JP2009541122A - 航空機胴体の組立構造 - Google Patents
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Abstract
本発明は航空機胴体部分(1)、航空機胴体、および胴体部分(1)を製造する方法に関する。
【解決手段】
胴体部分(1)は、第1の内部チューブ(2)および第2の内部チューブ(3)が初期の製造工程において製造され、内部チューブ(2、3)が次に外部チューブ(4)によって取り囲まれることで製造される。空間確保およびチューブ(2、3、4)に対してのさらなる安定性を提供するために、内部チューブ(2、3)は、内部チューブ(2、3)と外部チューブ(4)との間に配置されたストラップ(5、6)によって取り囲まれる。
【選択図】図4
Description
より詳細には、本発明は、新規な組立方法を用いた、実質的に3つのチューブからなる胴体部分に関する。
さらにまた、本発明は、本発明に係るいくつかの胴体部分を接合した胴体に関する。
この工程において、航空機の胴体は連続した部品で製造されず、まず個々の胴体部分(バレルまたはセグメントとしても知られる)が形成され、次いで、その複数の胴体部分が接合されて完全な胴体チューブを形成する。
客室と、その客室の真下に位置する貨物室とを分け隔てるために、フレーム上の各部分において床グリッドが取り付けられる。
この公知の胴体組立てにおいて、胴体は、複雑な組立工程において、数多くの個々の構成部品(フレーム、水平材、外側表面領域)からなる。その結果、胴体の組立ての間において、既に相当なコストがかかる。
それゆえ、客室または貨物室において、例えば、高い高度において、外側表面に対する損傷により生じる恐れのある減圧(気圧の低下)が生じた場合、これらの2つの空間を迅速に均圧化する必要がある。というのも、そうでなければ航空機の胴体構造は、床グリッド上に一方的に圧力の作用を生じた結果として破損する恐れがあり、その床グリッドもまた、そのような負荷に耐えるように設計されていない。
均圧化を確実なものにするために、均圧用フラップが胴体の全長に亘る床の側面上に標準的に装備されている。しかしながら、その均圧用フラップは、水上への緊急着陸時において、上述の接続のために、胴体全域に特に即座に水が流入してしまうというさらなる不利な点がある。
客室は別個の第1のチューブを含むか、またはその第1のチューブからなり、他方で客室は別個の第2のチューブを含むか、またはその第2のチューブからなり、その2つのチューブは互いに完全に独立している。
初期または開始時の製造工程において、2つのチューブは、支持用のシェル構造として、互いに完全に独立して製造できる。
2つの別個のチューブを接合して一体となった胴体を形成するために、拘束されるように接続されているこれらの2つのチューブは外部チューブによって取り囲まれる。
本発明に係る胴体部分は実質的に、アクセス可能、または可動(walkable)の別個の第1のプレハブ式の内部チューブ、および少なくとも1つのアクセス可能、または可動の別個の第2のプレハブ式の内部チューブを含むか、またはそれらからなり、それらの両方のチューブは外部チューブによって取り囲まれ、この外部チューブと拘束されるように接続される。
内部チューブは2つの別個のチューブであるので、水上などへの緊急着陸時において、2つのチューブのうちの1つに入り込んだ水を即座インタフェースに吸い上げなくてもよい。
同様に、少なくとも第2のチューブは、複数の第2の周囲のストラップによって取り囲んでよい。
この配置構成において、ストラップおよびチューブ自体も、例えば、繊維強化複合材料または金属、特にアルミニウムで形成されてもよい。
ストラップの形状は、例えば、翼状の断面が内部チューブから外部へと放射状に延びている、従来の航空機構築におけるフレームなどの公知の形状と類似してもよい。
2つの内部チューブに対する複数の第1および第2の周囲のストラップは、初期または開始時の製造工程において作製されてよく、組立の際に、それらの部品が個々の内部チューブに対して、互いに間隔を置いて取り付けられる前に2つの内部チューブに通し(aufgefaudelt)さえすればよい方法で形成される。
取り付け時には、ストラップは、例えば、そのチューブに接着されるか、またはリベット付けされてもよい。
チューブおよびストラップの両方が金属で形成されているならば、それらは互いに溶接できる。
個々のストラップは互いに一定の間隔をおいて2つの内部チューブを取り囲み、内部チューブおよび外部チューブが組み立てられた状態において、外部チューブはストラップによって内部チューブと間隔を置かれている。
外部チューブと内部チューブとの間の十分な安定性を提供するために、ストラップは、内部チューブおよび外部チューブそれぞれと、接着またはリベット付けされ、あるいはストラップが金属である場合には堅固に溶接されることで、内部チューブおよび外部チューブはストラップで相互に接続される。
客室のための第1の内部チューブは、湾曲した上部の周囲領域および平坦な床領域を備え、貨物室のための第2の内部チューブは湾曲した底部の周囲領域および平坦な天井領域を備える。
この2つのチューブは接合されて、平坦な天井領域または床領域は互いに対向し、ストラップによって距離を置かれている。
この交差領域において、第1のチューブの床は第2のチューブの天井と向かい合い、個々のストラップによって距離を置いており、複数の第1のストラップのうちの個々のストラップは、複数の第2のストラップのうちの個々のストラップに対して中心を外れて配置(オフセット)されるように交互に配置され、各々の場合において、第2のチューブのストラップは第1のチューブの2つのストラップの間に配置される。
もちろん、例えば、胴体に作用する負荷が特に大きい領域における場合など、2つの第1のストラップの間に2つ以上の第2のストラップが存在してもよい。
2つのストラップ群が互いに交互になるように配置する代わりに、個々の内部チューブを収容するために、コード状のストラップによって二等分に分けられた、略楕円形または略円形の形状種類のストラップのみを用いてもよい。
次いで、複数の第1の周囲のストラップが第1の内部チューブに通される。
同様に、複数の第2の周囲のストラップが第2の内部チューブに通される。
上述したストラップを備える内部チューブを特定の位置にできる限り正確に接合することができるように、ストラップは適切な位置決めタブ(Richtstege)を備え、第1の内部チューブと第2の内部チューブとを互いに特定の位置に配置するように構成される。
これらの位置決めタブは、例えば、それぞれ第1のチューブおよび第2のチューブの平坦な床領域または天井領域に隣接するように配置される水平のストラップ領域の端部に提供してよく、2つのチューブが接合される場合に、個々の他のタブのためのガイドを形成する。
2つの内部チューブは互いに完全に別個にされた2つのチューブであり、ストラップの交差領域において、そのストラップによってのみ相互に接続する(例えば、リベット付けまたは接着による)。
ストラップによって形成された床グリッドは、2つの内部チューブのうちの1つにおける気圧の低下の結果として経験する恐れのある偏った圧力を吸収することができる方法にて形成される。
この配置構成において、接続部品は外部チューブ内の対応する凹部により外側に突き出ており、その結果、垂直尾翼をアダプタジャケットに取り付けることができる。
アダプタジャケットは2つの接合された内部チューブを取り囲んで、垂直尾翼から胴体への負荷を安全に伝達することができる。
この目的のために、個々の胴体部分のうちの個々の表面領域は、個々の部分が一体となった、または統合した胴体を形成するために接続可能である、適切な接続部品を備える。
まず、内部チューブおよび少なくとも1つの第2の内部チューブは支持部としてのシェル構造として作製される。
第1の内部チューブは客室として用いることができ、第2の内部チューブは貨物室として用いることができる。
第1の内部チューブは、湾曲した上部の周囲領域および平坦な床領域を備えることができる。
これに対応して、第2の内部チューブは湾曲した底部の周囲領域および平坦な天井領域を備えることができる。次いで、その2つのプレハブ方式の内部チューブは接合されて組合せチューブを形成することができ、第1の内部チューブのうちの第1の床領域は、第2の内部チューブのうちの平坦な天井領域のところで静止する。
次いで、このようにして作製された組合せチューブは外部チューブによって取り囲むことができ、例えば、接着、リベット付け、または溶接などによって外部チューブと接合することができ、それによって胴体部分を形成することができる。
しかしながら、製造技術上の理由により、まず2つの内部チューブおよび外部チューブを初期の製造工程で製造(prefabricate)して、次に、その2つの内部チューブを接合して、上述の組合せチューブを形成し、その組合せチューブをプレハブ方式の外部チューブに挿入して接続することは有利である。
同様に、少なくとも第2のプレハブ方式の内部チューブは、複数の第2の周囲のストラップにより取り囲むことができる。
この配置構成において、第1および第2の内部チューブのためのストラップは初期の製造工程において製造されていてもよく、あるいは、ストラップは第1および第2の内部チューブの周囲においてぴったりと適合するように、後に製造されてもよい。
複数の第1のストラップのうちの個々のストラップおよび複数の第2のストラップのうちの個々のストラップはプレハブ方式で作製されており、個々のチューブに対してぴったりと適合する場合、個々のストラップは、後に個々の内部チューブに対してリベット付け、接着または溶接するために、個々のプレハブ方式のチューブに単に通して(thread)、入り込むことができる。
そのような拘束されるような接続により、構造的負荷は外部チューブのみによって伝達される必要はなくなり、その代わりに、その負荷が、ストラップおよび内部チューブを含む胴体構造全体に亘って伝達されることを確保することができる。
異なる図面における同一または類似する構成部品は同一の参照符号を有する。
胴体部分1は、図1の右側の図に示すように、2つの内部チューブ2および3を取り囲む外部チューブ4を含むか、または実質的に外部チューブ4からなり、その2つの内部チューブ2および3は外部チューブ4に収まっている。
この構成配置において、第1の内部チューブ2は客室部分を形成し、他方で第2の内部チューブ3はそれに対応する貨物室部分を形成する。
図1の右側の図に示すように、2つの内部チューブ2および3は外部チューブの内部に配置され、互いに間隔を置いて配置され、第1のチューブの平坦な床領域は第2のチューブ3の平坦な天井領域と略並行に延在する。
複数のストラップ5および6によって、2つ内部チューブ2および3の間隔を置き、外部チューブ4と、それら2つの内部チューブ2および3との間隔を置く。複数のストラップ5および6は、例えば、図4の右側の図に明確に示すように、第1の内部チューブ2および3を交互に取り囲み、互いに対して中心を外れて配置(オフセット)する。
最終的な状態において、ストラップ5および6は、2つの内部チューブ2および3、ならびに外部チューブ4としっかりと接続され、その接続は、例えば、溶接、接着、またはリベット留めによって設置できる。
それに対応して、図2bは複数の第2のプレハブ方式のストラップ6を示し、それらの形状もまた、第2の内部チューブ3の外側輪郭と一致する。
この配置構成において、個々のストラップ5および6は既に、関連する内部チューブ2および3に通されて入り込んでおり、例えば、接着、リベット留め、または、ストラップ5および6ならびに内部チューブ2および3が金属(例えばアルミニウム)からなる場合は、個々の箇所を接合する(verfugen)か、または溶接することによって、確実に接合されている。
この図に示すように、内部チューブ2および3が組立てられた状態において、ストラップ5および6は、互いに中心を外れて配置され、それにより、内部チューブ2の床下で、第1のチューブ2のための床グリッドを形成する。
第1の内部チューブ2および第2の内部チューブ3の組立てのための位置決め保護対策を提供するために、ストラップ5および6は、それらの直線の領域の個々の端部上に、位置決め用のタブ9を備え、そのタブ9は、組み立てられた状態において上述のチューブの位置を保護するために、個々の他のチューブ3および2の方向に延在している。
このように製造された組合せチューブは最終的に、図4の矢印に示すように、外部チューブ4に挿入することができ、次いで、その組合せチューブは、外部チューブ4に対して、溶接、接着、またはリベット留めすることができる。
図5aおよび図5bは、複数の第1のストラップ5および複数の第2のストラップ6を示し、それらの輪郭は再び、個々の内部チューブ2および3の外側の輪郭に一致し、複数の第1および第2のストラップは、図6aおよび図6bに示すように、プレハブ方式のチューブ2および3に通され、入り込むことができる。
次いで、図7の左側の図に示すように、ストラップ5および6を備える内部チューブ2および3は、第1の内部チューブ2の平坦な床領域7が第2のチューブ3の平坦な天井領域8に対して略並行となるように延在するように、接合される。
この図が示すように、位置決めタブ9は、この2つの接合された内部チューブ2および3を互いに最適に位置決めし、さらに、その2つの内部チューブ2および3が互いに横方向に移動しないようにする。
図7の矢印に示すように、このように製造された組合せチューブは、次いで、最終的にその外部チューブ4と拘束されるように(non−positively:外部からの力による拘束されるように維持される)接続され、外部チューブ4に再び挿入される。
まず、再び複数の第1のストラップ5および第2のストラップ6は、図9aから図10bに示すように、対応のプレハブ方式の内部チューブ2および3へと滑り込む。
再びここで、上述の複数の第1のストラップ5および第2のストラップ6の個々のストラップは、2つの内部チューブ2および3が、図11に示すように、組合せチューブを形成するように接合できるように、互いに略中心を外れて配置される。
さらなる工程において、図12に示す前方の外部チューブ4’は、その前方部分から上述のように作製された組合せチューブへと滑り込む。
垂直尾翼11(図14)を取付けるために、図13に示すアダプタジャケット10は後部から組合せチューブへと滑り込み、アダプタジャケット10の先端部は、水平尾翼ユニット11を例えば、クリップまたはねじ止め可能な接続部品を含む。
アダプタジャケット10が図11の組合せチューブに取り付けられると、後方部分から、さらに外部チューブ4’’が図11の組合せチューブ2および3に滑り込むことができ、その組合せチューブ2および3の先端部は、アダプタジャケット10の接続部品のための凹部を備える。
異なる実施形態に関連して記載した部材もまた組み合わせる場合がある。
特許請求の範囲における参照符号はその範囲を限定するものと解釈するべきではない。
2 第1の内部チューブ
3 第2の内部チューブ
4 外部チューブ
5 複数の第1のストラップのうちのストラップ
6 複数の第2のストラップのうちのストラップ
7 平坦な床領域
8 平坦な天井領域
9 位置決めタブ
10 アダプタジャケット
11 垂直尾翼ユニット
Claims (12)
- 接続可能な第1の内部チューブ(2)と、
少なくとも1つの接続可能な第2の内部チューブ(3)と、
外部チューブ(4)を備え、
前記第1の内部チューブ(2)および前記第2の内部チューブ(3)は、前記外部チューブ(4)によって取り囲まれ、前記外部チューブ(4)と拘束されるように接続されることを特徴とする、胴体部分(1)。 - 複数の第1の周囲のストラップ(5)および複数の第2の周囲のストラップ(6)とをさらに備え、
前記第1の内部チューブ(2)は前記複数の第1の周囲のストラップ(5)によって取り囲まれ、少なくとも1つの前記第2の内部チューブ(3)は前記複数の第2の周囲のストラップ(6)によって取り囲まれ、
前記複数の第1のストラップ(5)および第2のストラップ(6)は前記外部チューブ(4)と拘束されるように接続されていることを特徴とする、請求項1に記載の胴体部分(1)。 - 交差領域において、前記複数の第1のストラップ(5)のうちの個々のストラップ(5)は、前記複数の第2のストラップ(6)のうちの個々のストラップ(6)に対して交互に中心を外れて配置されることを特徴とする、請求項2に記載の胴体部分(1)。
- 前記複数の第1のストラップ(5)および/または第2のストラップ(6)のうちのストラップ(5、6)は、所定の位置において、前記第1の内部チューブ(2)および前記第2の内部チューブ(3)を上下に配置するように構成された位置決めタブ(9)を備えることを特徴とする、請求項3に記載の胴体部分(1)。
- 前記第1の内部チューブ(2)は客室部分として形成され、前記第2の内部チューブ(3)は貨物室部分として形成され、
これらの部分は前記ストラップ(5、6)の交差領域によって互いに分離されており、前記交差領域が前記客室部分の床グリッドを形成することを特徴とする、請求項3に記載の胴体部分(1)。 - 前記2つの接合された内部チューブ(2、3)と前記外部チューブ(4)との間に挿入され、チューブ状のアダプタジャケット(10)に取り付けられる垂直尾翼ユニット(11)のために設計された接続部品を含む、チューブ状のアダプタジャケット(10)をさらに備えることを特徴とする、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の胴体部分(1)。
- 少なくとも2つの胴体部分(1)を備える胴体であって、
少なくとも1つの第1の胴体部分(1)は、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に示すように設計され、
第2の胴体部分(1)は請求項1乃至請求項6のいずれか一項に示すように設計され、
前記少なくとも2つの胴体部分(1)は、前記少なくとも2つの胴体部分(1)を接合するように設計され、一体となった胴体を形成する個々の表面領域を備えることを特徴とする胴体。 - 胴体部分(1)の製造方法であって、
第1の内部チューブ(2)を製造する工程と、
少なくとも1つの第2の内部チューブ(3)を製造する工程と、
前記少なくとも2つの内部チューブ(2、3)を接合して組合せチューブを形成する工程と、
外部チューブ(4)を用いて前記組合せチューブを取り囲む工程と、
前記外部チューブ(4)を前記組合せチューブ(2、3)に接合する工程とを含むことを特徴とする方法。 - 第1のプレハブ方式の内部チューブ(2)は、複数の第1の周囲のストラップ(5)によって取り囲まれ、
前記少なくとも1つの第2の内部チューブ(3)は複数の第2の周囲のストラップ(6)によって取り囲まれていることを特徴とする、請求項8に記載の方法。 - 前記複数の第1のストラップ(5)のうちの個々のストラップ(5)および前記複数の第2のストラップ(6)のうちの個々のストラップ(6)はプレハブ方式であり、個々のプレハブ方式の内部チューブ(2、3)に滑り込むことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 前記複数の第1のストラップ(5)のうちの個々のストラップ(5)および前記複数の第2のストラップ(6)のうちの個々のストラップ(6)は、前記少なくとも2つの内部チューブ(2、3)上に配置され、前記内部チューブ(2、3)が接合された状態で、交差領域において、前記複数の第1のストラップ(5)および第2のストラップ(6)のうちの前記個々のストラップ(5、6)は、互いに交互に中心を外れて配置されるように構成されることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 前記複数の第1のストラップ(5)および第2のストラップ(6)は、前記組合せチューブが前記外部チューブ(4)に挿入された後、前記外部チューブ(4)と拘束されるように接続されることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
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