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响应于减压检测系统和方法的烟火闩锁致动器

文献发布时间:2023-06-19 10:44:55


响应于减压检测系统和方法的烟火闩锁致动器

本申请要求于2018年5月17日提交的美国临时专利申请第62/673,083号、于2018年6月6日提交的美国临时专利申请第62/681,536号以及于2018年6月6日提交的美国临时专利申请第62/681,541号的优先权,出于所有目的,其全部内容通过引用并入本文,如同在此完整阐述。

技术领域

本发明涉及一种响应于感测和信号系统的烟火闩锁致动器。具体而言,本发明涉及一种响应于检测减压事件的压力感测系统的烟火闩锁致动器。

背景技术

飞机通常配备有至少一个驾驶舱门。飞机通常具有分隔隔板,该分隔隔板包括位于飞行员、副驾驶员和/或飞行机组人员(以下称为“飞行员”)与乘客之间的至少一个驾驶舱门。驾驶舱门为飞行员提供了驾驶舱的安全性和隐私性。在这方面,术语“驾驶舱”是指在飞机的操作过程中飞行员所处的飞机的位置。驾驶舱也可以称为“飞行甲板”。这不同于客舱,客舱是指飞机的乘客通常所在的部分。

在许多飞机中,要求驾驶舱中的环境空气压力通常与飞机的乘客客舱中的环境空气压力相同。如果在驾驶舱门的相对两侧或飞机内被隔板隔开的任何舱室之间存在足够大的压力差,则可能会出现危险情况。造成压力差的一个原因可能是舱室失压。在正常巡航高度飞行的飞机上,驾驶舱或客舱失压是潜在的严重紧急情况。根据驾驶舱或客舱失去压力的时间间隔,通常将驾驶舱或客舱压力的损失或降压分为爆炸性、快速性或渐进性。由失压、降压或减压(以下统称为减压)引起的压力差会导致结构变形、结构损坏,并可能导致飞机损失。

通常,驾驶舱门可以通过门锁的操作来锁定或解锁。门锁可以是全机械组件;或门锁可以是机电组件。存在一些系统,其中通过响应于减压的门锁的机电操作来打开驾驶舱门以限制损坏。然而,在这种减压期间,尤其是在爆炸性或快速减压期间,机电操作的门锁可能操作得太慢,从而导致可能的结构变形、结构损坏,并可能导致飞机损失。换句话说,机电操作的门锁的操作将门锁从锁紧或锁定位置移动到开锁或解锁位置的操作足够缓慢,以致飞机可能遭受结构损坏。

因此,需要一种在减压期间以较高速度操作以打开驾驶舱门的门锁机制。

发明内容

本发明的各方面有利地提供了一种烟火闩锁致动器,其响应于用于监测与减压事件相关联的飞机的至少一个舱室内的压力变化的系统和方法,以避免不利情况。

在各个方面,本发明公开了一种通过增加烟火设备来加速机电系统的操作的方法和装置。在各个方面,本发明公开了一种装置设计,其被实现为使得机电系统的正常电气操作和烟火操作可以是独立的。在这方面,本发明教导了可以通过将烟火爆燃的能量引入系统中来加速纯机电系统的响应时间。例如,烟火设备的激活将导致电磁设备保持器以高加速速率移位。当通过弹簧作用将烟火设备的气体从室中挤压出时,该方面教导了自复位。烟火设备可以设计成在减压或错误激活后进行更换。另外,可以有多个烟火致动器。此特征可提供系统冗余以及第二周期。在这方面,通过使用多个烟火致动器,如果一个烟火致动器被错误地点火,则仍然存在另一烟火致动器以处理快速减压。此外,通过使用多个烟火致动器,如果一个烟火致动器发生故障,则还有另一个烟火致动器用于处理快速减压。

在各个方面,本发明公开了一种通过增加烟火致动器来加速机电闩锁的操作的方法和装置。在其他方面,本发明公开了一种复合系统,该复合系统具有与烟火致动器相关联并连接的机械装置。该装置设计使得机电系统的正常操作和烟火操作可以是独立的。本发明教导了可以通过将烟火爆燃的能量引入系统来加速机电系统的响应时间。在一方面,烟火致动器的激活将导致闩锁螺栓以高加速速率移位。在一方面,存在第二烟火致动器作为备用。

在各个方面,本发明公开了一种通过增加烟火设备来加速锁销的激活或去激活的方法和装置。在一些方面,本发明教导了一种与烟火设备相关联并连接的锁销。该装置设计使得锁销的正常操作和烟火操作可以是独立的。本发明教导了可以通过将烟火爆燃的能量引入系统来加速致动时间。在一些方面,烟火设备的激活将导致螺栓以高加速速率移位。本发明进一步教导了一种自复位方面,其在通过弹簧作用将烟火设备气体从压力室中挤压出时进行操作。烟火设备可以设计成在减压或错误激活后进行更换。另外,可以有多个烟火致动器。此特征可提供系统冗余以及第二周期。在这方面,通过使用多个烟火致动器,如果一个烟火致动器被错误地点火,则仍然存在另一烟火致动器以处理快速减压。此外,通过使用多个烟火致动器,如果一个烟火致动器发生故障,则还有另一个烟火致动器用于处理快速减压。

一个总的方面包括一种用于监测飞机的至少一个舱室内的压力变化以及操作与门锁相关联的烟火设备的系统,包括:门锁,其构造并布置在飞机门中,该门锁包括烟火致动器和闩锁螺栓。该系统还包括该烟火致动器,被配置为当该烟火致动器被致动时移动该闩锁螺栓。该系统还包括压力传感器,被配置为提供与飞机舱室内的压力相对应的压力信号。该系统还包括控制器,响应于来自该压力传感器的、与飞机舱室内的压力相对应的该压力信号。该系统还包括该控制器,该控制器还被配置为基于来自该压力传感器的、与飞机舱室内的压力相对应的该压力信号来确定减压事件。该系统还包括输出驱动器,被配置为当该控制器基于来自该压力传感器的与飞机舱室内的压力相对应的压力信号来确定减压事件时,产生用于致动烟火致动器的输出驱动器信号。其他方面包括相应的计算机系统、装置和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序,每个都被配置为执行方法的操作。

一个总的方面包括一种用于监测飞机的至少一个舱室内的压力变化以及操作与门锁相关联的烟火设备的方法,包括:在飞机门中布置门锁,该门锁包括烟火致动器和闩锁螺栓。该方法还包括配置该烟火致动器以当该烟火致动器被致动时移动该闩锁螺栓。该方法还包括使用压力传感器产生与飞机舱室内的压力相对应的压力信号。该方法还包括使用控制器从该压力传感器接收与飞机舱室内的压力相对应的该压力信号。该方法还包括使用该控制器基于来自压力传感器的与飞机舱室内的压力相对应的该压力信号来确定减压事件。该方法还包括当该控制器基于来自压力传感器的与飞机舱室内的压力相对应的该压力信号确定减压事件时,使用输出驱动器产生驱动器信号以致动烟火致动器。其他方面包括相应的计算机系统、装置和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序,每个都被配置为执行方法的操作。

因此,为了更好地理解本文中对本发明的详细描述,以及为了更好地理解本发明对本领域的当前贡献,已经相当广泛地概述了本发明的某些方面。当然,将在下面描述本发明的其他方面,这些方面将构成所附权利要求的主题。

在这方面,在详细解释本发明的至少一个方面之前,应当理解,本发明的应用不限于以下描述中阐述的或在附图中示出的构造的细节和组件的布置。本发明能够包括除所描述的方面之外的方面,并且能够以各种方式实践和执行。此外,应当理解,本文采用的措词和术语以及摘要是出于描述的目的,而不应被视为是限制性的。

因此,本领域技术人员将理解,本发明所基于的概念可以容易地用作设计用于实现本发明的几个目的的其他结构、方法和系统的基础。因此,重要的是,只要这些权利要求不背离本发明的精神和范围,则其应被认为包括这样的等同构造。

附图说明

图1是根据本发明的一方面的示出了内部组件和外部组件的飞机示意图。

图2是图1中的飞机展开部分的示意图。

图3是根据本发明的一方面的飞机驾驶舱门、门框和门锁的剖视图。

图4是根据本发明的另一方面的门固定机制的剖视图。

图5是根据本发明的另一方面的门固定机制的剖视图。

图6是根据本发明的另一方面的门固定机制的剖视图。

图7是根据本发明的另一方面的门固定机制的示意图。

图8是根据本发明的一方面的用于监测飞机中的压力的系统的框图。

图9是根据本发明的一方面的监测飞机中的压力的方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图描述本发明,在附图中,相同的附图标记始终指代相同的部分。

本发明的各方面提供了一种烟火闩锁致动器,其响应于用于监测与减压事件相关联的飞机的至少一个舱室内的压力变化的系统和方法。

图1是根据本发明的一方面的示出了内部组件和外部组件的飞机示意图。

如图1所示,传感器系统100可以安装在飞机10中的驾驶舱40内,以监测驾驶舱40内的压力。另外,相邻舱室(例如乘客舱50、货舱等)内的压力也可以由传感器系统100监测。如果在驾驶舱40(或者在某些方面是乘客舱50)中检测到足够大的压降或压力变化ΔP,则传感器系统100将通知信号发送到另一个设备、系统、致动器等。

对于驾驶舱40和乘客舱50都被监测的那些方面,对由传感器系统100提供的通知信号的典型响应可以是,例如,激活门锁60以打开门30或位于例如隔板20中的孔,以使得驾驶舱40和乘客舱50之间压力均衡。传感器系统100可以进一步被配置为区分诸如枪击、小型爆炸等的撞击事件和实际减压事件。

图2是图1中的飞机展开部分的示意图。

如图2所示,传感器系统100可以包括系统控制器103,其可以安装在驾驶舱40内或位于飞机10其他部分内。系统控制器103可以耦合或响应于压力传感器110。在一方面,压力传感器110可以是电子绝对压力敏感设备。

在一方面,压力传感器110感测驾驶舱40或乘客舱50内的压力。在一方面,压力传感器110可以安装在驾驶舱40内,而压力传感器112可以远程安装在乘客舱50内。如果由压力传感器110或压力传感器112感测到的压降足够大,即达到预定的压降目标,则系统控制器103可以向另一个设备、系统、装置等提供通知信号。该通知可以包括经由视觉或听觉指示来通知飞行员减压事件。此外,系统控制器103可以激活门锁60以打开门30或孔,以使得驾驶舱40与乘客舱50之间压力均衡。

压力传感器110通常可以安装在驾驶舱40内,例如安装在驾驶舱后方的隔板20上,或驾驶舱仪表阵列中的前部等;可选择地,压力传感器110可以位于系统控制器103内并且端口连接到驾驶舱40。另外,系统控制器103以及压力传感器110和112的各个方面可以包括电缆、连接器等。在一些方面,可以屏蔽这些组件以防篡改。在其他方面,可以存在多个压力传感器110(压力传感器110至压力传感器110-N,其中N是整数)。

图3是根据本发明的一个方面的飞机驾驶舱门、门框和门锁的剖视图。

特别地,图3示出了门锁60的一方面,门锁60可以被实现为机械锁销。门锁60可包括附接到门302或构造并布置在门302内部的闩锁壳体312。闩锁壳体312可包括一个或多个机械紧固件,以将闩锁壳体312固定到门302。闩锁壳体312可包括闩锁螺栓308以及支撑结构,以使得闩锁螺栓308沿箭头322的方向移动以及沿与箭头324相反的方向移动。如图3所示,闩锁螺栓308已沿箭头322的方向移动,并延伸到附接到门框304上的撞击板320中。此外,闩锁螺栓308延伸到门框304中的空腔318中。在图3所示的配置中,门302处于锁定配置,使得门302可以保持闭合位置,其中闩锁螺栓308延伸到撞击板320和空腔318中。

门锁60还可包括闩锁手柄316。闩锁手柄316可直接连接到闩锁螺栓308,以及闩锁手柄316沿箭头322的方向的移动将同样使闩锁螺栓308沿箭头322的方向移动以将门锁60置于锁定配置中,使得门302可保持关闭。以类似的方式,闩锁手柄316沿箭头324的方向的移动将同样地沿箭头324的方向移动闩锁螺栓,以将门锁60置于解锁配置,使得门302可以打开。在其他方面,闩锁手柄316可包括居间的机械组件,使得上述移动以类似方式机械地施加到闩锁螺栓308。

在一方面,门锁60还可包括弹簧(未示出)或其他结构,以沿箭头322的方向推动闩锁螺栓308。在该方面,弹簧被配置为使闩锁螺栓308置于锁定位置,而无需与门锁60发生任何干预作用。

门锁60还可包括烟火致动器306。烟火致动器306响应于来自传感器系统100的信号。来自传感器系统100的信号响应于本文所述的减压事件而产生。在从传感器系统100接收到信号之后,烟火致动器306可以被致动,使得其沿箭头324的方向移动闩锁螺栓308以将门302置于解锁和打开配置。在该解锁和打开配置中,空气能够在乘客舱50和驾驶舱40之间流动,以及乘客舱50和驾驶舱40之间的压差最小或没有压差,从而防止或减少任何可能的损坏。

由于烟火致动器306比现有技术的机电致动器提供即时操作和/或更快的操作,因此任何可能的损坏小于此类现有技术的机电致动器。

在图3所示的特定方面,烟火致动器306可安装在围绕闩锁螺栓308的弹簧壳体326上。闩锁手柄316沿箭头324的方向移动将闩锁螺栓308置于解锁位置中。在正常操作中,弹簧壳体326被布置在闩锁壳体312内,使得闩锁螺栓308可以例如通过闩锁手柄316移动而不受阻碍地穿过弹簧壳体326。弹簧壳体326可以进一步是闩锁壳体312的一部分。

在减压事件和由传感器系统100确定减压事件的情况下,由传感器系统100产生的信号可被提供给烟火致动器306。烟火致动器306可被来自传感器系统100的信号点燃,并产生气体,该气体在闩锁壳体312内膨胀并沿箭头324的方向驱动凸缘346。凸缘346的这种移动使闩锁螺栓308沿箭头324的方向移动,从而将门302和门锁60置于解锁位置。在一些方面,凸缘346可以与闩锁螺栓308集成在一体。

烟火致动器306可以响应于传感器系统100提供给至少一根导线356的信号而被点燃。烟火致动器306可以包括烟火化合物和电点火器或电火柴。烟火化合物可包括易燃材料以及原位混合的氧化剂。

门锁60还可以包括烟火致动器314,烟火致动器314可以具有与烟火致动器306类似的构造,以及可以由至少一根导线364上的信号启动。烟火致动器314可以是用于冗余的备用烟火致动器。

根据本发明的方面,该方法和装置可以通过增加烟火致动器306和/或烟火致动器314来提供门锁60的加速操作。特别地,烟火致动器306和/或烟火致动器314的致动可引起闩锁螺栓308移位和高加速速率。在一些方面,当来自烟火致动器306的气体被挤压出闩锁壳体312时,门锁60可被配置为自复位。另外,烟火致动器306和烟火致动器314被配置为在操作之后进行更换以进行另一次激活。

图4是根据本发明的另一方面的门固定机制的剖视图。

特别地,图4示出了门锁60的另一方面,该门锁具有与图3的方面一致的多个组件,包括闩锁螺栓308、闩锁壳体312、烟火致动器306以及烟火致动器314,烟火致动器306由至少一根导线356上接收到的信号可操作地被启动,烟火致动器314由在至少一根导线364上接收的信号可操作地被启动。注意,为了便于说明,图4未示出门302、门框304、撞击板320和空腔318。但是,将结合与图3一致的此类组件来实现图4的方面。

特别地,图4示出了门锁60的一方面,门锁60可以被实现为机电式锁销。门锁60可进一步包括机电设备401。在一方面,机电设备401可以是螺线管,其与闩锁螺栓308一起从锁定配置移动到解锁配置。在一方面,螺线管可包括缠绕在软铁芯上的导线线圈、为磁通量提供低磁阻路径的铁轭以及可与闩锁螺栓308一起移动的可移动铁电枢。然而,可以使用包括机电螺线管、旋转螺线管、旋转音圈螺线管等的任何已知技术来实现机电设备401。

机电设备401可以直接连接至闩锁螺栓308,并且机电设备401在箭头322方向上的移动将同样使闩锁螺栓308在箭头322方向上移动,以将门锁60置于锁定配置,使得门302可以保持关闭。以类似的方式,机电设备401在箭头324的方向上的移动将同样使闩锁螺栓在箭头324的方向上移动,以将门锁60置于解锁配置,使得门302可以打开。在其他方面,机电设备401可包括居间的机械组件,以使得上述运动以类似的方式机械地施加到闩锁螺栓308。机电设备401可以包括电源,该电源通过诸如输入按钮之类的开关机制选择性地施加到机电设备401,以进行与上述操作一致的操作运动。

在一方面,门闩锁60还可包括弹簧406或其他结构,以沿箭头322的方向推动闩锁螺栓308。在这个方面,弹簧406可被配置为将闩锁螺栓308置于锁定位置,而无需与门锁60发生任何干预作用。

门锁60可进一步包括烟火致动器306。烟火致动器306响应于来自传感器系统100的信号。来自传感器系统100的信号响应于本文所述的减压事件而产生。在从传感器系统100接收到信号之后,烟火致动器306可以被致动,使得其沿箭头324的方向移动闩锁螺栓308以将门302置于解锁和打开配置。在该解锁和打开配置中,空气能够在乘客舱50和驾驶舱40之间流动,以及乘客舱50和驾驶舱40之间的压差最小或没有压差,从而防止或减少任何可能的损坏。

由于烟火致动器306比现有技术的机电致动器提供即时操作和/或更快的操作,因此任何可能的损坏小于此类现有技术的机电致动器。

在图4所示的特定方面,门锁60可以包括壳体盖405,壳体盖405至少部分地围绕闩锁螺栓308。机电设备401可被附接至闩锁螺栓308,并如上所述与闩锁螺栓308一起移动。机电设备401可以进一步包括保持机电设备401的螺线管保持器403。机电设备401可以进一步包括用于保持机电设备401的保持器盖402。烟火致动器306可以安装在围绕闩锁螺栓308的闩锁壳体312上。

在减压事件和传感器系统100确定减压事件的情况下,由传感器系统100产生的信号可提供给烟火致动器306。烟火致动器306可被来自传感器系统100的信号点燃并产生气体,该气体在位于保持器盖402与壳体盖405之间的压力室404内膨胀,并沿箭头324的方向驱动螺线管保持器403。螺线管保持器403的移动使闩锁螺栓308沿箭头324的方向移动,从而将门302和门锁60置于解锁位置。螺线管保持器403的这种运动还压缩弹簧406。一方面,弹簧406可以是压缩弹簧。如图4所示,弹簧406可被配置为在正常操作期间将螺线管保持器403置于操作锁定位置。弹簧406可被配置为在烟火致动器306致动之后使螺线管保持器403返回到与图4一致的操作位置。

门锁60还可包括烟火致动器314,烟火致动器314可以具有与烟火致动器306相似的构造,并且可以由至少一根导线364上的信号启动。烟火致动器314可以是备用烟火致动器。

图5是根据本发明的另一方面的门固定机制的剖视图。

特别地,图5示出了门锁60的另一方面,该门锁具有与图3的方面一致的多个组件,包括闩锁螺栓308、闩锁壳体312、烟火致动器306以及烟火致动器314,烟火致动器306由在至少一根导线356上接收到的信号可操作地被启动,烟火致动器314由在至少一根导线364上接收到的信号可操作地被启动。注意,为了便于说明,图5未示出门302、门框304、撞击板320和空腔318。但是,将结合与图3一致的此类组件来实现图5的方面。

特别地,图5示出了门锁60的一方面,该门锁可以被实现为机电锁销。门锁60可进一步包括螺线管501。在一方面,螺线管501是单级螺线管。在一方面,螺线管501可以是将闩锁螺栓308从锁定配置移动到解锁配置的螺线管。

螺线管501可以被配置为沿箭头322的方向移动闩锁螺栓308,以将门锁60置于锁定配置,使得门302可以保持关闭。以类似的方式,螺线管501的反向操作将同样使闩锁螺栓沿箭头324的方向移动,以将门锁60置于解锁配置,使得门302可以打开。

在一方面,门锁60还可包括弹簧(未示出)或其他结构,以沿箭头322的方向推动闩锁螺栓308。在该方面,弹簧被配置为使闩锁螺栓308置于锁定位置,而无需与门锁60发生任何干预作用。

门锁60还可包括烟火致动器306。烟火致动器306响应于来自传感器系统100的信号。来自传感器系统100的信号响应于本文所述的减压事件而产生。在从传感器系统100接收到信号之后,烟火致动器306可以被致动,使得其沿箭头324的方向移动闩锁螺栓308以将门302置于解锁和打开配置。在该解锁和打开配置中,空气能够在乘客舱50和驾驶舱40之间流动,以及乘客舱50和驾驶舱40之间的压差最小或没有压差,从而防止或减少任何可能的损坏。

由于烟火致动器306比现有技术的机电致动器提供即时操作和/或更快的操作,因此任何可能的损坏小于此类现有技术的机电致动器。

在图5所示的特定方面,门锁60可包括至少部分围绕闩锁螺栓308的壳体盖505。螺线管501可容纳闩锁螺栓308并如上所述移动闩锁螺栓308。螺线管501可以进一步包括保持螺线管501的螺线管保持器503。螺线管501可以进一步包括用于保持螺线管501的保持器盖502。烟火致动器306可以邻近压力室504安装在闩锁壳体312上。

在减压事件和传感器系统100确定减压事件的情况下,由传感器系统100产生的信号可被提供给烟火致动器306。烟火致动器306可被来自传感器系统100的信号点燃,并产生气体,该气体在位于邻近凸缘510的压力室504内膨胀,并沿箭头324的方向驱动凸缘510和螺线管保持器503。螺线管保持器503的该移动使闩锁螺栓308沿箭头324的方向移动,从而将门302和门锁60置于解锁位置。螺线管保持器503的该运动还压缩压缩弹簧506。如图5所示,压缩弹簧506可以被配置为在正常操作期间将螺线管保持器503置于操作位置。压缩弹簧506可以被配置为在烟火致动器306被致动之后使螺线管保持器503返回到与图5一致的操作位置。

门锁60还可包括烟火致动器314,烟火致动器314可以具有与烟火致动器306相似的构造,并且可以由至少一根导线364上的信号启动。烟火致动器314可以是备用烟火致动器。

图6是根据本发明的另一方面的门固定机制的剖视图。

特别地,图6示出了门锁60的另一方面,该门锁具有与图3的方面一致的多个组件,包括闩锁螺栓308、闩锁壳体312、烟火致动器306以及烟火致动器314,烟火致动器306由在至少一根导线356上接收的信号可操作地被启动,烟火致动器314由在至少一根导线364上接收的信号可操作地被启动。注意,为了便于说明,图6未示出门302、门框304、撞击板320和空腔318。但是,将结合与图3一致的此类组件来实现图6的方面。

特别地,图6示出了门锁60的一方面,门锁60可以被实现为机电锁销。门锁60可进一步包括螺线管601。在一方面,螺线管601可以是将闩锁螺栓308从锁定配置移动到解锁配置的螺线管。

螺线管601可以被配置为沿箭头322的方向移动闩锁螺栓308,以将门锁60置于锁定配置,使得门302可以保持关闭。以类似的方式,螺线管601的反向操作将同样使闩锁螺栓308沿箭头324的方向移动,以将门锁60置于解锁配置,使得门302可以打开。

在一方面,门锁60可进一步包括弹簧(未示出)或其他结构,以沿箭头322的方向推动闩锁螺栓308。在该方面,弹簧被配置为将闩锁螺栓308置于锁定位置而无需与门锁60发生任何干预作用。

门锁60还可包括烟火致动器306。烟火致动器306响应于来自传感器系统100的信号。来自传感器系统100的信号响应于本文所述的减压事件而产生。在从传感器系统100接收到信号之后,烟火致动器306可以被致动,使得其沿箭头324的方向移动闩锁螺栓308以将门302置于解锁和打开配置。在该解锁和打开配置中,空气能够在乘客舱50和驾驶舱40之间流动,以及乘客舱50和驾驶舱40之间的压差最小或没有压差,从而防止或减少任何可能的损坏。

由于烟火致动器306比现有技术的机电致动器提供即时操作和/或更快的操作,因此任何可能的损坏小于此类现有技术的机电致动器。

在图6所示的特定方面,门锁60可以包括壳体盖605,该壳体盖605至少部分地围绕闩锁螺栓308。螺线管601可以容纳闩锁螺栓308并如上所述地移动闩锁螺栓308。螺线管601可以进一步包括螺线管保持器603,螺线管保持器603保持螺线管601和闩锁螺栓308两者。螺线管601可以进一步包括用于保持螺线管601的保持器盖602。烟火致动器306可以安装在围绕闩锁螺栓308的闩锁壳体312上。

在减压事件和传感器系统100确定减压事件的情况下,由传感器系统100产生的信号可被提供给烟火致动器306。可以通过来自传感器系统100的信号来点燃烟火致动器306,并产生气体,该气体在位于壳体盖605和保持器盖602附近的压力室604内膨胀,并沿箭头324的方向驱动螺线管保持器603。螺线管保持器603的移动使闩锁螺栓308沿箭头324的方向移动,从而将门302和门锁60置于解锁位置。螺线管保持器603的该运动还压缩了压缩弹簧606。如图6所示,压缩弹簧606可以被配置为在正常操作期间将螺线管保持器603置于操作位置。压缩弹簧606可以被配置为在烟火致动器306的致动之后将螺线管保持器603返回到与图6一致的操作位置。

门锁60还可以包括烟火致动器314,该烟火致动器314可以具有与烟火致动器306相似的构造,并且可以由至少一根导线364上的信号启动。烟火致动器314可以是备用烟火致动器。

图7是根据本发明的另一方面的门固定机制的图示。

特别地,图7示出了门锁60的一方面,门锁60可以被实现为机械锁销。门锁60可进一步包括闩锁手柄316和闩锁壳体312。闩锁手柄316可直接连接至闩锁螺栓308,闩锁手柄316沿箭头322的方向的移动将同样使闩锁螺栓308沿箭头322的方向移动,以将门锁60置于锁定配置中,使得门302可保持关闭。以类似的方式,闩锁手柄316沿箭头324的方向的移动将同样使闩锁螺栓308沿箭头324的方向移动,以将门锁60置于解锁配置,使得门302可以打开。在其他方面,闩锁手柄316可包括居间的机械组件,使得上述运动以类似方式机械地施加到闩锁螺栓308。

在一方面,门锁60还可包括弹簧706或其他结构,以沿箭头322的方向推动闩锁螺栓308。在这个方面,弹簧706可被配置为将闩锁螺栓308置于锁定位置,而无需与门锁60发生任何干预作用。

门锁60还可包括烟火致动器306。烟火致动器306响应至少一根导线356上的、来自传感器系统100的信号。如本文所述,响应于减压事件而产生来自传感器系统100的信号。在从传感器系统100接收到信号之后,烟火致动器306可以被致动,使得其沿箭头324的方向移动闩锁螺栓308以将门302置于解锁和打开配置。在该解锁和打开配置中,空气能够在乘客舱50和驾驶舱40之间流动,以及乘客舱50和驾驶舱40之间的压差最小或没有压差,从而防止或减少任何可能的损坏。

由于烟火致动器306提供了比现有技术的机电致动器的即时操作和/或更快的操作,因此任何可能的损坏都小于此类现有技术的机电致动器。

在图7所示的特定方面,烟火致动器306可以安装在压力室704内或压力室704上。在减压事件和传感器系统100确定减压事件的情况下,由传感器系统100产生的信号可以被提供给烟火致动器306。烟火致动器306可被来自传感器系统100的信号点燃并产生气体,该气体在压力室704内膨胀并沿箭头324的方向驱动凸缘710。凸缘710的该运动使闩锁螺栓308沿箭头324的方向移动,从而将门302和门锁60置于解锁位置。

门锁60可以进一步包括烟火致动器314,烟火致动器314可以具有与烟火致动器306类似的构造,并且可以由至少一根导线364上的信号启动。烟火致动器314可以是备用烟火致动器。

图8是根据本发明的一方面的用于监测飞机的至少一个舱室中的压力的系统的框图。

传感器系统100通常包括耦合到系统控制器103的至少一个压力传感器110。系统控制器103可以包括至少一个主监测通道105和输出驱动器150。一方面,输出驱动器150将与减压事件关联的驱动器信号提供给门锁60,以启动烟火致动器306并打开门30。具体地,输出驱动器150将与减压事件相关联的驱动器信号提供给至少一根导线356和/或至少一根导线364,以启动烟火致动器306和/或烟火致动器314并打开门30。

系统控制器103可以以多种不同方式来实现。在一方面,系统控制器103可以由专用模拟电路来实现。在一方面,系统控制器103可以由专用计算机处理器来实现。在一方面,系统控制器103可以由专用集成电路(ASIC)实现。在一方面,系统控制器103可以由现场可编程门阵列(FPGA)实现。在一方面,系统控制器103可以由飞行警告系统实现。在一方面,系统控制器103可以由航空电子系统实现。在一方面,系统控制器103可以由中央维护系统来实现。

系统控制器103可以由任何上述系统实现,并且可以被配置为提供以下描述的方法和/或功能中的一个或多个。在一方面,系统控制器103可以被配置为使得主监测通道105可以包括带通滤波功能、压力变化确定功能和压力阈值确定功能。在一方面,系统控制器103可以实现数字信号处理能力和/或用于带通滤波功能、压力变化确定功能和压力阈值确定功能的软件。在一方面,系统控制器103可以被配置为使得主监测通道105可以包括带通滤波器120、压力变化信号电路130和阈值逻辑电路140。在其他方面,系统控制器103可以包括多个监测通道105至105-N,N个通道中的每一个耦合至相应的压力传感器110-N。另外,系统控制器103和/或传感器系统100可以包括其他特征,如在2011年8月18日公开的申请人的美国专利公开号2011/0201262中所述,该申请的全部内容通过引用合并于此。

压力传感器110可以提供与飞机10的舱室内的压力P

压力变化信号电路130接收滤波后的压力信号,确定压力变化ΔP

在一方面,输出驱动器150向门锁60提供与减压事件相关联的通知信号,以启动烟火致动器306并打开门302。在一方面,输出驱动器150向门锁60提供与减压事件相关联的通知信号,以启动烟火致动器314并打开门302。在一方面,输出驱动器150向门锁60提供与减压事件相关的通知信号,以启动烟火致动器306,以及响应于确定无法打开门30,输出驱动器150向门锁60提供与减压事件相关联的通知信号,以启动烟火致动器314并打开门302。

在另外的方面,输出驱动器150向另一设备、系统、致动器等提供与减压事件相关联的通知信号。

在包括N个压力传感器110至110-N的一个方面,系统控制器103包括N个监测通道105至105-N,每个监测通道耦合至相应的压力传感器110-N。N个监测通道中的每一个都耦合到输出驱动器150,其在N个监测通道的任意阈值逻辑指示发生减压事件的情况下提供通知信号。可选择地,输出驱动器150可以响应于指示减压事件已经发生的N个监测通道的一个或多个阈值逻辑,基于更高级的范例(例如,表决系统)进行操作。另外,可以在舱室中使用多个监测通道以提供冗余。

图9是根据本发明的一方面的监测飞机的舱室中的压力的方法的流程图。

特别地,图9示出了用于监测主监测通道105的方法900。应该理解,如果使用额外的监测通道,则会有与每个监测通道相关联的类似方法。可以由系统控制器103和/或传感器系统100以硬件或软件来实现方法900。主监测通道105的方法900可以包括接收与飞机10的舱室(例如,驾驶舱40)内的压力P

在一方面,在步骤904,对在预定频带之外的信号进行滤波。特别地,可以通过由系统控制器103和/或传感器系统100实现的滤波器或滤波器软件来对信号进行滤波。

接下来,由系统控制器103和/或传感器系统100确定压力变化ΔP

在步骤908,确定压力变化ΔP

在步骤912,输出驱动器150可以通过至少一根导线356和/或至少一根导线364将信号传输到门锁60,以启动烟火致动器306和/或烟火致动器314。在一方面,输出驱动器150向门锁60提供与减压事件相关联的通知信号,以启动烟火致动器306并打开门302。在一方面,输出驱动器150向门锁60提供与减压事件相关联的通知信号,以启动烟火致动器314并打开门302。在一方面,输出驱动器150向门锁60提供与减压事件相关联的通知信号以启动烟火致动器306,以及响应于确定无法打开门30,输出驱动器150向门锁60提供与减压事件相关联的通知信号,以启动烟火致动器314并打开门302。

本发明的各方面包括用于执行任何上述动作和/或步骤的装置。

进一步根据本发明的各个方面,本文描述的方法旨在与专用硬件实施方式一起操作,所述专用硬件实施方式包括但不限于PC、半导体、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列、云计算设备、现场可编程门阵列(FPGA)和被构造为实现本文所述方法的其他硬件设备。

还应当注意,本文所述的本发明的任何软件实施方式可选地存储在有形的存储介质上:例如:诸如磁盘或磁带的磁性介质、诸如磁盘的磁光或光学介质;或诸如存储卡或容纳一个或多个只读(非易失性)存储器、随机存取存储器或其他可重写(易失性)存储器的其他封装的固态介质。电子邮件或其他独立信息档案或档案集的数字文件附件被视为等同于有形存储介质的分布式介质。因此,本发明被认为包括本文所列出的有形存储介质或分布式介质,并且包括存储本文中的软件实现的本领域公认的等同物和后续介质。

另外,本发明的各个方面可以在非通用计算机实现中实现。例如,系统控制器103可以被实现为减压和门致动控制器;传感器系统100可以被实现为减压和门致动系统。此外,从本发明的公开中显而易见的是,本文阐述的本发明的各个方面改善了系统的功能。此外,本发明的各个方面涉及被专门编程以解决本发明所解决的复杂问题的计算机硬件。因此,本发明的各个方面在其特定实施方式中整体上改善了系统的功能,以执行由本发明阐述的并且由权利要求限定的方法。

根据详细的说明书,本发明的许多特征和优点是显而易见的,因此,所附权利要求书旨在覆盖落入本发明的真实精神和范围内的本发明的所有这些特征和优点。此外,由于本领域技术人员将容易想到许多修改和变型,因此不希望将本发明限制为示出和描述的确切构造和操作,因此,所有合适的修改和等同物都可以落入本发明的范围之内。

相关技术
  • 响应于减压检测系统和方法的烟火闩锁致动器
  • 闩锁致动器及闩锁致动方法
技术分类

06120112666752