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Die Erfindung bezieht sich auf eine Bodenstruktur, insbesondere eine Bodenstruktur für einen Flugzeugrumpf.
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Obwohl für beliebige Bodenstrukturen verwendbar, werden die Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf eine Bodenstruktur in einem Flugzeugrumpf näher erläutert.
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Das Innere eines Flugzeugrumpfes ist für Passagierflugzeuge in mehrere Stockwerke oder Bereiche unterteilt. Typischerweise befindet sich in einem untersten Stockwerk ein Raum für Luftfracht (Cargo) und Gepäck. In einem oder mehreren darüber liegenden Stockwerken sind die Sitzreihen und Aufenthaltsräume für die Passagiere untergebracht.
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In einer den Erfindern bekannten Technik ist ein Boden für die oberen Stockwerke auf Querträgern angeordnet. Diese Querträger werden durch in Hochrichtung ausgerichtete Streben getragen. In Rumpfquerrichtung und Rumpflängsrichtung wirkende Kräfte werden durch die Querträger seitlich an Spanten des Flugzeugrumpfes übertragen. Damit die Kräfte, insbesondere in Rumpflängsrichtung auftretende Kräfte, übertragen werden können, erstrecken sich die Querträger bis zu den Spanten und sind mit diesen direkt verbunden.
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Die Querträger, die in Hochrichtung angeordneten Streben und die Spante mit der Außenhaut des Flugzeugrumpfes umschließen einen Randbereich, in welchem typischerweise Versorgungsleitungen, Signalleitungen etc. verlegt werden. Nach der Montage der Querträger und des Bodens ist der Zugang zu diesem Randbereich erheblich erschwert, weshalb eine nachträgliche Einbringung von Versorgungsleitungen etc. während der Flugzeugherstellung aufwändig ist.
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In der
DE 31 41 869 A1 ist eine Fußbodenkonstruktion für einen Flugzeugrumpf beschrieben, bei welcher sich einstückig ausgeführte Fußbodenplatten annähernd über den gesamten Rumpf-Innendurchmesser erstrecken. Diese Fußbodenplatten sind in der Nähe ihrer seitlichen Ränder durch vertikal verlaufende Flächenbauteile abgestützt. An diesen seitlichen Rändern sind die Fußbodenplatten ferner zur Übertragung von in Längsrichtung des Rumpfes wirkenden Kräften über Stangen mit einer Rumpfaußenstruktur verbunden.
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Die
DE 101 45 276 A1 befasst sich mit einem Flugzeug mit einer tragenden, druckbeaufschlagten Primärstruktur sowie mit einem nicht druckbeaufschlagten Frachtraum unterhalb eines Bodens der Primärstruktur. Dieser Boden ist bevorzugt als eine im Querschnitt durch den Flugzeugrumpf kreisbogenabschnittförmige Unterschale ausgeführt. An die Unterschale grenzt eine Oberschale, wobei sich zwischen Übergangsbereichen zwischen Ober- und Unterschale eine bevorzugt geradlinig verlaufende Fußbodenplatte erstreckt.
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In der
US 5 871 178 A ist eine Dekompressionsplattenanordnung zur Verwendung in einer Trennwand oder in einem Kabinenboden eines Flugzeugs beschrieben. Der Kabinenboden ist hierbei mit Dekompressionsöffnungen versehen, wobei die Dekompressionsplattenanordnung von der Seite eines Frachtraums her in einer Dekompressionsöffnung montiert wird.
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Die
US 5 876 024 A beschreibt einen Einsatz, der in einem Flugzeug zur Befestigung einer Bodenplatte an einer Trägerstruktur dient. Ein starres äußeres Element des Einsatzes ist in einer zylindrischen Bohrung in der Bodenplatte befestigt, während ein starres inneres Element des Einsatzes eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme eines Befestigungsmittels aufweist.
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Das innere und äußere Element sind durch ein Elastomerelement voneinander isoliert.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine tragende Struktur für einen Boden bereitzustellen, die einen verbesserten Zugang zu dem Randbereich ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Bodenstruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Bodenstruktur für einen Rumpf beinhaltet mehrere Querträger, denen jeweils mindestens eine erste Strebe und mindestens eine zweite Strebe für eine Anbindung des jeweiligen Querträgers an dem Rumpf zugeordnet sind; wobei die mindestens eine erste Strebe in entsprechend einem ersten Richtungsvektor und die mindestens zweite Strebe entsprechend einem zweiten Richtungsvektor ausgerichtet sind; und wobei sich die Projektionen des ersten Richtungsvektors und des zweiten Richtungsvektors auf die Rumpflängsrichtung für eine Aufnahme einer in Rumpflängsrichtung auf die Bodenstruktur einwirkenden Kraft durch die ersten und zweiten Streben unterscheiden.
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Eine Idee der Erfindung besteht darin, einen Zugang zu dem Randbereich von oben, d. h. von dem Passagierbereich zu ermöglichen. Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, die kraftaufnehmenden Strukturen in ihren Abmessungen zu verringern oder gar zu beseitigen, welche den Randbereich nach oben abschließen. Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die in Rumpflängsrichtung wirkenden Kräfte durch die ersten und zweiten Streben an den Rumpf übertragen werden.
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Damit die ersten und zweiten Streben die in Rumpflängsrichtung wirkenden Kräfte übertragen, dürfen die mehreren Streben nicht zusammen um ihre Befestigungspunkte drehbar sein. In anderen Worten der Winkel zwischen der ersten und zweiten Strebe muss durch die Konstruktion fest vorgegeben sein, wobei dieser Winkel in der Ebene zu bestimmen ist, welche durch die Rumpfhochrichtung und die Rumpflängsrichtung definiert ist.
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Um dies zu gewährleisten, sind die erste Strebe und die zweite Strebe in unterschiedlicher erster und zweiter Richtung ausgerichtet, d. h. sind entsprechend unterschiedlicher Richtungsvektoren ausgerichtet. Wichtig ist hierbei, dass eine Komponente des Richtungsvektors in Rumpflängsrichtung des ersten und zweiten Richtungsvektors verschieden ist. Ob die Komponente in Rumpflängsrichtung in der für die Bodenstruktur relevanten Weise unterschiedlich ist, kann durch Projektion des ersten und zweiten Richtungsvektors auf die Rumpflängsrichtung ermittelt werden. In einer Projektion der Richtungsvektoren auf eine Ebene, die durch die Rumpflängsrichtung und die Rumpfhochrichtung aufgespannt wird, erscheinen die beiden Richtungsvektoren dann als unterschiedliche Neigungen bezüglich der Rumpflängsrichtung.
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Der Richtungsvektor sei in dem obigen Sinne ein auf eine Standardlänge, z. B. Eins, normierter Vektor mit drei Richtungskomponenten entsprechend der Rumpflängsrichtung, der Rumpfquerrichtung und der Rumpfhochrichtung. Die Projektionen zweier Richtungsvektoren auf die Rumpflängsachse unterscheiden sich in dem obigen Sinne, wenn der Betrag, also die Länge der Projektion unterschiedlich und/oder die Projektion antiparallel ist.
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Für die Aufnahme einer in Rumpflängsrichtung wirkenden Kraft ist es unerheblich, ob sich die Komponenten in Rumpfquerrichtung des ersten Richtungsvektors und des zweiten Richtungsvektors unterscheiden.
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Für den oben beschriebenen Aspekt der Erfindung ist es ferner nicht zwingend notwendig, dass sämtliche Querträger einer Bodenstruktur mit einer ersten und zweiten Strebe versehen sind.
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Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung weist eine Bodenstruktur für einen Rumpf mehrere Querträger auf, die in Rumpfquerrichtung beabstandet zu dem Rumpf angeordnet sind. Hierdurch wird eine Zugangsmöglichkeit zu dem Randbereich von oben geschaffen. Ferner wird eine Gewichtsersparnis durch die kurzen Querträger erreicht.
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In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Vorrichtung sowie den Aspekten der Erfindung.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind die mehreren Querträger in Rumpfquerrichtung beabstandet zu dem Rumpf angeordnet. Die mehreren Querträger müssen parallel zueinander angeordnet sein.
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Gemäß einer Ausgestaltung sind die ersten und zweiten Streben in zumindest einer Reihe angeordnet, welche entlang der Rumpflängsrichtung ausgerichtet ist. In einer der Reihen kann eine gleiche Anzahl erster Streben und eine gleiche Anzahl zweiter Streben angeordnet sein. Ferner können die Streben einer Reihe in einer Ebene angeordnet sein.
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In einer Ausgestaltung sind die ersten Streben parallel zu der Rumpfhochrichtung ausgerichtet. Hierdurch wird ein optimaler Kraftfluss von in Hochrichtung wirkenden Kräften, d. h. in Schwerkraftrichtung, gewährleistet.
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Gemäß einer Ausgestaltung weist der Rumpf mehrere Spanten auf und an jedem Querträger ist mindestens eine erste Strebe und eine zweite Strebe angeordnet und diese angeordnete erste Strebe und diese angeordnete zweite Strebe sind an zwei verschiedenen Spanten befestigt. Hierdurch werden die nach einem Aspekt der Erfindung benötigten unterschiedlichen ersten und zweiten Richtungen und Richtungsvektoren realisiert. Zudem wird ein direkter Kraftfluss ohne eine große Anzahl zwischengeschalteter mechanischer Elemente auf die tragenden Spanten erreicht. Die Querträger sind vorzugsweise hierbei parallel zu den Spanten angeordnet und können auch in einer Ebene angeordnet sein, die durch die Spanten vorgegeben ist.
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Gemäß einer Weiterbildung ist eine äußere Bodenplatte am Querträger und am Rumpf befestigt. Diese äußere Bodenplatte kann einerseits als Boden für den Passagierraum dienen und ermöglicht zusätzlich einen in Rumpfquerrichtung verlaufenden Kraftfluss. Der Randboden kann lösbar am Querträger und/oder am Rumpf befestigt sein. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise, den Randboden während einer Montage zu entfernen oder gegebenenfalls bei einer einseitigen Halterung wegzuklappen, sodass ein Zugang zu dem Randbereich ermöglicht wird.
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In einer Ausgestaltung ist die äußere Bodenplatte aus einem Faserverbundstoff und/oder aus mehreren Lagen hergestellt und weist einstückige Hülsen auf, die von einer Oberseite der äußeren Bodenplatte bis zu einer Unterseite der äußeren Bodenplatte durchgehend sind und die zum Befestigen der äußeren Bodenplatte an dem Querträger und/oder dem Rumpf mittels Schrauben, Bolzen, Dübeln oder dergleichen dienen. Die äußere Bodenplatte kann vorteilhafterweise mittels eines Faserverbundstoffes hergestellt sein, welcher bei einer geringen Masse eine hohe Steifigkeit in Rumpfquerrichtung aufweist. In gleicher Weise kann durch eine mehrlagige Schicht eine solche äußere Bodenplatte hergestellt sein, z. B. durch eine zwischen zwei Lagen eingeschlossene Wabenstruktur. Die einstückigen Hülsen stellen eine ausreichende mechanische Stabilität bereit, welche ein wiederholtes Einsetzen und Entfernen von Befestigungsmitteln, wie Schrauben, Bolzen, Dübeln ermöglicht. Die einstückigen Hülsen können aus einem Glaswerkstoff, z. B. einen Silicat-Glas hergestellt sein.
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Anstelle durchgehender Hülsen können auch oben geschlossene Hülsen verwendet werden. Eine Befestigung der äußeren Bodenplatte kann durch Zapfen in dem Querträger und/oder dem Rumpf erreicht werden.
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In einer Ausgestaltung sind die Streben mittels eines Scharniergelenks mit dem Querträger und/oder dem Rumpf verbunden. Hierdurch kann die tragende Struktur bei leichten Verwindungen des Flugzeugrumpfes während dem Flug vorteilhafterweise nachgeben.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnungen näher erläutert.
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In den Figuren zeigen:
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1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform;
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2 eine Seitenansicht der Ausführungsform von 1;
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3 eine Draufsicht auf die Ausführungsform der 1 und 2;
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4 einen vergrößerten Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform nach 1;
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5 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform;
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6 eine Vorderansicht einer dritten Ausführungsform;
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7 eine Seitenansicht der dritten Ausführungsform von 6;
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8 eine Detailansicht einer weiteren Ausführungsform;
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9 eine Detailansicht einer weiteren Ausführungsform;
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10 eine Seitenansicht einer der Ausführungsformen von 8 und 9;
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11 eine Vorderansicht einer vierten Ausführungsform; und
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12 eine Detailansicht von der Seite der vierten Ausführungsform von 11.
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In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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In der Beschreibung der folgenden Ausführungsformen werden Richtungen verwendet, die sich an dem fertiggestellten Flugzeug orientieren. Eine Rumpflängsrichtung oder Längsrichtung x ist parallel zu einer Linie, die von der Spitze des Flugzeuges zu dem Heck verläuft. Eine Rumpfquerrichtung oder Querrichtung y ist parallel zu einer Verbindungslinie der Spitze des linken Flügels zu der Spitze des rechten Flügels. Eine Rumpfhochrichtung oder Hochrichtung z ist parallel zur Gravitationsrichtung für ein stehendes Flugzeug.
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Eine Ausführungsform wird nachfolgend anhand der 1, 2 und 3 erläutert, welche eine Vorderansicht, eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht der Ausführungsform zeigen. In 1 ist die Ebene A angedeutet, in welcher die Seitenansicht von 2 liegt. Ferner ist die Ebene B angedeutet, in welcher die Draufsicht von 3 liegt. In 2 bezeichnet die angedeutete Ebene C die Vorderansicht von 1 und die angedeutete Ebene E die Draufsicht von 3. In 3 liegt die Vorderansicht von 1 innerhalb der angedeuteten Ebene D.
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Die Form eines Flugzeugrumpfes wird durch mehrere parallel zueinander angeordnete Spanten 7 festgelegt. Diese sind insbesondere bei großräumigen Flugzeugen kreisförmig, ellipsenförmig oder ovalförmig. Bei kleinen Flugzeugen können sie mitunter auch eine polygonale Form aufweisen.
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In einem Passagierflugzeug wird der Raum innerhalb des Rumpfes für verschiedene Zwecke unterteilt. In einem ersten Bereich, zumeist in dem oberen Bereich, werden die Passagiere untergebracht. In dem unteren Bereich befindet sich ein Frachtgutraum 100, z. B. für Gepäck. Seitlich zu dem Frachtgutraum 100 und begrenzt durch die Spanten und nach oben durch den Boden des Passagierraumes befindet sich ein Randbereich 400, welcher auch als „Bermuda-Dreieck” bekannt ist. In diesem Randbereich 400 werden üblicherweise Versorgungsleitungen, Signalleitungen etc. verlegt.
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Der Boden für den Passagierbereich wird durch mittlere Platten 1 in einem mittleren Abschnitt 300 und durch äußere Platten 2 in einem äußeren Abschnitt 200 gebildet. Der Boden wird von einer Struktur getragen, welche sich aus mehreren Querträgern 6 und mehreren Streben 11, 12 zusammensetzt. Die mehreren Querträger 6 sind typischerweise parallel zueinander angeordnet (3). Die Ausrichtung der länglich ausgebildeten Querträger 6 ist mit ihrer Längsachse im Wesentlichen parallel zu Rumpfquerrichtung y. Die Querträger 6 bilden in bevorzugten Anordnungen zusammen mit Längsträgern 5 eine gitterförmig tragende Struktur. Diese Struktur kann außerhalb des Flugzeugrumpfes vormontiert und dann als vormontierte Einheit auf die Streben 11, 12 aufgesetzt werden.
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Die Querträger 6 sind in Querrichtung y beabstandet zu den Spanten 7. Dadurch ergibt sich ein Freiraum zwischen den Enden 60 der Querträger 6 in Längsrichtung und den Spanten 7. Ein Zugang zu dem Randbereich 400 kann somit von oben bereitgestellt werden, wenn die äußeren Bodenplatten 2 entfernt werden.
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Im nachfolgenden wird insbesondere auf die Anordnung der Streben eingegangen, welche sowohl die Kräfte in Hochrichtung z und auch die Kräfte in Längsrichtung x an eine primäre Rumpfstruktur übertragen, wobei die primäre Rumpfstruktur die Spanten 7, eine Rumpfhaut und sogenannte Stringer, d. h. an der Rumpfhaut angeordnete längstragende Strukturen, aufweist.
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Die Querträger 6 werden durch die Streben 11, 12 getragen. Die Gravitationskräfte, d. h. in Hochrichtung wirkende Kräfte, werden durch die Streben 11, 12 an die primäre Rumpfstruktur übertragen. Die Kraftverteilung auf die einzelnen Streben bestimmt sich nach bekannten Beziehungen, wie z. B. dem Kräfteparallelogramm. Die Streben 11, 12 sind entsprechend den sie u. a. stauchenden Kräften zu dimensionieren.
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Die in Längsrichtung x wirkenden Kräfte werden durch die Verwendung verschieden ausgerichteter Streben erreicht. In der Darstellung in 2 werden zwei verschieden ausgerichtete Streben 11, 12 verwendet. Die einen Streben, nachfolgend als senkrechte Streben 11 bezeichnet, sind entlang einem Richtungsvektor 111 oder Richtung 111 ausgerichtet, welcher parallel zur Hochrichtung ist. Dieser senkrechte Richtungsvektor 111 weist keine Komponente in Längsrichtung x auf. Die anderen Streben, nachfolgend schräge Streben 12 genannt, sind entlang einem Richtungsvektor 112 oder in einer Richtung 112 ausgerichtet, welche eine Komponente in Längsrichtung x aufweist. Somit unterscheiden sich die Richtungsvektoren 111, 112 der senkrechten Strebe 11 und der schrägen Strebe 12 in ihrer Komponente in Längsrichtung X.
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Der Abstand der Befestigungspunkte der senkrechten Strebe 11 und der schrägen Strebe 12 an dem Querträger 6 und der Abstand der Befestigungspunkte der senkrechten Strebe 11 und der schrägen Strebe 12 an den Spanten ist fest. Ebenso sind die Längen der beiden Streben 11, 12 vorgeben. Hierdurch wird im Wesentlichen ein Parallelogramm definiert. Dessen Geometrie und Innenwinkel ist dadurch festgelegt, dass die beiden Streben 11, 12 nicht zu einander parallel sind. Damit ist die Struktur in Längsrichtung x steif und kann die in diese Richtung wirkenden Kräfte übertragen.
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Die senkrechte Strebe 11 weist ein oberes Strebenende 13 und ein unteres Strebenende 15 auf, welche mit geeigneten Befestigungseinrichtungen versehen sind. Analog weist auch die schräge Strebe 12 ein oberes Strebenende 14 und ein unteres Strebenende 16 mit geeigneten Befestigungseinrichtungen auf. Das jeweils obere Strebenende 13, 14 ist mit einem Querträger 6 verbunden. Vorzugsweise sind die Verbindungspunkte der oberen Strebenenden 13, 14 nahe beieinander liegend. Die unteren Strebenenden 15, 16 der senkrechten Strebe 11 und der schrägen Strebe 12 sind mit der primären Rumpfstruktur verbunden, wie in 1 und 2 gezeigt. Eine senkrecht Strebe 11 und eine schräge Strebe 12, welche einem Querträger 6 zugeordnet und mit diesem verbunden sind, sind zwei verschiedenen Spanten 7 zugeordnet und mit diesen entsprechend verbunden. Hierdurch wird die unterschiedliche Komponente in Längsrichtung x des Richtungsvektors 11 der senkrechten Strebe 11 und des Richtungsvektors 112 der schrägen Strebe 12 erreicht.
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Eine zusätzliche Stabilität der tragenden Struktur durch die Querträger 6 und die Streben 11, 12 kann durch Längsträger 5 erreicht werden, welche die Querträger zu einer gitterartigen Struktur verbinden (siehe 3).
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Ein Boden 3 für den Frachtbereich 100 kann durch eine Versteifung 8 bereitgestellt werden, welche einen zusätzlichen Kraftfluss in Querrichtung zwischen der linken und rechten Spantenseite ermöglicht.
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In 4 ist eine Detailansicht für eine weitere Ausführungsform des äußeren Abschnitts 200 und der äußeren Bodenplatte 2 dargestellt. Die in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Elemente können in dieser Ausführungsform übernommen werden. Die äußere Platte 2 kann im Wesentlichen aus einer Platte 35 bestehen, welche aus einem Faserverbundstoff hergestellt ist. In einer Alternative ist in dem Faserverbundstoff eine Zwischenschicht mit einer Wabenstruktur eingesetzt. Um die äußere Platte mit dem Querträger 6 und/oder dem Spant 7 zu befestigen, sind durchgehende Hülsen 32 in der äußeren Platte 2 eingebracht. Durch diese Hülsen 32 können geeignete Befestigungsmaterialien, z. B. Nieten, Schrauben, Bolzen etc. durchgeführt werden. Die Hülsen 32 schützen den Körper 35 aus dem Faserverbundstoff vor Beschädigungen, wenn die Befestigungsmittel eingesetzt oder entfernt werden. Entsprechende wirkende Kräfte oder Belastungen werden durch die Hülsen 32 aufgenommen. Hierdurch ist es möglich, die äußeren Bodenplatten 2 wiederholt zu befestigen und zu entfernen. Ein solches Entfernen ist z. B. dann zweckmäßig, wenn nachträglich während der Montage weitere Systeme in dem Randbereich 400 integriert werden sollen.
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Die Hülsen 32 sind vorzugsweise einstückig und aus einem nicht korrodierbaren Material, z. B. Glas, hergestellt.
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Eine Befestigung der äußeren Platte 2 an dem Spant 7 kann durch einen Winkel 33 oder eine sonstig geartete Befestigungseinrichtung erfolgen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, die äußere Platte 2 nur einseitig mit einer Niete oder ähnlichem Befestigungsmittel zu befestigen, d. h. entweder an dem Querträger 6 oder dem Spant 7. An der anderen Seite wird sie mittels eines Gelenks befestigt. Hierdurch kann die äußere Bodenplatte 2 dann vorteilhafterweise weggeklappt werden.
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Die Längsträger 5 können zugleich eine Sitzschiene 31 integriert aufweisen. Dazu weist der Längsträger 5 eine nach oben hin sich verjüngende Nut auf.
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In 5 ist eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Vorderansicht sowie die Draufsicht entsprechen den 1 und 3. Anstelle einer senkrechten und einer schrägen Strebe werden in dieser Ausführungsform zwei schräge Streben 21, 22 verwendet. Die eine Strebe 21 weist eine nach vorne geneigte Richtung 121 oder entsprechenden Richtungsvektor 121 und die andere Strebe 22 eine nach hinten geneigte Richtung 122 oder entsprechenden Richtungsvektor 122 auf. Unter „nach vorne geneigt” wird hierbei verstanden, dass bei einer Betrachtung der Strebe von unten nach oben diese zur Flugzeugspitze (negative Längsrichtung x) zeigt. „Nach hinten geneigt” bezeichnet entsprechend, dass die Strebe 22 bei einer Betrachtung von unten nach oben zum Flugzeugende (d. h. in positive Längsrichtung x) zeigt. Durch diese Anordnung der nach vorne geneigten und nach hinten geneigten Streben 21, 22 wird ebenfalls ein Kraftfluss einer in Längsrichtung wirkenden Kraft auf die Spanten 7 erreicht. Die betragsmäßige Neigung der einzelnen Streben 21, 22 kann wie dargestellt gleich, aber auch verschieden sein.
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Zusammen mit den 6 und 7 ist eine dritte Ausführungsform beschrieben. Die in 7 gezeigte Seitenansicht ergibt sich für die in 6 angedeutete Ebene F. In den bisherig beschriebenen Ausführungsformen sind die Streben in Reihen angeordnet und innerhalb dieser Reihen in einer Ebene angeordnet. In dieser dritten Ausführungsform sind die Streben weiterhin in einer Reihe in Richtung der Längsrichtung x angeordnet. Jedoch liegen die einzelnen Streben 71, 72 nicht mehr innerhalb einer Ebene. Der Befestigungspunkt 272 der Strebe 72 liegt höher als der Befestigungspunkt 271 einer zweiten Strebe 71. An dem Querträger 6 können die beiden Streben 71 weiterhin mit einem Befestigungspunkt oder zwei nahe beieinander liegenden Befestigungspunkten 270 verbunden sein. Wesentlich für die Konstruktion ist jedoch, dass in der Projektion, wie sie in der Seitenansicht von 7 dargestellt ist, die Richtung 171 der einen Strebe 71 sich von der Richtung 172 der anderen Strebe 72 unterscheidet. D. h., die Komponenten der entsprechenden Richtungsvektoren 71, 72 in Längsrichtung x unterscheiden sich.
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In den 8, 9 und 10 sind Querträger 61, 62, 63 in Vorderansicht und Seitenansicht dargestellt, welche in den beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden können. Der in 8 gezeigte Querträger 61 ist in einzelnen Abschnitten des Querträgers 61 von geringerer Höhe. Hierdurch kann eine Gewichtsersparnis erreicht werden oder in den Bereich verringerter Höhe die Längsträger 5 eingesetzt werden. In 9 ist ein anderer Querträger 62 gezeigt, dessen Höhe in dem gesamten mittleren Bereich reduziert ist. Vorteilhafterweise können die Querträger im Querschnitt Doppel-T-förmig sein, wie dies beispielhaft für den Querträger 63 in 10 dargestellt ist.
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In den 11 und 12 wird eine vierte Ausführungsform der Erfindung gezeigt, welche zum Erläutern eines Beispiels zum Befestigen der Streben an den Spanten 7 dient. Die einzelnen Spanten 7 eines Flugzeugrumpfes sind parallel zueinander angeordnet und über in Längsrichtung x verlaufenden Längsträgern 51 verbunden. Auf einem solchen Längsträger kann eine Befestigungseinrichtung 53 angeordnet werden. Diese weist geeignete Befestigungslaschen, Bohrungen 54 oder Vorsprünge auf, an welchen die Strebenenden der Streben 73, 74 befestigt werden können. Die Strebenenden können z. B. in Form von Gelenken, vorzugsweise von Schaniergelenken, bereitgestellt sein. Zur mechanischen Stabilisierung und besseren Kraftübertragung kann es vorteilhaft sein, den Längsträger 51, an welchem die Montageeinrichtung 53 angeordnet ist, mittels einer Versteifungseinrichtung 52 zu versteifen, um eine bessere Kraftübertragung zu gewährleisten.
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Der in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen verwendete Querträger weist aufgrund seiner minimalen Länge bereits vorteilhafterweise ein geringes Gewicht auf. Eine zusätzliche Gewichtsreduktion kann durch die Verwendung von Faserverbundstoffen für den Querträger erreicht werden. Alternativ kann der Querträger auch aus Metall hergestellt werden. Die Streben können ebenfalls entweder aus Aluminium oder, besonders bevorzugt, aus einem Faserverbundstoff hergestellt sein. Der Längsträger 5, der auch die Sitzschiene enthält, wird aufgrund der auf ihn durch die Sitze ausgeübten Belastungen aus einem Metall hergestellt. Hierfür eignet sich insbesondere Titan aufgrund seiner geringen Korrosion. Die Bodenplatten sowohl im mittleren als auch äußeren Abschnitt werden aus einem Faserverbundstoff hergestellt und weisen vorzugsweise eine mehrlagige Struktur auf, in welcher eine Wabenstruktur integriert ist. Die Spanten 7 und die Versteifungen 8 können vorzugsweise einstückig aus einem Faserverbundstoff oder alternativ aus einem Metall hergestellt werden.
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Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt.
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Insbesondere wird der Fachmann aus den beschriebenen Ausführungsformen Anregungen für verschiedene geometrische Anordnungen der Streben entnehmen. Hierbei sind auch Kombinationen der in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Geometrien möglich. Insbesondere ist es auch möglich, die Streben an in Querrichtung y beabstandeten Befestigungspunkten an dem Querträger zu befestigen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- äußere Bodenplatte
- 2
- mittlere Bodenplatte
- 3
- Cargoboden
- 5
- Längsträger
- 6, 61, 62, 63
- Querträger
- 7
- Spante
- 8
- Versteifung
- 11, 21, 71, 73
- erste Strebe
- 12, 22, 72, 74
- zweite Strebe
- 13, 14, 23, 24
- oberes Strebenende
- 15, 16, 25, 26
- unteres Strebenende
- 31
- Sitzschiene
- 32
- Hülse
- 33
- Montageeinrichtung
- 35
- Mittelstück
- 51
- Längsstrebe
- 52
- Strebenhalterung
- 53
- Strebenbefestigung
- 54
- Schaniergelenk
- 60
- Querträgerende
- 100
- Frachtbereich
- 200
- Randabschnitt
- 300
- Mittelabschnitt
- 400
- Randbereich
- 111, 112, 121,
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- 122, 171, 172
- Richtungen, Richtungsvektoren
- 270, 271, 272
- Befestigungspunkt
- x
- Längsrichtung (Rumpflängsrichtung)
- y
- Querrichtung (Rumpfquerrichtung)
- z
- Hochrichtung (Rumpfhochrichtung)
