DE102010034305A1

DE102010034305A1 - Wing for aircraft, has absorption device arranged within flow outer contour with respect to depth direction of wing before fuel tank such that kinetic energy is converted into deformation energy during penetration of object via contour

Info

Publication number: DE102010034305A1
Application number: DE102010034305A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Schlipf; Sebastian Mehling; Xavier Hue
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2010-08-13
Filing date: 2010-08-13
Publication date: 2012-02-16

Abstract

The wing (10) has a supporting structure with a front spar (14) for retaining force acting on the wing. A flow outer contour (11) is provided in the supporting structure, and a fuel tank is arranged in an interior of the flow outer contour. An energy absorption device (18) is arranged within the flow outer contour with respect to depth direction of the wing before the fuel tank such that the kinetic energy is converted into deformation energy by the energy absorption device during penetration of the object through the flow outer contour.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tragflügel für ein Luftfahrzeug, mit einer Strömungs-Außenkontur, die eine tragende Struktur des Tragflügels umschließt, und mit einem Treibstofftank, der innerhalb der Strömungs-Außenkontur angeordnet ist.The invention relates to a wing for an aircraft, having a flow outer contour enclosing a supporting structure of the wing, and having a fuel tank disposed within the flow outer contour.

Bei bekannten Luftfahrzeugen ist es üblich, einen Treibstofftank im Inneren einer Strömungs-Außenkontur eines Tragflügels anzuordnen. Während des Reisefluges kann es vorkommen, dass der Tragflügel durch auf ihm auftreffende Objekte beschädigt wird. Solche Objekte können beispielsweise umherfliegende Teile wie Steine oder ähnliches, aber auch Tiere, insbesondere Vögel sein. Die Folgen einer solchen Kollision können neben der Beeinträchtigung der aerodynamischen Eigenschaften des Tragflügels auch Beschädigungen der inneren Struktur des Tragflügels sein. Sonst besteht dabei die Gefahr, dass durch die Strömungs-Außenkontur gedrungene Objekte bis zu dem Treibstofftank vordringen und auch diesen Beschädigen. Eine solche Beschädigung des Treibstofftanks kann zu einer Leckage desselben führen, was neben unerwünschtem Treibstoffverlust ein Brand-, bzw. Explosionsrisiko mit sich bringt. Als Schutz vor diesen Gefahren ist es bekannt, den Treibstofftank hinter einem Vorderholm im Bereich der Nase des Tragflügels anzuordnen, so dass der Vorderholm den Treibstofftank zusammen mit vorgelagerten Bauteilen, wie beispielsweise verstärkt ausgeführten Vorderkantenklappen schützt. Allerdings kann die Kollision mit dem Objekt derart stark sein, dass der Holm so beschädigt wird, dass auch der Treibstofftank in Mitleidenschaft gezogen wird, oder das Objekt kann in dem Tragende Struktur den Holm verfehlen und direkt auf den Treibstofftank treffen. Die verstärkte Ausführung der Vorderkantenklappen hat den Nachteil, dass auf diese Weise das Gewicht des Tragflügels erhöht wird.In known aircraft, it is customary to arrange a fuel tank inside a flow outer contour of an airfoil. During cruising, it may happen that the wing is damaged by objects hitting it. Such objects may be, for example, flying parts such as stones or the like, but also animals, especially birds. The consequences of such a collision may be in addition to the deterioration of the aerodynamic properties of the wing and damage the internal structure of the wing. Otherwise, there is the danger that objects pushed through the flow outer contour penetrate as far as the fuel tank and also damage the fuel tank. Such damage to the fuel tank can lead to leakage thereof, which in addition to undesirable fuel loss, a fire or explosion risk. As protection against these dangers, it is known to arrange the fuel tank behind a front spar in the region of the nose of the wing, so that the front spar protects the fuel tank together with upstream components, such as reinforced running leading edge flaps. However, the collision with the object may be so strong that the spar is damaged so as to also affect the fuel tank, or the object may miss the spar in the supporting structure and strike the fuel tank directly. The reinforced version of the leading edge flaps has the disadvantage that in this way the weight of the wing is increased.

Aufgabe der Erfindung ist es, die voranstehend genannten Nachteile zu beseitigen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tragflügel zu vorzusehen, bei dem ein Treibstofftank innerhalb des Tragflügels bei geringem Zusatzgewicht vor einer Leckage geschützt ist.The object of the invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages. In particular, it is an object of the present invention to provide an airfoil in which a fuel tank is protected inside the wing with low additional weight against leakage.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Tragflügel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Luftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Weitere Ausführungsformen ergeben sind aus den Unteransprüchen.This object is achieved by a wing with the features of claim 1 and by an aircraft with the features of claim 12. Further embodiments will become apparent from the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßer Tragflügel für ein Luftfahrzeug weist eine tragende Struktur mit zumindest einem Vorderholm auf, der zur Aufnahme von auf den Tragflügel wirkenden Kräften ausgestaltet ist. Weiter ist eine Strömungs-Außenkontur vorgesehen welche an der tragenden Struktur befestigt ist und diese zumindest abschnittsweise umgibt. Dabei kann auch die Strömungs-Außenkontur derart ausgestaltet sein, dass Kräfte aufgenommen und verteilt werden können und somit die tragende Struktur unterstützt wird.An aircraft wing according to the invention for an aircraft has a load-bearing structure with at least one front spar, which is configured to receive forces acting on the wing. Furthermore, a flow outer contour is provided which is fastened to the supporting structure and surrounds it at least in sections. In this case, the flow outer contour can be configured such that forces can be absorbed and distributed and thus the supporting structure is supported.

Ein Treibstofftank ist im Inneren der Strömungs-Außenkontur angeordnet und für die Aufnahme von Treibstoff für den Antrieb des Luftfahrzeugs ausgestaltet. Weiter ist eine Energieabsorptionsvorrichtung vorgesehen, die innerhalb der Strömungs-Außenkontur und in Bezug auf die Tiefenrichtung des Tragflügels vor dem Treibstofftank derart angeordnet ist, dass im Falle des Durchdringes eines Objektes durch die Strömungs-Außenkontur kinetische Energie des Objektes zumindest teilweise von der Energieabsorptionsvorrichtung in Verformungsenergie umgewandelt wird.A fuel tank is disposed inside the flow outer contour and configured to receive fuel for propulsion of the aircraft. Furthermore, an energy absorption device is provided, which is arranged within the flow outer contour and with respect to the depth direction of the wing in front of the fuel tank such that in the case of penetration of an object through the flow outer contour kinetic energy of the object at least partially from the energy absorption device in the deformation energy is converted.

Die Energieabsorptionsvorrichtung bringt also einen Schutz des Treibstofftanks mit sich. Für den Fall, dass ein Objekt, beispielsweise ein Stein, ein Kleinteil oder ein Vogel die Strömungs-Außenkontur des Tragflügels durchschlägt, wird dessen kinetische Energie durch die Energieabsorptionsvorrichtung absorbiert indem sie in Verformungsenergie umgewandelt wird. Mit anderen Worten bremst die Energieabsorptionsvorrichtung das Objekt ab indem sie sich selbst verformt. Dabei kann die Verformung sowohl plastisch als auch elastisch erfolgen. Wesentlich ist die Umwandlung von kinetischer Energie in Verformungsenergie. Bei plastischer Verformung der Energieabsorptionsvorrichtung kann es sogar dazu kommen, dass das Objekt in der Energieabsorptionsvorrichtung stecken bleibt und die Gefahr weiterer Beschädigung durch ein zurückgeworfenes Objekt gebannt ist.The energy absorption device thus brings a protection of the fuel tank with it. In the event that an object, such as a rock, a small piece or a bird, breaks through the airfoil's outer contour, its kinetic energy is absorbed by the energy absorbing device by converting it to deformation energy. In other words, the energy absorbing device decelerates the object by deforming itself. The deformation can be done both plastically and elastically. Essential is the conversion of kinetic energy into deformation energy. With plastic deformation of the energy absorption device, it may even happen that the object gets stuck in the energy absorption device and the danger of further damage by a discarded object is dispelled.

Je nach geometrischer Form und je nach Material und Ausbildung der Energieabsorptionsvorrichtung kann die kinetische Energie des Objekts als vollständig oder auch nur teilweise in Verformungsenergie umgewandelt werden. Zum Beispiel ist es auch möglich, dass während dem Abbremsen des Objekts gleichzeitig der Richtungsvektor der verbleibenden Restmenge an kinetischer Energie geändert wird, so dass die Energieabsorptionsvorrichtung das Objekt von seiner ursprünglichen Flugbahn ablenkt. Um jedoch weitere Beschädigungen zu vermeiden findet auch hier eine Reduktion der kinetischen Energie durch die Umwandlung in Verformungsenergie der Energieabsorptionsvorrichtung statt.Depending on the geometric shape and depending on the material and design of the energy absorbing device, the kinetic energy of the object can be converted as completely or even partially into deformation energy. For example, it is also possible that during deceleration of the object, the directional vector of the remaining residual amount of kinetic energy is simultaneously changed, so that the energy absorption device deflects the object from its original trajectory. However, in order to avoid further damage, a reduction of the kinetic energy by the transformation into deformation energy of the energy absorption device also takes place here.

Die Energieabsorptionsvorrichtung kann sowohl an der tragenden Struktur, insbesondere am Vorderholm, wie auch an der Strömungs-Außenkontur zumindest abschnittsweise befestigt sein. Die Befestigung zumindest abschnittsweise an der Strömungs-Außenkontur hat den Vorteil, dass auch eine Belastung des Vorderholms, bis zu einem Defekt des Vorderholms, diese Befestigung nicht beeinflusst. Auch bei einem gebrochenen Vorderholm ist auf diese Weise eine funktionsfähige befestigte Energieabsorptionsvorrichtung vorhanden.The energy absorption device can be attached at least in sections both to the supporting structure, in particular to the front spar, and also to the flow outer contour. The attachment at least partially to the flow outer contour has the advantage that even a load on the front spar, up to a Defect of the front spar, this attachment is not affected. Even with a broken front spar, a functioning fixed energy absorption device is present in this way.

Die Energieabsorptionsvorrichtung muss sich auch nicht zwingen um den gesamte Treibstofftank herum erstrecken. Vielmehr reicht es aus besonders gefährdete Bereiche mit Bezug auf die Gefahr des Einschlags eines Objekts und mit Bezug auf die Anfälligkeit des Treibstofftanks für Beschädigungen mit Hilfe der Energieabsorptionsvorrichtung zu schützen. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn sich die Energieabsorptionsvorrichtung nahezu vollständig zwischen zwei Seiten der Strömungs-Außenkontur des Tragflügels erstreckt, so dass die gesamte Vorderseite der Treibstofftanks, mit Bezug auf die Tiefenrichtung des Tragflügels, geschützt ist.The energy absorbing device also does not have to force itself to extend around the entire fuel tank. Rather, it is sufficient to protect particularly hazardous areas with respect to the risk of impact of an object and with respect to the susceptibility of the fuel tank to damage by means of the energy absorbing device. It may be advantageous if the energy absorbing device extends almost completely between two sides of the flow outer contour of the wing, so that the entire front of the fuel tanks, with respect to the depth direction of the wing, is protected.

Um die kinetische Energie des Objektes zumindest teilweise umwandeln zu können, muss sich die Energieabsorptionsvorrichtung abstützen, um eine eigene Verformung zu ermöglichen. Diese Abstützung kann je nach Einsatzsituation unterschiedlich vorgesehen sein. So ist es möglich, dass sich die Energieabsorptionsvorrichtung direkt am Treibstofftank abstützt. Auch eine Abstützung an der tragenden Struktur ist denkbar. So ist es möglich, dass sich die Energieabsorptionsvorrichtung direkt an dem Vorderholm abstützt. Die Abstützung kann in allen Fällen sowohl durch Festlager, wie auch durch Loslager erfolgen. Festlagerungen haben den Vorteil, dass sie unabhängig von der Richtung kinetischen Energie des Objektes die Gegenkraft für die Verformung der Energieabsorptionsvorrichtung aufbringen können. Loslager haben den Vorteil, dass sie insbesondere bei Temperaturschwankungen den folgenden Längenschwankungen der Energieabsorptionsvorrichtung folgen können ohne Eigenspannungen in der Energieabsorptionsvorrichtung hervorzurufen.In order to at least partially convert the kinetic energy of the object, the energy absorbing device must be supported to allow its own deformation. This support can be provided differently depending on the application situation. So it is possible that the energy absorption device is supported directly on the fuel tank. A support on the supporting structure is conceivable. Thus, it is possible that the energy absorption device is supported directly on the front spar. The support can be done in all cases both by fixed bearings, as well as by floating bearings. Fixed bearings have the advantage that they can apply the counterforce to the deformation of the energy absorption device, regardless of the direction of kinetic energy of the object. Floating bearings have the advantage that they can follow the following variations in length of the energy absorption device, especially in the case of temperature fluctuations, without causing residual stresses in the energy absorption device.

Die tragende Struktur des Tragflügels ist dabei vorteilhafter Weise mehrteilig aufgebaut. So ist neben dem Vorderholm zum Beispiel eine Mehrzahl weiterer Holme vorgesehene, welche auf den Vorderholm in Tiefenrichtung des Tragflügels folgen. Weiter können Rippen vorgesehen sein, die sich quer zur Tiefenrichtung, also in Spannweitenrichtung des Tragflügels erstrecken. Und die kraftschlüssig mit den Holmen verbunden sind. Somit bilden die einzelnen Holme zusammen mit den Rippen ein Tragwerk für die Aufnahme von auf den Tragflügel wirkenden Kräften. Die Tiefenrichtung des Tragflügels erstreckt sich dabei im Wesentlichen entlang der Längserstreckung eines Luftfahrzeuges, an welchem der Tragflügel befestigbar ist. Damit verläuft die Tiefenrichtung des Tragflügels im Wesentlichen entlang der die Strömungsrichtung um den Tragflügel.The supporting structure of the wing is advantageously constructed in several parts. Thus, in addition to the front spar, for example, a plurality of further spars are provided, which follow the front spar in the depth direction of the wing. Further, ribs may be provided which extend transversely to the depth direction, ie in the spanwise direction of the wing. And which are positively connected with the spars. Thus, the individual spars together with the ribs form a supporting structure for the absorption of forces acting on the wing. The depth direction of the wing extends substantially along the longitudinal extent of an aircraft to which the wing can be fastened. Thus, the depth direction of the wing extends substantially along the direction of flow around the wing.

Ein erfindungsgemäßer Tragflügel kann dahingehen weitergebildet sein, dass die Energieabsorptionsvorrichtung zwischen dem Vorderholm und dem Treibstofftank angeordnet ist. Auf diese Weise bildet der Vorderholm sozusagen eine erste Schutzwand und die Energieabsorptionsvorrichtung eine zweite Schutzwand für den Treibstofftank. Ein Vorteil einer solchen Ausführungsform ist die größere Freiheit bei der Gestaltung des Vorderholms. Insbesondere bei Tragflügeln, die zumindest abschnittsweise nicht durch Vorbauten wie Vorderkantenklappen gegen den Einschlag von Objekten geschützt sind, kann durch eine derartige Ausführungsform der Vorderholm trotzdem relativ leicht ausgeführt sein. So ist es möglich den Vorderholm als Stabwerk auszuführen, welches an die Aufnahme von auf den Tragflügel wirkenden Kräften angepasst ist. Durch die Schutzfunktion der Energieabsorptionsvorrichtung kann ein solches Stabwerk eines Vorderholms auch relativ große Öffnungen aufweisen, da durch diese Öffnungen durchschlagende Objekte von der Energieabsorptionsvorrichtung sozusagen aufgefangen werden.An inventive wing may be further developed such that the energy absorption device is arranged between the front spar and the fuel tank. In this way, the front spar forms, as it were, a first protective wall and the energy absorption device forms a second protective wall for the fuel tank. An advantage of such an embodiment is the greater freedom in the design of the front spar. In particular, in the case of airfoils which are not protected, at least in sections, by stems, such as leading edge flaps, against the impact of objects, the front rail can still be made relatively light by such an embodiment. Thus, it is possible to carry out the front spar as a framework, which is adapted to the absorption of forces acting on the wing. By virtue of the protective function of the energy absorption device, such a framework of a front spar can also have relatively large openings, as objects penetrating through these openings are absorbed by the energy absorption device so to speak.

Alternativ ist es auch möglich, dass die Energieabsorptionsvorrichtung in Tiefenrichtung vor dem Treibstofftank und vor dem Vorderholm angeordnet ist. Auf diese Weise wird durch die Energieabsorptionsvorrichtung nicht nur der Treibstofftank, sondern darüber hinaus auch der Vorderholm geschützt. Insbesondere bei besonders leicht ausgeführten Vorderholmen kann auf diese Weise die Flugsicherheit erhöht werden, da die Strömungs-Außenkontur durchschlagende Objekte zumindest einen Teil ihrer kinetischen Energie durch die Verformung der Energieabsorptionsvorrichtung verlieren. Nur die verbleibende Restemenge an kinetischer Energie kann demnach noch zu Beschädigungen des Vorderholms, wie auch des Treibstofftanks führen. Eine solche Ausführungsform ermöglicht demnach weitere Geschichtseinsparung bei der Konstruktion des Tragflügels im Hinblick auf die Ausgestaltung des Vorderholms.Alternatively, it is also possible that the energy absorption device is arranged in the depth direction in front of the fuel tank and in front of the front spar. In this way, not only the fuel tank but also the front spar is protected by the energy absorbing device. In particular, in the case of particularly easily executed front spars, the flight safety can be increased in this way, since the flow outer contour of impacting objects lose at least part of their kinetic energy due to the deformation of the energy absorption device. Only the remaining amount of kinetic energy can therefore still lead to damage to the front spar, as well as the fuel tank. Such an embodiment thus allows further saving of history in the construction of the wing with respect to the design of the front spar.

Die Energieabsorptionsvorrichtung eines erfindungsgemäßen Tragflügels kann beispielsweise zumindest abschnittsweise aus flexiblem Material ausgebildet sein. Unter flexiblem Material ist dabei insbesondere ein Material zu verstehen, welches elastisch verformbar ist. Für die elastische Verformung ist Verformungsenergie notwendig, die beim Auftreffen eines Objektes aus dessen kinetischer Energie umgeformt wird. Hierzu ist die Energieabsorptionsvorrichtung beispielsweise plattenförmig oder in Form einer Membran oder Haut ausgebildet, so dass sie eine Fläche bildet, die das Objekt sozusagen auffangen kann. Die Ausbildung aus flexiblem Material, insbesondere aus elastischem Material hat unter anderem den Vorteil, dass bei einer Mehrzahl von Objekten, die den Treibstofftank gefährden, die Energieabsorptionsvorrichtung sich nach dem Einschlag eines Objektes wieder in seine Ausgangsform zurückbewegen kann und damit wieder von neuem für den Schutz des Treibstofftanks zur Verfügung steht. Mit anderen Worten ermöglichen die elastischen Rückstellkräfte im Material der Energieabsorptionsvorrichtung einen Schutz gegen eine Vielzahl von hintereinander erfolgenden Einschlägen von Objekten. Darüber hinaus kann durch die Ausbildung aus flexiblem Material eine Anpassung der Oberflächenkontur der Energieabsorptionsvorrichtung an die Oberflächenkontur des Objektes erfolgen. Damit vergrößert sich die Zur Übertragung von Kraft zur Verfügung stehende Fläche, wodurch die Umwandlung von kinetischer Energie in Verformungsenergie noch besser erfolgen kann.The energy absorption device of a wing according to the invention can be formed, for example, at least in sections of flexible material. Under flexible material is in particular a material to understand, which is elastically deformable. For the elastic deformation deformation energy is necessary, which is transformed upon impact of an object from its kinetic energy. For this purpose, the energy absorption device, for example, plate-shaped or in the form of a membrane or skin is formed so that it forms a surface that can capture the object, so to speak. The training of flexible material, in particular of elastic material has the advantage, among other things, that in a plurality of objects that endanger the fuel tank, the energy absorbing device after the impact of an object back to its original form can move back and thus again available for the protection of the fuel tank. In other words, the elastic restoring forces in the material of the energy absorbing device allow protection against a plurality of successive impacts of objects. In addition, by adapting the surface contour of the energy absorbing device to the surface contour of the object, the formation of flexible material can take place. This increases the area available for transferring force, which makes the conversion of kinetic energy into deformation energy even better.

Weiter ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, dass die Energieabsorptionsvorrichtung zumindest abschnittsweise aus plastisch verformbarem Material gebildet ist. Im Vergleich zu einer elastischen Verformung wird durch die plastische Verformung bei gleichem Verformungsweg eine deutlich größere Menge an kinetischer Energie in Verformungsenergie umgewandelt. Damit ist zwar für die plastische Verformung grundsätzlich ein stärkeres und damit auch schwereres Material für die Energieabsorptionsvorrichtung zu verwenden, jedoch kann auf diese Weise die Abmessung der Energieabsorptionsvorrichtung reduziert werden. Um also die vorliegende Erfindung auch auf enge Platzverhältnisse anwenden zu können, kann eine solche Ausführungsform sinnvoll sein. Dabei ist zu bemerken, dass durch die platzsparende Ausführung die Strömungs-Außenkontur des Tragflügels nicht für die Aufnahme der Energieabsorptionsvorrichtung vergrößert werden muss, so dass kein zusätzlicher Strömungswiderstand entsteht. Die Vermeidung des zusätzlichen Strömungswiderstandes hebt damit zumindest teilweise das höhere Gewicht einer derartigen Ausführungsform auf. Dabei kann bei einer derartigen Ausführungsform die Energieabsorptionsvorrichtung zumindest abschnittsweise flächig mit dem Vorderholm verbunden sein, sich also flächig an diesem abstützen. Die Struktur des Vorderholms und die Struktur der Energieabsorptionsvorrichtung unterstützen sich auf diese Weise gegenseitig zu einem noch wirkungsvolleren Schutz des Treibstofftanks.Furthermore, it is possible within the scope of the present invention for the energy absorption device to be formed, at least in sections, from plastically deformable material. Compared to an elastic deformation, a significantly larger amount of kinetic energy is converted into deformation energy by the plastic deformation with the same deformation path. Thus, although a stronger and hence heavier material for the energy absorption device is to be used for the plastic deformation in principle, but in this way the dimension of the energy absorbing device can be reduced. Thus, in order to apply the present invention to tight space conditions, such an embodiment may be useful. It should be noted that due to the space-saving design, the flow outer contour of the wing does not have to be increased for receiving the energy absorption device, so that no additional flow resistance arises. The avoidance of the additional flow resistance thus at least partially eliminates the higher weight of such an embodiment. In this case, in such an embodiment, the energy absorbing device may be at least partially connected areally with the front spar, so be supported on this area. The structure of the front spar and the structure of the energy absorbing device in this way mutually assist each other to an even more effective protection of the fuel tank.

Es kann von Vorteil sein, wenn die Energieabsorptionsvorrichtung in Tiefenrichtung des Tragflügels zumindest abschnittsweise von dem Treibstofftank beabstandet angeordnet ist. Damit wird ein Sicherheitsabstand zwischen dem Treibstofftank und der Energieabsorptionsvorrichtung vorgesehen, welcher als Verformungsraum für die Energieabsorptionsvorrichtung dient ohne, dass Kontakt zwischen der Energieabsorptionsvorrichtung und dem Treibstofftank entsteht. Der Abstand ist dabei vorteilhafter Weise an übliche Objekte und deren zu erwartende maximale kinetische Energie angepasst. Diese Anpassung bezieht sich vorteilhafter Weise auf einen Abstand der gewährleistet, dass aus dem Zusammenspiel zwischen dem Abstand und der kinetischen Energie des Objekts der Verformungsweg der Energieabsorptionsvorrichtung kleiner oder gleich dem Abstand zwischen der Energieabsorptionsvorrichtung und dem Treibstofftank ist. Damit wir kein oder nur ein im Wesentlichen kraftfreier Kontakt zwischen der durch das Objekt verformten Energieabsorptionsvorrichtung und dem Treibstofftank erzielt. Auf diese Weise kann insbesondere eine Leckage des Treibstofftanks vermieden werden.It may be advantageous if the energy absorption device is arranged at least partially spaced from the fuel tank in the depth direction of the wing. Thus, a safety margin is provided between the fuel tank and the energy absorbing device which serves as a deformation space for the energy absorbing device without causing contact between the energy absorbing device and the fuel tank. The distance is advantageously adapted to conventional objects and their expected maximum kinetic energy. This adaptation advantageously relates to a distance which ensures that, due to the interaction between the distance and the kinetic energy of the object, the deformation path of the energy absorption device is less than or equal to the distance between the energy absorption device and the fuel tank. So that we achieve no or only a substantially force-free contact between the deformed by the object energy absorbing device and the fuel tank. In this way, in particular a leakage of the fuel tank can be avoided.

Der Tragflügel der vorliegenden Erfindung kann vorteilhafter Weise eine Energieabsorptionsvorrichtung aufweisen, die zumindest abschnittsweise kraftschlüssig mit der tragenden Struktur verbunden ist. Die Abstützung er Energieabsorptionsvorrichtung erfolgt also gegen die tragende Struktur. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass die tragende Struktur bereits Bauteile sind, welche für die Aufnahme von Kräften ausgelegt sind. Zusätzliche Versteifungen für die Abstützung der Verformungskräfte der Energieabsorptionsvorrichtung entsprechen somit der Funktionalität der tragenden Struktur und lassen sich daher konstruktiv einfach realisieren. Dabei kann die Verbindung kraftschlüssig sowohl punktweise, als auch linienweise oder zumindest in Abschnitten flächenweise erfolgen. Die kraftschlüssige Verbindung kann je nach Einsatzsituation entweder an Rippen der tragenden Struktur erfolgen, die sich im Wesentlichen entlang der Spannweitenrichtung des Tragflügels erstrecken oder aber an einem der Holme, insbesondere am Vorderholm.The aerofoil of the present invention may advantageously comprise an energy absorption device, which is at least partially positively connected to the supporting structure. The support he energy absorbing device thus takes place against the supporting structure. This has, inter alia, the advantage that the supporting structure are already components which are designed to absorb forces. Additional stiffeners for the support of the deformation forces of the energy absorption device thus correspond to the functionality of the supporting structure and can therefore be implemented structurally simple. In this case, the connection can be done non-positively both pointwise, as well as line by line or at least in sections by area. Depending on the application situation, the non-positive connection can either take place on ribs of the supporting structure, which extend essentially along the spanwise direction of the wing or on one of the spars, in particular on the front spar.

Es kann vorteilhaft sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Tragflügel die Energieabsorptionsvorrichtung zumindest abschnittsweise aus faserverstärktem Material ausgebildet ist. Faserverstärktes Material kann dabei zum Beispiel ein Material sein, welches Glasfasern oder Karbonfasern aufweist, die von einer Harzmatrix umgeben sind. Ein solches Material hat den Vorteil, dass damit die Energieabsorptionsvorrichtung bei hoher Energieabsorptionsfähigkeit trotzdem relativ leicht ausgeführt sein kann. Insbesondere ist auf diese Weise das Zusatzgewicht des Tragflügels durch das Vorsehen einer erfindungsgemäßen Energieabsorptionsvorrichtung kleiner als die Gewichtseinsparung durch die leichtere Ausführung des Vorderholms und/oder einer vor dem Tragflügel vorgesehenen Vorderkantenklappe. In Summe ist der Tragflügel mit allen angebauten Komponenten also bei gleicher oder sogar höherer Sicherheit von geringerem Gewicht.It may be advantageous if, in the case of a wing according to the invention, the energy absorption device is formed at least in sections from fiber-reinforced material. For example, fiber-reinforced material may be a material comprising glass fibers or carbon fibers surrounded by a resin matrix. Such a material has the advantage that the energy absorption device can nevertheless be made relatively light with high energy absorption capacity. In particular, in this way the additional weight of the wing by providing an energy absorbing device according to the invention is smaller than the weight saving by the lighter version of the front spar and / or provided in front of the wing leading edge flap. In sum, the wing with all mounted components thus with the same or even higher security of lesser weight.

Das Material der Energieabsorptionsvorrichtung kann auch in unterschiedlicher Weise angeordnet sein. So ist es beispielsweise möglich, dass die Energieabsorptionsvorrichtung mehrere Lagen, bzw. Schichten aufweist, die zumindest abschnittsweise miteinander verbunden sind. Die einzelnen Lagen oder Schichten erzeugen dabei unterschiedliche Steifigkeiten, insbesondere in unterschiedlichen Richtungen, so dass trotz kompakter Bauweise der Energieabsorptionsvorrichtung komplexe Energieabsorptionsfunktionalitäten vorgesehen werden können. Zum Beispiel ist es möglich, dass eine Fachwerkstruktur oder eine Wabenstruktur von zwei Außenschichten begrenz wird, so dass eine Sandwichstruktur entsteht. Diese kann je nach Materialwahl und Ausbildung, insbesondere Ausrichtung der Waben- oder Fachwerkstruktur sowohl der plastischen, als auch der elastischen Verformbarkeit der Energieabsorptionsvorrichtung dienen.The material of the energy absorption device can also be arranged in different ways. For example, it is possible for the energy absorption device to have a plurality of layers or layers which are connected to each other at least in sections. The single ones Layers or layers thereby produce different stiffnesses, in particular in different directions, so that complex energy absorption functionalities can be provided despite the compact design of the energy absorption device. For example, it is possible that a truss structure or a honeycomb structure of two outer layers is limited, so that a sandwich structure is formed. Depending on the choice of material and design, in particular alignment of the honeycomb or truss structure, this can serve for both the plastic and elastic deformability of the energy absorption device.

Ein erfindungsgemäßer Tragflügel kann dahingehend weitergebildet sein, dass die Energieabsorptionsvorrichtung mit Bezug auf die Tiefenrichtung den Treibstofftank im vorderen Bereich des Tragflügels zumindest abschnittsweise umgibt. Dieses zumindest abschnittsweise Umgeben ermöglicht eine Verbesserung der Schutzwirkung der Energieabsorptionsvorrichtung. So wird auf diese Weise der geschützte Bereich des Treibstofftanks vergrößert, insbesondere die Einschlagswinkel für Objekte, die von der Energieabsorptionsvorrichtung aufgefangen werden vergrößert. Die Energieabsorptionsvorrichtung ist dabei vorteilhafter Weise derart ausgebildet, dass nur die Bereiche des Treibstofftanks umgebene werden, die mit hoher oder mittlerer Wahrscheinlichkeit bei einem Einschlag eines Objektes in den Tragflügel von diesem gefährdet sind. Insbesondere sind dies Bereiche mit Gefährdungswahrscheinlichkeiten von mehr als 20%. Auf diese Weise ergibt sich sozusagen ein Schutz durch die Energieabsorptionsvorrichtung in mehreren Richtungen.An aerofoil according to the invention can be further developed in such a way that the energy absorption device surrounds the fuel tank in the front region of the wing, at least in sections, with respect to the depth direction. This at least partially surrounding allows an improvement of the protective effect of the energy absorption device. Thus, in this way the protected area of the fuel tank is increased, in particular, the impact angle for objects, which are absorbed by the energy absorption device increases. The energy absorption device is advantageously designed such that only the areas of the fuel tank are surrounded, which are at high or medium probability at an impact of an object in the wing of this endangered. In particular, these are areas with hazard probabilities of more than 20%. In this way, so to speak, a protection by the energy absorption device in several directions.

Unter dem vorderen Bereich ist dabei im Sinne der vorliegenden Anmeldung der Bereich des Tragflügels zu verstehen, welcher dem angeströmten Bereich des Tragflügels entspricht. Mit Bezug auf die Längsachse des Luftfahrzeugs, handelt es sich bei dem vorderen Bereich des Tragflügels um den Bereich des Tragflügels, der mit Bezug auf die Bewegungsrichtung des Luftfahrzeugs am weitesten vorne liegt.For the purposes of the present application, the front region is to be understood as meaning the region of the wing which corresponds to the area of the wing that has flown over. With respect to the longitudinal axis of the aircraft, the forward area of the wing is the area of the wing furthest forward with respect to the direction of travel of the aircraft.

Weiter ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, dass die Energieabsorptionsvorrichtung eine erste Membran und eine zweite Membran aufweist, die beide in Tiefenrichtung des Tragflügels vor dem Treibstofftank angeordnet sind. Dabei kann die Relation der Energieabsorptionsvorrichtung zum Vorderholm unterschiedliche sein. Dieser kann mit Bezug auf die Tiefenrichtung des Tragflügels sowohl vor, als auch hinter den beiden Membranen der Energieabsorptionsvorrichtung liegen. Auch eine Anordnung des Vorderholms zwischen den beiden Membranen der Energieabsorptionsvorrichtung ist denkbar. Die beiden Membranen können dabei entweder aus identischen Materialien oder aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut sein. Insbesondere sind sie jeweils an den Einschlag unterschiedlicher Objekte angepasst. So ist es möglich, dass eine der beiden Membranen an den Einschlag relativ harter Objekte, wie Kleinteile oder Steine, angepasst ist, während eine weitere Membran an den Einschlag von relative weichen Objekten, wie beispielsweise Vögeln angepasst ist. Damit kann für jedes Objekt die ideale Materialcharakteristik eingesetzt werden ohne durch einen Kompromiss die Sicherheit durch die Energieabsorptionsvorrichtung zu reduzieren.Further, in the present invention, it is possible that the energy absorbing device has a first diaphragm and a second diaphragm, both of which are arranged in the depth direction of the wing in front of the fuel tank. In this case, the relation of the energy absorption device to the front spar can be different. This may be with respect to the depth direction of the wing both before and behind the two membranes of the energy absorption device. An arrangement of the front spar between the two membranes of the energy absorption device is conceivable. The two membranes can be constructed either of identical materials or of different materials. In particular, they are each adapted to the impact of different objects. Thus, it is possible that one of the two membranes is adapted to the impact of relatively hard objects, such as small pieces or stones, while another membrane is adapted to the impact of relatively soft objects, such as birds. This means that the ideal material characteristics can be used for any object without compromising the safety of the energy absorption device.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Luftfahrzeug mit zumindest zwei erfindungsgemäßen Tragflügeln. Ein solches Luftfahrzeug weist die gleichen Vorteile auf, wie sie ausführlich voranstehend mit Bezug auf einen erfindungsgemäßen Tragflügel erläutert worden sind.Another object of the present invention is an aircraft with at least two wings according to the invention. Such an aircraft has the same advantages as described in detail above with respect to a wing according to the invention.

Die Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Die dabei verwendeten Begriffe „links”, „rechts”, „oben” und „unten” beziehen sich dabei auf eine Ausrichtung der Figuren mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawing figures. The terms "left", "right", "top" and "bottom" used in this case refer to an orientation of the figures with normally readable reference numerals. Show it:

1 einen Teilschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Tragflügels, 1 a partial section through a first embodiment of an airfoil,

2 einen Teilschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel des Tragflügels mit Schaden, 2 a partial section through the first embodiment of the wing with damage,

3 einen Teilschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des Tragflügels, 3 a partial section through a second embodiment of the wing,

4 einen Teilschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel des Tragflügels, 4 a partial section through a third embodiment of the wing,

5 einen Teilschnitt durch das dritte Ausführungsbeispiel des Tragflügels mit Schaden, 5 a partial section through the third embodiment of the wing with damage,

6 einen Teilschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel des Tragflügels, 6 a partial section through a fourth embodiment of the wing,

7 einen Teilschnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel des Tragflügels, 7 a partial section through a fifth embodiment of the wing,

8 einen Teilschnitt durch ein sechstes Ausführungsbeispiel des Tragflügels, 8th a partial section through a sixth embodiment of the wing,

9 einen Teilschnitt durch ein siebtes Ausführungsbeispiel des Tragflügels. 9 a partial section through a seventh embodiment of the wing.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind Figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Elements of the same construction or function are cross-referenced with the same reference numerals.

1 zeigt einen Teilschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Tragflügels 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Tragflügel 10 ist beispielsweise als Auftriebskörper seitlich an einem Luftfahrzeug, insbesondere einem Passagier- oder Frachtflugzeug angeordnet. Der Tragflügel 10 weist eine Strömungs-Außenkontur 11 auf, die ein Innenvolumen des Tragflügels 10, insbesondere eine tragende Struktur 12 umschließt und an dieser befestigt ist. Innerhalb der Strömungs-Außenkontur 11 ist zumindest ein Treibstofftank 16 des Flugzeugs angeordnet. Die tragende Struktur 12 ist für die Aufnahme von auf den Tragflügel 10 wirkenden Kräften ausgestaltet und weist unter anderem einen Holm, insbesondere einen Vorderholm 14, auf. Der Vorderholm 14 erstreckt sich von der Innenseite der Druckseite 82 der Strömungs-Außenkontur 11 bis hin zur Innenseite der Saugseite S1 der Strömungs-Außenkontur 11. Diese Erstreckung verläuft im Wesentlichen entlang der Dickenrichtung DR des Tragflügels. Der Bereich des Tragflügels 10 zwischen dessen Vorderkante 13 und dem Vorderholm 14 kann auch als Nase des Tragflügels 10 bezeichnet werden. Diese Nase wird im Betrieb des Luftfahrzeuges angeströmt und ist der durch den Einschlag von Objekten gefährdete Bereich. 1 shows a partial section through a first embodiment of an airfoil 10 according to the present invention. The wing 10 is for example as a buoyant body on one side Aircraft, in particular a passenger or cargo aircraft arranged. The wing 10 has a flow outer contour 11 on that an interior volume of the wing 10 , in particular a supporting structure 12 encloses and is attached to this. Within the flow outer contour 11 is at least a fuel tank 16 arranged of the aircraft. The supporting structure 12 is for taking on the wing 10 designed acting forces and has, inter alia, a spar, in particular a front spar 14 , on. The front spar 14 extends from the inside of the pressure side 82 the flow outer contour 11 up to the inside of the suction side S1 of the flow outer contour 11 , This extension runs essentially along the thickness direction DR of the wing. The area of the wing 10 between its front edge 13 and the front spar 14 can also be called nose of the wing 10 be designated. This nose is streamed into the operation of the aircraft and is the endangered by the impact of objects area.

Zur besseren Orientierung ist mit Bezug auf den Tragflügel ein Koordinatensystem definiert. Dieses weist eine Tiefenrichtung TR auf, die sich in den 1 bis 9 von links nach rechts erstreckt. Diese Tiefenrichtung TR entspricht auch im Wesentlichen der Richtung der Strömung um die Tragfläche 10 bei deren Einsatz. Weiter ist in dem Koordinatensystem eine Dickenrichtung DR vorgesehen, die senkrecht zur Tiefenrichtung liegt. Sie verläuft entlang der Dicke des Tragflügels 10 in dessen Querschnitt. Die beiden Vektoren der Tiefenrichtung TR und der Dickenrichtung DR spannen eine Ebene auf, die der Zeichnungsebene der 1 bis 9 entspricht. Senkrecht auf dieser Ebene steht ein dritter Richtungsvektor des Koordinatensystems zu Bezeichnung der Spannweitenrichtung SR. Die Spannweitenrichtung erstreckt also in den 1 bis 9 senkrecht zur Zeichnungsebene. Durch die Umströmung des Tragflügels 10 im Einsatz entsteht durch die Strömungs-Außenkontur 11 des Tragflügels ein Druckunterschied zwischen zwei Seiten des Tragflügels 10. Dadurch lässt sich eine Druckseite 82 und eine Saugseite S1, also eine Unterdruckseite, definieren. Diese Druckunterschiede erzeugen die auf den Tragflügel 10 wirkende Auftriebskraft. In den 1 bis 9 ist die Druckseite 82 die untere Seite des Tragflügels 10 und die Saugseite S1 die obere Seite des Tragflügels 10.For better orientation, a coordinate system is defined with reference to the wing. This has a depth direction TR, which is in the 1 to 9 extends from left to right. This depth direction TR also essentially corresponds to the direction of the flow around the support surface 10 in their use. Further, in the coordinate system, a thickness direction DR is provided which is perpendicular to the depth direction. It runs along the thickness of the wing 10 in its cross section. The two vectors of the depth direction TR and the thickness direction DR span a plane corresponding to the plane of the drawing 1 to 9 equivalent. Perpendicular to this plane is a third direction vector of the coordinate system for designating the span direction SR. The spanwise direction thus extends into the 1 to 9 perpendicular to the plane of the drawing. Due to the flow around the wing 10 In use, the flow outside contour is created 11 the wing a pressure difference between two sides of the wing 10 , This leaves a print page 82 and a suction side S1, so define a vacuum side. These pressure differences create those on the wing 10 acting buoyancy. In the 1 to 9 is the print side 82 the lower side of the wing 10 and the suction side S1, the upper side of the wing 10 ,

Von der Vorderkante 13 des Tragflügels 10 aus in Tiefenrichtung TR gesehen, ist zwischen dem Vorderholm 14 und dem Treibstofftank 16 eine Energieabsorptionsvorrichtung 18 vorgesehen. Diese ist in Form einer flachen Platte oder einer Membran ausgebildet, die sich entlang der Dickenrichtung DR des Tragflügels 10 erstreckt. Weiter ist die Energieabsorptionsvorrichtung 18 kraftschlüssig mit der tragenden Struktur 11 verbunden, um sich gegen diese im Falle des Einschlags eines Objektes 24, wie in 2 dargestellt, gegen diese abzustützen. Insbesondere ist die Energieabsorptionsvorrichtung 18 dabei direkt oder indirekt mit dem Vorderholm 14 kraftschlüssig verbunden, so dass die Abstützung gegen diesen erfolgt. Die Energieabsorptionsvorrichtung 18 ist vorteilhafter Weise als flexible Membran oder Platte elastisch ausgebildet und so weit von dem Treibstofftank 16 entfernt angeordnet, dass sie beim Eindringen eines Objekts 24, beispielsweise eines Vogels oder eines Steins, durch die Strömungs-Außenkontur 11 dieses aufnehmen kann und dessen kinetische Energie zumindest teilweise in Verformungsenergie umwandeln kann. Eine derartige Situation ist beispielsweise in 2 dargestellt. Hier ist bereits ein Objekt 24 durch die Strömungs-Außenkontur 11 gedrungen und hat auch den Vorderholm 14 durchschlagen. Damit sind sowohl ein Flügelschaden 20, wie auch einen Holmschaden 22 entstanden. Nach dem Auftreffen des Objektes 24 auf die Energieabsorptionsvorrichtung 18 begann diese sich bis in den Zustand der in 2 dargestellt ist, zu verformen. Die für die Verformung notwendige Energie stammt aus der Umwandlung kinetischer Energie des Objektes 24. Mit anderen Worten wurde durch die Verformung der Energieabsorptionsvorrichtung 18 das Objekt 24 abgebremst. Damit ist der Treibstofftank 16 gegen Kontakt mit dem Objekt 24 und damit gegen Leckage in einer solchen Situation geschützt.From the front edge 13 of the wing 10 seen from the depth direction TR, is between the front spar 14 and the fuel tank 16 an energy absorption device 18 intended. This is formed in the form of a flat plate or a membrane extending along the thickness direction DR of the wing 10 extends. Next is the energy absorption device 18 non-positive with the supporting structure 11 connected to this against in the case of the impact of an object 24 , as in 2 shown to support against this. In particular, the energy absorption device 18 doing so directly or indirectly with the front spar 14 positively connected, so that the support is against this. The energy absorption device 18 is advantageously designed as a flexible membrane or plate elastic and so far from the fuel tank 16 arranged that they penetrate an object 24 For example, a bird or a stone, through the flow outer contour 11 this can absorb and its kinetic energy can at least partially convert into deformation energy. Such a situation is for example in 2 shown. Here is already an object 24 through the flow outer contour 11 squat and also has the front spar 14 penetrate. This is both a wing damage 20 , as well as a spar damage 22 emerged. After the impact of the object 24 on the energy absorption device 18 This began to get into the state of 2 is shown to deform. The energy required for the deformation comes from the conversion of kinetic energy of the object 24 , In other words, by the deformation of the energy absorbing device 18 the object 24 braked. This is the fuel tank 16 against contact with the object 24 and thus protected against leakage in such a situation.

3 zeigt einen Teilschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Tragflügels 10. Der Tragflügel 10 weist die Strömungs-Außenkontur 11 auf, die die tragende Struktur 12 umgibt und an dieser befestigt ist. Innerhalb der tragenden Struktur 12 ist der Treibstofftank 16 des Flugzeugs angeordnet. Die tragende Struktur 12 ist zur Aufnahme von auf die Tragfläche wirkenden Kräften ausgebildet und weist unter anderem einen Vorderholm 14 auf. Die Ausbildung dieser Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform der 1 und 2. Jedoch ist bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel die Energieabsorptionsvorrichtung 18 zumindest abschnittsweise um den Treibstofftank 16 herum ausgebildet. Es ist auch möglich, dass die Energieabsorptionsvorrichtung 18 den Treibstofftank im Wesentlichen vollständig, beispielsweise sackförmig umgibt. Das bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die sackförmige Energieabsorptionsvorrichtung 18 den Treibstofftank 16 bis auf Ausnehmungen für Tankanschlüsse im Wesentlichen vollständig umgibt. Die Energieabsorptionsvorrichtung 18 ist vorzugsweise elastisch ausgebildet und so um den Treibstofftank 16 herum angeordnet, dass sie beim Eindringen des Objekts 24 durch die Strömungs-Außenkontur 11 dieses abfangen kann und sich verformen kann, also kinetische Energie des Objekts 24 in Verformungsenergie der Energieabsorptionsvorrichtung 18 umwandeln kann. Eine Beschädigung des Treibstofftanks 16 wird auf diese Weise vermieden. Falls der Treibstofftank 16 dennoch beschädigt wird, so kann die sackförmige Energieabsorptionsvorrichtung 18 Treibstoff auffangen, der aus dem Treibstofftank 16 austritt. Damit bietet die Energieabsorptionsvorrichtung neben der Bremsfunktion für die einschlagenden Objekte 24 auch eine weitere Sicherungsfunktion, nämlich das Auffangen von austretendem Treibstoff. Dies ist jedoch nur als optionale Sekundärfunktion im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verstehen. 3 shows a partial section through another embodiment of the wing 10 , The wing 10 has the flow outer contour 11 on that the supporting structure 12 surrounds and is attached to this. Inside the carrying structure 12 is the fuel tank 16 arranged of the aircraft. The supporting structure 12 is designed to receive forces acting on the wing and has, among other things, a front spar 14 on. The embodiment of this embodiment substantially corresponds to the embodiment of 1 and 2 , However, in this second embodiment, the energy absorption device is 18 at least in sections around the fuel tank 16 trained around. It is also possible that the energy absorption device 18 the fuel tank substantially completely, for example, surrounds bag-shaped. In this context, this means that the sack-shaped energy absorption device 18 the fuel tank 16 essentially completely surrounds except for recesses for tank connections. The energy absorption device 18 is preferably elastic and so around the fuel tank 16 arranged around that they penetrate the object 24 through the flow outer contour 11 This can intercept and deform, so kinetic energy of the object 24 in deformation energy of the energy absorption device 18 can convert. Damage to the fuel tank 16 is avoided in this way. If the fuel tank 16 is still damaged, so can the sack-shaped energy absorption device 18 Collect fuel from the fuel tank 16 exit. Thus, the energy absorption device in addition to the braking function for the impacting objects 24 also another safety function, namely the capture of escaping fuel. However, this is only to be understood as an optional secondary function in the context of the present invention.

Die Energieabsorptionsvorrichtung 18 kann grundsätzlich beispielsweise in ihrem oberen Bereich über ein erstes Befestigungsmittel 26 und in ihrem unteren Bereich über ein zweites Befestigungsmittel 28 an der tragenden Struktur 12 befestigt sein. Die Befestigung erfolgt dabei entweder an dem Vorderholm 14 oder an nicht näher dargestellten Rippen der tragenden Struktur 12.The energy absorption device 18 can in principle, for example, in its upper region via a first fastening means 26 and in its lower region via a second attachment means 28 at the supporting structure 12 be attached. The attachment takes place either on the front spar 14 or on non-illustrated ribs of the supporting structure 12 ,

In 4 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Auch hier ist ein Tragflügel 10 vorgesehen, welcher in zu den Ausführungsformen der 1 bis 3 im Wesentlichen identischer Weise eine tragende Struktur 12 mit einem Vorderholm 14 und eine an der tragenden Struktur 12 befestigte Strömungs-Außenkontur 11 aufweist. Bei der Ausführungsform der 4 ist jedoch die Energieabsorptionsvorrichtung 18 zwischen der Vorderkante 13 des Tragflügels 10 und dem Vorderholm 14 angeordnet. Die Energieabsorptionsvorrichtung 18 ist ausgeführt, wie dies bereits zu 1 und 2 erläutert worden ist. Insbesondere ist die Energieabsorptionsvorrichtung 18 wieder mit der tragenden Struktur 12 kraftschlüssig verbunden. Dies erfolgt im Vergleich mit der Ausführungsform der 1 und 2 jedoch auf der in Tiefenrichtung TR des Tragflügels 10 gesehen anderen Seite des Vorderholms 14. Mit anderen Worten liegt der Vorderholm 14 bei dieser Ausführungsform zwischen der Energieabsorptionsvorrichtung 18 und dem Treibstofftank 16. Bei dieser Ausführungsform schützt die Energieabsorptionsvorrichtung 18 durch die zumindest teilweise Umwandlung von kinetischer Energie des Objekts 24 in Verformungsenergie der Energieabsorptionsvorrichtung 18 nicht nur den Treibstofftank 16, sondern auch den Vorderholm 14 vor Beschädigung.In 4 another embodiment of the present invention is shown. Again, there is a wing 10 provided, which in to the embodiments of 1 to 3 essentially a supporting structure 12 with a front spar 14 and one on the supporting structure 12 attached flow outer contour 11 having. In the embodiment of the 4 however, it is the energy absorption device 18 between the front edge 13 of the wing 10 and the front spar 14 arranged. The energy absorption device 18 is running, as already done 1 and 2 has been explained. In particular, the energy absorption device 18 again with the load-bearing structure 12 positively connected. This is done in comparison with the embodiment of 1 and 2 however, in the depth direction TR of the wing 10 seen the other side of the front spar 14 , In other words, the front spar lies 14 in this embodiment, between the energy absorbing device 18 and the fuel tank 16 , In this embodiment, the energy absorbing device protects 18 by the at least partial conversion of kinetic energy of the object 24 in deformation energy of the energy absorption device 18 not just the fuel tank 16 but also the front spar 14 from damage.

5 zeigt die dritte Ausführungsform des Tragflügels 10 gemäß 4, der so beschädigt ist, dass ein Objekt 24 die Strömungs-Außenkontur 11 durchschlagen und dadurch einen Flügelschaden 20 verursacht hat. Die Energieabsorptionsvorrichtung 18 fängt das Objekt 24 auf und wandelt dessen kinetische Energie zumindest teilweise in Verformungsenergie der Energieabsorptionsvorrichtung 18 um, so dass das Objekt 24 sozusagen abgebremst wird. Wie in der 5 zu erkennen ist, wird auf diese Weise neben dem Treibstofftank 16 auch der Vorderholm 14 durch die Energieabsorptionsvorrichtung 18 geschützt. 5 shows the third embodiment of the wing 10 according to 4 that is so damaged that an object 24 the flow outer contour 11 penetrate and thereby a wing damage 20 has caused. The energy absorption device 18 captures the object 24 and converts its kinetic energy at least partially in the energy of deformation of the energy absorption device 18 around, leaving the object 24 is braked, so to speak. Like in the 5 It can be seen in this way next to the fuel tank 16 also the front spar 14 through the energy absorption device 18 protected.

In 6 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hier ist ein Tragflügel 10 gezeigt, der in im Wesentlichen identischer Weise zu den 1 bis 5 eine tragende Struktur 12 mit einem Vorderholm 14 und eine Strömungs-Außenkontur 11 aufweist. Auch ein Treibstofftank 16 ist im Inneren der Strömungs-Außenkontur 11 vorgesehen. Jedoch ist bei dieser Ausführungsform die Energieabsorptionsvorrichtung 18 im Bezug auf die Tiefenrichtung TR des Tragflügels 10 breiter ausgeführt. Dies ermöglicht es, die Verformung der Energieabsorptionsvorrichtung 18 beim Umwandeln von kinetischer Energie eines Objektes 24 in Verformungsenergie zumindest teilweise plastisch durchzuführen. Dabei wird auf wesentlich weniger Raum für die Verformung der Energieabsorptionsvorrichtung 18 die gleiche Menge an kinetischer Energie des Objektes 24 in die plastische Verformung umgewandelt, als dies im Vergleich zu rein elastischer Verformung der Fall ist. Die Bauweise einer solchen Ausführungsform ist daher deutlich kompakter ausführbarer, da der Abstand zwischen der Energieabsorptionsvorrichtung 18 und dem Treibstofftank 16 reduziert werden kann. Mit anderen Worten reduziert sich auf diese Weise der Bremsweg für ein einschlagendes Objekt 24 In 6 another embodiment of the present invention is shown. Here is a wing 10 shown in substantially identical manner to the 1 to 5 a supporting structure 12 with a front spar 14 and a flow outer contour 11 having. Also a fuel tank 16 is inside the flow outer contour 11 intended. However, in this embodiment, the energy absorption device is 18 with respect to the depth direction TR of the wing 10 wider. This allows the deformation of the energy absorbing device 18 when converting kinetic energy of an object 24 at least partially plastically perform in deformation energy. This is much less room for the deformation of the energy absorption device 18 the same amount of kinetic energy of the object 24 converted into the plastic deformation, as compared to purely elastic deformation of the case. The construction of such an embodiment is therefore significantly more compact, as the distance between the energy absorbing device 18 and the fuel tank 16 can be reduced. In other words, this reduces the braking distance for a striking object 24

In 7 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hier ist ein Tragflügel 10 gezeigt, der in im Wesentlichen identischer Weise zu den 1 bis 6 eine tragende Struktur 12 mit einem Vorderholm 14 und eine Strömungs-Außenkontur 11 aufweist. Auch ein Treibstofftank 16 ist im Inneren der Strömungs-Außenkontur 11 vorgesehen. Jedoch ist die Energieabsorptionsvorrichtung 18 bei dieser Ausführungsform zweiteilig und weist zwei Membranen, bzw. elastische Platten 18a und 18b auf. Diese beiden Teile 18a und 18b der Energieabsorptionsvorrichtung 18 sind bei dieser Ausführungsform in Tiefenrichtung TR des Tragflügels 10 um den Vorderholm 14 herum angeordnet. Die beiden Teile 18a und 18b sind an die jeweilige Position in dem Tragflügel 10 angepasst. So ist das linke Teil 18a der Energieabsorptionsvorrichtung 18 von einem Objekt 24 grundsätzlich durchschlagbar, wobei dieses Objekt 24 dabei jedoch kinetische Energie verliert, also langsamer wird. Langsame oder kleine Objekte 24 werden also bereits von dem linken Teil 18a der Energieabsorptionsvorrichtung 18 abgebremst und der Vorderholm 14 damit vor Beschädigung geschützt. Für größere und schwerere Objekte 24 ist ein weitere Teil 18b der Energieabsorptionsvorrichtung 18 vorgesehen, welches Objekte 24 abfängt, die sowohl das linke Teil 18a der Energieabsorptionsvorrichtung 18, als auch den Vorderholm 14 durchschlagen haben. Damit wird der Vorteil erzielt, dass bei kleineren Beschädigungen weder der Vorderholm 14, noch das rechte Teil 18b der Energieabsorptionsvorrichtung 18 ausgetauscht werden muss. Damit reduziert sich der Wartungsaufwand und eventuell anfallende Reparaturkosten.In 7 another embodiment of the present invention is shown. Here is a wing 10 shown in substantially identical manner to the 1 to 6 a supporting structure 12 with a front spar 14 and a flow outer contour 11 having. Also a fuel tank 16 is inside the flow outer contour 11 intended. However, the energy absorption device is 18 in this embodiment, in two parts and has two membranes, or elastic plates 18a and 18b on. These two parts 18a and 18b the energy absorption device 18 are in this embodiment in the depth direction TR of the wing 10 around the front spar 14 arranged around. The two parts 18a and 18b are to the respective position in the wing 10 customized. That's the left part 18a the energy absorption device 18 from an object 24 basically bearable, this object 24 but it loses kinetic energy, so it slows down. Slow or small objects 24 So are already from the left part 18a the energy absorption device 18 slowed down and the front spar 14 thus protected against damage. For larger and heavier objects 24 is another part 18b the energy absorption device 18 provided which objects 24 intercepts both the left part 18a the energy absorption device 18 , as well as the front spar 14 have penetrated. This provides the advantage that with minor damage neither the front spar 14 , still the right part 18b the energy absorption device 18 must be replaced. This reduces maintenance and any repair costs.

In 8 und 9 sind zweit weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hier ist jeweils ein Tragflügel 10 gezeigt, der in im Wesentlichen identischer Weise zu den 1 bis 7 eine tragende Struktur 12 mit einem Vorderholm 14 und eine Strömungs-Außenkontur 11 aufweist. Auch ein Treibstofftank 16 ist jeweils im Inneren der Strömungs-Außenkontur 11 vorgesehen. Jedoch ist hier wiederum eine zweiteilige Form der Energieabsorptionsvorrichtung 18 vorgesehen, die ein erstes Teil 18a und ein zweites Teil 18b, beispielsweise in Form elastischer Membranen oder elastischer Platten aufweist. Dabei können die einzelnen Teile 18a und 18b der Energieabsorptionsvorrichtung 18 auch unterschiedlich hinsichtlich ihrer Funktionalität und Materialausgestaltung ausgebildet sein, wie dies im allgemeinen Teil der Beschreibung bereits erläutert worden ist.In 8th and 9 Second, further embodiments of the present invention are shown. Here is one wing each 10 shown in substantially identical manner to the 1 to 7 a supporting structure 12 with a front spar 14 and a flow outer contour 11 having. Also a fuel tank 16 is each inside the flow outer contour 11 intended. However, here again is a two-part form of the energy absorption device 18 provided a first part 18a and a second part 18b , For example, in the form of elastic membranes or elastic plates. In doing so, the individual parts 18a and 18b the energy absorption device 18 also be designed differently in terms of their functionality and material design, as has already been explained in the general part of the description.

8 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die beiden Teile 18a und 18b er Energieabsorptionsvorrichtung 18 in Tiefenrichtung TR des Tragflügels 10 zwischen dem Vorderholm 14 und dem Treibstofftank 16 angeordnet sind. Bei der Ausführungsform der 9 ist der Vorderholm 14 zwischen den beiden Teilen 18a und 18b der Energieabsorptionsvorrichtung 18 einerseits und dem Treibstofftank 16 andererseits ausgebildet. In beiden Fällen verstärkt sich die Schutzwirkung der Energieabsorptionsvorrichtung 18 durch die Aufteilung in zwei Teile 18a und 18b, die insbesondere sich hinsichtlich ihrer Verformungscharakteristik voneinander unterscheiden. Damit kann die Energieabsorptionsvorrichtung 18 ohne einen sonst notwendigen Kompromiss an unterschiedliche Einschlagsituationen und auch an unterschiedliche Objekte 24 angepasst werden. Je nach Anordnung der Energieabsorptionsvorrichtung 18, insbesondere der beiden Teile 18a und 18b, wird dabei der Treibstofftank 16, wie in 8 dargestellt, oder der Treibstofftank 16 und der Vorderholm 14 gemeinsam, wie in 9 dargestellt, vor einschlagenden Objekten 24 geschützt. 8th shows an embodiment in which the two parts 18a and 18b he energy absorption device 18 in the depth direction TR of the wing 10 between the front spar 14 and the fuel tank 16 are arranged. In the embodiment of the 9 is the front spar 14 between the two parts 18a and 18b the energy absorption device 18 on the one hand and the fuel tank on the other 16 on the other hand trained. In both cases, the protective effect of the energy absorption device increases 18 by dividing it into two parts 18a and 18b which in particular differ from each other in terms of their deformation characteristics. Thus, the energy absorption device 18 without an otherwise necessary compromise on different impact situations and also on different objects 24 be adjusted. Depending on the arrangement of the energy absorption device 18 , especially the two parts 18a and 18b , it becomes the fuel tank 16 , as in 8th represented, or the fuel tank 16 and the front spar 14 together, as in 9 shown in front of impacting objects 24 protected.

Die Ausbildung der beiden Teile 18a und 18b der Energieabsorptionsvorrichtung 18 ist dabei an deren relative Position zueinander angepasst. So ergänzt sich in den Ausführungsform der 8 und 9 die Funktionalität der beiden Teile 18a und 18b der Energieabsorptionsvorrichtung 18 derart, dass es sich bei dem linken Teil 18a, also bei dem Teil 18a er Energieabsorptionsvorrichtung 18, welches näher an der Vorderkante 13 des Tragflügels 10 liegt, um das Teil 18a mit dem geringeren Widerstand gegen ein einschlagendes Objekt 24 handelt. Erst wenn die kinetische Energie eines Objekts 24 ausreicht, damit das Objekt 24 das erste Teil 18a der Energieabsorptionsvorrichtung 18 durchdringt, kommt das zweite Teil 18b er Energieabsorptionsvorrichtung 18 zum Einsatz. Damit kann der Reparaturaufwand bei dem Einschlag kleinerer Objekte minimiert werden, da nur das erste Teil 18a der Energieabsorptionsvorrichtung 18 überprüft und eventuell ausgetauscht werden muss.The training of the two parts 18a and 18b the energy absorption device 18 is adapted to their relative position to each other. Thus, in the embodiment of the 8th and 9 the functionality of the two parts 18a and 18b the energy absorption device 18 such that it is at the left part 18a So in the part 18a he energy absorption device 18 , which is closer to the leading edge 13 of the wing 10 lies to the part 18a with less resistance to a striking object 24 is. Only when the kinetic energy of an object 24 sufficient for the object 24 the first part 18a the energy absorption device 18 penetrates, comes the second part 18b he energy absorption device 18 for use. Thus, the repair effort can be minimized in the impact of smaller objects, since only the first part 18a the energy absorption device 18 checked and possibly replaced.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können die Ausführungsbeispiele ganz oder teilweise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können beliebige Kombinationen der beschriebenen Energieabsorptionsvorrichtungen vorgesehen sein. Ferner können mehr als zwei Teile 18a und 18b einer Energieabsorptionsvorrichtung 18 in Tiefenrichtung TR hintereinander vorgesehen sein.The invention is not limited to the specified embodiments. For example, the embodiments may be wholly or partially combined. In particular, any desired combinations of the energy absorption devices described can be provided. Furthermore, more than two parts 18a and 18b an energy absorption device 18 be provided in the depth direction TR one behind the other.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: TragflügelHydrofoil
1111: Strömungs-AußenkonturFlow outside contour
1212: tragende Strukturcarrying structure
1313: Vorderkanteleading edge
1414: Vorderholmfront spar
1616: Treibstofftankfuel tank
1818: EnergieabsorptionsvorrichtungThe energy absorbing device
18a18a: erstes Teil der Energieabsorptionsvorrichtungfirst part of the energy absorption device
18b18b: zweites Teil der Energieabsorptionsvorrichtungsecond part of the energy absorption device
2020: Flügelschadenwing damage
2222: HolmschadenHolm damage
2424: Objektobject
2626: erstes Befestigungsmittelfirst attachment means
2828: zweites Befestigungsmittelsecond fastening means
TRTR: Tiefenrichtungdepth direction
SRSR: Spannweitenrichtungspan direction
DRDR: Dickenrichtungthickness direction
S1S1: Saugseitesuction
S2S2: Druckseitepressure side

Claims

Wing ( 10 ) for an aircraft, having a supporting structure ( 12 ) with at least one front spar ( 14 ) designed to receive on the wing ( 10 ) acting forces, a flow outer contour ( 11 ) attached to the supporting structure ( 12 ) is attached and at least partially surrounds a fuel tank ( 16 ) inside the flow outer contour ( 11 ) is arranged and configured for receiving fuel for the propulsion of the aircraft, characterized in that an energy absorption device ( 18 . 18a . 18b ) provided within the flow outer contour ( 11 ) and with respect to the depth direction (TR) of the wing ( 10 ) in front of the fuel tank ( 16 ) is arranged such that in the case of penetration of an object ( 24 ) by the flow outer contour ( 11 ) kinetic energy of the object ( 24 ) at least partially from the energy absorption device ( 18 . 18a . 18b ) is converted into deformation energy.

Wing ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the energy absorption device ( 18 . 18a . 18b ) between the front spar ( 14 ) and the fuel tank ( 16 ) is arranged.

Wing ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the energy absorption device ( 18 . 18a . 18b ) in the depth direction (TR) of the wing ( 10 ) in front of the front spar ( 14 ) and the fuel tank ( 16 ) is arranged.

Wing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy absorption device ( 18 . 18a . 18b ) is at least partially formed of flexible material.

Wing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy absorption device ( 18 . 18a . 18b ) is at least partially formed of plastically deformable material.

Wing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy absorption device ( 18 . 18a . 18b ) in the depth direction (TR) of the wing ( 10 ) at least in sections from the fuel tank ( 16 ) is arranged at a distance.

Wing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy absorption device ( 18 . 18a . 18b ) at least partially frictionally with the supporting structure ( 12 ) connected is.

Wing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the leakage protection device ( 18 . 18a . 18b ) at least partially frictionally with the front spar ( 14 ) connected is.

Wing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy absorption device ( 18 . 18a . 18b ) is at least partially formed of fiber reinforced material.

Wing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy absorption device ( 18 . 18a . 18b ) with respect to the depth direction (TR) the fuel tank ( 16 ) in the front area of the wing ( 10 ) at least partially surrounds.

Wing ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the energy absorption device ( 18a . 18b ) a first membrane ( 18a ) and a second membrane ( 18b ), both in the depth direction of the wing ( 10 ) in front of the fuel tank ( 16 ) are arranged.

Aircraft comprising at least two wings ( 10 ) with the features of one of claims 1 to 10.