CN101842286B - 飞机或航天器的机身结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞机或航天器的机身结构(1；1’)，该结构包括：具有横截面开口(3；3’)的环形蒙皮区段(2；2’)；用于以压力密封方式密封所述横截面开口(3；3’)的压力盖(4；4’)；以及多个张紧拉杆(7，8，9；7’，8’，9’)，其各自将所述压力盖(4；4’)连接到所述环形蒙皮区段(2；2’)并承载以拉伸载荷作用在所述压力盖(4；4’)上的载荷。采用这种方式，有利的是，所述张紧拉杆(7，8，9；7’，8’，9’)本质上并不承载任何弯矩。因此，所述张紧拉杆可具有较小的横截面，从而减小其自身重量。此外，这种类型的张紧拉杆(7，8，9；7’，8’，9’)还可易于生产和组装。

Description

飞机或航天器的机身结构

技术领域

本发明涉及一种结构，特别涉及一种飞机或航天器的机身结构。

背景技术

尽管本发明以及其所基于的问题能应用于任何结构，但将参照飞机的机身结构进行详细描述。

在飞行期间，飞机的机舱承受高于大气压的内部压力。为此原因，机舱必须被构造成压力密封。飞机的机身结构因此在尾部区域提供有耐压舱壁。这种具有耐压舱壁的机身结构例如根据EP0847916B1、DE3923871C2或EP0217117B1是已知的。

然而，已发现这些机身结构无论是在装配方面还是重量方面均不能满足飞机领域中更为苛刻的要求。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种改进的结构，该结构特别更易于装配和/或使重量减轻。

因此，提供一种结构，特别是飞机或航天器的机身结构。该结构具有带开口的蒙皮(skin)部分，该开口被压力盖以压力密封方式闭合。此外，所述结构提供多个张紧拉杆(tension strut)，该多个张紧拉杆各自均将所述压力盖连接到所述蒙皮部分，并承载以拉伸载荷作用在所述压力盖上的载荷。

本发明所基于的理念是将拉伸载荷形式的压力载荷引入到所述蒙皮部分，该压力载荷来源于机舱压力与大气压之间的压差并作用在所述压力盖上。所述张紧拉杆由于其仅仅承受拉伸应力而例如不承受弯曲应力，所以能够被构造成具有相对较小的横截面并由此具有低重量。此外，这种类型的张紧拉杆可非常容易地生产，并在装配方面可非常容易地与所述压力盖或所述蒙皮部分相连。

本发明的优选实施例和改进陈述于从属权利要求。

根据本发明的所述结构的优选改进方案，保形器(former)被提供，该保形器以压力密封方式与所述蒙皮部分和所述压力盖相连。所述保形器在所述蒙皮部分与所述张紧拉杆结合的区域有利地增强所述蒙皮部分。就此而言，所述保形器承载来自所述张紧拉杆的基本垂直地作用于所述蒙皮部分的拉伸载荷分量。所述结构的压力密封性通过压力盖、保形器与蒙皮部分的压力密封式连接实现。由该压力密封性产生的载荷在极大程度上有利地由所述张紧拉杆从所述压力盖传递到所述蒙皮部分。压力盖、保形器和蒙皮之间的连接区域相对于所述压力盖优选具有较小的表面，由此必须仅仅承载轻微程度的压力载荷，因而能够具有简单的结构。因此，对于压力盖、蒙皮部分和保形器之间的连接或对于保形器自身不必提供高度稳定和复杂的铣制零件。

根据本发明的所述结构的优选改进方案，密封件被提供，该密封件布置在所述保形器与所述压力盖之间，并以压力密封方式将所述保形器与所述压力盖连接在一起。诸如所述压力盖等大型部件在其生产期间承受相对较大的公差变化。另一方面，诸如所述密封件等相对较小的部件在其生产期间仅承受相对较小的公差变化。因此，可以最先生产所述压力盖，在其生产期间考虑公差变化，然后以精确配合方式生产所述密封件，以使所述密封件确保所述保形器与所述压力盖之间的公差补偿。

根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案，所述保形器具有附接到所述蒙皮部分的外带。该附接可例如通过粘合剂和/或铆钉实现。所述保形器优选具有腹板，该腹板沿径向从所述外带基本垂直地延伸到所述蒙皮部分或机身桶状体的中心轴线。

根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案，所述保形器具有内带和/或腹板，所述密封件附接到该内带和/或腹板。所述腹板优选如上所述构造，并将所述内带连接到所述外带，所述内、外带彼此隔开一定距离，并沿基于所述蒙皮部分或所述机身桶状体的中心轴线的周界方向彼此基本平行延展。例如，有利地将所述保形器构造成C形轮廓保形器。所述内、外带优选平行于所述蒙皮部分的边缘和/或平行于所述密封件的边缘或所述压力盖的周界边缘对齐。所述外带和/或内带和/或腹板优选在任何情况下形成宽广且易于够到的表面，该表面允许所述蒙皮部分和/或所述密封件的简单附接。所述密封件优选沿所述内带和/或沿所述腹板沿基于所述蒙皮部分或所述机身桶状体的中心轴线的周界方向延伸，并优选与所述蒙皮部分或所述机身桶状体其中之一或二者粘合。

根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案，所述蒙皮部分被构造成环形蒙皮区段，所述开口被构造成所述环形蒙皮区段中的横截面开口，且所述保形器被构造成环形保形器。如果所述结构是飞机或航天器的机身结构的一部分，该改进方案特别有利。所述环形保形器有利地防止所述环形蒙皮区段在其与所述张紧拉杆相连的位置收缩。就此而言，所述环形保形器本质上仅承载来自所述张紧拉杆或来自所述蒙皮区段的径向力。在此使用的术语“环形蒙皮区段”被理解为优选指机身桶状体。

根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案，至少一个支撑构件被提供，该至少一个支撑构件位于所述蒙皮部分上支撑所述保形器。特别是，如果所述压力盖或所述密封件附接到所述内带或在带的内侧附接到所述腹板，则它们会将可能由压差产生的围绕保形器纵向轴线的弯矩引入到所述保形器。这些弯矩能够简单地由所述至少一个支撑构件抵消，否则所述保形器会在弯曲时断裂。

根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案，所述张紧拉杆在任何情况下将所述压力盖直接连接到所述蒙皮部分。术语“直接”被理解为指所述张紧拉杆中的每一个均具有至少两个附接区域，一个附接区域被附接抵靠在所述蒙皮部分上，另一附接区域被附接抵靠在所述压力盖上。该附接优选通过铆钉和/或粘合剂实现。就此而言，与非直接连接相比，部件的数量能够有利地减少。然而，这种类型的非直接连接同样是可以的，并提供如下文中表明的其他优点。

在根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案中，所述张紧拉杆各自均具有位于所述蒙皮侧的部分，该部分延展在所述保形器与所述蒙皮部分之间，并至少附接到所述蒙皮部分。就此而言，相应的张紧拉杆的位于蒙皮侧上的所述部分基本平行于所述蒙皮部分对齐。这将拉伸力基本平行地引入所述蒙皮部分。由于所述蒙皮部分沿该方向(即在其平面中)具有很高的强度或刚度，因此所述蒙皮部分相应地能被构造成较薄，因此可以减轻重量。

所述张紧拉杆中的每一个优选不仅连接到所述蒙皮部分，还连接到所述保形器，特别是连接到所述外带。相应张紧拉杆的蒙皮侧部分、所述保形器和所述蒙皮优选通过相同的附接装置(特别是铆钉)相连。这使部件进一步减少。

根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案，所述张紧拉杆各自均具有相对于所述蒙皮侧部分倾斜并朝向所述压力盖延伸的相应部分。所述张紧拉杆的所述蒙皮侧部分与倾斜部分之间的角度例如从100°到170°优选从120°到150°。所述压力盖优选比所述开口具有较小的结构，从而以压力密封方式闭合在所述蒙皮部分中，以另外将所述保形器和/或所述密封件布置在压力盖与蒙皮部分之间。该结果是，每个张紧拉杆的附接到所述压力盖的压力盖侧部分必须被构造成相对于所述蒙皮部分倾斜延展。然后，为了能够将拉伸载荷平行引入所述蒙皮部分，所述张紧拉杆有利地具有相对所述蒙皮侧部分倾斜的部分。因此，可以实现无论是在空间还是在力的流动方面均为最优的结构。

根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案，所述张紧拉杆具有邻接所述倾斜部分并在低压侧附接到所述压力盖的相应的压力盖侧部分。措词“在低压侧”被理解为指所述压力盖的如下一侧：受到作用在所述压力盖的相对两侧上的两个压力中的较低压力作用的一侧。在飞机中，低压侧对应于在飞行期间大气压占主导的一侧。这导致每个张紧拉杆的邻接倾斜部分的压力盖侧部分相对于每个拉杆的蒙皮侧部分接合在压力盖后面。

根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案，所述张紧拉杆为大致勺形，该勺形的加宽部分形成所述张紧拉杆的压力盖侧部分。所述张紧拉杆优选在该勺形的加宽部分的区域中铆接到所述压力盖。由于在所述张紧拉杆中形成用于铆接的孔，所以会出现所述张紧拉杆的材料削弱，不过，这可以通过该改进方案得以补偿。

根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案，所述保形器的所述外带被构造成具有半径部，所述张紧拉杆在所述蒙皮侧部分与所述倾斜部分之间的过渡区域中抵靠该半径部。这减少了所述张紧拉杆的过渡区域中的张力集中。

根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案，多个配件附接到所述蒙皮部分和/或附接到所述保形器上，且还附接到所述压力盖上，在此情况下，相应的张紧拉杆将任何情况下的蒙皮侧和/或保形器侧配件中的一个连接到任何情况下的压力盖侧配件中的一个。所述张紧拉杆的每一个均能够优选以强制和/或非强制方式(特别是以可拆卸的方式)在一端连接到所述压力盖侧配件，并在另一端连接到所述蒙皮侧和/或保形器侧配件。这使得所述张紧拉杆在所述压力盖上或在所述蒙皮部分上和/或在所述保形器上的安装与材料统一的连接相比得到简化。还确保特别是出于维护目的的简单的拆卸。

根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案，所述张紧拉杆在一端以铰接方式特别是通过有眼螺栓连接部与所述蒙皮侧和/或保形器侧配件联接，并在另一端以铰接方式与所述压力盖侧配件联接。这确保了所述压力盖与所述保形器或所述蒙皮部分之间的相对灵活性，并由此能够避免所述压力盖与所述保形器或所述蒙皮部分之间的张力。此外，这促进了所述张紧拉杆的均衡载荷。另外，所述张紧拉杆因此能够更容易地安装在相应的配件上。替代使用有眼螺栓的是，还可考虑使用例如球窝连接等等。

所述张紧拉杆优选具有刚性结构。这在所述张紧拉杆与所述蒙皮侧和/或保形器侧配件或压力盖侧配件的铰接连接的情况下特别有利，这是因为在这种情况下没有弯矩引入到所述张紧拉杆，同时，所述压力盖相对于所述保形器或所述蒙皮部分被所述刚性的张紧拉杆保持在合适的位置。

根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案，所述张紧拉杆在长度上能够调节。因此，所述张紧拉杆还能够在所述结构的装配期间用于补偿公差变化。

根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案，所述密封件被构造成有弹性的，特别是由橡胶构成。因此，所述密封件能够确保所述压力盖与所述保形器和/或所述蒙皮部分之间的公差补偿。

根据本发明的所述结构的另一个优选改进方案，所述密封件被构造成具有高压侧和低压侧的环绕的橡胶管，该橡胶管在所述高压侧上提供有至少一个开口并被布置在所述保形器和/或所述蒙皮部分与所述压力盖之间，所述橡胶管因压差以增强方式压靠所述保形器和/或所述蒙皮部分并压靠所述压力盖以实现更强的压力密封式闭合。术语“高压侧”被理解为指所述密封件的如下一侧：受到作用在所述密封件的相对两侧上的两个压力中的较高压力作用的一侧。术语“低压侧”被理解为指所述密封件的如下一侧：受到作用在所述密封件的相对两侧上的两个压力中的较低压力作用的一侧。特别是，术语“低压侧”被理解为指受到外部大气压力作用的一侧，术语“高压侧”被理解为指受到机舱内部压力作用的一侧。

所述张紧拉杆优选为椭圆形，并优选具有圆形或环形的横截面。此外，所述张紧拉杆在长度上能够调节。所述张紧拉杆还各自具有带有第一螺纹部分的第一拉杆部分以及带有第二螺纹部分的第二拉杆部分，通过将所述两个螺纹部分彼此拧入或拧出能够调节每个张紧拉杆的所述长度。

所述压力盖优选被构造成多重弯曲的壳体，特别是球形部分。这在压力盖中产生非常有利的张力分布。

所述压力盖优选被构造成在尺寸上稳定的部件，即，即使在飞机或航天器的操作期间也能保持其形状，机舱压力与外部大气压力相同或略微低于外部大气压力。例如，如果辅助发动机(APU)因损坏将压缩空气吹到尾部的末梢并由此吹到所述压力盖上，后一种情况会发生。

所述压力盖优选包括碳纤维塑性材料(CFRP)。考虑到所述结构的低重量，这是有利的。

所述张紧拉杆因其必须承载相当大的载荷优选由钛、钢或CFRP制成。此外，所述张紧拉杆可被构造成挠性的，以使其本质上不能承载任何弯矩。

所述密封件优选由CFRP或铝或铝合金形成，这在重量上提供优势。

附图说明

在下文中，将参照附图基于实施例详细描述本发明，其中：

图1是根据本发明一实施例的结构的透视图。

图2是沿图1中的线A-A截取的剖视图。

图3是根据图1的透视图B。

图4是根据本发明另一实施例的结构的透视图。以及

图5是根据图4的视图C。

在附图中，除非另有说明，相同的附图标记表示相同或功能上相同的部件。

具体实施方式

在下文中，将参照图1至图3详细描述本发明的实施例。

结构1被构造成飞机的机身结构。

在此情况下，使用具有x、y和z轴的坐标系，(正)x方向表示飞机的纵向(从飞机的机首到尾部)，(正)y方向表示飞机的横向(在飞机的正视图中从右到左)，(正)z方向表示飞机的垂直方向。

机身结构1包括被构造成环形蒙皮区段的蒙皮部分2。该环形蒙皮区段2形成飞机的所谓的机身桶状体的外壳，并优选由CFRP和/或

和/或铝合金形成。

环形蒙皮区段2具有在y-z平面中被构造成横截面开口的开口3。该横截面开口3被压力盖4以压力密封方式闭合。压力盖4将飞机机身分成在飞行期间承受压力的机舱区域5和不承受压力但其中通常由外部大气压力占主导的尾部区域6。

压力盖4通过多个张紧拉杆(例如由附图标记7、8、9表示)连接到环形蒙皮区段2的内侧，即，面对机舱区域5的一侧。压力盖4优选呈球截形的形状，其沿尾部区域6的方向(即沿x方向)弯曲。压力盖4优选由CFRP制造。

在下文中将利用张紧拉杆7的示例描述张紧拉杆7、8、9的结构和功能。

张紧拉杆7优选被构造成具有矩形横截面的带形，其特征在于该横截面的较大宽厚比，例如为20：1。这导致张紧拉杆7有相当高的围绕y轴的挠性。张紧拉杆7优选由钛或钢形成以沿其纵向轴线具有高稳定性。

张紧拉杆7具有压力盖侧部分14(还见图3)，张紧拉杆7在其外侧(即面对尾部区域6的一侧)优选利用铆钉(例如由附图标记15表示)和/或粘合剂通过该压力盖侧部分14与压力盖4的环形周界区域13相连。就此而言，张紧拉杆7在平面图中具有近似勺形，如图1可见。张紧拉杆7的压力盖侧端在加宽区域14中附接到压力盖4。

张紧拉杆7优选在其与压力盖侧部分14相对的蒙皮侧部分16利用铆钉(利用由附图标记17表示)和/或粘合剂与蒙皮区段2相连。张紧拉杆7的蒙皮侧部分16以近似平坦方式(即平行方式)抵靠蒙皮区段2。

张紧拉杆7的相对于部分16倾斜的部分21与张紧拉杆7的蒙皮侧部分16结合，且该部分21将蒙皮侧部分16连接到压力盖侧部分14。蒙皮区段侧部分16与倾斜部分21之间的角度22(见图2)近似为90°到180°，优选110°到150°。

机身结构1还具有保形器23，其被构造成具有优选近似C形横截面的环形保形器并沿环形蒙皮区段2的内侧沿周界延伸。环形保形器23被构造成具有优选利用铆钉17附接到蒙皮区段2的外带24。在该设置中，外带24被构造成具有供张紧拉杆的蒙皮侧部分16延伸通过的多个袋部(例如由附图标记25表示)。

腹板25邻接外带24，该腹板25相对于环形蒙皮区段2沿径向且沿周界延伸，还相对于外带24以倾斜方式延伸。环形保形器23的半径部26形成在外带24与腹板25之间，张紧拉杆7在其位于蒙皮侧部分16与倾斜部分21之间的过渡区域27中抵靠该半径部26。该半径部26优选在3mm到10mm的范围内。接着，内带31以倾斜方式邻接环形保形器23的腹板25。外带24和内带31均被构造成与环形蒙皮区段2基本同心。

密封件32在一端优选利用铆钉(例如由附图标记33表示)和/或粘合剂附接到内带31。密封件32在其另一端的内侧(即面对尾部区域6的一侧)优选利用铆钉(例如由附图标记35表示)和/或粘合剂以压力密封方式附接到压力盖4的环形周界区域34。周界区域34被布置成比与张紧拉杆7附接的周界区域13距压力盖4的中心点更远的距离。密封件优选由CFRP和/或铝合金形成。

此外，被构造成角形件的支撑构件(例如由附图标记36表示)被提供。角形件36沿环形蒙皮区段2的纵向轴线(x轴)延伸并相对于该纵向轴线沿径向延伸。角形件36在其直边37处与环形保形器23优选铆接地相连，并在其直边38处与桁条41优选铆接地相连。该桁条沿蒙皮区段2(x轴)延伸并与蒙皮区段2铆接和/或粘合。

在该基本结构描述之后，在下文中将简要描述根据图1至图3的结构所基于的操作模式。

在飞行期间，内部压力在机舱区域5中占主导，该内部压力显著高于尾部区域6中的外部大气压力。横截面开口3的最大部分被压力盖4闭合。就此而言,强压力作用在压力盖4上，合成的压力沿x方向作用在压力盖4上。这在张紧拉杆7、8、9中产生基本沿所述张紧拉杆7、8、9作用的拉伸载荷。张紧拉杆7、8、9被构造成能承受沿其纵向轴线的高载荷但本质上不能承载任何弯矩，即，被构造成围绕y轴是挠性的。由于环形保形器23被构造成具有半径部26，因此避免了过渡区域27中的局部张力集中。在压力盖侧部分14中引入到张紧拉杆7中的载荷以基本平行的方式(即沿x方向作用)引入到环形蒙皮区段2中，从而张紧拉杆7的蒙皮侧部分16中的径向载荷被承载在环形保形器23中，由此防止环形蒙皮区段2的径向收缩。压力盖4与环形保形器23之间的区域42由密封件32密封，该密封件32相对于压力盖4较小。就此而言，密封件32必须仅仅承载由压在其上的内部压力产生的相对较小的压力。然而，密封件32并非必须承载作用在压力盖4上的较大压力。因此，密封件32可具有相对薄壁以及简单的结构。此外，密封件32允许压力盖4与环形保形器23之间简单的公差补偿，这是因为其正是由于本发明而与压力盖4相比具有较小且简单的结构，因而能够易于适应压力盖4或环形保形器23的公差变化。

图4是根据本发明另一实施例的结构1’的透视图。图5是根据图4的放大视图C。

为了区别根据图1至图3的实施例与根据图4和图5的实施例，图4和图5的实施例的附图标记均以“’”标示。根据图1至图3的实施例与根据图4和图5的实施例之间在数字上相同的附图标记(例如1和1’)表示相同的部件或至少功能上相同的部件。

在下文中，仅详细描述根据图4和图5的实施例的不同于根据图1至图3的实施例的个别特征。

以下通过基于张紧拉杆7’的示例描述张紧拉杆7’至9’各自具有的结构。

张紧拉杆7’具有第一拉杆部分50’(见图5)，该第一拉杆部分50'在一端支撑带有孔眼51a’的叉形头部51’，在另一端提供有外螺纹52’。拉杆7’还具有第二拉杆部分53’，该第二拉杆部分53’在一端支撑带有孔眼54a'的叉形头部54’，在另一端支撑套筒55’。该套筒55’提供有内螺纹56’，第一拉杆部分50’的外螺纹52’能拧到该内螺纹56’上以实现第一拉杆部分50’和第二拉杆部分53’之间的强制连接。

不同于根据图1至图3的实施例，在根据图4和图5的实施例中，第一配件60’、61’、62’特别通过粘合和/或铆接而附接在压力盖4’的周界区域13’中。此外，第二配件63’、64’、65’特别通过粘合和/或铆接而附接到蒙皮部分2’和腹板25’。

第一配件60’、61’、62’优选具有：相应的优选为大致矩形的板部66’(下文中通过配件60’的示例进行详细描述)，该板部66’配合到周界部分13’；以及大致三角形部分67’，该三角形部分67'在其直边之一68'处附接到矩形板部66’，并基本垂直于该矩形板部66’延伸，三角形板部67'具有与直边68’相对的孔眼69’(在图5中与孔眼54a'基本相等)。配件60’能利用被引导穿过孔眼54a'和69’的螺栓与张紧拉杆7’特别是可拆卸地相连。

第二配件63’、64’、65’优选各自均被构造成角形件(在下文通过配件63’的示例进行详细描述)，并具有配合到蒙皮部分2’的第一侧板74’以及与该第一侧板74'基本成直角延伸并配合到保形器23’的腹板25’的第二侧板75’。大致梯形板76’在任何情况下均直立地配合到第一和第二侧板74’、75’，并具有近似位于中心的孔眼77’(在图5中与孔眼51a’基本相等)。配件63’能利用被引导穿过孔眼51a’和77’的螺栓与张紧拉杆7’特别是可拆卸地相连。

不同于图1至图3的实施例，在根据图4和图5的实施例中，压力盖4’优选形成有周界部分34’，从而基本从垂直方向(z或y方向)弯曲到水平方向(x方向)(见图5)，周界区域34’由此形成环，该环基本沿X方向延伸，并优选具有与优选是机身桶形的蒙皮部分2’的中心轴线相同的中心轴线。

被构造成橡胶管的密封件83’优选提供在周界部分34’的保形器侧边缘82’与保形器23’之间。该密封件83’优选为近似马蹄形，并在一侧抵靠腹板25，在另一侧围住边缘82’。密封件83’在第一部分84’中优选附接到(特别是粘合到)腹板25’。第二和第三部分85’86’围绕边缘82’接合。密封件83’在其面对机舱区域5’的一侧具有多个孔87'(在图5中作为示例仅示出一个)，所述多个孔87’将密封件83’的内部88’流体连接到机舱区域5’。

以下将简要描述根据图4和图5的结构所基于的操作模式。

第一配件60’、61’、62’可在第一安装区域安装到压力盖4’上。第二配件63’、64’、65’可在第二安装区域安装到蒙皮部分2’或保形器23’上。

随后，压力盖4’可通过张紧拉杆7’、8’、9’与蒙皮部分2’或与保形器23’相连，在此情况下，不需要复杂的铆接或粘合过程。而是通过将螺栓(未示出)引导穿过孔眼54a’、69’、51a’和77’并将它们紧固以防滑出而简单地实现连接。借助于螺栓(未示出)，张紧拉杆7’的孔眼51a’、54a’然后以类似铰链的方式连接到第一配件60’或第二配件63’的孔眼69’、77’。

在通过张紧拉杆7’、8’、9’进行连接之前或之后，为了补偿在生产例如压力盖4’或蒙皮部分2’等大型部件期间形成的公差，能够确保张紧拉杆7’、8’、9’通过将内、外螺纹52’、56’彼此拧入或拧出而变短或变长。

在通过张紧拉杆7’、8’、9’进行连接之前或之后，密封件83’可被引入到压力盖4’与保形器23’之间。

为了使密封件83’实际上允许不断增大的压差，密封件83’例如以密封方式提供在边缘82’和腹板25’上。在飞机或航天器的操作期间，高于外部大气压力的机舱内部压力通过密封件83’中的孔87’使密封件83’膨胀，以使密封件83’在一侧压靠腹板25’并在另一侧压靠压力盖4’的边缘82’，由此实现增强的密封效果。

尽管本发明在上文已基于优选实施例进行了描述，但并不限于此，而是能被修改为多种不同方式。

本发明提供一种飞机的机身结构，该结构包括：具有横截面开口的环形蒙皮区段；用于压力密封式闭合所述横截面开口的压力盖；以及在任何情况下将所述压力盖连接到所述环形蒙皮区段并承载以拉伸载荷作用在所述压力盖上的载荷的多个张紧拉杆。这有利地意味着所述张紧拉杆并不必须实质上承载任何弯矩。因此，所述张紧拉杆能被制造成具有相对较小的横截面，这使得重量减轻。此外，可以以简单的方式生产和安装这种类型的张紧拉杆。

附图标记列表

1     结构/机身结构

2     蒙皮部分/环形蒙皮区段

3     开口/横截面开口

4     压力盖

5     机舱区域

6     尾部区域

7     张紧拉杆

8     张紧拉杆

9     张紧拉杆

13    周界区域

14    压力盖侧部分

15    铆钉

16    蒙皮侧部分

17    铆钉

21    倾斜部分

22    角形件

23    保形器/环形保形器

24    外带

25    腹板

26    半径部

27    过渡部分

31    内带

32    密封件

33    铆钉

34    周界区域

35    铆钉

36    支撑构件/角形件

37    直边

38    直边

41    桁条

42    区域

50’  拉杆部分

51’  叉形头部

51a’ 孔眼

52’   外螺纹

53’   拉杆部分

54’   叉形头部

54a’  孔眼

55’   套筒

56’   内螺纹

60’   第一配件

61’   第一配件

62’   第一配件

63’   第二配件

64’   第二配件

65’   第二配件

66’   矩形板

67’   三角形板

68’   直边

69’   孔眼

74’   侧板

75’   侧板

76’   梯形板

77’   孔眼

82’   边缘

83’   密封件

84’   第一部分

85’   第二部分

86’   第三部分

87’   孔

88’   内部

Claims (18)

1.一种飞机或航天器的机身结构(1；1’)，包括：

具有开口(3；3’)的蒙皮部分(2；2’)；

用于压力密封式闭合所述开口(3；3’)的压力盖(4；4’)；

在任何情况下将所述压力盖(4；4’)连接到所述蒙皮部分(2；2’)并承载以拉伸载荷作用在所述压力盖(4；4’)上的载荷的多个张紧拉杆(7，8，9；7’，8’，9’)；

以压力密封方式与所述蒙皮部分(2；2’)和所述压力盖(4；4’)相连的保形器(23；23’)；以及

布置在所述保形器(23；23’)与所述压力盖(4；4’)之间用于所述保形器(23；23’)与所述压力盖(4；4’)之间的公差补偿并以压力密封方式将所述保形器(23；23’)与所述压力盖(4；4’)连接在一起的弹性的密封件(32；83’)。

2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述保形器(23；23’)具有附接到所述蒙皮部分(2；2’)的外带(24；24’)。

3.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述保形器(23；23’)具有内带(31；31’)和/或腹板(25；25’)，所述密封件(32；83’)附接到该内带(31；31’）和/或腹板（25；25’）。

4.如权利要求书1所述的结构，其特征在于，所述蒙皮部分（2；2’）被构造成环形蒙皮区段，所述开口被构造成所述环形蒙皮区段的横截面开口(3；3’)，且所述保形器(23；23’)被构造成环形保形器。

5.如权利要求1所述的结构，其特征在于，至少一个支撑构件(36)被提供，该至少一个支撑构件(36)在所述蒙皮部分(2)上支撑所述保形器(23)。

6.如权利要求2所述的结构，其特征在于，所述张紧拉杆(7，8，9)将所述压力盖(4)直接连接到所述蒙皮部分(2)。

7.如权利要求6所述的结构，其特征在于，所述张紧拉杆(7，8，9)各自均具有蒙皮侧部分(16)，该蒙皮侧部分(16)延展在所述保形器(23)与所述蒙皮部分(2)之间，并附接到所述蒙皮部分(2)或附接到所述蒙皮部分(2)和所述保形器(23)。

8.如权利要求7所述的结构，其特征在于，所述张紧拉杆(7，8，9)各自均具有相对于所述蒙皮侧部分(16)倾斜并朝向所述压力盖(4)延伸的部分(21)。

9.如权利要求8所述的结构，其特征在于，所述张紧拉杆(7，8，9)各自均具有压力盖侧部分(14)，该压力盖侧部分(14)结合所述倾斜部分(21)并附接到所述压力盖(4)的低压侧。

10.如权利要求9所述的结构，其特征在于，所述张紧拉杆(7，8，9)各自均为大致勺形，该勺形的加宽部分形成每个张紧拉杆(7，8，9)的所述压力盖侧部分(14)。

11.如权利要求8所述的结构，其特征在于，所述保形器(23)的所述外带(24)被构造成具有半径部(26)，所述张紧拉杆(7，8，9)在所述蒙皮侧部分(16)与所述倾斜部分(21)之间的过渡区域(27)中抵靠该半径部(26)。

12.如权利要求1所述的结构，其特征在于，在任何情况下，多个配件(63’，64’，65’)附接到所述蒙皮部分(2’)和/或附接到所述保形器(23’)上，且还附接到所述压力盖(4’)上，相应的张紧拉杆(7’，8’，9’)将任何情况下的蒙皮侧和/或保形器侧配件(63’，64’，65’)中的一个连接到任何情况下的压力盖侧配件(60’，61’，62’)中的一个。

13.如权利要求12所述的结构，其特征在于,所述张紧拉杆(7’，8’，9’)以铰接方式特别是通过有眼螺栓连接部(54a’，69’51a’，77’)，在一端与所述蒙皮侧和/或保形器侧配件(63’，64’65’)联接，在另一端与所述压力盖侧配件(60’，61'，62’)联接。

14.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述张紧拉杆(7’，8’，9’)被构造成是刚性的。

15.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述张紧拉杆(7’，8’，9’)被构造成在长度上能够调节。

16.如权利要求15所述的结构，其特征在于，所述张紧拉杆(7’，8’，9’)各自具有带第一螺纹部分(52’)的第一拉杆部分(50’)和带第二螺纹部分(56’)的第二拉杆部分(53’)，通过将所述两个螺纹部分(52’，56’)彼此拧入或拧出能够调节每个张紧拉杆(7’，8’，9’)的长度。

17.如权利要求1所述的结构，其特征在于，弹性的所述密封件(83’)由橡胶构成。

18.如权利要求17所述的结构，其特征在于，所述密封件(83’)被构造成具有高压侧和低压侧的环绕的橡胶管，该橡胶管在所述高压侧上提供有至少一个开口(87’)并被布置在所述保形器(23’)和/或所述蒙皮部分(2’)与所述压力盖(4’)之间，所述橡胶管因压差以增强方式压靠所述保形器(23’)和/或所述蒙皮部分(2’)并压靠所述压力盖(4’)以实现更强的压力密封式闭合。

Images