DE19841799A1 - Assembly of fibrous composite aircraft from prefabricated sections - Google Patents

Abstract

All fundamental parts (2-10,17) of the aircraft are joined together by adhesion. An Independent claim is included for the corresponding aircraft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Flugzeuges in Faserverbundbauweise, wobei das Flugzeug zunächst in Teilen gefertigt wird, die anschließend untereinander verbunden werden. Ferner betrifft die Erfindung ein Flugzeug, das nach diesem Verfahren hergestellt worden ist.The invention relates to a method for producing a Aircraft in fiber composite construction, the aircraft initially is manufactured in parts, which are then mutually get connected. The invention further relates to an aircraft, which has been produced by this method.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund ein Flugzeug der angegebenen Gattung dahingehend weiterzuentwickeln, daß das fertige Flugzeug ein geringeres Gewicht besitzt, daß die Herstellung mit geringerem Aufwand möglich ist und insbesondere auch, daß eine erhöhte Sicherheit gegen Verschleiß und Materialermüdung erreicht wird.The invention has for its object an aircraft  to further develop the specified genus so that the finished aircraft has a lower weight that the Manufacturing is possible with less effort and in particular also that increased security against wear and tear Material fatigue is reached.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem Verfahren der eingangs angegebenen Gattung. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß alle wesentlichen Teile des Flugzeuges beschlaglos durch Klebung untereinander verbunden werden.To achieve this object, the invention is based on Method of the type specified at the beginning. According to the invention it is proposed that all essential parts of the aircraft can be bonded to each other by gluing.

Bei der bisherigen Bauweise war es notwendig, wesentliche Teile des Flugzeuges insbesondere den Rumpf mit den Flächen, aber auch mit dem Leitwerk oder Teilen davon durch besondere Beschlagteile zu verbinden. Dabei waren beispielsweise eine linke und eine rechte Tragfläche vorgesehen die durch geeignete Beschläge untereinander, insbesondere aber auch mit dem Rumpf zu verbinden waren. Da die Kräfte in den Beschlägen übertragen wurden, waren diese ausreichend massiv auszugestalten und ins­ besondere war es aber auch notwendig, die Ansatz stellen der Beschläge an den Einzelteilen des Flugzeuges entsprechend massiv zu gestalten, um eine gesicherte Kraftübertragung zu erreichen. Diese bekannte Bauweise bedingte einen hohen Arbeitsaufwand und führte auch zu einem vergleichsweise großen Gewicht.With the previous design, it was necessary to have essential parts of the aircraft in particular the fuselage with the surfaces, however also with the tail or parts of it by special To connect fittings. For example, there were one left and right wing provided by appropriate Fittings with each other, but especially with the fuselage were to be connected. Because the forces in the fittings are transferred were, these were to be designed sufficiently massive and ins But it was also particularly important to take the approach of Fittings on the individual parts of the aircraft accordingly massive to ensure a secure power transmission to reach. This known design required a high level Workload and also led to a comparatively large Weight.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag der beschlaglosen Verbin­ dung durch Klebung werden Spitzenbelastungen an den Beschlags­ verbindungen vermieden.In the proposal of the fog-free connection according to the invention by gluing become peak loads on the hardware connections avoided.

Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß das Rumpfunterteil einstückig hergestellt und nach dem Einbau der wesentlichen Systeme das gegebenenfalls auch mehrteilige Oberteil mit dem Rumpfunterteil verbunden wird. In the preferred embodiment of the invention The method provides that the lower part of the fuselage is in one piece manufactured and after installing the essential systems if necessary also multi-part upper part with the fuselage lower part is connected.  

Das vorzugsweise in einer Mulde einstückig gefertigte Rumpf­ unterteil ergibt eine Unterschale, in die alle Systeme von oben eingebaut werden können. Dies gilt auch für Spante und Stege und insbesondere für das Fahrwerk, die Antriebe, die Steuerung und gegebenenfalls auch den Kabinenausbau.The hull, preferably made in one piece in a hollow lower part results in a lower shell into which all systems from above can be installed. This also applies to frames and webs and especially for the chassis, the drives, the controls and, if necessary, also the cabin expansion.

Klarstellend wird bemerkt, daß dann, wenn in dem Zusammenhang mit der Erfindung von einem Rumpfunterteil gesprochen wird bzw. von Unterschalen der Tragflächen oder des Höhenleitwerkes, die Stellung während der Montage gemeint ist. Wenn in der Regel auch die Montagestellung die Gebrauchsstellung ist, so ist grundsätzlich auch eine Überkopfmontage denkbar, wenn dies auch weniger zu bevorzugen ist.Clarifyingly, it is noted that when in the context is spoken with the invention of a lower fuselage or of lower shells of the wings or the horizontal stabilizer, the Position during assembly is meant. If usually the assembly position is the usage position, too In principle, overhead installation is also conceivable, if so is less preferable.

Die Erfindung betrifft ferner ein aus mehreren Teilen gefertig­ tes Flugzeug in Faserverbundbauweise, das dadurch gekennzeich­ net ist, daß alle wesentlichen Teile des Flugzeuges beschlaglos durch Kleber miteinander verbunden sind.The invention further relates to a made from several parts t aircraft in fiber composite construction, which is characterized by net is that all essential parts of the aircraft are fog-free are connected to each other by glue.

Zur Verbesserung der Verbindung der einzelnen Teile ist es günstig, wenn an den miteinander zu verbindenden Rändern nach innen gerichtete Flansche vorgesehen sind, durch welche nach dem Verkleben die Anschlußstellen versteift werden und darüber­ hinaus auch vermieden wird, daß an einzelnen Stellen Belast­ ungsspitzen auftreten. Die Flansche können bei der Einzelferti­ gung der einzelnen Teile des Flugzeuges leicht angeformt werden und können auch dazu benutzt werden, Maßtoleranzen aus zu­ gleichen.It is to improve the connection of the individual parts cheap, if at the edges to be joined together internally directed flanges are provided, through which after the connection points are stiffened and glued it is also avoided that stress at individual points peaks occur. The flanges can be made to order the individual parts of the aircraft can be easily molded and can also be used to measure tolerances same.

Günstig ist es, wenn der Flugzeugrumpf eine im wesentlichen horizontale Trennfläche oder Trennebene aufweist und wenn das Rumpfunterteil einstückig gefertigt ist. In dieses so geschaf­ fene Rumpfunterteil oder Rumpfunterschale können dann die ver­ schiedenen Systeme eingebaut werden. Der Hauptvorteil besteht in der großen Stabilität des Rumpfunterteiles und in der leichten Zugänglichkeit während der Montage.It is beneficial if the fuselage is essentially one has horizontal parting plane or parting plane and if that Lower part of the fuselage is made in one piece. In this way Open fuselage lower part or lower fuselage shell can then the ver different systems can be installed. The main advantage is there in the great stability of the lower part of the fuselage and in the  easy access during assembly.

Die Trennfläche, die das Rumpfunterteil nach oben begrenzt kann im wesentlichen eben sein. Von der ebenen Gestalt kann auch abgewichen werden, um den einzelnen Formen des fertigen Flugzeuges besser gerecht zu werden.The dividing surface that can limit the lower part of the fuselage to be essentially flat. Of the flat shape can also deviated to the individual forms of the finished Aircraft to do better justice.

Günstig ist es, wenn auch die Flügelunterschalen einstückig mit dem Rumpfunterteil gefertigt werden. Diese Bauweise sorgt für eine gute Stabilität und läßt es zu, daß auf besondere Beschlagteile verzichtet wird.It is favorable if the lower wing shells are also made in one piece the lower part of the fuselage. This design ensures good stability and allows for special Fitting parts is dispensed with.

Bei einer anderen Variante der Erfindung ist der getrennt gefertigte komplette Flügel in das Rumpfunterteil eingebaut. Es ist klar, daß bei einer solchen Bauweise eine hohe Stabilität erzielt werden kann und der Kraftübergang zwischen Rumpf und Fläche so gestaltet ist, daß niedrige spezifische Belastungen auftreten, was wiederum die beschlaglose Bauweise erleichtert. Insbesondere wird es möglich die Bauweise so zu gestalten, daß beim Kraftübergang die Unter- und Oberschale des Flügels wie ein Unter- oder Obergurt eines Trägers wirken.In another variant of the invention, the is separate Completed wings built into the lower fuselage. It it is clear that with such a construction a high stability can be achieved and the power transfer between the fuselage and Area is designed so that low specific loads occur, which in turn facilitates the fog-free design. In particular, it will be possible to design the construction in such a way that when transferring power, the lower and upper shell of the wing like a lower or upper belt of a wearer.

Die erfindungsgemäße Bauart erlaubt es weiter, daß der Flügel als Treibstofftank ausgebildet ist. Dies gilt vor allem bei einem getrennt gefertigten kompletten Flügel. Die Bauweise ist aber auch anwendbar, wenn die Flügelunterschale zunächst mit dem Rumpfunterteil verbunden wird.The design according to the invention further allows the wing is designed as a fuel tank. This is especially true for a complete wing made separately. The construction is but also applicable if the lower wing shell initially with the lower part of the fuselage is connected.

Das Rumpfoberteil kann bei der Erfindung im wesentlichen ein­ stückig gestaltet sein. Besser ist es jedoch, wenn das Rumpf­ oberteil mehrteilig ausgebildet ist, wodurch den besonderen Bedingungen bei einer Verbindung durch Klebung Rechnung getra­ gen werden kann.The upper part of the fuselage can be essentially one in the invention be designed in pieces. However, it is better if the hull top is made of several parts, which makes the special Conditions for a connection by gluing invoice can be gen.

Bei der Erfindung weist vorzugsweise auch das Höhenleitwerk eine im wesentlichen horizontale Trennfläche auf und die untere Schale des Höhenleitwerkes ist einstückig mit dem Rumpfunter­ teil gefertigt.In the invention, the horizontal tail also preferably has  a substantially horizontal interface and the lower one The tailplane shell is integral with the lower fuselage part manufactured.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawing are some embodiments of the invention shown schematically. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht des fertig mon­ tierten Flugzeuges, Fig. 1 is a side view of the completed mon-oriented plane,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Einzelteile des erfindungsge­ mäßen Flugzeuges vor der Fertig­ montage und Fig. 2 is a perspective view of the individual parts of the aircraft according to the invention before assembly and assembly

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Dar­ stellung einer abgewandelten Aus­ führungsform der Erfindung. Fig. 3 is a corresponding to FIG. 2 Dar position of a modified form of implementation of the invention.

Die Fig. 1 läßt die Trennfläche 1 erkennen, die sowohl den Rumpf 19 als auch die Flächen 9, 10, aber auch das Höhenleitwerk 22 in ein Oberteil und ein Unterteil trennt. Figs. 1 leaves the separating surface 1 recognize both the fuselage 19 and the surfaces 9, 10, but also the horizontal stabilizer 22 in an upper part and a lower part separated.

Das Rumpfunterteil 2 geht insbesondere aus der Darstellung der Fig. 2 hervor. In dieses Rumpfunterteil 2 sind die Flügelunterschalen 20 und 21 der beiden Flächen 9 und 10 angeschlossen. Der Rumpf, der aus dem einstückigen Vorderteil 11, das einstückig mit dem Mittelteil 12 und dem hinteren Rumpfunterteil 13 besteht, ist auch mit der unteren Schale 14 des Höhenleitwerkes 22 verbunden. Alle Teile sind einstückig gefertigt, beispielsweise in der Mulde 15, die von den Stützen 16 getragen wird.The lower fuselage part 2 is particularly apparent from the illustration in FIG. 2. The wing lower shells 20 and 21 of the two surfaces 9 and 10 are connected to this lower fuselage part 2 . The fuselage, which consists of the one-piece front part 11 , which is made in one piece with the middle part 12 and the rear fuselage lower part 13 , is also connected to the lower shell 14 of the horizontal stabilizer 22 . All parts are made in one piece, for example in the trough 15 which is supported by the supports 16 .

Diese Mulde kann auch mehrteilig ausgebildet sein, so daß die Mulde auch in Teile transportiert werden kann. Dies gilt insbesondere auch für die Muldenteile für das Höhenleitwerk 22 und den rückwärtigen Rumpfteil 13.This trough can also be constructed in several parts, so that the trough can also be transported in parts. This also applies in particular to the trough parts for the horizontal stabilizer 22 and the rear fuselage part 13 .

Nachdem das Rumpfunterteil in der vorstehend beschriebenen Weise gefertigt ist, wobei die Fertigung in Kunststoff in Faserverbundbauweise erfolgt, werden in dieses Rumpfunterteil 2 im wesentlichen alle Systeme eingebaut. Es werden also die Triebwerke montiert, sowie das Fahrwerk und die Steuerung. Auch der Kabinenausbau kann mindestens schon teilweise erfolgen. Vor dem Einbau der Systeme werden im Unterteil die erforderlichen Spante und Stege gesetzt. Es ist klar, daß bei dieser Bauweise die Montage wesentlich erleichtert wird, da alle Montagestellen frei zugänglich sind. Auch ist es möglich, daß eine größere Zahl von Personen an einem Flugzeug arbeitet, ohne daß eine gegenseitige Behinderung auftritt.After the lower part of the fuselage is produced in the manner described above, the production being made of plastic in fiber composite construction, essentially all systems are installed in this lower part of the fuselage 2 . So the engines, the landing gear and the controls are assembled. The cabin can also be expanded at least partially. Before installing the systems, the necessary frames and webs are set in the lower part. It is clear that with this type of construction, assembly is made considerably easier since all assembly points are freely accessible. It is also possible for a large number of people to work on an aircraft without mutual interference.

Schließlich werden die Teile 3 bis 8 des Oberteiles montiert und zwar die Oberschalen 4 und 5 der Flächen. Es werden die Seitenteile 6 und 7 aufgebaut und auch der vordere Teil 3 des Rumpfes. Auch der hintere Teil 8 mit der oberen Schale 23 des Höhenleitwerkes 22 wird montiert.Finally, parts 3 to 8 of the upper part are installed, namely the upper shells 4 and 5 of the surfaces. The side parts 6 and 7 are built and also the front part 3 of the fuselage. The rear part 8 with the upper shell 23 of the horizontal stabilizer 22 is also mounted.

Bei der beschriebenen Bauweise ist dabei vorgesehen, daß im Rumpf zwei Triebwerke vorgesehen sind und die Heckpropeller nebeneinander im Höhenleitwerk 22 gelagert sind.In the construction described, it is provided that two engines are provided in the fuselage and the rear propellers are mounted side by side in the horizontal stabilizer 22 .

Schließlich werden noch die Seitenleitwerke 24 und 25 montiert, wie dies aus der Fig. 3 näher hervorgeht.Finally, the vertical tail units 24 and 25 are also mounted, as can be seen in more detail in FIG. 3.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 unterscheidet sich von demjenigen nach der Fig. 2 im wesentlichen dadurch, daß der Flügel 17 als komplettes Bauteil getrennt gefertigt und insgesamt in das Rumpfunterteil 2 eingebaut wird. Aus der Fig. 3 sind auch die beiden Teile des Seitenleitwerkes 24 und 25 kennbar, die vorzugsweise nachträglich am hinteren Teil 8 des Rumpfoberteiles und am rückwärtigen Teil 13 des Rumpfunter­ teiles montiert werden.The embodiment of FIG. 3 differs from that of FIG. 2 essentially in that the wing 17 is manufactured separately as a complete component and is installed in the lower fuselage part 2 as a whole. From Fig. 3, the two parts of the vertical tail 24 and 25 can be seen, which are preferably retrofitted to the rear part 8 of the upper fuselage part and the rear part 13 of the lower fuselage part.

Es ist klar, daß der durchgehende Flügel 17 wegen seiner Herstellungsweise eine hohe Stabilität aufweist, die es insbesondere erlaubt, den Flügel in wesentlichen Teilen auch als Treibstofftank 26 zu benützen, was wiederum dazu führt, daß die Anschlußstellen des Flügels 17 am Rumpf 19 durch den Treibstoffvorrat wenig beansprucht werden.It is clear that the continuous wing 17 has a high stability because of its production method, which in particular allows the wing to be used in substantial parts as a fuel tank 26 , which in turn leads to the connection points of the wing 17 on the fuselage 19 through the Fuel supply can be used little.

Wie sowohl aus der Fig. 2 als auch aus der Fig. 3 hervorgeht, sind alle wesentlichen Teile des Rumpfes 19 am Rand mit Flanschen 18 versehen, die von der jeweiligen Schale nach innen ragen, um die Verbindung der einzelnen Bauteile zu erleichtern aber auch zu versteifen.As can be seen from both FIG. 2 and FIG. 3, all essential parts of the fuselage 19 are provided on the edge with flanges 18 which project inwards from the respective shell in order to facilitate the connection of the individual components but also to stiffen.

Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.The claims now filed with the application and later are attempts to formulate without prejudice to achieve further protection.

Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Haupt­ anspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.The backward relationships mentioned in the dependent claims point to the further training of the subject of the main claim by the features of the respective sub-claim there. However, these are not considered a waiver of achievement an independent, objective protection for the characteristics to understand the related subclaims.

Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.Features previously only disclosed in the description can in the course of the process as of essential to the invention Significance, for example to differentiate it from the prior art be claimed.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines Flugzeuges in Faserver­ bundbauweise, wobei das Flugzeug zunächst in Teilen ge­ fertigt wird, die anschließend untereinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß alle wesentlichen Teile (2 bis 10, 17) des Flugzeuges beschlaglos durch Klebung miteinander verbunden werden.1. A method for producing an aircraft in fiber composite construction, the aircraft being first manufactured in parts which are then connected to one another, characterized in that all the essential parts ( 2 to 10 , 17 ) of the aircraft are connected to one another by glue-free bonding. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rumpfunterteil (2) einstückig hergestellt und nach dem Einbau der wesentlichen Systeme das gegebenenfalls auch mehrteilige Oberteil (3 bis 8) mit dem Rumpfunter­ teil (2) verbunden wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the lower fuselage part ( 2 ) is made in one piece and, after the installation of the essential systems, the possibly also multi-part upper part ( 3 to 8 ) is connected to the lower fuselage part ( 2 ). 3. Aus mehreren Teilen gefertigtes Flugzeug in Faserverbund­ bauweise, dadurch gekennzeichnet, daß alle wesentlichen Teile (2 bis 10, 17) des Flugzeuges beschlaglos durch Klebung miteinander verbunden sind. 3. Aircraft made of several parts in fiber composite construction, characterized in that all essential parts ( 2 to 10 , 17 ) of the aircraft are bonded together by gluing. 4. Flugzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile (2 bis 10) an den miteinander zu verbin­ denden Rändern nach innen gerichtete Flansche (18) auf­ weisen.4. Aircraft according to claim 3, characterized in that the individual parts ( 2 to 10 ) on the edges to be connected to each other inwardly directed flanges ( 18 ). 5. Flugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugzeugrumpf (19) eine im wesentlichen horizontale Trennfläche (1) aufweist und das Rumpfunterteil (2) einstückig gefertigt ist.5. Airplane according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fuselage ( 19 ) has a substantially horizontal separating surface ( 1 ) and the fuselage lower part ( 2 ) is made in one piece. 6. Flugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelunter­ schale (20, 21) einstückig mit dem Rumpfunterteil (2) gefertigt ist.6. Airplane according to one or more of the preceding claims, characterized in that the wing lower shell ( 20 , 21 ) is made in one piece with the fuselage lower part ( 2 ). 7. Flugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der getrennt gefertigte komplette Flügel (17) in das Rumpfunterteil (2) eingebaut ist.7. Airplane according to one or more of the preceding claims, characterized in that the separately manufactured complete wing ( 17 ) in the fuselage lower part ( 2 ) is installed. 8. Flugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel (17) als Treibstofftank (26) ausgebildet ist.8. Airplane according to one or more of the preceding claims, characterized in that the wing ( 17 ) is designed as a fuel tank ( 26 ). 9. Flugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rumpfoberteil (3 bis 8) mehrteilig ausgebildet ist.9. Airplane according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fuselage upper part ( 3 to 8 ) is constructed in several parts. 10. Flugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Höhen­ leitwerk (22) eine im wesentlichen horizontale Trenn­ fläche (1) aufweist und die untere Schale (14) des Höhen­ leitwerkes (22) einstückig mit dem Rumpfunterteil (2) gefertigt ist.10. Airplane according to one or more of the preceding claims, characterized in that the vertical tail unit ( 22 ) has a substantially horizontal separating surface ( 1 ) and the lower shell ( 14 ) of the vertical tail unit ( 22 ) integrally with the fuselage lower part ( 2 ) is made.