DE102018004194B4 - Automatische Enteisung von Flugzeugunterseiten - Google Patents

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Abstract

Automatisch operierendes Fahrzeug zur Enteisung von Flugzeugunterseiten und - fahrwerken,das sich durch Auswertung verschiedenartiger, zwei- oder mehrfach redundanter Positionsmessungen relativ zu einem darüber stehenden Flugzeug genau ausrichtet und entlang seines Verfahrweges in Position hält,wobei mittels Auswertung sowohl von Abstandssensor- als auch von Längenwegaufnehmersystemen gemessener sowie flugzeugspezifischer geometrischer Daten defekte Abstandssensoren und Längenwegaufnehmer lokalisiert werden können,wobei frei drehbar gelagerte und an einem auf dem Fahrzeug montierten ausfahrbaren Teleskoparm befestigte Enteisungsdüsen in festem und genau eingehaltenem Abstand geringen Ausmaßes entlang der zu enteisenden Flugzeugoberflächen, der darin enthaltenen Zwischenräume und der Fahrwerke geführt und die Effekte des Stromes der Umgebungsluft kompensierend gedreht werdenund wobei der Teleskoparm durch daran befestigte mechanische Fühler bei Berührung der Flugzeugoberflächen zurückgezogen wird.

Description

  • Die Anmeldung betrifft ein unbemanntes Fahrzeug zur automatischen Enteisung von Flugzeugunterseiten und -fahrwerken.
  • Um den Luftverkehr im Winter sicher aufrechterhalten zu können, ist Enteisung der Flugzeuge bei entsprechenden Witterungsbedingungen eine unabdingbare Voraussetzung. Denn durch Eisansatz werden aerodynamische Eigenschaften verschlechtert, weil der von den Tragflächen erzeugte Auftrieb erheblich absinken kann. Während des Fluges ist bei Passagier- und Frachtflugzeugen die Vereisungsgefahr relativ gering, da sich diese Flugzeuge in großer Flughöhe über der Wolkenschicht bewegen und dort kein Eisansatz möglich ist. Dagegen besteht die Gefahr der Eisbildung beim Aufenthalt von Flugzeugen am Boden, insbesondere wenn die Außentemperaturen auf oder unter den Gefrierpunkt sinken und zusätzlich Niederschlag auftritt. Wenn sich ein Flugzeug mehrere Stunden lang in großer Höhe befand, wo zweistellige Minustemperaturen herrschen, können sich am Boden auch bei Temperaturen über dem Gefrierpunkt vor allem die den Treibstoff enthaltenden Tragflächen durch festfrierenden Niederschlag sofort mit einer Eisschicht überziehen. Derartige Eisbildungen verlaufen so schnell, dass auch nach kurzen Zwischenlandungen erneute Starts ohne vorherige Enteisungen nicht mehr möglich sind.
  • Die wichtigsten Gründe zur Enteisung von Flugzeugen sind, dass Ablagerungen von Eis und Schnee zu hoher statischer Flügelbelastung führen, dass Flugzeuge wegen des durch mitgeführte Eisschichten erhöhten Fluggewichts während des Startvorgangs insbesondere bei ungünstigen Flughafengegebenheiten schneller an ihre kritischen Grenzen stoßen, dass durch Eisansatz und Festfrieren Leitwerke, Flügelprofile, andere bewegliche Teile sowie Steuerung und Trimmung blockiert oder behindert, dass die Bohrungen von zur Geschwindigkeitsmessung eingesetzten Pitot-Rohren verstopft werden sowie dass Flugzeugantennen brechen und so Funkkommunikation im schlimmsten Fall unmöglich machen können. Eisansatz an Propellern kann zu Unwucht führen und von Propellern weggeschleudertes Eis zur Gefahr werden. Letztendlich kann die Aerodynamik soweit verschlechtert werden, dass es zu Abstürzen kommt. Somit ist Vereisung eine der größten durch Wetter hervorgerufenen Gefährdungen des Flugverkehrs.
  • Zur Flugzeugenteisung halten Verkehrsflughäfen in der Regel spezielle Einsatzfahrzeuge bereit, die jeweils mit einer Person besetzt sind und von denen aus Flugzeuge von oben mit Enteisungsflüssigkeit besprüht werden. Es werden mitunter mehrere Fahrzeuge gleichzeitig eingesetzt, weshalb ihr Einsatz koordiniert werden muss. Dieses Verfahren erfordert hohen Personaleinsatz und kann bei der Abfertigung einer großen Zahl von Flugzeugen zu erheblichen Verzögerungen führen, sofern nicht hinreichend viele Enteisungsfahrzeuge zur Verfügung stehen. Nach ihrer Enteisung sollten Flugzeuge zeitnah starten, bevor sich erneut Eis bilden kann. Ist dies jedoch nicht möglich, so muss ein Vereisungsschutz aufgetragen werden, der Eisansatz für gewisse Zeit verhindert.
  • Weil weder von Einsatzfahrzeugen noch von stationären Anlagen die Unterseiten und die Fahrwerke von Flugzeugen enteist werden, liegt der gegenständlichen Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur vollautomatischen Enteisung von Flugzeugunterseiten und -fahrwerken zu konstruieren. Neben flächiger Vereisung hat man es an Flugzeugunterseiten vor allem mit herabhängenden Eiszapfen sowie Eis und vereisten Rückständen Verdicker enthaltender Enteisungsmittel in den Zwischenräumen zwischen Tragflächen und Höhenflossen einerseits und beweglichen Teile wie Klappen und Höhenrudern andererseits zu tun. Aus Sicherheitsgründen muss die Blockierung bewegter Teile durch Festfrieren bzw. durch Eisansatz in Zwischenräumen unbedingt vermieden werden. Da Versprühen großer Mengen an Enteisungsflüssigkeit hohe Kosten verursacht und der Umwelt schadet, soll darüber hinaus der rückgewinn- und wiederverwendbare Anteil dieser Flüssigkeit maximiert, möglichst wenig von ihr durch ausblasende Flugzeugtriebwerke oder starken Wind ausgetragen sowie ihre Einsatzmenge durch spezielle Ausführung der Enteisungsdüsen und dadurch minimiert werden, dass diese beim Betrieb der Anlage sehr nahe an die zu behandelnden Oberflächen herangeführt werden.
  • Um Schnee und Eis von Flugzeugen zu entfernen, sind viele Methoden bekannt. Die einfachste darunter ist manuelles Abfegen mit Hilfe von Besen. Starker Luftstrom wird vorwiegend zur Entfernung trockenen Schnees eingesetzt. Dabei können auch geringe Mengen Enteisungsmittel in den Luftstrom eingebracht werden. Da im Gegensatz zu anderen Enteisungsverfahren wenig Enteisungsmittel eingesetzt wird, ist dieses Verfahren sehr kostengünstig und umweltverträglich, jedoch bei nassem und schwerem Schnee nicht effektiv.
  • US 5 950 324 A beschreibt eine mit warmer Luft arbeitende Flugzeugenteisungsanlage. Die Warmluft wird durch Röhren geleitet, an denen Luftsäcke befestigt sind. Zur Enteisung wird die aus Öffnungen an deren untersten Enden austretende Warmluft über die Flügel geleitet. Diese Anlage ist nur für bestimmte Flugzeuggrößen einsetzbar, da die Warmluftleitungen feste Längen besitzen und nicht teleskopisch ausgefahren werden können. Leitwerke lassen sich mit dieser Anlage nicht enteisen.
  • US 6 092 765 A stellt mittels von oben ausgesendeter Infrarotstrahlung arbeitende Enteisungsanlagen vor. Fächerförmige Infrarotstrahler können sowohl stationär aufgestellt als auch fahrbar auf Lastwagen montiert werden. Kombinationen sind möglich. In einer Variante werden Flugzeugvorderflügel von stationären und hintere Flügel sowie Leitwerke von mobilen Infrarotfächern enteist. Flugzeugrümpfe können jedoch nicht enteist werden. Die Firma Radiant Aviation baut Anlagen, die Flugzeuge in einem Hangar mittels Infrarotbestrahlung hoher Leistung enteisen. Das Verfahren versagt, wenn das Wetter zu nass und zu kalt ist und wenn häufig Niederschläge auftreten.
  • Auf Verkehrsflughäfen weltweit gängige Praxis ist derzeit, ein oder mehrere Spezialfahrzeuge, für deren Herstellung die dänische Firma Vestergaard Marktführer ist, an zu enteisende Flugzeuge heranzufahren und sie von mittels Teleskopauslegern freibeweglichen und jeweils mit einer Person besetzten Kabinen aus manuell gesteuert und recht ungenau von oben herab mit Gemischen aus Glykol und heißem Wasser zu besprühen. Dies muss direkt vor dem Start geschehen, um die Schutzzeit nicht zu überschreiten. Die wesentlichen Nachteile dieser Methode sind hoher Personalaufwand, großer Bedarf an Enteisungsflüssigkeit und Ungenauigkeit ihres Auftrags sowie die dadurch bedingte hohe Umweltbelastung. Sofern nicht hinreichend viele Enteisungsfahrzeuge zur Verfügung stehen, kann derartige Abfertigung vieler Flugzeuge zu erheblichen Verzögerungen führen.
  • Im Laufe der letzten fünf Jahrzehnte wurden die im Folgenden in chronologischer Reihenfolge diskutierten Patente für stationäre und bis auf eine nur in geringem Maße automatisierte Flugzeugenteisungsanlagen erteilt bzw. angemeldet, die ebenfalls Glykol-Wasser-Gemische versprühen.
  • US 3 533 395 A beschreibt eine Anlage mit zwei drehbar auf fest verankerten Podesten gelagerten Auslegern, die sich drehen und dabei Enteisungsflüssigkeit auf ein Flugzeug sprühen. Nachteilig ist, dass das Fluid immer aus fester, nicht veränderbarer Höhe aufgebracht wird. Da die Ausleger bestimmte Kreissektoren abfahren, können insbesondere bei kleinen und sehr großen Flugzeugen konstruktionsbedingt nicht alle Flugzeugteile enteist werden. Um eine größere Reichweite zu erzielen, können zwei kleinere Ausleger abgeklappt werden. Jedoch werden vor allem Leitwerke mit dieser Konstruktion nicht zufriedenstellend enteist.
  • US 3 612 075 A beschreibt eine kaum automatisierte Anlage, die sich den Flugzeugkonturen grob anpassen kann und so Rumpfenteisungen ermöglicht. Für Großflugzeuge ist sie jedoch ungeeignet, weil ihre beiden durch Seilabspannungen gehalterten Ausleger nicht die dazu erforderliche Größe erreichen können. Aufgrund der dabei noch zusätzlich auftretenden Wind- und Eigenlasten würden die Ausleger vermutlich einknicken, vor allem dann, wenn diese bzw. deren Gegengewichte in die End- bzw. Extremlagen gefahren werden müssen. Die Enteisungsdüsen sind an den Auslegern starr angebracht, was Flugzeugteilenteisungen erschwert. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Enteisungsflüssigkeit nicht optimal aufgebracht wird, da die Enteisungsarme nur auf eine bestimmte Höhe eingestellt werden können. Schrägstellung und somit Konturanpassung an Flugzeuge sind nicht möglich.
  • US 4 378 755 A verwendet zwei Portale hintereinander, um verschiedenen Flugzeuggrößen gerecht zu werden. Das Portal für größere Flugzeugtypen ist fest montiert. Am anderen Portal sind bewegliche und einzeln steuerbare Sprühdüsen befestigt, die sich grob an die Konturen der einzelnen Flugzeuge annähern lassen. Zwar ist die Versprühhöhe nicht verstellbar, jedoch wird mittels der Beweglichkeit der Düsen versucht, die Enteisungsflüssigkeit gezielt auf Flugzeuge aufzubringen. Damit soll gewährleistet werden, dass kein Glykol außerhalb der Flugzeuge versprüht wird. Weiterhin umfasst die Konstruktion eine Windkompensation, die ebenfalls dazu dienen soll, Enteisungsflüssigkeit gezielt aufzubringen.
  • US 4 634 084 A sieht ein fahrbares Portal vor, das sich vom Bug bis zum Heck über Flugzeuge bewegt und sie dabei aus fester Höhe enteist. Die Konzeption der Anlage ist am größten zu enteisenden Flugzeugtyp orientiert, weshalb bei kleineren Flugzeugen nur die vorderen Flügel enteist werden können. Die Rümpfe, aber vor allem die hinteren Flügel und die Leitwerke sind mit dieser Anlage nur unzureichend oder gar nicht zu enteisen.
  • US 5 060 887 A beschreibt ein Enteisungsverfahren mit einer mobilen Anlage, die mit Transporträdern ausgestattet ist. Enteist wird durch Besprühung aus Düsen, die das Enteisungsmittel flächig von einer fest vorgegebenen Höhe aus auf die Flugzeugoberflächen aufbringen. Dadurch wird nicht nur viel Enteisungsmittel verbraucht, sondern auch von laufenden Triebwerken oder starkem Wind ungenutzt in die Umgebung verblasen, insbesondere bei großem Abstand zwischen Triebwerken und zu enteisenden Flächen. Für große Flugzeuge ist diese Anlage konstruktionsbedingt nicht geeignet. Durch den Anbau von Transporträdern sind ihrer Schwere und somit Größe Grenzen gesetzt.
  • US 5 104 068 A beschreibt eine Anlage mit fest installiertem Portal, durch die Flugzeuge zur Enteisung geschleppt werden. Die Versprühhöhe der Enteisungsflüssigkeit ist zwar verstellbar, eine Anpassungsfähigkeit an die Flugzeugkontur ist jedoch wegen der geradlinigen Anordnung der Düsen zur Enteisung der vorderen Flügel nur sehr eingeschränkt gegeben. Das Besondere an dieser Anlage ist, dass sie aus unterschiedlichen Düsen Flugzeuge mit einer Enteisungsflüssigkeit grundenteisen und gleichzeitig eine Schutzschichtflüssigkeit aufbringen kann. Da beide Arten von Düsen sogar doppelt vorhanden sind, können Flugzeuge in beiden Richtungen enteist werden. Allerdings sind die Düsen nicht einzeln ansteuerbar, sondern es sind immer nur Gruppen von ihnen gleichzeitig in Betrieb.
  • US 5 161 753 A beschreibt eine auf Schienen verfahrbare kombinierte Anlage zur Flugzeugreinigung und -enteisung bestehend aus einem Portalbogen, in dem sich zwei Arme über gesamte Flugzeuge bewegen und somit alle für Enteisen und Waschen relevanten Stellen erfassen können. Wie bei US 5 104 068 A ist es auch hier möglich, entweder zu enteisen oder eine Gefrierschutzschicht aufzubringen. Wiederverwertung der Enteisungsflüssigkeit ist vorgesehen.
  • US 5 490 646 A beschreibt einen mobilen Roboter, der rechnergesteuert vermittels an beweglichen Armen angebrachter Düsen von oben herab Enteisungsflüssigkeit auf Flugzeugoberflächen sprüht. Die Düsen sind unbeweglich an geraden, parallel zur Flugzeugoberfläche geführten Stangen befestigt, weshalb ihre Abstände zur in der Regel gewölbten Flugzeugoberfläche variieren.
  • US 6 616 102 B1 beschreibt eine Anlage, die wegen des Vorhandenseins von Bedienerkabinen an Enteisungsfahrzeuge erinnert. Aus der Konstruktion geht nicht eindeutig die maximale Größe damit bearbeitbarer Flugzeuge hervor. Ein weiterer Nachteil ist, dass höchstens eingeschränkt kontinuierliche Enteisung möglich ist, da die Anlage von Personen bedient wird und auf jeder Flugzeugseite eine Person zur Bedienung einer Teilanlage erforderlich ist. Die einzige vorgesehene Automatik sorgt dafür, die Kabinen immer waagerecht zu halten. Desweiteren ist die Anlage nur zur Enteisung, nicht aber zur Eisverhütung durch Aufbringen einer Schutzschicht ausgelegt.
  • US 8 967 542 B2 beschreibt die dynamische Führung einer Düse zum Versprühen von Enteisungsflüssigkeit auf Flugzeugoberflächen, jedoch kein vollständiges System zur automatischen Enteisung von Flugzeugen oder bestimmter Teile davon.
  • US 9 352 852 B2 und US 2017/0 174 365 A1 beschreiben eine mobile Portalanlage zur Enteisung von Verkehrsflugzeugen aller gängigen Größen. Sie soll zur Enteisung von Flugzeugunterseiten, insbesondere der Höhenleitwerke, mit einem nicht näher spezifizierten Sprühfahrzeug zusammenarbeiten. Das Portal wird während des Enteisungsvorgangs von der Ausgangs- zur Endposition bewegt. Die daran befestigten Enteisungsvorrichtungen werden mit Hilfe von Positionssensoren relativ zum sich unterhalb des Portals befindlichen Flugzeug ausgerichtet. An am Portal angebrachten beweglichen Armen sind Enteisungsdüsen starr befestigt. Unter konstruktiver Vermeidung von Berührungen werden letztere an den Konturen aller aerodynamisch relevanten Flugzeugflächen in geringem Abstand entlanggeführt. In den Düsen wird abhängig von den herrschenden Wetterbedingungen Enteisungsflüssigkeit mit heißem Wasser oder Dampf gemischt. Durch Umschaltung kann jeweils allein oder unmittelbar hintereinander enteist und Vereisungsschutz aufgebracht werden. Die Düsen versprühen gleichzeitig die jeweils minimal notwendige Menge an Enteisungsflüssigkeit. Dabei sind jene abgeschaltet, die sich nicht in dem definierten Abstand zur Flugzeugoberfläche befinden.
  • DE 10 2016 002 880 A1 beschreibt ein automatisiertes und für Flugzeuge aller Größen geeignetes Portalsystem, das die Flughafenabläufe durch Aufstellung nahe der Startbahn erheblich beschleunigt. Das Portal ist über die gesamte Länge eines Enteisungsbereichs verfahrbar und kann sowohl von der Ausgangs- als auch der Endposition aus mit vorherbestimmbarem Zeitaufwand reproduzierbar, symmetrisch und präzise enteisen, Gefrierschutzmittel aufbringen oder Schneeansammlungen wegblasen. Die Anlage minimiert die Umweltbelastung, indem sie das Mischungsverhältnis von Glykol mit heißem Wasser oder Dampf stufenlos dem Wetter anpasst, indem durch ihre Führung Windeinfluss kompensierende Düsen den Konturen der Enteisungsflächen folgend diese aus dichtem Abstand mit der jeweils minimal notwendigen Menge Enteisungsflüssigkeit besprühen und indem deren abtropfender Anteil wiederverwertbar von einem geeigneten, im Boden des Enteisungsbereichs eingelassenen Drainagesystem aufgefangen wird.
  • US 2018/0 105 276 A1 beschreibt ein System zur Enteisung oberer Flugzeugoberflächen. Es arbeitet offensichtlich mechanisch ohne Verwendung von Enteisungsflüssigkeit.
  • Den aufgeführten Konstruktionen sowohl stationärer als auch mobiler Enteisungsanlagen haften folgende gravierende Nachteile an. Die meisten Anlagen sehen nur feste Höhen vor, aus denen sie von oben herab Enteisungsflüssigkeit auf die aerodynamisch wichtigen Flächen aufbringen. Somit und wegen der Krümmungen der Flugzeugoberflächen variieren die Abstände zwischen diesen und den Enteisungsdüsen. Mitunter ist es auch nicht möglich, Leitwerke oder hintere Flügel zu enteisen. Flugzeuge sollten jedoch immer im Ganzen enteist werden können, insbesondere Vorder- und Heckflügel sowie Leitwerke, denn diese sind in höchstem Maße sicherheitsrelevant. Teilweise lassen sich nur bestimmte Flugzeuggrößen zufriedenstellend enteisen. Vielfach können Enteisungsdüsen nur gruppenweise zu- oder abgeschaltet werden, was zu Mehrverbrauch an Enteisungsflüssigkeit führt. Einige der vorgestellten Anlagen können entweder nur enteisen oder nur eine Frostschutzschicht aufbringen, lassen jedoch nicht zu, beide Arbeitsgänge hintereinander auszuführen. Schließlich sind die Arbeitsgänge dieser Anlagen nur in beschränktem Maße automatisiert. DE 10 2016 002 880 A1 behebt zwar alle Nachteile des Standes der Technik, aber entsprechende Anlagen sprühen auch nur von oben herab bzw. von bestimmten Seiten aus.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht mithin darin, zur Vervollständigung der Enteisungswirkung oben genannter Anlagen ein unbemanntes Fahrzeug für die zusätzlich durchzuführende automatische Enteisung von Flugzeugunterseiten und -fahrwerken zur Verfügung zu stellen.
  • Das Fahrzeug besitzt vier elektrisch direkt angetriebene Räder. Dadurch kann es ohne Verzögerung (bspw. Gangwechsel) von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt übergehen. Zur Steuerung kann jede vertikale Radachse gleichzeitig um einen bestimmten Winkel gedreht werden, siehe 1. Durch die Winkeländerungen der Achsen mittels des großen Zahnrades B entsteht kein Schlupf, weil es einen elektrischen Schneckenantrieb besitzt, siehe Position A in 1. Somit ist das Fahrzeug sehr wendig und kann schnell verschiedene Punkte zur Enteisung anfahren.
  • Enteisungen finden auf einer dafür vorgesehenen Vorfeldfläche statt. Dort stellt das Fahrzeug bei Beginn eines Einsatzes zunächst seine genaue Ausgangsposition fest und fährt dann zwei Punkte am zu enteisenden Flugzeug an, um dessen Position auf der Enteisungsfläche zu bestimmen. Die zur Ablaufsteuerung notwendigen Geometriedaten des Flugzeugs entnimmt das Gerät einer Datenbank. Diese werden von einer in einem Leitstand sitzenden und mit dem Fahrzeug über Funk verbundenen Überwachungsperson, die i.W. nur Kontrollfunktionen wahrnimmt, zur Sicherheit verifiziert. Der Pilot kann zu diesem Zeitpunkt noch spezifizieren, ob die Enteisungsflüssigkeit eine bestimmte Zusammensetzung haben und ob allein oder zusätzlich eine Vereisungsschutzschicht aufgetragen werden soll. Die erkannte Fahrzeugposition wird von der Überwachungsperson verifiziert, woraufhin sie Freigabe für den dann automatisch ablaufenden Enteisungsvorgang erteilt. Im Zuge dieses Vorgangs stellt andauernder Abgleich der aktuellen Fahrzeugposition mit den Geometriedaten des Flugzeugs sicher, dass Kollisionen vermieden werden. Bei Ausfall der im Normalbetrieb eingesetzen Positionsbestimmungseinrichtung wird auf die Redundanz zurückgegriffen, die durch zusätzliche Ausstattung aller Räder mit inkrementalen Drehgebern und der Achsen mit Winkelsensoren gegeben ist.
  • Wie die 2 und 3 zeigen, ist auf dem Fahrzeug ein Enteisungsarm montiert, der sich mit Hydraulikzylindern nach vorne und hinten bewegen und auf bestimmte vorgegebene Höhen ausfahren und von dort wieder einziehen lässt. Die Ausfahrlänge wird von einem Sensor erfasst, um die fortlaufende Bestimmung der Position des Enteisungsarms in Relation zum Flugzeug zu ermöglichen. Die Darstellung des Enteisungsarms von hinten in 4 lässt erkennen, dass er mehrere Enteisungsdüsen trägt. Je nach aktueller Anforderung wird jede einzelne dieser Düsen in Betrieb geschaltet oder nicht. Ebenfalls ist jede einzelne Düse wie in den 2 und 3 dargestellt beweglich angeordnet.
  • Aus den Daten der Flugzeuggeometrie und anhand bei der Ersteinrichtung eines zu enteisenden Flugzeugtyps festgelegter Bewegungsmuster berechnet die Steuerung Bewegungsabläufe zur Führung des Fahrzeugs entlang des Flugzeugs, des Enteisungsarms entlang des Rumpfes, des Fahrwerks, der Tragflächen, des Leitwerks und ggf. der Flügelendscheiben sowie zur Führung der Enteisungsdüsen. Insbesondere werden für jede einzelne Düse die Öffnungszeiträume der Magnetventile zur Freigabe der Enteisungs- bzw. Gefrierschutzflüssigkeit ermittelt. DE 10 2016 002 880 A1 beschreibt Aufbau und Führung des Enteisungsarms und der Enteisungsdüsen sowie die Zusammensetzung der versprühten Flüssigkeiten im Detail.
  • Nach Beendigung eines Enteisungsvorgangs fährt das Fahrzeug an eine Station, an der seine Batterien geladen und seine Tanks aufgefüllt werden können.
  • 5 zeigt beispielhaft die Enteisung der Unterseite einer Boeing 737-200 und 6 die einer Boeing 737-800, d.h. eines Flugzeugtyps mit geraden Flügelendscheiben (Winglets). Am Beispiel eines Airbus A350 lässt 7 erkennen, wie auch gebogene Tragflächenenden von unten enteist werden können.
  • Um dem Fahrzeug die Feststellung seiner Position zu ermöglichen, können, wie in 8 gezeigt, auf einer für Enteisungen vorgesehenen Vorfeldfläche schachbrettartig Transponder angeordnet werden. Die von diesen ausgesendeten Signale werden von Antennen erfasst, mit denen das Fahrzeug rundherum ausgestattet ist und die wie in 11 dargestellt angeordnet sind. Je kürzer eine Antenne von einem Transponder entfernt ist, desto stärker ist das empfangene Signal. In 9 ist die Entfernung von Antenne B zu Transponder A kürzer als die Entfernung zwischen den Antennen B und C. Daher empfängt Antenne B ein stärkeres Signal als Antenne C. Während sich das Fahrzeug bewegt, wird eine Vielzahl von Signalen mit unterschiedlichen Signalstärken empfangen. Daraus ist die Position des Fahrzeugs jederzeit sehr genau bestimmbar. 11 zeigt in Aufsicht die Anordnung der Antennen und 10 die Höhe ihrer Anbringung am Fahrzeug.
  • Ist in die für Enteisungen vorgesehene Vorfeldfläche das in DE 10 2016 002 880 A1 beschriebene Drainagesystem eingelassen, so hat das Fahrzeug auch die Möglichkeit, seine Position anhand des durch die schachbrettartig angeordneten Drainagerinnen auf der Vorfeldfläche aufgepannten Gitternetzes zu bestimmen.
  • Eine vorteilhafte Wahl der zwei zur Positionsbestimmung des zu enteisenden Flugzeugs an diesem anzufahrenden Punkte sind das Bugrad und eines der beiden Fahrwerke. Zunächst fährt das Fahrzeug frontal auf die Nase des Flugzeugs zu und erfasst die Position des Bugrades. Danach fährt es seitlich die Räder des ausgewählten Fahrwerks an. Das Fahrzeug erfasst die Flugzeugkontur und misst Entfernungen zu ihr berührungslos bspw. mit Ultraschall oder Radar. Eine beispielhafte Anordnung entsprechender Ultraschallsensoren am Fahrzeug zeigt 13 in Aufsicht und in 12 ist die Höhe der Sensoranbringung zu erkennen.
  • Gegenüber dem in oben zitierten Patenten dargelegten Stand der Technik und insbesondere dem durch Verwendung von Enteisungsfahrzeugen gekennzeichneten Stand der Praxis erbringt die gegenständliche Erfindung folgende Vorteile.
  • Als erste befasst sie sich explizit mit der unmittelbaren Enteisung von Flugzeugunterseiten und -fahrwerken und leistet somit einen Beitrag zur Erhöhung der Flugsicherheit.
  • Durch automatisierten Betrieb und Nutzung der jeweiligen Flugzeuggeometrien kann das Fahrzeug kontinuierlich bei gleichzeitigem Einsatz möglichst vieler Sprühdüsen Verkehrsflugzeuge schneller, genauer und vollständiger als nach dem Stand der Technik enteisen oder Schneeansammlungen wegblasen und so Flugsicherheit und Flughafendurchsatz erhöhen. Die Betriebssicherheit des Geräts wird durch zwei redundant ausgelegte Sensorsysteme und mechanische Fühler erhöht.
  • Die Umweltverträglichkeit von Flugzeugenteisungen unterstützt die Erfindung durch folgende Maßnahmen zum minimalen Einsatz von Enteisungsflüssigkeit. Letztere wird nicht aus fester Höhe und Position, sondern den Flugzeugkonturen folgend immer in konstant kleinem Abstand zu den zu enteisenden Oberflächen in minimal erforderlicher Menge versprüht. Insbesondere bei kleineren Flugzeugtypen werden nur genau die Sprühdüsen eingeschaltet, die zur Enteisung der jeweils gerade bearbeiteten Flugzeugoberfläche notwendig sind. Aus Wetter- und Umgebungsdaten werden das jeweils optimale und stufenlos einstellbare Mischungsverhältnis des Enteisungsfluids aus Glykol und Wasser sowie der die Windangriffsfläche minimierende Düsenversatz relativ zu den zu enteisenden Oberflächen berechnet.

Claims (4)

  1. Automatisch operierendes Fahrzeug zur Enteisung von Flugzeugunterseiten und - fahrwerken, das sich durch Auswertung verschiedenartiger, zwei- oder mehrfach redundanter Positionsmessungen relativ zu einem darüber stehenden Flugzeug genau ausrichtet und entlang seines Verfahrweges in Position hält, wobei mittels Auswertung sowohl von Abstandssensor- als auch von Längenwegaufnehmersystemen gemessener sowie flugzeugspezifischer geometrischer Daten defekte Abstandssensoren und Längenwegaufnehmer lokalisiert werden können, wobei frei drehbar gelagerte und an einem auf dem Fahrzeug montierten ausfahrbaren Teleskoparm befestigte Enteisungsdüsen in festem und genau eingehaltenem Abstand geringen Ausmaßes entlang der zu enteisenden Flugzeugoberflächen, der darin enthaltenen Zwischenräume und der Fahrwerke geführt und die Effekte des Stromes der Umgebungsluft kompensierend gedreht werden und wobei der Teleskoparm durch daran befestigte mechanische Fühler bei Berührung der Flugzeugoberflächen zurückgezogen wird.
  2. Fahrzeug gemäß Anspruch 1, das rundherum mit Antennen ausgestattet aus, um sich durch Auswertung der von im Rollfeld schachbrett-artig angeordneten Transpondern ausgesendeten Signale zu positionieren.
  3. Fahrzeug gemäß Anspruch 1, das sich anhand der im Rollfeld schachbrettartig angeordneten Rinnen eines Drainagesystems positioniert.
  4. Fahrzeug gemäß der Ansprüche 2 und 3, dessen Räder zusätzlich mit inkrementalen Drehgebern und dessen Achsen mit Winkelsensoren ausgestattet sind, um seine Position redundant zu erfassen.
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