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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur selbsttätigen Entriegelung einer Tür eines Luftfahrzeugs bei einem Aufschlag des Luftfahrzeugs sowie ein Luftfahrzeug mit einem derartigen System.
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Zur schnellen Evakuierung von Passagieren eines Passagierflugzeugs, beispielsweise nach einer Notlandung, werden in der Regel mehrere Türen der Passagierflugzeuge genutzt, welche in einem Rumpf bzw. einer Außenhaut des Passagierflugzeuges angeordnet sind. Bei derartigen Türen kann es sich um reguläre Einstiegs- bzw. Ausstiegstüren handeln, um Türen bzw. Tore zum Entladen und Beladen von Gepäck und/oder von Versorgungsgütern oder um speziell zur Evakuierung vorgesehene Notausstiegsluken oder dergleichen, beispielsweise im Bereich der Tragflächen des Passagierflugzeugs, siehe z.B. die Druckschriften
EP 2 644 495 B1 und
EP 2 944 562 A2 .
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Typischerweise besitzt ein Passagierflugzeug ein Notöffnungssystem für die entsprechenden Türen, welches bei einer Notlandung dafür sorgt, dass die Türen so schnell wie möglich geöffnet und Notrutschen oder ähnliche Evakuierungshilfen ausgefahren werden können. Eine solche Notöffnung der Passagiertür kann beispielsweise mit Hilfe eines gasbetriebenen Zylinders oder Aktors realisiert werden (vgl. z.B. die
EP 2 644 495 B1 ), bei welchem ein in einem Zylinder angeordneter Kolben mit Kolbenstange durch einen Gasdruck bewegt wird, um dadurch eine Passagiertür in eine Öffnungslage zu bringen.
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Der Rumpf eines typischen Passagierflugzeugs umfasst ein oder zwei Passagierdecks, welche in einem oberen Bereich des Rumpfes angeordnet sind, sowie ein darunter befindliches Frachtdeck. Im Falle eines Aufschlags oder einer Notlandung des Flugzeugs wird die entstehende Aufprallenergie in den unteren Rumpfbereich des Frachtdecks eingeleitet, sodass Deformationen und Schäden zumindest nicht unmittelbar im Bereich der Passagierkabinen entstehen. Nichtsdestotrotz werden (Notfall-)Türen und insbesondere deren Türrahmen bzw. deren Umgebung so robust und widerstandsfähig wie möglich gestaltet, um sicherzustellen, dass sich die Türen trotz eines Aufpralls und einer gegebenenfalls auftretenden Verformung des Rumpfes entriegeln und öffnen lassen. Diese und andere Gründe führen dazu, dass mitunter ein erhebliches Materialgewicht im Bereich der Türen verbaut wird.
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Um die Nachhaltigkeit und die Ökonomie von Passagierflugzeugen weiter zu verbessern, wird mitunter darüber nachgedacht, Passagiersitze zusätzlich in den unteren Rumpfbereichen vorzusehen, welche bisher meist ausschließlich der Unterbringung der Frachtgüter vorbehalten waren, d.h. in einen Bereich, der größeren Deformationslasten ausgesetzt ist.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Notfall-Entriegelung für Luftfahrzeugtüren zu finden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Luftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11.
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Demgemäß ist ein System zur selbsttätigen Entriegelung einer Tür eines Luftfahrzeugs bei einem Aufschlag des Luftfahrzeugs vorgesehen. Das System umfasst eine Türöffnung; eine Tür, welche in der Türöffnung an das Luftfahrzeug angelenkt ist; und eine Verriegelung, welche dazu ausgebildet ist, die Tür in einem geschlossenen Gebrauchszustand mit dem Luftfahrzeug zu verriegeln; wobei die Verriegelung eine Lastübertragungsvorrichtung aufweist, welche derart ausgebildet und mit einem Aufschlagsbereich des Luftfahrzeugs gekoppelt ist, dass die Lastübertragungsvorrichtung bei einem Aufschlag des Luftfahrzeugs in dem Aufschlagsbereich eine durch eine inwärtige Deformation des Aufschlagsbereichs bedingte Deformationslast an die Verriegelung überträgt und dadurch die Tür entriegelt.
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Weiterhin ist ein Luftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen System vorgesehen.
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Eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, die kinetische Energie zu nutzen, welche bei einem Aufschlag, Aufprall und/oder Einschlag eines Luftfahrzeugs beispielsweise auf einen harten Untergrund entsteht, um eine oder mehrere Türen des Luftfahrzeugs automatisch, d.h. selbsttätig, zu entriegeln. Hierzu wird die Lastübertragungsvorrichtung mit einem Bereich des Luftfahrzeugs gekoppelt bzw. in einem derartigen Bereich positioniert, z.B. einem unteren Rumpfbereich und/oder einem unteren Flügelbereich, welcher durch den Aufschlag vorrangig betroffen ist und dadurch deformiert wird. Beispielsweise kann es sich bei diesem Aufschlagsbereich um einen Bodenbereich eines Rumpfes handeln, d.h. den untersten Bereich des Rumpfes, mit welchem ein Luftfahrzeug typischerweise zuerst aufschlägt. Die kinetische Energie des Aufschlags wird in Deformationsenergie umgewandelt, d.h. es entstehen Deformationslasten in dem entsprechenden Bereich des Rumpfes. Die Lastübertragungsvorrichtung ist nun derart ausgebildet und angeordnet, dass diese Deformationslasten genutzt werden können, um einen Verriegelungsmechanismus zu lösen. In diesem Sinne wird eine Türverriegelung automatisch gelöst, wenn das Luftfahrzeug in dem entsprechenden Bereich Deformationen erfährt. Die Entriegelung kann somit vorteilhafterweise direkt mit dem Aufschlag ausgelöst werden, sodass eine Evakuierung des Luftfahrzeugs schnell erfolgen kann.
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Die erfindungsgemäße Lösung bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Lösungen für eine Notfallentriegelung von Luftfahrzeugtüren. So kann in erheblichem Maßen Gewicht im Bereich der Türen bzw. Türrahmen, insbesondere zu deren Verstärkung, eingespart werden. In der vorliegenden Lösung werden die Türen praktisch instantan in einer ersten Phase eines Aufschlags entriegelt. Dies geschieht unabhängig davon, ob im weiteren Verlauf des Aufschlags weitergehende Verformungen und/oder Deformationen des Luftfahrzeugs entstehen sollten. Sofern letztere auf einen oder mehrere Türbereiche einwirken sollten, würde sich die entsprechende Tür bei herkömmlichen Lösungen, welche keine instantane unmittelbar physikalisch durch den Aufschlag vermittelte Entriegelung vorsehen, eventuell nicht mehr entriegeln lassen können, da der entsprechende Mechanismus gegebenenfalls mit verformt wurde. Bei bisherigen Lösungen werden aus diesem Grund erhebliche Verstärkungen der Türen und/oder der Türrahmen vorgesehen, um sicherzustellen, dass sich diese nach einem Aufprall noch entriegeln lassen. Dieses zusätzliche Gewicht kann in der vorliegenden Erfindung zumindest zu einem großen Anteil eingespart werden. Dies spart wiederum Treibstoff und Kosten. Darüber hinaus werden keine speziellen Aktoren, Sensoren und/oder Steuervorrichtungen benötigt. In der vorliegenden Lösungen kann vielmehr eine robuste und einfache beispielsweise mechanische Lösung zur Lastübertragung verwendet werden. Beispielsweise kann ein Hebel oder dergleichen in einem Bereich eines Rumpfs abseits von dem Aufschlagsbereich bei der Tür befestigt sein, d.h. in einem Bereich, welcher nicht direkt unmittelbar verformt wird, und in den Aufschlagsbereich derart hineinragen und/oder mit diesem gekoppelt sein, dass er bei einer aufschlagsbedingten inwärtigen Deformation in das Innere des Rumpfs hineinbewegt wird und dadurch weitere Elemente der Verriegelung bewegt, sodass die Tür entriegelt wird.
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Unter selbsttätig im Sinne der Erfindung wird verstanden, dass die Entriegelung automatisch aufgrund des Aufschlags stattfindet, ohne dass beispielsweise ein Flugbegleiter notwendigerweise tätig werden muss. Die Entriegelung wird in der vorliegenden Erfindung unmittelbar durch Weiterleitung der kinetische Aufschlagsenergie ausgelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Lastübertragungsvorrichtung die Deformationslast mechanisch, elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch übertragen. Beispielsweise kann die Lastübertragungsvorrichtung einen Hebel umfassen, welcher derart angeordnet ist, dass er bei einer inwärtigen Deformation mechanisch ins Innere des Rumpfes bewegt bzw. gedreht wird. Diese (Dreh-)Bewegung kann dazu genutzt werden, um beispielsweise weitere Lastübertragungselemente (beispielsweise ein an den Hebel gekoppelte Zugstange und/oder Zugseil) zu betätigen, die wiederum einen Riegelbolzen der Verriegelung bewegen können, um diese zu lösen. Weiterhin können elektrisch betriebene Systeme vorgesehen sein, welche elektrische Sensoren, Aktoren, Steuerungen etc. umfassen können.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Lastübertragungsvorrichtung ein Lastübertragungselement umfassen. Das Lastübertragungselement kann als Hebel, Gestänge und/oder Zylinder ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein hydraulisch und/oder pneumatisch betriebener Zylinder eines entsprechenden Hydraulik- und/oder Pneumatiksystems Deformationsenergie übertragen. Alternativ oder zusätzliche können mechanische Elemente, wie Hebel oder Zugstangen usw. eingesetzt werden.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Lastübertragungsvorrichtung zur Übertragung der Deformationslast eine Translationsbewegung und/oder eine Rotationsbewegung ausführen. In einem konkreten Beispiel kann ein Hebel durch eine inwärtige Deformation gedreht werden, was wiederum zu eine Translation einer daran gekoppelten Zugstange führen kann, über welche nun die Verriegelung gelöst wird.
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Gemäß einer Weiterbildung kann der Aufschlagsbereich an die Türöffnung angrenzen. Beispielsweise kann der Aufschlagsbereich in einem Bodenbereich eines Luftfahrzeugrumpfs angeordnet sein, während sich die Türöffnung in einem unteren Bereich des Luftfahrzeugrumpfs in der Nähe des Bodenbereichs befindet. In alternativen Weiterbildungen kann der Aufschlagsbereich jedoch ebenso mit einem Abstand zu der Türöffnung ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Aufschlagsbereich in einem Bodenbereich und/oder einem Flügelbereich des Luftfahrzeugs vorgesehen sein, während sich die Türöffnung in einem oberen oder zumindest beabstandeten Bereich des Luftfahrzeugrumpfs und/oder eines Flügels befindet.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Türöffnung in einem Rumpf des Luftfahrzeugs vorgesehen sein. Prinzipiell kann die Türöffnung jedoch ebenso in einem Flügel und/oder einem Flügelbereich des Luftfahrzeugs vorgesehen sein.
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Gemäß einer Weiterbildung kann der Aufschlagsbereich in einem Bodenbereich eines Rumpfs des Luftfahrzeugs vorgesehen sein. Insbesondere kann die unterste Rumpfsektion des Rumpfs einen Aufschlagsbereich bilden. Entsprechend kann die Lastübertragungsvorrichtung in diesem Bereich angeordnet und/oder mit diesem mechanisch, elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch gekoppelt sein.
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Gemäß einer Weiterbildung kann der Aufschlagsbereich in einem Flügelbereich des Luftfahrzeugs vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Luftfahrzeug als Nurflügler, Blended-Wing-Body- oder Hybrid-Wing-Body-Flugzeug oder ähnlich ausgebildet sein, wobei das Luftfahrzeug eine mehr oder weniger deutliche Abgrenzung zwischen einem Rumpf und Flügeln aufweisen kann. In einem Beispiel kann das Luftfahrzeug einen fließenden Übergang zwischen einem Rumpf und Flügeln aufweisen. In einem anderen Beispiel kann das Luftfahrzeug einen Tragflügel aufweisen, der sowohl als Rumpf als auch als Flügel dient. Beispielsweise kann das Luftfahrzeug in einer derartigen Ausbildung zuerst mit einem oder mehreren Flügeln aufschlagen, sodass der Aufschlagsbereich in einem Flügelbereich angeordnet sein kann. Prinzipiell kann der Aufschlagsbereich sowohl in einem Rumpfbereich als auch in einem Flügelbereich ausgebildet sein, insbesondere kann der Aufschlagsbereich von einem Rumpfbereich in einen Flügelbereich übergehen.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Verriegelung weiterhin eine Entriegelungssicherung umfassen. Die Entriegelungssicherung kann dazu ausgebildet sein, eine Entriegelung der Tür durch die Lastübertragungsvorrichtung zu blockieren und/oder freizugeben. In diesem Sinne kann vorgesehen sein, dass die entsprechende Tür nicht sofort mit dem Aufschlag vollständig entriegelt wird. Es kann vorgesehen sein, dass eine zusätzliche beispielsweise manuelle Entriegelung der Tür notwendig ist, um diese zu öffnen. Dies kann zum Beispiel über einen einfachen mechanischen Hebel realisiert werden, welcher auch unter starken Deformationen des Rumpfes bewegbar bleibt.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Entriegelungssicherung zur manuellen Betätigung ausgebildet sein.
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Gemäß einer Weiterbildung kann die Entriegelungssicherung als manueller Hebel ausgebildet sein.
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Gemäß einer Weiterbildung kann das Luftfahrzeug mit zumindest einem oberen Passagierdeck und einem unter dem zumindest einen oberen Passagierdeck angeordneten unteren Passagierdeck ausgebildet sein. Die Türöffnung kann zu dem unteren Passagierdeck hin in dem Luftfahrzeug ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Luftfahrzeug ein Großraumflugzeug oder ein Schmalrumpfflugzeug sein, welches ein oder zwei obere, durchgehende Passagierdecks aufweist und ein darunter liegendes unteres Passagierdeck, welches beispielsweise nicht durchgängig ist, sondern sich nur über einen Teil der Rumpflänge erstreckt (z.B. kann der untere Rumpfbereich in Längsrichtung in ein unteres Passagierdeck und ein sich daran anschließendes Frachtdeck eingeteilt sein). Somit kann das untere Passagierdeck insbesondere in einer unteren Hälft eines Rumpfs ausgebildet sein, in welchem sich für gewöhnlich ausschließlich ein Frachtdeck befindet.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
- Fig. la,b schematische Schnittansicht bzw. Seitenansicht eines Luftfahrzeugs mit einem System zur selbsttätigen Entriegelung einer Tür des Luftfahrzeugs bei einem Aufschlag des Luftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 1c schematische Seitenansicht des Luftfahrzeugs aus 1a mit einem System gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung;
- 2a-c schematische Schnittansichten des Systems aus Fig. la,b im Verlauf eines Aufschlags des Luftfahrzeugs; und
- 3a-d schematische Schnittansichten eines Entriegelungsvorgangs des Systems aus Fig. la,b.
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Die beiliegenden Figuren sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
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In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1a zeigt eine schematische Schnittansicht eines Luftfahrzeugs 100 mit einem System 10 zur selbsttätigen Entriegelung einer Tür 1 des Luftfahrzeugs 100 bei einem Aufschlag des Luftfahrzeugs 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1b zeigt das Luftfahrzeug 100 in einer schematischen Seitenansicht.
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Das dargestellte Luftfahrzeug 100 kann beispielsweise ein Passagierflugzeug, z.B. ein Großraumflugzeug, sein, welches einen Rumpf 2 mit einer darin befindlichen Passagierkabine mit zwei untereinander angeordneten Passagierdecks 11, 12 aufweist, einem oberen Passagierdeck 11 und einem unteren Passagierdeck 12. Anders als bei typischen Großraumflugzeugen ist das untere Passagierdeck 12 in dem gezeigten konkreten Beispiel in einer unteren Hälfte des Rumpfs 2 in Nähe zu einem Bodenbereich 17 des Rumpfs 2 angeordnet, einem Bereich somit, welcher für gewöhnlich einem Frachtdeck oder dergleichen vorbehalten ist. In diesem Beispiel kann sich das obere Passagierdeck 11 über die gesamte Längserstreckung des Rumpfs 2 ausdehnen. Das untere Passagierdeck 12 hingegen kann sich beispielsweise lediglich über einen Abschnitt des Rumpfs 2 in Längsrichtung erstrecken, sodass zumindest ein Abschnitt des Rumpfs 2 als Frachtdeck genutzt werden kann (hier nicht abgebildet). Die gezeigte Ausführung des Luftfahrzeugs 100 ist rein beispielhaft zu verstehen. Ebenso können beispielsweise weitere Passagierdecks vorgesehen sein, z.B. zwei obere Passagierdecks und ein unteres Passagierdeck. Ferner kann das Luftfahrzeug 100 als Schmalrumpfflugzeug oder allgemeines Passagierflugzeug ausgebildet sein. Prinzipiell sind ebenso Ausführungen der Erfindung vorgesehen, in welchen das Luftfahrzeug ein Nurflügler, Blended-Wing-Body- oder Hybrid-Wing-Body-Flugzeug oder dergleichen ist.
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Das obere Passagierdeck 11 umfasst in der in Fig. la,b dargestellten Ausführung eine Vielzahl von Sitzen 13, welche auf einem oberen Kabinenboden 14a befestigt sind, der wiederum auf einem oberen Querträger 16a in der üblichen Weise aufsitzt. Die gesamte Struktur wird des Weiteren von oberen Stützstreben 15a gehalten. In ähnlicher Weise umfasst das untere Passagierdeck 12 ebenfalls einen Vielzahl von Sitzen 13, die auf einem unteren Kabinenboden 14b über einem unteren Querträger 16b angebracht sind. Unterhalb des unteren Querträgers 16b sind eine Vielzahl von unteren Stützstreben 15b vorgesehen, die zur einer Verstärkung bzw. Versteifung des gesamten unteren Rumpfs 2 dienen. In diesem untersten Bereich des Rumpfs 2 können überdies weitere Verstärkungen und/oder Dämpfungssysteme vorgesehen sein (nicht eingezeichnet), um eine möglichst robuste Ausgestaltung des unteren Rumpfs 2 zu erreichen.
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Der Rumpf 2 ist mit einer Vielzahl von Türöffnungen 3 versehen, von denen eine beispielhaft in 1b dargestellt ist. Die gezeigte Türöffnung 3 ist zu dem unteren Passagierdeck 12 hin in dem Rumpf 2 ausgebildet. In jeder Türöffnung 3 ist jeweils eine Tür 1 an den Rumpf 2 angelenkt. Die gezeigte Tür 1 weist eine Verriegelung 4 auf, welche dazu ausgebildet ist, die Tür 1 in einem geschlossenen Gebrauchszustand mit dem Rumpf 2 zu verriegeln, z.B. während des Fluges. In der konkreten Ausführung nach Fig. la,b sind insgesamt fünf Verriegelungspunkte 8 vorgesehen, über die die Tür 1 mit dem Rumpf 2 verriegelt wird (zwei seitliche sowie drei untere Verriegelungspunkte 8). Dem Fachmann wird klar sein, dass eine Vielfalt von unterschiedlichen konkreten Konfigurationen der Verriegelung 4 und der Verriegelungspunkte 8 je nach Bedarf und Anwendungsfall möglich sind.
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Als ein alternatives Beispiel zeigt 1c ein entsprechendes System 10 in einer leicht abgewandelten Ausführung der Erfindung. In dieser konkreten Ausführung sind ebenfalls insgesamt fünf Verriegelungspunkte 8 vorgesehen, über die die Tür 1 mit dem Rumpf 2 verriegelt wird. Allerdings sind in diesem Fall neben zwei seitlichen Verriegelungspunkten 8 drei obere Verriegelungspunkte 8 vorgesehen. Die Tür 1 kann beispielsweise an einer unteren Seite in der Türöffnung 3 an den Rumpf 2 angelenkt sein, sodass die Tür 1 nach einer Entriegelung gewissermaßen automatisch aufgrund ihres Eigengewichts nach unten in einen geöffneten Zustand schwingt bzw. bewegt wird.
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Ein derartiger Rumpf 2 ist im Flug naturgemäß erheblichen Lasten und Beanspruchungen ausgesetzt. Verschiedene Kräfte und Momente sind hierbei zu berücksichtigen, etwa Querkräfte, Torsions- und Biegemomente usw. Außerdem werden auch durch den erheblichen Innendruck Kräfte ausgeübt. Sämtliche Öffnungen, z.B. Türöffnungen, in der Rumpfstruktur schwächen hierbei grundsätzlich die Belastbarkeit der Struktur. Aus diesem Grund ist es herkömmlich erforderlich, den Rumpf 2 um den Bereich der Öffnungen, d.h. in dem Bereich um den jeweiligen Ausschnitt im Rumpf, mit Aufdickungen und anderen Verstärkungen zu versehen. In einem gewichtsoptimierten Rumpf werden die Lasten insbesondere auch durch die bzw. von den Türen getragen bzw. weiterleitet, sowohl an den oberen und unteren Rändern als auch an den seitlichen Begrenzungen. Um eine Notfallentriegelung der Türen auch nach einem Aufschlag oder Einschlag oder dergleichen und einer dadurch möglicherweise bedingten Deformation der Türstruktur bzw. der Türmechanismen zu garantieren, wird zur Verstärkung der Türen mitunter ein erhebliches Materialgewicht verbaut. In einer Ausführungsform, wie sie in Fig. la,b gezeigt ist, ist der Bereich des unteren Passagierdecks 12 bei einem Aufschlag oder Aufprall des Luftfahrzeugs 100 in dem Bodenbereich 17 deutlich größeren Lasten ausgesetzt als das obere Passagierdeck 11. Entsprechend wird auch eine Tür 1, welche im Bereich des unteren Passagierdecks 12 ausgebildet ist, größeren Kräften und Momenten ausgesetzt sein, als eine Tür in einem höher gelegenen Bereich des Rumpfs 2. Bei einem derartigen Aufschlag wird der sich unterhalb des unteren Querträgers 16b befindende Bodenbereich 17 als erstes aufgrund der Einschlagskräfte verformt, während weiter entfernt liegende Bereiche des Rumpfs 2, z.B. der Bereich um die Tür 1, zumindest zunächst noch unbeeinflusst bleiben. Diese Tatsache macht sich die vorliegende Lösung für einen Verriegelungsmechanismus der Tür 1 zunutze.
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2a-c zeigen zur Erläuterung schematische Schnittansichten des Systems 10 aus Fig. la,b im Verlauf eines Aufschlags des Luftfahrzeugs 100. Die vorliegende Lösung sieht eine Verriegelung 4 mit einer Lastübertragungsvorrichtung 5 vor (vgl. 1a sowie 2a-c). Die Lastübertragungsvorrichtung 5 ist derart ausgebildet und mit einem Aufschlagsbereich 7 in dem Bodenbereich 17 des Rumpfs 2 gekoppelt, dass die Lastübertragungsvorrichtung 5 bei einem Aufschlag des Luftfahrzeugs 100 in dem Aufschlagsbereich 7 eine durch eine inwärtige Deformation des Aufschlagsbereichs 7 bedingte Deformationslast von dem Rumpf 2 an die Verriegelung 4 überträgt und dadurch die Tür 1 entriegelt. Der Aufschlagsbereich 7 kann hierbei an die Türöffnung 3 angrenzen. Prinzipiell ist es jedoch ebenso möglich, dass der Aufschlagsbereich 7 beabstandet von der Türöffnung angeordnet ist.
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Konkret ist die Lastübertragungsvorrichtung 5 vorliegend mechanisch mit einem als Hebel fungierenden Lastübertragungselement 19 ausgebildet, welches über ein Verbindungselement 18 an einen oder mehrere der Verriegelungspunkte 8 der Verriegelung 4 gekoppelt ist (vgl. 2a-c). Das Lastübertragungselement 19 ist an einem Drehpunkt 21 in einem Bereich des Rumpfs 2 abseits von dem Bodenbereich 17 angeordnet, d.h. in einem Bereich, welcher nicht unmittelbar verformt wird, und ragt in den Bodenbereich 17 derart hinein, dass es bei einer aufschlagsbedingten inwärtigen Deformation in das Innere des Rumpfs 2 hineinbewegt wird, wobei es um den Drehpunkt rotiert. Das Verbindungselement 18, z.B. eine Zugstange oder ein Zugkabel oder dergleichen, ist bezogen auf den Drehpunkt 21 versetzt an das Lastübertragungselement 19 gekoppelt, sodass das Verbindungselement 18 aufgrund der Rotation des Lastübertragungselements 19 nach unten zu dem Bodenbereich 17 hin gezogen wird. Diese Bewegung kann wiederum dazu genutzt werden, um einen Riegelmechanismus der Verriegelung 4 zu lösen, wie im Zusammenhang mit 3a-d im Folgenden erläutert wird.
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3a-d zeigen schematische Schnittansichten eines Entriegelungsvorgangs des Systems 10 aus Fig. la,b. Zu sehen ist beispielhaft ein Verriegelungspunkt 8 der an den Rumpf 2 angelenkten Tür 1, wobei die Außenseite des Luftfahrzeugs 100 durch die eingezeichnete Luftfahrzeughaut 20 angedeutet wird, entlang welcher sich die Hauptlasten während des Flugs ausbreiten. In der Schnittansicht entlang der Linie A-A ist die Verriegelung 4 im Detail zu sehen. Zunächst ist die Tür 1 mit dem Rumpf 2 über einen in einer Halterung 22 gelagerten Riegelbolzen 9 fest verriegelt (vgl. 3a). Der Riegelbolzen 9 ist mit dem Verbindungselement 18 der Lastübertragungsvorrichtung 5 aus 2a-c derart verbunden, dass der Riegelbolzen 9 aus der Verriegelung 4 gezogen wird, sobald die Lastübertragungsvorrichtung 5 aufgrund einer Deformation des Rumpfs 2 in dem Aufschlagsbereich 7 betätigt wird (vgl. 3b und c).
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Die Tür 1 wird hierdurch bereits frühzeitig in einer ersten Phase des Aufschlags entriegelt, wobei die Entriegelung unmittelbar durch die kinetische Aufschlagsenergie getrieben wird. Hierdurch kann die Tür deutlich weniger verstärkt ausgeführt werden als bei herkömmlichen Lösungen, da die Tür unabhängig von weiteren Verformungen bereits in der ersten Phase des Aufschlags entriegelt wird. Darüber hinaus werden keine speziellen Aktoren, Sensoren und/oder Steuervorrichtungen benötigt. Die dargestellte Lösung bietet vielmehr eine sehr einfach und robuste rein mechanische Lösung zur selbstätigen Entriegelung der Tür während eines Aufschlags.
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Die Verriegelung 4 umfasst in dieser Ausführung weiterhin eine Entriegelungssicherung 6. Die Entriegelungssicherung 6 ist als mechanischer Hebel dazu ausgebildet, eine Entriegelung der Tür 1 durch die Lastübertragungsvorrichtung 5 freizugeben bzw. zu blockieren. In 3a-c blockiert die Entriegelungssicherung 6 eine Entriegelung der Tür 1. Die Entriegelung wird erst in 3d manuell über eine Betätigung der Entriegelungssicherung 6 freigegeben, z.B. von Begleitpersonal des Luftfahrzeugs 100. Derart kann ein ungewünschtes, frühzeitiges Öffnen der Tür 1 verhindert werden.
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In der vorangegangenen detaillierten Beschreibung sind verschiedene Merkmale zur Verbesserung der Stringenz der Darstellung in einem oder mehreren Beispielen zusammengefasst worden. Es sollte dabei jedoch klar sein, dass die obige Beschreibung lediglich illustrativer, keinesfalls jedoch beschränkender Natur ist. Sie dient der Abdeckung aller Alternativen, Modifikationen und Äquivalente der verschiedenen Merkmale und Ausführungsbeispiele. Viele andere Beispiele werden dem Fachmann aufgrund seiner fachlichen Kenntnisse in Anbetracht der obigen Beschreibung sofort und unmittelbar klar sein.
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In einem Beispiel kann die Lastübertragungsvorrichtung beispielsweise nicht rein mechanisch sondern alternativ oder zusätzlich auch elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein Hydraulikzylinder durch eine inwärtige Deformation angetrieben werden, um damit wiederum einen Riegelmechanismus einer Verriegelung zu bedienen.
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Das Luftfahrzeug kann beispielsweise als Nurflügler, Blended-Wing-Body- oder Hybrid-Wing-Body-Flugzeug oder dergleichen ausgebildet sein, wobei ein Aufschlagsbereich in einem Rumpfbereich und/oder einem Flügelbereich angeordnet sein kann. Die Türöffnung kann beispielsweise ebenso in einem Flügel und/oder Flügelbereich des Luftfahrzeugs angeordnet sein.
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In der gezeigten Ausführungsform der Erfindung wird eine inwärtige Deformation des Aufschlagsbereichs ausgenutzt, um eine innerhalb eines Rumpfes angeordnete Lastübertragungsvorrichtung zu betätigen. Prinzipiell ist es alternativ möglich die Lastübertragungsvorrichtung zumindest teilweise außerhalb des Rumpfes anzuordnen.
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Beispielsweise kann die Lastübertragungsvorrichtung einen Hebel aufweisen, welcher von einem Aufschlagsbereich des Rumpfes von dem Rumpf nach außen hin absteht. Die Lastübertragungsvorrichtung kann derart ausgerichtet und ausgebildet sein, dass der Hebel bei einem Aufschlag des Luftfahrzeugs in dem Aufschlagsbereich direkt durch den Kontakt mit einem Untergrund oder dergleichen bewegt wird. Beispielsweise kann ein derartiger Hebel oder eine entsprechende Vorrichtung aufwärts bewegt werden und derart die Tür entriegeln.
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Die Ausführungsbeispiele wurden ausgewählt und beschrieben, um die der Erfindung zugrundeliegenden Prinzipien und ihre Anwendungsmöglichkeiten in der Praxis bestmöglich darstellen zu können. Dadurch können Fachleute die Erfindung und ihre verschiedenen Ausführungsbeispiele in Bezug auf den beabsichtigten Einsatzzweck optimal modifizieren und nutzen. In den Ansprüchen sowie der Beschreibung werden die Begriffe „beinhaltend“ und „aufweisend“ als neutralsprachliche Begrifflichkeiten für die entsprechenden Begriffe „umfassend“ verwendet. Weiterhin soll eine Verwendung der Begriffe „ein“, „einer“ und „eine“ eine Mehrzahl derartig beschriebener Merkmale und Komponenten nicht grundsätzlich ausschließen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Tür
- 2
- Rumpf
- 3
- Türöffnung
- 4
- Verriegelung
- 5
- Lastübertragungsvorrichtung
- 6
- Entriegelungssicherung
- 7
- Aufschlagsbereich
- 8
- Verriegelungspunkt
- 9
- Riegelbolzen
- 10
- System
- 11
- oberes Passagierdeck
- 12
- unteres Passagierdeck
- 13
- Sitz
- 14a
- oberer Kabinenboden
- 14b
- unterer Kabinenboden
- 15a
- obere Stützstrebe
- 15b
- untere Stützstrebe
- 16a
- oberer Querträger
- 16b
- unterer Querträger
- 17
- Bodenbereich
- 18
- Verbindungselement
- 19
- Lastübertragungselement
- 20
- Luftfahrzeughaut
- 21
- Drehpunkt
- 22
- Halterung
- 100
- Luftfahrzeug
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2644495 B1 [0002, 0003]
- EP 2944562 A2 [0002]
