用于民用飞机客舱地板的支撑件、支撑件组件和民用飞机的制作方法

本技术涉及民用飞机运输装载的。具体来说，本技术提出了一种用于民用飞机客舱的地板支撑件，用于客舱地板的安装和支撑。本技术还提出了一种具有至少两个前述支撑件的支撑件组件以及包括前述支撑件或支撑件组件的民用飞机。

背景技术：

1、在民用飞机的客舱地板结构布置中，地板面板起到对客舱地面承载的主要功能。目前在本领域内已经有一些用于对飞机客舱地板进行支撑的不同类型的支撑件：

2、例如，cn 101432190 b(公开日期：2013年5月8日)公开了一种用于机身的地板结构。在地板结构中使用的支撑件是可压缩的长立柱。该长立柱连接客舱地板与下部机身，以进行对地板的支撑和载荷的传递，其具体连接位置在机身剖面的两侧边处。

3、cn 103350751 b(公开日期：2015年6月24日)则公开了一种民用飞机客舱地板下部撑杆吸能装置。该撑杆吸能装置由收缩管和铰接接头组成，其中，收缩管作为核心结构用于耗散冲击动能，并且通过铰接接头分别连接到客舱地板横梁和机身加强框。

4、从cn 211543859 u(公开日期：2020年9月22日)中则已知一种飞机地板支撑装置，该支撑装置连接在飞机地板与机身框之间，并且与上文所述的cn 103350751 b类似，用于在坠撞时对客舱地板结构进行吸能，并控制变形。

5、从us 20120132745(公开日期：2012年5月31日)也已知一种客舱地板支撑件，应用场合与上述cn 103350751 b以及cn 211543859 u相同。具体来说，该客舱地板支撑件采用了具有特殊结构形式的客舱地板立柱，从而使得在遇到坠撞的情况时，该立柱能首先从中间位置被破坏，以便实现对客舱地板结构的保护。

6、由上文可知，目前本领域已知的这些地板支撑件的结构设计主要聚焦于坠撞情况下的被动安全。然而，本领域还发现存在需要对客舱地板面板进行局部多点加强支撑的结构设计需求。这是由于客舱地板结构中的单块地板面板的长宽跨度尺寸通常较大，而地板面板的中间部位的承压刚度又较弱，所以通常需要在每块面板下面安装一定数量的(多于一个)支撑件，用以提高面板的局部承载能力。实际应用情况下，地板面板下面的支撑件还要满足装配工艺较好的要求。

7、现有的民用飞机的客舱地板常见的支撑件的常见的结构形式如下文所阐释的。

8、图1和图2中示出了一种现有机型上常见的呈圆柱形构造的支撑件s1的结构。一般地，这类支撑件由复合材料制成。特别地，如在示出该支撑件s1的横截面的图2中可以看到的，支撑件s1内部具有蜂窝芯夹层结构。在使用中，支撑件s1通过粘合剂等手段连结于位于地板面板下面的客舱地板横梁，以提供面板局部支承作用。

9、然而，使用中发现，制成这类支撑件s1的复合材料长时间使用后容易受潮，进而可能引起支撑件s1的结构的破损，最终影响支撑件s1的承载效果。此外，这类支撑件s1还需要使用如上所述的粘合剂或胶布等结合手段才能连接到客舱地板横梁，其安装工序相对复杂，并且几乎是永久性的安装工艺。换言之，如果想要从地板横梁上拆下已经安装的支撑件s1，例如第一次粘合支撑件s1时粘合的部位不合适，安装技术人员无法保证无损地将支撑件s1与地板横梁分开。这种装配工艺容易使得支撑件s1无法无损地再次使用。

10、图3和图4中示出了现有技术中常见的另一种采用立筋构造的支撑件s2、s2’。这类支撑件s2、s2’通常由塑料制成，并通过机械紧固件以其底板固定在客舱地板横梁上(包括乘客座椅下侧及过道部位区域)。支撑件s2、s2’的承压面积如图3和图4中所示具有大小差异，以适应于不同位置的载荷情况。

11、通过分析计算发现，该类型地板支撑件的结构形式的承载效率并不是最优的。具体来说，现有的地板支撑件结构的承压面形状、承压面积及承压面与立筋相对位置关系还有待优化。此外，安装时与面板下表面的间隙又需要额外填充减震泡沫材料及密封条带。在不同间隙部位情况下，还需要提供不同厚度规格的密封条带，这额外增加了材料采购成本。

12、在图5中的所示xoy坐标系下，其中以ox所示为航向，示出了在均布受压情况下的支撑件的承压面受力分析。此时，支撑件的支撑面的外形及相对的立筋位置关系的差异都可能会导致接触面均布受力后相对于立筋支撑连接部位的等效力臂存在不同。这也就导致了不同的支撑件的承载效率存在差异。

13、接着对图6中示出的四种不同形式的支撑面结构的支撑件受力后的承载支撑面的等效力臂进行计算(由于对称性，用1/4模型分析，其中图示虚线为立筋与支撑面连接交界线，rl和rt分别代表立筋纵筋和立筋横筋，四种形式均具有十字形交叉的立筋)，并假定具有四边形外形的支撑面的边长是相等的，其中p，f分别表示均布压力及总承载力：

14、对于图6中示出的支撑面形式1，假设其边长为l，那么支撑面面积s1＝l2，则：

15、

16、p＝f/(l2)        式2

17、由式1、式2可知d1＝l/4。

18、对于支撑面形式2，假设其边长为l，那么支撑面面积s2＝l2，则：

19、

20、p＝f/(l2)          式4

21、由式3、式4可知

22、对于支撑面形式3，假设其直径为l，那么支撑面面积s3＝πl2/4，则：

23、

24、p＝f/(πl2/4)           式6

25、由式5、式6可知d3＝l/(3π/2)。

26、最后，对于支撑面形式4，假设其对角线长为l，那么边长为而支撑面面积s4＝l2/2，则：

27、

28、p＝f/(l2/2)          式8

29、由式7、式8可知d4＝l/6。

30、由上述计算可知，对于具有不同形式的支撑面的等效力臂di(i＝1,2,3,4)存在有以下关系：d1>d2>d3>d4。也就是说，对于客舱地板来说，支撑面为菱形的支撑件的承载效率最佳。然而，现有的支撑件s2、s2’则大多数情况是构造为具有形式1的支撑面的立筋形式。

31、因此，本领域中希望能提出一种改进的用于客舱地板面板的支撑件的结构，期望该支撑件的结构能改善上述现有技术中的支撑件的功能不足中的至少一项，即具有更高的承载效率和/或在安装方面更为简单。

技术实现思路

1、本实用新型是基于上述任务提出的，其目的在于提出一种用于民用飞机的客舱地板的支撑件，其能够提升承载效率，并且还能相较于现有技术简化支撑件的安装工序。

2、根据本实用新型的用于民用飞机客舱地板的支撑件包括支撑面、支撑主体和基部。所述支撑主体连接所述支撑面和所述基部，并且所述支撑面设计构造为具有菱形的几何形状。

3、由此，由在本技术的开头部分所提到的分析可知，菱形的几何形状能具有更小的等效力臂，即，d4，由此，可以实现较佳的承载效率。这是因为，相较于现有技术，本实用新型所提出的支撑件的承压面在均布受压情况下，支撑面的整体受力相对于立筋支撑连接部位的等效力臂最小，从而提高了支撑件的承载效率。

4、在本实用新型的一个实施例中，支撑主体与基部可以一体地形成。

5、在本实用新型的一个优选的实施例中，支撑主体包括构造为十字形的筋条结构，该筋条的承载结构具有四个缘条。由此，该支撑主体使得根据本实用新型的支撑件能较好地承载侧向力。

6、进一步的，这四个缘条的自由端部分别连接支撑面的所述菱形形状的四个角部。换而言之，这四个缘条所在的两条中心线与支撑件的支撑面的菱形形状的两条对角线基本重合。由此实现了支撑面的中心与承载的十字筋条的中心基本重合，从而能较好地承载垂向力。

7、在本实用新型的一个非限制性的实施例中，支撑件的支撑面的菱形形状的四个角部构造为是倒圆形的。由此方便工作人员在现场安装根据本实用新型的支撑件，并且避免在菱形的尖角部可能会存在的应力集中。

8、在本实用新型的一个理想的实施例中，支撑件的支撑面包括层合成整体的第一部分和第二部分，其中，第一部分位于第二部分之上，并且第一部分构造为具有能变化的厚度。第一部分例如通过粘合剂与第二部分层合成整体。

9、支撑件的支撑面的第一部分通常接触所支撑的地板面板的下表面，通过其可变的厚度能够自适应于地板面板的下表面在安装之后与支撑件的支撑面之间的预留的间隙，特别是适应于该间隙随着地板面板上的载荷变化而发生的变化，从而保持地板面板始终与支撑件进行接触，地板面板受到支撑，载荷能得到传递。

10、此外，通过根据本实用新型的支撑件的支撑面的第一部分的厚度的自适应变化，也即构成第一部分的材料的弹性形变，补偿了地板面板的下表面与支撑件之间的变化的装配间隙。这又实现了可以省去在传统安装现有的支撑件对地板面板进行支撑时通常需要使用的具有不同厚度的密封胶条以及减震泡沫材料，降低了成本，也省去了安装支撑件和地板面板式的这一步骤，提升了安装效率，并且也方便在需要时将支撑件从所支撑的地板面板分离开。

11、具体的，根据本实用新型的支撑件的支撑面的该第一部分的厚度的自适应调节是借助弹性可压缩的材料实现的，而与其层合的第二部分、优选地还有支撑件的支撑主体和基部都是由非弹性材料、也即刚性材料制成的。这样的构造使得支撑面的第一部分可以如上所述进行厚度的自适应调节以保持地板面板与支撑件之间的接触，而其余由刚性材料制成的部分则用作支撑底座，提供支撑功能。

12、在本实用新型的一个非限制性实施例中，构成支撑件的支撑面的第一部分的弹性材料可以是可压缩的泡沫材料，例如含氟聚合物。

13、优选地，构成支撑件的支撑面的第一部分的弹性材料是聚四氟乙烯。

14、在本实用新型的另一个非限制性实施例中，构成支撑件的支撑面的第二部分的刚性材料是不可压缩的非弹性材料，例如聚醚醚酮(peek)。

15、上述构成支撑件的支撑面的第一部分的材料以及构成第二部分并优选构成支撑结构和基部的材料都能使得根据本实用新型的支撑件实现轻质化。

16、由此，本实用新型提出了适于飞机客舱地板面板的安装及支撑的应用场合的支撑件。在保证结构重量较轻的情况下，该支撑件还实现了客舱地板面板的局部高效承载，并且该支撑件还能实现高度的自适应调节，以补偿地板面板与其支撑面之间的间隙，并能具有广泛的应用场合。

17、本实用新型还提出了一种支撑件组件。该支撑件组件用于民用飞机客舱地板。该支撑件组件包括至少两个如任一前述方案所述的支撑件。支撑件分别借助安装紧固件以它们的基部固定连接到民用飞机客舱地板的地板横梁。

18、由此，根据本实用新型的支撑件组件在完成对客舱地板的地板面板进行支撑的同时，提高了承载效率，减轻了自身质量，并且简化了安装步骤，还实现了对地板面板的多点局部承载支撑。

19、本实用新型还提出了一种民用飞机。该民用飞机的客舱地板包括地板横梁和位于所述地板横梁上方并借助安装紧固件在其两侧边连接到客舱中的座椅滑轨的地板面板。在每个地板横梁处设置有至少两个如任一前述方案所述的支撑件，用于向该地板横梁上方的地板面板提供支撑。