DE3839884A1 - Verfahren und vorrichtung zum schuetzen eines messgeraets, -elements o. dgl. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein den Schutz der Umgebung, insbesondere eines Bereichs, eines Objektes, das einem Fluidstrom hoher Gesamtenthalpie ausgesetzt ist, insbesondere von einem Gasstrom hoher Gesamtenthalpie um­ strömt wird. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Ver­ fahren und eine Einrichtung zum Verlangsamen bzw. Vermindern der Wärmeübertragung in diesem Bereich, insbesondere in dieser Umgebung, bzw. ein Verfahren und eine Vorrichtung, welche die Erhitzung in der erwähnten Umgebung oder Zone vermindert.

Es ist oft erwünscht, Versuche unter Verwendung von Meß­ geräten, -elementen o. dgl. verschiedenster Arten auszu­ führen, die in Strukturen, Versuchskörpern o. dgl. vorge­ sehen sind, welche Strömungen, insbesondere Gaströmungen , hoher Geschwindigkeit und/oder hoher Temperatur ausgesetzt sind, das heißt Strömungen hoher Gesamtenthalpie. Insbeson­ dere ist es oft notwendig, Versuche an einem Versuchskör­ per auszuführen, in dem Meßgeräte, -elemente o. dgl. in Zo­ nen eingebaut werden müssen, welche Fluidströmungen, ins­ besondere Gasströmungen, der erwähnten Art, also hoher Ge­ samtenthalpien, ausgesetzt sind. Das ist beispielsweise der Fall bei magneto-hydro-dynamischen Generatoren, soge­ nanten MHD-Generatoren, insbesondere bei deren Erprobung, Versuchsbetrieb etc., sowie bei Strahltriebwerken, Raketen, Raketensonden, insbesondere bei der Erprobung von Raketen und Raketensonden, bei einigen Messungen, die in Windtunneln durchgeführt werden, oder auch bei manchen Messungen, die an Bord fliegender Körper bzw. an Bord von Luft- oder Raum­ fahrzeugen ausgeführt werden. Die Funktionen vieler Meßge­ räte, -elemente o. dgl. werden durch hohe Temperaturen oder durch Temperaturänderungen beeinträchtigt, zumindest ist es so, daß viele Elemente in derartigen Meßgeräten solchen Be­ einträchtigungen unterworfen sind. Um bei diesen Meßgeräten, -elementen o. dgl. einen möglichst zuverlässigen Betrieb bzw. eine zuverlässige und angemessene Funktion sicherzustellen, müssen sie vor hohen Temperaturen und hoher Strömungsge­ schwindigkeiten weitgehend geschützt werden, insbesondere sollten derartige Meßgeräte, -elemente o. dgl. auf einer ziemlich stabilen und relativ niedrigen, das heißt nicht zu hohen, Temperatur gehalten werden.

Das ist insbesondere der Fall, wenn die erwähnten Meßge­ räte, -elemente o. dgl. benachbart oder in der Nähe einer Anströmkante oder an der Spitze eines Körpers, die bzw. der einer Strömung hoher Enthalpie, insbesondere hoher Gesamt­ enthalpie, ausgesetzt ist, vorgesehen, insbesondere ange­ bracht, sind, da dort die Erwärmung besonders stark und/oder die Erwärmungsgeschwindigkeit sehr hoch ist. Diese Anbringungs­ bzw. Anordnungsbereiche von Meßgeräten, -elementen o. dgl. sind trotzdem für viele Messungen unentbehrlich, weil gerade an diesen Orten Turbulenzmessungen von anströmender Luft vor­ genommen werden müssen, wobei die Strömung von den Meßgerä­ ten, -elementen o. dgl. möglichst nicht beeinflußt werden soll. In anderen Fällen sollen Temperatur- und Temperatur­ gradientenmessungen durchgeführt werden, beispielsweise auch Ungleichförmigkeiten der Temperaturverteilung ermittelt wer­ den, oder es sollen Partikelgeschwindigkeitsmessungen in den erwähnten Zonen durchgeführt werden, oder es muß eine Infra­ rotdetektion von Wärme bei Wärmesuchraketen und dergleichen in den erwähnten Strömungszonen ausgeführt werden, auch kann es notwendig sein, Infrarotmeßgeräte, -elemente o. dgl., zum Beispiel in Raketen und ähnlichen Flugkörpern in Strömungs­ bereichen mit hoher Gesamtenthalpie der Strömung unterzu­ bringen.

Die Verwendung einer stumpfen oder dicken Anströmkante oder -spitze, wodurch die Erhitzung, insbesondere die Erhitzungs­ geschwindigkeit, reduziert wird, würde in vielen Fällen eine Störung der Fluidströmung und der aerodynamischen Funktionen des jeweiligen Modells, der jeweiligen Sonde, der jeweiligen Einrichtung oder des jeweiligen Flugkörpers, -fahrzeugs oder dergleichen, wo das Meßgerät, -element o. dgl. vorgesehen ist, zur Folge haben.

Es ist üblich, in Aufklärungsflugzeugen an der Seite, das heißt parallel zur Luftströmungsrichtung eine Aussparung oder Kammer auszubilden, worin eine Photokamera hinter einem Glasfenster montiert ist; und zwar wird diese Aussparung oder Kammer insbesondere im Flugzeugrumpf vorgesehen. Der Innenraum dieser Aussparung oder Kammer ist einer sehr un­ gleichmäßigen Erhitzung bzw. Erhitzungsgeschwindigkeit aus­ gesetzt, was eine Beeinträchtigung der Funktion des Fensters und der in der Kammer bzw. Aussparung montierten Geräte zur Folge hat. Je größer die Erhitzung ist, um so weniger ef­ fizient ist das Funktionieren des Fensters und der Instrumen­ te in der Kammer bzw. in der Aussparung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere, die nötigen Maßnahmen zum Schutz vor zu starker Erhitzung oder zu schneller Erwärmung von Meßgeräten, -elementen o.dgl., die Strömungen hoher Gesamt­ enthalpien ausgesetzt sind, zur Verfügung zu stellen, und zwar derart, daß die aerodynamischen Eigenschaften des je­ weiligen Objekts, insbesondere Flugkörpers, von diesen Maß­ nahmen nicht merklich beeinflußt werden. Insbesondere sollen mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum Vorsehen eines geschützten, der Strömung zuge­ wandten Bereichs in einem Objekt, das einer Fluidströmung mit hoher Gesamtenthalpie ausgesetzt ist, zur Verfügung ge­ stellt werden, wodurch die Erhitzungsgeschwindigkeit bzw. die Erhitzung des Objekts in dem geschützten Bereich in einer Wei­ se verlangsamt bzw. vermindert wird, durch die die aerody­ namischen Eigenschaften des Objekts nicht wesentlich herab­ gesetzt werden.

Es ist weiterhin ein Ziel der Erfindung, ein Verfahrung zum Schützen irgendeines wäremeempfindlichen Elements, das in ziemlich direktem Kontakt mit einer Fluidströmung hoher Ge­ samtenthalpie, die angenähert senkrecht zu dem Element fließt, sein sollte, zur Verfügung zu stellen, was durch Anordnen des durch Wärme nachteilig beeinflußbaren Elements in einem geschützten Bereich eines Objekts geschieht, wel­ ches einer Strömung hoher Gesamtenthalpie ausgesetzt ist. Insbesondere ist es auch ein Ziel der Erfindung, ein Ver­ fahren zur Verfügung zu stellen, das es ermöglicht, ein wärmeempfindliches Meßgerät, -element o. dgl., das in ziem­ lich engem Kontakt mit einer Strömung hoher Enthalpie ist, die etwas senkrecht bzw. rechtwinklig auf das Meßgerät, -element o. dgl. zuströmt, durch Anbringung des Meßgeräts, -elements o. dgl. in einer geschützten Zone zu schützen.

Die Erfindung ermöglicht es, die Erwärmung eines Meßgeräts, -elements o. dgl., dem ein Strom hoher Enthalphie entgegen­ strömt und das an einer Anströmkante oder einer Anström­ spitze eines von einer Strömung hoher Enthalpie umströmten Körpers oder Flugkörpers angebracht ist, dadurch zu beschränken, daß das Meßgerät, -element o. dgl. in einer Aussparung oder Ver­ tiefung in dem Flugkörper, umströmten Körper o. dgl. mon­ tiert ist, wobei das Verhältnis zwischen dem Durchmesser oder der Weite der Aussparung oder Vertiefung zu deren Tie­ fe einen beträchtlichen Einfluß auf die erwärmungsbehindern­ de Wirkung der Aussparung oder Vertiefung hat, wobei es ins­ besondere zu bevorzugen ist, daß die Aussparung oder Vertie­ fung eine relativ große Tiefe im Verhältnis zu ihrem Durch­ messer oder ihrer Weite aufweist. Gemäß der Erfindung wird infolgedessen ein Verfahren zum Verlangsamen der Wärmeüber­ tragungsgeschwindigkeit bzw. zum Vermindern der Wärmeübertra­ gung auf einen einer Strömung zugewandten Teil, insbesondere ein Meßgerät, -element o. dgl., in der Nähe der Anströmkan­ te oder -spitze eines Objekts, das einer Fluidströmung von hoher Gesamtenthalpie ausgesetzt ist, zur Verfügung gestellt. Dieses Verfahren umfaßt den Verfahrenssschritt des Vorsehens dieses Teils, insbesondere Meßgeräts, -elements o. dgl., in einer Ausnehmung, und zwar insbesondere in einer in der An­ strömkante oder -spitze vorgesehenen und der herankommenden Strömung zugewandten Ausnehmung.

Weiterhin ermöglicht es die Erfindung, ein wärmeempfindliches Gerät, insbesondere Meßgerät, -element o. dgl. das in einem Flugkörper montiert ist, der sich in einer Strömung, insbe­ sondere Gasströmung hoher Gesamtenthalpie befindet, und das der direkten Anströmung des Strömungsmittels, insbesondere des Gases der Gasströmung, ausgesetzt ist, vor hoher Erwär­ mung zu schützen, und zwar dadurch, daß das Gerät, insbeson­ dere Meßgerät, -element o. dgl. in einer Aussparung oder Ver­ tiefung in der Nähe einer Anströmkante oder -spitze versenkt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird infolgedessen ein Verfahren zum Schützen eines wärmeempfindlichen Geräts, In­ struments o. dgl., insbesondere eines Meßgeräts, -elements o. dgl., welches einer Fluidströmung hoher Gesamtenthalpie ausgesetzt ist, die senkrecht zu dem Gerät, Instrument o. dgl. verläuft, und welches sich in einem Objekt bzw. Gegen­ stand befindet, das bzw. der in der Strömung angeordnet ist, zur Verfügung gestellt. Dieses Verfahren umfaßt den Verfah­ rensschritt des Anordnens des Geräts, Instruments o. dgl. in einer Ausnehmung in oder in der Nähe der Anströmkante oder -spitze des Objekts bzw. Gegenstands.

Mit der Erfindung wird außerdem eine Anordnung zum Schutz eines wärmeempfindlichen Geräts, Instruments o. dgl., ins­ besondere eines wärmeempfindlichen Meßgeräts, -elements o. dgl., welches, um seine erwünschte Funktion zu erfüllen, an einer Kante bzw. Anströmkante oder Spitze bzw. Anström­ spitze einer Strömung hoher Enthalpie ausgesetzt werden muß, zur Verfügung gestellt. Diese Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß das wärmeempfindliche Gerät, lnstrument o. dgl. in einer an der Kante bzw. Anströmkante oder an der Spitze bzw. Anströmspitze angebrachten bzw. vorgesehenen Ausspa­ rung vertieft untergebracht wird. Mit der Erfindung wird in­ folgedessen eine Einrichtung zum Schützen eines wärmeempfind­ lichen Geräts, Instruments o. dgl., insbesondere eines wär­ meempfindlichen Meßgeräts, -elements o. dgl., in einem Objekt bzw. Gegenstand vor einer Fluidströmung hoher Enthalpie, die auf das Gerät, Instrument o. dgl. auftrifft und der es auf­ grund der Art seiner gewünschten Funktion ausgesetzt sein muß, zur Verfügung gestellt, und diese Einrichtung zeichnet sich aus durch eine Ausnehmung, Aussparung, Vertiefung o. dgl., die in oder in der Nähe der Anströmkante oder -spitze des Objekts bzw. Gegenstands ausgebildet ist, wobei das Ge­ rät, Instrument o. dgl. in der Ausnehmung, Aussparung, Ver­ tiefung o. dgl. angeordnet ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Ausneh­ mung, Aussparung, Vertiefung o. dgl. zylindrisch, während die Ausnehmunq, Aussparung, Vertiefung o. dgl. in einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kegelstumpfför­ mig ist, und zwar vorzugsweise derart, daß das Ende der ke­ qelstumpfförmigen Ausnehmung, Aussparung, Vertiefung o. dgl., welches den größeren Durchmesser hat, der Strömung zuge­ wandt ist bzw. in die Anströmkante oder -spitze mündet, wäh­ rend der Teil, welcher den kleineren Durchmesser hat, vorzugs­ weise dem Inneren des Objekts bzw. Körpers zugewandt ist.

Die Erfindung sei zum besseren Verständnis anhand einiger in den Fig. 1 bis 4 der Zeichnung dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Objekts, Gegen­ stands, Körpers o. dgl., das bzw. der gemäß der vorliegen­ den Erfindung gestaltet und wirksam ist;

Fig. 2 einen schematischen Teillängsschnitt eines Objekts, Gegenstands, Körpers o. dgl., das bzw. der ent­ sprechend einer ersten Ausführungsform der Erfin­ dung gestaltet und mit einem darin angeordneten Gerät, Instrument o. dgl., insbesondere einem darin eingebauten Meßgerät, -element o. dgl., ver­ sehen ist;

Fig. 3 einen schematischen Teillängsschnitt eines Objekts, Gegenstands, Körpers o. dgl., das bzw. der gemäß einer al­ ternativen Ausführungsform der Erfindung gestaltet und wirksam ist, wobei ebenfalls ein Gerät, In­ strument o. dgl. darin angeordnet, insbesondere ein Meßgerät, -element o. dgl., darin eingebaut ist; und

Fig. 4 einen schematischen Teillängsschnitt durch ein Objekt, einen Gegenstand, einen Körper o. dgl., das bzw. der gemäß einer anderen alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gestal­ tet und wirksam ist, wobei auch ein Gerät, Instru­ ment o. dgl. darin angeordnet, insbesondere ein Meßgerät, -element o. dgl., darin eingebaut ist.

Die Erfindung sei nun anhand der erwähnten verschiedenen Ausführungsformen in näheren Einzelheiten beschrieben:

Es gibt viele Fälle, bei denen eine Sonde, ein Sensor, ein Detektor oder ein anderes Gerät, Instrument o. dgl. und/ oder ein Schutzfenster oder anderes Element, welches dem­ selben zugeordnet ist, in der Nähe einer Strömungsstauzone eines Objekts, Gegenstands, Körpers o. dgl., die einer Fluidströmung einer hohen Gesamtenthalpie ausgesetzt ist, angeordnet ist. Die Begriffe Gerät, Instrument o. dgl., insbesondere Meßgerät, -element o. dgl. sollen hier unter anderem auch Sonden, Sensoren und Detektoren umfassen.

Im Rahmen der Beschreibung und der Ansprüche wird der Be­ griff "Kante" bzw. "Anströmkante" und "Spitze" bzw. "An­ strömspitze" eines Objekts, Gegenstands, Körpers o. dgl. für eine Anströmkante oder -spitze dieses Objekts, Gegen­ stands, Körpers o. dgl. verwendet, welche die Staulinie oder den Staupunkt der auftreffenden Strömung umfaßt. Die in Frage stehenden Geräte, Instrumente o. dgl., insbesondere Meßgeräte, -elemente o. dgl., die an einer Anströmkante oder -spitze, welche von Gasströmungen hoher Gesamtenthalpien umströmt wird, angeordnet bzw. eingebaut werden, umfassen zum Beispiel Turbulenzsonden bzw. -meßgeräte, Druck-, Akustik- oder Wärmesensoren bzw. -meßgeräte sowie Licht- oder Infra­ rotdetektoren bzw. -meßgeräte.

Diese Geräte, Instrumente o. dgl. müssen oft der Strömung direkt ausgesetzt werden, jedoch enthalten sie oft wärme­ empfindliche Teile bzw. Elemente, deren Funktion durch die Stauungswärme gestört wird und deren Lebensdauer durch hohe Temperaturen verkürzt wird. Derartige Teile bzw. Elemente werden hier auch mit den Begriffen wärmeempfindliche Geräte, Instrumente o. dgl. und/oder wärmeempfindliche Meßgeräte, -elemente o. dgl. erfaßt. Solche Instrumente, Geräte o. dgl. selbst oder deren zugeordnete Schutzelemente müssen oft der Strömung ausgesetzt und angenähert senkrecht zu der Strömung (das heißt der Strömung zugewandt) angeordnet werden, wo­ durch sich die vorstehend angesprochenen Funktionsstörungen und/oder Lebensdauerverkürzungen ergeben können.

Das Verfahren und die Anordnung bzw. Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dienen dazu, die nutzbare Funktions­ lebensdauer dieser Geräte, Instrumente o. dgl. dadurch zu verlängern, daß eine Umgebung für diese Geräte, Instrumente o. dgl. gemäß der Erfindung vorgesehen wird, in welcher gün­ stigere Bedingungen herrschen als in ähnlichen Zonen, die nicht gemäß der Erfindung ausgebildet sind.

Die vorlieqende Erfindung hat zum Ziel, die Erwärmung eines Geräts, Instruments o. dgl., das an oder im Bereich einer Anströmkante oder -spitze montiert wird, wobei es in annä­ hernd direktem Kontakt mit der Strömung, insbesondere dem strömenden Gas, kommt, zu vermindern. Das Verfahren nach der Erfindung besteht insbesondere darin, daß das Gerät, Instrument o. dgl. unter die Fläche bzw. unter die ange­ strömte Fläche versenkt wird. Der Wärmeschutzgrad dieses Verfahrens hängt weitgehend von dem Verhältnis der Tiefe der zur Versenkung vorgesehenen Aussparung zu dem Durch­ messer oder der Öffnungsweite dieser Aussparung ab. Die Verminderung der Erwärmung ist auf die Reduzierung der Radialgeschwindigkeitskomponente zurückzuführen, das heißt der Geschwindigkeitskomponente, die parallel zur Boden­ fläche der Aussparung ist. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Vermindern der Erwärmung eines Teils bzw. Elements benachbart der Anström­ kante oder auf der Anströmkante eines Objekts, Gegenstands, Körpers o. dgl., das bzw. der einer Fluidströmung hoher Gesamtenthalpie ausgesetzt ist, wenn das der Strömung zuge­ wandte Teil bzw. Element in direkten Kontakt mit der darauf auftreffenden Strömung kommt. Das Verfahren umfaßt das Ver­ tiefen dieses Teils bzw. Elements des Objekts, Gegenstands, Körpers o. dgl.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf die Unterbringung eines wärmeempfindlichen Geräts, Instruments o. dgl., das in einem umströmten Objekt, Gegenstand, Körper o. dgl. sachgemäß direkt der Strömung gegenüber angebracht wird und vor dem direkten Aufprallen der Strömung hoher Enthal­ pie geschützt werden soll. Nach dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren wird das Gerät, Instrument o. dgl. in einer Aussparung, Ausnehmung, Vertiefung o. dgl., die in oder an der Kante an­ gebracht ist, versenkt. Die Aussparung, Ausnehmung, Ver­ tiefung o. dgl. kann von zylindrischer Form sein, sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern sie kann jede an­ dere beliebige bzw. gewünschte Form bzw. Konfiguration ha­ ben, insbesondere kann sie kegelstumpfförmig sein.

Es sei nun auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine allgemein perspektivische Ansicht eines gemäß der vorliegenden Er­ findung aufgebauten bzw. gestalteten und wirksamen Objekts bzw. Körpers zeigt,das bzw. der hier als Strahltriebwerksschaufel oder -flügel 10 dargestellt ist, die bzw. der eine An­ strömkante oder Staulinie 12 aufweist, an welcher die Strömung weitgehend bzw. im wesentlichen gestoppt bzw. gestaut wird.

Auf oder neben bzw. in der Nähe der Anströmkante 12 ist eine Aussparung, Ausnehmung, Vertiefung o. dgl. 14 ausge­ bildet, die nach der Darstellung der Fig. 1 eine zylindri­ sche Form hat. Die Bodenfläche 16 dieser Aussparung o. dgl. 14 ist der am besten geschützte Bereich, das heißt der Be­ reich, in welchem die geringste Erwärmung zu erwarten ist. Die Seitenwände des Bodens 16 sind ebenfalls, wenn auch in einem geringeren Grade, wärmegeschützt. Die Variationen der Erwärmungsrate innerhalb der Aussparung o. dgl. 14 sind weitgehend vom Verhältnis der Tiefe 18 der Aussparung o. dgl. 14 zu deren Durchmesser oder zu deren Öffnungsweite 19 abhängig.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Erwärmung an der Aus­ sparungsöffnungskante bzw. an den äußeren Rändern der Aussparung o. dgl. höher als an der entsprechenden Stelle auf einem identischen Objekt ohne eine Aussparung o. dgl. ist. Diese Schwierigkeit kann dadurch kompensiert werden, daß wärmebeständigere Materialien an diesen Stellen des Objekts bzw. im Bereich der Aussparungsöffnung verwendet werden. Die Erfindung ermöglicht infolgedessen den Schutz empfindlicher Geräte an Anströmkanten oder -spitzen, je­ doch verbessert die Erfindung nicht die Wärmebelastung an den Anströmkanten oder -spitzen im allgemeinen.

Es nun auf Fig. 2 Bezug genommen, die eine schematische Teillängsschnittansicht eines Objekts bzw. Körpers ent­ sprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt, worin ein Gerät, Instrument o. dgl. eingebaut ist. Das Ob­ jekt bzw. der Körper 20 ist einer Fluidströmung ausge­ setzt, deren Richtunq durch die Pfeile angedeutet ist. Eine Aussparung, Ausnehmung, Vertiefung o. dgl. 22 ist in dem Objekt bzw. Körper 20 ausgebildet. Am Boden 24 der Aussparung 22 ist ein Gerät, Instrument o. dgl. 26 ange­ ordnet bzw. montiert. Dieses Gerät, Instrument o. dgl. 26 kann beispielsweise eine Turbulenzmeßeinrichtung bzw. ein Turbulenzmeßgerät, wie zum Beispiel ein Dehnungsmesser bzw. -meßstreifen oder ein beliebiges anderes Meßgerät, -element o. dgl. sein, das vor Überhitzung geschützt werden soll. Die elektrischen Leitungen 28 von dem Meßgerät o. dgl. 26 können in an sich bekannter Weise in dem Objekt bzw. Kör­ per versenkt werden bzw. sich in das Objekt bzw. den Kör­ per 20 erstrecken.

Es ist eine wichtige Eigenschaft bzw. ein spezielles Merk­ mal der vorliegenden Erfindung, daß die Aussparung, Aus­ nehmung, Vertiefung o. dgl. keinen Strömungsdurchfluß zu­ läßt, also praktisch die Strömung wie eine Anströmkante oder -spitze aufhält. Zur Erreichung dieses Zwecks ist es nicht nötig, die elektrischen Leitungsdurchführungen in dem Objekt bzw. Körper hermetisch abzudichten.

Es sei nun auf Fig. 3 Bezug genommen, die eine alterna­ tive Ausführungsform der Erfindung zeigt, worin ein Objekt bzw. Körper 30 mit einer Aussparung, Ausnehmung, Vertie­ fung o. dgl. 32 versehen ist. Hier hat die Aussparung o. dgl. 32 die Form eines Kegelstumpfes, der an der Öffnung, an welcher er in die Anströmkante des Objekts bzw. Körpers 30 mündet, weiter als am Boden 34 ist. Diese Form ist be­ sonders für Instrumente, Geräte o. dgl., insbesondere Meß­ geräte, geeignet, die einen weiteren Sicht- bzw. Erfassungs­ winkel erfordern. Am Boden 34 der Aussparung o. dgl. 32 ist ein Photo- oder Infrarotdetektionsgerät bzw. -element 36 eingebaut. Weiter ist eine Linse oder Linsengruppe 35 in der Aussparung 32 im Abstand von dem Meßgerät bzw. -ele­ ment 34 und strömungsaufwärtig von letzterem angeordnet. Man erkennt, daß sowohl die Linse bzw. Linsengruppe 38 als auch das Gerät, Instrument o. dgl. 36 durch diese Anordnung geschützt sind. Die Tiefe der Aussparung o. dgl. 32 und die Lage der Linse bzw. Linsengruppe 38 sind den Wärmeübertra­ gungsanforderungen bzw. -bedingungen der jeweiligen spezi­ fischen Anwendung angepaßt.

Zusätzliche bekannte Schutzmittel bzw. -einrichtungen für das Gerät, Instrument o. dgl. können in Kombination bzw. in Verbindung mit der Anordnung bzw. Vorrichtung bzw. den be­ schriebenen Mitteln der Erfindung angebracht sein.

Es sei schließlich auf Fig. 4 Bezug genommen, die einen schematischen Teillängsschnitt durch ein Objekt bzw. einen Körper 40 zeigt, das bzw. dergemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung gestaltet ist. In diesem Ob­ jekt bzw. Körper 40 ist ebenfalls ein Gerät, Instrument o. dgl., insbesondere ein Meßgerät 44, in einer Aussparung, Vertiefung o. dgl. 42 eingebaut. Ein Schutzfenster 46 kann nach einer beliebigen herkömmlichen Ausführung zum zusätz­ lichen Schutz gegen Erwärmung oder Verschleiß des Meßgeräts 44 verwendet werden. Dieses Schutzfenster 46 ist in die Aussparung 42 eingebaut, und zwar vorliegend in deren be­ züglich der ankommenden Strömung vorderen Teil, wobei zwi­ schen dem Schutzfenster 46 und dem wärmeempfindlichen Meß­ gerät 44 noch eine in Fig. 4 nicht näher bezeichnete Lin­ se oder Linsengruppe in der Aussparung 42 eingebaut sein kann, während das Meßgerät 44 vorzugsweise, wie dargestellt, am Boden der Ausnehmung 42 angeordnet ist. Alternativ zu dem Schutzfenster 46 oder zusätzlich hierzu kann eine Kühl­ einrichtung 48 von beliebiger konventioneller Art vorgese­ hen sein, die zur Kühlung der Halterung des Geräts, In­ struments o. dgl. 44 dient und dadurch die Erwärmung des­ selben vermindert. Vorstehend ist die Kühleinrichtung 48 derart ausgebildet, daß kühlendes Fluid in eine Ausnehmung einströmen gelassen wird, die in dem Objekt bzw. Körper 40, bezogen auf die Strömungsrichtung der von außen anströmen­ den Strömung, hinter der Aussparung 42 angeordnet ist. Vor­ liegend ist die Ausnehmung, in welcher das kühlende Fluid, wie durch Pfeile angedeutet ist, so ausgebildet, daß sie einen relativ großen Durchmesser, bezogen auf den Durchmes­ ser der Aussparung 42, hat, so daß dadurch nicht nur der Boden der Aussparung 42, sondern auch die Seitenwandung derselben durch Wärmeleitung über die dazwischenliegenden Bereiche des Objekts bzw. Körpers 40 gekühlt werden.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die darge­ stellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern läßt sich im Rahmen des Gegenstandes der Erfindung, wie er in den Patentansprüchen angegeben ist, sowie im Rah­ men des allgemeinen Erfindungsgedankens, wie er den gesam­ ten Unterlagen zu entnehmen ist, in vielfältiger Weise ab­ wandeln und mit Erfolg ausführen.

Claims (8)

1. Verfahren, um ein Gerät, Instrument o. dgl., insbeson­ dere ein Meßgerät, -element o. dgl. zu schützen, indem die Erwärmung des Geräts, Instruments o. dgl., insbesondere des Meßgeräts, -elements o. dgl., das annähernd direkt einer Strömung, insbesondere einer Gasströmung, hoher Enthalpie ausgesetzt ist, reduziert wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gerät. Instrument o. dgl., ins­ besondere das Meßgerät, -element o. dgl. (26; 36; 44), in eine Aussparung, Ausnehmung, Vertiefung o. dgl. (14; 22; 32; 42) versenkt bzw. in einer Aussparung, Ausnehmung, Vertie­ fung o. dgl. (14; 22; 32; 42) untergebracht wird, welche in einem Objekt, Gegenstand, Körper o. dgl. (10; 20; 30; 40) aus­ gebildet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gerät, Instrument o. dgl., insbe­ sondere das Meßgerät, -element o. dgl. (26; 36; 44), in dem Objekt, Gegenstand, Körper (10; 20; 30; 40), das bzw. der hohen Enthalpieströmungen ausgesetzt ist und bei dem die Strömung direkt oder fast direkt auf das Gerät, Instrument o. dgl., insbesondere das Meßgerät, -element o. dgl. (26; 36; 44), zu­ fließt, durch die Aussparung, Ausnehmung, Vertiefung o. dgl. (14; 22; 32; 42) vor Überhitzung geschützt wird, wobei das Ge­ rät, Instrument o. dgl., insbesondere das Meßgerät, -ele­ ment o. dgl. (26; 36; 44),vorzugsweise auf dem Boden der Aus­ sparung, Ausnehmung, Vertiefung o. dgl. (14; 22; 32; 42) ange­ ordnet wird.

3. Vorrichtung, um ein Gerät, Instrument o. dgl., insbe­ sondere ein Meßgerät, -element o. dgl., zu schützen, indem die Erwärmung des Geräts, Instruments o. dgl., insbesondere des Meßgeräts, -elements o. dgl., das einer Strömung, ins­ besondere einer Gasströmung, hoher Enthalpie ausgesetzt ist, reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeempfindliche Gerät, Instrument o. dgl., insbeson­ dere das Meßgerät, -element o. dgl. (26; 36; 44), damit es seine Funktion erfüllt, in einer Aussparung, Ausnehmung, Ver­ tiefung o. dgl. (14; 22; 32; 42) montiert ist, die in einem der Strömung ausgesetzten Objekt, Gegenstand, Körper o. dgl. (10; 20; 30; 40) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gerät, Instrument o. dgl., insbe­ sondere das Meßgerät, -element o. dgl. (26; 36; 44), am Boden der Aussparung, Ausnehmung, Vertiefung o. dgl. (14; 22; 32; 42) oder an dem von der angeströmten Fläche des Objekts, Gegen­ stands, Körpers o. dgl. (10; 20; 30; 40) entfernten Ende der Aus­ sparung, Ausnehmung, Vertiefung o. dgl. (14; 22; 32; 42) ange­ ordnet, insbesondere montiert, ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aussparung, Ausnehmung, Vertiefung (14; 22) o. dgl. eine zylindrische Form hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aussparung, Ausnehmung, Vertiefung o. dgl. (32; 42) kegelstumpfförmig ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, ge­ kennzeichnet durch ein Fenster (46) als zusätz­ liche Abschirmung, welches vor dem Gerät, Instrument o. dgl., insbesondere dem Meßgerät, -element o. dgl. (44) vorgesehen, insbesondere in die Aussparung, Ausnehmung, Vertiefung, o.dgl. (42) eingebaut, ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, ge­ kennzeichnet durch eine mindestens einen Teil des Raumes der Aussparung, Ausnehmung, Vertiefung o. dgl. (42) kühlende Einrichtung (48).