DE102010036154A1 - Luft absaugende Fahrzeugrumpfkomponente, Verfahren zum Herstellen einer Luft absaugenden Fahrzeugrumpfkomponente und Fahrzeug, insbesondere Flugzeug, mit einer Luft absaugenden Fahrzeugrumpfkomponente - Google Patents

Luft absaugende Fahrzeugrumpfkomponente, Verfahren zum Herstellen einer Luft absaugenden Fahrzeugrumpfkomponente und Fahrzeug, insbesondere Flugzeug, mit einer Luft absaugenden Fahrzeugrumpfkomponente Download PDF

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Abstract

Eine Luft absaugende Fahrzeugrumpfkomponente weist ein äußeres Begrenzungsbauteil (2), ein inneres Begrenzungsbauteil (13) und Verbindungselemente (20) auf. Das innere Begrenzungsbauteil (13) ist über die Verbindungselemente (20) mit dem äußeren Begrenzungsbauteil (2) verbunden. Das äußere Begrenzungsbauteil (2) weist eine kontinuierlich gekrümmte Form auf. Das innere Begrenzungsbauteil weist zwei oder mehr ebene Begrenzungsbauteilkomponenten (14) auf, die unter Bildung einer Verbindungskante (18) an jeweils einer Kante miteinander verbunden sind und wobei die Verbindungskante (18) an das äußere Begrenzungsbauteil (2) angebunden ist.
Dadurch wird eine Art Fachwerkstruktur bereitgestellt, die eine erhöhte Stabilität hervorruft und auftreffende Objekte insbesondere bei Verwendung von zwei inneren Begrenzungsbauteilkomponenten (14) auf die Fahrzeugrumpfkomponente zerteilen kann.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft eine Luft absaugende Fahrzeugrumpfkomponente mit einem äußeren Begrenzungsbauteil und einem inneren Begrenzungsbauteil, ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Luft absaugenden Fahrzeugrumpfkomponente sowie ein Fahrzeug, insbesondere Flugzeug, mit einer derartigen Luft absaugenden Fahrzeugrumpfkomponente.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Fahrzeuge, die hohe Relativgeschwindigkeiten zur Luft erreichen, sind zur Verringerung des aerodynamischen Widerstands und damit zur Erhöhung ihrer Effizienz bevorzugt aerodynamisch günstig ausgestaltet. Ab gewissen Geschwindigkeitsbereichen kann beobachtet werden, dass an direkt in die Luftströmung ragenden Flächen von Fahrzeugrumpfkomponenten aufgrund der Strömungsumlenkung bei höheren Geschwindigkeiten turbulente Grenzschichten erzeugt werden, wie beispielsweise an Vorderkanten von Leit- oder Tragwerken von Flugzeugen. Die Gestaltung dieser aerodynamischen Bauteile zur Verringerung des durch die Grenzschichten hervorgerufenen erhöhten aerodynamischen Widerstands ist jedoch aufgrund damit verbundener Bauraum- oder Funktionseinschränkungen nicht gänzlich variabel. Zur Verringerung des aerodynamischen Widerstands aufgrund der turbulenten Grenzschicht existieren daher Konzepte, Luft von stromaufwärts gerichteten Bereichen von Leitwerken und Tragwerken von Flugzeugen zur Reduktion des aerodynamischen Widerstands abzusaugen, was allerdings zur Zeit nur bei Forschungsflugzeugen bzw. -fahrzeugen eingesetzt wird. Die betreffende Fahrzeugrumpfkomponente wird beispielsweise in Form einer Leitwerks- oder Tragwerksvorderkante mit Absaugöffnungen realisiert, die sich von einer stromaufwärts gerichteten vorderen Begrenzung, etwa einer Vorderkante, bis zu einem Vorderholm der Struktur des Leitwerks oder des Tragwerks erstreckt.
  • In Forschungsflugzeugen, bei denen eine derartige Absaugung von Luft aus einer turbulenten Grenzschicht über eine Öffnungen aufweisende Fahrzeugrumpfkomponente erfolgt, wird die betreffende Fahrzeugrumpfkomponente üblicherweise als eine doppelwandige Struktur ausgeführt, die durch ein äußeres und ein inneres Blech gebildet wird. Diese Bleche weisen einen konstanten Abstand zueinander auf und werden durch streifen- oder bandartige Stege miteinander verbunden. Dadurch entstehen mehrere Absaugkammern, aus denen durch Anlegen eines Unterdrucks bzw. Sogs Luft über die Absaugöffnungen des äußeren Blechs eingesaugt werden kann.
  • Um eine ausreichende Steifigkeit der auf vorangehend genannte Weise modifizierten Fahrzeugrumpfkomponente zu erzielen, die der Steifigkeit einer herkömmlichen und nicht absaugenden Fahrzeugrumpfkomponente ohne eine solche Absaugung mindestens entsprechen muss, ist eine größere Blechdicke erforderlich oder es müssen zusätzliche, versteifende Rippen eingebracht werden, was zu einem Mehrgewicht der Luft absaugenden Fahrzeugrumpfkomponente führt.
  • Bei derartigen Fahrzeugrumpfkomponenten ergibt sich insbesondere im Fall der Verwendung an Flugzeugen eine niedrige Vogelschlagtoleranz, da das äußere Blech der Fahrzeugrumpfkomponente aufgrund der Absaugöffnungen eine Schwächung des Materials aufweist, so dass eine deutliche beim Auftreffen von Vögeln oder anderen Objekte eine deutliche Einbeulung resultiert, so dass die dahinterliegende Anordnung aus Absaugkammern oder sogar ein Vorderholm beschädigt werden könnte.
  • EP1699686A1 und US20090020653A1 zeigen eine Einrichtung zur Absaugung einer Grenzschicht an der Oberfläche eines Flugzeugs, bei dem die abgesaugte Luft einer Klimaanlage zugeführt wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgabe der Erfindung ist, eine Luft absaugende Fahrzeugrumpfkomponente vorzuschlagen, die im Vergleich zu bekannten Luft absaugenden Fahrzeugrumpfkomponenten ein geringeres Gewicht aufweisen. Gleichzeitig ist es als Aufgabe der Erfindung anzusehen, eine derartige Fahrzeugrumpfkomponente vorzuschlagen, die eine verbesserte Vogelschlagtoleranz besitzt und insbesondere die Beschädigung eines aus einem Faserverbundmaterial hergestellten Vorderholms verhindern kann.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Luft absaugende Fahrzeugrumpfkomponente mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt weist die erfindungsgemäße Luft absaugende Fahrzeugrumpfkomponente ein äußeres Begrenzungsbauteil und ein inneres Begrenzungsbauteil auf, wobei das äußere Begrenzungsbauteil und das innere Begrenzungsbauteil form-, kraft- oder stoffschlüssig unter Verwendung von Verbindungselementen, durch Schweißen, Kleben oder Löten miteinander verbunden sind. Das äußere Begrenzungsbauteil weist eine kontinuierlich gekrümmte Form auf, während das innere Begrenzungsbauteil aus mindestens zwei ebenen Begrenzungsbauteilkomponenten aufgebaut ist, die unter Bildung einer Verbindungskante miteinander verbunden sind, die an einer Innenseite des äußeren Begrenzungsbauteils mit diesem verbunden ist. Das innere Begrenzungsbauteil weist eine Fluidverbindung zu dem äußeren Begrenzungsbauteil auf und bildet an einer Innenseite eine Absaugkammer, aus der durch Anbringen einer Luftleitung Luft zentral abgesaugt werden kann, die durch die Perforation des äußeren Begrenzungsbauteils von dessen Vorderkante nachströmt. Durch die Verwendung ebener innerer Begrenzungsbauteilkomponenten wird eine Art Fachwerkstruktur gebildet, die neben der Schaffung der Absaugkammern das äußere Begrenzungsbauteil sehr effektiv abstützt. Auf das äußere Begrenzungsbauteil einwirkende Lasten werden durch die inneren Begrenzungsbauteilkomponenten dadurch im Wesentlichen in Form von Druck- und Zugkräften mit zu den Erstreckungsebenen der inneren Begrenzungsbauteilkomponenten gerichteten Kraftvektoren in die angrenzende Struktur, etwa einem Vorderholm, eingeleitet. Durch die abstützende Wirkung kann die Materialdicke des äußeren Begrenzungsbauteils tendenziell kleiner gewählt werden, als dies mit der vorangehend beschriebenen Konstruktion aus dem Stand der Technik möglich wäre. Diese erfindungsgemäße Gestaltung einer Fahrzeugrumpfkomponente weist dementsprechend einen deutlichen Gewichtsvorteil gegenüber dem Stand der Technik auf.
  • Durch die Verbindung von zwei oder mehr ebenen inneren ebenen Begrenzungsbauteilkomponenten mit einer oder mehren Verbindungskanten, die mit dem äußeren Begrenzungsbauteil in Verbindung stehen, bilden sich beim Auftreffen von Vögeln oder anderen Objekten an der Vorderkante des äußeren Begrenzungsbauteils nach dessen anfänglich einsetzender Verformung eine oder mehrere Schneid- oder Spaltkanten, so dass die auftreffenden Vögel oder anderen Objekte an der Vorderkante der erfindungsgemäßen Fahrzeugrumpfkomponente durch eine Schneid- oder Spaltwirkung zerteilt werden und sich dadurch in Einzelteilen um die betroffene Fahrzeugrumpfkomponente herum bewegen, ohne eine Umwandlung der gesamten kinetischen Energie in plastische Verformungsenergie an dem äußeren Begrenzungsbauteil und der dahinter liegenden Struktur durchzuführen. Bei Verwendung zwei innerer Begrenzungsbauteilkomponenten ergibt sich im speziellen eine keilartige Struktur mit einem spitzen Winkel, die eine besonders gute Zerteilwirkung hervorruft. Dies ist ein deutlicher Vorteil gegenüber der vorangehend beschriebenen Konstruktion aus dem Stand der Technik.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der zwischen den inneren Begrenzungsbauteilkomponenten im Bereich der Vorderkante des äußeren Begrenzungsbauteils eingeschlossene Winkel ein spitzer Winkel, der bevorzugt in einem Bereich von 20 bis 60 Grad liegt.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das äußere Begrenzungsbauteil eine konvexe Form mit einer stromaufwärts gerichteten Vorderkante auf, wobei das innere Begrenzungsbauteil aus zwei Begrenzungsbauteilkomponenten realisiert ist, die an zwei Vorderkanten unter Bildung einer Verbindungskante miteinander verbunden sind und an den zwei gegenüberliegenden Hinterkanten voneinander beabstandet sind, wobei sowohl die Verbindungskante als auch die Hinterkanten mit dem äußeren Begrenzungsbauteil in Verbindung stehen, so dass ein Dreieck innerhalb des äußeren Begrenzungsbauteils entsteht, welches mit allen Ecken mit dem äußeren Begrenzungsbauteil in Verbindung steht und in seinem Inneren die Absaugkammer bildet. Je nach Auswahl der Dimensionen und des Abstands der Hinterkanten und damit des eingeschlossenen Winkels der beiden inneren Begrenzungsbauteilkomponenten wird eine mehr oder weniger ausgeprägte Steifigkeit der erfindungsgemäßen Fahrzeugrumpfkomponente erreicht, die es abhängig von der Ausgestaltung des äußeren Begrenzungsbauteils und der Zerschneide-/Zerteilwirkung der inneren Begrenzungsbauteilkomponenten zu optimieren gilt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das äußere Begrenzungsbauteil eine Mikroperforation auf, die aus Bohrungen mit einem Durchmesser von beispielsweise 50 Mikrometern besteht. Durch diese sehr kleinen Durchmesser wird das globale Strömungsverhalten der erfindungsgemäßen Fahrzeugrumpfkomponente bei Bewegung des Fahrzeugs ohne Absaugung der Luft aus der Grenzschicht möglichst wenig beeinflusst.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform könnten die Bohrungen einen konstanten Abstand von einem Bruchteil eines Millimeters bis hin zu mehreren Millimetern zueinander aufweisen, so dass insgesamt ein möglichst hoher Absaugquerschnitt bereitgestellt wird.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform sind das innere Begrenzungsbauteil und das äußere Begrenzungsbauteil über Stege miteinander verbunden. Die Stege könnten als bandartige Komponenten ausgeführt sein, die sich beispielsweise senkrecht von den inneren Begrenzungsbauteilen zu der Innenseite des äußeren Begrenzungsbauteils erstrecken könnten, alternativ dazu auch senkrecht zu einer Profilsehne oder einer anderen geeigneten Erstreckungsdimension der betreffenden Fahrzeugrumpfkomponente. Die Abmessungen der Stege unterscheiden sich aufgrund der unterschiedlichen Formgebung des äußeren Begrenzungsbauteils und des inneren Begrenzungsbauteils insbesondere in der Höhe voneinander. Durch den Einsatz von Stegen wird eine Art Wabenstruktur basierend auf dem äußeren Begrenzungsbauteil und dem inneren Begrenzungsbauteil erzeugt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das innere Begrenzungsbauteil eine Mehrzahl von Absaugbohrungen auf, die in Fluidverbindungen mit den Perforationsbohrungen des äußeren Begrenzungsbauteils stehen. Die Fluidverbindung kann über die bereitgestellten Absaugkammern zwischen dem äußeren Begrenzungsbauteil und dem inneren Begrenzungsbauteil realisiert sein, wobei die Absaugbohrungen der inneren Begrenzungsbauteilkomponenten größer gewählt werden können als die der äußeren Begrenzungsbauteilkomponente. In vorteilhafter Weise könnten Bohrungen mit Durchmessern von größer als 5 mm eingesetzt werden, wobei bevorzugt Bohrungen mit einem Durchmesser von 5–10 mm Verwendung finden, in Abhängigkeit von dem geforderten Absaugvolumenstrom zur Vermeidung eines unnötig hohen Strömungswiderstands.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform bei der Verwendung von Verbindungsstegen weisen die inneren Begrenzungsbauteilkomponenten mehrere parallel zueinander angeordnete Reihen von Absaugbohrungen auf, wobei diese Reihen mit von den Verbindungsstegen definierten Zwischenräumen korrespondieren. Dies bedeutet, dass eine Reihe von Absaugbohrungen auf einer inneren Begrenzungsbauteilkomponente so angeordnet werden, dass sich die Absaugbohrungen in den Zwischenraum zweier Stege erstrecken.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Fahrzeugrumpfkomponente als ein integrales Bauteil ausgeführt, das Verbindungslaschen zum Verbinden der erfindungsgemäßen Fahrzeugrumpfkomponente mit einer Fahrzeugstruktur erlaubt. Diese Laschen könnten beispielsweise an dem äußeren Begrenzungsbauteil ausgeführt sein, die Bohrungen zum Herstellen von form- oder kraftschlüssigen Verbindungen, z. B. Niet oder Schraubverbindungen, aufweisen. Besonders bevorzugt erstrecken sich die inneren Begrenzungsbauteilkomponenten von der Vorderkante des äußeren Begrenzungsbauteils nur in einen Bereich direkt stromaufwärts dieser Verbindungslaschen, wo sie eine Verbindung mit dem äußeren Begrenzungsbauteil eingehen.
  • Zur Bereitstellung einer Absaugefunktion ist die Absaugkammer an einer oder mehreren Stellen mit einer Luftabsaugevorrichtung verbunden, wobei die Verbindung bevorzugt über ein Ventil abschaltbar sein könnte. Die Luftabsaugevorrichtung könnte in Form einer Luftleitung realisiert sein, die mit einem Gebläse, einer Saugpumpe oder anderen geeigneten Vorrichtungen verbunden ist. Die Luftabsaugevorrichtung ist bevorzugt direkt in der betreffenden Fahrzeugkomponente oder in einer benachbarten Fahrzeugkomponente angeordnet ist, um die notwendige Leitungslänge zum Absaugen zu reduzieren.
  • Zusammenfassend weist die erfindungsgemäße Fahrzeugrumpfkomponente eine fachwerkartige Struktur auf, die bei einem im Vergleich zu üblichen Fahrzeugrumpfkomponenten gleichen Querschnitt einer größere Steifigkeit als Rahmentragwerke aufweist, da hier nur Zug und Druckkräfte und keine Biegemomente wirken. Daher sind die Verformungen und die mechanischen Beanspruchungen geringer als bei bisher bekannten Lösungen. Weiterhin bilden die ebenen inneren Begrenzungsbauteilkomponenten eine Struktur die einen wesentlich besseren Schutz gegen Vogelschlag bietet.
  • Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Fahrzeug mit mindestens einer erfindungsgemäßen Luft absaugenden Fahrzeugrumpfkomponente.
  • Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Fahrzeug mit mindestens einer Luft absaugenden Fahrzeugrumpfkomponente wie vorangehend beschrieben.
  • Schließlich löst auch ein Herstellverfahren zum Herstellen einer derartigen Luft absaugenden Fahrzeugrumpfkomponente die Aufgabe der Erfindung. Das erfindungsgemäße Herstellverfahren könnte beispielsweise das Fertigen mehrerer innerer Begrenzungsbauteilkomponenten und einem äußeren Begrenzungsbauteil beinhalten, wobei auch ein rechtes und ein linkes Teil gefertigt Werden könnte, die dann in der Mitte durch ein form-, kraft- oder stoffschlüssiges Verbindungsverfahren miteinander verbunden werden könnten.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine Fahrzeugrumpfkomponente mit Absaugung gemäß dem Stand der Technik.
  • 2 zeigt eine erfindungsgemäße Fahrzeugrumpfkomponente.
  • 3 zeigt einen Abschnitt eines Flugzeugs mit mehreren daran angeordneten erfindungsgemäßen Fahrzeugrumpfkomponenten.
  • 4 zeigt in einer schematischen, blockbasierten Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herstellverfahrens für eine erfindungsgemäße Fahrzeugrumpfkomponente.
  • DETAILLIERTE DARSTELLUNG EXEMPLARISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt eine Fahrzeugrumpfkomponente gemäß dem Stand der Technik. Im Wesentlichen besteht diese Fahrzeugrumpfkomponente aus einem äußeren Begrenzungsbauteil 2, einem inneren Begrenzungsbauteil 4 und einer Mehrzahl von Verbindungsstegen 6. Das äußere Begrenzungsbauteil 2 und das innere Begrenzungsbauteil 4 sind kontinuierlich gekrümmt ausgestaltet und weiterhin äquidistant zueinander angeordnet. Die hat zur Folge, dass sämtliche Verbindungsstege 6 die gleiche Steghöhe aufweisen.
  • Das äußere Begrenzungsbauteil 2 weist eine Mikroperforation auf während das innere Begrenzungsbauteil 4 eine Vielzahl von größeren Absaugbohrungen besitzt, die in einer Fluidverbindung mit den Bohrungen der Mikroperforation des äußeren Begrenzungsbauteils 2 stehen.
  • Das innere Begrenzungsbauteil 4 erstreckt sich weiterhin von einer Vorderkante 8 des äußeren Begrenzungsbauteils 2 nur bis vor Verbindungslaschen 10, die an den der Vorderkante 8 gegenüberliegenden Enden des äußeren Begrenzungsbauteils 2 gebildet sind, wobei sich zwischen den Verbindungslaschen 10 später ein in den Figuren nicht gezeigter Vorderholm der Fahrzeugstruktur befindet.
  • In 2 wird eine erfindungsgemäße Fahrzeugrumpfkomponente 12 dargestellt, die ebenfalls ein äußeres Begrenzungsbauteil 2 und ein inneres Begrenzungsbauteil 13, welches aus zwei ebenen inneren Begrenzungsbauteilkomponenten 14 aufgebaut ist. Diese beiden inneren Begrenzungsbauteilkomponenten 14 weisen jeweils eine Hinterkante 16 sowie eine der Hinterkante 16 gegenüberliegende Vorderkante auf, wobei die Vorderkanten unter Bildung einer Verbindungskante 18 miteinander verbunden sind, während die Hinterkanten 16 voneinander beabstandet angeordnet sind. Die Verbindungskante 18 steht mit dem äußeren Begrenzungsbauteil 2 in Verbindung, indem die Verbindungskante 18 an der Innenseite der Vorderkante 8 mit dem äußeren Begrenzungsbauteil 2 verbunden ist. Auf diese Weise ist der Abstand zwischen dem äußeren Begrenzungsbauteil 2 und dem inneren Begrenzungsbauteil nicht gleichbleibend. Sämtliche zur Verbindung der inneren Begrenzungsbauteilkomponenten 14 und dem äußeren Begrenzungsbauteil 2 eingesetzten Verbindungssteg 20 weisen unterschiedliche Steghöhen auf.
  • Durch diese nicht-äquidistante Anordnung sowie die ebene Gestaltung der inneren Begrenzungsbauteilkomponenten 14 wird jedoch eine fachwerkartige Struktur gebildet, durch die eine auf die Vorderkante 8 eingreifende Kraft in Form von Druckkräften parallel zu den Erstreckungsebenen der inneren Begrenzungsbauteilkomponenten 14 verlaufen, aufgenommen werden und direkt in die Verbindungslaschen 10 des äußeren Begrenzungsbauteils 2 und damit eine Struktur geleitet werden. Dieser fachwerkartige Aufbau ist demnach besonders vorteilhaft für die Aufnahme von Seitenlasten auf die erfindungsgemäße Fahrzeugrumpfkomponente 12. Durch die vorteilhafte Gestaltung können das äußere Begrenzungsbauteil 2 und das innere Begrenzungsbauteil 13 geringere Materialstärken aufweisen wie vorbekannte Fahrzeugrumpfkomponenten, wie beispielsweise die Luft absaugende Fahrzeugrumpfkomponente mit einer äquidistanten Anordnung wie in 1.
  • Der Winkel zwischen den beiden inneren Begrenzungsbauteilkomponenten 14 ist in dem gezeigten Fall spitz, so dass sich an der Verbindungskante 18 eine Art Schneid- oder Spaltkante ergibt, so dass auf die Vorderkante 8 des äußeren Begrenzungsbauteils prallende Vögel oder andere Objekte nach einer anfänglichen Verformung des äußeren Begrenzungsbauteils 2 aufgrund der Spaltwirkung der Verbindungskante 18 regelrecht zerteilt werden. Nach Zerteilung muss nicht die gesamte kinetische Energie vollständig in eine plastische Verformungsenergie umgewandelt werden, so dass dadurch ein besonders hervorragender Vogelschlagschutz gegeben ist.
  • Die inneren Begrenzungsbauteilkomponenten 14 können aus beliebigen geeigneten Materialien gefertigt werden und müssen nicht zwangsläufig aus dem gleichen Material bestehen, wie das äußere Begrenzungsbauteil 2. Lediglich beispielhaft seien hier Titan, Stahl, Aluminium, GFK und CFK genannt, wobei sich insbesondere im Flugzeugbau besonders CFK, Aluminiumlegierungen und Titan anbieten, die weiterhin besonders leicht durch stoffschlüssige Verbindungsverfahren an das äußere Begrenzungsbauteil 2 angebunden werden können.
  • 3 stellt eine Hecksektion 22 eines Verkehrsflugzeugs dar, welches Höhenleitwerke 24 und ein Seitenleitwerk 26 aufweist. An einer stromaufwärts gerichteten Vorderkante des Seitenleitwerks 26 sind exemplarisch mehrere erfindungsgemäße Fahrzeugrumpfkomponenten 12 angeordnet, bei denen eine Absaugung von Luft aus einer turbulenten Grenzschicht ermöglicht wird, gleichzeitig das Gewicht in Vergleich zu bekannten Lösungen reduziert wird und die Auswirkungen von Vogelschlag oder anderen Objekten verringert werden.
  • Die Saugkammern der einzelnen erfindungsgemäßen Fahrzeugrumpfkomponenten können in der gezeigten Darstellung derart miteinander verbunden werden, dass sich ein durchgängiger, länglicher Saugkanal ergibt, aus dem an einer zentralen Stelle Luft abgesaugt werden kann. Beispielhaft befindet sich in 3 an der unteren Seite des Seitenleitwerks 22 ein Vorderkantenabschnitt 28, in dem eine Luftabsaugevorrichtung 30 angeordnet ist, welche über eine Luftleitung 32 mit der Saugkammer der untersten Fahrzeugrumpfkomponente verbunden ist. Die Absaugkammern der nach oben nachfolgenden Fahrzeugrumpfkomponenten können über eine Abdichtung oder kurze Luftleitungsabschnitte mit den darunter liegenden Absaugkammern verbunden sein.
  • Luft, die aus den Absaugkammern abgesaugt wird, könnte zur Kühlung von in der Nähe befindlichen, insbesondere elektronischen, Geräten verwendet werden. Alternativ dazu könnte die abgesaugte Luft entgegen der Flugrichtung zur Erhöhung des Schubs ausgeleitet werden oder alternativ dazu einer Klimatisierungseinrichtung zur Verfügung gestellt werden.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Fahrzeugrumpfkomponente nicht nur für Leitwerke, sondern auch für Flügel eines Flugzeugs eingesetzt werden kann und nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele zu reduzieren ist. Gerade bei der Verwendung an einem Flügel, in dessen unmittelbarer Nähe sich häufig eine Mischkammer eines Klimatisierungssystems befindet, bietet sich die Weiterleitung der abgesaugten Luft in die Mischkammer oder eine andere Komponente eines Klimatisierungssystems an.
  • Schließlich zeigt 4 eine exemplarische Darstellung eines erfindungsgemäßen Herstellverfahrens, das im Wesentlichen die Schritte des Herstellens 34 mehrerer innerer Begrenzungsbauteilkomponenten, das Herstellen 36 eines äußeren Begrenzungsbauteils, das Verbinden 38 der inneren Begrenzungsbauteilkomponenten 14 mit dem äußeren Begrenzungsbauteil 2 sowie bevorzugt auch das Anordnen 40 an einem Fahrzeug umfasst.
  • Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisen” keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt, und „ein” oder „eine” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    äußeres Begrenzungsbauteil
    4
    inneres Begrenzungsbauteil
    6
    Verbindungssteg
    8
    Vorderkante
    10
    Verbindungslasche
    12
    Fahrzeugrumpfkomponente
    13
    inneres Begrenzungsbauteil
    14
    innere Begrenzungsbauteilkomponente
    16
    Hinterkante
    18
    Verbindungskante
    20
    Verbindungssteg
    22
    Hecksektion
    24
    Höhenleitwerk
    26
    Seitenleitwerk
    28
    Vorderkantenabschnitt
    30
    Luftabsaugevorrichtung
    32
    Luftleitung
    34
    Herstellen
    36
    Herstellen
    38
    Verbinden
    40
    Anordnen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1699686 A1 [0006]
    • US 20090020653 A1 [0006]

Claims (14)

  1. Luft absaugende Fahrzeugrumpfkomponente (12), aufweisend – ein äußeres Begrenzungsbauteil (2), – ein inneres Begrenzungsbauteil (13) und – Verbindungselemente (20), wobei das innere Begrenzungsbauteil (13) über die Verbindungselemente (20) mit dem äußeren Begrenzungsbauteil (2) verbunden ist, wobei das äußere Begrenzungsbauteil (2) eine kontinuierlich gekrümmte Form aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Begrenzungsbauteil (13) aus zwei oder mehr ebenen Begrenzungsbauteilkomponenten (14) aufgebaut ist, die unter Bildung einer Verbindungskante (18) an jeweils einer Kante miteinander verbunden sind, wobei die Verbindungskante (18) an das äußere Begrenzungsbauteil (2) angebunden ist.
  2. Fahrzeugrumpfkomponente (12) nach Anspruch 1, wobei das innere Begrenzungsbauteil (13) aus zwei Begrenzungsbauteilkomponenten (14) realisiert ist.
  3. Fahrzeugrumpfkomponente (12) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das äußere Begrenzungsbauteil (2) eine Mikroperforation aufweist, die aus Bohrungen mit einem Durchmesser zwischen 25 bis 100 μm besteht.
  4. Fahrzeugrumpfkomponente (12) nach Anspruch 3, wobei die Bohrungen einen konstanten Abstand zueinander aufweisen, der in einem Bereich von 0,1 mm bis 10 mm liegt.
  5. Fahrzeugrumpfkomponente (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das innere Begrenzungsbauteil (13) eine Mehrzahl von Absaugbohrungen aufweist, die in Fluidverbindungen mit dem Perforationsbohrungen des äußeren Begrenzungsbauteils stehen.
  6. Fahrzeugrumpfkomponente (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das innere Begrenzungsbauteil (13) und das äußere Begrenzungsbauteil (2) über Stege unterschiedlicher Höhe miteinander verbunden sind.
  7. Fahrzeugrumpfkomponente (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die inneren Begrenzungsbauteilkomponenten (14) mehrere parallel zueinander angeordnete Reihen von Absaugbohrungen aufweisen, wobei die Reihen mit durch Verbindungsstege (20) gebildeten Zwischenräumen korrespondieren.
  8. Fahrzeugrumpfkomponente (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das innere Begrenzungsbauteil (13) aus zwei Begrenzungsbauteilkomponenten (14) besteht, die einen spitzen Winkel zueinander einschließen.
  9. Fahrzeugrumpfkomponente (12) nach Anspruch 8, wobei der Winkel in einem Bereich von 20 bis 60 Grad liegt.
  10. Fahrzeugrumpfkomponente (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fahrzeugrumpfkomponente (12) als ein integrales Bauteil ausgeführt ist und Verbindungslaschen (10) zum Verbinden mit einer Fahrzeugstruktur aufweist.
  11. Fahrzeugrumpfkomponente (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem inneren Begrenzungsbauteil und dem äußeren Begrenzungsbauteil eine oder mehrere Absaugkammern gebildet sind, die mit einer Absaugeinrichtung zum Absaugen von Luft aus einer turbulenten Grenzschicht am äußeren Begrenzungsbauteil verbindbar sind.
  12. Fahrzeug mit mindestens einer Fahrzeugrumpfkomponente (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
  13. Fahrzeug nach Anspruch 12, wobei das Fahrzeug ein Flugzeug ist und die Fahrzeugrumpfkomponente (12) an einem Leitwerk (24, 26) und/oder einem Tragwerk angeordnet ist.
  14. Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugrumpfkomponente (12), aufweisend die Schritte – Herstellen (34) zweier oder mehr innerer Begrenzungsbauteilkomponenten (14), – Herstellen (36) eines äußeren Begrenzungsbauteils (2), – Verbinden (38) der inneren Begrenzungsbauteilkomponenten (13) unter Bildung mindestens einer Verbindungskante (13) mit dem äußeren Begrenzungsbauteil (2).
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