DE3840407A1 - Gaserzeugungsanlage mit doppelfunktion fuer den bordeinbau in turbinengetriebenen flugzeugen - Google Patents

Gaserzeugungsanlage mit doppelfunktion fuer den bordeinbau in turbinengetriebenen flugzeugen

Info

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Withdrawn
Application number
DE3840407A
Other languages
English (en)
Inventor
Roy W Vershure
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sundstrand Corp
Original Assignee
Sundstrand Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sundstrand Corp filed Critical Sundstrand Corp
Publication of DE3840407A1 publication Critical patent/DE3840407A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20Gas-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
    • F02C3/22Gas-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20Gas-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
    • F02C3/30Adding water, steam or other fluids for influencing combustion, e.g. to obtain cleaner exhaust gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, 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
    • F02C7/26Starting; Ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/50Application for auxiliary power units (APU's)
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient 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.
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.
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.
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.
DE3840407A 1987-12-14 1988-11-30 Gaserzeugungsanlage mit doppelfunktion fuer den bordeinbau in turbinengetriebenen flugzeugen Withdrawn DE3840407A1 (de)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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