Декомпрессионное устройство
Изобретение относится к элементам закрывания проемов транспортных средств. Декомпрессионное устройство (1) предназначено для применения в декомпрессионном отверстии (2) стенового элемента (3) самолета и содержит панель (5), закрепляемую над рамкой (4) с возможностью выдвижения для разблокировки декомпрессионного отверстия (2) при заданном дифференциальном давлении (Δp). Панель (5) образована посредством отвержденного слоя (6) препреги с заполненным отвержденной смолой разъемом (7) в качестве запрограммированного места разрыва. Разъем (7) является самозакрывающимся. На стороне панели (5), обращенной к стеновому элементу (3), расположена противопожарная защитная полоска (9) из не поддерживающего горение материала. Изобретение направлено на оптимизацию характеристик параметров срабатывания. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к декомпрессионному устройству для применения в декомпрессионном отверстии стенового элемента самолета, с панелью, закрепляемой над рамкой, соответственно над декомпрессионным отверстием, установленной с возможностью выдвигания из рамки для разблокировки декомпрессионного отверстия при заданном перепаде давлений.
Во время полета самолета повышается давление в салоне, чтобы на обычных высотах для пассажиров и экипажа самолета также создать нормальные условия. Соответственно повышено внутреннее давление самолета по сравнению с окружающим пространством, поэтому пассажирский салон выполнен в виде гермокабины. Для регулирования давления в пассажирском салоне самолета предусмотрены соответствующие дренажные клапана.
Большинство самолетов имеют несколько отсеков, разделенных соответствующими стеновыми элементами. Например, пассажирский отсек пассажирского самолета отделен от грузового отсека. Под понятием «Стеновой элемент» при этом следует понимать как вертикально расположенные элементы, так и в основном горизонтально расположенные элементы пола и потолочные элементы. В перегородках между такими салонами должны встраиваться так называемые декомпрессионные устройства, которые при превышении заданного перепада давлений открываются между отсеками с обеих сторон стеновой панели и создают возможность выравнивания давления. Например, из-за отверстия в обшивке самолета может произойти соответствующее понижение давления в багажном отсеке, из-за которого перепад давлений между пассажирским отсеком и багажным отсеком может увеличиться на недопустимую величину и привести к разрушению стеновых элементов. Декомпрессионные панели в этом случае срабатывают и освобождают соответствующие декомпрессионные отверстия в стеновых элементах, через которые может быстро осуществляться выравнивание давления в отсеках. Такого типа декомпрессионные панели (Blow Out Panels) должны срабатывать при превышении заданного перепада давлений в пределах максимально короткого времени. Декомпрессионные панели для самолетов известны в различных формах осуществления. Например, US 5871178 А представляет декомпрессионную панель, в которой декомпрессионные отверстия прикрыты упруго вложенными панелями. При превышении определенного перепада давлений преодолевается упругая сила крепящего элемента и панель выходит из отверстия.
Недостатком при этом является то, что упругая сила, которая должна преодолеваться, не может определяться однозначно.
В EP 291661 B1 описывается подобная декомпрессионная панель для стеновых перегородок и/или перегородок пола самолета, которая содержит в декомпрессионном отверстии равномерно распределенные фиксирующе-зажимные устройства. Крепежные пружины оснащены предусмотренными местами разрыва, которые разрываются при превышении заданного перепада давлений. Эта конструкция является сравнительно дорогостоящей при производстве и не обеспечивает быстрое время срабатывания.
Задача настоящего изобретения состоит в создании декомпрессионного устройства вышеназванного типа, которое максимально просто и дешево сконструировано и которое срабатывает максимально быстро и надежно при превышении заданного перепада давлений. Недостатки известных систем должны быть устранены и, по меньшей мере, уменьшены.
Задача, соответствующая изобретению, решается таким образом, что панель образована, по меньшей мере, одним слоем препреги, по меньшей мере, с одним разъемом в качестве места запрограммированного разрушения, заполненным отвержденной смолой, который разрывается при превышении заданного перепада давлений. Соответствующее изобретению декомпрессионное устройство характеризуется особенно простой и дешевой конструкцией и гарантирует срабатывание в течение особенно короткого времени. При изготовлении, один или несколько слоев препреги разрезается в не затвердевшем состоянии по произвольно определяемому контуру и затем, обычным способом отверждается в автоклаве. При этом полученный разъем автоматически заполняется смолой. Содержащаяся в разъеме отвержденная смола образует таким образом место запрограммированного разрушения, которое разрушается при превышении перепада давлений. Посредством соответствующего выбора ширины и высоты разъема, соответственно, количества слоев препреги, можно установить сравнительно точно и надежно перепад давлений, при котором разрывается место запрограммированного разрушения. При этом ширина разъема в отношении способов разрыва не особенно важна; важно только то, чтобы, при выполнении разъема волокна слоев препреги, в особенности стекловолокна слоев препреги, могли разрываться. Прохождение разъема может подгоняться к соответствующим геометрическим условиям. Соответствующее изобретению декомпрессионное устройство характеризуется также очень малой массой панели, что гарантирует очень быстрое срабатывание. Кроме того, декомпрессионное устройство на видимой стороне может легко подгоняться к обычному внутреннему оснащению кабины самолета.
Согласно одному признаку изобретения, разъем в панели может быть закрыт сам по себе. При этом, в случае превышения перепада давлений, обеспечивается надежная разблокировка декомпрессионного отверстия. Альтернативно к этому разъем может, конечно, быть не закрыт сам по себе, причем панель в случае срабатывания не вырывается полностью из декомпрессионного отверстия, а соответственно открывается. Посредством соответствующего выбора размера декомпрессионного отверстия гарантируется, что для выравнивания давления необходимое количество воздуха в минимально возможное короткое время может проходить от одной стороны стенового элемента до другой стороны стенового элемента.
Если, по меньшей мере, на одной стороне, по меньшей мере, на одном слое препреги размещена синтетическая пленка, то изготовление панели может облегчиться, поскольку синтетическая пленка служит в качестве несущего материала и при этом упрощается транспортировка панелей в автоклав для отверждения. Кроме того, синтетическая пленка придает панели оптимальный оптический эффект. При этом особенно поливинилфторидная пленка, которая имеется, например, под торговым наименованием Tedlar® фирмы Дюпон, особенно хорошо зарекомендовала себя. Эта поливинилфторидная пленка уже применяется для покрытия панелей в самолетах и характеризуется особенно небольшой толщиной и высокой износостойкостью.
Чтобы обеспечить герметичность декомпрессионного устройства до взлета, предпочтительно, если на стороне панели обращенной к стеновому элементу, размещена полоска из эластичного материала, особенно пенопласта. Эта пенопластовая полоска соответственно герметизирует декомпрессионное отверстие.
Чтобы дополнительно также обеспечить требования пожарной безопасности и также требуемую противодымную герметизацию, на стороне панели, обращенной к стеновому элементу, может быть также размещена пожарозащитная полоска из не поддерживающего горение материала. Такого типа пожарозащитная полоска из не поддерживающего горение материала может применяться дополнительно или вместо вышеназванной пенопластовой полоски. При этом особенно предпочтителен так называемый вспучивающийся пожарозащитный ламинат на графитной основе, как это уже применяется в пожарозащитных дверях. Например, такой огнезащитный ламинат имеется под брендом Intumex® L.
Для соединения рамки декомпрессионного отверстия со стеновым элементом самолета могут быть предусмотрены соответствующие соединительные элементы. Если соединительными элементами являются болты, винты или подобные элементы, то замена декомпрессионного устройства возможна сравнительно просто. Если дополнительно или вместо болтов или винтов рамку декомпрессионного устройства приклеивают, то замена декомпрессионного устройства невозможна или осуществляется не так легко. Чтобы в случае превышения перепада давлений предотвратить неконтролируемое выдвижение панели или части панели из декомпрессионного отверстия, может быть предусмотрен, по меньшей мере, элемент для предохранения. Наличие такого предохранительного элемента особенно важно для закрывающегося разъема, при этом панель, в случае срабатывания декомпрессионного устройства, будет удерживаться. В простейшем случае подобного типа предохранительные элементы могут быть выполнены в виде тросика, размещенного между рамкой декомпрессионного устройства или между стеновым элементом и панелью. Один конец тросика может быть, например, соединен с соединительными элементами на рамке, тогда как другой свободный конец тросика может быть приклеен к панели.
Чтобы предотвратить непроизвольный разрыв разъема панели из-за механического воздействия со стороны декомпрессионного устройства, на этой стороне панели может быть размещена защитная сетка, соединяемая с рамкой. Эта защитная сетка предотвращает то, что, например, панель будет выдавлена рукой или ногой из декомпрессионного отверстия и при этом при недостижении перепада давлений произойдет разблокировка декомпрессионного отверстия. Защитная сетка предпочтительно выполнена также, по меньшей мере, из одного слоя сетки, созданной из препреги. Если разъем имеет ширину от 0,1 до 0,8 мм, то гарантируется надежный разрыв волокон препреги и возможно простое создание разъема обычными методами.
Изобретение объясняется подробнее посредством приведенных чертежей, на которых:
Фиг.1 - вид на стеновой элемент самолета с декомпрессионным отверстием и с размещенным на нем декомпрессионным устройством согласно настоящему изобретению;
Фиг.2 - вид на стеновой элемент 3 с другой стороны, согласно Фиг.1;
Фиг.3 - разрез стенового элемента 3, согласно Фиг.2 вдоль линии среза III-III;
Фиг.4а и 4б - изображения разрезов двух различных форм исполнения панели предложенного в изобретении декомпрессионного устройства;
Фиг.5а-5с - различные расположения разъема в панели декомпрессионного устройства;
Фиг.6 - другая форма осуществления декомпрессионного устройства, при этом со встроенной решеткой.
Фиг.1 представляет вид на декомпрессионное устройство 1 в декомпрессионном отверстии 2 стенового элемента 3 в самолете. Соответственно это декомпрессионное отверстие 2 в стеновом элементе 3 накрыто панелью 5, образованной, по меньшей мере, одним отвержденным слоем 6 препреги, по меньшей мере, с одним заполненным отвержденной смолой разъемом 7 в качестве запрограммированного места разрыва (см. Фиг.4а и 4b). Посредством разъема 7 в панели 5 гарантируется то, что волокна слоя препреги, в особенности стекловолокна, разрываются и при этом создается место запрограммированного разрыва, заполненное отвержденной смолой. В случае превышения заданного перепада давления Δp ломкая смола разрывается в разъеме 7 и панель 5 выдвигается из декомпрессионного отверстия 2, посредством чего происходит выравнивание давления между обеими сторонами стенового элемента 3.
Фиг.2 показывает вид сзади декомпрессионного устройства 1, согласно Фиг.1. При этом панель 5 соединена посредством рамки 4 со стеновым элементом 3. Для соединения служат, например, соответствующие соединительные элементы 10, которые могут быть выполнены в виде болтов, винтов или подобных элементов. При сплошном, самозакрывающемся разъеме 7, в случае декомпрессии, панель 5 полностью выходит из декомпрессионного отверстия 2. Чтобы панель 5 в случае срабатывания соответственно сохранить, могут быть предусмотрены предохранительные элементы 11. Эти предохранительные элементы 11 могут, например, быть образованы в виде тросиков, закрепленных между соединительными элементами 10 на рамке 4 и панелью 5.
Сечение, согласно Фиг.3, показывает стеновой элемент 3 и панель 5, которая в представленном примере установлена через полоску 8 из эластичного материала, в особенности пенопласта, на стеновом элементе 3. Кроме того, можно также разместить огнезащитную полоску 9 из не поддерживающего горение материала для обеспечения требования пожарной безопасности и противодымовой герметичности.
Фиг.4а и 4b показывают две формы осуществления панели 5 для создания предложенного в изобретении декомпрессионного устройства.
В примере осуществления изобретения, согласно Фиг.4а, панель 5 состоит из слоя препреги с разъемом 7, заполненным смолой. На одной стороне слоя препреги 6 панели 5 размещена синтетическая пленка 13, предпочтительно поливинилфторидная пленка. Эта синтетическая пленка 13 может применяться как несущий материал и придает панели 5 соответствующую оптику. Ширина b разъема 7 выбирается с учетом способа изготовления разъема 7 и составляет предпочтительно от 0,1 до 0,8 мм.
Если для создания панели 5 вместо одного слоя препреги применяются два или большее количество слоев 6 препреги, соответственно Фиг.4b, разъем 7 будет соответственно выше, что влияет на характеристики параметра срабатывания. При этом посредством расположения нескольких слоев 6 препреги гарантируется, что декомпрессионное устройство 1 не срабатывает при слишком низком перепаде давлений Δp. Фиг.5а-5с показывают различные возможности расположения самозакрывающегося разъема 7. При варианте осуществления изобретения, согласно Фиг.5а, разъем расположен на трех сторонах прямоугольника, посредством чего, в случае декомпрессии, панель 5 может открываться. При варианте осуществления изобретения согласно Фиг.5b три разъема 7 расположены в виде звезды, тогда как на Фиг.5с разъем расположен в виде сектора круга, соответственно сектора эллипса. Соответствующий вид разъема 7 может просто подгоняться к соответствующим пространственным условиям.
Наконец, Фиг.6 показывает вид на декомпрессионное устройство 1, причем над декомпрессионным отверстием расположена защитная сетка 12, которая препятствует непроизвольному разделению разъема 7 панели 5 из-за механического воздействия. Защитная сетка 12 предпочтительно создана посредством, по меньшей мере, одного слоя препреги. Альтернативно к этому также предпочтительны варианты осуществления из металлических прутьев или пластиковых прутьев.
1. Декомпрессионное устройство (1) для применения в декомпрессионном отверстии (2) стенового элемента (3) самолета, с панелью (5), выполненной с возможностью закрепления посредством рамки (4), в, соответственно, поверх декомпрессионного отверстия (2), причем панель (5) установлена с возможностью выдвижения из рамки (4) при заданном перепаде давления (Δp) для разблокировки декомпрессионного отверстия (2), причем панель (5) образована посредством, по меньшей мере, одного отвержденного слоя (6) препреги с, по меньшей мере, одним заполненным отвержденной смолой разъемом (7) в качестве запрограммированного места разрыва, при этом разъем (7) при превышении заданного перепада давления (Δp) разрывается; отличающееся тем, что разъем (7) является самозакрывающимся, а на стороне панели (5), обращенной к стеновому элементу (3), расположена противопожарная защитная полоска (9) из не поддерживающего горение материала.
2. Устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что на, по меньшей мере, одной стороне, по меньшей мере, одного слоя (6) препреги размещена синтетическая пленка (13), в частности поливинилфторидная пленка.
3. Устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что на стороне панели (5), обращенной к стеновому элементу (3), размещена полоска (8) из эластичного материала, в частности из пенопласта.
4. Устройство (1) по п.3, отличающееся тем, что на рамке (4) предусмотрены элементы (10) для соединения со стеновым элементом (3).
5. Устройство (1) по п.4, отличающееся тем, что соединительные элементы (10) являются болтами, винтами или подобными элементами.
6. Устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что рамка (4) наклеена на стеновой элемент (3).
7. Устройство (1) по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что предусмотрен, по меньшей мере, один элемент (11) для предохранения части панели (5) внутри разъема (7), на которую оказывается давление из декомпрессионного отверстия (2) в случае превышения заданного перепада давления (Δp).
8. Устройство (1) по п.7, отличающееся тем, что элемент (11) безопасности выполнен в виде тросика.
9. Устройство (1) по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что на, по меньшей мере, одной стороне панели (5) расположена защитная сетка (12), соединяемая с рамкой (4).
10. Устройство (1) по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что разъем (7) имеет ширину (b) от 0,1 до 0,8 мм.
