Aircraft with a fuselage with a floor of stretching the fuselage in the longitudinal direction in the cross section

本発明は、胴体の長手方向断面内を延伸する床を有する胴体を備える航空機に関する。

一般に、本発明は、航空機の分野において、胴体内の第１の空間を胴体内の第２の空間と床によって分離できるあらゆるタイプの航空機に適用される。
特に、航空機が地上に止まっているときには、床は胴体の水平な長手方向断面内を延伸していて、上部の第１の空間を、その第１の空間の下にある下部の第２の空間と分離している。
伝統的に、上部にある第１の空間は乗客の輸送用であり、下部にある第２の空間は貨物室を構成している。

一般に、このような航空機の胴体は円筒形であり、床は胴体の横断面の幅方向に広がっている。 床は、上部の第１の空間におけるその床から胴体までの距離の最大値が、下部の第２の空間におけるその床から胴体までの距離の最大値よりも大きくなるように配置される。
胴体が円筒形であることを考慮すると、一方の空間または他方の空間における床から胴体までの距離は胴体の横断面内で変化し、特に、胴体の中心、すなわち床に垂直な横断面の対称軸の位置では非常に大きく、胴体の両側、すなわち床と胴体の接続領域では非常に小さい。

したがって、胴体の中央に設けられた通路を通行するのは容易であるとしても、胴体の両側近くでは床と胴体の間で利用できる高さはわずかであるため、一般に人が立った状態になることはできない。
さらに、乗客が胴体のいわゆる“窓”側の近くに座ると、乗客の頭と胴体の壁部の間にはわずかなスペースしかない。
同様に、胴体の両側に配置された座席の上方に十分な高さを確保しようとすると、荷物を胴体の下部に設けられた荷物区画に収容するのに利用できるスペースが必然的に制限される。

また、特許文献１により、航空機の胴体として、横断面が円筒形ではなくて楕円形の胴体が公知になっている。
この場合には、胴体の横断面は、水平方向の直径が、同じ横断面内での胴体の鉛直方向の直径よりも大きい。
したがって乗客のためにより広くてより快適な空間を確保することができる。
しかしこのタイプの胴体は、円筒形の胴体と同じ問題を有する。 なぜなら乗客は胴体の側部領域で立った状態になることはできず、しかも胴体の壁部にすぐ近い側部の座席に座った乗客の頭の位置にはわずかなスペースしかないからである。

本発明は、上記の問題を解決して改良された形状の胴体を有する航空機を提案することで、乗客が移動するときと座っているときの快適さを特に改善することを目的とする。

そこで本発明は、胴体を備えていて、その胴体がその胴体内にある第１の空間を第２の空間と隔てる胴体の長手方向断面内を延伸する床を有する航空機を対象としている。

本発明によれば、第１の空間は、胴体の横断面内で床の幅とほぼ等しい長さを持つ胴体部分を備えていて、その胴体部分と床を隔てる距離は前記幅に沿ってほぼ一定である。
したがって胴体がこの特別な形状になっているおかげで、さらに特定するならば第１の空間内に設けられた特別な胴体部分が特別な形状になっているおかげで、この第１の空間における乗客の居住性が、胴体の中心部であれ胴体の両側であれ、床のどの位置においても同じになる。

前記距離は１８００ｍｍ以上であり、２０００ｍｍを超えることが好ましい。
胴体の幅全体で前記胴体部分と床を隔てるこの距離が大きくかつほぼ一定であるため、座った各乗客の頭の上方に十分なスペースが確保され、胴体の壁部近く、すなわち航空機の横断面内におけるその航空機の両側に座った乗客をより快適にすることができる。

本発明の有利な１つの特徴によれば、前記距離は２１００〜２２００ｍｍであり、荷物収容部を形成する手段が、第１の空間内で前記胴体部分の近くに設けられており、荷物収容部を形成する手段と床を隔てる距離は１９００ｍｍを超える。
したがって荷物を収容する広いスペースを前記胴体部分の近くに設けることができる。 なぜなら荷物収容手段と床を隔てる距離は胴体の幅全体にわたって１９００ｍｍよりも大きく、胴体の第１の空間のどの位置でも人が立った状態になることができるからである。

本発明の有利な別の特徴によれば、胴体は、第１の空間の前記胴体部分と床の間を延びるとともに第２の空間へと延びる他の２つの胴体部分を有する。
したがって胴体は、床によって分離された第１の空間と第２の空間を規定できるよう、互いに接続された少なくとも３つの胴体部分で構成された特別な形状になっている。

本発明の特徴によれば、前記胴体部分を他の２つの胴体部分のそれぞれと接続する部分は、床を２つの胴体側部のそれぞれと接続する部分の垂直上方にあるようにされる。
したがって、前記胴体部分と、床と、他の２つの胴体部分の一部とで規定される第１の空間は、胴体の横断面内に長方形の形状の居住可能な内部空間を有する。 この空間は、その中を乗客が移動することだけでなく、貨物の輸送に航空機を利用する場合にさまざまなコンテナを収容するのにも非常に適している。

本発明の他の特徴と利点は、以下の説明でさらに明らかにされよう。
添付の図面は例示であり、本発明がそれだけに限定されることはない。

本発明の第１の実施形態の乗客輸送用航空機の胴体の概略横断面図である。

図１と同じ航空機の胴体を貨物輸送用に改変した概略横断面図である。

本発明の第２の実施形態の航空機の胴体の概略横断面図である。

従来の航空機の円筒形胴体を示す概略横断面図である。

本発明の１つの実施形態による航空機の胴体を示す概略横断面図である。

本発明の別の実施形態による航空機の胴体を示す概略横断面図である。

従来の大型航空機の円筒形胴体を示す概略横断面図である。

本発明による大型航空機の胴体を示す概略横断面図である。

最初に図１を参照し、本発明の第１の実施形態に従う乗客輸送用航空機の胴体を説明する。
以下の説明では航空機の胴体のうちで、航空機を流線形に保つ形態にされた頭部と尾部の間を通常は延びる一定形状部分に注目する。
したがって胴体は、長手方向の軸線に沿った大部分で、横断面（すなわち胴体の長手方向の軸線に垂直な面内での横断面）がほぼ一定である。

さらに、本発明は、２つの空間、すなわち胴体の長手方向断面（すなわち胴体の長手方向の軸線に平行な平面）内を延びる床によって分離された第１の空間１０と第２の空間２０を有する胴体に適用される。
航空機が地上に止まっているとき、この床は地面に平行でほぼ水平な平面内を延びている。

以下の説明では、航空機が地上にいるときに床の上方に位置する胴体の第１の空間を上部空間１０と呼び、航空機が地上にいるときに床と第１の空間の下に位置する第２の空間を下部空間２０と呼ぶ。
図１に示した実施形態では、上部空間１０は乗客輸送用であり、下部空間２０は通常は貨物室として利用される。

図１からよくわかるように、本発明による航空機の胴体はほぼ“Ｗａｎｋｅｌ”形状（すなわち、おむすび形状）であり、三角形の３つの頂点にそれぞれ配置された３つの接続領域１４、１５、１６において互いに接続された胴体の３つの部分１１、１２、１３で主として構成されている。
したがって航空機の上部空間１０は、胴体の第１の部分１１（今後は胴体上部１１と呼ぶ）と、床３０と、胴体の他の２つの部分１２、１３（今後は胴体側部１２、１３と呼ぶ）の一部とによって規定される。

さらに、航空機の下部空間２０は、床３０と、２つの胴体側部の残部と、胴体のほぼ中心にある接続領域１６とによって規定される。
胴体の上部空間１０では、胴体上部１１の長さは、胴体の横断面内での床３０の幅とほぼ等しい（すなわち胴体の横断面内での床３０の広がりとほぼ等しい）。
したがって胴体上部１１と２つの胴体側部のそれぞれとの接続は、床３０を２つの胴体側部のそれぞれと接続している領域３１、３２のほぼ垂直上方に位置する接続領域１４、１５において実現される。

図１からよくわかるように、この上部空間１０は、胴体の横断面内でほぼ長方形の居住空間となっているため、居住性が優れている。
特に、胴体上部１１と床３０を隔てる距離ｄは、床３０の幅に沿ってほぼ一定である。
実際には、床３０は水平面内を延びており、胴体上部１１の断面は比較的大きな半径を持つ円弧の一部を構成しているため、胴体上部１１と床を隔てる距離は、ほぼ一定に留まるか、少ししか変化しない。
一例として、この上部空間１０の高さの変化は５〜１０％である。

例えば床３０に垂直な中心対称軸Ｄの位置で胴体上部１１と床３０を隔てる距離ｄがほぼ２１００ｍｍに等しいのであれば、胴体側部１２、１３の近くで胴体上部１１と床３０を隔てる距離は少なくとも１８９０ｍｍである。
したがって胴体上部１１と床３０を隔てる距離ｄの平均値は１９００〜２０００ｍｍである。
したがって胴体上部１１と床３０を隔てる距離ｄは、平均距離に対するその距離の変動が１０％を超えないため、胴体の幅に沿って一定に留まると考えられる。

さらに、この距離ｄは１８００ｍｍ以上であるため、図１からよくわかるように、上部空間１０のあらゆる位置で、すなわち胴体の中心軸Ｄの位置であれ、胴体の両側に近い胴体側部１２、１３の位置であれ、人が立った状態になることができる。

この距離ｄは２１００〜２２００ｍｍであることが好ましく、例えば２１８６ｍｍに等しい。 荷物収容部を形成する手段は、通常は座席の上方に配置されたボックス４０で構成されており、上部空間１０の胴体上部１１の近くに設けられている。
荷物収容部は、その荷物収容部４０と床３０を隔てる距離ｄ１が１９００ｍｍを超えるように配置されている。

座席４０の上方に配置された荷物収容部４０と床を隔てる距離ｄ１はしたがって胴体の幅全体にわたってほぼ同じに留まるため、胴体の横断面内での座席の位置に関係なく、座席４１に座った各乗客の頭と荷物収容部４０の間に大きな自由スペースが存在する。
さらに、図１からよくわかるように、荷物収容部４０は天井と直接一体化することができる。

それに加え、胴体の上部空間１０がほぼ長方形というこの特別な形態になっているおかげで、胴体の側壁に近い座席を特別な形状にせねばならない従来の円形の胴体とは異なり、胴体の両側近くに位置する座席を他の座席と同じにすることができる。
最後に、胴体の上部空間１０が長方形になっているおかげで幅がかせげ、そのことを利用して特に座席間の中央通路を比較的広くすることができる。
この特別な形態により、胴体の側壁近くに位置する乗客の腕のためにより多くのスペース、特により多くの自由度を提供できることもわかる。

さらに、図２には、貨物輸送用の航空機のための同じ構造の胴体を示してある。 この図では、図１と同じ部分に対応する部分には同じ参照番号が用いられている。 特に、胴体上部１１が胴体の幅全体にわたって床３０からほぼ一定の距離で少なくとも１８００ｍｍ以上離れているおかげで、Ｆｅｄｅｘ（登録商標）、ＤＨＬ（登録商標）、ＵＰＳ（登録商標）といった国際的なさまざまな輸送会社が輸送する標準的なサイズの積み荷に対応する大サイズの積み荷を収容することができる。
さらに、胴体の下部空間２０は、胴体の横断面内で、以前からある形状のコンテナＣに合った形状を有する。

図１と図２に示した実施形態では、胴体上部１１と２つの胴体側部１２、１３は、半径がほぼ等しい円弧の一部である。
もちろん本発明がこの特別な実施形態に限定されることはない。

図３では、同じ部分は、すでに説明した実施形態と同じ参照番号にしてある。
この実施形態では、２つの胴体側部１２、１３は同じ形状であり、胴体の横断面内で胴体部分の対称軸Ｄに対称に、床３０に対して垂直に配置されている。
それとは異なって胴体上部１１は２つの胴体側部１２、１３と同じ形状ではなく、広がっている角度範囲が胴体側部１２、１３よりも狭い。
したがってこの実施形態では、胴体上部１１の半径は、胴体側部１２、１３の半径よりも大きい。
この実施形態によって床３０と胴体上部１１を隔てる距離をさらに大きくできるため、特に非常に大きなサイズの積み荷を収容できる上部空間１０が得られる。

例えば図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃは、平均的なサイズの航空機に関して比較するため、本発明によるさまざまな形状の胴体を、図４Ａに示した従来の円筒形胴体と対比させて示してある。
図４Ａに示した円筒形胴体の横断面はエアバスＡ３２０タイプの航空機に対応しており、横断面の面積はほぼ１４．０１ｍ ^２に等しい。 比較例として、図１の第１の実施形態に対応する図４Ｂに示した胴体は、横断面の面積がほぼ１５．４８ｍ ^２に等しいのに対し、図３に示した第２の実施形態に対応する図４Ｃに示した胴体は、横断面の面積が約１６．３８ｍ ^２である。

したがって胴体の横断面の面積がほぼ等しい場合に、胴体が特別な形状になっているおかげで、特に乗客の輸送に関して居住性がより優れていてより快適な上部空間１０を得ることができる。
この点に関し、下部空間２０のサイズはほんのわずかしか変更されていないため、貨物室としてのこれまでの機能を完全に果たすことができる。

図５Ａには、サイズの大きなエアバスＡ３３０／Ａ３４０タイプの航空機の円筒形胴体の構造も示してある。 この場合の胴体の横断面の面積は２４．９８ｍ ^２に達する可能性がある。
図５Ｂに示してあるように、本発明は、床の位置での胴体の幅を従来の航空機の胴体と比べて広くした実施形態の権利を保護することも目的とする。

本発明によって胴体が特別な形状にされていて、その胴体は円筒形ではなく、互いに接続された少なくとも３つの胴体部分と、床３０からほぼ一定の距離で広がる胴体上部とを有するおかげで、床の幅を広くしつつ、横断面の面積を、円筒形の胴体を持つ従来の航空機とほぼ同じに維持することができる。
一例として、図５Ｂに示した航空機の胴体は、横断面の面積をほぼ２９．９６ｍ ^２にすることができる。