DE3840407A1 - Gaserzeugungsanlage mit doppelfunktion fuer den bordeinbau in turbinengetriebenen flugzeugen - Google Patents
Gaserzeugungsanlage mit doppelfunktion fuer den bordeinbau in turbinengetriebenen flugzeugenInfo
- Publication number
- DE3840407A1 DE3840407A1 DE3840407A DE3840407A DE3840407A1 DE 3840407 A1 DE3840407 A1 DE 3840407A1 DE 3840407 A DE3840407 A DE 3840407A DE 3840407 A DE3840407 A DE 3840407A DE 3840407 A1 DE3840407 A1 DE 3840407A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nal
- oal
- container
- aircraft
- outlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
- F02C3/22—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being gaseous at standard temperature and pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
- F02C3/30—Adding water, steam or other fluids for influencing combustion, e.g. to obtain cleaner exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/26—Starting; Ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/50—Application for auxiliary power units (APU's)
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine in Flugzeugen zum Einsatz
kommende Gaserzeugungsanlage zur Lieferung eines Inertgas
stromes, der dazu verwendet wird, die Treibstoffbehälter
inert zu machen, und eines sauerstoffangereicherten Stro
mes, der als ein mit dem Treibstoff kombinierter Oxydator
verwendet wird und ein Antriebsaggregat an Bord des Flug
zeuges antreibt.
In sogenannten "fly-by-wire"-Flugzeugen, die meisten tur
binengetriebene Flugzeuge sind, sind die Leitwerke mit den
Steuereinrichtungen nicht durch mechanische Vorrichtungen
verbunden. Vielmehr stellen elektrische oder hydraulische
Schaltungen das Verbindungsglied dar. Folglich kann im
Falle eines Stromausfalls oder eines Ausfalls der Hydrau
lik der aerodynamische Zustand des Flugzeuges durch die
Steuerung des Piloten so lange nicht geändert werden, bis
der Antrieb instandgesetzt ist. Deswegen ist in solchen
Flugzeugen ein Notantriebsaggregat erforderlich, das auf
einen Ausfall des Antriebs anspricht und elektrische und/
oder hydraulische Energie in bestimmbarer Menge in sehr
kurzer Zeit liefert, so daß der Pilot wieder eine Möglich
keit zur Steuerung des Flugzeuges erhält.
Ebenso wie andere Flugzeuge von nicht ganz einfachem Auf
bau benötigen auch "fly-by-wire"-Flugzeuge ein Hilfsan
triebsaggregat für die Lieferung von elektrischer und hy
draulischer Energie und von Nebenluft, wenn der Hauptmotor
oder die Hauptmotoren des Flugzeuges nicht in Betrieb
sind. Typischerweise treiben sowohl das Notantriebsaggre
gat als auch das Hilfsantriebsaggregat jeweils einen mit
einem Generator und einer Hydraulikpumpe gekoppelten Gas
turbinenmotor an.
Während in einigen Flugzeugen ein Hilfsantriebsaggregat
leicht so umgebildet werden kann, daß es auch als Notan
triebsaggregat dient, wodurch sowohl der erforderliche
Platz als auch das Gewicht minimiert werden, ist diese An
passung in Hochleistungsflugzeugen, die in ziemlich hohen
Höhen betrieben werden, nicht so einfach. Da typische
Hilfsantriebsaggregatturbinen Luftstrahlturbinen sind,
reicht insbesondere in großen Höhen die Luftdichte nicht
aus, die Turbine zu starten und schnell auf eine Geschwin
digkeit zu bringen, bei der sie in dieser Höhe so arbei
tet, daß sie in einer Notsituation einen Notantrieb er
möglicht.
Für die Lösung dieses und anderer Probleme ist aus US
40 92 824-A (Friedrich, 6. Juni 1978) eine Turbine für den
Einsatz in Flugzeugen bekannt, die einerseits zur Start
zwecken und andererseits zum Antrieb von Hilfsvorrichtun
gen wie etwa einem Generator dient und die in der Lage
ist, sowohl in einem herkömmlichen Luftstrahlbetrieb als
auch in einem Notbetrieb, bei dem das Vorhandensein von
Luft nicht erforderlich ist, zu arbeiten. Insbesondere ent
hält die erwähnte Anmeldung eine Hydrazinversorgung im
Flugzeug. Hydrazin kann in einer exothermen Zerfallsreak
tion zerfallen, wobei die Reaktionswärme in der Anlage der
Anmeldung dazu verwendet wird, den Flugzeugtreibstoff zu
verdampfen, wodurch ein heißes Gas geliefert wird, das die
Turbine in einer Notsituation antreibt.
Während diese Lösung eine Reihe der vorhin angegebenen
Probleme löst, erzeugt sie auch einige neue. Insbesondere
können die Zerfallsprodukte von Hydrazin in der Turbine
rußähnliche Stoffe ansammeln, wodurch der Wirkungsgrad der
Turbine erniedrigt wird, wenn diese auf herkömmliche Weise
betrieben wird. Noch wichtiger ist, da die Grundlage der
Anlage eine exotherme Zerfallsreaktion ist, daß ein Treibstoff
wie etwa das in der Anlage verwendete Hydrazin notwendigerweise
hinreichend instabil sein muß, damit er schnell zerfällt.
Selbstverständlich birgt ein im Flugzeug befindlicher Treibstoff,
der im herkömmlichen Sinne nicht stabil ist, seine eigenen
Gefahren in sich.
Eine weitere Schwierigkeit besteht in der Tatsache, daß
Hydrazin und geeignete Speichervorrichtungen hierfür nicht
in allen Bodenstationen des Flugzeuges vorhanden sind. Da
her wird die Wartung einer Anlage, dessen Hydrazintreib
stoffladung teilweise oder ganz verbraucht worden ist, zum
Problem, besonders weil Hydrazin giftig und nicht leicht
handhabbar ist.
Zur Beseitigung dieser Probleme sind sowohl kombinierte
Hilfs- und Notantriebsaggregate als auch ein integriertes
Antriebsaggregat, in dem beide Funktionen vereint sind,
vorgeschlagen worden, nämlich in "Combined Auxiliary and
Emergency Power Unit" mit der amtlichen Seriennummer
1 19 978 (vom Anmelder der vorliegenden Erfindung und von
Colin Rogers, 3. November 1987; Aktenzeichen des Anwalts:
B 02671-AT6) und in "Integrated Power Unit" mit der amt
lichen Seriennummer 0 01 818 (vom Anmelder der vorliegenden
Erfindung, 8. Januar 1987). Auf die Einzelheiten dieser
beiden Anmeldungen wird im folgenden Bezug genommen.
Gemäß diesen Vorschlägen wird Sauerstoff oder sauerstoff
angereicherte Luft als Treibstoffoxydator in Notsituatio
nen verwendet, um eine Turbine auch in großen Höhen auf
eine solche Geschwindigkeit zu bringen, daß sie Leistung
liefert. Da Sauerstoff oder sauerstoffangereicherte Luft
verwendet wird, tritt bei einer schnellen Beschleunigung
der Turbine in großen Höhen keine Schwierigkeit auf. Weiter
hin sind weder Sauerstoff noch sauerstoffangereicherte Luft
im Sinne des Hydrazins instabil. Ferner gewährleisten beide
Gase eine viel bessere Versorgung durch Bodenstationen als
Hydrazin und rufen somit nicht die gleichen logistischen Pro
bleme wie die im Zusammenhang mit Hydrazin erzeugten hervor.
Trotzdem bleibt es wünschenswert, Anlagen vom in den er
wähnten Anmeldungen vorgeschlagenen Typ vollständig von
logistischen Problemen jeglicher Art zu befreien, beson
ders im Fall von Hochleistungs-Militärflugzeugen. Die vor
liegende Erfindung ist auf die Lösung dieses Problems ge
richtet.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Gaserzeu
gungsanlage mit Doppelfunktion für den Bordeinbau in tur
binengetriebenen Flugzeugen zu schaffen, die zusätzlich
zur herkömmlichen Lieferung eines Inertgases, mit dem die
Treibstoffbehälter inert gemacht werden, sauerstoffange
reicherte Luft liefert, die als Oxydator in einem von
einem Luftstrahlturbinenmotor angetriebenen Antriebsaggre
gat während abnormaler Situationen verwendet wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Gas
erzeugungsanlage mit Doppelfunktion für den Bordeinbau in
turbinengetriebenen Flugzeugen, die einen Kompressor für
die Aufnahme von Nebenluft aus dem Flugzeugturbinenmotor
und die für Trennung derselben in komprimierte sauerstoff
angereicherte Luft (OAL) und komprimierte stickstoffan
gereicherte Luft (NAL), erste und zweite Speicherbehälter
für OAL bzw. NAL, wobei wenigstens der erste Behälter ein
Hochdruckbehälter ist, Einrichtungen für die Verbindung
der Aufnahme- und Trenneinrichtungen mit den ersten und
zweiten Behältern, damit diese die komprimierte OAL bzw.
NAL aufnehmen, eine erste Einrichtung für die Verbindung
des ersten Behälters mit dem Hilfs- und/oder Notantriebs
aggregat, so das OAL als Oxydator für den darin befind
lichen Treibstoff dient, wenn Luft allein nicht für
eine zuverlässige Verbrennung sorgt, und eine zweite Ein
richtung für die Verbindung des zweiten Behälters mit
einem Flugzeugtreibstoffbehälter, um mit der gelieferten NAL
den Flugzeugtreibstoffbehälter inert zu machen, aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist
die Aufnahme- und Trenneinrichtung ein Trennelement, das
die Nebenluft aus dem Turbinenmotor in OAL und NAL trennt,
und eine Einrichtung, die OAL und NAL vom Trennelement an
den Kompressor schickt, wo sie nach der Trennung durch das
Trennelement komprimiert werden, auf.
In der Erfindung wird davon ausgegangen, daß das Trenn
element einen OAL-Auslaß und einen NAL-Auslaß besitzt und
daß die Zuführungseinrichtung eine Ventileinrichtung für
die wahlweise Verbindung des OAL-Auslasses oder des NAL-Aus
lasses mit dem Kompressor aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein
Inertgasgenerator mit einem Lufteinlaß, einer Einrichtung
für die Trennung der durch den Einlaß aufgenommenen Luft
in NAL und OAL und mit einem NAL-Auslaß und einem OAL-Aus
laß vorgesehen; weiterhin ist in dieser bevorzugten Aus
führungsform ein Kompressor mit einem Einlaß und einem
Auslaß vorgesehen; ferner sind für die Verbindung des
einen oder anderen der NAL- bzw. OAL-Auslässe mit dem Kom
pressoreinlaß erste Ventile vorgesehen.
Die Anlage enthält weiterhin einen NAL-Speicherbehälter
zusammen mit einem Hochdruck-OAL-Speicherbehälter. Für die
Verbindung des Kompressorauslasses entweder mit den NAL-
Speicherbehältern oder mit dem Hochdruck-OAL-Speicherbe
hälter werden zweite Ventile verwendet. Mit dem NAL-Spei
cherbehälter bzw. mit dem Hochdruck-OAL-Speicherbehälter
sind erste und zweite Druckabbaueinrichtungen verbunden,
außerdem kommt für die Verbindung des NAL-Speicherbehäl
ters mit einem Treibstoffbehälter ein drittes Ventil zum
Einsatz, so daß der Treibstofftank mittels NAL inert ge
macht werden kann; ein viertes Ventil wird für die Verbin
dung des Hochdruck-OAL-Behälters mit dem von einem Luft
strahlturbinenmotor angetriebenen Antriebsaggregat ver
wendet, um dieses in einer abnormalen Betriebssituation
mit OAL als angereichertem Oxydator zu versorgen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs
beispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert;
es zeigt
Fig. 1 eine schematische Übersicht über die erfindungsge
mäße Gaserzeugungsanlage mit Doppelfunktion für
den Bordeinbau in turbinengetriebenen Flugzeugen.
Eine beispielhafte erfindungsgemäße Ausführungsform der
Gaserzeugungsanlage mit Doppelfunktion ist für den Bord
einbau in einem turbinengetriebenen Flugzeug mit wenig
stens einem Turbinenmotor 10, der in Fig. 1 schematisch
dargestellt ist, vorgesehen. Das Flugzeug weist außerdem
wenigstens einen Treibstoffbehälter 12 zur Lieferung von
Treibstoff an den Flugzeugmotor und an das mit einem Luft
strahlturbinenmotor angetriebene Antriebsaggregat 14 auf.
Das Antriebsaggregat 14 kann von jedem gewünschten Typ
sein und kann ein kombiniertes Hilfsantriebsaggregat/
Notantriebsaggregat oder ein integriertes Aggregat wie
etwa jene in den erwähnten Anmeldungen offenbarten Aggre
gate aufweisen. Üblicherweise nimmt das Antriebsaggregat 14
durch eine Einströmöffnung 16 Luft auf, die unter normalen
Umständen als Oxydator für den Treibstoff aus dem Treib
stoffbehälter 12 dient. In Notsituationen jedoch, in denen
die einen Teil des Antriebsaggregates 14 bildende Turbine
schnell und zuverlässig beschleunigt werden muß, wird das
Antriebsaggregat 14 so umgestellt, daß es einen ange
reicherten Oxidator wie etwa Sauerstoff oder sauerstoffan
gereicherte Luft, die zuverlässig für eine schnelle Ver
brennung sorgen, aufnimmt. Der angereicherte Oxydator kann
über eine Einströmöffnung 18 aufgenommen werden.
Der Flugzeugmotor 10 weist eine Vorrichtung für die Aus
nutzung des Schubes 20 auf. Wie bekannt, kann der Schub
durch das Turbinenabgas oder durch einen mit der Turbine
gekoppelten Propeller auf herkömmliche Weise erzeugt
werden. Weiterhin weist der Flugzeugmotor 10 eine Vorrich
tung für die Ausgabe der Nebenluft für herkömmliche Zwecke
über die Leitung 22 auf.
Das Flugzeug kann außerdem einen sogenannten Inertgasgene
rator 24 von herkömmlicher Bauweise enthalten. Wie be
kannt, weist ein solcher Generator typischerweise einen
Auslaß 26 für stickstoffangereicherte Luft (NAL) auf. Die
stickstoffangereicherte Luft besitzt einen Sauerstoffan
teil gut unterhalb der üblichen 21%, weshalb sie die Ver
brennung nicht fördert. Sie wird über die Leitung 28 in
Treibstoffbehälter, etwa in den Treibstoffbehälter 12, ge
pumpt, wenn Treibstoff aus dem Behälter 12 abgelassen
wird, um den Motor 10 und/oder das Antriebsaggregat 14 mit
Treibstoff zu versorgen. Auf diese Weise kann im Behälter 12
kein die Verbrennung förderndes Gemisch aus einem Oxydator
und dem Treibstoffdampf sein, da es durch die NAL ver
drängt wird; die hiermit verbundene Brandgefahr ist besei
tigt.
Da der Inertgasgenerator 24 stickstoffangereicherte Luft am
Auslaß 26 erzeugt, erzeugt er an einem Auslaß 30 außerdem
sauerstoffangereicherte Luft. Herkömmlicherweise ist die
OAL ein Abfallprodukt, das aus dem Flugzeug abgelassen
wird. Erfindungsgemäß wird jedoch die OAL aus dem Auslaß
30 über die Leitung 18 als angereicherter Oxydator an das
Antriebsaggregat 14 geliefert, wo es in abnormalen (z. B.
Not-) Situationen zur Oxydation des Treibstoffs verwendet
wird.
Mit dem NAL-Auslaß 26 ist ein Gegendrucksteuerventil 32
verbunden. Mit dem OAL-Auslaß 30 ist ein ähnliches Gegen
drucksteuerventil 34 verbunden.
Die Anlage weist außerdem einen öllosen Kompressor 36 mit
einem Einlaß 38 und einem Auslaß 40 auf. Der Einlaß 38 ist
mit dem NAL-Auslaß 26 über ein Ventil 42 oder mit dem OAL-
Auslaß 30 über ein Ventil 44 verbunden. Typischerweise,
obwohl nicht notwendig, sind die Ventile 42 und 44 mecha
nisch oder elektrisch verbunden, so daß dann, wenn das
Ventil 42 NAL an den Einlaß 38 liefert, das Ventil 44 OAL
aus dem Auslaß 30 aus dem Flugzeug abläßt. Wenn umgekehrt
das Ventil 44 OAL an den Kompressoreinlaß 38 liefert, so
läßt das Ventil 42 NAL aus dem Flugzeug ab.
In jedem Fall sind die Ventile 42 und 44 wahlweise betä
tigbar, so daß sie NAL oder OAL wie gewünscht an den Kom
pressoreinlaß 38 liefern. Die Folge ist, daß aus dem Kom
pressorauslaß 40 entweder komprimierte NAL oder kompri
mierte OAL abgelassen wird. Vom Auslaß 40 strömt das kom
primierte Gas über ein Rückschlagventil 46 an ein T-Stück
48. Eine Seite des T-Stückes 48 ist über ein Steuerventil
50 mit einem Speicherbehälter 52 für NAL verbunden. Mit
dem NAL-Behälter 52 ist außerdem ein Bodenstationsschieber
54 verbunden, über den der Behälter 52 je nach Bedarf ge
füllt oder entleert werden kann. Mit dem Behälter 52 ist
außerdem ein Druckabbauventil 56 verbunden, mit dem Gas
aus dem Flugzeug abgelassen werden kann, falls die vorge
gebenen Druckgrenzen überschritten werden.
Weiterhin ist der NAL-Behälter 52 über einen Strömungsbe
grenzer 58, etwa eine Düse oder ähnliches, über ein
Steuerventil 60 und über einen geeigneten Regulator 62 mit
dem Inertgas-Einlaß 28 des Treibstoffbehälters 12 verbun
den.
Weiterhin ist eine Umgehungsleitung 64 vorgesehen, die das
T-Stück 48 mit der Verbindungsleitung zwischen dem Steuer
ventil 60 und dem Regulator 62 verbindet. Die Umgehungs
leitung 64 weist ein Steuerventil 66 und ein Rückschlag
ventil 68 auf und arbeitet so, daß sie komprimierte NAL
direkt vom Kompressor 36 an den Treibstoffbehälter 12 lei
tet.
Das T-Stück 48 ist über ein Ventil 70 außerdem mit einem
Hochdruck-OAL-Speicherbehälter 72 verbunden. Wie der Behäl
ter 52 enthält auch der Hochdruck-OAL-Speicherbehälter 52
einen Bodenstationsschieber 74 und ein Druckabbauventil
76. Ein Strömungsbegrenzer 78, ein Steuerventil 80 und ein
Regulator 82 verbinden den Behälter 72 mit der Einström
öffnung 18 für den angereicherten Oxydator; dies hat zur
Folge, daß die sauerstoffangereicherte Luft aus dem Be
hälter 72 durch Öffnen des Ventils 80 an das Antriebs
aggregat 14 geliefert wird. Damit sichergestellt ist, daß
dann, wenn das Ventil 42 NAL an den Kompressoreinlaß 38
liefert, das Ventil 70 geschlossen ist, können geeignete
Steuerungs- und/oder Blockiereinrichtungen, die mechanisch
und/oder elektrisch arbeiten, eingesetzt werden. Ebenso
können die gleichen Vorrichtungen verwendet werden, um
sicherzustellen, daß dann, wenn das Ventil 44 OAL an den
Kompressor 36 liefert, beide Ventile 50 und 66 geschlossen
sind.
Durch die Verwendung der Behälter 52 und 72 können NAL und
OAL je nach Bedarf entsprechend den Erfordernissen kompri
miert und für den Verbrauch gespeichert werden. Daraus er
gibt sich, daß sogar dann, wenn die Anlage NAL liefert, um
die Treibstoffbehälter inert zu machen, immer noch auf OAL
aus der mit hohem Druck im Behälter 72 gespeicherten OAL-
Menge für den Betrieb des Antriebsaggregates 14 zurückge
griffen werden kann, falls eine abnormale Betriebssitua
tion auftreten sollte. Selbstverständlich gilt auch das
umgekehrte in bezug auf NAL.
Es ist klar, daß durch eine Anlage gemäß der Erfindung die am
Boden vorhandenen logistischen Probleme im Zusammenhang
mit der Speicherung von Sauerstoff oder sauerstoffange
reicherter Luft beseitigt werden, indem der bisher als
Abfallprodukt angesehene sauerstoffangereicherte Luft
strom verwendet wird, der aus dem Generator 24 ausströmt,
wenn dieser, um die Treibstoffbehälter inert zu machen,
NAL erzeugt.
Claims (7)
1. Gaserzeugungsanlage mit Doppelfunktion für den Bordein
bau in turbinengetriebenen Flugzeugen, mit Treibstoff
behältern (12) und einem Hilfs- und/oder Notantriebs
aggregat (14),
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (24) für die Aufnahme von Nebenluft aus einem Flugzeugturbinenmotor (10) und für die Tren nung derselben in sauerstoffangereicherte Luft (OAL) und stickstoffangereicherte Luft (NAL);
einen Kompressor (36);
Einrichtungen (42, 44) für die wahlweise Zuführung von OAL oder NAL von der Aufnahme- und Trenneinrichtung (24) an den Kompressor (36);
erste (72) und zweite (52) Speicherbehälter für OAL bzw. NAL, wobei wenigstens der erste Behälter (72) ein Hochdruckbehälter ist;
Einrichtungen (50, 70) für die wahlweise Kopplung des Kompressors (36) an den ersten (72) oder zweiten (52) Behälter, damit diese komprimierte OAL bzw. NAL aufnehmen;
eine erste Einrichtung (80) für die Kopplung des ersten Behälters (72) an das Hilfs- und/oder Notan triebsaggregat (14), so daß OAL als Oxydator für den darin befindlichen Treibstoff dienen kann, wenn Luft allein keine zuverlässige Verbrennung gewährleistet; und
eine zweite Einrichtung (60) für die Kopplung des zweiten Behälters (52) an den Flugzeugtreibstoffbehäl ter (12), um NAL an diesen zu liefern, wodurch der Flugzeugtreibstoffbehälter (12) inert gemacht wird.
eine Einrichtung (24) für die Aufnahme von Nebenluft aus einem Flugzeugturbinenmotor (10) und für die Tren nung derselben in sauerstoffangereicherte Luft (OAL) und stickstoffangereicherte Luft (NAL);
einen Kompressor (36);
Einrichtungen (42, 44) für die wahlweise Zuführung von OAL oder NAL von der Aufnahme- und Trenneinrichtung (24) an den Kompressor (36);
erste (72) und zweite (52) Speicherbehälter für OAL bzw. NAL, wobei wenigstens der erste Behälter (72) ein Hochdruckbehälter ist;
Einrichtungen (50, 70) für die wahlweise Kopplung des Kompressors (36) an den ersten (72) oder zweiten (52) Behälter, damit diese komprimierte OAL bzw. NAL aufnehmen;
eine erste Einrichtung (80) für die Kopplung des ersten Behälters (72) an das Hilfs- und/oder Notan triebsaggregat (14), so daß OAL als Oxydator für den darin befindlichen Treibstoff dienen kann, wenn Luft allein keine zuverlässige Verbrennung gewährleistet; und
eine zweite Einrichtung (60) für die Kopplung des zweiten Behälters (52) an den Flugzeugtreibstoffbehäl ter (12), um NAL an diesen zu liefern, wodurch der Flugzeugtreibstoffbehälter (12) inert gemacht wird.
2. Gaserzeugungsanlage mit Doppelfunktion gemäß Anspruch
1, gekennzeichnet durch eine wahl
weise betätigbare Umgehungsleitung (64) des zweiten Be
hälters (52), so daß die komprimierte NAL aus dem Kom
pressor (36) direkt an die zweite Kopplungseinrichtung
(60) strömen kann.
3. Gaserzeugungsanlage mit Doppelfunktion für den Bordein
bau in turbinengetriebenen Flugzeugen, mit Treibstoff
behältern (12) und einem Hilfs- und/oder Notantriebs
aggregat (14),
gekennzeichnet durch
Einrichtungen, die einen Kompressor enthalten, für die Aufnahme von Nebenluft von einem Flugzeugturbinen motor (10) und für die Trennung derselben in kompri mierte, sauerstoffangereicherte Luft (OAL) und kom primierte, stickstoffangereicherte Luft (NAL);
erste (72) und zweite (52) Speicherbehälter für OAL bzw. NAL, wobei wenigstens der erste Behälter (72) ein Hochdruckbehälter ist;
Einrichtungen (50, 70) für die Kopplung der Aufnah me- und Trenneinrichtungen an die ersten und zweiten Behälter (72, 52), damit diese komprimierte OAL bzw. NAL aufnehmen;
eine erste Einrichtung (80) für die Kopplung des ersten Behälters (72) an das Hilfs- und/oder Notan triebsaggregat (14), so daß OAL als Oxydator für den darin befindlichen Treibstoff dienen kann, wenn Luft allein keine zuverlässige Verbrennung gewährleistet; und
eine zweite Einrichtung (60) für die Kopplung des zweiten Behälters (52) an den Flugzeugtreibstoffbehäl ter (12), um an diesen NAL zu liefern, wodurch der Flugzeugtreibstoffbehälter (12) inert gemacht wird.
Einrichtungen, die einen Kompressor enthalten, für die Aufnahme von Nebenluft von einem Flugzeugturbinen motor (10) und für die Trennung derselben in kompri mierte, sauerstoffangereicherte Luft (OAL) und kom primierte, stickstoffangereicherte Luft (NAL);
erste (72) und zweite (52) Speicherbehälter für OAL bzw. NAL, wobei wenigstens der erste Behälter (72) ein Hochdruckbehälter ist;
Einrichtungen (50, 70) für die Kopplung der Aufnah me- und Trenneinrichtungen an die ersten und zweiten Behälter (72, 52), damit diese komprimierte OAL bzw. NAL aufnehmen;
eine erste Einrichtung (80) für die Kopplung des ersten Behälters (72) an das Hilfs- und/oder Notan triebsaggregat (14), so daß OAL als Oxydator für den darin befindlichen Treibstoff dienen kann, wenn Luft allein keine zuverlässige Verbrennung gewährleistet; und
eine zweite Einrichtung (60) für die Kopplung des zweiten Behälters (52) an den Flugzeugtreibstoffbehäl ter (12), um an diesen NAL zu liefern, wodurch der Flugzeugtreibstoffbehälter (12) inert gemacht wird.
4. Gaserzeugungsanlage mit Doppelfunktion gemäß Anspruch
3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufnahme- und Trenneinrichtung ein Trennelement,
das die Nebenluft in OAL und NAL trennt, und eine Ein
richtung für die Zuführung von OAL und NAL vom Trenn
element an den Kompressor (36), von dem sie nach der
Trennung durch das Trennelement komprimiert werden,
aufweist.
5. Gaserzeugungsanlage mit Doppelfunktion gemäß Anspruch
4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Trennelement einen OAL-Auslaß (30) und einen NAL-
Auslaß (26) aufweist und daß die Zuführungseinrichtung
Ventileinrichtungen (42, 44) für die wahlweise Kopplung
des OAL-Auslasses (30) oder des NAL-Auslasses (26) an
den Kompressor (36) aufweist.
6. Gaserzeugungsanlage mit Doppelfunktion für den Einsatz
in einem Flugzeug, das einen Turbinenmotor und ein nor
malerweise von einem Luftstrahlturbinenmotor angetrie
benes Antriebsaggregat, welches für den abnormalen Be
trieb in abnormalen Situationen für die Verwendung
eines angereicherten Oxydators eingerichtet ist, und
Treibstoffbehälter (12) für das Aufbewahren von Treib
stoff für den Turbinenmotor (10) aufweist,
gekennzeichnet durch
einen Inertgasgenerator (24) mit einem Lufteinlaß (22), mit einer Einrichtung für die Trennung der Luft vom Einlaß (22) in stickstoffangereicherte Luft (NAL) und sauerstoffangereicherte Luft (OAL) und einem NAL-Auslaß (26) und einem OAL-Auslaß (30);
einen Kompressor (36) mit einem Einlaß (38) und einem Auslaß (40);
erste Ventile (42, 44) für die Kopplung entweder des NAL-Auslasses (26) oder des OAL-Auslasses (30) an den Kompressoreinlaß (38);
einen NAL-Speicherbehälter (52);
einen Hochdruck-OAL-Behälter (72);
zweite Ventile (50, 70) für die Kopplung des Kom pressorauslasses (40) entweder an den NAL-Speicherbe hälter (52) oder an den Hochdruck-OAL-Behälter (72);
erste (56) und zweite (76) Druckabbaueinrichtungen für den NAL-Speicherbehälter (52) bzw. für den Hoch druck-OAL-Behälter (72);
ein drittes Ventil (60) für die Kopplung des NAL-Spei cherbehälters (52) an den Treibstoffbehälter (12), so daß der Treibstoffbehälter (12) mit NAL inert gemacht wird; und
ein viertes Ventil (80) für die Kopplung des Hoch druck-OAL-Behälters (72) an das von einem Luftstrahl turbinenmotor angetriebene Antriebsaggregat (14), um dasselbe in einer abnormalen Betriebssituation mit OAL als angereichertem Oxydator zu versorgen.
einen Inertgasgenerator (24) mit einem Lufteinlaß (22), mit einer Einrichtung für die Trennung der Luft vom Einlaß (22) in stickstoffangereicherte Luft (NAL) und sauerstoffangereicherte Luft (OAL) und einem NAL-Auslaß (26) und einem OAL-Auslaß (30);
einen Kompressor (36) mit einem Einlaß (38) und einem Auslaß (40);
erste Ventile (42, 44) für die Kopplung entweder des NAL-Auslasses (26) oder des OAL-Auslasses (30) an den Kompressoreinlaß (38);
einen NAL-Speicherbehälter (52);
einen Hochdruck-OAL-Behälter (72);
zweite Ventile (50, 70) für die Kopplung des Kom pressorauslasses (40) entweder an den NAL-Speicherbe hälter (52) oder an den Hochdruck-OAL-Behälter (72);
erste (56) und zweite (76) Druckabbaueinrichtungen für den NAL-Speicherbehälter (52) bzw. für den Hoch druck-OAL-Behälter (72);
ein drittes Ventil (60) für die Kopplung des NAL-Spei cherbehälters (52) an den Treibstoffbehälter (12), so daß der Treibstoffbehälter (12) mit NAL inert gemacht wird; und
ein viertes Ventil (80) für die Kopplung des Hoch druck-OAL-Behälters (72) an das von einem Luftstrahl turbinenmotor angetriebene Antriebsaggregat (14), um dasselbe in einer abnormalen Betriebssituation mit OAL als angereichertem Oxydator zu versorgen.
7. Flugzeug mit einem von einem Luftstrahlturbinenmotor
angetriebenen Antriebsaggregat (14), wobei das An
triebsaggregat (14) einen Einlaß (18) für einen ange
reicherten Oxydator aufweist, zusammen mit der Anlage
von Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Einlaß (18) mit dem vierten Ventil (80) gekoppelt ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/133,492 US4827716A (en) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | Dual function gas generation system for on board installation on turbine powered aircraft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3840407A1 true DE3840407A1 (de) | 1989-06-22 |
Family
ID=22458862
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3840407A Withdrawn DE3840407A1 (de) | 1987-12-14 | 1988-11-30 | Gaserzeugungsanlage mit doppelfunktion fuer den bordeinbau in turbinengetriebenen flugzeugen |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4827716A (de) |
DE (1) | DE3840407A1 (de) |
GB (1) | GB2216193A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009050749A1 (de) * | 2009-10-27 | 2011-05-05 | Airbus Operations Gmbh | System und Verfahren zum Inertisieren eines Volumens in einem Fahrzeug |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5131225A (en) * | 1990-08-31 | 1992-07-21 | Sundstrand Corporation | Apparatus for separating and compressing oxygen from an air stream |
JP2001317406A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-11-16 | Andrews Space & Technology Inc | 低地球軌道に人工衛星を乗せる方法および装置 |
US20030051887A1 (en) * | 2001-09-17 | 2003-03-20 | Cramer Frank B. | Fire safety system |
US20040025507A1 (en) * | 2002-08-02 | 2004-02-12 | Honeywell International Inc. | Turbo compressor for use in OBIGGS application |
US7081153B2 (en) * | 2003-12-02 | 2006-07-25 | Honeywell International Inc. | Gas generating system and method for inerting aircraft fuel tanks |
US8127527B2 (en) * | 2004-11-22 | 2012-03-06 | General Electric Company | Methods and systems for operating oxidizer systems |
RU2284283C1 (ru) * | 2005-03-31 | 2006-09-27 | Ооо "Авиастэп" | Система газоразделения и газораспределения самолета |
US8499567B2 (en) * | 2011-06-27 | 2013-08-06 | Honeywell International, Inc. | Hybrid fuel tank inerting system |
US20130239542A1 (en) * | 2012-03-16 | 2013-09-19 | United Technologies Corporation | Structures and methods for intercooling aircraft gas turbine engines |
US10400676B2 (en) | 2013-07-01 | 2019-09-03 | United Technologies Corporation | Enhanced APU operability |
US20160311551A1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-10-27 | Hamilton Sundstrand Corporation | Engine proximate nitrogen generation system for an aircraft |
US10794271B2 (en) | 2018-02-22 | 2020-10-06 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Altitude augmentation system |
US11536154B2 (en) * | 2018-04-11 | 2022-12-27 | Kidde Technologies, Inc. | Systems and methods for providing power and fire suppression using a turbo pump, compressed gas, and an OBIGGS |
CN113734455B (zh) * | 2021-10-12 | 2023-02-03 | 中国商用飞机有限责任公司 | 具有富氮气体储存功能的惰化系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2643511A (en) * | 1949-10-07 | 1953-06-30 | Avco Mfg Corp | Engine starter having combustion chamber supplied with fuel and combustion supporting medium for constant ratio by weight |
US4378920A (en) * | 1980-07-15 | 1983-04-05 | The Boeing Company | Combustibly inert air supply system and method |
US4681602A (en) * | 1984-12-24 | 1987-07-21 | The Boeing Company | Integrated system for generating inert gas and breathing gas on aircraft |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3040520A (en) * | 1954-11-22 | 1962-06-26 | Garrett Corp | Jet power unit for an aircraft |
US3886733A (en) * | 1973-08-24 | 1975-06-03 | Nrg Inc | Pneumatic energy source utilizing liquid oxygen |
US4684081A (en) * | 1986-06-11 | 1987-08-04 | Lockheed Corporation | Multifunction power system for an aircraft |
-
1987
- 1987-12-14 US US07/133,492 patent/US4827716A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-11-30 DE DE3840407A patent/DE3840407A1/de not_active Withdrawn
- 1988-12-12 GB GB8828937A patent/GB2216193A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2643511A (en) * | 1949-10-07 | 1953-06-30 | Avco Mfg Corp | Engine starter having combustion chamber supplied with fuel and combustion supporting medium for constant ratio by weight |
US4378920A (en) * | 1980-07-15 | 1983-04-05 | The Boeing Company | Combustibly inert air supply system and method |
US4681602A (en) * | 1984-12-24 | 1987-07-21 | The Boeing Company | Integrated system for generating inert gas and breathing gas on aircraft |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009050749A1 (de) * | 2009-10-27 | 2011-05-05 | Airbus Operations Gmbh | System und Verfahren zum Inertisieren eines Volumens in einem Fahrzeug |
DE102009050749B4 (de) * | 2009-10-27 | 2013-07-18 | Airbus Operations Gmbh | System und Verfahren zum Inertisieren eines Volumens in einem Fahrzeug |
US8561389B2 (en) | 2009-10-27 | 2013-10-22 | Airbus Operations Gmbh | System for inerting a volume in a vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4827716A (en) | 1989-05-09 |
GB8828937D0 (en) | 1989-01-25 |
GB2216193A (en) | 1989-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3840407A1 (de) | Gaserzeugungsanlage mit doppelfunktion fuer den bordeinbau in turbinengetriebenen flugzeugen | |
DE60104088T2 (de) | Kraftstoffinertisierungssystem | |
DE3110179A1 (de) | "energierueckgewinnungseinrichtung und -verfahren zum verbessern des kraftstoffwirkungsgrades eines gasturbinentriebwerks" | |
DE69105354T2 (de) | Gasturbinenbetriebenes Klimakontroll- und Grenzschichtabsaugsystem für Flugzeuge. | |
DE3939910C2 (de) | Raumfahrzeug mit vergrößerter Brennstoffmenge zur Beibehaltung der Position | |
DE3853756T2 (de) | Antriebseinheit mit mehreren motoren, die auf eine ausgangswelle arbeiten und vereinigungsgetriebe dafür. | |
DE60219392T2 (de) | Beatmungsgerät und seine Benutzung in einer Schutzanlage gegen Hypoxie | |
DE3837736A1 (de) | Kombiniertes aussen- und notstromaggregat | |
DE102007046381A1 (de) | Brennstoffzellensystem mit Saugbetrieb für ein Luftfahrzeug | |
DE60030264T2 (de) | Verfahren um eine nutzlast in orbit zu bringen mittels einer hybriden multifunktionellen mit einem flüssigbrennstoffraketenantriebssystem ausgerüsteten trägerrakete | |
EP0670264A1 (de) | Treibstoffversorgungssystem | |
DE2238727C2 (de) | Brennstoffentleerungseinrichtung für Gasturbinentriebwerk | |
DE1151736B (de) | Brennstoffzufuehrung | |
DE1456202A1 (de) | Baueinheit fuer Raumfahrzeuge | |
DE4104007A1 (de) | Atemsystem mit sauerstoffreichem gas fuer passagierflugzeuge | |
DE2519152A1 (de) | Vorrichtung zum anlassen von flugzeugtriebwerken und zum betreiben von flugzeughilfsgeraeten | |
DE2721167A1 (de) | Verfahren und vorrichtung fuer den luftstart eines turbofan-triebwerks | |
DE1910294A1 (de) | Schutzsystem fuer fluessigen Brennstoff | |
DE102005013824A1 (de) | Versorgungssystem für ein Luftfahrzeug | |
EP3598551B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum betreiben einer brennstoffzelleneinheit und fahrzeug | |
DE4337581B4 (de) | System zur Versorgung von Motoren eines Raumfahrzeuges mit flüssigem Treibstoff | |
DE2624281A1 (de) | Brennstoffablasseinrichtung | |
WO2022223073A1 (de) | Verfahren zum betreiben eines flugantriebssystems | |
DE60317118T2 (de) | In eine Maschine intigrierte Hilfsenergieeinheit | |
WO2021116248A1 (de) | Tank eines hybridantriebes für luftfahrzeuge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |