結構，特別是飛機或太空飛行器的機身結構的製作方法

2023-05-30 11:07:11

專利名稱：結構，特別是飛機或太空飛行器的機身結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種結構，特別涉及一種飛機或太空飛行器的機身結構。
背景技術：
儘管本發明以及其所基於的問題能應用於任何結構，但將參照飛機的機身結構進行詳細描述。在飛行期間，飛機的機艙承受高於大氣壓的內部壓力。為此原因，機艙必須被構造 成壓力密封。飛機的機身結構因此在尾部區域提供有耐壓艙壁。這種具有耐壓艙壁的機身 結構例如根據 EP 0 847 916BUDE 3923871C2 或 EP 0 217 117B1 是已知的。然而，已發現這些機身結構無論是在裝配方面還是重量方面均不能滿足飛機領域 中更為苛刻的要求。

發明內容
因此，本發明的目的是提供一種改進的結構，該結構特別更易於裝配和/或使重 量減輕。因此，提供一種結構，特別是飛機或太空飛行器的機身結構。該結構具有帶開口的蒙 皮(skin)部分，該開口被壓力蓋以壓力密封方式閉合。此外，所述結構提供多個張緊拉杆 (tension strut)，該多個張緊拉杆各自均將所述壓力蓋連接到所述蒙皮部分，並承載以拉 伸載荷作用在所述壓力蓋上的載荷。本發明所基於的理念是將拉伸載荷形式的壓力載荷引入到所述蒙皮部分，該壓力 載荷來源於機艙壓力與大氣壓之間的壓差並作用在所述壓力蓋上。所述張緊拉杆由於其僅 僅承受拉伸應力而例如不承受彎曲應力，所以能夠被構造成具有相對較小的橫截面並由此 具有低重量。此外，這種類型的張緊拉杆可非常容易地生產，並在裝配方面可非常容易地與 所述壓力蓋或所述蒙皮部分相連。本發明的優選實施例和改進陳述於從屬權利要求。根據本發明的所述結構的優選改進方案，保形器(former)被提供，該保形器以壓 力密封方式與所述蒙皮部分和所述壓力蓋相連。所述保形器在所述蒙皮部分與所述張緊拉 杆結合的區域有利地增強所述蒙皮部分。就此而言，所述保形器承載來自所述張緊拉杆的 基本垂直地作用於所述蒙皮部分的拉伸載荷分量。所述結構的壓力密封性通過壓力蓋、保 形器與蒙皮部分的壓力密封式連接實現。由該壓力密封性產生的載荷在極大程度上有利地 由所述張緊拉杆從所述壓力蓋傳遞到所述蒙皮部分。壓力蓋、保形器和蒙皮之間的連接區 域相對於所述壓力蓋優選具有較小的表面，由此必須僅僅承載輕微程度的壓力載荷，因而 能夠具有簡單的結構。因此，對於壓力蓋、蒙皮部分和保形器之間的連接或對於保形器自身 不必提供高度穩定和複雜的銑制零件。根據本發明的所述結構的優選改進方案，密封件被提供，該密封件布置在所述保 形器與所述壓力蓋之間，並以壓力密封方式將所述保形器與所述壓力蓋連接在一起。諸如所述壓力蓋等大型部件在其生產期間承受相對較大的公差變化。另一方面，諸如所述密封 件等相對較小的部件在其生產期間僅承受相對較小的公差變化。因此，可以最先生產所述 壓力蓋，在其生產期間考慮公差變化，然後以精確配合方式生產所述密封件，以使所述密封 件確保所述保形器與所述壓力蓋之間的公差補償。根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案，所述保形器具有附接到所述蒙皮 部分的外帶。該附接可例如通過粘合劑和/或鉚釘實現。所述保形器優選具有腹板，該腹 板沿徑向從所述外帶基本垂直地延伸到所述蒙皮部分或機身桶狀體的中心軸線。
根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案，所述保形器具有內帶和/或腹 板，所述密封件附接到該內帶和/或腹板。所述腹板優選如上所述構造，並將所述內帶連接 到所述外帶，所述內、外帶彼此隔開一定距離，並沿基於所述蒙皮部分或所述機身桶狀體的 中心軸線的周界方向彼此基本平行延展。例如，有利地將所述保形器構造成C形輪廓保形 器。所述內、外帶優選平行於所述蒙皮部分的邊緣和/或平行於所述密封件的邊緣或所述 壓力蓋的周界邊緣對齊。所述外帶和/或內帶和/或腹板優選在任何情況下形成寬廣且易 於夠到的表面，該表面允許所述蒙皮部分和/或所述密封件的簡單附接。所述密封件優選 沿所述內帶和/或沿所述腹板沿基於所述蒙皮部分或所述機身桶狀體的中心軸線的周界 方向延伸，並優選與所述蒙皮部分或所述機身桶狀體其中之一或二者粘合。根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案，所述蒙皮部分被構造成環形蒙皮 區段，所述開口被構造成所述環形蒙皮區段中的橫截面開口，且所述保形器被構造成環形 保形器。如果所述結構是飛機或太空飛行器的機身結構的一部分，該改進方案特別有利。所述環 形保形器有利地防止所述環形蒙皮區段在其與所述張緊拉杆相連的位置收縮。就此而言， 所述環形保形器本質上僅承載來自所述張緊拉杆或來自所述蒙皮區段的徑向力。在此使用 的術語「環形蒙皮區段」被理解為優選指機身桶狀體。根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案，至少一個支撐構件被提供，該至 少一個支撐構件位於所述蒙皮部分上支撐所述保形器。特別是，如果所述壓力蓋或所述密 封件附接到所述內帶或在帶的內側附接到所述腹板，則它們會將可能由壓差產生的圍繞保 形器縱向軸線的彎矩引入到所述保形器。這些彎矩能夠簡單地由所述至少一個支撐構件抵 消，否則所述保形器會在彎曲時斷裂。根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案，所述張緊拉杆在任何情況下將所 述壓力蓋直接連接到所述蒙皮部分。術語「直接」被理解為指所述張緊拉杆中的每一個均 具有至少兩個附接區域，一個附接區域被附接抵靠在所述蒙皮部分上，另一附接區域被附 接抵靠在所述壓力蓋上。該附接優選通過鉚釘和/或粘合劑實現。就此而言，與非直接連 接相比，部件的數量能夠有利地減少。然而，這種類型的非直接連接同樣是可以的，並提供 如下文中表明的其他優點。在根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案中，所述張緊拉杆各自均具有位 於所述蒙皮側的部分，該部分延展在所述保形器與所述蒙皮部分之間，並至少附接到所述 蒙皮部分。就此而言，相應的張緊拉杆的位於蒙皮側上的所述部分基本平行於所述蒙皮部 分對齊。這將拉伸力基本平行地引入所述蒙皮部分。由於所述蒙皮部分沿該方向(即在其 平面中)具有很高的強度或剛度，因此所述蒙皮部分相應地能被構造成較薄，因此可以減 輕重量。
所述張緊拉杆中的每一個優選不僅連接到所述蒙皮部分，還連接到所述保形器， 特別是連接到所述外帶。相應張緊拉杆的蒙皮側部分、所述保形器和所述蒙皮優選通過相 同的附接裝置(特別是鉚釘)相連。這使部件進一步減少。根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案，所述張緊拉杆各自均具有相對於 所述蒙皮側部分傾斜並朝向所述壓力蓋延伸的相應部分。所述張緊拉杆的所述蒙皮側部分 與傾斜部分之間的角度例如從100°到170°優選從120°到150°。所述壓力蓋優選比所 述開口具有較小的結構，從而以壓力密封方式閉合在所述蒙皮部分中，以另外將所述保形 器和/或所述密封件布置在壓力蓋與蒙皮部分之間。該結果是，每 個張緊拉杆的附接到所 述壓力蓋的壓力蓋側部分必須被構造成相對於所述蒙皮部分傾斜延展。然後，為了能夠將 拉伸載荷平行引入所述蒙皮部分，所述張緊拉杆有利地具有相對所述蒙皮側部分傾斜的部 分。因此，可以實現無論是在空間還是在力的流動方面均為最優的結構。根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案，所述張緊拉杆具有鄰接所述傾斜 部分並在低壓側附接到所述壓力蓋的相應的壓力蓋側部分。措詞「在低壓側」被理解為指 所述壓力蓋的如下一側受到作用在所述壓力蓋的相對兩側上的兩個壓力中的較低壓力作 用的一側。在飛機中，低壓側對應於在飛行期間大氣壓佔主導的一側。這導致每個張緊拉 杆的鄰接傾斜部分的壓力蓋側部分相對於每個拉杆的蒙皮側部分接合在壓力蓋後面。根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案，所述張緊拉杆為大致勺形，該勺 形的加寬部分形成所述張緊拉杆的壓力蓋側部分。所述張緊拉杆優選在該勺形的加寬部分 的區域中鉚接到所述壓力蓋。由於在所述張緊拉杆中形成用於鉚接的孔，所以會出現所述 張緊拉杆的材料削弱，不過，這可以通過該改進方案得以補償。根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案，所述保形器的所述外帶被構造成 具有半徑部，所述張緊拉杆在所述蒙皮側部分與所述傾斜部分之間的過渡區域中抵靠該半 徑部。這減少了所述張緊拉杆的過渡區域中的張力集中。根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案，多個配件附接到所述蒙皮部分和 /或附接到所述保形器上，且還附接到所述壓力蓋上，在此情況下，相應的張緊拉杆將任何 情況下的蒙皮側和/或保形器側配件中的一個連接到任何情況下的壓力蓋側配件中的一 個。所述張緊拉杆的每一個均能夠優選以強制和/或非強制方式(特別是以可拆卸的方 式)在一端連接到所述壓力蓋側配件，並在另一端連接到所述蒙皮側和/或保形器側配件。 這使得所述張緊拉杆在所述壓力蓋上或在所述蒙皮部分上和/或在所述保形器上的安裝 與材料統一的連接相比得到簡化。還確保特別是出於維護目的的簡單的拆卸。根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案，所述張緊拉杆在一端以鉸接方式 特別是通過有眼螺栓連接部與所述蒙皮側和/或保形器側配件聯接，並在另一端以鉸接方 式與所述壓力蓋側配件聯接。這確保了所述壓力蓋與所述保形器或所述蒙皮部分之間的相 對靈活性，並由此能夠避免所述壓力蓋與所述保形器或所述蒙皮部分之間的張力。此外，這 促進了所述張緊拉杆的均衡載荷。另外，所述張緊拉杆因此能夠更容易地安裝在相應的配 件上。替代使用有眼螺栓的是，還可考慮使用例如球窩連接等等。所述張緊拉杆優選具有剛性結構。這在所述張緊拉杆與所述蒙皮側和/或保形器 側配件或壓力蓋側配件的鉸接連接的情況下特別有利，這是因為在這種情況下沒有彎矩引 入到所述張緊拉杆，同時，所述壓力蓋相對於所述保形器或所述蒙皮部分被所述剛性的張緊拉杆保持在合適的位置。根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案，所述張緊拉杆在長度上能夠調 節。因此，所述張緊拉杆還能夠在所述結構的裝配期間用於補償公差變化。根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案，所述密封件被構造成有彈性的， 特別是由橡膠構成。因此，所述密封件能夠確保所述壓力蓋與所述保形器和/或所述蒙皮 部分之間的公差補償。
根據本發明的所述結構的另一個優選改進方案，所述密封件被構造成具有高壓側 和低壓側的環繞的橡膠管，該橡膠管在所述高壓側上提供有至少一個開口並被布置在所述 保形器和/或所述蒙皮部分與所述壓力蓋之間，所述橡膠管因壓差以增強方式壓靠所述保 形器和/或所述蒙皮部分並壓靠所述壓力蓋以實現更強的壓力密封式閉合。術語「高壓側」 被理解為指所述密封件的如下一側受到作用在所述密封件的相對兩側上的兩個壓力中的 較高壓力作用的一側。術語「低壓側」被理解為指所述密封件的如下一側受到作用在所述 密封件的相對兩側上的兩個壓力中的較低壓力作用的一側。特別是，術語「低壓側」被理解 為指受到外部大氣壓力作用的一側，術語「高壓側」被理解為指受到機艙內部壓力作用的一 側。所述張緊拉杆優選為橢圓形，並優選具有圓形或環形的橫截面。此外，所述張緊拉 杆在長度上能夠調節。所述張緊拉杆還各自具有帶有第一螺紋部分的第一拉杆部分以及帶 有第二螺紋部分的第二拉杆部分，通過將所述兩個螺紋部分彼此擰入或擰出能夠調節每個 張緊拉杆的所述長度。所述壓力蓋優選被構造成多重彎曲的殼體，特別是球形部分。這在壓力蓋中產生 非常有利的張力分布。所述壓力蓋優選被構造成在尺寸上穩定的部件，即，即使在飛機或太空飛行器的操作 期間也能保持其形狀，機艙壓力與外部大氣壓力相同或略微低於外部大氣壓力。例如，如果 輔助發動機(APU)因損壞將壓縮空氣吹到尾部的末梢並由此吹到所述壓力蓋上，後一種情 況會發生。所述壓力蓋優選包括碳纖維塑性材料(CFRP)。考慮到所述結構的低重量，這是有 利的。所述張緊拉杆因其必須承載相當大的載荷優選由鈦、鋼或CFRP製成。此外，所述 張緊拉杆可被構造成撓性的，以使其本質上不能承載任何彎矩。所述密封件優選由CFRP或鋁或鋁合金形成，這在重量上提供優勢。


在下文中，將參照附圖基於實施例詳細描述本發明，其中圖1是根據本發明一實施例的結構的透視圖。圖2是沿圖1中的線A-A截取的剖視圖。圖3是根據圖1的透視圖B。圖4是根據本發明另一實施例的結構的透視圖。以及圖5是根據圖4的視圖C。在附圖中，除非另有說明，相同的附圖標記表示相同或功能上相同的部件。
具體實施例方式在下文中，將參照圖1至圖3詳細描述本發明的實施例。結構1被構造成飛機的機身結構。
在此情況下，使用具有x、y和ζ軸的坐標系，(正)x方向表示飛機的縱向(從飛 機的機首到尾部)，(正)y方向表示飛機的橫向(在飛機的正視圖中從右到左)，(正)ζ方 向表示飛機的垂直方向。機身結構1包括被構造成環形蒙皮區段的蒙皮部分2。該環形蒙皮區段2形成飛 機的所謂的機身桶狀體的外殼，並優選由CFRP和/或GLARE 和/或鋁合金形成。環形蒙皮區段2具有在y-z平面中被構造成橫截面開口的開口 3。該橫截面開口 3被壓力蓋4以壓力密封方式閉合。壓力蓋4將飛機機身分成在飛行期間承受壓力的機艙 區域5和不承受壓力但其中通常由外部大氣壓力佔主導的尾部區域6。壓力蓋4通過多個張緊拉杆(例如由附圖標記7、8、9表示)連接到環形蒙皮區段 2的內側，即，面對機艙區域5的一側。壓力蓋4優選呈球截形的形狀，其沿尾部區域6的方 向(即沿χ方向)彎曲。壓力蓋4優選由CFRP製造。在下文中將利用張緊拉杆7的示例描述張緊拉杆7、8、9的結構和功能。張緊拉杆7優選被構造成具有矩形橫截面的帶形，其特徵在於該橫截面的較大寬 厚比，例如為20 1。這導致張緊拉杆7有相當高的圍繞y軸的撓性。張緊拉杆7優選由 鈦或鋼形成以沿其縱向軸線具有高穩定性。張緊拉杆7具有壓力蓋側部分14 (還見圖3)，張緊拉杆7在其外側(即面對尾部 區域6的一側)優選利用鉚釘(例如由附圖標記15表示)和/或粘合劑通過該壓力蓋側 部分14與壓力蓋4的環形周界區域13相連。就此而言，張緊拉杆7在平面圖中具有近似 勺形，如圖1可見。張緊拉杆7的壓力蓋側端在加寬區域14中附接到壓力蓋4。張緊拉杆7優選在其與壓力蓋側部分14相對的蒙皮側部分16利用鉚釘(利用由 附圖標記17表示)和/或粘合劑與蒙皮區段2相連。張緊拉杆7的蒙皮側部分16以近似 平坦方式(即平行方式)抵靠蒙皮區段2。張緊拉杆7的相對於部分16傾斜的部分21與張緊拉杆7的蒙皮側部分16結合， 且該部分21將蒙皮側部分16連接到壓力蓋側部分14。蒙皮區段側部分16與傾斜部分21 之間的角度22(見圖2)近似為90°到180°，優選110°到150°。機身結構1還具有保形器23，其被構造成具有優選近似C形橫截面的環形保形器 並沿環形蒙皮區段2的內側沿周界延伸。環形保形器23被構造成具有優選利用鉚釘17附 接到蒙皮區段2的外帶24。在該設置中，外帶24被構造成具有供張緊拉杆的蒙皮側部分 16延伸通過的多個袋部(例如由附圖標記25表示)。腹板25鄰接外帶24，該腹板25相對於環形蒙皮區段2沿徑向且沿周界延伸，還 相對於外帶24以傾斜方式延伸。環形保形器23的半徑部26形成在外帶24與腹板25之 間，張緊拉杆7在其位於蒙皮側部分16與傾斜部分21之間的過渡區域27中抵靠該半徑部 26。該半徑部26優選在3mm到IOmm的範圍內。接著，內帶31以傾斜方式鄰接環形保形器 23的腹板25。外帶24和內帶31均被構造成與環形蒙皮區段2基本同心。密封件32在一端優選利用鉚釘(例如由附圖標記33表示)和/或粘合劑附接到內帶31。密封件32在其另一端的內側(即面對尾部區域6的一側)優選利用鉚釘(例如 由附圖標記35表示)和/或粘合劑以壓力密封方式附接到壓力蓋4的環形周界區域34。 周界區域34被布置成比與張緊拉杆7附接的周界區域13距壓力蓋4的中心點更遠的距離。 密封件優選由CFRP和/或鋁合金形成。
此外，被構造成角形件的支撐構件(例如由附圖標記36表示)被提供。角形件36 沿環形蒙皮區段2的縱向軸線(χ軸)延伸並相對於該縱向軸線沿徑向延伸。角形件36在 其直邊37處與環形保形器23優選鉚接地相連，並在其直邊38處與桁條41優選鉚接地相 連。該桁條沿蒙皮區段2 (χ軸)延伸並與蒙皮區段2鉚接和/或粘合。在該基本結構描述之後，在下文中將簡要描述根據圖1至圖3的結構所基於的操 作模式。在飛行期間，內部壓力在機艙區域5中佔主導，該內部壓力顯著高於尾部區域6中 的外部大氣壓力。橫截面開口 3的最大部分被壓力蓋4閉合。就此而言，強壓力作用在壓力 蓋4上，合成的壓力沿χ方向作用在壓力蓋4上。這在張緊拉杆7、8、9中產生基本沿所述 張緊拉杆7、8、9作用的拉伸載荷。張緊拉杆7、8、9被構造成能承受沿其縱向軸線的高載荷 但本質上不能承載任何彎矩，即，被構造成圍繞y軸是撓性的。由於環形保形器23被構造 成具有半徑部26，因此避免了過渡區域27中的局部張力集中。在壓力蓋側部分14中引入 到張緊拉杆7中的載荷以基本平行的方式(即沿χ方向作用)引入到環形蒙皮區段2中， 從而張緊拉杆7的蒙皮側部分16中的徑向載荷被承載在環形保形器23中，由此防止環形 蒙皮區段2的徑向收縮。壓力蓋4與環形保形器23之間的區域42由密封件32密封，該密 封件32相對於壓力蓋4較小。就此而言，密封件32必須僅僅承載由壓在其上的內部壓力 產生的相對較小的壓力。然而，密封件32並非必須承載作用在壓力蓋4上的較大壓力。因 此，密封件32可具有相對薄壁以及簡單的結構。此外，密封件32允許壓力蓋4與環形保形 器23之間簡單的公差補償，這是因為其正是由於本發明而與壓力蓋4相比具有較小且簡單 的結構，因而能夠易於適應壓力蓋4或環形保形器23的公差變化。圖4是根據本發明另一實施例的結構1』的透視圖。圖5是根據圖4的放大視圖 C0為了區別根據圖1至圖3的實施例與根據圖4和圖5的實施例，圖4和圖5的實 施例的附圖標記均以「』」標示。根據圖1至圖3的實施例與根據圖4和圖5的實施例之間 在數字上相同的附圖標記(例如1和1』)表示相同的部件或至少功能上相同的部件。在下文中，僅詳細描述根據圖4和圖5的實施例的不同於根據圖1至圖3的實施 例的個別特徵。以下通過基於張緊拉杆V的示例描述張緊拉杆V至9』各自具有的結構。張緊拉杆V具有第一拉杆部分50』(見圖5)，該第一拉杆部分50』在一端支撐 帶有孔眼51a』的叉形頭部51』，在另一端提供有外螺紋52』。拉杆7』還具有第二拉杆部 分53』，該第二拉杆部分53』在一端支撐帶有孔眼54a』的叉形頭部54』，在另一端支撐套筒 55』。該套筒55』提供有內螺紋56』，第一拉杆部分50』的外螺紋52』能擰到該內螺紋56』 上以實現第一拉杆部分50』和第二拉杆部分53』之間的強制連接。不同於根據圖1至圖3的實施例，在根據圖4和圖5的實施例中，第一配件60』、 61』、62』特別通過粘合和/或鉚接而附接在壓力蓋4』的周界區域13』中。此外，第二配件63』、64』、65』特別通過粘合和/或鉚接而附接到蒙皮部分2』和腹板25』。第一配件60』、61』、62』優選具有相應的優選為大致矩形的板部66』(下文中通 過配件60』的示例進行詳細描述)，該板部66』配合到周界部分13』 ；以及大致三角形部分 67』，該三角形部分67』在其直邊之一 68』處附接到矩形板部66』，並基本垂直於該矩形板部 66』延伸，三角形板部67』具有與直邊68』相對的孔眼69』(在圖5中與孔眼54a』基本相 等)。配件60』能利用被引導穿過孔眼54a』和69』的螺栓與張緊拉杆7』特別是可拆卸地 相連。第二配件63』、64』、65』優選各自均被構造成角形件(在下文通過配件63』的示例 進行詳 細描述)，並具有配合到蒙皮部分2』的第一側板74』以及與該第一側板74』基本成 直角延伸並配合到保形器23』的腹板25』的第二側板75』。大致梯形板76』在任何情況下 均直立地配合到第一和第二側板74』、75』，並具有近似位於中心的孔眼77』(在圖5中與孔 眼51a』基本相等)。配件63』能利用被引導穿過孔眼51a』和77』的螺栓與張緊拉杆7』特 別是可拆卸地相連。不同於圖1至圖3的實施例，在根據圖4和圖5的實施例中，壓力蓋4』優選形成 有周界部分34』，從而基本從垂直方向(ζ或y方向)彎曲到水平方向(χ方向)(見圖5)， 周界區域34』由此形成環，該環基本沿X方向延伸，並優選具有與優選是機身桶形的蒙皮部 分2』的中心軸線相同的中心軸線。被構造成橡膠管的密封件83』優選提供在周界部分34』的保形器側邊緣82』與保 形器23』之間。該密封件83』優選為近似馬蹄形，並在一側抵靠腹板25，在另一側圍住邊 緣82』。密封件83』在第一部分84』中優選附接到(特別是粘合到)腹板25』。第二和第 三部分85，、86』圍繞邊緣82，接合。密封件83，在其面對機艙區域5，的一側具有多個孔 87』(在圖5中作為示例僅示出一個)，所述多個孔87』將密封件83』的內部88』流體連接 到機艙區域5』。以下將簡要描述根據圖4和圖5的結構所基於的操作模式。第一配件60』、61』、62』可在第一安裝區域安裝到壓力蓋4』上。第二配件63』、64』、 65』可在第二安裝區域安裝到蒙皮部分2』或保形器23』上。隨後，壓力蓋4』可通過張緊拉杆7』、8』、9』與蒙皮部分2』或與保形器23』相連，在 此情況下，不需要複雜的鉚接或粘合過程。而是通過將螺栓(未示出)引導穿過孔眼54a』、 69』、51a』和77』並將它們緊固以防滑出而簡單地實現連接。藉助於螺栓(未示出)，張緊 拉杆7』的孔眼51a』、54a』然後以類似鉸鏈的方式連接到第一配件60』或第二配件63』的 孔眼 69，、77，。在通過張緊拉杆7』、8』、9』進行連接之前或之後，為了補償在生產例如壓力蓋4』 或蒙皮部分2』等大型部件期間形成的公差，能夠確保張緊拉杆7』、8』、9』通過將內、外螺紋 52』、56』彼此擰入或擰出而變短或變長。在通過張緊拉杆7 』、8 』、9 』進行連接之前或之後，密封件83 』可被引入到壓力蓋4 』 與保形器23』之間。為了使密封件83』實際上允許不斷增大的壓差，密封件83』例如以密封方式提供 在邊緣82』和腹板25』上。在飛機或太空飛行器的操作期間，高於外部大氣壓力的機艙內部壓 力通過密封件83』中的孔87』使密封件83』膨脹，以使密封件83』在一側壓靠腹板25』並在另一側壓靠壓力蓋4』的邊緣82』，由此實現增強的密封效果。儘管本發明在上文已基於優選實施例進行了描述，但並不限於此，而是能被修改 為多種不同方式。本發明提供一種飛機的機身結構，該結構包括具有橫截面開口的環形蒙皮區段； 用於壓力密封式閉合所述橫截面開口的壓力蓋；以及在任何情況下將所述壓力蓋連接到所 述環形蒙皮區段並承載以拉伸載荷作用在所述壓力蓋上的載荷的多個張緊拉杆。這 有利地 意味著所述張緊拉杆並不必須實質上承載任何彎矩。因此，所述張緊拉杆能被製造成具有 相對較小的橫截面，這使得重量減輕。此外，可以以簡單的方式生產和安裝這種類型的張緊 拉杆。附圖標記列表1結構/機身結構2蒙皮部分/環形蒙皮區段3開口 /橫截面開口4壓力蓋5機艙區域6尾部區域7張緊拉杆8張緊拉杆9張緊拉杆13周界區域14壓力蓋側部分15 鉚釘16蒙皮側部分17 鉚釘21傾斜部分22角形件23保形器/環形保形器24 外帶25 腹板26半徑部27過渡部分31 內帶32密封件33 鉚釘34周界區域35 鉚釘36支撐構件/角形件37 直邊38 直邊
41材亍條42 區域50』拉杆部分51，叉形頭部
51a，孔眼52』外螺紋53』拉杆部分54』叉形頭部54a，孔眼55，套筒56』內螺紋60』 第一配件61，第一配件62』 第一配件63』 第二配件64，第二配件65，第二配件66』矩形板67，三角形板68』 直邊69，孔目艮74』 側板75，側板76』梯形板77，孔目艮82』 邊緣83，密封件84，第一部分85，第二部分86，第三部分87，？L88』 內部
權利要求
一種結構(1；1』)，特別是飛機或太空飛行器的機身結構，包括具有開口(3；3』)的蒙皮部分(2；2』)；用於壓力密封式閉合所述開口(3；3』)的壓力蓋(4；4』)；以及在任何情況下將所述壓力蓋(4；4』)連接到所述蒙皮部分(2；2』)並承載以拉伸載荷作用在所述壓力蓋(4；4』)上的載荷的多個張緊拉杆(7，8，9；7』，8』，9』)。
2.如權利要求1所述的結構，其特徵在於，保形器(23；23』 )被提供，該保形器(23 ； 23』 )以壓力密封方式與所述蒙皮部分(2 ；2』 )和所述壓力蓋(4 ；4』 )相連。
3.如權利要求1所述的結構，其特徵在於，密封件(32；32』 )被提供，該密封件(32 ； 32』 )布置在所述保形器(23 ；23』 )與所述壓力蓋(4 ；4』 )之間，並以壓力密封方式將所述 保形器(23 ；23』 )與所述壓力蓋(4 ；4』 )連接在一起。
4.如權利要求2或3所述的結構，其特徵在於，所述保形器(23；23』)具有附接到所述 蒙皮部分(2;2』)的外帶(24;24，)。
5.如權利要求3或4所述的結構，其特徵在於，所述保形器(23；23』 )具有內帶(31 ； 31』 )和/或腹板(25 ；25』)，所述密封件(32 ；32』 )附接到該內帶(31 ；31』 )和/或腹板 (25 ；25，)。
6.如前述權利要求中至少一項所述的結構，其特徵在於，所述蒙皮部分(2；2』)被構造 成環形蒙皮區段，所述開口被構造成所述環形蒙皮區段的橫截面開口(3 ；3』)，且所述保形 器(23 ；23』 )被構造成環形保形器。
7.如權利要求2至6中至少一項所述的結構，其特徵在於，至少一個支撐構件(36)被 提供，該至少一個支撐構件(36)在所述蒙皮部分(2)上支撐所述保形器(23)。
8.如前述權利要求中至少一項所述的結構，其特徵在於，所述張緊拉杆(7，8，9)將所 述壓力蓋(4)直接連接到所述蒙皮部分(2)。
9.如權利要求8所述的結構，其特徵在於，所述張緊拉杆(7，8，9)各自均具有蒙皮側部 分(16)，該蒙皮側部分(16)延展在所述保形器(23)與所述蒙皮部分(2)之間，並附接到所 述蒙皮部分(2)或附接到所述蒙皮部分(2)和所述保形器(23)。
10.如權利要求9所述的結構，其特徵在於，所述張緊拉杆(7，8，9)各自均具有相對於 所述蒙皮側部分(16)傾斜並朝向所述壓力蓋(4)延伸的部分(21)。
11.如權利要求10所述的結構，其特徵在於，所述張緊拉杆(7，8，9)各自均具有壓力蓋 側部分(14)，該壓力蓋側部分(14)結合所述傾斜部分(21)並附接到所述壓力蓋(4)的低 壓側。
12.如權利要求11所述的結構，其特徵在於，所述張緊拉杆(7，8，9)各自均為大致勺 形，該勺形的加寬部分形成每個張緊拉杆(7，8，9)的所述壓力蓋側部分(14)。
13.如權利要求10至12中至少一項所述的結構，其特徵在於，所述保形器(23)的所述 外帶(24)被構造成具有半徑部(26)，所述張緊拉杆(7，8，9)在所述蒙皮側部分(16)與所 述傾斜部分(21)之間的過渡區域(27)中抵靠該半徑部(26)。
14.如權利要求1至6中至少一項所述的結構，其特徵在於，在任何情況下，多個配件 (63』，64』，65』 )附接到所述蒙皮部分(2』 )和/或附接到所述保形器(23』 )上，且還附接 到所述壓力蓋(4』 )上，相應的張緊拉杆(7』，8』 9』 )將任何情況下的蒙皮側和/或保形器 側配件(63』，64』，65』 )中的一個連接到任何情況下的壓力蓋側配件(60』，61』，62』 )中的一個。
15.如權利要求14所述的結構，其特徵在於，所述張緊拉杆(7』，8』，9』)以鉸接方式特 別是通過有眼螺栓連接部(54a』，69』，51a』，77』)，在一端與所述蒙皮側和/或保形器側配 件(63』，64』，65』 )聯接，在另一端與所述壓力蓋側配件(60』，61』，62』 )聯接。
16.如權利要求1或權利要求14或15所述的結構，其特徵在於，所述張緊拉杆(7』，8』， 9』 )被構造成是剛性的。
17.如權利要求1或權利要求14至16中至少一項所述的結構，其特徵在於，所述張緊 拉杆(7』，8』，9』)被構造成在長度上能夠調節。
18.如權利要求17所述的結構，其特徵在於，所述張緊拉杆(7』，8』，9』)各自具有帶 第一螺紋部分(52』 )的第一拉杆部分(50』 )和帶第二螺紋部分(56』 )的第二拉杆部分 (53』)，通過將所述兩個螺紋部分(52』，56』 )彼此擰入或擰出能夠調節每個張緊拉杆(7』， 8』，9』 )的長度。
19.如權利要求3至18中至少一項所述的結構，其特徵在於，所述密封件(32』)被構 造成有彈性的，特別是由橡膠構成。
20.如權利要求19所述的結構，其特徵在於，所述密封件(32』)被構造成具有高壓側 和低壓側的環繞的橡膠管，該橡膠管在所述高壓側上提供有至少一個開口(87』)並被布置 在所述保形器(23』)和/或所述蒙皮部分(2』)與所述壓力蓋(4』)之間，所述橡膠管因壓 差以增強方式壓靠所述保形器(23』 )和/或所述蒙皮部分(2』 )並壓靠所述壓力蓋(4』 ) 以實現更強的壓力密封式閉合。
全文摘要
本發明涉及一種車輛的機身結構(1；1』)，該結構包括具有橫截面開口(3；3』)的環形蒙皮區段(2；2』)；用於以壓力密封方式密封所述橫截面開口(3；3』)的壓力蓋(4；4』)；以及多個張緊拉杆(7，8，9；7』，8』，9』)，其各自將所述壓力蓋(4；4』)連接到所述環形蒙皮區段(2；2』)並承載以拉伸載荷作用在所述壓力蓋(4；4』)上的載荷。採用這種方式，有利的是，所述張緊拉杆(7，8，9；7』，8』，9』)本質上並不承載任何彎矩。因此，所述張緊拉杆可具有較小的橫截面，從而減小其自身重量。此外，這種類型的張緊拉杆(7，8，9；7』，8』，9』)還可易於生產和組裝。
文檔編號B64C1/10GK101842286SQ200880114416
公開日2010年9月22日 申請日期2008年10月31日 優先權日2007年10月31日
發明者安德烈亞斯·史蒂芬 申請人:空中巴士作業有限公司