[发明专利]蒙面实体和具有这种类型的蒙面实体的飞机机身

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的特别是用作飞机机身的蒙皮壁板的蒙面实体，并且还涉及具有至少一个这种类型的蒙面实体的飞机机身。

背景技术

民航飞机传统上制造为具有由金属蒙皮壁板制成的机身。然而最近为了优化机身，而采用了例如具有多个三明治型粘结的铝层和玻璃纤维层(GLARE)的铝层压板等复合材料。现有的例子是空中客车A380宽体飞机，其外部机身壳体就由这种类型的铝层压板组成。为了优化机身，同样使用碳纤维增强塑料层压板(CFRPs或CFCs)。与传统的金属蒙皮壁板相比，塑料层压板和铝层压板都以更轻的重量区分开，其中特别是铝层压板与传统的金属蒙皮壁板相比，具有更高的疲劳强度和更低的裂纹扩展速率。此外，铝层压板在机械损坏方面是相对坚固的，并具有高隔音性和隔热性。因此，人们努力由具有不同类型层压板的多个蒙皮壁板制造机身。然而，塑料层压板与铝层压板的连接是有问题的，因为在铝层与碳纤维层接触的情况下，铝层往往锈蚀，使得必须不惜代价避免这两种材料之间的任何直接接触。为了解决这个问题，德国专利申请DE102007046478A1的申请人提出了将实心钛型材插入到碳层压板的相应的纵向接缝区域中，并将实心铝型材插入到铝层压板的相应的纵向接缝区域中；然后利用摩擦焊接将这些型材彼此连接。然而，由于实心金属的纵向接缝区域的存在，使得层压板中的载荷和应力不是最佳地分布在机身上，使得在插入部区域中会出现应力峰值。此外，层压板的机械性能在边缘区域中发生改变。另外，制造这种类型的插入部是相对成本密集的。

发明内容

本发明的目的在于制造一种蒙面实体，特别用作飞机机身的蒙皮壁板，其消除了上面列举的缺陷，并且使得能够在碳层压板和铝层压板之间实现最佳的应力分布，以及制造一种飞机机身，其在碳纤维层压板和铝层压板之间具有最佳的连接。

该目的是通过具有权利要求1的特征的蒙面实体和具有权利要求6的特征的飞机机身来实现的。

本发明的蒙面实体，特别用作飞机机身的蒙皮壁板，具有带多个碳纤维层的塑料层压板，所述碳纤维层嵌入到塑料基体中。此外，该蒙面实体具有金属基边缘区域，根据本发明其由具有多个铝薄片的金属层压板构成，在各种情况下，多个铝薄片借助于容纳至少一个玻璃纤维层的树脂层彼此连接，其中塑料层压板和铝层压板形成基于电绝缘粘结剂粘结部的搭接接头，并且在搭接接头的区域中分层回缩。本发明的方案允许将蒙面实体与铝层压板连接，其中借助于塑料层压板和金属层压板的分层回缩，将塑料层压板的硬度被逐层转移到金属层压板中。因此，蒙面实体在其整个表面上具有相同的或几乎相同的机械性能。而且，搭接接头在生产工程方面制造简单，并且使得能够可靠地补偿部件和组装公差。

在实施方式的一个优选示例中，粘结剂粘结部执行为包含至少一个玻璃纤维层的树脂层。这样，粘结剂粘结部类似相当于金属层压板的粘结剂层，使得为了将塑料层压板和金属层压板连接，而不需要附加的材料。

在实施方式的一个示例中，塑料层压板的碳纤维层沿着金属层压板的方向下降。由此非回缩碳纤维层用作蒙面实体的外层，因此，一方面回缩碳纤维层受到保护而不被损坏。另一方面，这种类型的蒙面实体具有没有台阶或几乎没有台阶的外层，使得当使用本发明的蒙面实体作为蒙皮壳体时，除了已经形成的气动湍流以外，没有另外的气动湍流形成。

金属层压板的铝薄片和玻璃纤维层优选地沿着远离塑料层压板的方向下降。由此，在回缩碳纤维层和非回缩铝薄片之间形成粘结剂粘结，使得在塑料层压板和金属层压板之间获得最佳的应力引入或转移。此外，以这种方式，没有插入部引入到塑料层压板或金属层压板中，使得能够以相对宽松的方式实施下降或回缩。

塑料层压板和金属层压板可以具有至少大致相同的壁厚，其中使它们回缩，使得搭接接头的区域中的壁厚与塑料层压板或金属层压板的壁厚大致对应。

本发明的飞机机身具有至少一个带有多个蒙皮壳体的机身单元，在各种情况下，多个蒙皮壳体经由纵向接缝彼此连接，其中塑料层压板和铝层压板通过本发明的蒙面实体连接，所述蒙面实体具有塑料层压板和由金属层压板制成的纵向接缝区域。

在实施方式的一个优选示例中，铝层压板是下部壳体，塑料层压板是上部壳体，并且在各种情况下，本发明的蒙面实体是侧部壳体或位于侧部壳体中，因此至少在一些部分中构成侧部壳体。由于铝层压板在飞机机身的地板下区域中的设置，使得以相对坚固的方式设计机身区域，在紧急着陆的情况下，机身区域会受到特别大的力，并且其中可能在跑道上与地面勤务车、装卸车和罐车发生碰撞。