DE102013113396A1

DE102013113396A1 - fuselage

Info

Publication number: DE102013113396A1
Application number: DE102013113396.7A
Authority: DE
Inventors: Lars Margull; Matthias Waimer; Paul Schatrow; Tim Bergmann; Sebastian Heimbs; Brian Bautz; Markus Siemetzki
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV; Airbus Operations GmbH; EADS Deutschland GmbH
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV; Airbus Defence and Space GmbH; Airbus Operations GmbH
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2015-06-03

Abstract

Offenbart ist ein Flugzeugrumpf, mit einer Außenhaut, die über eine Hinterbaustruktur versteift ist und zumindest eine Passagierkabine und einen Frachtraum begrenzt, wobei in Rumpfhochrichtung der Frachtraum unterhalb der Passagierkabine angeordnet ist, wobei die Hinterbaustruktur im Frachtraum oberhalb eines Frachtbodengerüstes zumindest zwei seitliche quasi Gelenke und unterhalb des Frachtbodengerüsts zumindest ein weiteres quasi Gelenk aufweist, wobei im Frachtraum in Rumpflängsrichtung eine Vielzahl von hintereinander angeordneten und in Rumpfquerrichtung wirkenden Energieaufnahmeeinrichtungen zur Aufnahme von Zuglasten angeordnet ist.Disclosed is an aircraft fuselage, with an outer skin that is stiffened by a rear structure and at least a passenger cabin and a cargo space bounded, arranged in hull up the cargo space below the passenger cabin, the rear structure in the cargo compartment above a cargo floor scaffold at least two lateral quasi joints and below of the cargo floor scaffold has at least one other quasi joint, wherein in the cargo compartment in the trunk longitudinal direction a plurality of successively arranged and acting in the transverse direction of the fuselage energy absorbing means for receiving tensile loads is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft einen Flugzeugrumpf nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to an aircraft fuselage according to the preamble of patent claim 1.

Flugzeugrümpfe haben gewöhnlich eine Außenhaut, die über eine Hinterbaustruktur versteift ist und die in Rumpfhochrichtung eine obere Passagierkabine bzw. Überbodenbereich und einen unteren Frachtraum bzw. Unterbodenbereich begrenzt. Die Hinterbaustruktur besteht gewöhnlich aus sich in Rumpflängsrichtung erstreckenden Stringern und sich in Rumpfumfangsrichtung erstreckenden Spanten. Die Passagierkabine und der Frachtraum weisen jeweils ein Bodengerüst auf, wobei das Kabinenbodengerüst über Vertikalstützen an der Hinterbaustruktur im Frachtraum abgestützt ist. Aircraft fuselages usually have an outer skin that is stiffened over a rear structure and that limits an upper passenger cabin or overground area and a lower cargo area or underbody area in the fuselage upward direction. The hindleg structure usually consists of stringers extending in the longitudinal direction of the hull and ribs extending in the circumferential direction of the hull. The passenger cabin and the cargo compartment each have a floor scaffold, wherein the cabin floor scaffold is supported by vertical supports on the rear frame structure in the cargo compartment.

Herkömmlicherweise werden die Außenhaut und die Hinterbaustruktur aus Metallwerkstoffen wie Aluminiumlegierungen hergestellt. Heutige Rumpfkonzepte sehen jedoch vor, die Metallwerkstoffe durch Faserverbundwerkstoffe, insbesondere kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) zu ersetzen. Denn bei gleicher Steifigkeit zeichnen sich Faserverbundwerkstoffe durch ein geringeres Gewicht aus. Die Faserverbundwerkstoffe weisen jedoch ein anderes Versagensverhalten unter mechanischer Belastung als die Metallwerkstoffe auf. Während die Metallwerkstoffe eine hohe Duktilität aufweisen und somit bei Überlast unter plastischer Verformung Energie aufnehmen, sind die Faserverbundwerkstoffe spröde, so dass bei Überlast ein plötzlicher Bruch mit nur einer geringen Energieaufnahme auftritt. Conventionally, the outer skin and the rear structure are made of metal materials such as aluminum alloys. However, today's hull concepts envisage replacing the metal materials with fiber composite materials, in particular carbon fiber reinforced plastics (CFRP). Because with the same rigidity fiber composites are characterized by a lower weight. However, the fiber composites have a different failure behavior under mechanical stress than the metal materials. While the metal materials have a high ductility and thus absorb energy under overload under plastic deformation, the fiber composites are brittle, so that in case of overload, a sudden break occurs with only a low energy consumption.

Im überlebbaren Crashfall, das heißt beim Absturz eines Verkehrsflugzeugs aus geringer Höhe, muss jedoch unabhängig von den verwendeten Materialien sichergestellt sein, dass die Passagierkabine unversehrt bzw. nahezu unversehrt bleibt und das Überleben der Passagiere sichergestellt ist. Um dies zu erreichen, muss der Flugzeugrumpf im Bereich seines Frachtraums eine entsprechende Energieabsorption aufweisen. In survivable crash situations, ie when a low-altitude airliner crashes, however, regardless of the materials used, it must be ensured that the passenger cabin remains intact or virtually intact and that the survival of the passengers is ensured. To achieve this, the fuselage must have a corresponding energy absorption in the area of its cargo hold.

In der DE 10 2007 030 026 A1 ist ein Strukturbauteil für einen Flugzeugrumpf gezeigt, der ein Spantelement und einen Frachtbodenquerträger vereint, wobei der Querträger eine höhere Steifigkeit als das Spantelement aufweist. Das Spantelement dient hierbei der Verstärkung der Außenhaut und ist entsprechend einer inneren Kontur der Außenhaut bogenförmig gekrümmt. Das Querträgerelement verbindet zwei Bogenabschnitte des Spantelementes quer miteinander und übernimmt in stärkerem Maße als diese strukturmechanische Lasten. Da der Querträger die Bogenabschnitte des Spantelementes quer miteinander verbindet, befindet es sich in Rumpfhochrichtung weiter von der Außenhaut entfernt als das Spantelement. Bei einer Überbelastung der Außenhaut bricht zunächst das Spantelement und absorbiert einen Anteil der Aufschlagenergie. Da der Querträger eine größere Steifigkeit als das Spantelement aufweist, bricht es nicht gleichzeitig mit dem Spantelement, sondern stufenartig zeitversetzt, unter Einwirkung der um die durch den Bruch des Spantelementes verminderte Energie. Somit wird das Flugzeug schrittweise abgebremst. In the DE 10 2007 030 026 A1 a structural component for an aircraft fuselage is shown, which unites a bulkhead element and a cargo floor crossmember, wherein the crossbeam has a higher rigidity than the bulkhead element. The bulkhead element serves to reinforce the outer skin and is arc-shaped in accordance with an inner contour of the outer skin. The cross member connects two arc sections of the bulkhead transversely with each other and takes over to a greater extent than these structural mechanical loads. Since the cross member connects the bow sections of the bulkhead element with each other transversely, it is located farther in the fuselage upward direction from the outer skin than the bulkhead element. When the outer skin is overloaded, the bulkhead element first breaks and absorbs a portion of the impact energy. Since the cross member has a greater rigidity than the bulkhead element, it does not break simultaneously with the bulkhead element, but staggered in time, under the effect of the reduced by the breakage of the bulkhead element energy. Thus, the aircraft is braked step by step.

Aus der DE 10 2008 042 452 A1 ist ein Faserverbundbauteil zur Energieabsorption im Crashfall bekannt, das zwischen seinen CFK-Laminatschichten zumindest eine integrierte, gegenüber den CFK-Laminatschichten korrosionsbeständige Metallfolienschicht aufweist. Dieses Faserverbundbauteil vereinigt beide Vorteile der unterschiedlichen Materialien, nämlich die hohe Festigkeit einschließlich des geringen Gewichts der CFK-Laminatschichten und die hohe Duktilität des Metalls. From the DE 10 2008 042 452 A1 a fiber composite component for energy absorption in the event of a crash is known, which has at least one integrated, against the CFRP laminate layers corrosion-resistant metal foil layer between its CFRP laminate layers. This fiber composite component combines both advantages of the different materials, namely the high strength including the low weight of the CFRP laminate layers and the high ductility of the metal.

Aus der US 2009/0206202 A1 ist es zur Energieabsorption im Crashfall bekannt, Frachtbodenquerträger über nahezu vertikale Faserverbundstützen in Rumpfhochrichtung an einer Hinterbaustruktur des Flugzeugrumpfes abzustützen, wobei die U-förmigen Faserverbundstützen mittels einer Vielzahl von stufenartig angeordneten Laminatschichten quasi keilartige Seitenschenkel aufweist, die bei einer auf den Flugzeugrumpf wirkenden Überbelastung schrittweise abgeschert werden sollen. From the US 2009/0206202 A1 it is known for energy absorption in the event of a crash to support cargo floor cross member via almost vertical fiber composite supports in hull uprising on a rear body structure of the fuselage, the U-shaped fiber composite supports by means of a plurality of step-like laminate layers quasi wedge-like side legs which sheared off gradually at an acting on the fuselage overload should be.

Weiterer Stand der Technik ist in der FR 2 936 218 A1 gezeigt. Further prior art is in the FR 2 936 218 A1 shown.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flugzeugrumpf zu schaffen, der im Falle eines Absturzes aus geringer Höhe die Unversehrtheit einer Passagierkabine gewährleistet und die auf die Passagiere wirkenden Verzögerungen auf ein überlebbares Maß begrenzt. The object of the invention is to provide a fuselage which ensures the integrity of a passenger cabin in the event of a crash from a low altitude and limits the delays acting on the passengers to a survivable level.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Flugzeugrumpf mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. This object is achieved by an aircraft fuselage having the features of patent claim 1.

Ein erfindungsgemäßer Flugzeugrumpf hat eine Außenhaut, die über eine Hinterbaustruktur versteift ist und eine Passagierkabine und einen Frachtraum begrenzt. In Rumpfhochrichtung ist der Frachtraum unterhalb der Passagierkabine angeordnet bzw. die Passagierkabine ist oberhalb des Frachtraums angeordnet. Erfindungsgemäß weist die Hinterbaustruktur im Frachtraum oberhalb eines Frachtbodengerüstes zumindest zwei seitliche Quasi-Gelenke auf. Zudem weist die Hinterbaustruktur unterhalb des Frachtraumgerüstes zumindest ein weiteres Quasi-Gelenk auf. In Rumpflängsrichtung ist im Frachtraum eine Vielzahl von hintereinander angeordneten und in Rumpfquerrichtung wirkenden Energieaufnahmeeinrichtungen zur Aufnahme von Zuglasten angeordnet. An aircraft fuselage according to the invention has an outer skin which is stiffened by a rear structure and limits a passenger cabin and a cargo hold. In hull upwards the cargo space is arranged below the passenger cabin or the passenger cabin is arranged above the cargo space. According to the invention, the rear structure in the cargo compartment above a cargo floor scaffold on at least two lateral quasi-joints. In addition, the rear structure below the cargo space scaffold on at least one other quasi-joint. In the longitudinal direction of the hull a plurality of successively arranged in the cargo compartment and acting in the transverse direction of the hull Energy absorption devices arranged to accommodate tensile loads.

Die Quasi-Gelenke stellen sogenannte Triggerbereiche dar, die derart ausgebildet sind, dass bei Überlastung die Hinterbaustruktur in diesen Bereichen früher versagt als benachbarte Strukturteile. Im Bereich der Quasi-Gelenke tritt somit ein Erstversagen der Hinterbaustruktur auf. Die Quasi-Gelenke erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Rumpflänge. Die Quasi-Gelenke bilden quasi Drehachsen für die zwischen ihnen angeordneten Strukturteile in Rumpflängsrichtung. Beim Vorsehen von den zumindest zwei seitlichen Quasi-Gelenken und dem einen mittleren Quasi-Gelenk werden jeweils zumindest zwei derartiger Strukturteile geschaffen. Diese zumindest zwei Strukturteile bleiben während des Crashvorgangs unbeschädigt bzw. nahezu unbeschädigt, so dass deren Verhalten über die gesamte Crashdauer vorhersehbar ist. Beim Aufschlag kommt es im Bereich der Quasi-Gelenke zum Versagen der Hinterbaustruktur, beispielsweise in Form eines Spantbruchs, und somit zu einer Abflachung der Außenhaut im Bereich des Frachtraums. Die sich dabei einstellende Kinematik, das heißt, eine Verschiebung und Drehung der zwischen den Quasi-Gelenken gebildeten Strukturteile in Rumpflängsrichtung erzeugt eine positive Verschiebung bzw. Längung des Frachtraumes bzw. der Frachtraumstruktur in Rumpfquerrichtung. Die in Rumpfquerrichtung wirkenden Energieaufnahmeeinrichtungen nehmen dabei einen Teil der kinetischen Energie auf und reduzieren somit die auf die Passagierkabine wirkenden Belastungen. Nach dem Aufschlag stützen die seitlichen Strukturabschnitte die Passagierkabine, an denen das Kabinenbodengerüst in Rumpfquerrichtung angebunden ist. Ein derartiger Flugzeugrumpf eignet sich sowohl für Metallbauweise, für Faserverbundbauweise als auch für eine Hybridbauweise, bei der beispielsweise die Außenhaut aus CFK besteht und die Hinterbaustruktur, beispielsweise zumindest einzelne Spanten, aus Metall. The quasi-joints represent so-called trigger areas, which are designed in such a way that, in the event of overloading, the rear structure in these areas fails earlier than adjacent structural parts. In the area of the quasi-joints thus occurs a first failure of the hindleg structure. The quasi-joints preferably extend over the entire hull length. The quasi-joints form quasi axes of rotation for the structural parts arranged between them in the longitudinal direction of the fuselage. When providing the at least two lateral quasi-joints and the one middle quasi-joint, at least two such structural parts are respectively created. These at least two structural parts remain undamaged or virtually undamaged during the crash, so that their behavior over the entire crash duration is predictable. When impact occurs in the area of the quasi-joints to the failure of the hindleg structure, for example in the form of a frame break, and thus to a flattening of the outer skin in the cargo hold. The thereby adjusting kinematics, that is, a displacement and rotation of the structural parts formed in the longitudinal direction of the fuselage between the quasi-joints produces a positive displacement or elongation of the cargo compartment or the cargo compartment structure in the transverse direction of the fuselage. The energy absorption devices acting in the transverse direction of the fuselage absorb part of the kinetic energy and thus reduce the loads acting on the passenger cabin. After the impact, the lateral structural sections support the passenger cabin, to which the cabin floor scaffold is connected in the transverse transverse direction. Such an aircraft fuselage is suitable both for metal construction, for fiber composite construction as well as for a hybrid construction in which, for example, the outer skin consists of CFRP and the rear structure, for example, at least individual frames, made of metal.

Beispielhafte Energieaufnahmeeinrichtungen zur Energieabsorption sind Zugelemente, basierend auf Plastizität Exemplary energy absorbers for energy absorption are tension members based on plasticity

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Frachtbodengerüst auf Höhe seiner Bodenplatten und oberhalb seiner Bodenplatten beidseits von der Hinterbaustruktur beabstandet. Hierdurch wird erreicht, dass die jeweils zumindest beiden Strukturteile im Crashfall frei um die Drehachsen der seitlichen Quasi-Gelenke verschwenkt werden können, da das Frachtbodengerüst quasi seitlich nicht an der Hinterbaustruktur angebunden ist. In a preferred embodiment, the cargo floor scaffold at the level of its base plates and above its bottom plates on both sides of the rear frame structure is spaced. This ensures that the respective at least two structural parts in the event of a crash can be pivoted freely about the axes of rotation of the lateral quasi-hinges, since the cargo floor scaffold is virtually not connected to the rear frame structure laterally.

Bei einem Ausführungsbeispiel sind zumindest einige der Energieaufnahmeeinrichtungen einzeln oder zu mehreren zwischen Bodenstützen, zwischen denen das zumindest eine weitere Quasi-Gelenk gebildet ist, angeordnet und mit diesen verbunden. Durch diese Anordnung befinden sich die Energieaufnahmeeinrichtungen in Rumpfquerrichtung innerhalb der seitlichen Quasi-Gelenke und in Rumpfhochrichtung über dem zumindest einen weiteren Quasi-Gelenk, so dass die Aufschlagenergie unmittelbar in die Energieaufnahmeeinrichtungen eingeleitet wird. Bevorzugterweise befinden sich die Energieaufnahmeeinrichtungen bei diesem Ausführungsbeispiel unterhalb der Bodenplatten und sind somit separat an den jeweiligen Bodenstützen angebunden. In one embodiment, at least some of the energy absorbing devices are arranged and connected to one or more floor supports between which the at least one further quasi-joint is formed. As a result of this arrangement, the energy absorption devices are located in the transverse direction of the fuselage within the lateral quasi-joints and in the fuselage upward direction above the at least one further quasi-joint, so that the impact energy is introduced directly into the energy absorption devices. Preferably, the energy absorbing devices are in this embodiment below the floor panels and are thus separately connected to the respective floor supports.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel sind zumindest einige der Energieaufnahmeeinrichtungen einzeln oder zu mehreren in Bodenplatten integriert. Die Energieaufnahmeeinrichtungen und die entsprechenden Bodenplatten bilden eine Einheit, wodurch grundsätzlich die Montage des Flugzeugrumpfes im Frachtraumbereich vereinfacht wird, da die Energieaufnahmeeinrichtungen nicht separat montiert werden müssen. Zur Aufnahme der Aufschlagenergie sind diese Bodenplatten entsprechend mit den Bodenstützen zu verbinden. In an alternative embodiment, at least some of the energy receiving devices are integrated one or more in bottom plates. The energy receiving devices and the corresponding floor panels form a unit, which basically simplifies the assembly of the fuselage in the hold area, since the energy receiving devices do not need to be mounted separately. To accommodate the impact energy these floor panels are to be connected with the floor supports accordingly.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind zumindest einige Energieaufnahmeeinrichtungen in Rumpfumfangsrichtung zwischen dem Kabinenbodengerüst und den seitlichen Quasi-Gelenken an der Hinterbaustruktur angebunden, wobei die Energieaufnahmeeinrichtungen über zumindest einen Seil-, Kabel- Draht, Band- bzw. Riemen-, Kettenzug und dergleichen mit einer Bodenstütze in Wirkverbindung stehen, die von der Energieaufnahmeeinrichtung aus betrachtet jenseits des zumindest einen weiteren Quasi-Gelenks positioniert ist. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels, bei dem die Energieaufnahmeeinrichtungen in Rumpfquerrichtung außerhalb der seitlichen Quasi-Gelenke angeordnet sind, besteht insbesondere darin, dass sich die Energieaufnahmeeinrichtungen in Frachtraumbereichen befinden, die beim Crash unversehrt bzw. nahezu unversehrt bleiben, so dass die Energieaufnahmeeinrichtungen selbst vor unvorhersehbaren Beschädigungen während des Crashs geschützt sind. Die Seilzüge sind zugstarr, wodurch eine Zugbelastung direkt an die Energieaufnahmeeinrichtungen weitergeleitet wird, oder alternativ bis zu einem gewissen Grad elastisch und wirken somit dämpfend, wodurch durch die Seilzüge selbst ein Teil der Aufschlagenergie aufgenommen wird. In another embodiment, at least some of the power receiving devices are connected in the hull circumferential direction between the cabin floor scaffold and the side quasi-hinges on the rear structure, wherein the energy absorbing devices via at least one cable, cable wire, belt, chain and the like with a floor support are in operative connection, which is positioned viewed from the energy receiving device beyond the at least one further quasi-joint. The advantage of this embodiment, in which the energy absorption devices are arranged in the transverse direction of the fuselage outside the lateral quasi-joints, consists in particular in that the energy absorption devices are located in hold areas that remain intact or almost intact in the crash, so that the energy absorption devices themselves from unpredictable damage protected during the crash. The cables are zugstarr, whereby a tensile load is forwarded directly to the energy receiving devices, or alternatively elastic to some degree and thus have a damping effect, which is absorbed by the cables themselves a part of the impact energy.

Um bereits bei einer minimalen Verformung des zumindest einen Quasi-Gelenks eine Energieabsorption zu erreichen, greifen die Seilzüge bevorzugterweise an einem von der Hinterbaustruktur entfernten Stützenabschnitt der jeweiligen Bodenstütze an. Hierdurch wird eine große quasi Hebelwirkung erzielt, so dass eine minimale Drehung des zumindest einen weiteren Quasi-Gelenks einen großen Zugstrecke bewirkt. In order to achieve energy absorption even with a minimal deformation of the at least one quasi-joint, the cables preferably engage a support section of the respective floor support which is remote from the rear structure. As a result, a large quasi-leveraging is achieved, so that a minimum rotation of at least another quasi-joint causes a large train.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Hinterbaustruktur zwischen den seitlichen Quasi-Gelenken mehrere weitere Quasi-Gelenke auf. Der Flugzeugrumpf hat bei diesem Ausführungsbeispiel zumindest vier, bevorzugterweise jedoch mindestens sieben in Rumpfquerrichtung nebeneinander angeordnete Quasi-Gelenke. Bei sieben Quasi-Gelenken, also bei fünf zusätzlichen Quasi-Gelenken zu den beiden seitlichen Quasi-Gelenken, werden zum Beispiel die vorerwähnten jeweils zwei verschwenkbaren Strukturteile im Crashfall in jeweils zwei Unterstrukturteile unterteilt, so dass die Frachtraumstruktur in eine Vielzahl von Einzelteilen unterteilt wird. Ein beispielsweise mittleres Quasi-Gelenk führt somit im Crashfall eine kleinere Drehung aus als wenn es alleine vorgesehen wäre, da die jeweils zumindest beiden weiteren Quasi-Gelenke einen Teil der ursprünglichen Einzeldrehung des mittleren Quasi-Gelenks übernehmen. In a further embodiment, the hindleg structure has a plurality of further quasi-joints between the lateral quasi-joints. The fuselage has in this embodiment, at least four, but preferably at least seven in the transverse direction of the fuselage juxtaposed quasi-joints. In the case of seven quasi-hinges, that is, with five additional quasi-hinges to the two lateral quasi-hinges, for example, the aforementioned two pivotable structural parts are subdivided into two substructure parts in the event of a crash, so that the cargo compartment structure is divided into a plurality of individual parts. An example central quasi-joint thus performs in the event of a crash, a smaller rotation than if it were provided alone, since the respective at least two other quasi-joints take over part of the original single rotation of the middle quasi-joint.

Den weiteren Quasi-Gelenken können jeweils in Rumpflängsrichtung mehrere Energieaufnahmeeinrichtungen zugeordnet sein. Die Vielzahl von Quasi-Gelenken in Kombination mit den Energieaufnahmeeinrichtungen ermöglicht die Absorption einer höheren Aufschlagenergie. Ebenso kann die Vielzahl von Quasi-Gelenken auch eine feinstufige und besonders sanfte Abbremsung des Flugzeugrumpfs ermöglichen. The further quasi-joints can each be assigned in the longitudinal direction of the hull several energy absorption devices. The multiplicity of quasi-hinges in combination with the energy absorbers enables the absorption of higher impact energy. Likewise, the plurality of quasi-joints can also allow a fine-grade and particularly gentle deceleration of the fuselage.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel hat die Bodenstruktur Querträger, von denen zumindest einige mit zumindest zwei Energieaufnahmeeinrichtungen versehen sind, die einzeln an Querträgerenden und der Hinterbaustruktur vorgesehen sind. Ein derartiger Flugzeugrumpf lässt sich mit einem herkömmlichen Frachtbodengerüst in Querträgerbauweise ausführen. Im Crashfall nehmen die endseitigen Energieaufnahmeeinrichtungen die Aufschlagenergie auf. Der jeweilige Querträger bleibt hierdurch unbeschädigt. In a further embodiment, the floor structure has cross members, at least some of which are provided with at least two energy absorbing means provided individually at cross member ends and the rear frame structure. Such an aircraft fuselage can be carried out with a conventional freight floor scaffold in crossbeam design. In the event of a crash, the end energy absorption devices take up the impact energy. The respective cross member remains undamaged thereby.

Beispielhafte Energieaufnahmeeinrichtungen für die Querträger sehen vor, die Querträger mittels Niete, Bolzen und dergleichen an der Hinterbaustruktur zu befestigen und die Hinterbaustruktur und/oder die Querträger im Anbindungsbereich so auszulegen, dass im Crashfall durch die Zugbelastung die Niete durch die Anbindungsbereiche in Rumpfquerrichtung gezogen werden und hierdurch die Aufschlagenergie zumindest teilweise abgebaut wird. Die Anbindungsbereiche weisen gegenüber benachbarten Strukturbereichen der Hinterbaustruktur und/oder der Querträger eine geringere Belastbarkeit und sind somit gegenüber benachbarten Strukturbereichen geschwächt. Derartige Energieaufnahmeeinrichtungen basieren auf Lochleibung. Dies ermöglicht im Crashfall ein vorhersehbares Durchziehen der Niete oder Verbindungsbolzen quer zu ihrer Längsachse und somit zumindest einen teilweisen Abbau der Aufschlagenergie, ohne dabei die Hinterbaustruktur und/die Querträger unkontrolliert zu zerstören. Exemplary energy absorption devices for the cross member provide to fasten the cross member by means of rivets, bolts and the like to the rear frame structure and interpret the rear frame structure and / or the cross member in the connection area so that in the event of a crash by the tensile load, the rivets are pulled through the connection areas in the fuselage transverse direction and As a result, the impact energy is at least partially degraded. The connection regions have a lower load capacity than adjacent structural regions of the rear structure and / or the cross member and are thus weakened with respect to adjacent structural regions. Such energy absorption devices are based on bearing. This allows in the event of a crash predictable pulling the rivet or connecting pin transverse to its longitudinal axis and thus at least a partial reduction of impact energy, without destroying the rear structure and / the cross member uncontrollably.

Bei einem Ausführungsbeispiel sind zumindest einige der Bodenstützen selbst als Energieaufnahmeeinrichtungen ausgeführt. Beispielsweise können die Bodenstützen derart ausgebildet sein, dass sie ein definiertes Stauchverhalten in Rumpfhochrichtung zeigen, in Folge dessen Aufschlagenergie abgebaut wird. In one embodiment, at least some of the floor supports themselves are designed as energy absorbers. For example, the floor supports may be designed such that they exhibit a defined upset behavior in the fuselage upward direction, as a result of which impact energy is dissipated.

Ein Abbremsverhalten des Flugzeugrumpfes bzw. die Energieabsorption lässt sich zudem dadurch einstellen, dass in Rumpfquerrichtung eine zeitlich versetzte Aktivierung zumindest einiger der Energieaufnahmeeinrichtungen erfolgt. A deceleration behavior of the fuselage or the energy absorption can also be adjusted by the fact that in the fuselage transverse direction, a time-delayed activation of at least some of the energy absorption devices takes place.

Wenn das Kabinenbodengerüst über Vertikalstützen an der Hinterbaustruktur abgestützt ist, sieht ein Ausführungsbeispiel vor, dass die Anbindungspunkte der Vertikalstützen an der Hinterbaustruktur Abschnitte der seitlichen Quasi-Gelenke bilden. Die Vertikalstützen können nach dem Aufschlag das Kabinenbodengerüst und somit die Passagierkabine per se stützen, was zu einer Entlastung der seitlichen Strukturabschnitte im Bereich des Kabinenbodengerüstes führt. When the cabin floor scaffold is supported on the ridge structure via vertical supports, one embodiment provides that the attachment points of the vertical rests on the ridge structure form portions of the lateral quasi-hinges. After the impact, the vertical supports can support the cabin floor scaffolding and thus the passenger cabin per se, which leads to a relief of the lateral structural sections in the area of the cabin floor scaffolding.

Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche. Other advantageous embodiments of the invention are the subject of further subclaims.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen In the following preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to schematic representations. Show it

1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfes vor und nach einem Crashfall, 1 and 2 A first embodiment of the aircraft fuselage according to the invention before and after a crash,

3 und 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfes vor und nach einem Crashfall, 3 and 4 A second embodiment of the aircraft fuselage according to the invention before and after a crash,

5 und 6 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfes vor und nach einem Crashfall, 5 and 6 A third embodiment of the aircraft fuselage according to the invention before and after a crash,

7 und 8 ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfes vor und nach einem Crashfall, 7 and 8th A fourth embodiment of the aircraft fuselage according to the invention before and after a crash,

9 und 10 ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfes vor und nach einem Crashfall, und 9 and 10 a fifth embodiment of the fuselage according to the invention before and after a crash, and

11 und 12 ein sechstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfes vor und nach einem Crashfall, 11 and 12 A sixth embodiment of the aircraft fuselage according to the invention before and after a crash,

13 und 14 ein siebtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfes vor und nach einem Crashfall. 13 and 14 A seventh embodiment of the fuselage according to the invention before and after a crash.

In den folgenden 1 bis 14 sind erfindungsgemäße Quasi-Gelenke 16, 18, 42, 70, 72, 74, 76 als Kreise dargestellt. Die Darstellung als Kreise dient lediglich zum vereinfachten Verständnis der Erfindung. In the following 1 to 14 are quasi-joints according to the invention 16 . 18 . 42 . 70 . 72 . 74 . 76 shown as circles. The representation as circles is only for a simplified understanding of the invention.

Es wird ausdrücklich daraufhin gewiesen, dass in den folgenden Figuren lediglich Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfs 1 gezeigt sind. Die Ausführungsbeispiele sind nicht als den Schutzumfang einschränkend zu werten. Ferner wird daraufhin gewiesen, dass grundsätzlich einzelne Merkmale der Ausführungsbeispiele untereinander kombiniert werden können. Die einzelnen Merkmalskombinationen sind nicht auf das jeweilige Ausführungsbeispiel beschränkt. Angemerkt wird insbesondere Folgendes:
Auch wenn in den Ausführungsbeispielen der Flugzeugrumpf 1 stets mit ein Kabinenbodengerüst 8 stützenden Vertikalstützen 12, 14 gezeigt ist, lässt sich der Flugzeugrumpf 1 auch ohne derartige Vertikalstützen 12, 14 ausführen. Ein derartiger Flugzeugrumpf 1 weist dann eine entsprechend stabile oder verstärkte Anbindung von seitlichen Kabinenbodengerüstenden an einer Hinterbaustruktur des Flugzeugrumpfes 1 auf. Ebenso können die Vertikalstützen 12, 14 durch Schrägstützen und dergleichen ersetzt werden. It is expressly pointed out that in the following figures, only embodiments of an aircraft fuselage according to the invention 1 are shown. The embodiments are not to be construed as limiting the scope. Furthermore, it is pointed out that in principle individual features of the embodiments can be combined with each other. The individual feature combinations are not limited to the particular embodiment. In particular, the following is noted:
Although in the embodiments of the fuselage 1 always with a cabin floor scaffolding 8th supporting vertical supports 12 . 14 shown is the fuselage 1 even without such vertical supports 12 . 14 To run. Such a fuselage 1 then has a correspondingly stable or reinforced connection of lateral cabin floor scaffold ends on a rear structure of the fuselage 1 on. Likewise, the vertical supports 12 . 14 be replaced by diagonal supports and the like.

Zudem wird darauf hingewiesen, dass die Vertikalstützen 12, 14, auch wenn sie in den Ausführungsbeispielen stets ihre ursprüngliche Länge behalten, durchaus gestaucht bzw. verformt werden können und somit im Crashfall ebenfalls Energie absorbieren und als Energieaufnahmeeinrichtungen wirken können. Beispielhaft wird auf die in einigen Ausführungsbeispielen beschriebene Energieaufnahmefähigkeit von Bodenstützen 24, 26, 28, 30 verwiesen. Allerdings wird angemerkt, dass eine derartige Energieaufnahmefähigkeit der Bodenstützen 24, 26, 28, 30 und/oder der Vertikalstützen 12, 14 rein optional ist. It should also be noted that the vertical supports 12 . 14 Even if they always keep their original length in the embodiments, can be compressed or deformed quite well and therefore also absorb energy in the event of a crash and can act as energy absorbers. By way of example, reference is made to the energy absorption capacity of floor supports described in some embodiments 24 . 26 . 28 . 30 directed. However, it is noted that such energy absorption capacity of the floor supports 24 . 26 . 28 . 30 and / or the vertical supports 12 . 14 purely optional.

Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass in den Ausführungsbeispielen seitliche Frachtraumbereiche 54, 56, die nach einem Crashfall als versehrte bzw. unversehrt bezeichnet werden, bei entsprechender Auslegung des Flugzeugrumpfes 1 und insbesondere seiner Struktureile 20, 22 bzw. Unterstrukturteile 78, 80, 82 nach einem Crashfall durchaus auch verkleinert sein können. Die Unversehrtheit der Frachtraumbereiche 54, 56 ist ebenfalls rein optional. Furthermore, it should be noted that in the embodiments lateral cargo areas 54 . 56 , which are referred to as a damaged or intact after a crash, with appropriate design of the fuselage 1 and in particular its structural parts 20 . 22 or substructure parts 78 . 80 . 82 after a crash can also be reduced. The integrity of the hold areas 54 . 56 is also purely optional.

Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass, auch wenn in den folgenden Ausführungsbeispielen stets nur zwei seitliche Quasi-Gelenke 16, 18 oberhalb eines Frachtbodengerüsts 10 gezeigt sind, durchaus auch mehr als nur zwei seitliche Quasi-Gelenke 16, 18 vorgesehen sein können. Beispielsweise seien vier seitliche Quasi-Gelenke oberhalb des Frachtbodengerüsts 10 genannt, wobei auf jeder Flugzeugrumpfseite dann bevorzugterweise zwei Quasi-Gelenke angeordnet sind. Bevorzugterweise befinden sich auf jeder Flugzeugrumpfseite stets die gleiche Anzahl von Quasi-Gelenken, insbesondere auf gleicher Höhe. Mit einem sich in der Flugzeugrumpfmitte befindenden Quasi-Gelenk ergibt sich so bevorzugterweise eine ungerade Quasi-Gelenkenanzahl. Furthermore, it should be noted that, although in the following embodiments always only two lateral quasi-joints 16 . 18 above a cargo floor scaffolding 10 There are certainly more than just two lateral quasi-joints 16 . 18 can be provided. For example, four lateral quasi-joints are above the cargo floor scaffolding 10 called, wherein on each aircraft fuselage side then preferably two quasi-joints are arranged. Preferably, there are always the same number of quasi-hinges on each aircraft fuselage side, especially at the same height. With a quasi-joint located in the fuselage center, an odd quasi-joint number thus preferably results.

In 1 ist ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Flugzeugrumpfes 1 gezeigt. Der Flugzeugrumpf 1 hat eine Außenhaut 2, die über eine nicht näher gezeigte Hinterbaustruktur versteift ist. Die Hinterbaustruktur besteht beispielsweise aus einer Vielzahl von sich in Rumpflängsrichtung bzw. Längsrichtung x erstreckenden Längsversteifungen wie Stringer und sich in Rumpfumfangsrichtung erstreckenden Umfangsversteifungen wie Spanten. Die Außenhaut 2 und die Hinterbaustruktur sind bevorzugterweise in CFK-Bauweise hergestellt. In 1 is a first embodiment of an aircraft fuselage according to the invention 1 shown. The fuselage 1 has an outer skin 2 that is stiffened by a not shown Hinterbaumtruktur. The rear structure consists, for example, of a multiplicity of longitudinal reinforcements extending in the longitudinal direction of the fuselage or in the longitudinal direction, such as stringers and circumferential stiffeners extending in the circumferential direction of the hull, such as ribs. The outer skin 2 and the rear structure are preferably made in CFK construction.

Die Außenhaut 2 begrenzt gegenüber der Außenumgebung eine Passagierkabine 4 und einen Frachtraum 6. In Rumpfhochrichtung bzw. Hochrichtung z ist die Passagierkabine 4 oben bzw. oberhalb des Frachtraums 6 und der Frachtraum 6 unten bzw. unterhalb der Passagierkabine 4 angeordnet. Die Passagierkabine 4 und der Frachtraum 6 haben jeweils ein Bodengerüst 8, 10, wobei das Kabinenbodengerüst 8 über seitliche Vertikalstützen 12, 14 im Bereich des Frachtraums 6 an der Hinterbaustruktur abgestützt ist. Die Vertikalstützen 12, 14 sind über Anbindungspunkte mit der Hinterbaustruktur verbunden, die zur Teilabsorption einer im Crashfall auf den Flugzeugrumpf 1 wirkenden Aufschlagenergie bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils unmittelbare Abschnitte von seitlichen Quasi-Gelenken 16, 18 bilden. Selbstverständlich können die seitlichen Quasi-Gelenke 16, 18 auch in Rumpfquerrichtung bzw. Querrichtung y leicht versetzt zwischen den bzw. in Rumpfumfangsrichtung innerhalb der Vertikalstützen 12, 14 in der Hinterbaustruktur ausgebildet sein. Die Anbindungspunkte würden dann nicht unmittelbare Abschnitte die seitlichen Quasi-Gelenke 16, 18 bilden. Das Kabinenbodengerüst 8, das Frachtbodengerüst 10 und die Vertikalstützen 12, 14 sind bevorzugterweise in CFK-Bauweise gefertigt. Selbstverständlich können die Vertikalstützen 12, 14 auch in Metall- oder Hybridbauweise gefertigt sein. The outer skin 2 limited to the outside environment a passenger cabin 4 and a cargo hold 6 , In hull uprising z is the passenger cabin 4 above or above the cargo hold 6 and the cargo hold 6 below or below the passenger cabin 4 arranged. The passenger cabin 4 and the cargo hold 6 each have a floor scaffold 8th . 10 , wherein the cabin floor scaffold 8th via lateral vertical supports 12 . 14 in the cargo area 6 is supported on the Hinterbaustruktur. The vertical supports 12 . 14 are connected via connection points with the rear structure, which is used to partially absorb a crash in the case of the aircraft fuselage 1 acting impact energy in this embodiment each immediate sections of lateral quasi-joints 16 . 18 form. Of course, the lateral quasi-joints 16 . 18 also slightly offset in the fuselage transverse direction or transverse direction y between or in the hull circumferential direction within the vertical supports 12 . 14 be formed in the Hinterbaustruktur. The attachment points would then not be immediate sections of the lateral quasi-joints 16 . 18 form. The cabin floor scaffolding 8th , the cargo floor scaffold 10 and the vertical supports 12 . 14 are preferably manufactured in CFRP construction. Of course, the vertical supports 12 . 14 also be made in metal or hybrid construction.

Als Quasi-Gelenke im Sinne der Erfindung werden Abschnitte, insbesondere der Hinterbaustruktur verstanden, bei denen im Falle einer Überbelastung ein Erstversagen auftritt, beispielsweise ein Spantbruch. Hierdurch werden sich in Längsrichtung x erstreckende Drehachsen gebildet, um die im Crashfall unversehrte bzw. nahezu unversehrte Strukturteile 20, 22 der Hinterbaustruktur und der Außenhaut 1 zwischen den jeweils benachbarten Quasi-Gelenken drehen können (2). Die Quasi-Gelenke stellen sogenannte Triggerbereiche dar, die bei Überbelastung früher als benachbarte Strukturabschnitte 48, 50 der Hinterbaustruktur versagen. Bevorzugterweise erstrecken sich die Quasi-Gelenke über die gesamte Rumpflänge. As quasi-joints within the meaning of the invention are sections, in particular the Hinterbaustruktur understood in which in case of overloading a first failure occurs, such as a frame break. As a result, axes of rotation extending in the longitudinal direction x are formed in order to protect the structural parts which are intact or virtually intact in the event of a crash 20 . 22 the hindleg structure and the outer skin 1 between the neighboring quasi-joints ( 2 ). The quasi-joints represent so-called trigger areas which, in the event of overloading, are earlier than adjacent structural sections 48 . 50 the rear structure fail. Preferably, the quasi-joints extend over the entire hull length.

Das Frachtbodengerüst 10 hat eine Vielzahl von Bodenstützen 24, 26, 28, 30, die in Längsrichtung x hintereinander und in Querrichtung y nebeneinander angeordnet sind. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Bodenstützen 24, 26, 28, 30 in Querrichtung y gleichmäßig voneinander beabstandet, wobei die Bodenstützten 26, 28 zwischen den Bodenstützen 24, 30 angeordnet sind. Im Folgenden werden daher die Bodenstützen 26, 28 als mittlere Bodenstützen und die Bodenstützen 24, 30 als seitliche Bodenstützen bezeichnet. The cargo floor scaffold 10 has a variety of floor supports 24 . 26 . 28 . 30 which are arranged one behind the other in the longitudinal direction x and side by side in the transverse direction y. In the embodiment shown here, the floor supports 24 . 26 . 28 . 30 in the transverse direction y uniformly spaced, wherein the bottom supported 26 . 28 between the floor supports 24 . 30 are arranged. The following are therefore the floor supports 26 . 28 as middle floor supports and the floor supports 24 . 30 referred to as lateral floor supports.

Zudem hat das Frachtbodengerüst 10 eine Vielzahl von die seitlichen Bodenstützen 24, 30 flankierenden Schrägstützen 32, 34, die ebenfalls an der Hinterbaustruktur angebunden sind. Die Schrägstützen 32, 34 können als einzelne Stützen ausgebildet sein oder integral mit den seitlichen Bodenstützen 24, 30. Vorstellbar ist zum Beispiel das Zusammenfassen der seitlichen Bodenstützen 24, 30 mit der jeweiligen Schrägstütze 32, 34 zu Bodenstützen mit einer Boxstruktur oder einem Omega- bzw. Hutprofil. Mittels der Schrägstützen 32, 34 wird erreicht, dass das Frachtbodengerüst 10 auf Höhe seiner Bodenplatten 36, 38, 40 und oberhalb seiner Bodenplatten 36, 38, 40 beidseits von der Hinterbaustruktur beabstandet. In addition, the cargo floor scaffold has 10 a variety of the side floor supports 24 . 30 flanking inclined supports 32 . 34 , which are also connected to the Hinterbaumtruktur. The diagonal supports 32 . 34 may be formed as individual supports or integral with the lateral floor supports 24 . 30 , It is conceivable, for example, the summarization of the lateral floor supports 24 . 30 with the respective diagonal support 32 . 34 to floor supports with a box structure or an omega or hat profile. By means of the diagonal supports 32 . 34 is achieved that the cargo floor scaffolding 10 at the height of its bottom plates 36 . 38 . 40 and above its bottom plates 36 . 38 . 40 spaced on both sides of the Hinterbaustruktur.

Die Bodenplatten 36, 38, 40 sind auf den Bodenstützen 24, 26, 28, 30 abgelegt. Sie haben dabei eine derartige Erstreckung in Querrichtung y, dass jeweils eine Bodenplatte 36, 38, 40 mit ihren Längsrändern auf zwei Bodenstützen 24, 26 bzw. 26, 28 bzw. 28, 30 abgelegt sind. Die Bodenplatten 36, 38, 40 sind bevorzugterweise in Sandwichbauweise gefertigt. Auf Höhe der Bodenplatten 36, 38, 40 ist das Frachtbodengerüst 10 beidseits von der Hinterbaustruktur beabstandet. The floor plates 36 . 38 . 40 are on the ground supports 24 . 26 . 28 . 30 stored. They have such an extension in the transverse direction y, that in each case a bottom plate 36 . 38 . 40 with their longitudinal edges on two floor supports 24 . 26 respectively. 26 . 28 respectively. 28 . 30 are stored. The floor plates 36 . 38 . 40 are preferably manufactured in sandwich construction. At the height of the floor slabs 36 . 38 . 40 is the cargo floor scaffold 10 spaced on both sides of the Hinterbaustruktur.

Zur weiteren Teilabsorption einer im Crashfall auf den Flugzeugrumpf 1 wirkenden Aufschlagenergie weist die Hinterbaustruktur zwischen den mittleren Bodenstützen 26, 28 ein weiteres Quasi-Gelenk 42 sowie zumindest in Rumpflängsrichtung x eine Vielzahl von mittleren Energieaufnahmeeinrichtungen 44 auf. Im Folgenden wird das mittlere Quasi-Gelenk 42 auch als mittleres Gelenk 42 bezeichnet. Das mittlere Quasi-Gelenk 42 in Kombination mit den seitlichen Quasi-Gelenken 16, 18 ermöglicht eine Verdrehung der beiden Strukturteile 20, 22 relativ zueinander. Die Energieaufnahmeeinrichtungen 44 erstrecken sich in Querrichtung y zwischen den mittleren Bodenstützen 26, 28 und wirken somit in Querrichtung y. Sie sind in Hochrichtung z zwischen dem mittleren Quasi-Gelenk 42 und der jeweils mittleren Bodenplatte 38 angeordnet. For further partial absorption of one in the event of a crash on the fuselage 1 acting impact energy has the rear structure between the middle floor supports 26 . 28 another quasi-joint 42 and at least in the longitudinal direction of the hull x a plurality of average energy absorption devices 44 on. The following is the middle quasi-joint 42 also as a middle joint 42 designated. The middle quasi-joint 42 in combination with the lateral quasi-joints 16 . 18 allows a rotation of the two structural parts 20 . 22 relative to each other. The energy absorbers 44 extend in the transverse direction y between the middle floor supports 26 . 28 and thus act in the transverse direction y. They are in the vertical direction z between the middle quasi-joint 42 and the respective middle floor plate 38 arranged.

Wie in 2 gezeigt, erfolgt im Crashfall beim Aufschlag des Flugzeugrumpfes 1 auf einen Untergrund 46 eine Abflachung des Flugzeugrumpfs, das heißt der Hinterbaustruktur und der Außenhaut 2 im Bereich des Frachtraums 6. Der Frachtraum 6 wird in Querrichtung y gelängt, wobei die Hinterbaustruktur an den Quasi-Gelenken 16, 18, 42 ein Erstversagen zeigt und der Frachtraum 6 gestaucht wird, wodurch ein Teil der Aufschlagenergie aufgenommen wird. Dabei zeigt sich ein Erstversagen erst am mittleren Quasi-Gelenk 42 und dann an den seitlichen Quasi-Gelenken 16, 18. Das mittlere Quasi-Gelenk 42 öffnet sich und die Strukturteile 20, 22 verschwenken sich in Längsrichtung x um die Drehachsen der seitlichen Quasi-Gelenke 16, 18. Durch die Drehung der Strukturteile 20, 22 wird die jeweilige Energieaufnahmeeinrichtung 44 gelängt und somit auf Zug belastet, wodurch ein weiterer Teil der Aufschlagenergie aufgenommen wird. Die mittleren Bodenstützen 26, 28 kippen in entgegengesetzte Richtungen seitlich weg, wodurch sich die mittlere Bodenplatte 38 von den mittleren Bodenstützen 26, 28 löst und im Falle eines leeren Frachtraums 6 quasi abgehoben wird. Als Ergebnis wird die Aufschlagenergie absorbiert und der Flugzeugrumpf 1 sanft abgebremst, so dass die Unversehrtheit der Passagierkabine 4 und die Reduktion der Passagierverzögerungen gewährleistet sind. Insbesondere wird der Frachtraum 6 sequentiell bzw. schrittweise verformt. Die Quasi-Gelenke 16, 18, 42 sind dabei derart ausgeführt, dass der Frachtraum 2 geschlossen bleibt, die Außenhaut 2 also nicht aufgerissen wird. As in 2 Shown in the event of a crash during impact of the fuselage 1 on a surface 46 a flattening of the fuselage, that is, the hindleg structure and the outer skin 2 in the cargo area 6 , The cargo hold 6 is elongated in the transverse direction y, with the hindleg structure at the quasi-joints 16 . 18 . 42 a first failure shows and the cargo hold 6 is compressed, whereby a part of the impact energy is absorbed. This shows a first failure only at the middle quasi-joint 42 and then at the lateral quasi-joints 16 . 18 , The middle quasi-joint 42 opens and the structural parts 20 . 22 pivot in the longitudinal direction x about the axes of rotation of the lateral quasi-joints 16 . 18 , By the rotation of the structural parts 20 . 22 becomes the respective energy absorption device 44 lengthened and thus loaded on train, whereby a further part of the impact energy is absorbed. The middle floor supports 26 . 28 tilt sideways in opposite directions, resulting in the middle floor panel 38 from the middle ground supports 26 . 28 triggers and in the case of an empty cargo hold 6 is virtually lifted off. As a result, the impact energy is absorbed and the fuselage 1 gently braked, so that the integrity of the passenger cabin 4 and the reduction of passenger delays are ensured. In particular, the cargo space 6 sequentially or stepwise deformed. The quasi-joints 16 . 18 . 42 are designed such that the cargo space 2 remains closed, the outer skin 2 so do not be torn up.

Neben der Passagierkabine 4 bleiben auch in Querrichtung y außerhalb der seitlichen Quasi-Gelenke 16, 18 an der Hinterbaustruktur die Strukturabschnitte 48, 50 der Frachtraumstruktur unversehrt bzw. nahezu unversehrt. Hierzu sind die Vertikalstützen 12, 14 derart ausgelegt, dass ein Wegknicken im Crashfall verhindert wird. Nach dem Crashfall lässt sich der Frachtraum 6 in quasi drei Bereiche unterteilen, und zwar einen mittleren verformten Frachtraumbereich 52 und zwei seitliche unversehrte bzw. nahezu unversehrte Frachtraumbereiche 54, 56. Next to the passenger cabin 4 remain also in the transverse direction y outside the lateral quasi-joints 16 . 18 at the rear structure the structural sections 48 . 50 the cargo compartment structure intact or almost intact. For this purpose, the vertical supports 12 . 14 designed such that a buckling in the event of a crash is prevented. After the crash, the cargo hold can be 6 subdivide into basically three areas, namely a middle deformed cargo area 52 and two lateral undamaged or nearly intact cargo hold areas 54 . 56 ,

In den 3 und 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfes 1 gezeigt. Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 weist die Hinterbaustruktur bei diesem Ausführungsbeispiel drei Quasi-Gelenke 16, 18, 42 und zwei um die seitlichen Quasi-Gelenken 16, 18, im Crashfall verschwenkbare Strukturteile 20, 22 auf. Zudem ist das Frachtbodengerüst 10 gleich ausgebildet und somit auf Höhe seiner Bodenplatten 36, 38, 40 und oberhalb seiner Bodenplatten 36, 38, 40 und somit quasi seitlich von den Strukturteilen 20, 22 beabstandet. In the 3 and 4 is a second embodiment of the fuselage according to the invention 1 shown. According to the first Embodiment of the 1 and 2 For example, the rear structure in this embodiment has three quasi-joints 16 . 18 . 42 and two around the lateral quasi-joints 16 . 18 , in the event of a crash, pivotable structural parts 20 . 22 on. In addition, the cargo floor scaffolding 10 Equally formed and thus at the height of its bottom plates 36 . 38 . 40 and above its bottom plates 36 . 38 . 40 and thus almost sideways from the structural parts 20 . 22 spaced.

Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 ist bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel die mittlere Energieaufnahmeeinrichtung 44 jeweils in die mittlere Bodenplatte 38 integriert. Die Energieaufnahmeeinrichtung 44 befindet sich also nicht separat unterhalb der mittleren Bodenplatte 36, sondern bildet mit dieser ein Bauteil, ein sogenanntes Bodenplatten-Energieaufnahme-System. Zur Aufnahme der entsprechenden Aufprallenergie ist ein Abheben der jeweiligen mittleren Bodenplatte 38 von den mittleren Bodenstützen 26, 28 unbedingt zu vermeiden. Entsprechend fest ist die Bodenplatte 38 bzw. das Bodenplatten-Energieaufnahme-System mit den mittleren Bodenstützen 26, 28 verbunden. Die Passagierkabine 4 bleibt unversehrt. In contrast to the first embodiment of the 1 and 2 in this second embodiment is the mean power receiving device 44 each in the middle bottom plate 38 integrated. The energy absorption device 44 So it is not located separately below the middle floor plate 36 but forms with this a component, a so-called bottom plate energy absorption system. To absorb the corresponding impact energy is a lifting of the respective middle floor plate 38 from the middle ground supports 26 . 28 absolutely to avoid. The bottom plate is correspondingly firm 38 or the floor plate energy absorption system with the middle floor supports 26 . 28 connected. The passenger cabin 4 remains intact.

In den 5 und 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfes 1 gezeigt. Entsprechend den beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen nach den 1 bis 4 weist die Hinterbaustruktur bei diesem Ausführungsbeispiel drei Quasi-Gelenke 16, 18, 42 und zwei um die seitlichen Quasi-Gelenke 16, 18 im Crashfall verschwenkbare Strukturteile 20, 22 auf. Zudem ist das Frachtbodengerüst 10 gleich ausgebildet und somit auf Höhe seiner Bodenplatten 36, 38, 40 und somit quasi seitlich von den Strukturteilen 20, 22 beabstandet. In the 5 and 6 is a third embodiment of the fuselage according to the invention 1 shown. According to the two preceding embodiments of the 1 to 4 For example, the rear structure in this embodiment has three quasi-joints 16 . 18 . 42 and two around the lateral quasi-joints 16 . 18 in the event of a crash, pivotable structural parts 20 . 22 on. In addition, the cargo floor scaffolding 10 Equally formed and thus at the height of its bottom plates 36 . 38 . 40 and thus almost sideways from the structural parts 20 . 22 spaced.

Im Unterschied zu den beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen nach den 1 bis 4 sind bei diesem dritten Ausführungsbeispiel zwei seitliche Energieaufnahmeeinrichtungen 58, 84 in Querrichtung y wirkend vorgesehen, die zudem an den Strukturabschnitten 48, 50 im Frachtraum 6 angeordnet sind, deren Verhalten über die gesamte Crashdauer vorhersehbar ist bzw. die während des Crashvorgangs unbeschädigt bleiben. Die Energieaufnahmeeinrichtungen 58, 84 sind somit hier geschützt in den seitlichen Frachtraumbereich 54, 56 außerhalb der Vertikalstützen 12, 14 bzw. in Rumpfumfangsrichtung zwischen dem Kabinenbodengerüst 8 und den Vertikalstützen 12, 14 angeordnet. Zur Herstellung einer Wirkverbindung mit den Energieaufnahmeeinrichtungen 58, 84 44, 58 und dem Fußbodengerüst 10 ist für jede Energieaufnahmeeinrichtung 58, 84 44, 58 zumindest ein Seilzug 60, 62 vorgesehen, der an der jeweiligen Energieaufnahmeeinrichtung 58, 84 und einem Stützenkopf 64, 66 der jeweils jenseits von der Energieaufnahmeeinrichtung 58, 84 entfernt liegenden mittleren Bodenstütze 26, 28 angebunden sind. Die Seilzüge 60, 62 sind somit im Bereich des mittleren Quasi-Gelenks 42 gekreuzt angeordnet. Die Seilzüge 60, 62 sind bei diesem Ausführungsbeispiel zugstarr, so dass sie ein Zugbelastung direkt an die Energieaufnahmeeinrichtungen 58, 84 weiterleiten. Alternativ sind die Seilzüge 60, 62 bis zu einem gewissen Grad elastisch und wirken somit dämpfend, wodurch durch die Seilzüge 60, 62 selbst ein Teil der Aufschlagenergie abgebaut wird. In contrast to the two previous embodiments of the 1 to 4 In this third embodiment, there are two lateral power receiving devices 58 . 84 provided in the transverse direction y acting, in addition to the structural sections 48 . 50 in the cargo hold 6 are arranged, whose behavior over the entire crash duration is predictable or remain undamaged during the crash process. The energy absorbers 58 . 84 are thus protected here in the side cargo area 54 . 56 outside the vertical columns 12 . 14 or in the fuselage circumferential direction between the cabin floor scaffold 8th and the vertical supports 12 . 14 arranged. For producing an active connection with the energy absorption devices 58 . 84 44 . 58 and the floor scaffolding 10 is for every energy intake device 58 . 84 44 . 58 at least one cable 60 . 62 provided at the respective energy intake device 58 . 84 and a column head 64 . 66 in each case beyond the energy intake device 58 . 84 removed middle floor support 26 . 28 are connected. The cables 60 . 62 are thus in the area of the middle quasi-joint 42 arranged crossed. The cables 60 . 62 are zugstarr in this embodiment, so that they are a tensile load directly to the energy absorbing devices 58 . 84 hand off. Alternatively, the cables are 60 . 62 to some extent elastic and thus have a damping effect, which is due to the cables 60 . 62 even a part of the impact energy is dissipated.

Im Crashfall werden die Seilzüge 60, 62 gespannt und ihre Zugbelastung je nach ihrer Ausführung, also zugstarr oder elastisch, ungedämpft oder gedämpft auf die jeweilige Energieaufnahmeeinrichtung 58, 84 übertragen. Dadurch, dass die Seilzüge 60, 62 im Bereich der mittleren Quasi-Gelenke 42 an den Stützenköpfen 64, 66 und somit in Hochrichtung z entfernt von der Hinterbaustruktur an den mittleren Bodenstützen 26, 28 angreifen, führt bereits eine minimale Verdrehung des jeweils mittleren Quasi-Gelenks 42 zu einer großen Zugstrecke. Die Passagierkabine 4 bleibt unversehrt. In case of a crash, the cables are 60 . 62 tensioned and their tensile load depending on their execution, so zugstarr or elastic, unattenuated or damped to the respective energy absorption device 58 . 84 transfer. Because of the cables 60 . 62 in the area of the middle quasi-joints 42 at the column heads 64 . 66 and thus in the vertical direction z away from the rear structure on the middle floor supports 26 . 28 attack already leads to a minimal twisting of the middle quasi-joint 42 to a big train route. The passenger cabin 4 remains intact.

In den 7 und 8 ist ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfes 1 gezeigt. Entsprechend den dreivorhergehenden Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 6 weist die Hinterbaustruktur bei diesem Ausführungsbeispiel drei Quasi-Gelenke 16, 18, 42 und zwei um die seitlichen Quasi-Gelenke 16, 18 im Crashfall verschwenkbare Strukturteile 20, 22 auf. In the 7 and 8th is a fourth embodiment of the aircraft fuselage according to the invention 1 shown. According to the dreivorhergehenden embodiment of the 1 to 6 For example, the rear structure in this embodiment has three quasi-joints 16 . 18 . 42 and two around the lateral quasi-joints 16 . 18 in the event of a crash, pivotable structural parts 20 . 22 on.

Im Unterschied zu den drei vorhergehenden Ausführungsbeispielen nach den 1 bis 6 weist bei diesem vierten Ausführungsbeispiel das Frachtbodengerüst 10 eine Vielzahl von Querträgern 68 auf, die einseitig über jeweils eine seitliche Energieaufnahmeeinrichtung 58, 84 mit der Hinterbaustruktur zwischen den Vertikalstützen 12, 14 auf Höhe von nicht gezeigten Bodenplatten verbunden ist. Zudem sind die Querträger 68 über eine Vielzahl von Bodenstützen an der Hinterbaustruktur 24, 26, 28, 30 abgestützt. Somit ist das Fußbodengerüst 10 bei diesem Ausführungsbeispiel quasi seitlich mit den Strukturteilen 20, 22 verbunden und nicht von diesen beabstandet. In contrast to the three previous embodiments of the 1 to 6 has in this fourth embodiment, the cargo floor scaffold 10 a variety of crossbeams 68 on, the one-sided over each side energy absorbing device 58 . 84 with the rear structure between the vertical supports 12 . 14 connected at the level of bottom plates, not shown. In addition, the cross members 68 over a variety of ground supports on the Hinterbaustruktur 24 . 26 . 28 . 30 supported. Thus, the floor scaffold 10 in this embodiment, virtually laterally with the structural parts 20 . 22 connected and not spaced from these.

Insbesondere sind die Energieaufnahmeeinrichtungen 58, 84 unmittelbar in einen von den Querträgern 68 mit der Hinterbaustruktur gebildeten Anbindungsbereich integriert. Beispielhafte Energieaufnahmeeinrichtungen 58, 84 sehen vor, die Querträger 68 mittels Niete, Bolzen und dergleichen an den Spanten der Hinterbaustruktur zu befestigen, wobei die Niete jeweils einen Anbindungsbereich an der Hinterbaustruktur und/der Querträger 68 durchsetzen, der gegenüber benachbarten Strukturbereichen eine geringere Belastbarkeit aufweist. In particular, the energy receiving devices 58 . 84 directly into one of the crossbeams 68 integrated with the rear structure formed connection area. Exemplary energy absorbers 58 . 84 look, the cross member 68 to fasten by means of rivets, bolts and the like to the frames of the stirrup structure, wherein the rivets each have a connection region to the rear structure and / of the cross member 68 enforce, which has a lower load capacity compared to adjacent structural areas.

Im Crashfall werden bei einer Abflachung des Frachtraums 6 die Niete quer durch die Anbindungsbereiche gezogen. Hierdurch erfolgt zumindest ein teilweiser Abbau der Aufschlagenergie, ohne dabei die Hinterbaustruktur und/die Querträger 68 unkontrolliert zu zerstören. In Folge des Aufschlags werden zudem die Bodenstützen 24, 26, 28, 30 gestaucht. Insbesondere sind die Bodenstützen 24, 26, 28, 30 derart ausgeführt, dass deren Stauchung kontrolliert erfolgt und sie somit als weitere Energieaufnahmeeinrichtungen wirken. Die Passagierkabine 4 bleibt unversehrt. In the event of a crash, a flattening of the cargo hold 6 pulled the rivets across the connection areas. This results in at least a partial reduction of impact energy, without the rear structure and / the cross member 68 to destroy unchecked. As a result of the impact are also the ground supports 24 . 26 . 28 . 30 compressed. In particular, the floor supports 24 . 26 . 28 . 30 carried out such that their compression takes place in a controlled manner and thus they act as further energy absorption devices. The passenger cabin 4 remains intact.

In den 9 und 10 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfes 1 gezeigt. Entsprechend dem ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 6 ist ein Frachtbodengerüst 10 auf Höhe seiner Bodenplatten 36, 38, 40 quasi seitlich von den hier nicht bezifferten Strukturteilen 20, 22 beabstandet ist. Im Unterschied zu diesen Ausführungsbeispielen weist das Frachtbodengerüst 10 jedoch keine Schrägstützen 32, 34 auf. In the 9 and 10 is a fifth embodiment of the fuselage according to the invention 1 shown. According to the first, second and third embodiments of the 1 to 6 is a cargo floor scaffold 10 at the height of its bottom plates 36 . 38 . 40 quasi side of the not figured here structural parts 20 . 22 is spaced. In contrast to these embodiments, the cargo floor scaffold 10 but no diagonal supports 32 . 34 on.

Im Unterschied zu sämtlichen vorhergehenden Ausführungsbeispielen nach den 1 bis 8 hat bei diesem fünften Ausführungsbeispiel die Hinterbaustruktur im Bereich des Frachtraums 6 sieben Quasi-Gelenke 16, 18, 42, 70, 72, 74, 76. Zusätzlich zu den seitlichen Quasi-Gelenken 16, 18 im Anbindungsbereich der Vertikalstützen 12, 14 und zusätzlich zum mittleren Quasi-Gelenk 42 zwischen den mittleren Bodenstützen 26, 28 des Fußbodengerüsts 10 sind zwischen den seitlichen Quasi-Gelenken 16, 18 und dem mittleren Quasi-Gelenk 42 jeweils zwei weitere Quasi-Gelenke 70, 72, 74, 76 vorgesehen. Im Folgenden werden in der gesamten Figurenbeschreibung die weiteren Quasi-Gelenke 72, 74 auch als weitere innere Quasi-Gelenke und die weiteren Quasi-Gelenke 70, 76 als äußere Quasi-Gelenke bezeichnet. Hierdurch werden die in den vorhergehenden Figuren bezifferten Strukturteile 20, 22 im Crashfall in jeweils drei Unterstrukturteile 78, 80, 82 unterteilt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind lediglich die Unterstrukturteile 78, 80, 82 des gemäß der Darstellung in den 9 und 10 linken Strukturteils 20 beziffert. Die Vielzahl von Quasi-Gelenken 16, 18, 42, 70, 72, 74, 76 ermöglicht die Absorption einer höheren Aufschlagenergie. Allerdings kann die Vielzahl von Quasi-Gelenken 16, 18, 42, 70, 72, 74, 76 auch eine feinstufige Abbremsung des Flugzeugrumpfes 1 ermöglichen. In contrast to all the preceding embodiments of the 1 to 8th has in this fifth embodiment, the rear structure in the cargo area 6 seven quasi-joints 16 . 18 . 42 . 70 . 72 . 74 . 76 , In addition to the lateral quasi-joints 16 . 18 in the connection area of the vertical supports 12 . 14 and in addition to the middle quasi-joint 42 between the middle floor supports 26 . 28 of the floor scaffolding 10 are between the lateral quasi-joints 16 . 18 and the middle quasi-joint 42 two more quasi-joints 70 . 72 . 74 . 76 intended. The following quasi-joints are described in the following throughout the description of the figures 72 . 74 also as further inner quasi-joints and the other quasi-joints 70 . 76 referred to as external quasi-joints. As a result, the figured in the preceding figures structural parts 20 . 22 in case of a crash in each case three substructure parts 78 . 80 . 82 divided. For clarity, only the substructure parts 78 . 80 . 82 as shown in the 9 and 10 left structural part 20 quantified. The multitude of quasi-joints 16 . 18 . 42 . 70 . 72 . 74 . 76 allows the absorption of a higher impact energy. However, the variety of quasi-joints can 16 . 18 . 42 . 70 . 72 . 74 . 76 also a fine-level deceleration of the fuselage 1 enable.

Die zumindest jeweils zwei seitlichen Energieaufnahmeeinrichtungen 58, 84 sind zwischen den seitlichen Bodenstützen 24, 30 und der Hinterbaustruktur angeordnet. Sie sind somit seitlich der Fußbodenstruktur 10 nahe der seitlichen Quasi-Gelenke 16, 18 und im Crashfall im Bereich des jeweils äußeren Unterstrukturteils 78 positioniert. The at least two lateral energy absorption devices 58 . 84 are between the side floor supports 24 . 30 and the rear structure arranged. They are thus the side of the floor structure 10 near the lateral quasi-joints 16 . 18 and in the event of a crash in the region of the respective outer substructure part 78 positioned.

Im Crashfall wird der Frachtraum 6 zwischen den Vertikalstützen 12, 14 gestaucht. Insbesondere wird er sequentiell bzw. schrittweise verformt. Die nicht bezifferten Strukturteile 20, 22 werden gelängt und hierdurch die Unterstrukturteile 78, 80, 82 ausgebildet. Bevorzugterweise bilden sich die Unterstrukturteile 78, 80, 82 von innen nach außen auf, das heißt zuerst wird das innere Unterstrukturteil 82, dann das mittlere Unterstrukturteil 80 und zuletzt das äußere Unterstrukturteil 78 gebildet. Dementsprechend zeigt sich ein Erstversagen bevorzugterweise erst am mittleren Quasi-Gelenk 42 und dann von innen nach außen über die weiteren Quasi-Gelenke 72, 70 bzw. 74, 76 zu den seitlichen Quasi-Gelenken 16, 18. Alternativ zeigt sich ein Erstversagen erst am mittleren Quasi-Gelenk 42, dann an den seitlichen Quasi-Gelenken 16, 18 und dann, wenn noch Aufschlagenergie zu absorbieren ist, an den weiteren Quasi-Gelenken 70, 72, 74. Das Frachtbodengerüst 10 wölbt sich nach oben und wird hierdurch gestreckt. In the event of a crash, the cargo compartment 6 between the vertical supports 12 . 14 compressed. In particular, it is deformed sequentially or stepwise. The unnumbered structural parts 20 . 22 are lengthened and thereby the substructure parts 78 . 80 . 82 educated. Preferably, the substructure parts form 78 . 80 . 82 from inside to outside, that is, first, the inner substructure part 82 , then the middle substructure part 80 and finally the outer substructure part 78 educated. Accordingly, a first failure preferably only at the middle quasi-joint 42 and then from the inside to the outside over the other quasi-joints 72 . 70 respectively. 74 . 76 to the lateral quasi-joints 16 . 18 , Alternatively, a first failure only appears at the middle quasi-joint 42 , then at the lateral quasi-joints 16 . 18 and then, if still impact energy is to be absorbed, at the further quasi-joints 70 . 72 . 74 , The cargo floor scaffold 10 bulges up and is thereby stretched.

Wie bei sämtlichen vorhergehenden Ausführungsbeispielen nach den 1 bis 8 bleiben auch bei dem fünften Ausführungsbeispiel neben der Passagierkabine 4 seitliche Frachtraumbereiche 54, 56, also die Frachtraumbereiche 54, 56 außerhalb der Vertikalstützen 12, 14, nach dem Crashfall unversehrt bzw. nahezu unversehrt. As with all previous embodiments according to the 1 to 8th stay in the fifth embodiment next to the passenger cabin 4 lateral cargo hold areas 54 . 56 So the cargo hold areas 54 . 56 outside the vertical columns 12 . 14 , after the crash unscathed or almost intact.

In Folge des Aufschlags werden zudem die Bodenstützen 24, 26, 28, 30 gestaucht oder verformt. Insbesondere können die Bodenstützen 24, 26, 28, 30 derart ausgeführt sein, dass deren Stauchung oder Verformung kontrolliert erfolgt und sie somit als weitere Energieaufnahmeeinrichtungen wirken. As a result of the impact are also the ground supports 24 . 26 . 28 . 30 compressed or deformed. In particular, the floor supports 24 . 26 . 28 . 30 be designed so that their compression or deformation is controlled and thus they act as further energy absorption devices.

In den 11 und 12 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfes 1 gezeigt. Das sechste Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem fünften Ausführungsbeispiel nach den 9 und 10. Es hat demgemäß sieben Quasi-Gelenke 16, 18, 42, 70, 72, 74, 76 und sechs Unterstrukturteile 78, 80, 82. Zudem ist das Frachtbodengerüst 10 gleich ausgebildet und somit auf Höhe seiner Bodenplatten 36, 38, 40 und somit quasi seitlich von der Hinterbaustruktur beabstandet. In the 11 and 12 is a sixth embodiment of the fuselage according to the invention 1 shown. The sixth embodiment is similar to the fifth embodiment of FIGS 9 and 10 , It therefore has seven quasi-joints 16 . 18 . 42 . 70 . 72 . 74 . 76 and six substructure parts 78 . 80 . 82 , In addition, the cargo floor scaffolding 10 Equally formed and thus at the height of its bottom plates 36 . 38 . 40 and thus virtually laterally spaced from the Hinterbaumtruktur.

Im Unterschied zum sechsten Ausführungsbeispiel nach den 9 und 10 sind bei diesem Ausführungsbeispiel in Querrichtung y mehr als jeweils zwei Energieaufnahmeeinrichtungen 44, 58, 84, 86, 88 vorgesehen. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind zusätzlich zu den seitlichen Energieaufnahmeeinrichtungen 58, 84 nach dem fünften Ausführungsbeispiel gemäß den 9 und 10 zumindest drei mittlere Energieaufnahmeeinrichtungen 44, 86, 88 vorgesehen. Die mittleren Energieaufnahmeeinrichtungen 44, 86, 88 sind jeweils in die Bodenplatten 36, 38, 40 integriert, allerdings können sie auch getrennt von den Bodenplatten 36, 38, 40 unterhalb von diesen positioniert sein. Selbstverständlich können auch zumindest einige der Energieaufnahmeeinrichtungen 44, 86, 88 in die Bodenplatten 36, 38, 40 integriert und einige unterhalb der Bodenplatten 36, 38, 40 und somit getrennt von den Bodenplatten 36, 38, 40 angeordnet sein. In contrast to the sixth embodiment of the 9 and 10 are in this embodiment in the transverse direction y more than two energy absorption devices 44 . 58 . 84 . 86 . 88 intended. In the embodiment shown here, in addition to the lateral power receiving devices 58 . 84 according to the fifth embodiment according to the 9 and 10 at least three average energy absorbers 44 . 86 . 88 intended. The medium energy intake devices 44 . 86 . 88 are each in the bottom plates 36 . 38 . 40 integrated, but they can also be separated from the bottom plates 36 . 38 . 40 be positioned below these. Of course, at least some of the energy absorption devices can 44 . 86 . 88 in the bottom plates 36 . 38 . 40 integrated and some below the floor panels 36 . 38 . 40 and thus separated from the bottom plates 36 . 38 . 40 be arranged.

Die Energieaufnahmeeinrichtungen 44, 58, 84, 86, 88 wirken in Serie und sind jeweils einem der weiteren Quasi-Gelenke 42, 70, 72, 74, 76 zugeordnet. Dies ermöglicht eine sehr präzise Einstellung einer Verhaltenscharakteristik des Flugzeugrumpfes 6 im Crashfall. Es wird eine zeitlich nacheinander folgende Aktivierung bzw. Triggerung, insbesondere in Abhängigkeit von einer definierten Längung, ermöglicht. The energy absorbers 44 . 58 . 84 . 86 . 88 work in series and are each one of the other quasi-joints 42 . 70 . 72 . 74 . 76 assigned. This allows a very precise adjustment of a behavioral characteristic of the fuselage 6 in the event of a crash. A sequential activation or triggering, in particular as a function of a defined elongation, is made possible.

Übertragen auf ein Kraft-Weg-Diagramm heißt dies zum Beispiel, dass beim Überschreiten einer Grenzkraft in Folge des Aufschlags eine Initiierung erfolgt und das mittlere Quasi-Gelenk 42 und folglich die mittlere Energieaufnahmeeinrichtung 44 aktiviert wird. Nach Erreichen einer präzise definierten Längung der Energieaufnahmeeinrichtung 44 steigt deren Zugkraft stark an (sog. Stopp-Funktion). Dadurch werden die die mittleren Energieaufnahmeeinrichtung 86, 88 und folglich die weiteren inneren Quasi-Gelenke 72, 74 aktiviert, wobei der Kraftverlauf nahezu konstant bleibt. Nach einer präzise definierten maximalen Verformung bzw. Längung der mittleren Energieaufnahmeeinrichtung 86, 88 und folglich Verschwenkung des mittleren und der weiteren inneren Quasi-Gelenke 42, 72, 74 steigt der Kraftverlauf in der mittleren Energieaufnahmeeinrichtung 86, 88 an (Stopp-Funktion), wodurch die seitliche Energieaufnahmeeinrichtung 58, 84 und folglich die äußeren Quasi-Gelenke 70, 76 aktiviert werden. Der Kraftverlauf bleibt nun wieder konstant, bis zu deren maximaler Verformung. Erfindungsgemäß ist die seitliche Energieaufnahmeeinrichtung 58, 84 nicht mit einer Stopp-Funktion ausgestattet, so dass hier eine Längung bis zur vollständigen Energieabsorption der Aufprallenergie bzw. bis zum Aufprall der Vertikalstützen 12, 14 auf dem Untergrund 46 stattfindet. Die seitlichen Quasi-Gelenke 16, 18 werden in etwa zeitgleich mit der mittleren Energieaufnahmeeinrichtung 44 bzw. des mittleren Quasi-Gelenks 42 aktiviert. Applied to a force-displacement diagram, this means, for example, that when a limit force is exceeded as a result of the impact, an initiation takes place and the middle quasi joint 42 and consequently the average energy absorber 44 is activated. After reaching a precisely defined elongation of the energy absorption device 44 their traction increases strongly (so-called stop function). As a result, the medium energy absorption device 86 . 88 and hence the other inner quasi-joints 72 . 74 activated, the force curve remains almost constant. After a precisely defined maximum deformation or elongation of the average energy absorption device 86 . 88 and consequently pivoting of the middle and further inner quasi-joints 42 . 72 . 74 increases the force curve in the middle energy absorption device 86 . 88 on (stop function), causing the side energy absorber 58 . 84 and hence the outer quasi-joints 70 . 76 to be activated. The force curve remains constant again until its maximum deformation. According to the invention, the lateral energy absorption device 58 . 84 not equipped with a stop function, so that here an elongation to the complete energy absorption of the impact energy or to the impact of the vertical supports 12 . 14 on the ground 46 takes place. The lateral quasi-joints 16 . 18 will be around the same time as the medium energy intake 44 or the middle quasi-joint 42 activated.

Wie beispielsweise bereits mit Bezug zum vierten Ausführungsbeispiel nach den 7 und 8 erwähnt, kann eine Stauchung oder Verformung der Bodenstützen 24, 26, 28, 30 im Crashfall auch zur Energieabsorption verwendet werden und die Bodenstützen 24, 26, 28, 30 somit selbst als Energieaufnahmeeinrichtungen wirken. Die Passagierkabine 4 bleibt unversehrt. For example, as already with reference to the fourth embodiment of the 7 and 8th mentioned, can be a compression or deformation of the floor supports 24 . 26 . 28 . 30 in case of a crash also be used for energy absorption and the floor supports 24 . 26 . 28 . 30 thus themselves act as energy absorbers. The passenger cabin 4 remains intact.

In den 13 und 14 ist ein siebtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfes 1 gezeigt. Das siebte Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem zweiten Ausführungsbeispiel nach den 3 und 4 und ähnlich dem sechsten Ausführungsbeispiel nach den 11 und 12 aufgebaut. Es hat sieben Quasi-Gelenke 16, 18, 42, 70, 72, 74, 76 und sechs Unterstrukturteile 78, 80, 82. Zudem ist das Frachtbodengerüst 10 auf Höhe seiner Bodenplatten 36, 38, 40 quasi seitlich von der Hinterbaustruktur beabstandet. Zwei äußere Quasi-Gelenke 70, 76 sind unmittelbar im Bereich von seitlichen Schrägstützen 32, 34 des Frachtbodengerüsts 10 ausgebildet. In the 13 and 14 is a seventh embodiment of the fuselage according to the invention 1 shown. The seventh embodiment is similar to the second embodiment of FIGS 3 and 4 and similar to the sixth embodiment of the 11 and 12 built up. It has seven quasi-joints 16 . 18 . 42 . 70 . 72 . 74 . 76 and six substructure parts 78 . 80 . 82 , In addition, the cargo floor scaffolding 10 at the height of its bottom plates 36 . 38 . 40 quasi spaced laterally from the Hinterbaumtruktur. Two outer quasi-joints 70 . 76 are directly in the range of lateral diagonal supports 32 . 34 of the cargo floor scaffolding 10 educated.

Es hat jeweils zumindest drei in Querrichtung y nebeneinander liegende Energieaufnahmeeinrichtungen 44, 86, 88. Die Energieaufnahmeeinrichtungen 44, 86, 88 sind bei diesem Ausführungsbeispiel integral mit den Bodenplatte 36, 38, 40 ausgebildet, können jedoch auch in Anlehnung an das erste Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 unterhalb der Bodenplatten 36, 38, 40 angeordnet sein. Selbstverständlich können auch einige Energieaufnahmeeinrichtungen 44, 86, 88 in die Bodenplatten 36, 38, 40 integriert und einige unterhalb der Bodenplatten 36, 38, 40 und somit getrennt von den Bodenplatten 36, 38, 40 angeordnet sein (siehe 1 und 2). It has at least three transversely juxtaposed energy absorption devices 44 . 86 . 88 , The energy absorbers 44 . 86 . 88 are integral with the bottom plate in this embodiment 36 . 38 . 40 trained, but can also be based on the first embodiment of the 1 and 2 below the floor plates 36 . 38 . 40 be arranged. Of course, some energy intake devices 44 . 86 . 88 in the bottom plates 36 . 38 . 40 integrated and some below the floor panels 36 . 38 . 40 and thus separated from the bottom plates 36 . 38 . 40 be arranged (see 1 and 2 ).

Im Crashfall werden die Quasi-Gelenke 16, 18, 42, 70, 72, 74, 76 durch die auftretende Überlast aktiviert, woraufhin die Bodenstützen 24, 26, 28, 30 in Hochrichtung z betrachtet fächerartig auseinander geführt werden. Diese Auffächerung der Bodenstützen 24, 26, 28, 30 bewirkt eine Längung der zwischen ihnen angeordneten und mit ihnen verbundenen Energieaufnahmeeinrichtungen 44, 86, 88, so dass diese auf Zug belastet werden und Aufschlagenergie absorbiert wird. Die Passagierkabine 4 bleibt unversehrt. In the event of a crash, the quasi-joints 16 . 18 . 42 . 70 . 72 . 74 . 76 activated by the occurring overload, whereupon the ground supports 24 . 26 . 28 . 30 viewed in the vertical direction considered z fan-apart. This fanning out of the ground supports 24 . 26 . 28 . 30 causes elongation of the energy absorbing devices arranged between them and connected to them 44 . 86 . 88 so that they are loaded on train and impact energy is absorbed. The passenger cabin 4 remains intact.

Offenbart ist ein Flugzeugrumpf, mit einer Außenhaut, die über eine Hinterbaustruktur versteift ist und zumindest eine Passagierkabine und einen Frachtraum begrenzt, wobei in Rumpfhochrichtung der Frachtraum unterhalb der Passagierkabine angeordnet ist, wobei die Hinterbaustruktur im Frachtraum oberhalb eines Frachtbodengerüstes zumindest zwei seitliche Quasi-Gelenke und unterhalb des Frachtbodengerüsts zumindest ein weiteres Quasi-Gelenk aufweist, wobei im Frachtraum in Rumpflängsrichtung eine Vielzahl von hintereinander angeordneten und in Rumpfquerrichtung wirkenden Energieaufnahmeeinrichtungen zur Aufnahme von Zuglasten angeordnet ist. Disclosed is an aircraft fuselage, with an outer skin that is stiffened via a rear structure and at least a passenger cabin and a cargo space bounded, arranged in hull up the cargo space below the passenger cabin, the rear structure in the cargo compartment above a cargo floor scaffold at least two lateral quasi-joints and has at least one further quasi-joint below the cargo floor scaffold, wherein a plurality of arranged in the fuselage longitudinal direction a plurality of arranged and acting in the transverse direction of the fuselage energy absorbing means for receiving tensile loads.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Flugzeugrumpf fuselage
2 2: Außenhaut shell
4 4: Passagierkabine passenger cabin
6 6: Frachtraum hold
8 8th: Kabinenbodengerüst Cabin floor structure
10 10: Frachtbodengerüst Cargo floor scaffolding
12 12: Vertikalstütze vertical support
14 14: Vertikalstütze vertical support
16 16: seitliches Quasi-Gelenk lateral quasi-joint
18 18: seitliches Quasi-Gelenk lateral quasi-joint
20 20: Strukturteil structure part
22 22: Strukturteil structure part
24 24: seitliche Bodenstütze lateral floor support
26 26: mittlere Bodenstütze middle floor support
28 28: mittlere Bodenstütze middle floor support
30 30: seitliche Bodenstütze lateral floor support
32 32: Schrägstütze diagonal support
34 34: Schrägstütze diagonal support
36 36: seitliche Bodenplatte lateral base plate
38 38: mittlere Bodenplatte middle floor plate
40 40: seitliche Bodenplatte lateral base plate
42 42: weiteres Quasi-Gelenk / mittleres Quasi-Gelenk another quasi-joint / middle quasi-joint
44 44: Energieaufnahmeeinrichtung Energy absorber
46 46: Untergrund underground
48 48: Abschnitt / Strukturabschnitt Section / structure section
50 50: Abschnitt / Strukturabschnitt Section / structure section
52 52: Frachtraumbereich Cargo hold area
54 54: Frachtraumbereich Cargo hold area
56 56: Frachtraumbereich Cargo hold area
58 58: Energieaufnahmeeinrichtung Energy absorber
60 60: Seilzug cable
62 62: Seilzug cable
64 64: Stützenkopf support your head
66 66: Stützenkopf support your head
68 68: Querträger crossbeam
70 70: weiteres Quasi-Gelenk another quasi-joint
72 72: weiteres Quasi-Gelenk another quasi-joint
74 74: weiteres Quasi-Gelenk another quasi-joint
76 76: weiteres Quasi-Gelenk another quasi-joint
78 78: Unterstrukturteil Substructure part
80 80: Unterstrukturteil Substructure part
82 82: Unterstrukturteil Substructure part
84 84: Energieaufnahmeeinrichtung Energy absorber
86 86: Energieaufnahmeeinrichtung Energy absorber
88 88: Energieaufnahmeeinrichtung Energy absorber
x x: Rumpflängsrichtung / Längsrichtung Hull longitudinal direction / longitudinal direction
y y: Rumpfquerrichtung / Querrichtung Hull transverse direction / transverse direction
z z: Rumpfhochrichtung / Hochrichtung Hull upwards / upwards

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007030026 A1 [0005]
DE 102008042452 A1 [0006]
US 2009/0206202 Al [0007]
FR 2936218 A1 [0008]

Claims

Aircraft fuselage ( 1 ), with an outer skin ( 2 ) which is stiffened via a rear structure and at least one passenger cabin ( 4 ) and a cargo hold ( 6 ), wherein in hull uprising (z) the cargo space ( 6 ) below the passenger cabin ( 4 ), characterized in that the rear structure in the cargo compartment ( 6 ) above a cargo floor scaffold ( 10 ) at least two lateral quasi-joints ( 16 . 18 ) and below the cargo floor scaffolding ( 10 ) at least one further quasi-joint ( 42 . 70 . 72 . 74 . 76 ), wherein in the cargo hold ( 6 ) in the longitudinal direction of the fuselage (x) a plurality of energy absorption devices arranged one behind the other and acting in the transverse direction of the fuselage (y) ( 44 . 58 . 84 . 86 . 88 ) is arranged for receiving tensile loads.

An aircraft fuselage according to claim 1, wherein the cargo floor scaffold ( 10 ) at the level of its bottom plates ( 36 . 38 . 40 ) and above its bottom plates ( 36 . 38 . 40 ) is spaced on both sides of the Hinterbaustruktur.

An aircraft fuselage according to claim 1 or 2, wherein at least some of the energy receiving devices ( 44 . 86 . 88 ) one or more between floor supports ( 26 . 28 ), between each of which the at least one further quasi-joint ( 42 ) is formed, arranged and connected to these.

An aircraft fuselage according to claim 3, wherein at least some of the energy receiving devices ( 44 . 86 . 88 ) one or more in floor slabs ( 36 . 38 . 40 ) are integrated.

An aircraft fuselage according to claim 1 or 2, wherein at least some of the energy receiving devices ( 58 . 84 ) in the hull circumferential direction between the cabin floor scaffolding ( 8th ) and the lateral quasi-joints ( 16 . 18 ) are attached to the rear structure, and these energy absorption devices ( 58 . 84 ) via at least one cable ( 60 . 62 ) with one of the energy receiving device ( 58 . 84 ) seen from floor support ( 26 . 28 ) are operatively connected beyond the at least one further quasi-joint.

Aircraft fuselage according to claim 5, wherein the cables ( 60 . 62 ) on a support section remote from the rear structure (US Pat. 64 . 66 ) of the respective floor support ( 36 . 38 . 40 attack).

Aircraft fuselage according to claim 1 or 2, wherein the rear structure between the lateral quasi-joints ( 16 . 18 ) several more quasi-joints ( 42 . 70 . 72 . 74 . 76 ) having.

An aircraft fuselage according to claim 7, wherein the further quasi-joints ( 42 . 70 . 72 . 74 . 76 ) each have a plurality of energy absorption devices ( 44 . 58 . 84 . 86 . 88 ) assigned.

An aircraft fuselage according to claim 1, wherein the cargo floor structure ( 10 ) Crossmember ( 68 ), of which at least some with at least two energy absorption devices ( 44 . 58 . 84 . 86 . 88 ), the energy receiving devices ( 44 . 58 . 84 . 86 . 88 ) are provided at cross member ends and the rear frame structure.

An aircraft fuselage according to claim 9, wherein the energy receiving means ( 44 . 58 ) Rivets, bolts and the like, by means of which the cross member ( 68 ) are fastened to the rear structure, wherein the rivets, bolts and the like each have a connection region to the rear structure and / of the cross members ( 68 ), which has a lower load capacity than adjacent structural areas.

Aircraft fuselage according to one of the preceding claims, wherein at least some of the floor supports ( 24 . 26 . 28 . 30 ) are themselves designed as energy absorption devices.

Aircraft fuselage according to one of the preceding claims, wherein in the transverse transverse direction (y) a time-delayed activation of at least some of the energy absorption devices ( 44 . 58 . 84 . 86 . 88 ) he follows.

Aircraft fuselage according to one of the preceding claims, wherein the cabin floor scaffold ( 8th ) via vertical supports ( 12 . 14 ) is supported on the rear structure and connecting points of the vertical supports ( 12 . 14 ) on the hindleg structure sections of the lateral quasi joints ( 16 . 18 ) form.