Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Flugkörper, welcher
eine tragende Struktur und eine Energieabsorptionsvorrichtung umfasst.The
The present invention relates to a missile which
a supporting structure and an energy absorbing device.
Derartige
Flugkörper sind aus dem Stand der Technik bekannt.such
Missiles are known from the prior art.
Bei
den bekannten Flugkörpern werden beispielsweise zusätzlich
zu einer tragenden Struktur Energieabsorptionsvorrichtungen vorgesehen,
welche die in einem Crashfall des Flugkörpers umzuwandelnde
Bewegungsenergie des Flugkörpers zumindest teilweise absorbieren
können.at
the known missiles are, for example, in addition
provided energy absorbing devices to a supporting structure,
which converts the in a crash of the missile
At least partially absorb kinetic energy of the missile
can.
So
offenbart beispielsweise die DE 10 2007 030 026 A1 ein Strukturbauteil
für ein Luftfahrzeug, bei welchem Energieabsorberelemente
zwischen einem Spantelement und einem Querträgerelement angeordnet
sind, wobei zur Energieabsorption bei einem Aufprall auf den Boden
die Energieabsorberelemente deformiert und/oder frequentiert werden.For example, the DE 10 2007 030 026 A1 a structural component for an aircraft, in which energy absorber elements are arranged between a bulkhead element and a crossbeam element, wherein the energy absorber elements are deformed and / or frequented for energy absorption in the event of an impact on the ground.
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Flugkörper
der eingangs genannten Art bereitzustellen, welcher in einem Crashfall eine
hohe Energieabsorption ermöglicht.Of the
The present invention is based on the object, a missile
of the type mentioned above, which in a crash, a
high energy absorption allows.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass der Flugkörper eine tragende Struktur umfasst, welche
mindestens ein als Energieabsorptionsvorrichtung dienendes, zu stauchendes Element
umfasst. Ferner umfasst der Flugkörper erfindungsgemäß mindestens
ein Stauchelement, welches in einem Crash-Wirkbereich des mindestens
einen zu stauchenden Elements angeordnet ist, wobei in einem Crashfall
des Flugkörpers bei einer Krafteinwirkung auf das mindestens
eine zu stauchende Element mittels des Stauchelements eine Stauchung
eines Stauchbereichs des mindestens einen zu stauchenden Elements
erfolgt.These
The object is achieved according to the invention
that the missile comprises a supporting structure, which
at least one element to be compressed serving as an energy absorbing device
includes. Furthermore, the missile according to the invention comprises at least
a compression element, which in a crash-effective range of at least
a member to be compressed is arranged, wherein in a crash
of the missile at a force on the at least
an element to be compressed by means of the compression element a compression
an upsetting region of the at least one element to be compressed
he follows.
Dadurch,
dass mittels des mindestens einen Stauchelements das mindestens
eine zu stauchende Element in einem Stauchbereich stauchbar ist,
kann in einem Crashfall des Flugkörpers besonders viel Energie
mittels des zu stauchenden Elements aufgenommen werden.Thereby,
in that by means of the at least one compression element the at least
an element to be compressed is compressible in an upsetting area,
can in a crash of the missile especially a lot of energy
be absorbed by the element to be crushed.
Die
tragende Struktur des erfindungsgemäßen Flugkörpers
unterscheidet sich somit insbesondere dadurch von den bekannten
Flugkörpern, dass die tragende Struktur selbst zumindest
teilweise mittels mindestens eines Stauchelements in einem Crashfall
gestaucht, insbesondere flächig geschädigt, wird.
Eine unkontrollierte Deformation der tragenden Struktur im Crashfall
und somit eine unkontrollierte und unzureichende Energieaufnahme
der tragenden Struktur, insbesondere bei lokalen Brüchen
der tragenden Struktur, wird dadurch verhindert.The
supporting structure of the missile according to the invention
differs thus in particular by the known
Missiles that the supporting structure itself at least
partially by means of at least one compression element in a crash
compressed, in particular flat damage, is.
An uncontrolled deformation of the load-bearing structure in the event of a crash
and thus an uncontrolled and insufficient energy intake
supporting structure, especially in the case of local fractures
the supporting structure is thereby prevented.
Einerseits
kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Stauchelement in
einem Regelbetrieb des Flugkörpers keine tragende, insbesondere keine
strukturunterstützende, Eigenschaft aufweist, sodass das
Stauchelement als von der tragenden Struktur verschiedenes Element
ausgebildet sein kann. Auf diese Weise kann für das mindestens
eine Stauchelement ein Material gewählt werden, welches für
die Stabilität der tragenden Struktur des Flugkörpers
im Regelbetrieb keine Rolle spielt, sodass das mindestens eine Stauchelement
insbesondere bei einem als Flugzeug ausgebildeten Flugkörper
für die Zulassung des Flugzeugs nicht berücksichtigt
werden muss.On the one hand
can be provided that the at least one compression element in
a regular operation of the missile no bearing, in particular no
structural supporting, property, so that the
Upsetting element as an element different from the supporting structure
can be trained. In this way, for at least
a compression element can be chosen a material which for
the stability of the supporting structure of the missile
In normal operation is irrelevant, so that the at least one compression element
in particular in a missile designed as an aircraft
not considered for the approval of the aircraft
must become.
Andererseits
kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Stauchelement in
einem Regelbetrieb des Flugkörpers eine tragende Eigenschaft aufweist,
insbesondere die tragende Struktur versteift. So kann beispielsweise
vorgesehen sein, dass das mindestens eine Stauchelement Bestandteil
der tragenden Struktur des Flugkörpers ist.on the other hand
can be provided that the at least one compression element in
a regular operation of the missile has a bearing property
especially stiffening the load-bearing structure. So, for example
be provided that the at least one compression element component
the supporting structure of the missile is.
Günstig
ist es, wenn das mindestens eine Stauchelement im Regelbetrieb des
Flugkörpers von dem mindestens einen zu stauchenden Element
der tragenden Struktur beabstandet angeordnet ist.Cheap
It is when the at least one compression element in the normal operation of
Missile of the at least one element to be compressed
The supporting structure is arranged at a distance.
Alternativ
hierzu kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Stauchelement
im Regelbetrieb des Flugkörpers zumindest abschnittsweise
an dem mindestens einen zu stauchenden Element der tragenden Struktur
anliegt.alternative
For this purpose, it can be provided that the at least one compression element
in normal operation of the missile at least in sections
on the at least one element of the supporting structure to be compressed
is applied.
Vorzugsweise
weist eine dem mindestens einen zu stauchenden Element der tragenden
Struktur zugewandten Seitenfläche des mindestens einen Stauchelements
zumindest abschnittsweise eine Form auf, welche zumindest näherungsweise
komplementär zu einer Form einer dem mindestens einen Stauchelement
zugewandten Seitenfläche des mindestens einen zu stauchenden
Elements der tragenden Struktur ausgebildet ist. Auf diese Weise
ist eine gezielte Deformation des zu stauchenden Elements im Crashfall
des Flugkörpers gewährleistet.Preferably
has a the at least one element to be crushed the supporting
Structure facing side surface of the at least one compression element
at least in sections, a form which at least approximately
complementary to a shape of the at least one compression element
facing side surface of the at least one to be crushed
Elements of the supporting structure is formed. In this way
is a targeted deformation of the element to be crushed in the event of a crash
of the missile ensured.
Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass eine dem mindestens einen zu stauchenden
Element der tragenden Struktur zugewandte Seitenfläche
des mindestens einen Stauchelements zumindest abschnittsweise bandförmig
ausgebildet ist. Auf diese Weise kann eine Stauchung des zu stauchenden
Elements im Crashfall des Flugkörpers über einen
ausgedehnten Stauchbereich gewährleistet werden.Especially
can be provided that the at least one to be compressed
Element of the supporting structure facing side surface
the at least one compression element strip-shaped at least in sections
is trained. In this way, a compression of the to be crushed
Elements in the event of a crash of the missile over a
extended compression area can be ensured.
Eine
bevorzugte Deformation des zu stauchenden Elements ergibt sich insbesondere
dann, wenn eine dem mindestens einen zu stauchenden Element der
tragenden Struktur zugewandte Seitenfläche des mindestens
einen Stauchelements mindestens einen Trigger umfasst, welcher vorzugsweise
quer, insbesondere senkrecht, zur tragenden Struktur, beispielsweise
einem Spant, ausgerichtet ist.A preferred deformation of the element to be compressed results in particular then if a lateral surface of the at least one compression element facing the at least one element of the load-bearing structure to be compressed comprises at least one trigger, which is preferably aligned transversely, in particular perpendicularly, to the supporting structure, for example a bulkhead.
Alternativ
hierzu kann vorgesehen sein, dass eine dem mindestens einen zu stauchenden
Element zugewandte Seite des mindestens einen Stauchelements ausschließlich
Trigger und/oder Versteifungselemente, beispielsweise Versteifungsrippen,
umfasst. Eine Anlagefläche zur Anlage des mindestens einen
zu stauchenden Elements im Crashfall ist dann nicht notwendig.alternative
For this purpose, it may be provided that one of the at least one to be compressed
Element-facing side of the at least one compression element exclusively
Triggers and / or stiffening elements, for example stiffening ribs,
includes. A contact surface for the installation of the at least one
To upsetting element in the event of a crash is then not necessary.
Günstig
ist es, wenn der mindestens eine Trigger als eine Stabilisierungsvorrichtung
ausgebildet ist, welche dem mindestens einen Stauchelement eine
höhere Stabilität, Steifigkeit und/oder Festigkeit verleiht.Cheap
it is when the at least one trigger acts as a stabilizing device
is formed, which the at least one compression element a
gives greater stability, rigidity and / or strength.
Hierzu
kann der Trigger insbesondere Versteifungsrippen umfassen, welche
vorzugsweise in einer Spantlängsrichtung angeordnet sind.For this
For example, the trigger may include stiffening ribs, which
are preferably arranged in a Spantlängsrichtung.
Vorzugsweise
ist der mindestens eine Trigger zumindest näherungsweise
gitterförmig ausgebildet, wobei ein Gitter beispielsweise
aus Schneiden und Versteifungsrippen gebildet sein kann.Preferably
the at least one trigger is at least approximately
formed lattice-shaped, with a grid, for example
can be formed from cutting and stiffening ribs.
Insbesondere
dann, wenn der mindestens eine Trigger als Schneide ausgebildet
ist, kann das mindestens eine zu stauchende Element im Crashfall in
einem stabilen Stauchmodus gestaucht werden.Especially
when the at least one trigger is designed as a cutting edge
is, at least one element to be crushed in the event of a crash in
be compressed in a stable compression mode.
Hierzu
kann insbesondere vorgesehen sein, dass der mindestens eine Trigger
als gespannter Draht ausgebildet ist.For this
can be provided in particular that the at least one trigger
is designed as a tensioned wire.
Ferner
kann vorgesehen sein, dass das gesamte Stauchelement aus Draht,
insbesondere aus einem Drahtgeflecht gebildet ist.Further
can be provided that the entire compression element made of wire,
is formed in particular from a wire mesh.
Günstig
ist es, wenn das mindestens eine Stauchelement mindestens eine Befestigungsvorrichtung
zur Befestigung von Leitungen, insbesondere von Kraftstoffleitungen,
Datenleitungen, Stromleitungen, etc., umfasst. Auf diese Weise können
Eingriffe in die tragende Struktur und somit Schwächungen
der tragenden Struktur des Flugkörpers durch die Anordnung
von Befestigungsvorrichtungen zur Befestigung von Leitungen insbesondere
dann vermieden werden, wenn das mindestens eine Stauchelement keine
tragende Eigenschaft aufweist und somit nicht Bestandteil der tragenden
Struktur ist.Cheap
it is when the at least one compression element at least one fastening device
for fastening lines, in particular fuel lines,
Data lines, power lines, etc., includes. That way you can
Interventions in the supporting structure and thus weakening
the carrying structure of the missile through the arrangement
of fastening devices for fastening lines in particular
be avoided if the at least one compression element no
carrying property and thus not part of the load-bearing
Structure is.
Günstigerweise
ist das mindestens eine Stauchelement an einem Stützelement
der tragenden Struktur angeordnet und vorzugsweise so an dem Stützelement
abgestützt dass in einem Crashfall des Flugkörpers
eine in das mindestens eine Stauchelement eingeleitete Kraft mittels
des mindestens einen Stauchelements auf das Stützelement übertragbar
ist.conveniently,
this is at least one compression element on a support element
arranged the supporting structure and preferably so on the support element
supported that in a crash of the missile
a force introduced into the at least one compression element by means of
the at least one compression element transferable to the support element
is.
Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind das mindestens
eine zu stauchende Element, das mindestens eine Stauchelement und
das Stützelement der tragenden Struktur relativ zueinander
so angeordnet, dass eine in einem Crashfall des Flugkörpers
auf das mindestens eine zu stauchende Element einwirkende Kraft
zumindest teilweise auf das mindestens eine Stauchelement und von
dem mindestens einen Stauchelement zumindest teilweise auf das Stützelement
der tragenden Struktur übertragbar ist.at
a preferred embodiment of the invention, the at least
a to-be-crushed element, the at least one compression element and
the supporting element of the supporting structure relative to each other
arranged so that one in a crash of the missile
on the at least one element to be compressed acting force
at least partially on the at least one compression element and of
the at least one compression element at least partially on the support element
the carrying structure is transferable.
Das
mindestens eine Stauchelement ist folglich vorzugsweise zwischen
zwei Elementen der tragenden Struktur angeordnet, wobei eines der
Elemente der tragenden Struktur das Stützelement bildet
und ein weiteres Element der tragenden Struktur das mindestens eine
zu stauchende Element ist.The
Consequently, at least one compression element is preferably between
arranged two elements of the supporting structure, wherein one of the
Elements of the supporting structure forms the support element
and another element of the supporting structure, the at least one
is to be upsetting element.
Das
Stützelement der tragenden Struktur ist beispielsweise
eine im Regelbetrieb des Flugkörpers horizontale Strebe,
bei als Flugzeugen ausbildeten Flugkörpern insbesondere
ein Frachtbodenquerträger (Cargo-Cross-Beam) und/oder ein
Passagierbodenquerträger (PAX), oder eine im Regelbetrieb
des Flugzeugs zumindest näherungsweise vertikale Strebe,
insbesondere eine vertikale Passagierbodenstrebe oder eine vertikale
Frachtbodenstrebe. Insbesondere die Frachtbodenstreben sind vorzugsweise
so an der tragenden Struktur angeordnet, dass sie im Regelbetrieb
des Flugkörpers gegen die Schwerkraftrichtung geneigt ausgerichtet
sind. Zur Unterscheidung von den (horizontalen) Querträgern
wird in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen
dennoch die Bezeichnung ”vertikale Strebe” verwendet,
wobei hierunter auch schräg angeordnete Streben zu verstehen
sind.The
Supporting element of the supporting structure is, for example
a horizontal strut in normal operation of the missile,
in particular, when trained as aircraft missiles
a cargo floor crossbeam and / or a cargo floor crossbeam
Passenger floor cross member (PAX), or one in regular operation
of the aircraft at least approximately vertical strut,
in particular a vertical passenger floor strut or a vertical one
Cargo floor strut. In particular, the cargo floor struts are preferred
so arranged on the supporting structure that they are in regular operation
of the missile aligned against the direction of gravity inclined
are. To distinguish it from the (horizontal) cross members
is incorporated in this specification and the appended claims
nevertheless use the term "vertical strut",
which also means obliquely arranged struts
are.
Das
mindestens eine Stauchelement ist dabei beispielsweise mittels Nieten
oder durch Schweißen an dem Stützelement der tragenden
Struktur angeordnet. Eine solche Verbindung kommt insbesondere bei
der Verwendung von Metallen, beispielsweise Aluminium und/oder Aluminium/Lithiumlegierungen,
als Werkstoffe für das mindestens eine Stauchelement zur
Anwendung. Insbesondere bei der Verwendung von kohlefaserverstärkten
Kunststoffen (CFK) und/oder glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK)
kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das mindestens eine Stauchelement
integral mit dem Stützelement der tragenden Struktur verbunden
ist, insbesondere in einem Herstellungsprozess gemeinsam infiltriert
wird.The
At least one compression element is for example by means of rivets
or by welding to the supporting element of the load-bearing
Structure arranged. Such a connection is particularly important
the use of metals, for example aluminum and / or aluminum / lithium alloys,
as materials for the at least one compression element for
Application. Especially when using carbon fiber reinforced
Plastics (CFRP) and / or glass-reinforced plastics (GRP)
However, it can also be provided that the at least one compression element
integrally connected to the support member of the supporting structure
is, in particular in a manufacturing process infiltrated together
becomes.
Eine
bevorzugte Energieaufnahme im Crashfall des Flugkörpers
ist insbesondere dann gewährleistet, wenn das mindestens
eine zu stauchende Element an einer Außenhaut des Flugkörpers
angeordnet ist.A
preferred energy absorption in the event of a crash of the missile
is ensured in particular if the at least
an element to be compressed on an outer skin of the missile
is arranged.
Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine zu stauchende Element
eine Außenhaut des Flugkörpers umfasst.Especially
can be provided that the at least one element to be compressed
includes an outer skin of the missile.
Ferner
kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine zu stauchende Element
zumindest einen Teil eines Traggerüsts der Außenhaut
des Flugkörpers bildet.Further
can be provided that the at least one element to be compressed
at least part of a supporting framework of the outer skin
of the missile forms.
So
kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine zu stauchende Element
der tragenden Struktur zumindest einen Teil eines Spants umfasst.So
can be provided that the at least one element to be compressed
the supporting structure comprises at least a part of a frame.
Alternativ
oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das mindestens
eine zu stauchende Element der tragenden Struktur zumindest einen
Teil eines Stringers umfasst.alternative
or in addition thereto, it may be provided that the at least
an element of the supporting structure to be compressed at least one
Part of a stringer includes.
Ferner
kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine zu stauchende Element
der tragenden Struktur zumindest einen Teil eines Clips und/oder
eines Cleets umfasst.Further
can be provided that the at least one element to be compressed
the supporting structure at least part of a clip and / or
of a Cleets.
Günstig
ist es, wenn das mindestens eine Stauchelement ein plastifizierendes
Material umfasst, das heißt ein Material umfasst, welches
bei einer Krafteinwirkung eine hohe Energiemenge aufnehmen kann,
bevor eine Zerstörung, insbesondere ein Reißen
oder Knicken, erfolgt. Ferner kann vorgesehen sein, dass das mindestens
eine Strukturelement aus einem plastifizierenden Material gebildet ist.
Auf diese Weise ist eine vorteilhafte Energieaufnahme durch das
Stauchelement im Crashfall des Flugkörpers gewährleistet.Cheap
it is when the at least one compression element is a plasticizing
Includes material, that is, includes a material which
can absorb a high amount of energy at a force,
before a destruction, especially a tearing
or kinking, occurs. Furthermore, it can be provided that the at least
a structural element is formed from a plasticizing material.
In this way, an advantageous energy absorption by the
Ensures compressive element in the event of a crash of the missile.
Als
plastifizierende Materialien können insbesondere Aluminium
und/oder Titanlegierungen und/oder Aluminium-/Lithiumlegierungen
und/oder Faserverbundwerkstoffe und/oder Faserverbundmetallhybride
vorgesehen sein.When
Plasticizing materials may be aluminum in particular
and / or titanium alloys and / or aluminum / lithium alloys
and / or fiber composites and / or fiber composite metal hybrids
be provided.
Vorzugsweise
weist das Stauchelement eine höhere Festigkeit auf als
das mindestens eine zu stauchende Element. Im Crashfall erfolgt
so zunächst eine Schädigung des mindestens einen
zu stauchenden Elements und dann eine Schädigung des mindestens
einen Stauchelements.Preferably
the upsetting element has a higher strength than
the at least one element to be compressed. In the event of a crash occurs
so first a damage to the at least one
to upsetting element and then damage the at least
a compression element.
Insbesondere
kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Stauchelement eine
höhere Druckfestigkeit aufweist als das mindestens eine
zu stauchende Element. Auf diese Weise ist gewährleistet,
dass im Crashfall des Flugkörpers vor einem Versagen der
Struktur des mindestens einen Stauchelements das mindestens eine
zu stauchende Element gestaucht wird.Especially
can be provided that the at least one compression element a
has higher compressive strength than the at least one
to be compressed element. This ensures that
that in the event of a crash of the missile from a failure of the
Structure of the at least one compression element that at least one
compressed to upsetting element.
Vorzugsweise
weist das mindestens eine Stauchelement in einer Richtung senkrecht
zu einer Oberfläche der Außenhaut des Flugkörpers
eine höhere Druckfestigkeit auf als das mindestens eine
zu stauchende Element.Preferably
has the at least one compression element in a direction perpendicular
to a surface of the outer skin of the missile
a higher compressive strength than the at least one
to be compressed element.
Alternativ
hierzu kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine zu stauchende
Element eine höhere Festigkeit, insbesondere eine höhere
Druckfestigkeit, aufweist als das mindestens eine Stauchelement.alternative
For this purpose, it can be provided that the at least one to be crushed
Element a higher strength, especially a higher
Compressive strength, as the at least one compression element.
Vorzugsweise
werden bei der vorliegenden Erfindung primäre, das heißt
sicherheitsrelevante, Strukturelemente des Flugkörpers,
insbesondere flächig, gestaucht. Hierfür können
beispielsweise flächige Rahmenelemente, das heißt
mindestens ein Strukturelement zumindest teilweise flächig
umgebende Elemente, verwendet werden. Derartige Rahmenelemente haben
insbesondere den Vorteil einer vereinfachten Systemintegration.Preferably
in the present invention are primary, that is
safety-relevant, structural elements of the missile,
especially flat, compressed. For this purpose can
For example, flat frame elements, that is
at least one structural element at least partially planar
surrounding elements. Such frame elements have
especially the advantage of a simplified system integration.
Die
Stauchelemente und die tragende Struktur des Flugkörpers
werden vorzugsweise so ausgelegt, dass nach dem Stauchen des mindestens
einen zu stauchenden Elements mittels des mindestens einen Stauchelements
im Crashfall das mindestens eine Stauchelement als Auflagefläche
zur stabilen Krafteinleitung in ein Stützelement, beispielsweise eine
vertikale Strebe, und/oder in weitere Crashelemente genutzt werden
kann.The
Compression elements and the supporting structure of the missile
are preferably designed so that after upsetting the at least
an element to be compressed by means of the at least one compression element
in the event of a crash, the at least one compression element as a bearing surface
for stable introduction of force into a support element, for example a
vertical strut, and / or be used in other crash elements
can.
Das
mindestens eine Stauchelement kann beispielsweise so ausgebildet
werden, dass ein Trigger des mindestens einen Stauchelements im
Crashfall des Flugkörpers einen definierten Spantbruch
erzeugt. Ferner kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Stauchelement,
welches dann vorzugsweise als flächiges Rahmenelement ausgebildet
ist, zur Sicherung der strukturellen Integrität des Flugkörpers
einen Bereich der tragenden Struktur des Flugkörpers nach
einem Spantbruch stützt.The
For example, at least one compression element can be designed in this way
be that a trigger of the at least one compression element in
Crash of the missile a defined frame break
generated. Furthermore, it can be provided that the at least one compression element,
which then preferably formed as a flat frame member
is to ensure the structural integrity of the missile
an area of the supporting structure of the missile
supports a frame break.
Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand
der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung
bevorzugter Ausführungsbeispiele.Further
Features and advantages of the present invention are the subject of
the following description and the graphic representation
preferred embodiments.
In
den Zeichnungen zeigen:In
show the drawings:
1 eine
schematische perspektivische Darstellung eines Abschnitts eines
Rumpfes eines als Flugzeug ausgebildeten Flugkörpers; 1 a schematic perspective view of a portion of a fuselage of an aircraft designed as a missile;
2 eine
schematische perspektivische Darstellung des Bereichs I in 1 mit
einer ersten Ausführungsform eine Stauchelements, welche
als Sekundärstruktur zusätzlich zu einer tragenden Struktur
des Flugkörpers an dem Flugkörper angeordnet wird; 2 a schematic perspective view of the area I in 1 with a first embodiment, a compression element, which as Secondary structure is arranged in addition to a supporting structure of the missile on the missile;
3a eine
schematische Schnittdarstellung eines zu stauchenden Elements und
eines Stauchelements in einem Regelbetrieb des Flugkörpers; 3a a schematic sectional view of a to-be-crushed element and a compression element in a normal operation of the missile;
3b eine
der 3a entsprechende Darstellung des zu stauchenden
Elements und des Stauchelements, wobei das zu stauchende Element
nach einer Krafteinwirkung in Pfeilrichtung in Richtung des Stauchelements
deformiert ist; 3b one of the 3a corresponding representation of the element to be compressed and the compression element, wherein the element to be compressed is deformed after a force in the direction of arrow in the direction of the compression member;
3c eine
der 3a entsprechende Darstellung des zu stauchenden
Elements und des Stauchelements, wobei das Stauchelement einer weiteren
Verschiebung des zu stauchenden Elements durch eine Krafteinwirkung
in Pfeilrichtung entgegengewirkt und eine Stauchung des zu stauchenden
Elements bewirkt hat; 3c one of the 3a corresponding representation of the element to be compressed and the compression element, wherein the compression element has counteracted further displacement of the element to be upsets by a force in the direction of arrow and has caused a compression of the element to be upsets;
3d eine
der 3a entsprechende Darstellung des zu stauchenden
Elements und des Stauchelements, wobei nach maximaler Stauchung
des zu stauchenden Elements bei Krafteinwirkung in Pfeilrichtung
eine Deformation des Stauchelements erfolgt ist; 3d one of the 3a corresponding representation of the element to be compressed and the compression element, wherein after maximum compression of the element to be upsets upon application of force in the direction of arrow, a deformation of the compression element is carried out;
3e eine
der 3a entsprechende Darstellung des zu stauchenden
Elements und des Stauchelements, wobei aufgrund zu großer
Krafteinwirkung in Pfeilrichtung eine Stabilisationsstrebe des Stauchelements
gebrochen ist; 3e one of the 3a corresponding representation of the element to be compressed and the compression element, wherein due to excessive force in the direction of arrow a stabilization strut of the compression member is broken;
4a eine
schematische perspektivische Darstellung eines Querschnitts durch
den Rumpf des als Flugzeug ausgebildeten Flugkörpers zur
Illustration der bei einem vertikalen Aufprall des Rumpfes wirkenden
Kräfte, wobei der Flugzeugrumpf knapp oberhalb einer Aufprallfläche
angeordnet ist; 4a a schematic perspective view of a cross section through the hull of the aircraft designed missile to illustrate the force acting on a vertical impact of the fuselage forces, the fuselage is located just above an impact surface;
4b eine
der 4a entsprechende Darstellung eines Flugzeugrumpfes,
wobei aufprallbedingt bereits eine Außenhaut und ein Spant
des Rumpfes gestaucht wurden; 4b one of the 4a corresponding representation of an aircraft fuselage, wherein an outer skin and a bulkhead of the fuselage have already been compressed due to the impact;
4c eine
der 4a entsprechende Darstellung des Flugzeugrumpfes,
wobei nach einer Stauchung des Spantes und der Außenhaut
zwei Stauchelemente des Flugzeugrumpfes teilweise deformiert wurden; 4c one of the 4a corresponding representation of the aircraft fuselage, wherein after compression of the spine and the outer skin two compression elements of the fuselage were partially deformed;
4d eine
der 4a entsprechende Darstellung des Flugzeugrumpfes,
wobei die Stauchelemente und der Spant sowie die Außenhaut
soweit deformiert wurden, dass ein Frachtbodenquerträger des
Flugzeugrumpfes direkt oberhalb der Aufprallfläche angeordnet
ist; 4d one of the 4a corresponding representation of the aircraft fuselage, wherein the upsetting elements and the bulkhead and the outer skin have been deformed so far that a cargo floor cross member of the fuselage is located directly above the impact surface;
4e ein
Diagramm zur Illustration der im Verlauf des in den 4a bis 4d dargestellten Aufpralls
des Flugzeugrumpfes auftretenden Kräfte; 4e a diagram to illustrate the in the course of in the 4a to 4d illustrated impact of the fuselage occurring forces;
5a eine
der 4a entsprechende Darstellung des Rumpfes, wobei
der Flugzeugrumpf bereits soweit deformiert ist, dass sich die vertikalen Passagierbodenstreben
auf der Aufprallfläche abstützen; 5a one of the 4a corresponding representation of the fuselage, wherein the fuselage is already deformed so far that support the vertical passenger floor struts on the impact surface;
5b eine
der 4a entsprechende Darstellung des Flugzeugrumpfes,
wobei nach einem durch die Stauchelemente bedingten Spantbruch eine
Deformation der vertikalen Passagierbodenstrebe erfolgt ist; 5b one of the 4a corresponding representation of the aircraft fuselage, wherein a deformation of the vertical passenger floor strut is carried out after a frame break caused by the upsetting elements;
5c ein
Diagramm der im Verlauf eines Aufpralls gemäß den 5a und 5b auftretenden
Kräfte; 5c a diagram of in the course of an impact according to the 5a and 5b occurring forces;
6 eine
schematische perspektivische Darstellung einer auf einem Traggerüst
angeordneten Außenhaut des als Flugzeug ausgebildeten Flugkörpers
und einer Frachtbodengrundkonstruktion; 6 a schematic perspective view of a arranged on a support frame outer skin of the aircraft designed as a missile and a cargo floor base construction;
7a eine
schematische perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform
eines Stauchelements mit einem gitterförmigen Trigger; 7a a schematic perspective view of a second embodiment of a compression member with a grid-shaped trigger;
7b eine
schematische perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform
eines Stauchelements, welche eine Sekundärstruktur des Flugkörpers
darstellt und in einem Crashfall des Flugkörpers einen
Abschnitt eines zu stauchenden Elements staucht; 7b a schematic perspective view of a third embodiment of a compression element, which represents a secondary structure of the missile and in a crash of the missile upsets a portion of an element to be compressed;
7c eine
schematische perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform
eines Stauchelements, mit integrierten vertikalen Verstrebungen
der tragenden Struktur des Flugkörpers; 7c a schematic perspective view of a fourth embodiment of a compression element, with integrated vertical struts of the supporting structure of the missile;
7d eine
schematische perspektivische Darstellung einer fünften
Ausführungsform eines Stauchelements, welche als Teilumrahmung
an einer Strebe angeordnet ist; 7d a schematic perspective view of a fifth embodiment of a compression member which is arranged as a sub-frame on a strut;
7e eine
schematische perspektivische Darstellung einer sechsten Ausführungsform
eines Stauchelements, in welche vertikale Streben und ein Frachtbodenquerträger
des als Flugzeug ausgebildeten Flugkörpers integriert sind; 7e a schematic perspective view of a sixth embodiment of a compression element, in which vertical struts and a cargo floor cross member of the aircraft designed as missile are integrated;
7f eine
schematische perspektivische Darstellung einer siebten Ausführungsform
eines Stauchelements, in welche ebenfalls vertikale Streben und
ein Frachtbodenquerträger des als Flugzeug ausgebildeten
Flugkörpers integriert sind, mit einem zusätzlichen
Mittelstück; 7f a schematic perspective view of a seventh embodiment of a compression element, in which also vertical struts and a cargo floor cross member of the aircraft-designed missile are integrated, with an additional center piece;
7g eine
schematische perspektivische Darstellung einer achten Ausführungsform
eines Stauchelements, welche als Anbaustruktur an einer Strebe des
Flugkörpers anordenbar ist; 7g a schematic perspective Representation of an eighth embodiment of a compression element, which can be arranged as a mounting structure on a strut of the missile;
7h eine
schematische perspektivische Darstellung der achten Ausführungsform
des Stauchelements aus 7g mit
Blickrichtung auf eine Unterseite des Stauchelements; 7h a schematic perspective view of the eighth embodiment of the compression member 7g looking towards an underside of the compression member;
7i eine
schematische perspektivische Darstellung einer neunten Ausführungsform
eines Stauchelements, welche als Anbaustruktur zwischen zwei Streben
des Flugkörpers anordenbar ist und eine durchgehende Anlagefläche
aufweist; 7i a schematic perspective view of a ninth embodiment of a compression element, which can be arranged as a mounting structure between two struts of the missile and has a continuous contact surface;
7j eine
schematische perspektivische Darstellung einer zehnten Ausführungsform
eines Stauchelements, welche als Anbaustruktur zwischen zwei Streben
des Flugkörpers anordenbar ist, wobei das Stauchelement
einen als Schneide ausgebildeten Zwischenbereich aufweist; 7y a schematic perspective view of a tenth embodiment of a compression element, which can be arranged as a mounting structure between two struts of the missile, wherein the compression member has an intermediate portion formed as a cutting edge;
8a eine
schematische perspektivische Darstellung einer elften Ausführungsform
eines Stauchelements zur Anordnung in einem Bermudadreieck des Flugkörpers; 8a a schematic perspective view of an eleventh embodiment of a compression member for placement in a Bermuda triangle of the missile;
8b eine
schematische perspektivische Darstellung einer zwölften
Ausführungsform eines Stauchelements, welche ein zu stauchendes
Element im Crashfall des Flugkörpers in einem begrenzten
Stauchbereich staucht; 8b a schematic perspective view of a twelfth embodiment of a compression element, which compresses a to be crushed element in the event of a crash of the missile in a limited compression area;
8c eine
schematische perspektivische Darstellung einer dreizehnten Ausführungsform
eines Stauchelements, in welche eine vertikale Passagierbodenstrebe
integriert ist; 8c a schematic perspective view of a thirteenth embodiment of a compression element, in which a vertical passenger floor strut is integrated;
8d eine
schematische perspektivische Darstellung einer vierzehnten Ausführungsform
eines Stauchelements, in welche sowohl eine vertikale Passagierbodenstrebe
als auch ein Passagierbodenquerträger integriert sind; 8d a schematic perspective view of a fourteenth embodiment of a compression element, in which both a vertical passenger floor strut and a passenger floor cross member are integrated;
8e eine
schematische perspektivische Darstellung einer fünfzehnten
Ausführungsform eines Stauchelements, welche als Anbaustruktur
an der vertikalen Passagierbodenstrebe des Flugkörpers
angeordnet ist; 8e a schematic perspective view of a fifteenth embodiment of a compression member which is arranged as a mounting structure on the vertical passenger floor strut of the missile;
9 eine
der 4a entsprechende Darstellung des Flugzeugrumpfes
mit einer sechzehnten Ausführungsform eines Stauchelements,
welche nach einem Bruch des Frachtbodenquerträgers die strukturelle
Integrität des Spants wahrt; und 9 one of the 4a corresponding representation of the fuselage with a sixteenth embodiment of a compression element, which after a fracture of the cargo floor cross member preserves the structural integrity of the Spants; and
10 eine
schematische perspektivische Darstellung einer siebzehnten Ausführungsform
eines Stauchelements, welche ein Versteifungselement zur Anpassung
des Biegemoments umfasst. 10 a schematic perspective view of a seventeenth embodiment of a compression element, which comprises a stiffening element for adjusting the bending moment.
Gleiche
oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren
mit denselben Bezugszeichen versehen.Same
or functionally equivalent elements are in all figures
provided with the same reference numerals.
Ein
in den 1 und 2 abschnittsweise dargestellter
Flugkörper 100 ist beispielsweise als Flugzeug 102 ausgebildet.One in the 1 and 2 sectional missiles shown 100 is for example as an airplane 102 educated.
Das
Flugzeug 102 umfasst einen Rumpf 104, welcher
eine tragende Struktur 106 umfasst und von einer Außenhaut 108 umgeben
ist.The plane 102 includes a hull 104 which is a supporting structure 106 includes and from an outer skin 108 is surrounded.
Die
eine Außenkontur des Rumpfes 104 bildende Außenhaut 108 ist
im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet und wird
mittels der tragenden Struktur 106 in ihrer Form gehalten.The one outer contour of the fuselage 104 forming outer skin 108 is formed substantially hollow cylindrical and is by means of the supporting structure 106 kept in shape.
Im
Regelbetrieb des Flugzeugs 102, insbesondere bei einem
Flug auf konstanter Flughöhe, ist der Rumpf 104 des
Flugzeugs 102 so ausgerichtet, dass eine (nicht dargestellte)
Rotationsachse der zylinderförmigen Außenhaut 108 parallel
zu einer Flugrichtung 110 des Flugzeugs 102 verläuft.In regular operation of the aircraft 102 especially in a flight at a constant altitude, is the fuselage 104 of the plane 102 aligned so that a (not shown) axis of rotation of the cylindrical outer skin 108 parallel to a direction of flight 110 of the plane 102 runs.
Zur
Stabilisation der Außenhaut 108 des Rumpfes 104 umfasst
die tragende Struktur 106 eine Vielzahl von Spanten 112,
eine Vielzahl von horizontalen Streben 114 und eine Vielzahl
von vertikalen Streben 116.For the stabilization of the outer skin 108 of the hull 104 includes the load-bearing structure 106 a variety of frames 112 , a variety of horizontal struts 114 and a variety of vertical struts 116 ,
Jeweils
ein Spant 112, zwei horizontale Streben 114 und
vier vertikale Streben 116 sind dabei so angeordnet, dass
sie in einer senkrecht zur Flugrichtung 110 des Flugzeugs 102 ausgerichteten
Ebene liegen, und bilden eine Stabilisationseinheit 130.One frame each 112 , two horizontal struts 114 and four vertical struts 116 are arranged so that they are in a direction perpendicular to the direction of flight 110 of the plane 102 aligned level, and form a stabilization unit 130 ,
Die
senkrecht zur Flugrichtung 110 ausgerichtete Ebene erstreckt
sich im Regelbetrieb des Flugzeugs 102 zumindest näherungsweise
in der Schwerkraftrichtung g und in einer im Wesentlichen horizontalen
Querrichtung 118.The perpendicular to the direction of flight 110 aligned plane extends in the regular operation of the aircraft 102 at least approximately in the direction of gravity g and in a substantially horizontal transverse direction 118 ,
Die
Spanten 112 sind jeweils zumindest näherungsweise
ringförmig ausgebildet und liegen direkt an einer Innenseite 120 der
Außenhaut 108 des Rumpfes 104 an.The frames 112 are each at least approximately annular and are located directly on an inner side 120 the outer skin 108 of the hull 104 at.
Jeder
Spant 112 ist dabei in der Querrichtung 118 mittels
zwei horizontalen Streben 114, nämlich einem Passagierbodenquerträger 122 und
einem Frachtbodenquerträger 124 gestützt.Every frame 112 is in the transverse direction 118 by means of two horizontal struts 114 namely, a passenger floor cross member 122 and a cargo floor cross member 124 supported.
Die
vertikalen Streben 116 erstrecken sich einerseits als vertikale
Passagierbodenstreben 126 unterhalb des Passagierbodenquerträgers 122 zwischen
dem Passagierbodenquerträger 122 und dem Spant 112 und
als vertikale Frachtbodenstreben 128 unterhalb des Frachtbodenquerträgers 124 zwischen dem
Frachtbodenquerträger 124 und dem Spant 112.The vertical struts 116 extend on the one hand as vertical passenger floor struts 126 below the passenger floor crossmember 122 between the passenger floor cross member 122 and the frame 112 and as vertical cargo floor struts 128 below the cargo floor crossmember 124 between the cargo floor cross member 124 and the frame 112 ,
Der
in 1 dargestellte Abschnitt des Rumpfes 104 des
Flugzeugs 102 umfasst acht Stabilisationseinheiten 130,
welche in einer in der Flugrichtung 110 ausgerichteten
Reihe angeordnet sind.The in 1 Portrayed section of the hull 104 of the plane 102 includes eight stabilization units 130 , which in one in the direction of flight 110 aligned row are arranged.
Mittels
dieser Stabilisationseinheiten 130 und (nicht dargestellten)
Wänden des Flugzeugs 102 sind in dem Rumpf 104 des
Flugzeugs 102 ein Passagierraum 132, welcher oberhalb
der Passagierbodenquerträger 122 angeordnet ist,
ein Frachtraum 134, welcher zwischen den Passagierbodenquerträgern 122 und
den Frachtbodenquerträgern 124 angeordnet ist,
und ein Frachtraumunterboden 136, welcher unterhalb der
Frachtbodenquerträger 124 angeordnet ist, gebildet.By means of these stabilization units 130 and (not shown) walls of the aircraft 102 are in the hull 104 of the plane 102 a passenger compartment 132 , which above the passenger floor cross member 122 is arranged, a cargo hold 134 , which between the passenger floor crossbeams 122 and the cargo floor crossbeams 124 is arranged, and a cargo space subsoil 136 , which is below the cargo floor crossmember 124 is arranged, formed.
Ferner
ist in dem Rumpf 104 ein im Wesentlichen dreieckiger Bereich
zwischen den vertikalen Passagierbodenstreben 126, den
Passagierbodenquerträgern 122 und den Spanten 112 gebildet,
welcher als Bermudadreieck 138 bezeichnet wird.Further, in the hull 104 a substantially triangular area between the vertical passenger floor struts 126 , the passenger floor crossbeams 122 and the ribs 112 formed, which as Bermuda triangle 138 referred to as.
Die
Stabilisationseinheiten 130 der tragenden Struktur 106 sorgen
für eine Stabilisation des Rumpfes 104, insbesondere
in einer senkrecht zur Flugrichtung 110 ausgerichteten
Ebene.The stabilization units 130 the carrying structure 106 provide for a stabilization of the trunk 104 , in particular in a direction perpendicular to the direction of flight 110 aligned level.
Zur
Stabilisation des Rumpfes 104 in einer Richtung parallel
zur Flugrichtung 110 sind eine Vielzahl von in 2 dargestellten
Stringern 140 vorgesehen, welche an der Innenseite 120 der
Außenhaut 108 angeordnet sind und durch Ausnehmungen 142 in
den Spanten 112, welche auch als ”Mouseholes” bezeichnet
werden, in einer Richtung parallel zur Flugrichtung 110 des
Flugzeugs 102 verlaufen.To stabilize the trunk 104 in a direction parallel to the direction of flight 110 are a lot of in 2 shown stringers 140 provided, which on the inside 120 the outer skin 108 are arranged and through recesses 142 in the frames 112 , which are also called "Mouseholes", in a direction parallel to the direction of flight 110 of the plane 102 run.
Zur
Verbindung der Stringer 140 mit den Spanten 112 sind
(nicht dargestellte) Clips vorgesehen.To connect the stringers 140 with the ribs 112 are provided (not shown) clips.
Eine
Verbindung zwischen den Spanten 112 und der Außenhaut 108 erfolgt
mittels (nicht dargestellten) Cleets.A connection between the frames 112 and the outer skin 108 is done by means of Cleets (not shown).
Wie
insbesondere 1 zu entnehmen ist, sind pro
Stabilisationseinheit 130 jeweils drei Stauchelemente 144 vorgesehen,
welche an einer Unterseite 146 des Frachtbodenquerträgers 124 angeordnet sind
und welche im Crashfall des Flugzeugs 102, insbesondere
bei einem Aufprall des Rumpfes 104 des Flugzeugs 102 in
der Schwerkraftrichtung g auf eine Aufprallfläche, eine
hohe Energieabsorption durch eine gezielte Deformation der tragenden
Struktur 106 bewirken.In particular 1 it can be seen are per stabilization unit 130 three compression elements each 144 provided, which at a bottom 146 of the cargo floor crossmember 124 are arranged and which in the event of a crash of the aircraft 102 especially in the event of a hull impact 104 of the plane 102 in the direction of gravity g on an impact surface, a high energy absorption by a targeted deformation of the supporting structure 106 cause.
Zwei
bezüglich einer (nicht dargestellten) vertikalen Längsmittelebene
des Rumpfes 104 äußere Stauchelemente 144 sind
dabei an einander abgewandten Seiten der vertikalen Frachtbodenstreben 128 angeordnet.Two with respect to a (not shown) vertical longitudinal center plane of the fuselage 104 external compression elements 144 are on opposite sides of the vertical cargo floor struts 128 arranged.
Diese äußeren
Stauchelemente 144 sind bezüglich der Längsmittelebene
des Rumpfes 104 im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zueinander
ausgebildet.These external compression elements 144 are with respect to the median longitudinal plane of the trunk 104 formed substantially mirror-symmetrical to each other.
Im
Bereich des Frachtraumunterbodens 136 zwischen den vertikalen
Frachtbodenstreben 128 und somit zwischen den äußeren
Stauchelementen 144 ist ein mittleres Stauchelement 144 angeordnet.In the area of the cargo compartment subsoil 136 between the vertical cargo floor struts 128 and thus between the outer compression elements 144 is a medium compression element 144 arranged.
Die
Stauchelemente 144 können grundsätzlich
als reine Sekundärstrukturen, das heißt als für die
tragende Struktur 106 des Rumpfes 104 nicht relevante
Bauteile des Flugzeugs 102 ausgebildet sein.The compression elements 144 can basically be considered pure secondary structures, that is as for the supporting structure 106 of the hull 104 non-relevant components of the aircraft 102 be educated.
Alternativ
hierzu kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Stauchelemente 144 einen
Bestandteil der tragenden Struktur 106 bilden.Alternatively, however, it can also be provided that the compression elements 144 a component of the load-bearing structure 106 form.
Wesentlich
ist dabei, dass die Stauchelemente 144 sich an einem Stützelement 148 abstützen,
welches im in 2 dargestellten Fall durch den Frachtbodenquerträger 124 gebildet
ist, und dass die Stauchelemente 144 ausgehend von dem
Stützelement 148 der Außenhaut 108 des
Flugzeugs 102 zugewandt angeordnet sind.It is essential that the compression elements 144 on a support element 148 support, which in the in 2 represented case through the cargo floor cross member 124 is formed, and that the compression elements 144 starting from the support element 148 the outer skin 108 of the plane 102 are arranged facing.
Wie 2 ferner
zu entnehmen ist, kann vorgesehen sein, dass an den Stauchelementen 144 Befestigungsvorrichtungen 145 für
Leitungen 147, beispielsweise für Kraftstoff-,
Daten- und/oder Stromleitungen angeordnet sind oder dass die Stauchelemente 144 solche
Befestigungsvorrichtungen 145 umfassen. Auf diese Weise
ist eine aufwendige Anordnung der Leitungen 147 an der
tragenden Struktur 106 des Rumpfes 104 entbehrlich.As 2 can also be seen, it can be provided that at the compression elements 144 fasteners 145 for cables 147 , For example, for fuel, data and / or power lines are arranged or that the compression elements 144 such fastening devices 145 include. In this way, a complex arrangement of the lines 147 at the supporting structure 106 of the hull 104 dispensable.
Grundsätzlich
können die Stauchelemente 144 an beliebigen Stellen
des Rumpfes 104 des Flugzeuges 102 vorgesehen
sein.Basically, the compression elements 144 anywhere on the hull 104 of the plane 102 be provided.
Neben
der vorstehend erläuterten Anordnung an der Unterseite
des Frachtbodenquerträgers 124 ist jedoch auch
eine (nicht dargestellte) Anordnung zwischen dem Frachtbodenquerträger 124 und der
vertikalen Passagierbodenstrebe 126 und insbesondere die
(nicht dargestellte) Anordnung von Stauchelementen 144 im
Bermudadreieck 138 vorteilhaft.In addition to the above-explained arrangement on the underside of the cargo floor cross member 124 However, is also an arrangement (not shown) between the cargo floor cross member 124 and the vertical passenger floor strut 126 and in particular the arrangement (not shown) of compression elements 144 in the Bermuda Triangle 138 advantageous.
Bevorzugte
Ausführungsformen von derartigen Stauchelementen 144 werden
im Hinblick auf die 8a bis 8e weiter
unten erläutert.Preferred embodiments of such compression elements 144 be with regard to 8a to 8e explained below.
Es
kann vorgesehen sein, dass im Bermudadreieck 138 verlaufende
Leitungen 147 mittels an den Stauchelementen 144 angeordneten
Befestigungsvorrichtungen 145 festgelegt sind.It can be provided that in the Bermuda Triangle 138 running lines 147 by means of the compression elements 144 arranged fastening devices 145 are fixed.
Anhand
des in 2 dargestellten äußeren Stauchelements 144,
welches eine erste Ausführungsform eines Stauchelements 144 darstellt,
wird nachfolgend auf den grundlegenden Aufbau der Stauchelemente 144 näher
eingegangen:
So werden die Stauchelemente 144 über
eine Schubanbindung an dem Frachtbodenquerträger 124 befestigt
(in 2 nicht dargestellt) oder umfassen vorzugsweise
eine dem Stützelement 148 zugewandte Abstützfläche 150,
eine einem (noch zu beschreibenden) zu stauchenden Element zugewandte
Anlagefläche 152, welche der Abstützfläche 150 abgewandt angeord net
ist, und mindestens eine Stabilisationsstrebe 154, mittels
welcher eine auf die Anlagefläche 152 wirkende
Kraft auf die Abstützfläche 150 weiterleitbar
ist.Based on the in 2 shown outer compression element 144 which is a first Ausfüh tion form of a compression element 144 represents, is subsequent to the basic structure of the compression elements 144 more detail:
This is how the upsetting elements become 144 via a thrust connection to the cargo floor cross member 124 attached (in 2 not shown) or preferably comprise a support member 148 facing support surface 150 an abutment surface (to be described later) facing the upsetting element 152 , which of the support surface 150 angeord net is angeord net, and at least one stabilization strut 154 , by means of which one on the contact surface 152 acting force on the support surface 150 can be forwarded.
Die
Anlagefläche 152 ist der Außenhaut 108 des
Rumpfes 104 zugewandt angeordnet und weist vorzugsweise
eine zumindest näherungsweise ähnliche Krümmung
wie die Spanten 112 oder eine zumindest näherungsweise ähnliche
Krümmung wie die Außenhaut 108 auf.The contact surface 152 is the outer skin 108 of the hull 104 arranged facing and preferably has an at least approximately similar curvature as the ribs 112 or an at least approximately similar curvature as the outer skin 108 on.
Eine
verbesserte Funktion des Stauchelements 144 ergibt sich
insbesondere dann, wenn an der Anlagefläche 152 des
Stauchelements 144 mindestens ein Trigger 156 angeordnet
ist.An improved function of the compression element 144 arises in particular when at the contact surface 152 of the compression element 144 at least one trigger 156 is arranged.
Der
Trigger 156 kann dabei insbesondere als Schneide 158 ausgebildet
sein, wobei beispielsweise bei der in 2 dargestellten
ersten Ausführungsform des Stauchelements 144 eine
Vielzahl von geraden, parallel zueinander angeordneten Schneiden 158 vorgesehen
sind.The trigger 156 can in particular as a cutting edge 158 be formed, for example, in the in 2 illustrated first embodiment of the compression member 144 a plurality of straight, mutually parallel cutting 158 are provided.
Für
den Fall, dass das Flugzeug 102 in der Schwerkraftrichtung
g auf eine Aufprallfläche aufprallt, muss zur Gewährleistung
der Sicherheit der Passagiere und der Crew des Flugzeugs 102 eine möglichst
hohe Energie im Bereich unterhalb der Passagierbodenquerträger 122 absorbiert
werden, um eine strukturelle Beeinträchtigung des Passagierraums 132 des
Flugzeugs 102 weitgehend zu vermeiden.In the event that the plane 102 In the direction of gravity g impacts on a collision surface, to ensure the safety of the passengers and the crew of the aircraft 102 the highest possible energy in the area below the passenger floor crossbeams 122 be absorbed to a structural impairment of the passenger compartment 132 of the plane 102 largely avoided.
Hierzu
tragen die Stauchelemente 144 bei.This is done by the compression elements 144 at.
Wie
insbesondere den 3a bis 3e zu entnehmen
ist, funktionieren die Stauchelemente 144 wie folgt:
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stauchelemente 144 im
Regelbetrieb des Flugzeugs 102 von einem mittels der Stauchelemente 144 zu stauchenden
Element 160, welches bei dem in den 3a bis 3e darge stellten
Beispiel ein Spant 112 in einer Verformungsrichtung 163,
vorzugsweise entgegen der Schwerkraftrichtung g.As in particular the 3a to 3e it can be seen, the compression elements work 144 as follows:
In a preferred embodiment, the upsetting elements 144 in normal operation of the aircraft 102 from one by means of compression elements 144 to be compressed element 160 , which in the in the 3a to 3e example presented a frame 112 in a direction of deformation 163 , preferably against the direction of gravity g.
Wenn
das Flugzeug 102 im Crashfall in der Schwerkraftrichtung
g auf eine Aufprallfläche auftrifft, verformen sich die
Außenhaut 108 und die darunter angeordneten Stringer 140 und
Spanten 112 in einer Verformungsrichtung 163,
vorzugsweise entgegen der Schwerkraftrichtung g.If the plane 102 In the event of a crash in the direction of gravity g impinges on a collision surface, deform the outer skin 108 and the stringer underneath 140 and frames 112 in a direction of deformation 163 , preferably against the direction of gravity g.
Aufgrund
dieser Verformung bewegen sich die Stringer 140 und die
Spanten 112 auf das im Regelbetrieb von denselben beabstandete
Stauchelement 144 zu.Due to this deformation, the stringer move 140 and the frames 112 on the in normal operation of the same spaced upsetting element 144 to.
Wie
insbesondere 3b zu entnehmen ist, liegt der
Spant 112 nach einer solchen Verformung mit einer dem Stauchelement 144 zugewandten
Seitenfläche 162 zumindest teilweise an der Anlagefläche 152 des
Stauchelements 144 an.In particular 3b can be seen, is the frame 112 after such deformation with a compression element 144 facing side surface 162 at least partially on the contact surface 152 of the compression element 144 at.
Das
Stauchelement 144 weist in der Verformungsrichtung 163 vorzugsweise
eine höhere Druckfestigkeit auf als der Spant 112,
sodass das Stauchelement 144 den Spant 112 nach
dem Anlegen des Spants 112 an die Anlagefläche 152 des Stauchelements 144 stützt
und eine weitere Bewegung des Spants 112 in Richtung des
Frachtbodenquerträgers 124 verhindert. Dabei wird
der Spant 112 mittels des Stauchelements 144 gestaucht
und somit Energie durch die Umformung und/oder die Zerstörung
des Spants 112 aufgenommen.The compression element 144 points in the direction of deformation 163 preferably a higher compressive strength than the bulkhead 112 so that the upsetting element 144 the frame 112 after applying the frame 112 to the contact surface 152 of the compression element 144 supports and another movement of the frame 112 in the direction of the cargo floor crossmember 124 prevented. This is the bulkhead 112 by means of the compression element 144 compressed and thus energy through the deformation and / or destruction of the frame 112 added.
Der
Spant 112 wird mittels des Stauchelements 144 dabei
so weit gestaucht, bis die Druckfestigkeit des Spants 112 die
Druckfestigkeit des Stauchelements 144 übersteigt.
Wie 3d zu entnehmen ist, ergibt sich dann eine Verformung
des Stauchelements 144 und schließlich ein Bruch
und/oder eine Stauchung der Stabilisationsstrebe 154 des Stauchelements 144 (siehe 3e),
was eine erneute Energieaufnahme zur Folge hat.The frame 112 is by means of the compression element 144 while compressed so far, until the compressive strength of the frame 112 the compressive strength of the compression element 144 exceeds. As 3d can be seen, then results in a deformation of the compression member 144 and finally a fracture and / or a compression of the stabilization strut 154 of the compression element 144 (please refer 3e ), resulting in a renewed energy intake.
Dadurch,
dass mittels des Stauchelements 144 eine kontrollierte
Deformation des zu stauchenden Elements 160, das heißt
im vorliegenden Fall des Spants 112, erfolgt, ist eine
bevorzugte Energieaufnahme im Bereich unterhalb des Frachtbodenquerträgers 124 des
Rumpfes 104 des Flugzeugs 102 möglich.In that by means of the compression element 144 a controlled deformation of the element to be compressed 160 that is, in the present case of the frame 112 , takes place, is a preferred energy absorption in the area below the cargo floor cross member 124 of the hull 104 of the plane 102 possible.
Wie
aus den schematischen Darstellungen des vorstehend beschriebenen
Crashfalls des Flugzeugs 102 in den 4a bis 4d zu
entnehmen ist, erfolgt eine Krafteinleitung zum Zeitpunkt des ersten
Kontakts des Rumpfes 104 mit einer Aufprallfläche 164 zunächst
entgegen der Schwerkraftrichtung g. Wie in 4a mit
der geschlängelten Linie angedeutet, kann dies zu einem
Bruch des Spants 112 führen.As is apparent from the schematic representations of the above-described crash of the aircraft 102 in the 4a to 4d it can be seen, a force is applied at the time of the first contact of the fuselage 104 with a collision surface 164 initially against the direction of gravity g. As in 4a indicated with the meandering line, this can cause a breakage of the frame 112 to lead.
Die
Stauchelemente 144 verhindern dann, wie in 4b dargestellt,
dass der Spant 112 in Richtung des Flugzeuginnenraums ohne
Kraftaufnahme ausweicht, und ermöglichen so eine zusätzliche
Energieaufnahme im Bereich unterhalb des Frachtbodenquerträgers 124.
Aufgrund der Stauchelemente 144 erfolgt eine Krafteinleitung
in den Rumpf 104 des Flugzeugs 102 vorzugsweise
noch immer entgegen der Aufprallrichtung.The compression elements 144 then prevent, as in 4b shown that the frame 112 evades in the direction of the aircraft interior without power, and thus allow additional energy intake in the area below the cargo boat denquerträgers 124 , Due to the compression elements 144 a force is introduced into the fuselage 104 of the plane 102 preferably still opposite to the direction of impact.
Wie
den 4b und 4c zu
entnehmen ist, ergibt sich die Energieaufnahme dadurch, dass zunächst
der Spant 112 gestaucht und anschließend die Stauchelemente 144 zerstört
werden.Like that 4b and 4c can be seen, the energy absorption results from the fact that initially the frame 112 compressed and then the compression elements 144 be destroyed.
Am
Ende der Zerstörung des Bereichs unterhalb des Frachtbodenquerträgers 124 liegt
der Rumpf 104 des Flugzeugs 102 praktisch mit
dem Frachtbodenquerträger 124 auf der Aufprallfläche 164 auf.At the end of the destruction of the area below the cargo floor crossmember 124 lies the hull 104 of the plane 102 practically with the cargo floor cross member 124 on the impact surface 164 on.
Der
zeitliche Verlauf der Krafteinwirkung auf den Rumpf 104 des
Flugzeugs 102 während des vorstehend beschriebenen
Crashfalles ist in 4e dargestellt.The time course of the force on the hull 104 of the plane 102 during the crash case described above is in 4e shown.
Dabei
gibt ein erster Anstieg 166 den Kraftanstieg durch elastische
Strukturdeformation bis zum Bruch des ersten Spants 112 wider.
In einem ersten Plateaubereich 168 ergibt sich eine weitere
Energieabsorption durch Deformation und Stauchen von Versteifungselementen
und Stauchelementen 144. Durch das Stauchen und die Deformation
der Spanten 112 und der vertikalen Frachtbodenstreben 128 ergibt
sich ein zweiter Anstieg 170 und ein zweiter Plateaubereich 172 der
auf den Rumpf 104 des Flugzeugs 102 wirkenden
Kraft.There is a first increase 166 the increase in force due to elastic deformation of the structure until the break of the first frame 112 contrary. In a first plateau area 168 results in a further energy absorption by deformation and compression of stiffening elements and compression elements 144 , By upsetting and deformation of the frames 112 and the vertical cargo floor struts 128 there is a second increase 170 and a second plateau area 172 the on the hull 104 of the plane 102 acting force.
Die
Krafterhöhung im Bereich eines dritten Anstiegs 174 ergibt
sich schließlich durch die Deformation und/oder den Bruch
des Frachtbodenquerträgers 124.The increase in power in the area of a third increase 174 finally results from the deformation and / or breakage of the cargo floor crossmember 124 ,
Für
den Fall, dass die beim Aufprall des Rumpfes 104 des Flugzeugs 102 auf
die Aufprallfläche 164 freiwerdende Energie nicht
bereits durch Deformation des Bereichs unterhalb der Frachtbodenquerträger 124 aufgenommen
werden kann, ergibt sich eine weitere Deformation des Rumpfes 104,
insbesondere eine Deformation der vertikalen Passagierbodenstreben 126.In the event that the on impact of the trunk 104 of the plane 102 on the impact surface 164 Not released energy already by deformation of the area below the cargo floor cross member 124 can be included, there is a further deformation of the trunk 104 , in particular a deformation of the vertical passenger floor struts 126 ,
Eine
bevorzugte Energieaufnahme im Bereich der vertikalen Passagierbodenstreben 126 ergibt
sich insbesondere dann, wenn im Bermudadreieck 138 mindestens
ein Stauchelement 144 vorgesehen ist.A preferred energy intake in the area of vertical passenger floor struts 126 especially if it is in the Bermuda Triangle 138 at least one compression element 144 is provided.
Auf
diese Weise kann, wie in den 5a und 5b dargestellt,
mittels der Stauchelemente 144 ein mit geschlängelter
Linie angedeuteter Bruch des Spants 112 erzeugt werden,
sodass eine bevorzugte Energieabsorption durch Deformation der vertikalen Passagierbodenstreben 126 möglich
ist.In this way, as in the 5a and 5b represented by the upsetting elements 144 a fractured line of the frame indicated by a meandering line 112 be generated, so that a preferred energy absorption by deformation of the vertical passenger floor struts 126 is possible.
Der
zeitliche Verlauf einer solchen Kraftaufnahme ergibt sich aus 5c,
wobei ein erster Kraftanstieg 176 und ein erster Plateaubereich 178 durch das
Aufbrechen des Bermudadreiecks 138, das heißt der
steifen Region, welche durch den Spant 112, den Passagierbodenquerträger 122 und
die vertikale Passagierbodenstrebe 126 gebildet ist, und
durch flächiges Stauchen der tragenden Struktur 106,
insbesondere des Spants 112, mittels der Stauchelemente 144 erzeugt
werden.The time course of such a force absorption results 5c , where a first increase in force 176 and a first plateau area 178 by breaking up the Bermuda Triangle 138 , that is, the stiff region, which through the frame 112 , the passenger floor crossbeam 122 and the vertical passenger floor brace 126 is formed, and by surface compression of the supporting structure 106 , in particular of the frame 112 , by means of compression elements 144 be generated.
Ein
zweiter Kraftanstieg 180 und ein zweiter Plateaubereich 182 folgen
insbesondere aus der Verformung der vertikalen Passagierbodenstreben 126.A second increase in strength 180 and a second plateau area 182 follow in particular from the deformation of the vertical passenger floor struts 126 ,
Wie
insbesondere 6 zu entnehmen ist, hat die
Anordnung von Stauchelementen 144 an als Stützelemente 148 dienenden
Bauteilen der tragenden Struktur 106 den Vorteil, dass
beispielsweise eine Frachtbodengrundkonstruktion 184, welche
die Frachtbodenquerträger 124, die vertikalen
Frachtbodenstreben 128 und die an den Frachtbodenquerträgern 124 angeordneten
Stauchelemente 144 umfasst, vollständig getrennt
von einem Traggerüst 186, welches die Spanten 112 und
die Stringer 140 umfasst, der tragenden Struktur 106 für
die Außenhaut 108 gebaut und zur Installation
aller Systeme vorbereitet werden kann und erst nach der Fertigstellung mit
dem Traggerüst 186 der Außenhaut 108 verbunden
werden kann.In particular 6 can be seen, has the arrangement of compression elements 144 on as support elements 148 serving components of the supporting structure 106 the advantage that, for example, a cargo floor basic construction 184 which the cargo floor crossbeams 124 , the vertical cargo floor struts 128 and those at the cargo floor crossbeams 124 arranged compression elements 144 includes, completely separated from a shoring 186 which the ribs 112 and the stringers 140 includes, the supporting structure 106 for the outer skin 108 can be prepared and prepared for installation of all systems and only after completion with the shoring 186 the outer skin 108 can be connected.
Eine
aufwendige Verbindung von zusätzlichen Versteifungselementen
oder Energieabsorptionselementen mit der tragenden Struktur 106,
insbesondere mit dem Traggerüst 186 der Außenhaut 108 ist
somit entbehrlich.A complex connection of additional stiffening elements or energy absorbing elements with the supporting structure 106 , in particular with the support frame 186 the outer skin 108 is thus expendable.
In
den 7a bis 7j sind
weitere Ausführungsformen der unterhalb des Frachtbodenquerträgers 124 anzuordnenden
Stauchelemente 144 dargestellt. Sämtliche darin
dargestellten Stauchelemente 144 stimmen hinsichtlich Aufbau
und Funktion im Wesentlichen mit der in den 1 und 2 dargestellten
ersten Ausführungsform des Stauchelements 144 überein,
auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.In the 7a to 7y are other embodiments of the below the cargo floor cross member 124 to be arranged upsetting elements 144 shown. All upsetting elements shown therein 144 In terms of structure and function, they essentially agree with the one in 1 and 2 illustrated first embodiment of the compression member 144 to the above description of which reference is made.
Nachfolgend
sind daher nur die wesentlichen Unterschiede der jeweiligen Ausführungsformen
der Stauchelemente 144 aufgeführt.Below are therefore only the essential differences of the respective embodiments of the compression elements 144 listed.
7a offenbart
eine zweite Ausführungsform eines Stauchelements 144,
welche eine im montierten Zustand des Stauchelements 144 dem Frachtbodenquerträger 124 zugewandte
Abstützfläche 150, eine dem Spant 112 zugewandte
Anlagefläche 152 und zwei Stabilisationsstrebe 154 umfasst. Bei
dieser zweiten Ausführungsform des Stauchelements 144 sind
ferner zwei Verbindungswände 188 zur Verbindung
der Abstützfläche 150 mit der Anlagefläche 152 vorgesehen.
Eine im montierten Zustand des Stauchelements 144 der vertikalen
Längsmittelebene des Rumpfes 104 des Flugzeugs 102 abgewandte
Verbindungswand 188 ist gekrümmt, insbesondere
bogenförmig, ausgebildet. Die im montierten Zustand des
Stauchelements 144 der Längsmittelebene des Rumpfes 104 des
Flugzeuges 102 zugewandte Verbindungswand 188 ist
flach ausgebildet und liegt im montierten Zustand des Stauchelements 144 vorzugsweise
an der vertikalen Frachtbodenstrebe 128 an. Die Anlagefläche 152 des
Stauchelements 144 ist bei der zweiten Ausführungsform
mit einem Trigger 156 versehen, welcher ein im Wesentlichen
quadratisches Muster aufweist und zur Stabilisierung der Anlagefläche 152 des
Stauchelements 144 im Crashfall des Flugzeugs 102 beiträgt. 7a discloses a second embodiment of a compression member 144 which in the mounted state of the compression member 144 the cargo floor crossbeam 124 facing support surface 150 , one to the frame 112 facing contact surface 152 and two stabilization struts 154 includes. In this second embodiment of the compression element 144 are also two connecting walls 188 for connecting the support surface 150 with the plant area 152 intended. One in the assembled state of the compression element 144 the vertical longitudinal median plane of the trunk 104 of the plane 102 remote connection wall 188 is curved, in particular arcuate, formed. The in the assembled state of the compression element 144 the median longitudinal plane of the trunk 104 of the plane 102 facing connecting wall 188 is flat and lies in the assembled state of the compression element 144 preferably on the vertical cargo floor strut 128 at. The contact surface 152 of the compression element 144 is in the second embodiment with a trigger 156 provided, which has a substantially square pattern and for stabilizing the contact surface 152 of the compression element 144 in the event of a crash of the aircraft 102 contributes.
Eine
in 7b dargestellte dritte Ausführungsform
des Stauchelements 144 unterscheidet sich von der in 7a dargestellten
ersten Ausführungsform dadurch, dass keine Verbindungswände 188 vorgesehen
sind.An in 7b illustrated third embodiment of the compression member 144 is different from the one in 7a illustrated first embodiment in that no connecting walls 188 are provided.
Eine
in 7c dargestellte vierte Ausführungsform
eines Stauchelements 144 unterscheidet sich von der in 7a dargestellten
zweiten Ausführungsform dadurch, dass ein Teil der tragenden Struktur 106 in
das Stauchelement 144 integriert ist. So umfasst das Stauchelement 144 bei
der in 7c dargestellten vierten Ausführungsform
eine vertikale Frachtbodenstrebe 128. Ferner sind bei dieser
Ausführungsform des Stauchelements 144 die Stabilisationsstreben 154 des
Stauchelements 144 als zusätzliche Strebe zur
Verbindung zwischen dem Frachtbodenquerträger 124 und
dem Spant 112 ausgebildet.An in 7c illustrated fourth embodiment of a compression member 144 is different from the one in 7a illustrated second embodiment in that a part of the supporting structure 106 in the compression element 144 is integrated. So includes the compression element 144 at the in 7c illustrated fourth embodiment of a vertical cargo floor strut 128 , Furthermore, in this embodiment of the compression element 144 the stabilization struts 154 of the compression element 144 as an additional strut for connection between the cargo floor cross member 124 and the frame 112 educated.
Eine
in 7d dargestellte fünfte Ausführungsform
des Stauchelements 144 ist als Umrahmungsanbaustruktur
für eine Frachtbodenstrebe ausgebildet. Die Umrahmungsstruktur,
welche im Wesentlichen aus einer flachen Platte, mit darauf angeordnetem
Trigger 156 ausgebildet ist, kann dabei an der Frachtbodenstrebe
angeordnet oder integral, insbesondere einstückig, mit
derselben ausgebildet sein.An in 7d illustrated fifth embodiment of the compression member 144 is designed as a frame attachment structure for a cargo floor strut. The framing structure, which consists essentially of a flat plate, with triggers arranged thereon 156 is formed, can be arranged on the cargo floor strut or integrally, in particular in one piece, be formed with the same.
Eine
in 7e dargestellte sechste Ausführungsform
des Stauchelements 144 umfasst zwei im Wesentlichen der
ersten Ausführungsform des Stauchelements 144 (siehe 1 und 2)
entsprechende Stauchelemente 144, wobei entsprechend der
in 7c dargestellten vierten Ausführungsform des
Stauchelements 144 die vertikalen Frachtbodenstreben 128 und
zusätzlich der Frachtbodenquerträger 124 in
das Stauchelement 144 integriert sind. Ferner, wie ebenfalls
bei der in 7c dargestellten vierten Ausführungsform
des Stauchelements 144 dargestellt, sind auch bei der in 7e dargestellten sechsten
Ausführungsform des Stauchelements 144 die Stabilisationsstreben 154 als
Verbindungsstreben zur Verbindung zwischen dem Frachtbodenquerträger 124 und
dem Spant 112 ausgebildet.An in 7e illustrated sixth embodiment of the compression member 144 comprises two substantially the first embodiment of the compression member 144 (please refer 1 and 2 ) corresponding compression elements 144 , according to the in 7c illustrated fourth embodiment of the compression member 144 the vertical cargo floor struts 128 and additionally the cargo floor cross member 124 in the compression element 144 are integrated. Furthermore, as also in the in 7c illustrated fourth embodiment of the compression member 144 are also shown at the in 7e illustrated sixth embodiment of the compression member 144 the stabilization struts 154 as connecting struts for connection between the cargo floor cross member 124 and the frame 112 educated.
Eine
in 7f dargestellte siebte Ausführungsform
eines Stauchelements 144 entspricht im Wesentlichen der
in 7e dargestellten sechsten Ausführungsform
des Stauchelements 144, wobei zusätzlich zu den äußeren
Stauchelementen 144 ein mittleres Stauchelement 144 vorgesehen
ist, welches zwischen den vertikalen Frachtbodenstreben 128 angeordnet
ist.An in 7f illustrated seventh embodiment of a compression member 144 is essentially the same as in 7e illustrated sixth embodiment of the compression member 144 , wherein in addition to the outer compression elements 144 a middle compression element 144 is provided, which between the vertical cargo floor struts 128 is arranged.
Eine
in den 7g und 7h dargestellte achte
Ausführungsform des Stauchelements 144 unterscheidet
sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
dadurch, dass die Abstützfläche 150 des
Stauchelements 144 senkrecht zu der Anlagefläche 152 angeordnet
ist, und vier Stabilisationsstreben 154 vorgesehen, welche
lamellenförmig ausgebildet sind und zur Stabilisation des
Stauchelements 144 beitragen. Wie 7h zu
entnehmen ist, ist auf der Anlagefläche 152 des
Stauchelements 144 auch bei der achten Ausführungsform
des Stauchelements 144 ein im Wesentlichen gitterförmiger
Trigger 156 vorgesehen, welcher ebenfalls zur Stabilisation des
Stauchelements 144 beiträgt. Die in den 7g und 7h dargestellte
achte Ausführungsform des Stauchelements 144 eignet
sich insbesondere zur Anordnung an einer vertikalen Frachtbodenstrebe 128.One in the 7g and 7h illustrated eighth embodiment of the compression member 144 differs from the embodiments described above in that the support surface 150 of the compression element 144 perpendicular to the contact surface 152 is arranged, and four stabilizing struts 154 provided, which are lamellar and for the stabilization of the compression member 144 contribute. As 7h it can be seen is on the contact surface 152 of the compression element 144 also in the eighth embodiment of the compression element 144 a substantially grid-shaped trigger 156 provided, which also for the stabilization of the compression element 144 contributes. The in the 7g and 7h illustrated eighth embodiment of the compression member 144 is particularly suitable for placement on a vertical cargo floor strut 128 ,
Eine
in 7i dargestellte neunte Ausführungsform
des Stauchelements 144 unterscheidet sich von der in den 7g und 7h dargestellten achten Ausführungsform
dadurch, dass bei der neunten Ausführungsform des Stauchelements 144 zwei Stauchelemente 144,
wie sie in den 7g und 7h dargestellt
sind, mittels eines Verbindungsstücks 190 verbunden
sind. Das Verbindungsstück 190 ist vorzugsweise
plattenförmig ausgebildet und einstückig mit den
Bestandteilen der neunten Ausführungsform des Stauchelements 144 ausgebildet, welche
im Wesentlichen der in den 7g und 7h dargestellten
achten Ausführungsform des Stauchelements 144 entsprechen.
Die in 7i dargestellte neunte Ausführungsform
des Stauchelements 144 eignet sich insbesondere zur Anordnung zwischen
zwei Stützelementen, insbesondere an den beiden vertikalen
Fachbodenstreben 128, und dient somit im Crashfall des
Flugzeugs 102 insbesondere zur Stauchung des Spants 112 im
Bereich unterhalb des Frachtbodenquerträgers 124 zwischen
den vertikalen Frachtbodenstreben 128.An in 7i illustrated ninth embodiment of the compression member 144 is different from the one in the 7g and 7h illustrated eighth embodiment in that in the ninth embodiment of the compression member 144 two compression elements 144 as they are in the 7g and 7h are shown by means of a connector 190 are connected. The connector 190 is preferably plate-shaped and integral with the components of the ninth embodiment of the compression member 144 formed, which is essentially in the 7g and 7h illustrated eighth embodiment of the compression member 144 correspond. In the 7i illustrated ninth embodiment of the compression member 144 is particularly suitable for the arrangement between two support elements, in particular on the two vertical shelf struts 128 , and thus serves in the event of a crash of the aircraft 102 in particular for compression of the frame 112 in the area below the cargo floor cross member 124 between the vertical cargo floor struts 128 ,
Eine
in 7j dargestellte zehnte Ausführungsform
des Stauchelements 144 unterscheidet sich von der in 7i dargestellten
neuen Ausführungsform dadurch, dass das Verbindungsstück 190 nicht
als durchgängige Platte, sondern als Drahtgitter 192 ausgebildet.
Mittels des Drahtgitters 192 kann der im Crashfall des
Flugzeugs 102 zu stauchende Abschnitt des Spants 112 zusätzlich
zu einer Stauchung zur zusätzlichen Energieaufnahme zerschnitten
werden.An in 7y illustrated tenth embodiment of the compression member 144 is different from the one in 7i illustrated new embodiment in that the connecting piece 190 not as a continuous plate, but as a wire mesh 192 educated. By means of the wire grid 192 can in the event of a crash of the aircraft 102 section of the frame to be compressed 112 be cut in addition to a compression for additional energy absorption.
Sämtliche
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen eins bis zehn
des Stauchelements 144 eigenen sich insbesondere zur Anordnung
unterhalb eines Frachtbodenquerträgers 124.All of the above-described embodiments one to ten of the compression element 144 are particularly suitable for arrangement below a cargo floor cross member 124 ,
Die
in den 8a bis 8e dargestellten Ausführungsformen
eines Stauchelements 144 eigenen sich insbesondere zur
Anordnung in einem Bermudadreieck 138 des Flugzeugs 102.The in the 8a to 8e illustrated embodiments of a compression element 144 are particularly suitable for arrangement in a Bermuda Triangle 138 of the plane 102 ,
Hinsichtlich
Aufbau und Funktion stimmen die in den 8a bis 8e dargestellten
Ausführungsformen eines Stauchelements 144 im
Wesentlichen mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
eines Stauchelements 144 überein, sodass nachfolgend
lediglich wesentliche Unterschiede im Aufbau und/oder in der Funktion
der Ausführungsformen beschrieben werden.In terms of structure and function in the vote 8a to 8e illustrated embodiments of a compression element 144 essentially with the embodiments of a compression element described above 144 match, so that only essential differences in the structure and / or in the function of the embodiments will be described below.
Eine
in 8a dargestellte elfte Ausführungsform
eines Stauchelements 144 stimmt im Wesentlichen mit der
in 7a dargestellten zweiten Ausführungsform
eines Stauchelements 144 überein, wobei jedoch
die Abstützfläche 150 im montierten Zustand
des Stauchelements 144 an einer Unterseite des Passagierbodenquerträgers 122 angeordnet
ist. Die der vertikalen Längsmittelebene des Rumpfes 104 des
Flugzeuges 102 zugewandte Verbindungswand 188 des
Stauchelements 144 liegt im montierten Zustand des Stauchelements 144 an
einer vertikalen Passagierbodenstrebe 126 an. Die gekrümmte
Verbindungswand 188 des Stauchelements 144 dient
schließlich zur Verbindung der Anlagefläche 152 mit
der an der vertikalen Passagierbodenstrebe 126 anliegenden
Verbindungswand 188 und im Crashfall der zusätzlichen
Stauchung des Spants 112 und dem Aufbrechen des Bermudadreiecks 138. Bei
der in 8a dargestellten elften Ausführungsform
des Stauchelements 144 sind keine Stabilisationsstreben 154 vorgesehen.An in 8a illustrated eleventh embodiment of a compression member 144 is essentially the same as in 7a illustrated second embodiment of a compression element 144 match, but where the support surface 150 in the assembled state of the compression element 144 on an underside of the passenger floor crossmember 122 is arranged. The vertical longitudinal median plane of the trunk 104 of the plane 102 facing connecting wall 188 of the compression element 144 lies in the assembled state of the compression element 144 on a vertical passenger floor strut 126 at. The curved connecting wall 188 of the compression element 144 finally serves to connect the contact surface 152 with the at the vertical passenger floor strut 126 adjacent connecting wall 188 and in the event of a crash the additional compression of the frame 112 and the breaking of the Bermuda Triangle 138 , At the in 8a illustrated eleventh embodiment of the compression member 144 are not stabilization struts 154 intended.
Eine
in 8b dargestellte zwölfte Ausführungsform
eines Stauchelements 144 entspricht im Wesentlichen der
in 7b dargestellten dritten Ausführungsform
des Stauchelements 144, wobei die Abstützfläche 150 im
montierten Zustand des Stauchelements 144 an der Unterseite
des Passagierbodenquerträgers 122 anliegt.An in 8b illustrated twelfth embodiment of a compression member 144 is essentially the same as in 7b illustrated third embodiment of the compression element 144 , wherein the support surface 150 in the assembled state of the compression element 144 at the bottom of the passenger floor crossmember 122 is applied.
Eine
in 8c dargestellte dreizehnte Ausführungsform
eines Stauchelements 144 entspricht im Wesentlichen der
in 8a dargestellten elften Ausführungsform,
wobei die der vertikalen Längsmittelebene des Rumpfes 104 des
Flugzeugs 102 zugewandte Verbindungswand 188 eine
integrierte vertikale Passagierbodenstrebe 126 umfasst.An in 8c illustrated thirteenth embodiment of a compression member 144 is essentially the same as in 8a illustrated eleventh embodiment, wherein the vertical longitudinal center plane of the fuselage 104 of the plane 102 facing connecting wall 188 an integrated vertical passenger floor strut 126 includes.
Eine
in 8d dargestellte vierzehnte Ausführungsform
eines Stauchelements 144 entspricht im Wesentlichen der
in 8c dargestellten dreizehnten Ausführungsform,
wobei zusätzlich zu der integrierten vertikalen Passa gierbodenstrebe 126 zumindest
ein Abschnitt des Passagierbodenquerträgers 122 in
das Stauchelement 144 integriert ist.An in 8d illustrated fourteenth embodiment of a compression member 144 is essentially the same as in 8c illustrated thirteenth embodiment, wherein in addition to the integrated vertical Passa gierbodenstrebe 126 at least a portion of the passenger floor cross member 122 in the compression element 144 is integrated.
Eine
in 8e dargestellte fünfzehnte Ausführungsform
eines Stauchelements 144 entspricht im Wesentlichen der
in den 7g und 7h dargestellten
achten Ausführungsform eines Stauchelements 144,
wobei das in 8e dargestellte Stauchelement 144 einseitig
erweitert ist, sodass eine zusätzliche Anlagefläche 194 gebildet
ist. Die in 8e dargestellte fünfzehnte
Ausführungsform des Stauchelements 144 eignet
sich insbesondere zur Anordnung an der ebenfalls in 8e dargestellten
vertikalen Passagierbodenstrebe 126.An in 8e illustrated fifteenth embodiment of a compression member 144 is essentially the same as in the 7g and 7h illustrated eighth embodiment of a compression member 144 , where in 8e illustrated compression element 144 is extended on one side, so that an additional contact surface 194 is formed. In the 8e illustrated fifteenth embodiment of the compression member 144 is particularly suitable for the arrangement of the also in 8e illustrated vertical passenger floor strut 126 ,
Wie 9 zu
entnehmen ist, kann eine sechzehnte Ausführungsform eines
Stauchelements 144 auch direkt am Spant 112 und/oder
zwischen den vertikalen Frachtbodenstreben 128 angeordnet
sein, so dass insbesondere bei nicht versteiftem Frachtbodenquerträger 124,
welcher im Crashfall bricht, die strukturelle Integrität
nach einem Spantbruch bewahrt werden kann. In diesem Fall kann ein
plastisches Gelenk durch das Stauchelement 144 gebildet werden,
welches durch Umbiegen, Schädigung und/oder Plastifizierung
Energie absorbieren kann.As 9 can be seen, a sixteenth embodiment of a compression member 144 also directly on the bulkhead 112 and / or between the vertical cargo floor struts 128 be arranged so that in particular in non-stiffened cargo floor crossmember 124 which breaks in the event of a crash, the structural integrity can be preserved after a chip breakage. In this case, a plastic joint through the upsetting element 144 are formed, which can absorb energy by bending, damage and / or plasticization.
In 10 ist
eine siebzehnte Ausführungsform eines Stauchelements 144 dargestellt,
welche ein Versteifungselement 194 zur Anpassung des Biegemoments
und der Stauchlasten des Stauchelements 144 umfasst. Das
Versteifungselement 194 weist einen im Wesentlichen C-förmigen
Querschnitt auf und umfasst mehrere Trigger 156 und mehrere Ausnehmungen 196 zur
Gewichtsersparnis. Sowohl die Trigger 156 als auch die
Ausnehmungen 196 sind an einer im montierten Zustand des
Stauchelements 144 zumindest näherungsweise vertikalen
Seitenwand 198 des Versteifungselements 194 angeordnet.
Die Trigger 156 weisen einen im Wesentlichen dreieckigen
Querschnitt auf und dienen als Schneiden 158. Eine Anlagefläche 152 ist
bei dieser Ausführungsform des Stauchelements 144 nicht
vorgesehen. Im Übrigen stimmt die in 10 dargestellte siebzehnte
Ausführungsform des Stauchelements 144 hinsichtlich
Aufbau und Funktion mit der in 7i dargestellten
neunten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende
Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.In 10 is a seventeenth embodiment of a compression member 144 shown, which is a stiffening element 194 for adjusting the bending moment and the compression loads of the compression element 144 includes. The stiffening element 194 has a substantially C-shaped cross-section and includes a plurality of triggers 156 and several recesses 196 for weight savings. Both the triggers 156 as well as the recesses 196 are at a in the assembled state of the compression member 144 at least approximately vertical side wall 198 of the stiffening element 194 arranged. The triggers 156 have a substantially triangular cross-section and serve as cutting 158 , An investment area 152 is in this embodiment of the compression element 144 not provided. Incidentally, the in 10 illustrated seventeenth embodiment of the compression member 144 in terms of structure and function with the in 7i illustrated ninth embodiment, reference is made to the above description in this regard.
Dadurch,
dass bei Flugzeugen 102, welche eine tragende Struktur 106 und
mindestens eines der vorstehend beschriebenen Stauchelemente 144 umfassen,
mittels des mindestens einen Stauchelements 144 jeweils
mindestens ein zu stauchendes Element 160 in einem Stauchbereich
stauchbar ist, kann in einem Crashfall des Flugzeugs 102 besonders
viel Energie mittels des zu stauchenden Elements 160 aufgenommen
werden.Because of aircraft 102 which is a supporting structure 106 and at least one of compression elements described above 144 comprise, by means of the at least one compression element 144 in each case at least one element to be compressed 160 can be compressed in an upset area, in a crash of the aircraft 102 extra energy by means of the element to be compressed 160 be recorded.
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- DE 102007030026
A1 [0004] DE 102007030026 A1 [0004]