DE102006031436A1 - Strukturelement, Verfahren zur Herstellung eines derartigen Strukturelements und Flugzeug mit einem derartigen Strukturelement - Google Patents

Strukturelement, Verfahren zur Herstellung eines derartigen Strukturelements und Flugzeug mit einem derartigen Strukturelement Download PDF

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Abstract

Offenbart ist ein mehrschichtiges Strukturelement, insbesondere ein Hautfeld für einen Flugzeugrumpf, mit einer Vielzahl von Metallbahnen und Faserbahnen, die in mehreren Schichten angeordnet sind, wobei benachbarte Metallbahnen einer Schicht jeweils einen stufenförmigen Verbindungsbereich bilden und wobei auf einer von einer Innenfläche des Strukturelements abgewandten Außenfläche in Umfangsrichtung des Strukturelements ein Materialstreifen zum zumindest abschnittsweisen Abdecken eines außenliegenden Verbindungsbereiches vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Strukturelement, insbesondere ein Hautfeld für einen Flugzeugrumpf, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Strukturelements sowie ein Flugzeug mit einem derartigen Strukturelement.
  • Flugzeugrümpfe weisen eine Vielzahl von einzelnen Hautfeldern auf, die miteinander verbunden sind. Bekannte Hautfelder bestehen aus dem Material Glare® und sind Verbundwerkstoffe aus Metallbahnen und Faserbahnen, die sandwichartig in mehreren Schichten angeordnet sind. Die Metallbahnen verlaufen üblicherweise in Längsrichtung des Strukturelements. Benachbarte Metallbahnen einer Schicht sind im Bereich ihrer längsseitigen Randabschnitte durch flächige Überlappungen miteinander verbunden, wodurch eine Vielzahl von stufenförmigen Verbindungsbereichen ausgebildet ist. Benachbarte Faserbahnen einer Schicht liegen stoßartig aneinander an. Zur Verstärkung der Hautfelder in Bereichen der Hinterbaustruktur wie Spante kann die Anzahl der Metallbahnen bzw. Faserbahnen erhöht sein.
  • Nachteilig an diesen verbundwerkstoffartigen Hautfeldern ist, dass eine Vernietung in Umfangsrichtung durch außenliegende Verbindungsbereiche eingeschränkt ist, da für eine vorschriftsmäßige Vernietung die Nieten in einem gewissen Mindestrandabstand zu den Längskanten der außenliegenden Randabschnitten zu setzen sind und eine bestimmte Nietteilung aufweisen müssen. Hierdurch wird die Abstimmung zwischen dem Aufbau des Hautfeldes bzw. den Verbindungen der Metallbahnen und der Hinterbaustruktur wie den Spanten sehr aufwendig und unflexibel für Änderungen. Insbesondere im Quernahtbereich ergeben sich Probleme, um eine druckdichte Verbindung zu erzielen. Die Mindestrandabstände und die Nietteilung können zwar durch eine gezielte Mischvernie tung, d.h. die Verwendung von Nieten mit unterschiedlichen Durchmessern, zwischen zwei Stringern beeinflusst werden, jedoch erhöht die Vielzahl von Nieten mit verschiedenen Durchmessern die Fehlerquote in der Fertigung.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Strukturelement, insbesondere für einen Flugzeugrumpf, zu schaffen, das eine flexible Anordnung der Hinterbaustruktur und druckdichte Quernahtbereiche erlaubt, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Strukturelements sowie ein Flugzeug mit einem derartigen Strukturelement.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Strukturelement mit den Merkmalen nach Anspruch 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 10 und durch ein Flugzeug mit den Merkmalen nach Anspruchs 12.
  • Ein erfindungsgemäßes Strukturelement, insbesondere für einen Flugzeugrumpf, hat eine Vielzahl von Metallbahnen und Faserbahnen, die sandwichartig in mehreren Schichten angeordnet sind. Benachbarte Metallbahnen einer Schicht weisen jeweils einen Verbindungsbereich mit sich überdeckenden Randabschnitten auf. Erfindungsgemäß ist auf einer von einer Innenfläche des Strukturteils abgewandten Außenfläche zumindest ein in Umfangsrichtung des Strukturelements verlaufender Materialstreifen zum zumindest abschnittsweisen Abdecken eines außenliegenden Verbindungsbereiches vorgesehen. Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass es keine Einschränkung bei der Vernietung der Hautfelder bzw. der Hinterbaustruktur wie Querstoßlaschen und Spanten gibt, da durch die Materialstreifen im Bereich der Hinterbaustruktur bzw. der Quernahtbereiche eine in Umfangsrichtung des Strukturelements durchgehende Materialbahn geschaffen ist. Somit wird eine Mischvernietung zwischen zwei Stringern zumindest wesentlich reduziert.
  • Bevorzugterweise ist jeweils ein Materialstreifen zum abschnittsweisen Abdecken einer Vielzahl von in Umfangsrichtung des Strukturelements nebeneinander angeordneten Verbindungsbereichen vorgesehen.
  • Die Materialstreifen können insbesondere in Quernahtbereichen und/oder in Spantenbereichen angeordnet sein.
  • Vorzugsweise sind die Materialstreifen zu benachbarten Außenflächenabschnitten der jeweiligen Metallbahn derart zurückgesetzt, dass die Materialstreifen und die benachbarten Außenflächenabschnitte im Wesentlichen in einer Ebene liegen und somit die Außenfläche des Strukturelements im Wesentlichen eben ist.
  • Zur Erhöhung der lokalen Tragfähigkeit des Hautfeldes kann der Materialstreifen über zumindest eine Faserbahn an außenliegenden Metallbahnabschnitten befestigt sein.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Materialstreifen mit seinem Randbereich unmittelbar an den außenliegenden Metallbahnabschnitten befestigt.
  • Vorzugsweise bestehen der zumindest eine Materialstreifen und die Metallbahnen aus dem gleichen Material, insbesondere aus Aluminium.
  • Die Fasern der Faserbahnen sind vorzugsweise Glasfasern.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines derartigen Strukturelements sieht vor, die einzelnen Metallbahnen, Faserbahnen und den zumindest einen Materialstreifen zum Strukturelement zu verbacken, Erfindungsgemäß wird vor dem Verlegen der Metallbahnen und Faserbahnen in Längsrichtung des herzustellenden Strukturelements in eine Form der zumindest eine Materialstreifen in Umfangsrichtung des zu formenden Strukturelements in die Form gelegt, wobei wahlweise auf den zumindest einen Materialstreifen vor dem Verlegen der Metallbahnen in Längsrichtung zumindest abschnittsweise Faserbahnen gelegt werden.
  • Bevorzugterweise werden eine Vielzahl von Materialstreifen in Längsrichtung des herzustellenden Strukturelements nebeneinander zum jeweiligen abschnittsweisen Abdecken eines Quernahtbereichs und/oder eines Spantenbereichs in die Form gelegt.
  • Ein erfindungsgemäßes Flugzeug ist mit zumindest einem sandwichartigen Strukturelement versehen, das auf einer von einer Innenfläche abgewandten Außenfläche zumindest einen Materialstreifen zum zumindest abschnittsweisen Abdecken eines außenliegenden Verbindungsbereiches benachbarter Metallbahnen aufweist.
  • Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
  • Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von schematischen Darstellungen näher erläutert. Es zeigen
  • 1 eine Innenansicht auf ein erfindungsgemäßes Strukturelement,
  • 2 einen Längsschnitt durch das Strukturelement aus 1 entlang der Linie A-A,
  • 3 eine Detaildarstellung aus 2 im Spantenbereich,
  • 4 eine Detaildarstellung aus 2 im Quernahtbereich, und
  • 5 einen Querschnitt durch die Detaildarstellung aus 4 entlang der Linie B-B.
  • 1 zeigt eine Ansicht auf eine Innenfläche 2 eines beispielhaften Strukturelements 4 eines Flugzeugs. Das Strukturelement 4 ist ein Hautfeld eines Flugzeugrumpfes und weist eine im Wesentlichen rechteckige Gestalt auf. Das Hautfeld 4 hat, wie in den 2 bis 5 näher erläutert, eine Vielzahl von in Längsrichtung L des Hautfeldes verlaufenden Metallbahnen 6a bis 6f, die sandwichartig mit Faserbahnen 8a bis 8d in einem Autoklaven aus mehreren Schichten verbacken sind. Die Metallbahnen 6a bis 6f bestehen vorzugsweise aus Aluminium und die Fasern der Faserbahnen 8a bis 8d sind vorzugsweise Glasfasern. Es sind jedoch auch andere Materialien wie zum Beispiel eine Metalllegierung, Kohlefaser oder Naturfasern vorstellbar. Die benachbarten Metallbahnen 6a bis 6f einer Schicht sind jeweils durch Überdeckung ihrer benachbarten in 5 gezeigten sich in Längsrichtung L des Hautfeldes 4 erstreckenden Randabschnitte 10a bis 10f in Verbindungsbereichen 12a, 12b, 12c miteinander verbunden. Diese versetzt zueinander angeordneten Verbindungsbereiche 12a, 12b, 12c bilden jeweils einen in 1 schraffiert angedeuteten Klebenahtbereich 13a bis 13d in Längsrichtung. Die benachbarten Faserbahnen der Schichten 8a bis 8d liegen stirnseitig aneinander an. Eine detaillierte Beschreibung des sandwichartigen Aufbaus des Hautfeldes 4 erfolgt in den 2 bis 5.
  • Zur Stabilisierung des Hautfeldes 4 in Quer- bzw. Umfangsrichtung U sind in Längsrichtung L nebeneinander eine Vielzahl von in 1 nicht gezeigten Spanten 14 (vgl. 3) angeordnet, die sich in Umfangsrichtung U des Hautfeldes 4 erstrecken.
  • Zur Stabilisierung des Hautfeldes 4 in Längsrichtung L sind gemäß 1 in Umfangsrichtung U des Hautfeldes 4 nebeneinander eine Vielzahl von nicht gezeigten Stringern auf der Innenfläche 2 angeordnet, die bevorzugterweise mit dem Hautfeld 4 verklebt sind.
  • Zur Verbindung des Hautfeldes 4 mit anderen Hautfeldern 4 in Umfangrichtung U weist das Hautfeld 4 an seinen voneinander abgewandten Endabschnitten sich in Umfangsrichtung U erstreckende Quernahtbereiche 16a, 16b auf. Die Verbindung in den Quernahtbereichen 16a, 16b erfolgt mittels nicht gezeigten Quernahtlaschen. Die endseitige Verbindung der Stringer benachbarter Hautfelder erfolgt über jeweils eine in 5 gepunktet angedeutete Stringerkupplung 18 im Bereich der Quernahtbereiche 16a, 16b.
  • An von den Spanten 14 und von den Quernahtbereichen 16a, 16b abgewandten Abschnitten einer Außenfläche 20 des Hautfeldes 4 sind eine Vielzahl von gestrichelt dargestellten erfindungsgemäßen Materialstreifen 22a bis 22q angeordnet. Die Materialstreifen 22a bis 22q erstrecken sich in Umfangsrichtung U des Hautfeldes 4 maximal im Wesentlichen über die gesamte Länge der Spante bzw. der Quernahtbereiche 16a, 16b und bedecken dabei erfindungsgemäß zumindest abschnittsweise eine Vielzahl von den in Längsrichtung L des Hautfeldes 4 verlaufenden radial außenliegenden Verbindungsbereichen 12c (vgl. 5). Die Materialstreifen 22a bis 22q können jedoch auch an anderen Abschnitten der Außenfläche 20, wie zum Beispiel im Bereich eines Niet, angeordnet sein. Vorzugsweise bestehen die Materialstreifen 22a bis 22q aus dem gleichen Material wie die Metallbahnen 6a bis 6f.
  • 2 ist ein Längsschnitt durch das Hautfeld 4 aus 1 entlang der Linie A-A und stellt den sandwichartigen Schichtenaufbau des Hautfeldes 4 dar. Gemäß den vergrößerten Darstellungen in den 3 und 4 weist das Hautfeld 4 drei Schichten aus Metallbahnen 6a, 6c, 6e auf, zwischen denen jeweils zwei Faserbahnen 8a, 8b bzw. 8c, 8d angeordnet sind. Benachbarte Faserbahnen 8a, 8b bzw. 8c, 8d einer Schicht sind mit ihren Fasern um 90° versetzt zueinander angeordnet.
  • Im Bereich eines Spantes 14 und im Quernahtbereich 16a ist gemäß 2 jeweils auf der Außenfläche 20 ein in Umfangsrichtung U verlaufender Materialstreifen 22a, 22b angeordnet, wodurch die Dicke des Hautfeldes 4 in diesem Bereich entsprechend erhöht ist. Die Materialstreifen 22a, 22b sind jeweils in einer durch eine bei der Herstellung entstehenden stufenartigen radial nach innen versetzten Verformung 24a, 24b des Hautfeldes 4 angeordnet und mit den sie tragenden bzw. von ihnen bedeckten Metallbahnabschnitten 28a, 28b verbacken. Zur Erhöhung der Tragfähigkeit sind gemäß den 3 und 4 sind zwischen jeweils einem Mittenabschnitt 21a, 21b des Materialstreifens 22a, 22b zwei sandwichartig angeordnete sich in Umfansgrichtung U erstreckende Faserbahnen 26a, 26b bzw. 26c, 26d vorgesehen. In sich dem jeweiligen Mittenabschnitten 21a, 21b seitlich anschließenden sich in Umfangsrichtung U erstreckenden Randflächen 23a, 23b bzw. 23c sind die Materialstreifen 22a, 22b unmittelbar mit den ihnen zugewandten Stufenflächen 25a, 25b bzw. 25c der Verformung 24a, 24b verbunden. Die Verbindung der Randflächen 23a bis 23c mit der jeweiligen Stufenfläche 25a bis 25c erfolgt jeweils mittels eines Klebemittels und stellt somit eine Metall-Metall-Klebung dar. Die maximale Tiefe der Verformung 24a, 24b in radialer Richtung entspricht im Wesentlichen der Dicke bzw. Wandstärke der Materialstreifen 22a, 22b mit den Faserbahnen 26a, 26b bzw. 26c, 26d und bewirkt, dass die Materialstreifen 22a, 22b mit benachbarten Metallbahnabschnit ten 30a, 30b bzw. 30c in einer Ebene 32 liegen und somit die Außenfläche 20 nahezu eben ausgebildet ist. Entsprechend der außenliegenden Verformung 24a, 24b ist die Innenfläche 2 in diesem Hautfeldabschnitt radial nach innen versetzt.
  • Ein beispielhaft in 3 gezeigter Spant 14 ist vorzugsweise T-förmig ausgebildet und mittels einer Vielzahl von Nieten 34a, 34b an dem Hautfeldes 4 befestigt. Die Nieten 34a, 34b sind durch die einzelnen Schichten und den jeweiligen Materialstreifen 22b durchlaufende nicht dargestellte Nietbohrungen geführt, wobei sie mit ihrem nicht dargestellten Kopf an der Außenfläche 20 bzw. dem jeweiligen Materialstreifen 22b anliegen. D.h., die Nieten 34a, 34b sind von außen durch die Nietbohrung geführt.
  • 4 zeigt eine Detaildarstellung des Quernahtbereichs 16a aus 2. Zusätzlich zu den drei Metallbahnschichten und den drei Faserbahnschichten ist ein blechförmiges Ausgleichselement 36 dargestellt, welches näher anhand der Querschnittdarstellung in 5 erläutert wird.
  • 5 ist ein Schnitt durch das Hautfeld 4 entlang der Linie B-B in 4. Zum besseren Verständnis der Erfindung ist punktiert eine an der Innenfläche 2 angeordnete Stringerkupplung 18 zum endseitigen Verbinden der jeweiligen Stringer benachbarter Hautfelder 4 angedeutet.
  • Die Stringerkupplung 18 ist vorzugsweise L-förmig mit einem flächig auf der Innenfläche 2 aufliegenden kurzen Schenkel 38 und mit einem sich senkrecht vom kurzen Schenkel 38 erstreckenden langen Schenkel 40 versehen. Die Stringerkupplung 18 ist mittels den kurzen Schenkel 38, die Schichten des Hautfeldes 4 sowie den Materialstreifen 22a durchlaufende strichpunktiert angedeutete Nieten 42 an dem Hautfeld 4 befestigt.
  • Die Verbindungsbereiche 12a bis 12c sind durch Verbindungen benachbarter Metallbahnen 6a bis 6f gebildet. Die benachbarten Metallbahnen 6a, 6b bzw. 6c, 6d bzw. 6e, 6f überlappen sich in ihren Randabschnitten 10a, 10b bzw. 10c, 10d bzw. 10e, 10f wobei der Randabschnitt 10b, 10d, 10f der einen Metallbahn 6b, 6d, 6f um die Wandstärke der benachbarten Metallbahn 6a, 6c, 6e versetzt und flächig in Überdeckung mit dem Randabschnitt 10a, 10c, 10e der benachbarten Metallbahn 6a, 6c, 6e gebracht ist, so dass die benachbarten Metallbahnen 6a, 6b, bzw. 6c, 6d, bzw. 6e, 6f in ihren Verbindungsbereichen 12a, 12b, 12c gedoppelt sind und sich eine stufenartige Ausbildung ergibt. Die Metallbahnen 6a bis 6f der einzelnen Metallbahnschichten sind über die Faserbahnen 8a bis 8d voneinander beabstandet. Die Metallbahnen 6e, 6f der außenliegenden Schicht sind mit einer Plattierbeschichtung 44 als Korrosionsschutz versehen.
  • Zum Ausgleich der bei der Doppelung der Randabschnitte 10a bis 10f benachbarter Metallbahnen 6a bis 6f sich auszubildender Dickenunterschiede bzw. Schichtenanzahl sind mehrere Ausgleichselemente 36, 46 in Form von Metallplatten, vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Metallbahnen 6a bis 6f, abschnittsweise zwischen zwei Metallbahnen 6a, 6c bzw. 6b, 6d gelegt. Die Ausgleichselemente 36, 46 sind über Faserbahnen 56a, 56b bzw. 58a, 58b in das Hautfeld 4 eingebettet.
  • Aufgrund der Doppelung der Randabschnitte 10a bis 10f der benachbarten Metallbahnen 6a bis 6f sind in Umfangsrichtung U des Hautfeldes 4 stirnseitig der Randabschnitte 10a bis 10f eine Vielzahl von keilförmigen mit einem Klebemittel aufgefüllten Hohlräume 48a bis 48e gebildet, die sich jeweils von einer Umlenkkante 52 des stufenartigen Randabschnitts 10f der einen Metallbahn 6f zu einer der Umlenkkante 52 zugewandten Stirnfläche 54 des ebenen Randabschnitts 6e der benachbarten Metallbahn 6f erstrecken.
  • Die Materialstreifen 22a, 22b sind auf den die Plattierbeschichtung 44 aufweisenden außenliegenden Metallbahnen 6e, 6f mittelbar über die Faserbahnen 26a, 26b zumindest abschnittweise angeordnet. Die Materialstreifen 22a, 22b verlaufen in Umfangsrichtung U des Hautfeldes 4 und bedecken zumindest abschnittsweise die Verbindungsbereiche 12c und insbesondere die Hohlräume 48e. Die Überdeckung hat den Vorteil, dass ausgehend von der Position der Nieten 42 zur Befestigung der Stringerkupplung 18 weitere notwendige Nieten 50a bis 50f zur Verbindung der Hautfelder 4 über Quernahtlaschen in Umfangsrich tung U des Hautfeldes 4 bzw. zur Befestigung der Hinterbaustruktur unabhängig von einzuhaltenden Mindestrandabständen zu den Umlenkkanten 52 bzw. den Stirnflächen 54 positioniert werden können, da durch die Materialstreifen 22a, 22b die außenliegenden Hohlräume 48e abschnittsweise im Bereich der zu setzenden Nieten 42, 50a bis 50f geschlossen werden und die Nieten 42, 50a bis 50f somit durch die Hohlräume 48e verlaufen können. Somit können die Nieten 42, 50a bis 50f mit einheitlichen Durchmessern in gleichmäßigen Abständen voneinander gesetzt werden, so dass sowohl die benachbarten Hautfelder 4 druckdicht miteinander verbunden werden können als auch die eingangs erwähnte Mischvernietung entfällt.
  • Die Materialstreifen 22a bis 22q können derart positioniert werden, dass sie als Verstärkungselemente dienen, so dass die Anzahl der Metallbahnschichten und der Faserbahnschichten in Kombination mit den erfindungsgemäßen Materialstreifen 22a bis 22q im Vergleich zu den eingangs beschriebenen Strukturelementen ohne Materialstreifen 22a bis 22q jedoch mit zwischen den Metall- und den Faserbahnen integrierten Verstärkungselementen nicht erhöht ist.
  • Bei einem beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des vorbeschriebenen Hautfeldes 4 werden zuerst die Materialstreifen 22a bis 22q in Umfangsrichtung U des herzustellenden Hautfeldes 4 in eine Form gelegt. Wahlweise werden dann auf die Materialstreifen 22a bis 22q jeweils zwei Faserbahnen 26a, 26b bzw. 26c, 26d gelegt. Anschließend werden die Metallbahnen 6a bis 6f und die Faserbahnen 8a bis 8d schichtweise in Längsrichtung L des auszubildenden Hautfeldes 4 in die Form gelegt, wobei sie mit ihren Verbindungsbereichen 12a bis 12c zumindest abschnittsweise die Materialstreifen 22a bis 22q kreuzen. Zusätzlich können beim schichtenartigen Verlegen der Metallbahnen 6a bis 6f und der Faserbahnen 8a bis 8d Ausgleichselemente 36, 46 zum Ausgleichen von Wandstärkenunterschieden und/oder Verstärkungselemente zum Verstärken von hoch belasteten Bereichen des Hautfelds 4 verlegt werden. Nach dem Verlegen der Metallbahnen 6a bis 6f, der Faserbahnen 8a bis 8d, der Ausgleichselemente 36, 46 und/oder der Verstärkungselemente wird die Form in einen Autoklaven bewegt und die einzelnen Schichten unter gezielter Druckbe aufschlagung zum Hautfeld 4 verbacken. Anschließend werden die Stringer auf die Innenfläche 2 der Hautfeldes 4 gelegt und mit dem Hautfeld 4 in einem erneuten Autoklavenprozess verbacken.
  • Bei einer Alternative werden die Materialstreifen 22a bis 22q nachträglich auf das Hautfeld 4 aufgebracht.
  • Offenbart ist ein mehrschichtiges Strukturelement, insbesondere ein Hautfeld für einen Flugzeugrumpf, mit einer Vielzahl von Metallbahnen und Faserbahnen, die in mehreren Schichten angeordnet sind, wobei benachbarte Metallbahnen einer Schicht jeweils einen stufenförmigen Verbindungsbereich bilden, und wobei auf einer von einer Innenfläche des Strukturelements abgewandten Außenfläche in Umfangsrichtung des Strukturelements ein Materialstreifen zum zumindest abschnittsweisen Abdecken eines außenliegenden Verbindungsbereiches vorgesehen ist.
    • 2
    Innenfläche
    4
    Hautfeld
    6a bis 6f
    Metallbahn
    8a bis 8d
    Faserbahn
    10a bis 10f
    Randabschnitt
    12a bis 12c
    Verbindungsbereich
    13a bis 13d
    Klebenahtbereich in Längsrichtung
    14
    Spant
    16a, 16b
    Quernahtbereich
    18
    Stringerkupplung
    20
    Außenfläche
    21a, 21b
    Mittenabschnitt
    22a bis 22q
    Materialstreifen
    23a, 23b, 23c
    Randflächen
    24a, 24b
    Verformung
    25a, 25b, 25c
    Stufenfläche
    26a bis 26d
    Faserbahn
    28a, 28b
    Metallbahnabschnitt
    30a, 30b, 30c
    Metallbahnabschnitt
    32
    Ebene
    34a, 34b
    Niet
    36
    Ausgleichselement
    38
    kurzer Schenkel
    40
    langer Schenkel
    42
    Niet
    44
    Plattierbeschichtung
    46
    Ausgleichselement
    48a bis 48e
    Hohlraum
    50a bis 50f
    Niet
    52
    Umlenkkante
    54
    Stirnfläche
    56a, 56b
    Faserbahn
    58a, 58b
    Faserbahn

Claims (12)

  1. Strukturelement, insbesondere ein Hautfeld (4) für einen Flugzeugrumpf, mit einer Vielzahl von Metallbahnen (6a bis 6f) und Faserbahnen (8a bis 8d), die sandwichartig in mehreren Schichten angeordnet sind, wobei benachbarte Metallbahnen (6a bis 6f) einer Schicht einen Verbindungsbereich (12a, 12b, 12c) mit sich überdeckenden Randabschnitten (10a bis 10f) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung (U) des Strukturelements (4) auf einer von einer Innenfläche (2) des Strukturelements (4) abgewandten Außenfläche (20) ein Materialstreifen (22a bis 22q) zum zumindest abschnittsweisen Abdecken eines außenliegenden Verbindungsbereiches (12c) vorgesehen ist.
  2. Strukturelement nach Anspruch 1, wobei jeweils ein Materialstreifen (22a bis 22q) zum abschnittsweisen Abdecken einer Vielzahl von in Umfangsrichtung des Strukturelements (4) nebeneinander angeordneten Verbindungsbereichen (12a, 12b, 12c) vorgesehen ist.
  3. Strukturelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Materialstreifen an Quernahtbereichen (16a, 16b) und/oder Spantenbereichen angeordnet sind.
  4. Strukturelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Materialstreifen (22a bis 22q) in einer bei einer Herstellung des Strukturelements (4) sich ausbildenden Verformung (24a, 24b) angeordnet sind.
  5. Strukturelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen den Materialstreifen (22a bis 22q) bedeckenden Metallbahnabschnitten (28a, 28b) zumindest eine Faserbahn (26a bis 26d) angeordnet ist.
  6. Strukturelement nach Anspruch 5, wobei die Materialstreifen mit sich in Umfangsrichtung U erstreckenden Randflächen (23a bis 23d) unmittelbar mit ihnen zugewandten Stufenflächen (25a bis 25d) der Verformung 24a, 24b verbunden sind.
  7. Strukturelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Materialstreifen (22a bis 22q) aus dem gleichen Material wie die Metallbahnen (6a bis 6f), bevorzugterweise Aluminium, bestehen.
  8. Strukturelement nach Anspruch 6, wobei die Fasern der Faserbahnen (26a bis 26d) Glasfasern sind.
  9. Strukturelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Materialstreifen (22a bis 22q) die Funktion eines Verstärkungselements übernimmt.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Strukturelements nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten: • Legen von zumindest eines Materialstreifens (22a bis 22q) in Umfangsrichtung (U) des herzustellenden Strukturelements (4) in eine Form, • sandwichartiges Legen von Schichten aus Metallbahnen (6a bis 6f) und Faserbahnen (8a bis 8d) in Längsrichtung (L) des herzustellenden Strukturelements (4) zumindest abschnittsweise auf die Materialstreifen (22a bis 22q) und • Verbinden der Schichten mit dem Materialstreifen (22a bis 22q) zu einem Strukturelement (4), • wobei wahlweise auf die Materialstreifen (22a bis 22q) zumindest abschnittsweise Faserbahnen (26a, 26b) gelegt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei eine Vielzahl von Materialstreifen (22a bis 22q) zum jeweiligen abschnittsweisen Abdecken eines Quernahtbereichs (16a, 16b) und/oder eines Spantenbereichs in die Form gelegt werden.
  12. Flugzeug mit einem Strukturelement (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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