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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flugzeugrumpfelement, mit einer Außenschale und einer Innenschale die in einem Abstand zu der Außenschale angeordnet ist, wobei ein Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale mit einer Luftquelle verbindbar ist.
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Gegenwärtig eingesetzte Passagierflugzeuge umfassen üblicherweise einen Flugzeugrumpf mit einer tragenden Flugzeugstruktur, an deren Außenseite eine Flugzeugaußenhaut befestigt ist. Im Bereich der Passagierkabine sind entsprechende Verkleidungselemente, wie z. B. Seitenpaneele, Deckenpaneele, Türpaneele etc. in einem Abstand zu der Flugzeugaußenhaut an einer Innenseite der Flugzeugstruktur angebracht. Die Kabinenverkleidungselemente können beispielsweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffsandwichmaterial bestehen. Ein zwischen der Flugzeugaußenhaut und den Kabinenverkleidungselementen vorhandener Zwischenraum dient der Aufnahme von Isolierelementen, die dazu dienen, die Passagierkabine insbesondere im Flugbetrieb des Flugzeugs gegen die tiefen Umgebungstemperaturen sowie gegen beispielsweise durch die Flugzeugtriebwerke verursachte Geräuschemissionen zu isolieren. Die Isolierelemente bestehen üblicherweise aus von einer Kunststofffolie umhüllter Glaswolle.
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Die bekannten Isolierelemente ermöglichen die Realisierung der geforderten Wärmedämmungs- und Schallisolationseigenschaften. Ein Flugzeugrumpfaufbau mit einer Flugzeugaußenhaut, in einem Abstand zu der Flugzeugaußenhaut angeordneten Kabinenverkleidungselementen und einer zwischen diesen Komponenten angeordneten Isolationsschicht hat jedoch den Nachteil, dass die Isolationsschicht einen relativ hohen Platzbedarf hat und überdies das Gewicht des Flugzeugs erhöht. Darüber hinaus ist die Montage der Isolationselemente sehr aufwändig. Schließlich hat eine im Betrieb des Flugzeugs üblicherweise nur schwer zu verhindernde Ansammlung von Kondenswasser in den Isolationselementen eine unerwünschte Gewichtszunahme zur Folge und kann unter Umständen zu Korrosionsschäden führen. Wenn Feuchtigkeitsansammlungen in den Isolationselementen festgestellt werden, müssen die Isolationselemente daher in aufwändiger Weise getrocknet oder ausgetauscht werden.
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Zur Beseitigung dieser Nachteile werden derzeit neue Konzepte zur Gestaltung eines Flugzeugsrumpfs erarbeitet. Beispielsweise beschreibt die
DE 101 54 063 A1 ein im Flugzeugbau einsetzbares Primärstrukturelement, das eine innere sowie eine äußere Decklage aus Aluminium oder einem Faserverbundmaterial und ein zwischen den beiden Decklagen angeordnetes und als Faltwabenstruktur ausgebildetes Kernelement umfasst. Gemäß der
DE 101 54 063 A1 kann ein das Kernelement durchströmender Luftstrom dazu genutzt werden, Feuchtigkeit aus dem Kernelement abzuführen und zu einer Feuchte-Managementeinrichtung zu fördern.
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Wenn jedoch der das Kernelement durchströmende Luftstrom selbst nicht sehr trocken ist, kann durch den das Kernelement durchströmenden Luftstrom auch Feuchtigkeit in das Primärstrukturelement eingetragen werden. Sich zwischen den Decklagen im Bereich des Kernelements sammelnde Feuchtigkeit führt jedoch, ähnlich wie sich in der Isolationsschicht einer konventionellen Flugzeugrumpfanordnung sammelnde Feuchtigkeit, zu einer unerwünschten Erhöhung des Gewichts des Primärstrukturelements und kann durch Korrosion oder Eisbildung verursachte Schäden zur Folge haben. Um den Eintrag von Feuchtigkeit in den Zwischenraum zwischen den beiden Decklagen des Primärstrukturelements zu verhindern, kann ein zur Belüftung des Kernelements eingesetzter Luftstrom vor seiner Zuführung in das Kernelement getrocknet werden. Eine Trocknung des zur Belüftung des Kernelements eingesetzten Luftstroms erfordert jedoch zusätzlichen apparativen Aufwand und erhöht den Energiebedarf des Systems sowie das Systemgewicht.
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Aus der
DE 10 2005 047 662 A1 ist eine Druckausgleichsverschraubung für verkabelte und/oder mit Elektrik/Elektronik ausgestattete Gehäuse bekannt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein doppelschaliges Flugzeugrumpfelement bereitzustellen, das es auf einfache und komfortable Art und Weise ermöglicht, schädliche Wasseransammlungen im Inneren des Flugzeugrumpfelements zu verhindern.
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Die Aufgabe wird durch ein Flugzeugrumpfelement mit den Merkmalen des Vorrichtungsanspruchs 1 und ein Flugzeugrumpfsystem mit den Merkmalen des nebengeordneten Vorrichtungsanspruchs 9 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Flugzeugrumpfelement umfasst eine Außenschale und eine Innenschale, die in einem Abstand zu der Außenschale angeordnet ist, wobei ein Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale mit einer Luftquelle verbindbar ist. Im in einem Flugzeug montierten Zustand kann somit der zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements vorgesehene Zwischenraum von Luft durchströmt werden, die dem Zwischenraum von der Luftquelle zugeführt wird. Die Luftquelle ist mit einer in dem Flugzeugrumpfelement ausgebildeten Belüftungsöffnung verbindbar.
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Darüber hinaus kann in dem erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelement mindestens eine Entlüftungsöffnung ausgebildet sein, die dazu dient, Luft aus dem Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des Flugzeugrumpfelements abzuführen. In Abhängigkeit des an der Außenschale bzw. der Innenschale des Flugzeugrumpfelements anliegenden Drucks kann eine in dem Flugzeugrumpfelement ausgebildete Öffnung auch wahlweise als Belüftungsöffnung zur Zufuhr von Luft in den Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des Flugzeugrumpfelements oder als Entlüftungsöffnung zur Abfuhr von Luft aus dem Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des Flugzeugrumpfelements wirken.
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Die in dem erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelement ausgebildete und mit der Luftquelle verbindbare Belüftungsöffnung ist mit einer semipermeablen Membran versehen. Unter einer semipermeablen Membran wird hier eine Membran verstanden, die die Belüftungsöffnung abdeckt und das Eindringen einer ersten Substanz in den Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des Flugzeugrumpfelements verhindert, das Eindringen einer zweiten Substanz in den Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des Flugzeugrumpfelements dagegen zulässt. Darüber hinaus kann auch eine oder jede in dem Flugzeugrumpfelement ausgebildete Entlüftungsöffnung mit einer semipermeablen Membran versehen sein. Die semipermeable Membran verhindert in vorteilhafter Weise das Endringen einer unerwünschten Substanz in den Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements. Gleichzeitig lässt die semipermeable Membran die ungehinderte Zufuhr einer erwünschten Substanz, beispielsweise Luft in den zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements vorgesehenen Zwischenraum zu.
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Vorzugsweise ist die semipermeable Membran in zwei Durchströmungsrichtungen luftdurchlässig. Durch die semipermeable Membran kann dann ungehindert Luft in den Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements zugeführt werden. Gleichzeitig ist eine ungehinderte Abfuhr von Luft aus dem Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements möglich. Eine in dem Flugzeugrumpfelement ausgebildete Öffnung kann dann in Abhängigkeit der Druckverhältnisse in der Umgebung des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements als Belüftungsöffnung oder als Entlüftungsöffnung wirken.
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Die semipermeable Membran ist in einer Einströmrichtung in den Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements wasserundurchlässig. Dadurch kann das Eindringen von Feuchtigkeit in den Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements zuverlässig verhindert werden. Mit der Bildung von Feuchtigkeitsansammlungen im Inneren des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements einhergehende Nachteile, wie z. B. eine unerwünschte Erhöhung des Gewichts des Flugzeugrumpfelements oder durch Korrosion oder Eisbildung verursachte Schäden können somit auch dann vermieden, zumindest aber beträchtlich reduziert werden, wenn ein nicht vorgetrockneter Luftstrom in den Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäß Flugzeugrumpfelements zugeführt wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelement wird durch die semipermeable Membran das Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des Flugzeugrumpfelements durch die Belüftungsöffnung vermieden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass mehrschalige Strukturelemente häufig nicht völlig gegen Feuchtigkeit abgedichtet werden können. Insbesondere bei geklebten Strukturen können zumindest minimale Undichtigkeiten oft nicht ausgeschlossen werden. Durch kleine, beispielsweise im Bereich von Klebeverbindungen auftretende undichte Stellen kann unter Umständen Feuchtigkeit in das Innere des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements eindringen. Um diese Feuchtigkeit aus dem Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements abführen zu können, ist eine in dem Flugzeugrumpfelement ausgebildete und als Entlüftungsöffnung wirkende Öffnung vorzugsweise mit einer semipermeablen Membran versehen, die in einer Ausströmrichtung aus dem Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements wasserdurchlässig ist.
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Wie bereits erwähnt, können in dem erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelement ausgebildete Öffnungen in Abhängigkeit der Druckverhältnisse in der Umgebung des Flugzeugrumpfelements als Belüftungsöffnungen oder als Entlüftungsöffnungen wirken. Grundsätzlich ist es möglich, alle in dem Flugzeugrumpfelement ausgebildeten Öffnungen mit semipermeablen Membranen gleichen Typs zu versehen. Diese Membranen sind dann vorzugsweise in zwei Durchströmungsrichtungen luftdurchlässig, in einer Einströmrichtung in den Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des Flugzeugrumpfelements wasserundurchlässig und in einer Ausströmrichtung aus dem Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des Flugzeugrumpfelements wasserdurchlässig. Die semipermeablen Membranen ermöglichen dann eine ungehinderte Durchströmung der als Belüftungsöffnungen oder als Entlüftungsöffnungen wirkenden Öffnungen mit Luft. Gleichzeitig wird das Eindringen von Wasser durch die Öffnungen vermieden, wohingegen eine ungehinderte Feuchtigkeitsabfuhr durch die Öffnungen gewährleistet wird. Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, verschiedene in dem Flugzeugrumpfelement ausgebildete Öffnungen mit semipermeablen Membranen zu versehen, die verschiedene Eigenschaften aufweisen.
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Als Material für die semipermeable Membran oder die semipermeablen Membranen kann ein Polymermaterial, wie z. B. Polytrimethylsilylpropin (PTMSP), Polyetherimid (PEI), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyethersulfon (PES) oder Polyethylenteraphthalat (PET) verwendet werden. Ferner kann in dem erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelement eine beispielsweise aus der Textiltechnik bekannte atmungsaktive Membran oder eine Nafion®-Membran als semipermeable Membran eingesetzt werden. Atmungsaktive Membranen, wie z. B. Goretex®-Membranen sind für Wasser in flüssiger Form undurchlässig, erlauben jedoch den Durchtritt von Wasserdampf. Wenn die Belüftungsöffnung des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements mit einer derartigen Membran versehen ist, wird das Eindringen von Wasser in flüssiger Form in den Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des Flugzeugrumpfelements verhindert, während eine ungehinderte Feuchtigkeitsabfuhr in Form von Wasserdampf aus dem Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des Flugzeugrumpfelements möglich ist.
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Die in dem Flugzeugrumpf ausgebildete(n) Be- oder Entlüftungsöffnung(en) kann/können in der Außenschale und/oder der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es ferner möglich, eine Be- oder Entlüftungsöffnung oder mehrere Be- oder Entlüftungsöffnungen in einem stirnseitigen, mit der Außenschale sowie der Innenschale des Flugzeugrumpfelements verbundenen Verbindungselement anzuordnen.
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Die Belüftungsöffnung des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements kann mit der Umgebungsatmosphäre oder einer Flugzeugkabine, d. h. dem Innenraum einer Flugzeugkabine verbindbar sein. Eine mit der Umgebungsatmosphäre verbindbare Belüftungsöffnung ist vorzugsweise in der Außenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements angeordnet. Eine mit einer Flugzeugkabine verbindbare Belüftungsöffnung ist dagegen vorzugsweise in der Innenschale des Flugzeugrumpfelements angeordnet. Ferner kann die in dem Flugzeugrumpf ausgebildete Belüftungsöffnung auch direkt oder indirekt mit einer Flugzeugklimaanlage, d. h. einer Auslassleitung einer Flugzeugklimaanlage verbindbar sein, so dass der Belüftungsöffnung von der Flugzeugklimaanlage Luft zugeführt werden kann. Wenn in dem erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelement mehrere Belüftungsöffnungen vorgesehen sind, kann eine Belüftungsöffnung mit der Umgebungsatmosphäre und eine weitere Belüftungsöffnung mit einer Flugzeugkabine oder einer Flugzeugklimaanlage verbindbar sein.
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Wenn bei einem erfindungsgemäßen doppelschaligen Flugzeugrumpfelement auf eine durch konventionelle Isolationselemente gebildete Isolationsschicht verzichtet wird, ist es dennoch möglich, mit diesem Element eine gewisse Isolationswirkung zu erzielen. Beispielsweise sind mit einem erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelement ohne zusätzliche Isolationsschicht bei einer Umgebungstemperatur von –50°C Innenwandtemperaturen, d. h. Temperaturen an einer Innenseite der Innenschale von über 0°C realisierbar. Eine Innenwandzieltemperatur von 20°C ist jedoch nicht, zumindest aber nicht immer erreichbar. Bei Bedarf kann das erfindungsgemäße Flugzeugrumpfelement daher mit einer Isolationsschicht versehen sein. Die Isolationsschicht kann beispielsweise auf eine Innenseite der Innenschale, d. h. eine Seite der Innenschale aufgebracht sein, die im montierten Zustand des Flugzeugrumpfelements einem Flugzeugrumpfinnenraum zugewandt ist. Eine derartige Isolationsschicht kann sehr viel dünner und leichtgewichtiger ausgelegt sein als eine konventionelle Isolationsschicht. Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch ein an dem erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelement zu befestigendes Kabinenverkleidungselement beispielsweise auf seiner dem Flugzeugrumpfelement zugewandten Seite eine Isolationsschicht tragen.
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Um zu gewährleisten, dass beim Einsatz eines erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements eine gewünschte Innenwandtemperatur an der Innenseite der Innenschale des Flugzeugrumpfelements erreicht wird, kann die in dem Flugzeugrumpfelement ausgebildete Belüftungsöffnung auch mit einer Quelle warmer Luft verbindbar sein. Als Quelle warmer Luft kann beispielsweise die Flugzeugklimaanlage dienen. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es jedoch auch denkbar, der in dem erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelement ausgebildeten Belüftungsöffnung über eine separate Leitung Zapfluft von den Triebwerken oder an anderer Stelle im Flugzeug anfallende warme Luft zuzuführen.
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Bei einem luftdurchströmten doppelschaligen Flugzeugrumpfelement sollte verhindert werden, dass sich im Bereich des Flugzeugrumpfelements Druckverhältnisse einstellen, die die Tragfähigkeit und damit die strukturelle Belastbarkeit des Flugzeugrumpfelements in nachteiliger Weise beeinträchtigen. Die in dem erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelement ausgebildete(n) Be- oder Entlüftungsöffnung(en) ist/sind daher so angeordnet und dimensioniert, dass in dem Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements ein gewünschter Druck eingestellt werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich dazu ist/sind (auch) die semipermeable(n) Membran(en) dazu eingerichtet, in dem Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements einen gewünschten Druck einzustellen. Ein sich in einer Luftströmung beim Durchströmen einer Membran über die Membran aufbauender Differenzdruck ist von der Dicke der Membran sowie von den Materialeigenschaften der Membran (Porosität, Porengrößenverteilung, etc.) abhängig. In dem Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements wird vorzugsweise ein Druck oder eine Druckverteilung eingestellt, bei dem/der die strukturelle Belastung des Flugzeugrumpfelements minimiert wird. Eine geeignete Anordnung und Dimensionierung der Be- oder Entlüftungsöffnungen sowie die Wahl einer geeigneten semipermeablen Membran können sich somit positiv auf den Belastungszustand des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements im Betrieb auswirken.
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Zur weiteren Steuerung des gewünschten Drucks im Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements umfasst das erfindungsgemäße Flugzeugrumpfelement ferner vorzugsweise ein Verschlusselement, das in einer Offenstellung die Belüftungsöffnung freigibt und in einer Schließstellung die Belüftungsöffnung verschließt. Wenn in dem erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelement mehrere Belüftungsöffnungen ausgebildet sind, ist vorzugsweise jede Belüftungsöffnung mit einem entsprechenden Verschlusselement versehen. Darüber hinaus ist vorzugsweise auch jeder in dem erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelement ausgebildeten Entlüftungsöffnung ein Verschlusselement zum Öffnen bzw. Verschließen der Entlüftungsöffnung zugeordnet.
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In dem Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements kann ein in Form einer Faltwabenstruktur ausgebildetes Kernelement angeordnet sein. Um die Faltwabenstruktur zweidimensional belüftbar zu machen, kann die Faltwabenstruktur auch perforiert sein. Alternativ dazu kann das Kernelement auch ein Abstandgewebe oder eine geschlitzte Honigwabenstruktur umfassen. Wesentlich ist lediglich, dass das Kernelement von einem dem Inneren des Flugzeugrumpfelements durch die Belüftungsöffnung zugeführten Luftstrom durchströmbar ist.
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Die Innenschale und/oder die Außenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements können aus Metall, wie z. B. Aluminium oder einem Faserverbundmaterial, wie z. B. glasfaserverstärktem Kunststoff oder karbonfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Ferner können die Innenschale und/oder die Außenschale des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements auch aus einer Kombination aus einem Metall und einem Faserverbundmaterial bestehen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Flugzeugrumpfsystem, das ein oben beschriebenes Flugzeugrumpfelement sowie eine Luftquelle umfasst, die mit dem Zwischenraum zwischen der Außenschale und der Innenschale des Flugzeugrumpfelements verbunden ist.
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Die Luftquelle kann die Umgebungsatmosphäre, eine Flugzeugkabine, d. h. ein Innenraum einer Flugzeugkabine, eine Flugzeugklimaanlage oder eine andere separate an Bord eines Flugzeugs bereitzustellende Luftquelle sein. Die von der Luftquelle bereitgestellte Luftströmung kann, falls gewünscht, beispielsweise mittels einer elektronischen oder mechanischen Steuereinheit wie gewünscht gesteuert werden. Beispielsweise kann die elektronische oder mechanische Steuereinheit dazu eingerichtet sein, die von der Luftquelle bereitgestellte Luftströmung hinsichtlich des Strömungsvolumens, der Strömungsgeschwindigkeit und/oder des Drucks wie gewünscht zu steuern, so dass die Luftströmung der Belüftungsöffnung des Flugzeugrumpfelements mit einem gewünschten Volumenstrom, einer gewünschten Geschwindigkeit und/oder einem gewünschten Druck zugeführt werden kann.
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Vorzugsweise ist die Luftquelle eine Quelle warmer Luft. Die der Belüftungsöffnung des Flugzeugrumpfelements zugeführte warme Luftströmung dient dann der aktiven Isolation des Zwischenraums zwischen der Außenschale und der Innenschale des Flugzeugrumpfelements, so dass auch bei sehr tiefen Umgebungstemperaturen an einer Außenseite der Außenschale an einer Innenseite der Innenschale eine gewünschte Innenwandtemperatur von beispielsweise 20°C erreicht werden kann.
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Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements wird nun anhand der beigefügten schematischen Figur näher erläutert, die einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfelements zeigt.
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Ein in der Figur dargestelltes Flugzeugrumpfelement 10 ist zum Einsatz als Primärstrukturelement vorgesehen und umfasst eine eine Außenhaut eines Flugzeugrumpfs bildende Außenschale 12. Eine Innenschale 14 ist in einem Abstand zu der Außenschale 12 angeordnet, so dass zwischen der Außenschale 12 und der Innenschale 14 ein Zwischenraum 16 gebildet ist. Im montierten Zustand des Flugzeugrumpfelements 10 ist die Innenschale 14 einer im Innenraum des Flugzeugrumpfs angeordneten Kabine zugewandt.
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Stirnseitig ist das Flugzeugrumpfelement 10 mit Verbindungselementen 18, 20 versehen, die die Außenschale 12 mit der Innenschale 14 verbinden. Die Verbindungselemente 18, 20 bilden auch eine Schnittstelle zu benachbarten Rumpfelementen oder anderen Flugzeugstrukturen. Die Außenschale 12, die Innenschale 14 und die Verbindungselemente 18, 20 bestehen aus Metall, einem Faserverbundmaterial oder einer Kombination aus einem Metall und einem Faserverbundmaterial.
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In dem Zwischenraum 16 zwischen der Außenschale 12 und der Innenschale 14 ist ein Kernelement 22 angeordnet, das in Form einer perforierten Faltwabenstruktur ausgebildet ist. Alternativ dazu könnte das Kernelement 22 auch ein Abstandsgewebe umfassen oder in Form einer geschlitzten Honigwabenstruktur ausgebildet sein.
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In der Außenschale 12 ist eine erste Öffnung 24 ausgebildet, die im montierten Zustand des Flugzeugrumpfelements 10 den Zwischenraum 16 zwischen der Außenschale 12 und der Innenschale 14 mit der Umgebungsatmosphäre verbindet. In der Innenschale 14 ist eine zweite Öffnung 26 ausgebildet, die im montierten Zustand des Flugzeugrumpfelements 10 den Zwischenraum 16 zwischen der Außenschale 12 und der Innenschale 14 mit der Flugzeugkabine verbindet. Alternativ dazu kann die zweite Öffnung 26 im montierten Zustand des Flugzeugrumpfelements 10 auch mit einer Luftauslassleitung einer Flugzeugklimaanlage verbunden sein. Die erste und die zweite Öffnung 24, 26 sind jeweils mit einer semipermeablen Membran 28 versehen, d. h. die semipermeable Membran 28 erstreckt sich über den Strömungsquerschnitt der ersten und der zweiten Öffnung 24, 26.
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Wie durch die Pfeile P1 in der Figur angedeutet ist, ist die semipermeable Membran 28 in zwei Durchströmungsrichtungen luftdurchlässig. In Abhängigkeit der Druckverhältnisse in der Umgebung des Flugzeugrumpfelements 10 bzw. der auf die Öffnungen 24, 26 wirkenden Drücke kann somit sowohl durch die erste Öffnung 24 als auch durch die zweite Öffnung 26 Luft in den Zwischenraum 16 zwischen der Außenschale 12 und der Innenschale 14 zugeführt werden. In gleicher Weise ist in Abhängigkeit der Druckverhältnisse in der Umgebung des Flugzeugrumpfelements 10 bzw. der auf die Öffnungen 24, 26 wirkenden Drücke die Abfuhr von Luft aus dem Zwischenraum 16 zwischen der Außenschale 12 und der Innenschale 14 sowohl durch die erste Öffnung 24 als auch durch die zweite Öffnung 26 möglich. Der Zwischenraum 16 zwischen der Außenschale 12 und der Innenschale 14 kann somit entweder durch eine durch die erste Öffnung 24 zugeführte und durch die zweite Öffnung 26 abgeführte Luftströmung oder eine durch die zweite Öffnung 26 zugeführte und durch die erste Öffnung 24 abgeführte Luftströmung belüftet werden. In dem Zwischenraum 16 sorgen die Perforierungen des Kernelements 22 für eine ungehinderte Durchströmung des Kernelements 22.
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Wie durch die Pfeile P2 in der Figur angedeutet ist, ist die semipermeable Membran 28 lediglich in einer Durchströmungsrichtung, nämlich in einer Ausströmrichtung aus dem Zwischenraum 16 zwischen der Außenschale 12 und der Innenschale 14 wasserdurchlässig. In einer Einströmrichtung in den Zwischenraum 16 zwischen der Außenschale 12 und der Innenschale 14 ist die semipermeable Membran 28 dagegen wasserundurchlässig. Die semipermeable Membran verhindert somit wirksam das Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des Flugzeugrumpfelements 10 durch die Öffnungen 24, 26. Gleichzeitig wird eine ungehinderte Abfuhr von beispielsweise durch kleine Undichtigkeiten in dem Flugzeugrumpfelement 10 in dem Zwischenraum 16 zwischen der Außenschale 12 und der Innenschale 14 gebildeten Feuchtigkeitsansammlungen 30 aus dem Inneren des Flugzeugrumpfelements 10 ermöglicht.
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Die Öffnungen 24, 26 sind so angeordnet und dimensioniert und die semipermeable Membran 28 ist hinsichtlich ihrer Dicke und ihrer Materialeigenschaften so gewählt, dass im Inneren des Flugzeugrumpfelements 10 ein Druck einstellbar ist, der eine möglichst geringe strukturelle Belastung des Flugzeugrumpfelements 10 bewirkt.
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Um auch bei tiefen Umgebungstemperaturen eine Innenwandtemperatur an einer der Flugzeugkabine zugewandten Innenseite der Innenschale 14 von beispielsweise 20° erreichen zu können, kann dem Zwischenraum 16 zwischen der Außenschale 12 und der Innenschale 14 über die zweite Öffnung 26 warme Luft zugeführt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Flugzeugrumpfelement 16 auch mit einer in der Figur nicht gezeigten Isolationsschicht versehen sein. Die Isolationsschicht kann beispielsweise auf die der Flugzeugkabine zugewandte Innenseite der Innenschale 14 aufgebracht sein.
