[实用新型]压力舱壁、飞行器以及航天器

说明书

本实用新型提供压力舱壁、飞行器以及航天器，压力舱壁用于在轴向上压力密封地封闭飞行器或航天器的、能够承受内部压力的加压机身，压力舱壁具有：多个圆顶区段，其具有集成加强件，尤其是外周加强件，在每种情况下由纤维增强的热塑性塑料材料一体制成，并且彼此连接以形成压力圆顶。

技术领域

本实用新型涉及一种压力舱壁，其用于在轴向上压力密封地封闭飞行器或航天器的、能够承受内部压力的加压机身。

背景技术

为了使客舱的内部压力保持在适当的水平，例如大气压下，即使在飞行高度很高的情况下，客机在轴向尾端具有压力舱壁，其针对飞行器机身的主要结构，对客舱进行压力密封。在现代的飞行器结构中，就产生的诸多各种负载来说，努力去尽可能减轻重量，同时实现足够的刚度和坚固性。为此，压力舱壁可由金属材料(例如铝或铝合金等)和/或特别是具有由环氧树脂制成的塑料材料基质的纤维增强复合材料(例如碳纤维增强塑料材料(CFRP))制成。金属压力舱壁的生产成本通常可以比由所述类型的纤维复合材料制成的压力舱壁更具效益，但通常情况下，重量也明显更高。

典型的设计实施例中，实际压力舱壁具有圆顶型基础形状，其在飞行器的尾部方向上是凸出的并且也被称为压力圆顶。所述压力圆顶在受力特别高的区域中还可以设置有细长和/或网型的加强元件，例如，参见公开文本EP2098448A1，EP2485941B1以及DE102013224233A1。这种压力舱壁通常可具有其他结构元件，这些结构元件对于压力密封地封闭飞行器机身的相应区域并将内部压力产生的力传递给飞行器的机身壳体结构来说是必需的。例如，通过中间件和其他部件可将压力圆顶连接到机身的一个或多个环形成形器和/或外皮上。这种压力舱壁偶尔具有分散通道开口，用于供给管线(例如管道)、液压和/或气动管线等(例如，参见DE102013224233A1)。为了继续保证压力舱壁的压力密封性，组装之后例如可通过固定连接配件永久性压力密封地封闭所述开口。

实用新型内容

在此背景下，本实用新型的目的是寻求一种在轴向上压力密封地封闭客舱的改进解决方案。

根据本实用新型，提出了一种压力舱壁，其用于在轴向上压力密封地封闭飞行器或航天器的、能够承受内部压力的加压机身。压力舱壁具有多个圆顶区段，其具有集成加强件，在每种情况下，由纤维增强热塑性塑料材料一体制成，并且彼此连接以形成压力圆顶。

此外，提出了一种具有上述压力圆顶的飞行器或航天器。

本实用新型的基本构思在于，由具有集成加强件的多个单独区段构造压力舱壁的压力圆顶，使得成本支出大致对应于铝结构等传统金属结构的成本支出。在本实用新型中，与传统的解决方案相比，为此目的，使用热塑性塑料材料以成本有效的方式制造构造相对简单的纤维复合部件，并且随后将其连接以形成压力圆顶。有利地是，本文的加强件直接集成在单独区段中。相比之下，传统结构遵循两种不同的方法。在广泛使用的方法的情况下，圆顶体由金属材料制成，随后由金属制造的相应的加强元件铆接到所述圆顶体上(在该变型中，加强元件一体制造实际上是不可能的)。在其它传统的解决方案的情况下，是将压力圆顶设置为复杂的、特别是单一的、纤维复合构造，其通常通过树脂注入方法(RTM-树脂传递模塑)或通过手工层压或类似复杂的方法制成。与此相反，根据本实用新型热塑性塑料材料的使用尤其提供了这样的优点：可以快速且有效地生产具有简单形状的平面结构，其具有以开放式配置的加强元件。例如，可以加热塑料材料板，例如具有热塑性塑料材料(如聚苯硫醚(PPS)等)的有机片材，并且利用简单的工具在例如压力机中对其进行模制，以便获得加强型材，例如Z形或Ω形加强件。因此，与利用金属的解决方案相比可以减少重量，与利用单一的纤维复合材料的解决方案相比也可以减少成本。单独区段可以通过较短的生产时间来制造，其中对于加强件等无需进行额外的投资。通过模块化构造，可以在任何时间分别快速地实现简单的几何修改或调整。原则上，圆顶区段可以以相同的方式制造，并且仅在第二制造步骤中，根据其应用，随后配置成具有另外不同的加强件、导管等。