DE10153582A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Enteisen der Oberfläche von Luftfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Enteisen der Oberfläche von Luftfahrzeugen, insbesondere von durch Verdrängungsauftrieb getragenen Luftschiffen und Ballonfahrzeugen sowie eine Enteisungsvorrichtung für Luftfahrzeuge. Um ein Enteisungsverfahren und eine Enteisungsvorrichtung für Luftfahrzeuge zu schaffen, die insbesondere auch für sehr großvolumige Luftfahrzeuge entsprechend großer Bauhöhe verwendbar sind und die deshalb insbesondere für sogenannte Luftschiffe verwendbar ist, ohne daß die Anwendung entsprechender Verfahren und Vorrichtungen auf großvolumige Luftfahrzeuge großer Bauhöhe beschränkt wäre, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß im Bereich der zu enteisenden Oberfläche des Luftfahrzeuges durch vom Hauptvolumen des Luftfahrzeuges getrennte Kammern (1, 1'; 2, 2'), deren eine Seite von der Außenhaut des Luftfahrzeuges gebildet wird, ein erhitztes Fluid hindurchgeleitet wird. Hinsichtlich der Enteisungsvorrichtung wird vorgeschlagen, daß diese aus mindestens einem Kanal (2, 2') und vorzugsweise aus mehreren Kanälen (1, 1') besteht, deren eine Wand die zu enteisende Außenhaut (3) des Luftfahrzeuges definiert, die sich entlang des zu enteisenden Teils der Oberfläche des Luftfahrzeuges erstrecken, wobei der mindestens eine Kanal (1, 1', 2, 2') mit einer Zufuhreinrichtung (8) für ein erhitztes Fluid einerseits und andererseits mit einem Auslaß verbunden ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Enteisen der Oberfläche von Luftfahrzeugen, insbesondere von durch Verdrängungsauftrieb getragenen Luftschiffen und Ballonfahrzeugen. Ebenso betrifft die vorliegende Erfindung auch eine entsprechende Enteisungsvorrichtung für Luftfahrzeuge, insbesondere für Luftschiffe und Ballonfahrzeuge.
• Auch wenn das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechende Vorrichtung eine besondere Anwendungsmöglichkeit für große Luftschiffe und Ballons haben, die mit einem Gas gefüllt sind, welches spezifisch leichter als Luft ist und die dadurch in Luft einen Auftrieb erfahren, der sie flugfähig macht, so ist die vorliegende Erfindung gleichwohl auch anwendbar auf andere Luftfahrzeuge, insbesondere auch auf Flugzeuge. Herkömmliche Enteisungsvorrichtungen sind zumeist stationäre oder fahrbare Geräte, die auf Flughäfen stationiert sind und die bei entsprechenden Witterungsbedingungen mit heißem Wasser und/oder Chemikalien das sich auf den Tragflächen oder auch auf dem Rumpf bildende Eis und auch Schnee entfernen. Derartige Eisschichten entstehen vor allem in feuchter Luft bei Bodentemperaturen etwas über dem Gefrierpunkt von Wasser. Derartige Eisschichten auf Luftfahrzeugen sind nicht nur nachteilig wegen des großen zusätzlichen Gewichts, welches ein Luftfahrzeug mit diesem Eis aufnimmt, sondern auch wegen einer deutlichen Veränderung und im allgemeinen Verschlechterung der aerodynamischen Eigenschaften derjenigen Oberflächenabschnitte, die mit Eis und Schnee überzogen sind. Auch während des Fluges in Wolken bei entsprechend niedrigen Temperaturen kann sehr leicht eine entsprechende Eisbildung erfolgen, die in extremen Fällen und bei Kleinflugzeugen schon zu Abstürzen geführt hat. Modernere und größere Flugzeuge haben aus diesem Grund auch Enteisungsvorrichtungen, die während des Fluges vor allem auf die Tragflächen wirken. Dabei handelt es sich um Düsen, welche die heißen Abgase von Flugzeugmotoren bzw. von Düsentriebwerken auf die Tragflächen leiten, um so eine Eisbildung bzw. -ablagerung zu verhindern.
• In den letzten Jahren hat es sich herausgestellt, daß die sogenannten Luftschiffe, die zumeist mit Helium gefüllt sind und allein aufgrund ihres großen Volumens und des dadurch erzeugten Auftriebs in Luft flugfähig sind, nicht nur als Werbeträger geeignet sind, sondern auch als Transportmittel für besonders voluminöse und schwere Lasten gut geeignet sind. Inzwischen gibt es mehrere Projekte, die sich mit der Entwicklung entsprechender moderner Luftschiffe befassen, die gegenüber den herkömmlichen Luftschiffen bzw. "Zeppelinen" auch eine deutlich verbesserte Konstruktion aufweisen und auf diese Weise erheblich Gewicht einsparen, was der Fähigkeit, schwere Lasten zu transportieren, zugute kommt. Derartige moderne Transportluftschiffe haben im Vergleich zu den wenigen, im wesentlichen als Werbeträger fliegenden kleineren Luftschiffen beträchtlich vergrößerte Ausmaße. Der Prototyp des sogenannten "Cargo-Lifters", der sich bereits im Bau befindet, hat beispielsweise einen Durchmesser von ca. 60 m und eine Länge von über 200 m. Dies entspricht einem Verdrängungsvolumen von mehr als 500.000 m³. Dementsprechend hat ein solches Luftschiff bei einer Füllung mit Helium, welches pro m³ rund 1 kg leichter ist als Luft, eine Gesamttragkraft von über 500 t, wobei selbstverständlich das Eigengewicht des Luftschiffes noch abzuziehen ist. In der praktischen Verwendung derartiger Luftschiffe kommt es selbstverständlich darauf an, daß diese mit und ohne Last nach Bedarf aufsteigen und auch in den Sinkflug übergehen können. Dies ist gegebenenfalls durch Änderung des tragenden Volumens, also z. B. durch Belüften oder Entlüften einzelner Kammern möglich. Gegebenenfalls kann ein solches Luftschiff auch Ballast aufnehmen, nachdem eine entsprechende Nutzladung abgesetzt wurde.
• Die Ballastmengen und die effektive Ladung einschließlich Treibstoff und Besatzung müssen im Regelfall sorgfältig geplant werden, um in jeder sich praktisch ergebenden Situation nach Bedarf in den Steig- oder Sinkflug übergehen zu können und damit das Luftschiff voll manövrierfähig zu halten. Andererseits ist die Oberfläche eines solchen Luftschiffes sehr groß, so daß sich bei entsprechenden Witterungsbedingungen auch entsprechend große Eis- und Schneemengen auf der Außenhaut ablagern können, die in erheblichem Umfang zum Gesamtgewicht beitragen können und deshalb mögliche Planungen hinsichtlich der aufzunehmenden Ballastmengen oder der maximal zu befördernden Ladung spürbar einschränken. Da die Hülle eines solchen Luftschiffes moderner Bauweise in großen Flächenbereichen nicht durch Springer und Spanten abgestützt ist und durch Eis und Schnee auch der Schwerpunkt eines Luftschiffes in unzulässiger Weise verlagert wird, können Eis und Schnee ein solches Luftschiff manövrierunfähig machen. Aus diesem Grunde ist es notwendig, entsprechende Luftschiffe zumindest während des Aufenthalts am Boden von den gegebenenfalls sich ablagernden Eis- und Schneemassen zu befreien. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die herkömmlichen Enteisungsverfahren und Enteisungsvorrichtungen für derart große Luftschiffe nicht geeignet sind. Auch für die bereits als Werbeträger verwendeten, kleineren Luftschiffe sind die üblicherweise für Flugzeuge verwendeten Enteisungsvorrichtungen nicht geeignet, da die Höhe eines solchen Luftschiffes die Höhe selbst der größten derzeit auf dem Markt befindlichen Flugzeuge übersteigt und die Sprühvorrichtungen für Enteisungsmittel keine entsprechend große Bauhöhe und Reichweite aufweisen, um im Bereich der Firstlinie eines Luftschiffes Eis entfernen zu können. Bei den bekannten Luftschiffen spielt dies keine entscheidende Rolle, weil es problemlos möglich ist, deren Start gegebenenfalls zu verschieben, bis die Wetterlage entsprechend günstig ist, so daß keine Eisbildung oder Schneeablagerung mehr stattfindet. Wenn jedoch ein entsprechendes Luftschiff regelmäßig im Frachtdienst verwendet werden soll, so würden witterungsbedingte Ausfälle erhebliche Kosten auf der Betreiberseite verursachen und es wäre selbstverständlich anzustreben, derartige Luftschiffe möglichst ständig im Dienst zu haben und Ausfallzeiten aufgrund kalter und feuchter Witterung so gering wie möglich zu halten.
• Der vorliegenden Erfindung liegt daher gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Enteisungsverfahren und eine Enteisungsvorrichtung für Luftfahrzeuge zu schaffen, die insbesondere auch für sehr großvolumige Luftfahrzeuge entsprechend großer Bauhöhe verwendbar sind und die deshalb insbesondere für sogenannte Luftschiffe verwendbar ist, ohne daß die Anwendung entsprechender Verfahren und Vorrichtungen auf großvolumige Luftfahrzeuge großer Bauhöhe beschränkt wäre.
• Hinsichtlich des Verfahrens wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, daß im Bereich der zu enteisenden Oberfläche des Luftfahrzeuges durch vom Hauptvolumen des Luftfahrzeuges getrennte Kammern, deren eine Seite von der Außenhaut des Luftfahrzeuges gebildet wird, ein erhitztes Fluid hindurchgeleitet wird.
• Die entsprechende Vorrichtung weist zur Lösung der vorgenannten Aufgabe die Merkmale auf, daß die Enteisungsvorrichtung aus mindestens einem Kanal und vorzugsweise aus mehreren Kanälen besteht, deren eine Wand die zu enteisende Außenhaut des Luftfahrzeuges definiert und die sich entlang des zu enteisenden Teils der Oberfläche des Luftfahrzeuges erstrecken, wobei der mindestens eine Kanal bzw. die Kanäle mit einer Zufuhreinrichtung für ein erhitztes Fluid einerseits und andererseits mit einem Auslaß für das Fluid verbunden ist bzw. verbunden sind. Dabei handelt es sich um eine in das Luftfahrzeug integrierte Vorrichtung, die es ermöglicht, die von Vereisung betroffene bzw. bedrohte Oberfläche des Luftfahrzeuges von innen her zu heizen, indem ein erhitztes Fluid durch den entsprechenden Kanal hindurchgeleitet wird, dessen eine Wand von der von Vereisung betroffenen Wand bzw. Haut des Luftfahrzeuges gebildet wird. Die Kanäle können z. B. durch Schläuche oder Kunststoffbahnen gebildet werden, die z. B. von innen an der äußeren Umhüllung eines Luftfahrzeuges lose angebracht werden, so daß sich zwischen den Bahnen und der Außenhaut ein Zwischenraum bildet, der als Strömungskanal für ein erhitztes Fluid dienen kann.
• Selbstverständlich ist es auch möglich, entsprechende Kanäle außen auf der üblicherweise vorhandenen, tragenden Außenhaut des Luftfahrzeuges aufzubringen, so daß die eigentliche Außenoberfläche dann durch die Oberfläche eines entsprechenden Kanals bzw. einer Bahn gebildet wird, welche den Kanal definiert. Dabei kann es sich um eine einzelne, relativ breite Bahn handeln, die entlang ihrer Außenkanten an der Außenhaut des Luftfahrzeuges befestigt ist, oder es kann eine Vielzahl paralleler Bahnen mit ihren Längskanten jeweils an der Außenhaut befestigt sein, so daß sich zwischen den befestigten Kanten die Kanäle zwischen der Außenhaut und der nur lose angehefteten Bahn bilden. Es ist auch möglich, eine breitere Bahn an der Außenhaut des Luftfahrzeuges zu befestigen und einzelne Kanäle durch Absteppen schmaler Bereiche der Bahn bzw. durch Anheften der Bahn entlang mehrerer paralleler Linien an der Außenhaut zu bilden. Auch wenn es grundsätzlich möglich ist, diese Bahnen außen auf der Außenhaut eines Luftfahrzeuges anzubringen, was im Falle eines Luftschiffes auch kein größeres Problem darstellt, da wegen der relativ geringen Geschwindigkeit solcher Luftschiffe die aerodynamischen Eigenschaften der Oberfläche nicht von sehr entscheidender Bedeutung sind, so ist es dennoch bevorzugt, die entsprechenden Kanäle bzw. Bahnen möglichst auf der Innenseite der tragenden Außenhaut des Luftfahrzeuges vorzusehen. Sie sind dann weder auf der Außenseite des Luftfahrzeuges sichtbar noch können sie die aerodynamischen Eigenschaften des Luftfahrzeuges beeinträchtigen. Zweckmäßigerweise werden mehrere parallele Kanäle entlang der Außenhaut (von deren Innenseite her) vorgesehen, die z. B. auch parallel von erhitztem Fluid durchströmt werden. Wahlweise können aber benachbarte Kanäle auch jeweils antiparallel von erhitztem Fluid durchströmt werden. Zweckmäßigerweise ist mindestens ein Hauptverteiler und sind gegebenenfalls auch weitere Zwischenverteiler vorgesehen, durch welche das erhitzte Fluid schnellstmöglich auf eine Vielzahl ähnlicher und vorzugsweise paralleler Kanäle verteilt wird, so daß im wesentlichen in jedem einzelnen Kanal dieselben Temperatur- und Strömungsbedingungen herrschen. Grundsätzlich ist es aber auch nicht ausgeschlossen, einzelne Kanäle hintereinander zu schalten, das heißt hintereinander von dem erhitzten Fluid durchströmen zu lassen, solange der Strömungsweg nicht allzu lang und die Strömungsmenge nicht so stark begrenzt wird, daß das Fluid schon längst abgekühlt ist und keinen Enteisungseffekt mehr bewirkt, bevor es das Ende der entsprechenden Kanalstrecke erreicht hat.
• Die Kanäle können dabei auch gruppenweise zusammengeschaltet werden und es können auch in Längsrichtung oder in Querrichtung mehrere Gruppen von Kanälen hintereinander oder nebeneinander angeordnet werden, die aber nach Möglichkeit jeweils eine getrennte Fluidzufuhr erhalten sollten. Zweckmäßigerweise kann als erhitztes Fluid dieselbe Art von Gas verwendet werden, die - im Falle eines Luftschiffes - auch als Füllgas verwendet wird. Dies ist im allgemeinen Helium.
• Grundsätzlich wäre es zwar auch möglich, das Helium in dem Luftschiff direkt zu erhitzen, jedoch ist dessen Volumen derart groß, daß hierfür sehr viel Energie benötigt würde, bevor ein entsprechender Energieübertrag auf die Außenhaut des Luftschiffes stattfinden würde, der dann zur Enteisung führen könnte. Aus diesem Grunde ist es auch bevorzugt, wenn der Querschnitt der Heizkanäle insgesamt wesentlich kleiner ist als der Gesamtquerschnitt des Luftfahrzeuges bzw. Luftschiffes. Auf diese Weise wird das erhitzte Fluid wesentlich gezielter genau an den gewünschten Ort gebracht, wo eine Vereisung bereits stattgefunden hat oder wo Vereisung droht und man kommt mit erheblich weniger Heizenergie aus, um den gewünschten Enteisungseffekt zu erzielen. Anstelle des Füllgases, das im allgemeinen Helium ist, kann selbstverständlich auch erhitzte Luft durch die Kanäle geschickt werden, wobei im Falle von Luft die austretende, abgekühlte Luft an die Umgebung abgegeben werden kann, während im Falle der Verwendung von Helium im allgemeinen eine Rückführung des durch die Kanäle geleiteten Gases vorgesehen wird, da Helium ein relativ teures Gas ist und man entsprechende Verluste nach Möglichkeit vermeiden möchte. In diesem Fall würde also das Gas zu der Heizeinrichtung und der Zufuhreinrichtung, z. B. ein entsprechendes Gebläse, zurückgeführt.
• Heizvorrichtungen können externe Heizvorrichtungen sein, die mit fossilen Brennstoffen arbeiten oder aber auch elektrische Heizvorrichtungen. Weiterhin kann auch die Motorabwärme eines entsprechenden Luftfahrzeuges zum Heizen des Fluids verwendet werden, welches durch die Kanäle geleitet wird. Insbesondere im letztgenannten Fall ist es auch ohne weiteres möglich, die Enteisungsvorrichtung auch während des Fluges des Luftfahrzeuges in Betrieb zu halten. Auch die Zusatzheizvorrichtungen mit fossilen Brennstoffen oder elektrische Zusatzheizvorrichtungen können selbstverständlich an Bord eines solchen Luftfahrzeuges mitgenommen werden, sie können aber auch als externe Vorrichtungen stationär am Flughafen oder einem Landeplatz aufgestellt sein und könnten dann insbesondere eine höhere Heiz- und Durchsatzkapazität haben als durch das Luftfahrzeug selbst mitzuführende Vorrichtungen.
• Da vor allem die am höchsten gelegenen Bereiche eines Luftfahrzeuges von Vereisung und Schneelasten betroffen sind, ist es in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, die Enteisung auf einen Oberflächenbereich zu beschränken, der sich, vom höchsten Punkt bzw. der Firstlinie des Luftfahrzeuges ausgehend, über einen Umfangssektor von 60 bis 100°, das heißt zu jeder Seite hin über einen Bereich von 30 bis 50°, erstreckt.
• Bei einer Vielzahl paralleler und gegebenenfalls gruppenweise hintereinander angeordneter Kanäle ist es zweckmäßig, wenn die Längen der einzelnen Strömungswege durch jeden dieser Kanäle für mindestens 90% der vorhandenen Kanäle innerhalb einer Schwankungsbreite von ± 20° um einen Mittelwert herum liegen. Auf diese Weise stellt man sicher, daß die Enteisungskapazität in jedem Kanal und damit in jedem Flächenbereich in etwa gleich ist und jedenfalls innerhalb einer kleinen Schwankungsbreite liegt. Der gesamte Kanalquerschnitt oder anders gesprochen auch das gesamte Kanalvolumen sollten im Vergleich zu dem Luftfahrzeugquerschnitt bzw. dem Luftfahrzeugvolumen auf keinen Fall mehr als 10% ausmachen und vorzugsweise weniger als 5 und insbesondere weniger als 2% betragen. Insbesondere bei Verwendung weniger, relativ breiter Kanäle, ist es wahrscheinlich notwendig, einen etwas größeren Kanalquerschnitt vorzusehen, damit auch entsprechend größere Fluidmengen hindurchgeleitet werden können, die eine ausreichende Wärmekapazität haben, um die Enteisung der entsprechend großen Flächen zu bewirken. Bei der Verwendung einer großen Zahl kleinerer Kanäle kann deren Gesamtquerschnitt insgesamt deutlich kleiner gehalten werden, weil bei solchen Kanälen das erhitzte Fluid gezielter an die Oberfläche herangebracht werden kann als bei Verwendung eines großen Kanalquerschnitts.
• Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der dazugehörigen Figuren. Es zeigen:
• Fig. 1 einen Querschnitt durch die obere Hälfte eines Luftschiffrumpfes mit einer erfindungsgemäßen Enteisungsvorrichtung,
• Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch die obere Hälfte eines Luftschiffes mit den schematisch dargestellten Kanälen und Verteilern und
• Fig. 3 ein Beispiel eines Verteiler- und Kanalsystems für eine möglichst gleichmäßige Verteilung von Wärmeenergie auf einer großen Oberfläche.
• In Fig. 1 erkennt man die obere Hälfte eines Querschnittes eines Luftschiffes mit einer Außenhaut 3 und Verstrebungen bzw. Verspannungen 4, die eine im wesentlichen zylindrische Querschnittsform des Luftschiffes gewährleisten. Die Verspannungen und Verstrebungen 4 wirken so mit der flexiblen, aber dennoch festen Außenhülle 3 zusammen, daß das Luftschiff insgesamt formstabil bleibt und dennoch ein sehr geringes Eigengewicht hat. Das gesamte innere Volumen ist typischerweise mit Heliumgas gefüllt, welches ein erheblich geringeres spezifisches Gewicht hat als Luft, so daß bei gleichem Druck oder einem im Inneren des Luftschiffes gegenüber der Außenseite leicht erhöhten Druck eine beträchtliche Auftriebskraft erzielt wird, die etwa 10 N/m³ beträgt. Der Gesamtdurchmesser eines Prototyps, für welchen die vorliegende Erfindung u. a. gedacht ist, beträgt 60 m. Man erkennt im oberen Teil über einen Kreissektor von etwa 70 bis 80° verteilt kleinere Gaskanäle 1 bzw. 1' und größere Kanäle 2 bzw. 2'. Hierdurch werden gleichzeitig verschiedene denkbare Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, wobei in einem konkreten Fall immer nur eine der vier verschiedenen Sorten von Fluidkanälen verwendet wird, wobei eine an der Innenfläche der Außenhülle 3 angeordnete parallele Reihe von Gaskanälen 1 die am meisten bevorzugte Variante darstellt. Da bei einem Luftschiff die Aerodynamik nicht besonders kritisch ist, wäre es aber auch möglich, stattdessen in völlig analoger Weise auf der Außenseite der tragenden Außenhaut 3 noch die Kanäle 1' anzuordnen. Ebenso sind Varianten denkbar, bei welchen ein größerer Kanal 2 für die Durchströmung mit erhitztem Fluid vorgesehen ist, der auf der Innenseite der Außenhaut 3 angeordnet werden könnte oder aber ein größerer Kanal 2', der ebenfalls die gesamte Breite der zu enteisenden Fläche abdeckt, und der auf der Außenseite der Außenhaut 3 angeordnet wäre. Die größeren Kanäle haben allerdings das Problem, daß sie unter Umständen mit den Verspannungen 4 interferieren, so daß dort jeweils entsprechende Durchführungen vorgesehen werden müßten. Die schmaleren Kanäle 1 könnten so plaziert werden, daß sie jeweils zwischen den Verspannungen verlaufen. Außerdem hat die Vielzahl kleinerer Kanäle 1 insgesamt einen wesentlich kleineren Querschnitt als die größeren Kanäle 2 bzw. 2'. Die Zahl der einzelnen Kanäle soll durch die Ausführungsform in Fig. 1 selbstverständlich nicht festgelegt sein. Zwar sind hier beispielhaft nur sieben Kanäle dargestellt, konkret kann aber ein Vielfaches dieser Anzahl an Kanälen vorgesehen sein, zumal zu berücksichtigen ist, daß die durch die dargestellte Gruppe von Kanälen zu enteisende Fläche in der Realität eine Breite von mehr als 40 m hat.
• Die Kanäle 1 erstrecken sich im wesentlichen parallel zur Achse 5 des Luftschiffes, vorzugsweise aber nicht über dessen gesamte Länge. Stattdessen sind vielmehr mehrere Gruppen gleichartiger Kanäle 1 hintereinander angeordnet und über die Länge des Luftschiffes verteilt, zumindest in dem Bereich des größten Durchmessers und beiderseits der Firstlinie 6, verteilt über einen Winkel von jeweils etwa 30 bis 50°. Bei Bedarf kann dieser Bereich selbstverständlich auch ausgedehnt werden.
• In Fig. 2 sind vier Gruppen von hintereinander angeordneten Kanälen 1 nochmals schematisch dargestellt. Ein Gebläse bzw. eine Pumpe 8 führt den Kanälen 1 über einen vorgeschalteten Hauptverteiler 7 erhitztes Gas, vorzugsweise erhitztes Heliumgas, zu. Wahlweise kann allerdings auch einfach erhitzte, trockene Luft oder irgendein anderes erhitztes Gas durch die Kanäle 1 zugeführt werden. Bei anderen Luftfahrzeugen, wie z. B. Flugzeugen, wäre auch die Zufuhr eines flüssigen Wärmeträgers durch Kanäle mit noch kleinerem Querschnitt denkbar.
• Wie man sieht, sind gemäß Fig. 2 vier Gruppen von jeweils parallelen Kanälen 1 in Längsrichtung hintereinander im Bereich beiderseits der Firstlinie des Luftschiffes angeordnet. Dabei schließen die Gruppen in Längsrichtung dicht aneinander an, auch wenn dies hier in der schematischen Darstellung nicht erkennbar ist. Jede der Gruppen von Kanälen 1 wird getrennt von den anderen Gruppen über den Hauptverteiler 7 mit heißem Gas versorgt und von jeder der Gruppen wird wiederum über eine Sammelleitung 9 das Gas zu dem Gebläse 8 bzw. den Heizeinrichtungen 10, 11 oder 12 zugeführt. Dabei ist die Heizvorrichtung 10 eine mit fossilen Brennstoffen betriebene Heizeinrichtung, die Heizeinrichtung 11 ist eine elektrisch betriebene Heizeinrichtung und die Heizeinrichtung 12 ist einfach der Motor des Luftschiffes. Von dem Motor des Luftschiffes könnte alternativ auch einfach dessen Abgas als Wärmeträger verwendet und direkt durch die Kanäle 1 geleitet werden, wie dies durch eine separate Zuführleitung 13 angedeutet ist.
• Ein entsprechendes Versorgungs- und Abfuhrschema für vier verschiedene Gruppen von Kanälen 1 ist nochmals in Fig. 3 dargestellt. Eine Heizvorrichtung 11 erhitzt über eine Rückführleitung 9 zurückgeführtes Gas, welches dann über ein Gebläse 8 in einen Hauptverteiler 7 gelangt und von dort in Zwischenverteiler 7', von wo aus jeweils eine Gruppe von Kanälen 1 mit heißem Gas beschickt wird. Jeder der beiden Zwischenverteiler 7' versorgt jeweils zwei Gruppen von Kanälen 1, die in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind und die in dem Zwischenverteiler 7' durch eine Trennwand 14 voneinander getrennt sind. Die Verteiler 7 und 7' sind dabei so ausgestaltet, daß jeder der einzelnen Kanäle 1 im wesentlichen gleichmäßig mit heißem Gas versorgt wird, welches dann parallel durch die einzelnen Kanäle 1 hindurchströmt und am Ende der jeweiligen Kanäle 1 in eine Sammelleitung 9 eintritt, über welche dann das Gas zu der Heizeinrichtung 11 zurückgeführt wird. Die verschiedenen Pfeile deuten die Gasströmungsrichtungen an, wobei eine Sammelleitung für die einzelnen Rückführleitungen 9 aus Gründen der Einfachheit nicht ausdrücklich dargestellt ist. Der Wegunterschied für die Gasströme durch die Kanäle entspricht maximal der Breite der Kanalgruppen und bei einer Zufuhr von der Mitte her maximal der halben Breite. Der Verteilerquerschnitt sollte deutlich größer sein als der Querschnitt eines einzelnen Kanals und z. B. das Drei- bis Fünffache betragen.
• Mit einer entsprechenden Anordnung, die hier selbstverständlich nur schematisch wiedergegeben ist, kann praktisch eine flächendeckende Erwärmung eines großen Bereichs der Außenhaut eines Luftschiffes erreicht werden, so daß Eis oder Schnee, welche sich in diesem Bereich möglicherweise angesammelt haben, sofort tauen und schon kurz nach dem Antauen von den geneigt verlaufenden Abschnitten der Hülle des Luftschiffes abrutschen. Wegen des entstehenden Schmelzwassers und des abrutschenden Eises werden auch etwaige vereiste Bereiche unterhalb des mit den Kanälen versehenen Bereiches von Eis befreit, so daß es im allgemeinen nicht notwendig ist, die Kanäle 1 über die gesamte Außenhaut eines Luftschiffes zu verteilen, auch wenn dies prinzipiell möglich wäre. Insbesondere können aber im unteren Bereich eines Luftschiffes auch herkömmliche Enteisungsvorrichtungen verwendet werden.
• Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt vor allem auch darin, daß sie mit dem Luftschiff immer mitgeführt wird, so daß insbesondere auch während des Fluges im Falle einer Vereisungsgefahr die Abwärme bzw. Abgase des Motors 12 genutzt werden können, um die Kanäle 1 mit warmem Gas zu versorgen und so eine Vereisung von vornherein verhindert wird. Darüber hinaus sind entsprechende Luftschiffe auch dafür vorgesehen, in Bereichen zu landen und zu starten, in denen normalerweise keine Infrastruktur vorhanden ist, wie man sie typischerweise auf einem Flughafen vorfindet, da es bei der Verwendung von Luftschiffen unter anderem darum geht, schwere und großvolumige Lasten, die auf dem Landweg kaum zu transportieren sind, am Herstellungsort abzuholen und dort abzuliefern, wo sie gebraucht werden. Aufgrund des Prinzips des Verdrängungsauftriebs benötigen Luftschiffe für ihren Auftrieb keine Relativgeschwindigkeit gegenüber der Umgebungsluft und haben die Fähigkeit, ähnlich wie Hubschrauber vertikal zu steigen oder zu sinken. Gleichzeitig läßt sich ihre Tragfähigkeit im Prinzip einfach durch zunehmende Baugröße steigern und schon der derzeit im Bau befindliche Prototyp hat gegenüber den größten derzeit bekannten Helikoptern eine (dreifach?) höhere Tragfähigkeit und kann dabei im Prinzip beliebig lange in der Luft bleiben. Als Start- und Landeplatz kann deshalb fast jede beliebige von Gebäuden, hohen Bäumen oder starken Geländestrukturen freie Fläche verwendet werden, wobei Verankerungseinrichtungen bei Bedarf bereitgestellt werden können. An solchen Ausgangs- und Zielorten stehen aber die üblicherweise auf einem Flughafen vorhandenen Enteisungsgeräte nicht zur Verfügung, so daß das Mitführen einer eigenen Enteisungsvorrichtung bei einem Luftschiff äußerst zweckmäßig ist, wohingegen Flugzeuge in der Regel nur auf Flughäfen landen und dort eine entsprechende Infrastruktur vorfinden.
• Die Kanäle können aus sehr dünnen und leichten Bahnen bzw. Folien gebildet werden, die einfach entlang paralleler Linien an die Innenfläche der Außenhaut angeheftet bzw. angeklebt werden, so daß sie, wie in Fig. 1 dargestellt, leichte Schlaufen bilden bzw. in flachen Bogen herabhängen, so daß sich der gewünschte Kanalquerschnitt für die Durchströmung mit heißem Gas bildet. Dieser Querschnitt ist vergleichsweise gering, so daß keine übermäßig großen Gasmengen benötigt werden, um sämtliche Kanäle mit heißem Gas zu versorgen und wobei auch die in dem Gas gespeicherte Wärme sehr effektiv genau an den Ort gebracht wird, wo sie für die Enteisung benötigt wird. Das System arbeitet deshalb mit relativ geringem Energieaufwand. Auch das Eigengewicht kann wegen der zu verwendenden relativ dünnen Bahnen, die keinen großen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden, äußerst gering gehalten werden. Bei Verwendung der Abwärme des Luftschiffmotors braucht auch keine zusätzliche Heizeinrichtung mitgeführt werden. Allenfalls ein Gebläse 8 ist erforderlich, um die einzelnen Kanäle gut mit dem erwärmten Gas durchströmen zu lassen.

Claims (21)

1. Verfahren zum Enteisen der Oberfläche von Luftfahrzeugen, insbesondere von durch Verdrängungsauftrieb getragenen Luftschiffen und Ballonfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der zu enteisenden Oberfläche des Luftfahrzeuges durch vom Hauptvolumen des Luftfahrzeuges getrennte Kammern (1, 1'; 2, 2'), deren eine Seite von der Außenhaut des Luftfahrzeuges gebildet wird, ein erhitztes Fluid hindurchgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl unmittelbar nebeneinander angeordneter Kanäle (1, 1') entlang der zu enteisenden Oberfläche vorgesehen sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Kanäle (1, 1') parallel durchströmt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallele Kanäle (1, 1') antiparallel durchströmt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erhitztes Gas durch den Kanal bzw. die Kanäle (1, 1'; 2, 2') geleitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas das gleiche ist wie das Füllgas des Luftfahrzeuges.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas vor dem Einleiten in die Kanäle in einer externen Heizvorrichtung (10, 11) geheizt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorabwärme des Luftfahrzeuges zum Heizen des Fluids verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Abgase des Luftfahrzeugmotors (12) durch die Kanäle geleitet werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Enteisung auf einen Oberflächenbereich beschränkt bleibt, der sich, vom höchsten Punkt bzw. der Firstlinie des Luftfahrzeuges ausgehend, nach beiden Seiten über einen Umfangssektor von 30 bis 50° erstreckt.

11. Enteisungsvorrichtung für Luftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Enteisungsvorrichtung aus mindestens einem Kanal (2, 2') und vorzugsweise aus mehreren Kanälen (1, 1') besteht, deren eine Wand die zu enteisende Außenhaut (3) des Luftfahrzeuges definiert, die sich entlang des zu enteisenden Teils der Oberfläche des Luftfahrzeuges erstrecken, wobei der mindestens eine Kanal (1, 1', 2, 2') mit einer Zufuhreinrichtung (8) für ein erhitztes Fluid einerseits und andererseits mit einem Auslaß verbunden ist.

12. Enteisungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizvorrichtung (10, 11, 12) zum Erhitzen des in den Kanal zuzuführenden Fluids vorgesehen ist.

13. Enteisungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß mit einer Rückführleitung (9) verbunden ist, die zu der Zufuhreinrichtung (8) und/oder der Heizeinrichtung (10, 11, 12) zurückführt.

14. Enteisungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Kanal (2, 2') vorgesehen ist, dessen Breite und Länge der Gesamtbreite und Gesamtlänge der zu enteisenden Fläche entspricht.

15. Enteisungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Kanäle (1', 2') auf der Außenseite der tragenden Hüllstruktur eines Luftfahrzeuges angeordnet sind.

16. Enteisungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Kanäle (1, 2) innerhalb der tragenden Hüllstruktur des Luftfahrzeuges vorgesehen sind.

17. Enteisungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13 oder 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallele Kanäle (1, 1') vorgesehen sind, die über mindestens einen Hauptverteiler (7) und gegebenenfalls auch über Zwischenverteiler (7') in im wesentlichen gleicher Weise mit der Zufuhreinrichtung (8) und dem Auslaß verbunden sind.

18. Enteisungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17 außer 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Strömungswege für mindestens 90% der vorhandenen Kanäle (1) innerhalb einer Schwankungsbreite von ± 20% um einen Mittelwert herum liegen.

19. Enteisungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (1, 1', 2, 2') auf einen Oberflächenabschnitt des Fahrzeuges beschränkt sind, der, ausgehend von einem höchsten Punkt bzw. einer Firstlinie im Querschnitt einen Sektor von mindestens 60° bis etwa 100° umfaßt.

20. Enteisungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Kanalquerschnitt bei Verwendung von weniger als drei Kanälen höchstens 10% und bei Verwendung von mehr als fünf Kanälen höchstens 5%, vorzugsweise höchstens 2% des Gesamtquerschnittes des Luftfahrzeuges ausmacht.

21. Luftfahrzeug, insbesondere durch Verdrängungsauftrieb getragenes Luftschiff, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Enteisungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-20 aufweist