DE102011001267B4 - Verkehrsflugzeug mit Drainageeinrichtung zur Abführung von Kondenswasser aus dem Flugzeugrumpf - Google Patents

Verkehrsflugzeug mit Drainageeinrichtung zur Abführung von Kondenswasser aus dem Flugzeugrumpf Download PDF

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    • Y02T50/40Weight reduction

Abstract

Verkehrsflugzeug mit einer Drainageeinrichtung zur Abführung von Kondenswasser, das innerhalb eines Flugzeugrumpfs (1) hinter einer Isolierung (12) an einer Flugzeugaußenhaut (2) auftritt, wobei sich hydrophile Leitungen (8) zwischen der Isolierung (12) und der Flugzeugaußenhaut (2) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophilen Leitungen (8) in eine verrohrte hydrophile Sammelleitung (9) münden, die über einen Anschluss (22) mit einer Heißgasquelle (23) verbindbar ist und die an einem von dem Anschluss (22) für die Heißgasquelle (23) abgekehrten Ende einen Auslass (24) aufweist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verkehrsflugzeug mit einer Drainageeinrichtung zum Abführen von Kondenswasser, das innerhalb eines Flugzeugrumpfs hinter einer Isolierung an einer Flugzeugaußenhaut auftritt. Insbesondere geht es um das Abführen von Kondenswasser, das hinter einer Kabinenisolierung an der Flugzeugaußenhaut kondensiert und das auf Luftfeuchtigkeit zurückgeht, die von Passagieren des Verkehrsflugzeugs durch Atmung und Transpiration erzeugt wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Obwohl die relative Luftfeuchte in einer Flugzeugkabine bedingt durch deren Klimatisierung typischerweise nur 20% beträgt, enthält die Luft in der Flugzeugkabine Wasserdampf, der auskondensieren kann. Bedingt durch die niedrigen Umgebungstemperaturen von –50 bis –60°C in großen Flughöhen kommt es an der Innenseite der abgekühlten Flugzeugaußenhaut zur Unterschreitung der Taupunkttemperatur und einer Eisbildung des Kondensats. Besonders kritisch hinsichtlich dieser Kondensation sind die Flugzeugaußenhaut versteifende Spanten und Stringer. Diese als Kältebrücken über die Isolation der Außenhaut wirkenden Bauteile werden von der Luftfeuchtigkeit in der Flugzeugkabine zuerst erreicht, so dass es an ihnen zuerst zur Ansammlung von Kondenswasser kommt. Der in der Kabinenluft enthaltene Wasserdampf kann durch Spalte in der Isolierung oder durch Diffusion durch die Isolierung zu der Flugzeugaußenhaut und den sie versteifenden Strukturen gelangen. Im Landeanflug des Verkehrsflugzeugs oder beim Stehen am Boden taut das an der Innenseite der Flugzeugaußenhaut gefrorene Kondenswasser, wobei der größte Teil des Kondenswassers über die Isolierung in der Bilge des Flugzeugsrumpf abfließt. Um seine Akkumulation in der Bilge zu vermeiden, ist es bekannt, das Kondenswasser während eines Bodenaufenthalts abzupumpen. Im Kronenbereich (Crown Area) des Flugzeugrumpfs ausgefrorenes Kondenswasser sammelt sich nach dem Auftauen oberhalb der Deckenverkleidung der Flugzeugkabine und kann von dort in die Kabine tropfen, wenn es nicht durch eine schindelartige Anordnung von Isolierpaketen zur Bilge hin abgeleitet wird.
  • Bekanntermaßen mit Kondenswasser in einem Verkehrsflugzeug auftretende Probleme umfassen:
    • – unkontrollierte Wasserbewegungen, wie der sogenannte ”Rain in the Plane”;
    • – ein durch Akkumulierung von Kondenswassers in der Isolierung ansteigendes Betriebsleergewicht des Verkehrsflugzeugs; dies führt durch die zusätzlich zu befördernde Masse zu einem steigenden Kraftstoffverbrauch, einer Reduzierung der Reichweite und Nutzlast sowie erhöhten Betriebskosten;
    • – Gefährdung der Flugzeugstruktur durch die Feuchtigkeit in der Isolierung und die daraus resultierende Korrosion;
    • – die Gefahr von Kurzschlüssen im elektrischen System, die die Sicherheit des Flugbetriebs kompromittieren können;
    • – hygienische Probleme durch feuchte Isolierungen, die Mikroorganismen wie Bakterien oder Schimmelpilzen einen idealen Nährboden bieten;
    • – eine Beeinträchtigung der thermischen und akustischen Isolierwirkung der Isolierung; und
    • – erhöhten Wartungsaufwand durch das notwendige regelmäßige Austauschen der Isolierpakete.
  • Die Menge des in einem Verkehrsflugzeug anfallenden Kondenswassers wird im Wesentlichen durch den Sitzabstand, die Passagierzahl, die Auslastung, die Flugzeugnutzung sowie die Flugstrecke bestimmt. Bei hohen Nutzungsraten in Kombination mit kurzen Bodenzeiten bei kalten Umgebungstemperaturen sowie einer hohen Anzahl von Flügen akkumuliert sich besonders viel Kondenswasser. So konnte bei einem im Charterbereich eingesetzten Verkehrsflugzeug Airbus A 310 nach fünf Jahren Einsatzzeit eine Gesamtmasse des Kondenswassers in der Isolierung von 420 kg nachgewiesen werden. Besonders groß war die Erhöhung der Masse durch Kondenswasser bei Isolierpaketen im Bereich der Fenster, die das 1- bis 1,5-fache ihrer Ausgangsmasse aufwiesen. Besonders kritisch sind alle Türisolierungen und deren Umgebungen, da aufgrund des in diesen Bereichen vollständig geschlossenen Kabinenbodens das Kondenswasser nicht längs der Flugzeugaußenhaut in die Bilge des Flugzeugrumpfs abfließen kann.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2004 057 289 A1 ist ein Isolationsaufbau zur Innenisolierung eines Luftfahrzeugs bekannt. Der Isolationsaufbau weist ein Isolierpaket auf, das zwischen einer Flugzeugaußenhaut und einer Innenverkleidung angeordnet ist. Das Isolierpaket ist von einer Folienumhüllung umhüllt, die aus unterschiedlichen Umhüllungsfolien mit verschiedenen Diffusionseigenschaften zusammengesetzt ist, um einerseits einen Wassertransport in das Isolierpaket von seiner der Flugzeugaußenhaut zugewandten Seite her zu minimieren und andererseits ein Wassertransport aus dem Isolierpaket heraus zur Innenverkleidung hin zu maximieren.
  • Die Druckschrift US 3 740 905 A betrifft ein Verkehrsflugzeug, bei dem zur Isolierung eine Mehrzahl von Isoliermatten an einer Flugzeugaußenhaut des Verkehrsflugzeugs vorgesehen ist. Bei jeder Isoliermatte ist zwischen zwei Schichten aus Isoliermaterial ein Metallblech angeordnet, an dem von außerhalb eindringender Wasserdampf kondensieren kann. Das Metallblech erstreckt sich dabei in einer Richtung parallel zu der Flugzeugaußenhaut über das Isoliermaterial hinaus und ist an einem über das Isoliermaterial hinausragenden Ende in Richtung der Flugzeugaußenhaut gebogen. So kann das an den Metallblechen gebildete Kondenswasser aus dem Inneren der Isoliermatten herausgeführt und über die Flugzeugaußenhaut einem in dem Verkehrsflugzeug unten liegenden Sammelbereich zugeführt werden.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2006 012 953 A1 ist eine Drainageeinrichtung zum Abführen eines Fluids bekannt, das zwischen einer Flugzeugaußenhaut und einer Innenverkleidung des Flugzeugs auftritt. Zwischen der Flugzeugaußenhaut und der Innenverkleidung ist ein Sammelbehälter der Drainage-Vorrichtung angeordnet, in dem das Fluid gesammelt wird. Über eine mit dem Sammelbehälter verbundene Abführleitung wird das gesammelte Fluid schließlich abgeführt.
  • Weitere Drainageeinrichtungen sind aus den Druckschriften DE 699 08 567 T2 , DE 699 27 178 T2 , WO 95/22487 A1 und US 5 398 889 A bekannt.
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verkehrsflugzeug mit einer wirksamen Drainageeinrichtung zur Abführung von Kondenswasser, das innerhalb eines Flugzeugrumpfs hinter einer Isolierung an einer Flugzeugaußenhaut auftritt, aufzuzeigen, um die oben aufgelisteten Nachteile zu vermeiden.
  • LÖSUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verkehrsflugzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des neuen Verkehrsflugzeugs sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Ein neues Verkehrsflugzeug mit einer Drainageeinrichtung zur Abführung von Kondenswasser, das sich innerhalb eines Flugzeugrumpfs hinter einer Isolierung an einer Flugzeugaußenhaut auftritt, weist hydrophile Leitungen auf, die sich zwischen der Isolierung und der Flugzeugaußenhaut erstrecken und die in eine verrohrte hydrophile Sammelleitung münden. Die hydrophile Sammelleitung ist ihrerseits über einen Anschluss mit einer Heißgasquelle verbindbar und weist an einem von dem Anschluss für die Heißgasquelle abgekehrten Ende einen Auslass auf.
  • Die hydrophilen Leitungen zwischen der Isolierung und der Flugzeugaußenhaut fangen hier auftretendes Kondenswasser ab. Bis zu einem gewissen Grad fangen die hydrophilen Leitungen bereits den bis hierher vordringenden Wasserdampf ab, indem er direkt in den hydrophilen Leitungen gebunden wird. Außerhalb der hydrophilen Leitungen kondensierender Wasserdampf wird jedoch ebenfalls von den hydrophilen Leitungen angezogen und absorbiert, auch wenn er zunächst an der Flugzeugaußenhaut ausfriert und erst nach dem Wiederauftauen als fließfähiges Kondenswasser vorliegt. Die hydrophilen Leitungen vermeiden insbesondere, dass sich Kondenswasser in der an die Außenhaut angrenzenden Isolierung akkumuliert, so deren Gewicht erhöht und in ihnen einen Nährboden für das Wachstum von Mikroorganismen schafft. Vielmehr wird das von den hydrophilen Leitungen angezogene Kondenswasser über die Leitungen in die hydrophile Sammelleitung abgeführt. Diese hydrophile Sammelleitung ist verrohrt und über einen Anschluss mit einer Heißgasquelle verbindbar. Das über den Anschluss in und durch die Sammelleitung strömende Heißgas regeneriert die hydrophile Sammelleitung und treibt das bis zu ihr geleitete Wasser durch den Auslass der Sammelleitung aus. Allein hierdurch wird ein abfallender Gradient der Beladung der hydrophilen Leitungen und der hydrophilen Sammelleitung mit Wasser aufrechterhalten, der für einen fortgesetzten Transport von von den hydrophilen Leitungen aufgefangenem Kondenswasser in die Sammelleitung benötigt wird. Durch regelmäßiges Regenerieren der Sammelleitung mittels Durchströmung von Heißgas kann dieser Gradient so groß gehalten werden, dass jedwedes Kondenswasser, das sich zwischen der Isolierung und der Flugzeugaußenhaut abscheidet, von dort über die Sammelleitung und deren Auslass aus dem Flugzeugrumpf abgeführt wird.
  • Die Heißgasquelle, die mit der Sammelleitung der Drainageeinrichtung verbindbar ist, umfasst insbesondere mindestens ein Triebwerk des Verkehrsflugzeugs, aus dem heiße Gase abgezweigt werden können. Das Heißgas kann somit ein Teil einer aus dem Triebwerk abgeführten, sogenannten Zapfluft sein, deren Abzweigung aus einem Flugzeugtriebwerk grundsätzlich bekannt ist. Zur Dosierung des Heißgases und zum bevorzugten intermittierenden Durchströmen der Sammelleitung mit heißem Gas weist der Anschluss für die Heißgasquelle an die Sammelleitung vorzugsweise ein ansteuerbares Ventil auf.
  • Auch der Auslass der Sammelleitung umfasst vorzugsweise ein solches ansteuerbares Ventil.
  • Die verrohrte Sammelleitung des neuen Drainagesystems ist vorzugsweise ein mit einem hydrophilen Material ausgekleidetes Rohr, in dem ein Lumen verbleibt, das von dem Heißgas der Heißgasquelle durchströmt wird. Die zu der Sammelleitung führenden hydrophilen Leitungen sind hingegen vorzugsweise lumenlos, das heißt das Kondenswasser fließt nicht frei durch die hydrophilen Leitungen, sondern diffundiert dort durch hydrophiles Material.
  • Konkret können die hydrophilen Leitungen mit hydrophilem Material ausgefüllte Kanäle in der Flugzeugaußenhaut sein. Soweit derartige Kanäle in der Außenhaut nicht bis zu der Sammelleitung durchlaufen können, weil quer zu ihnen verlaufende versteifende Strukturen der Außenhaut im Weg sind, können die hydrophilen Leitungen auch als mit hydrophilem Material imprägnierte oder beschichtete Bänder ausgeführt sein.
  • Das hydrophile Material der Leitungen ist durch das aufgenommene Kondenswasser tendenziell feucht. Um hierdurch, das heißt sowohl aufgrund des Kondenswassers selbst als auch aufgrund des feuchten hydrophilen Materials, keine Korrosionsprobleme zu provozieren, ist das hydrophile Material der Leitungen bei der neuen Drainageeinrichtung vorzugsweise von der Flugzeugaußenhaut und den diese versteifenden Strukturen isoliert.
  • Typischerweise verlaufen die hydrophilen Leitungen der Drainageeinrichtung parallel zu die Flugzeugaußenhaut versteifenden und von diesen nach innen vorspringenden Spanten, auch um im Bereich der Spanten als Kältebrücken anfallendes Kondenswasser gezielt abzuführen. Mit den Spanten verlaufen die hydrophilen Leitungen im Wesentlichen in vertikaler Richtung des Flugzeugrumpfs. Bei Unterbrechungen der Isolierung, beispielsweise im Bereich von Fenstern, können die hydrophilen Leitungen aber auch ohne weiteres horizontale Abschnitte aufweisen, um diese Durchbrechungen der Isolierung, über die sich auch die hydrophilen Leitungen nicht hinweg erstrecken können, zu umgehen und um an diesen Durchbrechungen anfallendes Kondenswasser gezielt abzuführen.
  • Die Sammelleitung der Drainageeinrichtung erstreckt sich hingegen im Wesentlichen horizontal, und zwar regelmäßig im Bereich einer Bilge des Flugzeugrumpfs in Haupterstreckungsrichtung des Flugzeugrumpfs. So können über die gesamte Länge des Flugzeugrumpfs verteilte hydrophile Leitungen an die Sammelleitung angeschlossen sein.
  • Die hydrophilen Leitungen können nach oben bis in einen Kronenbereich des Flugzeugrumpfs hineinreichen. Von dort aus bis zu der im Bereich der Bilge angeordneten Sammelleitung können die hydrophilen Leitungen neben dem durch die unterschiedliche Beladung mit Wasser, die am geringsten im Bereich der regelmäßig regenerierten Sammelleitung ist, erzeugten Gradient auch einen chemischen Gradienten aufweisen, der eine ansteigende Hydrophilie bewirkt, um eine weitere treibende Kraft für die Diffusion des Kondenswassers durch die hydrophilen Leitungen bis in die Sammelleitung bereitzustellen.
  • Das erfindungsgemäße Drainagesystem ist insbesondere für Verkehrsflugzeuge mit einem Flugzeugrumpf aus FKV(Faser-Kunststoff-Verbund)-Paneelen geeignet. Die Erfindung ist grundsätzlich aber auch bei einem Flugzeugrumpf aus Leichtmetallpaneelen einsetzbar, auch wenn hier die Isolierung des hydrophilen Materials der hydrophilen Leitungen gegenüber der Flugzeugaußenhaut und der sie versteifenden Strukturen wegen der mit feuchten hydrophilen Materialien verbundenen Korrosionsgefahren noch wichtiger ist.
  • Besonders vorteilhaft lässt sich die erfindungsgemäße Drainageeinrichtung bei einem Flugzeugrumpf aus FKV-Paneelen mit in die Flugzeugaußenhaut integrierten Stringern realisieren, weil die Stringer dann einen einfachen Verlauf der hydrophilen Leitungen längs der Spanten in Vertiefungen der Flugzeugaußenhaut nicht im Wege stehen.
  • Hydrophile Materialien für die hydrophilen Leitungen und die hydrophile Sammelleitung können vom Fachmann aus sehr vielen verschiedenen konkreten Materialien ausgewählt werden. Insbesondere sind sogenannte hygroskopische Materialien geeignet. Hierzu zählen zum Beispiel viele Salze, Kalk und auch Kieselgel. Letzteres ist mit dem Vorteil verbunden, dass es auch bei hoher Wasseraufnahme seine Form nicht verliert.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert und beschrieben.
  • 1 ist ein vertikaler Längsschnitt durch einen Abschnitt eines Flugzeugrumpfs in einer ersten Ausführungsform mit einer erfindungsgemäßen Drainageeinrichtung.
  • 2 ist ein horizontaler Längsschnitt durch ein Detail der Drainageeinrichtung gemäß 1; und
  • 3 ist ein vertikaler Längsschnitt durch einen Abschnitt eines Flugzeugrumpfs in einer zweiten Ausführungsform mit einer erfindungsgemäßen Drainageeinrichtung.
  • FIGURENBESCHREIBUNG
  • Der in 1 gezeigte Abschnitt eines Rumpfs 1 eines Verkehrsflugzeugs weist eine Flugzeugaußenhaut 2 auf, die durch Spanten 3 und hier nicht sichtbare, in die Flugzeugaußenhaut 2 integrierte Stringer versteift ist. Die Spanten 3 laufen in vertikaler Richtung von einem Kronenbereich 4 bis zu einer Bilge 5 des Flugzeugrumpfs 1 durch. An den Spanten 3 ist ein Kabinenboden 6 und darunter ein Frachtraumboden 7 abgestützt. Parallel zu den Spanten 3 verlaufen hydrophile Leitungen 8, bis sie im Bereich der Bilge 5 in eine dort in der Haupterstreckungsrichtung des Flugzeugrumpfs 1 verlaufende hydrophile Sammelleitung 9 münden. In einer Kabine 10 oberhalb des Kabinenbodens 6 und einem Frachtraum 11 oberhalb des Frachtraumbodens 7 ist die Flugzeugaußenhaut 2 einschließlich der Spanten 3 mit einer in 1 nicht wiedergegebenen Isolierung versehen.
  • Diese Isolierung ist jedoch bei dem Detail in 2 dargestellt. Die Isolierung 12 besteht aus Isolierpaketen 13, die zwischen den Spanten 3 angeordnet sind, und speziellen Spantenisolierungen 14, die die Spanten zur Kabine 10 hin thermisch abschirmen, da die von der Flugzeugaußenhaut 2 nach innen vorspringenden Spanten 3 potentielle Kältebrücken zur Kabine 10 hin darstellen, an denen Wasserdampf zu Kondenswasser auskondensiert. In 2 ist nur die Primärisolierung der Flugzeugaußenhaut 2 dargestellt. Hieran schließt sich zu der Kabine 10 hin eine Sekundärisolierung an der Rückseite der Kabinenseitenverkleidung (hier nicht wiedergegeben) an. Aus 2 geht hervor, dass die hydrophilen Leitungen 8 durch Kanäle 16 in der Innenoberfläche der Flugzeugaußenhaut 2 ausgebildet sind, die mit hygroskopischem Material 17 gefüllt sind. Dabei ist das hygroskopische Material 17 durch eine Auskleidung der Kanäle 16 gegenüber dem Material der Flugzeugaußenhaut 2 isoliert, um Beschädigungen der Flugzeugaußenhaut durch Korrosion hervorgerufen durch feuchtes hygroskopisches Material 17 zu vermeiden. Die Flugzeugaußenhaut ist als FKV-Bauteil mit zwei äußeren FKV-Schichten 18 und 19 und einem inneren Schaumkern 20 ausgebildet. Die Kanäle 16 sind dabei in der FKV-Schicht 18 ausgebildet, die zu der Kabine 10 hinweist. Die hydrophilen Leitungen 8 nehmen Kondenswasser auf, dass an der durch niedrige Temperaturen in der Umgebung 21 kalten Flugzeugaußenhaut 2 auskondensiert. Dabei kann es sich auch um Kondenswasser handeln, das erst durch Auftauen von zunächst direkt ausgefrorenem Wasserdampf flüssig wird.
  • Das derart von dem hygroskopischen Material 17 in den hydrophilen Leitungen 8 aufgenommene Kondenswasser breitet sich grundsätzlich durch Diffusion über die Länge der hydrophilen Leitungen 8 aus. Durch regelmäßiges Regenerieren der hydrophilen Sammelleitung 9, an die die hydrophilen Leitungen 8 angeschlossen sind, wird jedoch ein negativer Gradient der Wasserbeladung der hydrophilen Leitungen 8 zu der Sammelleitung 9 hin aufrechterhalten. Zudem kann eine bevorzugte Diffusionsrichtung des von den hydrophilen Leitungen 8 aufgenommenen Kondenswassers zu der Sammelleitung 9 durch einen geeigneten chemischen Gradienten in der Zusammensetzung des hygroskopischen Materials 17 in den Kanälen 16 hervorgerufen werden. Zum regelmäßigen Regenerieren der Sammelleitung 9 ist diese über einen Anschluss 22 mit einer Heißgasquelle 23 verbindbar. Bei der Heißgasquelle 23 handelt es sich insbesondere um ein Triebwerk des jeweiligen Verkehrsflugzeugs, von dem heißes Gas über den Anschluss 22 abgezapft und in die Sammelleitung 9 eingeleitet wird. Das Heißgas durchströmt die Sammelleitung 9 und tritt durch einen Auslass 24 an einem von dem Anschluss 22 entfernten Ende der Sammelleitung 9 aus der Sammelleitung 9 aus. Das Heißgas nimmt dabei Wasser in Form von Wasserdampf aus der Sammelleitung 9 mit, so dass Wasser aus den hydrophilen Leitungen 8 in die Sammelleitung 9 nachdiffundiert. Für das Regenerieren mit dem Heißgas aus der Heißgasquelle 23 ist die Sammelleitung 9 als ein mit hygroskopischem Material ausgekleidetes Rohr 25 ausgebildet, das ein Lumen aufweist. Ein Lumen, d. h. ein freier Querschnittsbereich, ist bei den hydrophilen Leitungen 8 nicht vorgesehen. In ihnen wird das aufgenommene Kondenswasser ausschließlich durch Diffusion geleitet.
  • Bei der Ausführungsform des Flugzeugrumpfs 1 gemäß 3 sind die Stringer 26 nicht in die Flugzeugaußenhaut 2 integriert, sondern stehen wie die Spanten 3 innen von der Flugzeugaußenhaut 2 ab. Die hydrophilen Leitungen 8 können daher nicht sinnvoll in Kanälen in der Flugzeugaußenhaut 2 ausgebildet sein. Stattdessen handelt es sich hier um zwischen der in 3 nicht dargestellten Isolierung und der Flugzeugaußenhaut 2 parallel zu den Spanten 3 verlaufende Bänder, die auf ihrer der Kabine 10 und dem Frachtraum 11 zugewandten Seite mit hygroskopischem Material beschichtet sind, das durch die Bänder 27 gegenüber der Außenhaut 2 und den Stringern 26 isoliert ist. Der Flugzeugrumpf 1 gemäß 3 kann ebenfalls in FKV-Bauweise ausgeführt sein. Es kann sich aber auch um einen herkömmlichen Flugzeugrumpf in Leichtmetallbauweise handeln. Die grundsätzliche Form der Drainageeinrichtung mit den hydrophilen Leitungen 8 und der hydrophilen Sammelleitung 9, die durch Heißgas von der Heißgasquelle 23 regelmäßig regeneriert wird, ist grundsätzlich dieselbe wie bei der Drainageeinrichtung gemäß den 1 und 2.
  • Bei einem mit einer erfindungsgemäßen Drainageeinrichtung ausgestatteten Verkehrsflugzeug treten unkontrollierte Wasserbewegungen, insbesondere sogenannte ”Rain in the Plane”, nicht auf. Durch das Drainagesystem und das in dem Drainagesystem gebundene Wasser erhöht sich zwar die Masse des Verkehrsflugzeugs. Diese bleibt aber konstant und steigt auch unter ungünstigen Bedingungen nicht weiter an. Das in der Drainageeinrichtung gebundene Wasser ist von der Flugzeugaußenhaut und der sie versteifenden Struktur isoliert und führt so nicht zu Korrosionsproblemen. Ebenso sind Auswirkungen von Kondenswasser auf das elektrische System des Verkehrsflugzeugs aufgrund der Bindung des Kondenswassers in der Drainageeinrichtung verhindert. Die Isolierung der Flugzeugaußenhaut bleibt trocken. So werden auch hygienische Probleme, die aus der Vermehrung von Mikroorganismen wie Schimmel und Bakterien in feuchten Isolierungen resultieren, vermieden, und die Isolierung muss erst in größeren Abständen ausgetauscht werden. Zudem wird die akustische und thermische Isolierwirkung der Isolierung nicht durch Feuchtigkeit beeinträchtigt. Die erfindungsgemäße Drainageeinrichtung erlaubt es sogar, die Luftfeuchtigkeit in einer Kabine eines Verkehrsflugzeugs zu erhöhen, ohne dass hieraus Kondenswasserprobleme resultieren, da das Kondenswasser gezielt abgeführt wird. Das mit dem Heißgas aus der Sammelleitung ausgetriebene Kondenswasser kann sogar erneut kondensiert und genutzt werden, um die in dem Verkehrsflugzeug mitzuführende Menge an Brauchwasser, beispielsweise für Toiletten, zu reduzieren.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Flugzeugrumpf
    2
    Flugzeugaußenhaut
    3
    Spant
    4
    Kronenbereich
    5
    Bilge
    6
    Kabinenboden
    7
    Frachtraumboden
    8
    hydrophile Leitung
    9
    hydrophile Sammelleitung
    10
    Kabine
    11
    Frachtraum
    12
    Isolierung
    13
    Isolierpaket
    14
    Spantenisolierung
    15
    Fenster
    16
    Kanal
    17
    hygroskopisches Material
    18
    FKV-Schicht
    19
    FKV-Schicht
    20
    Schaumkern
    21
    Umgebung
    22
    Anschluss
    23
    Heißgasquelle
    24
    Auslass
    25
    Rohr
    26
    Stringer
    27
    Band

Claims (15)

  1. Verkehrsflugzeug mit einer Drainageeinrichtung zur Abführung von Kondenswasser, das innerhalb eines Flugzeugrumpfs (1) hinter einer Isolierung (12) an einer Flugzeugaußenhaut (2) auftritt, wobei sich hydrophile Leitungen (8) zwischen der Isolierung (12) und der Flugzeugaußenhaut (2) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophilen Leitungen (8) in eine verrohrte hydrophile Sammelleitung (9) münden, die über einen Anschluss (22) mit einer Heißgasquelle (23) verbindbar ist und die an einem von dem Anschluss (22) für die Heißgasquelle (23) abgekehrten Ende einen Auslass (24) aufweist.
  2. Verkehrsflugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißgasquelle (23) ein Triebwerk des Verkehrsflugzeugs umfasst.
  3. Verkehrsflugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (22) für die Heißgasquelle (23) ein ansteuerbares Ventil aufweist.
  4. Verkehrsflugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (24) der Sammelleitung (9) ein ansteuerbares Ventil aufweist.
  5. Verkehrsflugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelleitung (9) ein mit einem hydrophilen Material (17) ausgekleidetes Rohr (25) ist.
  6. Verkehrsflugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophilen Leitungen (8) lumenlos sind.
  7. Verkehrsflugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophilen Leitungen (8) mit hydrophilem Material (17) ausgefüllte Kanäle (16) in der Flugzeugaußenhaut (2) aufweisen.
  8. Verkehrsflugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophilen Leitungen (8) mit hydrophilem Material (17) beschichtete oder imprägnierte Bänder (27) aufweisen.
  9. Verkehrsflugzeug nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophile Material (17) der Leitungen (8) von der Flugzeugaußenhaut (2) und von die Flugzeugaußenhaut (2) versteifenden Strukturen isoliert ist.
  10. Verkehrsflugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophilen Leitungen (8) parallel zu die Flugzeugaußenhaut (2) versteifenden Spanten (3) verlaufen.
  11. Verkehrsflugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sammelleitung (9) im Bereich einer Bilge (5) des Flugzeugrumpfs (1) in der Haupterstreckungsrichtung des Flugzeugsrumpfs (1) erstreckt.
  12. Verkehrsflugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophilen Leitungen (8) einen eine vom Kronenbereich (4) zur Bilge (5) des Flugzeugsrumpfs (1) ansteigende Hydrophilie bewirkenden chemischen Gradienten aufweisen.
  13. Verkehrsflugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flugzeugsrumpf (1) Faser-Kunststoff-Verbund-Paneele aufweist.
  14. Verkehrsflugzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die FKV-Paneele in die Flugzeugaußenhaut (2) integrierte Stringer (26) aufweisen.
  15. Verkehrsflugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass hydrophile Materialien (17) für die Leitungen (8) und die Sammelleitung (9) aus hygroskopischen Materialien ausgewählt sind.
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