【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于设计航空玻璃窗单元的通用领域。更具体地说，本专利技术涉及用于飞行器(即旨在装备飞行器)的玻璃窗组件。本专利技术还涉及用于制造这种玻璃窗组件的方法，以及装备有该玻璃窗组件的飞行器。本专利技术在用于商用飞行器的玻璃窗单元的设计中具有特别有利的应用，但绝不仅限于此。
技术介绍
1、用于飞行器的航空玻璃窗单元(驾驶舱玻璃窗单元，其包括前部或“挡风玻璃”玻璃窗单元和侧面玻璃窗单元，但也包括通常称为舷窗的座舱玻璃窗单元)旨在承受外部环境(大气)和所述飞行器内部之间的压差，是由多个结构层片(更特别地且传统上是至少两个结构层片)组成的叠层玻璃窗。在实践中，除了所述结构层片之外，还可以使用另一层片，其对玻璃窗的机械性能影响不大，但其目的是确保空气动力学连续性，并防止影响玻璃窗环境的某些条件(结冰、磨损条件、冰雹等)。
2、“玻璃窗单元的结构层片”按惯例是指构成叠层玻璃窗的刚性片材，其本身能够形成单体式的玻璃窗单元，以特别是确保其机械强度，并且具有例如至少等于1500mpa的弹性模量。
3、为了形成结构层片，可以可选地通过布置在片材的边缘处并环绕片材的整个周边的跟部和垫片来完成，所述垫片也定位于在片材和跟部之间；在这种情况下，可参考“结构粘接玻璃窗”构造。
4、这种刚性片材可以是矿物玻璃片材，也可以是聚合材料片材，典型地是具备航空品质的pmma(“聚甲基丙烯酸甲酯”的首字母缩写)，或pc(“聚碳酸酯”的首字母缩写)。
5、此外，结构层片由多层粘合剂夹层连结在一起，粘合剂夹层例如由tpu(
6、飞行器的整体设计可以通过这样的方式实现，即，使玻璃窗对所述飞行器所经历的压力的传递做出显著的贡献。为此，飞行器玻璃窗在所有面上都要“张紧”。玻璃窗也被称为“膜玻璃窗”，条件是它必须允许切向应力流过飞行器的封壳(即蒙皮、机体或机舱)。
7、因此，加压航空玻璃窗必须满足的功能要求包括抗压性，其不仅要在玻璃窗完好无损(标准情况)时得到保证，还要在玻璃窗的结构层片破裂(“失效安全”)时得到保证。换言之，击破层片的一层时不得导致损失玻璃窗或飞行器内部(例如驾驶舱)降压。
8、另一项功能要求是抵御飞鸟撞击的能力。
9、符合这两项要求取决于许多因素，诸如结构层片的厚度，但最重要的是取决于用来将飞行器玻璃窗连接至飞行器结构的附接系统的构造。
10、已知的紧固系统均包括与玻璃窗的外表面(其面向外部环境)接触的“外部”保持装置和与玻璃窗的内表面(其面向飞行器内部)接触的“内部”保持装置。这些外部和内部保持装置的每一个的功能都是相对于玻璃窗所承受的压力保持和稳定玻璃窗，并确保飞行器内部至少部分地密封(水、空气)。
11、一般来说，所述内部和外部保持元件通常采用螺钉/螺母/垫圈(螺栓)组件的形式，可能辅以金属带(例如，由几毫米厚的铝制成)，其可直接或间接连接到飞行器结构上。
12、图1和图2示意性地图示了根据现有技术的附接系统的两个变型。
13、在[图1]的情况中，第一玻璃窗单元1a(在[图1]中的左侧)和第二玻璃窗单元2a(在[图1]中的右侧)被布置在飞行器结构元件3a的两侧。更具体地，在本示例[图1]中，所述第一和第二玻璃窗单元1a，2a是驾驶舱侧玻璃窗单元。每个玻璃窗单元1a，2a通过紧固系统附接到该结构元件3a上。
14、用于第一玻璃窗单元1a的附接系统包括从飞行器外部穿过玻璃窗单元到内部的螺栓4a。螺栓4a的头部通过结构元件3a的突出部8a附接，所述突出部8a与第一玻璃窗单元1a的外表面接触。由螺栓4a的头部和所述突出部8a形成的组件构成了所述第一玻璃窗附接系统1a的外部保持装置。此外，螺栓4a的螺母和垫圈附接至细条7a，细条7a与第一玻璃窗单元1a的内表面接触。由螺母、垫圈和所述细条7a形成的组件构成了用于第一玻璃窗单元1a的所述附接系统的内部保持装置。注意，螺钉头直接附接到飞行器结构元件3a上。相反，螺母和垫圈则间接地(通过玻璃窗单元1a)附接到飞行器的所述结构元件3a上。
15、用于第二玻璃窗单元2a的附接系统采用螺栓5a的形式，与用于第一玻璃窗单元1a的附接系统大体上相似。不过，螺栓5a的螺栓头(相应地，螺栓5a的螺母和垫圈)在这里是间接地通过条带6a附接(相应地，直接地通过结构元件3a的突出部9a)到结构元件3a。由螺栓头5a和所述条带6a(相应地，由螺母、垫圈和所述突出部9a)形成的组件构成用于第二玻璃窗单元2a的所述附接系统的外部固定装置(相应地，内部固定装置)。
16、在[图2]中，玻璃窗单元1b用于至少部分地形成飞行器挡风玻璃。所述玻璃窗单元1b通过附接系统附接到飞行器的结构元件2b。用于玻璃窗单元1b的附接系统包括螺栓3b。由螺栓头3b和细条5b形成的组件构成了该附接系统的外部保持装置。进一步地，由螺栓3b的螺母和垫圈形成的组件，连同所述螺母和垫圈所附接至的结构元件2b的突出部4b，构成了该附接系统的内部保持装置。注意在这种情况下，条带5b直接栓接到结构元件2b上。
17、值得注意的是，存在其他附接系统。因此，例如，在夹捏式航空玻璃窗单元的情况中(即仅通过夹捏玻璃窗单元的周边接头连接到飞行器结构的玻璃窗单元)，惯常上会使用其内部和外部保持装置都直接固定到飞行器结构上的附接系统。
18、尽管上述附接系统如今已被广泛部署，但它们仍远非满足航空玻璃窗功能要求的理想解决方案。
19、事实上，[图1]中所示的附接系统使飞行器内产生的压力穿过玻璃窗的单个表面(即第一玻璃窗单元1a的外表面和第二玻璃窗单元2a的内表面)，其具有引起如下结果的效果：
20、-附接系统中的扭矩，其可以导致分层失效，
21、-附接系统上的弯曲应力，其需要加厚该系统和/或玻璃窗单元的至少一个结构层片(重量限制和相关成本，特别是在结构层片由pmma制成的情况下)，
22、-高度不对称的力传递，带有附接系统中的应力奇异性，限制了传递隔膜力的能力。
23、另一方面，[图2]中的附接系统能够以更平衡的方式通过玻璃窗单元的两个表面传递压力，这倾向于至少部分地弥补了[图1]中附接系统的缺点。然而，[图2]中所示的附接系统在弯曲时也是非常刚性的，这意味着在靠近附接系统的地方发生飞鸟撞击时，玻璃窗中接近撞击点的应力高度集中。
24、此外，如常见于所有已知的附接系统的那样，空气动力学连续性主要受到外部保持装置的构造的影响。例如，在[图1]中的玻璃窗单元1a的情况中，由突出部8a上的不对称弯曲载荷引起的力矩使其与无载荷的条带6a相比变得更厚。因此，第一玻璃窗单元1a比第二玻璃窗单元2a更厚，以确保第一玻璃窗单元1a与其保持装置之间的空气动力学连续性。
25、此外，在具有防结冰本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于飞行器的玻璃窗组件(100)，所述玻璃窗组件包括叠层玻璃窗(110)，所述叠层玻璃窗(110)包括一组结构层片，所述一组结构层片包括第一结构层片(111)和通过夹层(115)固定到所述第一结构层片的第二结构层片(113)，所述玻璃窗组件的特征在于，其还包括：
2.根据权利要求1所述的玻璃窗组件(100)，其中，至少一个楔块(130)包括由例如钛或钢的金属材料制成的主体(131)。
3.根据前述权利要求2所述的玻璃窗组件(100)，其中，至少一个楔块(130)包括在所述主体(131)周边的套筒(132)，且所述套筒由例如弹性体的弹性材料制成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，所述保持元件(120)由例如钛，铝或不锈钢的金属材料制成，或者由复合材料制成，例如用碳纤维或玻璃纤维增强的复合材料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，至少一个楔块(130)有间隙地布置在其相关联的腔体(140)中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中
7.根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，所述结构层片(111,113)具有相同的厚度，或者至少两个结构层片具有不同的厚度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，容纳楔块(130)的至少一个腔体(140)严格地包括在所述叠层玻璃窗(110)中，所述至少一个腔体或者穿过单个结构层片(111,113)开口，或者穿过所有所述结构层片开口。
9.根据前述权利要求8所述的玻璃窗组件(100)，其中，当所述至少一个腔体(140)穿过所有所述结构层片(111,113)开口时，布置在所述至少一个腔体中的所述楔块(130)的所述主体(131)是中空的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，结构层片(111,113)的所述玻璃片(112,114)由矿物玻璃或聚合物材料制成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，每个夹层(115)是由热塑性聚氨酯，聚乙烯醇缩丁醛，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，离聚物树脂或浇注树脂制成的粘合剂层。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，所述叠层玻璃窗(110)还包括涂覆有加热层的玻璃片(116)，其旨在与所述外部环境(10)接触，并通过粘合剂夹层(117)附接到所述一组结构层片。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，所述保持元件(120)的所述第一部分(121)嵌入所述夹层(115)中，所述第一结构层片(111)通过所述夹层(115)粘接至所述第二结构层片(113)。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，所述保持元件(120)的所述第一部分(121)通过胶合固定于外围凹槽(150)中，所述外围凹槽(150)加工在所述夹层(115)中、或者甚至在所述第一和第二结构层片(111,113)中的至少一者中，例如对称地在所述第一和第二结构层片中。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，所述结构层片(111,113)的所述玻璃片由聚合物材料制成，所述腔体(140)布置在所述玻璃片中。
16.根据权利要求1至14中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，所述结构层片(111,113)的所述玻璃片由矿物玻璃制成，每个结构层片都包括：
17.根据权利要求1至16中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，所述保持元件(120)被构造为将所述叠层玻璃窗单元(110)固定到所述飞行器上，特别是固定到所述飞行器的内部结构上。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的玻璃窗组件，其中，将所述第一部分(121)延伸到所述叠层玻璃窗(110)外部的所述保持元件(120)的所述第二部分(122)被构造为附接到所述飞行器的内部结构。
19.一种用于制造根据权利要求1至18中任一项所述的玻璃窗单元(100)的方法，所述方法包括以下步骤：
20.根据权利要求19所述的方法，其中，将所述保持元件(120)组装到所述叠层玻璃窗(110)的步骤(E20)在将所述第一和第二结构层片(1...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于飞行器的玻璃窗组件(100)，所述玻璃窗组件包括叠层玻璃窗(110)，所述叠层玻璃窗(110)包括一组结构层片，所述一组结构层片包括第一结构层片(111)和通过夹层(115)固定到所述第一结构层片的第二结构层片(113)，所述玻璃窗组件的特征在于，其还包括：
2.根据权利要求1所述的玻璃窗组件(100)，其中，至少一个楔块(130)包括由例如钛或钢的金属材料制成的主体(131)。
3.根据前述权利要求2所述的玻璃窗组件(100)，其中，至少一个楔块(130)包括在所述主体(131)周边的套筒(132)，且所述套筒由例如弹性体的弹性材料制成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，所述保持元件(120)由例如钛，铝或不锈钢的金属材料制成，或者由复合材料制成，例如用碳纤维或玻璃纤维增强的复合材料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，至少一个楔块(130)有间隙地布置在其相关联的腔体(140)中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，所述一组结构层片包括至少三个结构层片，例如四个结构层片(111_1,111_2,113_1,113_2)，优选地成对分布在所述保持元件两侧的四个结构层片，每对结构层片之间布置有夹层(115_1,115_2)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，所述结构层片(111,113)具有相同的厚度，或者至少两个结构层片具有不同的厚度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，容纳楔块(130)的至少一个腔体(140)严格地包括在所述叠层玻璃窗(110)中，所述至少一个腔体或者穿过单个结构层片(111,113)开口，或者穿过所有所述结构层片开口。
9.根据前述权利要求8所述的玻璃窗组件(100)，其中，当所述至少一个腔体(140)穿过所有所述结构层片(111,113)开口时，布置在所述至少一个腔体中的所述楔块(130)的所述主体(131)是中空的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，结构层片(111,113)的所述玻璃片(112,114)由矿物玻璃或聚合物材料制成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，每个夹层(115)是由热塑性聚氨酯，聚乙烯醇缩丁醛，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，离聚物树脂或浇注树脂制成的粘合剂层。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，所述叠层玻璃窗(110)还包括涂覆有加热层的玻璃片(116)，其旨在与所述外部环境(10)接触，并通过粘合剂夹层(117)附接到所述一组结构层片。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，所述保持元件(120)的所述第一部分(121)嵌入所述夹层(115)中，所述第一结构层片(111)通过所述夹层(115)粘接至所述第二结构层片(113)。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的玻璃窗组件(100)，其中，所述保持元件(120)的所述第一部分(121)通过胶合固定于外围凹槽(150)中，所述外围凹槽(...
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