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ERFINDUNGSGEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Cockpittür eines Flugzeugs, die zwischen
einem Cockpit und einer Passagierkabine des Flugzeugs angeordnet
ist.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Derzeit
besteht ein wachsendes Bedürfnis der
Verbesserung der Stabilität
der Cockpittüren
von Flugzeugen, um den kürzlich
auf Flugzeuge unternommenen terroristischen Angriffen entgegenzuwirken,
und es wurden verschiedene Gegenmaßnahmen vorgeschlagen.
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Beispielsweise
offenbart US-A-3,704,845, welches den nächstliegenden Stand der Technik
repräsentiert,
ein Verfahren und ein System zur Verhinderung von Flugzeugentführungen,
welches ein Schott umfaßt,
das einen durch eine Tür
verschlossenen Türdurchgang
aufweist und aus einem feuerbeständigen
und kugelsicheren Material besteht. Darüber hinaus offenbart DE-C-198 56 250 eine kugelsicheres
Verstärkungselement
für ein
Fahrzeug aus einem vielschichtigen Körper aus aromatischen Polyamidfaser-Schichten.
Schließlich
zeigt Dokument CH-A-664 408 eine kugelsichere Wandkombination mit
Wandelementen und Türen,
in welchen Lücken zwischen
aneinanderstoßenden
Endflächen
der kugelsicheren Elemente durch überlappende Verstärkungsplatten
verschlossen werden.
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Dokument
EP-A-1 440 884, welches Dokument Stand der Technik gemäß Artikel
54(3) EPÜ darstellt,
offenbart die meisten Merkmale der vorliegenden Erfindung. Die beanspruchte
Verstärkungsplatte
ist in diesem Dokument jedoch nicht dargestellt.
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Die
folgende Patentschrift offenbart ein System zur Verbesserung der
Sicherheit eines Flugzeugs durch Schaffung einer isolierten Kammer
zwischen dem Cockpit und der Passagiermaschine.
Patentdokument
1: USP Nr. 6,474,599
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In
dem System, das in der fortstehend genannten Veröffentlichung offenbart wird,
besteht die Notwendigkeit, einen Raum zur Bildung der Kammer zwi schen
dem Cockpit und der Passagierkabine sicherzustellen, wodurch der
effektive Raum der Kabine vermindert wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Daher
schafft die vorliegende Erfindung eine Cockpittür, deren Gesamtstärke vergrößert ist,
so daß die
Sicherheit des Flugzeugs verbessert wird, und welche Mittel zur
Verbindung des Cockpits mit der Kabine aufweist und eine Einrichtung
schafft, durch welche die Piloten im Fall einer Dekompression der
Kabine während
eines starken Druckabfalls innerhalb der Kabine entkommen können.
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Die
Cockpittür
umfaßt
ein Verstärkungselement,
das an einem Innenbereich des Türkorpus
befestigt ist und einen Körper
umfaßt,
der geformt wird durch Integrieren mehrerer Schichten aromatischer Polyamid-Faserlagen,
mit welchem thermoplastischer Klebstoff durch Druck verbunden wird,
durch Heißpressen,
sowie einen Montagebereich an einem Randbereich des Körpers, der
um 90° abgebogen und
in seiner Position durch Nieten befestigt ist, und eine Verstärkungsplatte
zur Abdeckung eines Zwischenraums zwischen der Tür und einem Strukturelement
um die Tür
herum. Die Cockpittür
eines Flugzeugs umfaßt
ferner eine Klappe an einer Innenseite der Tür, die sich mittels eines Scharniers öffnen und schließen läßt, welche
Klappe ein Verstärkungselement
aufweist, das an einem Innenbereich der Klappe befestigt ist, welches
Verstärkungselement
einen Körper
umfaßt,
der gebildet wird durch Integrieren mehrerer Schichten aromatischer
Polyamid-Faserlagen durch Heißpressen,
mit welchem thermoplastischer Klebstoff durch Druck verbunden wird,
sowie einen Montagebereich, der an einem Randbereich des Verstärkungselement-Körpers vorgesehen
ist und um 90° abgebogen
und in seiner Position mit Nieten befestigt ist, und eine Verstärkungsplatte
zur Abdeckung eines Zwischenraums zwischen der Klappe und der Tür. Ferner
ist bei der Cockpittür
eines Flugzeugs die Verstärkungsplatte
ein Plattenelement aus einer Titanlegierung.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Cockpittür;
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2 ist
eine erläuternde
Darstellung des Betriebs der Cockpittür gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine erläuternde
Darstellung des Betriebs der Cockpittür gemäß der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine Vorderansicht des Verstärkungselements
des Türkorpus
der vorliegenden Cockpittür;
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5 ist
eine Vorderansicht des Verstärkungselements
des Türkorpus
der vorliegenden Cockpittür;
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6 ist
ein Schnitt entlang der Linie A-A in 5;
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7 ist
eine Vorderansicht des Verstärkungselements
der Klappe der vorliegenden Cockpittür;
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8 ist
eine Vorderansicht und eine Seitenansicht des Verstärkungselements
der Klappe der vorliegenden Cockpittür;
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9 ist
ein Schnitt durch 8;
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10 ist
ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Cockpittür;
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11 ist
ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Cockpittür;
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12 ist
ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Cockpittür;
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13 ist
ein detaillierter Schnitt durch Bauteile;
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14 ist
ein detaillierter Schnitt durch Bauteile;
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15 ist
eine erläuternde
Darstellung der Verstärkungsplatte;
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16 ist
eine erläuternde
Darstellung der Verstärkungsplatte;
und
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17 ist
eine erläuternde
Darstellung der Verstärkungsplatte.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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1 ist
eine Vorderansicht der Cockpittür gemäß der vorliegenden
Erfindung von der Seite des Cockpits aus, und 2 und 3 sind
erläuternde Ansichten
der Funktionsweise der Cockpittür.
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Die
Cockpittür,
die insgesamt durch die Bezugsziffer 1 bezeichnet ist,
ist in einer einzigen Richtung schwingend an einem Rahmen 2 befestigt,
der in einer Öffnung
einer Teilungswand zur Trennung des Cockpits von der Passagierkabine
angebracht ist.
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Die
Cockpittür 1 umfaßt einen
Türkorpus 10 und
zwei kleine Türen
(nachfolgend als Klappen bezeichnet) 50 und 60,
die vertikal an dem Türkorpus 10 angeordnet
sind.
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Der
Türkorpus 10 ist
mit einer Klinkenvorrichtung 30 auf der dem Cockpit zugewandten
Türseite ausgestattet,
und durch Betätigung
eines Handgriffs 34 greift ein Bolzen 32 in eine
Klinke (nicht dargestellt) ein, die in dem Rahmen 2 vorgesehen
ist, oder wird von dieser gelöst.
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Der
Türkorpus 10 ist
an dem Rahmen 2 durch vier Scharniere 20 befestigt,
durch welche die Tür
sich lediglich zur Seite des Cockpits 3 öffnen kann,
wie in 2 durch den Pfeil A dargestellt ist.
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Die
zwei Klappen 50 und 60 sind an dem Türkorpus 10 durch
nicht dargestellte Scharniere befestigt und können lediglich zur Seite der
Kabine hin geöffnet
werden, wie durch den Pfeil E dargestellt ist.
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Die
erste Klappe 50 umfaßt
eine Klinke 52, die an ihrem seitlichen Randbereich gegenüberliegend
dem Scharnier angeordnet ist, und die Klinke 52 greift
in eine Klinke 54 an dem Türkorpus 10 ein.
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Während des
Normalzustands steht die Klinke 54 in Eingriff mit der
Klinke 52, und die Klappe 50 ist geschlossen.
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Ähnlich wie
die erste Klappe 50 umfaßt auch die zweite Klappe 60 eine
Klinke 62 an ihrem seitlichen Randbereich gegenüberliegend
dem Scharnier, die in eine Klinke 64 eingreifen kann, das
an dem entsprechenden Bereich des Türkorpus 10 angeordnet ist.
Während
des Normalzustands stehen die Klinken 64 mit der Klinke 62 in
Eingriff, und die Klappe 60 ist geschlossen.
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Der
Türkorpus 10 ist
mit einer Druckmeßeinrichtung 70 ausgestattet.
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Die
Druckmeßeinrichtung 70 umfaßt einen Kolben 72,
der durch eine Luftdruckveränderung
betätigt
wird, und die Bewegung des Kolbens 72 wird über eine
Stange 74 übertragen
und verursacht eine Bewegung der Klinken 54 und 64 an
den oberen und unteren Enden einer Stange 74. Wenn die
Klinken 54 und 64 betätigt werden, werden sie vom
Eingriff mit den Klinken 52 und 62 gelöst.
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Wenn
in der Passagierkabine 4 eine Dekompression auftritt, mißt die Druckmeßvorrichtung 70 den
starken Druckabfall und löst
den Eingriff zwischen Klinke und Schloß, so daß zwei Klappen zur Seite der
Kabine 4 hin geöffnete
werden können,
um die Druckdifferenz zwischen der Kabine und dem Cockpit zu vermindern.
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Die
zweite Klappe 60 kann auch manuell durch ein Besatzungsmitglied
durch Betätigung
der Klinke 64 geöffnet
werden, auch wenn die Kabine sich nicht im Dekompressionszustand
befindet.
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Somit
kann selbst dann, wenn der Cockpittür-Korpus 10 klemmt
und aus irgendeinem Grund nicht geöffnet werden kann, das Besatzungsmitglied im
Cockpit eine Öffnung
K1 durchqueren, die durch das Öffnen der
zweiten Platte 60 geschaffen wird, und in die Kabine 4 entkommen.
Die erfindungsgemäße Cockpittür 1 umfaßt den zuvor
beschriebene grundlegenden Aufbau.
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4 ist
eine erläuternde
Darstellung des Aufbaus eines Verstärkungselemets, das am Innenbereich
des Türkorpus 10 befestigt
ist.
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Das
Verstärkungselement,
das insgesamt durch die Bezugsziffer 100 bezeichnet ist,
umfaßt
einen Körper 110,
der gebildet wird durch Laminieren und Verbinden mehrerer Schichten
aromatischer Polyamid-Faserlagen.
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Diese
Faserlagen sind leicht, weisen jedoch eine hohe Stärke auf
und können
zur Herstellung von Splitterschutzwesten oder dergleichen verwendet werden.
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Thermoplastischer
Klebstoff wird auf die Faserlagen durch Heißpressen aufgetragen, so daß ein Verstärkungselement-Körper 110 gebildet
wird. Eine Anzahl von Faserlagen, beispielsweise zwanzig Lagen,
wird geschichtet, um die erforderliche Stärke zu erreichen.
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Anstatt
des Laminierens von zwanzig Schichten von Faserlagen auf einmal,
kann der laminierte Körper
gebildet werden, indem zuerst ein laminierter Körper mit fünf Schichten von Faserlagen
gebildet wird und anschließend
vier dieser fünfschichtigen
laminierten Körper
geschichtet werden, um den Verstärkungselement-Köper 110 zu
erhalten.
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Der
Verstärkungselement-Körper 110 umfaßt Öffnungen 120 und 130 an
den Stellen, an denen die Klappen angeordnet sind, und Öffnungen 140 und 142 an
den Stellen, an welchen der Öffnungs-/Schließmechanismus
der Tür
angeordnet werden soll.
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Am äußeren Rand
des Körpers 110 ist
ein Montagebereich 150 zur Befestigung des Körpers 110 am
Strukturelement (nicht dargestellt) der Tür angebracht. In gleicher Weise
ist ein Befestigungsbereich 160 am inneren Randbereich
des Körpers 110 angebracht.
Die Montagebereiche 150 und 160 werden gebildet
durch Reduzierung der Anzahl der Schichten der laminierten Faserlagen.
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Montagelöcher 180 zum
Einsetzen von Nieten sind in den Montagebereichen 150 und 160 in vorbestimmten
Abständen
angeordnet.
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Der
wärmebehandelte
Körper 110 weist
eine sehr hohe Stärke
auf, doch in dem nächsten
Schritt werden die Befestigungsbereiche 150 und 160 des Körpers 110 durch
maschinelle Bearbeitung um 90° umgebogen.
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5 ist
eine Draufsicht auf das Bauteil 110, an welchem die Befestigungsbereiche
umgebogen sind, und 6 ist eine Schnittansicht in
Richtung des Pfeils A-A in 5.
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Der
Verstärkungselement-Körper 110 wird hergestellt
durch Schichten einer Anzahl von Faserlagen, und die Montagebereiche 150 und 160 werden gebildet
durch Reduktion der Anzahl laminierter Lagen.
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Löcher 180 zum
Einsetzen von Nieten sind zuvor in den Montagebereichen 150 und 160 angebracht.
Durch Verwendung dieser Nietlöcher 180 wird
das Verstärkungselement 110 an
einem nicht dargestellten Türrahmen
befestigt.
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Die
Nieten werden in der Richtung parallel zur ebenen Oberfläche des
Elements 110 eingesetzt. Wenn daher eine Einwirkungskraft
F in der senkrechten Richtung auf die Oberfläche des Elements 110 wirkt,
nimmt jeder Niet eine Kraft in der Scherrichtung auf. Da die Nieten
gegen die Last in der Scherrichtung eine höhere Widerstandsfähigkeit
aufweisen als gegen die Last in der axialen Richtung, verleiht die zuvor
erläuterte
Montagestruktur dem Verstärkungselement
eine ausreichende Stärke.
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7 ist
eine Draufsicht auf ein Klappen-Verstärkungselement zur Befestigung
am Innenbereich der Klappe, die in der Cockpittür angebracht ist.
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Ein
Verstärkungselement-Körper 210 des Klappen-Verstärkungselements 200 wird
ebenfalls durch Schichten von etwa zwanzig Schichten aromatischer
Polyamid-Faserlagen und durch Heißpressen des vielschichtigen
Körpers
gebildet.
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Der
Körper 210 ist
mit einer erforderlichen Öffnung 212 und
einem Montagebereich 220 ausgestattet, der an seinem äußeren Randbereich
gebildet ist. Eine Anzahl von Nieten-Einsatzlöchern 230 ist durch
maschinelle Bearbeitung in dem Montagebereich 220 angebracht.
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8 zeigt
einen Zustand, in welchem der Montagebereich 220 um 90° umgebogen
ist.
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Wie
in 9 dargestellt ist, ist der Montagebereich 220,
der senkrecht umgebogen ist, derart angeordnet, daß er den
Rahmen der Klappe überdeckt, und
anschließend
werden Nieten in die Löcher 230 eingesetzt,
so daß sie
das Klappen-Verstärkungselement
an der Klappe befestigen.
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Wenn
bei diesem Aufbau eine Last in der Richtung des Pfeils F auf das
Verstärkungselement der
Klappe wirkt, nehmen die Nieten die Scherkraft auf und weisen eine
ausreichende Widerstandsfähigkeit
auf.
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10 ist
ein Schnitt durch die Cockpittür. Der
Türkorpus
umfaßt
ein Verstärkungselement 110, das
gebildet wird durch Schichten aromatischer Polyamid-Faserlagen und
Integrieren derselben durch Heißpressen,
eine Wabenstrukturplatte 300 auf der Seite der Cockpittür 3 des
Verstärkungselements 110,
und eine Oberflächenplatte 310 auf
der Seite der Kabine 4 des Verstärkungselements 110.
Das Verstärkungselement 110 ist
an dem Rahmenelement 320 durch Nieten 500 befestigt.
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Ein
Scharnier 20 ist an einem Seitenrand des Türkorpus 10 befestigt
und ermöglicht
ein Öffnen
der Cockpittür
zur Seite des Cockpits 3.
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11 ist
ein Schnitt durch den Türkorpus
in einer Ebene, die die erste Klappe 50 einschließt.
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Ähnlich wie
der Türkorpus
setzt sich die erste Klappe 50 ebenfalls zusammen aus einem
Verstärkungselement 210,
auf dessen einer Seite die Wabenstrukturplatte 300 angeordnet
ist und auf dessen gegenüberliegender
Seite eine Oberflächenplatte 310 angeordnet
ist.
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Die
erste Klappe 50 ist durch ein Scharnier 330 angebracht,
welches ein Öffnen
der Klappe in Richtung der Kabine 4 ermöglicht.
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Ein
Zwischenraum G1 ist zwischen der ersten Klappe 50 und
dem Türkorpus 10 vorhanden.
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12 zeigt
eine Schnittansicht des Türkorpus
in einer Ebene, die die zweite Klappe 60 einschließt.
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In ähnlicher
Weise setzt sich die zweite Klappe 60 zusammen aus einem
Verstärkungselement 210,
auf dessen einer Seite eine Wabenstrukturplatte 300 angeordnet
ist und dessen gegenüberliegende Seite
durch eine Oberflächenplatte 310 verdeckt
ist. Die zweite Klappe 60 kann auch zur Kabine 4 hin durch
ein Scharnier 330 geöffnet
werden. Die zweite Klappe 60 ist normaler weise geschlossen,
wobei die Klinke 64, die durch eine Druckmeßeinrichtung
betätigt
wird, mit der Klinke 62 zusammenwirkt. Durch Betätigung der
Klinke 64 von der Cockpitseite her, kann die zweite Klappe 60 zur
Kabine selbst dann geöffnet werden,
wenn die Druckmeßeinrichtung
nicht aktiviert wird.
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Ein
Zwischenraum G1 besteht ebenfalls zwischen
der zweiten Klappe 60 und dem Türkorpus 10.
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Die
erfindungsgemäße Cockpittür ist mit
einer Verstärkungsplatte
zum Abdecken und Schützen des
Zwischenraums zwischen dem Türkorpus
und der Klappe ausgestattet.
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Wie
in den 13 und 14 dargestellt
ist, ist eine Verstärkungsplatte 400 auf
der oberen Oberfläche
der Oberflächenplatte 310 befestigt,
die der Kabinenseite der Cockpittür zugewandt ist, so daß der Zwischenraum
geschlossen und abgedeckt ist.
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Die
Verstärkungsplatte 400 besteht
aus einem Metall mit einer Titanlegierung, und es werden verschiedene
Formen und Aufbauten hergestellt, um den Formen und Anordnungen
des entsprechenden Zwischenraums G1 zu entsprechen.
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Eine
in 15 dargestellte Verstärkungsplatte 400a ist
an der oberen Oberfläche
des Scharniers 330 zu befestigen und ist mit Nietlöchern 410 zur
Befestigung der Platte an ihrem Ort versehen.
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Eine
in 16 dargestellte Verstärkungsplatte 400b ist
eine lange dünne
Platte zum Abdecken des linearen Zwischenraums zwischen der Klappe
und dem Türkorpus
und ist mit Nietlöchern 410 ausgestattet.
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In 17 dargestellte
Verstärkungsplatten 400c und 400d sind
Platten zum Abdecken der Zwischenräume an den oberen und unteren
Wandbereichen der Klappe, welche gebogene Bereiche entsprechend
der Form der Klappe aufweisen und mit Nietlöchern 410 versehen
sind.
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Wie
zuvor erläutert,
schafft die vorliegende Erfindung eine Cockpittür, die zwischen der Kabine und
dem Cockpit eines Flugzeugs anzuordnen ist, wel che einen Türkorpus
mit einer sehr hohen Stabilität
und einem Querschnittsaufbau umfaßt, der gebildet wird durch
Schichten einer Wabenstrukturplatte und einer Oberflächenplatte
auf einer der Seiten eines Verstärkungselements,
das gebildet wird durch Schichten aromatischer Polyamid-Faserlagen
und Heißpressen
derselben.
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Ferner
weist der Türkorpus Öffnungsbereiche
auf, in denen Klappen angeordnet sind, die sich im Fall der Dekompression
der Kabine öffnen
oder einen Notausgang für
die Piloten schaffen. Eine Verstärkungsplatte
aus einer Titanlegierung wird angebracht, um den Zwischenraum zwischen
dem Türkorpus
und den Klappen abzudecken, wodurch die Stabilität der gesamten Tür weiter
verbessert wird.