一种用于调节飞机（4）的所述机舱压力PC的调节系统（2），所述调节系统具有至少一个机舱压力调节单元（6），所述机舱压力调节单元设置用于通过控制所述飞机（4）的至少一个空气输出装置（14）或空气输入装置（16）将在供应有新鲜空气和压力加载的所述机身（12）内的所述机舱压力PC调节到所述机舱压力调节单元（6）预先规定的压力值上或预先规定的机舱高度上。在所述压力值或机舱高度的待进行的改变中使在所述机舱中的机舱压力PC的关于时间的变化和所述机舱压力PC的商保持恒定。这导致在乘客的中耳中的所述气体膨胀比或气体压缩比保持恒定，从而使得在整个上升飞行或下降飞行期间乘客不发生不均匀的或增强的不适感。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于飞机的机舱压力调节系统以及一种用于飞机的机舱压力调节方法。
技术介绍
现代大型民用飞机在巡航飞行中达到非常高的飞行高度，并且需要压力加载的飞机机身，在所述飞机机身中能够确保旅客的存活和舒适。为了降低机身的机械负载，在巡航高度上的机舱压力比在地面上明显更低，并且在此相应于在2000米和3000米之间的海拔高度的大气气压。在海平面上方相应于相应的机舱压力的高度常常也称为“机舱高度”。在所有运行阶段中，机舱压力通过机舱压力调节系统被带到相应预先规定的值上，在考虑机身负载的情况下，所述预先规定的值通过在机舱和周围环境之间的压力差和乘客的安全和特别是涉及足够的供氧的舒适而确定。对此同样重要的是，在上升飞行期间相对于在地面上的机舱压力降低机舱压力，并且在下降飞行期间再次提升到在地面上的压力水平。在现有技术中，下述假设广泛传播，即，为此恒定的机舱压力比可相应于关于乘客舒适度的最佳状态。因此，在常用的飞机中，在上升飞行和下降飞行时的机舱压力调节系统所执行的压力比调节基于恒定压力比。但是，在上升飞行和下降飞行期间在常见的民用飞机中经常可观察到，由乘客感知到的鼓膜或耳朵本身的负荷不是基本上恒定的，而机舱压力调节有时也可导致乘客的增强的疼痛感。
技术实现思路
因此可视为任务的是，提出一种机舱压力调节系统，其中，在下降飞行或上升飞行期间人耳的负荷是尽可能恒定的，进而可以将乘客的不适最小化。可视为本专利技术的另一任务的是，提出一种这样的机舱压力调节系统，所述机舱压力调节系统能够在无成本高昂的改型措施的情况下借助在现代民用飞机中已有的硬件实现。所述任务通过用于调节具有独立权利要求I所述的特征的飞机机舱压力的调节系统来实现。在从属权利要求中可得出有利的改进方案。根据本专利技术的用于调节飞机机舱压力的调节系统可具有机舱压力调节单元，所述机舱压力调节单元设置用于，通过控制飞机的空气输出装置或空气输入装置，将在飞机的供应有新鲜空气且压力加载的机身内的瞬时空气压P。调节为机舱压力调节单元预先规定的压力值。这设置用于，在待进行的压力改变中使在机舱中的绝对压力Pc的关于时间的变化和绝对压力Pc的商保持恒定。 术语“空气输出装置或空气输入装置”涉及能够用于将在有规律地输入新鲜空气并且输出已使用空气的通风的腔内的压力保持在特定水平上的每种仪器或装置。在机舱的示例中，所述调节既能够通过调节空气输入也能够通过调节空气输出来进行，其中，空气输出和空气输入也可同时用于调节空气压。输出阀(所谓的“出流阀(Outflow Valves)”)可视为特别合适的装置，同样也能够调节冲压空气输入和通过空调系统准备的引气空气，以便影响机舱内的压力。本专利技术不局限于特殊的空气输入装置或空气输出装置的应用。所述特征的技术优点如下阐述。引起在降压期间或在升压期间乘客的不适感觉的主要因素是人耳。中耳是人体的对压力最敏感的器官。所述中耳如此构造，即，呈中耳形式的部分封闭的空腔的一侧由膜状的鼓膜界定，并且另一侧通过呈耳咽管形式的管状连接与鼻喉连接。在压力波动时，在中耳中的气体膨胀或压缩，从而使鼓膜开始隆起或压入，这在耳蜗处由于在听小骨上的鼓膜的偏转而被感觉为不舒适的，并且有时是疼痛的。基于解剖 学事实，中耳通过耳咽管进行的相当慢的压力平衡可通过打哈欠、吞咽和类似动作加速。通常情况下，根据波义耳定律，包含在一定体积中的气体的相对体积膨胀与初始压力和最终压力的比例成反比。由于存在于中耳中的水蒸气饱和，在中耳中可将水蒸气的分压列入考虑。由此得出，在压力差相应相等的情况下，相对气体膨胀在绝对压力水平高的情况下比在压力水平低的情况下更低。因此，在具有在下降飞行中的线性压力变化的传统的机舱压力调节中，由中耳包围的体积首先开始相对大幅地压缩，其中，随着绝对机舱压力升高，压缩比降低。在上升飞行中高度增加的情况下，包围在中耳中的体积的膨胀比同样升高。由于管理单元预先规定了关于时间的压力变化和机舱压力的商应保持恒定，所以由中耳包围的气体体积的膨胀比也应保持恒定，从而使得在整个上升飞行或下降飞行期间对于相关乘客产生保持恒定的不适感，并且不出现负担的局部最大值。相应地，本专利技术能够解决用于适当调节机舱压力以有效地照顾敏感的中耳的长期存在的任务。通过结合这种对于瞬时绝对机舱压力的关于时间的压力变化的规定，能够相对容易地实现，例如通过调节机舱压力调节单元的相应于软件的控制系统使之匹配，而在飞机中继续使用已有的硬件。因此，在现代民用飞机的系统中的重大改变是不必要的，从而可节省成本。此外，根据本专利技术的机舱压力调节系统可具有至少一个管理单元，所述至少一个管理单元与机舱压力调节单元和用于检测在机舱中的绝对压力P。的至少一个传感器连接，其中，所述机舱压力调节单元的管理单元预先规定待调节的压力值。所述管理单元能够与飞行管理系统(FMS)连接，所述飞行管理系统能够传输如飞行高度或飞行速度的不同的飞行数据，或也能够传输用于计划的时间段的数据，以提供有效的机舱压力调节。对于本领域技术人员不言而喻的是，机舱压力调节单元和管理单元不必一定实现为彼此分开的功能元件，而是所述机舱压力调节单元和管理单元也可通过唯一的单元来实现。为此提供相应的电子数据处理单元或诸如此类。依据根据本专利技术的调节系统的一个有利的改进方案，在机舱压力变化的情况下这样调节所述机舱压力，使得空气压的关于时间的偏差dP/dt和在机舱内的绝对空气压Pc的商(也称为“不适指数”)保持恒定，并且所述商的导数相应地尽可能为零。由此避免增强的不适感。此外，所述任务通过一种用于调节在机舱中的空气压的方法以及通过一种飞机来解决，所述飞机具有机舱压力调节单元、管理单元、至少一个空气输入装置和至少一个空气输出装置以及用于检测在飞机机身中的瞬时绝对空气压的至少一个传感器。附图说明从下述实施例和附图的说明中获得本专利技术的其它特征、优点和应用可能性。在此，所有已说明的和/或图示的特征也与它们在各个权利要求中的或从属权利要求中的组成无关地以其自身和任意组合的方式构成本专利技术的主题。此外，在附图中，相同的附图标记用于相同的或类似的物体。 图I示出根据本专利技术的系统的示意图；图2a到2c示例地示出飞行分布曲线、机舱高度分布曲线以及根据本专利技术的机舱高度分布曲线与传统的机舱高度分布曲线的不同；图3a和3b说明了不适指数以及不适指数的关于时间的导数。具体实施例方式图I示例地示出根据本专利技术的用于调节飞机4的机舱压力的调节系统2，所述调节系统包括机舱压力调节单元6，所述机舱压力调节单元与管理单元8连接。传感器10将代表在飞机4的机身12内的瞬时绝对机舱压力P。的信号提供给管理单元8。不言而喻地，与本专利技术的核心思想无关地，也能够将其它传感器10设置在飞机机身12内的多个位置和/或相同的位置上，其中，能够将绝对机舱压力P。的所测定的值求平均值或出于冗余原因相互对比。所述组件的数量和多样性不应局限于本专利技术的对象。此外，在此飞机4示例地包括用于控制地从机舱中输出空气以调节机舱中的压力的两个空气输出装置14，其中，为此例如广泛使用用于输出空气的阀(所谓的“输出阀”)。同时可调节控制地将空气输入到机舱中的空气输入器，以便影响在机舱中的压力。此外，传感器10也可替选地与机舱压力调节单元6连接，使得管理单元本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.09.28 DE 102009043323.6;2009.09.28 US 61/246,1.用于调节飞机(4)的机舱压力Pc的调节系统(2)，具有 至少一个机舱压力调节单元(6)，所述机舱压力调节单元设置用于通过控制所述飞机(4)的至少一个空气输出装置(14)或空气输入装置将在供应有新鲜空气和压力加载的飞机机身(12)内的所述机舱压力Pc调节到所述机舱压力调节单元(6)预先规定的压力值上或预先规定的机舱高度上，并且在所述压力值的或所述机舱高度的待进行的改变中，使在飞机机舱中的机舱压力Pc的关于时间的变化和所述机舱压力Pc的商保持恒定。2.如权利要求I所述的调节系统(2)，此外具有至少一个管理单元(8)，所述管理单元与所述机舱压力调节单元(6)和用于检测在所述飞机机舱中的所述机舱压力P。的至少一个传感器(10 )连接，其中，所述管理单元设置用于，为所述机舱压力调节单元(6 )预先规定待调节的所述压力值或所述机舱高度。3.如权利要求I或2所述的调节系统，其中，所述管理单元(8)设置用于，以压力分布曲线或机舱高度分布曲线的形式预先规定所述压力值或所述机舱高度。4.如上述权利要求之一所述的调节系统(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·彼得拉克，乌尔·埃金，
申请(专利权)人：空中客车德国运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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