CH213362A - Vorrichtung an Flugzeugen zum Anzeigen der Vereisungsgefahr. - Google Patents

Description

  Vorrichtung an Flugzeugen zum Anzeigen der Vereisungsgefahr.         Eirose        Reihe    von Flugunfällen     .der    letzten       Jahre    ist auf die     Vereisung    von     Flugzeugen          zurückzuführen.,    deren Folgen     eine    Drosse  lung der     Vergaserquerschnitte,    eine Verände  rung der Tragprofilform, eine Gewichts  belastung durch das     Eis    und eine Blockie  rung beweglicher Organe im     Vergaser    und  an den .Steuerorganen sind.  



  Man hat festgestellt, dass die atmosphä  rischen Bedingungen, die Vereisung ver  ursachen, sehr     mannigfaltig        sind    und dass  gleiche     Zustände    der Umgebung eines Flug  zeuges nicht notwendig     zur    Vereisung führen  müssen. Zur     Bildung        eines        Eisansatzes    kön  nen nicht nur     unterkühlte        Wassertropfen     führen, sondern auch     ein    unterkühlter Flug  zeugkörper, wenn dieser in eine an     sich    sonst  nicht vereisungsgefährliche Luftschicht ge  langt.  



  Die     bis        herzte        bekannt    gewordenen     Ver-          eisungsanzeiger    sind     deshalb        ungenügend,     weil sie meist nur einen bestimmten     Teil,des     Flugzeuges zu     schützen    ermöglichen und weil  sie nicht eine Vereisungsgefahr anzeigen,    sondern     eine    den Flug gefährdende     Eisbil-          dung,    z. B.     eine    solche -am Vergaser.

   Da  festgestellt wurde, dass die Vereisungszonen       in,der        Atmosphäre    örtlich     begrenzt        sind,    be  steht die     Möglichkeit,    ein     Flugzeug    ;auch  ohne Enteisungsanlage vor Schaden zu be  wahren,;     wenn    es gelingt,     die        Vereisungs-          gefahr    anzuzeigen und     daraufhin    die     Ver-          eisungszone    zu     verlassen.     



  Gegenstand der vorliegenden     Erfindung     ist nun eine Vorrichtung an     Flugzeugen    zum  Anzeigen der     Vereisungsgefahr,    welche     Vor-          riehtung    sich dadurch auszeichnet, dass sie  einen     :

  dem    Flugwinde     ausgesetzten        gÖrper     aufweist, welcher bei vorhandenem     Flugwind     in einem im Vergleich zu der     das        Flugzeub          umgebenden    Luft     unterkühlten        Luftstrome     angeordnet ist, zum Zwecke,

   dass     an    diesem  Körper eine     Vereisuag        -zeitlich    vor     einer    -sol  chen an irgend     einem    andern     Flugzeugteil          einsetzt.      Auf der     Zeichnung    ist ein Ausführungs  beispiel     des        Erfindungsgegenstandes    schema  tisch     dargestellt.         Der stromlinienförmige Hohlkörper 1 ist  mittels ebenfalls stromlinienförmiger     Stege    2  in der Achse eines Rohres 3     festgehalten.          Dieser        

  Körper    1 weist zwei offene Bohrungen  4 und 5 auf, von welchen Bohrungen die  Bohrung 4,     die    in das Innere des Hohlkör  pers einmündet, einen grösseren     Durchmesser     aufweist als die Bohrung 5, an welche ein  Rohr 6     angeschlossen    ist.  



  Zur     Anzeigevorrichtung    gehört ferner  eine     durch    eine Membran 7 in zwei Kam  mern 8 und 9     unterteilte    Dose 10. Die Kam  mer 8, die einen     Kontaktstift    11 aufweist,  ist     an.        das    Rohr 6     angeschlossen,    während  die Kammer 9     mittels        eines    Rohres 12 .mit       dem    Hohlraum     des        Körpers    1 in Verbindung  steht.  



  Im Hohlraum     des    Körpers 1 ist ausser  dem eine Heizwicklung 13     untergebracht,    die  an ein aus dem Hohlraumkörper herausfüh  rendes     zweiadriges    Kabel 14     angeschlos-          sen        ist.     



       Das    Rohr 3 ist als Düse     ausgebildet    und  in dieser Form als Lava]-Düse oder Expan  sionsdüse bekannt und weist vor dem -Stau  punkt     (Strömungsrichtung        3a)    des Hohlkör  pers 1 einen engsten Durchlassquerschnitt auf.  Ein diesen     Querschnitt    enthaltender Düsen  teil     ist    auf seiner Aussenfläche     durch.    eine  Wärmeisolierschicht 15 abgedeckt. Hinter  der     Eintrittsmündung    der Düse ist ausserdem  ein Heizwiderstand 16     angeordnet,    welcher  an ein zweiadriges Kabel 17     angeschlos-          sen    ist.  



       Das        Kabel    17     ist    über einen Schalter 18  an die     Bordbatterie    19     angeschlossen.        Durch          Einschaltung    des     Heizwiderstandes    16 wird  eine leichte Beheizung eines Teils des Düsen  rohres 3 herbeigeführt und damit eine Ver  eisung des letzteren verhindert.

   Die Isola  tion 15     schützt        jedoch    die von ihr     bedeck-          ten    Teile der Düse vor schädlicher Erwär  mung, eine Notwendigkeit, .die sich aus dem  nachstehenden     .ergibt.    An     Stelle    des Schal  ters 18 kann auch eine bekannte Vorrichtung       vorgesehen        sein,    welche die Heizwicklung bei  einer     bestimmten        Maximaltemperatur    auto  matisch aus- und bei einer     bestimmten    Mini-    maltemperatur einschaltet.

   Die Schaltungs  anordnung kann aber auch .derart getroffen  sein,     dass    die Ein- und Ausschaltung     .dieses          Heizwiderstandes    gleichzeitig mit der Ver  gaserheizung     erfolgt.     



  Der Kontaktstift 11 sitzt     elektrisch    iso  liert an der Membrandose 10 und ist zweck  mässig derart     befestigt,    dass .der     zwischen    ihm  und der Membran 7     vorgesehene    Abstand  zum Zwecke der Regulierung der Ansprech  empfindlichkeit verändert werden kann. Die  Membran 7 ist     elektrisch    leitend mit     ,dem     Membrangehäuse 10 und finit dem einen Pol  der Bordbatterie verbunden, während der       Kontaktstift    11 über eine Signallampe 2,0 an  den andern Pol der Batterie angeschlossen  ist. Die     Heizwicklung    18 ist zur Signal  lampe 20 parallel     geschaltet.     



  Das     Rohr    3     wird    an     irgend.    eine Stelle       des        Flugzeuges    montiert, an welcher der       Flugwind    unbehindert durch die     Düse    strei  chen kann.

       Messungen    haben ergeben, dass im       beschriebenen        Expansionsrohr    die Tempera  tur der durchströmenden Luft nach dem       Expansionsgesetze    fällt, wobei aber ein Kör  per im Innern der     Düse    zufolge der     Stau-          und    Reibungsvorgänge     nicht    die Temperatur  der durchströmenden Luft     annehmen    kann.

    Die     Erfahrungen        zeigen        jedoch,    dass     trotz     der Temperaturerhöhung am Staupunkt ,ge  rade dort eine starke Vereisung auftritt, was  mit der dort erfolgenden Beaufschlagung  durch Wassertropfen und .dem     Gefriervor-          gang    durch     Verdunstungskühlung    zusammen  hängt.

       Weiter        steht        noch        fast,    dass der in der       Diisena.chse        liegende        Hohlkörper,        sein    vor  derster Teil ausgenommen,     eine    gute Küh  lung     durch    den     vorbeistreichenden        Luftstrom     erfährt, so dass nach ausgeführten Ver  suchen eine Vereisung am     Hohlkörper    ein  tritt,

   bevor eine solche an     irgend        einer    andern  Stelle     des    Flugzeuges     beginnt.    Da nun aber  die kleinere Bohrung 5     rascher    als die  grössere Bohrung 4     durch    Eis     geschlossen     wird,     entsteht    in dem     Membrangehäuse    10  eine Druckdifferenz zwischen     .den    Kammern  8 und 9; der in der Kammer 9     einsseitig    auf  die Membran 7 wirkende     Staudruck    drückt      diese in Richtung auf den Kontaktstift 11  durch und schliesst .dadurch den Stromkreis  für die Signallampe 20.

   Damit der Druck  in der Kammer 8- absinken kann,     ist    die letz  tere mit der Atmosphäre über eine Bohrung  21 verbunden. Auch die     Kammer    9     steht     über eine     gleichartige    Bohrung 21a mit     der     Atmosphäre in Verbindung,- damit bei frei  liegenden     Bohrungen    4 und 5 die Membran 7  nicht     einseitig    belastet werden kann.  



       Gleichzeitig    mit der Signallampe 20; ;die  auch durch ein anderes elektrisches Anzeige  organ ersetzt sein kann, wind .die Reizwick  lung 13     eingeschaltet.    Diese letztere ist der  art bemessen, dass der Hohlkörper 1 rasch  erwärmt wird und das gebildete Eis vom der       Bohrung    5 wieder     zum    Schmelzen kommt.

    Die     Heizwicklung        ist    nur während     einer        ver-          hältnismässig    kurzen     Zeit        eingeschaltet.     Sobald das     Eis    vor der Bohrung 5 durch den  Schmelzprozess beseitigt worden ist, ist die  Membran 7 wieder     beidseitig        praktisch    ,gleich  belastet, und die     Vorrichtung    ist für.     eine     neue Anzeige vorbereitet.  



  Die     elektrische        Schaltung    kann auch       anders    als     beschrieben        ausgeführt    sein, ins  besondere ist     eine    Verbindung mit     andern     Bordeinrichtungen des     Flugzeuges    möglich.  



  Es kann     ferner        ein    durch     .den    Flugwind  oder     elektrisch        angetriebenes        Gebläse    mit     der-          Egpa,nsionsdüse    in Verbindung     .gebracht    sein,

    wodurch die     Expansion    der durch die Düse  strömenden Luft     unterstützt    wird und durch  Vergrösserung     -des        Druckabfalles    eine ver  mehrte     Unterkühlung    der     Luft    und dar von  ihr     mitgeführten        Wassertropfen        erreicht     wird. Es kann auch der Hohlkörper mehrere       Bohrungen,    4     aufweisen,    wodurch die Gefahr       einer    Vereisung .dieser Bohrungen herab  gemindert werden kann.  



  Es lässt sich auch der in die     Düse    ein  gesetzte Hohlkörper     durch    ein anderes, zur  Anzeige der     Vereisung        dienendes    Organ er  setzen,     beispielsweise    durch ein solches, wel  ches von     .der        durchströmenden    Luft in  Schwingung versetzt ist. Die     Schwingungen     können     mittels        bekannter        Einrichtungen,     z. B. Steuerung eines Schwingkreises bezw.    Verstimmung desselben, dem Piloten sicht  bar     gemacht    werden.

   Im Fall einer Ver  eisung erfährt das Gewicht     eines    -solchen       Schwingungskörpers    und damit die Schwin  gungszahl     eine        Veränderung,    welche auf die  kommende Gefahr     aufmerksam        macht..  

Claims (1)

1. - PATENTANSPRUCH:. Vorrichtung an - Flugzeugen zum An zeigen der Vereisungsgefahr, ,dadurch gekenn zeichnet, dass sie einen dem Flugwinde aus- gesetzten Körper aufweist, welcher bei vor handenem Flugwind in. einem im Vergleich zu der das Flugzeug umgebenden Luft unter kühlten Luftstrome angeordnet ist, zum Zwecke, dass an diesem Körper eine Verei sung zeitlich vor einer solchen an irgend einem andern Flugzeugteil eintritt. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der dem Flug winde ausgesetzte Körper in einer Expan- sionsdüse untergebracht ist, in der sich die durchströmende Luft vor Auftreffen auf den genannten Körper unterkühlt. 2. Vorrichtung nach, Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch :

   gekennzeichnet, .dass Mittel vorgesehen sind, um,der durch die Düse strömenden Luft eine zusätz liche Unterkühlung zu erteilen. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, .dass der in. der Düse ein gesetzte Körper als Hohlkörper mit min- d@estens zwei offenen Bohrungen ausgebil- det ist,

   von welchen, Bohrungen eine einen kleineren Durchmesser aufweist als eine andere und dass dieser Hohlkörper mit einem durch eine Membran in zwei Kam mern unterteilten Gehäuse in. Verbindung gebracht ist, das Ganze derart,

   dass bei Verschluss durch Vereisung der Bohrung des Hohlkörpers mit dem kleineren Durch messer in der einen Kammer gegenüber der zweiten Kammer ein Überdruck ent steht, welcher eine Durchbiegung der Membran in Richtung auf einen elek- trischen Kontakt und durch Auftreffen der Membran auf den Kontakt die Schliessung eines Signalstromkreises ver anlasst. 4.

   Vorrichtung nach Patentansprurch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass hinter der Lufteintritts- öffnung der Düse an dieser ein elek trischer Heizwiderstand und eine Wärme isolation angeordnet sind, zum Zwecke, die Vereisung der Düseneintrittsöffnung zu verhindern, ohne dass dabei eine Erwär mung der Düse an der engsten Durch trittsstelle für die Luft eintritt.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass im Hohlkörper ein elek trischer Heizwiderstand angeordnet ist zum Zwecke der Erwärmung dieses Hohl körpers nach erfolgter Vereisung. 6.

   Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass der Heizwiderstand des Hohlkörpers bei der Schliessung des Signalstromkreises ein- und bei Öff nung des Signalstromkreises wieder .aus- geschaItet wird.