一种飞机安全客舱设计制造方案的制作方法

1.本发明涉及一种飞行器设计制造领域，尤其是大型客机安全客舱的设计制造技术。


背景技术：

2.现有客机座舱简单由座椅、行李架，配备安全带、救生衣、安全门，以及紧急疏散滑梯等组成，遇到飞机颠簸时，通过安全带将旅客固定在座椅上以确保安全；遇到紧急迫降时，通过救生衣、安全门、紧急疏散滑梯来确保旅客安全。但是，这些情况是以有充分反应时间为前提，如遇到飞行器事故，这些安全设备毫无作用。
3.由于现代交通发达，人们出行选择交通工具多样化，受疫情影响，或在后疫情时代，客机乘坐率在50～80％的情况是存在的，以c919150座和cr929300座为例，减少了约载重 3.0～9.0吨的重量，浪费了飞机有效载荷量。现在的客机起飞重量也远远大于实际载重量。乘坐率不足减少的重量以及飞机实际的起飞重量完全可以为飞机增加安全设备提供支持。
4.从目前来看，飞机仍然是远程交通的首选工具。虽然飞机安全事故在交通工具中不算最多的，安全能够得到有效保证，但是飞机一旦失事，就是重大事故，乘客安全问题很难得到保证。这就为飞机安全客舱的发明提供现实依据。
5.关于飞机安全客舱设计方案，有许多类似发明，有整体改进类别的，也有局部改进类别的。例如：cn201811134470.1公开了一种飞机可分离式客舱自救装置，飞机出事后，经过弹射装置的作用，客舱被弹射出去，同时客舱上端设置的储备伞层将自动打开，采用弹射的方式对人员的危害程度较大，虽然客舱带有降落伞，但是属于无动力状态，导致降落具有很大的随机性，且客舱重量巨大，能够承载如此巨大重量的降落伞实现的可能性小，不方便营救，在此过程中难保乘客绝对安全，况且这一发明也被驳回。cn110606185a公开一种组合结构的安全飞机，当飞机客舱或者飞机机翼发生爆炸的时候，机体可以实现快速的上下分离，当飞机发生分离后，飞行客舱可以通过自带的推进系统继续飞行。这种发明基于飞机客舱完全安全为前提，且必须符合空气动力学特征，否则这种情况是不存在的。cn201720420252.9公开了一种安全飞机，这种飞机的缺陷在于，飞机出事人员无法安全分离。cn114044145a公开一种飞机客舱顶部应急装备储藏箱及其安装方法。cn212605843u公开一种飞机客舱用桌椅，等等。上述发明均提供不了乘客人身绝对安全保障，有的技术方案实现不了。
6.到目前为止，波音、空客、商飞客机的设计制造相对成熟，主要的问题是在突发事故下，能够提供确保乘客人身绝对安全的技术支持，这是当前急需解决的问题。这就是飞机安全客舱发明的目的。


技术实现要素：

7.为了克服现行飞机客舱的安全问题，尤其是在突发事故中，为乘客人身绝对安全
提供技术系统保障，在飞机发生剧烈颠簸、震荡、甚至爆炸、解体、以及热辐射、超声波冲击，飞行器掉落山崖、大洋深水区域等极其恶劣环境中仍能实现自救，本发明提供一种飞机安全客舱的设计制造方案，即采用低重心不倒翁式和圆球体抗压能力强来设计飞机客舱，将其置于内外层的保护球壳内，内外保护球壳通过减震滚珠万向滑轮联接，并通过吸附固定安装方式形成一个相对独立单元，使飞机安全客舱在任何情况下为乘客提供人身安全保障，实现自救。
8.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种飞机安全客舱的基本结构是，包括座位舱、内保护球壳、减震滚珠万向滑轮、外保护球壳、座位舱固定架、飞机安全客舱底座及其附属配件构成。座位舱采用低重心设计方法，即重心在座位舱底部中轴线上，形成重力自垂体，不倒翁模式。将座位舱安装固定在内保护球壳内，在内保护球壳球面上均匀安装减震滚珠万向滑轮，再将其整体置于外保护球壳内；外保护球壳的内表面光滑平顺，在减震滚珠万向滑轮和座位舱加内保护球壳重力的作用下，内保护球壳连同座位舱能够在外保护球壳内表面任意转动，因为重心低且在底部中轴线上，所以一直保持垂直状态不变。由内外保护球壳保护起来的座位舱形成一个座位舱球体，即飞机安全客舱球体，置于飞机安全客舱底座上，客舱与底座之间采用吸附固定安装方式；将飞机安全客舱底座空气室抽成真空，由于大气压力的原因，底座能够牢牢地吸附住飞机安全客舱球体，一旦飞机出事，空气室充气松开，飞机安全客舱自行弹出，与底座分离，并从打开的飞机机箱顶盖飞出，脱离危险。飞机安全客舱在飞机机厢内是相互独立存在的。因为球体形状的抗压能力强，加以钢筋无缝减震消噪等设计，当飞机颠簸、解体、爆炸，或飞机安全客舱掉落山崖或大洋深水区域等事故，飞机安全客舱能够自救或等待救援，确保乘客人身绝对安全，或损害降低到最小程度。
9.上述的飞机安全客舱的设计制造方案，所述座位舱采用低重心的设计方法，座位舱外轮廓是一个球形，将球形从直径开始分成上下两部份，上部只安装顶棚和照明灯具，重量轻，下部安装有座椅、行李柜和办公桌、电脑等办公设备，以及固定架，重量重，再加上乘客的重量，行李的重量，座位舱的大部份重量集中在座位舱底部，使得座位舱的重心在座位舱底部，因为是对称分布的，重心则在座位舱底部中轴线上，这样就形成一个重力自垂体。座位舱低重心设计的作用是使座位舱与内保护球壳形成一个不倒翁模式，确保内部乘客总是以端坐的状态，而不受外保护球壳翻滚的影响。
10.上述的飞机安全客舱的设计制造方案，所述的内保护球壳，采用钢质材料，是一个中空球体钢结构，内安装座位舱，并设有门和窗，外球面涂有吸声材料；
11.上述的飞机安全客舱的设计制造方案，所述的减震滚珠万向滑轮，它由滚珠、弹璜室、安装底座、注油嘴构成，滚珠安装在弹璜室上，滚珠能够自由滚动，弹璜室内安装强力弹璜，能够托住滚珠上下直线移动，弹璜室侧面安装注油嘴。减震滚珠珠万向滑轮的作用是，使得内保护球壳及所保护的座位舱在外保护球壳内自由转动。
12.上述的飞机安全客舱的设计制造方案，所述的外保护球壳采用钢质材料，是一个中空球体钢结构，内安装均匀装有减震滚珠万向滑轮的内保护球壳及座位舱，设有门和窗，内表面光滑平顺，确保减震滚珠万向滑轮在其表面上自由转动无障碍；
13.上述的飞机安全客舱的设计制造方案，所述的座位舱固定架由电动伸缩杆、吸盘、固定架底座构成，吸盘安装在电动伸缩杆的顶端，电动伸缩杆安装在固定架底座上，座位舱固定架安装在座位舱底部，电动伸缩杆伸出时穿过内保护球壳，直到顶端的吸盘吸住外保
护球壳的内表面。固定架的作用就是固定座位舱，以保证乘客自由出入，同时通过吸盘保护外保护球壳内表面，使之不形成凹坑以影响减震滚珠万向滑轮的平滑滚动。当飞机飞行时电动伸缩杆缩回原位。
14.上述的飞机安全客舱的设计制造方案，所述的飞机安全客舱底座由底座、吸附盘、吸附膜、空气室、气阀构成，为扁圆形结构，吸附盘安装在底座上，与底座形成空气室，吸附膜覆盖在吸附盘凹表面，为粘性胶膜，主要是与底座形成气密性，气阀安装在底座侧面上，与空气室相通。飞机安全客舱底座的作用是与飞机安全客舱球体之间进行吸附固定安装，在遇飞机失事时容易分离。
15.上述的飞机安全客舱设计制造方案，所述的飞机机厢即客舱，飞机安全客舱就安装在机厢内，以机厢中轴线为基准线一字排列，各自自成独立单元。为了美观起见，飞机安全客舱可进行简单装饰，装上装饰框，在机厢两边隔开两个过道，供人员行走。飞机安全客舱与过道相通。机厢顶盖可以打开，其作用是使得飞机安全客舱球体容易飞出。
16.本发明的有益效果是，座位舱重心低，安装在内保护球壳内，内保护球壳与外保护球壳通过减震滚珠滑轮的联接方式，这样就形成不倒翁模式，里面的乘客在飞机发生剧烈颠簸、震荡、翻滚情况下，尤其是在掉落山崖等复杂环境下仍能够一直保持垂直正坐状态，不受影响；飞机客舱采用圆球体双层保护，辅于耐高温材料和吸声材料，能够经受住爆炸、热辐射、超声波冲击，确保乘客不受伤害，尤其是在掉落大洋深水区域时，能够浮游在水面，安全等待救援，不受影响；飞机安全客舱采用吸附固定安装方式，在飞机发生爆炸、解体的情况下，能够立即分离并完整独立存在，不受影响，在多重保护下，为乘客提供绝对安全保障。飞机安全客舱制造完全可以实现，只是占用飞机客舱的空间，乘客数减少，这丝毫不影响飞机的使用效果，况且安装了飞机安全客舱，客机的使用价值更加突显，更受乘客信赖。
附图说明
17.图1为座位舱示意图，1.座位舱a，2.座位舱b，3.支撑柱子，4.座舱顶棚及照明，5. 电脑，6.行李柜及办公桌，7.座椅a，8.座位舱a地板，9.沙发，10.桌子；
18.图2为内保护球壳示意图，1.座位舱a，11.内保护球壳，12.内保护球壳窗，13.内层保护球壳门；
19.图3为减震滚珠万向滑轮示意图，14.滚珠，15.弹璜室，16.安装底座，17.注油嘴；
20.图4为减震滚珠万向滑轮的安装示意图，11.内保护球壳，12.内保护球壳窗，13.内保护球壳门，18.减震滚珠万向滑轮；
21.图5为外保护球壳示意图，19.外保护球壳，20.外保护球壳窗，21.外保护球壳门；
22.图6为内外保护球壳结合示意图，11.内层保护球壳，19.外层保护球壳；
23.图7为内外保护球壳结合剖析图，1.座位舱a，11.内保护球壳，18.减震滚珠万向滑轮，19.外保护球壳；
24.图8为座位舱固定架示意图，22.固定架底座，23.电动伸缩杆，24.吸盘；
25.图9为座位舱固定架的安装示意图，1.座位舱a，8.座位舱a地板，11.内保护球壳， 12.内保护球壳窗，13.内保护球壳门，25.座位舱固定架；
26.图10为飞机安全客舱底座示意图，26.吸附盘，27.吸附盘底座，28.气阀，29.吸附膜， 30.空气室；
27.图11为飞机安全客舱示意图，31.飞机安全客舱，32.飞机安全客舱底座，33.降落伞储备箱；
28.图12为飞机安全客舱与飞机机厢结合主视图，31.飞机安全客舱，32.飞机安全客舱底座，33.降落伞储备箱，34.机厢，35.过道，36.装饰框，37.座椅b；
29.图13为飞机安全客舱与飞机机厢结合仿真模型，31.飞机安全客舱，32.飞机安全客舱底座，33.降落伞储备箱，34.机厢，35.过道，36.装饰框，37.座椅；
30.图14为飞机安全客舱降落伞弹出示意图，31.飞机安全客舱，33.降落伞储备箱，38. 降落伞；
31.图15为飞机安全客舱在机箱内平面布局图，31.飞机安全客舱，37.座椅b，38.安全出口。
具体实施方式
32.[实施例1]
[0033]
飞机安全客舱31设计制造方案包括座位舱a1和座位舱b2，内保护球壳11，减震滚珠万向滑轮18，外保护球壳19，固定架25，飞机安全客舱底座32构成。座位舱采取低重心设计方法，以支撑柱子3作为承重轴，以座位舱所形成的球体直径作为中心轴，将座位舱分成上下两层，顶棚及照明4安装在支撑柱子3上部，中心轴上部，将行李柜及办公桌5、座椅6、座位舱地板7，均安装在支撑柱子3下部，中心轴下部，当座位舱坐上乘客和装上行李后，并安装上固定架25后，绝大部分的重量集中在座位舱下部，使得座位舱的重心移到舱底部区域，因重量对称公布，所以重心在中心轴线上。将座位舱安装固定在内保护球壳11内，并在内保护球壳11的外表面均匀安装上减震滚珠万向滑轮18，然后整体安装在外保护球壳19内，再将内外保护球壳保护起来的座位舱球体所构成的飞机安全客舱31安装在飞机安全客舱底座32上，形成飞机安全客舱的基本构造。飞机安全客舱底座32采用吸附安装固定方式，由吸附盘26、吸附盘底座27、气阀28、吸附膜29和空气室30构成，吸附膜29为粘性塑胶薄膜，吸附盘26与吸附盘底座27形成一个空气室30，通过气阀28将空气室30抽成真空，通过大气压力飞机安全客舱31就会牢牢地被吸附在飞机安全客舱底座32上，而当往空气室30充气时，飞机安全客舱31就会与飞机安全客舱底座32分离。飞机安全客舱 底座33安装在飞机机厢34内，以机厢34中轴线为基准线，多个飞机安全客舱 底座33成一字排列，两边形成两个过道35。为了整体美观起见，可以进行客舱装饰，装饰框36不以坚固耐用结构为原则，采取轻质非钢性材料为宜。机厢顶盖37在飞机突发事故时可以自动打开，装饰框36破裂，飞机安全客舱31脱离飞机安全客舱底座32飞出机箱脱离危险。
[0034]
[实施例2]
[0035]
如实施例1中所述的，座位舱的设计，可以分为两种型号，座位舱a1以办公为特征，座椅a7依支撑柱子3而设，座椅a7坐位数少一点。座位舱b2以乘坐客人为特征，沙发 9环舱周边而设，而桌子10依支撑柱子3而设，乘客位数多一点。
[0036]
[实施例3]
[0037]
如实施例1中所述的，为了防止热辐射和超声波对乘客的伤害，在内保护球壳11表面涂上吸声材料，外保护球壳19表面涂上耐高温材料。
[0038]
[实施例4]
[0039]
如实施例1中所述的，内保护球壳11和外保护球壳19均以钢性结构为特征，外保护球壳内表面光滑平顺。
[0040]
[实施例5]
[0041]
在实施例1中所述的，在座位舱a(b)底部安装座位舱固定架25，使电动伸缩杆23 能够穿过内保护球壳11；当接受旅客进出时，座位舱固定架25开始工作，电动伸缩杆23 伸出并穿过内保护球壳11，前端吸盘24抵住外保护球壳19的内表面并吸附住，这样座位舱a(b)就不会因人的走动受力不均匀而晃动；而当飞机起飞时，电动伸缩杆23缩回原位，座位舱连同内保护球壳处于自由状态。
[0042]
[实施例6]
[0043]
如实施例1中所述的，在飞机安全客舱31安装降落伞储备箱33及降落伞38，当飞机安全客舱脱离失事飞机时，形成了一个自由落体，当离地面一定高度时自动打开，飞机安全客舱31缓缓降落地面。
[0044]
[实施例7]
[0045]
如实施例1中所述的，飞机安全客舱可设10个独立单元31，座位100个，普通座位两边各1排共2排60个37，总座位数160个，设6个安全出口39。