KR20080025364A

KR20080025364A - 헬리콥터 일체형 도어

Info

Publication number: KR20080025364A
Application number: KR1020077026797A
Authority: KR
Inventors: 마틴 랜드리
Original assignee: 벨 헬리콥터 텍스트론, 인크.
Priority date: 2005-05-18
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2008-03-20
Also published as: ATE538027T1; US20060261216A1; WO2006124111B1; US7275717B2; CA2606946C; JP2008540254A; EP1881928A1; WO2006124111A1; EP1881928B1; CA2606946A1; MX2007014466A; CN101198519A; AU2006248102A1; BRPI0609927A2; RU2007147029A

Abstract

비행체(100)는 전방부와 후방 꼬리부를 구비하는 몸체(108), 상기 몸체(108)의 하부에 한정된 출입구를 폐쇄하도록 구성되고 배열된 단일 패널 도어(105), 그리고 몸체(108)와 도어(105) 사이에 제공된 링크장치를 포함한다. 링크장치는 도어가 폐쇄위치로부터 개방위치로 이동하는 경우에 도어(105)를 일반적으로 후방 상방향으로 이동시키도록 구성 및 배열되고, 그에 따라서 도어는 후방 꼬리부의 아래에서 후방 꼬리부에 인접하여 위치한다.

헬리콥터, 비행체, 도어, 출입구, 패널, 몸체, 동체, 링크장치, 후방 꼬리부

Description

헬리콥터 일체형 도어{HELICOPTER ONE-PIECE DOOR}

본 발명은 항공기 도어에 관한 것이며, 특히 헬리콥터의 출입구에 장착된 도어에 관한 것이다.

헬리콥터는 일반적으로 출입구가 제공된 동체를 포함한다. 이 출입구는 사람들을 헬리콥터에 탑승할 수 있게 하고 저장 영역 내부에 화물을 적재할 수 있도록 하기 위하여 고안된 것이다. 각각의 출입구에는 도어가 설치되는데, 도어는 필수적으로 뼈대에 부착된 외판을 포함한다. 도어가 닫히면, 외판은 동체 외판의 주위 표면 외형과 동일 평면으로 연장된다. 각각의 도어는 통상적으로 힌지 기구를 사용하여 동체에 고정되는데, 이때 도어는 힌지 주위로 호 형태의 스윙운동을 하면서 개방된다. 도어를 폐쇄하는 경우에는 상기 절차가 뒤바뀌게 된다.

도어가 개방되는 경우에 도어의 힌지기구에 작용하는 캔틸레버식 하중은, 도어의 하중 및 도어의 바람에 대한 노출로 인하여 매우 클수 있다. 따라서, 도어가 장착되는 출입구의 크기는 일반적으로 제한된다. 그런데, 이와 같은 도어의 크기 한정은, 화물을 적재하거나 구급 활동 동안 응급 환자들과 들것을 수용하도록 사용될 수 있는 헬리콥터의 후방에 배열된 출입구에 대해서는 바람직하지 않다. 그러므로, 헬리콥터의 후방 출입구의 크기를 증가시키기 위해서, 2개의 도어 패널들이 일 반적으로 사용된다. 이들 도어 패널들은 프랑스제 도어로서 구성되고 헬리콥터의 외부를 향하여 개방된다. 2개의 도어들이 사용되므로, 이들을 보다 작게 만들 수 있어서 단일의 패널 도어보다는 경량이 될 수 있다.

비록 2개의 패널 도어가 각각의 패널의 힌지 기구에 작용하는 하중을 상당히 최소화할 수 있을지라도, 이러한 도어는 여전히 중량이 나가고 도어의 개폐 시간이 많이 걸리며 사용이 불편하다. 특히, 2개의 패널 각각은 하나를 취급한 후에 다른 하나를 취급해야 하고, 적당한 개폐를 보장하는 폐쇄를 정확하게 수행하도록 취급해야만 한다. 또한, 그러한 도어는 패널들 사이에 형성된 중앙선에 존재하는 여분의 선형 틈새로 인하여 밀봉을 달성하기가 더욱 어려울 수 있다.

본 발명의 제 1 실시 예에 있어서, 전방부와 후방 꼬리부를 포함하는 몸체, 상기 몸체의 하부에 형성된 출입구를 폐쇄하도록 구성되고 배열된 단일 패널의 도어, 그리고 상기 몸체와 상기 도어 사이에 배치된 링크장치를 포함하는 비행체가 제공된다. 상기 링크장치는 상기 도어가 폐쇄위치로부터 개방위치로 이동하는 경우에 상기 도어를 대체로 후방 상방향으로 이동시키도록 구성되고 배열되어, 상기 도어가 상기 후방 꼬리부 아래에서 상기 후방 꼬리부에 근접하여 위치한다.

본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 전방부와 후방 꼬리부를 포함하는 몸체를 갖춘 헬리콥터의 출입구를 폐쇄하기 위한 도어가 제공된다. 상기 도어는 단일 패널 도어 및 상기 몸체와 상기 단일 패널 도어 사이에 배치된 링크장치를 포함하며, 상기 링크장치는, 상기 도어가 폐쇄위치로부터 개방위치로 이동하는 경우에 상기 단일 패널 도어를 대체로 후방 상방향으로 이동시키도록 구성되고 배열되어, 상기 도어가 상기 후방 꼬리부의 아래에서 상기 후방 꼬리부에 근접하여 위치한다.

본 발명의 실시 예들은 첨부 도면들을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이며, 첨부 도면들에서 대응하는 참조 부호들은 대응하는 부품들을 나타내며, 첨부 도면에서

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스윙 도어를 포함하는 헬리콥터의 후방부를 개략적으로 나타낸 도면;

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 개방위치에 있는 도어를 포함하는 헬리콥터의 후방부를 개략적으로 나타낸 도면;

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도어를 나타낸 도면;

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 도어를 헬리콥터의 동체에 연결하는 제 1 링크 어셈블리를 나타낸 도면;

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 도어를 헬리콥터의 동체에 연결하는 제 2 링크 어셈블리를 나타낸 도면;

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 헬리콥터의 동체에 부착된 상기 제 1 링크 어셈블리를 나타낸 도면;

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 도어의 일부분을 나타낸 도면;

도 8은 도어가 폐쇄위치(직선)로부터 개방위치(점선)로 이동할 때 제 1 및 제 2 어셈블리의 운동을 개략적으로 나타낸 도면;

도 9a 내지 도 9f는 도어가 폐쇄위치로부터 개방위치로 이동할 때 도어의 상태를 나타낸 도면;

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 완전 개방위치에 놓인 도어를 나타낸 도면;

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 도어에 장착된 제 1 래치 기구를 나타낸 도면;

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 도어가 개방위치에 놓일 때 제 1 래치 기구를 나타낸 도면;

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 도어에 장착된 제 2 래치 기구를 나타낸 도면; 그리고

도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 도어가 폐쇄위치에 놓일 때 제 2 래치 기구를 나타낸 도면이다.

도 1은 본 발명의 원리들을 구체화하는 도어(105)를 포함하는 헬리콥터(100)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 헬리콥터(100)는 후방 꼬리부(115)와 중앙 뼈대(120)를 포함하는 동체(110)를 포함하는 몸체(108)를 포함한다. 후방 꼬리부(15)는 일반적으로 수평한 한 쌍의 안정장치(125a,125b)를 포함하는데, 이들의 일단부에는 일반적으로 수직한 안정판(130a,130b)이 각각 제공된다. 후방 꼬리부(115)는 중앙 뼈대(120)의 상부(135)에 위치한 주 단일 회전자(도 1에는 도시되지 않음)에 의해서 발생하는 토크를 보상하기 위해서 가변 피치 항토오크(antitorque) 회전자 (도 1에는 도시되지 않음)를 포함할 수도 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 주 몸체(108)에 대한 폐쇄 및 걸쇠 걸림 위치에 있는 도어(105)는 실질적으로 오목한 내부와 볼록한 외부 형상을 갖는다. 일반적으로, 도어(105)는, 중앙 뼈대(120)의 바닥부(160)와 접촉하는 제 1 기저부(155a)로부터 후방 꼬리부(115)와 접촉하는 제 2 기저부(155b) 쪽으로, 넓은 상태에서 좁은 상태로 점점 좁아지는 중앙부(140)를 포함한다. 도 1에 잘 도시된 바와 같이, 도어(105)는 동체(110)을 따라서 연장되는 중앙의 종방향 대칭 평면(XZ)을 따라 실질적으로 대칭을 이룬다. 도어(105)는 또한 실질적으로 삼각형상을 갖는 2개의 측부(145a,145b)를 포함하는데, 이때 상기 측부는 중앙부(140)의 만곡된 단부(150a,150b)를 따라서 제 1 기저부(155a)로부터 제 2 기저부(155b)로 각각 연장된다. 만곡된 단부(150a,150b)는 중앙부(140)의 종방향 외형을 형성한다.

도어(105)가 완전히 닫히는 위치에 놓이는 경우에, 도어(105)는 동체(110)의 외판과 도어(105)의 외판 사이에서 이음매 없는 변환부(seamless transition)를 얻을 수 있도록 구성되고 배열된다. 이를 달성하기 위하여, 도어 스윙(105)의 외부 테두리(170)는 출입구(205)의 외곽선(220)을 따라서 연장되는 주변 프레임(215)과 결합하도록 구성된다(도 2 참조). 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 도어(105)는 폐쇄위치 또는 개방위치에서 도어를 동체(110)에 고정시키도록 구성된 래치 기구(latch mechanism;320,325,330)를 또한 포함한다. 특히, 제 1 래치 기구(320)는 도어(105)를 개방 및 걸쇠 걸림 위치에 고정하도록 구성된 로크 개방장치(lock open device)이다. 제 2 래치 기구(325)는 도어(105)를 폐쇄 및 걸쇠 걸림 위치에 고정시키도록 구성된다. 제 1 및 제 2 래치 기구(320,325)는 제어기구(330)에 의해서 작동한다.

도 1에 도시된 실시 예에 있어서, 도어(105)는 예를 들어 스탬핑 또는 몰딩 공정에 의해서 제조될 수 있는 외판을 갖는 단일 패널 도어이다. 도어(105)는 금속 또는 탄소/에폭시를 포함하는 여러 가지 재료로 제조될 수 있는데, 이때 후자(탄소/에폭시)는 주기적인 부하를 견딜 수 있고 상대적으로 경량을 가지며 제조상의 유연성을 갖도록 선택된다. 본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 도어(105)는 예를 들어 용접 혹은 리벳팅 공정을 사용하여 함께 고정되는 여러 부품들로 조립된다.

도 2를 참조하면, 이 도면은 본 발명의 실시 예에 따른 도어(105)가 완전 개방위치에 놓여있는 상태를 나타낸다. 도어(105)는 출입구(205)를 최대한으로 개방하도록 후방 꼬리부(115) 주위로 접힌다. 특히, 중앙부(140)는 후방 꼬리부(115)의 바닥면에 대하여 대체로 평행을 이루면서 약간 아래에 위치하도록 배치된다. 실질적으로, 출입구(205)는 도면에서 Z-방향으로 보았을 때 중앙 뼈대(120)의 바닥부(160)로부터 후방 꼬리부(115)와 중앙 뼈대(120) 사이의 접합부 쪽으로 연장되고, 도면에서 Y-방향으로 보았을 때 중앙 뼈대(120)의 제 1 측부(210a)로부터 제 2 측부(210b)로 연장된다. 측부(145a,145b)와 중앙부(140)는 개방 위치에서 후방 꼬리부(115)를 에워싸거나 "알맞게 포개넣기(nest)" 때문에, 도어(105)가 개방되는 경우에 사람들이 헬리콥터(100)의 후방 주위로 이동할 수 있는 충분한 공간이 제공된다. 도 2의 구성에 있어서, 후방 꼬리부(115)의 바닥부(170)에 장착된 안테나(165)는 출입구(205)가 이용되는 경우에 보호되거나 차폐된다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도어(105)의 내부(305)를 나타낸 도면이 다. 도어(105)는 제 1 링크 어셈블리(310)와 제 2 링크 어셈블리(315)를 포함하는링크장치(308)를 거쳐서 헬리콥터 몸체(108)에 연결된다. 하기에서는 첨부도면 제 4 도 및 5도를 참조하여 제 1 링크 어셈블리(310)와 제 2 링크 어셈블리(315)에 대하여 상세하게 설명한다.

도어(105)는 도어(105)가 개방위치(도 2 참조)와 폐쇄위치(도 1 참조)에 놓이는 경우에 도어(105)를 몸체(108)에 고정시키도록 각각 구성된 제 1 래치 기구(320)와 제 2 래치 기구(325)를 또한 포함한다. 제 1 래치 기구(320)와 제 2 래치 기구(325)는 도어(105)의 중앙부(140)에 배열된 제어 기구(330)에 의해 작동할 수 있다. 이 실시 예에서 도시된 제어 기구(330)는 필수적으로 핸들(335), 및 상기 핸들(335)을 제 1 래치 기구(320)와 제 2 래치 기구(325)에 연결하는 3개의 케이블(340a,340b,340c)을 포함한다. 도 10에 도시한 바와 같이, 핸들(335)은 실질적으로 디스크 형상을 갖는 주 몸체(336) 및 상기 제 1 래치 기구(320)와 제 2 래치 기구(325)를 제어하기 위해서 회전할 수 있는 신축 자재부(retractable portion)(337)를 포함한다. 제어 기구의 작동은 도 10 내지 도 14를 참조하여 추후에 설명할 것이다.

도어(105)는 또한 측부(145a,145b)의 꼭대기 부분(350a,350b)에 제공된 한쌍의 부재(345a,345b)를 포함한다. 이들 부재들(345a,345b)은 도어(105)가 폐쇄 및 걸쇠 걸림 위치에 놓이는 경우에 헬리콥터(100)의 몸체(108)에 도어(105)를 고정하도록 구성되고 배열된다. 이 부재들(345a,345b)은 해당 기술분야에 알려진 바와 같은 종래의 고정부재들이다.

도 4를 참조하면, 비 제한적인 예로서, 제 1 링크 어셈블리(310)는 대체적으로 유(U)자형 바(420)를 구비한다. 유(U)자형 바(420)는 횡단부(410)에 의해서 서로 연결된 제 1 연장부(405a)와 제 2 연장부(405b)를 포함한다. 이 실시 예에 있어서, 제 1, 제 2 연장부 및 횡단부(405a,405b,410)는 위치들(415a,415b)에서 구부러진 단일 연속바(420)를 구성한다. 그런데, 제 1, 제 2 연장부 및 횡단부(405a,405b,410)는 유(U)자형 바(420)를 형성하도록 공지된 기술들(즉, 납땜)을 사용하여 조립된 별개 부품들이 될 수 있음을 알 수 있다. 제 1 링크 어셈블리(310)는 코너 혹은 굽힘 위치들(415a,415b)에서 유(U)자형 바(420)에 각각 연결된 제 1 및 제 2 장착 로드(425a,425b)를 포함한다. 또한, 제 1 및 제 2 연결부(430a,430b)는 제 1 및 제 2 장착 로드(425a,425b)의 단부(426a,426b)에 근접하여 배열된다. 제 1 및 제 2 연결부(430a,430b)는 내부(305)에 각각 배열된 도어 힌지들(435a,435b)에 선회 가능하도록 연결되고, 도어(105)의 제 1 기저부(155a)에 근접하게 위치한다(도 3 참조). 실시 예에 있어서, 도어 힌지(435a,435b)는 각각 로케이터 핀(도 3에는 도시되지 않음)을 각각 포함하며, 도어(105)를 폐쇄 위치에 고정시키도록 구성된다. 이러한 배열에 있어서, 제 1 링크 어셈블리(310)는 축선 AA 주위로 회전할 수 있다.

제 1 링크 어셈블리(310)의 제 1 및 제 2 연장부(405a,405b)는 제 1 및 제 2 연결 요소(445a,445b)를 각각 구비한 제 1 및 제 2 말단부(440a,440b)를 포함한다. 제 1 및 제 2 연결 요소(445a,445b)는 동체 힌지(450a,450b)에 선회 가능하게 각각 연결되고, 이에 의해 제 1 링크 어셈블리(310)는 축 BB 주위로 회전할 수 있다. 도 6에 잘 도시된 바와 같이, 동체 힌지들(450a,450b)은 동체(110)의 내부에 장착된다.

도 4에 도시된 구성에 있어서, 제 1 링크 어셈블리(310)와 동체(110) 사이의 연결은 또한 제 1 및 제 2 신축가능한 연결부(retractable connecting portion;455a,455b)에 의해 형성된다. 도 6에 잘 도시된 바와 같이, 각각의 제 1 및 제 2 신축가능한 연결부(455a,455b)(단지 제 2 신축가능한 연결부(455b) 만이 도 6에 도시됨)는 아암(460a,460b) 및 각각의 가스 지주(gas strut;465a,465b)를 포함한다. 아암(460a,460b)은 제 1 및 제 2 연장부(405a,405b)에 각각 연결된 제 1 단부(461a,461b), 및 가스 지주(465a,465b)의 제 1 단부(466a,466b)에 선회 가능하게 연결된 제 2 단부(462a,462b)를 각각 포함한다. 가스 지주(465a,465b)는 헬리콥터(100)의 동체(110)에 각각 선회 가능하게 연결된 제 2 단부(467a,467b)를 더 포함한다. 이 실시 예에 있어서, 가스 지주(465a,465b)는 도 4에 도시된 바와 같이 축 CC 및 DD 주위로 회전할 수 있다.

이 실시 예에 있어서, 지주 로드(470a,470b)는 각각의 아암(460a,460b)에 연결되는 반면, 지주 실린더(472a,472b)는 동체(110)의 각각의 부분에 연결된다(단지 지주 로드(470b), 지주 실린더(472b) 및 아암(460b)만이 도 6에 도시되어 있다). 그러나, 지주들의 방향이 역전될 수 있어서, 로드들이 동체에 연결되고 실린더들이 아암에 연결될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 도어(105)를 동체(110)에 연결하는 제 2 링크 어셈블리(315)의 구성을 나타낸 도면이다. 제 2 링크 어셈블리(315)는 대체로 에이치(H)-형상을 가지며, 위치(506a,506b)에서 중간부(510)를 거쳐서 연결된 제 1 아암(505a)과 제 2 아암(505b)을 포함한다. 각각의 아암(505a,505b)은 제 1 말단부(511a,511b)와 제 2 말단부(515a,515b)를 포함한다. 제 1 아암(505a)과 제 2 아암(505b)은 제 1 단부(511a,511b)에 장착된 제 1 연결 요소(525a,525b)를 거쳐서 꼬리부 힌지(520a,520b)에 각각 선회 가능하게 연결된다. 도 13 및 14에 도시된 바와 같이, 꼬리부 힌지(520a,520b)는 후방 꼬리부(115)의 내부에 위치한다.

이 실시 예에 있어서, 제 1 및 제 2 아암(505a,505b)은 제 2 단부(515a,515b)에 장착된 제 2 연결 요소(530a,530b)를 거쳐서 도어(105)에 선회 가능하게 연결된다. 도어(105)에 대한 제 2 링크 어셈블리(315)의 부착은 도어(105)의 내부(305)에 부착된(즉, 패스너를 사용하거나 혹은 납땜에 의해서) 판(535)에 의해서 수행된다(도 13 및 14 참조). 판(535)은 중앙부(536)에 대하여 대체로 수직하게 연장하는 중앙부(536)와 2개의 말단부(537a,537b)를 포함한다. 말단부(537a,537b)는 도 5에 도시된 바와 같이 제 2 연결 요소(530a,530b)를 수용하도록 구성된다. 도 5의 구성에 있어서, 제 2 링크 어셈블리(315)는 축선 EE와 FF를 중심으로 회전하도록 구성된다.

도 3에 잘 도시된 바와 같이, 판(535)은 제 1 기저부(155a)와 제 2 기저부(155b) 사이의 중간 위치(309)에서 도어(105)의 중앙부(140)에 장착할 수 있는 치수로 만들어진다.

도 6은 도어(105)가 폐쇄 및 걸쇠 걸림 위치에 놓이는 경우에 동체(110)에 장착된 제 1 링크 어셈블리(310)의 실시 예를 나타낸다. 동체 힌지(450b)는 동 체(110)의 상부 프레임(605)으로부터 하방향으로 연장되고 동체(110)의 제 2 측부(210b)와 접촉한다. 제 2 연결 요소(445b)는 일단부에서 동체 힌지(450b)에 선회 가능하게 연결된다. 마찬가지로, 가스 지주(465b)의 제 2 단부(467b)는 측방향 프레임(615) 상에 배열된 측방향 힌지(610)에 선회 가능하게 연결된다.

도어(105)의 작동은 첨부도면 도 6 내지 도 8 그리고 도 9a 내지 도 9f를 참조하여 설명될 것이다. 도 7은 도어(105)가 폐쇄위치에 놓이는 경우에 도어(105)의 하부를 나타낸 것이다. 도 8은 도어(105)가 폐쇄위치(직선)로부터 완전 개방위치(점선)로 이동하는 경우에 제 1 및 제 2 어셈블리(31,315)의 운동을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 9a 내지 도 9f는 도어가 열리는 과정을 순서대로 나타낸 도면이다.

도 8에 잘 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 어셈블리(31,315)는 동체 힌지(450b)와 후방 꼬리부 힌지(520b)에 의해서 상부 프레임(605)에 각각 선회 가능하게 연결된다. 제 1 어셈블리(310)는 측방향 힌지(610)를 통해서 측방향 프레임(615)에 선회 가능하게 연결된다. 도 8은 제 1 및 제 2 어셈블리(31,315)가 주위로 회전할 수 있는 여러 가지 회전축선(AA,BB,CC,DD,EE 및 FF)을 나타낸 것이다. 이러한 회전축선들은 도 8의 평면에 대하여 수직하다. 특히, 도어(105)를 개폐하는 동안에, 유(U)자형 바(420)의 제 2 연장부(405b)는 선회점(pivot point) B를 중심으로 회전하고, 제 2 장착 로드(425b)의 제 2 연결부(430b)는 선회점 A를 중심으로 회전하고, 가스 지주(465b)의 제 2 단부(405b)는 선회점 D 주위를 중심으로 회전한다. 또한, 도어(105)를 개폐하는 동안에, 제 1 말단부(511b)는 선회점 F를 중심으 로 회전하고, 제 2 말단부(515b)는 선회점 F를 중심으로 회전한다. 제 1 및 제 2 어셈블리들(310,315)의 일측의 운동은 타측과 실질적으로 동일하기 때문에, 여기에서의 설명은 중복을 피하기 위해서 제 1 및 제 2 어셈블리들(310,315)의 단지 일측의 운동에만 초점을 맞출 것이다.

도 9a에 도시된 바와 같이, 도어(105)가 폐쇄위치에 놓이는 경우, 도어(105)의 외부 테두리(170)는 출입구(205)의 주변 프레임(215)과 결합하고, 따라서 도어(105)의 외판은 동체(110)의 외판과 동일평면으로 연장된다. 폐쇄 위치에서, 도어(105)의 중력의 중심(CG)은 도 8에 도시된 바와 같이 선회점 B와 선회점 F 사이에 위치한다. 또한, 폐쇄 위치에서, 선회점 C와 선회점 D 사이에서 연장되는 가스 지주(465b)의 종방향(라인 CD)은, 선회점 B와 선회점 D 사이에 연장되는 고정 라인(BD)와 함께 일정 각도

를 형성한다(도 6 및 도 8 참조). 실시 예에 있어서, 각도는 약 8°이다.

도어(105)의 걸쇠잠금이 해제되면, 개구부(205)는 도 9b 내지 도 9f에 도시된 바와 같이 도어(105)를 후방 상방향으로 이동시킴으로써 개방된다. 도 8은 도어(105)가 폐쇄위치(도 9a 참조)로부터 개방위치(도 9f 참조)로 이동할 때 선회점 A의 궤적(도 8에는 "T1"으로 정의함)과 선회점 E의 궤적(도 8에서 "T2"로 정의함)을 개략적으로 나타낸 것이다.

도어(105)가 개방됨에 따라서 유(U)자형 바(420)는 시계방향으로 회전하게 되고(도 8에 도시된 바와 같이), 그에 따라서 신축가능한 부분(455b)의 아암(460b)이 선회점 C를 중심으로 선회하게 된다. 아암(460b)의 회전은 가스 지주(465b)를 압축하고, 이에 의해서 가스지주(4656)는 선회점 C와 D를 중심으로 각각 회전하게 된다. 이 실시 예에 있어서, 가스 지주(465b)는 반시계방향으로 회전한다(도 8에 도시됨).

도 9b는 도어(105)가 폐쇄 위치로부터 빗장이 끌러져서 이동한 직후의 상태를 나타낸 것이다. 가스 지주(465b)는 초기 상태에 대하여 압축상태, 즉 도어(105)가 폐쇄된 상태(θ=θ₀)에 놓인다. 도 9b에 잘 도시된 바와 같이, 선회점 C와 선회점 D 사이에서 연장되는 가스 지주(465b)의 종방향은 라인 BD에 대하여 각도 θ=θ1을 형성한다. 각도 θ1은 θ₀보다 작다.

압축 상태를 평형화하기 위해서, 가스 지주(465b)는 종방향(즉, 선회점 D와 C 사이의 방향)을 따라서 반응력(F)을 발휘하며, 이러한 반응력이 제 1 단부(466b)로 전달되는 경우에, 아암(460b)과 제 2 연결 요소(445b)는 도 6에 도시한 바와 같이 선회점 C와 B 주위로 각각 선회하게 된다. 아암(460b)의 회전은 제 2 연장부(405b)로 전달되고, 이는 다시 도어(105)를 폐쇄 위치로 향하게 한다. 도 7에 도시된 실시 예에 있어서, 제 2 연장부(405b)의 회전은 도어(105)의 제 1 기저부(155a)로 하여금 중앙 뼈대(120)의 바닥부(160)와 재결합하게 한다.

제 1 어셈블리(310)를 선회점 B를 중심으로 시계방향으로 회전시키도록(도어 개방) 발휘된 수동의 힘이 가스 지주(465b)에 의해서 발휘된 반응력보다 계속해서 큰 경우, 도어(105)의 개방은 계속적으로 유지된다. 도 9c는 도어(105)가 한층 더 열린 위치에 놓인 상태를 나타낸다. 도 9c에 있어서, 가스 지주(465b)는 도 9b의 이미 압축된 상태로부터 한층 더 압축되고, 선회점 C와 D 사이에서 연장되는 가스 지주(465b)의 종방향은 선회점 B와 D 사이에서 연장되는 라인(라인 BD)과 이루는 각도 θ=θ2를 형성한다. 이러한 상태에 있어서, 각도 θ2는 각도 θ1보다 작다. 도 9c에 있어서, 각도 θ2는 실질적으로 제로(0)이다.

가스 지주(465b)의 압축상태는 방향 CD가 라인 BD와 부합하는 경우, 즉 가스 지주(65b)의 종방향 축이 아암(460b)의 종축과 부합하는 경우에 최대가 된다. 이러한 구성은, 각도 θ=0에서, 도 9c에 도시된 것과 도 9d에 도시된 것 사이의 중간 위치에 대응한다. 일단 가스 지주(465b)의 종방향이 라인 BD를 통과하면, 가스 지주(465b)는 더 이상 압축되지 않고, 가스 지주(465b)에 의해서 발휘된 반응력(F)은 제 1 링크 어셈블리(310)를 시계방향으로 회전시키게 된다. 이러한 구성에 있어서, 가스 지주(465b)는 도어(105)를 개방하도록 가해진 힘과 협력한다. 가스 지주(465b)에 의해서 발휘된 힘이 고정 라인 BD로 표시되는 중앙 위치에 대한 일정 각도에 따라서 도어(105)의 개방에 대항하거나 개방을 용이하게 한다는 사실로 인하여, 아암(460b)과 가스 지주(465b)에 의해서 형성된 어셈블리는 오버-센터 타입 (over-center type) 어셈블리로 일컬어진다. 고정 라인 BD는 선회점 B와 선회점 D 사이에서 연장된다. 특히, 가스 지주(465b)의 종방향이 초기 위치(도어(105)가 폐쇄위치에 놓임)와 고정 라인 CD 사이에서 회전하는 경우에, 가스 지주(465b)에 의해서 발휘된 반응력은 도어(105)의 개방에 대항한다. 이에 비해서, 가스 지주(465b)의 종방향이 고정 라인 BD를 통과하는 경우, 제 1 어셈블리(310)의 회전은 가스 지주(465b)를 더 이상 압축하지 않고, 그에 따라서 가스 지주(465b)는 도 어(105)를 개방 방향으로 편향시키는 기하학적 방위를 갖는다. 그 결과, 가스 지주(465b)에 의해서 발휘된 힘은 도어(105)의 개방에 작용한다.

도 9d에 잘 도시된 바와 같이, 선회점 C와 선회점 D 사이에서 연장되는 가스 지주(465b)의 종방향 CD는 중앙 라인 BD 아래에 놓인다. 이러한 구성에 있어서, 가스 지주(465b)의 압축은, 가스 지주(465b)의 종방향이 아암(460)의 종방향에 대하여 부합하는 경우에 얻어지는 것보다 작다.

도 9c 내지 도 9d에 잘 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 링크 어셈블리(310,315)의 회전은 도어(105)로 하여금 후방 상방향으로 이동하게 한다. 특히, 도어(105)가 개방됨에 따라서, 도어(105)의 제 1 및 제 2 기저부(155a,155b)는 Z와 Y방향으로 수직과 수평으로 이동한다. 도 9d 내지 도 9e에 잘 도시된 바와 같이, 도어(105)의 제 2 기저부(155b)는 하방향으로 이동하는 반면, 도어(105)의 제 1 기저부는 상방향으로 이동한다.

도 9e는 도어(105)가 한층 더 개방된 위치에 놓인 상태를 나타낸다. 이 위치에 있어서, 제 2 기저부(155b)는 도 9d에 도시된 것보다 낮은 수직 위치(Z방향으로 측정했을때)에 놓이는 반면, 제 1 기저부(155a)는 더 높은 수직 위치에 놓인다.

도 9f는 도어(105)가 운동경로의 마지막에 도달한 상태를 나타낸다. 이 위치에 있어서, 도어(105)는 헬리콥터(100)의 후방 꼬리부(115) 주위로 접어 올려지고, 도어(115)의 중앙부(140)와 삼각형상의 측부들(145a,145b)은 후방 꼬리부(115)를 에워싸게 된다.

도 8을 참조하면, 도어(105)가 운동경로의 마지막에 도달하는 경우, 제 1 링 크 어셈블리(310)의 선회점 A는 선회점 F와 선회점 B 사이에서 연장되는 라인(라인 FB)을 통과한다. 도어(105)의 중력 중심 CG가 선회점 B의 후미에 위치하기 때문에(도 8 참조), 중력이 도어(105)를 반시계방향으로 이동시키게 되고, 이에 의해서 제 1 기저부(155a)를 상방향(Z방향)으로 한층 밀어올리게 된다. 도어(105)의 제 1 기저부(155a) 상에 위치한 제 1 래치 기구(320)는 후방 꼬리부(115)의 바닥부(170) 쪽으로 이동하고(도 11 참조), 후방 꼬리부(115) 상에 배열된 부재(1105)와 결합한다(도 12 참조). 그 결과 도어(105)가 개방되어 걸쇠 잠금 위치에 놓인다.

고정라인 BF에 대한 제 1 링크 어셈블리(310)의 종방향(라인 BA)의 각위치에 따라서, 도어(105)는 개방된 상태로 남아있거나 폐쇄 위치로 이동하게 된다. 특히, 라인 BA가 고정 라인 BF를 통과하는 경우, 중력은 제 1 링크 어셈블리(310)를 시계방향으로 회전시키게 되고, 그에 따라서 도어(105)는 개방된 상태로 남겨진다. 중력이 라인 BA를 고정 라인 BF 위로 유지시키므로, 도어(105)는 기하학적으로 잠금된 상태에 놓인다. 다시 말해서, 중력은 도어(105)를 개방 상태로 유지시킨다. 도 8은 도어(105)가 운동경로의 마지막에 도달하는 경우에 선회점 A가 라인 BF 위로 위치한 상태를 보여준다. 이에 비해서, 라인 BA가 고정 라인 BA 아래에 놓이는 경우, 중력은 제 1 링크 어셈블리(310)를 반시계방향으로 회전시키고, 이에 의해서 도어(105)는 폐쇄된다.

도어(105)를 폐쇄하기 위해서, 상기 과정은 역전된다. 먼저, 제 1 기구(320)의 걸쇠잠금이 해제되고 도어(105)의 제 2 기저부(155b)가 도어(105)를 잠금해제 시키도록 상방향으로 움직인다. 특히, 이러한 상방향 운동은 제 1 기저부(155a)를 하방향으로 이동시키고 유(U)자형 바(420)를 반시계방향(도 8 참조)으로 회전시키며, 그 결과 선회점 A는 라인 FB 아래에 놓인다. 일단, 선회점 A가 라인 FB 아래를 통과하면(즉, 라인 BD가 라인 FB 아래에 놓이면), 중력은 제 1 및 제 2 어셈블리(310,315)를 반시계방향으로 회전시키게 되고, 이에 의해서 도어(105)는 폐쇄된다. 이후, 이러한 회전운동은 가스 지주(456b)를 압축하고 그에 따라서 가스 지주는 선회점 C와 D를 중심으로 시계방향으로(도 8 참조) 회전하게 한다. 도어(105)를 폐쇄하기 위해서 가해진 힘이 가스 지주(465b)에 의해서 발휘된 반응력보다 큰 경우, 가스 지주(465b)와 제 1 링크(310)의 회전운동은 유지된다.

아암(460b)이 가스 지주(465b)와 정렬하는 경우에, 가스 지주(465b)의 압축은 최대가 된다. 그러한 구성에 있어서, 선회점 C와 D로부터 연장하는 가스 지주(465b)의 종방향(라인 CD)은 선회점 B와 D 사이에서 연장되는 라인(라인 BD)과 실질적으로 부합한다. 일단 가스 지주(465b)의 종방향 CD가 라인 BD를 통과하면, 가스 지주(465b)는 더 이상 압축되지 않으며, 가스 지주(465b)에 의해서 발휘된 반응력 F는 제 1 링크 어셈블리(310)를 반시계방향으로 회전시키게 된다. 이러한 구성에 있어서, 가스 지주(465b)는 도어(105)를 폐쇄하도록 가해진 힘과 협동한다.

도어(105)의 개방과 폐쇄는 수동 혹은 자동으로 이루어질 수 있음을 알 수 있다. 작동의 이러한 마지막 모드에 있어서, 도어(105)를 개방 및/또는 폐쇄하도록 발휘된 힘은 모터에 의해서 제공된다. 다른 실시 예에 있어서, 도어(105)의 개폐는 수동과 자동 모두로 행해질 수 있다. 예를 들면, 모터는 가스 지주(465b)를 라인 BD를 넘어서 회전시키기 위하여 초기 상태로부터 최대 압축상태로 압축하도록 사용 될 수 있다. 마찬가지로, 모터는 가스 지주(465b)를 압축함으로써 도어를 폐쇄하도록 사용될 수 있다.

도어(105)를 개폐하기 위한 제어기구(330)의 작동이 첨부도면 도 10 내지 도 14를 참조하여 설명될 것이다.

도 10은 완전하게 개방된 위치에 놓인 본 발명에 따른 도어(105)의 저면도이다. 도어(105)는 제 1 및 제 2 링크 어셈블리(310,315)와, 도어(105)를 동체(110)에 고정시키도록 구성된 제 1 및 제 2 래치 기구(320,325)를 포함한다. 제 1 및 제 2 래치 기구(320,325)는 제어기구(330)에 의해 작동되는데, 이때 제어기구는 핸들(335)과 3개의 끈들(340a,340b,340c)을 필수적으로 포함한다. 3개의 끈들(340a,340b,340c)은 핸들(335)을 제 1 및 제 2 래치 기구(320,325)에 연결한다. 핸들(335)은 실질적으로 디스크형상을 갖는 주 몸체(336)와, 상기 제 1 및 제 2 래치 기구(320,325)를 제어하기 위해서 회전할 수 있는 신축가능한 부분(337)을 포함한다.

도 7에 잘 도시된 바와 같이, 제 1 래치 기구(320)는 도어(105)의 상부(305)에 부착된 쐐기(705)에 장착된다. 제 1 래치 기구(320)는 후크(715)와 트리거(720)를 에워싸는 몸체(710)를 포함한다. 신축가능한 부분(337)이 회전하는 경우에 트리거(720)가 몸체(710) 내에서 접힐 수 있도록 케이블(340a)은 트리거(720)에 연결된다.

이 실시 예에 있어서, 제 2 래치 기구(325)는 제 1 래치 기구(320)와 동일한 방식으로 기능한다. 도 10 및 13에 잘 도시된 바와 같이, 제 2 래치 기구는 판(1015)의 단부(1010a,1010b)에 장착된 제 1 및 제 2 몸체(1005a,1005b)를 각각 포함한다. 제 1 및 제 2 몸체(1005a,1005b)는 도 13에 도시된 바와 같이 후크(1025a,1025b)와 트리거(1030a,1030b)를 에워싸는 몸체(1020a,1020b)를 포함한다. 도 10에 잘 도시된 바와 같이, 끈(340b,340c)은 트리거(1030a,1030b)을 연결한다. 신축가능한 부분(337)이 회전하는 경우에, 끈(340b,340c)은 몸체(1020a,1020b) 내에서 접힐 수 있는 트리거(1030a,1030b)을 당긴다.

도 11 및 도 12는 도어(105)가 개방 및 걸쇠 걸림 위치에 놓이기 전후의 제 1 래치 기구(320)를 나타낸다. 도 11에 있어서, 제 1 래치 기구(320)는 후방 꼬리부(115)의 상부 프레임 상에 배열된 부재(1105)와 결합하지 않는다. 도 12는 부재(1105)에 결합된 래치 기구를 나타낸 도면이다.

도 13 및 도 14는 도어(105)가 폐쇄 및 걸쇠 걸림 위치에 놓이기 전후의 제 2 래치 기구(325)를 나타낸다. 도 13에 있어서, 제 2 래치 기구(325)는 후방 꼬리부(115)의 상부 프레임 상에 배열된 부재(1305)와 결합하지 않는다. 도 14는 부재(1305)에 결합된 래치 기구를 나타낸 도면이다.

도어(105)의 개폐는 수동으로 혹은 자동으로 수행됨을 이해할 수 있을 것이다. 후자의 구성에 있어서, 제 1 및 제 2 래치 기구(320,325)의 작동은 모터에 의해서 제어된다.

여기에서 설명한 개념은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한 것과는 다른 구조들에도 동등하게 적용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 상기한 도어는 다른 형식의 비행체와 탈것, 예를 들어 탱크, 호버크라프트(hovercraft) 등과 같은 장치에도 통합될 수 있다.

본 발명의 여러 가지 실시 예들의 제조와 사용이 후술되지만, 본 발명은 광범위한 다양성을 내포하고 있는 특정한 문맥들로 구체화될 수 있는 많은 적용가능한 발명의 개념들을 제공한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 여기에서 설명한 특정한 실시 예들은 본 발명을 제조하고 이용하기 위한 특정 방식의 단순한 설명이며, 이것으로서 본 발명을 제한하지는 않는다. 예를 들면, 상기한 도어는 헬리콥터의 후방에 장착되지만, 다른 출입구들도 그러한 도어를 구비할 수 있다.

상기한 실시 예들은 본 발명의 구조와 기본적인 원리들을 설명하도록 제공되었으며, 이것으로서 본 발명을 제한하지는 않는다. 이와는 달리, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 모든 수정, 변경 및 대체를 포괄할 수 있다.

Claims

비행체에 있어서,

전방부와 후방 꼬리부를 포함하는 몸체와;

상기 몸체의 하부에 형성된 출입구를 폐쇄하도록 구성되고 배열된 단일 패널의 도어와; 그리고

상기 몸체와 상기 도어 사이에 배치된 링크장치로서, 상기 도어가 폐쇄위치로부터 개방위치로 이동하는 경우에 상기 도어를 일반적으로 후방 상방향으로 이동시키도록 구성 및 배열되어, 상기 도어가 상기 후방 꼬리부 아래에서 상기 후방 꼬리부에 인접하여 위치하는 상기 링크장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체.
제 1 항에 있어서,

상기 링크장치는 제 1 링크 어셈블리와 제 2 어셈블리를 포함하며, 각각의 상기 제 1 링크 어셈블리와 제 2 링크 어셈블리는 상기 몸체에 선회 가능하게 연결된 제 1 단부 및 상기 단일 패널에 선회 가능하게 연결된 제 2 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 링크 어셈블리의 상기 제 2 단부와 상기 단일 패널 사이의 선회점(pivot point)은, 상기 도어가 상기 개방위치에 놓이는 경우에, 상기 제 2 링크 어셈블리의 상기 제 1 단부와 상기 몸체 사이의 선회점으로부터 상기 제 1 링크 어셈블리의 상기 제 1 단부와 상기 도어 사이의 선회점으로 연장되는 라인 위로 위치하는 것을 특징으로 하는 비행체.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 링크 어셈블리는 상기 몸체에 선회 가능하게 연결된 제 3 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체.
제 4 항에 있어서,

상기 제 3 단부는 아암과 가스 지주(gas strut)를 포함하며, 상기 가스 지주는 상기 아암에 선회 가능하게 연결된 제 1 단부 및 상기 몸체에 선회 가능하게 연결된 제 2 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체.
제 5 항에 있어서,

상기 도어가 상기 폐쇄위치에 놓이는 제 1 위치와 상기 지주의 종축선이 상기 아암의 종축선에 부합하는 제 2 위치 사이에서 상기 가스 지주의 상기 제 2 단부가 선회하는 경우에, 상기 가스 지주는 상기 단일 패널을 내측으로 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 비행체.
제 6 항에 있어서,

상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 상기 가스 지주에 의해서 형성되는 회전 각도는 약 8°인 것을 특징으로 하는 비행체.
제 6 항에 있어서,

상기 제 1 및 상기 제 2 위치 사이에서 상기 가스 지주에 의해 형성되는 회전각도보다 큰 각도로 상기 가스 지주가 회전하는 경우에, 상기 가스 지주는 상기 단일 패널을 상방향으로 이동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 비행체.
제 1 항에 있어서,

상기 도어가 상기 폐쇄위치와 상기 개방위치 사이에 놓이는 경우에 상기 단일 패널을 상기 몸체에 고정하도록 구성된 래치 기구(latch mechanism)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체.
제 1 항에 있어서,

상기 래치 기구는, 상기 도어가 상기 개방위치에 놓이는 경우 상기 단일 패널을 고정하도록 구성된 제 1 래치 기구, 상기 도어가 상기 폐쇄위치에 놓이는 경우 상기 단일 패널을 고정하도록 구성된 제 2 래치 기구, 및 상기 제 1 및 제 2 래치 기구를 제어하도록 구성된 제어기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체.
제 1 항에 있어서,

상기 단일 패널은 상기 도어가 상기 개방위치에 놓이는 경우에 상기 출입구를 형성하는 외부 테두리로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 비행체.
제 1 항에 있어서,

상기 단일 패널은 상기 도어가 상기 개방위치에 놓이는 경우에 상기 꼬리 후방부를 실질적으로 에워싸도록 구성되고 배열된 것을 특징으로 하는 비행체.
제 1 항에 있어서,

상기 단일 패널의 외부 테두리는, 상기 도어가 상기 폐쇄위치에 놓이는 경우에 상기 패널과 상기 몸체 사이에서 이음매 없는 변환부(seamless transition)를 형성하기 위해서 상기 출입구의 외부 테두리와 결합하도록 구성되고 배열된 것을 특징으로 하는 비행체.
제 1 항에 있어서,

상기 단일 패널은 실질적으로 오목한 내부 형상을 가지며, 중앙부와 제 1 및 제 2 측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체.
제 14 항에 있어서,

상기 중앙부는 제 1 기저부로부터 제 2 기저부로 넓은 상태에서 좁은 상태로 가늘어지고(taper), 상기 제 2 기저부는 상기 후방 꼬리부의 바닥부와 결합하도록 구성된 것을 특징으로 하는 비행체.
제 1 항에 있어서,

상기 비행체는 헬리콥터 또는 항공기인 것을 특징으로 하는 비행체.
전방부와 후방 꼬리부를 포함하는 몸체를 갖춘 헬리콥터의 출입구를 폐쇄하기 위한 도어에 있어서,

단일 패널 도어와; 그리고

상기 몸체와 상기 단일 패널 도어 사이에 배치되고, 상기 도어가 폐쇄위치로부터 개방위치로 이동하는 경우에 상기 단일 패널 도어를 일반적으로 후방 상방향으로 이동시키도록 구성 및 배열되어 상기 도어가 상기 후방 꼬리부의 아래에서 상기 후방 꼬리부 근처에 위치하는 링크장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어.
제 17 항에 있어서,

상기 링크장치는 제 1 링크 어셈블리와 제 2 어셈블리를 포함하며, 각각의 상기 제 1 및 제 2 어셈블리는 상기 몸체에 선회 가능하게 연결된 제 1 단부 및 상기 단일 패널에 선회 가능하게 연결된 제 2 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어.
제 18 항에 있어서,

상기 제 1 링크 어셈블리의 상기 제 2 단부와 상기 단일 패널 사이의 선회점은, 상기 도어가 상기 개방위치에 놓이는 경우에, 상기 제 2 링크 어셈블리의 상기 제 1 단부와 상기 몸체 사이의 선회점으로부터 상기 제 1 링크 어셈블리의 상기 제 1 단부와 상기 도어 사이의 선회점으로 연장된 라인 위로 위치하는 것을 특징으로 하는 도어.
제 18 항에 있어서,

상기 제 1 링크 어셈블리는 상기 몸체에 선회 가능하게 연결된 제 3 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어.
제 20 항에 있어서,

상기 제 3 단부는 아암과 가스 지주를 포함하며, 상기 가스 지주는 상기 아암에 선회 가능하게 연결된 제 1 단부 및 상기 몸체에 선회 가능하게 연결된 제 2 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어.
제 21 항에 있어서,

상기 도어가 상기 폐쇄위치에 놓이는 제 1 위치와 상기 지주의 종축선이 상기 아암의 종축선에 부합하는 제 2 위치 사이에서 상기 가스 지주의 상기 제 2 단부가 선회하는 경우에, 상기 가스 지주는 상기 단일 패널을 내측으로 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도어.
제 22 항에 있어서,

상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 상기 가스 지주에 의해서 형성되는 회전 각도는 약 8°인 것을 특징으로 하는 도어.
제 22 항에 있어서,

상기 제 1 및 상기 제 2 위치 사이에서 상기 가스 지주에 의해 형성되는 회전각도보다 큰 각도로 상기 가스 지주가 회전하는 경우에, 상기 가스 지주는 상기 단일 패널을 상방향으로 이동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 도어.