-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftfahrzeugstrukturkomponente mit einem Hautelement, mit einer Vielzahl von Querversteifungselementen und mit einer Vielzahl von Längsversteifungselementen. Bei der Luftfahrzeugstrukturkomponente kann es sich um eine Flugzeugstrukturkomponente, wie beispielsweise einen Abschnitt von Rumpf, Flügel, Leitwerk oder Klappen, oder aber eine entsprechende Strukturkomponente eines Helikopters oder einer Rakete handeln.
-
Das Hautelement weist eine innere und eine äußere Oberfläche auf. Die Querversteifungselemente können beispielsweise als Spannten gebildet sein und liegen, vorzugsweise parallel, beabstandet voneinander an der inneren Oberfläche des Hautelements an. Die Längsversteifungselemente können beispielsweise als Stringer gebildet sein und liegen, vorzugsweise parallel, beabstandet voneinander und quer zu den Querversteifungselementen an der inneren Oberfläche des Hautelements an. Die Längsversteifungselemente können sich näherungsweise parallel zueinander erstrecken, sie können sich jedoch auch, wie beispielsweise im Heckbereich eines Flugzeugrumpfs der Fall, in ihrem Verlauf einander annähern oder voneinander entfernen. Das gleiche gilt für die Querversteifungselemente, die sich auch näherungsweise parallel zueinander erstrecken oder einander annähern können.
-
Das Hautelement weist eine Vielzahl von Hautfeldern auf, von welchen jedes zwischen zwei benachbarten Querversteifungselementen und zwei benachbarten Längsversteifungselementen definiert wird. Dabei wird zwischen einem ersten und einem zweiten Querversteifungselement in Längsrichtung betrachtet sowie zwischen einem ersten und einem zweiten Längsversteifungselement in Querrichtung betrachtet ein erstes Hautfeld definiert.
-
Derartige Luftfahrzeugstrukturkomponenten sind aus dem Stand der Technik seit Langem bekannt und werden im Flugzeugbau, insbesondere beim Rumpfaufbau, wo die Längsversteifungselemente sich dann parallel der Flugzeuglängsachse erstrecken, aber auch bei Flügel, Leitwerk oder Klappen, regelmäßig eingesetzt. Die Längsversteifungselemente dienen vorrangig zwei Hauptzwecken. Einerseits dienen sie zur Übertragung von Kräften in einer Längsrichtung der Luftfahrzeugstrukturkomponente, das heißt in Erstreckungsrichtung der Längsversteifungselemente und quer zu der Erstreckungsrichtung der Querversteifungselemente. Andererseits dienen sie zur Stützung und Stabilisierung des Hautelements und verhindern ein lokales Auftreten von Beulen an dem Hautelement.
-
Gleichzeitig verursacht jedes Längsversteifungselement jedoch eigene Kosten, wie beispielsweise Kosten zur Herstellung und zur Integration des Längsversteifungselements in die Luftfahrzeugstrukturkomponente, und liefert einen Beitrag zur Erhöhung des Gewichts der Luftfahrzeugstrukturkomponente und damit zur Erhöhung des Leergewichts zugehörigen Luftfahrzeugs, was beides grundsätzlich nachteilig ist. Daher sollten Längsversteifungselemente an einer Luftfahrzeugstrukturkomponente nur dort eingesetzt werden, wo diese unbedingt benötigt werden.
-
Es hat sich herausgestellt, dass bei zahlreichen Luftfahrzeugstrukturkomponenten ein Großteil der Längsversteifungselemente deren minimale Dicke aufweist, da sie in der gegenwärtigen Anzahl, das heißt mit dem gegenwärtigen Abstand zueinander, zwar zur Unterdrückung lokaler Beulen, nicht jedoch zur Übertragung von Längskräften benötigt werden. Mit anderen Worten ist bei einem Großteil der Längsversteifungselemente, das den Abstand der Längsversteifungselemente zueinander und damit die Anzahl der Längsversteifungselemente bestimmende Kriterium das Verhindern lokaler Beulen und nicht das Übertragen von Längskräften. Könnte also der Einfluss des Abstands der Längsversteifungselemente zueinander auf das Beulverhalten des Hautelements reduziert werden, so könnten die Längsversteifungselemente mit deutlich größerem Abstand zueinander und damit in deutlich geringerer Anzahl eingesetzt werden.
-
Aus der
DE 10 2010 035 787 A1 ist eine Flugzeugstrukturkomponente bekannt, deren Hautelement in Sandwichbauweise mit einer inneren und einer äußeren Deckschicht und zwischen den Deckschichten einer Kernschicht aufgebaut ist, die sich entlang der Längsversteifungselemente erstreckt. In der
FR 2 766 407 A1 ist ein Aufbau eines Luftfahrzeugrumpfs offenbart, der eine Vielzahl an Längsversteifungselementen, die in Längsrichtung des Luftfahrzeugrumpfs verlaufen, und an Quersteifungselementen aufweist, die quer zur Längsrichtung des Luftfahrzeugrumpfs ausgerichtet sind. Benachbarte Längsund Querversteifungselemente begrenzen jeweils ein Hautfeld, in dem ein rundes Fenster vorgesehen ist.
-
Die
DE 10 2009 060 695 A1 beschreibt eine Flugzeugstrukturkomponente mit einem Hautelement, an dessen Innenseite senkrecht zueinander angeordnete Längs- und Querversteifungselemente vorgesehen sind, wobei jeweils benachbarte Längs- und Querversteifungselemente einzelne Hautfelder begrenzen. In diesen Hautfeldern ist jeweils eine Verstärkungsapplikation vorgesehen, die eine von einer Deckschicht umgebene Kernschicht umfasst. Die Deckschicht ist an ihren seitlichen Enden an der Innenseite des Hautelements befestigt.
-
Somit ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftfahrzeugstrukturkomponente bereitzustellen, bei welcher die Anzahl der Längsversteifungselemente reduziert ist und auf diese Weise das Leergewicht des zugehörigen Luftfahrzeugs sowie die Kosten für Herstellung und Einbau der Längsversteifungselemente gesenkt werden.
-
Diese Aufgabe wird mit einer Luftfahrzeugstrukturkomponente mit allen Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Somit ist die Kernschicht in Sandwichform zwischen dem Hautelement und der Deckschicht eingefasst. Die Deckschicht kann sich aber auch noch zwischen Kernschicht und Hautelement erstrecken, und den Kern somit alleine einfassen. In jedem Fall wird die Kernschicht von der Deckschicht an dem Hautelement gehalten, wobei die Deckschicht sich über die Konturlinie der Kernschicht hinweg erstreckt und in diesem Bereich an dem Hautelement befestigt ist.
-
Die Kernschicht kann beispielsweise aus einem Schaummaterial, aus TFC-Material oder aus SynCore®-Material gebildet sein. TFC steht für „Tailored Foam Core“ und betrifft ein mit Strukturfäden oder Nadeln verstärktes Schaummaterial. SynCore® bezeichnet ein Kernmaterial höherer Festigkeit aus aufgeschäumtem Harz. Insbesondere kann die Kernschicht als ein beliebiges Kernsystem verstanden werden, das als Konstrukt aller Elemente definiert wird, die sich unmittelbar vor der Aushärtung zwischen der Deckschicht und dem Hautelement befinden. Diese Elemente können unterschiedliche Materialien und Beschaffenheiten aufweisen, wie beispielsweise Schaumelemente, Carbonfaserbündel, Carbonfasergewebe, eingebettete Vorformlinge, Formprofile, Schläuche, etc. (Definition in Anlehnung an: „Zahlen, Pierre: Beitrag Zur Kostengünstigen Industriellen Fertigung Von Haupttragenden CFK-Großkomponenten der Kommerziellen Luftfahrt Mittels Kernverbundbauweise in Harzinfusionstechnologie; ISBN 978-3-8325-3329-8; Logos Verlag Berlin GmbH, 2013“).
-
Die erste Verstärkungsapplikation, insbesondere die Kernschicht, stützt das Hautelement in dem ersten Hautfeld auf der Seite der inneren Oberfläche des Hautelements, so dass ein Beulen des Hautelements in diesem ersten Hautfeld verhindert wird. Da beim Beulen eine zweidimensional auf das erste Hautfeld verteilte Last, jedoch keine punktuelle Last, auf das erste Hautfeld wirkt und somit von der ersten Verstärkungsapplikation aufgenommen werden muss, ist es sinnvoll, wenn der Kern aus einem möglichst leichten jedoch nicht unbedingt besonders harten oder festen Material, wie beispielsweise bei Schaum, TFC oder Syncore der Fall, gebildet ist.
-
Das Hautelement ebenso wie die Deckschicht können aus einem faserverstärkten Kunststoff, wie beispielsweise CFK oder GFK, gebildet sein oder aber auch aus einem Metall, wie beispielsweise Aluminium gebildet sein. Die erste Verstärkungsapplikation wird vorzugsweise nach der Herstellung des Hautelements auf dieses aufgebracht. Alternativ kann die Deckschicht oder die gesamte erste Verstärkungsapplikation jedoch auch integral mit dem Hautelement hergestellt sein.
-
Auf diese Weise kann in den mit einer Verstärkungsapplikation versehenden Hautfeldern ein Beulen wirksam verhindert werden, so dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Längsversteifungselementen, wie beispielsweise zwischen dem ersten Längsversteifungselement und dem zweiten Längsversteifungselement, erhöht werden kann und damit die Anzahl der Längsversteifungselemente an der Luftfahrzeugstrukturkomponente insgesamt reduziert werden kann. Dabei wird ein maximal zulässiger Abstand zwischen zwei benachbarten Längsversteifungselementen spätestens durch das Erfordernis der ausreichenden Übertragung von Längskräften in Erstreckungsrichtung der Längsversteifungselemente definiert. Eine Reduzierung der Anzahl der Längsversteifungselemente wirkt sich zum einen durch eine Gewichtsreduzierung der Luftfahrzeugstrukturkomponente und damit des Strukturgewichts des Luftfahrzeugs und zum anderen durch eine Reduzierung bzw. Vermeidung der Herstellungs- und Einbaukosten für die eingesparten Längsversteifungselemente positiv auf die Luftfahrzeugstrukturkomponente aus.
-
Dabei muss nicht zwangsläufig jedes Hautfeld einer Luftfahrzeugstrukturkomponente mit einer Verstärkungsapplikation versehen werden. Vielmehr kann es Bereiche der Luftfahrzeugstrukturkomponente geben, in welchen eine Erhöhung des Abstands zwischen den Längsversteifungselementen durch Aufbringen einer Verstärkungsapplikation sinnvoll ist, da dort der Abstand zwischen den Längsversteifungselementen durch die lokale Beulgefahr bestimmt wird. Gleichzeitig kann es jedoch auch Bereiche der Luftfahrzeugstrukturkomponente geben, wie dies beispielsweise im Fenstergürtel einer Flugzeugrumpfstrukturkomponente der Fall ist, in welchen der Abstand zwischen zwei benachbarten Längsversteifungselementen wesentlich durch die zur übertragenden Längskräfte bestimmt wird, so dass an diesen Stellen keine Verstärkungsapplikationen an den Hautfeldern eingesetzt werden, da hierdurch keine Vergrößerung des Abstands zwischen zwei Längsversteifungselementen möglich ist.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die erste Verstärkungsapplikation von dem ersten Querversteifungselement bis zu dem zweiten Querversteifungselement. Zusätzlich oder alternativ erstreckt sich die Verstärkungsapplikation von dem ersten Längsversteifungselement bis zu dem zweiten Längsversteifungselement. Um einen möglichst weiten Bereich des ersten Hautfelds vor einem Beulen des Hautelements zu schützen, erstreckt sich die Verstärkungsapplikation vorzugsweise auf einer möglichst großen Fläche des ersten Hautfelds, die nur durch die Form der Konturlinie und durch eine ausreichende Befestigung der Deckschicht an dem Hautelement entlang der Konturlinie beschränkt ist.
-
Dabei kann die erste Verstärkungsapplikation auch zwei oder mehr voneinander beabstandet nebeneinander liegende Kernschichten bzw. eine Kernschicht mit zwei oder mehr separaten voneinander beabstandet nebeneinander liegenden Kernschichtkomponenten aufweisen, die beispielsweise als parallele Streifen ausgebildet sein können.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die umlaufende Konturlinie der Kernschicht, senkrecht zur inneren Oberfläche des Hautelements betrachtet, näherungsweise eine Linsenform, eine elliptische Form oder eine Kreisform auf. Mit einer solchen Form der Kernschicht lassen sich Beulen des Hautelements möglichst effektiv unterdrücken, wobei gleichzeitig ein möglichst geringer Materialeinsatz der Kernschicht erforderlich ist. Eine linsenförmige Konturlinie bezieht sich auf die Querschnittsform einer beidseitig konvexen Linse und kann dabei abschnittsweise die Form einer Kettenlinie oder einer Parabel aufweisen. Alternativ kann die Konturlinie jedoch auch beliebige andere Formen, wie beispielsweise die Form eines Rechtecks, eines Trapezes, eines L-Stücks oder eines V-Stücks, aufweisen. Dabei können die Ecken dieser Formen abgerundet sein.
-
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist in einem Querschnitt senkrecht zu den Längsversteifungselementen betrachtet die Oberfläche der Kernschicht auf der von dem Hautelement abgewandten Seite einen linsenförmigen, insbesondere einen halb-linsenförmigen, Verlauf auf. Zusätzlich oder alternativ weist die Oberfläche der Kernschicht in einem Querschnitt senkrecht zu den Querversteifungselementen betrachtet auf der von dem Hautelement abgewandten Seite einen linsenförmigen, insbesondere einen halb-linsenförmigen, Verlauf auf. Mit einem linsenförmigen, insbesondere halb-linsenförmigen Verlauf der Oberfläche der Kernschicht ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der konvexe Verlauf der Kontur einer im Querschnitt betrachteten Linse auf einer der beiden gegenüberliegenden Seiten der Linse zu verstehen. Mit anderen Worten weist dieser Verlauf eine stetige konvexe Krümmung auf. Der linsenförmige, insbesondere halb-linsenförmige, Verlauf kann in diesem Zusammenhang die Form einer Kettenlinie oder Parabel aufweisen.
-
Mit einer derartigen Form der Kernschicht kann das Hautelement in dem ersten Hautfeld möglichst effektiv gegen ein Beulen abgestützt werden, wobei gleichzeitig ein möglichst geringer Materialeinsatz für die Kernschicht erforderlich ist. In beiden zuvor genannten Querschnitten kann die Oberfläche der Kernschicht jedoch auch beliebige andere Formen aufweisen, wie beispielsweise die eines Rechtecks, eines Trapezes oder eines Kreissegments oder Mischformen dieser.
-
Gemäß der Erfindung ist die Deckschicht integral mit dem ersten Längsversteifungselement ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ ist die Deckschicht integral mit dem zweiten Längsversteifungselement ausgebildet. Auf diese Weise ist die Herstellung der Luftfahrzeugstrukturkomponente vereinfacht, da die Längsversteifungselemente zusammen mit der Deckschicht der ersten Verstärkungsapplikation und ggf. weiterer Verstärkungsapplikationen in einem Schritt auf die Hautschicht aufgebracht werden können. Gleichzeitig wird die Steifigkeit und Festigkeit der Luftfahrzeugstrukturkomponente in Erstreckungsrichtung der Querversteifungselemente bei minimalem Materialeinsatz erhöht.
-
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist benachbart zu dem zweiten Querversteifungselement ein drittes Querversteifungselement vorgesehen. Zwischen dem zweiten und dem dritten Querversteifungselement sowie dem ersten und dem zweiten Längsversteifungselement wird ein zweites Hautfeld definiert. In dem zweiten Hautfeld ist auf der inneren Oberfläche des Hautelements eine zweite Verstärkungsapplikation aufgebracht, welche analog der ersten Verstärkungsapplikation ausgebildet ist. Auf die auf das zweite Hautfeld folgenden Hautfelder können noch mehr Verstärkungsapplikationen aufgebracht sein, die in gleicher Weise wie die erste Verstärkungsapplikation ausgebildet sind.
-
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Deckschicht der ersten Verstärkungsapplikation integral mit der Deckschicht der zweiten Verstärkungsapplikation ausgebildet ist. Solche integral ausgebildeten Deckschichten benachbarter Verstärkungsapplikationen erleichtern beziehungsweise beschleunigen den Herstellungsprozess der Luftfahrzeugstrukturkomponente, da die Deckschichten mehrerer benachbarter Verstärkungsapplikationen in einem Schritt aufgebracht werden können und weil durch eine zusammenhängende Deckschicht die Steifigkeit und Festigkeit der Luftfahrzeugstrukturkomponente in Längsrichtung, das heißt in Erstreckungsrichtung der Längsversteifungselement, erhöht wird. Bei der Herstellung der Luftfahrzeugstrukturkomponente können die integral ausgebildeten Deckschichten aufgebracht werden, bevor die Querversteifungselemente mit dem Hautelement verbunden werden, so dass die Deckschichten zwischen dem Hautelement und den Querversteifungselementen angeordnet sind und durch diese zusätzlich fixiert werden.
-
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist benachbart zu dem zweiten Längsversteifungselement ein drittes Längsversteifungselement vorgesehen. Zwischen dem ersten und dem zweiten Querversteifungselement sowie dem zweiten und dem dritten Längsversteifungselement wird ein zweites Hautfeld definiert. In dem zweiten Hautfeld auf der inneren Oberfläche des Hautelements ist eine zweite Verstärkungsapplikation aufgebracht, die analog der ersten Verstärkungsapplikation ausgebildet ist. Im Anschluss an das zweite Hautfeld können noch mehr Hautfelder mit Verstärkungsapplikationen versehen sein, die analog der ersten Verstärkungsapplikation ausgebildet sind.
-
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn benachbart zu dem zweiten Querversteifungselement ein drittes Querversteifungselement vorgesehen ist. Zwischen dem zweiten und dem dritten Querversteifungselement sowie dem ersten und dem dritten Längsversteifungselement wird ein drittes Hautfeld definiert. In dem dritten Hautfeld auf der inneren Oberfläche des Hautfelds ist eine dritte Verstärkungsapplikation aufgebracht, die analog der ersten und zweiten Verstärkungsapplikation ausgebildet ist, sich jedoch zwischen dem ersten und dem dritten Längsversteifungselement, insbesondere von dem ersten bis zu dem dritten Längsversteifungselement erstreckt. Auf diese Weise wird ein Übergang geschaffen zwischen einem Bereich der Luftfahrzeugstrukturkomponente in dem die Hautfelder enger sind, das heißt die Längsversteifungselemente näher aneinander liegen, und einem Bereich, in dem die Hautfelder breiten sind, das heißt in dem die Längsversteifungselemente weiter voneinander beabstandet sind. Vorzugsweise ist dabei der Abstand zwischen dem ersten und dritten Längsversteifungselement doppelt so groß wie der Abstand zwischen dem ersten und zweiten und/oder zweiten und dritten Längsversteifungselement. Der Abstand zwischen zwei Längsversteifungselementen beziehungsweise die Breite eines Hautfelds kann sich somit von Querversteifungselement zu Querversteifungselement schrittweise verdoppeln beziehungsweise halbieren.
-
Dabei ist es ferner besonders bevorzugt, wenn benachbart zu dem ersten Querversteifungselement auf gegenüberliegender Seite zu dem zweiten Querversteifungselement ein weiteres Querversteifungselement vorgesehen ist. Zwischen dem weiteren Querversteifungselement und dem ersten Querversteifungselement sowie zwischen dem und parallel zu dem ersten und dem zweiten Längsversteifungselement ist ein weiteres Längsversteifungselement vorgesehen. Zwischen dem weiteren Querversteifungselement und dem ersten Querversteifungselement sowie zwischen dem ersten Längsversteifungselement und dem weiteren Längsversteifungselement wird ein erstes weiteres Hautfeld definiert. Zwischen dem weiteren Querversteifungselement und dem ersten Querversteifungselement sowie zwischen dem weiteren Längsversteifungselement und dem zweiten Längsversteifungselement wird ein zweites weiteres Hautfeld definiert. In dem ersten und zweiten weiteren Hautfeld auf der inneren Oberfläche des Hautelements ist jedoch keine Verstärkungsapplikation aufgebracht.
-
Auf diese Weise kann an der Luftfahrzeugstrukturkomponente ein Übergang gebildet werden zwischen Hautfeldern, die so eng sind, das heißt Längsversteifungselemente, die so nah aneinander liegen, dass keine Verstärkungsapplikation in diesen Hautfeldern erforderlich ist, und Hautfeldern, die so breit sind, das heißt deren Längsversteifungselemente so weit voneinander beabstandet sind, dass es erforderlich ist, Verstärkungsapplikationen auf diese Hautfelder aufzubringen, um ein Beulen des Hautelements zu unterbinden. Vorzugsweise wird auf der Luftfahrzeugstrukturkomponente über mehrere Querversteifungselemente hinweg ein Übergang von Hautfeldern ohne Verstärkungsapplikation hin zu Hautfeldern großer Breite und mit breiter Verstärkungsapplikation geschaffen.
-
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
-
1 eine Querschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Luftfahrzeugstrukturkomponente quer zur Erstreckungsrichtung der Längsversteifungselemente,
-
2 eine Draufsicht auf die innere Oberfläche der Luftfahrzeugstrukturkomponente aus 1,
-
3 eine Querschnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Luftfahrzeugstrukturkomponente quer zur Erstreckungsrichtung der Längsversteifungselemente, das sich von dem Ausführungsbeispiel aus 1 dadurch unterscheidet, dass die Deckschicht der ersten Verstärkungsapplikation integral mit den Längsversteifungselementen ausgebildet ist,
-
4 eine Draufsicht auf die innere Oberfläche des Hautelements eines dritten Ausführungsbeispiels einer Luftfahrzeugstrukturkomponente, das sich von dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass die Deckschicht zweier benachbarter Verstärkungsapplikationen integral ausgebildet ist, und,
-
5 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer Luftfahrzeugstrukturkomponente, wobei ein schrittweiser Übergang von engen Hautfeldern ohne Verstärkungsapplikationen hin zu breiten Hautfeldern mit einer breiten Verstärkungsapplikation vorgesehen ist.
-
In 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Luftfahrzeugstrukturkomponente 1 dargestellt, die im vorliegenden Fall ein Rumpfstruktursegment eines Flugzeugs betrifft. Die Luftfahrzeugstrukturkomponente 1 umfasst ein Hautelement 3, eine Vielzahl von Querversteifungselementen 5 und eine Vielzahl von Längsversteifungselementen 7.
-
Das Hautelement 3 weist eine innere Oberfläche 9 und eine äußere Oberfläche 11 auf. Die Querversteifungselemente 5 sind im vorliegenden Fall Spannten und erstrecken sich parallel beabstandet zueinander an der inneren Oberfläche 9 des Hautelements 3 anliegend. Die Längsversteifungselemente 7 sind im vorliegenden Fall Stringer und erstrecken sich parallel beabstandet zueinander und quer zu den Querversteifungselementen 5 an der inneren Oberfläche 9 des Hautelements 3 anliegend. Dabei weist das Hautelement 3 eine Vielzahl von Hautfeldern 13 auf, von welchen jedes zwischen zwei benachbarten Querversteifungselementen 5 und zwei benachbarten Längsversteifungselementen 7 definiert wird.
-
Wie in 1 und 2 dargestellt, wird zwischen einem ersten und einem zweiten Querversteifungselement 5a, 5b sowie einem ersten und einem zweiten Längsversteifungselement 7a, 7b ein erstes Hautfeld 13a definiert (die Querversteifungselemente 5 sind in 2 nur schemenhaft dargestellt). In diesem ersten Hautfeld 13a ist auf der inneren Oberfläche 9 des Hautelements 3 eine erste Verstärkungsapplikation 15a aufgebracht. Die erste Verstärkungsapplikation 15a weist eine an der inneren Oberfläche 9 des Hautelements 3 anliegende Kernschicht 17 auf, die im vorliegenden Fall aus Schaum gebildet ist, aber auch beispielsweise aus TFC- oder SynCore®-Material gebildet sein kann. Die Kernschicht 17 weist senkrecht zur inneren Oberfläche 9 des Hautelements 3 betrachtet eine umlaufende Konturlinie 19 auf, welche die Fläche begrenzt, mit welcher die Kernschicht 17 an dem Hautelement 3 anliegt. Ferner weist die erste Verstärkungsapplikation 15a eine die Kernschicht 17 auf deren von dem Hautelement 3 abgewandten Seite umgebende Deckschicht 21 auf. Die Deckschicht 21 ist mit dem Hautelement 3 entlang der Konturlinie 19 der Kernschicht 17 verbunden, das heißt an diesem befestigt, so dass die Kernschicht 17 in Sandwichform zwischen dem Hautelement 3 und der Deckschicht 21 eingefasst ist.
-
Dabei erstreckt sich die erste Verstärkungsapplikation 15a von dem ersten Querversteifungselement 5a bis hin zu dem zweiten Querversteifungselement 5b und von dem ersten Längsversteifungselement 7a bis hin zu dem zweiten Längsversteifungselement 7b. Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, weist die umlaufende Konturlinie 19 der Kernschicht 17, wenn senkrecht zur inneren Oberfläche 9 des Hautelements 3 betrachtet, näherungsweise eine Linsenform auf. Dabei weist die Oberfläche 23 der Kernschicht 17 auf der von dem Hautelement 3 abgewandten Seite in einem Querschnitt senkrecht zu den Längsversteifungselementen 7 betrachtet (siehe 1) und in einem Querschnitt senkrecht zu den Querversteifungselementen 5 betrachtet einen linsenförmigen, insbesondere einen halb-linsenförmigen Verlauf auf.
-
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die in 1 und 2 gezeigte Luftfahrzeugstrukturkomponente 1 dahingehend abgewandelt, dass die Deckschicht 21 der ersten Verstärkungsapplikation 15a integral mit dem ersten Längsversteifungselement 7a und mit dem zweiten Längsversteifungselement 7b ausgebildet ist. Die Deckschicht 21 kann auch noch mit anderen Längsversteifungselementen 7 integral ausgebildet sein.
-
In dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die in 1 und 2 beschriebene Luftfahrzeugstrukturkomponente 1 derart modifiziert, dass benachbart zu dem zweiten Querversteifungselement 5b ein drittes Querversteifungselement 5c vorgesehen ist (die Querversteifungselemente 5 sind in 4 nur schemenhaft dargestellt), wobei zwischen dem zweiten und dem dritten Querversteifungselement 5b, 5c sowie dem ersten und dem zweiten Längsversteifungselement 7a, 7b ein zweites Hautfeld 13b definiert wird, in welchem auf der inneren Oberfläche 9 des Hautelements 3 eine zweite Verstärkungsapplikation 15b aufgebracht ist, die analog der ersten Verstärkungsapplikation 15a ausgebildet ist. Dabei ist die Deckschicht 21 der ersten Verstärkungsapplikation 15a integral mit der Deckschicht 21 der zweiten Verstärkungsapplikation 15b ausgebildet. Dazu sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die zusammenhängenden Deckschichten 21 der ersten und zweiten Verstärkungsapplikation 15a, 15b unterhalb des zweiten Querversteifungselements 5b, das heißt zwischen dem zweiten Querversteifungselement 5b und dem Hautelement 3, angeordnet, wobei das zweite Querversteifungselement 5b in 2 und 4 nur schemenhaft als gestrichelte Linien dargestellt ist.
-
In der in 5 dargestellten Ausführungsform unterscheidet sich die dort schemenhaft dargestellte Luftfahrzeugstrukturkomponente 1 von der in 1 und 2 dargestellten Luftfahrzeugstrukturkomponente 1 dadurch, dass benachbart zu dem zweiten Längsversteifungselement 7b ein drittes Längsversteifungselement 7c vorgesehen ist, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Querversteifungselement 5a, 5b sowie dem zweiten und dem dritten Längsversteifungselement 7b, 7c ein zweites Hautfeld 13b definiert wird, in welchem auf der inneren Oberfläche 9 des Hautelements 3 eine zweite Verstärkungsapplikation 15b aufgebracht ist, die analog der ersten Verstärkungsapplikation 15a ausgebildet ist. Ferner ist benachbart zu dem zweiten Querversteifungselement 5b ein drittes Querversteifungselement 5c vorgesehen, wobei zwischen dem zweiten und dem dritten Querversteifungselement 5b, 5c sowie dem ersten und dem dritten Längsversteifungselement 7a, 7c ein drittes Hautfeld 13c definiert wird, in welchem auf der inneren Oberfläche 9 des Hautelements 3 eine dritte Verstärkungsapplikation 15c aufgebracht ist, die analog der ersten und zweiten Verstärkungsapplikation 15a, 15b ausgebildet ist. Diese dritte Verstärkungsapplikation 15c erstreckt sich jedoch zwischen dem ersten und dem dritten Längsversteifungselement 7a, 7c, das heißt so breit wie die erste und zweite Verstärkungsapplikation 15a, 15b zusammen.
-
Benachbart zu dem ersten Querversteifungselement 5a auf gegenüberliegender Seite zu dem zweiten Querversteifungselement 5b ist in dieser Ausführungsform ein weiteres Querversteifungselement 5d vorgesehen. Zwischen dem weiteren Querversteifungselement 5d und dem ersten Querversteifungselement 5a sowie zwischen dem und parallel zu dem ersten und zweiten Längsversteifungselement 7a, 7b ist ein weiteres Längsversteifungselement 7d vorgesehen. Dabei wird zwischen dem weiteren Querversteifungselement 5d und dem ersten Querversteifungselement 5a sowie dem ersten Längsversteifungselement 7a und dem weiteren Längsversteifungselement 7d ein erstes weiteres Hautfeld 13d definiert. Gleichzeitig wird zwischen dem weiteren Querversteifungselement 5d und dem ersten Querversteifungselement 5a sowie dem weiteren Längsversteifungselement 7d und dem zweiten Längsversteifungselement 7b ein zweites weiteres Hautfeld 13e definiert. In dem ersten und zweiten weiteren Hautfeld 13d, 13e ist auf der inneren Oberfläche 9 des Hautelements 3 im Gegensatz zu dem ersten, zweiten und dritten Hautfeld 13a, 13b, 13c jedoch keine Verstärkungsapplikation 15 aufgebracht.
-
Neben dem ersten, zweiten und dritten Hautfeld 13a, 13b, 13c sowie dem ersten und zweiten weiteren Hautfeld 13d, 13e sind zahlreiche Hautfelder 13 vorgesehen, die analog der zuvor genannten ersten bis dritten sowie ersten und zweiten weiteren Hautfelder 13a, 13b, 13c, 13d, 13e gebildet sind. Auf diese Weise wird an der Luftfahrzeugstrukturkomponente 1 ein schrittweiser Übergang von einem Bereich mit eng zueinander angeordneten Längsversteifungselementen 7 ohne Verstärkungsapplikation 15 hin zu einem Bereich mit weiter voneinander beabstandeten Längsversteifungselementen 7 und zusätzlich einer Verstärkungsapplikation 15 vollzogen.
-
Mit einer Luftfahrzeugstrukturkomponente 1 gemäß einem aus dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel wird durch die Verstärkungsapplikationen 15 ein Beulen des Hautelements 3 in den entsprechenden Hautfeldern 13 verhindert, so dass die Längsversteifungselemente 7, welche ein mit einer Verstärkungsapplikation 15 versehenes Hautfeld 13 begrenzen, weiter voneinander beabstandet werden können. In der Folge können an der Luftfahrzeugstrukturkomponente 1 insgesamt weniger Längsversteifungselemente 7 eingesetzt werden, wodurch wiederum Gewicht und Kosten eingespart werden können.
