DE102005013824A1 - Versorgungssystem für ein Luftfahrzeug - Google Patents
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Abstract
In heitigen Luftfahrzeugen werden größere Mengen an Frischwasser mitgeführt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Versorgungssystem angegeben, welches eine Dampferzeugereinheit umfasst. Die Dampferzeugereinheit wird mit Wasserstoff und Sauerstoff versorgt und erzeugt heißen Wasserdampf, welcher zur Energieversorgung und zur Wasserversorgung eingesetzt werden kann. Hierdurch kann eine Versorgungsredundanz bereitgestellt und das Abfluggewicht kann reduziert werden.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft Versorgungssysteme für Luftfahrzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Versorgungssystem für ein Luftfahrzeug, die Verwendung eines Versorgungssystems in einem Luftfahrzeug, ein Verfahren zum Versorgen eines Luftfahrzeugs und ein Luftfahrzeug, umfassend ein entsprechendes Versorgungssystem.
- In heutigen Luftfahrzeugen, insbesondere in großen Flugzeugen oder in Flugzeugen mit einer hohen Passagieranzahl, müssen größere Wassermengen mitgeführt werden, um die verschiedenen Systeme, die während des Fluges Wasser benötigen, zu versorgen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um die Bordküchen, die Toiletten, die Handwaschbecken und die Duschen. Die Wassermengen führen zu einem höheren Gewicht des Flugzeuges, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Flugzeuges verringert wird.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Versorgungssystem für ein Luftfahrzeug bereitzustellen, durch welches die mitzuführende Wassermenge reduziert wird.
- Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die obige Aufgabe mittels eines Versorgungssystems für ein Luftfahrzeug gelöst, das Versorgungssystem umfassend eine Dampferzeugereinheit, wobei die Dampferzeugereinheit zur Erzeugung von Wasserdampf aus Wasserstoff und Sauerstoff ausgeführt ist und wobei der Wasserdampf zur Wasserversorgung oder zum Antrieb des Luftfahrzeugs verwendbar ist. Bei dem Sauerstoff kann es sich beispielsweise auch um Sauerstoff handeln, der in „normaler" Luft enthalten ist.
- Durch die Ausgestaltung des Versorgungssystems mit einer Dampferzeugereinheit wird eine effiziente Versorgung für das Luftfahrzeug mit einer hohen Leistungsdichte bereitgestellt, so dass eine solche Einheit insbesondere in Bereichen, in denen ein geringes Aggregatgewicht, eine hohe Wirtschaftlichkeit oder ein schnelles Ansprechverhalten gefordert sind, eingesetzt werden kann. Der H2/O2-Dampferzeuger weist einen hohen Wirkungsgrad auf und kann innerhalb weniger Sekunden gestartet werden. Mit relativ kleinen und leichten Aggregaten können sehr hohe Dampfleistungen generiert werden.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Versorgungssystem weiterhin eine Zuführungseinheit, welche zur Zuführung von Wasserstoff und Sauerstoff an die Dampferzeugereinheit ausgeführt ist. Somit ist eine stets ausreichende Versorgung der Dampferzeugereinheit mit entsprechenden Rohstoffen gewährleistet.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Versorgungssystem weiterhin einen Energiewandler, wobei der Energiewandler zur Umwandlung einer in dem von der Dampferzeugereinheit erzeugten Wasserdampf gespeicherten Energie in zumindest eine Energieform ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus pneumatischer Energie, elektrischer Energie, hydraulischer Energie, mechanischer Energie, Energie für eine Wärmepumpe, thermischer Energie, Antriebsenergie für einen Flugmotor und Vortriebsenergie für das Luftfahrzeug ausgeführt ist.
- Durch den Einsatz eines Energiewandlers kann der in der Dampferzeugereinheit erzeugte heiße Wasserdampf zur Erzeugung anderer Energieformen eingesetzt werden. Beispielsweise kann der Energiewandler in Form einer Dampfturbine ausgeführt sein, welche durch den Wasserdampf angetrieben wird und beispielsweise elektrische oder mechanische Energie erzeugt. Weiterhin ist es möglich, die Energie des Wasserdampfs direkt für den Vortrieb für das Luftfahrzeug einzusetzen oder indirekt für den Vortrieb einzusetzen, indem sie zum Antreiben eines Flugmotors oder eines Antriebs zum Erzeugen eines Vortriebs für das Luftfahrzeug verwendet wird.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Versorgungssystem weiterhin eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung einer Energieerzeugung oder einer Versorgung der Dampferzeugereinheit, wobei die Steuerungseinheit weiterhin zum bedarfsmäßigen Zuschalten des Versorgungssystems zur Bereitstellung von Antriebsenergie für den Flugmotor oder von Vortriebsenergie für das Luftfahrzeug ausgeführt ist.
- Somit kann das Versorgungssystem bei Bedarf gezielt aktiviert werden bzw. zugeschaltet werden, um beispielsweise zusätzliche Vortriebsleistung für den Startvorgang des Luftfahrzeugs bereitzustellen oder, z.B. während eines Triebwerksausfalls, eine Vortriebs-Notfallreserve für den Startvorgang bereitzustellen. Hierdurch wird die Sicherheit des Luftfahrzeugs weiterhin erhöht und die Motoren können während dem Startvorgang entlastet werden. Dies kann zu einer erhöhten Sicherheit während der Startphase führen. Weiterhin kann sich hierdurch die Lebensdauer des Triebwerks erhöhen.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Versorgungssystem eine Wassereinheit mit einem Wasserabscheider, wobei der Wasserabscheider zum Abscheiden von Wasser aus dem Wasserdampf der Dampferzeugereinheit ausgeführt ist.
- Durch den Wasserabscheider wird eine schnelle und effektive Wassergewinnung aus dem Wasserdampf bereitgestellt, wodurch gewährleistet ist, dass für den Bordbetrieb stets ausreichend Wasser zur Verfügung steht.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Wassereinheit einen Wasserzwischenspeicher zur Zwischenspeicherung von Wasser auf.
- Hierdurch wird gewährleistet, dass auch bei erhöhtem Wasserbedarf keine Wasserunterversorgung auftreten kann, da stets ausreichend Frischwasser zwischengepuffert ist, um evtl. auftretende Bedarfsspitzen auszugleichen.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Versorgungssystem eine Brennstoffzelle zur Versorgung des Energiewandlers mit Wasserdampf oder zur Erzeugung von elektrischer Energie oder Vortriebsenergie (beispielsweise über eine nachgeschaltete Energieumwandlung).
- Beispielsweise kann die Brennstoffzelle oder das Brennstoffzellensystem der Dampferzeugereinheit nebengeordnet sein und diese bei der Wasserdampferzeugung oder bei der Bereitstellung von Energie an die Triebwerke oder die elektrischen Verbraucher an Bord des Luftfahrzeugs unterstützen. Somit ist eine Redundanz in der Versorgung des Luftfahrzeugs bereitgestellt, welche die Systemsicherheit weiterhin erhöht und eine stets ausreichende und bedarfsgerechte Energie- und Wasserversorgung bereitstellen kann.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Zuführungseinheit zumindest eine Wasserstofferzeugungseinheit zur Erzeugung von Wasserstoff oder eine Sauerstofferzeugungseinheit zur Erzeugung von Sauerstoff auf.
- Somit ist es möglich, die an die Dampferzeugereinheit gelieferten Rohstoffe (Wasserstoff, Sauerstoff) zumindest teilweise direkt an Bord des Luftfahrzeuges zu erzeugen. Bei der Wasserstofferzeugungseinheit kann es sich beispielsweise um einen Reformer handeln, welcher mit Kerosin oder anderen Treibstoffen gespeist wird. Bei der Sauerstofferzeugungseinheit kann es sich beispielsweise um ein On-Board Oxygen Generating System (OBOGS) handeln.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Zuführungseinheit zur Zuführung von Sauerstoff aus einer Umgebungsluft oder aus einem Sauerstoffspeicher ausgeführt. Weiterhin ist die Zuführungseinheit zur Zuführung von Wasserstoff aus einem Wasserstoffspeicher ausgeführt. Bei dem Wasserstoffspeicher kann es sich im Falle von wasserstoffbetriebenen Triebwerken beispielsweise um einen Wasserstoffspeicher handeln, welcher auch den zur Versorgung von Triebwerken benötigten Wasserstoff liefert. Ein zusätzlicher Wasserstoffspeicher ist somit nicht erforderlich. Bei dem Sauerstoffspeicher kann es sich beispielsweise um eine Sauerstoffdruckgasflasche (diese könnte z.B. auch zum Sauerstoffsystem des Flugzeuges gehören) handeln, welche vom Wartungspersonal schnell und einfach ausgetauscht werden kann.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Versorgungssystem weiterhin einen Mischer zur Regelung einer Menge an der Dampferzeugereinheit zugeführten Kühlluft oder zugeführtem Wasser.
- Durch die Bereitstellung eines Mischers kann beispielsweise die Dampftemperatur oder die Dampfmenge entsprechend eingestellt werden.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines entsprechenden Versorgungssystems in einem Luftfahrzeug zur Wassererzeugung angegeben.
- Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Dampferzeugereinheit zur Gewinnung von Frischwasser an Bord eines Luftfahrzeugs einzusetzen, so dass sich die Gesamtmenge an mitzuführendem Frischwasser signifikant verringert.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines entsprechenden Versorgungssystems in einem Luftfahrzeug zur Erzeugung von Antriebsenergie für das Luftfahrzeug angegeben.
- Somit ist es möglich, Energie für den Flugzeugantrieb mit hohem Wirkungsgrad direkt aus Wasserstoff und Sauerstoff zu gewinnen.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Versorgen eines Luftfahrzeugs mit Wasser angegeben. Das Verfahren umfasst hierbei ein Erzeugen von Wasserdampf aus Wasserstoff und Sauerstoff in der Dampferzeugereinheit und ein Abscheiden von Wasser aus dem Wasserdampf der Dampferzeugereinheit in einer Wassereinheit.
- Weiterhin kann das Verfahren, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, ein Antreiben des Luftfahrzeugs mit dem in der Dampferzeugereinheit erzeugten Wasserdampf umfassen. Der Dampf kann hierbei direkt durch das Triebwerk ausgestoßen werden, um somit Vorschub zu erzeugen oder indirekt zum Antrieb eines Flugzeugmotors verwendet werden, um somit indirekt Vorschub zu erzeugen.
- Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Luftfahrzeug angegeben, welches ein entsprechendes Versorgungssystem aufweist.
- Im Folgenden werden mit Verweis auf
1 bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. -
1 zeigt ein Blockschaltbild zur Darstellung einer Systemarchitektur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
1 zeigt ein Blockschaltbild, welches die Wirkungsweise eines Versorgungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung repräsentiert. Wie in1 zu erkennen, weist das Versorgungssystem im Wesentlichen eine Zuführungseinheit101 bis108 , eine Dampferzeugereinheit109 und einen Energiewandler116 auf. Die Zuführungseinheit101 bis108 umfasst hierbei eine Außenluftzufuhr101 , einen Sauerstoffspeicher102 und eine Sauerstoffanreicherung103 , welche jeweils über Leitungen105 ,106 ,107 an den Dampferzeuger109 angeschlossen sind. - Die Sauerstoffanreicherungseinrichtung
103 kann beispielsweise in Form eines On-Board Oxygen Generating Systems (OBOGS) ausgeführt sein, welches während dem Flug Sauerstoff erzeugt. Weiterhin kann eine Pumpe130 vorgesehen sein, welche beispielsweise die Außenluft von der Außenluftzufuhr101 verdichtet, bevor sie dem Dampferzeuger109 zugeführt wird. Die Pumpe130 kann natürlich auch an einer anderen Stelle der Leitungen105 bis107 installiert sein. Es können auch mehrere Pumpen130 vorgesehen sein, um beispielsweise eine Redundanz oder erhöhte Flexibilität zu erreichen. - Weiterhin können Ventile
123 vorgesehen sein, welche den Zufluss an Außenluft, Sauerstoff aus dem Sauerstoffspeicher102 oder an angereichertem Sauerstoff aus der Sauerstoffanreicherung oder Sauerstoffgenerierung103 regeln. Die Ventile123 sind hierbei beispielsweise direkt am Ausgang der Einheiten101 bis103 angebracht (nicht dargestellt in1 ). Weiterhin kann beispielsweise ein Dreiwegeventil123 vorgesehen sein, welches an einem Verbindungspunkt der Leitungen105 bis107 angebracht ist, und den Durchfluss bzw. das Mischungsverhältnis entsprechend regelt. - Es ist zu beachten, dass die Sauerstoffliefereinheiten
101 bis103 in jeder beliebigen Kombination vorgesehen sein können. Beispielsweise kann es in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass lediglich ein Sauerstoffspeicher in Form von Druckgasflaschen vorgesehen ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass der Sauerstoffspeicher102 durch eine Sauerstoffanreicherung103 ergänzt wird. Hierdurch ist eine Redundanz gewährleistet, welche die Systemsicherheit erhöht und Ressourcen spart. - Weiterhin weist die Zuführungseinheit einen Wasserstoffgenerator zur Erzeugung von Wasserstoff oder einen Wasserstoffspeicher
104 auf. Beide Systeme können auch nebeneinander eingesetzt werden. Bei dem Wasserstoffspeicher kann es sich beispielsweise um eine Wasserstoffdruckgasflasche handeln oder aber auch um einen Wasserstofftank, welcher auch zur Versorgung von Flugzeugmotoren eingesetzt wird. Die Anlage zur Wasserstoffgenerierung kann beispielsweise in Form eines Reformers ausgeführt sein, welche Wasserstoffgas aus Kerosin erzeugt. Es sind aber auch andere Wasserstofferzeugungseinheiten möglich. - Weiterhin kann in der Leitung
108 , welche den Wasserstoff der Dampferzeugereinheit109 zuführt, ein Ventil122 angebracht sein, welches extern geregelt werden kann. - Die Dampferzeugereinheit
109 wird mit Wasserstoffgas und Sauerstoffgas beliefert und erzeugt daraus heißen Wasserdampf. Der Wasserdampf kann dann über Leitung113 und Regelventil126 einem Energiewandler116 zugeführt werden, welcher die in dem Wasserdampf gespeicherte Energie zumindest teilweise in eine andere Energieform umwandelt. Hierfür kann eine Dampfturbine vorgesehen sein, welche beispielsweise Energie an elektrische, hydraulische, mechanische oder pneumatische Systeme abgibt. Weiterhin kann der vom Dampferzeuger109 erzeugte Dampf beispielsweise auch zur Klimatisierung oder zur Befeuchtung der Flugzeugkabine oder anderen Einrichtungen verwendet werden. - Der Dampferzeuger
109 kann weiterhin über Leitung111 und Regelventil124 an einen Energieverbraucher oder an ein Vortriebssystem115 angeschlossen sein, um beispielsweise direkten Vortrieb für das Luftfahrzeug zu erzeugen. - Weiterhin kann das Versorgungssystem ein Brennstoffzellensystem
110 aufweisen, welches elektrische Energie, Wasser und Wärme erzeugt. Das vom Brennstoffzellensystem110 erzeugte Wasser kann in Form von heißem Wasserdampf über Ventil127 und Leitung114 an den Energiewandler116 abgegeben werden, um den Dampferzeuger entsprechend zu unterstützen, zu ergänzen oder zu ersetzen. - Weiterhin kann das Brennstoffzellensystem
110 über Regelventil125 und Leitung112 an einen Energieverbraucher oder an ein Vortriebssystem115 angeschlossen sein. Hierbei ist es möglich, dass dem Vortriebssystem115 Wasserdampf geliefert wird. Weiterhin kann dem Energieverbraucher oder dem Vortriebssystem115 Strom aus dem Brennstoffzellensystem110 bereitgestellt werden. - Weiterhin kann eine Steuerungseinrichtung
129 vorgesehen sein, welche die Regelventile122 bis128 und Mischer132 oder aber auch den Dampferzeuger109 oder das Brennstoffzellensystem110 steuert oder regelt. Die Steuerungseinrichtung kann zur Steuerung der in der Dampferzeugereinheit oder in der Brennstoffzelle109 ,110 erzeugten Leistung eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Versorgung der Dampferzeugereinheit109 mit Sauerstoff und Wasserstoff geregelt werden. Weiterhin kann die Steuerungseinheit129 regeln, welche Verbraucher an den Dampferzeuger109 oder das Brennstoffzellensystem110 angeschlossen werden. So kann die Steuerungseinheit beispielsweise zum bedarfsmäßigen Zuschalten des Versorgungssystems zur Bereitstellung von Antriebsenergie für den Flugmotor oder von Vortriebsenergie für das Luftfahrzeug ausgeführt sein. - Der Energiewandler
116 ist über Leitung117 und Regelung128 , bei der es sich beispielsweise um ein Ventil oder um einen Schalter handeln kann, mit den Energieverbrauchern, den Systemen und dem Vortriebssystem115 verbunden. - Um das Wasser aus dem Heißdampf hinter dem H2/O2-Dampferzeuger zu gewinnen, kann neben oder zusätzlich zu der Dampfturbine
116 eine Drossel, ein Kühler oder dergleichen in Kombination mit einem Wasserabscheider118 verwendet werden. Die dabei entstehenden Abgase können über Leitung119 abgeführt werden. Weiterhin kann ein Wasserzwischenspeicher120 zur Zwischenspeicherung von Wasser vorgesehen sein, welcher über Leitung131 mit entsprechenden Wasserverbrauchern121 verbunden ist. Wird das Wasser als Trinkwasser verwendet, so können dem Wasser ggf. noch Mineralien zugeführt werden. - Es kann auch ein Mischer
132 vorgesehen sein, welcher beispielsweise ein Regelventil umfasst, und welcher der Dampferzeugereinheit109 neben Außenluft auch Wasser aus einem Wassertank133 zuführen kann. Hierdurch kann beispielsweise die Temperatur oder die Menge des erzeugten Wasserdampfs geregelt werden. - Die Ventile
122 bis128 und der Mischer132 sind mit der Steuer- oder Regeleinheit129 verbunden und können einzeln angesteuert werden. Die Ansteuerung der Ventile122 bis128 , des Mischers132 , das Dampferzeugers109 und des Brennstoffzellensystems110 kann über entsprechende Leitungen oder drahtlos erfolgen. - Der Wasserstoff/Sauerstoff-Dampferzeuger
109 kann aus einem System bestehen, in dem Wasserstoff und Sauerstoff (oder Luft) kontrolliert miteinander zu Wasserdampf reagieren können. Mit der anschließenden Zugabe von Wasser kann die Dampftemperatur zwischen beispielsweise 200°C und 3300°C eingestellt werden. Außerdem kann dem heißen Dampf Luft zur Kühlung beigemischt werden. - Der Dampferzeuger
109 weist einen hohen Wirkungsgrad auf und kann innerhalb weniger Sekunden gestartet werden. Somit können mit kleinen und leichten Aggregaten sehr hohe Dampfleistungen generiert werden. Als Nebenprodukt entsteht Wasserdampf, der zu Wasser kondensiert werden kann. Bei einem thermischen Wirkungsgrad von 95 % kann eine Dampftemperatur in einem großen Temperaturbereich innerhalb von Sekunden eingestellt werden. - Zusätzlich kann in die heißen Verbrennungsgase Wasser eingespritzt werden, das verdampft und eine gezielte Einstellung der Zustandsparameter des reinen Wasserdampfes gestattet. Damit lassen sich innerhalb kürzester Zeit die Dampfparameter einstellen. Die Vorteile dieses Heißdampferzeugers liegen beispielsweise in der hohen Reinheit, den kurzen Ansprechzeiten, den Regelmöglichkeiten der Zustandsparameter und den kleinen geometrischen Abmessungen.
- Statt reinem Sauerstoff kann auch Luft oder ein Gemisch aus Luft und Sauerstoff verwendet werden. Der Wasserdampf, welcher in dem Dampferzeuger oder in dem Brennstoffzellensystem
109 ,110 erzeugt wird, kann für den Antrieb einer Dampfturbine verwendet werden, welche wiederum zum Erzeugen einer gewünschten Energieform genutzt werden kann. Insbesondere können pneumatische Energiesysteme, elektrische Energiesysteme, hydraulische Energiesysteme, mechanische Energiesysteme, Wärmepumpenenergiesysteme und thermische Energiesysteme (wie beispielsweise Beheizungssysteme) versorgt werden. - Vorteilhafterweise wird bei diesem Prozess neben Energie auch Wasser erzeugt, welches in den Flugzeugsystemen verwendet werden kann. Dadurch muss während des Fluges weniger Wasser mitgeführt werden, da das Wasser während des Fluges kontinuierlich oder bei Bedarf erzeugt werden kann. Dies wirkt sich positiv auf das Abfluggewicht des Flugzeuges aus. Wenn Luft für diesen Prozess verwendet wird, kann beispielsweise nur der Wasserstoff und das zusätzliche Systemgewicht mitgeführt werden. Somit können bis zu mehreren 100 kg eingespart werden. Das Flugzeug kann hierdurch wirtschaftlicher betrieben werden, außerdem kann gleichzeitig die erzeugte mechanische Energie für eines der in
1 dargestellten Energiesysteme genutzt werden, um so die Effizienz des Gesamtsystems zu erhöhen. Auch ein Erzeugen eines Vortriebs für das Luftfahrzeug mit Hilfe dieser Energie ist möglich. - Insbesondere aufgrund der hohen Leistungsdichte eignet sich das Versorgungssystem auch zur kurzzeitigen oder längerfristigen Bereitstellung von Leistungsreserven. Beispielsweise kann Energie an die Flugzeugtriebwerke abgegeben werden. Auch ist es möglich, dass während der Startphase, in der ein Flugzeug mehr Leistung als während des Reisefluges benötigt, das Versorgungssystem kurzzeitig zur Erzeugung einer Leistung zur Unterstützung der Triebwerke verwendet wird. Dies kann beispielsweise im Fall eines Triebwerksausfalls geschehen oder in Form einer ständigen Unterstützung während des Startvorgangs. Die Leistung kann hierbei direkt in Form einer Vortriebsleistung oder in einer Leistungsform, die in das Triebwerk eingebracht werden kann, bereitgestellt werden. Auch ist eine Kombination mit anderen Flugzeugsystemen möglich.
- Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung und dem erfindungsgemäßen Prinzip auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungsformen Gebrauch macht.
- Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Claims (15)
- Versorgungssystem für ein Luftfahrzeug, das Versorgungssystem umfassend: eine Dampferzeugereinheit (
109 ); wobei die Dampferzeugereinheit (109 ) zur Erzeugung von Wasserdampf aus Wasserstoff und Sauerstoff ausgeführt ist; und wobei der Wasserdampf zur Wasserversorgung oder zum Antrieb des Luftfahrzeugs verwendbar ist. - Versorgungssystem nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Zuführungseinheit (
101 –108 ); wobei die Zuführungseinheit (101 –108 ) zur Zuführung von Wasserstoff und Sauerstoff an die Dampferzeugereinheit (109 ) ausgeführt ist. - Versorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend: einen Energiewandler (
116 ); wobei der Energiewandler (116 ) zur Umwandlung einer in dem von der Dampferzeugereinheit (109 ) erzeugten Wasserdampf gespeicherten Energie in zumindest eine Energieform ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus pneumatischer Energie, elektrischer Energie, hydraulischer Energie, mechanischer Energie, Energie für eine Wärmepumpe, thermischer Energie, Antriebsenergie für einen Flugmotor und Vortriebsenergie für das Luftfahrzeug ausgeführt ist. - Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend: eine Steuerungseinrichtung (
129 ) zur Steuerung einer Energieerzeugung oder einer Versorgung der Dampferzeugereinheit (109 ); wobei die Steuerungseinheit (129 ) weiterhin zum bedarfsmäßigen Zuschalten des Versorgungssystems zur Bereitstellung von Antriebsenergie für den Flugmotor oder von Vortriebsenergie für das Luftfahrzeug ausgeführt ist. - Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin umfassend: eine Wassereinheit (
118 ,119 ,120 ) mit einem Wasserabscheider; wobei der Wasserabscheider zum Abscheiden von Wasser aus dem Wasserdampf der Dampferzeugereinheit (109 ) ausgeführt ist. - Versorgungssystem nach Anspruch 5, wobei die Wassereinheit (
118 ,119 ,120 ) weiterhin einen Wasserzwischenspeicher (129 ) zur Zwischenspeicherung von Wasser aufweist. - Versorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend: eine Brennstoffzelle (
110 ); wobei die Brennstoffzelle (110 ) zur Versorgung des Energiewandlers (116 ) mit Wasserdampf oder zur Erzeugung von elektrischer Energie oder Vortriebsenergie verwendbar ist. - Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Zuführungseinheit (
101 –108 ) zumindest eine Einheit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstofferzeugungseinheit (104 ) zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstofferzeugungseinheit (103 ) zur Erzeugung von Sauerstoff aufweist. - Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Zuführungseinheit (
101 –108 ) zur Zuführung von Sauerstoff aus einer Umgebungsluft (101 ) oder aus einem Sauerstoffspeicher (102 ) ausgeführt ist; und wobei die Zuführungseinheit (101 –108 ) zur Zuführung von Wasserstoff aus einem Wasserstoffspeicher (104 ) ausgeführt ist. - Versorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend: einen Mischer (
132 ) zur Regelung einer Menge an der Dampferzeugereinheit (109 ) zugeführten Kühlluft oder zugeführtem Wasser. - Verwendung eines Versorgungssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einem Luftfahrzeug zur Erzeugung von Wasser.
- Verwendung eines Versorgungssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einem Luftfahrzeug zur Erzeugung von Antriebsenergie für das Luftfahrzeug.
- Verfahren zum Versorgen eines Luftfahrzeugs mit Wasser, umfassend die Schritte: Erzeugen von Wasserdampf aus Wasserstoff und Sauerstoff in der Dampferzeugereinheit (
109 ); Abscheiden von Wasser aus dem Wasserdampf der Dampferzeugereinheit (109 ) in einer Wassereinheit (118 ,119 ,120 ). - Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin umfassend den Schritt: Antreiben des Luftfahrzeugs mit dem in der Dampferzeugereinheit (
109 ) erzeugten Wasserdampf. - Luftfahrzeug, umfassend ein Versorgungssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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