DE10145687A1 - Verfahren und Anordnung zur Verhinderung des Aufbaus von einem invers wirkenden Differenzluftdruck in einem Flugzeug - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur Verhinderung des Aufbaus von einem invers wirkenden Differenzluftdruck in einem Flugzeug

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur Verhinderung des Aufbaus von einem invers wirkenden Differenzluftdruck in einem Flugzeug gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2. Mit ihr wird das Auftreten des negativen Differenzluftdruckes während des Fluges gänzlich verhindert und somit auf den Einsatz von Luftdruckausgleichsventilen, die üblicherweise in der Verkleidung, die das Flugzeug umgibt, installiert werden, die auch bei einem invers wirkenden Differenzluftdruck für einen Luftdruckausgleich zwischen der Flugzeugaußenumgebung und dem Flugzeuginnern sorgen, verzichtet, wobei eine Gewichtsreduktion durch den Wegfall von weiteren Strukturverstärkungen und eine Aufwandssenkung an Fertigungskapazitäten durch die Geräteeinsparung erreicht wird. DOLLAR A Das Verfahren und die Anordnung beziehen sich auf einen Staulufteinlass, der in eine Verkleidung, die das Flugzeug umgibt, eingebaut ist. Der Staulufteinlass ist mit einer Klappe ausgerüstet, die von einem elektrischen Antrieb zu einem Rahmen, der in die Flugzeugverkleidung eingebaut ist, in eine geöffnete oder geschlossene Position gebracht wird. Sofern durch Umstände sich der Innenluftdruck im Flugzeuginneren infolge nicht mehr ausgeglichener Rumpfleckagen und der Außenluftdruck (der atmosphärische Umgebungsluftdruck) außerhalb des Flugzeuges nähern, wird die Klappe während des Fluges zu einem Zeitpunkt, der vor der drohenden Druckgleichheit liegt, automatisch in eine geöffnete Position gebracht, ...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur Verhinderung des Aufbaus von einem invers wirkenden Differenzluftdruck in einem Flugzeug gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2. Mit ihr wird das Auftreten des negativen Differenzluftdruckes während des Fluges gänzlich verhindert und somit auf den Einsatz von Luftdruckausgleichsventilen, die üblicherweise in der Verkleidung, die das Flugzeug umgibt, installiert werden, die auch bei einem invers wirkenden Differenzluftdruck für einen Luftdruckausgleich zwischen der Flugzeugaußenumgebung und dem Flugzeuginneren sorgen, verzichtet, wobei eine Gewichtsreduktion durch den Wegfall von weiteren Strukturverstärkungen und eine Aufwandssenkung an Fertigungskapazität durch die Geräteeinsparung erreicht wird.
  • Es ist der Fachwelt bekannt, dass ein Flugzeugrumpf konstruktiv als Druckrumpf ausgelegt ist. Dabei muß der statische Luftdruck (statische Kabinendruck) im Rumpfinneren größer dem Luftdruck (statischen Außendruck), der außerhalb der Flugzeugumgebung herrscht, sein. Aus Sicherheitsgründen werden in die den Flugzeugrumpf umgebende Verkleidung autark arbeitende Luftventile eingebaut, die in der (angenommenen) Situation von auftretender inverser Druckdifferenz zwischen dem druckbelüfteten Rumpfinnenbereich (Kabinen- und Frachtraumbereich) und dem von einem atmosphärischen Umgebungsdruck belasteten Rumpfaußenbereich einen Druckausgleich schaffen. Im angenommenen Fall, dass der atmosphärische Umgebungsluftdruck (Außenluftdruck) größer dem Luftdruck im Rumpfinneren (Innenluftdruck) ist, wird ein in der Verkleidung installiertes Lufteinlassventil (bzw. sogenanntes Außenhautventil) aktiv tätig, seine tadellose Funktion vorausgesetzt.
  • Ein derartiges Druckausgleichsventil 1 wird in der das Flugzeug umgebenden Druckverkleidung 2 (Rumpfaußenhaut) eingebaut, dessen Anordnung man aus den beiliegenden Fig. 5 und 6 entnehmen kann. Es besteht aus einem Ventildeckel 3, der von mehreren Federn 4 (Druckfedern) in geschlossenem Zustand zu einem Rahmen 31 gehalten wird, solange der Innenluftdruck (statische Kabinendruck) größer oder gleich dem Außenluftdruck (statischen Außendruck) ist. Der Ventildeckel 3 wird sich nach innen ins Flugzeug hinein öffnen und einen Strömungsbereich (einen mit dem Rumpfinnenbereich verbundenen Einströmquerschnitt) freigeben. Diese Situation besteht bei vorhandenem invers wirkenden Differenzluftdruck, wenn der Innenluftdruck auf der flugzeuginnenseitig gelegenen Seite des Druckausgleichventils 1 den Außenluftdruck auf der flugzeugaußenseitig gelegenen Seite des Druckausgleichventils 1 um einen bestimmten Wert unterschreitet, wenn also der Außenluftdruck größer dem Innenluftdruck ist. In dieser Situation wird also exakt die Außendruckkraft, die auf den Ventildeckel 3 flugzeugaußenseitig lastet, größer einer resultierenden Innendruckkraft, die sich aus einer resultierenden Federkraft von allen drucklastig beanspruchten Federn 4 und einer auf den Ventildeckel 3 flugzeuginnenseitig lastenden Kraft des Innenluftdrucks zusammensetzt, sein.
  • Öffnet sich zu einem Zeitpunkt der Ventildeckel 3 aufgrund von negativem Differenzluftdruck, wird eine Außenluft 14 durch den Strömungsquerschnitt von der flugzeugseitig außen gelegenen Seite des Druckausgleichsventils 1 ins Innere des Flugzeuges strömen. Dadurch wird der Innenluftdruck dem Außenluftdruck angeglichen, d. h. der Innenluftdruck entspricht ungefähr dem Außenluftdruck. Diese Einströmung der Außenluft 14 wird über keinerlei Maßnahmen gerichtet optimiert. Auch wird als erhebliche Schwäche angesehen, dass der tatsächliche Luftstrom, der unter inversen Druckbedingungen über diese (mehrfach an verschiedenen Stellen installierten) genannten Ventile in den Flugzeugrumpf eintritt, (durch die Art der Ventile) stark von der (den Flugzeugrumpf umgebenden) äußeren Luftströmung (Außenluftströmung) beeinflusst wird und somit quasi nicht ohne aufwendige Testreihen im Flugzeug bestimmt werden kann. Deshalb wird man nach geeigneteren Maßnahmen Ausschau halten, mit denen man das Auftreten von invers wirkenden Differenzluftdruck (nahezu gänzlich) verhindern wird und gleichfalls auf eine Installation von Luftdruck- Ausgleichsventilen 1 verzichten wird.
  • Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zur Verhinderung des Aufbaus von einem invers wirkenden Differenzluftdruck in einem Flugzeug bereitzustellen, mit der das Auftreten des negativen Differenzluftdruckes während des Fluges gänzlich verhindert wird, die gleichermaßen eine Aufwandssenkung an Fertigungskapazität durch die Geräteeinsparung von Luftdruck-Ausgleichsventilen und eine Gewichtsreduktion durch den Wegfall von weiteren Strukturverstärkungen im Ventilbereich einschließen wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 2 angegebenen Maßnahmen gelöst. In den weiteren Ansprüchen sind zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieser Maßnahmen angegeben.
  • Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 bis 3 den zeitlichen Druckverlauf des Innenluftdrucks pi, mit dem der Rumpfinnenbereich 11 eines druckbelüfteteten Flugzeugrumpfes 12 beaufschlagt wird, und den zeitlichen Druckverlauf des atmosphärischen Umgebungsluftdrucks pa (Außenluftdrucks), der außerhalb der Flugzeugumgebung auf dem Flugzeugrumpf lastet, wobei
  • Fig. 1 bei einem Ausfall der Frischluftversorgung - den zeitlichen Druckverlauf ohne Druckausgleich mit einem Druckausgleichsventil (nach Fig. 5);
  • Fig. 2 bei einem Ausfall der Frischluftversorgung - den zeitlichen Druckverlauf mit Druckausgleich durch ein Druckausgleichsventil (nach Fig. 5);
  • Fig. 3 den zeitlichen Druckverlauf bei einem frühzeitig betätigtem Staulufteinlass (nach Fig. 4) und
  • Fig. 4 die Anordnung zur Verhinderung des Aufbaus von einem invers wirkenden Differenzluftdruck in einem Flugzeug (also: den Staulufteinlass mit Elementen der Anordnung)
    wiedergibt. Es zeigen außerdem
  • Fig. 5 die Anordnung eines Druckausgleichsventils in der das Flugzeug umgebenden Druckverkleidung;
  • Fig. 6 die Draufsicht nach Fig. 5.
  • Es werden nachfolgend einige Erläuterungen über den Luftdruck inner- und außerhalb von Flugzeugen gegeben, die dem weiteren Verständnis förderlich sind.
  • Geht man von einem fliegenden Flugzeug aus, so bewegt es sich in einer Höhe von mehreren Kilometern über dem Erdboden, wo der atmosphärische Umgebungsluftdruck, im folgenden Außenluftdruck pa genannt, deutlich niedriger liegt als der Luftdruck auf der Erdoberfläche ist. Dabei wird man folgende Zusammenhänge erkunden: Je höher das Flugzeug vom Erdboden entfernt fliegt, desto niedriger ist der auf dem Flugzeugrumpf des Flugzeuges lastende Umgebungsluftdruck, der nachfolgend (allg.) als Außenluftdruck pa bezeichnet wird. Unter einem Differenzluftdruck dp versteht man bei (auf Flughöhe fliegenden) Flugzeugen die Differenz zwischen dem Luftdruck im Rumpfinneren, mit dem der Flugzeugrumpf beaufschlagt wird, der im folgenden (allg.) als Innenluftdruck pi bezeichnet wird, und dem erwähnten Außenluftdruck pa. Der Differenzluftdruck dp bildet sich aus der Gleichung dp = pi - pa, wobei man einen positiven Differenzluftdruck vorfinden wird, wenn der Innenluftdruck pi größer dem Außenluftdruck pa. ist [pi > pa], und einen negativen (inversen) Differenzluftdruck, wenn der Innenluftdruck pi kleiner dem Außenluftdruck pa ist [pi < pa]. Aus Gründen der Atemluftversorgung für mitfliegende Flugzeuginsassen wird der Innenluftdruck pi immer deutlich über dem Außenluftdruck pa gehalten.
  • Da ein Flugzeug durch ungewollte und gewollte Öffnungen in der das Flugzeug umgebenden Außenhaut (des Flugzeugrumpfes) immer Luft von innen nach außen verlieren wird, die durch (sogenannte) Leckagen tritt, wird das (nicht näher erläuterte) Luftversorgungssystem, welches Luft aus der umgebenden Atmosphäre in das Flugzeug einbläst, nicht nur die Atemluft bereitstellen, sondern auch die Leckage(n) ausgleichen.
  • Der Flugzeugrumpf 12 des Flugzeuges ist als Druckrumpf so dimensioniert, das er mit einem Innenluftdruck pi bedruckt wird, der immer größer oder (in bestimmten Flugsituationen) gleich dem Außenluftdruck pa sein wird [pi > pa]. Auf diese Weise werden im Rumpfinnenbereich 11 hinsichtlich des Druckes und (auch der Temperatur) Umweltbedingungen für die mitfliegenden Flugzeuginsassen (Flugpersonal und Flugpassagiere) geschaffen, die den normalen Ablauf der Atmungs- und Kreislauffunktionen auch in großen Flughöhen (bei pi > pa) gestatten. Allerdings droht auch ein ungewünschter Sonderfall, bei dem der Außenluftdruck pa größer werden kann als der Innenluftdruck pi, der in der Fig. 1 dargestellt wird. Aus dem figurlich dort dargestellten Druckverlauf kann man entnehmen, dass bis zum Zeitpunkt T1 der Innenluftdruck pi größer dem Außenluftdruck pa gehalten wird. Bei Ausfall des (nicht näher erläuterten) Frischluftversorgungssystems zum Zeitpunkt T1 sinkt infolge der von letzterem nicht mehr ausgeglichenen Leckage der Innenluftdruck pi und nähert sich dem Außenluftdruck pa. Aus den erwähnten Gründen der Atemluftversorgung muss nun das Flugzeug seine Flughöhe verfassen, wodurch der Außenluftdruck pa steigt, der zum Zeitpunkt T2 bei einer bestimmten niedrigeren Lüfthöhe gleich dem Innenluftdruck pi ist. Wenn das Flugzeug nach diesem Zeitpunkt T2 weiter auf eine noch geringere Flughöhe sinken wird, dann wird der Differenzdruck dp negativ, weshalb der Außenluftdruck pa größer dem Innenluftdruck pi ist. Diese Situation gilt es zwingend zu verhindern, um gravierende Schäden an der Flugzeugstruktur zu vermeiden.
  • Negativem Differenzluftdruck dp wird bei heutigen Flugzeugen mit dem Einbau von entsprechenden Druckausgleichsventilen 1 nach den Fig. 5 und 6, wie einleitend darüber berichtet, begegnet. Öffnet sich (anknüpfend der Erläuterungen und der figurlichen Darstellung nach Fig. 1 und fortsetzend mit einem Blick auf Fig. 2) der einleitend erwähnte Ventildeckel 3 des Druckausgleichventils 1 (nach den Fig. 5 und 6) zu einem (dem Zeitpunkt T2 späteren) Zeitpunkt T3 aufgrund von bestehendem negativem (invers wirkenden) Differenzluftdruck dp, dann strömt Außenluft 14 durch den Strömungsquerschnitt des Druckausgleichsventils 1 von der flugzeugrumpfaußenseitig gelegenen Seite des Druckausgleichsventils 1 ins Innere des Flugzeug(rumpf)es. Durch diese Maßnahme wird der Innenluftdruck pi dem Außenluftdruck pa nach Erreichen eines späteren Zeitpunktes T4 angeglichen, das heißt, der Innenluftdruck pi entspricht etwa dem Außenluftdruck pa[pi ≍ pa]. Dieses Verhalten wird in der Fig. 2 gezeigt.
  • Mit letzterer Maßnahme wird man allerdings nicht das Wirken eines inversen Differenzluftdruckes dp gänzlich verhindern. Um dieses Problem zu lösen, wird man dem Flugzeug eine Anordnung installieren, wie sie in der Fig. 4 dargestellt wird.
  • Mit dieser Anordnung wird es gelingen, den Aufbau von einem invers wirkenden Differenzluftdruck dp zur verhindern, wobei man dann auch auf den Einsatz von Druckausgleichsventilen gänzlich verzichten wird.
  • Diese Anordnung, die einen Staulufteinlass 5 umfasst, ist mit ein Teil des erwähnten Frischluftsystems für das Flugzeug. Dieser Staulufteinlass 5, der eigentlich ein Not-Staulufteinfass ist, ist allgemein in die das Flugzeug umgebende Verkleidung eingebaut. Im besonderen ist der Staulufteinlass 5 dem Flugzeugrumpf 12 eingelassen und der Flugzeugrumpfaußenhaut 6 integriert, der in stromabwärtiger Richtung des Flugzeugrumpfes 12 längsabgesenkt ist. Dessen Öffnungsbereich 51 wendet sich der Flugzeugaußenumgebung 13 zu, wobei zwischen dem Staulufteinlass 5 und einem dem Rumpfinnenbereich 11 angeschlossenen Luftverteilungssystem 10 eine Luftstrom-Verbindung besteht, über die ein Luftdruckausgleich geschaffen wird. Der Staulufteinlass 5 ist mit einer Klappe 7, einem Antrieb 8 und einem Rahmen 9 ausgerüstet, wobei der Rahmen 9, der randseitlich des Öffnungsbereiches 51 angeordnet ist, mit der Flugzeugrumpfaußenhaut 6 fest verbunden ist und den Querschnitt des Öffnungsbereiches 51 umrahmt. Außerdem ist die Klappe 7 an einem stromabwärts und rumpfquerliegend gelegenen Flächenrandbereich der Flugzeugrumpfaußenhaut 6 oder des Rahmens 9 befestigt und einem Bereich von letzteren drehbeweglich gelagert. Die Klappe 7 überdeckt den Öffnungsbereich 51 im geschlossenen Zustand des Staulufteinlasses 5 gänzlich. Sie lässt sich aus dieser Ruheposition zur Flugzeugaußenumgebung entfernend mit Hilfe eines Antriebs 9 bewegen. Dieser Antrieb 9, der innerhalb eines abgesenkten Bodenbereiches dem Staulufteinlass 5 befestigt ist, ist an einer Klappeninnenfläche der Klappe 7 gelenkbeweglich angeschlossen, mit dem die Klappe 7 aus einer geschlossenen Position in eine geöffnete Position oder umgekehrt geschwenkt wird.
  • Der Antrieb 8 soll ein elektrisch betätigter Verstellmechanismus, beispielsweise ein Einzel- oder Doppelantrieb, sein, dessen elektrischer Antriebsteil einem Regelcomputer, der beispielsweise einem Innendruckregelsystem schaltungstechnisch integriert ist, elektrisch verbunden ist. Mit einem Vorgriff auf die nachgeordneten Ausführungen wird der Regelcomputer (spätestens) zu einem Zeitpunkt Tx (vgl. dazu Fig. 3) entsprechende Schaltbefehle zum Schwenken der Klappe 7 in eine geöffnete Position oder zu einem späteren Zeitpunkt zum Schließen der Klappe 7 in eine Ruheposition an den (schaltungstechnischen) Antriebsteil des elektrischen Antriebs 8 weiterleiten, das einen mechanischen Antriebsteil, der innerhalb dem Antrieb 8 angeordnet ist, zum Umsetzen einer mechanischen Antriebsenergie veranlasst, die einem aus- und einfahrbaren Gestänge, das an der Klappeninnenfläche befestigt ist, übertragen wird.
  • Ergänzt wird, dass die Klappe 7 und der Rahmen 9 der Wölbung der Flugzeugrumpfaußenhaut 6 angepasst ist. Der Regelcomputer ist informationstechnisch dem Cockpit des Flugzeuges verbunden, von dem aus das erwähnte Innendruckregelsystem durch den Piloten flugzeugintern überwacht wird.
  • Dieser Staulufteinlass 5 wird auch benutzt, um zum Zwecke der Luftversorgung der Flugzeuginsassen zum Zeitpunkt T4 nach der Fig. 2 Außenluft 14 in das Flugzeuginnere strömen zu lassen.
  • Zurückkommend auf den Gedanken, mit der Anordnung nach den Fig. 4 den Aufbau von einem invers wirkenden Differenzluftdruck dp bei einem fliegenden Flugzeug gänzlich zu verhindern, wird man folgende Maßnahmen, die sich anhand der Fig. 3 verfolgen lassen, umsetzen.
  • Zunächst wird man davon auszugehen haben, dass bei einem fliegenden Flugzeug in einer bestimmten Situation zwischen einem druckbelüfteten Rumpfinnenbereich 11 eines Flugzeugrumpfes 12, welcher von einem Innenluftdruck pi beaufschlagt wird, und einem in stromabwärtiger Richtung des Flugzeugrumpfes 11 längsabgesenkten Stauluftenlass 5, auf dessen Öffnungsbereich 51 eingangs des Senklufteinlassbereiches ein Außenluftdruck pa (atmosphärischer Umgebungsluftdruck) lastet, ein invers wirkender Differenzluftdruck dp auftreten kann, sofern der Innenluftdruck pi den Außenluftdruck pa unterschreiten wird. Diese Situation setzt - mit einem Blick auf die Fig. 3 - ab dem Zeitpunkt T1 ein, weil ab diesem Zeitpunkt ein Absinken des (vorher konstant gehaltenen) Innenluftdrucks pi infolge nicht mehr ausgeglichener Rumpfleckagen eintreffen wird. Dadurch wird sich der Innenluftdruck pi dem Außenluftdruck pa immer mehr nähern, sofern kein Luftdruckausgleich (also: ein neuerliches Anheben des Innenluftdrucks pi mit geeigneten Maßnahmen) bis zu einem nachfolgendem Zeitpunkt T2 geschehen wird. Außerdem wird man ab einem späteren Zeitpunkt Tx0 ein Anwachsen des (vorher konstant gehaltenen) lastenden Umgebungsluftdruck pa beobachtet, weshalb - wie angedeutet - ohne zwischenzeitlich geschehenen Luftdruckausgleich zu einem nachfolgendem Zeitpunkt T2 ein dem Umgebungsluftdruck pa gleicher Innenluftdruck pi sich einstellen wird. Nach dem Zeitpunkt T2 wird dann der inverse Differenzluftdruck dp wirken, dem man mit der Umsetzung folgender Maßnahmen verhindern kann.
  • Zu einem Zeitpunkt Tx, der innerhalb einem Zeitintervall ΔT liegt, das (auf der Zeitachse - nach der Fig. 3) den Zeitpunkt T2 und den Zeitpunkt Tx0 eingrenzt, wird die Klappe 7 (nach der Fig. 4), die den Staulufteinlass 5 verschließt und (wie vorher erwähnt) letzteren stromabwärts des Öffnungsbereiches 51 randseitig befestigt ist und diesem drehbeweglich gelagert ist, während des Fluges in eine geöffnete Klappenposition geschwenkt wird. Dabei wird sich die Klappe 7 dem Öffnungsbereich 51 entfernen und (in Richtung) zur Flugzeugaußenumgebung 13 bewegt werden. Darauffolgend wird eine dem Flugzeugrumpf 12 nahegelegene Außenluft 14, die durch einen rumpfaußenseitig vorhandenen Stauluftdruck Q getrieben wird, aus der Flugzeugaußenumgebung 13 durch den Öffnungsbereich 51 eintreten und in das (dem Staulufteinlass 5 angeschlossenen) Luftverteilungssystem 10 strömen, die danach den Rumpfinnenbereich 11 erreichen wird. Dadurch wird das Auftreten des invers wirkenden Differenzluftdruckes dp gänzlich verhindert, wobei mit dem Stauluftdruck Q auch eine Teilbedruckung des Rumpfinnenbereiches 11 realisiert wird.
  • Zusammenfassend wird ein Verfahren und eine Anordnung vorgestellt, mit der sich Aufbau von einem invers wirkenden Differenzluftdruck dp bei einem fliegenden Flugzeug gänzlich verhindern lässt und somit auf den Einsatz von bisher dafür eingesetzten Druckausgleichsventilen 1 (nach der Fig. 5) verzichtet wird. Die Anordnung bezieht sich (nach der Fig. 4) auf einen dafür benutzten (Not-)Staulufteinlass 5, der in die das Flugzeug umgebende Verkleidung eingebaut bzw. in die Flugzeugrumpfaußenhaut 6 integriert wird. Der Staulufteinlass 5 ist mit einer Klappe 7 ausgerüstet, die von einem elektrischen Antrieb 8 zu einem Rahmen 9, der in die Flugzeugverkleidung eingebaut ist, in eine geöffnete bzw. geschlossene Position gebracht wird. Dieser Antrieb 8 kann vom Cockpit des Flugzeuges aus elektrisch betätigt werden. Sofern die Klappe 7 während des Fluges in eine geöffnete Position gebracht wird, strömt Luft von der flugzeugseitig außen gelegenen Seite des Flugzeuges, die vom Staudruck Q getrieben wird, der sich aus der Flugzeuggeschwindigkeit ergibt, durch den Staulufteinlass 5 hindurch in ein Luftverteilungssystem, das sich stromabwärts an den Staulufteinlass 5 anschließt, und von dort in das Flugzeuginnere. Der Staudruck Q errechnet sich aus der Beziehung: Q = SρV2, wobei ρ die Luftdichte auf der Flugzeugaußenseite und V die Fluggeschwindigkeit darstellt. Um den Aufbau eines invers wirkenden Differenzluftdruckes dp zu verhindern, wird man (nach der Fig. 3) bereits zum Zeitpunkt Tx (die) den Staulufteinfass 5 (verschließende Klappe 7) automatisch öffnen, wodurch die staudruckgetriebene Außenluft 14 in den Öffnungsbereich 51 des Staulufteinlasses 5 einströmt. Hierbei wird der Staudruck Q, der über den Staulufteinlass 5 auf das Flugzeuginnere wirkt, zur Teilbedruckung des Flugzeuginneren herangezogen. Mit diesen Maßnahmen wird eine Kostensenkung durch Geräteeinsparung, eine Gewichtsreduktion durch Wegfall von Strukturverstärkungen, eine Aufwandsreduktion durch Wegfall von Konstruktion, Qualifikation und Zulassung eines Gerätes und der dazugehörigen flugzeugseitigen Maßnahmen, eine Kosteneinsparung bei der Flugzeugproduktion durch Wegfall der zu fertigenden Aussparungen (Löcher) in der Flugzeugaußenverkleidung umsetzen. Bezugszeichen 1 Druckausgleichsventil
    2 Druckverkleidung
    3 Ventildeckel, nach innen öffnend
    31 Rahmen (des Druckausgleichsventils 1)
    4 Druckfeder
    5 Staulufteinlass
    51 Öffnungsbereich
    6 Flugzeugrumpfaußenhaut
    7 Klappe, einseitig beweglich, nach außen öffnend
    8 Antrieb, elektrisch
    9 Rahmen (des Staulufteinlasses 5)
    10 Luftverteilungssystem
    11 Rumpfinnenbereich (des Flugzeugrumpfes 12)
    12 Flugzeugrumpf
    13 Flugzeugaußenumgebung
    14 Außenluft
    pi Innenluftdruck (im Rumpfinnenbereich 11 vorherrschend)
    pa Außenluftdruck (atmosphärischer Umgebungsluftdruck)
    Q Stauluftdruck
    ρ Luftdichte
    V Fluggeschwindigkeit

Claims (5)

1. Verfahren zur Verhinderung des Aufbaus von einem invers wirkenden Differenzluftdruck bei einem fliegenden Flugzeug, der zwischen einem druckbelüfteten Rumpfinnenbereich (11) eines Flugzeugrumpfes (12), welcher von einem Innenluftdruck (pi) beaufschlagt wird, und einem in stromabwärtiger Richtung des Flugzeugrumpfes (11) längsabgesenkten Staulufteinlaß (5), dessen Öffnungsbereich (51), auf den eingangs des Senklufteinlassbereiches ein Außenluftdruck (pa) [atmosphärischer Umgebungsluftdruck] lastet, sich einer Flugzeugaußenumgebung (13) zuwendet, auftreten wird, sofern der Innenluftdruck (pi) den Außenluftdruck (pa) unterschreiten wird, wobei zwischen dem verschlossenen Staulufteinlaß (5), der in die den Flugzeugrumpf (11) umgebende Rumpfverkleidung integriert wird, und einem dem Rumpfinnenbereich (11) angeschlossenen Luftverteilungssystem (10) eine Luftstrom-Verbindung besteht, über die ein Luftdruckausgleich geschaffen wird, bei dem situationsbedingt ab einem Zeitpunkt (T1) infolge nicht mehr ausgeglichener Rumpfleckagen ein Absinken des Innenluftdrucks (pi) berücksichtigt wird, wodurch sich der Innenluftdruck (pi) dem Umgebungsluftdruck (pa) nähern wird, und außerdem ab einem späteren Zeitpunkt (Tx0) ein Anwachsen des lastenden Umgebungsluftdruck (pa) beobachtet wird, weshalb ohne geschehenen Luftdruckausgleich zu einem nachfolgendem Zeitpunkt (T2) ein dem Umgebungsluftdruck (pa) gleicher Innenluftdruck (pi) einstellen wird und danach der invers wirkende Differenzluftdruck (Δp) bestehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zu einem Zeitpunkt (Tx), der innerhalb einem Zeitintervall (ΔT), das den Zeitpunkt (T2) und den Zeitpunkt (Tx0) eingrenzt, liegt, eine den Staulufteinlaß (5) verschließende und letzteren stromabwärts des Öffnungsbereiches (51) randseitig befestigte und diesem drehbeweglich gelagerte Klappe (7) während des Fluges in eine geöffnete Klappenposition geschwenkt wird, wobei die Klappe (7) sich dem Öffnungsbereich (51) entfernend zur Flugzeugaußenumgebung bewegt wird, und darauffolgend eine dem Flugzeugrumpf (12) nahegelegene Außenluft (14), die durch einen rumpfaußenseitig vorhandenen Stauluftdruck (Q) getrieben wird, aus der Flugzeugaußenumgebung (13) durch den Öffnungsbereich (51) eintretend in das Luftverteilungssystem (10) strömen wird, die danach den Rumpfinnenbereich (11) erreichen wird, wodurch der inverse Differenzluftdruck (dp) gänzlich verhindert wird, wobei mit dem Stauluftdruck (Q) auch eine Teilbedruckung des Rumpfinnenbereiches (11) realisiert wird.
2. Anordnung zur Verhinderung des Aufbaus von einem invers wirkenden Differenzluftdruck bei einem fliegenden Flugzeug, mit einem Staulufteinlaß (5), welcher einem Flugzeugrumpf (12) eingelassen und einer Flugzeugrumpfverkleidung, die den Flugzeugrumpf (12) umgibt, integriert ist, der in stromabwärtiger Richtung des Flugzeugrumpfes (12) längsabgesenkt ist, dessen Öffnungsbereich (51) sich einer Flugzeugaußenumgebung (13) zuwendet, wobei zwischen dem Staulufteinlaß (5) und einem dem Rumpfinnenbereich (11) angeschlossenen Luftverteilungssystem (10) eine Luftstrom-Verbindung besteht, über die ein Luftdruckausgleich geschaffen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Staulufteinlaß (5) mit einer Klappe (7), einem Antrieb (8), einem Rahmen (9) ausgerüstet ist, wobei der Rahmen (9), der randseitlich des Öffnungsbereiches (51) angeordnet ist, mit der Flugzeugrumpfaußenhaut (6) fest verbunden ist und den Querschnitt des Öffnungsbereiches (51) umrahmt, außerdem die Klappe (7) an einem stromabwärts und rumpfquerliegend gelegenen Flächenrandbereich einer Flugzeugrumpfaußenhaut (6) oder des Rahmens (9) befestigt ist und dort drehbeweglich gelagert ist, die den Öffnungsbereich (51) im geschlossenen Zustand des Staulufteinlasses (5) gänzlich überdeckt, welche sich aus einer Ruheposition zur Flugzeugaußenumgebung (13) entfernend bewegen lässt, weiter der Antrieb (9), der innerhalb eines abgesenkten Bodenbereiches dem Staulufteinlaß (5) befestigt ist, an einer Klappeninnenfläche der Klappe (7) gelenkbeweglich angeschlossen ist, mit dem die Klappe (7) aus einer geschlossenen Position in eine geöffnete Position oder umgekehrt geschwenkt wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (8) ein elektrisch betätigter Verstellmechanismus ist, dessen elektrischer Antriebsteil einem Regelcomputer, der einem Innendruckregelsystem schaltungstechnisch integriert ist, elektrisch verbunden ist, wobei der Regelcomputer zu einem Zeitpunkt (Tx) entsprechende Schaltbefehle zum Schwenken der Klappe (7) in eine geöffnete Position oder zu einem späteren Zeitpunkt zum Schließen der Klappe (7) in eine Ruheposition an das Antriebsteil weiterleitet, das einen mechanischen Antriebsteil, der innerhalb dem Antrieb (8) angeordnet ist, zum Umsetzen einer mechanischen Antriebsenergie veranlasst, die einem aus- und einfahrbaren Gestänge, das an der Klappeninnenfläche befestigt ist, übertragen wird.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (7) und der Rahmen (9) der Wölbung der Flugzeugrumpfaußenhaut (6) angepasst ist.
5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelcomputer einem Cockpit informationstechnisch verbunden ist, von dem aus das Innendruckregelsystem flugzeugintern überwacht wird.
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