DE29816091U1

DE29816091U1 - plane

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Publication number: DE29816091U1
Application number: DE29816091U
Authority: DE
Original assignee: DALLACH WOLFGANG
Current assignee: DALLACH WOLFGANG
Priority date: 1998-09-09
Filing date: 1998-09-09
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2008-09-10

Description

W.D. Flugzeugleichtbau GmbH, 73540 Heubach 1. September 1998W.D. Flugzeugleichtbau GmbH, 73540 Heubach 1 September 1998

639/01 S/nü639/01 S/nü

FlugzeugAirplane

Beschreibung
10 Description
10

Die Erfindung betrifft ein Flugzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an aircraft having the features of the preamble of claim 1.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Sportflugzeug (Motor- oder Segelflugzeug) mit einem flächenförmigen, insbesondere mehrdimensional geformten, in Sandwichbauweise hergestelltem Bauteil (Sandwichbauteil). Das Sandwichbauteil kann beispielsweise ein Rumpf, eine Tragfläche, ein Leitwerk oder ein Teil davon sein. Das Sandwichbauteil weist eine Außenhaut, eine Innenhaut und mindestens eine Zwischenschicht auf. Außenhaut und Innenhaut bestehen aus einem vorzugsweise faserverstärktem Kunststoff, wobei die Verstärkung beispielsweise Glas-, Kohle- oder Kevlarfaser, insbesondere in der Form eines Gewebes, sein kann. Die Zwischenschicht (Stützstoff) kann beispielsweise ein fester Schaum oder ein wabenförmiges Gebilde sein, wobei fest den Aggregatzustand und nicht die Festigkeit angibt. Die Zwischenschicht verbindet die Außen- und die Innenhaut im wesentlichen vollflächig miteinander, wodurch das Sandwichbauteil eine hohe Steifigkeit gegen Biegen, Knicken und Beulen erhält.The invention relates in particular to a sports aircraft (motor or glider) with a flat, in particular multi-dimensionally shaped, component manufactured in a sandwich construction (sandwich component). The sandwich component can be, for example, a fuselage, a wing, a tail unit or a part thereof. The sandwich component has an outer skin, an inner skin and at least one intermediate layer. The outer skin and inner skin are made of a preferably fiber-reinforced plastic, whereby the reinforcement can be, for example, glass, carbon or Kevlar fiber, in particular in the form of a fabric. The intermediate layer (support material) can be, for example, a solid foam or a honeycomb structure, whereby solid indicates the state of aggregation and not the strength. The intermediate layer connects the outer and inner skin to one another essentially over the entire surface, whereby the sandwich component has a high degree of rigidity against bending, buckling and denting.

Mit dem Sandwichbauteil ist ein Aussteifungselement, beispielsweise ein (Rumpf-) Spant oder eine (Tragflächen-) Rippe verbunden. DasA stiffening element, such as a (fuselage) frame or a (wing) rib, is connected to the sandwich component. The

Aussteifungselement kann beispielsweise auch eine Gitterkonstruktion des Flugzeugrumpfes sein.The stiffening element can also be, for example, a lattice structure of the aircraft fuselage.

Es ist bekannt, ein derartiges Aussteifungselement mit der Außenhaut des Sandwichbauteils zu verbinden. Bei bekannten Flugzeugen werden also Kräfte von den Spanten auf die Außenhaut des in Sandwichbauweise hergestellten Rumpfes und umgekehrt übertragen. Zum Verbinden des Aussteifungselements mit der Außenhaut des Sandwichbauteils müssen die Innenhaut und die Zwischenschicht des Sandwichbauteils an der Verbindungsstelle ausgespart sein.It is known to connect such a stiffening element to the outer skin of the sandwich component. In known aircraft, forces are transferred from the frames to the outer skin of the fuselage made using a sandwich construction and vice versa. In order to connect the stiffening element to the outer skin of the sandwich component, the inner skin and the intermediate layer of the sandwich component must be cut out at the connection point.

Die Aussparung der Innenhaut und der Zwischenschicht erfordern zunächst einen erhöhten Aufwand bei der Herstellung des Sandwichbauteils oder es müssen die Innenhaut und die Zwischenschicht zur Herstellung der Aussparung vom Sandwichbauteil entfernt werden, was ebenfalls einen erhöhten Aufwand erfordert. Weiterer Nachteil der bekannten Konstruktion ist eine Schwächung des Sandwichbauteils an der Verbindungsstelle mit dem Aussteifungselement wegen der dort fehlenden Zwischenschicht. Zusätzlicher Nachteil ist, daß sich das Aussteifungselement, also beispielsweise ein Rumpfspant, innerhalb kurzer Zeit auf einer Außenseite des Sandwichbauteils &ldquor;abdrückt", die Verbindungsstelle des Aussteifungselements mit dem Sandwichbauteil wird durch eine Unebenheit der Außenhaut auf der Außenseite des Sandwichbauteils sichtbar.The recess in the inner skin and the intermediate layer initially requires increased effort in the manufacture of the sandwich component, or the inner skin and the intermediate layer must be removed from the sandwich component to produce the recess, which also requires increased effort. Another disadvantage of the known construction is a weakening of the sandwich component at the connection point with the stiffening element due to the lack of an intermediate layer there. An additional disadvantage is that the stiffening element, for example a fuselage frame, "imprints" itself on the outside of the sandwich component within a short time, and the connection point of the stiffening element with the sandwich component becomes visible due to an unevenness in the outer skin on the outside of the sandwich component.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden.The invention is based on the object of avoiding the above disadvantages.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Beim erfindungsgemäßen Flugzeug ist das Aussteifungselement mit der Innenhaut des Sandwichbauteils verbunden. Die Kräfte von Spanten und dgl. werden somit in die Innenhaut des in Sandwichbauweise hergestellten Rumpfes oder dgl. eingeleitet und umgekehrt werden auf den in Sandwichbauweise hergestellten Rumpf einwirkende Kräfte von dessen Innenhaut auf die Spanten und dgl. (Aussteifungselement) übertragen. Die Innenhaut bildet also ein tragendes Element des Sandwichbauteils, die Außenhaut des Sandwichbauteils dient insbesondere zur Versteifung gegen ein Beulen des Sandwichbauteils.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1. In the aircraft according to the invention, the stiffening element is connected to the inner skin of the sandwich component. The forces from frames and the like are thus introduced into the inner skin of the fuselage made in sandwich construction or the like and, conversely, forces acting on the fuselage made in sandwich construction are transferred from its inner skin to the frames and the like (stiffening element). The inner skin thus forms a load-bearing element of the sandwich component, the outer skin of the sandwich component serves in particular to stiffen the sandwich component against buckling.

tragendes Element des Sandwichbauteils, die Außenhaut des Sandwichbauteils dient insbesondere zur Versteifung gegen ein Beulen des Sandwichbauteils.load-bearing element of the sandwich component, the outer skin of the sandwich component serves in particular to stiffen the sandwich component to prevent it from buckling.

Die Erfindung hat zunächst den Vorteil der einfachen Herstellbarkeit. Das Aussteifungselement wird mit der Innenhaut des Sandwichbauteils verbunden, wozu keine Aussparung im Sandwichbauteil notwendig ist. Weiterer Vorteil ist eine größere Steifigkeit des Sandwichbauteils, dessen Innenhaut und Zwischenschicht auch an der Verbindungsstelle mit dem Aussteifungselement ununterbrochen durchgehend ausgebildet sind. Weiterer Vorteil ist, daß sich das Aussteifungselement nicht an der Außenhaut des Sandwichbauteils &ldquor;abdrückt", da das Aussteifungselement nicht unmittelbar mit der Außenhaut verbunden ist.The invention has the advantage of being easy to manufacture. The stiffening element is connected to the inner skin of the sandwich component, which does not require a recess in the sandwich component. Another advantage is greater stiffness of the sandwich component, whose inner skin and intermediate layer are also continuously continuous at the connection point with the stiffening element. Another advantage is that the stiffening element does not "press" on the outer skin of the sandwich component, since the stiffening element is not directly connected to the outer skin.

Vorzugsweise ist das Aussteifungselement stoffschlüssig mit der Innenhaut des Sandwichbauteils verbunden, insbesondere verklebt.Preferably, the stiffening element is integrally connected to the inner skin of the sandwich component, in particular glued.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Aussteifungselement ein flächenförmiges Teil, beispielsweise ein Spant oder eine Rippe, das linienförmig entlang eines Randes, mit dem es gegen die Innenhaut des Sandwichbauteils stößt, mit der Innenhäut des Sandwichbauteils verbunden ist.In one embodiment of the invention, the stiffening element is a flat part, for example a frame or a rib, which is linearly connected to the inner skin of the sandwich component along an edge with which it abuts against the inner skin of the sandwich component.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing. They show:

Figur 1 Einen Schnitt eines Bruchteils eines erfindungs-Figure 1 A section of a fraction of an inventive

gemäßen Flugzeugs; undappropriate aircraft; and

Figur 2 einen Schnitt entlang Linie Il - Il in Figur 1.Figure 2 is a section along line Il - Il in Figure 1.

Das erfindungsgemäße Flugzeug, von dem in der Zeichnung lediglich ein Bruchstück eines Rumpfes dargestellt ist, weist einen Rumpf 10 auf, dessen Rumpfhaut oder Rumpfschale 12 in Sandwichbauweise hergestellt ist. Die Rumpfschale 12 läßt sich daher auch allgemein als Sandwichbauteil 12 bezeichnen. Die Rumpfschale 12 weist eine Außenhaut 14, eine Innenhaut 16The aircraft according to the invention, of which only a fragment of a fuselage is shown in the drawing, has a fuselage 10, the fuselage skin or fuselage shell 12 of which is made in a sandwich construction. The fuselage shell 12 can therefore also be generally referred to as a sandwich component 12. The fuselage shell 12 has an outer skin 14, an inner skin 16

und dazwischen eine Zwischenschicht (Stützstoff 18) auf. Die Außen- und die Innenhaut 16 bestehen aus einem mit einem Kevlargewebe verstärktem Kunststoff. Die Zwischenschicht 18 besteht aus einem festen Schaum, der die Außen- und die Innenhaut 14, 16 vollflächig miteinander verbindet. Der Darstellbarkeit wegen sind die Außenhaut 14, die Innenhaut 16 und die Zwischenschicht 18 übertrieben dick dargestellt.and an intermediate layer (support material 18) in between. The outer and inner skin 16 consist of a plastic reinforced with a Kevlar fabric. The intermediate layer 18 consists of a solid foam that connects the outer and inner skin 14, 16 to one another over the entire surface. For the sake of clarity, the outer skin 14, the inner skin 16 and the intermediate layer 18 are shown exaggeratedly thick.

Auf einer Innenseite der Rumpfschale 12 ist ein ebener Spant 20 angeordnet, der ein Aussteifungselement des Rumpfs 10 bildet. Der Spant 20 stößt mit einem Rand 22, der mit einer Wölbung der Innenhaut 16 der Rumpfschale 12 übereinstimmend geformt ist, gegen die Innenhaut 16 der Rumpfschale 12, der Spant 20 bildet einen T-Stoß mit der Innenhaut 16 bzw. der Rumpfschale 12. Der Spant 20 ist mit seinem Rand 22 mit der Innenhaut 16 stoffschlüssig durch eine Klebung 24 (Figur 2) verbunden. Die Klebung 24 verläuft linienförmig entlang des Randes 22 des Spants 20. Der Spant 20 kann beispielsweise aus Holz, insbesondere Schichtholz oder in Sandwichbauweise hergestellt sein.A flat frame 20 is arranged on an inner side of the fuselage shell 12, which forms a stiffening element of the fuselage 10. The frame 20 abuts against the inner skin 16 of the fuselage shell 12 with an edge 22, which is shaped to match a curvature of the inner skin 16 of the fuselage shell 12, the frame 20 forms a T-joint with the inner skin 16 or the fuselage shell 12. The frame 20 is connected with its edge 22 to the inner skin 16 in a material-locking manner by an adhesive 24 (Figure 2). The adhesive 24 runs linearly along the edge 22 of the frame 20. The frame 20 can be made, for example, from wood, in particular laminated wood, or in a sandwich construction.

Durch die Verbindung des Spants 20 mit der Innenhaut 16 der Rumpfschale 12 ergibt sich eine günstige Konstruktion mit einer tragenden Innenhaut 16, in die Kräfte vom Spant 20 eingeleitet bzw. von der an der Rumpfschale 12 angreifende Kräfte auf den Spant 20 übertragen werden. Die Außenhaut 14, die nicht unmittelbar mit dem Spant 20 verbunden ist, dient insbesondere dazu, ein Beulen der Rumpfschale 12 zu verhindern.By connecting the frame 20 to the inner skin 16 of the fuselage shell 12, a favorable construction is obtained with a load-bearing inner skin 16 into which forces from the frame 20 are introduced or from which forces acting on the fuselage shell 12 are transferred to the frame 20. The outer skin 14, which is not directly connected to the frame 20, serves in particular to prevent buckling of the fuselage shell 12.

Die Konstruktion der Verbindung des Spants 20 mit der Innenhaut 16 der als Sandwichbauteil ausgebildeten Rumpfschale 12 läßt sich beispielsweise auch auf die Rippen von Tragflächen oder Leitwerken übertragen, die mit einer Innenhaut einer in Sandwichbauweise hergestellten Beblankung verbunden (verklebt) sind (nicht dargestellt).The design of the connection of the frame 20 with the inner skin 16 of the fuselage shell 12 designed as a sandwich component can also be transferred, for example, to the ribs of wings or tail units, which are connected (glued) to an inner skin of a blanking made in a sandwich construction (not shown).

Claims

W.D. Flugzeugleichtbau GmbH, 73540 Heubach 1 September 1998 639/01 S/nü Protection claims

1. Aircraft, with a sheet-like sandwich component which has an outer skin, an inner skin and at least one intermediate layer, and with a stiffening element which is arranged on an inner side of the sandwich component at an angle to the sandwich component and is butt-connected to the sandwich component, characterized in that the stiffening element (20) is connected to the inner skin (16) of the sandwich component (12).

2. Aircraft according to claim 1, characterized in that the stiffening element (20) is connected by a material bond to the inner skin (16) of the sandwich component (12).

3. Aircraft according to claim 1 or 2, characterized in that the stiffening element (20) is flat and is connected linearly to the sandwich component (12).