CN101977811A - 用于飞机的机身结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种飞机的、带有蒙皮(1)的机身结构，该蒙皮通过多个垂直延伸的横向隔框(7)和多个水平延伸的纵向隔框(8)进行加固，其中蒙皮(1)具有多个各包括一个窗框(6)的窗口(5)。为了可以自由且灵活地选择在机身外壳中的观察开口或贯穿开口的尺寸和布置，根据本发明提出，至少一个横向隔框(7)延伸通过一个窗口(5)的窗框(6)，从而使横向隔框终止在窗框(6)的上面的部段(9)中和窗框(6)的下面的部段(10)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种飞机的机身结构，其压力舱具有多个观察开口和/或贯穿开口。但特别的是，本发明并不仅仅涉及根据权利要求1的前序部分所述的、用于飞机的机身结构。
背景技术
飞机的机身结构主要包括外壳或蒙皮，其利用在其内侧上的横向隔框(也称为隔框)和纵向隔框(也称为纵梁)进行加固。特别是在压力舱中，飞机的外壳除经受了由于飞机运动而产生的负荷之外，还经受了由于压力波动而产生的负荷，这种压力波动由于在巡航高度和地面压力之间的差别而形成。总体来讲，蒙皮由此经受了很大的负荷变化。外壳的主负荷在此出现在切线方向上，因此特别必须使横向隔框吸收该力。因此在当今的飞机机身中，横向隔框延伸通过机身的总周长，而不使其在一个位置处中断。
例如在DE3900167中公开了一种这样的飞机机身。根据现有技术的飞机的机身描述了通过纵向延伸的和横向延伸的力元件进行加固的外皮。该外皮包括未中断的外部件和内部件，它们完全平面地力传递地彼此连接，其中内部件具有外部件的形状并且具有格网结构，该格网结构的隔板沿着力元件放置。
机身的另外的重要的区域是部段，压力舱窗口位于该部段中。由于在机身外壳中的、受窗口的限制的部分，减小了在该位置上的、支承的蒙皮横截面，从而需要相应的加固。在已知的、开头所述类型的飞机中布置了始终在窗口区域以外的焊缝。这另一方面意味着，如窗口那样的观察开口或贯穿开口必须总是放置在两个横向隔框之间。由此限制了在窗口布置方面的可能性，并且窗口不应超过规定的尺寸，该尺寸通过两个邻近的横向隔框的间距进行预定。不能节省费用和重量。
发明内容
因此，本发明的目的在于，这样地形成一种飞机的机身外壳，即可以自由且灵活地选择在机身外壳中的观察开口或贯穿开口的尺寸和结构。
根据本发明，该目的通过具有根据权利要求1所述特征的机身结构来实现。优选的实施方式是从属权利要求的内容。
本发明基于这样的思想，使用窗框作为防止机身结构弯曲的加固件的部件，并且将切向力的一部分围绕窗口引导。因此实现在机身结构中优化的负荷传递或力传递。
飞机的、根据本发明的机身结构带有蒙皮，该蒙皮通过多个垂直延伸的横向隔框和多个水平延伸的纵向隔框进行加固，其中蒙皮具有多个各包括一个窗框的窗口，其特征在于，至少一个横向隔框延伸通过一个窗口的窗框，从而使横向隔框终止在窗框的上面的部段中和窗框的下面的部段中。
根据本发明的机身结构优选地具有作为另一个特征或，这大体上在技术上是有意义的，作为更多的另外的特征的是：
-在横向隔框和窗框之间的过渡部具有横向隔框的分支，从而
使横向隔框和窗框在分支处构成三角形；
-横向隔框的高度等于窗框的高度；和
-具有预定长度的至少四个倾斜隔框从窗框出发。
此外特别的有利之处在于，取消了在窗口之间的隔框。因此在两个邻近的窗口之间的空隙可以用在其他方面，例如用于铺设供给管路和空调的管路。此外使生产简化，并且在一定条件下可以实现更低的结构重量。
附图说明
由下面对优选的实施例的说明得到本发明另外的特征和优点，在实施例中涉及了带有图形的附图。
唯一的图1在透视图中示出了飞机机身的蒙皮的部段，该飞机机身带有多个、在根据本发明的隔框导向的情况下的窗口。
具体实施方式
在图1中示出了飞机的、带有蒙皮1的机身结构。飞机的机身结构可以由多个区段或部件组成。由这些部件中示出了上面的外皮部件2、下面的外皮部件3和窗口区段4。在窗口区段4中布置了多个各包括一个窗框6的窗口5。
在组装飞机时，将窗口区段4安置在下面的外皮部件3上，并且在窗口区段上又安置了上面的外皮部件2。部件2，3，4通过多个垂直延伸的横向隔框7彼此连接。如所提到的，横向隔框7用于将部件2，3，4彼此固定并且此外用于吸收作用在飞机的蒙皮1上的负荷力。除了横向隔框7，飞机的蒙皮通过多个水平延伸的纵向隔框8进行加固。
在现有技术中将横向隔框7侧面地引导经过窗口5，因此不会由于与窗口等高的隔框的中断而损坏机身的机械上的负荷能力，而根据本发明建议，通过窗框6引导隔框7，从而使窗框6集成在隔框7中。这详细地说意味着，从上面的外皮部件2延伸过来的横向隔框7终止在窗框6的上面的部段9中。同样地，从下面的外皮部件3延伸过来的隔框7终止在窗框6的下面的部段10中。隔框7以这种方式延伸通过窗口5的窗框6，该隔框将上面的外皮部件2和下面的外皮部件3在窗口区段4的结合的情况下彼此连接。
特别的是，在横向隔框7和窗框6之间的过渡部具有横向隔框的分支11。那么分支11的两个支腿抵靠在窗框6上，从而由分支11的支腿和窗框的上面的部段9或窗框的下面的部段10构成三角形12。以这种方式实现的是，由隔框7施加的力可以优化地传递到窗框中。在和上面的外皮部件2或下面的外皮部件3等高的隔框7和窗框6之间的过渡部的精确的成型可以在仿生学的优化过程中被决定。
显然，通过蒙皮1的横向隔框7的高度等于通过蒙皮的窗框6的高度。这意味着不强制地使两个元件必须相等或相同。仅仅必须确保的是，隔框7和窗框所吸收的力是相等的。在确定隔框和窗框的高度时，也可以将窗框6或隔框7的厚度纳入进去。
如果特别是窗框6的厚度不应被任意放大并进而不能匹配隔框7的负荷能力，那么在一个本发明的、用于支承窗框6的特别的实施方式中设置了倾斜延伸的隔框，即倾斜隔框或加固横梁13。该倾斜隔框13也有助于将推力负荷的负荷卸除。该倾斜隔框的长度取决于需要吸收的负荷以及在倾斜隔框下的蒙皮的厚度，并且这也适合于倾斜隔框的形状和宽度，它们同样取决于这些参数。在图1的描述中，倾斜隔框13在中间的窗口中作为实例被逐渐变细地示出。显然，涉及到窗框的倾斜隔框13的数量和定位取决于力传递的各自的条件并且因此可以设置非常可能多于四个的倾斜隔框13。数量、厚度、定位这三个参数都同样可以是仿生学优化过程的内容。
本发明并不局限于特定的、用于外皮部件2，3和窗口区段的材料。因此用于部件的材料可以是铝，则隔框7，8和窗框6优选地通过铆钉连接牢固地和外皮部件2和3进行连接。但该材料同样可以是良好的纤维增强的塑料、如碳纤维增强的塑料CFK或玻璃纤维增强的塑料GFK。在这种情况下使隔框7，8优选地粘贴在外皮部件2，3上。另外的变体对于专业人员是常用的。
视使用的材料而定，连接类型在横向隔框7的各个部段之间的过渡部中有所区别。在图1中示出了三种不同的过渡部类型。在图1中左边的窗口的第一实例中选择了倾斜的过渡部，其位于在窗口区段4上的隔框7和在上面的外皮部件2或下面的外皮部件4上的隔框部段之间，如果隔框7例如由铝制成并且将隔框部段彼此焊接起来的话。在图1中的中间的窗口中，将在窗口区段4上的隔框7和在上面的外皮部件2或下面的外皮部件4上的隔框部段利用铆钉14进行铆接。如果隔框7由纤维增强的塑料制成，则优选地使用该技术。此外可以由两个平行的单独部件组成隔框7并且作为整体安设在蒙皮上。此外，在隔框的两个平行的单独部件之间的位置上构成窗框6，如在图1中的窗口的右边的实例示出的那样。该技术也特别地适用于由纤维增强的塑料制成的隔框。
如果更大的飞机具有多个带有相应的窗口行列的、上下重叠布置的乘客舱面，则可以将本发明有利地应用在所有的窗口行列上。
本发明特别有利的是，通过取消在窗口之间的隔框7可以将所获取的空间用于铺设供给管路。因此例如可能的是，在根据现有技术通过隔框彼此分隔开的两个供给管中，使用绝缘体共同用于两个供给管，这自身带来了更多各式各样的优点。或者可以将供给管的横截面变大，从而实现更大的体积通量，这例如特别对于流通空气是有利的。
由上述内容直接得到的是，本发明也不局限于每个窗口具有一个隔框。自然有可能的是，两个并排延伸的隔框终止在一个和同一个窗口的窗框中，或者它们集成在窗框的延伸部中。因此这引起的是，不再受到在窗口的最大宽度方面的限制，而在现有技术中该宽度通过两个邻近的隔框的间距被预定。代替的是，不取决于隔框的延伸部选择窗口宽度，并且窗口的宽度可以例如是2个或甚至3个隔框间距。
参考标号表
1 蒙皮
2 上面的外皮部件
3 下面的外皮部件
4 窗口区段
5 窗口
6 窗框
7 横向隔框
8 纵向隔框
9 窗框的上面的部段
10 窗框的下面的部段
11 横向隔框的分支
12 三角形
13 倾斜隔框，加固横梁
14 铆钉
Claims (4)
1.一种飞机的、带有蒙皮(1)的机身结构，所述蒙皮通过多个垂直延伸的横向隔框(7)和多个水平延伸的纵向隔框(8)进行加固，其中所述蒙皮(1)具有多个各包括一个窗框(6)的窗口(5)，其特征在于，至少一个横向隔框(7)延伸通过一个窗口(5)的所述窗框(6)，从而使所述横向隔框终止在所述窗框(6)的上面的部段(9)中和所述窗框(6)的下面的部段(10)中。
2.根据权利要求1所述的机身结构，其特征在于，在所述横向隔框(7)和所述窗框(6)之间的过渡部具有所述横向隔框的分支，从而使所述横向隔框(7)和所述窗框(6)在所述分支(11)处构成三角形(12)。
3.根据权利要求1或2所述的机身结构，其特征在于，所述横向隔框(7)的高度等于所述窗框(6)的高度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的机身结构，其特征在于，具有预定长度的至少四个倾斜隔框(13)从所述窗框(6)出发。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140625 Termination date: 20160216 |