DE10112413A1 - Notausstiegsluke für einen flugfähigen Flugzeugprototyp - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Notausstiegsluke für einen flugfähigen Flugzeugprototyp, die in die Struktur einer Flugzeugtür angeordnet ist und aus dieser heraus mittels eines Sprengmittels pyrotechnisch sprengbar ist. Aufgabe ist es, den Fertigungsaufwand zu verringern und die bisherige Anzahl von Sprengpunkten deutlich zu reduzieren. Die Aufgabe wird gelöst nach Merkmalen des Anspruchs 1. Somit gelingt es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Notausstiegsluke für einen flugfähigen Flugzeugprototyp, die in der Struktur einer Flugzeugtür angeordnet ist und aus dieser heraus mittels eines Sprengmittels pyrotechnisch sprengbar ist.

Die Notausstiegsluke wird bei einem flugfähigen Prototyp eines Flugzeuges eingesetzt, um im Notfall den Ausstieg des anwesenden Personals zu ermöglichen. Die Notausstiegsluke ist in der Struktur einer vorhandenen Flugzeugtür integriert. Unter Flugzeugtür ist nachfolgend in der Regel ein Frachttor zu verstehen. Das ist auch sinnvoll, denn im Notfall muß von einem Ausfall von Bordsystemen des fliegenden Prototyps ausgegangen werden, so daß auch ein Öffnen der Flugzeugtür blockiert sein kann. Um dennoch einen Ausstieg des Personals während des Fluges mit Fallschirm zu ermöglichen, muß im Notfall die Notausstiegsluke, nachfolgend kurz Lucke genannt, aus der Flugzeugtür pyrotechnisch sprengbar sein.

In diesem Sinne besitzt ein bekanntes Frachttor eine Öffnung, die mindestens einer durchschnittlichen Körperbreite entspricht. Diese Öffnung ist durch einen Rahmen begrenzt. Mittels Scharnieren ist eine Luke mit dem Rahmen verbunden. Der Rahmen ist aus einer Vielzahl von Rahmenabschnitten gebildet, die durch Nietverfahren mit dem Türgerüst verbunden sind. An der den Scharnieren gegenüberliegenden Seite der Luke sind Schließmittel angeordnet. Diese Schließmittel können in die Rahmenstruktur für die Luke eingreifen, so daß die Luke verschließbar und verriegelbar ist. Die Scharniere für die Luke sind in der Regel am Ende eines Türspants angeordnet, wobei der Türspant auf der Luke fortsetzbar ist bis zur gegenüberliegenden Seite der Luke und dort nach Unterbrechung durch das Schließmittel auf dem Frachttor fortführbar ist. Somit wird trotz vorhandener Lukenöffnung im Frachttor der Kraftfluss über die Spante des Frachttores nicht unterbrochen.

Scharniere und Arretiermittel sind mit einer Sprengladung ausgerüstet, so dass nach Zündung ein Absprengen von Scharnieren und Arretiermittel erfolgt und die Luke von der Tür wegfällt, d. h. vom Rumpf weg nach außen.

Die Installation einer Luke in einem Frachttor erfordert einen hohen Konstruktionsaufwand und zusätzliche Werkzeuge. Die Lukenöffnung im Frachttor muß durch einen zusätzlichen Rahmen umschlossen werden. Dieser Rahmen muss zusätzliche Scharniere und Arretiermittel aufnehmen. Weiterhin muß die Luke auch eine Kinematik aufnehmen, um ein Öffnen und Schließen nach bekannter Art und Weise zu ermöglichen.

Um im Notfall des Blockierens der Kinematik Scharniere und Arretiermittel der Luke zu sprengen, ist eine relativ große Sprengenergie erforderlich.

Die bekannte Lösung erfordert auch einen hohen Fertigungsaufwand, da sehr viele Einzelteile existieren, die gefertigt und montiert werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Öffnungszuverlässigkeit einer Notausstiegsluke weiter zu verbessern und dabei dennoch den Fertigungsaufwand und den Materialeinsatz zu verringern und die bisherige Anzahl von Sprengpunkten deutlich zu reduzieren.

Die Aufgabe wird gelöst mittels der Merkmale des Anspruch 1.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß der Rahmen für eine Notausstiegsluke in der Türstruktur bereits integriert ist, d. h. der Notausstiegsrahmen ist in die Spante oder Träger des Türgerüstes einer Flugzeugtür integriert. Dadurch können die fertigungskosten deutlich gesenkt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung sind am Öffnungsrahmen ein Befestigungsmittel mit Niederhalterrahmen und Dichtungsmittel angeordnet sowie einem Verbindungsmittel, wobei zwischen Fuss des Befestigungsmittels und Niederhalter-Rahmen ein die Luke tragendes Haltemittel mit Dichtungsmittel aufnehmbar sind.

Das Haltemittel ist U-förmig ausgebildet, wobei die entsprechenden Schenkel als Laschen unterschiedlicher Höhe ausgebildet sind. Das Haltemittel ist als U-förmiger Ring ausgebildet, der ein Sichtfenster aufnimmt. Das Sichtfenster ist durch ein Aussen- und Innenfenster gebildet. Innen- und Aussenfenster sind durch 2 konzentrisch angeordnete Ringe beabstandet, wobei zwischen beiden Ringen ein Spalt bestehen bleibt, der entlang seines Umfanges ein Sprengmittel aufnimmt.

Nachfolgend wird anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 Notausstiegsrahmen bestehend aus Öffnungsrahmen und angeflanschten Trägern und Spanten

Fig. 1a komplettes Türgerüst eines Frachttores mit integriertem Notausstiegsrahmen

Fig. 2 als Sichtfenster am Öffnungsrahmen durch Klemmen befestigte Luke (Schnitt)

Fig. 3 Einzelheiten zum geklemmten Sichtfenster am Öffnungsrahmen

Fig. 1 zeigt die Integration des Notausstiegsrahmens 1 mit einzelnen Spanten und Trägern eines Türgerüstes.

In den Notausstiegsrahmen 1 sind jene Spante oder Träger des Türgerüstes integriert, die der Notausstiegsrahmen 1 aufgrund seines Durchmessers schneidet. Es handelt sich um die Spante 2, 3, 4, 5, 20, 30, 40, 50 sowie um die Träger 6, 7, 8, 60, 70, 80. Diese gezeigten Spante und Träger können in Abhänigkeit der geometrischen Maße der Flugzeugtür auch flanschartige Verbindungsansätze zu im Türgerüst weiterführenden Spanten und Trägern sein.

Da am Notausstiegsrahmen 1 Spante oder Träger integriert sind, entsteht vorteilhafterweise ein einziges Bauteil, welches den Notausstiegsrahmen 1 mit dem restlichen Türgerüst verbindet.

Dieses Bauteil eines Rahmens mit integrierten Spanten oder Trägern wird als Notausstiegsrahmen 100 bezeichnet und kann beispielsweise im Gussverfahren gefertigt werden. Das führt gegenüber dem Stand der Technik zu der Einsparung einer Vielzahl von bisher einzelnen Bauteilen, die nachträglich miteinander zu verbinden sind.

Die ungeschnittenen Spante oder Träger des Türgerüstes sind weiterhin Einzelteile, die mit den zugeordneten Spanten oder Trägern des Notausstiegsrahmens 100 verbunden sind. Wie Fig. 1a zeigt, bildet die Verbindung der ungeschnittenen Spante 9, 10, 91, 110 und Träger 11, 111 mit dem Notausstiegsrahmen 100 das Türgerüst 101.

Unter Verbindung der Spante 9, 10, 91, 110 mit den Abschnitten 61, 62, 71, 72, 81, 82 und einer Verbindung zu den Trägern 11, 111 können die ungeschnittenen Spante 9, 10,91,110 und Träger 11, 111 ebenfalls zu einem einzelnen Bauteil zusammengefügt werden. Geeignet dafür ist das bekannte Nietverfahren, aber ebenfalls machbar wäre ein Gußverfahren. Das vollständige Türgerüst 101 ist letztlich montierbar aus Bauteilen der ungeschnittenen Spanten und Träger sowie dem gegossenen Notausstiegsrahmen 100. Schwenkbar ist das Türgerüst ist um eine Schwenkachse S.

Die Öffnung 12 des Notausstiegsrahmens 1 muß durch eine Luke verschließbar und im Notfall muss die Luke sprengbar sein. Im Zusammenhang mit dem Notausstiegsrahmen 1 wird deshalb mit Fig. 2 ein Befestigungsmittel 13 zur Befestigung der Luke am Notausstiegsrahmen 1 beschrieben. Das Befestigungsmittel 13 kann als ringförmiger Kranz ausgeführt sein, der am Notausstiegsrahmen 1 zu befestigen ist. Das Befestigungsmittel 13 dient der Befestigung eines Lukendeckels 14 am Notausstiegsrahmen 1.

Das Befestigungsmittel 13 ist in der nachfolgenden Fig. 3 in weiteren Einzelheiten dargestellt. Dort arbeitet das Befestigungsmittel 13 mit einem Dichtungsmittel 15, welches mit einem Tragemittel 16 zur Aufnahme des Lukendeckels 14 ausgerüstet ist. Der Lukendeckel 14 wird gebildet aus einem durchsichtigen Kunststoffmaterial, beispielsweise Plexiglas. Somit bildet der Lukendeckel ein Sichtfenster 17 Dieses Sichtfenster 17 besteht aus einem Doppelfenster, welches ein in Richtung Kabineninneres gewölbtes Innenfenster 170 besitzt und die Wölbung des Innenfensters 170 durch ein ebenes Außenfenster 171 abgedeckt ist. Innenfenster 170 und Außenfenster 171 sind in ihrem Umfangsbereich durch zwei konzentrische Ringe 18, 19 gegeneinander beabstandet. Somit ist zwischen Innenfenster und Außenfenster ein Hohlraum 20 ausgebildet. Zwischen dem äußeren und dem inneren Abstandshalter (Ring 18, 19) existiert ebenfalls ein Hohlraum 21. In diesem Hohlraum 21 ist über seine gesamte Länge ein Sprengmaterial 22 geführt, welches mit einem Zündmechanismus 23 in Verbindung steht. Innenfenster 170 und Außenfenster 171 werden in ihrem Randbereich gemeinsam von einem Tragemittel 16 mit U-Profil aufgenommen. Dieses Tragemittel 16 ist mit dem Dichtungsmittel 15 kombiniert, welches in Nähe des Randbereiches des Sichtfensters 17 über den gesamten Umfang des Sichtfensters 17 geführt ist. Das Dichtungsmittel 15 mit kombiniertem Tragemittel 16 besteht beispielsweise aus einem elastischen Kunststoff, vorzugsweise einem gummielastischen Material. Das Dichtungsmittel 15 hat vorteilhafterweise ein rohrförmiges Profil mit Entlüftungsöffnungen 150 aus dem Hohlraum in die Atmosphäre.

Das Tragemittel 16 mit dem Sichtfenster 17 wird auf den Notausstiegsrahmen 1 so aufgelegt, dass die äußere Lasche 160 formschlüssig am Fuß 130 des Befestigungsmittels 13 aufliegt. Das Befestigungsmittel 13 ist rumpfinnenseitig mit dem Notausstiegsrahmen 1 verbunden.

Am Kopf des Befestigungsmittels 13 ist ein Verbindungsmittel 24 angeordnet, welches den Kopf des Befestigungsmittels 13 mit einem Niederhalter-Rahmen 25 verbindet. Der Niederhalter-Rahmen 25 besitzt ein annähernd z-förmiges Profil. In Nähe des Verbindungsmittels 24, in dem Zwischenraum zwischen Kopf des Befestigungsmittels 13 und Niederhalter-Rahmen 25 ist ein separates, anderes Dichtungsmittel 155, eine so genannte Rahmendichtung mit Befestigungslasche 156 zur Positionierung der Rahmendichtung, angeordnet.

Über ein Verspannen des Verbindungsmittels 24 wird der Niederhalter-Rahmen 25 gegen das Dichtungsmittel 155 gepreßt und spannt somit das Sichtfenster 17 gegenüber dem Fuß 130 am Notausstiegsrahmen 1. Da das Dichtungsmittel 155 eine Öffnung in Richtung Kabineninneres besitzt, wird mit Erreichen der Flughöhe der volle Kabineninnendruck im Hohlraum 157 des Dichtungsmittels 155 wirksam, so daß sich das Dichtungsmittel 155 formschlüssig dichtend gegen den Niederhalter-Rahmen 25 preßt. Ähnlich verhält es sich mit dem Dichtungsmittel 15 (nachfolgend auch Rahmendichtung 15 genannt), das ebenfalls eine Öffnung 150 in Richtung Kabineninneres besitzt.

Das Verbindungsmittel 24 kann beispielsweise eine Fass-Schraube sein, welche in Achsrichtung der Schraube eine diese umhüllende Abstandsbuchse 240 besitzt. Der Winkelarm des Niederhalter-Rahmens 25 hat eine Bohrung, die die Abstandsbuchse 240 umschließt. Somit ist der Niederhalter-Rahmen 25 in Achsrichtung der Fass-Schraube geringfügig verschiebbar (Pfeil). Dies ermöglicht dem Niederhalter-Rahmen 25 während des Fluges mit der Kraft des Kabineninnendruckes gegen das Dichtungsmittel 155 und die Rahmendichtung 15 zu pressen. Bei der Landung ist der atmosphärische Außendruck dem Kabinneninnendruck und der Niederhalter-Rahmen 25 verliert seine Presskraft gegenüber dem Dichtungsmittel 155 und der Rahmendichtung 15.

Die Erfindung zeigt, dass der Lukendeckel 14 keine Scharniere und keine bekannten Arretiermittel besitzt.

Im Notfall zum Ausstieg des Personals wird mittels Zündmechanismus 23 das Sprengmaterial 22 gezündet. Die durchtrennende Wirkungsrichtung des Sprengmaterials ist vertikal zur Scheibenebene geführt, so daß eine Trennstelle gegenüber dem Innenfenster 170 und dem Außenfenster 171 erzielt wird, so daß beide herausgesprengt werden und sich eine Öffnung bildet. Da die äußere Lasche 160 des Tragemittels 16 kürzer ist als seine innere Lasche 161 und die Sprengung die innere Lasche 161 nicht zerstört, entsteht eine Bruchkante, die beim Ausstieg des Personals die Bruchkante überdeckt. Das Überdecken der Bruchkante mit der inneren Lasche 161 durch die Bewegung des aussteigenden Personals stellt eine Schutzabdeckung dar, die in Ausstiegsrichtung keine Verletzung von Personen oder des Fallschirms zulässt. Auch für den Fall des Notwasserns des Flugzeuges und Eintauchen der Notausstiegsluke 14 in Wasser bei intaktem Tor funktioniert die Notausstiegsluke 14 vorteilhaft. Das Außenfenster 171 ist so dimensioniert, dass es beim ersten dynamischen Aufprall diesen in Bruchenergie umwandelt. Das Außenfenster 171 funktioniert als Sollbruchstelle. Auf das Innenfenster 170 wirkt dann nur der statische Druck des stehenden Wassers.

Claims (5)

1. Notausstiegsluke für einen flugfähigen Flugzeugprototyp, die in der Struktur einer Flugzeugtür angeordnet ist und aus dieser heraus mittels eines Sprengmittels pyrotechnisch sprengbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Notausstiegsrahmen (100) bestehend aus einem Öffnungsrahmen (1) mit flanschartig angesetzten Spanten (2, 3, 4, 5, 20, 30, 40, 50) und Trägern (6, 7, 8, 60, 70, 80) in die Türstruktur integrierbar ist und die mit einem Sprengmittel (22) ausgerüstete Notausstiegsluke (14) mittels Befestigungsmittel (13), Verbindungsmittel (24) und Dichtungsmittel (15, 155) am Öffnungsrahmen (1) anordenbar und mittels des radial in Nähe des Umfangs in der Luke (14) geführten Sprengmittels (22) sprengbar ist.

2. Notausstiegsluke gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das am Öffnungsrahmen (1) anordenbare Befestigungsmittel (13) einen Niederhalter-Rahmen (25) mit Dichtungsmittel (155) und ein Verbindungsmittel (24) trägt und zwischen Niederhalter-Rahmen (25) und Fuss (130) des Befestigungsmittel (13) ein die Lucke (14) tragendes Haltemittel (16) mit einem Dichtungsmittel (15) aufnehmbar sind.

3. Notausstiegsluke gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel (16) U-förmig ausgebildet ist, wobei die U-förmigen Schenkel als Laschen (160, 161) unterschiedlicher Höhe ausgebildet sind und das Haltemittel (16) mit einem Dichtungsmittel (15) verbunden ist.

4. Notausstiegsluke gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als U- förmiger Ring ausgebildete Haltemittel (16) ein Sichtfenster (17) aufnimmt.

5. Notausstiegsluke gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sichtfenster (17) durch ein Innenfenster (170) gebildet wird, welches durch zwei konzentrisch angeordnete Abstandsringe (18, 19) gegenüber einem Außenfenster (171) beabstandet wird, wobei die beiden Abstandsringe (18, 19) einen ringförmigen Hohlraum (21) bilden, der ein ringförmig verteiltes Sprengmittel (22) trägt.