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Die Erfindung betrifft ein Frachtdeck eines Flugzeugs sowie Verfahren zur Herstellung eines Frachtdecks.
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Ladung, die durch eine Tür in den Frachtraum eines Flugzeugs eingebracht wird, muss in diesem Frachtraum weiterbefördert und im Frachtraum gesichert werden. Der Boden eines solchen Frachtraumes, der Teil des Frachtdecks ist, ist vorzugsweise modular aufgebaut, wie dies beispielsweise aus der
EP 1 646 556 B1 bekannt ist. Der Frachtraumboden umfasst häufig eine Vielzahl von Paneelen, die zwischen Funktionseinheiten des Frachtdecks angeordnet sind und Bereiche, die nach unten hin offen sind, verschließen.
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Ein weiterer modular aufgebauter Boden eines Frachtdecks ist beispielsweise aus der
DE 10 2018 108 950 B3 bekannt.
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Ein wesentliches Problem bei der Konstruktion eines Frachtdecks besteht aus den gegensätzlichen Forderungen nach großer Stabilität und geringem Gewicht. Darüber hinaus dürfen weder die einzelnen Bauelemente noch der Einbau derselben allzu aufwendig sein, da dies die Kosten erhöht.
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Weiterhin soll das Frachtdeck wasserdicht sein sowie das (schnelle) Ausbreiten eines Feuers oder von Rauch, beispielsweise ausgehend von der Bilge, verhindern. In Bezug auf die Wasserdichtigkeit soll zumindest gewährleistet werden, dass der Eintritt von Flüssigkeiten an definierten Stellen erfolgt.
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Weiterhin ist es bei verschiedenen Frachtdecks notwendig, dass das Bodenpersonal Zugang zu der Fracht und den Funktionseinheiten des Frachtdecks erhält. Beispielsweise kann es beim Be- und Entladen notwendig sein, dass einzelne Riegel auf dem Frachtdeck manuell aufgestellt oder abgesenkt werden. Hierfür ist es notwendig, begehbare Flächen vorzusehen, die es ermöglichen, zumindest eine Person sicher zu tragen. Da ein Absturz von dem Frachtdeck in die Bilge oder in einem unterhalb des Frachtdecks befindlichen Frachtraum Gefahr für Leib und Leben darstellt, muss ein Frachtdeck in geeigneter Weise abgesichert sein.
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Sowohl für die Herstellung wie auch für die Montage von Frachtraumböden gilt, dass diese möglichst einfach sein soll.
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Aus der
DE 10 2020 203 231 A1 ist beispielsweise ein Frachtraumboden mit einer robusten und kostengünstigen Bodenplatte bekannt, die automatisiert herstellbar ist. Ein weiterer Boden für ein Luftfahrzeug ist in der
DE 10 2019 132 513 A1 beschrieben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Frachtdeck mit Bodenpaneelen aufzuzeigen, das die eingangs beschriebenen Probleme ausräumt bzw. die genannten Anforderungen optimal löst. Insbesondere soll ein Frachtdeck sowie ein Herstellungsverfahren für ein entsprechendes Frachtdeck beschrieben werden, das einfach und hoch funktional bzw. effizient ist. Das Frachtdeck soll bei geringem Gewicht eine hohe Stabilität und Wasserfestigkeit bzw. Wasserundurchlässigkeit haben. Das Frachtdeck soll eine Abschottungsfunktion gegen Gase, die unterhalb des Frachtdecks vorhanden sein können, sowie gegen die Ausbreitung eines Feuers bereitstellen. Diese Eigenschaften sollen gepaart sein mit geringen Herstellungs- und Einbaukosten.
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Die Aufgabe wird durch ein Frachtdeck nach Anspruch 1 oder 2, ein Flugzeug nach Anspruch 11 sowie ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 12 gelöst.
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Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Frachtdeck eines Flugzeugs gelöst, das eine Reihe von sich in Längsrichtung erstreckende Funktionseinheiten, beispielsweise Rollenbahnen, Lochschienen, Befestigungsriegel und/oder Befestigungsösen umfasst. Diese Funktionseinheiten können Zwischenabschnitte begrenzen, wobei in mindestens einem der Zwischenabschnitte mindestens ein Dünnpaneel vorgesehen ist, das eine Maximaldicke von kleiner als 3 mm, insbesondere von kleiner als 2 mm hat und/oder ein Gewicht von weniger als 1,5 kg/m2 Fläche des Dünnpaneels. Das Dünnpaneel kann dazu dienen, das Frachtdeck abzusichern. Zum einen kann es bei äußerst geringem Gewicht verhindern, dass Personal abstürzt. Zum anderen kann es die Ausbreitung von Feuer, Rauch und Gasen zumindest zeitweise unterbinden oder verlangsamen. Weiterhin kann eine Fläche aus Dünnpaneelen Flüssigkeit auf dem Frachtdeck gezielt ableiten.
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Ein Aspekt der Erfindung kann darin bestehen, dass die Dünnpaneele sehr dünn ausgestaltet sind. Das heißt, dass sie eine geringe Dicke aufweisen. Die genannte Maximaldicke kann als die Dicke verstanden werden, die über die gesamte Fläche des jeweiligen Dünnpaneels maximal gemessen wird. Alternativ kann die Dicke als die Dicke verstanden werden, die über mehr als 50% der Fläche gemessen wird. Die entsprechende Dicke kann kleiner als 3 mm sein. In einer Ausführungsform ist sie kleiner als 2 mm oder sogar kleiner als 1 mm.
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Weiterhin soll das jeweilige Dünnpaneel ein sehr geringes Gewicht haben. Das Gewicht kann so angegeben werden, dass pro abgedeckte Flächeneinheit (im Wesentlichen gleich Quadratmeterfläche) ein möglichst geringes Gewicht erzielt wird. Das erfindungsgemäße Dünnpaneel kann so dimensioniert und aufgebaut sein, dass zum Abdecken einer Fläche von einem Quadratmeter lediglich ein Gewicht von 1,5 kg oder weniger notwendig ist. In einer Ausführungsform liegt das Gewicht der erfindungsgemäßen Dünnpaneele pro Quadratmeter Fläche zwischen 0,5 und 1,5 kg, vorzugsweise zwischen 0,7 und 1 kg.
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Bei sehr geringen Gewichten mögen diese Dünnpaneele nicht mehr dauerhaft begehbar sein. Sie können aber effektiv den Absturz von Personen verhindern und die anderen genannten Aufgaben erfüllen.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein Frachtdeck eines Flugzeugs, umfassend eine Reihe von sich in Längsrichtung erstreckenden Funktionseinheiten, die Zwischenabschnitte begrenzen, gelöst, wobei in mindestens einem ersten der Zwischenabschnitte Bodenpaneele zur Bildung eines begehbaren Abschnitts angeordnet sind. Die Lösung besteht bei dieser Ausführungsform darin, dass in mindestens einem zweiten der Zwischenabschnitte mindestens ein Dünnpaneel angeordnet ist, wobei das Dünnpaneel eine Maximaldicke hat, die deutlich geringer ist als eine Maximaldicke der Bodenpaneele und/oder wobei das Dünnpaneel eine Biegefestigkeit, insbesondere eine Platten-Biegefestigkeit hat, die deutlich geringer ist als eine Biegesteifigkeit der Bodenpaneele. Ein Aspekt der Erfindung besteht also darin, dass zwei unterschiedliche Typen von Paneelen, nämlich Boden- und Dünnpaneele vorgesehen werden, um den Frachtraumboden zu bilden. Diese Typen können sich hinsichtlich deren Maximaldicke und deren Biegefestigkeit unterscheiden. In einer Ausführungsform unterscheiden sie sich in beiden Eigenschaften deutlich. Ein deutliches Unterscheiden kann derart definiert sein, dass in Bezug auf die Maximaldicke das Dünnpaneel eine Maximaldicke hat, die um mindestens 50 %, vorzugsweise um mindestens 80 % geringer ist als die Maximaldicke der Bodenpaneele. In Bezug auf die Biegefestigkeit kann ein entsprechender deutlicher Unterschied bestehen.
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Durch das Vorsehen der Dünnpaneele allein sowie der beiden Typen von Paneelen, können erhebliche Gewichtseinsparungen erzielt werden. Wenn überhaupt, müssen die deutlich schwereren Bodenpaneele nur dort angeordnet werden, wo eine Begehbarkeit des Frachtdecks zwingend notwendig ist. An allen anderen Stellen kann mit Dünnpaneelen gearbeitet werden.
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In einer Ausführungsform ist das Dünnpaneel zumindest teilweise aus einem schwer entzündbaren Material hergestellt, so dass es die Funktion eines Brandschotts wahrnehmen kann.
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Allgemein können sowohl in Bezug auf das Dünnpaneel sowie auch in Bezug auf das Bodenpaneel für den Flugzeugbau vorteilhafte Eigenschaften (geringes Gewicht, Feuerfestigkeit, Steifigkeit) erreicht werden, wenn Faserverbundwerkstoffe eingesetzt werden. In einer Ausführungsform umfasst das mindestens eine der Dünnpaneele einen Glasfaserverbundwerkstoff. In einer (bevorzugten) Ausführungsform ist das Dünnpaneel vollständig aus einem Glasfaserverbundwerkstoff hergestellt. Der Glasfaserverbundwerkstoff kann Silikat-Fasern, vorzugsweise Magnesium-Aluminium-Silikat-Fasern umfassen. Das auf dem Markt als S2-Glas bekannte Material hat besonders vorteilhafte Eigenschaften in Bezug auf die Brandfestigkeit.
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Das Dünnpaneel kann aus mehreren Faserlagen aufgebaut sein. In einer Ausführungsform umfasst das jeweilige Dünnpaneel maximal 10, insbesondere maximal sechs Faserlagen, wobei vorzugsweise jeweils mindestens zwei Faserlagen zu einem Gelege oder einem Gewebe zusammengefasst sind. In einer Ausführungsform können genau vier Faserlagen vorgesehen sein, wobei jeweils zwei Faserlagen zu einem Gewebe oder einem Gelege zusammengefasst sind. Hierbei kann es sich um Gewebe oder Gelege mit einer 0/90°-Ausrichtung oder einer ± 45°-Ausrichtung, beispielsweise aus S2-Glas, handeln, wobei die Gewebe bzw. Gelege miteinander verklebt sind. Für das Verkleben kann ein (Kunst-)Harz, beispielsweise Epoxidharz verwendet werden. In dieser Konstellation ergibt sich eine Dicke von 2 × 0,26 mm = 0,52 mm. Das mindestens eine Dünnpaneel kann eine Vielzahl von Befestigungsbereichen umfassen, die durch das Vorsehen zusätzlicher Gewebelagen ausgebildet sind. Es lassen sich also in den Faserverbundwerkstoff zusätzliche Lagen einbringen, um bestimmte Bereiche besonders belastbar, insbesondere in Bezug auf Zugbelastungen auszugestalten. Die dadurch entstehenden Befestigungsbereiche können dazu verwendet werden, die Dünnpaneele am Frachtdeck, beispielsweise an den Funktionseinheiten oder an beliebigen Strukturelementen des Flugzeugs (Querträger und/oder Längsträger) zu befestigen. In dieser Ausführungsform ergeben sich somit Dünnpaneele mit unterschiedlichen Dicken. Die oben beschriebenen geringen Dicken von weniger als 1,5 mm und sogar von weniger als 1 mm, können aber über einen Großteil der Fläche (größer 80 %) erreicht werden.
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In einer Ausführungsform kann das mindestens eine Dünnpaneel und/oder das mindestens eine Bodenpaneel eine rechteckige Flächenform haben. Das heißt, dass sich bei einer Draufsicht auf das Dünnpaneel bzw. das Bodenpaneel eine rechteckige Form ergibt. Die Seitenlänge kann mindestens 50 cm betragen. Durch entsprechend großflächige Paneele kann die Herstellung eines durchgehenden Frachtbodens vereinfacht werden. In einer Ausführungsform haben die Paneele eine Abmessung von:
- • 20 Zoll × 20 Zoll (≈ 51 cm × 51 cm); und/oder
- • 20 Zoll × 84 Zoll (≈ 51 cm × 213 cm); und/oder
- • 20 Zoll × 105 Zoll (≈ 51 cm × 267 cm); und/oder
- • 20 Zoll × 126 Zoll (≈ 51 cm × 320 cm).
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In einer Ausführungsform umfasst mindestens eines der Bodenmodule einen Faserverbundwerkstoff, insbesondere aus Glasfasern und/oder Kohlenfasern bzw. ist aus einem entsprechenden Faserverbundwerkstoff hergestellt. In dieser Ausgestaltung kann das mindestens eine Bodenpaneel einen Kern in Form eines Schaumstoff- und/oder Strukturkerns umfassen, der zwischen einer ersten Deckschicht aus faserverstärktem Kunststoff und einer zweiten Deckschicht aus faserverstärktem Kunststoff eingelagert ist. Durch einen entsprechenden Sandwich-Aufbau kann bei sehr geringem Gewicht eine sehr hohe Stabilität gewährleistet werden, so dass auch in Bezug auf die Bodenpaneele deutlich Gewicht eingespart werden kann, wobei immer noch die geforderte Begehbarkeit gewährleistet ist.
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In einer Ausführungsform kann das Bodenpaneel jeweils einen kernfreien umlaufenden Randbereich zur Herstellung einer, insbesondere flächigen, stoffschlüssigen Verbindung zwischen den Deckschichten umfassen. Die Bodenpaneele können dann derart angeordnet werden, dass bei nebeneinander liegenden Bodenpaneelen die Abschnitte der kernfreien Randbereiche einander überlappen. In einer Ausführungsform können in diesen überlappenden Bereichen Dichtbänder, beispielsweise aus Silikonschaum, vorgesehen sein. Das Überlappen der Bodenpaneele stellt sicher, dass eine möglichst dichte Abschottung gewährleistet ist.
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Allgemein können auch die Dünnpaneele mit entsprechenden Randbereichen ausgestattet sein.
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Die überlappenden Abschnitte der Randbereiche können jeweils einen unteren Randabschnitt eines ersten Bodenpaneels bzw. Dünnpaneels und einen oberen Randabschnitt eines zweiten Bodenpaneels bzw. Dünnpaneels umfassen. Der untere Randabschnitt weist vorzugsweise eine nach unten hin geneigte Oberseite und der obere Randabschnitt eine nach oben hin geneigte Unterseite auf. Die Neigung kann derart definiert sein, dass sie gegenüber einer Auflagefläche der Bodenpaneele bzw. Dünnpaneels an/auf Lochschienen, Rollenbahnen, Querträgern und/oder Längsträgern definiert ist.
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Die Neigung führt dazu, dass das Ineinanderschieben der Paneele zu einem Abdichten der Module gegeneinander führt. Weiterhin ermöglicht die Neigung ein nachträgliches Ein- und Ausbauen eines Paneels, das zwischen einer Vielzahl von Paneelen in einer Reihe angeordnet ist. Letztendlich kann das Paneel gelöst, angehoben und aus dem Bereich unterhalb des oberen Randabschnitts herausgesogen werden. In entsprechender Weise kann das Panel nachträglich in eine Reihe eingefügt werden. In einer Ausführungsform liegen benachbarte Randabschnitte auf unterschiedlichen Ebenen, so dass eine Überlappung auch ohne die beschriebene Neigung möglich ist.
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Es ist erfindungsgemäß möglich, einzelne Randbereiche benachbarter Paneele miteinander zu verkleben. Vorzugsweise erfolgt eine lösbare Verbindung, insbesondere eine Schraubverbindung, zwischen den Randbereichen. Die Paneele können hierfür Bohrungen in den Randbereichen aufweisen.
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In einer Ausführungsform sind die überlappenden Abschnitte des Randbereichs zumindest teilweise, vorzugsweise unter Verwendung einer Clip-Nut bzw. einer Schnappmutter, miteinander verschraubt. Das Verschrauben ermöglicht die Wartung und Montage des Frachtdecks in einfacher Weise.
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In einer Ausführungsform weist das mindestens eine Dünnpaneel mindestens eine, insbesondere mittig angeordnete, Aussparung zum Abführen von Flüssigkeiten auf. Sammelt sich auf dem jeweiligen Dünnpaneel Flüssigkeit, so kann diese durch die Aussparungen im mittigen Bereich effizient abgeführt werden. Vorzugsweise können hier eine Vielzahl von Löchern vorgesehen sein. In einer Ausführungsform können in diesem Bereich zusätzliche Lagen vorgesehen sein, um die geringere Stabilität aufgrund der Aussparungen auszugleichen.
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In einer Ausführungsform ist das Frachtdeck derart mit Bodenpaneelen und Dünnpaneelen versehen, dass die Bilge des Flugzeugs im Wesentlichen vollständig abgedeckt und der Frachtraum von der Bilge abgetrennt ist. In einer (weiteren) Ausführungsform bilden die Bodenpaneele und die Dünnpaneele zusammen mit den Funktionseinheiten eine (geschlossene) Abdeckung, wobei mindestens 50 % der Fläche der Abdeckung durch die Dünnpaneele gebildet sind. Ein Vorteil der Erfindung, nämlich die erhebliche Gewichtsersparnis tritt dann ein, wenn bei der Abdeckung die Dünnpaneele in überwiegender Anzahl vorgesehen sind und die Bodenpaneele nur dort eingesetzt werden, wo diese zwingend notwendig sind.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 12 gelöst.
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Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Frachtdecks gelöst, das die folgenden Schritte umfasst:
- a) Anordnen von Bodenpaneelen zur Ausbildung eines begehbaren Bereichs;
- b) Anordnen von Dünnpaneelen, vorzugsweise neben den Bodenpaneelen, um das Frachtdeck abzusichern,
wobei das Dünnpaneel eine Maximaldicke hat, die deutlich, insbesondere um mindestens 50%, geringer ist als eine Maximaldicke der Bodenpaneele, und/oder
wobei die Dünnpaneele eine Biegesteifigkeit, insbesondere eine Plattensteifigkeit, haben, die deutlich, insbesondere um mindestens 50%, geringer ist als eine Biegesteifigkeit der Bodenpaneele.
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Es ergeben sich ähnliche Vorteile, wie diese bereits in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Frachtdeck beschrieben wurden.
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Das Verfahren kann dazu eingesetzt werden, das bereits beschriebene Frachtdeck herzustellen. Hierzu können einzelne oder mehrere Verfahrensschritte verwendet werden, die zu den bereits beschriebenen Eigenschaften des Frachtdecks führen.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Herstellen mindestens eines Bodenpaneels und/oder eines Dünnpaneels, wobei das Herstellen ein Verpressen und/oder Verkleben von Faserlagen in einer Presse umfasst. Wie bereits erläutert sind Faserverbundwerkstoffe besonders geeignet, um die beschriebenen Paneele mit vorteilhaften Eigenschaften herzustellen.
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Das Herstellen des Bodenpaneels bzw. Dünnpaneels kann ein Einbringen von zusätzlichen Faserlagen derart umfassen, dass in Teilbereichen des Bodenpaneels bzw. des Dünnpanels eine Erhöhung der Lagenzahl vorliegt. Diese Technik kann eingesetzt werden, um geeignete Bereiche zum Auflegen und/oder Befestigen der Paneele zu schaffen. Weiterhin kann die Technik, wie bereits erläutert, eingesetzt werden, um Schwachstellen, beispielsweise aufgrund des Vorsehens von Drainageaussparungen, auszugleichen.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens werden Randbereiche des Bodenpaneels bzw. des Dünnpaneels zumindest teilweise derart ausgehärtet, dass zumindest Abschnitte des Randbereichs gegenüber einer Auflagefläche, insbesondere spitzwinklig, geneigt sind. Das heißt, das Verfahren kann so ausgestaltet werden, dass sich zumindest an einigen Rändern der Bodenpaneele oder Dünnpaneele Ränder ergeben, die nach oben oder nach unten geneigt sind. Eine entsprechende Neigung der Ränder kann eingesetzt werden, um zwischen mehreren Paneelen Überlappungen herzustellen, die es ermöglichen, jeweils zwei Paneele derart zu verbinden, dass die Verbindung im Wesentlichen gasdicht ist und ein Durchlassen von Flüssigkeit verhindert.
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Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigen
- 1 eine schematische Darstellung eines Flugzeugs;
- 2 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Frachtdeck mit begehbaren Bodenpaneelen, die sich über die Längsrichtung des Flugzeugs erstrecken.
- 3 einen schematischen Schnitt durch das Frachtdeck aus 2 mit erster Variante einer exemplarischen Bestückung mit Boden- und Dünnpaneelen;
- 4 einen schematischen Schnitt durch das Frachtdeck aus 2 mit erster Variante einer exemplarischen Bestückung mit Boden- und Dünnpaneelen;
- 5 einen Querschnitt durch eine der Rollenbahnen aus 3 mit befestigter Dünn- und Bodenpaneele;
- 6 eine perspektivische Ansicht zweier Bodenpaneele, die zwischen zwei Längsträgern eines Flugzeugs eingelegt sind;
- 7 einen Querschnitt durch einen Längsträger eines Flugzeugs mit befestigter Dünn- und Bodenpaneele;
- 8 einen Querschnitt durch den Bereich der beiden Bodenpaneele aus 1, in dem sich diese überlappen.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
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1 zeigt ein Flugzeug 10 in einer Seitenansicht. Das Flugzeug 10 bzw. dessen Rumpf erstreckt sich in Längsrichtung vom Bug 18 zum Heck 19. In der nachfolgenden Beschreibung wird diese Längsrichtung als X-Richtung bezeichnet. Die vertikal verlaufende Richtung wird als Z-Richtung bezeichnet und die auf dem jeweiligen Richtungsvektor senkrecht stehende Richtung als Y-Richtung.
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Ungefähr in der Mitte des Flugzeugs 10 im Flügelbereich 11' befindet sich der Flügelkasten bzw. die Flügelbox („wing box“). Nahe dem Heck 19 ist die Ladetür für das obere Frachtdeck („Maindeck“). Die Ladetür für das untere Frachtdeck (im Weiteren Frachtdeck 12) befindet sich auf der anderen Seite des Flugzeugs 10 vor dem Flügel und ist nicht dargestellt.
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Die erfindungsgemäße Anordnung von Bodenpaneelen 20, 20' und Dünnpaneelen 60, wie sie nachfolgend erläutert wird, kann als Frachtböden für obere und untere Frachtdecks 12 eingesetzt werden.
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2 zeigt eine Draufsicht auf das untere Frachtdeck 12. Dieses ist in drei Abschnitte untergliedert, einen Bugbereich 12a vor dem Ladebereich 13 und einen Heckbereich 12b hinter dem Ladebereich 13. Der Ladebereich 13 ist mittels Rollen und entsprechenden Antriebseinheiten dazu ausgestaltet Frachtstücke einzuladen und je nach Notwendigkeit so zu drehen, dass sie in einzelne Ladebahnen entweder im Bugbereich 12a oder im Heckbereich 12b eingeführt werden können. Die Ladebahnen werden durch Funktionseinheiten, beispielsweise Seitenriegel wie in der 2 schematisch angedeutet, begrenzt. Hinsichtlich der Ausstattung mit Funktionseinheiten unterscheidet sich der Bugbereich 12a im gezeigten Ausführungsbeispiel nur wenig von dem Heckbereich 12b. Ausgehend von einer Mittelebene („Centerline“) die mit Führungselementen ausgestattet ist, befinden sich im Bugbereich 12a und Heckbereich 12b jeweils vier Rollenbahnen 30a-30d, 30a'-30d', die sich symmetrisch zu der Mittelebene in Längsrichtung (X-Richtung) des Flugzeugs erstrecken. Konkret handelt es sich hierbei ausgehend von der Mittelebene auf der Backbordseite um die Rollenbahnen 30a, 30b, 30c, 30d und auf der Steuerbordseite um die Rollenbahnen 30a', 30b', 30c', 30d' (vgl. hierzu auch die 3 und 4). Die Rollenbahnen 30a-30d, 30a'-30d' sind an Quer- und/oder Längsträgern des Flugzeugs befestigt. Zwischen diesen sich längs erstreckenden Funktionselementen befinden sich Zwischenabschnitte, die durch unterschiedlich ausgestaltete Paneele abgedeckt sind.
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Erfindungsgemäß erstreckt sich backbordseitig über die gesamte Länge des Bugbereichs 12a und des Heckbereichs 12b ein erster begehbarer Abschnitt, der zur Kenntlichmachung der 2 mit mehreren Kreuzen („X“) versehen ist. Dieser erste begehbare Abschnitt befindet sich zwischen den Rollenbahnen 30b und 30c. Ein zweiter begehbarer Abschnitt befindet sich zwischen den Rollenbahnen 30b' und 30c' (steuerbordseitig). Dieser begehbare Abschnitt ist dadurch hergestellt, dass an den entsprechenden Stellen in den Zwischenabschnitten Bodenpaneele 20, 20' mit hoher Lastfestigkeit vorgesehen sind. Diese begehbaren Abschnitte ermöglichen es, Riegel die in den Rollenbahnen 30a-30d bzw. 30a'-30d', besonders in den unmittelbar benachbarten Rollenbahnen 30b, 30c bzw. 30b', 30c' angeordnet sind, einfach zu erreichen und manuell zu betätigen. Erfindungsgemäß werden in den Zwischenabschnitten, die nicht begangen werden müssen, deutlich dünnere und deutlich leichtere Dünnpaneele 60 vorgesehen. In der 2 sind nur einige dieser Dünnpaneele 60 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Letztendlich sind aber in dem gezeigten Ausführungsbeispiel alle Paneele, die nicht mit einem X gekennzeichnet sind, Dünnpaneele 60, wie diese nachfolgend beschrieben werden. Insgesamt ist in dem Ausführungsbeispiel nach 2 das gesamte Frachtdeck so mit Dünnpaneelen 60 und Bodenpaneelen 20, 20' ausgekleidet, dass sich eine durchgehende Abdeckung ergibt, die die Bilge von dem Frachtraum abschottet.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Frachtboden ausschließlich durch Dünnpaneele 60 gebildet sein. Dies bietet sich beispielsweise an, wenn es sich um ein Frachtdeck 12 handelt, bei dem sämtliche relevante Riegel elektrisch betätigbar sind. In beiden Ausführungsbeispielen stellen sich aufgrund des geringen Gewichts der jeweiligen Dünnpaneele 60 in Summe erhebliche Gewichtsersparnisse ein, wobei notwendige Funktionen (Abschottung der Bilgen, Schutz des Personals vor Absturz) weiterhin erreicht werden.
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Die 3 und 4 zeigen stark schematisierte Schnitte durch das Frachtdeck 12 aus 2. Von links nach rechts sind Schnitte durch die Rollenbahnen 30d', 30c', 30b', 30a', 30a, 30b, 30c, 30d ersichtlich. Oberhalb des Frachtdecks 12 sind schematisch die unterschiedlich ausgestalteten Paneele (Dünnpaneel 60 und Bodenpaneel 20) dargestellt. In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwischen den Rollenbahnen 30c' und 30d' sowie zwischen den Rollenbahnen 30b' und 30a' sowie zwischen den Rollenbahnen 30a und 30b sowie zwischen den Rollenbahnen 30c und 30d Dünnpaneele 60 vorgesehen. Nur zwischen den Rollenbahnen 30c' und 30b' sowie zwischen den Rollenbahnen 30b und 30c befinden sich Bodenpaneele 20, die wie in der 3 dargestellt, deutlich dicker ausgeführt sind.
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4 zeigt eine alternative Konfiguration (ein anderes Ausführungsbeispiel), bei der neben den Bodenpaneelen 20 zwischen den Rollenbahnen 30c' und 30b' bzw. 30b und 30c, auch zwischen den Rollenbahnen 30b' und 30a bzw. 30a und 30b, Bodenpaneele 20 vorgesehen sind. Diese ersetzen also an dieser Stelle die Dünnpaneele 60.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß 4 erlaubt es auch, Riegel, die in den Rollenbahnen 30a bzw. 30a' angeordnet sind, einfach zu erreichen und diese manuell zu betätigen. Bei den Riegeln in den Rollenbahnen 30a, 30a' und/oder in den Rollenbahnen 30c, 30d, 30c' und 30d' kann es sich um Riegel handeln, die nach dem Einfahren des jeweiligen Frachtstücks an dessen Ende oder Anfang aufgestellt werden (sogenannte „Forward Aft Locks“) und die die Fracht in X-Richtung absichern.
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5 zeigt einen Detailschnitt eines Schnitts durch die Rollenbahn 30b, wobei linksseitig das Bodenpaneel 20 und rechtsseitig das Dünnpaneel 60 angeordnet ist. Innerhalb der Rollenbahn 30b befindet sich eine Rolle sowie ein Riegel zur Absicherung von Frachtstücken in Längsrichtung (X-Richtung). Die Rollenbahn an sich weist ein U-Profil auf, wobei der Boden des U-Profils linksseitig und rechtsseitig verlängert ist (Auskragungen), so dass sich Ablageflächen ergeben, auf denen linksseitig die Bodenpaneele 20 und rechtsseitig die Dünnpaneele 60 angeordnet sind. Im Randbereich der Bodenpaneele 20 sowie der Dünnpaneele 60 befinden sich jeweils Bohrungen 50, die es ermöglichen, die Paneele mit den Auskragungen der Rollenbahn 30b zu verschrauben.
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Anhand der 5 ist es ersichtlich, dass das Dünnpaneel 60 eine wesentlich geringere Dicke d1 hat als die des Bodenpaneels 20 (vgl. Dicke d2).
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Die 5 zeigt ebenfalls, dass in einem Ausführungsbeispiel das Dünnpaneel 60 über lediglich zwei Gewebelagen verfügt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um:
- - ein ± 45°-Glasfasergelege (ca. 0,3 mm);
- - ein 0/90°-Glasfasergelege (ca. 0,3 mm),
die mittels Epoxidharz miteinander verklebt sind. In einem Ausführungsbeispiel ist das Glasfasergelege aus Magnesium-Aluminium-Silikat hergestellt (sogenanntes „S2-Glas“). Dieses Material hat einen besonderen Vorteil hinsichtlich dessen Feuerfestigkeit und ist somit besonders geeignet für den erfindungsgemäßen Einsatz.
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6 zeigt schematisch Bodenpaneele 20, 20', wie sie in das untere Frachtdeck 12 eingebaut werden können. Die Darstellungen gemäß den 6 bis 8 sind stark schematisiert, um das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Bodenpaneele 20, 20' zu erläutern. Die Proportionen der einzelnen Elemente stimmen nicht zwangsweise überein. Das Ausführungsbeispiel der 6 bis 8 unterscheidet sich von den bisher erläuterten, da die beiden Bodenpaneele 20, 20' auf einem ersten Längsträger 40 und einem zweiten Längsträger 40' aufliegen - nicht auf den Auskragungen einer Rollenbahn, beispielsweise der Rollenbahn 30b aus 5. Die hier näher erläuterten Bodenpaneele 20, 20' können aber auch in Verbindung mit den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet werden (vgl. 1 bis 5). Auch können die bisher beschriebenen Dünnpaneele 60 erfindungsgemäß statt auf Auskragungen von Rollenbahnen direkt auf Längsträgern 40, 40' befestigt sein.
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Die Längsträger 40, 40' aus 6 haben im Wesentlichen das Profil eines DoppelT-Trägers. An der Oberseite der beiden Längsträger 40, 40' ist mittig jeweils eine sich ebenfalls in Längsrichtung erstreckende Lochschiene 41 bzw. 41' angebracht. Die Lochschiene 41 bzw. 41' kann integraler Bestandteil des jeweiligen Längsträgers 40 bzw. 40' sein. Alternativ wird die Lochschiene 41, 41' auf den jeweiligen Längsträger 40, 40' aufgeschraubt. Die Bodenpaneele, genauer gesagt, die linken und rechten Randabschnitte 21a, 21b der beiden Bodenpaneele 20, 20', liegen zwischen den Erhöhungen, die die Lochschienen 41, 41' ausbilden. Die Bodenpaneele 20, 20' sind in einer Reihe hintereinander angeordnet. Das vordere Bodenpaneel 20 liegt also vor dem hinteren Bodenpaneel 20'. Insgesamt kann so ein geschlossenes und begehbares Frachtdeck ausgebildet werden.
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An der Vorderseite des vorderen Bodenpaneels 20 befindet sich ein vorderer Randabschnitt 22a und an der hinteren Seite des vorderen Bodenpaneels 20 ein hinterer Randabschnitt 22b. Entsprechende Randabschnitte 22a, 22b sind auch an dem hinteren Bodenpaneel 20' vorgesehen. Bereits anhand der 1 ist es ersichtlich, dass sich das vordere und das hintere Bodenpaneel 20, 20' in dem hinteren Randabschnitt 22a des vorderen Bodenpaneels 20 bzw. in dem vorderen Randabschnitt 22a des hinteren Bodenpaneels 20' überlappen.
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Die überlappenden vorderen und hinteren Randabschnitte 22a, 22b der beiden Bodenpaneele 20, 20' sind in 4 bezeichnet.
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Es ist ersichtlich, dass die vorderen Randabschnitte 22a der beiden Bodenpaneele 20, 20' eine Oberseite aufweisen, die nach unten hin - auf die Auflageebene der Bodenpaneele 20, 20' zu - geneigt sind. Korrespondierend hierzu sind die hinteren Randabschnitte 22b der Bodenpaneele 20, 20' nach oben geneigt, so dass, wie in der 6 gezeigt, eine passgenaue Verbindung zwischen den Bodenpaneelen 20, 20' hergestellt werden kann.
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Die 8 zeigt einen Schnitt durch diesen überlappenden Bereich, wobei hier an dem vorderen Randabschnitt 22a des hinteren Bodenpaneels 20' eine Clip-Nut 4 vorgesehen ist, in die eine Schraube eingreift, die das vordere und das hintere Bodenpaneel 20, 20', insbesondere den jeweiligen vorderen und hinteren Randabschnitt 22a, 22b, miteinander verbindet. Zwischen diesen Randabschnitten 22a, 22b befindet sich ein Dichtband 30, das die Verbindung abdichtet.
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In entsprechender Weise können auch die Dünnpaneele 60 über vordere und hintere Randabschnitte 22a, 22b verfügen, um diese nebeneinander so anzuordnen, dass sie die Bilge gasdicht verschließen.
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Die Bodenpaneele 20, 20' und die Dünnpaneele 60 sind in einem Ausführungsbeispiel, wie aus 2 ersichtlich, im Wesentlichen rechteckig ausgebildet. Sie könne, wie für die Bodenpaneele 20, 20' aus 6 ersichtlich, eine Vielzahl von Bohrungen 23, 23', 23" aufweisen, die sowohl im linken wie im rechten Randabschnitt 21a, 21b sowie im vorderen wie im hinteren Randabschnitt 22a, 22b vorgesehen sind. Die Bohrungen 23, 23' im linken und rechten Randabschnitt 21a, 21b ermöglichen ein Verschrauben der Bodenpaneele 20, 20' mit dem Längsträger 40' bzw. 40. Die Bohrungen 23 im vorderen und hinteren Randabschnitt 22a, 22b gewährleisten das bereits erläuterte Verschrauben der Bodenpaneele 20, 20' miteinander. Insgesamt ergibt sich so eine durchgehende Kette bzw. Reihe von Bodenpaneelen, die das gesamte Frachtdeck 12 in Längsrichtung des Flugzeugs überspannt.
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7 zeigt einen Schnitt durch den Längsträger 40', wobei das Bodenpaneel 20 mit diesem über eine Schraube innerhalb der Bohrung 5 verschraubt ist. Allgemein kann mit den Dichtbändern 30, wie diese in den 7 und 8 gezeigt sind, das Frachtdeck derart abgedeckt werden, dass dieses wasserdicht und gegebenenfalls gasundurchlässig ist. Entsprechende Dichtbänder können auch in Verbindung mit den Dünnpanelen eingesetzt werden.
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Anhand der Fig. (vgl. beispielsweise 7) ist es ersichtlich, dass die Bodenpaneele 20, 20' und Dünnpaneele 60 Faserverbundwerkstoffe sind. Die Bodenpaneele 20, 20' umfassen in einem Ausführungsbeispiel (vgl. 7) jeweils mittig einen Strukturkern 25, beispielsweise einen Wabenkern, der von Faserlagen, die die Deckschichten 26a, 26b bilden, umgeben ist. In den Randbereichen, beispielsweise in dem in 7 gezeigten rechten Randabschnitt 21b oder in den in 6 gezeigten vorderen und hinteren Randabschnitten 22a, 22b sind zusätzliche Faserlagen eingelegt. Diese zusätzlichen Lagen führen dazu, dass die Paneele in den Randbereichen eine erhöhte Festigkeit und Steifigkeit aufweisen, so dass die Randbereiche die bereits erläuterte Auflagefunktion wahrnehmen können.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile jeweils für sich - auch ohne im jeweiligen Zusammenhang zusätzlich beschriebene Merkmale, selbst wenn diese nicht explizit als optionale Merkmale im jeweiligen Zusammenhang individuell kenntlich gemacht worden sind, z. B. durch Verwendung von: insbesondere, vorzugsweise, beispielsweise, z. B., ggf. , runden Klammern, etc. - und in Kombination oder jeglicher Unterkombination als eigenständige Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der Erfindung, wie sie insbesondere in der Beschreibungseinleitung sowie den Ansprüchen definiert ist, anzusehen sind. Abweichungen hiervon sind möglich. Konkret sei darauf hingewiesen, dass das Wort insbesondere oder runde Klammern keine im jeweiligen Kontext zwingende Merkmale kennzeichnen.
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Bezuaszeichenliste
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- 2
- Frachtraum
- 4
- Clip-Nut
- 5
- Bohrung für Schraube
- 10
- Flugzeug
- 11'
- Flügelbereich
- 12
- Frachtdeck
- 12a
- Bugbereich
- 12b
- Heckbereich
- 13
- Ladebereich
- 14 18
- Bug
- 19
- Heck
- 20, 20'
- Bodenpaneel
- 21a, 21b
- linker und rechter Randabschnitt
- 22a, 22b
- vorderer und hinterer Randabschnitt
- 23, 23', 23''
- Bohrungen
- 25
- Strukturkern
- 26a, 26b
- Deckschicht
- 27a, 27b
- Zusatzlagen
- 30a-30d, 30a'-30d'
- Rollenbahn
- 30
- Dichtband
- 40, 40'
- Längsträger
- 41, 41'
- Lochschiene
- 50
- Insert
- 51
- unteres Rahmenteil
- 52
- oberes Rahmenteil
- 53
- Hinterschneidung
- 55
- Gehäuse
- 56
- Transportkugel
- 57
- Raste
- 60
- Dünnpaneel
- 61
- Randabschnitt
- d1
- Dicke des Dünnpaneels
- d2
- Dicke des Bodenpaneels
