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Schutzeinrichtung an Flug-oder anderen Fahrzeugen gegen Aussenvereisung.
Das Ansetzen von Eis und Schnee auf den Tragflächen, Streben, Luftschrauben oder andern Teilen von Luftfahrzeugen hat eine Verringerung der Hubkraft und eine Vergrösserung des Luftwiderstandes zur Folge und bedeutet daher eine Gefahr für die Sicherheit der Fahrt. Beide Umstände verursachen einen Verlust an Geschwindigkeit und können der Anlass zu Notlandungen sein, z. B. beim Überfliegen gebirgigen Terrains, indem die normale Flughöhe sogar im äquatorialen Gebiet nicht mehr erreicht werden kann.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, diese Schwierigkeiten mit Hilfe einer jederzeit in Betrieb setzbaren Einrichtung, die wenig Kosten verursacht, zu beheben, u. zw. soll nicht nur der Entstehung von Eiskrusten an der Oberfläche des Flugzeuges entgegengewirkt werden, sondern es soll einem Insassen des Luftfahrzeuges auch die Möglichkeit gegeben sein, die Haftfestigkeit sich dennoch bildender Eiskrusten herabzusetzen, um das Brechen und Abfallen derselben bzw. das Abblasen zu veranlassen.
Mit bekannten Schutzeinrichtungen lässt sich dieses Ergebnis nicht oder doch nur in unzulänglichem Masse erreichen. Ein Vorschlag geht dahin, die Tragflächen mit einer den Gefrierpunkt von Wasser herabsetzenden Flüssigkeit zu besprengen und zu diesem Zwecke entweder den Tragflächen Spritzrohre, die die Flüssigkeit nach hinten spritzen, vorzubauen oder Spritzdüsen in der Eintrittskante derart anzuordnen, dass die nach vorne ausgespritzte Flüssigkeit durch die Luftströmung auf die zu schützenden Flächen abgelenkt wird. Bei den Ausführungsformen kommt jedoch nicht jener hohe Grad von Betriebssicherheit zu, wie er von Einrichtungen dieser Art gefordert werden muss.
Die Düsenkanäle, die sehr eng sein müssen, können nämlich nicht nur durch Staub, sondern auch durch Eiskrusten leicht so stark verstopft sein, dass der Flüssigkeitsdruck nicht ausreicht, den Pfropfen auszustossen, wodurch es unmöglich wird, die Einrichtung in Betrieb zu setzen. Aber auch wenn Störungen dieser Art nicht auftreten, so ist ein Erfolg nur dann zu erwarten, wenn mit dem Besprengen begonnen wird, sowie die Eisbildung einsetzt. Wird dieser Zeitpunkt versäumt, so hat das Besprengen der bereits gebildeten Eiskruste nur die Wirkung, eine Verstärkung der Kruste hintanzuhalten. Die Kruste selbst wird nur in ganz geringem Masse geschwächt, weil die grossen Flüssigkeitsmengen, die zum Erweichen der ganzen Kruste erforderlich wären, nicht zur Verfügung stehen.
Nach einem andern Vorschlag wird die Eintrittskante mit einer saugfähigen Spannhaut versehen, die mit einer den Gefrierpunkt herabsetzenden Schutzflüssigkeit imprägniert ist und sich auf aufblasbare Bälge abstützt, um durch Aufblasen der Bälge die Spannhaut zu deformieren und gebildete Eiskrusten aufzubrechen. Nebstdem soll durch die Deformation auch ein Ausquetschen der aufgesaugten Flüssigkeit herbeigeführt werden. Da die durch Imprägnierung einverleibbaren Flüssigkeitsmengen sehr gering sind, kann die Bildung von Eiskrusten auf diesem Wege wirksam nicht verhindert werden. Das Aufbrechen gebildeter Eiskrusten mag gelingen. Da aber hiezu eine Gestaltänderung der Eintrittskante erforderlich ist, bedeutet die Betätigung der Einrichtung unter Umständen eine
Gefahr für die Sicherheit des Betriebes.
Auch bei der Einrichtung gemäss der Erfindung wird die zu schützende Aussenfläche durch eine aufsaugfähige Spannhaut abgedeckt, durch die die Schutzflüssigkeit austritt. Abweichend vom Bekannten wird aber das Austreten der Flüssigkeit bewirkt, ohne die Gestalt der Spannhaut zu ändern.
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Zu diesem Zwecke ist an der zu schützenden Fläche eine nicht dehnbare saugfähige Spannhaut möglichst formfest angebracht und der verdeckte Zwischenraum an eine regelbare Zuführung für eine unter Druck stehende Sehutzflüssigkeit angeschlossen.
Als den Gefrierpunkt des Wassers herabsetzende Substanz kann z. B. eine Ethylenglycol oder Glyzerin enthaltende Flüssigkeit verwendet werden. Die Flüssigkeit kann gegebenenfalls kolloidale Zusätze und ein das Benetzen förderndes Mittel enthalten, z. B. eine Seife oder komplexe Suphonate eines organischen Materials.
Vorzugsweise wird zur Zuführung der Flüssigkeit eine z. B. ausserhalb der Nasen od. dgl. Aussenfläche angeordnete Rohrleitung oder Kammer mit durch die Spannhaut abgedeckten Wandöffnungen vorgesehen. Die Rohrleitung kann aus einem Gummischlauch bestehen, der zwischen beiderseitig vorstehenden Gewebestreifen verdeckt und mittels der Streifen an der Aussenfläche befestigt ist.
Die das Gefrieren verhindernden Substanzen kann man statt in flüssiger Form auch in nichtflüssiger oder fester Form benutzen. Man kann z. B. trockene Substanzen benutzen, die unter der Einwirkung der Luftfeuchtigkeit ganz, zumindest aber zum Teil zerfliessen. Dabei bildet sich selbsttätig eine wässerige Lösung der das Gefrieren hemmenden Substanz, die in dünnen Schichten auf den während des Fluges zu schützenden Flächen verteilt wird. Derartige nichtflüssige Substanzen können auch so beschaffen sein, dass sie sich leicht formen lassen und jede beliebige Gestalt annehmen. Eine geeignete Mischung für eine nichtflüssige verformbare Substanz ist Natriumchlorid und Leim, insbesondere Fischleim im Verhältnis von zwei Gewichtsteilen zu einem. Ebenso kann eine Mischung aus Kalziumehlorid oder Zucker mit Leim, Gelatine oder Agar benutzt werden.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen. Fig. 1 zeigt die Kammer, die an der Flügelnase befestigt wird, in schaubildlicher Darstellung, Fig. 2 die Spannhaut im Querschnitt, Fig. 3 die Flügelnase eines Luftfahrzeuges, Fig. 4 einen Schnitt durch die Flügelnase nach dem Aufbringen der Kammer, Fig. 5 einen Schnitt durch die mit der Schutzeinrichtung versehene Flügelnase, Fig. 6 und 7 veranschaulichen abgeänderte Ausführungsformen der Schutzeinrichtung.
Fig. 8 zeigt die Nabe einer Luftschraube im Schnitt und Fig. 9 einen Flügel der Luftschraube mit der Spannhaut.
Die Gewebelagen sind in der Zeichnung zwecks Verdeutlichung der Darstellung übertrieben dick dargestellt.
In Fig. 1 bezeichnet 1 ein Kautschukrohr, dessen Innendurchmesser 3 mm und dessen Aussendurchmesser etwa 6 mm beträgt. Das Rohr ist zwischen zwei Gewebestreifen 2 und 3 eingesetzt und mittels eines Kautschukkittes befestigt. Die Breite des mit Kautschuk imprägnierten Streifens 2
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Die in Fig. 2 dargestellte Spannhaut besteht aus einem Streifen 4 aus durchlässigem absorptionsfähigem Material, wie Leder und hat eine Breite von ungefähr 100 mm. Das Leder soll glatt, frei von Runzeln und andern Unebenheiten sein und eine Dicke von 0'4-0'5 mm aufweisen. Die Abweichung von diesen Massen soll nicht mehr betragen als 10%.
Fugen sollen vermieden werden ; wenn sie sich nicht umgehen lassen, so ist Sorge zu tragen, dass keine Vorsprünge oder Vertiefungen entstehen und eine glatte Oberfläche gleichförmiger Biegsamkeit und Dicke vorhanden ist. Zwei Streifen 6 aus einfachem mit Kautschuk imprägniertem Gewebe,
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Verbindungsstellen sind zwischen zwei Paare von Gewebestreifen eingesetzt ; die oberen Streifen 5 sind etwa 150 mm breit und die unteren 8 etwa 75 mm breit. Das Leder wird an den Streifen 5 und 6 durch Nähte 9 befestigt, die nach der Verbindung mit dem Flügel durch die Gewebestreifen 8 gegen Abscheuern geschützt sind.
Bevor die Schutzeinrichtung befestigt wird, klebt man ein mit Kautschuk imprägniertes Gewebe 7 in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise um die Flügelnase. An dem Gewebe wird dann das in Fig. 1 dargestellte Rohr so befestigt, dass es auf der äussersten Kante der Flügelnase aufruht.
Vor dem Aufsetzen der in Fig. 2 dargestellten Spannhaut wird das Rohr 1 unter einem Druck von 1'4 kg/cm2 mit Ethylen-Glycol gefüllt und das Rohr hierauf mit Hilfe einer Nadel gelocht. Das Lochen wird so durchgeführt, dass die Löcher in einer Reihe liegen und ihr gegenseitiger Abstand ungefähr 6 mm beträgt. Die Löcher sind im Vorderteil des Rohres derart angeordnet, dass die Achsen der Löcher im wesentlichen mit der Flugrichtung zusammenfallen.
Die Löcher werden vorzugsweise so ausgebildet, dass sie nach Art von Ventilen wirken und geschlossen bleiben, solange nicht ein bestimmter Druck erreicht ist.
Ventilartig wirkende Öffnungen können mit Hilfe einer Nadel hergestellt werden, deren Querschnitt die Gestalt eines gleichseitigen Dreieckes aufweist und ungefähr 75 mm lang ist. Die Nadel läuft in eine Spitze aus ; die Seitenlänge des Querschnittes an der Grundfläche beträgt etwa 18 mm.
Die drei Schneidkanten erzeugen Schnittflächen, die sich unter einem Winkel von 1200 schneiden.
Um Schnittflächen gleicher Ausdehnung zu erhalten, ist die Nadel mit einem Anschlag versehen, der von der Spitze einen Abstand von etwa 4 mm aufweist.
Nachdem das Rohr auf der Flügelnase aufgebracht ist, wird etwa ausgetretenes Ethylen-Glycol abgewischt und hierauf die Spannhaut aufgesetzt, wobei das Rohr zusammengepresst wird.
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Beim Aufbringen der Spannhaut werden die mit Kautschuk imprägnierten Streifen 6 mit Hilfe eines Kautschukkittes befestigt ; hierauf werden die Gewebestreifen 5 mittels des üblichen Flugzeugkittes und Lack entsprechender Farbe an die Flügelnase geklebt.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Anordnung für Tragflügel, deren Nase verhältnismässig breit ist und von der Wurzel nächst dem Rumpf gegen das Aussenende an Höhe abnimmt, so dass hier die Höhe verhältnismässig klein ist (Fig. 7).
Gemäss dieser Ausführungsform ist die Nase am Wurzelteil H mit einer Kautschukkappe abnehmenden Querschnittes verkleidet, wodurch eine oder mehrere Kammern 12 entstehen, die Reihen von Öffnungen 13 aufweisen. Eine Reihe von Löchern kann in der Mittelebene angeordnet sein, eine zweite oberhalb und eine dritte unterhalb derselben. Da der Querschnitt des Flügels sich gegen das Aussenende verjüngt, können die Löcher gegen das Aussenende hin auf zwei und schliesslich auf eine Reihe vermindert werden.
Gemäss Fig. 8 wird die Flüssigkeit, aus welcher die nicht gefrierende Schichte gebildet werden soll, durch ein ortsfestes Rohr 14 einer ringförmigen, einwärts offenen Einlaufrinne 15 zugeführt, die an der Nabe 16 der Luftschraube befestigt ist und mit dieser umläuft. Das Rohr 14 steht mit einem Vorratsbehälter in Verbindung.
Die Flüssigkeit, die durch Fliehkraft in der Rinne 15 zurückgehalten wird, gelangt durch einen Schlitz 17 in ein Verbindungsrohr 18, das in den von der Spannhaut 19 aus Leder abgedeckten Raum ausmündet.
Es hat sich gezeigt, dass die Spannhaut an der Luftschraube unter der Einwirkung der Luftfeuchtigkeit leicht Blasen bildet und es empfiehlt sich daher, die Spannhaut mittels eines weitmaschigen Drahtgewebes niederzuhalten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schutzeinrichtung an Flug-oder andern Fahrzeugen gegen Aussenvereisung, bei der die zu schützende Aussenfläche, z. B. längs einer Flügelnase, durch eine aufsaugfähige, mit einer z. B. den Gefrierpunkt herabsetzenden Schutzflüssigkeit gesättigten Spannhaut abgedeckt und durch die so verteilt austretende Flüssigkeit ein Aussenschutzbelag gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Flügelnasen-od. dgl. Aussenfläche eine nicht dehnbare, aufsaugfähige Spannhaut (z. B. 4, Fig. 5) möglichst formfest angebracht und der verdeckte Zwischenraum an eine regelbare Zuführung für eine unter Druck stehende Schutzflüssigkeit angeschlossen ist.