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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Zapfluftversorgungssystem und
ein Verfahren zur Zapfluftversorgung eines Flugzeugs und insbesondere
ein Sicherheitssystem für
ein derartiges Zapfluftversorgungssystem nach dem Oberbegriff von
Anspruch 1 bzw. Anspruch 8.
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Das
pneumatische System eines Flugzeugs umfasst ein Zapfluftverteilungssystem,
das von verschiedenen Quellen gespeist werden kann, um temperierte
Luft hohen Drucks für
verschiedenste Zwecke, wie beispielsweise unter anderem zur Versorgung
der Klimaanlage des Flugzeugs bereitzustellen.
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Während eines
Flugs dienen die Triebwerke oder eine Hilfsturbine als Zapfluftquellen.
Am Boden kann das Flugzeug auch über
eine externe Zapfluftquelle versorgt werden, die an den Hochdruckbodenanschluss
des Zapfluftversorgungssystems von außen angeschlossen wird. Die
vorkonditionierte Zapfluft weist im Verteilungssystem üblicherweise
einen Druck in der Größenordnung
von 4 bar und eine Temperatur im Bereich von zwischen 150°C und 260°C auf.
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Ein üblicherweise
als OHDS (Overheat Detection System) bezeichnetes Überhitzungsschutzsystem überwacht
die aktuellen Temperaturen in der Umgebung der Heißluftleitungen
des Zapfluftsystems. Das Überhitzungsschutzsystem
dient dem Schutz vor Schäden
am Flugzeugkörper
und seinen Komponenten, welche infolge eines Lecks oder Bruchs einer
Heißluftleitung
des Zapfluftsystems entstehen können.
Da die Heißluftleitungen
sich im Bereich der Triebwerksaufhängungen, in den Flügeln, im
Rumpf und der unteren Verkleidung befinden, kann ein Leck schnell
zu einer Beeinträchtigung
vitaler Systeme und Strukturen führen.
Im Rahmen dieser Beschreibung wird nicht zwischen einem Leitungsleck
und einem Leitungsbruch unterschieden, da sie sich nur in der Art
der Leitungsöffnung,
nicht jedoch in ihren Auswirkungen für den Flugzeugbetrieb unterscheiden.
Die Begriffe Leitungsleck und Leitungsbruch werden daher im Folgenden
in synonymer Bedeutung gebraucht.
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Zur Überwachung
des Zapfluftversorgungssystems ist das Überhitzungsschutzsystem mit
Sensoreinrichtungen ausgestattet, die über diskrete Leitungen und
einen Datenbus angesteuert werden. Die Sensoreinrichtung des Überhitzungsschutzsystems ist
paral lel zu den Zapfluftleitungen angeordnet und dient zur Messung
der Temperatur in der Umgebung dieser Versorgungsleitungen. Die
Ermittlung der Umgebungstemperatur erfolgt in Form einer Impedanzmessung
mittels einer Messschleife. Eine Messschleife umfasst dabei üblicherweise
mehrere in Serie geschaltete, koaxial ausgebildete Sensoren, die den
so genannten "OHDS
loop" abbilden.
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Im
Falle eines im Zapfluftsystem des Flugzeugs detektierten Lecks wird
die betroffene Region des Systems isoliert und die weitere Zufuhr
von Zapfluft aus der zugehörigen
Zapfluftquelle unterbunden. Die automatische Isolierung der vom
Leitungsleck betroffenen Region wird zudem durch ein optisches oder
akustisches Warnsignal im Cockpit begleitet. Dabei wird am Bordwartungssystem
des Flugzeugs die Lage des Lecks zur Beschleunigung der nun erforderlichen
Wartungsarbeiten mit einer festgelegten Genauigkeit angezeigt.
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Ein
einwandfreier automatischer Betrieb des Überhitzungsschutzsystems setzt
voraus, dass die elektrische Versorgung im Flugzeug aktiv ist und elektrisch
steuerbare Ventile vorhanden sind. Diese Bedingung ist in der Regel
sowohl während
des Flugs als auch bei einem Aufenthalt am Boden erfüllt, so
dass im Falle eines Lecks eine weitere Zapfluftzufuhr aus einer
Zapfluftquelle wie dem Triebwerkszapfluftsystem (engl. Engine Bleed
Air System) oder der Hilfsturbine (engl. Auxiliary Power Unit) unterbunden
werden kann. Erfolgt die Zapfluftversorgung jedoch von einer externen
Zapfluftquelle über
den Hochdruckbodenanschluss des Zapfluftversorgungssystems, so kann
sie, da der Hochdruckbodenanschluss als Rückschlagventil ausgebildet
ist, nicht automatisch unterbunden werden.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu
schaffen, die es bei Auftreten eines Lecks im Zapfluftsystem eines
Flugzeugs ermöglicht,
die Zapfluftzufuhr unabhängig
von der Art der Zapfluftquelle zu unterbinden.
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Diese
Aufgabe wird durch das Zapfluftversorgungssystem zur Zapfluftversorgung
eines Flugzeugs nach Anspruch 1 bzw. das Verfahren zur Zapfluftversorgung
eines Flugzeugs nach Anspruch 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, auf die besonderen Bedingungen
bei der Zapfluftversorgung eines Flugzeugs am Boden angepasst zu
reagieren und eine unmittelbare Abschaltung der Zapfluftzufuhr aus
der externen Quelle zu bewirken oder ein Alarmsignal zu erzeugen
oder beides, wenn ein Leck in der Zufuhrleitung von der externen
Quelle auftritt.
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Das
erfindungsgemäße Zapfluftversorgungssystem
für die
Versorgung eines Flugzeugs mit Zapfluft mit mehreren Zapfluftversorgungsleitungen zwischen
einer oder mehreren Zapfluftquellen und einem oder mehreren Verbrauchern,
die jeweils wenigstens ein Ventil zum Einstellen der Durchflussmenge
durch die Zapfluftversorgungsleitung aufweisen, und einer Sicherheitsvorrichtung
zum Schließen des
Ventils in wenigstens einer der mehreren Zapfluftversorgungsleitungen
in Abhängigkeit
von einem Alarmsignal, das eine Öffnung
in wenigstens einer der mehreren Zapfluftversorgungsleitungen anzeigt,
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung umfasst:
eine Anschlussanzeigeeinrichtung zum Erzeugen eines Bodenanschlusssignals,
wenn eine Zapfluftversorgungsleitung des Flugzeugs mit einem Hochdruckbodenanschluss
verbunden ist, und eine Filtereinrichtung zum Erzeugen des Alarmsignals
in Abhängigkeit
von dem Bodenanschlusssignal und einem Öffnungssignal von einer Öffnungssignaleinrichtung,
das das Öffnen
der mit dem Hochdruckbodenanschluss verbundenen Zapfluftversorgungsleitung
anzeigt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
des Versorgungssystems weisen eines oder – soweit dies technisch möglich ist – mehrere
der folgenden Merkmale auf:
dass ein Schaltventil in der mit
dem Hochdruckbodenanschluss verbundenen Zapfluftversorgungsleitung
angeordnet ist, das in Abhängigkeit
von dem Öffnungssignal
ansteuerbar ist;
einen Signalausgangsanschluss für die Ausgabe
des Öffnungssignals
an eine mit dem Hochdruckbodenanschluss verbundene externe Zapfluftversorgungsquelle;
dass
der Signalausgangsanschluss in dem Hochdruckbodenanschluss des Flugzeugs
integriert ist;
dass der Signalausgangsanschluss mit einer
Steuerkonsole des Flugzeugs verbunden ist;
eine Warneinrichtung
zum Erzeugen eines Alarmsignals in Abhängigkeit von dem Öffnungssignal
vorgesehen ist;
dass die Warneinrichtung einen akustischen
Alarmton und/oder ein optisches Alarmsignal in dem Außenbereich
des Flugzeugs abstrahlt.
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Das
entsprechende erfindungsgemäße Verfahren
zum Steuern eines Zapfluftversorgungssystem für die Versorgung eines Flugzeugs
mit Zapfluft mit mehreren Zapfluftversorgungsleitungen zwischen einer
oder mehreren Zapfluftquellen und einem oder mehreren Verbrauchern,
die jeweils wenigstens ein Ventil zum Einstellen der Durch flussmenge
durch die Zapfluftversorgungsleitung aufweisen, und einer Sicherheitsvorrichtung
zum Schließen
des Ventils in wenigstens einer der mehreren Zapfluftversorgungsleitungen
in Abhängigkeit
von einem Alarmsignal, das eine Öffnung
in wenigstens einer der mehreren Zapfluftversorgungsleitungen anzeigt,
ist gekennzeichnet durch die Schritte: Erzeugen eines Bodenanschlusssignals
durch eine Anschlussanzeigeeinrichtung, wenn eine Zapfluftversorgungsleitung
des Flugzeugs mit einem Hochdruckbodenanschluss verbunden ist, und
Erzeugen des Alarmsignals durch eine Filtereinrichtung in Abhängigkeit
von dem Bodenanschlusssignal und einem Öffnungssignal von einer Öffnungssignaleinrichtung,
das das Öffnen
der mit dem Hochdruckbodenanschluss verbundenen Zapfluftversorgungsleitung
anzeigt, der Sicherheitsvorrichtung.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
des Verfahrens zum Steuern des Zapfluftversorgungssystems weisen
eines oder – soweit
dies technisch möglich
ist – mehrere
der folgenden Merkmale auf:
dass ein Schaltventil in Abhängigkeit
von dem Öffnungssignal
geschlossen wird, das in der mit dem Hochdruckbodenanschluss verbundenen
Zapfluftversorgungsleitung angeordnet ist;
dass das Öffnungssignal
an eine mit dem Hochdruckbodenanschluss verbundene externe Zapfluftversorgungsquelle über einen
Signalausgangsanschluss ausgegeben wird;
Erzeugen eines Alarmsignals
durch eine Warneinrichtung in Abhängigkeit von dem Öffnungssignals;
dass
die Warneinrichtung einen akustischen Alarmton und/oder ein optisches
Alarmsignal in dem Außenbereich
des Flugzeugs abstrahlt;
dass die Warneinrichtung die Lage
des Lecks mit einer vorgegebenen Genauigkeit angezeigt.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben, von denen
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1 eine
schematische Darstellung eines Zapfluftsystems für ein Flugzeug nach dem Stand
der Technik zeigt,
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2 eine
erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung
für ein
Zapfluftversorgungssystem eines Flugzeugs zeigt und
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3 die
erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung
für ein
Zapfluftversorgungssystem eines Flugzeugs nach 2 in
einer schematischen Blockdarstellung zeigt.
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Die
Darstellung der 1 gibt einen Überblick über den
Aufbau und die Funktion eines Zapfluftsystems für ein Flugzeug. Das Zapfluftverteilungssystem
dient der Verteilung der von den verschiedenen Zapfluftquellen entnommen
Zapfluft an verschiedene Verbrauchersysteme in dem Flugzeug wie
z.B. die Klimaanlage. Es wird daher auch als Zapfluftversorgungssystem
bezeichnet. Neben den Triebwerken 1 kann auch eine Hilfsturbine 2 als
Gasgenerator und damit als Zapfluftquelle eingesetzt werden. Die
Zapfluft wird in dem Flugzeug über
eine Hauptleitung 3 verteilt. Die Zapfluftquellen 1 und 2 sind über Zufuhrleitungen 4 mit
dieser Hauptleitung 3 verbunden. In den Zufuhrleitungen 4 sind
Ventile vorgesehen, mit denen die Durchflussmenge durch die Zufuhrleitung 4 von
der Zapfluftquelle 1 bzw. 2 in die Hauptleitung 3 eingestellt
werden kann. Insbesondere kann die Zufuhr gedrosselt oder ganz abgestellt werden.
Daher sind je nach Kapazität
der Quelle die Ventile als Regelventile 5 zur graduellen
Einstellung der Durchflussmenge oder als einfache Schaltventile 6 zum Öffnen bzw.
Schließen
der Zufuhrleitung 4 ausgelegt.
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Um
eine Rückströmung von
Luft aus der Hauptleitung 3 in das jeweilige Generatorsystem 1 bzw. 2 zu
verhindern für
den Fall, dass der Druck in der Hauptleitung 3 höher ist
als in dem Generatorsystem, sind in den Zufuhrleitungen 4 Rückschlagventile 7 vorgesehen,
die Strömung
des Arbeits- bzw. Versorgungsfluids nur in einer Richtung zulassen.
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Während des
Aufenthalts des Flugzeugs am Boden kann die benötigte Zapfluft außer von
den Flugzeug-internen Generatoren zusätzlich von einer oder mehreren
(nicht dargestellten) externen Zapfluftquellen bereitgestellt werden.
Die externe Zapfluftquelle ist über
einen Hochdruckbodenanschluss 9 angeschlossen, die entsprechende
Verbindungsleitung zwischen dem Hochdruckbodenanschluss 9 und
der Hauptleitung 3 ist in 1 mit 8 bezeichnet.
Der Hochdruckbodenanschluss 9 ist so ausgelegt, dass ein
Entweichen von Zapfluft aus der Hauptleitung 3 über den
Hochdruckbodenanschluss 9 nach außen verhindert wird.
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Die
Verbrauchersysteme 10 sind über verschiedene Zufuhrleitungen 11 mit
dem Zapfluftsystem verbunden. Auch diese Zuleitungen verfügen in der
Regel über
Rückschlagventile 7,
um einen Rückstrom
von Gas vom Verbraucher in das System zu verhindern. Zusätzlich oder
als Alternative können auch
Regelventile 5 in den Zufuhrleitungen 11 zu dem
jeweiligen Verbraucher 10 eingebaut sein. Zufuhrleitungen 11 zu
einem Verbraucher 10, in denen Rückschlagventile 7 eingebaut
sind, sind bei dem oberen Verbraucher 10 in 1 gezeigt,
Zufuhrleitungen 11 zu einem Verbraucher 10, in
denen Regelventile 5 eingebaut sind, sind bei den beiden
unteren Verbrauchern 10 in 1 gezeigt.
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Die
Verbraucher 10 können über eine
oder über
mehrere Zuleitungen 11 mit dem System verbunden sein. Dies
ist insbesondere bei solchen Verbrauchern 10 von Vorteil,
die kontinuierlich versorgt werden müssen. Da das Hauptsystem abschnittsweise
abgeschaltet werden können
muss, kann bei einem Verbraucher 10 mit zwei oder mehr
Zuleitungen 11 die Versorgung von einem Strang des Zapfluftsystems
auf einen andern umgestellt werden, wenn der eine abgeschaltet wird.
Ein Verbraucher 10 mit zwei Zuleitungen 11 ist
in der Mitte von 1 gezeigt. Die Zufuhrleitungen
haben jeweils ein Rückschlagventil 7.
Die Zufuhrleitungen sind mit zwei trennbaren Kreisen des Zapfluftsystems
verbunden, die beide durch das Stellventil 6 voneinander
abgekoppelt werden können,
so dass sich in 1 ein linker und ein rechter
Teilkreis ergibt, die beide jeweils von einem Triebwerk 1 bzw.
von einem Triebwerk 1 und zusätzlich einer Hilfsturbine 2 versorgt
werden.
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Um
im Falle eines Lecks oder Leitungsbruches in dem Zapfluftversorgungssystem
schnell reagieren zu können
oder größeren Schaden
zu vermeiden, sind alle Regelventile 5 und Schaltventile 6 so ausgelegt,
dass sie durch eine Sicherheitseinrichtung 12 geschlossen
werden können.
Die Überwachung
bezüglich
Lecks u. dgl. in dem System erfolgt insbesondere mithilfe eines
(nicht dargestellten) Überhitzungsschutzsystems,
das ein Leck in den Heißluftleitungen
des Systems mittels Überwachung der
Temperatur in der Umgebung dieser Leitungen erkennen und lokalisieren
kann. Das Überhitzungsschutzsystem
meldet ein Leck direkt an die Sicherheitseinrichtung 12.
Durch Schließen
der dem Leck unmittelbar benachbarten Ventile durch die Sicherheitseinrichtung 12 kann
die von einem Leck betroffene Region des Zapfluftversorgungssystems
isoliert werden. Gegebenenfalls wird darüber hinaus die weitere Zufuhr
von Zapfluft aus dem betroffenen Triebwerk oder Hilfstriebwerk durch
Schließen
der Zufuhrleitung unterbunden. Dazu ist das Sicherheitssystem 12 über Steuerleitungen
mit allen Ventilen in dem Zapfluftsystem verbunden. Diese Steuerleitungen sind
in 1 und 2 als gestrichelte Linien dargestellt.
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Bei
Zapfluftversorgung von der externen Zapfluftquelle kann die Zufuhr
von Zapfluft aus der externen Quelle jedoch nicht ohne weiteres
automatisch unterbunden werden. Zwar wird das Leck vom Bordwarnungssystem
und Bordwartungssystem im Cockpit des Flugzeugs angezeigt, doch
ist das Cockpit bei einem Bodenaufenthalt nicht mit Sicherheit durch
Personal besetzt. Außerdem
geht aus der Anzeige nicht hervor, dass die Zufuhr von der externen Zapfluftquelle
unterbunden werden sollte. Folglich wird das für den Betrieb der Zapfluftquelle
verantwortliche Personal u.U. mit einer erheblichen Zeitverzögerung oder überhaupt
nicht informiert. In beiden Fällen
kann es daher zu einer lange andauernden Einwirkung der aus dem
Zapfluftversorgungssystem entweichenden heißen Luft auf benachbart angeordnete
Komponenten und Systeme des Flugzeugs kommen, mit der Folge, dass
für einen
sicheren Betrieb des Flugzeugs unerlässliche Ausrüstung beschädigt werden
kann.
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Um
die Reaktionszeit auf ein Leck zu verkürzen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
dass Sicherheitsvorrichtung 12 die zur Verfügung stehenden Signale
alle derart auswertet, dass eine Fehlstelle im Versorgungssystem
schneller erkannt wird und durch schnelle Abschaltung der Zapfluftzufuhr
ein größerer Schaden
vermieden wird. Erfindungsgemäß werden die
Signale des Überhitzungsschutzsystems
ausgewertet unter Berücksichtigung
der Information, dass das Leck während
einer Zapfluftversorgung über
einen Hochdruckbodenanschluss 9 des Flugzeugs auftritt. 2 zeigt
das Versorgungssystem mit einem solchen Sicherheitssystem 12.
In einer vorteilhaften Ausführungsform
ist das Sicherheitssystem 12 mit einem gesteuerten Schließventil 6 zwischen
dem Hochdruckbodenanschluss und dem Zapfluftversorgungssystem verbunden.
Dieses Ventil 6 zwischen dem Hochdruckbodenanschluss 9 und
der Hauptleitung 3 wird so angesteuert, dass es sich schließt, sobald
bei Zapfluftversorgung über
den Hochdruckbodenanschluss 9 ein Leck im Zapfluftversorgungssystem
auftritt. Wie bei den flugzeuginternen Zapfluftquellen 1 und 2 ist
das Ventil 6 zweckmäßig in der
Zuleitung des Zapfluftversorgungssystems zum Hochdruckbodenanschluss 9 angeordnet.
Das Ventil 6 kann auch aus (nicht dargestellten) mehreren
Einzelventilen bestehen, die jeweils einzelne Stränge der Zuleitung
separat öffnen
bzw. schließen
können.
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Das
Sicherheitssystem 12 für
das Zapfluftversorgungssystem des Flugzeugs umfasst drei Komponenten.
Diese sind Bestandteil des Systems, können aber auch wie das Gesamtsystem
weitere Komponenten und Teilsysteme enthalten. Die drei Komponenten
des Sicherheitssystems 12 sind eine Anschlussanzeigeeinrichtung 13,
eine Öffnungssignaleinrichtung 14 und
eine Filtereinrichtung 15, die im folgenden anhand von 3 erläutert werden.
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Die
Anschlussanzeigeeinrichtung 13 des Systems 12 dient
der Erzeugung eines Bodenanschlusssignals, das die Zapfluftversorgung
des Flugzeugs über
den Hochdruckbodenanschluss 9 anzeigt. Im einfachsten Fall
zeigt das Signal an, dass eine Zapfluft quelle an den Hochdruckbodenanschluss 9 angeschlossen
ist. Das Signal kann über einen
mechanischen Sensor, beispielsweise einen Schalter, Taster oder
dergleichen, aber auch mittels berührungslos arbeitender Sensoren
erzeugt werden. Um eine tatsächliche
Versorgung mit Zapfluft aus einer externen Zapfluftquelle zu überprüfen, werden
vorteilhaft Druck-, Strömungs-
oder Temperatursensoren am Hochdruckbodenanschluss 9 oder
an dessen Zuleitungen 8 verwendet. Eine Kombination verschiedener
Sensoren kann die Zuverlässigkeit beim
Erkennen, dass das erzeugte Signal eine tatsächliche externe Versorgung
mit Zapfluft wiedergibt, erhöhen.
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Die Öffnungssignaleinrichtung 14 dient
der Erzeugung eines Öffnungssignals,
das ein Leck in einer Leitung des Zapfluftversorgungssystems anzeigt. Diese Öffnungssignaleinrichtung 14 kann
sich zum Erzeugen des Signals auf ein Lecksignal des Überhitzungsschutzsystems
stützen.
Da aufgrund des hohen Drucks auch bei einem Leck an den Kaltluftleitungen
des Zapfluftsystems Schäden
an Flugzeugsystemen entstehen können,
kann die Öffnungssignaleinrichtung 14 auch
ein Leckwarnsignal für
diesen Teil des Leitungssystems zum Erzeugen des Öffnungssignals
verwenden. Das Öffnungssignal
wird in diesem Fall zweckmäßig auf
der Basis einer logischen ODER-Verknüpfung beider
Lecksignale gebildet. Als logische ODER-Verknüpfung ist hierbei eine Verknüpfung der
Lecksignale zu verstehen, die bei Auftreten zumindest eines Lecks
ein Steuersignal zur Anzeige des Vorhandenseins eines Lecks erzeugt. Die
technische Ausgestaltung dieser Schaltalgebra kann sich daher je
nach Form der zu verarbeitenden Signale durchaus von einer technischen
ODER-Verknüpfung
unterscheiden.
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Die
Filtereinrichtung 15 des Sicherheitssystems 12 dient
zum Erzeugen eines Alarmsignals in Abhängigkeit von dem Bodenanschlusssignal
und von dem Öffnungssignal.
Da der Informationsgehalt des dritten Alarmsignals angibt, dass
ein Leck im Zapfluftsystem des Flugzeugs aufgetreten ist und die Zapfluftversorgung
des Flugzeugs über
den Hochdruckbodenanschluss 9 von einer externen Zapfluftquelle
aus erfolgt, basiert die Erzeugung des Alarmsignals zweckmäßigerweise
auf einer logischen UND-Verknüpfung des
Bodenanschluss- und des Öffnungssignals.
Unter einer logischen UND-Verknüpfung
wird eine Verknüpfung
verstanden, welche nur dann ein Signal zur Anzeige eines Lecks bei
externer Zapfluftversorgung über
den Hochdruckbodenanschluss 9 liefert, wenn sowohl ein
Lecksignal der Öffnungssignaleinrichtung 14 als
auch ein die externe Zapfluftversorgung anzeigendes Signal der Anschlussanzeigeeinrichtung 13 vorhanden
ist. Je nach Ausgestaltung des Bodenanschluss- und des Öffnungssignals
kann die logische UND-Verknüpfung auch
als technische ODER-Verknüpfung oder
dergleichen ausgeführt
sein.
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Die
drei beschriebenen Komponenten des Steuersystems 12, nämlich die
Anschlussanzeigeeinrichtung 13, die Öffnungssignaleinrichtung 14 und die
Filtereinrichtung 15 können
sowohl in Form eines elektronischen Schaltkreises als auch in Form
eines regeltechnisch ausgeformten Programms in einer datenverabeitenden
Schaltung ausgeführt
sein.
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Das
Ventil 6 zwischen dem Hochdruckbodenanschluss 9 und
der Hauptleitung 3 wird von dem Alarmsignal des Sicherheitssystems 12 so
angesteuert, dass es sich schließt, sobald der Informationsgehalt
des Steuersignals das Auftreten eines Lecks im Zapfluftversorgungssystem
bei gleichzeitiger Zapfluftversorgung über den Hochdruckbodenanschluss 9 wiedergibt.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann das Alarmsignal auch zum automatischen Beenden der Zapfluftzuführung zum
Hochdruckbodenanschluss 9, d.h. zum Unterbinden des Einleitens
von Zapfluft in den Hochdruckbodenanschluss 9 von außerhalb
des Flugzeugs verwendet werden. Dazu wird die Weiterleitung des
dritten Steuersignals in den Außenbereich
des Flugzeugs gewährleistet
und eine weitere Zuführung
von Zapfluft zum Hochdruckbodenanschluss unterbunden. In einer bevorzugten
Ausführungsform
wird dazu ein (nicht dargestellter) elektrischer oder optischer
Steckkontakt am Hochdruckbodenanschluss 9 vorgesehen. Er
wirkt mit einem (nicht dargestellten) komplementär ausgebildeten Steckkontakt
an der Zuleitung von der externen Zapfluftquelle so zusammen, dass
sich bei Anschluss der Zuleitung an den Hochdruckbodenanschluss
automatisch eine sichere Steckverbindung ergibt.
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Das über die
so geschaffene Steckverbindung geleitete Alarmsignal kann nun sowohl
zum Sperren einer Leitung für
die Zapfluftzuführung
zum Hochdruckbodenanschluss des Flugzeugs als auch alternativ oder
ergänzend
zum Abschalten des der Zapfluftzuführung zum Hochdruckbodenanschluss 9 des
Flugzeugs dienenden Geräts
verwendet werden.
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Als
Mittel zum Sperren der Zuleitung wird bevorzugt ein Ventil 6 in
der Zuleitung 8 angeordnet, das so ausgebildet ist, dass
es über
das Alarmsignal geschlossen werden kann, sobald das Alarmsignal eine
Kombination aus Leck und externer Zapfluftversorgung anzeigt. Als
Mittel zum Abschalten der externen Zapfluftversorgung ist eine (nicht
dargestellte) Steuerschaltung zum Abschalten der externen Zapfluftquelle
vorgesehen. Eine Abschaltung der Zapfluftquelle wird von der Steuerschaltung
jeweils dann veranlasst, wenn der Informationsgehalt des Alarmsignals
eine Kombination aus Leck und externer Zapfluftversorgung anzeigt.
Die Steuerschaltung kann sowohl als elektronischer Schaltkreis als
auch in Form eines regeltechnisch ausgebildeten Steuerprogramms
in einer datenverarbeitenden Schaltung ausgeführt sein.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das Sicherheitssystem 12 mit einer Anschlussanzeigeeinrichtung 13 verbunden,
die ein akustisches Element 13a sowie ein optisches Element 13b umfasst.
Die Anschlussanzeigeeinrichtung 13 nach dieser Ausführungsform
erzeugt damit einen akustischen Warnton und/oder ein optisches Warnsignal
in dem Außenbereich
des Flugzeugs. Die Anschlussanzeigeeinrichtung 13 ist eine
Warneinrichtung, die der besonderen Gefahrenlage bei einem Leck
im Zapfluftsystem während
einer Zapfluftversorgung aus einer externen Quelle Rechnung trägt. Sie erzeugt
ein Warnsignal, das auf menschliche Sinnesorgane einwirkt und so
das zuständige
Personal auf die Gefahrenlage aufmerksam macht.
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Zweckmäßigerweise
wird das Warnsignal am (nicht dargestellten) Bordwarnungs-Wartungssystem
angezeigt bzw. abgestrahlt. Um auch Bedienungspersonal im Außenbereich
des Flugzeugs, insbesondere das Bedienungspersonal einer stationären oder
mobilen externen Zapfluftversorgungsanlage auf die Gefahrenlage
aufmerksam zum machen, umfasst die Anschlussanzeigeeinrichtung 13 vorteilhafterweise
einen elektroakustischen oder elektro-optischen Wandler an der Außenhülle des
Flugzeugs. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die
Anschlussanzeigeeinrichtung 13 mit einer Funkvorrichtung
versehen, die an den Kommunikationsgeräten des Bedienungspersonals
ein akustisches und/oder optisches Warnsignal auslösen kann.
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Das
erfindungsgemäß aufgebaute
Sicherheitssystem 12 lässt
die schnelle Unterbrechung der Zapfluftzufuhr von einer externen
Quelle auf im wesentlichen drei Arten zu, nämlich der Unterbrechung durch
ein steuerbares Flugzeug-internes Ventil 6, eine externe
Signalisierung für
das Bodenpersonal und die Unterbrechung durch eine steuerbare externe
Vorrichtung, sei es der Kompressor für die Zapfluft selbst oder
ein Ventil in einer externen Leitung. Die Vor- bzw. Nachteile der
einzelnen Lösungen
bestehen darin, dass das automatisch steuerbare interne Ventil zum
Gewicht des Flugzeugs beiträgt,
dafür aber
das System des Flugzeugs autark macht. Bei der Signalisierung für das Bodenpersonal
muss dieses reagieren können
und in Reichweite der Einrichtung 13a bzw. 13b sich
aufhalten. Andererseits ist mit der externen Signalisierung eine
besonders einfache Lösung
gegeben, die ebenfalls vollständig
Teil des Flugzeugs selbst sein kann, so dass dieses nicht von externen
Einrichtungen für
die Signalisierung abhängt.
Schließlich
ist bei einer automatisch steuerbaren externen Vorrichtung, d.h.
einem Ventil oder einem Kompressor eine Kabelverbindung nach außen notwendig.
Da zu wird eine weitere Schnittstelle sowohl auf Seiten des Flugzeugs
als auch am Boden benötigt.
Andererseits lässt
sich so Gewicht (des Ventils 6) im Flugzeug einsparen,
und man ist unabhängig
vom Bodenpersonal.
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Der
Fachmann wählt
unter Berücksichtigung der
einzelnen Vor- und Nachteile je nach Anwendungsfall die geeignete
unter den angegebenen Lösungen
aus.
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Da
die Erfindung die Zeit zum Unterbinden einer Zapfluftzufuhr aus
einer externen Zapfluftquelle in erheblichem Maße verkürzt, werden Systeme eines Flugzeugs,
die sich in der Nähe
eines Lecks im Zapfluftversorgungssystem befinden, früher als
bisher von einer durch die Zapfluft verursachten schädlichen
Einwirkung geschützt.
Die vorgestellte Erfindung trägt
so wesentlich zu einer Verbesserung der Betriebssicherheit eines
Flugzeugs bei. Auch wenn die Erfindung mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist die Erfindung nur durch den Gegenstand der
Patentansprüche
beschränkt.
Insbesondere ist es für
den Fachmann offensichtlich, dass alle bekannten Mittel zum Sperren einer
Zapfluftleitung, zum Erzeugen eines Warnsignals und zum Abschalten
eines elektrisch oder pneumatisch steuerbaren Geräts im Rahmen
der Erfindung verwendet werden können.
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- 1
- Triebwerk
- 2
- Hilfsturbine
- 3
- Hauptversorgungsleitung
- 4
- Zufuhrleitung
von Gasgenerator
- 5
- regelbares
Ventil
- 6
- Schaltventil
- 7
- Rückschlagventil
- 8
- Zufuhrleitung
von externer Zapfluftversorgung
- 9
- Hochdruckbodenanschluss
- 10
- Verbrauchersystem
- 11
- Zufuhrleitung
zu Verbrauchersystem
- 12
- Sicherheitseinrichtung
- 13
- Anschlussanzeigeeinrichtung
zum Erzeugen eines Bodenanschlusssignals, 13a
-
- akustische
Warneinrichtung, 13b optische Warneinrichtung
- 14
- Öffnungssignaleinrichtung
zum Erzeugen eines Öffnungssignals
- 15
- Filtereinrichtung
zum Erzeugen eines Alarmsignals