阅读说明：本技术 管道桁条 (Pipeline stringer ) 是由 保罗·道格拉斯 安东尼·布赖恩特 于 2019-06-27 设计创作，主要内容包括：本申请涉及管道桁条。该管道桁条形成管道的至少一部分,该管道具有适于输送流体的封闭横截面。该管道桁条具有管道壁以及在管道壁中的凹形卡口配件。凹形卡口配件构造成与在流体输送导管上的凸形卡口配件接合,以将流体输送导管与管道连接。本申请还涉及一种包括该管道桁条和流体输送导管的飞行器组件。(The present application relates to a pipe stringer. The pipe stringer forms at least a portion of a pipe having a closed cross-section adapted to transport a fluid. The pipe stringer has a pipe wall and a concave bayonet fitting in the pipe wall. The female bayonet fitting is configured to engage with a male bayonet fitting on a fluid delivery conduit to connect the fluid delivery conduit with a pipe. The application also relates to an aircraft assembly comprising such a pipe stringer and a fluid transport conduit.)

管道桁条

技术领域

本发明涉及管道桁条。本发明还涉及飞行器组件、飞行器以及将流体输送导管流体连接至管道桁条的管道的方法。

背景技术

US2013/0316147公开了一种适用于在飞行器机翼中输送流体的桁条。桁条可以适于向飞行器机翼中的一个或更多个燃料箱提供通风，或者该桁条可以适于向一个或更多个燃料箱提供燃料。设置下部管以在桁条与燃料箱之间提供流体连接。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种管道桁条，该管道桁条形成管道的至少一部分，该管道具有适于输送流体的封闭横截面，管道桁条包括管道壁；以及在管道壁中的凹形卡口配件，其中，凹形卡口配件构造成与流体输送导管上的凸形卡口配件接合，以将流体输送导管与管道连接。

利用这种布置，可以直接且牢固地将导管连接至管道桁条的管道。

管道壁可以具有内部管道表面和外部表面，并且凹形卡口配件可以限定在内部管道表面与外部表面之间。如此，凹形卡口配件不包括突出的构件。

管道壁可以包括两层或更多层。管道壁可以包括加强构件。

管道壁可以包括位于内部管道表面与外部表面之间的孔。凹形卡口配件可以包括延伸穿过管道壁的至少两个槽。

所述至少两个槽可以从孔延伸。

保持凹槽可以在内部管道表面中从每个槽延伸。

所述至少两个槽可以包括至少两个主槽和至少一个副槽，并且至少两个保持凹槽可以包括至少两个主保持凹槽和至少一个副保持凹槽。

管道壁可以是复合部件。

凹形卡口配件可以由一个或更多个复合构件形成。复合构件可以是两个或更多个复合层。

根据前述权利要求中的任一项所述的管道桁条，其中，管道桁条可以具有帽形轮廓并且可以包括一对腹板、一对支脚以及冠部。管道壁可以包括冠部。

根据本发明的一个方面，提供了一种飞行器组件，该飞行器组件包括蒙皮和如上所述的管道桁条，其中，管道桁条附着至蒙皮。

飞行器组件可以包括具有凸形卡口配件的流体输送导管，该凸形卡口配件构造成与凹形卡口配件接合。

凸形卡口配件可以构造成在与凹形卡口配件接合时与内部管道表面齐平或从内部管道表面凹进。

凸形卡口配件可以包括至少两个凸片，所述至少两个凸片中的每个凸片构造成穿过所述至少两个槽中的每个槽定位并且接纳在每个保持凹槽中。

每个凸片的厚度可以等于或小于每个保持凹槽的深度。

凸形配件可以包括凸缘，其中，管道壁可以构造成位于凸缘与每个凸片之间。

凸缘可以构造成覆盖(over)凹形卡口配件定位。

飞行器组件可以包括锁定装置，该锁定装置构造成将凸形卡口配件与凹形卡口配件锁定在锁定状态。

锁定装置可以包括锁定构件，该锁定构件构造成接合凸形卡口配件和管道壁。

锁定构件可以包括螺纹销。

根据本发明的一个方面，提供了一种飞行器，该飞行器包括如上所述的管道桁条和/或如上所述的飞行器组件。

根据本发明的一个方面，提供了一种将流体输送导管安装至管道桁条的方法，该管道桁条形成管道的至少一部分，该管道具有适于输送流体的封闭横截面，管道桁条具有管道壁，并且该方法包括：将流体输送管道与管道桁条放到一起；以及将流体输送导管上的凸形卡口配件与管道壁上的凹形卡口配件接合。

根据本发明的一个方面，提供了一种飞行器结构部件，该飞行器结构部件形成管道的至少一部分，该管道具有适于输送流体的封闭横截面，该飞行器结构部件包括管道壁；以及位于管道壁中的凹形卡口配件，其中，凹形卡口配件构造成与流体输送导管上的凸形卡口配件接合，以将流体输送导管与管道连接。

附图说明

现在将参照附图描述本发明的实施方式，在附图中：

图1是飞行器的平面图；

图2是具有燃料系统的机翼的示意图；

图3是上部机翼蒙皮和管道桁条的局部立体图，该管道桁条通过由紧固构造安装至其上的互连管形成流体输送管道；

图4是图3的上部机翼蒙皮和管道桁条的局部视图，其中移除了互连管；

图5是图3的管道桁条的局部平面图，其中移除了互连管；

图6是互连管的立体图；

图7是示出了管道桁条的内部管道表面侧的横截面图；

图8是紧固构造的锁定装置的横截面图；以及

图9是另一锁定装置的横截面图。

具体实施方式

图1是飞行器1的平面图，该飞行器1包括一对机翼2和机身3。图2是飞行器1的燃料系统10的某些元件的平面图，包括机身3内的中心燃料箱11和机翼2内的机翼油箱12-14。机翼油箱12-14包括内侧燃料箱12、外侧燃料箱13和通气油箱14。油箱12-14由肋21-23隔开。未示出的其他肋设置在限定油箱12-14的肋之间。

机翼油箱12-14由前翼梁24和后翼梁25前后界定。机翼油箱12-14的上边界和下边界由上部机翼蒙皮26和下部机翼蒙皮27提供。每个机翼蒙皮均由沿着机翼的长度顺翼展方向延伸的桁条加固。附接至上部机翼蒙皮26的两个桁条是所谓的“管道桁条”30、31，如图2中所示。未示出附接至上部机翼蒙皮26的其他桁条以简化附图。

每个管道桁条30、31包括内部隔板32、33外侧的管道部分30a、31a以及内部隔板32、33内侧的非管道部分30b、31b。

管道桁条30的管道部分30a经由互连管34与外侧燃料箱13流体连通。管道桁条31的管道部分31a经由互连管35与内侧燃料箱12流体连通。管道桁条31的管道部分31a也经由互连管36与中心燃料箱11流体连通。每个互连管34-36用作流体导管。可选地，每个互连管34-36的远端配装有未示出的喇叭口或浮子活门。

在飞行器的操作期间，管道桁条30、31用于在通气油箱14与燃料箱11-13之间沿任一方向输送空气，以控制油箱内的空气压力。因此每个管道桁条30、31具有两个功能：加强上部机翼蒙皮；以及提供用于将空气输送至通气油箱14的管道。

每个管道桁条30、31用作飞行器1的结构部件。用作飞行器结构部件的每个管道桁条30、31形成飞行器组件20的一部分。飞行器结构部件形成飞行器1的机体的一部分。

现在参照图3和图4，示出了上部机翼蒙皮26和管道桁条30中的一个管道桁条的局部视图。图3示出了管道桁条30的管道部分30a的部段。管道桁条30和上部机翼蒙皮26一起形成飞行器组件。互连管34由紧固构造50连接至管道桁条30。

互连管34用作流体导管。在本实施方式中，流体导管是弯管接头。互连管34包括基部37和管部段38。基部37是位于管部段38的一个端部处的凸缘。流动路径被限定成通过互连管34并在底端处敞开。

包括上部机翼蒙皮26和管道桁条30的飞行器组件20在图4中示出，其中互连管34被移除。互连管34能够从飞行器组件20移除，以提供直接的修理和/或更换。

管道桁条30和上部机翼蒙皮26一体地形成。管道桁条30限定管道40。管道构造成用于输送流体。蒙皮26位于管道40的一侧。管道40具有适于输送流体的封闭的横截面。管道40可以适于输送气体和/或液体。应当理解的是，管道桁条30可以位于另一个部件上。例如，管道桁条30可以设置在下部蒙皮27上。

用作飞行器结构部件的管道桁条30包括管道壁49。管道桁条30包括一对支脚41、一对腹板42以及冠部43。冠部43限定了管道壁49的面板部段。一对支脚41附着至上部机翼蒙皮26。

管道桁条30由碳纤维增强塑料形成。替代材料、比如替代的复合材料可以用于形成管道桁条30。上部机翼蒙皮26由碳纤维增强塑料形成。替代材料、比如替代的复合材料可以用于形成上部机翼蒙皮26。管道桁条30和上部机翼蒙皮26可以共固化、共结合或二次结合在一起以形成组件。

管道桁条30的不同部分的厚度可以变化。在一个实施方式中，通过承载层数来改变厚度。管道桁条30包括加强板44。管道桁条30具有内部管道表面45和外部表面46。加强板44位于外侧。加强板44可以与管道桁条30的其余部分一体地形成，或者可以省略加强板44。加强板44形成管道壁49的一部分。孔47穿过管道桁条30形成。在本实施方式中，孔47穿过管道桁条30的冠部43形成，但是在一个实施方式中，孔47也可以穿过一对腹板42中的一个腹板形成。孔47在外部表面46与内部管道表面45之间延伸。加强板44形成外部表面46的一部分。

管道桁条30包括内部管道构件48。内部管道构件在腹板42的支脚端部处在一对腹板42之间延伸。在封闭的管道由两个或更多个构件形成的情况下，内部管道构件可以被省略。形成内部管道构件48的面板可以形成一对腹板42和冠部43的一部分。孔47可以延伸穿过形成管道壁49的两个或更多个面板。形成管道壁49的面板的数量可以沿着管道桁条30变化并且/或者穿过管道桁条30变化。

孔47穿过具有两个面板构件的管道桁条30的一部分形成。底板49a和上板49b一起形成冠部43。本实施方式中的上板49b由加强板44形成。应当理解的是，面板构件的数量可以不同，并且可以包括单个面板构件或三个面板构件或更多面板构件。每个面板构件可以包括多个层(未示出)。

孔47的轮廓总体上是圆形的。孔边缘47a形成周向延伸的边缘。

特别参照图5和图7，槽52、53穿过管道壁49形成。槽52、53从孔47延伸。由此，槽52、53从孔边缘47a延伸。两个第一槽52从孔47径向彼此相对地形成。两个第二槽53从孔47径向彼此相对地形成。第一槽52和第二槽53彼此横向延伸。每个槽52、53从孔边缘47a径向地延伸。应当理解的是，槽52、53的数量和分布可以变化。槽52、53的尺寸也可以变化。第一槽52的径向长度大于第二槽53的径向长度。也就是说，第一槽52比第二槽53从孔边缘47a向管道壁49中延伸地更远。在本布置中，示出了两个第一槽52。在替代性实施方式中提供单个第一槽52。

紧固构造50包括凹形卡口配件51和凸形卡口配件61。凸形卡口配件61和凹形卡口配件51构造成互连以提供牢固的安装。凹形卡口配件51包括保持凹槽54、55和从孔47延伸的槽52、53。保持凹槽54、55从槽52、53延伸。每个槽52、53具有从那里延伸的对应的保持凹槽54、55。保持凹槽54、55形成在管道壁49中。如孔47一样，槽52、53和保持凹槽54、55形成在管道壁49中，凹形卡口配件51可以以直接的方式形成并且可以紧凑地形成。凹形卡口配件51不突出至管道40中。

槽52、53在内部管道表面45与外部表面46之间延伸穿过管道壁49。保持凹槽54、55位于内部管道表面45中。每个保持凹槽54、55在内部管道表面45中从对应的槽52、53延伸。每个保持凹槽54、55在保持凹槽54、55的一个端部处具有一个槽52、53。如图7中所示，每个第一槽52具有从该槽延伸的一个第一保持凹槽54。每个第二槽53具有从该槽延伸的一个第二保持凹槽55。保持凹槽54、55在管道壁49中形成底切。也就是说，保持凹槽54、55部分地延伸穿过管道壁49。每个保持凹槽54、55具有与对应的槽52、53的径向长度相对应的径向长度。

保持凹槽54、55中的每一个保持凹槽限定端部止挡56。端部止挡56形成在保持凹槽54、55的与槽52、53相反的端部处。

在本实施方式中，保持凹槽54、55由下面板构件49a形成，而槽52、53穿过下面板构件49a和上面板构件49b形成。然而，应当理解的是，在替代性实施方式中，保持凹槽54、55可以部分地穿过面板构件中的一个面板构件形成，或者在仅有一个面板构件的情况下部分地穿过面板构件形成。

锁定孔71穿过管道壁49形成。锁定孔71形成锁定装置70的一部分。两个锁定孔71形成在管道壁49中，然而锁定孔71的数量可以不同。每个锁定孔71穿过管道壁49延伸至第一保持凹槽54、55中的一个保持凹槽。参照图8，锁定孔71构造成接纳锁定构件72。

现在参照图6，示出了用作流体输送导管的互连管34。互连管34包括凸形卡口配件61。凸形卡口配件61形成在互连管34的一个端部处。凸形卡口配件61与互连管34一体地形成。互连管34的基部37形成凸形卡口配件61的一部分。基部37形成凸缘。基部37包括基部安装侧部62。边沿63从基部安装侧部62突出。基部37位于管部段38的一个端部处。边沿63在基部37朝向管部段的相反侧部上延伸。从基部安装侧部62突出的边沿的纵向长度对应于管道壁49的厚度。当组装凹形卡口配件51和凸形卡口配件61时，边沿63定位成邻近孔边缘47a。边沿63的自由端部63a延伸成与内部管道表面45齐平。替代性地，自由端部63a可以从内部管道表面45凹进。

基部安装侧部62是平面的。参照图8，密封件64接纳在绕基部37的周边延伸的密封通道64a中。密封装置可以变化。在本构造中，密封件64是O形环。

接合凸片65、66在边沿63的自由端部63a处延伸。接合凸片65、66位于基部37的基部安装侧部62上方。接合凸片65、66从突出的边沿63径向向外延伸。接合凸片65、66与基部37间隔开。凸形卡口配件61包括两个第一接合凸片65和两个第二接合凸片66。接合凸片65、66的数量和构造对应于槽52、53的数量和构造。第一接合凸片65从边沿63的径向相反侧部延伸。两个第二接合凸片66从边沿63的径向相反侧部延伸。第一接合凸片65横向于第二接合凸片66延伸。

第一接合凸片65和第二接合凸片66的尺寸大致对应于第一槽52和第二槽53的尺寸。每个凸片65、66的厚度对应于每个保持凹槽54、55的深度，接合凸片65、66构造成接纳在保持凹槽54、55中。如此，当接合凸片65、66接纳在保持凹槽54、55中时，接合凸片65、66则不会从内部管道表面突出至管道40中。这样的布置有助于防止由于流体流过管道40而导致的流动中断和/或静电积聚。

接合凸片65、66与基部37的基部安装侧部62之间的距离大致对应于每个接纳槽52、53处的管道壁49的厚度，使得管道壁49的在其中形成保持凹槽54、55的部段能够接纳在基部37与接合凸片65、66之间。应当理解的是，各个凸片65、66的厚度可以不同。

基部锁定孔73穿过基部37形成。对应的锁定凹槽74形成在第一接合凸片65中。彼此同轴的基部锁定孔73和锁定凹槽74的布置对应于在管道壁49中的锁定孔71的布置。如此，锁定孔73构造成当凸形卡口配件61与凹形卡口配件51接合时与锁定孔71对准。

如图8中所示，当卡口配件处于接合状态时，锁定构件72能够通过基部锁定孔73、通过锁定孔71接纳至锁定凹槽74中，以将卡口配件锁定在接合状态。锁定构件72是与锁定孔71上的螺纹装置75接合的螺纹销。在这种构造中，锁定凹槽74是盲孔凹槽。在替代性布置中，如图9中所示，锁定构件72与接合凸片65中的锁定凹槽74螺纹接合。如图9中所示，锁定凹槽74是通孔，但是布置可以不同。垫圈76接纳在锁定构件72与基部37之间。垫圈76可以是密封垫圈，以助于密封锁定装置70并且因此防止通过锁定装置70的流体路径。在实施方式中，锁定装置70可以被过度密封。

为了使互连管34与管道40以及管道桁条30接合，互连管34引向管道桁条30。第一接合凸片65和第二接合凸片66分别与第一槽52和第二槽53对准。接合凸片65、66穿过槽52、53***以与保持凹槽54、55对准。边沿63和孔边缘47a有助于凹形卡口配件51与凸形卡口配件61的对准。当凸形卡口配件61完全***凹形卡口配件51中时，互连管34相对于管道桁条30旋转。凸形卡口配件61因此从未接合状态移动到接合状态。随着互连管34旋转，接合凸片65、66在保持凹槽54、55中滑动，直到接合凸片65、66抵接相应的端部止挡55、56。可以理解的是，凸形卡口配件61与互连管34的其余部分一体地形成。如此，管部段38的任何相对运动都提供了凸形卡口配件61的旋转。当凸形卡口配件61移动至与凹形卡口配件51的接合状态中时，通过接合凸片65、66在保持凹槽54、55中的保持力，限制了互连管34由沿远离管道壁49的线性方向的运动而发生脱离。由互连管34形成的流体输送导管因此与管道40流体连通。密封件64在基部37与管道壁49之间形成流体密封。

当凸形卡口配件61与凹形卡口配件51接合时，锁定装置70对准，使得每个锁定构件72能够穿过锁定孔73***至对应的锁定孔71中。如此，防止了凸形卡口配件61相对于凹形卡口配件51的旋转运动。锁定构件72与锁定孔71或锁定凹槽74的螺纹接合提供了额外的故障保护。

当组装时，凸形卡口配件61不突出至管道40中。在替代性实施方式中，凸形卡口配件61突出至管道40中。此外，凹形卡口配件51和凸形卡口配件61简单地形成而没有对其他部件的要求。

为了使互连管34从管道桁条30脱离，通过从锁定孔71中的每个锁定孔移除锁定构件72来使锁定装置70脱离，并且凸形卡口配件61沿与接合运动相反的方向旋转。然后接合凸片65、66可以通过槽52、53被抽出。

尽管在上述实施方式中，通过参照机翼中的桁条并且通过参照飞行器的燃料箱系统描述了提供管道的飞行器结构组件，但是应当理解的是，替代性构造是可能的。例如，在实施方式中，结构部件是不同的结构部件——比如机身桁条或机身框架。

在实施方式中，管道构造成输送气体和液体中的一者或两者。例如，管道可以形成比如机舱空气的空气分配系统的一部分；或者可以形成燃料供应管线。

在词语“或”出现时，这应该被解释为表示“和/或”，使得所指的项不一定是互斥的而是可以以任何适当的组合使用。

尽管已经参照一个或更多个优选实施方式描述了本发明，但是应当理解的是，在不背离所附权利要求中所限定的本发明的范围的情况下，可以进行各种变型或改型。