Junkers Ju-52: Re-Design des Kabinenbodens

Situation
Die Ju-52/m3 g4e auch Ju-52 genannt, wurde von 1932 bis 1952 ausschliesslich als Militär- und Transportmaschinen gebaut.
In den 1980er wurde, durch die in Dübendorf ansässige JU-AIR, zwei Sitzreihen eingebaut. Dabei wurden Sitzschienen und eine massive Holzplatte auf den Wellblechboden geschraubt.
Zurzeit läuft eine grossangelegte Restaurierung der verbliebenen drei Maschinen. Dabei will der Besitzer versuchen, eine Alternative zum massiven Holzboden zu finden.

Ziel der Arbeit
Ziel der Diplomarbeit ist das Re-Design des Kabinenbodens, mit der Absicht eine sicherere, leichtere und zeitgemässere Lösung zu finden.
Dabei beschränkten wir uns auf die Strukturanalyse und den daraus folgenden Lösungsvorschlag.
Unsere Ideen werden mit statischen Strukturberechnungen untermauert. Wir wollten versuchen, der Junkers Flugzeugwerke AG welche die Überholarbeiten und in Zukunft auch die Wartung für die JU-AIR ausführt, eine machbare Lösung zu präsentieren.
Die Produktion und der Einbau des Bodens sind nicht Teil der Arbeit.

Ausgangslage
Auf den voll in die Gesamtstruktur integrierten Wellblechboden, wurde eine massive 15mm dicke Holzplatte installiert.
Die Sitzschienen wurden mit Bolzen durch den Boden verschraubt.
Die Konstruktion wurde damals möglichst einfach und funktional, ohne Rücksicht auf Gewicht, gebaut. Heute undenkbar, da alleine die Holzplatte ca. 120kg schwer ist.
Der Wunsch des Besitzers ist es, das Gewicht zu reduzieren und besseren Wartungszugang zur Unterbodenstruktur zu erhalten.

Lösungsidee
Eine zeitgemässe Lösung, die den Anforderungen der Junkers Flugzeugwerke AG entsprechen fordern ein komplettes Re-Design der Bodenstruktur. Dabei werden die Sitzschienen und der Holzboden entfernt. Nach einer Strukturanalyse des Kabinenbodens, kamen wir zur Einsicht, dass auch der Wellblechboden entfernt werden kann, ohne die Struktur entscheidend zu destabilisieren.
Die verbleibende Unterkonstruktion wird gnadenlos gestippt. Original bleiben nur die Querträger, die zur Stabilisierung der Spanten dienen sowie die Aufnahmen entlang der Aussen- und Schottwände.
Auf die verbleibenden Framebeams werden vier durchlaufende H-Profile mit integrierten Sitzschienen genietet. Diese bilden in Verbindung mit den Querträgern die Primärstruktur des Fussbodens, welche ein Grossteil der Kräfte aufnimmt.
Der Boden wird mit ultraleichten Honigwabenplatten (Honeycombpanels) verschlossen, welche durch leichte Trägerprofile stabilisiert werden.
Somit sind die Sitzschienen neu Hauptbestandteil der Fussbodenstruktur. Das entspricht dem heutigen Baustandard bei der Konstruktion von Verkehrsflugzeugen.
Durch das Re-Design ist die gesamte Struktur zugänglich und das Gewicht reduziert sich um rund 136kg.
Das Design soll als Vorschlag dienen und muss standardgemäss von einer Design Organisation geprüft werden.

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