DE60310188T2

DE60310188T2 - Cockpittür eines Flugzeuges

Info

Publication number: DE60310188T2
Application number: DE60310188T
Authority: DE
Inventors: Hironobu Mitaka Takahama
Original assignee: Jamco Corp
Current assignee: Jamco Corp
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2023-10-15
Also published as: DE60310188D1; JP3971313B2; EP1440884B1; US20040144895A1; JP2004224240A; US6871821B2; EP1440884A2; EP1440884A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Cockpit-Tür, die zwischen einem Cockpit und einer Passagierkabine eines Flugzeugs angeordnet ist.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
In den letzten Jahren wurde in Anbetracht der bestehenden Terrorismusgefahr die Forderung nach einer Verbesserung der Festigkeit von Cockpit-Türen immer nachdrücklicher und sind bereits verschiedene diesbezügliche Maßnahmen entwickelt worden.
Die dem Stand der Technik am Nächsten kommende US-A-3 704 845 beschreibt ein System zum Verhindern von Flugzeugentführungen, bei dem auf der Achse zwischen dem Cockpit und der Passagierkabine eines Flugzeugs eine Tür angeordnet ist, die nur vom Cockpit aus geöffnet werden kann, wobei sowohl die Tür als auch die dazugehörige Trennwand aus feuerfestem und kugelsicherem Material bestehen.
Weiter ist in der US-A-5 463 929 eine ein- oder mehrlagige Armierung mit einer verstärkten Randbefestigung beschrieben, die den Aufschlag von Geschossen absorbiert und bei der ein Loslösen von Schichten von der zu schützenden Oberfläche beim Auftreffen eines Geschosses verhindert wird.
Die US-PS 6 474 599 beschreibt beispielsweise ein System zur Verbesserung der Sicherheit eines Flugzeugs durch Anordnen einer Sicherheitskammer zwischen dem Pilotenbereich oder Cockpit und der Passagierkabine.
Bei dem im vorerwähnten Patent offenbarten System muss jedoch Platz für die Sicherheitskammer zwischen dem Cockpit und der Passagierkabine bereitgestellt werden, so dass der Nutzraum der Kabine reduziert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Somit wird mit der vorliegenden Erfindung eine Cockpit-Tür bereitgestellt, die durch Verstärkung der Tür selbst größere Sicherheit bietet. Die Cockpit-Tür kann mit Einrichtungen zur Verbindung zwischen Cockpit und Kabine sowie zum Ermöglichen der Flucht des Piloten beim Auftreten einer Dekompression, d.h. bei plötzlichem Druckabfall im Kabinenbereich, versehen sein.
Die erfindungsgemäße Cockpit-Tür eines Flugzeugs weist als Grundkonstruktion ein Verstärkungselement auf, das im Inneren des Türkorpus befestigt ist, welches Verstärkungselement einen Körper umfasst, der gebildet wird durch Laminieren einer Anzahl von Lagen aromatischer Polyamid-Faserschichten mit einem thermoplastischen Klebstoff und Integrieren derselben durch Heißpressen, wobei der Körper mit einem Montagebereich versehen ist, der in einem Randabschnitt des Körpers ausgebildet und um 90° gebogen sowie am Türkorpus durch Nieten befestigt ist. Weiter kann die Cockpit-Tür eines Flugzeugs eine Klappe aufweisen, die an einem Innenbereich des Türkorpus mit tels eines Scharniers befestigt ist, das ein Öffnen und Schließen der Klappe erlaubt, sowie ein Verstärkungselement, das am Inneren des Rahmens befestigt ist, wobei das Verstärkungselement einen Körper aufweist, welcher geformt ist durch Laminieren mehrerer Lagen aromatischer Polyamid-Faserschichten mit einem thermoplastischen Klebstoff und Integrieren derselben durch Heißpressen und welcher einen Montagebereich umfasst, der an einem Randbereich des Körpers ausgebildet, um 90° gebogen und an der Klappe durch Nieten befestigt ist.
Weiter ist der Montagebereich der Cockpit-Tür mit einer geringeren Anzahl von laminierten Schichten als der Körper hergestellt und mit Durchgangslöchern zum Einsetzen von Nieten versehen.
Außerdem wird das Verstärkungselement dadurch gebildet, dass zunächst eine geringe Anzahl von Schichten laminiert und dann durch Heißpressen zu einer Schichtstruktur integriert sowie anschließend eine vorgegebenen Anzahl von Schichtstrukturen laminiert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Cockpit-Tür;
2 eine Ansicht, in welcher die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Cockpit-Tür dargestellt ist;
3 eine Ansicht, aus welcher die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Cockpit-Tür ebenfalls ersichtlich ist;
4 eine Vorderansicht des Verstärkungselements für den Türkorpus der erfindungsgemäßen Cockpit-Tür;
5 eine Vorderansicht des Verstärkungselements für den Türkorpus der erfindungsgemäßen Cockpit-Tür;
6 eine Querschnittsansicht auf der Linie A-A in 5;
7 eine Vorderansicht des Verstärkungselements für die Klappe der erfindungsgemäßen Cockpit-Tür;
8 eine Vorder- und Seitenansicht des Verstärkungselements für die Klappe der erfindungsgemäßen Cockpit-Tür; und
9 eine Querschnittsansicht des Verstärkungselements gemäß 8.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Cockpit-Tür von der Cockpitseite aus gesehen, während aus 2 und 3 die Funktionsweise der Cockpit-Tür ersichtlich ist.
Eine Cockpit-Tür, die als Ganzes mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet ist, ist einfach schwingend in einem Rahmen 2 in einer Öffnung einer Zwischenwand zur Abtrennung des Cockpits von der Passagierkabine befestigt.
Die Cockpit-Tür 1 umfasst einen Türkorpus 10 und zwei kleinere Türen 50 und 60 (nachfolgend Klappen genannt), die senkrecht in dem Türkorpus angebracht sind.
Der Türkorpus 10 weist eine Verriegelungseinrichtung 30 auf der dem Cockpit zugewandten Türseite auf, bei welcher durch Betätigen eines Griffs 34 ein Bolzen 32 mit einer Falle (nicht dargestellt) auf dem Rahmen 2 in Eingriff gebracht oder aus dieser gelöst wird.
Der Türkorpus 10 ist mit vier Scharnieren 20 am Rahmen befestigt, durch welche die Tür wie durch den Pfeil A in 2 dargestellt nur zum Cockpit 3 hin geöffnet werden kann.
Die beiden Klappen 50 und 60 sind durch nicht dargestellte Scharniere am Türkorpus 10 befestigt und wie durch den Pfeil B dargestellt nur zur Kabine hin zu öffnen.
Die erste Klappe 50 weist eine Falle 52 auf dem seitlichen Randbereich gegenüber dem Scharnier auf, in welche ein Riegel 54 auf dem Türkorpus 10 eingreift.
Unter normalen Bedingungen stehen der Riegel 54 und die Falle 52 der ersten Klappe 50 in Eingriff miteinander und ist die Klappe 50 geschlossen.
Ähnlich wie die erste Klappe 50 ist auch die zweite Klappe 60 mit einer Falle 62 auf dem seitlichen Rand gegenüber dem Scharnier versehen, in welche ein auf dem Türkorpus 10 angeordneter Riegel 64 eingreifen kann. Im Normalfall stehen die Falle 64 und der Riegel 62 der zweiten Klappe 60 miteinander in Eingriff und ist die Klappe 60 geschlossen.
Der Türkörper 10 ist mit einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung 70 versehen.
Die auf Druck ansprechende Vorrichtung 70 umfasst einen Kolben 72, der durch Veränderung des Luftdrucks betätigt und dessen Bewegung über eine Stange 74 übertragen wird und die Bewegung der Riegel 54 und 64 auf dem oberen und unteren Ende einer Stange 74 bewirkt. Beim Bewegen der Riegel 54 und 64 werden diese aus den Fallen 52 und 62 freigesetzt.
Tritt eine Dekompression in der Passagierkabine 4 ein, so erfasst die auf Druck ansprechende Vorrichtung 70 den rapiden Druckabfall und wird der Eingriff zwischen Riegel und Falle gelöst, so dass die beiden Klappen zur Kabine 4 hin öffnen können und hierdurch die Druckdifferenz zwischen Kabine und Cockpit reduziert wird.
Die zweite Klappe 60 kann von einem Angehörigen der Besatzung durch Betätigen des Hebels 64 auch dann manuell geöffnet werden, wenn in der Kabine keine Dekompression herrscht.
Selbst wenn der Cockpit-Türkorpus 10 fest hängt und aus welchen Gründen auch immer nicht geöffnet werden kann, kann also ein Angehöriger der Besatzung durch eine durch Öffnen der zweiten Klappe 60 entstandene Öffnung K₁ in die Passagierkabine 4 flüchten. Die erfindungsgemäße Cockpit-Tür 1 stellt wie vorbeschrieben die Grundkonstruktion.
4 ist eine Darstellung, aus welcher der Aufbau eines an einem Innenbereich des Türkorpus 10 befestigten Verstärkungselements ersichtlich ist.
Das als Ganzes mit der Bezugsziffer 100 bezeichnete Verstärkungselement umfasst einen Körper 10, der durch Laminieren und Verkleben einer Anzahl von Lagen aromatischer Polyamid-Faserschichten gebildet ist.
Die Faserschicht hat ein geringes Gewicht, jedoch eine hohe Festigkeit, und ist zur Herstellung von kugelsicheren Westen oder dergleichen einsetzbar.
Die Faserschichten sind mit einem thermoplastischen Klebstoff durch Heißpressen zu dem Verstärkungselement-Körper 110 integriert. Eine Anzahl von Faserschichten, beispielsweise 20 Schichten, werden laminiert, um die erforderliche Festigkeit zu erzielen.
Anstelle des Laminierens von 20 Faserschichten kann der laminierte Körper auch dadurch hergestellt werden, dass zunächst ein laminiertes Element aus fünf Faserschichten hergestellt und anschließend vier dieser fünfschichtigen laminierten Elemente zu dem Verstärkungselement-Körper 110 laminiert werden.
Der Verstärkungselement-Körper 110 weist Öffnungen 120 und 130 im Bereich der Klappen sowie Öffnungen 140 und 142 im Bereich des Öffnungs-/Schließmechanismus der Tür auf.
Am äußeren Rand des Körpers 110 ist ein Montagebereich 150 zum Befestigen des Körpers 110 an einem Konstruktionselement (nicht dargestellt) der Tür vorgesehen. Entsprechend ist ein Montagebereich 160 am inneren Randbereich des Körpers 110 ausgebildet. Die Montagebereiche 150 und 160 sind unter Reduzierung der Anzahl der Lagen laminierter Schichten geschaffen.
In bestimmten Abständen voneinander sind Montagelöcher 180 zum Einsetzen von Nieten in den Montagebereichen 150 und 160 ausgebildet.
Der wärmebehandelte Körper 110 weist eine außergewöhnlich hohe Festigkeit auf, doch sind in einem nächsten Schritt die Befestigungsbereiche 150 und 160 des Körpers 110 um 90° gebogen.
5 ist eine Draufsicht auf den Körper 110 mit gebogenen Befestigungsbereichen und 6 eine Querschnittsansicht in Richtung des Pfeils A-A in 5 gesehen.
Der Körper 110 des Verstärkungselements ist gebildet durch Laminieren einer Anzahl von Faserschichten, während die Montagebereiche aus einer reduzierten Anzahl laminierter Schichten hergestellt sind.
Vorab werden Löcher 180 zum Einsetzen von Nieten in den Montagebereichen 150 und 160 ausgebildet. Mittels dieser Einsatzlöcher 180 ist das Verstärkungselement 110 an einem nicht dargestellten Türrahmen befestigt.
Die Nieten sind in der Richtung parallel zur ebenen Fläche des Körpers 110 eingesetzt. Wird also der Oberfläche des Körpers 110 in senkrechter Richtung eine Stoßkraft F beaufschlagt, so empfängt jede der Nieten eine in Scherrichtung wirkende Kraft. Da die Nieten eine höhere Festigkeit gegen Belastungen in Scherrichtung als gegen solche in axialer Richtung besitzen, hat die vorbeschriebene Montagestruktur des Verstärkungselements eine ausreichende Festigkeit.
7 ist eine Draufsicht auf ein Klappen-Verstärkungselement, das am Innenbereich der Klappe in der Cockpit-Tür anzubringen ist.
Ein Verstärkungselement-Körper 210 des Klappen-Verstärkungselements 200 ist ebenfalls durch Laminieren von etwa 20 Lagen aromatischer Polyamid-Faserschichten und Heißpressen des mehrlagigen Körpers hergestellt.
Der Körper 210 ist mit einer erforderlichen Öffnung 212 und einem im äußeren Randabschnitt derselben befindlichen Montagebereich 220 versehen. Eine Anzahl von Nieten-Einsatzlöchern 230 sind im Montagebereich 220 ausgebildet.
8 zeigt den Zustand, in dem der Montagebereich 220 um 90° gebogen ist.
Wie aus 9 ersichtlich, ist der senkrecht gebogene Montagebereich 220 so angeordnet, dass er den Rahmen der Klappe überdeckt, wobei anschließend Nieten in die Löcher 230 eingesetzt sind, um das Klappen-Verstärkungselement an der Klappe zu befestigen.
Wird bei dieser Konstruktion eine Last in Richtung des Pfeils F auf das Verstärkungselement der Klappe aufgebracht, so werden die Nieten mit Scherkraft beaufschlagt und haben so eine ausreichende Haltbarkeit.
Wie ausgeführt umfasst die erfindungsgemäße Cockpit-Tür ein durch Laminieren und Heißpressen von Lagen aromatischer Polyamid-Faserschichten von geringem Gewicht und hoher Festigkeit hergestelltes laminiertes Element, das sicher am Türrah men befestigt ist. Wird eine äußere Kraft auf die Cockpit-Tür aufgebracht, so wird der Stoss oder Schlag von dem laminierten Element absorbiert und so die Cockpit-Tür vor Beschädigung geschützt.

Claims

Cockpit-Tür (1) eines Flugzeugs, die zwischen einem Cockpit und einer Passagierkabine eines Flugzeugs angeordnet ist, welche Cockpit-Tür (1) einen Türkorpus (10) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Cockpit-Tür (1) ferner ein Verstärkungselement (100) umfaßt, das im Inneren des Türkorpus (10) befestigt ist, welches Verstärkungselement (100) einen Körper (110) umfaßt, der eine flache Oberfläche aufweist, welcher Körper gebildet wird durch Laminieren einer Anzahl von Lagen aromatischer Polyamid-Faserschichten mit einem thermoplastischen Klebstoff und Integrieren derselben durch Heißpressen, welcher Körper (110) einen Montagebereich (150, 160) umfaßt, der an einem Randbereich des Körpers (110) ausgebildet ist, welcher Montagebereich um 90° gegenüber der flachen Oberfläche des Körpers (110) gebogen ist und an dem Türkorpus (10) durch Nieten befestigt ist, die in der Richtung parallel zu der flachen Oberfläche des Körpers (110) eingesetzt sind, wobei das Verstärkungselement (100, 200) gebildet wird durch Laminieren einer kleinen Anzahl von Schichten und Integrieren derselben durch Heißpressen zur Bildung einer Schichtstruktur und anschließendes Laminieren einer vorbestimmten Anzahl der Schichtstrukturen miteinander, welcher Montagebereich (150, 160) durch Reduzieren der Anzahl miteinander laminierter Schichten im Vergleich zum Körper (110) geschaffen wird.
Cockpit-Tür eines Flugzeugs gemäß Anspruch 1, welche Tür (1) eine Klappe (50, 60) umfaßt, die einen Rahmen aufweist und an einem Innenbereich eines Türkorpus (10) mittels eines Scharniers montiert ist, welches ein Öffnen und Schließen der Klappe (50, 60) erlaubt, sowie ein Verstärkungselement (200), das an dem Rahmen der Klappe (50, 60) befestigt ist, welches Verstärkungselement (200) einen Körper (210) mit einer flachen Oberfläche aufweist, welcher Körper (210) geformt wird durch Laminieren mehrerer Lagen aromatischer Polyamidfaser-Schichten mit einem thermoplastischen Klebstoff und Integrieren derselben durch Heißpressen, welcher Körper (210) einen Montagebereich (220) umfaßt, der an einem Randbereich des Körpers (210) ausgebildet ist, welcher Montagebereich (210) um 90° bezüglich der ebe nen Oberfläche des Körpers (210) gebogen ist und an dem Rahmen der Klappe (50, 60) durch Nieten befestigt ist, die in der Richtung parallel zu der ebenen Oberfläche des Körpers (210) eingesetzt sind.
Cockpit-Tür eines Flugzeugs gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welcher der Montagebereich (150, 160, 220) Löcher (180, 230) zum Einsetzen von Nieten aufweist.