DE102005007940A1

DE102005007940A1 - Triebwerk

Info

Publication number: DE102005007940A1
Application number: DE102005007940A
Authority: DE
Inventors: Scott Mcarthur
Original assignee: MTU Aero Engines GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2005-02-22
Filing date: 2005-02-22
Publication date: 2006-08-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Triebwerk (200) für ein Flugzeug mit einem Lufteinlass (210) und einem Kompressor (220) zum Ansaugen von vorzugsweise Luft durch den Lufteinlass. Um Schäden in oder an dem Triebwerk durch zusammen mit der Luft angesaugte Fremdkörper zu vermeiden, wird erfindungsgemäß eine Abfangeinrichtung (100) vorgeschlagen zum Abfangen von Gegenständen, welche von dem Triebwerk (200) des Flugzeugs angesaugt werden, bevor die Gegenstände in das Triebwerk gelangen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Triebwerk für ein Flugzeug, insbesondere ein Turbo-Prop-Triebwerk, mit einem Lufteinlass und einem Kompressor zum Ansaugen von vorzugsweise Luft durch den Lufteinlass.

Derartige Triebwerke sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Ein bekanntes Problem beim Betrieb derartiger Triebwerke liegt darin, dass neben der Luft auch Fremdkörper angesaugt werden und in dem Triebwerk Schäden anrichten.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Abfangeinrichtung und ein Triebwerk mit einer derartigen Abfangeinrichtung bereit zustellen, welche so ausgebildet sind, dass Schäden in oder an dem Triebwerk aufgrund von Fremdkörpereinschlag zumindest weitgehend vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Dieser Gegenstand sieht die Bereitstellung einer Abfangeinrichtung für ein Triebwerk eines Flugzeugs vor zum Abfangen von Fremdkörpern, welche von dem Triebwerk angesaugt werden, bevor die Fremdkörper in das Triebwerk gelangen.

Bei den Fremdkörpern handelt es sich typischerweise um Vögel, Steine, Sand oder Hagelkörner etc.

Vorteilhafterweise verhindert die Abfangeinrichtung das Eindringen von Fremdkörpern in das Triebwerk und beugt so Schäden in dem Triebwerk vor, welche ansonsten möglicherweise von den Fremdkörpern in dem Triebwerk verursacht würden.

Vorteilhafterweise ist die Abfangeinrichtung so stabil ausgebildet, dass sie den Fremdkörpern auch dann Stand hält, wenn diese mit einer Geschwindigkeit von bis zu Mach 1 auf sie einschlagen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Abfangeinrichtung so porös bzw. grobmaschig ausgebildet ist, dass für alle möglichen Betriebszustände des Triebwerks eine ausreichend große Menge Luft bzw. Sauerstoff durch sie angesaugt werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Abfangeinrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Triebwerk mit der genannten Abfangeinrichtung gelöst. Die Vorteile dieser Lösung entsprechen im Wesentlichen den oben mit Bezug auf die Abfangeinrichtung genannten Vorteilen.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das Triebwerk mindestens eine Einrichtung aufweist, welche eine Eisbildung an der Abfangeinrichtung verhindert. Eine derartige Einrichtung kann beispielsweise eine Heizung zum Aufwärmen der Abfangeinrichtung oder eine Vibrationseinrichtung sein, zum Abschütteln von Eis von der Abfangeinrichtung.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Abfangeinrichtung gegenüber der Ansaugrichtung der Luft in dem Lufteinlass um einen vorbestimmten Neigungswinkel geneigt an dem Lufteinlass angebracht ist, damit angesaugte und abgefangene Fremdkörper in Richtung Erdboden abfallen können.

Weitere vorteilhafte Vorschläge zur Montage der Abfangeinrichtung an dem Triebwerk sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
Der Beschreibung sind insgesamt zwei Figuren beigefügt, wobei
1 die erfindungsgemäße Abfangeinrichtung; und
2 ein Treibwerk mit der erfindungsgemäßen Abfangeinrichtung zeigt.
Die Erfindung wird nachfolgend in Form von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die genannten Figuren detailliert beschrieben.
1 zeigt die erfindungsgemäße Abfangeinrichtung 100. Sie ist vorzugsweise in Form eines Netzes oder Gitters ausgebildet und geeignet zum Abfangen von Gegenständen, welche von dem Triebwerk 200 eines Flugzeugs, insbesondere einem Turbo-Prop-Triebwerk, angesaugt werden, bevor diese in das Triebwerk 200 gelangen. Die Abfangeinrichtung ist vorzugsweise so porös bzw. grobmaschig ausgebildet, dass, wenn die Abfangeinrichtung 100 im Bereich des Einlasses 210 eines Triebwerks 200 angebracht ist, eine ausreichend große Menge an Luft bzw. Sauerstoff für alle möglichen Betriebszustände des Triebwerks 200 durch die Abfangeinrichtung 100 hindurch an gesaugt werden kann, siehe 2. Die Abfangeinrichtung 100 ist vorzugsweise aus Kevlar oder ähnlichen Glas- oder Kohlefasern gefertigt.
2 veranschaulicht die bereits erwähnte bevorzugte Verwendung der besagten Abfangeinrichtung 100 im Einlassbereich 210 eines Flugzeugtriebwerkes 200. Sie dient dort zum Abfangen von zusammen mit Luft angesaugten Fremdkörpern und verhindert so, dass diese in das Triebwerk gelangen und dort Schäden anrichten.
In 2 ist dargestellt, dass das Triebwerk 200 einen Kompressor 220 mit inlet-guide-vanes (IGV) 222 und einen Rotor 224 aufweist, welcher die Luft und gegebenenfalls die Fremdkörper ansaugt.
Um eine Eisbildung an der Abfangeinrichtung 100 und damit das Auftreten unkontrollierbarer Flugzustände eines Flugzeugs, in welches das Triebwerk 200 mit der Abfangeinrichtung 100 eingebaut ist, zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn das Triebwerk eine Heizung 240 aufweist zum Aufheizen der Abfangeinrichtung 100, um die Eisbildung zu vermeiden. Alternativ oder zusätzlich kann die Eisbildung an der Abfangeinrichtung 100 durch das Vorsehen einer Vibrationseinrichtung 250 vermieden werden, wenn die Vibrationseinrichtung 252 ausgebildet ist, die Abfangeinrichtung 100 zu gegebener Zeit in Vibrationen zu versetzen, um eventuell vorhandenes Eis abzuschütteln.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Abfangeinrichtung 100 in Ansaugrichtung RA stromaufwärts gesehen – am Eingang des Lufteinlasses 210 montiert ist, um eventuell mit angesaugte Fremdkörper erst gar nicht in den Lufteinlass hinein zu lassen und um eventuell daraus resultierende Schäden von vornherein auszuschließen. Schließlich ist es vorteilhaft, dass die im Wesentlichen flächig ausgebildete Abfangeinrichtung 100 in einem vorbestimmten Neigungswinkel θ < 90° zur horizontalen Triebwerksposition beziehungsweise zur Ansaugrichtung RA der Luft in dem Lufteinlass 210 geneigt ist. Dabei sollte die Neigung so gerichtet sein, dass eventuell angesaugte Fremdkörper – bei normaler Betriebsposition (horizontale Lage) des Triebwerks 200, wie in 2 gezeigt – gegebenenfalls in Richtung Erdboden E abgelenkt werden.

Claims

Abfangeinrichtung (100) für ein Triebwerk (200) eines Flugzeugs zum Abfangen von Fremdkörpern, welche von dem Triebwerk (200) angesaugt werden, bevor die Fremdkörper in das Triebwerk (200) gelangen.
Abfangeinrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfangeinrichtung (100) so stabil ausgebildet ist, dass sie den Fremdkörpern, wenn diese mit einer Geschwindigkeit von bis zu Mach 1 auf sie einschlagen, Stand hält.
Abfangeinrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfangeinrichtung (100) so porös bzw. grobmaschig ausgebildet ist, dass für alle möglichen Betriebszustände des Triebwerks eine ausreichende Menge Luft bzw. Sauerstoff durch die Abfangeinrichtung (100) hindurch angesaugt werden kann.
Abfangeinrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfangeinrichtung (100) als Netz oder Gitter ausgebildet ist.
Abfangeinrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfangeinrichtung (100) aus Kevlar gefertigt ist.
Triebwerk, insbesondere Turbo Prop Triebwerk, umfassend einen Lufteinlass (210); und einen Kompressor (220) zum Ansaugen von vorzugsweise Luft durch den Lufteinlass (210); gekennzeichnet durch eine Abfangeinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 im Bereich des Lufteinlasses (210) zum Abfangen von mit der Luft angesaugten Fremdkörpern.
Triebwerk (200) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Heizung (240) zum Aufheizen der Abfangeinrichtung.
Triebwerk (200) nach einem der Ansprüche 5–7, gekennzeichnet durch eine Vibrationseinrichtung (250), um die Abfangeinrichtung (100) in Vibrationen zu versetzen.
Triebwerk (200) nach einem der Ansprüche 5–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfangeinrichtung (100) gegenüber der Ansaugrichtung (RA) der Luft in dem Lufteinlass, um einen vorbestimmten Neigungswinkel θ geneigt an dem Lufteinlass (210) angebracht ist.
Triebwerk (200) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel θ so gewählt ist, dass die angesaugten Fremdkörper – bei normaler, insbesondere horizontaler Betriebsposition des Triebwerkes – von/an der Abfangeinrichtung (100) in Richtung Erdboden (E) abgelenkt werden.
Triebwerk (200) nach einem der Ansprüche 5–10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfangeinrichtung (100) – in Ansaugrichtung (RA) stromaufwärts gesehen – am Eingang des Lufteinlasses (210) montiert ist.