DE102004009020B4

DE102004009020B4 - Zwischenkostal für Flugzeuge

Info

Publication number: DE102004009020B4
Application number: DE102004009020A
Authority: DE
Inventors: Marc Schimmler; Thomas Grauerholz; Alastair Tucker; Lars Krog
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2011-01-13
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: DE102004009020A1

Abstract

Integrale Zwischenrippe (2) für ein Flugzeug zum Ableiten einer Last von einem ersten Spant (4) auf einen zweiten Spant (6) und/oder eine Haut (8) des Flugzeugs, wobei die integrale Zwischenrippe (2) aufweist:
ein Fachwerk (10); und
einen Rahmenbereich bestehend aus einem ersten Flansch (20), einem zweiten Flansch (22), einem Außengurt (24) und einem Innengurt (26);
wobei der Rahmenbereich zur Anbringung an den ersten Spant (4), den zweiten Spant (6) und/oder die Haut (8) ausgebildet ist;
wobei in dem Rahmenbereich das Fachwerk (10) vorgesehen ist;
wobei der erste Flansch (20) zur Befestigung an dem ersten Spant (4) vorgesehen ist;
wobei der zweiter Flansch (22) zur Befestigung an dem zweiten Spant (6) vorgesehen ist;
wobei zwischen zumindest einem des ersten und zweiten Flansches (20, 22) und zumindest einem des Außengurtes (24) und des Innengurtes (26) ein Schubfeld (16) zur Übertragung einer Last auf das Fachwerk...

Description

Die Erfindung betrifft Tragestrukturen in Flugzeugen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Zwischenrippe zur Anbringung zwischen Spanten einer Flugzeugstruktur.
Beispielsweise in Türausschnittsbereichen im Rumpf von Flugzeugen werden sog. Zwischenrippen, die im folgenden auch als Zwischenkostale oder Intercostale bezeichnet werden, verwendet, um Momente, wie z. B. von Anlagebeschlägen eines Rahmenspants auf einen benachbarten Spant und/oder die Flugzeughaut zu übertragen. Üblicherweise besteht eine Zwischenrippe, bzw. ein Zwischenkostal oder Intercostal aus rechteckigen gefrästen Taschen, zwei Rippen, die einen Außengurt und einen Innengurt des Zwischenkostals koppeln und einem randverstärkten Loch zwischen dem Außengurt und dem Innengurt, das zur Durchführung von Systemleitungen, wie beispielsweise Stromleitungen, verwendet wird. Eine solche Ausführung weist durch eine Vielzahl von Verstärkungsrippen und durch durchgehende Schubfelder, d. h. durch das Vorsehen einer geringen Anzahl von Durchbrüchen in dem Bereich zwischen dem Außengurt und dem Innengurt ein großes Gewicht auf. Da die Durchbrüche relativ klein bemessen sind, ist es erforderlich, Systemleitungen entsprechend klein zu dimensionieren, um die entsprechenden Leitungen durch diese Öffnungen zu leiten. Ferner bedingt die kleine Dimensionierung der Durchbrüche oft ein Umleiten der Systemleitungen.
Die DE 403 836 A , vom 08.10.1924, beschreibet ein Verfahren zum Aufbau dreiteiliger Flügel für Flugzeuge mit abnehmbarer Vorder- und Hinterkappe und einem festen Mittelteil, das zunächst zweiteilig hergestellt wird, indem die Bespannung und die Obergurte mit den mit ihnen verbundenen Gitterstäben das Oberstück bilden und die Untergurte mit Bespannung das Unterstück bilden, wobei beide Baustücke lösbar durch Schrauben verbunden werden. Die US 2,210,163 A , vom 07.03.1938, beschreibt einen Flugzeugflügel und einen Flügelspant, der eine Fachwerkstruktur mit einzelnen Stäben aufweist, um Kräfte zu übertragen. Im vorderen Bereich weist der Flügelspant ein Rippenelement mit Ausnehmungen auf. Die DE 1 121 477 B , vom 04.01.1962, beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Trag-, Leit- oder Steuerflächen eines Flugzeugs mit Rippen aus Kunststoffplatten, die durch einen erhitzen Draht in eine gewünschte Form geschnitten werden. Diese Kunststoffplatten können mit Aussparungen und Ausstanzungen versehen werden und mit Einlagen, z. B. Glasfasern, verstärkt sein. Die DE 411 259 A , vom 26.03.1925, beschreibt einen Tragkörper für Flugzeuge, bei dem eine größere Zahl von gewickelten Kastenträgern mit ihren Seitenwänden aneinandergelegt und miteinander verbunden sind. Die lotrechten Seitenwände des gewickelten Kastenträgers sind mit Durchbrechungen versehen, so dass diese nach Art eines Gitterträgers ausgebildet sind. Die DE 736 964 A , vom 02.07.1943, beschreibt ein Bauteil mit Rippen für Flugzeugflügel mit quer zu den Rippen angeordneten Tragholmen. Die zwischen Holmen liegenden Rippen sind aus einer Metallbeplankung herausgearbeitet und nach innen abgebogen und mit der gegenüberliegenden Beplankung des Bauteils verbunden, wobei die Rippen in den Figuren mit Ausnehmungen abgebildet sind. Die geltenden Luftfahrtregularien Certification Specifications for large Aeroplanes CS-25, European Aviation Safety Agency, Köln 2003, sehen in Regel CS 25.571 für tragende Konstruktionsteile eine fail-safe Schadenstoleranz vor, bei der das Bauteil auch im Schadensfall eine definierte Resttragfähigkeit aufweisen muss, wobei bei statisch einfach bestimmten Fachwerken ein Versagen eines Fachwerkelements zum vollständigen versagen führt, so dass Fachwerke mit der fail-safe Anforderung der Vorschriften im Widerspruch stehen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine leichtgewichtige Zwischenrippe für ein Flugzeug anzugeben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in Anspruch 1 angegeben, wird die obige Aufgabe mit einer Zwischenrippe für ein Flugzeug gelöst. Die Zwischenrippe ist zum Ableiten einer Last von einem ersten Spant auf einen zweiten Spant und/oder eine Haut des Flugzeugs. Die Zwischenrippe weist eine Fachwerkstruktur auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Zwischenkostal einen Rahmenbereich zur Anbringung an den benachbarten Spanten oder der Haut auf. Das Fachwerk ist in dem Rahmenbereich vorgesehen, d. h. der Rahmenbereich umgibt das Fachwerk.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Zwischenkostal Flansche auf zur Verbindung mit den Spanten. Zwischen den Flanschen und zwischen dem Außengurt und dem Innengurt ist ein Schubfeld vorgesehen zur Übertragung einer Bolzenlast von dem Flansch in das Fachwerk, wenn das Zwischenkostal mittels Bolzen oder Nieten an den Spanten angebracht ist.
In vorteilhafter Art und Weise ermöglicht dies eine einfache und gleichmäßige Ableitung von Kräften auf das Fachwerk. Vorteilhaft weist dieses Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ein geringes Gewicht auf. Insbesondere weist das Zwischenkostal gemäß dieses Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu einem Zwischenkostal, das ein nahezu durchgehendes Schubfeld aufweist, d. h. ein Schubfeld, in dem lediglich ein Durchbruch für die Systemleitungen vorgesehen ist, ein wesentlich verringertes Gewicht auf. Durch das Vorsehen des Fachwerks in der Zwischenkostalstruktur wird im Wesentlichen eine Steifigkeit (in Belastungsrichtung) erzielt, die vergleichbar ist zu den Interkostalen mit im Wesentlichen durchgehenden Schubfeldern. Durch das Vorsehen des Fachwerks wird jedoch weniger Material benötigt, wodurch das Zwischenkostal leichter wird. Durch die Möglichkeit einen wesentlichen Teil des Schubfeldes durch das Fachwerk zu ersetzen steht nun ein wesentlich größerer Raum für Systemleitungen zur Verfügung, wodurch größer dimensionierte Systemleitungen durch das Zwischenkostal hindurchgeführt werden oder innen verlegte hinein verlegt werden können, wodurch diese kürzer und damit leichter werden. Vorteilhaft kann dadurch auch eine Innenverkleidung der Flugzeugstruktur kleiner und damit auch leichter ausfallen.
Der Rahmenbereich ermöglicht vorteilhaft ein Austauschen der herkömmlichen Interkostale durch ein Zwischenkostal gemäß dieses Ausführungsbeispiels in schon existierenden Strukturen, da dieses Zwischenkostal durch den Rahmenbereich im Wesentlichen die gleichen Befestigungsmaße aufweisen kann wie die herkömmlichen Interkostale.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in Anspruch 2 angegeben, weist das Zwischenkostal einen Innengurt sowie einen Außengurt auf. Bei Anordnung des Zwischenkostals zwischen zwei Spanten folgt eine äußere Kontur des Außengurts im Wesentlichen der Innenseite der Haut des Flugzeugs, so dass die Haut des Flugzeugs unterstützt wird. Der Innengurt, der bei der Anordnung des Zwischenkostals zwischen den Spanten des Flugzeugs auf der nach innen weisenden Seite des Zwischenkostals vorgesehen ist, koppelt die beiden Spanten. Unter Koppeln ist hier eine direkte Verbindung zwischen den beiden Spanten zu verstehen.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in Anspruch 3 angegeben, weist das Fachwerk zumindest einen Stab auf, der beispielsweise als Zug- oder Druckstab ausgebildet werden kann. Durch die Anordnung des Stabes zwischen dem Innengurt und dem Außengurt im Sinne einer Fachwerkverstrebung, kann ein Biegemoment, das auf einen der beiden Spanten ausgeübt wird, derart aufgeteilt werden, dass ein Teil der aus dem Biegemoment resultierenden Kraft entlang des Innengurts (z. B. auf den nächsten Spant) geleitet wird und ein anderer Teil, der aus dem Biegemoment resultierenden Kraft auf die Außenhaut übertragen wird.
Vorteilhaft ermöglicht dies ein Ableiten des Biegemoments auf umgebende Strukturen, wodurch insgesamt eine größere Steifigkeit erzielt werden kann.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in Anspruch 4 angegeben, ist der Außengurt zur im Wesentlichen anliegenden Montage entlang der Außenhaut des Flugzeugs angepasst, wodurch die Außenhaut gestützt wird. Durch eine derartige Unterstützung der Außenhaut ist es beispielsweise möglich, ein Material für die Außenhaut zu verwenden, das eine geringere Materialstärke aufweist, wodurch wiederum ein Gewicht des Flugzeugs verringert werden kann.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in Anspruch 5 angegeben, erlaubt das Fachwerk durch Wechselwirkung mit dem Außengurt, dem Innengurt und den Flanschen eine Kopplung der beiden Spanten sowie ein Ableiten einer Last von dem ersten Spant auf den zweiten Spant und die Außenhaut des Flugzeugs. Auf diese Art und Weise wird eine sich selbst stützende Struktur erzielt, die ein geringes Gewicht aufweist.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in Anspruch 6 vorgesehen, ist in dem Fachwerkbereich zumindest eine Aussparung vorgesehen, die Ausmaße zur Durchführung von zumindest einer Systemleitung aufweist. In vorteilhafter Art und Weise wird dies inhärent durch die Fachwerkstruktur bzw. Stab- oder Tragewerkstruktur erzielt, da durch die Zwischenräume zwischen den einzelnen Stäben ohne Probleme eine Vielzahl von Systemleitungen, wie beispielsweise Stromleitungen, verlegt werden können.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in Anspruch 7 angegeben, weist der Rahmenbereich Bohrungen zur Aufnahme von Nieten oder Bolzen auf. Dadurch kann das Zwischenkostal in vorteilhafter Art und Weise in der gleichen Art und Weise an den Spanten befestigt werden wie herkömmliche Zwischenkostale. Gemäß einer Variante dieses Ausführungsbeispiels ist der Rahmenbereich zur Verklebung mit den Spanten und/oder der Außenhaut des Flugzeugs ausgebildet.
Anspruch 9 betrifft ein Flugzeug mit einem Zwischenkostal gemäß der Erfindung.
Im Folgenden wird mit Verweis auf die begleitenden Figuren ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
1 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Zwischenkostals für ein Flugzeug gemäß der Erfindung.
2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie AA' in 1.
3 zeigt eine weitere Schnittansicht entlang der Linie BB' in 1.
4 zeigt eine Draufsicht auf das Zwischenkostal von 1.
5 zeigt eine Ansicht des Zwischenkostals von 1 entlang einer Blickrichtung, wie mit Pfeil C in 1 angegeben.
In der folgenden Beschreibung der 1 bis 5 werden die gleichen Bezugsziffern für die gleichen oder sich entsprechende Elemente verwendet. Der Begriff Zwischenkostal ist gleichbedeutend mit Intercostal, wie er auch im Deutschen aber vorzugsweise im Englischen verwendet wird.
1 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Zwischenkostals 2 für ein Flugzeug gemäß der Erfindung. Das Zwischenkostal 2, das in 1 dargestellt ist, ist ausgestaltet zum Ableiten einer Last von einem ersten Spant 4 auf einen zweiten Spant 6 und/oder auf eine Haut (z. B. Außenhaut) 8 des Flugzeugs. Das Zwischenkostal 2 weist ein Fachwerk 10 auf. Das Zwischenkostal 2 weist einen ersten Flansch 20 sowie einen zweiten Flansch 22 auf. Mittels des ersten und des zweiten Flansches 20 und 22 wird das Zwischenkostal 2 beispielsweise mittels einer Verklebung oder Vernietung mit den Spanten 6 und 4, die in 1 mittels gestrichelten Linien dargestellt sind, verbunden. Diese Verbindung ist vorteilhaft so ausgestaltet, dass von den Spanten 4 und 6 Kräfte auf die Flansche 20 und 22 und damit auf das Zwischenkostal 2 übertragen werden können.
Das in 1 dargestellte Zwischenkostal ist beispielsweise in einem Tür- oder Torausschnittsbereich vorgesehen, insbesondere um Momente, wie z. B. von Anlagebeschlägen eines Rahmenspants auf einen Nachbarspant und die Haut 8 des Flugzeugs zu übertragen.
Das Fachwerk weist zumindest einen Stab 12 auf. Das in 1 dargestellte Fachwerk 10 weist drei Stäbe 12 auf. Die Anordnung der Stäbe 12 zur Bildung eines Fachwerks bzw. die Winkel, mit denen die Stäbe 12 gegeneinander anzuordnen sind, um ein Fachwerk 10 zur Übertragung von bestimmten Kräften oder Momenten auszugestalten, ist dem Fachmann bekannt, weshalb hier nicht weiter darauf eingegangen wird.
Zwischen den Stäben 12 des Fachwerks 10 sind Zwischenräume 14 vorgesehen. Wie 1 zu entnehmen ist, sind im Fachwerk 10, das in 1 dargestellt ist, zwei dreiecksförmige Zwischenräume 14 vorgesehen, die insbesondere zur Durchführung von Systemleitungen, wie beispielsweise elektrischen Leitungen, geeignet sind. Die Zwischenräume 14 weisen im Vergleich zu bekannten Zwischenkostalen wesentlich größere Ausmaße auf, wodurch eine größere Anzahl von Systemleitungen in den Zwischenräumen 14 auf flexibelste Art und Weise verlegt werden können. Aufgrund der Tatsache, dass eine größere Anzahl von Systemleitungen in den Zwischenräumen 14 verlegt werden können, kann beispielsweise eine Verkleidung, die die Tragwerkstruktur des Flugzeugs nach innen hin verkleidet, enger an die Tragestrukturen des Flugzeugrumpfes aufgebracht werden, da nicht, wie heutzutage üblich, weitere Zwischenräume für Kabeldurchgänge vorgesehen werden müssen. Ferner ist eine flexible Verlegung von Systemleitungen auch nachträglich möglich.
Um Kräfte von den Spanten 4 und 6 über die Flansche 20 und 22 auf das Fachwerk 10 zu übertragen, sind Schubfelder 16 vorgesehen, die Kräfte, die auf die Flansche 20 und 22 aufgebracht werden, auf das Fachwerk 10 und damit auf die Stäbe 12 aufbringen. Wie 1 zu entnehmen ist, sind die Schubfelder 16 beispielsweise mittels flächigen Bereichen ausgestaltet, die beispielsweise in das Material des Zwischenkostals 2 eingefräst, geschmiedet oder auch eingegossen sein können.
Die Außenkonturen des Zwischenkostals 2 werden durch die Flansche 20 und 22 sowie einen Innengurt 26 und einen Außengurt 24 bestimmt, die einen Rahmenbereich des Zwischenkostals 2 ausbilden. Der Innengurt 26 weist bei der Montage des Zwischenkostals 2 zwischen den Spanten 4 und 6 in der Tragwerkstruktur des Flugzeugs in den Innenraum des Flugzeugs. Der Außengurt 24 ist im Wesentlichen zur angelegten Positionierung an der Haut 8 des Flugzeugs ausgebildet, d. h. er ist im Wesentlichen an eine Form der Außenhaut 8 des Flugzeugs angepasst. Durch die Anbringung des Außengurts 24 auf die Innenseite der Außenhaut 8 des Flugzeugs kann beispielsweise die Hautstruktur des Flugzeugs verstärkt werden.
Die Flansche 20 und 22, der Außengurt 24 und der Innengurt 26 bilden in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen ein Trapez, dass das Fachwerk 10 mit den Zwischenräumen 14 und den Stäben 12 sowie die Schubfelder 16 umgibt.
Gemäß eines Ausführungsbeispiels kann, wie in 1 dargestellt, auf einem Bereich des Innengurts 26 eine Verstärkungsrippe 18 vorgesehen sein, die beispielsweise zur Verstärkung der Struktur des Zwischenkostals 2 dienen kann, als auch zur Befestigung beispielsweise einer Innenverkleidung des Flugzeugs.
Auf dem Rahmenbereich des Zwischenkostals 2 kann, wie beispielsweise hier bei Flansch 22 gezeigt, zumindest eine Bohrung 28 vorgesehen sein zur Befestigung des Zwischenkostals 2 an den Spant 6 mittels Bolzen oder Nieten.
In Verbindungspunkten der Rippen 12 können, wie 1 zu entnehmen ist, Materialbereiche zu den Durchbrüchen hin vorgesehen werden, die beispielsweise einen Platz zum Anbringen oder anbinden von Systemhaltern zur Verfügung stellen.
In vorteilhafter Art und Weise ist die in 1 dargestellte Trägerstruktur, d. h. der Zwischenkostal sehr sicher und zuverlässig. Sollte beispielsweise der Innengurt 26 im Bereich der Verstärkung 18 versagen, dann bleibt immer noch ein Resttragwerk umfassend den Flansch 20, den Stab 12, einen Bereich des Außengurts 24 und einen Bereich des Schubfeldes 16 stehen, das zumindest die Stützfunktion teilweise übernehmen kann. Gleiches gilt natürlich auch für die andere Seite des Costals. Darüber hinaus werden beispielsweise durch Materialermüdung durch Überlastung auftretende Risse in beispielsweise den Schubfeldern 16 durch die Rippen Stäbe bzw. durch die Strukturen des Fachwerks extrem verlangsamt.
2 zeigt eine Schnittansicht durch den Stab 12 entlang der Schnittlinie AA' in 1. Wie 2 zu entnehmen ist, weist der Stab 12 einen im Wesentlichen kreuzförmigen Querschnitt auf, wobei Winkel nahe dem Kreuzungspunkt der Balken abgerundet sind.
3 zeigt eine weitere Schnittansicht durch den Innengurt 26 entlang der Schnittlinie BB' in 1. Wie 3 zu entnehmen ist, weist der Innengurt 26 mit der Versteifungsrippe 18 zusammen ebenfalls einen im Wesentlichen kreuzförmigen Querschnitt mit abgerundeten Winkeln auf.
Den 1, 2 und 3 ist zu entnehmen, dass das Fachwerk 10 gemäß dieses Ausführungsbeispiels die Stäbe 12 (hier drei Stäbe 12) sowie Bereiche des Innengurts 26 und des Außengurts 24 umfasst. Die Stäbe 12 bilden jeweils mit einem entsprechenden Bereich des Innengurts 26 und des Außengurts 24 ein im Wesentlichen gleichschenkliges Dreieck. Das in 1 auf dem Kopf stehende Dreieck, umfassend die Stäbe 12 sowie den Bereich des Innengurts 26, der mit der Verstärkungsrippe 18 versehen ist, weist eine etwas größere Schenkellänge als das zweite Dreieck auf, das durch zwei Stäbe 12 sowie einen Bereich des Außengurts 24 gebildet wird. Die Fläche der beiden Dreiecke ist jeweils ein Durchbruch, d. h. ein Zwischenraum 14. An jeweils einen Schenkel, d. h. einen Stab 12 von jedem Dreieck, schließt sich ein Schubfeld 16 an zur Übertragung der Kräfte auf das Fachwerk 10.
Ein Zwischenkostal 2 gemäß dieses Ausführungsbeispiels ist beispielsweise mittels verschiedener Fräsvorgänge bzw. mittels eines Schmiede- oder Gussverfahrens herstellbar.
4 zeigt eine Draufsicht auf den Innengurt 26 des Zwischenkostals 2 von 1. Wie 4 zu entnehmen ist, erstreckt sich die Verstärkungsrippe 18 nur über einen Bereich des Innengurts 26. 4 ist ferner zu entnehmen, dass in dem Außengurt 24 Bohrungen 28 vorgesehen werden können, beispielsweise zum Vernieten oder Verbolzen des Zwischenkostals 2 mit der Außenhaut 8 des Flugzeugs.
5 zeigt eine Rückansicht des Zwischenkostals 2 von 1, wobei die Rückansicht einen Blickwinkel entlang Pfeil C von 1 zeigt.
Wie 5 zu entnehmen ist, kann der Außengurt 24 einen flächigen Bereich aufweisen zur Anbringung an der Außenhaut 8 des Flugzeugs. Die Stäbe 12 können derart ausgestaltet werden, dass sie sich beispielsweise zum Flansch 22 hin verjüngen. Ebenfalls können die Stäbe 12 ausgestaltet werden, dass sie sich zur Außenhaut 8, d. h. zum Außengurt 24 hin, verjüngen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anstatt einer Verwendung von Rippen und einem durchgehenden Schubfeld für ein Zwischenkostal die Verwendung eines Fachwerks für ein Zwischenkostal vorgeschlagen. Gemäß eines Ausführungsbeispiels wird das Zwischenkostal mittels eines Fachwerks aufgebaut, wobei wesentlich verkleinerte Schubfelder vorgesehen sind, um Kräfte von den Flanschen, die zur Anbringung an den Spanten ausgestaltet sind, auf das Fachwerk zu übertragen. Auf diese Art und Weise wird eine Größe der Schubfelder minimiert. Überdies kann eine Fläche von Durchbrüchen in dem Zwischenkostal vergrößert werden, wodurch eine große Anzahl von Systemleitungen einfach und flexibel verlegt werden kann. Beispielsweise kann dadurch eine Verkleidung der Tragestruktur des Flugzeugs leichter ausgestaltet werden und die Leitungen verkürzt.
Überdies wird durch die Verwendung eines Fachwerks als Zwischenkostal bzw. durch die Ausgestaltung des Zwischenkostals mittels des Fachwerks bei gleichbleibender Steifigkeit im Vergleich zu einem Zwischenkostal mit im Wesentlichen durchgehenden Schubfeld bedeutend weniger Material benötigt, was bedeutet, dass das Zwischenkostal deutlich leichter wird. Die gleiche Steifheit wird dabei im Wesentlichen entlang der Hauptbelastungsrichtung des Zwischenkostals erzielt. Dadurch, dass auf einen großen Teil des Schubfelds verzichtet werden kann, steht nun ein wesentlich größerer Raum für Systemleitungen zur Verfügung, wodurch auch die Verkleidung der Struktur kleiner und damit leichter ausfallen kann.

Claims

Integrale Zwischenrippe (2) für ein Flugzeug zum Ableiten einer Last von einem ersten Spant (4) auf einen zweiten Spant (6) und/oder eine Haut (8) des Flugzeugs, wobei die integrale Zwischenrippe (2) aufweist: ein Fachwerk (10); und einen Rahmenbereich bestehend aus einem ersten Flansch (20), einem zweiten Flansch (22), einem Außengurt (24) und einem Innengurt (26); wobei der Rahmenbereich zur Anbringung an den ersten Spant (4), den zweiten Spant (6) und/oder die Haut (8) ausgebildet ist; wobei in dem Rahmenbereich das Fachwerk (10) vorgesehen ist; wobei der erste Flansch (20) zur Befestigung an dem ersten Spant (4) vorgesehen ist; wobei der zweiter Flansch (22) zur Befestigung an dem zweiten Spant (6) vorgesehen ist; wobei zwischen zumindest einem des ersten und zweiten Flansches (20, 22) und zumindest einem des Außengurtes (24) und des Innengurtes (26) ein Schubfeld (16) zur Übertragung einer Last auf das Fachwerk (10) vorgesehen ist.
Integrale Zwischenrippe (2) nach Anspruch 1, wobei der Rahmenbereich (20, 22, 24, 26) einen Innengurt (26) und einen Außengurt (24) aufweist; wobei der Innengurt (26) bei Anordnung zwischen dem ersten und dem zweiten Spant (4, 6) auf eine Innenseite eines Rumpfes des Flugzeugs weist; wobei der Außengurt (24) bei Anordnung zwischen dem ersten und dem zweiten Spant (4, 6) benachbart zu der Haut (8) des Flugzeugs angeordnet ist; und wobei der Innengurt (26) und der Außengurt (24) ausgestaltet sind, bei Anordnung der integralen Zwischenrippe (2) zwischen dem ersten Spant (4) und dem zweiten Spant (6) den ersten Spant (4) und den zweiten Spant (6) zu koppeln.
Integrale Zwischenrippe (2) nach Anspruch 2, wobei das Fachwerk (10) zumindest einen Stab (12) aufweist, der zwischen dem Innengurt (26) und dem Außengurt (24) angeordnet ist; wobei der zumindest eine Stab (12) derart zwischen dem Innengurt (26) und dem Außengurt (24) angeordnet ist, dass ein Biegemoment, das auf zumindest einen des ersten und zweiten Spants (4, 6) aufgebracht wird, derart aufgeteilt wird, dass ein erster Teil einer aus dem Biegemoment resultierenden Kraft entlang dem Innengurt (26) geleitet wird und ein zweiter Teil der aus dem Biegemoment resultierenden Kraft bei Anordnung zwischen dem ersten und dem zweiten Spant (4, 6) benachbart zu der Haut (8), auf die Haut (8) übertragen wird.
Integrale Zwischenrippe (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Außengurt (26) zur im Wesentlichen anliegenden Montage entlang der Außenhaut (8) des Flugzeugs angepasst ist, wobei eine Stützung der Außenhaut (8) ermöglicht wird.
Integrale Zwischenrippe (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Fachwerk (10) derart ausgestaltet ist, dass eine Last auf dem ersten Spant (4) auf den zweiten Spant (6) und die Außenhaut (8) des Flugzeugs weitergeleitet wird wobei der erste und der zweite Spant (4, 6) gekoppelt sind.
Integrale Zwischenrippe (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in dem Fachwerkbereich (10) zumindest eine Aussparung (14) vorzusehen ist, die Ausmaße zur Durchführung einer Systemleitung aufweist.
Integrale Zwischenrippe (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei im Rahmenbereich Bohrungen (28) zur Aufnahme von Nieten vorgesehen sind.
Integrale Zwischenrippe (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Stäbe (12) derart zur Bildung eines Fachwerks (10) eingerichtet sind, dass das Fachwerk (10) eine dreiecksförmige Geometrie ausbildet.
Verwendung einer integralen Zwischenrippe (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem Flugzeug.