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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein neues Konstruktionsprinzip
für einen Flugzeugrumpf.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Flugzeugrumpfabschnitt
mit einer speziell gewählten
Kontur. Fernerhin betrifft die Erfindung eine Innenverkleidung zur Auskleidung
einer Flugzeugpassagierkabine, wobei die Innenverkleidung eine so gewählte Gestalt
aufweist, um den erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitt
im Bereich der Flugzeugpassagierkabine auskleiden zu können. Letztendlich
betrifft die Erfindung einen Flugzeugrumpf mit zumindest einem erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitt.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Für gewöhnlich besteht
der Rumpf eines Großraumpassagierflugzeugs
aus mehreren Sektionen, welche in Längsrichtung des Flugzeugrumpfes im
Bereich der Passagierkabine ihre Querschnittsform nicht ändern. Lediglich
im Bereich der Nase und des Hecks des Flugzeugs verändert sich
die Querschnittsgeometrie des Rumpfes, indem sich dort der Rumpf
zunehmend verjüngt.
In diesen Übergangsbereichen
werden daher sich (konisch) verjüngende Rumpfsektionen
erforderlich, um dem Flugzeugrumpf die gewünschte Gestalt zu verleihen.
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Zwar
wurden auch bislang schon Vorkehrungen getroffen, um die Innenverkleidungsbauteile
im Bereich des Flugzeugrumpfbereichs mit gleich bleibendem Rumpfquerschnitt
sowohl an der rechten wie auch an der linken Außenhaut einbauen zu können. Diese
Wiederverbaubarkeit von Innenverkleidungsbauteilen betrifft jedoch
lediglich Innenverkleidungsbauteile zur Auskleidung des Rumpfbereichs
mit gleich bleibendem Querschnitt. In den (konisch) sich verjüngenden
Rumpfbereichen hingegen ist ein Austausch von Innenverkleidungsbauteilen
zwischen der rechten und der linken Seite nicht möglich, was
dazu führt,
dass für
diese konischen Bereiche spezielle Innenverkleidungsbauteile sowohl
für den
rechten Außenhautbereich
wie auch für
den linken Außenhautbereich
entworfen, dimensioniert, gefertigt und vorgehalten werden müssen, was
sich letztendlich in unerwünschter
Weise in den Produktionskosten negativ niederschlägt.
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DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Ausgehend
von der zuvor beschriebenen mangelnden Wiederverbaubarkeit von Innenverkleidungsbauteilen
zwischen der rechten und der linken Außenhautseite besteht eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung unter anderem darin, eine Realisierung
anzugeben, welche eine bessere Wiederverbaubarkeit von Innenverkleidungsbauteilen
zwischen dem rechten und linken Außenhautbereich eines Großraumpassagierflugzeugs
ermöglicht.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit einem speziell
ausgebildeten Flugzeugrumpfabschnitt, mit einer speziell ausgebildeten
Innenverkleidung sowie mit einem speziell ausgebildeten Flugzeugrumpf
mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Im folgenden
werden Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitts
beschrieben, wobei sich diese Ausgestaltungen in entsprechender
Weise auch auf die erfindungsgemäße Innenverkleidung sowie
auf den erfindungsgemäßen Flugzeugrumpf übertragen
lassen.
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Wie
bereits erwähnt,
wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe mit einem speziell
ausgebildeten Flugzeugrumpfabschnitt gelöst. Dieser Flugzeugrumpfabschnitt
weist einen Innenraum auf, welcher eine Passagierkabine ausbildet.
Im Grundriss betrachtet wird der erfindungsgemäße Flugzeugabschnitt durch
einen ersten Außenhautbereich und
einen zweiten Außenhautbereich
geometrisch definiert, wobei der zweite Außenhautbereich dem ersten Außenhautbereich
gegenüber
liegt. In erfindungsgemäßer Art
und Weise weist sowohl der erste Außenhautbereich wie auch der
zweite Außenhautbereich
in Längsrichtung
der Passagierkabine im Grundriss betrachtet eine kreisbogenförmige Kontur mit
einem einheitlichen Krümmungsradius
auf.
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Durch
die kreisbogenförmige
Ausbildung der Kontur der beiden sich gegenüberliegenden Außenhautbereiche
kann in gewünschter
Art und Weise ein Austausch bzw. die Wiederverbaubarkeit von Innenverkleidungsbauteilen
zwischen der rechten und der linken Seite gewährleistet werden. Insbesondere kann
durch die erfindungsgemäße kreisbogenförmige Konturausbildung
der Außenhautbereiche
sichergestellt werden, dass Innenverkleidungsbauteile nur eines
einzigen Typs entworfen, gefertigt und vorgehalten werden müssen, da
aufgrund der gekrümmten Gestalt
der Außenhautbereiche
ein und dasselbe Innenverkleidungsbauteil an jeder beliebigen Stelle
in Längsrichtung
der Passagierkabine eingebaut werden kann.
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Neben
der Wiederverbaubarkeit der Innenverkleidungsbauteile kann durch
die erfindungsgemäße kreisbogenförmige Ausgestaltung
der Außenhautbereiche
fernerhin erreicht werden, dass keine zusätzlichen, sich verjüngenden
Rumpfsektionen im Nasen- und Heckbereich vorgesehen werden müssen, da
sich aufgrund der kreisbogenförmigen
Kontur der Außenhautbereiche
der gesamte Flugzeugrumpf zur Mitte hin verbreitert, wohingegen
er sich nach vorne und hinten in der gewünschten Weise verjüngt, sodass
keine zusätzlichen
sich verjüngenden
konischen Rumpfsektionen vorgehalten werden müssen.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung des
Flugzeugrumpfabschnitts mit kreisbogenförmigen Außenhautbereichen kann weiterhin
der positive Effekt erzielt werden, dass der gesamte Flugzeugrumpf
in einem Mittelbereich eine breitere Abmessung als an seinen Nasen-
bzw. Heckbereichen aufweist. Diese Verbreiterung des Flugzeugrumpfs
zur Mitte hin lässt
sich dahingehend zur Optimierung der Boardingzeiten nutzen, indem
die Flugzeugtür
zum Betreten des Flugzeugs in den breiten Mittelbereich des Rumpfs
gelegt wird, sodass sich die Passagiere beim Boarding in zwei Richtungen
nach vorne und hinten verteilen können. Aufgrund der sich verjüngenden
Form in Richtung des Nasen- bzw. Heckbereichs verjüngt sich
auch der in Längsrichtung
verlaufende Passagiergang zwischen den einzelnen Sitzreihen in entsprechender
Weise, was in vorteilhafter Weise dazu führt, dass im Mittelbereich
des Flugzeugrumpfs, wo das Passagieraufkommen beim Boarding am größten ist,
eine große
Gangbreite vorliegt, wohingegen in den Endbereichen des Flugzeugrumpfs
die Gangbreite verhältnismäßig gering
ist, was jedoch aufgrund des dort vorherrschenden geringeren Passagieraufkommens
beim Boarding wenig störend
ist. Durch die kreisbogenförmige
Konturausbildung der sich gegenüberliegenden
Außenhautbereiche
kann somit in natürlicher
Art und Weise der zum Boarding benötigte Platz im Gangbereich
optimal ausgenutzt werden.
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Wie
bereits angesprochen, lässt
sich der gesamte Außenhautbereich
der einen Seite in entsprechender Art und Weise auch als Außenhautbereich für die andere
Flugzeugrumpfseite einsetzen, sodass eine gute Wiederverbaubarkeit
der Außenhautbereiche
als Ganzes gegeben ist.
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Um
eine wirtschaftliche Fertigung des Flugzeugrumpfabschnitts jedoch
sicherstellen zu können, kann
sich jeder der beiden Außenhautbereiche
aus einer Mehrzahl an Außenhautsegmenten
zusammensetzen, welche im Grundriss betrachtet eine kreisbogenförmige Außenkontur
aufweisen, wobei die Außenkontur
der Außenhautsegmente
mit der Kontur des Flugzeugrumpfabschnitts zusammenfällt. Mit
anderen Worten bedarf es somit lediglich der Bereitstellung eines
Außenhautsegments
eines einzigen Typs, um daraus den erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitt
zu fertigen. Hierzu werden mehrere gleichartige Außenhautsegmente
Seite an Seite aneinandergereiht, um einen Außenhautbereich des Flugzeugrumpfabschnitts
zu erzeugen. Dadurch ergibt sich im Grundriss betrachtet ein Kreissegment, welches
im Grundriss einen der beiden sich gegenüberliegenden Außenhautbereiche
darstellt, sodass ein unter Verwendung der genannten Außenhautsegmente
erzeugter Flugzeugrumpf in der Mitte breiter ist als an den Enden.
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Da
die sich gegenüberliegenden
Außenhautbereiche
bezüglich
einer Mittellinie in Längsrichtung des
Flugzeugrumpfabschnitts symmetrisch aufgebaut sind, lässt sich
dieser eine Außenhautsegmenttyp
in entsprechender Weise auch zur Bildung des anderen Außenhautbereichs
einsetzen, sodass tatsächlich
lediglich eine Vielzahl von Außenhautsegmenten
von nur einem Typs entworfen, gefertigt und vorgehalten werden muss,
um daraus einen Flugzeugrumpfabschnitt bzw. einen gesamten Flugzeugrumpf
entstehen zu lassen.
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Im
Unterschied zu einem herkömmlichen Flugzeugrumpf
verlaufen die sich gegenüberliegenden
Außenhautbereiche
somit nicht parallel zueinander, sondern sind vielmehr im Verhältnis zueinander gekrümmt, sodass
der Flugzeugrumpfabschnitt im Grundriss betrachtet beispielsweise
zumindest bereichsweise eine bikonvexe Gestalt aufweisen kann. Im
Falle einer bikonvexen Gestalt des Flugzeugrumpfabschnitts weitet
sich die Passagierkabine ausgehend vom Rumpf oder Nasenbereich zur
Mitte hin auf, sodass der Flugzeugrumpfabschnitt in einem mittleren
Bereich seine größte Breite
aufweist.
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Alternativ
zu der bikonvexen Gestalt ist es selbstverständlich ebenfalls möglich, die
beiden gegenüberliegenden
Außenhautbereiche
so zu krümmen,
dass der Flugzeugrumpfabschnitt im Grundriss betrachtet zumindest
bereichsweise eine bikonkave Gestalt aufweist. Eine derartige Ausgestaltung
der Außenhautbereiche
bietet sich insbesondere aufgrund der im Hochgeschwindigkeitsbereich
geltenden aerodynamischen Gesetze bei Hochgeschwindigkeitsflugzeugen
an. Im Falle einer bikonkaven Ausgestaltung des Flugzeugrumpfabschnitts
verjüngt
sich der Flugzeugrumpf ausgehend von seinem Nasen- bzw. Heckbereich
zur Mitte hin, sodass der Flugzeugrumpf in einem mittleren Bereich
seine geringste lichte Weite aufweist. Wie bereits erwähnt, erweist
sich eine derartige bikonkave Ausgestaltung insbesondere für Hochgeschwindigkeitsflugzeuge als
vorteilhaft, da sich gerade im Hochgeschwindigkeitsbereich die aerodynamischen
Gesetze regelrecht umkehren.
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Aufgrund
des an Bord von Flugzeugen nur begrenzten Raumangebots umfasst der
erfindungsgemäße Flugzeugabschnitt
neben den beiden Außenhautbereichen
fernerhin eine Innenverkleidung, welche zumindest einen der beiden
sich gegenüberliegenden
Außenhautbereiche
in einer Art und Weise verkleidet, bei der die Innenverkleidung
im wesentlichen der Krümmung
des jeweiligen Außenhautbereichs
folgt. So weist die Innenverkleidung in Längsrichtung des Flugzeugs betrachtet
im Grundriss betrachtet eine kreisbogenförmige Form mit einer einheitlichen
Krümmung
auf, wobei die Krümmung
der des jeweiligen Außenhautbereichs
entspricht. Sofern hier von einer kreisbogenförmigen Form der Innenverkleidung
die Rede ist, so wird hierunter die globale Form der Innenverkleidung
verstanden, welche global betrachtet eine solche Form aufweist,
dass sie im wesentlichen der Krümmung
des zu verkleidenden Außenhautbereichs
folgt. Durch diese Ausgestaltung mit einer Innenverkleidung mit
einer kreisbogenförmiger
Form kann sichergestellt werden, dass sich die Innenverkleidung
platzsparend an die jeweiligen Außenhautbereiche anschmiegt,
sodass keine Klaffungen zwischen Innenverkleidung und Außenhautbereich
entstehen, welche ansonsten als nutzbarer Platz verloren gehen würden.
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Um
entsprechend zum Aufbau der Außenhautbereiche
auch die Innenverkleidung modular ausbilden zu können, sodass nur eine geringe
Anzahl unterschiedlicher Innenverkleidungsbauteile vorgehalten werden
muss, wird gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, die Innenverkleidung
aus einer Mehrzahl an Innenverkleidungssegmenten zusammenzusetzen,
wobei jedes einzelne Innenverkleidungssegment im Grundriss betrachtet
eine kreisbogenförmige
Gestalt aufweist. Hierbei entspricht die Krümmung Innenverkleidungssegmente
der Krümmung
der Kontur des Flugzeugrumpfabschnitts, sodass zum einen die einzelnen
Innenverkleidungssegmente Seite an Seite aneinandergereiht die zuvor
genannte Innenverkleidung ergeben und zum anderen die einzelnen
Innenverkleidungssegmente sich in der gewünschten Weise an die kreisbogenförmige Kontur
der Außenhautbereiche
von innen anschmiegen.
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Bei
den Innenverkleidungssegmenten kann es sich beispielsweise um Teile
aus der Gruppe bestehend aus Seitenverkleidung, Sockelverkleidung, Lichtband,
Servicepaneelverkleidung, Deckenverkleidung sowie Gepäckfächern handeln.
Bei den Innenverkleidungssegmenten handelt es sich somit um sämtliche
Teile der Innenverkleidung zwischen dem Fußboden und dem Deckenbereich
in der Passagierkabine.
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Durch
den segmentartigen Aufbau der Innenverkleidung kann sichergestellt
werden, dass ein und dasselbe Innenverkleidungssegment an beliebigen
Stellen zur Verkleidung der Außenhautbereiche des
Flugzeugrumpfabschnitts eingesetzt werden kann. Die Innenverkleidungssegmente
sind dazu derart ausgebildet, dass ein und dasselbe Innenverkleidungssegment
alternativ zur Verkleidung des ersten Außenhautbereichs oder des zweiten
Außenhautbereichs
eingesetzt werden kann.
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Durch
die erfindungsgemäße Gestalt
des Flugzeugrumpfabschnitts mit einer kreisbogenförmigen Kontur
kann fernerhin erreicht werden, dass nur ein einziger Stringertyp
entworfen, gefertigt und vorgehalten werden muss, da auch die Gestalt
der Stringer an die kreisbogenförmige
Kontur der Außenhautbereiche
angepasst werden kann. So umfasst der Flugzeugrumpf gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl an Stringern, welche
im Grundriss betrachtet eine kreisbogenförmige Form aufweisen, wobei
die Stringer eine einheitliche Krümmung besitzen, welche der
Krümmung der
Kontur der Außenhautbereiche
entspricht.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der erfindungsgemäße Flugzeugrumpfabschnitt
fernerhin eine Mehrzahl an gleich dimensionierten Rumpfseitenspanten,
welche im Grundriss betrachtet so angeordnet sind, dass sie in Richtung
eines gemeinsamen Kreismittelpunkts zeigen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des
Flugzeugrumpfabschnitts mit einer kreisbogenförmigen Kontur reicht es aus,
einen einzigen Typ eines Rumpfseitenspants zu entwerfen, zu fertigen
und vorzuhalten, welcher dann in der genannten Weise verteilt über die
Längserstreckung
des Flugzeugrumpfabschnitts hinweg angeordnet werden kann. Es werden
somit keine speziellen Rumpfseitenspanten erforderlich, wie sie
bei herkömmlichen
Flugzeugrümpfen
im Bereich der sich (konisch) verjüngenden Rumpfsektionen erforderlich
werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Innenverkleidung
zur Auskleidung einer Flugzeugpassagierkabine vorgeschlagen, welche
im Grundriss betrachtet durch einen ersten Innenverkleidungsbereich
und einen zweiten dem ersten Innenverkleidungsbereich gegenüberliegenden
Innenverkleidungsbereich geometrisch definiert wird. Hierbei weisen
die beiden Innenverkleidungsbereiche in Längsrichtung der Flugzeugpassagierkabine
sowie im Grundriss betrachtet eine kreisbogenförmige Form mit einer einheitlichen Krümmung auf.
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Durch
die Tatsache, dass die beiden Innenverkleidungsbereiche in Längsrichtung
der Flugzeugpassagierkabine betrachtet eine kreisbogenförmige Form
aufweisen, lässt
sich die erfindungsgemäße Innenverkleidung
passgenau in einen erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitt
einpassen, was darauf zurückzuführen ist,
dass dieser Flugzeugrumpfabschnitt entsprechend zu der kreisbogenförmigen Form
der Innenverkleidungsbereiche ebenso Außenhautbereiche mit kreisbogenförmiger Kontur
aufweist, wobei die beiden Kreisbogenformen von Innenverkleidung
und Außenhautbereich
entsprechend aufeinander abgestimmt sind.
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Aufgrund
der Tatsache, dass die Innenverkleidungsbereiche eine kreisbogenförmige Form
mit einer einheitlichen Krümmung
aufweisen, lassen sich die Innenverkleidungsbereiche aus einer Mehrzahl an
Innenverkleidungssegmenten zusammensetzen, welche im Grundriss betrachtet
eine kreisbogenförmige
Kontur aufweisen, wobei die Krümmung
der Innenverkleidungssegmente der Krümmung der Form der Innenverkleidungsbereiche
entspricht. Es kann somit ausreichen, lediglich einen einzigen Typ
von Innenverkleidungssegmenten zu entwerfen, zu fertigen und vorzuhalten,
welche dann Seite an Seite aneinandergereiht werden können, um
in Summe einen gesamten Innenverkleidungsbereich zu bilden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
können
die beiden sich gegenüberliegenden
Innenverkleidungsbereiche so gekrümmt sein, dass die Flugzeugpassagierkabine
im Grundriss betrachtet zumindest bereichsweise eine bikonvexe Gestalt
aufweist, wie dies zuvor bereits unter Bezugnahme auf den erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitt
beschrieben wurde. In diesem Falle lässt sich die Innenverkleidung
platzsparend in einen ebenso bikonvex geformten Flugzeugrumpfabschnitt
einpassen.
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Im
Falle jedoch, dass die Innenverkleidung in einen bikonkav gekrümmten Flugzeugrumpfabschnitt eingepasst
werden soll, können
die beiden gegenüberliegenden
Innenverkleidungsbereiche so gekrümmt sein, dass die Flugzeugpassagierkabine
im Grundriss betrachtet zumindest bereichsweise eine bikonkave Gestalt
aufweist, wodurch sich ebenfalls wiederum ein platzsparender Einbau
der Innenverkleidung sicherstellen lässt.
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Bei
den Innenverkleidungssegmenten kann es sich beispielsweise um Teile
aus der Gruppe bestehend aus Seitenverkleidung, Sockelverkleidung, Lichtband,
Servicepaneelverkleidung, Deckenverkleidung oder Gepäckfächern handeln,
sodass annähernd
die komplette Innenverkleidung einer Passagierkabine aus kreisbogenförmigen Teilen
ausschließlich
eines Typs zusammengesetzt werden kann.
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Wie
aus den voranstehenden Ausführungen entnommen
werden kann, sind die Innenverkleidungssegmente aufgrund ihrer kreisbogenförmigen Kontur
ausgebildet, um alternativ zur Verkleidung eines linken Außenhautbereichs
oder eines rechten Außenhautbereichs
eines Flugzeugs eingesetzt zu werden. Es brauchen somit nicht unterschiedliche
Innenverkleidungssegmente für
die rechte Außenhaut bzw.
für die
linke Außenhaut
vorgesehen werden, wodurch sich die Produktionskosten nicht unerheblich
senken lassen.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Flugzeugrumpf vorgeschlagen,
welcher zumindest bereichsweise durch zumindest einen Flugzeugrumpfabschnitt
gebildet wird, wie er zuvor beschrieben wurde. Hierbei lassen sich
sämtliche
Ausführungen,
wie sie zuvor gemacht wurden, in entsprechender Weise auf den erfindungsgemäßen Flugzeugrumpf übertragen.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfes
weist dieser zwei Flugzeugrumpfabschnitte auf, wie sie zuvor beschrieben
wurden und welche in Längsrichtung des
Flugzeugrumpfes versetzt zueinander angeordnet und durch einen gradlinigen
Flugzeugrumpfabschnitt miteinander verbunden sind. So können beispielsweise
zwei bikonkave Flugzeugrumpfabschnitte durch einen gradlinigen Flugzeugrumpfabschnitt miteinander
verbunden werden, wodurch sich der Flugzeugrumpf auf einfache Art
und Weise verlängern
lässt.
Der gradlinige Flugzeugrumpfabschnitt wird dabei in einem Mittelbereich
des Flugzeugrumpfs zwischen die beiden bikonkav gewölbten Flugzeugrumpfabschnitte
eingepasst, sodass der Bereich größter Breite des Flugzeugrumpfes
vergrößert bzw.
verlängert
wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Im
folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
exemplarisch erläutert.
An dieser Stelle sei betont, dass die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele
die Erfindung lediglich rein exemplarisch erläutern und insbesondere nicht
als den Schutzbereich einschränkend
aufgefasst werden dürfen.
Es zeigt:
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1 zeigt
das der Erfindung zugrunde liegende Entwurfs- und Konstruktionsprinzip;
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2 zeigt
den Ausschnitt A der 1 in einer vergrößerten Darstellung;
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3 erläutert den
Konstruktionsvorteil, welcher sich gegenüber einem herkömmlichen
Flugzeugrumpf mit der Erfindung erzielen lässt;
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4 zeigt
eine Grundrissdarstellung des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfs, aus der
die variierende Breite des Ganges hervorgeht;
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5 zeigt
eine Grundrissdarstellung eines Flugzeugs mit einem bikonkav geformten
Flugzeugrumpf;
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6 zeigt
einen Blick in die Passagierkabine des in der 4 dargestellten
Flugzeugs;
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7 zeigt
eine perspektivische Darstellung des Flugzeugs der 4;
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8 zeigt
die erfindungsgemäße Anordnung
der Seitenspanten;
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9 entspricht
der 7, wobei zusätzliche
Querspanten eingepasst sind;
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10 u. 11 erläutern den
Einbau von gradlinigen Flugzeugrumpfabschnitten zwischen zwei erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitten;
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12 zeigt
drei unterschiedlich große
Flugzeugrümpfe
mit jeweils ein und derselben Rumpf- und Nasenausbildung; und
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13 u. 14 erläutern den
Aufbau unterschiedlich großer
Flugzeugrümpfe
mit jeweils ein und demselben Rumpf- und Nasenabschnitt unter Zwischenschaltung
von konischen Zwischensektionen.
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In
sämtlichen
Figuren hinweg sind gleiche oder aneinander entsprechende Elemente
mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
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BESCHREIBUNG
BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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Zunächst soll
unter Bezugnahme auf die 1 und 2 das der
Erfindung zu Grunde liegende Entwurfs- und Konstruktionsprinzip
erläutert werden.
Die 1 zeigt ein Flugzeug 1, welches in der 2 in
vergrößerter Darstellung
im Grundriss gezeigt ist. Das Flugzeug 1 besteht im wesentlichen aus
einem Rumpf 2, welcher an seinem vorderen Ende durch einen
Nasenbereich 3 und an seinem Heck durch einen Heckbereich 4 begrenzt
wird. Wie der 2 entnommen werden kann, besitzt
der Flugzeugrumpf 2 eine bikonkave Gestalt in Form zweier sich
gegenüberliegender
Außenhautbereiche 6, 7, welche
in Längsrichtung
des Flugzeugrumpfs 2 betrachtet eine kreisbogenförmige, konvexe
Kontur mit einer einheitlichen Krümmung aufweisen. Die Kreisbogenform
des ersten Außenhautbereichs 6 wird
in den 2 und 1, durch eine Vielzahl an Radiusstrahlen
veranschaulicht, welche sich alle in einem gemeinsamen Mittelpunkt
M eines Kreises schneiden, auf dem die kreisbogenförmige Kontur
des ersten Außenhautbereichs 6 liegt,
wie dies sehr anschaulich den 1 und 2 entnommen
werden kann. In der Grundrissdarstellung der 2 ist fernerhin
eine Innenverkleidung 8 erkennbar, welche die linke Außenhaut 6 des
Flugzeugrumpfs 2 nach innen hin verkleidet. Wie der 2 entnommen
werden kann, weist auch die Innenverkleidung 8 in Längsrichtung
des Flugzeugrumpfs 2 sowie im Grundriss betrachtet eine
kreisbogenförmige
Form mit einer einheitlichen Krümmung
auf, welche im wesentlichen der Krümmung der Außenhaut 6 entspricht.
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Wie
die 2 ferner zeigt, setzt sich die Innenverkleidung 8 aus
einer Vielzahl an Innenverkleidungssegmenten 9 zusammen,
welche im Grundriss betrachtet ebenfalls abschnittsweise eine kreisbogenförmige Gestalt
aufweisen, wobei die Krümmungsradien
den Krümmungsradien
der Innenverkleidung 8 entsprechen. Die einzelnen Innenverkleidungssegmente 9 sind
dabei Seite an Seite aneinandergereiht und bilden somit als Ganzes
die Innenverkleidung 8. Zwar sind in der 2 lediglich
Deckenverkleidungsteile 10 sowie Seitenverkleidungsteile 11 der
Innenverkleidungssegmente erkennbar, jedoch sind in entsprechender
Weise auch die Gepäckfächer, die
Lichtbänder,
die Servicepaneelverkleidungen sowie die seitlichen Sockelverkleidung
der Seitenverkleidung in Form von Innenverkleidungssegmenten 11 mit
kreisbogenförmiger
Kontur ausgebildet.
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Die 3 erläutert die
Konstruktionsvorteile einer erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfausbildung gegenüber einem
herkömmlichen
Flugzeugrumpf. Wie der unteren Darstellung der 3 entnommen werden
kann, welche einen herkömmlichen
Flugzeugrumpf veranschaulicht, besteht dort der Flugzeugrumpf aus
sieben gleichartigen linearen Rumpfsektionen, an welchen sich am
Rumpf- und Nasenbereich drei spezielle sich verjüngende, konische Rumpfsektionen
anschließen,
welche speziell ausgebildet werden müssen. Die spezielle Ausbildung
dieser sich verjüngenden
Rumpfsektionen betrifft dabei nicht nur die Außenhaut, sondern auch die Innenverkleidungsbauteile.
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Im
Gegensatz dazu besteht der erfindungsgemäße Flugzeugrumpf, wie er in
der oberen Darstellung der 3 gezeigt
ist, aus einer Vielzahl jeweils identischer Außenhautsegmente 12,
wobei für den
gesamten Flugzeugrumpf 2 ein einziger Typ eines Außenhautsegments 12 ausreichend
ist. Diese jeweils identischen Außenhautsegmente 12 werden Seite
an Seite aneinandergereiht, um insgesamt einen einheitlichen Außenhautbereich 6,
bzw. einen gegenüberliegenden
Außenhautbereich 7 zu
erzeugen. An dieser Stelle sei betont, dass aufgrund der kreisbogenförmigen Ausbildung
der Außenhautsegmente 12 ein
und dasselbe Außenhautsegment 12 sowohl
für den
linken Außenhautbereich 6 als
auch für
den rechten Außenhautbereich 7 verwendet
werden kann.
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In
der oberen Darstellung der 3 sind fernerhin
die kreisbogenförmigen
Innenverkleidungssegmente 13 eingezeichnet, wobei ebenfalls
wiederum von jedem Innenverkleidungsbauteil lediglich ein einziger
Typ ausreichend ist, um davon ausgehend die gesamte Innenverkleidung 8 zu
erzeugen, wozu die einzelnen Innenverkleidungssegmente 13 Seite
an Seite aneinandergereiht werden, wie dies der oberen Darstellung
der 3 entnommen werden kann.
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Die 4 gestattet
einen Blick von oben in eine Passagierkabine, welche im Innern des
erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfs 2 ausgebildet
ist. Aufgrund der bikonvexen Ausbildung des Flugzeugrumpfes verbreitert
sich der Flugzeugrumpf 2 zur Mitte hin, wohingegen er sich
zum Heck- und Nasenbereich hin verjüngt. In der Passagierkabine
ist eine Vielzahl an Sitzreihen 22 mit jeweils drei Sitzen
angeordnet, welche jeweils durch einen sich in Längsrichtung des Flugzeugrumpfs 2 erstreckenden
Gang 14 voneinander getrennt sind. Aufgrund der Tatsache, dass
jede Sitzreihe 22 drei Sitze umfasst, welche darüber hinaus
auch noch jeweils in jeder Sitzreihe den gleichen Abstand zueinander
aufweisen, verbreitert sich der Gang 14 in Folge der erfindungsgemäßen Rumpfausbildung
mit einer bikonvexen Form zum Mittelbereich des Flugzeugrumpfs 2 hin,
wohingegen sich der Gang 14 in Richtung der Nasen- bzw.
Heckbereiche hin verjüngt.
Diese sich zu den Enden des Flugzeugrumpfs hin verjüngende Form
des Gangs 14 lässt
sich dahingehend für
ein optimiertes Boarding nutzbar machen, indem die Boardingtür 15 zum Betreten
der Passagierkabine in den Mittelbereich des Flugzeugrumpfs 2 verlegt
wird, sodass die Passagiere beim Boarding zunächst in den breiten Bereich
des Gangs 14 einströmen.
Die Tatsache, dass der Gang 14 im Mittelbereich verbreitert
ist, erweist sich insbesondere dadurch als vorteilhaft, dass gerade
in diesem Mittelbereich des Flugzeugrumpfs 2 das Passagieraufkommen
beim Boarding besonders groß ist,
da sowohl die Passagiere mit einem Sitzplatz im Mittelbereich als
auch die Passagiere mit einem Sitzplatz in den Endbereichen durch
die Tür 15 in
den verbreiterten Mittelgangbereich einströmen. Zu den Enden des Flugzeugrumpfs
hin entlang des Gangs 14 nimmt das Passagieraufkommen beim Boarding
jedoch kontinuierlich ab, sodass trotz der sich verjüngenden
Gangbreite immer noch genügend Raum
für ein
kollisionsfreies Boarding zur Verfügung steht.
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Die 5, 6 und 7 zeigen
einen Flugzeugrumpf 2 bzw. ein Flugzeug 1 mit
einem Flugzeugrumpf 2, dessen beide gegenüberliegende
Außenhautbereiche 6, 7 nach
innen gekrümmt
sind, sodass der Flugzeugrumpf 2 im Grundriss betrachtet eine
bikonkave Gestalt aufweist. Eine derartige Ausbildung mit einem
taillierten Flugzeugrumpf 2 kann sich insbesondere bei
Hochgeschwindigkeitsflugzeugen anbieten, da sich im Hochgeschwindigkeitsbereich
die aerodynamischen Gesetze geradezu umkehren.
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Da
sich bei einem Flugzeugrumpf 2 mit einer bikonkaven Form
der Gang 14 in Richtung der Endbereiche des Flugzeugrumpfs
hin aufweitet, bietet es sich an, bei einem derartigen Flugzeugrumpf 2 zwei Boardingtüren 15 vorzusehen,
von denen eine im Heckbereich und die andere im Nasenbereich des Flugzeugrumpfs 2 angeordnet
ist, wie dies schematisch in der 5 angedeutet
ist.
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Die 8 zeigt
einen erfindungsgemäßen Rumpfabschnitt,
bei dem die Außenhautbereiche 6, 7 nicht
dargestellt sind. Wie hieraus erkannt werden kann, umfasst der Rumpfabschnitt
eine Mehrzahl an gleich dimensionierten Rumpfseitenspanten 16,
welche im Grundriss betrachtet so angeordnet sind, dass sie in Richtung
eines gemeinsamen Kreismittelpunkts M zeigen, wie dies in entsprechender
Weise in der perspektivischen Darstellung der 7 angedeutet
ist. Wie hieraus erkannt werden kann, können über die gesamte Längsausstreckung
des Flugzeugrumpfabschnitts 2 Rumpfseitenspanten 16 desselben
Typs verwendet werden, sodass es im Unterschied zu einem herkömmlichen
Flugzeugrumpf nicht erforderlich ist, spezielle Rumpfspanten für die sich
konisch verjüngenden
Rumpfsektionen vorzusehen.
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Wie
die 9 zeigt, können
die jeweils sich gegenüberliegenden
Rumpfseitenspanten 16 mit Querspanten 17 kopf-
und fußseitig
miteinander verbunden werden, wodurch ein einheitlich umlaufender Rumpfspant
entsteht.
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Die 10 und 11 erläutern unterschiedliche
Ausführungsformen
eines erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfs,
der jeweils zwei bikonkave Flugzeugrumpfabschnitte 17 umfasst.
In der untersten Darstellung der 10 sind
die beiden bikonvexen Flugzeugrumpfabschnitte 17 direkt
an ihren breiten Enden miteinander verbunden. Im Unterschied dazu
sind die beiden bikonvexen Flugzeugrumpfabschnitte 17 in
der mittleren Darstellung der 10 durch
einen gradlinigen Flugzeugrumpfabschnitt 18 miteinander
verbunden, welcher im Mittelbereich des gesamten Flugzeugrumpfes 2 zwischen
diese beiden Flugzeugrumpfabschnitte 17 eingefügt ist.
Durch eine derartige Zwischenschaltung eines gradlinigen Flugzeugrumpfabschnitts 18 lässt sich
die Längsausdehnung
des Flugzeugrumpfs 2 je nach Bedarf vergrößern.
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Um
eine noch weitere Vergrößerung der Längsausdehnung
des Flugzeugrumpfs 2 zu erreichen, wurden in der obersten
Darstellung der 10 zwei weitere gradlinige Flugzeugrumpfabschnitte 18 rechts
und links des gradlinigen Flugzeugrumpfabschnitts 18 aus
der mittleren Darstellung der 9 eingefügt, wodurch
der Flugzeugrumpf 2 insgesamt vergrößert wird.
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Anstelle
mehrere unterschiedlich breite gradlinige Flugzeugrumpfabschnitte 18 zwischen
die beiden erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfabschnitte 17 zwischenzuschalten,
ist es selbstverständlich ebenfalls
möglich,
lediglich jeweils einen gradlinigen Flugzeugrumpfabschnitt 18 zwischen
die beiden bikonvexen Flugzeugrumpfabschnitte 17 zwischenzuschalten,
wie dies in der 11 dargestellt ist, wobei jedoch
die einzelnen gradlinigen Flugzeugrumpfabschnitte 18 in
den einzelnen Darstellungen der 11 eine
unterschiedliche Längenausdehnung aufweisen,
wodurch sich ebenfalls unterschiedlich lange Flugzeugrümpfe 2 ergeben.
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Wie
die 12 zeigt, lassen sich mit den Außenhautsegmenten 12 bzw.
den daraus gebildeten Außenhautbereichen 6, 7 unterschiedlich
große Flugzeugrümpfe 2 erzeugen,
indem die Außenhautbereiche 6 bzw.
die Außenhautsegmente 12 mit
unterschiedlich starken Krümmungen
ausgebildet werden. Auf diese Weise lässt sich ein und dasselbe Rumpf-
bzw. Nasenteil 19, 20 für unterschiedlich große Flugzeugrümpfe 2 verwenden,
wie dies der 11 entnommen werden kann.
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Dieselben
Rumpf- und Nasenteile 19, 20 lassen sich auch
dann für
die Herstellung unterschiedlich großer Flugzeugrümpfe 2 verwenden,
wenn die Außenhautsegmente 12 für verschieden
große Rümpfe nicht
unterschiedlich stark gekrümmt
werden, sofern beispielsweise zwischen den Flugzeugrumpfabschnitt 17 und
das Rumpfteil 20 eine sich verjüngende Zwischensektion 21 zwischengeschaltet
wird, wie dies den beiden unteren Darstellungen der 13 sowie
den Darstellungen der 14 entnommen werden kann.
-
Ergänzend ist
darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine anderen Elemente
oder Schritte ausschließt
und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner
sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis
auf eines der obigen Ausführungsbeispiele
beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen
oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden
können.
Bezugszeichen in den Ansprüchen
sind nicht als Einschränkung
anzusehen.
-
- 1
- Flugzeug
- 2
- Flugzeugrumpf
- 3
- Nasenbereich
- 4
- Heckbereich
- 5
- Tragfläche
- 6
- erster
bzw. linker Außenhautbereich
- 7
- rechter
bzw. zweiter Außenhautbereich
- 8
- Innenverkleidung
- 9
- Innenverkleidungssegment
- 10
- Deckenverkleidung
- 11
- Seitenverkleidung
- 12
- Außenhautsegment
- 13
- Innenverkleidungssegment
- 14
- Gang
- 15
- Boardingtür
- 16
- Rumpfseitenspant
- 17
- Flugzeugrumpfabschnitt
- 18
- gradliniger
Flugzeugrumpfabschnitt
- 19
- Nasenteil
- 20
- Rumpfteil
- 21
- Zwischensektion
- 22
- Sitzreihe