DE3626972A1

DE3626972A1 - Air inlet system for aircraft

Info

Publication number: DE3626972A1
Application number: DE19863626972
Authority: DE
Inventors: Jan-Tomas Dipl Ing Haas
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1986-08-08
Filing date: 1986-08-08
Publication date: 1988-02-18

Abstract

An air inlet system for aircraft consists of an inlet opening which is arranged in the outer fuselage skin of the aircraft, having an inlet duct connected thereto and having a flap which is held in the region of the inlet opening such that it can pivot. In its pivoted-out position, this flap projects out of the outer fuselage skin and is then used as a ram-air flap; on the other hand, it can be retracted below the level of the outer fuselage skin. The flap consists of segments which are arranged in one another in the form of a fan, are constructed approximately in a U-shape and are held by means of their outer limb ends on the common pivoting shaft which runs approximately parallel to the plane of the contour of the outer fuselage skin and approximately at right angles to the incident flow direction. In addition, a further flap is fitted on the outer fuselage skin, which further flap can be moved over the inlet opening and by means of which the inlet opening can be closed in a streamlined manner.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lufteinlaßsystem für Flug zeuge, bestehend aus einer in der Rumpfaußenhaut des Flugzeuges angeordneten Einlaßöffnung mit einem daran anschließenden Einlaßkanal sowie einer im Bereich der Öffnung schwenkbar gehalterten Klappe, die in ihrer ausgeschwenkten Position aus der Rumpfaußenhaut heraus ragt und als Stauklappe dient und die in bzw. unter das Niveau der Rumpfaußenhaut einziehbar ist.The invention relates to an air intake system for flight witness, consisting of a in the fuselage outer skin of the Aircraft arranged inlet opening with an attached subsequent inlet duct and one in the area of Opening hinged flap in its swung out position from the outer skin of the fuselage protrudes and serves as a stowage flap and in or under the Level of the fuselage outer skin is retractable.

Lufteinlaßsysteme dieser Art werden in Flugzeugen für solche Einrichtungen verwendet, die zu ihrer Funktion Außenluft mit einem hohen Maß an Staudruckrückgewinn benötigen und die während des Fluges nicht ständig in Betrieb sind. Um einen möglichst großen Staudruckrück gewinn zu erzielen, ist es eine bereits bekannte Maßnahme, derartige Systeme mit einem Lufteinlauf zu versehen, der in die die Rumpfaußenhaut umgebende Grenzschicht hineinragt und die dort auftretenden höheren Strömungsgeschwindigkeiten nutzt. Andererseits sollen Systeme dieser Art, sofern sie nicht in Betrieb sind, einen möglichst geringen Luftwiderstand verursachen. Bei einem System der eingangs genannten Art, das in der EU-PS 00 67 847 beschrieben ist, ist aus diesem Grund die den Lufteinlauf verschließende Klappe so ausgebildet, daß sie bei geschlossenem Lufteinlauf vollständig in die Rumpfaußenkontur integriert ist.Air intake systems of this type are used in aircraft for such facilities used to their function Outside air with a high degree of dynamic pressure recovery need and which are not constantly in during the flight Operation. To get the largest possible back pressure to make a profit, it's a familiar one Measure such systems with an air inlet too provided, that in the surrounding the outer skin of the fuselage Boundary layer protrudes and those occurring there uses higher flow velocities. On the other hand systems of this type, unless they are in operation cause the lowest possible air resistance. In a system of the type mentioned in the opening paragraph EU-PS 00 67 847 is described for this reason the flap closing the air inlet is designed so that with the air inlet closed, they are completely in the Hull outer contour is integrated.

Aufgabe der Erfindung ist es in diesem Zusammenhang ein solches Lufteinlaßsystem so auszubilden, daß es einer seits im Betrieb einen möglichst großen Staudruckrück gewinn erzielt und andererseits bei Nichtbetrieb den Luftwiderstand des Flugzeuges nicht negativ beeinflußt.The object of the invention is in this context to train such an air intake system that one the largest possible back pressure in operation profit and on the other hand when not in operation Air resistance of the aircraft is not negatively affected.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Klappe aus fächerförmig ineinander angeordneten, angenähert U-förmig ausgebildeten Segmenten besteht, die mit ihren äußeren Schenkelenden auf einer gemeinsamen, angenähert parallel zur Konturebene der Rumpfaußenhaut und in etwa senkrecht zur Anströmrichtung verlaufenden, vor der Einlaßöffnung angeordneten Schwenkachse gehaltert sind, und daß an der Rumpfaußenhaut eine weitere Klappe gehaltert ist, die über die Einlaßöffnung verfahrbar und durch die die Einlaßöffnung strakbündig verschließbar ist.This object is achieved in that the flap made of fan-shaped one inside the other, there is approximately U-shaped segments that with their outer thigh ends on a common, approximately parallel to the contour plane of the outer skin of the fuselage and running approximately perpendicular to the flow direction, arranged pivot axis in front of the inlet opening are held, and that on the outer skin of the fuselage further flap is held over the inlet opening movable and flush through the inlet opening is lockable.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Lufteinlaß systems besteht dabei darin, daß es insbesondere auch für solche Bordsysteme geeignet ist, die nicht nur in der Luft, sondern auch am Boden betrieben werden sollen. In diesem Fall braucht die fächerförmige Klappe nicht ausgefahren zu werden, so daß der Lufteinlauf die aerodynamischen bzw. aerodynamisch-akustischen Anforder ungen, die an derartige Systeme gestellt werden, auch hier optimal erfüllt. Andererseits können bei Nicht betrieb des erfindungsgemäßen Lufteinlaßsystems sämtliche Spalten und Öffnungen durch die separate Schließklappe verschlossen werden, so daß von diesem System kein zusätzlicher aerodynamischer Widerstand ausgeht.The particular advantage of the air inlet according to the invention systems consists in the fact that it in particular is suitable for such on-board systems that are not only in in the air, but also on the ground. In this case, the fan-shaped flap does not need to be extended so that the air intake the aerodynamic or aerodynamic-acoustic requirements Solutions that are placed on such systems, too optimally fulfilled here. On the other hand, if not operation of the air intake system according to the invention all Gaps and openings through the separate closing flap be closed, so that none of this system additional aerodynamic resistance.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können in den einzelnen Segmenten zusätzliche seitliche Öffnungen vorgesehen sein, um einen maximalen Staudruckrückgewinn zu erzielen.In an advantageous development of the invention additional lateral openings for the individual segments be provided in order to recover a maximum dynamic pressure to achieve.

Im folgenden soll die Neuerung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher er läutert werden. Die Figur zeigt dabei einen Schnitt durch ein Lufteinlaßsystem gemäß der Neuerung.In the following, the innovation is based on one in the Drawing he illustrated embodiment closer to be refined. The figure shows a section through an air intake system according to the innovation.

In der Rumpfaußenhaut 1 eines Flugzeuges ist eine Einlaßöffnung 2 angeordnet, an die sich ein Einlaßkanal 3 anschließt. Im Bereich der Einlaßöffnung 2 ist eine Stauluftklappe 4 an einer Schwenkachse A gehaltert, die angenähert parallel zur Konturebene der Rumpfaußenhaut 1 und in etwa senkrecht zu der durch einen Pfeil gekenn zeichneten Anströmrichtung verläuft und die, in Anström richtung gesehen, vor der Einlaßöffnung 2 angeordnet ist.An inlet opening 2 is arranged in the fuselage outer skin 1 of an aircraft, to which an inlet duct 3 connects. In the area of the inlet opening 2 , a ram air flap 4 is held on a pivot axis A which runs approximately parallel to the contour plane of the fuselage outer skin 1 and approximately perpendicular to the direction of flow marked by an arrow and which, viewed in the direction of the flow, is arranged in front of the inlet opening 2 .

Die Klappe 4 besteht aus einer Reihe von - im Fall des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels aus fünf - Segmenten 5 bis 9, die jeweils eine angenähert U-förmige Grundform aufweisen und die mit ihren äußeren Schenkelenden an der Schwenkachse A gehaltert sind, wobei das der Anströmrichtung zugewandte Segment 5 fest mit der Schwenkachse A verbunden ist, während die übrigen drehbeweglich auf dieser angeordnet sind. Die Segmente 5 bis 9 sind fächerförmig ineinanderliegend angeordnet und so miteinander gekoppelt, daß sie sich beim Ein- und Ausschwenken gegenseitig mitnehmen.The flap 4 consists of a series of - in the case of the embodiment shown in the figure from five - segments 5 to 9 , each of which has an approximately U-shaped basic shape and which are held with their outer leg ends on the pivot axis A , which is the Flow direction facing segment 5 is fixedly connected to the pivot axis A , while the rest are rotatably arranged thereon. The segments 5 to 9 are arranged one inside the other in a fan shape and coupled to one another in such a way that they take each other along when pivoting in and out.

Wie aus der Zeichnung weiter hervorgeht, sind die drei Segmente 5 bis 7 zur Erzielung eines maximalen Staudruck rückgewinns mit seitlichen Öffnungen 10 bis 12 versehen.As can also be seen from the drawing, the three segments 5 to 7 are provided with side openings 10 to 12 to achieve maximum dynamic pressure recovery.

Mit der Schwenkachse A ist ein Antriebsarm 13 fest gekoppelt, der von einem in der Zeichnung nicht dar gestellten Stellantrieb beaufschlagt wird. Schließlich ist an der Rumpfaußenhaut 1 eine weitere Klappe 14 in Anströmrichtung längsverschieblich gehaltert. Die Größe dieser Klappe 14 entspricht dabei der Größe der Einlaß öffnung 2, über die die Klappe 14, ebenfalls mittels eines Stellmotors, verfahrbar ist.With the pivot axis A , a drive arm 13 is firmly coupled, which is acted upon by an actuator not shown in the drawing. Finally, a further flap 14 is held on the outer skin of the fuselage 1 so as to be longitudinally displaceable in the inflow direction. The size of this flap 14 corresponds to the size of the inlet opening 2 through which the flap 14 , also by means of an actuator, can be moved.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist dabei wie folgt: Zur Inbetriebnahme des Lufteinlaßsystems wird die Schließ klappe 14 von der Einlaßöffnung verfahren. Über den Antriebsarm 13 wird die Schwenkachse A entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wodurch das fest mit dieser verbundene vorderste Segment 5 aus der Rumpfaußenhaut 1 heraus entgegen der Anströmrichtung nach vorn verschwenkt wird. Aufgrund der Kopplung zwischen den Segmenten werden dabei die Segmente 6 bis 9 mitgenommen, so daß in der ausgeschwenkten Endposition die Klappe 4 ein Kreis segment von, im Fall des hier gezeigten Ausführungs beispiels, etwa 70 Grad mit der Rumpfaußenkontur um schließt. In dieser Position wirkt sie als Stauklappe, indem sie in die nahe der Rumpfaußenhaut sich bildende Strömung ragt und den rückwärtigen Halbraum abdeckt. Wird keine Stauluft zum Betreiben von Bordsystemen, wie zum Beispiel einem Hilfsantriebsaggregat (APU), mehr benötigt, so werden die Segmente 5 bis 9 durch Drehen der Schwenkachse A im Uhrzeigersinn in ihre in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Ruheposition geschwenkt, in der sie geringfügig unter dem Niveau der Rumpfaußen haut 1 liegen. Die Schließklappe 14 kann dann in lateraler Richtung über die Einlaßöffnung 2 verfahren und so weit abgesenkt werden, daß sie strakbündig mit der Rumpfaußenhaut 1 abschließt und dabei den Bereich der Einlaßöffnung vollständig abdeckt. The operation of the arrangement is as follows: To start up the air inlet system, the closing flap 14 is moved from the inlet opening. The pivot axis A is rotated counterclockwise via the drive arm 13 , as a result of which the foremost segment 5 , which is firmly connected to it, is pivoted forwards out of the fuselage outer skin 1 against the flow direction. Due to the coupling between the segments, the segments 6 to 9 are taken along, so that in the swung-out end position the flap 4 is a circle segment of, in the case of the embodiment shown here, closes about 70 degrees with the outer contour of the fuselage. In this position, it acts as a stowage flap by protruding into the flow that forms near the outer skin of the fuselage and covering the rear half-space. If no ram air for the operation of on-board systems, such as an auxiliary drive unit (APU), longer required, the segments 5 in phantom to 9 by turning the pivot axis A in a clockwise direction in their illustrated in the drawing rest position swung in which they slightly below the Level of the outer fuselage skin 1 lie. The closing flap 14 can then move in a lateral direction via the inlet opening 2 and be lowered so far that it is flush with the outer skin of the fuselage 1 and thereby completely covers the area of the inlet opening.

List of reference symbols 1 fuselage outer skin
2 inlet opening
3 inlet duct
4 flap
5-9 segments
10-12 side openings
13 drive arm
14 closing flap
A swivel axis

Claims

1.Air intake system for aircraft, consisting of an inlet opening arranged in the fuselage outer skin of the aircraft with an adjoining inlet duct and a flap which is pivotally held in the region of the inlet opening, which projects out of the fuselage outer skin in its pivoted-out position and serves as a stowage flap and which in or is retractable below the level of the outer skin of the fuselage, characterized in that the flap ( 4 ) consists of segments ( 5-9 ) which are arranged in a fan shape and are approximately U-shaped and which have their outer leg ends on a common, approached parallel to Edge plane of the outer skin of the fuselage ( 2 ) and approximately perpendicular to the direction of the flow, held in front of the inlet opening ( 2 ) arranged pivot axis ( A ), and that on the outer skin of the fuselage ( 1 ) a further flap ( 14 ) is held, which is via the inlet opening ( 2 ) movable and through which the inlet opening ( 2 ) can be closed ver flush.

2. Air intake system according to claim 1, characterized in that the further flap ( 14 ) in the fuselage outer skin ( 1 ) in the direction of flow or against this is guided to be longitudinally displaceable.

3. Air intake system according to claim 1 or 2, characterized in that at least some segments ( 5-7 ) are provided with side openings ( 10-12 ).

4. Air intake system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flap ( 4 ) is formed by a total of five segments ( 5-9 ).

5. Air intake system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the segments ( 5-9 ) are coupled to one another so that they take each other with each other when retracting or extending.

6. Air intake system according to claim 5, characterized in that for pivoting the segments ( 5-9 ) an actuator is provided which acts via a drive arm ( 13 ) on the pivot axis ( A ) and that the outermost segment ( 5th ) is firmly coupled to the swivel axis ( A ).