DE1481618A1 - Vorrichtung zum Schutze von Flugzeugen und Flugzeugteilen - Google Patents

Vorrichtung zum Schutze von Flugzeugen und Flugzeugteilen

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Description

Patentanwälte
DIdI.-Ιπο. R. Bostz u.
Mu:-..:1 ■···; '-*,; toi.ii^oifslr. 10
293-12.179P 28.2.1967
Minister of Technology in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland London (Großbritannien)
Vorrichtung zum Schütze von Plugzeugen und Flugzeugteile!!
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schütze von Plugzeugen und Plugzeugteilen gegen Zusammenstöße mit Fremdkörpern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist■zum Schütze von Plugzeugen gegen die Polgen von Zusammenstößen mit Fremdkörpern im Fluge bestimmt und soll insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, dem Schütze der Ansaugöffnungen von Verbrennungsmotoren, insbesondere von Gasturbinen, dienen, die in Plugzeuge eingebaut sind.
Ein wesentliches Risiko beim Betriebe von Plugzeugen in niedrigen Höhen ist die Gefahr, die von Zusammenstößen mit großen Vögeln ausgeht und insbesondere dann gegeben ist, wenn diese in den Lufteinlaß einer Gasturbine eindringen.
Es sind bereits eine ganze Reihe von Vorschlägen für Schutzvorrichtungen für die Verbrennungsmotoren gegen eine
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Verstopfung ihrer Ansaugöffnungen durch Vögel gemacht worden, aber für alle diese Vorrichtungen gilt ganz allgemein, daß sie, je mehr sie für diesen Zweck geeignet sind, auch umsomehr die Ansaugeigenschaften beeinträchtigen und so die Leistung der Motoren verschlechtern. Zusätzliche Nachteile ergeben sich durch das Gewicht und den Strömungswiderstand dieser Vorrichtungen, und durch die Gefahr ihrer Vereisung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung für Flugzeuge und ihre Teile anzugeben, die ein Optimum an Schutz bei einem Minimum an Verlust für die Lästung der Motoren bzw. des Flugzeuges überhaupt ergibt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Mehrzahl von Flügeln mit dem Profil von Niederwiderstands-Tragflächen mit einem so weiten gegenseitigen Abstand, daß sie das Passieren von Fremdkörpern mit einer für die zu schützenden Flugzeugteile gefährlichen Wucht verhindern, welche Flügel einen in Längsrichtung über sie wegstreichenden Strom im geringstmöglichen Umfange stören und Wasenabschnitte aufweisen, die sich unter dem Aufprall von Fremdkörpern deformieren und so deren Passieren weiter verhindern·
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können die ÜTasenabschnitte der Flügel hohl und insbesondere für die Durchleitung von heißer Luft oder heißen Gasen zum Zwecke ihrer Enteisung eingerichtet sein.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden einige mögliche Ausführungsbeispiele näher beschrieben,
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die in den Zeichnungen schematisch veranschaulicht sind·
In der Zeichnung ist die
Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung;
Fig. 2 eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung;und
Fig. 3 und 4 sind Querschnitte durch zwei für die erfindungsgemäßen Schutzvorrichtungen der Fig. 1 und 2 verwendbare Flügelformen.
Wie sich aus Fig. 1 ersehen läßt, besitzt eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung zwei zueinander konzentrische ringförmige Rahmen 1 und 2, zwischen denen sich achtzehn rundum verteilte Flügel 3 in radialer Richtung erstrecken. Diese spezielle erfindungsgemäße Schutzvorrichtung ist für den Einbau in den Lufteinlaß-einer Gasturbine bestimmt, die eine ringförmige Einlaßöffnung und ein axiales Mittelstück besitzt. Dabei paßt der mittlere Rahmen 1 rund um das Mittelstück und der äußere Rahiaen 2 liegt an der Dichtungslippe der Einlaßöffnungsverkleidung an. Je nach den Einbauerfordernissen können die Rahmen 1 und 2 in axialer Richtung gegenüber den Flügeln 3 verschoben sein, so daß diese vorn oder hinten überstehen. Bei einer abgewandelten Ausführungsform für eine Einlaßöffnung ohne Mittelstück ist der innere Rahmen 1 weggelassen, und die Flügel 3 oder ein Teil von ihnen erstrecken
sich so weit nach innen, daß sie sich im Mittelpunkt treffen·
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Die !Flügel 3 können außerdem gegeneinander versetzt sein, d.h. einige von ihnen können gegenüber den anderen nach hinten zurückgesetzt sein, um ein Verstopfen zu vermeiden.
Bei der Ausführungsform der Fig. 2 besitzt die. erfindungsgemäße Schutzvorrichtung nur einen einzigen ringförmigen Rahmen 4, und die Flügel 3 sind in diesem Falle parallel zueinander angeordnet und erstrecken sich quer zu dem Rahmen 4.
Gemäß Fig. 3 besitzen die Flügel 3 einen festen hinteren Abschnitt 5, an den ein hohler Nasenabschnitt 6 angefügt ist. !Der hintere Abschnitt 5 besteht aus Stahl oder Titan, während der Nasenabschnitt 6 aus einer Leichtmetallegierung gefertigt ist. Die Flügel 3 weisen ein Tragflächenprofil auf, das einem Niederverlustprofil entspricht, d.h. einem Profil, das einen vernachlässigbaren Einfluß auf einen longitudinalen Luftstrom ausübt·
Bei einem Zusammenstoß mit einem Fremdkörper, dessen Wucht so groß ist, daß er bei einem Eindringen in die Ansaugöffnung des Motors wahrscheinlich schweren Schaden anrichten würde, klappt der Nasenabschnitt der Flügel 3 zu einem pilzähnlichen Profil zusammen, wie dies in gestrichelten Linien in der Fig. 3 angedeutet ist. Das Zusammenklappen des Nasenabschnitts absorbiert einen Teil der Energie des Fremdkörpers, während gleichzeitig die Vergrößerung der Vorderfläche als Schutzschild wirkt. Falls es sich bei dem Fremdkörper um einen
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großen Vogel handeln sollte, so wird dieser durch den zusammengefalteten Nasenabschnitt in so kleine Teile zerteilt, daß er von der Gasturbine ohne schweren Schaden aufgenommen werden kann. Kleinere Vögel, die zwischen benachbarten Flügeln hindurchkommen, lassen sich ebenfalls ohne ernstlichen Schaden für die Maschine von dieser aufnehmen.
Der Nasenabschnitt 6 kann an dem hinteren Abschnitt 5 in jeder bekannten Weise, also "beispielsweise mit Hilfe von Schrauben oder Schnellverschlußverbindungen, befestigt sein, so daß er sich erforderlichenfalls leicht austauschen läßt·
Es kann vorkommen, daß der Nasenabschnitt bei dem Auf·· schlag abgerissen wird, aber wegen seiner Leichtbauweise stellt er selbst keinen Anlaß für eine Katastrophe dar, und der verbleibende stumpfe Anschnitt des Flügels wird im allgemeinen ausreichen, um die vollständige Zerkleinerung des Vogels zu bewirken. Als zusätzliche Maßnahme läßt sich bewußt eine Schwächungsstelle einbauen, z.B. in der Weise, daß ein Flügel oder sein Nasenabschnitt relativ leicht von dem tragenden Rahmen losgelöst werden kann, während die anderen daran befestigt bleiben und so das Eindringen des Flügels oder des Nasenabschnitts in den Motor verhindern.
Die Fig. 4 zeigt einen Flügel 3a, bei dem ein Nasenabschnitt 6a mit Ansätzen 7 versehen ist, die in die obere und untere Oberfläche des hinteren Abschnitts 5a eingelassen sind·
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Die Hasenabschnitte können auch aus einem deformierbaren Plastikmaterial statt aus Metall bestehen, dabei kann eine G-ummimischung verwendet werden, wodurch sich nach dem Stoß das" ursprüngliche Profil des Flügels wieder rückbildet. Zum Zwecke der Enteisung kann heißes Gas oder heiße Luft durch die Nasenabschnitte hindurchgeleitet werden.
In den Pig. 1 und 2 sind zwar kreisförmige Schutzvorrichtungen gezeigt, selbstverständlich lassen sich jedoch die erfindungsgemäßen Schutzvorrichtungen in jeder geeigneten Formgebung herstellen· So sind z.B. halbkreisförmige Schutzvorrichtungen zum Schütze von am Rumpf des Flugzeuges befindlichen Ansaugöffnungen oder rechteckige Schutzvorrichtungen zum Schütze von Windschutzscheiben verwendbar. Letztere haben vorzugsweise transversale Flügel, um ein Minimum an Sichtstörung zu erreichen, wobei die Flügel selbst drehbar aufgehängt sind, um den Blickwinkel z.B. beim Starten oder Landen verändern zu könnenβ
Bei einer Schutzvorrichtung für eine Ansaugöffnung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, können die Flügel 3 statt der dargestellten horizontalen Lage auch vertikal stehen oder
geneigt unter irgendeinem anderen Winkel verlaufen.
Die Wahl der Abstände der Flügel 3 voneinander erfolgt nach Maßgabe des besten Kompromisses zwischen der Mindestgröße, bis zu der Fremdkörper festgehalten werden müssen, und den hinzunehmenden Druckverlusten an der Ansaugöfl'nung bzw. der
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Sichtyerminderung im Falle einer Schutzvorrichtung für eine Windschutzscheibe. Bei der Schutzvorrichtung der Fig. 1 können zusätzlich Zwischenflügel mit geringerer länge als die anderen Flügel eingeschoben werden·
Die in den Beispielen dargestellten Flügel haben Tragflächenprofile ohne Auftrieb, doch kann es unter bestimmten Umständen von Vorteil sein, ein Profil zu benutzen, das den die Ansaugöffnung eines Motors passierenden Luftstrom aufteilto
Die Wirksamkeit der Schutzvorrichtung läßt sich dadurch weiter steigern, daß man die Flügel in einer federnden oder stoßabsorbierenden Halterung aufhängt. Als Alternative oder zusätzlich kann die Schutzvorrichtung als Ganzes von einer
Energie aufnehmenden Halterung getragen werden.
Schließlich ist es auch möglich, eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung in einen passenden Teil des Flugzeuges
einzuziehen, wenn ihre Benutzung nicht erforderlich ist.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Vorrichtung zum Schütze von Flugzeugen und Flugzeugteilen gegen Zusammenstöße mit Fremdkörpern, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Flügeln mit dem Profil von Niederwiderstands-Iragflächen mit einem so weiten gegenseitigen Abstand, daß sie das Passieren von Fremdkörpern mit einer für die zu schützenden Flugzeugteile gefährlichen Wucht verhindern, welche Flügel einen in Längsrichtung über sie wegstreichenden Strom im geringstmöglichen Umfange stören und Nasenabschnitte aufweisen, die sich unter dem Aufprall von Fremdkörpern deformieren und so deren Passieren -e verhindern·
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel rund um eine im wesentlichen in ihrer Längsrichtung verlaufende Achse verteilt sind und radial zu dieser Achse verlaufen.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Flügel gegen die Achsrichtung geneigt ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .daß die Längsachsen der Flügel parallel zueinander verlaufen.
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    5o Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4t dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Flügel gestaffelt angeordnet ist.
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche· 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Abschnitt der Flügel im vresent* liehen starr ist und der Nasenabschnitt aus einem elastischen Material besteht.
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge-, kennzeichnet, daß der Nasenabschnitt der Flügel hohl ist·
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nasenabschnitt mit heißer Luft oder heißem Gas durchströmbar ist.
    9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mindestens ein Ende der Flügel an einem an dem Flugzeug zu befestigenden Rahmen verankert ist.
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