Wie würde ein abnehmbares Kabinenmodul funktionieren?

Ars Technica berichtete kürzlich, dass Airbus ein Patent für ein abnehmbares Kabinenmodul angemeldet hat, das das Be- und Entladen von Passagieren beschleunigen würde (auch bekannt als selbstladende Fracht).

Abnehmbares Kabinenmodul

Dies scheint die Umschlagszeit zu verbessern, da die Passagiere beim Selbstladen und -entladen eher langsam sind. Das ist nicht meine Frage (die eigentlich eine frühere Frage ist ).

Meine Frage ist, dass ich mir immer vorgestellt hatte, dass die Stärke einer Flugzeugzelle auf ihrer langen zylindrischen Form beruht. Dies sowohl hinsichtlich der Druckfestigkeit als auch der Seitenfestigkeit gegenüber Biegekräften. Das abnehmbare Kabinenmodul scheint alle diese Vorteile zunichte zu machen. Liege ich mit diesem Verständnis richtig? Gibt es Möglichkeiten, wie das Airbus-Patent sie mildert?

Möglicherweise finden Sie die gewünschten Informationen in dieser Frage: Aviation.stackexchange.com/questions/21523/…
Ich habe meine enge Abstimmung zurückgezogen, da ich nicht glaube, dass der vorgeschlagene Betrüger die Schlüsselfrage des OP beantwortet -The detachable cabin module would seem to defeat all of these advantages. Am I correct in this understanding? Are there ways that the Airbus patent mitigates them?
Patente werden oft verwendet, um zu verhindern, dass ein vages Prinzip von Wettbewerbern verwendet wird. Dies bedeutet nicht unbedingt, dass diese Richtung derzeit untersucht wird. Ich bezweifle, dass dies der beste Weg ist, die Boardingzeit zu verkürzen. Muss das Boarding von Anfang an beschleunigt werden? Die Begrenzung der Start- und Landerate scheint heutzutage das Problem zu sein.
Wenn sie den Grundrumpf genauso wie einen C5 mit einer Öffnungsnase herstellen würden, wäre es (relativ) einfach, die Nase zu öffnen und ein vorgespanntes, druckloses Passagier- / Frachtrohr einzuschieben, das sich automatisch nach hinten verriegelt Schott, schließen Sie dann die Nase, die sich dann selbst abdichtet und es ermöglicht, das Fahrzeug unter Druck zu setzen. Darüber hinaus sehe ich im Airbus-Konzept nicht viel Wert.

Antworten (1)

Sie haben Recht, dieses Patent sieht so aus, als würde es in der Realität nicht funktionieren.

Rümpfe müssen zwei Hauptlasten tragen:

  • Druckbelastungen, die in Längs- und Umfangsrichtung gleichmäßige Spannungen verursachen, und
  • Biegebelastungen aus Trägheits- und Steuerflächenbelastungen, die sowohl Zug- als auch Druckbelastungen in Längsrichtung sowie etwas Scherung erzeugen.

Durch die Reduzierung der Rumpfhöhe wird die Belastung durch die Biegelasten erhöht, sodass mehr Material benötigt wird, um sie zu übertragen. Auch der Boden des Fahrgastraums und insbesondere die Ecken an den unteren Rändern erfahren viel höhere Belastungen, als es ein zylindrischer Rumpf je unter Druck erfahren würde. Um diese Arbeit zu machen, ist wiederum eine viel kräftigere Struktur erforderlich.

Die Lasten könnten gleich gehalten werden, wenn der Passagierraum fest mit der restlichen Flugzeugstruktur verschraubt wird, so dass die Kombination aus "Flachbett"-Rumpf und Passagierraum als zusammenhängende Struktur betrachtet werden kann, aber dies würde Redundanzen in den Verbindungen erfordern und machen Einbau des Fahrgastraums nicht trivial. Airbus argumentiert in diese Richtung, aber ich frage mich, wie viel Zeit gespart werden kann und wie viel Wartungszeit hinzugefügt wird, wenn die Primärstruktur des Rumpfes bei jedem Stopp auseinandergerissen und wieder zusammengefügt wird. Beachten Sie, dass Sie die Teile nicht nur an jedem Ende verbinden müssen, sondern sie zur Übertragung von Druckbelastungen auch über die gesamte Länge der Passagierkabine miteinander verschrauben müssen.

Heutige Verkehrsflugzeuge sind bereits darauf ausgelegt, eine teilweise Druckentlastung zu überstehen, so dass der untere Rumpf drucklos wird, ohne dass die Druckbelastungen im oberen Teil Schäden verursachen. Die Tatsache, dass beide Teile getrennt werden können und unabhängig voneinander druckentlasten können, fügt daher keine zusätzlichen Lastfälle hinzu. Allerdings ist die Konstruktion heute nur für kurze Zeit ausgelegt. Nur den Passagierraum unter Druck zu setzen oder die Teile nicht über die gesamte Länge für jeden Flug zu verbinden, erfordert eine viel stärkere Struktur als die heute verwendete, sodass die Gewichtsauswirkung einer einfacheren Art, beide Teile zu verbinden, höchstwahrscheinlich zu einem wirtschaftlich unattraktiven Ergebnis führen wird .

Ich bin nicht auf detaillierte Berechnungen eingegangen, aber ich vermute stark, dass diese Idee von den Fluggesellschaften nicht übernommen wird. Abgesehen von den baulichen Auswirkungen würde eine solche Art der Passagierbeladung die Logistik erschweren, da auf dem Start- und Zielflugplatz ein passender Passagiercontainer sowie Einrichtungen zur Befestigung am Flugzeug vorhanden sein müssen.

Schließlich sind Vorschläge wie dieser nicht gerade neu , weshalb sich der erste Anspruch über 73 Zeilen erstreckt, um schmal genug zu sein, um nicht mit früheren Patenten oder Veröffentlichungen in Konflikt zu geraten. Wenn diese Idee einen gewissen Wert gehabt hätte, hätten wir sie schon vor langer Zeit angenommen.

Bei Hubschraubern, die in Höhen fliegen, in denen keine Druckbeaufschlagung des Passagierraums erforderlich ist, wurde diese Idee jedoch bereits erprobt. Unten sehen Sie ein Bild des Sikorsky S-64 Skycrane mit einem Container ( Bildquelle ), in dem Passagiere befördert werden konnten.

Sikorsky S-64 Skycrane

Ja, mein erster Gedanke war: „Wie können sie das patentieren? Sikorsky hat es bereits getan!“
@egid: Schwer vorstellbar, wie Sikorsky es hätte patentieren lassen können, wenn man bedenkt, dass Fairchild Jahre vor ihnen auf die Idee kam (und zwar mit einem Starrflügler!).