DE102008001416A1 - External skin arrangement for air- or spacecraft, comprises a first lightening conductor layer for conducting of light energy, and a fiber reinforced composite layer, which carries the first lightening conductor layer - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Außenhautanordnung für ein Luft- oder Raumfahrzeug sowie auf ein Luft- oder Raumfahrzeug mit einer derartigen Außenhautanordnung.The The present invention relates to an outer skin assembly for an aircraft or spacecraft, as well as an air or spacecraft Spacecraft with such a skin arrangement.
Insbesondere
Flugzeuge werden zunehmend mit Außenhautanordnungen gebildet,
welche einen Kohlenstofffaserkunststoff (CFK) aufweisen. Wegen der
im Vergleich zu Metall niedrigen elektrischen Leitfähigkeit
von CFK müssen solche Außenhautanordnungen mit
einem Blitzableitermaterial versehen werden, wie beispielsweise
in der
Weiterhin besteht in Flugzeugen die Anforderung, einen Anschluss von im Flugzeug vorgesehenen, elektrischen Komponenten auf Masse zu legen. Dies wird bislang dadurch erreicht, dass in die Flugzeuge separate, metallische Leiter eingebracht werden und diese mit den jeweiligen Masseanschlüsse der Komponenten verbunden werden.Farther In aircraft there is the requirement of having an on-board connection provided electrical components to ground. This is achieved by the fact that in the aircraft separate, metallic Ladder are introduced and this with the respective ground connections the components are connected.
Bei diesem Ansatz hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass die eingebrachten, separaten, metallischen Leiter das Flugzeuggewicht erhöhen. Außerdem ist der Montageaufwand für diese Leiter erheblich.at This approach has proved to be disadvantageous that the introduced, separate, metallic conductor the weight of the aircraft increase. In addition, the installation effort for this ladder considerably.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu beheben.task Therefore, the present invention is as described above To fix disadvantages.
Diese Aufgabe wird durch eine Außenhautanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Luft- oder Raumfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst.These Task is by an outer skin arrangement with the features of claim 1 and / or by an aircraft or spacecraft solved with the features of claim 6.
Demgemäß wird eine Außenhautanordnung für ein Luft- oder Raumfahrzeug bereitgestellt. Die Außenhautanordnung weist eine erste Blitzableiterschicht für eine Ableitung von Blitzenergie und eine Faserverbundwerkstoffschicht, welche die erste Blitzableiterschicht trägt, auf. Ferner ist die Außenhautanordnung mit einem ersten, elektrischen Anschluss für ein Verbinden einer ersten, elektrischen Komponente mit der ersten Blitzableiterschicht vorgesehen.Accordingly, becomes an outer skin arrangement for an aircraft or spacecraft provided. The outer skin assembly has a first one Lightning conductor layer for a discharge of lightning energy and a fiber composite layer containing the first lightning arrester layer carries on. Furthermore, the outer skin arrangement with a first electrical connection for connection a first, electrical component with the first lightning arrester layer intended.
Ferner wird ein Luft- oder Raumfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Außenhaut sowie einer ersten, elektrischen Komponente, welche mit dem ersten, elektrischen Anschluss der erfindungsgemäßen Außenhautanordnung verbunden ist, bereitgestellt.Further is an aircraft or spacecraft with the inventive Outer skin and a first, electrical component, which with the first, electrical connection of the outer skin arrangement according to the invention connected.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, dass die erste Blitzableiterschicht mit einer Doppelfunktion belegt wird: einerseits dient sie der Ableitung von Blitzenergie und andererseits dient sie als Masseanschluss für elektrische Komponenten. Dadurch, dass die Blitzableiterschicht beispielsweise im Wesentlichen den ganzen Rumpf überzieht, müssen nunmehr nur noch vergleichsweise kurze elektrische Leiter zwischen den Masseanschlüssen der Komponenten und der Masse vorgesehen werden, was zu einer deutlichen Gewichtseinsparung führt. Außerdem entfällt die Notwendigkeit, lange Leiter in dem Flugzeug zu verlegen, wodurch sich weiterhin der Montageaufwand reduziert.The The idea underlying the present invention is that that the first lightning arrester layer occupies a double function On the one hand, it serves to dissipate lightning energy and, on the other hand serves as a ground connection for electrical components. Characterized in that the lightning arrester layer, for example, substantially the entire hull covers, now only need still comparatively short electrical conductors between the ground connections the components and the mass are provided, resulting in a clear Weight saving leads. In addition, deleted the need to lay long ladders in the plane, thereby continues to reduce assembly costs.
Aus den Unteransprüchen ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.Out the dependent claims are advantageous embodiments and improvements of the invention.
Mit ”Komponenten” sind vorliegend insbesondere Stromverbraucher und Stromquellen gemeint.With "components" are in particular electricity consumers and power sources in the present case.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Außenhautanordnung sind zwischen der ersten Blitzableiterschicht und der Faserverbundwerkstoffschicht eine Isolations schicht und eine zweite Blitzableiterschicht derart vorgesehen, dass sich die Reihenfolge erste Blitzableiterschicht, Isolationsschicht, zweite Blitzableiterschicht, Faserverbundwerkstoffschicht ergibt, wobei ein zweiter, elektrischer Anschluss für ein verbinden der zweiten Blitzableiterschicht mit einer zweiten, elektrischen Komponente vorgesehen ist. Die erste und zweite Blitzableiterschicht können somit zwei Massen mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen bilden. Dies kann für unterschiedliche Typen von Komponenten günstig sein.According to one preferred development of the invention Exterior skin assembly is between the first lightning arrester layer and the fiber composite layer an insulation layer and a second lightning arrester layer provided such that the order first lightning conductor layer, insulation layer, second lightning arrester layer, Fiber composite layer results, with a second, electrical Connection for connecting the second lightning arrester layer is provided with a second, electrical component. The first and second lightning arrester layer can thus have two masses form with different electrical potentials. This can favorable for different types of components be.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Faserverbundwerkstoffschicht CFK auf. Vorzugsweise weist der CFK ein Matrixsystem auf, welches eine hohe Isolationswirkung gegenüber der ersten beziehungsweise zweiten Blitzableiterschicht besitzt.According to one preferred development has the fiber composite material layer CFK on. Preferably, the CFRP has a matrix system which a high isolation effect compared to the first or second lightning rod has.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Außenhautanordnung ist die ersten und/oder zweite Blitzableiterschicht lokal, insbesondere im Bereich des ersten oder zweiten Anschlusses, für eine verbesserte Leitfähigkeit aufgedeckt.According to one preferred development of the invention Exterior skin assembly is the first and / or second lightning arrestor layer locally, in particular in the area of the first or second connection, revealed for improved conductivity.
Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Außenhautanordnung weist die erste und/oder zweite Blitzableiterschicht ein Metallgewebe, eine Metallfolie, insbesondere eine perforierte oder geschlitzte Metallfolie und/oder ein Fließ auf.According to one further preferred embodiment of the invention Exterior skin assembly includes the first and / or second lightning arrestor layer Metal mesh, a metal foil, in particular a perforated or Slotted metal foil and / or a flow on.
Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Luft- oder Raumfahrzeugs ist eine zweite, elektrische Komponente vorgesehen, welche mit dem zweiten, elektrischen Anschluss der Außenhautanordnung verbunden ist. Die sich in diesem Zusammenhang ergebenden Vorteile wurden bereits vorstehend erläutert.According to a further preferred development of the aircraft or spacecraft according to the invention, a second, electrical component is provided see, which is connected to the second, electrical connection of the outer skin assembly. The resulting advantages in this context have already been explained above.
Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Luft- oder Raumfahrzeugs ist die erste und/oder zweite Blitzableiterschicht außenseitig bezüglich der Faserverbundwerkstoffschicht und die erste und/oder zweite Komponente innenseitig bezüglich der Faserverbundwerkstoffschicht angeordnet. Somit schützen die erste und zweite Blitzableiterschicht effektiv sowohl die Faserverbundwerkstoffschicht als auch die Komponenten vor Blitzschlag.According to one further preferred embodiment of the invention Aircraft or spacecraft is the first and / or second lightning arrester layer on the outside with respect to the fiber composite material layer and the first and / or second component inside arranged the fiber composite material layer. Thus protect the first and second lightning arrester layer effectively both the fiber composite layer as well as the components from lightning.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments explained in more detail with reference to the accompanying figures.
Von den Figuren zeigen:From show the figures:
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Components, unless stated otherwise.
Von
dem Innenraum
Selbstverständlich
sollten die Anschlüsse
Der
Anschluss
Der
Verbraucher
Somit
ergibt sich, wie in
Das
Ausführungsbeispiel gemäß
Das
Ausführungsbeispiel gemäß
Die
zweite Blitzableiterschicht
Die
Stromkreise
Selbstverständlich
sollten in
Selbstverständlich
können beliebig viele Verbraucher
Vorzugsweise
weist die Faserverbundwerkstoffschicht
Die
Blitzableiterschichten
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Even though the present invention with reference to preferred embodiments described above, it is not limited thereto but modifiable in many ways.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Außenhautanordnung sowie ein Luft- oder Raumfahrzeug mit einer derartigen Außenhautanordnung. Die Außenhautanordnung weist eine erste Blitzableiterschicht für eine Ableitung von Blitzenergie und eine Faserverbundwerkstoffschicht, welche die erste Blitzableiterschicht trägt, auf. Ferner weist die Außenhautanordnung einen ersten elektrischen Anschluss für ein Verbinden einer ersten, elektrischen Komponente mit der ersten Blitzableiterschicht auf. Der sich erfindungsgemäß ergebende Vorteil besteht darin, dass die Blitzableiterschicht eine Doppelfunktion erfüllt: einerseits dient sie der Ableitung von Blitzenergie und andererseits bildet sie einen Abschnitt eines Stromkreises zum Betreiben der ersten elektrischen Komponente aus. Damit reduziert sich der Bedarf an elektrischer Verkabelung im Flugzeug, was wiederum in einer Gewichtsreduzierung für das Luft- oder Raumfahrzeug resultiert.The The present invention provides an outer skin assembly as well an aircraft or spacecraft with such an outer skin arrangement. The outer skin assembly has a first lightning arrester layer for a dissipation of flash energy and a fiber composite layer, which carries the first lightning arrester layer on. Further the outer skin assembly has a first electrical Connection for connecting a first, electrical component with the first lightning arrester layer on. The inventively resulting The advantage is that the lightning arrester layer has a dual function fulfilled: on the one hand, it serves to dissipate lightning energy and on the other hand it forms a section of a circuit to Operating the first electrical component. With it reduced the need for electrical wiring in the aircraft, which in turn in a weight reduction for the aircraft or spacecraft results.
- 11
- AußenhautanordnungShell arrangement
- 22
- FaserverbundwerkstoffschichtFiber composite material layer
- 33
- Innenrauminner space
- 44
- erste Blitzableiterschichtfirst lightning conductor layer
- 55
- Umweltenvironment
- 66
- Lackschichtpaint layer
- 6a6a
- Aufdickungthickening
- 77
- Anschlussconnection
- 88th
- Anschlussconnection
- 99
- Verbraucherconsumer
- 1010
- Stromquellepower source
- 10a10a
- Stromkreiscircuit
- 1111
- Isolierschichtinsulating
- 1212
- zweite Blitzableiterschichtsecond lightning conductor layer
- 1313
- Anschlussconnection
- 1414
- Anschlussconnection
- 1515
- Verbraucherconsumer
- 1616
- Stromquellepower source
- 1717
- Stromkreiscircuit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Owner name: AIRBUS OPERATIONS GMBH, 21129 HAMBURG, DE |
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Effective date: 20131228 |
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