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Erfindungsgebiet
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Diese Erfindung bezieht sich generell, wie angedeutet, auf einen Flugzeugflügel mit einer elektrothermischen Enteisungs- und/oder Anti-Vereisungsvorrichtung, und spezieller auf einen Flugzeugflügel mit einer Vorflügelklappe und einer elektrothermischen Vorrichtung, um ein einwandfreies Ausfahren der Klappe bei Vereisungsbedingungen zu gewährleisten. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Entfernung von Eis-Aufbau von einem anfälligen Gebiet eines Flugzeugs mittels einer elektrothermischen Vorrichtung.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein Flugzeugflügel ist speziell gestaltet, den notwendigen Auftrieb zu erzeugen, um das Gewicht des Flugzeuges bei gewünschten Geschwindigkeiten und/oder Flughöhen zu tragen. Bei hohen Reisegeschwindigkeiten ist die benötigte Flügelfläche wesentlich kleiner als die bei niedrigen Landegeschwindigkeiten benötigte. Aus diesem Grund ist es allgemein üblich, dass ein Flugzeugflügel eine Vorflügellappe umfasst (oft als eine Kreuger Flap bezeichnet), die sich zwischen einer verstauten Position für hohe Reisegeschwindigkeiten und einer ausgefahrenen Position für langsame Landegeschwindigkeiten bewegt. In der verstauten Position liegt die Vorflügelklappe bündig an der unteren Fläche des Flügels oder bildet einen Teil von ihr. In der ausgefahrenen Position ist die Klappe nach aussen geschwenkt und bildet faktisch eine Verlängerung der konvexen oberen Fläche des Flügels, um so die Flügelfläche zu vergrößern.
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Es ist wichtig, dass die Vorflügelklappe zur richtigen Zeit während des Fluges ausfährt, auch unter kalten Klimabedingungen, wo eine Vereisung unvermeidbar ist. Wenn Eis-Aufbau an einem Teil der Klappe auftritt (wie an einem vorderen Teil, welches der anfälligste Teil für Eis-Aufbau sein kann), kann dies ein einwandfreies Ausfahren der Klappe verhindern. Außerdem ist die Klappe oft aus einer dünnen Verbundwerkstoffstruktur gebaut, wodurch ein solcher Eis-Aufbau zur Zerstörung der Klappe während eines Ausfahrversuches führen könnte.
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US 6,129,314 A offenbart einen Enteiser, der Eis-Aufbau an verschiedenen Oberflächen eines Flugzeugs entfernt, wobei der Enteiser sowohl dynamische Bewegung zum Eisabwurf als auch thermische Energie zum Schmelzen des Eises benutzt. Der Enteiser weist eine Vielzahl von Abwurfzonen auf, die zyklisch betrieben werden.
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US 3,363,859 A befasst sich mit Flugzeug-Flügeln und insbesondere mit ausfahrbaren Vorflügeln an der Vorderkante der Flugzeug-Flügel. Dabei ist ein Rohr vorgesehen, das sich entlang des Flügels erstreckt und in Intervallen perforiert ist, um heiße Luft zum Enteisen der Flügelvorderkante bereitzustellen.
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US 5,114,100 A offenbart ein Anti-Vereisungssystem, bei dem heiße Luft in das Innere eines Vorflügels geströmt wird.
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Gegenüber der
US 6,129,314 A besteht die Aufgabe darin, die Vorrichtung so anzupassen, dass sie ein Ausfahren eines Vorflügels auf effiziente Weise erlaubt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flugzeugflügel nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Entfernung von Eis-Aufbau nach Anspruch 5. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Dabei ist es möglich, dass der Flugzeugflügel speziell geeignet ist, sowohl die Eis-Aufbau über einem vorderen Teil einer beweglichen Klappe, als auch an anderen vereisungsanfälligen Gebieten des Flügels zu verhindern.
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Der Flugzeugflügel, der ein strukturelles Bauteil umfasst, das die Vorflügelverkleidung des Flügels bildet, kann weiterhin eine Klappe umfassen, die sich relativ zu dem strukturellen Bauteil zwischen einer verstauten und einer ausgefahrenen Position bewegt. Die elektrothermische Vorrichtung ist an dem strukturellen Bauteil befestigt (z. B. intern befestigt). Der hintere Teil des strukturellen Bauteils des Flügels ist inwärts gebogen um eine Nut zu bilden, und der vordere Teil der Klappe passt in die Nut und bildet eine Fuge dazwischen. Die elektrothermische Vorrichtung versorgt den hinteren Teil des strukturellen Bauteils unter Vereisungsbedingungen mit Wärme und schützt dadurch die bewegbare Klappe gegen jeden Aufbau von Eis, der ein Ausfahren verhindern würde. Die elektrothermische Vorrichtung kann den Flügel mit Enteisungs- und Anti-Vereisungszonen ausstatten, oder sie kann nur Anti-Vereisungszonen bereitstellen.
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Die Beheizung des hinteren Teils des strukturellen Bauteils wird erreicht durch die Bereitstellung einer Anti-Vereisungszone in der Nutumgebung, die kontinuierlich beheizt wird, um einen das Ausfahren der Klappe hemmenden Eis-Aufbau zu verhindern. Die Anti-Vereisungszone und die Fugengeometrie verhindern, dass Rücklauf (z. B. zurücklaufendes geschmolzenes Eis) auf den unbeheizten hinteren Flächen des Flügels wieder gefriert. Insbesondere wirkt die Nut als eine beheizte Rinne, die die zurücklaufende Flüssigkeit in Richtung Spannweite leitet, zur Emission in den passierenden Luftstrom. Die Fugengeometrie erlaubt es außerdem, Befestigungsbolzen aus der Eis-Aufprallzone heraus zu nehmen; ein signifikanter Vorteil in soweit, als solche Bolzen oft Metallschrauben sind, die unglücklicherweise aufgrund ihrer Wärmespeichercharakteristik doppelt als Eisanker wirken. Weiterhin kann die Fugengeometrie dazu führen, dass eine Annietmutter für die untere Reihe von Befestigungsbolzen überflüssig wird.
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Die elektrothermische Vorrichtung kann auch so gebaut sein, dass sie eine oder mehrere Zonen umfasst, die an die Anti-Vereisungszonen der Nut anschließen, um jede Ingangsetzungsverzögerung auszugleichen. Eine Ingangsetzungsverzögerung ist die Zeit, die ein automatischer Eisfühler benötigt, um auf eine Vereisungssituation zu reagieren und ein ”EIN” Signal zu geben. Eine kurze Verzögerung (z. B. 15 Sekunden) kann zum Beispiel auftreten, wenn die Enteisungs-/Anti-Vereisungsvorrichtung während des Fluges sich im ”AUS”-Modus befand, und das Flugzeug plötzlich in eine Vereisungswolke fliegt. Eine lange Verzögerung (z. B. zwei Minuten) kann auftreten, wenn das automatische Eiserfassungssystem versagt, und der Pilot nicht sofort erkennt, dass sich das Flugzeug in einem Vereisungszustand befindet. In jedem Fall kann eine Ingangsetzungsverzögerung dazu führen, dass sich eine Eiskappe zwischen dem strukturellen Bauteil und dem beweglichen Klappenteil bildet. Wenn die Vereisungsbedingungen verhältnismäßig kalt sind und/oder die Verzögerung relativ lang dauert, könnte die Anti-Vereisungszone der Nut nicht mehr dazu in der Lage sein, die Eiskappe komplett zu schmelzen. Die anschließende(n) Enteisungs- und/oder Anti-Vereisungszone(n) kann/können gleichzeitig oder nach einander aktiviert werden, um relativ warmes Rücklaufwasser für die teilweise geschmolzene Eiskappe bereit zu stellen. Zusätzlich oder alternativ kann die Klappe etwas ausgefahren werden, um die teilweise geschmolzenen Eiskappe zu entfernen, und dann in ihre Verstauposition zurückkehren.
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Wenn das Flugzeug einen großen Flügelpfeilwinkel (z. B. größer als 30°) hat, kann die elektrothermische Vorrichtung ausgebildet sein, um eine primäre Enteisungszone zu bilden, die einen bedeutenden Prozentteil des Flächengebietes des strukturellen Bauteils unterlegt, einschließlich der Spitze des strukturellen Bauteils. Eine obere Enteisungs-”Fang”-Zone kann vorhanden sein, die angeordnet ist und betrieben wird, um das Wiedergefrieren des Rücklaufs auf unbeheizten oberen hinteren Flächen des Flügels zu verhindern. Speziell wenn Rücklauf (z. B. geschmolzenes Eis) von der ersten Enteisungszone in Richtung nach hinten fließt, gefriert es in der Auffangzone wieder und kann von dort durch Aktivierung dieser zweiten Enteisungszone abgeworfen werden.
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Wenn das Flugzeug keinen großen Flügelpfeilwinkel hat, kann die elektrothermische Vorrichtung ausgebildet sein, um einen über die Spannweite reichenden Anti-Vereisungstrennstreifen bereit zu stellen, der nahe der Spitze des strukturellen Bauteils angebracht ist und dieses Gebiet kontinuierlich über Gefriertemperatur hält. Zusätzlich oder alternativ kann die elektrothermische Vorrichtung drei obere Enteisungszonen aufweisen, die unabhängig kontrollierbar sind. Unter bestimmten Bedingungen (z. B. große Anstellwinkel) können die vordersten Enteisungszonen im gleichen Intervall betrieben werden und die hinteren Enteisungszonen können in Intervallen betrieben werden, um das Wiedergefrieren von Rücklauf zu verhindern. Bei anderen Bedingungen (z. B. kleine Anstellwinkel) können die oberen Enteisungszonen in überlappenden Intervallen betrieben werden.
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Zeichnungen
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Die 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Flugzeuges mit Flugzeugflügeln entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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Die 2 und 3 sind perspektivische Nahansichten der Vorderkante eines der Flugzeugflügel mit einer beweglichen Klappe, gezeigt in einer verstauten Position bzw. einer ausgefahrenen Position.
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Die 4 ist eine Querschnittsansicht eines Flugzeugflügels.
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Die 5 ist eine vergrößerter Teilquerschnittansicht eines Flugzeugflügels, der die Schichten der elektrothermischen Enteisungs-/Anti-Vereisungsvorrichtung zeigt.
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Die 6 ist eine Draufsicht auf die Heizelemente der elektrothermischen Enteisungs-/Anti-Vereisungsvorrichtung.
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Die 7 ist eine Querschnittsansicht eines anderen Flugzeugflügels entsprechend der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
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Wie aus den Zeichnungen, zunächst aus 1, hervorgeht, wird ein Flugzeug 10 mit Flugzeugflügeln 12 entsprechend der vorliegenden Erfindung gezeigt. In der dargestellten Ausführungsform hat das Flugzeug 10 einen Pfeilwinkel α der größer als 30° ist, und genauer um die 34° beträgt. Während des Flugs streicht Luft über die Vorderkanten 14 des Flügels 12 in einer Richtung von vorne nach hinten.
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In den 2 und 3 weist jeder Flügel 12 eine starre Klappe 16 auf, die sich zwischen einer verstauten Position und einer ausgefahrenen Position bewegt. In der verstauten Position liegt die Klappe 16 flach an der unteren Oberfläche des Flügels 12 an oder bildet einen Teil davon (2). In der ausgefahrenen Position ist die Klappe 16 nach auswärts geschwenkt, um im Wesentlichen eine Erweiterung der konvexen oberen Fläche des Flügels 12 zu bilden (3). (Klappenpositionen zwischen den dargestellten verstauten/ausgefahren Positionen sind, in der Technik wohl bekannt, ebenfalls möglich). Die Klappe 16 kann eine dünne Verbundwerkstoff-Konstruktion oder jedes andere geeignete Material aufweisen. Für zukünftige Bezugnahme ist zu bemerken, dass die Klappe 16 einen vorderen Teil 18 hat, der anschliessend an die Vorderkante 14 des Flügels 12 angeordnet ist, wenn die die Klappe 6 in der verstauten Position ist (2).
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In 4 weist der Flügel 12 ein strukturelles Bauteil 20 auf, das die Vorflügelverkleidung bildet und ein strukturelles Bauteil 22, das den hinteren Körper des Flügels bildet. Die strukturellen Bauteile 20 und 22 können aus Metall hergestellt sein (z. B. Aluminium), aus einem faserverstärktem Kunststoff (z. B. glasfaserverstärktem Epoxydharz) oder aus jedem anderen geeigneten Material. Die obere hintere Kante des strukturellen Bauteils 20 ist mit einem Befestigungsholm des strukturellen Bauteils 22 durch geeignete Mittel verbunden, wie zum Beispiel durch eine Reihe von Befestigern 24 (z. B. Metall-Flachkopfschrauben). Die Bauteile 20 und 22 sind vorzugsweise so geformt, dass die äußere Fläche des strukturellen Bauteils 20 nahtlos in die äußere Hautfläche des strukturellen Bauteils 22 übergeht.
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Die untere hintere Kante des strukturellen Bauteils 20 ist mit dem unteren Befestigungsholm durch geeignete Mittel verbunden, wie zum Beispiel durch eine Reihe von Befestigern 26 (z. B. Metall-Flachkopfschrauben). Die äußere Fläche des strukturellen Bauteils 20 geht an dieser unteren Befestigungszone nicht nahtlos in die äußere Hautfläche des strukturellen Bauteils 22 über. Stattdessen ist ein hinterer Abschnitt 30 des strukturellen Bauteils 20 einwärts gebogen (d. h. in Richtung der Sehne des Flügels 12), um eine Kontur oder Aussparung zu bilden, die hier auch als Nut 32 bezeichnet wird. Der vordere Abschnitt 18 der Klappe 16 passt in die Nut 32 und bildet eine Fuge dazwischen. Auf diese Weise sind die Anbaubefestiger 26 von dem vorderen Abschnitt 18 abgedeckt, wodurch diese Befestiger (die unerwünscht als Eisanker dienen können) weg von der mit Eis beaufschlagten Zone positioniert sind. Diese Anbauanordnung schließt auch die Notwendigkeit für eine Annietmutter für die untere Reihe der Befestiger 26 aus.
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Der Flügel 12 umfasst in der dargestellten Ausführungsform weiterhin eine elektrothermische Enteisungs-/Anti-Vereisungsvorrichtung 34, die in dem strukturellen Bauteil 20 eingebaut ist. Wie am besten in 5 zu sehen ist, kann die Enteisungs-/Anti-Vereisungsvorrichtung 34 eine äussere elektrisch isolierende Schicht 36 umfassen, eine innere elektrisch isolierende Schicht 38 und eine Vielzahl von Heizelementen 40, die zwischen diesen liegen. Die isolierenden Schichten 36 und 38 können aus elastomerem oder plastischem Material gebildet sein, oder aus faserverstärktem Kunststoff, wie zum Beispiel glasfaser- oder polyesterfaserverstärktem Epoxydharz. Die unterschiedlichen Schichten und Elemente der Enteisungs-/Anti-Vereisungsvorrichtung 34 können verklebt oder auf andere Art als eine einheitliche Struktur zusammengefügt sein, und diese einheitliche Struktur könnte in bestimmten Situationen das strukturelle Bauteil des Flügels umfassen.
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In 6 ist zu sehen, dass die Heizelemente 40 aus leitenden Streifen (z. B. Metall) bestehen, und die gewünschte Heizkraft kann durch die Wahl eines Streifenmaterials mit der entsprechenden Widerstandscharakteristik, durch variierende Streifengrößen und/oder durch die Wahl geeigneter Separation in den Streifen (intra-strip separation) erreicht werden. In jedem Fall sind die Heizelemente 40a bis 40e angeordnet, um verschiedene Zonen 50a bis 50e zu bilden. Die Enteisungs-/Anti-Vereisungsvorrichtung 34 umfasst auch Heizelemente 42, die gurtartig abgeteilte Streifenzonen 52 definieren, angeordnet an den Innen- und Außenkanten des Flügels 12.
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Obwohl in dem gezeigten Ausführungsbeispiel jede Zone 50/52 von einem einzigen Heizelement 40/42 gebildet wird, sind mehrere Heizelemente innerhalb von Zonen bei der vorliegenden Erfindung sicherlich möglich und angedacht. In jedem Fall sind die Heizelemente 40/42 einzeln steuer- bzw. regelbar, wodurch sie zu verschiedenen Zeiten aktiviert und deaktiviert werden können.
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In 4 stellt die Enteisungs-/Anti-Vereisungsvorrichtung 34 für die Vorderkante 14 des Flugzeugflügels 12 die Enteisungszonen 50a, 50b, 50c und 50d und die Anti-Vereisungszone 50e bereit. Bei Vereisungsbedingungen werden sofort die Enteisungszonen 50a, 50b, 50c und 50d aktiviert, um akkumuliertes Eis von den aufliegenden Abschnitten des strukturellen Bauteils 20 zu entfernen. Die Anti-Vereisungszone 50e ist bei Vereisungsbedingungen kontinuierlich aktiviert, um die Eis-Aufbau an dem aufliegenden Abschnitt des strukturellen Bauteils 20 zu verhindern. Die gurtartig abgeteilten Streifenzonen 52 (nicht gezeigt in 4) sind ebenfalls Anti-Vereisungszonen, die bei Vereisungsbedingungen kontinuierlich aktiviert sind.
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Die Enteisungszone 50a (Heizelement 40a) unterlegt einen großen prozentualen Anteil der Oberfläche des strukturellen Bauteils 20 und erstreckt sich über und um dessen Spitze. Die Enteisungszone 50b (Heizelement 40b) unterlegt den Flächenabschnitt, der sich dem oberen Umfang der Enteisungszone 50a zu dem Befestigungsholm des strukturellen Bauteils 22 erstreckt. Die Enteisungszone 50c (Heizelement 40c) unterlegt den Flächenabschnitt, der sich vom unteren Umfang der Enteisungszone 50a bis ca. 1 inch vor die Nut 32b erstreckt. Die Enteisungszone 50d (Heizelement 40d) erstreckt sich von der Enteisungszone 50c bis genau vor die Nut 32. Die Anti-Vereisungszone 50e (Heizelement 40e) erstreckt sich von der Enteisungszone 50d entlang der Nut 32 (und dadurch teilweise flächengleich mit dem verstauten Klappenteil 18) und zu der unteren hinteren Kante des strukturellen Bauteils 20.
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Die Enteisungszone 50a ist eine primäre Enteisungszone, die intermittierend aktiviert wird, um angesammeltes Eis abzustoßen. Bei Eiskanaltests war für den Flugzeugflügel 12 der vorliegenden Erfindung ein, über die Spannweite abgeteilter Anti-Vereisungsstreifen nahe der Kante des Flügels (der diesen Bereich konstant über Gefriertemperatur hält) nicht notwendig. Die Energie die für den über die Spannweite abgeteilten Streifen genutzt wird, kann so gespart werden, um die Energie, die für die Anti-Vereisungszone 50e benötigt wird, zu kompensieren. (FAA Regeln/Leitlinien verlangen nicht, dass Flugzeuge mit Pfeilwinkeln von größer als 30° einen über die Spannweite abgeteilten Anti-Vereisungsstreifen nutzen und, wie oben erwähnt, der Pfeilwinkel α für das Flugzeug 10 ist ungefähr 34°).
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Die Enteisungszone 50b wird als Auffangzone genutzt, um das Wiedergefrieren von Rückfluss an der unbeheizten, oberen hinteren Fläche des Flügels 12 zu verhindern. Speziell darf Rückfluss (d. h. geschmolzenes Eis von der primären Enteisungszone 50a) strategisch in dieser Zone wieder gefrieren, und dann wird die Enteisungszone 50b aktiviert, um die Schicht des wieder gefrorenen Eises abzuwerfen. Diese Zone 50b arbeitet in einem Arbeitszyklus mit geringer Last, basierend auf der Menge des wieder gefrorenen Rückflusses. Zum Beispiel könnte die Zone 50b bei +4°F so getaktet sein, dass sie einmal pro vier Betätigungen der primären Enteisungszone 50a betätigt wird.
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Die unteren Enteisungszonen 50c und 50d können intermittierend mit der primären Enteisungszone 50a aktiviert werden, und bilden daher eine Erweiterung dieser Zone während der Enteisungsoperationen im normalen Flug. Jedoch können sie unabhängig von der primären Enteisungszone 50a und von jeder anderen aktiviert werden, wenn gegenläufige Intervalle zu besserer Eisentfernung und/oder effizienterem Energieverbrauch führen. Wie unten erklärt ist, ist eine unabhängige Aktivierung der Enteisungszonen 50c und 50d speziell vorgesehen, um Ingangsetzungsverzögerungen zu kompensieren.
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Die Anti-Vereisungszone 50e ist unter Vereisungsbedingungen kontinuierlich aktiviert, um eine Eis-Aufbau zu verhindern, die ein Ausfahren der beweglichen Klappe 16 im Flug behindern würde. Diese Anti-Vereisungszone 50e, in Kombination mit der Fuge zwischen dem Klappenteil 16 und der Nut 32, kontrolliert auch Rücklaufwege, indem sie ein Wiedergefrieren in unerwünschten Abschnitten verhindert. Speziell wärmt die Anti-Vereisungszone 50e die Nut 32, um eine beheizte Rinne zu definieren, die die Rücklaufflüssigkeit in Spannweitenrichtung leitet, zur Abgabe in den vorbeiziehenden Luftstrom. Dies trifft speziell bei Flugzeugen mit großen Pfeilwinkeln zu (d. h. größer als 30°), da solche Pfeilwinkel einen Flüssigkeitsfluss in Richtung der Spannweite fördern.
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Wir oben angedeutet wurde, sind die Enteisungszonen 50c und 50d vorzugsweise vorgesehen, um Ingangsetzungsverzögerungen zu kompensieren. Die Ingangsetzungsverzögerung kann zu einer Eiskappe zwischen dem strukturellen Bauteil 20 und dem beweglichen Klappenabschnitt 18 führen. Auf Ingangsetzung der Enteisungs-/Anti-Vereisungsvorrichtung 34 nach einer solchen Verzögerung, wird die Anti-Vereisungszone 50e aktiviert, um das nahe der Nut 32 und/oder des Klappenabschnitts 18 liegende Eis zu schmelzen. Mit einer kurzen Verzögerung (z. B. 15 Sekunden) und relativ warmen Vereisungsbedingungen, kann die Anti-Vereisungszone 50e fähig sein, die Eiskappe nach der Aktivierung durchzuschmelzen. Jedoch mag dies bei kälteren Bedingungen (+4°F oder niedrigeren Temperaturen) oder längeren Verzögerungen nicht möglich sein. Stattdessen wird die Anti-Vereisungszone 50e nur das Eis, das an das strukturelle Bauteil 20 grenzt, wegschmelzen und dabei eine hohle Grube unter der Eiskappe bilden. Wenn sich die hohle Grube mit Luft füllt, die ein schlechtes Wärmeleitmedium ist, wird das weitere Schmelzen der Eiskappe schwieriger.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Enteisungszonen 50c und 50d aktiviert, um warmes Rücklaufwasser zu bilden, das in die hohle Grube unter der Eiskappe fließt und dadurch das weitere Schmelzen erleichtert. Mit einer kurzen Verzögerung (z. B. 15 Sekunden) wird die Enteisungszone aktiviert und dadurch Eis, das sich in dem entsprechenden Abschnitt während der Verzögerung gebildet hat, geschmolzen, und das entstehende Wasser erwärmt. Dieses relativ warme Wasser fliesst nach hinten in die hohle Grube und schmilzt weiter die Eiskappe. Bei einer langen Verzögerung (z. B. zwei Minuten) und einer großen Eiskappe wird die Enteisungszone 50d aktiviert, entweder gleichzeitig mit der Enteisungszone 50c oder danach folgend, um mehr wärmendes Wasser zum weiteren Abschmelzen der Eiskappe zu bilden. Wenn normale Enteisungsoperationen Haltezeiten beinhalten, in denen die anderen Enteisungszonen nicht angeschaltet sind, können diese Haltezeiten genutzt werden, um die Zonen 50c und 50d an- und auszutakten, so dass insgesamt keine Leistungszunahme erfolgt. Zusätzlich oder alternativ kann der Abschnitt, der von den Enteisungszonen 50c und 50d abgedeckt ist, in drei oder mehr Zonen eingeteilt und sequentiell aktiviert werden, um eine Anpassung an Leistungsanforderungen vorzunehmen.
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In jedem Fall sind die Heizelemente 42 in den gurtartig abgeteilten Streifenzonen 52 (4) ausgeschaltet (oder werden nicht direkt nach einer Ingangsetzungsverzögerung eingeschaltet) um Eis in diesen Innen/Außen-Bordabschnitten zu erhalten. Wenn Eis in den gurtartigen Zonen 52 geschmolzen wird, kann das Rückflusswasser dazu tendieren in Spannweitenrichtung in den Luftstrom zu fließen, ohne die das Ausfahren verhindernde Eiskappe genügend zu wärmen. Durch anfängliches Nichtbeheizen der gurtartig abgeteilten Streifenabschnitte wird ein Eisdamm gebildet, der das sofortige Weglaufen des warmen Rücklaufwassers verhindert.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Klappe 16 selbst genutzt werden, um Eis vom Flugzeugflügel 12 abzuwerfen. Speziell wird die Anti-Vereisungszone 150e genutzt, um die haftende Schicht zwischen der Eiskappe und der Vorflügelverkleidung zu schmelzen und dadurch die Eiskappe einigermaßen zu ”lösen”. Die Klappe 16 kann gerade genug ausgefahren werden, um das Eis vom Flügel 12 weg zu brechen, und dann in ihre verstaute Lage zurückgefahren werden.
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Nachdem alle Ingangsetzungsverzögerungen behandelt wurden und jedes das Ausfahren behindernde Eis vom Flügel 12 entfernt wurde, kann die Enteisungs-/Anti-Vereisungsvorrichtung 34 zum Normalbetrieb für Vereisungsbedingungen zurückkehren (oder damit beginnen).
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An diesem Punkt sei bemerkt, dass die elektrothermische Vorrichtung 34 stattdessen ausschließlich mit Anti-Vereisungszonen ausgelegt sein oder betrieben werden kann. Speziell die Zonen 50a, 50b, 50c und 50d würden kontinuierlich (eher als intermittierend) betrieben, um die Bildung von Eis an den aufliegenden Breichen des strukturellen Bauteils 20 zu verhindern. In diesem Fall könnten die Zonen 50a und 50b in einer Zone zusammengefasst werden, da gegenläufige oder unterschiedliche Intervalle bedeutungslos werden. Die Zonen 50c und 50d könnten unabhängige Zonen bleiben, so dass sie separat aktiviert werden können um Ingangsetzungsverzögerungen der Anti-Vereisungsvorrichtung 34 zu behandeln.
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Die 7 zeigt einen anderen Flugzeugflügel 112 entsprechend der vorliegenden Erfindung. Der Flügel 112 ist in vielem dem Flügel 12 ähnlich, wodurch ähnliche Bezugszeichen (mit einer ”1” als Präfix oder einer hinzuaddierten ”100”) zur Bezeichnung gleicher Teile benutzt werden. Die Zoneneinteilung des Flügels 112 ist jedoch unterschiedlich zur Zoneneinteilung des Flügels 12. Speziell umfasst der Flügel 112 eine Anti-Vereisungszone 150a, drei obere Enteisungszonen 150b, 150c und 150d, drei untere Enteisungszonen 150e, 150f und 150g und eine untere Anti-Vereisungszone 150h. Die Anti-Vereisungszone 150a ist ein über die Spannweite abgeteilter Streifen, aufgelegt nahe dem Scheitel der Tragfläche, welcher diesen Abschnitt kontinuierlich über Gefriertemperatur hält. So kann die Enteisungs-/Anti-Vereisungsvorrichtung 34 an einem Flugzeug genutzt werden, an dem ein die Spannweite unterteilender Streifen notwendig (z. B. sein Pfeilwinkel ist kleiner als 30°) oder aus anderem Grund wünschenswert ist.
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Die Enteisungszonen 150b, 150c und 150d sind drei gleich breite Zonen, die sich folgerichtig von dem oberen Umfang des über die Spannweite abgeteilten Streifens 150a zur hinteren Kante der Strömungskantenstruktur 20 erstrecken. Wenn das Flugzeug mit hohem Anstellwinkel fliegt (z. B. größer als 5°), können die Zonen 150b und 150c gemeinsam aktiviert werden, um effektiv Eis abzuwerfen, und die hinterste Zone 150d kann als Fangzone für wieder gefrierenden Rückfluss genutzt werden, wie die Zone 50b beim Flügel 12. Bei einem niedrigen Anstellwinkel (z. B. 5° oder weniger) jedoch kann der vordere Teil der Zone 150d mit etwas Eis beaufschlagt sein, welches verhindert, dass Eis von den Zonen 150b und 150c abgeworfen wird. Um den Energiebedarf zu vermeiden, der nötig ist, wenn alle drei oberen Enteisungszonen zusammen aktiviert werden, kann ein überlappender Zyklus eingesetzt werden. Zum Beispiel könnten bei +4°F die Zonen 150b und 150c in einem gewissen Intervall eingeschaltet werden, und dann sofort auf dieses Intervall folgend könnten die Zonen 150c und 150d eingeschaltet werden, um effektiv und effizient Eis von der oberen Fläche des Flügels 112 abzuwerfen.
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Die unteren Enteisungszonen 150e, 150f und 150g und die untere Anti-Vereisungszone 150h können im Wesentlichen in der gleichen Weise betrieben werden, wie die entsprechenden Zonen (oder der untere Teil der Zone 50a) beim Flügel 12.
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Es ist erkennbar, dass die vorliegende Erfindung einen Flugzeugflügel vorstellt, der speziell dafür geeignet ist, Eis-Aufbau über einem vorderen Teil einer beweglichen Klappe ebenso wie an anderen für Eis-Aufbau anfälligen Bereichen zu verhindern.