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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Installieren von Systemkomponenten in einem Abschnitt eines Flugzeugrumpfes. Ferner betrifft die Erfindung ein Installationssystem zum Installieren von Systemkomponenten in einem Fl ugzeugrum pf.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die Installation von Systemkomponenten in einem Flugzeugrumpf erfolgt üblicherweise nach der Fertigung des Flugzeugrumpfes. Die einzelnen Systemkomponenten werden manuell in den Flugzeugrumpf gebracht und dort unter Verwendung von Werkzeugen und anderen Hilfsmitteln an vorgesehenen Orten befestigt. An einigen Einbauorten oder Abschnitten des Flugzeugrumpfes kann die Montage durch beengte Bauraumverhältnisse erschwert sein. Es ist etwa bekannt, in Verkehrsflugzeugen in einem Heckabschnitt des Flugzeugrumpfes Abwassertanks anzuordnen und mit entsprechenden Wasser-, Luft- und elektrischen Leitungen zu koppeln. Durch die Größe der Abwassertanks und die vergleichsweise geringe Höhe des Bauraums von weniger als 1,5 m ist es körperlich recht schwierig, die Montage durchzuführen. Dies bedingt weiterhin eine Erhöhung der Montagezeit, was sich nachteilig auf weitere in dem Flugzeugrumpf durchzuführende Installationsvorgänge auswirken kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Installieren von Systemkomponenten in einem Flugzeugrumpf vorzuschlagen, bei dem die Installation deutlich erleichtert wird und die Montagezeit verringert wird.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
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Es wird ein Verfahren zum Installieren von Systemkomponenten in einem Abschnitt eines Flugzeugrumpfs vorgeschlagen, das Verfahren aufweisend die Schritte des Bereitstellens mindestens einer an oder in dem Flugzeugrumpf zu befestigenden flächigen Strukturanordnung, des Befestigens von Systemkomponenten an der Strukturanordnung, des Koppelns von Systemleitungen mit den Systemkomponenten und Anordnen der Systemleitungen an der Strukturanordnung, des Positionierens der Strukturanordnung mit den daran angeordneten Systemkomponenten und Systemleitungen an einem vorgesehenen Einbauort der Strukturanordnung, und des mechanischen Koppelns der Strukturanordnung mit dem Flugzeugrumpf.
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Zunächst wird folglich eine an oder in dem Flugzeugrumpf zu befestigende, flächige Strukturanordnung bereitgestellt. Die Strukturanordnung kann als eine Anordnung aus einem oder mehreren Strukturbauteilen verstanden werden, die zusammen einen Teil einer Struktur ausbilden. Die Struktur kann grundsätzlich mehrere unterschiedliche Ausprägungen haben. Insbesondere kann die Struktur einen Teil einer im Inneren des Flugzeugrumpfes angeordneten Primär- oder Sekundärstruktur bilden oder an einem außerhalb der Primärstruktur liegenden Strukturabschnitt positioniert sein.
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Die Strukturanordnung könnte etwa Querträger umfassen, die parallel zueinander entlang einer Längsachse des Flugzeugrumpfes angeordnet werden und Fußbodenträger oder Fußbodenschienen tragen. Andererseits kann die Strukturanordnung auch einen Teil einer Außenhaut oder einer äußeren Verkleidung umfassen, welche zumindest lokal mit Versteifungsbauteilen ausgestattet ist. Ein Beispiel könnte etwa eine Verkleidung eines Flügel-Rumpf-Übergangs sein, das auch unter dem Begriff „belly fairing“ bekannt ist.
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Das Ziel ist folglich, eine eigenstabile Basis für eine Installation von Systemkomponenten außerhalb des Flugzeugrumpfes bereitzustellen, so dass an dieser die Systemkomponenten anbringbar sind. Die Installation erfordert keine Arbeiten an beengten Bauräumen und kann deutlich ergonomischer durchgeführt werden als bei bekannten Verfahren, da die Basis zur Installation außerhalb des Flugzeugrumpfs angeordnet ist.
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Der Schritt des Befestigens von Systemkomponenten an der Strukturanordnung umfasst das Positionieren und Befestigen der Systemkomponenten direkt an der Strukturanordnung. In bekannten Flugzeugen werden viele Systeme unter anderem an der Primärstruktur angeordnet, etwa an Rumpfspanten und/oder Stringern. Sie sind folglich im Innenraum an radial äußeren Bereichen angebracht. Je nach Ausführung der Strukturanordnung kann allerdings bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch eine abweichende Konstruktion resultieren, wenn die flächige Strukturanordnung nicht an oder in der radial außen liegenden Primärstruktur liegt.
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Gleiches gilt für das Koppeln von Systemleitungen mit den Systemkomponenten und das Anordnen der Systemleitungen an der Strukturanordnung. Die Systemleitungen können unterschiedlich ausgeformt sein und werden ebenso mit der Strukturanordnung verbunden. Die Strukturanordnung mit den Systemkomponenten und den Systemleitungen bildet damit eine eigenständige Einheit mit an der Strukturanordnung betreibbaren Systemkomponenten als Modul. Dieses kann durch das Positionieren der Strukturanordnung mit den daran angeordneten Systemkomponenten und Systemleitungen an einem vorgesehenen Einbauort der Strukturanordnung positioniert werden. Wie vorangehend dargestellt kommen verschiedene Einbauorte in Betracht.
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Das mechanische Koppeln der Strukturanordnung mit dem Flugzeugrumpf ist als abschließender Schritt der einzige Verfahrensschritt, der direkt innerhalb des Flugzeugrumpf ausgeführt werden muss. Der von dem Montagepersonal zu bewältigende Aufwand kann jedoch im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren deutlich reduziert werden. Das mechanische Koppeln der Strukturanordnung mit dem Flugzeugrumpf kann insbesondere das Befestigen von dedizierten Tragstrukturen mit Anwendungspunkten der Flugzeugstruktur umfassen. Von der Strukturanordnung, an der die Systemkomponenten befestigt sind, können sich Profilträger, Stangen oder andere Einrichtungen erstrecken, welche nach dem Positionieren der Strukturanordnung mit dem Flugzeugrumpf zu verbinden sind. Dies kann insbesondere das Anbinden an Rumpfspanten betreffen.
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Das Koppeln der Strukturanordnung mit dem Flugzeugrumpf kann durch eine automatische oder automatisierbare Vorrichtung erfolgen.
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Das Bereitstellen der Strukturanordnung kann in einer vorteilhaften Ausführungsform das Verbinden mehrerer Strukturbauteile zu einer zusammenhängenden kompakten, starren Strukturanordnung aufweisen. Eine solche ist insbesondere im nicht-installierten Zustand eigenstabil und kann eine Grundlage für den Aufbau eines Systems aus mehreren Systemkomponenten darstellen. Mehrere Strukturbauteile können zu einer flächigen Strukturanordnung zusammengesetzt werden, was sämtliche herkömmlichen Verbindungsverfahren und Strukturbauteile beinhalten kann. Die Strukturbauteile können Profilträger oder Profilschienen aufweisen, die in einem bestimmten Gitter angeordnet und verbunden werden können.
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Die mindestens eine Strukturanordnung kann eine Fußbodenstruktur für einen Kabinenfußboden oder einen Frachtraumfußboden aufweisen. Eine solche Struktur ist gekennzeichnet durch eine Reihe von Querträgern, die parallel zueinander angeordnet werden und im eingebauten Zustand beispielsweise zwischen lateralen, außenliegenden Seiten eines Spantes verlaufen. Die Abstände der Querträger zueinander sind folglich bevorzugt von den Abständen zwischen aufeinanderfolgenden Spanten bestimmt. Um eine zusammenhängende Struktur auszubilden, können Längsträger eingesetzt werden, die die voneinander beabstandeten Querträger überdecken und miteinander verbinden. Folglich ist die Strukturanordnung als Basis für ein vollständig ausgestattetes Modul in Form eines Fußbodenteilstücks ausgebildet. Systemkomponenten, welche üblicherweise an Spanten oder zumindest an einer Unterseite einer Primärstruktur des Flugzeugs eingesetzt werden, sind nun an einer Unterseite eines Fußbodens angeordnet. Demgemäß kann es erforderlich sein, für die Befestigung der Systemkomponenten andere Halter zu verwenden, als derzeit im Stand der Technik üblich. Auch die Systemleitungen können sich nun entlang der Strukturanordnung erstrecken statt an einer Unterseite des Rumpfes.
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Das Befestigen von Systemkomponenten kann außerdem das Befestigen der Systemkomponenten an einer Unterseite der Fußbodenstruktur aufweisen. Dies kann das Anordnen von Haltern aufweisen, die an den Systemkomponenten angebracht werden, um anschließend mit der Fußbodenstruktur verbunden zu werden oder umgekehrt. Die Halter sind dabei an die Fußbodenstruktur anzupassen, um eine sichere und zuverlässige Halterung zu erreichen.
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Das Anordnen der Systemleitungen an der Strukturanordnung weist das Anordnen der Systemleitungen an einer Unterseite der Fußbodenstruktur auf. Damit kann, wie vorangehend ausgeführt, ein eigenständig betreibbares Modul realisiert werden. Die Anbindung an die Unterseite der Fußbodenstruktur reduziert weiter den direkten Aufwand in dem beengten Bauraum und erlaubt weiter, die Systemkomponenten außerhalb des Flugzeugrumpfes testen zu können.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die mindestens eine Strukturanordnung eine Verkleidungsstruktur für einen Flügel-Rumpf-Übergang aufweisen. Eine solche Verkleidungsstruktur ist bei Verkehrsflugzeugen unterhalb eines Flügelkastens angeordnet und kann eine Reihe von Komponenten abdecken, die dort installiert werden. Insbesondere könnten die Systemkomponenten hydraulische Einrichtungen aufweisen. Der verfügbare Bauraum ist auch dort so begrenzt, dass keine normale Stehhöhe erreicht wird und Arbeiten in diesem Bereich erschwert werden. Die Anordnung und das Befestigen von Systemkomponenten kann sich folglich darauf beziehen, dass Systemkomponenten direkt an einer Verkleidungsstruktur angeordnet werden, um die gesamte Verkleidungsstruktur dann an dem Rumpf anzuordnen und zu befestigen.
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Da die Verkleidungsstruktur üblicherweise den Flugzeugrumpf nach unten hin abschließt, ist das Anordnen der Systemkomponenten an der Oberseite der Verkleidungsstruktur bevorzugt.
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Das Positionieren der Strukturanordnung kann das Einschieben der Strukturanordnung an einer Tragschiene in den Flugzeugrumpf aufweisen. Die Tragschiene kann so ausgeführt sein, dass sie zumindest einseitig, d.h. an einem Ende, an einem Boden einer Werkshalle befestigt ist oder fest aufliegt. Das entgegengesetzte Ende kann frei in einen geöffneten Rumpfabschnitt eintragen und so positioniert werden, dass die Strukturanordnung mit dem daran angeordneten Systemkomponenten entlang der Tragschiene an den vorgesehenen Einbauort in dem Flugzeugrumpf verfahren werden kann. Alternativ dazu kann sich die Tragschiene auch vollständig durch den betreffenden Rumpfabschnitt erstrecken und an beiden Enden befestigt sein. Die Tragschiene weist zumindest lokal ein Schienenprofil auf, an dem auf Rollen gelagerte Läufer, welche die Strukturanordnung tragen, verschoben werden können. Hierdurch können großformatige Bauabschnitte in den Flugzeugrumpf eingebracht und dort befestigt werden, ein bereits vorhandener Fußboden oder eine ähnliche, flächige Struktur ist für den Transport und das Positionieren nicht notwendig.
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Die Läufer können dazu ausgebildet sein, die Strukturanordnung in einem selektiv veränderbaren Abstand zu haltern. Beispielsweise kann jeder Läufer einen Seilzug aufweisen, durch den die betreffende Strukturanordnung schwerkraftgetrieben abgesenkt werden kann oder durch aktives Einleiten von Zugkraft gehoben werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das mechanische Koppeln das Verbinden von Tragstrukturelementen mit dem Flugzeugrumpf auf. Die Tragstrukturelemente können als Strukturelemente verstanden werden, die an der flächigen Strukturanordnung befestigt sind und sich von dieser zu dem übrigen Teil des Flugzeugrumpfes hin erstrecken. Im Beispiel des Fußbodenabschnitts können längliche Tragstrukturelemente an einer Unterseite der Strukturanordnung angeordnet sein, die sich im Wesentlichen senkrecht dazu erstrecken. Die Tragstrukturelemente können so dimensioniert sein, dass sie direkt mit Spanten oder anderen Elementen an einer radial außen liegenden Seite des Innenraums des Flugzeugrumpfes verbunden werden können. Das Koppeln kann ferner das Ausgleichen von Maßtoleranzen an einer Verbindungsstelle zwischen den Tragstrukturelementen und dem Flugzeugrumpf beinhalten. Hierzu könnten verschiedene Verfahren in Betracht gezogen werden, die etwa die Verwendung von Exzenterbuchsen und einer geeigneten Verschraubung umfassen. Besonders hervorzuheben ist die Tatsache, dass sämtliche toleranzausgleichenden Maßnahmen zur Anbindung der Systemkomponenten direkt an der Fußbodenstruktur bzw. der flächigen Strukturanordnung durchgeführt werden. Ein Toleranzausgleich wird folglich von dem Einbauort an dem Flugzeugrumpf in die flächige Strukturanordnung und damit bei der Montage außerhalb des Flugzeugrumpfes verlagert.
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Das Anordnen der Systemleitungen an der Strukturanordnung weist bevorzugt das Anordnen der Systemleitungen an derselben Seite der Strukturanordnung auf, wie das Befestigen der Systemkomponenten. Damit wird unabhängig von der Art und Ausführung der Strukturanordnung sichergestellt, dass das durch die mit Systemkomponenten versehene Strukturanordnung ein eigenständiges, in sich geschlossenes Modul ausbildet.
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Das Verfahren kann ferner den Schritt des Aufhängens der Strukturanordnung an einem Montagegestell und des Schwenkens der Strukturanordnung an dem Montagegestell von einer Montageposition in eine Installationsposition aufweisen. Die Montageposition kann damit sehr ergonomisch gewählt werden. Es ist denkbar, dass ein selektives Einstellen der Montageposition erfolgen kann, um in aufeinanderfolgenden Bauschritten eine Nachführung der Montageposition zu erlauben.
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Bevorzugt weist das Verbinden der Tragstrukturelemente mit dem Flugzeugrumpf und der mindestens einen Strukturanordnung das Ausgleichen von fertigungsbedingten Toleranzen durch Anpassen von Verbindungspositionen auf. Die Verbindungspositionen können unter anderem durch einstellbare Schraubverbindungen eingestellt werden, die drehbare Exzenterbuchsen einsetzen. Andere Varianten sind nicht ausgeschlossen.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Systemmodul zur Integration in einen Flugzeugrumpf, das Systemmodul aufweisend mindestens eine Systemkomponente, mindestens eine Systemleitung und eine flächige Strukturanordnung in Form einer Fußbodenstruktur für eine Passagierkabine oder einen Frachtraum oder in Form einer Verkleidungsstruktur für einen Flügel-Rumpf-Übergang, wobei die mindestens eine Systemkomponente und die mindestens eine Systemleitung direkt an der Strukturanordnung befestigt sind und ein zusammenhängendes Modul ausbilden, das mit einem Flugzeugrumpf zum Ausbilden eines Abschnitts eines darin angeordneten Fußbodens oder eines Flügel-Rumpf-Übergangs koppelbar ist. Das Systemmodul ist folglich eine zusammenhängende Einheit aus der Strukturanordnung und den Systemkomponenten, die mit den notwendigen Systemleitungen gekoppelt sind. Im Rahmen des vorangehend dargestellten erfindungsgemäßen Verfahrens wird also das Systemmodul in den Flugzeugrumpf eingebracht.
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Die Systemkomponenten können mindestens ein Element aus einer Gruppe von Systemkomponenten aufweisen, die Gruppe aufweisend:
- - mindestens einen Abwassertank,
- - mindestens einen Wassertank,
- - mindestens einen Treibstofftank,
- - mindestens eine Komponente eines Hydrauliksystems,
- - mindestens ein Elektronikgerät,
- - mindestens einen Aufnahmerahmen für Elektronikgeräte, und
- - mindestens eine Komponente eines Klimatisierungssystems.
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Es sind selbstverständlich noch andere Systemkomponenten denkbar, die insbesondere in beengten Räumen in das Flugzeug zu integrieren sind.
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Die Erfindung könnte ferner ein Installationssystem betreffen, welches eine Auswahl von Strukturkomponenten zum Ausbilden einer Strukturanordnung, ein Montagegestell und eine Tragschiene mit den vorangehend dargestellten Läufern aufweist. Damit kann eine Strukturanordnung bereitgestellt und mit Systemkomponenten bestückt werden, um anschließend in den Flugzeugrumpf eingebracht zu werden.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Flugzeug, das einen Flugzeugrumpf mit einer Primärstruktur, und mindestens ein in einem Abschnitt des Flugzeugrumpfs mit der Primärstruktur verbundenes Systemmodul aufweist. Die Bereitstellung und Installation ist dabei nach der vorangehend angegebenen Weise durchgeführt.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.
- 1a bis 1d zeigen einige Schritte eines Verfahrens zum Installieren von Systemkomponenten in einem Abschnitt eines Flugzeugrumpfs.
- 2a und 2b zeigen das Bereitstellen einer Strukturanordnung zur Anordnung von Systemkomponenten.
- 3 zeigt eine Anbindung der Strukturanordnung in einem Flugzeugrumpf.
- 4a bis 4c zeigen beispielhaft eine Strukturanordnung in Form eines Fußbodenabschnitts mit daran angeordneten Systemkomponenten.
- 5 zeigt ein weiteres Beispiel einer Strukturanordnung in Form eines Fußbodenabschnitts zur Integration in einem vorderen Abschnitt eines Flugzeugrumpfs.
- 6 zeigt ein Beispiel einer Strukturanordnung in Form eines Verkleidungsabschnitts für einen Flügel-Rumpf-Übergang.
- 7 zeigt schematisch ein Montagegestell zur Bereitstellung einer Strukturanordnung und der Installation von Systemkomponenten.
- 8 zeigt ein Verfahren zum Installieren von Systemkomponenten in einer schematischen, blockbasierten Darstellung.
- 9 zeigt schließlich ein Flugzeug mit einem Flugzeugrumpf und einem Abschnitt, in dem eine Strukturanordnung mit installierten Systemkomponenten angeordnet ist.
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DETAILLIERTE DARSTELLUNG EXEMPLARISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In den 1a bis 1d werden einige Schritte eines Verfahrens zum Installieren von Systemkomponenten 2 in einem Abschnitt eines Flugzeugrumpfs 4 dargestellt. In den weiter nachfolgenden Figuren werden zusätzlich weitere Schritte gezeigt.
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1a zeigt einen Heckabschnitt des Flugzeugrumpfs 4, der sich entgegen einer Längsrichtung x verjüngt. Es ist eine Reihe von Fensteröffnungen 6 gezeigt, die den Verlauf einer Passagierkabine andeuten, welche mit einem Fußboden auszustatten ist. Die Systemkomponenten 2 werden unterhalb des Fußbodens angeordnet und dort mit dem Flugzeugrumpf 4 verbunden. Aufgrund der vorgesehenen Position in einem hintersten Abschnitt des Flugzeugrumpfs 4 und aufgrund der Verjüngung ist an dieser Stelle unterhalb des Fußbodens keine Stehhöhe für Montagepersonal gegeben und bei üblichen Montageverfahren wird die Montage körperlich durch die vorhandene Enge deutlich erschwert.
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Zur Erleichterung der Montage wird erfindungsgemäß eine flächige Strukturanordnung 8 eingesetzt, die in dem vorliegenden Fall als eine Fußbodenstruktur ausgebildet ist. An einer Unterseite 7 der Strukturanordnung 8 sind die Systemkomponenten 2 angeordnet und fest mit dieser durch verschiedene Halter verbunden, welche in weiter nachfolgenden Figuren zu sehen sind. Hierdurch wird ein zusammenhängendes Systemmodul 9 ausgebildet, das mit dem Flugzeugrumpf 4 koppelbar ist. Das gezeigte Systemmodul 9 bildet weiterhin einen Abschnitt eines in dem Flugzeugrumpf 4 angeordneten Fußbodens aus.
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Eine Tragschiene 10 ragt durch den Flugzeugrumpf 4 und erlaubt eine verschiebbare Lagerung von Läufern 12. Die Läufer 12 können mehrere Rollen aufweisen, die an einem Schienenprofil an der Tragschiene 10 entlang rollen können. Durch die gezeigte Anordnung der Tragschiene 10 durch den Flugzeugrumpf kann folglich eine Verschiebung der Läufer 12 entlang der Längsachse x durchgeführt werden. Hier wird nun die Strukturanordnung 8 angeordnet und kann entlang der Längsachse verschoben werden.
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In 1b wird gezeigt, dass die Strukturanordnung 8 mit den daran angeordneten Systemkomponenten 2 an der Tragschiene 10 entlang in den Flugzeugrumpf 4 geschoben wird, bis zumindest entlang der Längsrichtung x des Flugzeugrumpfs 4 eine vorbestimmte Position erreicht ist. Diese kann also der Endposition in x-Richtung entsprechen.
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In 1c ist die Strukturanordnung 8 in eine Endposition gebracht, die beispielhaft in der Vertikalen etwas weiter von der Tragschiene 10 beabstandet ist. Wie in 1d angedeutet können dann Tragstrukturelemente 14 zur Verbindung der Strukturanordnung 8 mit dem Flugzeugrumpf 4 eingesetzt werden. Die Tragstrukturelemente 14 sind beispielhaft als Stangen oder Profilträger ausgeführt, welche besonders dazu geeignet sind, die Lasten einer Fußbodenstruktur in eine Primärstruktur des Flugzeugrumpfs 4 einzuleiten. Die Primärstruktur kann dabei insbesondere Rumpfspante 16 sowie hier nicht dargestellte, parallel zu der Längsachse x verlaufende Stringer umfassen. Die Tragstrukturelemente 16 können unter anderem auch als hohle, aus einem Verbundwerkstoff hergestellte Stangen ausgeführt sein, die mit Gelenkköpfen ausgestattet sind und ein besonders niedriges Gewicht aufweisen.
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2a zeigt exemplarisch mehrere mögliche Strukturanordnungen 8, 18, 20, 22 und 24, die für die Anordnung von Systemkomponenten 2 geeignet wären. Selbstverständlich ist dies nicht erschöpfend und kann beliebig ergänzt werden. Während die Strukturanordnungen 8, 18, 20 und 24 jeweils mit Tragstrukturelementen 14 ausgestattet werden können, kann die Strukturanordnung 22 zu einer Verkleidungsstruktur für einen Rumpf-Flügel-Übergang 26 im Bereich eines Flügelkastens 28 gehören.
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In 2b wird die Strukturanordnung 8 in einer etwas vergrößerten Darstellung gezeigt. Hier ist ersichtlich, dass die Strukturanordnung 8 aus mehreren parallel zueinander angeordneten Querträgern 30 besteht, die mithilfe von Längsversteifungselementen 32, welche auch Fußbodenschienen 38 umfassen können, miteinander verbunden sind. Die Strukturanordnung 8 ist folglich starr und eigenstabil, so dass sie als eine Basis zur Anordnung der Systemkomponenten 2 verwendbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Bereitstellung der flächigen Strukturanordnung folglich das Verbinden mehrerer Querträger 30 mithilfe von Längsversteifungselementen 32 umfassen.
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Zur Befestigung der Strukturanordnung 8 bzw. des Systemmoduls 9 an dem Flugzeugrumpf 4, zum Beispiel an Rumpfspanten 16, können, wie in 3 angedeutet, Schraubelemente 34 eingesetzt werden. Diese können toleranzausgleichende Eigenschaften aufweisen. Ebenso können die Tragstrukturelemente 14 über toleranzausgleichende Verschraubungen 36 mit der Strukturanordnung 8 gekoppelt werden. Ziel ist, fertigungsbedingte Toleranzen des Flugzeugrumpfs 4 durch Verschraubungen 34 und 36 oder andere Einrichtungen bei der Anbindung der Strukturanordnung 8 ausgleichen zu können, während Toleranzen bezüglich des Einbaus von Systemkomponenten 2 vollständig innerhalb der Strukturanordnung 8 ausgeglichen werden. In 3 wird beispielhaft die Strukturanordnung 8 bzw. das Systemmodul 9 in einer Vorderansicht in einem installierten Zustand gezeigt. Hier wird ein Querträger 30 dargestellt, der mit Fußbodenschienen 38 und anderen Längsversteifungselementen 32 ausgestattet ist. Auf diesen sind Fußbodenplatten 40 angeordnet, welche nach Installation der Strukturanordnung 8 einen Fußboden ausbilden.
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4a zeigt eine Gegenüberstellung der Installation von Systemkomponenten 2 im Stand der Technik (I) und mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens (II). In der oberen Darstellung I weisen sämtliche Systemkomponenten 2 mechanische Halter 42 auf, die mit Rumpfspanten 16 verbunden sind. Sämtliche Systemkomponenten sind folglich in den Flugzeugrumpf 4 einzubringen und insbesondere liegend an Rumpfspanten 16 anzuordnen und anschließend mit Systemleitungen zu verbinden.
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Im Falle des vorangehend gezeigten Beispiels mit einer Fußbodenstruktur als Strukturanordnung 8 zum Ausbilden eines Systemmoduls 9 sind allerdings modifizierte Halter 44 erforderlich, mit denen die Systemkomponenten 2 mit der Strukturanordnung 8 zu verbinden sind. Folglich kann zwar ein grundlegender räumlicher Aufbau der Systemkomponenten 2 übernommen werden, doch sämtliche Halter 44 sind für die Befestigung an der Unterseite 7 der Strukturanordnung 8 in Form einer Fußbodenstruktur ausgelegt. Es ist nun jedoch nicht mehr notwendig, fertigungsbedingte Toleranzen von Rumpfspanten 16 mit Haltern auszugleichen, da die Strukturanordnung 8 mit daran angeordneten Systemkomponenten 2 als vollständiges, fertiges Systemmodul 9 in den Flugzeugrumpf 4 eingeschoben wird und als Ganzes über toleranzausgleichende Maßnahmen mit den Rumpfspanten 16 zu verbinden ist.
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Gleiches gilt für die Darstellungen in 4b. Hier wird eine Anordnung von Systemleitungen 45 im Stand der Technik (I) gezeigt, die sich zu einem großen Teil entlang von Rumpfspanten 16 erstrecken. In der darunter liegenden Darstellung (II) sind Systemleitungen 46 räumlich anders verteilt. Diese erstrecken sich zu einem großen Teil über die Strukturanordnung 8 und verlaufen von dort zu den Systemkomponenten 2.
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In 4c werden beispielhaft Abwassertanks als Systemkomponenten 2 gezeigt, die mit verschiedenen Systemleitungen verbunden sind. Auch hier wird eine verbreitete Anordnung von Haltern 42 in einer oberen Darstellung gezeigt (I), während die Anordnung von Haltern 44 nach der erfindungsgemäßen Ausführung (II) analog zu 4a dargestellt ist. Während die Position der Abwassertanks 2 praktisch unverändert bleibt, kann es sinnvoll sein, einzelne Peripheriegeräte, wie etwa Pumpen 48 und ähnliches, zu versetzen. In der Darstellung II sind etwa die Pumpen 48 direkt an der Strukturanordnung 8 platziert und sind mit den Abwassertanks 2 verbunden.
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5 zeigt eine andere Variante, bei der eine Strukturanordnung 50 an einer Unterseite 51 mit Avionics-Geräten 52 als Systemkomponenten ausgestattet ist und als Systemmodul 53 in einen vorderen Abschnitt des Flugzeugrumpfs 4 eingefahren wird. In dem sogenannten Avionics-Compartment 54 ist ebenso ein recht geringer Bauraum zum Unterbringen von Montagepersonal vorhanden und die Montage kann durch Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte deutlich erleichtert werden.
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6 zeigt sehr schematisch eine Strukturanordnung 56, die für einen Flügel-Rumpf-Übergang 26 einsetzbar ist. Die Strukturanordnung 56 trägt an ihrer Oberseite 58 mehrere Systemkomponenten 60, die fest mit der Strukturanordnung 56 an ihrer Oberseite verbunden sind. Zur Befestigung eines resultierenden Systemmoduls 61 dienen Tragstrukturelemente 62, die lediglich der Vollständigkeit halber und sehr schematisch dargestellt sind. Damit kann die Strukturanordnung 56 an dem restlichen Flugzeugrumpf 4 befestigt werden, nachdem sie in der gewünschten Position platziert wurde.
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7 zeigt sehr schematisch ein Montagegestell 64, das in der Lage ist, die Strukturanordnung 8 (oder eine andere) zu tragen und von einer Montageposition in eine Installationsposition zu schwenken. Die Montageposition kann etwa dazu eingenommen werden, die Strukturanordnung 8 an sich bereitzustellen und dabei die Querträger 30 mit den Längsversteifungselementen 32 und den Fußbodenschienen 38 zu verbinden. Die Installationsposition kann hiervon abweichen und dient der Unterstützung der Installation von Systemkomponenten 2 zur Ausbildung des Systemmoduls 9. Je nach Größe der Strukturanordnung und Fortschritt der Installation kann die Installationsposition bedarfsweise angepasst werden.
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8 zeigt ein schematisch dargestelltes Verfahren 66 zum Installieren von Systemkomponenten in einem Abschnitt eines Flugzeugrumpfs. Exemplarisch weist das Verfahren die Schritte des Bereitstellens 68 mindestens einer an oder in dem Flugzeugrumpf zu befestigenden flächigen Strukturanordnung, des Befestigens 70 von Systemkomponenten an der Strukturanordnung, des Koppelns 72 von Systemleitungen mit den Systemkomponenten und des Anordnens 74 der Systemleitungen an der Strukturanordnung, des Positionierens 76 der Strukturanordnung mit den daran angeordneten Systemkomponenten und Systemleitungen an einem vorgesehenen Einbauort der Strukturanordnung, und des mechanischen Koppelns 78 der Strukturanordnung mit dem Flugzeugrumpf auf. Das Bereitstellen der Strukturanordnung kann das Verbinden 80 mehrerer Strukturbauteile zu einer zusammenhängenden, starren Strukturanordnung aufweisen.
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Schließlich zeigt 9 ein Flugzeug 82 mit einem Flugzeugrumpf 4, der beispielhaft in einem hinteren Bereich ein Systemmodul 9 aufweist. Die Installation der Systemkomponenten 2 ist dabei wie vorangehend beschrieben durchgeführt. Auch in dem Flügel-Rumpf-Übergang 26 kann das Systemmodul 61 angeordnet sein. In dem Avionics-Compartment 54 kann das Systemmodul 53 vorliegen.
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Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt, und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
