用于交通工具的管道保護的系統和方法
【技術領域】
[0001]本公開的領域大體涉及管道保護，并且更具體地涉及用于交通工具內的管道保護的方法和系統。
【背景技術】
[0002]至少一些已知的交通工具包括用于引導熱空氣流、氣體或流體穿過交通工具的管道。通常此類管道定位在可能對熱和/或水分敏感的結構附近。如此，如果在此類結構附近發(fā)生管道的斷裂或破裂，則從裂開的管道逸出的流體和/或從該管道脫落的碎片可能導致該結構發(fā)生故障并且/或者對相關聯的交通工具產生不期望的影響。在一些已知的交通工具中，結構防護系統用于形成物理屏障，以將敏感結構與管道分開并且保護敏感結構。然而，結構防護系統難以安裝或安裝麻煩，物理上可能笨重和/或制造或維修昂貴。

【發(fā)明內容】

[0003]在一個方面，提供與管道連用的設備。該設備包括彈道封閉層和聯接到彈道封閉層的絕緣護套。絕緣護套包括第一空氣封閉層和第二空氣封閉層。絕緣護套也包括定位在第一空氣封閉層和第二空氣封閉層之間的絕緣層。
[0004]在另一個方面，提供一種制造用于包含從管道中的裂縫排放的流體流的設備的方法。該方法包括形成彈道封閉層以及形成絕緣護套。形成絕緣護套包括形成第一空氣封閉層以及形成第二空氣封閉層。形成絕緣護套還包括形成定位在第一空氣封閉層和第二空氣封閉層之間的絕緣層。該制造方法還包括將彈道封閉層聯接到絕緣護套。
[0005]在又一方面，提供用于交通工具的管道保護系統。管道保護系統包括管道和管道破裂設備。管道破裂設備包括彈道封閉層和聯接到彈道封閉層的絕緣護套。絕緣護套包括第一空氣封閉層和第二空氣封閉層。絕緣護套也包括定位在第一空氣封閉層和第二空氣封閉層之間的絕緣層。
[0006]已經討論的特征、功能和優(yōu)點能夠在各種示例中單獨實現或可組合到另一些示例，這些示例的進一步細節(jié)通過參考以下描述和附圖能夠了解。
【附圖說明】
[0007]圖1是可用在交通工具中的示例性管道系統的透視圖。
[0008]圖2是可與圖1所示的管道系統連用的示例性管道破裂設備的剖切視圖。
[0009]圖3是可與圖1所示的管道系統連用的管道破裂設備的橫截面視圖。
[0010]圖4是圖2所示的管道破裂設備的平面視圖。
[0011]圖5是制造圖2所示的設備的示例性方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]本文所描述的系統和方法實現交通工具的管道保護。如本文所用，術語“交通工具”是指能夠運送乘客、貨物和/或裝備的任何移動式機器。例如，交通工具可包括但不僅限于機動車(例如，汽車、公共汽車和卡車)、船只、帆船、飛行器和/或航天器。
[0013]圖1是可與交通工具(未示出)連用的示例性管道系統100的透視圖。在示例性示例中，管道系統100與飛行器連用，該飛行器可包括但不限于僅包括飛機、無人機(UAV)、滑翔機、直升機和/或行進經過空域的任何其他交通工具。管道系統100包括聯接到飛行器內的支撐結構104的管道102。在示例性示例中，管道102鄰近燃料箱106定位。
[0014]在示例性示例中，管道102是用于引導來自輔助動力單元(APU)的排出空氣的輔助動力單元(APU)空氣管道?？商娲?，管道102可以是能夠引導空氣、氣體和/或液體穿過結構的任何管道。管道102可以為任何尺寸，并且可以由能夠引導空氣、氣體和/或液體穿過交通工具的任何材料(例如，鈦、不銹鋼或鎳合金)形成。在一些示例中，管道102引導高壓流、低壓流、高溫流和低溫流中的至少一者從其中穿過。
[0015]圖2是可與管道系統100(圖1所示)連用的示例性管道破裂設備200的剖切視圖，圖3是管道破裂設備200的橫截面視圖，并且圖4是管道破裂設備200的平面視圖。在示例性示例中，管道破裂設備200基本界定管道102，以便于捕獲碎片和引導流體流108，從而保護周圍結構免遭管道102內所致的破裂。管道破裂設備200也被取向成在管道破裂期間將管道102中形成的裂縫110排放的流體流108引導到外部環(huán)境和/或以優(yōu)先導向的方式引導流體流108。
[0016]在示例性示例中，管道破裂設備200包括彈道封閉層202和基本界定彈道封閉層202的絕緣護套204。絕緣護套204包括內部空氣封閉層206、絕緣層208和外部空氣封閉層210，其中層208在層206和210之間，以保護層208以免在管道破裂事件期間與從管道102逸出的高壓流體接觸。在示例性示例中，彈道封閉層202基本配合抵靠管道102，并且絕緣護套204基本界定彈道封閉層202。因為彈道封閉層202圍繞管道102延伸，所以層202便于阻礙管道裂縫110的張開，并且然后便于防止管道102中的一片從管道102斷裂，以保護圍繞管道102的結構。此外，通過在碎片有機會通過來自管道102的流體流108而被加速之前攔截碎片，彈道封閉層202在碎片加速到足以滲入彈道封閉層202的速度之前便于“捕獲”該碎片。此外，絕緣護套204可以是最內層并且接觸管道102，并且彈道封閉層202可以界定絕緣護套204。在另一個示例中，絕緣護套204與彈道封閉層202整體形成。在一些示例中，彈道封閉層202和/或空氣封閉層206和210起絕緣層208的作用。
[0017]在示例性示例中，管道破裂設備200包括基本界定絕緣護套204的外部彈道封閉層212，使得外部彈道封閉層212是管道破裂設備200的最外層?？商娲?，管道破裂設備可以不包括外部彈道封閉層212，并且在此類示例中，絕緣護套204是管道破裂設備200的最外層。
[0018]在示例性示例中，彈道封閉層202由能夠吸收因管道102內的爆炸或破裂產生的碎片和沖擊的對位芳族聚酰胺纖維(para-aramid fibrous)材料形成。一般來講，彈道封閉層202由任何材料形成，包括但不限于陶瓷材料、編造和/或編織的石墨材料纖維、玻璃材料或被編織具有任何厚度以幫助吸收因管道102內的爆炸或破裂產生的碎片和沖擊的碳纖維。彈道封閉層202被形成具有約0.0625英寸至約0.125英寸范圍內的厚度。在示例性實施方式中，彈道封閉層202由S-玻璃纖維的編織物形成，S-玻璃纖維的編織物具有經選擇以便于防止來自管道破裂的碎片滲入的高拉伸強度。彈道封閉層202也可由E-玻璃纖維的編織物形成。在一個示例中，彈道封閉層202由具有在約5.0盎司每碼(oz./yd)至近似約20.0oz./yd之間的范圍內的纖維間距密度的玻璃纖維編織物制造。更具體地，在一個示例中，彈道封閉層202由具有在約10.0盎司每碼(oz./yd)至近似約15.0oz./yd之間的范圍內的纖維間距密度的玻璃纖維編織物制造。此外，在示例性示例中，彈道封閉層202由玻璃纖維編織物制造，其中玻璃纖維粗紗在每英寸1.0根瑋紗至近似每英寸20.0根瑋紗之間的范圍內。更具體地，彈道封閉層202由玻璃纖維編織物制造，其中玻璃纖維粗紗為每英寸5根瑋紗。此類材料特性允許彈道封閉層202具有適當的彎曲，其使彈道封閉層202能夠吸收管道破裂事件的沖擊。然而，應當理解，本領域的普通技術人員將認識到其他合適的替代方案。
[0019]彈道封閉層202圍繞管道102纏繞，使得層202攔截任何尺寸的碎片，同時仍能夠拉伸以吸收碎片的沖擊能量。如此，期望的是玻璃纖維編織物的每股線被拉動穿過編織結構一定的量，所述量使拉伸延伸超出緊鄰管道裂縫110的股線的部分。此外，彈道封閉層202由能夠承受管道102內的高溫但強度或彈性性能不會顯著退化的任何材料形成。更具體地，在一個示例中，彈道封閉層202由能夠承受近似300° F至近似600° F范圍內的溫度的材料形成。
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