DE102009056996A1

DE102009056996A1 - Stiffening structure for reinforcing planar structure, particularly skin field of fuselage of aircraft, comprises variety of struts with different geometries, where one strut has linear geometry

Info

Publication number: DE102009056996A1
Application number: DE102009056996A
Authority: DE
Inventors: Paul JÖRN; Markus J. Weber; Jens Prowe; Wolfgang Machunze; Lars Meyer
Original assignee: EADS Deutschland GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2011-06-09
Anticipated expiration: 2029-12-05
Also published as: DE102009056996B4

Abstract

The stiffening structure (2) comprises a variety of struts (6,8) with different geometries, where one strut has a linear geometry. The linear strut runs along the circumferential direction of a planar structure. Multiple closed loops (24) are formed between the struts. The linear struts are designed as frames, where the zigzag strut runs between the frames in the circumferential direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Versteifungsstruktur für Flächengebilde, insbesondere für Hautfelder eines Flugzeugrumpfes, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Flugzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.The invention relates to a stiffening structure for fabrics, in particular for skin panels of an aircraft fuselage, according to the preamble of patent claim 1 and an aircraft according to the preamble of patent claim 13.

Herkömmlicherweise werden Flugzeugrümpfe über sich in Längsrichtung erstreckende Stringer und über in Umfangsrichtung verlaufende Spanten versteift. Die Stringer sind parallel voneinander beabstandet, wobei zur Erzielung einer ausreichenden Steifigkeit des Rumpfes ein gewisser Mindestabstand nicht überschritten werden darf. Entsprechend viele Stringer sind bei großen Verkehrsflugzeugen über den Umfang des Rumpfes notwendig.Conventionally, aircraft fuselages are stiffened over longitudinally extending stringers and circumferentially extending frames. The stringer are spaced parallel to each other, wherein to achieve a sufficient rigidity of the hull a certain minimum distance must not be exceeded. Correspondingly many stringers are necessary in large commercial aircraft over the circumference of the hull.

Darüber hinaus sind zum Beispiel, wie in der US 2007/0108347 gezeigt, gitterartige Versteifungsstrukturen bekannt, die eine Vielzahl von zur Flugzeuglängsachse schräg angestellte und sich in einer Ebene kreuzende Steifen aufweisen. Diese gitterartigen Lösungen zeichnen sich durch zahlreiche Maschen auf, wodurch die Steifigkeit, insbesondere die Torsionssteifigkeit, des Flugzeugrumpfes gegenüber dem vorbeschriebenen Stringer-Spanten-Design merklich erhöht ist. Nachteilig an den gitterartigen Versteifungsstrukturen ist jedoch deren aufwendige Herstellung insbesondere durch die entstehenden Kreuzungsbereiche der sich kreuzenden Steifen.In addition, for example, as in the US 2007/0108347 shown, lattice-like stiffening structures are known, which have a variety of oblique to the aircraft longitudinal axis and stiffening in a plane stiffening. These grid-like solutions are characterized by numerous meshes, whereby the rigidity, in particular the torsional rigidity, of the fuselage is markedly increased compared to the above-described stringer frame design. A disadvantage of the lattice-like stiffening structures, however, is their complicated production, in particular due to the resulting crossing regions of the intersecting stiffeners.

Aus dem Patent US 5,771,680 ist es bekannt, eine Versteifungsstruktur mit serpentinenartigen Steifen auszubilden, zwischen denen geradlinige Längssteifen angeordnet sind. Ein mit einer derartigen Versteifungsstruktur verstärkter zylinderförmiger Körper zeichnet sich durch eine hohe Steifigkeit in Längsrichtung aus. Jedoch ist er in Umfangsrichtung nur begrenzt belastbar. Darüber hinaus ist die Verbindung der serpentinenartigen Steifen mit den geradlinigen Steifen schwierig.From the patent US 5,771,680 It is known to form a stiffening structure with serpentine stiffeners, between which linear longitudinal stiffeners are arranged. A cylindrical body reinforced with such a stiffening structure is characterized by a high rigidity in the longitudinal direction. However, it is limited in the circumferential direction only limited. Moreover, the connection of the serpentine stiffeners with the straight stiffeners is difficult.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Versteifungsstruktur, die die vorgenannten Nachteile beseitigt und einfach zu fertigen ist und ein Flugzeug mit einem derartig versteiften Rumpf zu schaffen.The object of the present invention is to provide a stiffening structure which overcomes the aforementioned disadvantages and is easy to manufacture and to provide an aircraft with such a stiffened hull.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Versteifungsstruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Flugzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13.This object is achieved by a stiffening structure having the features of patent claim 1 and by an aircraft having the features of patent claim 13.

Eine erfindungsgemäße Versteifungsstruktur zum Versteifen eines Flächengebildes, insbesondere ein Hautfeld eines Flugzeugrumpfes, hat eine Vielzahl von Steifen unterschiedlicher Geometrie. Erfindungsgemäß haben die einen Steifen eine zickzackartige Geometrie und die anderen Steifen eine geradlinige Geometrie, wobei die geradlinigen Steifen in Umfangsrichtung des Flächengebildes verlaufen.A stiffening structure according to the invention for stiffening a fabric, in particular a skin panel of an aircraft fuselage, has a multiplicity of stiffeners of different geometry. According to the invention, one of the stiffeners has a zigzag-like geometry and the other stiffeners have a straight-line geometry, the straight stiffeners extending in the circumferential direction of the fabric.

An dieser Lösung ist insbesondere vorteilhaft, dass die Vorteile der vorbeschriebenen bekannten Designkonzepte kombiniert und deren Nachteile eliminiert werden. So wird eine hochsteife Versteifungsstruktur sowohl in Längs- als auch in Umfangsrichtung geschaffen, die fertigungstechnisch einfach herzustellen ist. Dabei kann die Versteifungsstruktur in Metall-, Faserverbund- oder in Hybridbauweise hergestellt werden. Die zickzackartige Struktur der Steifen erleichtert die Verbindung der Steifen untereinander, da benachbarte Steifen in flächigen Verbindungsbereichen zusammengeführt werden können, die je nach der Ausrichtung der zickzackartigen Steifen auf dem Hautfeld in Längsrichtung oder Umfangsrichtung verlaufen. Somit können die zickzackartigen Steifen bequem zwischen herkömmlichen Längs- oder Umfangssteifen angeordnet und mit diesen verbunden werden können. Darüber hinaus weisen die zickzackartigen Steifen durch ihre Geometrie zwischen den Verbindungsbereichen geradlinige Steifenabschnitte auf, die je nach der Ausrichtung der zickzackartigen Steifen in Längs- oder Umfangsrichtung angestellt sind.It is particularly advantageous with this solution that the advantages of the previously described known design concepts are combined and their disadvantages eliminated. Thus, a highly rigid stiffening structure is created both in the longitudinal and in the circumferential direction, which is easy to manufacture. In this case, the stiffening structure can be produced in metal, fiber composite or hybrid construction. The zigzag structure of the stiffeners facilitates connection of the stiffeners with each other, since adjacent stiffeners can be brought together in areal compound areas that extend longitudinally or circumferentially, depending on the orientation of the zigzag stiffeners on the skin panel. Thus, the zigzag stiffeners can be conveniently located between and connected to conventional longitudinal or circumferential stiffeners. In addition, the zigzag-like stiffeners have by their geometry between the connecting portions on rectilinear strip portions, which are employed depending on the orientation of the zigzag-like stiffeners in the longitudinal or circumferential direction.

Bei einem Ausführungsbeispiel begrenzen die Steifen eine Vielzahl von geschlossenen Maschen. Hierdurch stützen sich die Steifen gegenseitig, was die Steifigkeit des Flächengbildes erhöht und die sonst üblichen Stützprofile der Spante, genannt Cleats, überflüssig macht. Vorzugsweise weisen die Maschen eine einheitliche Größe auf, was zum Beispiel dadurch erreichbar ist, dass die zickzackartigen Steifen an entgegengesetzten Flächen der geradlinigen Steifen angreifen oder aber dass die zickzackartigen Steifen in einer Vielzahl von Verbindungsbereichen zusammengeführt und somit miteinander verbunden sind. Zur Verbindung der Steifen untereinander ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Steifen klingenartige Stege wie zum Beispiel L-, T- oder C-Profile aufweisen.In one embodiment, the stiffeners define a plurality of closed stitches. As a result, the stiffeners support each other, which increases the rigidity of the Flächengbildes and makes the usual support profiles of the former, called cleats, superfluous. Preferably, the meshes have a uniform size, which can be achieved, for example, by the zigzag-like stiffeners engaging opposite surfaces of the rectilinear stiffeners or by the zigzag-like stiffeners being brought together in a plurality of connecting regions and thus connected to one another. To connect the stiffeners with each other, it is particularly advantageous if the stiffeners have blade-like webs such as L, T or C profiles.

Die geradlinigen Steifen stellen bevorzugterweise parallel zueinander verlaufende Spanten dar, wobei sich die zickzackartigen Steifen in Umfangsrichtung zwischen ihnen erstrecken oder im Wesentlichen in Längsrichtung des Flächengebildes verlaufen. Bei der letztgenannten Variante sind die zickzackartigen Steifen somit als Längsversteifungen bzw. Stringer ausgebildet. Dabei sind die Spanten vorzugsweise über die zickzackartigen Steifen bzw. Stringer geführt, was die Verwendung von herkömmlichen Spanten erlaubt. Zur Vermeidung von sogenannten „Mouseholes”, in den Spanten können diese über Stützprofile, sogenannte Clips, an dem Flächengbilde befestigt sein. Zusätzlich können die Spanten im Überbrückungsbereich mittels einer Lasche, sogenannten Cleats, an den Stringern angebunden sein.The rectilinear stiffeners preferably represent mutually parallel frames, wherein the zigzag-like stiffeners extend in the circumferential direction between them or extend substantially in the longitudinal direction of the fabric. In the latter variant, the zigzag-like stiffeners are thus designed as longitudinal stiffeners or stringers. The frames are preferably guided over the zigzag stiffeners or stringer, which allows the use of conventional frames. To avoid so-called "Mouseholes", in the frames they can be attached to the Flächengbilde on support profiles, so-called clips. In addition, the frames in the bridging area by means of a Lasche, so-called cleats, be attached to the stringers.

Die Spanten können unterschiedliche Höhen aufweisen, so dass zum Beispiel bei der Verwendung der Versteifungsstruktur in einem Flugzeugrumpf die Spanten individuell auf die zu ertragenden und anzubindenden Lasten eingestellt werden können.The frames can have different heights, so that, for example, when using the stiffening structure in an aircraft fuselage, the frames can be adjusted individually to the loads to be supported and connected.

Eine erfindungsgemäße Steife zum Versteifen eines Flächengbildes, insbesondere eines Hautfeldes eines Flugzeugrumpfes, hat eine zickzackartige Gestalt. Die zickzackartigen Steifen sind verhältnismäßig einfach als einzelne durchlaufende Körper herstellbar. Dabei ist die Herstellung aufgrund ihres durchlaufenden Charakters verhältnismäßig einfach, unabhängig von einer Faserverbundbauweise oder einer Metallbauweise. Im Fall einer Faserverbundbauweise können die Steifen aus durchgängigen textilen flächigen Halbzeugen wie Geweben oder Gelegen gebildet werden.An inventive stiffness for stiffening a Flächengbildes, in particular a skin panel of an aircraft fuselage, has a zigzag-like shape. The zigzag stiffeners are relatively easy to manufacture as a single continuous body. The production is relatively simple due to their continuous nature, regardless of a fiber composite construction or a metal construction. In the case of a fiber composite construction, the stiffeners can be formed from continuous textile sheet-like semi-finished products such as woven or laid.

Ein erfindungsgemäßes Flugzeug weist einen Rumpf auf, der über eine Versteifungsstruktur mit einer Vielzahl von Steifen mit unterschiedlichen Geometrien. Erfindungsgemäß haben die einen Steifen eine zickzackartige Geometrie und die anderen Steifen eine geradlinige Geometrie, wobei die geradlinigen Steifen in Umfangsrichtung des Flächengebildes verlaufen. Ein derartiges Flugzeug zeichnet sich durch einen hochsteifen Rumpf mit einem geringen Gewicht aus.An aircraft according to the invention has a hull which has a stiffening structure with a plurality of stiffeners with different geometries. According to the invention, one of the stiffeners has a zigzag-like geometry and the other stiffeners have a straight-line geometry, the straight stiffeners extending in the circumferential direction of the fabric. Such an aircraft is characterized by a highly rigid hull with a low weight.

Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Other advantageous embodiments are the subject of further subclaims.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:In the following preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to schematic representations. Show it:

1 eine perspektivische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, und 1 a perspective view of a first embodiment of the invention, and

2 eine perspektivische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels. 2 a perspective view of a second embodiment of the invention.

In den Figuren tragen gleiche konstruktive Elemente die gleichen Bezugsziffern, wobei bei mehreren gleichen konstruktiven Elementen in einer Figur aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einige dieser konstruktiven Elemente mit einem Bezugszeichen versehen sind.In the figures, the same structural elements bear the same reference numerals, with several identical structural elements in a figure for reasons of clarity, only some of these constructive elements are provided with a reference numeral.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Versteifungsstruktur 2, die zur Versteifung an einem Hautfeld 4 eines Flugzeugrumpfes angebunden ist. Sie weist eine Vielzahl von sich in Umfangsrichtung des Flugzeugrumpfes erstreckende durchlaufende Spanten 6 und eine Vielzahl von sich in Umfangsrichtung zwischen den Spanten 6 erstreckende durchlaufende zickzackartige Steifen bzw. zickzackartige Stringer 8 auf. 1 shows a stiffening structure according to the invention 2 that stiffen to a skin area 4 a fuselage is attached. It has a plurality of extending in the circumferential direction of the fuselage continuous frames 6 and a plurality of circumferentially between the frames 6 extending continuous zigzag stiffeners or zigzag stringer 8th on.

Die Spanten 6 sind in Längsrichtung des Flugzeugrumpfes im Wesentlichen gleichmäßig voneinander beabstandet und haben jeweils ein T-förmiges Profil mit einem klingenartigen Steg 10 und einem Fußgurt 12 zur Anbindung an das Hautfeld 4. Sie können unterschiedliche Profile und Höhen h1, h2 aufweisen mit h1 < h2 oder zum Beispiel über ein an dem Steg 10 angebundenes Zusatzprofil 14 zusätzlich versteift sein. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Zusatzprofil 14 eine C-förmige Geometrie auf, jedoch sind auch andere Profilgeometrien vorstellbar.The frames 6 are substantially evenly spaced from each other in the longitudinal direction of the fuselage and each have a T-shaped profile with a blade-like web 10 and a foot strap 12 for connection to the skin field 4 , They may have different profiles and heights h1, h2 with h1 <h2 or, for example, one at the bridge 10 connected additional profile 14 additionally stiffened. In the embodiment shown, the additional profile 14 a C-shaped geometry, but other profile geometries are conceivable.

Die Stringer 8 haben ein T-förmiges Profil mit einem klingenartigen Steg 16 und zwei Fußabschnitten 18, 20 zur Anbindung an dem Hautfeld 4. Sie sind abschnittsweise mit einem Stegabschnitt 22 der Spanten 6 verbunden, so dass eine Vielzahl von geschlossenen Maschen 24 zwischen den Spanten 6 und eine Vielzahl von Anschlussbereichen 26 gebildet ist. Die Maschen 24 sind etwa trapezförmig ausgebildet und weisen vorzugsweise eine einheitliche Größe oder eine in Umfangsrichtung konstante Änderung der Größe auf.The stringers 8th have a T-shaped profile with a blade-like bridge 16 and two foot sections 18 . 20 for connection to the skin field 4 , They are sections with a bridge section 22 the ribs 6 connected, leaving a variety of closed mesh 24 between the frames 6 and a variety of connection areas 26 is formed. The stitches 24 are approximately trapezoidal and preferably have a uniform size or a constant change in size in the circumferential direction.

In den Anschlussbereichen 26 greifen die Stringer 8 mit jeweils in Umfangsrichtung abgewinkelten flächigen Stegbereich 34 an zueinander entgegengesetzten Stegflächen der Spanten 6 an. Die Stegbereiche 34 verlaufen entsprechend den Spanten 6 in Umfangsrichtung des Hautfeldes 4. Gemäß der zickzackartigen Ausbildung der Stringer 6 sind die sich zwischen den Spanten 6 erstreckenden bzw. die Stegbereiche 34 verbindenden Stringerabschnitte 35 geradlinig ausgebildet. Hierdurch ist quasi auch in Längsrichtung des Flugzeugrumpfes eine quasi durchlaufende zickzackförmige Struktur gebildet und die Spanten 6 von beiden Seiten gleichmäßig belastet werden. Die Fußabschnitte 18, 20 der Stringer 8 sind in den Anschlussbereichen 26 abwechselnd unterbrochen und auf die Fußgurte 12 der Spanten 6 geführt, so dass zahlreiche Überlappungsbereiche 28, 30 gebildet sind.In the connection areas 26 grab the stringer 8th each with angled in the circumferential direction flat land area 34 at mutually opposite web surfaces of the frames 6 at. The bridge areas 34 run according to the ribs 6 in the circumferential direction of the skin field 4 , According to the zigzag formation of stringers 6 are the ones between the frames 6 extending or the web areas 34 connecting stringer sections 35 formed in a straight line. As a result, a quasi-continuous zigzag-shaped structure is quasi formed also in the longitudinal direction of the fuselage and the frames 6 be equally loaded from both sides. The foot sections 18 . 20 the stringer 8th are in the connection areas 26 alternately interrupted and on the foot straps 12 the ribs 6 led, so that numerous overlapping areas 28 . 30 are formed.

Zur Herstellung des versteiften Hautfeldes 4 bzw. Flugzeugrumpfes werden zuerst die Spanten 6 auf dem Hautfeld 4 angebunden. Anschließend werden die Stringer 8 zwischen den Spanten 6 positioniert und an dem Hautfeld 4 sowie an den Spanten 6 befestigt. Die Anbindung bzw. Befestigung kann beispielsweise über Nieten erfolgen, wobei in den Anschlussbereichen 26 jeweils die Stegbereiche 34 beider dort zusammengeführter Stringer 8 an den Stegflächen der Spanten 6 in einem Nietvorgang angebunden werden.For the production of the stiffened skin field 4 or fuselage first, the frames 6 on the skin field 4 tethered. Then the stringers 8th between the frames 6 positioned and on the skin panel 4 as well as on the frames 6 attached. The connection or attachment can be done for example via rivets, wherein in the connection areas 26 in each case the web areas 34 both stringers brought together there 8th at the web surfaces of the frames 6 be connected in a riveting process.

Weiterhin kann die gesamte Struktur auch als integrale Faserverbundstruktur, mit Ausnahme der zusätzlichen Profile 14, gefertigt werden. Hierbei werden die zuvor genannten Bauteile als textile Vorformlinge in einem Prozessschritt zusammengefügt, ggf. infiltriert und anschließend konsolidiert. Eventuelle zusätzliche Nietverbindungen in den Anschlussbereichen 26 werden im Anschluss an die Konsolidierung gesetzt. In diesem Fall ist eine einheitliche Höhe h1 aller Steifen in den Anschlussbereichen zur Vereinfachung der mechanischen Nachbearbeitung vorteilhaft, wobei zur nachträglichen Anbindung eines zusätzlichen Spantprofils 14 die Höhe der Spantstege 10 zwischen den Spantabschnitten der Anschlussbereiche 26 größer ausgeführt werden kann, um Ausnehmungen im zusätzlichen Profil 14 für den Anschlussbereich 26 zu vermeiden. Furthermore, the entire structure can also be used as an integral fiber composite structure, with the exception of the additional profiles 14 to be made. Here, the aforementioned components are assembled as textile preforms in a single process step, possibly infiltrated and then consolidated. Any additional riveted connections in the connection areas 26 will be set following the consolidation. In this case, a uniform height h1 of all stiffeners in the connection areas is advantageous for simplifying the mechanical reworking, with the subsequent connection of an additional frame profile 14 the height of the spant webs 10 between the rib sections of the connection areas 26 can be made larger to recesses in the additional profile 14 for the connection area 26 to avoid.

2 zeigt einen Ausschnitt einer Verstärkungsstruktur 2 an einem Hautfeld 4 eines Flugzeugrumpfes, bei dem durchlaufende zickzackartige Stringer 8 in Längsrichtung des Flugzeugrumpfes von Spanten 6 überbrückt sind. 2 shows a section of a reinforcing structure 2 on a skin field 4 of an aircraft fuselage with continuous zigzag stringer 8th in the longitudinal direction of the fuselage of frames 6 are bridged.

Die Stringer 8 haben ein T-förmiges Profil mit einem klingenartigen Steg 16 und einem durchlaufenden Fußgurt 32 zur Anbindung an das Hautfeld 4. Die Stege 16 und die Fußgurte 32 der Stringer 8 sind in regelmäßigen Abständen in einem etwa Y-förmigen Verbindungsbereich 36 zusammengeführt. Diese sind derart ausgeführt, dass die Stringer 8 eine Vielzahl von in Längsrichtung des Hautfeldes 4 verlaufenden geradlinigen Körperabschnitten 37 aufweisen. Entsprechend dem zickzackartigen Verlauf der Stringer 8 sind die die Verbindungsbereiche 36 verbindenden bzw. sich von diesen weg erstreckenden geradlinigen Stringerabschnitte 35 schräg zur Längsachse des Hautfeldes 4 angestellt.The stringers 8th have a T-shaped profile with a blade-like bridge 16 and a continuous foot strap 32 for connection to the skin field 4 , The bridges 16 and the foot straps 32 the stringer 8th are at regular intervals in an approximately Y-shaped connection area 36 merged. These are designed in such a way that the stringers 8th a variety of longitudinally of the skin panel 4 extending rectilinear body sections 37 exhibit. According to the zigzag course of the stringers 8th are the connection areas 36 connecting or extending away from these rectilinear stringer sections 35 obliquely to the longitudinal axis of the skin field 4 hired.

Die Spanten 6 sind in Längsrichtung des Flugzeugrumpfes im Wesentlichen gleichmäßig voneinander beabstandet und weisen eine C-Form mit einem konstanten Querschnitt auf, die aus einen klingenartigen Steg 10, einem einseitig angeordneten Obergurt 38 und einem nicht in der Abbildung ersichtlichen einseitig angeordneten Untergurt 39 besteht. Sie sind über eine Vielzahl von T-förmigen Stützprofilen 40, genannt Clips, mit dem Hautfeld 4 verbunden, wodurch Maschen 24 mit einer etwa dreieckförmigen Gestalt entstehen. Die Stützprofile 40 sind derart zu den Verbindungsbereichen 36 der Stringer 8 angeordnet, dass die Spanten 6 über die Verbindungsbereiche 36 geführt sind und somit die Stringer 6 überbrücken. Die Stützprofile 40 stützen sich jeweils mit ihrem Fußgurt 42 an dem Hautfeld 4 ab und nehmen über ihren klingenartigen Steg 44 abschnittsweise den Steg 16 des jeweiligen Spantes 6 auf.The frames 6 are substantially evenly spaced from each other in the longitudinal direction of the fuselage and have a C-shape with a constant cross-section, which consists of a blade-like web 10 , a one-sided upper belt 38 and one not shown in the figure unilaterally arranged lower flange 39 consists. They have a variety of T-shaped support profiles 40 , called clips, with the skin panel 4 connected, creating mesh 24 arise with an approximately triangular shape. The support profiles 40 are so to the connection areas 36 the stringer 8th arranged that the frames 6 over the connection areas 36 are guided and thus the stringers 6 bridged. The support profiles 40 each supported with their Fußgurt 42 on the skin field 4 off and take over her blade-like jetty 44 sections of the bridge 16 of the respective frame 6 on.

Zur Herstellung des versteiften Hautfeldes 4 bzw. Flugzeugrumpfes werden erst die Stringer 8 an das Hautfeld 4 angebunden und dann die Spanten 8 bzw. deren Stützprofile 40. Die Befestigung bzw. Anbindung kann beispielsweise durch Kleben, Schweißen oder Vernieten erfolgen. Es ist jedoch bei der Verwendung von faserverstärkten Verbundwerkstoffen auch vorstellbar, zumindest die Stringer 8 und vorteilhafterweise auch die Stützprofile 40 mit dem Hautfeld 4 integral in zum Beispiel einem einzigen Harzinjektionsprozess herzustellen.For the production of the stiffened skin field 4 or fuselage first become the stringers 8th to the skin field 4 tethered and then the frames 8th or their support profiles 40 , The attachment or connection can be done for example by gluing, welding or riveting. However, it is also conceivable when using fiber reinforced composites, at least the stringers 8th and advantageously also the support profiles 40 with the skin field 4 integrally in, for example, a single resin injection process.

Offenbart ist eine Versteifungsstruktur 2 zum Versteifen eines Schalenelements eines Luft- und Raumfahrzeugs mit zickzackartigen Steifen 8 und in Umfangsrichtung geradlinigen Steifen 6, eine durchlaufende zickzackartige Steife 8, sowie ein derart versteifter Flugzeugrumpf.Disclosed is a stiffening structure 2 for stiffening a shell element of an aircraft and spacecraft with zigzag stiffeners 8th and in the circumferential direction rectilinear stiffeners 6 , a continuous zigzagged stiffness 8th , as well as such a stiffened fuselage.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: Versteifungsstrukturstiffening structure
44: Hautfeldskin panel
66: Spantrib
88th: StringerStringer
1010: Stegweb
1212: Fußgurtfoot strap
1414: Zusatzprofiladditional profile
1616: Stegweb
1818: Fußabschnittfoot section
2020: Fußabschnittfoot section
2222: Stegabschnittweb section
2424: Maschemesh
2626: Anschlussbereichterminal area
2828: Überlappungsbereichoverlap area
3030: Überlappungsbereichoverlap area
3232: Fußgurtfoot strap
3434: Stegbereichweb region
3535: StringerabschnittStringerabschnitt
3636: Verbindungsbereichconnecting area
3737: Körperabschnittbody part
3838: Obergurtupper chord
4040: Stützprofilsupport profile
4242: Fußgurtfoot strap
4444: Stegweb
h1, h2h1, h2: Höhe SpantenHeight frames

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2007/0108347 [0003]
US 5771680 [0004]

Claims

Stiffening structure ( 2 ) for stiffening a fabric ( 4 ), in particular a skin panel of an aircraft fuselage, with a plurality of stiffeners ( 6 . 8th ) with different geometries, characterized in that the one stiffeners ( 8th ) a zigzag geometry and the other stiffeners ( 6 ) have a straight-line geometry, wherein the rectilinear stiffeners ( 6 ) in the circumferential direction of the fabric ( 4 ).

Stiffening structure according to claim 1, wherein between the stiffeners ( 6 . 8th ) a plurality of closed meshes ( 24 ) is formed.

Stiffening structure according to claim 1 or 2, wherein the rectilinear stiffeners ( 6 ) are designed as ribs.

Stiffening structure according to claim 3, wherein the zigzag stiffeners ( 8th ) in the circumferential direction between the frames ( 6 ).

Stiffening structure according to claim 4, wherein the zigzag-like stiffeners ( 8th ) symmetrical to the frames ( 6 ) are arranged and attack on mutually opposite Spantflächen.

Stiffening structure according to claim 3, wherein the zigzag stiffeners ( 8th ) as a stringer substantially in the longitudinal direction of the fabric ( 4 ).

A stiffening structure according to claim 6, wherein adjacent zigzag stiffeners ( 8th ) in a plurality of connection areas ( 36 ) are brought together.

Stiffening structure according to claim 6 or 7, wherein the ribs ( 6 ) about the zigzag stiffeners ( 8th ) are guided.

Stiffening structure according to claim 8, wherein the ribs ( 6 ) in the connection areas ( 36 ) about the zigzag stiffeners ( 8th ) are guided.

Stiffening structure according to claim 9 or 10, wherein the ribs ( 6 ) via support profiles ( 40 ) with the sheet ( 4 ) are connected.

Stiffening structure according to one of claims 3 to 10, wherein the ribs ( 6 ) have different heights (h1, h2).

Stiffening structure according to one of claims 3 to 10, wherein the zigzag stiffeners ( 8th ) and frames ( 6 ) blade-like bars ( 10 . 16 ) to have.

Aircraft with a fuselage made by a stiffening structure with a variety of stiffeners ( 6 . 8th ) is reinforced with different geometries, characterized in that the one stiffener ( 8th ) a zigzag geometry and the other stiffeners ( 6 ) have a straight-line geometry, wherein the rectilinear stiffeners ( 6 ) run in the circumferential direction of the hull.