DE19836629C1 - Aerodynamisches Flächentragwerk und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Aerodynamisches Flächentragwerk und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Abstract
Ein aerodynamisches Flächentragwerk mit einer aus einer Oberschale und einer Unterschale sowie quer zu einer Längsrichtung (S) angeordneten Rippen und ggf. in der Längsrichtung (S) verlaufenden Holmen bestehenden Struktur, die aus einem faserverstärkten Material gebildet ist, kann mit einem verringerten Montageaufwand und unter Vermeidung von Bolzenverbindungen dadurch hergestellt werden, daß zur Bildung der Struktur in der Längsrichtung (S) vorgeformte Hohlsegmente (2, 2') mit jeweils einer Oberwand (3), einer Unterwand (4) und einem Boden (5) ausgebildet sowie derart ineinander geschachtelt sind, daß der Boden (5) und Teilstücke (6, 7) der Oberwand (3) und der Unterwand (4) eines Hohlsegments (2, 2') in eine offene Seite des benachbarten, aufnehmenden Hohlsegments (2, 2') hineinragen und daß die Hohlsegmente (2, 2') im Bereich der Teilstücke (6, 7) mit ihren Ober- und Unterseiten (3, 4) flächig aneinanderliegend verbunden sind und daß Ober- und Unterseite der aus den Hohlsegmenten (2, 2') gebildeten Struktur mit einer die Hohlsegmente (2, 2') überspannenden Abdeckschicht (8, 9) abgedeckt sind.
Description
Die Erfindung betrifft ein aerodynamisches Flächentragwerk mit
einer aus einer Oberschale und einer Unterschale sowie quer zu
einer Längsrichtung angeordneten Rippen und ggf. in der Längs
richtung verlaufenden Holmen bestehenden Struktur, die aus
einem faserverstärkten Material gebildet ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung
eines derartigen aerodynamischen Flächentragwerks.
Aerodynamische Flächentragwerke an Flugzeugen sind herkömmlich
aus Leichtmetall hergestellt worden. Seit einiger Zeit sind
gattungsgemäße aerodynamische Flächentragwerke in Benutzung,
die aus kohlenstoffaserverstärktem Kunststoff (CFK) gebildet
sind. Die Struktur des aerodynamischen Flächentragwerks wird
dabei aus den Komponenten Oberschale, Unterschale, Rippen und
ggf. Holmen zusammengesetzt. Die als Einzelteile gefertigten
Komponenten werden mittels Bolzenverbindungen zur Gesamtstruk
tur zusammengesetzt. Die Verbindung der Komponenten über Bol
zen setzt hohe Wandstärken und ggf. Wandverdoppelungen voraus,
um eine ausreichende Festigkeit im Bereich der Bohrungen zu
gewährleisten. Entgegen der Zielsetzung, durch die Konstruk
tion eine hohe Tragfähigkeit und hohe Steifigkeit bei einem
geringen Gewicht zu erzielen, läßt sich aufgrund der benötig
ten Wandstärken und Wandverdoppelungen ein Mindestgewicht
nicht unterschreiten. Darüber hinaus entstehen auch relativ
hohe Montagekosten, da für die Bolzenverbindungen genaue Pas
sungen und Bauteilausrichtungen nötig sind.
Der Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde, ein
aerodynamisches Flächentragwerk aus einem faserverstärkten
Material mit einer hohen Steifigkeit und Tragfähigkeit bei
einem verringerten Gewicht und einem verringerten Montageauf
wand zu ermöglichen.
Ausgehend von dieser Problemstellung ist ein aerodynamisches
Flächentragwerk der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Struktur in der
Längsrichtung vorgeformte Hohlsegmente mit jeweils einer Ober
wand, einer Unterwand und einem Boden ausgebildet sowie derart
ineinander geschachtelt sind, daß der Boden und Teilstücke der
Oberwand und der Unterwand eines Hohlsegments in eine offene
Seite eines benachbarten, aufnehmenden Hohlsegments hineinra
gen und daß die Hohlsegmente im Bereich der Teilstücke mit
ihren Ober- und Unterseiten flächig aneinanderliegend verbun
den sind und daß Ober- und Unterseite der aus den Hohlsegmen
ten gebildeten Struktur mit einer die Segmente überspannenden
Abdeckschicht abgedeckt sind.
Der erfindungsgemäße Aufbau der Struktur des aerodynamischen
Flächentragwerks stellt eine völlige Abkehr von dem bisher
verwendeten Aufbauprinzip dar. Insbesondere werden Ober- und
Unterschale nicht mehr - wie herkömmlich - einstückig ausge
bildet sondern aus den Teilstücken der Hohlsegmente zusammen
gesetzt. Die Hohlsegmente sind dabei so dimensioniert, daß
ihre Böden die benötigten Rippen in integrierter Form bilden.
Die bevorzugte Verbindung der ineinander geschachtelten Hohl
segmente miteinander erfolgt bolzenlos, also entweder durch
eine Verklebung oder durch eine integrierte einheitliche Ma
terialschicht, beispielsweise aus faserverstärktem Kunststoff.
Die erfindungsgemäße Struktur ließe sich allerdings auch bei
anderen faserverstärkten Materialien, wie faserverstärkten
Leichtmetallen, realisieren. Sie bewirkt in jedem Fall, daß
die Anzahl der benötigten Fügungen im Flächentragwerk und die
Anzahl der Einzelbauteile für den Zusammenbau reduziert werden
können, wodurch der Aufbau vereinfacht und dadurch kostengün
stiger wird. Die erfindungsgemäße Struktur erlaubt ferner eine
werkstoffgerechte Ausbildung des Flächentragwerks, insbeson
dere durch unterschiedliche Faserausrichtungen in den Wänden
der Hohlsegmente und der überspannenden Abdeckschicht.
Die Erfindung erlaubt die Realisierung auch "dünner" aerodyna
mischer Profile und eine monolithische Fertigung des Flächen
tragwerks.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die
Teilstücke der Wände des in das aufnehmende Hohlsegment hin
einragenden Hohlsegments eingezogen und die die Teilstücke
übergreifenden Wände des aufnehmenden Hohlsegments geradlinig
ausgebildet. Zweckmäßigerweise fluchten in diesem Fall die
Wände des hineinragenden Hohlsegments außerhalb der Teilbe
reiche und die Wände des aufnehmenden Hohlsegments zur Bildung
einer ebenen Oberfläche miteinander.
Die Abdeckschicht ist vorzugsweise aus demselben faserver
stärkten Material wie die Hohlsegmente gebildet, dabei ist
jedoch die Faserorientierung der Abdeckschicht von der Faser
orientierung der Wände und Böden der Hohlsegmente verschieden.
Zur Versteifung des Flächentragwerks, aber auch zur Verbesse
rung des Verbunds zwischen Hohlsegmenten und Abdeckschicht
kann die Abdeckschicht mit streifenförmigen Verstärkungen aus
gebildet sein und die durch die Hohlsegmente gebildete Struk
tur entsprechende Ausnehmungen zur Aufnahme der Verstärkungen
aufweisen.
Die Hohlsegmente können sich über die gesamte Breite des
Flächentragwerks senkrecht zur Längsrichtung erstrecken, also
insbesondere das vollständige Profil eines Tragflügels bilden.
Alternativ hierzu können sich über die Breite des Flächentrag
werks senkrecht zur Längsrichtung mehrere Hohlsegmente anein
ander anschließen, wobei vorzugsweise die aneinander an
schließenden Hohlsegmente jeweils mit einer geschlossenen Wand
zueinander zeigen und mit durch die zueinander zeigenden Wände
miteinander verbunden sind. Bei einer Ausbildung des Flächen
tragwerks als Tragflügel bilden zweckmäßigerweise die ge
schlossenen Wände der in Profilrichtung aneinander anschlie
ßenden Hohlsegmente Holme, die sich über die Spannweite des
Tragflügels erstrecken.
Bei der Ausbildung des Flächentragwerks als Tragflügel ist
eine Faserorientierung der Abdeckschicht in Spannweitenrich
tung und die Faserorientierung der Wände und des Bodens der
Hohlsegmente in ±45°-Richtung zur Spannweitenrichtung bzw. zur
Profiltiefenrichtung bevorzugt.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines aerody
namischen Flächentragwerks der beschriebenen Weise ist dadurch
gekennzeichnet, daß die Hohlsegmente vorgeformt und überlap
pend miteinander verbunden werden und daß die Hohlsegmente mit
einer oberen und unteren Abdeckschicht abgedeckt werden.
Dabei können die vorgeformten Hohlsegmente vor ihrer Verbin
dung miteinander ausgehärtet und anschließend miteinander ver
klebt werden. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Abdeckschichten
im unausgehärteten Zustand auf die ausgehärteten Hohlsegemente
aufgebracht und beim Verkleben der Hohlsegmente ausgehärtet
werden.
In einem alternativen Verfahren werden nur die Faserschichten,
d. h. Faserschichten ohne Kunstharzsystem, der vorgeformten
Hohlsegmente miteinander verbunden und vorgeformt. An
schließend erfolgt eine gemeinsame Einbettung der verbundenen
Faserschichten in das Material, vorzugsweise einen duroplasti
schen Kunststoff. Zweckmäßigerweise werden vor der Einbettung
in das Material auch die Faserschichten der Abdeckschichten
mit den Faserschichten der Hohlsegmente verbunden. Als geeig
nete Verbindungsmöglichkeit kommt insbesondere ein Vernähen
der Faserschichten in Frage.
Weitere Einzelheiten und bevorzugte Ausführungsformen der Er
findung werden anhand der nachstehenden Beschreibung von be
vorzugten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 - eine perspektivische Ansicht eines Tragflügels,
der aus in Längsrichtung hintereinander ange
ordneten Hohlsegmenten gebildet ist
Fig. 2 - einen Längsschnitt durch den Tragflügel gemäß
Fig. 1 entlang der Schnittlinie A-A
Fig. 3 - einen Querschnitt durch die Konstruktion des
Tragflügels gemäß Fig. 1 in einer ersten Aus
führungsform
Fig. 4 - einen Schnitt gemäß Fig. 3 für eine modifi
zierte Ausführungsform
Fig. 5 - einen Schnitt gemäß Fig. 3 mit einer Ausbil
dung des Tragflügels mit zwei in Profilrichtung
aneinander anschließenden Hohlsegmenten
Fig. 6 - einen Schnitt gemäß Fig. 3 mit drei in Profil
richtung aneinander anschließenden Hohlsegmen
ten
Fig. 7 - eine schematische Darstellung für die Herstel
lung eines vorgeformten und ausgehärteten Hohl
segments
Fig. 8 - einen Längsschnitt durch eine Herstellungsvor
richtung zur Zusammensetzung des Tragflügels
aus Hohlsegmenten gemäß Fig. 7 im Differenz
fertigungsverfahren
Fig. 9 - Ausführungsbeispiele für zur Fertigung im Inte
gralfertigungsverfahren vorbereitete und vor
geformte Faserschichten
Fig. 10 - eine Fertigungseinrichtung zur Herstellung des
Tragflügels im Integralfertigungsverfahren mit
Faserschichten gemäß Fig. 9.
Fig. 1 zeigt ein Flächentragwerk in Form eines Tragflügels 1,
der in Längsrichtung des Tragflügels 1 (Spannweitenrichtung S;
vgl. Fig. 2) aus mehreren hintereinander angeordneten Hohl
segmenten 2 besteht. Senkrecht zur Spannweitenrichtung S, also
in Profiltiefenrichtung P (Fig. 2), bildet der Tragflügel 1
in bekannter Weise ein aerodynamisches Profil aus.
Die Schnittdarstellung in Fig. 2 verdeutlicht den Aufbau der
Hohlsegmente 2 mit einer Oberwand 3, einer Unterwand 4 und
einem Boden 5. Im Anschluß an die Böden 5 sind die Ober- und
Unterwände 3, 4 zu einem eingezogenen Teilstück 6, 7 ausgebil
det, mit denen ein Segment 2 in das benachbarte aufnehmende
Segment hineinragt, wobei die geradlinig ausgebildeten Ober-
und Unterwände des aufnehmenden Hohlsegments 2 flächig an den
eingezogenen Teilstücken 6, 7 der Ober- und Unterwände 3, 4
des hineinragenden Segments 2 anliegen und in diesem Zustand
mit den Teilstücken 6, 7 verbunden sind. Die Teilstücke 6, 7
sind so eingezogen, daß die Oberflächen der geradlinigen Ober-
und Unterwände 3, 4 des aufnehmenden Segments 2 mit den Ober-
und Unterwänden 3, 4 außerhalb der Teilstücke 6, 7 des hinein
ragenden Segments 2 fluchten. Die miteinander verbundenen
Oberwände 3 und Unterwände 4 sind mit Abdeckschichten 8, 9
abgedeckt.
Fig. 2 verdeutlicht, daß die Abdeckschichten 8, 9 mit Faser
schichten 10 versehen sind, deren Faserorientierung in Spann
weitenrichtung S liegt, während Faserschichten 11 der Ober-
und Unterwände 3, 4 und der Böden 5 mit kreuzweise aufgelegten
Faserorientierungen von ±45° zur Spannweitenrichtung S bzw.
Profiltiefenrichtung P ausgebildet sind.
Die Fig. 3 bis 6 veranschaulichen Ausführungsbeispiele für
die Konstruktion der Tragfläche 1 mit den Hohlsegmenten 2 in
Profiltiefenrichtung P.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel bildet
das Hohlsegment 2 komplett die Profilform aus und ist mit den
Abdeckschichten 8, 9, die Ober- und Unterlaschen des Profils
bilden, abgedeckt.
Bei der in Fig. 4 dargestellten modifizierten Ausführungsform
weisen die Abdeckschichten 8, 9 streifenförmige Verstärkungen
12 auf, die in entsprechende, in den Hohlsegmenten 2 vorgese
hene Vertiefungen 13 eingreifen. Die streifenförmigen Verstär
kungen 12 und die entsprechenden Vertiefungen 13 dienen der
Versteifung und Verstärkung der Konstruktion in der Spannwei
tenrichtung S.
Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 dadurch, daß in
Profiltiefenrichtung P zwei Hohlsegmente 2' aneinander an
schließen und mit geschlossenen Wänden 14 zueinander zeigen.
Die geschlossenen Wände 14 bilden einen sich über die Spann
weitenrichtung S erstreckenden Holm aus, wenn die Wände 14 der
in Spannweitenrichtung S aneinander anschließende Hohlsegmente
2' miteinander fluchten.
In analoger Weise sind bei dem in Fig. 6 dargestellten Aus
führungsbeispiel zwei Holme durch Wände 14 von drei in Profil
tiefenrichtung P aneinander anschließenden Hohlsegmenten 2'
ausgebildet.
Allen in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispie
len ist gemeinsam, daß die durch die Böden 5 gebildeten Rippen
mit Ausschnitten 15 versehen sind, die der Herstellung des
Tragflügels 1 in einem der nachstehend beschriebenen Ferti
gungsverfahren dienen.
Bei dem in den Fig. 7 und 8 dargestellten Differenzferti
gungsverfahren werden Hohlsegmente 2, die mit dem Ausschnitt
15 im Boden 5 versehen sind, auf einer Schablonenform 16 vor
geformt und ausgehärtet. Die so gebildeten Hohlsegmente 2 wer
den ineinander geschachtelt montiert, wobei die aneinanderlie
genden Ober- und Unterwände 3, 4 im Bereich der Teilstücke 6,
7 mit Klebstoff 17 beschichtet sind, der unter Wärme aushär
tet. Die beim Ineinanderschachteln entstehenden Fugen werden
durch Dichtungsmasse 18 ausgefüllt. Die so gebildete Anordnung
wird auf einen Schablonenstutzen 19 montiert und mit den un
ausgehärteten Abdeckschichten 8, 9 abgedeckt. Darüber wird ein
Vakuumsack 20 gezogen, der an dem Schablonenstutzen 19 abge
dichtet wird.
In einem Autoklaven 21 wird durch eine Zuführungsleitung 22
des Schablonenstutzens 19 Überdruck in das Innere der ge
schachtelten Anordnung geleitet, wobei sich der Überdruck
durch die Ausschnitte 15 in den Böden 5 der Hohlsegmente 2
ausbreiten kann. Die aneinanderliegenden Schichten außerhalb
der Dichtungsmassen 18 werden innerhalb des Vakuumsacks 20
durch ein Vakuum aneinandergezogen. Durch die Aushärtungstem
peratur in dem Autoklaven 21 und den eingebrachten Überdruck
härtet der Klebstoff 17 und das Material der Abdeckschichten
8, 9 aus.
Die vorausgehärteten Hohlsegmente 2 werden somit durch den
Klebstoff 17 und die einheitlichen Abdeckschichten 8, 9 zu dem
gewünschten Tragflügel 1 miteinander verbunden.
Bei dem in den Fig. 9 und 10 dargestellten Integralferti
gungsverfahren werden zunächst nur die Faserschichten 11 der
Spitze des Tragflügels 1 in Spannweitenrichtung S mit Hilfe
einer Schablone 22 geformt. Darüber hinaus werden die Faser
schichten 11 im vorgeformten Zustand mit den Faserschichten 10
der Abdeckschichten 8, 9 durch Nähte 22' verbunden, wie dies
in Fig. 9a angedeutet ist.
In das so hergestellte Gelege für das Hohlsegment 2 an der
Spitze des Tragflügels 1 werden nun mit einer weiteren Scha
blone 23 die Faserschichten 11 für das folgende Segment 2 un
ter Ausbildung der eingezogenen Teilstücke 6, 7 eingelegt und
durch Nähen mit dem Gelege 11 des aufnehmenden Hohlsegments 2
und mit der Abdeckschicht 10 verbunden.
Auf diese Weise werden die Faserschichten 11 der ineinander
geschachtelten Hohlsegmente 2 in vorgeformter und geschachtel
ter Form miteinander und mit den Faserschichten 10 der Abdeck
schichten 8, 9 miteinander verbunden und so die Faserschichten
10, 11 für den gesamten Tragflügel 1 aufgebaut. Der so gebil
dete Aufbau wird in eine in Fig. 10 dargestellte formgebende
Schablone 24 eingesetzt, die sich an den Schablonenstutzen 19
in dem Autoklaven 21 anschließt.
In die Anordnung der Faserschichten 10, 11 wird nun in dem
Autoklaven 21 der die eigentliche Wandschicht bildende Kunst
stoff in die formgebende Schablone 24 eingespritzt. Zur Aus
bildung einer inneren Gegenform, die für den erforderlichen
Anpreßdruck für die mit den Faserschichten 10, 11 gebildeten
Wände an die formgebende Schablone 24 sorgt, ist in das
Innere der Hohlsegmente 2 ein dünnwandiges Gummidiaphragma 25
eingelegt, das durch die Ausschnitte 15 in den Böden 5 der
Hohlsegmente 2 hindurch in alle Hohlsegmente 2 geführt und an
schließend mit einem geeigneten Überdruck beaufschlagt wird.
Der so erzeugte Überdruck preßt die Wände 3, 4 gegen die Scha
blone 24 und sorgt ferner für eine Pressung der Böden 5 zu
deren Aushärtung.
Auf diese Weise gelingt eine zuverlässige Verbindung der Hohl
segmente 2 miteinander und mit den Abdeckschichten 8, 9 durch
die Ausbildung einer einheitlichen einbettenden Schicht für
alle Faserschichten 10, 11. Auf Verklebungen kann dabei voll
ständig verzichtet werden.
Die Vorproduktion der Hohlsegmente 2 erfolgt bei diesem Ver
fahren ausschließlich durch textile Bearbeitungsverfahren,
insbesondere Vernähen.
Claims (22)
1. Aerodynamisches Flächentragwerk mit einer aus einer Ober
schale und einer Unterschale sowie quer zu einer Längs
richtung (S) angeordneten Rippen und ggf. in der Längs
richtung (S) verlaufenden Holmen bestehenden Struktur,
die aus einem faserverstärkten Material gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Struktur in
der Längsrichtung (S) vorgeformte Hohlsegmente (2, 2')
mit jeweils einer Oberwand (3), einer Unterwand (4) und
einem Boden (5) ausgebildet sowie derart ineinander ge
schachtelt sind, daß der Boden (5) und Teilstücke (6, 7)
der Oberwand (3) und der Unterwand (4) eines Hohlsegments
(2, 2') in eine offene Seite des benachbarten, aufneh
menden Hohlsegments (2, 2') hineinragen und daß die Hohl
segmente (2, 2') im Bereich der Teilstücke (6, 7) mit
ihren Ober- und Unterseiten (3, 4) flächig aneinanderlie
gend verbunden sind
und daß Ober- und Unterseite der aus den Hohlsegmenten
(2, 2') gebildeten Struktur mit einer die Hohlsegmente
(2, 2') überspannenden Abdeckschicht (8, 9) abgedeckt
sind.
2. Aerodynamisches Flächentragwerk nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Teilstücke (6, 7) der Ober- und
Unterwand (3, 4) des in das aufnehmende Hohlsegment (2,
2') hineinragenden Hohlsegments (2, 2') eingezogen sind
und daß die die Teilstücke (6, 7) übergreifenden Wände
(3, 4) des aufnehmenden Hohlsegments (2, 2') geradlinig
ausgebildet sind.
3. Aerodynamisches Flächentragwerk nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ober- und Unterwände (3, 4) des
hineinragenden Hohlsegments (2, 2') außerhalb der Teil
stücke (6, 7) und die Ober- und Unterwände (3, 4) des
aufnehmenden Hohlsegments (2, 2') zur Bildung einer
ebenen Oberfläche miteinander fluchten.
4. Aerodynamisches Flächentragwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckschichten
(8, 9) aus demselben faserverstärkten Material wie die
Hohlsegmente (2, 2') gebildet sind.
5. Aerodynamisches Flächentragwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserorientie
rung der Abdeckschichten (8, 9) von der Faserorientierung
der Wände (3, 4) und des Bodens (5) der Hohlsegmente (2,
2') verschieden ist.
6. Aerodynamisches Flächentragwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der
Teilstücke (6, 7) aneinanderliegenden Wände (3, 4) mit
einander verklebt sind.
7. Aerodynamisches Flächentragwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserschichten
(11) der aneinander angrenzenden Hohlsegmente (2, 2') im
Bereich der Teilstücke (6, 7) miteinander verbunden und
einheitlich in ein umgebendes Material eingebettet sind.
8. Aerodynamisches Flächentragwerk nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Faserschichten (11) auch mit den
Faserschichten (10) der anliegenden Abdeckschicht (8, 9)
verbunden und einheitlich in ein umgebendes Material ein
gebettet sind.
9. Aerodynamisches Flächentragwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckschicht
(8, 9) mit streifenförmigen Verstärkungen (12) ausgebil
det ist und daß die durch die Hohlsegmente (2, 2') gebil
dete Struktur entsprechende Vertiefungen (13) zur Auf
nahme der Verstärkungen (12) aufweist.
10. Aerodynamisches Flächentragwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Hohlseg
mente (2, 2') über die gesamte Breite (P) des Flächen
tragwerks senkrecht zur Längsrichtung (S) erstrecken.
11. Aerodynamisches Flächentragwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich über die Breite
(P) des Flächentragwerks senkrecht zur Längsrichtung (S)
mehrere Hohlsegmente (2') aneinander anschließen.
12. Aerodynamisches Flächentragwerk nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die aneinander anschließenden Hohl
segmente (2') jeweils mit einer geschlossenen Wand (14)
zueinander zeigen und mit durch die zueinander zeigenden
Wände (14) miteinander verbunden sind.
13. Aerodynamisches Flächentragwerk nach einem der Ansprüche
1 bis 12, ausgebildet als Tragflügel (1), bei dem die
Längsrichtung (S) der Spannweite entspricht, über die der
Tragflügel (1) zu einem aerodynamischen Profil geformt
ist.
14. Aerodynamisches Flächentragwerk nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Faserorientierung der Abdeck
schichten (8, 9) in Spannweitenrichtung (S) liegt und daß
die Faserorientierung der Wände (3, 4) und des Bodens (5)
der Hohlsegmente (2, 2') in ±45°-Richtung zur Spannwei
tenrichtung (5) bzw. zur Profiltiefenrichtung (P) gewählt
ist.
15. Aerodynamisches Flächentragwerk nach Anspruch 12 und ei
nem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die geschlossenen Wände (14) der in Profiltieferichtung
(P) aneinander anschließenden Hohlsegmente (2') zu sich
über die Spannweitenrichtung (S) erstreckenden Holmen
ausgebildet sind.
16. Verfahren zur Herstellung eines aerodynamischen Flächen
tragwerks nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Hohlsegmente (2, 2') vorgeformt und
überlappend miteinander verbunden werden und daß die
Hohlsegmente (2, 2') mit einer oberen und unteren Abdeck
schicht (8, 9) abgedeckt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die vorgeformten Hohlsegmente (2, 2') ausgehärtet und
anschließend miteinander verklebt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abdeckschichten (8, 9) im unausgehärteten Zustand
aufgebracht und beim Verkleben der Hohlsegmente (2, 2')
ausgehärtet werden.
19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
nur die Faserschichten (11) der vorgeformten Hohlsegmente
(2, 2') miteinander verbunden werden und daß anschließend
eine gemeinsame Einbettung der verbundenen Faserschichten
(11) in das Material erfolgt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
auch Faserschichten (10) der Abdeckschichten (8, 9) mit
den Faserschichten (11) der Hohlsegmente (2, 2') verbun
den werden, bevor die gemeinsame Einbettung in das Mate
rial erfolgt.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aushärtung des Kunststoffs bei erhöhter Temperatur
und bei Überdruck in einer formgebenden Schablone (24)
erfolgt, in die der Kunststoff zur gemeinsamen Einbettung
der miteinander verbundenen Faserschichten (10, 11) inji
ziert wird und daß die Böden (5) der hineinragenden Hohl
segmente (2, 2') mit einem Ausschnitt (15) versehen wer
den, durch die ein dünnwandiges, luftdichtes Diaphragma
(25) geführt wird, mit dem durch Beaufschlagung mit Über
druck die Wände (3, 4) der Hohlsegmente (2, 2') mit den
Abdeckschichten (8, 9) an eine formgebende Schablone (24)
gepreßt werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß das die Faserschichten (10, 11) ein
bettende Material ein duroplastischer Kunststoff ist.
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DE1998136629 DE19836629C1 (de) | 1998-08-13 | 1998-08-13 | Aerodynamisches Flächentragwerk und Verfahren zu seiner Herstellung |
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