[发明专利]结构构件和用于结构构件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于飞机或宇宙飞船的结构构件以及一种用于此类结构构件的制造方法。此外，本发明还涉及一种具有此类结构构件的飞机或宇宙飞船。

背景技术

尽管可用于任意的结构构件，本发明以及其所解决的技术问题还是参照运输飞机的机身外皮来详细描述。

EP1134069公开了一种由芯体连接构件以双外皮的构造方式制成的用于飞机的结构构件，芯体连接构件具有发泡材料芯体。此类结构构件(特别是由纤维增强的塑料制成)提供了相对于由常见的材料比如铝制成的结构构件的较大的重量优势。不过以双外皮构造方式的此类结构构件的制造和操作在安装成更大的结构比如飞机或宇宙飞船时特别费时且昂贵。此外在安装时出现的损坏的修复也很耗费。

发明内容

因此本发明的目的在于，实现双外皮结构构件的可靠和成本低廉的应用。

根据本发明该目的通过具有权利要求1的特征的结构构件或通过具有权利要求13的特征的制造方法实现。

本发明的基本思路在于，以如下方式加固平面般地在构件平面上伸展的、具有两个通过在其间包入的芯体连接的盖层的结构构件，在盖层之间设置加固带，其沿基本上平行于构件平面延伸的加固路径在盖层之间延伸。由于加固带如芯体在盖层之间的内部延伸，其可以利用在芯体复合件的制造中采用的方法构建，这相对于利用常见的加固元件比如纵梁或舱壁的安装提供了较大的成本优势。此外由于加固带在盖层内部延伸，还在盖层之间保护其不受损。

根据一种优选的改进，构件芯体具有发泡材料。这实现了成本低廉地制造结构构件，其中，发泡材料中的撑条被设计成临时支撑的辅助材料并且与盖层连接，其中，发泡材料由于其重量轻可以节省成本地简单地保留在结构芯体中。可替换的是还可以除去发泡材料，用以实现更轻的重量。

根据一种优选的改进，撑条分别具有树脂灌入的纤维束。这实现了成本低廉地制造结构构件，其中撑条比如以简单的缝纫方法构建在发泡材料中并且以树脂灌入在此产生的穿通孔中。

根据一种优选的改进，加固带通过构件芯体中提高的撑条密度的区形成。这实现了极其小的制造成本，因为加固带可以利用为置入撑条总归要采用的方法和设备产生。此外撑条可以几乎在针对加固带的延伸的几何尺寸上不受限地置入。

根据一种可替换的优选的改进，加固带通过构件芯体中的在加固路径上延伸的衬垫(Einlage)形成。以这种方式可实现较高的稳固性；还实现了将沿与衬垫邻接的盖层稳固地相互连接起来。衬垫优选具有软管状的纤维网，其包围衬垫芯体，因为该结构在极小的自重的情况下特别稳固。

根据一种优选的改进，至少一个撑条不仅穿透结构芯体而且该穿透衬垫芯体。这样将衬垫特别牢固地捆扎(Einbinden)起来。优选撑条相对于构件表面对角地延伸，因为这样就可以简单地将其从外部置入。

根据一种优选的改进，构件平面具有在至少一个空间方向上的弯曲，其中，加固带螺旋状地相对于弯曲的方向成对角地延伸。由此可以有利地使构件克服沿弯曲轴线的扭转振动进行加固。

根据一种优选的改进，设置第一和第二加固带，它们相互以一个角度交叉地延伸。由此可以有利地使构件克服在不同方向中受载的情况下的变形进行加固。

根据一种优选的改进，加固带在第一和第三分段中基本上在一致的方向上延伸并且在第一和第三分段之间设置的分段中具有形成两个环形连接的分支的分裂处。以这种方式可以将加固件在没有实质上的稳固性丧失的情况下围绕结构构件中的平面的分段(比如窗口截面)引导。

附图说明

下面参照附图借助于实施例详细描述本发明。其中：

图1为根据一种实施方式的示例性结构构件的截面图；

图2为具有根据一种实施方式的结构构件的飞机的机身桶段的侧视图；

图3为根据一种实施方式的、具有衬垫的结构构件的示意性侧视图；

图4为根据一种实施方式的、用于图3的结构构件的制造方法的示图；

图5为根据另一种实施方式的、具有衬垫的结构构件的示意性截面图；

图6为根据一种实施方式的、具有窗口开孔的结构构件的示意性截面图；以及

图7为根据一种实施方式的、具有门开口的结构构件的示意性截面图。

只要没有给出相反的说明，附图中相同的附图标记表示相同的或功能相同的部件。

具体实施方式