DE602004002482T2

DE602004002482T2 - Verbundstruktur-blitzschlagschutz

Info

Publication number: DE602004002482T2
Application number: DE602004002482T
Authority: DE
Inventors: John Barry Preson PRIDHAM; John Michael Fort Worth BOWERY
Original assignee: BAE Systems PLC
Current assignee: BAE Systems PLC
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2004-05-17
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2024-05-18
Also published as: US20050103936A1; DE602004002482D1; ES2273258T3; WO2004106160A1; EP1628879B1; ATE340132T1; EP1628879A1; US7050286B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flugzeug-Blitzschutzanordnung, und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Verfahren zum Schutz der Flugzeug-Außenhaut-Beplankung und des Flugzeugunterbaus gegen die Wirkung von Blitzeinschlägen, die Lichtbogen zwischen den Befestigungselementen ziehen können, wenn die Außenhaut-Beplankung oder der Flugzeugunterbau oder beide aus Verbundmaterialien, beispielsweise Kohlenstofffaser-Verbundmaterialien oder Hybriden derartiger Verbundmaterialien, hergestellt und durch metallische Befestigungselemente verbunden sind.
Flugzeugstrukturen werden zunehmend aus Verbundmaterialien anstelle von Aluminiumlegierungen und ähnlichen metallischen Materialien hergestellt, die früher benutzt wurden. Dies geschieht hauptsächlich deshalb, weil die Verbundstrukturen eine günstige Festigkeits- und Steifheitscharakteristik besitzen und leichter als die metallischen Bauteile sind. Jedoch sind Verbundmaterialien im Vergleich zu metallischen Materialien weniger geeignet, Blitzeinschlägen zu widerstehen.
Wenn ein Flugzeug einem Blitzschlag ausgesetzt wird, dann kann ein hoher elektrischer Strom, im typischen Fall in der Größenordnung von 100.000 Ampere, durch die Flugzeugstruktur fließen. Bei einer Kohlenstofffaser-Verbundstruktur wirken die Kohlenstofffaserlagen als Leiter mit einem sehr hohen Widerstand, und das Kunstharz zwischen den Lagen wirkt als hochkapazitives Dielektrikum, so dass Verbundmaterial zu einer erhöhten Potentialdifferenz führt, die über der Lagenstruktur erzeugt wird, wobei jedoch kein leicht verfügbarer elektrisch leitfähiger Pfad vorhanden ist, der eine Stromentladung zulässt. Daher sucht sich der Strom an den Befestigungselementen zwischen den Außenhaut-Beplankungen und dem Flugzeugunterbau zu konzentrieren, und da diese Befestigungselemente gewöhnlich aus Festigkeitsgründen aus Metalllegierungen bestehen, sind diese infolgedessen elektrisch hoch leitfähig. Wenn sich die Blitzschlagenergie nicht genügend schnell verteilen kann, entstehen wahrscheinlich an den Konzentrationspunkten (den Befestigungselementen) Lichtbögen, und es können gefährliche Funken erzeugt werden.
Die Lichtbogenbildung und die Funken stellen ein gefährliches Problem dar, insbesondere dann, wenn der Unterbau die Wand eines Brennstofftanks ist und die Lichtbögen ein Risiko darstellen hinsichtlich der Projektion von Funken, geschmolzenem Metall und/oder heißer Gase in den Brennstofftank, was infolgedessen die Gefahr einer Zündung des entflammbaren Brennstoffs nach sich zieht.
Es sind beträchtliche Anstrengungen durchgeführt worden, um eine Lösung dieses Problems zu schaffen, aber bisher konnte keine völlig zufriedenstellende Lösung im Hinblick auf eine technische Wirksamkeit, Betriebssicherheit, Einfachheit und eine kostengünstige Herstellung erreicht werden.
Bekannte Verfahren zum Schutz gegen Blitzeinschläge umfassen die Anordnung einer leitfähigen Schicht über der Außenhaut des Flugzeugs (wobei die leitfähige Schicht von den Köpfen der Befestigungselemente isoliert ist), um die Energie des Blitzschlages über die Oberfläche des Flugzeugs zu verteilen (vergleiche z.B. US-A-4628402). Außerdem wurden spezielle Befestigungselemente entwickelt, um die Blitzschlagenergie sicher auf den Unterbau zu übertragen, ohne dass ein Lichtbogen gebildet wird (vergleiche z.B. EP-B-269458 oder GB-B-2212580). Ferner ist es bekannt, einen leitfähigen Pfad vorzusehen, indem eine elektrisch leitfähige Schicht in Berührung mit den Befestigungselementen angeordnet wird, um einen Großteil des elektrischen Stromes vom Blitzeinschlag von den Befestigungselementen wegzuleiten und so die Gefahr einer Lichtbogenbildung mit dem Unterbau zu vermindern (vergleiche EP-B-685389). Jedes dieser Verfahren hat jedoch beträchtliche Nachteile.
Die Anordnung einer elektrisch leitfähigen Schicht, die sich im Wesentlichen über die gesamte äußere Oberfläche des Flugzeugs erstreckt, ist kostspielig, und hierdurch wird die Masse vergrößert, ohne dass dadurch die Festigkeit der zusammengebauten Struktur erhöht würde, und die Schicht kann durch Umgebungseinflüsse beschädigt werden, und sie ist schwierig zu warten.
Die Benutzung spezieller Befestigungselemente kann unvertretbar kostspielig werden, weil bei einem typischen Flugzeug viele Tausende von Befestigungselementen erforderlich sind, und sie erfordern außerdem eine spezielle und demgemäß zeitaufwändige und/oder kostspielige Herstellungstechnik. Die Benutzung einer elektrisch leitfähigen Schicht zur Verteilung der Blitzschlagenergie weg von den Befestiungselementen, wie in der EP-B-685389 beschrieben, stellt zwar eine wirksame Technik dar, aber hier sind verschiedene getrennte Herstellungsverfahren notwendig, die die Kosten und den Zeitaufwand der Herstellung des Flugzeugs vergrößern. Außerdem erzeugen die Verfahren gemäß EP-B-685389 Anordnungen, die zwar wirksam in Bezug auf die Verteilung der Blitzschlagenergie sind, jedoch nicht in der Lage sind, genügend schnell ausreichend Energie weg von den Befestigungselementen zu verteilen, um eine Lichtbogenbildung und eine Funkenbildung an den Befestigungselementen zu vermeiden.
Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Festlegung einer Flugzeugaußenhaut an einem inneren Unterbau, wobei die Außenhaut oder die Außenhaut und der Unterbau aus einem nicht-metallischen Faser-Kunststoff-Verbundmaterial bestehen und ein Befestigungsbolzen benutzt wird und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: es wird der Bolzen durch die Außenhaut und den Unterbau gesteckt und benachbart zu einer inneren Oberfläche des Unterbaus derart festgelegt, dass ein Bolzenkopf an der äußeren Flugzeugaußenhaut anstößt; es wird eine Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material über den Bolzenkopf und die Flugzeugaußenhaut gefügt, wobei die Schicht eine elektrisch leitfähige Schicht auf ihrer äußeren Oberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht in die äußere Oberfläche der Isolierschicht eingebaut ist, dass die leitfähige Schicht derart gestaltet ist, dass sie über dem Bolzenkopf zu liegen kommt, wobei ihre Ränder sich seitlich zu dem Bolzenkopf erstrecken und von diesem durch das Isoliermaterial getrennt sind und dass die Schicht aus Isoliermaterial benachbart zu den seitlichen Rändern der leitfähigen Schicht so ausgebildet sind, dass ein dielektrischer Durchschlag an dieser Stelle erfolgt, bevor ein dielektrischer Durchschlag in dem Isoliermaterial erfolgen kann, das die leitfähige Schicht und den Bolzenkopf trennt, wodurch der elektrische Strom von einem Blitzschlag von dem Befestigungselement abgeleitet wird und eine Lichtbogenbildung an dem Befestigungselement verhindert wird.
Die Erfindung beruht demgemäß auf dem Konzept der Verteilung von Blitzschlagenergie soweit als möglich über eine leitfähige Schicht, aber im Hinblick darauf, dass unter gewissen Umständen eine Verteilung nicht genügend schnell erfolgen kann, wird aktiv der dielektrische Durchschlag in einem Bereich unterstützt, der genügend weit weg von den Befestigungselementen ist, um zu gewährleisten, dass eine Lichtbogenbildung und Funkenbildung an den Befestigungselementen einfach nicht auftreten kann. Stattdessen ermöglicht dann, wenn die Blitzschlagenergie nicht genügend schnell durch die leitfähige Schicht verteilt wird, ein dielektrischer Durchschlag die Möglichkeit, einen Stromfluss von den Rändern der leitfähigen Schicht nach dem inneren Unterbau zu bewirken, wenn die überschüssige Energie genügend verteilt ist, um eine Lichtbogenbildung und Funkenbildung zu verhindern.
Dem Fachmann stehen viele Verfahren zur Verfügung, einen bevorzugten dielektrischen Durchschlag im Isoliermaterial zu fördern. Das Isoliermaterial kann Hohlräume oder Nadellöcher besitzen, die in oder in der Nähe der Ränder des leitfähigen Materials angeordnet sind, oder es können lokalisierte Dotierungen oder zusammengeballtes leitfähiges Material vorgesehen werden, oder es kann eine weitere Schicht oder es können mehrere Schichten aus leitfähigem Material auf der anderen Seite der Isoliermaterialschicht angeordnet werden, so dass ein dielektrischer Durchschlag zwischen den Rändern der ersten leitfähigen Schicht und der weiteren Schicht erfolgt, wodurch weiter die Blitzschlagenergie verteilt wird.
Vorzugsweise wird die Schicht aus Isoliermaterial, die wahlweise die Schicht aus leitendem Material enthält, auf die Außenhaut des Flugzeugs in Form einer Applikationsschicht oder eines Streifens aufgebracht. Eine Applikationsschicht der Flugzeugoberfläche (die visuell betrachtet ähnlich der Anordnung einer Haushaltwellpappe sein kann) ist eine relativ neue Entwicklung; dies hat den Vorteil, dass es ein schnelles und relativ kostengünstiges Verfahren ist, einen Oberflächenüberzug auf einem Flugzeug anzubringen. Außerdem kann die Herstellung einer Applikationsschicht einschließlich der leitfähigen Schicht und den Mitteln zur Förderung des bevorzugten dielektrischen Durchschlags auf einfache Weise durchgeführt werden, und es kann ein automatisierter Prozess fern vom Flugzeug selbst durchgeführt werden, da die Anwendung der Applikation auf ein Flugzeug häufig durchgeführt wird, damit das Flugzeug mit einem Oberflächenüberzug versehen wird, und die Anwendung einer Applikationsschicht mit der Blitzschutzanordnung gemäß der Erfindung ist nicht mehr und nicht weniger schwierig oder kostspielig als die Anordnung des gewöhnlichen Flugzeugoberflächenüberzugs. Außerdem kann der Applikationsüberzug sowohl die normalen Epoxyd-Farbschichten und/oder auf Polyurethan basierenden Farbschichten kombinieren (vorausgesetzt, dass diese genügend elektrisch isolierend sind), wobei die elektrisch leitfähige Schicht der vorliegenden Erfindung demgemäß das Flugzeug sowohl mit einer Oberflächenschutzschicht als auch einer Zierschicht ausstattet, die einen Blitzschlagschutz liefert und die Herstellung in einem einzigen Prozess der Aufbringung eines einzigen Applikationsstreifens erfolgt (die gegenwärtigen Techniken erfordern eine herkömmliche Grundierung mit einem oberen Applikationsüberzug, und es kann demgemäß in der Zukunft möglich werden, eine Applikationstechnik zu benutzen, um sowohl die Grundierung als auch den oberen Überzug zu ersetzen).
Die Erfindung bezieht sich auch auf Befestigungen, die gemäß einem der oben beschriebenen Verfahren erzeugt wurden. Demgemäß schafft die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt eine Kombination einer Flugzeugaußenhaut und eines Unterbaus, wobei die Außenhaut oder beide aus nicht-metallischem, faserverstärktem Kunststoffmaterial bestehen und ein Befestigungsbolzen die beiden zusammenhält, der einen Bolzenkopf besitzt, welcher an der Flugzeugaußenhaut anstößt, wobei eine Schicht elektrisch isolierenden Materials die Flugzeugaußenhaut und den Bolzenkopf bedeckt und eine Schicht elektrisch leitfähigen Materials auf seiner äußeren Oberfläche besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht in der elektrisch isolierenden Schicht integriert und so gestaltet ist, dass sie über dem Bolzenkopf liegt und Ränder besitzt, die sich seitlich des Bolzenkopfes erstrecken und durch Isoliermaterial von diesem getrennt sind und weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten aus Isoliermaterial benachbart zu den seitlichen Rändern der leitfähigen Schicht so angeordnet sind, dass ein dielektrischer Durchschlag erfolgt, bevor der dielektrische Durchschlag im Isoliermaterial erfolgen kann, das die leitfähige Schicht und den Bolzenkopf trennt, wodurch der elektrische Strom vom Blitzschlag von den Befestigungselementen abgelenkt wird und wodurch eine Lichtbogenbildung an den Befestigungselementen verhindert wird.
Die leitfähige Schicht besteht vorzugsweise aus einem massiven oder im Wesentlichen massiven metallischen Material, beispielsweise einem Streifen aus einer Metallfolie. Der Streifen kann relativ zur Flugzeugaußenhaut derart aufgebracht werden, dass er sich über die Reihe der Bolzenköpfe erstreckt und eine Linie von Befestigungen längs der äußeren Oberfläche oder der Außenhaut des Flugzeugs bildet. Wenn als Applikationsschicht ausgebildet, kann die leitfähige Schicht in der Applikation als eine Mehrzahl von Metallstreifen derart bei Anwendung auf das Flugzeug der verschiedenen Applikationsstreifen angeordnet werden, dass ein miteinander verbundenes leitfähiges Gitter erzeugt wird, das sich sowohl in Spannrichtung als auch in Sehnenrichtung der Flugzeug-Beplankung erstreckt, um einen größeren metallischen Bereich zu schaffen, über den die Blitzschlagenergie verteilt werden kann und um über dem Gitter der Befestigungselemente zu liegen, die sich häufig in dieser Weise über die äußere Oberfläche des Flugzeugs erstrecken. Die elektrisch leitfähige Schicht oder das Gitter können an einen Metallteil der Flugzeugstruktur angeschlossen werden, um einen Leiter für den elektrischen Strom zu schaffen, damit dieser von der äußeren Verbundoberfläche nach der metallischen Struktur des Flugzeuges fließen kann, um so eine Lichtbogenbildung und Funkenbildung insbesondere in Bereichen zu verhindern, wo dies besonders gefährlich ist, d.h. in der Nähe der Flugzeugbrennstofftanks.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 ist eine Querschnittsansicht durch ein Befestigungselement, das in einer Flugzeugstruktur gemäß der Erfindung installiert ist, und
2 ist in größerem Maßstab eine schematische perspektivische Ansicht des Oberflächenüberzuges der Anordnung gemäß 1.
In 1 ist ein Befestigungselement 10 dargestellt, das eine Außenhaut-Beplankung 12 einer Flugzeugstruktur mit einem inneren Unterbau 14 verbindet, der die Wand eines Brennstofftanks bildet. Sowohl die Außenhaut-Beplankung 12 als auch der Unterbau 14 sind aus Kohlenstofffaser-Verbundmaterial geringen Gewichts und hoher Festigkeit hergestellt. Die Befestigungselemente 10 bestehen aus einem Bolzen aus Metall, der einen Senkkopf 16 besitzt, der in eine entsprechend gestaltete Senköffnung 18 in der Außenhaut-Beplankung 12 einsteht, während ein Schaft 20 des Bolzens durch die Außenhaut-Beplankung 12 und den Unterbau 14 hindurchsteht und durch eine metallische Mutter 22 gesichert ist, die an dem Unterbau 14 angreift. Der Kopf 16 des Bolzens 10 ist so ausgebildet, dass er, wenn er in der Senköffnung 18 sitzt, mit der äußeren Oberfläche der Außenhaut-Beplankung 12 fluchtet (wenn es irgendwelche Diskontinuitäten in der äußeren Oberfläche der Außenhaut-Beplankung 12 gibt, kann dies in ungünstiger Weise zu einem erhöhten aerodynamischen Luftwiderstand im Flug oder zu einem ungünstigen Flugzeugradarquerschnitt führen, und deshalb kann die Anordnung des Bolzenkopfes 16 absichtlich derart gestaltet werden, dass seine Oberfläche unter der Flugzeugaußenhaut 12 liegt, wobei die Fluchtung durch ein geeignetes Füllmaterial (nicht dargestellt) bewirkt werden kann, wie dies im Stande der Technik bekannt ist). Eine Isolierhaut 24 ist zwischen der Außenhaut-Beplankung 12 und dem Unterbau 14 als Füllstoff angeordnet, um Differenzen in den gegenüberliegenden Oberflächen von Außenhaut-Beplankung 12 und Unterbau 14 auszugleichen, was zu einem variablen Abstand dazwischen führen könnte, wenn die beiden Teile beim Anziehen des Befestigungselementes 10 in gegenseitige Berührung gebracht werden.
Danach wird die äußere Flugzeugstruktur mit einem elektrisch isolierenden Überzug 30 versehen, der aus den Schichten von Epoxydfarbe und/oder Polyurethanfarbe bestehen kann, die normalerweise benutzt wird, um die Außenhaut des Flugzeugs zu überziehen, um einen Schutz gegen Umgebungseinflüsse für die Flugzeugaußenhaut 12 zu schaffen und um die aerodynamischen Widerstandscharakteristiken zu verbessern und/oder den Radarquerschnitt zu vermindern, wie dies im Stande der Technik bekannt ist. Eingeschlossen in der elektrisch isolierenden Überzugsschicht 30 ist ein Streifen aus einer elektrisch leitfähigen Schicht 32, die so geformt ist, dass sie über dem Kopf 16 des Befestigungselementes 10 liegt und sich seitlich (links und rechts in 1) über den Bolzenkopf 16 erstreckt. Die elektrisch leitfähige Schicht 32 ist vom Bolzenkopf 16 durch eine Lage des elektrisch isolierenden Materials getrennt, und die äußere Oberfläche der leitfähigen Schicht 32 fluchtet mit der äußeren Oberfläche der isolierenden Schicht 30.
1 ist nicht maßstäblich gezeichnet, und auch das Ausmaß, mit dem sich die leitfähige Schicht 32 seitlich über den Bolzenkopf 16 erstreckt, hängt von verschiedenen Faktoren ab, beispielsweise von der Dicke der isolierenden Schicht 30, der Größe des Bolzenkopfes 16 und den relativen elektrischen Leitfähigkeiten der Materialien, aus denen die Befestigungselemente, die Flugzeug-Außenhaut-Beplankung 12, die isolierende Schicht 30 und die leitfähige Schicht 32 bestehen.
Die Bereiche 34 in der isolierenden Schicht 30 benachbart zu den Rändern der leitfähigen Schicht 32 sind so ausgebildet, dass im Falle eines Blitzschlages dort ein dielektrischer Durchschlag erfolgt, bevor irgendein anderer dielektrischer Durchschlag zwischen der leitfähigen Schicht 32 und dem Bolzenkopf 16 erfolgt, wie dies im Folgenden in Verbindung mit 2 beschrieben wird.
Die Bereiche 34 benachbart zu den Rändern der leitfähigen Schicht 32 sind mit Einschlüssen 36a oder mit Nadelstichen 36b versehen, oder sie sind mit Verunreinigungen 36c dotiert, um bevorzugte Strecken des dielektrischen Durchschlags zu erzeugen und um die elektrische Energie im Falle eines Blitzschlages so zu verteilen, dass die überschüssige elektrische Energie, die nicht in der leitfähigen Schicht 32 allein verteilt werden kann, über die Flugzeugaußenhaut 12 und die Kohlenstofffaserlagen mit hohem Widerstand verteilt wird, statt über die hoch leitfähigen Befestigungselemente 10, was zu einer Lichtbogenbildung und Funkenbildung vom Mutterende 22 des Gewindes des Befestigungselementes führen könnte und was den entflammbaren Brennstoff zünden könnte. Zusätzlich oder stattdessen können weitere elektrisch leitfähige Streifen 38 (von denen nur einer dargestellt ist) vorgesehen werden, die im Wesentlichen parallel zu den Seitenrändern der leitfähigen Schicht 32 auf der anderen Seite der isolierenden Schicht 30 verlaufen, um eine elektrische Energieverteilung über die isolierende Schicht 30 durch den dielektrischen Durchschlag anzuregen und um eine Verteilung über die Streifen 30 zu bewirken und um weiter die Gefahr einer Lichtbogenbildung und Funkenbildung innerhalb des Flugzeugs zu vermindern.
Wie oben beschrieben, werden die Überzugsschichten 30, 32, 38 in geeigneter Weise in Form eines Applikationsstreifens aufgetragen.
Die Erfindung ist in erster Linie auf für Konzept der Erzeugung von bevorzugten dielektrischen Durchschlagspfaden zur Verteilung elektrischer Blitzschlagenergie bestimmt, die aus der Nähe der darunter liegenden metallischen Befestigungselemente abgeführt wird. Jedoch ist die Erfindung nicht auf die speziellen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann das Befestigungselement 10 irgendein herkömmliches Befestigungselement sein, und die Mutter 22 kann direkt oder indirekt mit dem Unterbau 14 in Kontaktberührung stehen. Die Schichten 30, 32 des Isoliermaterials und des leitfähigen Materials können weiter durch äußere Farbschichten geschützt werden, und der massive Metallstreifen 32 kann durch gelegentliche relativ kleine Öffnungen gelocht werden, vorausgesetzt, die Dichte oder die Querschnittsfläche des Streifens bleibt genügend groß, um einen sicheren leitfähigen Pfad zur Verteilung der Blitzenergie zu gewährleisten. Die Erfindung ist auch dort anwendbar, wo der innere Unterbau 14 aus Metall und nicht aus einem Verbundmaterial besteht.

Claims

Verfahren zur Festlegung einer Flugzeugaußenhaut (12) an einem inneren Unterbau (14), wobei die Außenhaut oder die Außenhaut und der Unterbau aus einem nicht-metallischen Faser-Kunststoff-Verbundmaterial bestehen und ein Befestigungsbolzen (10) benutzt wird und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: es wird der Bolzen (10) durch die Außenhaut (12) und den Unterbau (14) gesteckt und benachbart zu einer inneren Oberfläche des Unterbaus (14) derart festgelegt, dass ein Bolzenkopf (16) an der äußeren Flugzeugaußenhaut (12) anstößt; es wird eine Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material (30) über den Bolzenkopf (16) und die Flugzeugaußenhaut (12) gefügt, wobei die Schicht (30) eine elektrisch leitfähige Schicht (32) auf ihrer äußeren Oberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht in die äußere Oberfläche der Isolierschicht (30) eingebaut ist, dass die leitfähige Schicht (32) derart gestaltet ist, dass sie über dem Bolzenkopf (16) zu liegen kommt, wobei ihre Ränder sich seitlich zu dem Bolzenkopf erstrecken und von diesem durch das Isoliermaterial (30) getrennt sind und dass die Schicht aus Isoliermaterial (30) benachbart zu den seitlichen Rändern der leitfähigen Schicht (32) so ausgebildet sind, dass ein dielektrischer Durchschlag an dieser Stelle erfolgt, bevor ein dielektrischer Durchschlag in dem Isoliermaterial (30) erfolgen kann, das die leitfähige Schicht (32) und den Bolzenkopf (16) trennt, wodurch der elektrische Strom von einem Blitzschlag von dem Befestigungselement (10) abgeleitet wird und eine Lichtbogenbildung an dem Befestigungselement (10, 22) verhindert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem Hohlräume, Einschlüsse (36a) oder Nadellöcher (36b) in der Schicht aus Isoliermaterial (30) in Bereichen (34) benachbart zu den Rändern des leitfähigen Materials (32) angebracht werden, um an dieser Stelle den dielektrischen Durchschlag zu begünstigen.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, bei welchem eine lokalisierte Dotierung (36c) in der Schicht aus Isoliermaterial (30) in den Bereichen (34) benachbart zu den Rändern des leitfähigen Materials (32) vorgenommen wird, um an dieser Stelle einen dielektrischen Durchschlag zu begünstigen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei welchem zwei weitere Schichten aus elektrisch leitfähigem Material (38) nebeneinanderliegend zu dem Isoliermaterial (30) und der Flugzeugaußenhaut (12) und in den Bereichen (34) benachbart zu den Rändern des leitfähigen Materials (32) angeordnet sind, um den dielektrischen Durchschlag zu begünstigen, so dass der elektrische Strom durch das Isoliermaterial (30) von den Rändern des leitfähigen Materials (32) nach den weiteren Schichten aus leitfähigem Material (38) abfließt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Schicht aus Isoliermaterial (30) die Form einer Applikationsschicht hat.
Kombination einer Flugzeugaußenhaut (12) mit einem inneren Unterbau (14), wobei die Außenhaut oder die Außenhaut und der Unterbau aus einem nicht-metallischen Faser-Kunststoff-Verbundmaterial bestehen und ein Befestigungsbolzen (10) die beiden Teile miteinander verbindet und der Bolzen einen Bolzenkopf (16) aufweist, der an der Flugzeugaußenhaut (12) anstößt, wobei eine Schicht aus elektrisch isolierendem Material (30) die Flugzeugaußenhaut (12) und den Bolzenkopf (16) bedeckt und eine Schicht aus elektrisch leitfähigem Material (32) auf der äußeren Oberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (32) in die elektrisch isolierende Schicht (30) integriert und so ausgebildet ist, dass sie über dem Bolzenkopf (16) zu liegen kommt und sich mit ihren Rändern seitlich des Bolzenkopfes (16) ausgehend und von diesem durch Isoliermaterial (30) getrennt ist und dass die Schichten aus Isoliermaterial benachbart zu den seitlichen Rändern des leitfähigen Schicht (32) derart angeordnet sind, dass ein dielektrischer Durchschlag erfolgt, bevor ein dielektrischer Durchschlag in dem Isoliermaterial (30) erfolgen kann, das die leitfähige Schicht (32) und den Bolzenkopf (16) trennt, wodurch der elektrische von einem Blitzschlag herrührende Strom vom Befestigungselement (10) abgeleitet wird und eine Lichtbogenbildung am Befestigungselement (10, 22) verhindert wird.
Kombination nach Anspruch 6, bei welcher die leitfähige Schicht (32) aus massivem oder im Wesentlichen massivem Metallmaterial besteht.
Kombination nach den Ansprüchen 6 oder 7, bei welcher die leitfähige Schicht (32) einen Streifen aufweist, der relativ zur Flugzeugaußenhaut derart aufgebracht ist, dass er sich über eine Reihe von Bolzenköpfen (16) erstreckt und über diesen liegt und eine Linie der Befestigungselemente entlang der äußeren Oberfläche der Flugzeugaußenhaut (12) bildet.
Kombination nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, bei welcher zwei Schichten aus elektrisch leitfähigem Material (32) an das Isoliermaterial (30) und die Flugzeugaußenhaut (12) und in den Bereichen (34) benachbart zu den Rändern des leitfähigen Materials (32) angeordnet sind, um einen dielektrischen Durchschlag zu begünstigen, so dass der elektrische Stromfluss durch das Isoliermaterial (30) von den Rändern des leitfähigen Materials (32) nach den weiteren Schichten aus leitfähigem Material (38) erfolgt.
Kombination nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei welcher die Schicht aus Isoliermaterial (30) eine Applikationsschicht ist und die leitfähige Schicht (32) in dieser Applikationsschicht integriert ist.