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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Innenverkleidung einer
Passagierkabine eines Flugzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Die Anordnung wird einen Feuerübergriff der von außerhalb
der Flugzeugumgebung einwirkenden Flammen eines Brandherdes ausschließen, die
bis an die Innenverkleidung vordringen werden, wobei der Aufbau
der Innenverkleidung und die Befestigung eines Isolierpaketes an
der Innenverkleidung dermaßen
umgesetzt wird, dass der Kabinenbereich des Flugzeuges vor einem
Feuerübergriff von
außerhalb
der Flugzeugumgebung geschützt und
eine Evakuierung der Passagiere aus dem Fahrzeug deutlich erleichtert
wird.
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Aus
dem Flugzeugbau sind nur weitestgehend brennbare Innenverkleidungen,
mit denen die Flugzeug-Rumpfstruktur nahe der Außenhaut eines Flugzeugrumpfes
verkleidet wird, bekannt. Dabei wird innerhalb einem Zwischenraum,
den die Außenhaut
und die Innenverkleidung einschließen, ein Isolationssystem installiert,
dass, wie in einer beigegeben 1 dargestellt,
nahe jener Außenhaut
angeordnet wird.
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Die
Passagierkabinen eines Flugzeuges, bspw. eines Verkehrsflugzeuges
vom Typ: Boeing" oder „Airbus", sind bisher nicht
gegen einen Feuerübergriff
von außerhalb
der Flugzeugumgebung, der im Katastrophenfall bei einem notgelandeten
Flugzeug zutreffen kann, geschützt
ausgeführt
worden. Es werden herkömmliche
Kabinenverkleidungen, die nahezu vollständig die Flugzeugkabine umschließen, installiert,
welche bei einem auftretenden Feuer, dessen Flammen nach dem Vorbild
der beigegebenen 2 im
Ernstfall, dem sogenannten Post Crash Fire Szenario", infolge einem vorangestellten
Beschädigen
oder einem Durchbrennen (Durchschmelzen) der metallenen Außenhaut
auf die Innenverkleidung einwirken würden, total verbrennen (durchbrennen) werden.
So wird im Brandfall eines auf dem Boden notgelandeten Flugzeuges,
aus letzterem austretendes und (entzündetes) brennendes Kerosin
bewirken, dass sowohl die Aluminium-Zelle der Flugzeugstruktur als
auch die Innenisolierung vollständig durch-
bzw. abbrennt. Entsprechende Durchbrandtests mit Flugzeug-Rumpfstrukturen
haben dem Beobachter die Tatsache(n) vermittelt, dass innerhalb
einem Zeitrahmen von neunzig Sekunden sowohl die Aluminiumhaut der
Außenhaut
(Rumpfstruktur) eines Passagierflugzeuges als auch die Innenisolierung (und
einschließlich
die Innenverkleidung soweit) durchgebrannt ist, dass ein Flammendurchschlag
in den Innenraum der Passagierkabine besteht. Diese gesammelte(n)
Erkenntnisse) werden jenen Beobachter sehr nachdenklich stimmen,
weil auch er erkannt hat, dass damit eine Evakuierung aller verunfallten
Personen und übrigen
Flugpassagiere und -begleiter aus dem betroffenen Flugzeug oder
der Eingriff von Rettungskräften
der Feuerwehr sowie die Gewährleistung
der ersten medizinischen Hilfe durch das medizinisches Personal
sehr behindert wird, zumindestens erschwert wird.
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Zurückkommend
auf das erwähnte
Isoliersystem wird folgendes hinzugefügt, dass jenes Isoliersystem
im wesentlichen aus einem Kernmaterial besteht, das einem Isolierpaket
eingebettet ist, wobei das Isolierpaket durch eine Kunststoff-Folie
umhüllt ist.
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Das
verwendete Kern- und Isoliermaterial umfasst i. d. R. Produkte der
Faserindustrie, von denen insbesondere Glasfaser-Materialien (Glaswolle) verwendet
werden. Dieses Material wird weitestgehend den Anforderungen hinsichtlich
thermischer und akustischer Isolierung genügen. Es wird keinesfalls den
nicht auszuschließenden
Situationen eines auftretenden Feuers genügen, dessen Flammen in dieser
Situation auf das Isoliermaterial einwirken und es vollständig verbrennen.
Um ein Montieren (Befestigen) der relativ amorphen Halbzeuge an
(oder nahe) der Flugzeug-Rumpfstruktur umzusetzen, wird das (aus
diesen Halbzeugen bestehenden) Isolierpaket mit einer Umhüllungsfolie
umschlossen. Auf den Anwendungsfall von derartigen (konventionellen) Isoliersystemen
im Flugzeugbau bezogen, lassen sich folgende Nachteile angeben.
Die herkömmlichen
Isoliersysteme, die aus Glaswolle und einfachen Kunststofffolien
bestehen, haben (lediglich) eine Durchbrandzeit, die bei unter sechzig
Sekunden liegt. Im angenommenen (und mit Sicherheit nicht gewünschten)
Brandfall eines bspw. nach dem Vorbild der 2 am Boden befindlichen notgelandeten Flugzeuges,
(also) dem sogenannten "Post-Crash-Fire-Szenario", kann eben das brennende
Kerosin bewirken, dass die Aluminium-Zelle der Flugzeugstruktur
und auch die Rumpfisolierung (Innenisolierung) des Flugzeuges durchbrennen
wird. Entsprechende Durchbrandtests mit Flugzeugrumpfstrukturen
haben bewiesen und die unangenehme(n) Tatsache(n) verdeutlicht.
Dieser Aussage wird noch hinzugefügt, dass es der Fachwelt bekannt
sein dürfte,
dass die Passagier-Kabinen-Verkleidung(en) eines herkömmlichen
Flugzeuges nicht dermaßen
ausgelegt ist (sind), einem größeren Brandherd
längere Zeit
stand zu halten, da auch die Flugzeugteile bei einem "Post-Crash-Fre-Szenario" zu Boden fallen
werden und die beabsichtigte Evakuierung gefährden werden.
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Hinzukommend
offenbart die Druckschrift: "WO 00/75012 A1" neben der herkömmlich verwendeten Innenverkleidung
eine Rumpfisolierung für
einen Flugzeugrumpf, die mit feuerhemmend" angegeben wird. Diese Druckschrift
offenbart ein Isolierpaket, welches, ähnlich der vorbeschriebenen
Anordnung für
ein „Airbus"-Produkt, innerhalb
einem räumlichen
Bereich, der zwischen der Rumpfinnenverkleidung und der Rumpfaußenhaut
liegt, als primäre
Isolierung angeordnet ist. Dabei wird jenes Isolierpaket bereichsweise
durch eine Folie aus feuerhemmendem Material (engl. fire-blocking
material) geschützt, wobei
dieser feuerhemmend wirkende Folienbereich direkt (nach der Art
eines Schutzschildes vor Feuer) der Außenhaut des Flugzeugrumpfes
zugewandt ist. Ungeachtet dessen, dass mit diesem Vorschlag nur ein
unzureichender Schutz des Isolierpaketes und auch des Rumpfinnenbereiches
vor auftretendem Feuer gewährt
werden kann, da während
einer Feuerkatastrophe die Flammen des Feuers, die eben von außerhalb
des Flugzeuges durch eine beschädigte Außenhaut
hindurchtreten und sich an der Innenisolierung nähren werden, also auch durch
die (nur) feuerhemmend, aber nicht feuerbeständig ausgebildete Folie bei
dauerhafter Feuerbeanspruchung treten werden, wird durch die beabsichtigte
bereichsweise Anordnung einer nur feuerhemmenden Folie gegenüber dem
Rumpfinnenbereich keine ausreichende brandschutztechnische Sicherheit
bestätigt
werden können.
Auch werden druckschriftlich entsprechende Befestigungselemente
zur Befestigung der Rumpfisolierung vorgeschlagen, die zumeist aus
Kunststoff(en), beispielsweise aus einem Polyamid, bestehen.
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Auf
den Anwendungsfall von derartigen (im Flugzeug) ausgeführten Isoliersystemen
bezogen lassen sich hinsichtlich der Befestigungsart und des Aufbaus
eines zur Rumpfisolierung verwendeten Isolierpaketes sowie hinsichtlich
der Innenverkleidung (inner panel), die mit einem feuerhemmenden
Isolationsmaterial angegeben wird, keine gravierenden Verbesserungen
erkennen, mit denen eine Ausbreitung von Feuer im Brandschutzkatastrophenfall durch
die Rumpfisolierung und durch die Innenverkleidung des Flugzeuges
nicht nur gehemmt (behindert) sondern vollkommen ausgeschlossen
wird.
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Demzufolge
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Anordnung
zur Innenverkleidung eines Flugzeuges, mit der die Flugzeug-Rumpfstruktur,
die nahe der Außenhaut
eines Flugzeugrumpfes gelegen ist, nahezu vollständig verkleidet wird, derart
zu verbessern, dass mit ihr ein Feuerübergriff der von außerhalb
der Flugzeugumgebung einwirkenden Flammen eines Brandherdes bis in
den Kabinenraum des Flugzeuges ausgeschlossen wird. Der Aufbau der
Innenverkleidung und eines an ihr befestigten Isolierpaketes wird
geeignet sein, eine Erhöhung
der brandschutztechnischen Sicherheit für abgetrennte und nahe einer
Struktur-Außenhaut
liegende Innenraumbereiche umzusetzen.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen
gelöst.
in den weiteren Ansprüchen
werden zweckmäßige Ausgestaltungen und
Weiterbildungen dieser Maßnahmen
angegeben.
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Die
Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel
anhand der beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben. Es zeigen
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1 die
Anordnung einer herkömmlichen Innenverkleidung
eines Verkehrsflugzeuges nahe der Rumpf-Außenhaut ohne Darstellung der
installierten Rumpfisolierung;
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2 eine
herkömmliche
Rumpfisolierung des Verkehrsflugzeuges
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3 die
Darstellung eines (sogenannten) Post-Crash-Fire-Szenario an einem
notgelandeten Verkehrsflugzeuges;
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4 den
herkömmlichen
Schichten-Aufbau einer (mit Papier-Waben realisierten) nicht durchbrandsicheren
Innenverkleidung (Wabenplatte);
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5 den
Schichten-Aufbau einer (mit Papier-Waben realisierten) durchbrandsicheren
Innenverkleidung (Wabenplatte);
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6 den
Schichten-Aufbau einer (mit Aramid-Waben realisierten) durchbrandsicheren
Innenverkleidung (Wabenplatte);
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7 die
Draufsicht auf ein mit Papierwaben realisiertes Wabengebilde eines
Schichten-Aufbaus nach
der 4;
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8 den
(mit einer durchbrandsicheren Umhüllungsfolie modifizierten)
Schichten-Aufbau nach der 4;
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9 den
mit einem zusätzlichen
Schichten-Aufbau gleicher Art erweiterten Schichten-Aufbau nach der 5 einer
(mit Papier-Waben realisierten) durchbrandsicheren Innenverkleidung
(Wabenplatte);
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9a den
mit einer durchbrandsicheren Sperrschicht modifizierten Schichten-Aufbau
nach der 4;
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9b den
mit zwei durchbrandsicheren Sperrschichten modifizierten Schichten-Aufbau
nach der 5.
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10 den
Schichten-Aufbau einer durchbrandsicheren Innenverkleidung (Wabenplatte
mit Papier-Waben) samt einem an der Innenverkleidung befestigten
durchbrandsicheren Isolierpaket.
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In
der 1 wird der Auszug eines Rumpfquerschnittes eines
Passagierflugzeuges dargestellt, aus dem der Betrachter die Anordnung
einer Innenverkleidung 20, welche in der Hauptsache durch
eine Wabenplatte 22 repräsentiert wird, entnehmen kann. Diese
Anordnung, die einem Fachmann im Flugzeugbau geläufig sein dürfte, offenbart, dass die Innenverkleidung 20 an
der Außenhaut 33 der
(inneren) Rumpfstruktur rumpfnah angeordnet ist, welche im installierten
Zustand mit der Außenhaut 33 einen Zwischenraum 19 einschließt, innerhalb
dem die (in der 1 nicht gezeigte) Rumpfisolierung
installiert wird. Auf eine Beschreibung der weiteren Teile und Elemente
der Innenausstattung und der Rumpfstruktur, die in der 1 dargestellt
und (nach deren Vorbild) einer Flugzeug-Passagierkabine 21 integriert sind,
wird verzichtet, weil sie für
die Lösung
der eingangs angegeben Problemstellung unerheblich sind.
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Jene
erwähnte
Rumpfisolierung wird in der 2 vorgestellt,
die neben der eigentlichen (traditionellen) Erfüllung bisheriger Isolationsaufgaben auch
gegen auftretende Brandsituationen schützen soll, die sich bei einem
notgelandeten (allg.) bodenständigen
Flugzeug durch ausgetretenes und entzündetes Kerosin unvorhergesehen
einstellen, deren Flammen gegen die Aluminium-Außenhaut
i. d. F. gegen die Rumpfisolation züngeln werden. In der 3 wird
eine solche erschreckende Situation dargestellt, worauf nachfolgend
noch näher
eingegangen wird. Dieser prophylaktisch vorgesehene Bereich des Brandschutzes
wurde beim Bau von Flugzeugen bisher (aus welchen Gründen auch
immer) vernachlässigt,
und der Stand der Technik hält
sehr sparsam mit geeigneten brandschutztechnischen Lösungen zurück.
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Um
die Darstellung nach der 2 für einen Betrachter verständlicher)
zu machen, in der eine traditionell verwendete Rumpfisolierung dargestellt wird,
mit der alle Flugzeuge vom Typ: „Airbus" traditionell ausgerüstet werden, wird einleitend – wegen der
gebotenen Übersicht – auch darauf
eingegangen, dass im Festigkeitsverband eines Flugzeugrumpfes letzterer
neben Stringern 31, mit denen alle Außenhautfelder der Außenhaut 33 jener
Flugzeug(rumpf)struktur 8 versteift sind, mehrere Spante 32 aufweist,
die senkrecht zur Flugzeuglängsachse 9 (etwa)
im Abstand c angeordnet und am Stringer 31 befestigt sind.
Diesen Spanten 32 ist am nicht befestigten Ende ein (sogenannter)
Spantenträger 40 integriert,
der parallel zur Flugzeuglängsachse 9 fortgesetzt
ist, wobei das (nicht befestigte freie) Ende des Spantenträgers 40 (nach
dieser Ausführung)
senkrecht zur Flugzeuglängsachse 9 abgewinkelt
ist.
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Auf
die Isolationsausführung
der (einem Fachmann) bekannten Rumpfisolierung wird eingangs der
Beschreibung bereits eingegangen, wobei die Darstellung der 2 dem
Betrachter einen Eindruck hinsichtlich der Lage eines (allgemein
bezifferten) Isolierpakets 3 (der Rumpfisolierung) an der
(nahe gelegenen) Außenhaut 33 des
Flugzeuges vermitteln wird. Dieses Isolierpaket 3 wird
traditionell jeweils mit einem Feldisolierpaket 17 und
einem Spantisolierpaket 16 ausgeführt, die beide getrennt verlegt werden
und nahegelegen an der Außenhaut 33 respektive
aufliegend einer Stringerauflagefläche 31a des Stringers 31 (also
einem definierten Strukturbereich der Flugzeug-Rumpfstruktur) befestigt werden.
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Deswegen
kann aus der 2 entnommen werden, dass zwischenliegend
der im Abstand c angeordneten (beiden) Spanten 32 naheliegend
(an) einem inneren Flächenbereich
eines Außenhautfeldes der
Außenhaut 33 ein
Feldisolierpaket 17 gelegen ist und außerdem dem Spantenträger 40 ein
Spantisolierpaket 16 aufgelegt ist, das zweiseitig anliegend den
Spanten-Längsseiten 41 geführt wird,
wobei das Spantisolierpaket 16 (aus dem Blickfeld der Seitenansicht
nach der 3 betrachtet) einmal an einer sogenannten
vorderseitigen (rechts gelegenen) Spanten-Längsseite 41 und
anderseits an einer sogenannten rückseitigen (links gelegenen)
Spanten-Längsseite 41 geführt wird.
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Diese
beiden (traditionell verwendeten) Isolierpakete sind vollständig von
einer brennbaren Kunststofffolie umhüllt. Sie sind innerhalb jenes
(in der 1 dargestellten) Zwischenraumes 19,
den die (traditionell installierte) Innenverkleidung 20 des Flugzeuges
und die Außenhautfelder
der Außenhaut 33 einschließen, angeordnet.
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Um
das dringende Bedürfnis
nach einer Erhöhung
der brandschutztechnischen Sicherheit für abzuschottende Raumbereiche,
die mit jenem Zwischenraum 19, den die Außenhaut 33 und
eine letzterer parallel im (quer zur Rumpflängsachse 9 liegenden – definierten)
Abstand angeordnete Innenverkleidung 19 der Flugzeugkabine 21 einschließen, zu
verdeutlichen, wird (hierbei unter nachmaligem Hinweis auf die 3)
eine Darstellung der eingangs erwähnten "Feuerkatastrophensituation" an einem notgelandeten
bodenständigen
Passagierflugzeug bewusst nachdenklich stimmen. Bedenkt man beim
Anblick jener (nur angenommenen) Brandsituation, die als "Post-Crash-Fire-Szenario" 7 bezeichnet
wird, dass bei einer (von außerhalb
des Flugzeugrumpfes) beschädigten
Flugzeugstruktur 8 (bei einer defekten Außenhaut 33)
infolge vorangestellter äußerer mechanischer
Einwirkung und einer dieser Situation sich anschließenden Feuereinwirkung
auf die dargestellten Flugzeugbereiche infolge ausgetretenem und entzündeten Kerosins
im Rumpf- bzw. Kabineninneren ein Notstand für Passagiere und Flugpersonal eintreten
wird, dann wird dem Betrachter klar, dass feuerschützende Maßnahmen
vorgesehen werden müssen,
will man die (möglichenfalls
auch verunfallten) Passagiere und das Flugpersonal komplett aus dem
Passagier- resp. Kabinenbereich über
die Notrutsche möglichst
rasch, also noch mit genügend verfügbarem Zeitraum,
nach außerhalt
des Flugzeuges evakuieren. Demzufolge besteht ein Bedürfnis, dass
die erkannten Nachteile (Brandgefährdungen), die jenen traditionellen
Lösungen
nach den 2 und 4 anhaften,
durch Verbesserungen beseitigt werden sollten, wobei auf die Nachteile
jener Lösungen
einleitend und noch nachfolgend hinsichtlich der 4 hingewiesen
wird, die es abzustellen gilt.
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Nachfolgend
werden entsprechende Verbesserungen vorgeschlagen, mit denen nach
dem Vorbild der 5 bis 10 jenes
Bedürfnis
befriedigt werden kann.
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Um
nun diesen Aspekt (jenes Bedürfnis)
umzusetzen, der (das) auf eine Erhöhung der brandschutztechnischen
Sicherheit für
abgetrennte und nahe einer Außenhaut 33 des
Flugzeugrumpfes liegende Innenraumbereiche (Kabinenbereiche), beispielsweise
eines Passagierflugzeuges, abzielt, wird mit einem Vorgriff auf
die 10 erwähnt,
dass man mit einer (dort offenbarten) durchbrandsicheren Folie 11 aus
einem feuerbeständigen
Folienwerkstoff durchaus einen wirksamen prophylaktischen Brandschutz
der Innenverkleidung 20 i. d. F. des Innenbereiches einer
Flugzeug-Passagierkabine 21 gegen auftretendes Feuer erzielen
kann. Diese Folie 11 wird ein sogenanntes Isolierpaket 55 (Rumpfisolierpaket), das
beispielsweise aus der Integration eines Feldisolierpaketes 17 und
eines Spantenisolierpaketes 18, die (im Vergleich der 2 nunmehr)
paketmäßig zusammengeführt werden,
vollständig
umhüllen,
das nach der bisher üblichen
Verlegetechnologie (dem Stringer auf- und den Spanten anliegend
und nahe der Außenhaut 33 verlegt)
zur Innenisolierung eines Flugzeugrumpfes verwendet wird. Vorteilhafterweise wird
die Papierwaben-Architektur des Isolierpaketes 55 (Rumpfisolierpaketes)
von einer durchbrandsicheren Sperrschicht 58 den Paketquerschnitt
(den Querschnitt der Isolierung) bis an die Folienränder durchqueren,
die aus einem Werkstoff von hoher Feuerfestigkeit bestehen sollte,
der ausreichend widerstandsfähig
und/oder unempfindlich gegen auftretendes Feuer ausgebildet ist,
und die ununterbrochen über die
gestreckte Paketlänge
geführt
wird. Anderenfalls wäre
denkbar, dass die Papierwaben 27 des Rumpfisolierpaketes
(nach der 10) durch Aramid-Waben 28 (Nomex-Waben) ausgetauscht
werden, weswegen man dann auf die Anordnung jener Sperrschicht 58 verzichten
könnte.
Die Folienumhüllung mit
der vorgeschlagenen durchbrandsicheren Folie 11, die aus
einem flammenabweisenden Folienwerkstoff von hoher und dauerhafter
Feuerbeständigkeit bestehen
sollte, der widerstandsfähig
und/oder unempfindlich gegen auftretendes Feuer ausgebilde ist und
ein Durchbrennen der Folienwand durch den Einfluss des flammenden
Feuers selbst bei dauerhafter Einwirkung auf den Folienoberflächenbereich
unterbindet und eine Ausbreitung des gegen den Folienwandbereich
flammenden Feuers verhindert, wird bei Verwendung von Aramid-Waben oder einem
anderen geeigneten durchbrandsicheren Waben-Werkstoff als Isolierkernmaterial
nicht immer der Maßstab für die zweckgebundene
Umsetzung prophylaktischen Brandschutzes am Isolierpaket 55 (Rumpfisolierpaket)
sein, sie wird aber zu seiner Gewährleistung erheblich beitragen.
Hinzukommend wird ergänzt,
dass jenem Isolierpaket 55 eine lochartige Durchführung 60 ausgenommen
wird, die einer (der unterhalb dem Isolierkernmaterial angeordneten Deckschicht
30bnach den 5 bis 10 ausgenommenen)
Gewindebohrung 59 kongruent gelegen ist, sofern das Isolierpaket 55 an
der äußeren Oberfläche dieser
unterhalb aufliegenden Deckschicht 30b oder einer (letzterer
möglichenfalls
aufliegenden) CFK-Isolierschicht 45 ausgerichtet angeordnet ist.
Das Isolierpaket 55 wird mit einem durchbrandsicheren Verbindungselement 61,
das beispielsweise aus einem thermisch schlecht leitenden Kunststoff genügender Festigkeit
besteht oder zumindestens ein derartige Umhüllung aufweist, an jener unterhalb aufliegenden
GFK-Deckschicht 30b befestigt ist, das durch die lochartige
Durchführung 60 geführt und
der Gewindebohrung 59 (ein)schraubbar ist. Mit diesem Verbindungselement
wird das vorgestellte Isolierpaket 55 an der Innenverkleidung 20 respektive
an der Wabenplatte 22 der Innenverkleidung 20 befestigt werden,
auf die nachfolgend näher
eingegangen wird.
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Nur
durch die vorgeschlagene Folienumhüllung des Rumpfisolierpaketes 19 wird
man den drohenden Gefahren im (nicht vorhersehbaren und nicht gewünschten)
Brandschutz-Katastrophenfall eines Flugzeuges – aus welchen ursächlichen
(schicksalhaften) Gründen
auch immer – nicht
allein begegnen können,
um die drohenden Gefahren einer Brandkatastrophe abzuwenden, zumindestens
kann man sich nicht allein auf diese Maßnahme verlassen, will man umfassender)
einen propylaktischen Brandschutz des Kabinenbereiches einer Flugzeug-Passagierkabine 21 umsetzen.
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Deswegen
wird sich der erwähnte
Fachmann, welcher den eingangs erwähnten Stand der Technik kennt,
dank seiner Kreativität
um weitere Lösungen
bemühen,
die sich an einer Verbesserung der Innenraumverkleidung nach brandschutztechnischen
Gesichtspunkten orientieren.
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Jenem
Fachmann werden nachfolgend entsprechende Lösungen für die Gestaltung durchbrandsicherer
Innenraumverkleidungen 20 nach dem Vorbild der 5 bis
(9a und) 9b vorgeschlagen,
die er neben dem (an der Wabenplatte 22 befestigten) Folienpaket 55,
da er sich (während
eines simulierten Ernstfalls) allein nicht auf das durchbrandsichere
Folienpaket 55 verlassen kann und wird, schwerpunktmäßig in seine
weiteren Überlegungen
zur Umsetzung eines prophylaktischen Brandschutzes einbeziehen wird.
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Zunächst wird
aber erst auf die Anordnung nach der 4 eingegangen,
um die drohenden Gefahren (nach geschehenem Blick auf die 3),
die eine Verwendung jener traditionell installierten Innenraum-Verkleidung
voraussetzen, – hintergründig aus dem
Blickwinkel des kritikwürdigen
Brandschutzes – zu
verdeutlichen. In der 4 wird ein (sogenanntes erstes)
Wabengebilde 46 vorgestellt, das üblicherweise bei der Herstellung
von Wabenplatten 22 für den
Flugzeugbau verwendet wird. Das Wabengebilde 46 integriert
mehrere nebeneinander angeordneten Papier-Waben 27, die (nach dem Vorbild
der 7) umfänglich
aneinander befestigt (geklebt) sind. Der Aufbau jener bekannten
Wabenplatten 22 wird durch (wenigstens) zwei Deckschichten 30a, 30b ergänzt, wobei
jeweils eine Deckschicht 30a oder 30b auf dem
Querschnitt der Wabenkörper 27 (aus
Papier) und zu beiden Körperenden
der Waben abgelegt und mittels einer Klebverbindung an dem (mit
Pfeil dargestellten) Ort einer Klebverbindungsstelle 54 dem
Wabenkörper 27 befestigt
sind. Diese Deckschichten 30a, 30b bestehen aus
einem brennenden GFK-Werkstoff, welcher den bisher geforderten Parametern
(Festigkeit, Lärmreduktion
ect.) genügen
wird, aber sich weder durch feuerhemmendes noch durchbrandsicheres
Verhalten auszeichnen wird. Deshalb wird eine Wabenplatte, die aus
plattenartigen GFK-Deckschichten 44 und einem aus Papier-Waben 27 integrierten
Wabengebilde 46 von mehreren Wabenkörpern 27 bestehen
wird, keinesfalls dem Anspruch, der einen wirksamen prophylaktischen
Brandschutz im Flugzeugbau umsetzen soll, genügen.
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Demgegenüber wird
eine Wabenplatte 22, die nach dem Vorbild der 5 realisiert
wird, dem geforderten Anspruch genügen. Sofern man die GFK-Deckschichten 44,
die bei der Fertigung einer Wabenplatte 22 nach der 4 noch
verwendet werden, durch CFK-Deckschichten 43 ersetzt, gelangt man
zu der vorgeschlagenen Lösung
nach der 5. Diese Lösung berücksichtigt, dass eine CFK-Deckschicht 43 (gleichermaßen dem
Wabengebilde 48 aus Papier-Waben 27) beiderseitig
der Wabenkörper 23 am
Wabenkörperende 42 dem
Wabenkörperquerschnitt 29 aufliegt
und den Papierwaben 27 geklebt ist.
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Anderenfalls
wird eine Wabenplatte 22 vorgeschlagen, die einen Austausch
des aus mehreren Papier-Waben 27 integrierten (ersten)
Wabengebildes 46 nach der 4 durch
ein aus Aramid-Waben 28 integriertes
Wabengebilde 46a nach dem Vorbild der 6 berücksichtigt.
Eine dermaßen
konzipierte Wabenplatte 22 wird ebenfalls der Umsetzung
prophylaktischen Brandschutzes zweckdienlich sein.
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In
der 7 wird nun das (vorher erwähnte) Wabengebilde 46 der
Wabenplatte 22 nach der 4 vorgestellt.
Deutlich wird man aus der Draufsicht die nebeneinander anliegenden
Wabenkörper 23 einer
Wabenkörper-Anordnung,
die mit Papierwaben 27 realisiert ist, erkennen. Auch deren
Wabenkörperquerschnittes 29,
der beispielgemäß hexagonal
ausgeführt
ist und das Wabenkörperende 42 der einzelnen
Papierwabe 27 wird vermittelt. Um eine weitere Anhebung
der Durchbrandsicherheit dieser Wabenplatte 22 zu erreichen,
wäre auch
denkbar, dass anstelle der sichtbaren Papier-Waben 27 entsprechende
Aramid-Waben 28 berücksichtigt
werden.
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Die
Lösung
nach der 8 berücksichtigt gleichfalls eine
Wabenplatte 22 nach dem Vorbild der 4, der hinzukommend
eine Folie 11 verwendet, die ebenflächig anliegend der äußeren Oberfläche einer
GFK-Deckschicht 44 angeordnet ist Diese Folie 11 besteht
aus einem feuerbeständigen
Folienwerkstoff, der die Folie 11 durchbrandsicher macht.
Die Folie 11 wird auf jener äußere Oberfläche mit einem feuerbeständigen Klebstoff
fest geklebt. Auch diese bereitgestellte Wabenplatte 22 wird
dem gestellten Anspruch nach Umsetzung eines wirksamen prophylaktischem
Brandschutzes im Flugzeugbau genügen.
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Die
Fähigkeit,
dass eine Wabenplatte 22, die den Flammen eines Feuers
dauerhaft ausgesetzt sein könnte,
nicht nur den Durchbrand des Plattenkörpers behindern wird, wobei
letztere im ungünstigsten
Fall letztendlich (in Abhängigkeit
der Intensität der
Flammenwirkung nach einer entsprechenden Zeitdauer doch durchbrennen
wird, sondern stattdessen ein durchbrandsicheres Verhalten aufweisen wird,
das einen Flammendurchbruch des Plattenkörpers (weitestgehend) gänzlich ausschließen wird,
sofern deren Installation sachgerecht ausgeführt wird, wird mit einer Anordnung
nach der 9 effizienter) umgesetzt.
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Obwohl
die Fertigung dieser durchbrandsicheren Wabenplatte 20 einen
höheren
Aufwand an technologischen Fertigungskosten (hinsichtlich des Materialeinsatzes
und des Arbeitszeitaufwandes) erfordern wird, werden die gewünschten
Vorteile zu dem beabsichtigten Zweck für den beabsichtigter Einsatz überwiegen.
Diese durchbrandsichere Wabenplatte 22 (Innenverkleidung 20)
wird mit einer ersten Anordnung 50, die dem Schichten-Aufbau
nach der 5 entspricht, und einer zweiten
Anordnung 51 mit gleichem Schichten-Aufbau (nach der 5) realisiert.
Danach wird vorgeschlagen, dass die erste Anordnung 50 mit
jeweils einer ober- und unterhalb des (mit Papier-Waben 27 berücksichtigten)
Wabengebildes 46 aufliegenden CFK-Deckschicht 43 und die
zweite Anordnung 51 gleichen Schichten-Aufbaus laminar
und nebeneinander anliegend angeordnet sind, deren anliegende CFK-Deckschichten 43, die
sich auf eine oberhalb aufliegende Deckschicht 30a (CFK-Deckschicht 43)
der ersten Anordnung 50 und eine unterhalb angeordnete
Deckschicht 30b (CFK-Deckschicht 43) der zweiten
Anordnung 51 oder umgekehrt beziehen, miteinander geklebt
sind Weitere (figurlich nicht gezeigte) Anordnungen mit gleichem
Schichten-Aufbau (nach der 5), die
laminar und nebeneinander anliegend seriell angeordnet sind, die
bis zu einer abschließenden
n-ten Anordnung in Reihe fortgesetzt sind, wären ebenfalls (in Abhängigkeit
der gewünschten
Dicke (Stärke)
der integrierten Wabenplatte 22 (Innenverkleidung 20) denkbar,
wobei die benachbart angeordneten und einander aufliegenden Deckschichten 30a, 30b geklebt
sind. Dabei wird die ober- oder
unterhalb aufliegende Deckschicht 30a, 30b der
zweite Anordnung 51 jeweils der Deckschicht 30a, 30b der
seriell nachgeordneten Anordnung geklebt fortgesetzt. Um eine weitere
Anhebung der Durchbrandsicherheit jener vorgeschlagenen Wabenplattenkonstruktion(en) nach
der 9 zu erhöhen
-wird vorgeschlagen, dass die mit Papier-Waben 27 berücksichtigten
Wabengebilde 46 gegen derartige mit Aramid-Waben 28 (Nomex-Waben)
ausgetauscht werden und die Stärke
des betreffenden Wabengebildes 46[die Wabenlänge der
(in Korrelation der 7 gezeigten) Wabenkörper 23] und/oder
die Stärke
der CFK-Deckschichten 43 variiert wird.
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Eine
weitere Möglichkeit
der Erhöhung
der Durchbrandsicherheit besteht mit der Modifikation einer Schichten-Anordnung
nach der 5, deren Wabenplattenkonstruktion
nach dem Vorbild der 9b mit vier Wabengebilden 46, 47, 48, 62,
die nebeneinander laminar angeordnet sind, deren benachbarten Wabenkörperenden 42 sich
gegenüberstehen,
realisiert ist.
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Eine
derartige Wabenplatte 22, die zwei Wabengebilde 46, 47 mit
Papier-Waben 27 umfasst, wird auch in der 9a dargestellt.
Letztere Anordnung umfasst zwei Wabengebilde 46, 47,
denen eine durchbrandsichere Sperrschicht 58 zwischengeschichtet
ist. Die Sperrschicht 58 besteht aus einem Werkstoff von
hoher Feuerfestigkeit, der ausreichend widerstandsfähig und/oder
unempfindliche gegen auftretendes Feuer ausgebildet ist. Dabei wird
diese Sperrschicht 58 anliegend der Körperenden der Papier-Waben 27 zwischenliegend
einem ersten und zweiten Wabengebilde 46, 47 positioniert
und mittels einem (vorher erwähnten)
Klebstoff unverrückbar
fest geklebt. Auch die anderseitig den Körperenden der Papier-Waben 27 anliegenden
GFK-Deckschichten 44 werden mit dem gleichen Kleber geklebt.
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Zurückkommend
auf die Anordnung nach der 9b wird
ergänzt,
dass jenen vier Wabengebilde 46, 47, 48, 62,
die mit Papier-Waben 27 gebildet sind, ebenfalls zwischenliegend
der benachbarten Wabengebilde 46, 47 oder 47, 48 oder 48, 62 jeweils eine
Sperrschicht 49, 52, 53 nach dem Vorbild
der 9a geschichtet ist. Auch die Befestigung dieser Sperrschichten 49, 52, 53 geschieht
gleichermaßen nach
dem Vorbild der 9a. Hinzukommen wird den außenliegenden
Wabengebilden 46 und 62 anliegend der (bisher)
nicht geklebten Wabenkörperenden
der Papier-Waben 27 jeweils
eine CFK-Deckschicht 43 positioniert, die den Papier-Waben 27 durch
Kleben befestigt wird.
-
Demnach
wird vorgesehen, dass (nach der 9b) dem
Aufbau der Wabenplatte 22 neben jener ersten (benutzen)
CFK-Sperrschicht 49 zusätzlich
eine zweite CFK-Sperrschicht 52 sowie eine dritte CFK-Sperrschicht 53 ergänzt ist,
wobei die angegebenen außenliegenden
Wabengebilde 46, 62 gegen die innere (zum betreffenden
Ende des Papier-Wabenkörpers
gerichtete) Oberfläche
der betreffenden Deckschicht 30a, 30b und gegen
die Papier-Waben 27 gestützt und letzteren geklebt ist
Dabei ist die erste und zweite CFK-Sperrschicht 49, 52 sowie
die dritte CFK-Sperrschicht 53 mit einer dick oder dünn ausgebildeten
CFK-Sperrschicht ausgeführt.
Möglichenfalls
ist wenigstens eine der drei CFK-Deckschichten 49, 52, 53 dünn ausgebildet,
wobei die dünn
ausgebildeten CFK-Sperrschichten 49, 52, 53 mit
einer durchbrandsicheren Kunststoff-Folie ausgeführt werden. Wenigstens eine
dick ausgebildete CFK-Sperrschicht 53 sollte wegen der
Verbesserung der gewünschten
Durchbrandsicherheit dieser Wabenplatte 22 nahe der CFK-Deckschichten 43 angeordnet
werden, wobei bei der Installation der Wabenplatte darauf zu achten
wäre, dass
diese CFK-Sperrschicht 62 näher (als die beiden anderen CFK-Sperrschichten 49, 52)
der Außenhaut 33 installiert
ist.
-
Zurückkommend
auf die anfangs erläuterte Lösung nach
der 10 wird diesen Ausführungen ergänzt, dass diese Lösung eine
Wabenplatte 22 nach dem Vorbild der 4 berücksichtigt,
an deren unterhalb aufliegenden Deckschicht 30b, die dem Zwischenraum 19 und
damit der Außenhaut 33 des Flugzeuges
zugewandt ist, eine plattenartige Isolierung 56 angeordnet
ist, die aus einem durchbrandsicheren Werkstoff, bspw. einen CFK-Werkstoff,
besteht und ebenflächig
anliegend jene Deckschicht 30b positioniert ist. Anliegend
dieser Isolierung 56 ist jenes erwähnte länglich gestreckt ausgeführte Isolierpaket 55,
das von der durchbrandsicheren Folie 11 vollständig umhüllt ist,
gelegen Der unterhalb aufliegenden GFK-Deckschicht 30b und
auch ggf. einer (figurlich nicht dargestellten) durchbrandsicheren CFK-Isolierschicht,
die zusätzlich
der Isolierung 56 und der Folie 11 zwischengeschichtet
ist und der Isolierung 56 oder der äußeren Folienoberfläche der
Folie 11 geklebt ist, ist eine Gewindebohrung 59 eingelassen
ist, deren Verlauf ein senkrecht zur Oberfläche dieser GFK-Deckschicht 30b ausgeführter ist.
Außerdem
ist dem Isolierpaket 55 eine lochartige Durchführung 60 ausgenommen,
die der Gewindebohrung 59 kongruent gelegen ist, sofern
das Isolierpaket 55 an der äußeren Oberfläche der
unterhalb aufliegenden GFK-Deckschicht 30b oder de durchbrandsicheren CFK-Isolierschicht 45 ausgerichtet
angeordnet ist.
-
Das
Isolierpaket 55 ist mit einem durchbrandsicheren Verbindungselement 61 an
jener unterhalb aufliegenden GFK-Deckschicht 30b befestigt, das
durch die lochartige Durchführung 60 geführt und durch
Drehbewegung der Gewindebohrung 59 schraubbar befestigt
ist.
-
- 1
- Isoliermaterial
- 2
- Umhüllungsfolie
- 3
- Isolierpaket
- 4
- erstes
Befestigungselement; Isolierstift
- 7
- Post-Crash-Fire-Szenario;
Feuer
- 8
- Flugzeugstruktur
- 9
- Flugzeuglängsachse
- 11
- durchbrandsichere
Folie
- 12
-
- 13
- zweites
Befestigungselement, Kegelstumpf-Körper
- 15
-
- 17
- Feldisolierpaket
- 18
- Spantisolierpaket
- 19
- Zwischenraum
- 20
- Innenverkleidung
- 21
- Flugzeug-Passagierkabine
- 22
- Wabenplatte
- 23
- Wabenkörper
- 24
- Durchgangsloch;
Bohrung
- 25
- erste
Wabenplatte
- 26
- zweite
Wabenplatte
- 27
- Papier-Wabe
- 28
- Aramid-Wabe
(Nomex-Wabe)
- 29
- Wabenkörperquerschnitt
- 30
- Deckschicht
- 30a
- Deckschicht,
oberhalb aufliegend (zur Passagierkabine 21 gerichtet)
- 30b
- Deckschicht,
unterhalb aufliegend (zur Außenhaut 33 gerichtet)
- 31
- Stringer
- 31a
- Stringerauflagefläche
- 32
- Spant
- 32a
- erster
Spant
- 32b
- zweiter
Spant
- 33
- Außenhaut
- 33a
- innerer
Flächenbereich
(eines Außenhautfeldes
der Außenhaut 33)
- 40
- Spantenträger
- 40a
- Ende
(des Spantenträgers 40)
- 41
- Spanten-Längsseite
- 42
- Wabenkörperende
- 43
- CFK-Deckschicht
- 44
- GFK-Deckschicht
- 45
- CFK-Isolierschicht
- 46
- erstes
Wabengebilde – mit
Papier-Waben 27;
- 46a
- Wabengebilde – mit Aramid-Waben 28;
- 47
- zweites
Wabengebilde
- 48
- drittes
Wabengebilde
- 49
- erste
CFK-Sperrschicht
- 50
- erste
Anordnung
- 51
- zweite
Anordnung
- 52
- zweite
CFK-Sperrschicht
- 53
- dritte
CFK-Sperrschicht
- 54
- Klebeverbindungsstelle
- 55
- Isolierpaket
- 56
- durchbrandsichere
Isolierung
- 57
- nicht
durchbrandsichere Isolierung
- 58
- Sperrschicht,
durchbrandsicher
- 59
- Gewindebohrung
- 60
- Durchführung, lochartig
- 61
- Verbindungselement,
durchbrandsicher
- 62
- viertes
Wabengebilde
- c
- Abstand
(der Spante 32a, 32b)