DE102008001416B4 - Aerial or spacecraft - Google Patents
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Abstract
Luft- oder Raumfahrzeug, mit einer Außenhautanordnung (1), die eine erste Blitzableiterschicht (4) für eine Ableitung von Blitzenergie; und eine Faserverbundwerkstoffschicht (2), welche die erste Blitzableiterschicht (4) trägt, sowie einen ersten elektrischen Anschluss aufweist; mit einer ersten, in einem Innenraum (3) des Luft- oder Raumfahrzeugs angeordneten, elektrischen Komponente; wobei der erste elektrische Anschluss (7, 8) in den Innenraum (3) des Luft- oder Raumfahrzeugs hineinreicht und die erste elektrische Komponente (9, 10) mit der ersten Blitzableiterschicht (4) verbindet.Aircraft or spacecraft, comprising a skin assembly (1) comprising a first lightning arrester layer (4) for dissipation of lightning energy; and a fiber composite layer (2) carrying the first lightning conductor layer (4) and a first electrical connection; with a first, in an interior (3) of the aircraft or spacecraft arranged, electrical component; wherein the first electrical connection (7, 8) extends into the interior space (3) of the aircraft or spacecraft and connects the first electrical component (9, 10) to the first lightning conductor layer (4).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Luft- oder Raumfahrzeug.The invention relates to an aircraft or spacecraft.
Insbesondere Flugzeuge werden zunehmend mit Außenhautanordnungen gebildet, welche einen Kohlenstofffaserkunststoff (CFK) aufweisen. Wegen der im Vergleich zu Metall niedrigen elektrischen Leitfähigkeit von CFK müssen solche Außenhautanordnungen mit einem Blitzableitermaterial versehen werden, wie beispielsweise in der
Weiterhin besteht in Flugzeugen die Anforderung, einen Anschluss von im Flugzeug vorgesehenen, elektrischen Komponenten auf Masse zu legen. Dies wird bislang dadurch erreicht, dass in die Flugzeuge separate, metallische Leiter eingebracht werden und diese mit den jeweiligen Masseanschlüsse der Komponenten verbunden werden.Furthermore, there is a requirement in aircraft for a connection of electrical components provided in the aircraft to ground. This has hitherto been achieved by introducing separate, metallic conductors into the aircraft and connecting them to the respective ground connections of the components.
Bei diesem Ansatz hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass die eingebrachten, separaten, metallischen Leiter das Flugzeuggewicht erhöhen. Außerdem ist der Montageaufwand für diese Leiter erheblich.In this approach, it has been found to be disadvantageous that the introduced, separate, metallic conductors increase the weight of the aircraft. In addition, the installation cost for these conductors is considerable.
Die
In der
Die
Die
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu beheben.The object of the invention is therefore to remedy the disadvantages described above.
Diese Aufgabe wird durch ein Luft- oder Raumfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an aircraft or spacecraft having the features of patent claim 1.
Demgemäß wird ein Luft- oder Raumfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bereitgestellt.Accordingly, an aircraft or spacecraft with the features of claim 1 is provided.
Die der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, dass die erste Blitzableiterschicht mit einer Doppelfunktion belegt wird: einerseits dient sie der Ableitung von Blitzenergie und andererseits dient sie als Masseanschluss für elektrische Komponenten. Dadurch, dass die Blitzableiterschicht beispielsweise im Wesentlichen den ganzen Rumpf überzieht, müssen nunmehr nur noch vergleichsweise kurze elektrische Leiter zwischen den Masseanschlüssen der Komponenten und der Masse vorgesehen werden, was zu einer deutlichen Gewichtseinsparung führt. Außerdem entfällt die Notwendigkeit, lange Leiter in dem Flugzeug zu verlegen, wodurch sich weiterhin der Montageaufwand reduziert.The idea underlying the invention is that the first lightning arrester layer is assigned a double function: on the one hand, it serves to dissipate flash energy and, on the other hand, it serves as a ground connection for electrical components. By virtue of the fact that the lightning arrester layer, for example, substantially covers the entire fuselage, now only comparatively short electrical conductors have to be provided between the ground connections of the components and the mass, which leads to a significant weight saving. In addition, eliminates the need to relocate long ladder in the aircraft, which further reduces the assembly cost.
Aus den Unteransprüchen ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.From the dependent claims, advantageous embodiments and improvements of the invention.
Mit ”Komponenten” sind insbesondere Stromverbraucher und Stromquellen gemeint.By "components" is meant in particular power consumers and power sources.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Außenhautanordnung sind zwischen der ersten Blitzableiterschicht und der Faserverbundwerkstoffschicht eine Isolationsschicht und eine zweite Blitzableiterschicht derart vorgesehen, dass sich die Reihenfolge erste Blitzableiterschicht, Isolationsschicht, zweite Blitzableiterschicht, Faserverbundwerkstoffschicht ergibt, wobei ein zweiter, elektrischer Anschluss für ein Verbinden der zweiten Blitzableiterschicht mit einer zweiten, elektrischen Komponente vorgesehen ist. Die erste und zweite Blitzableiterschicht können somit zwei Massen mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen bilden. Dies kann für unterschiedliche Typen von Komponenten günstig sein.According to a preferred development of the outer skin arrangement according to the invention, an insulation layer and a second lightning conductor layer are provided between the first lightning conductor layer and the fiber composite material layer, resulting in the order of the first lightning conductor layer, insulation layer, second lightning conductor layer, fiber composite layer, wherein a second electrical connection for connecting the second Lightning arrester layer is provided with a second, electrical component. The first and second lightning arrester layer can thus form two masses with different electrical potentials. This can be beneficial for different types of components.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Faserverbundwerkstoffschicht CFK auf. Vorzugsweise weist der CFK ein Matrixsystem auf, welches eine hohe Isolationswirkung gegenüber der ersten beziehungsweise zweiten Blitzableiterschicht besitzt.According to a development, the fiber composite material layer has CFRP. Preferably, the CFRP has a matrix system which has a high insulating effect with respect to the first and second lightning arrester layer.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Außenhautanordnung ist die erste und/oder zweite Blitzableiterschicht lokal, insbesondere im Bereich des ersten oder zweiten Anschlusses, für eine verbesserte Leitfähigkeit aufgedickt.According to a preferred embodiment of the outer skin arrangement according to the invention, the first and / or second lightning conductor layer is local, in particular in the region of the first or second Connection, thickened for improved conductivity.
Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Außenhautanordnung weist die erste und/oder zweite Blitzableiterschicht ein Metallgewebe, eine Metallfolie, insbesondere eine perforierte oder geschlitzte Metallfolie und/oder ein Fließ auf.According to a further preferred development of the outer skin arrangement according to the invention, the first and / or second lightning conductor layer comprises a metal mesh, a metal foil, in particular a perforated or slotted metal foil and / or a flow.
Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Luft- oder Raumfahrzeugs ist eine zweite, elektrische Komponente vorgesehen, welche mit dem zweiten, elektrischen Anschluss der Außenhautanordnung verbunden ist. Die sich in diesem Zusammenhang ergebenden Vorteile wurden bereits vorstehend erläutert.According to a further preferred development of the aircraft or spacecraft according to the invention, a second, electrical component is provided, which is connected to the second electrical connection of the outer skin arrangement. The resulting advantages in this context have already been explained above.
Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Luft- oder Raumfahrzeugs ist die erste und/oder zweite Blitzableiterschicht außenseitig bezüglich der Faserverbundwerkstoffschicht und die erste und/oder zweite Komponente innenseitig bezüglich der Faserverbundwerkstoffschicht angeordnet. Somit schützen die erste und zweite Blitzableiterschicht effektiv sowohl die Faserverbundwerkstoffschicht als auch die Komponenten vor Blitzschlag.According to a further preferred development of the aircraft or spacecraft according to the invention, the first and / or second lightning conductor layer is arranged on the outside with respect to the fiber composite material layer and the first and / or second component on the inside with respect to the fiber composite material layer. Thus, the first and second lightning arrester layers effectively protect both the fiber composite layer and the components from lightning.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the accompanying figures.
Von den Figuren zeigen:From the figures show:
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures, the same reference numerals designate the same or functionally identical components, unless indicated otherwise.
Von dem Innenraum
Selbstverständlich sollten die Anschlüsse
Der Anschluss
Der Verbraucher
Somit ergibt sich, wie in
Das Ausführungsbeispiel gemäß
Das Ausführungsbeispiel gemäß
Die zweite Blitzableiterschicht
Die Stromkreise
Selbstverständlich sollten in
Selbstverständlich können beliebig viele Verbraucher
Vorzugsweise weist die Faserverbundwerkstoffschicht
Die Blitzableiterschichten
Die Erfindung schafft eine Außenhautanordnung sowie ein Luft- oder Raumfahrzeug mit einer derartigen Außenhautanordnung. Die Außenhautanordnung weist eine erste Blitzableiterschicht für eine Ableitung von Blitzenergie und eine Faserverbundwerkstoffschicht, welche die erste Blitzableiterschicht trägt, auf. Ferner weist die Außenhautanordnung einen ersten elektrischen Anschluss für ein Verbinden einer ersten, elektrischen Komponente mit der ersten Blitzableiterschicht auf. Der sich erfindungsgemäß ergebende Vorteil besteht darin, dass die Blitzableiterschicht eine Doppelfunktion erfüllt: einerseits dient sie der Ableitung von Blitzenergie und andererseits bildet sie einen Abschnitt eines Stromkreises zum Betreiben der ersten elektrischen Komponente aus. Damit reduziert sich der Bedarf an elektrischer Verkabelung im Flugzeug, was wiederum in einer Gewichtsreduzierung für das Luft- oder Raumfahrzeug resultiert.The invention provides an outer skin assembly as well as an aircraft or spacecraft having such an outer skin arrangement. The outer skin assembly includes a first lightning arrester layer for dissipation of lightning energy and a fiber composite layer bearing the first lightning arrester layer. Furthermore, the outer skin arrangement has a first electrical connection for connecting a first, electrical component to the first lightning conductor layer. The advantage resulting according to the invention is that the lightning arrester layer fulfills a dual function: on the one hand, it serves to dissipate lightning energy and, on the other hand, it forms a section of a circuit for operating the first electrical component. This reduces the need for electrical wiring in the aircraft, which in turn results in a weight reduction for the aircraft or spacecraft.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- AußenhautanordnungShell arrangement
- 22
- FaserverbundwerkstoffschichtFiber composite material layer
- 33
- Innenrauminner space
- 44
- erste Blitzableiterschichtfirst lightning arrester layer
- 55
- Umweltenvironment
- 66
- Lackschichtpaint layer
- 6a6a
- Aufdickungthickening
- 77
- Anschlussconnection
- 88th
- Anschlussconnection
- 99
- Verbraucherconsumer
- 1010
- Stromquellepower source
- 10a10a
- Stromkreiscircuit
- 1111
- Isolierschichtinsulating
- 1212
- zweite Blitzableiterschichtsecond lightning arrester layer
- 1313
- Anschlussconnection
- 1414
- Anschlussconnection
- 1515
- Verbraucherconsumer
- 1616
- Stromquellepower source
- 1717
- Stromkreiscircuit
Claims (7)
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- 2008-04-28 DE DE200810001416 patent/DE102008001416B4/en not_active Expired - Fee Related
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|
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Effective date: 20131228 |
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