DE4414205C2 - Arrangement for boundary layer suction - Google Patents
Arrangement for boundary layer suctionInfo
- Publication number
- DE4414205C2 DE4414205C2 DE4414205A DE4414205A DE4414205C2 DE 4414205 C2 DE4414205 C2 DE 4414205C2 DE 4414205 A DE4414205 A DE 4414205A DE 4414205 A DE4414205 A DE 4414205A DE 4414205 C2 DE4414205 C2 DE 4414205C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- suction
- aircraft
- layer
- boundary layer
- porous carrier
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 22
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 claims description 15
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 claims description 15
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 claims description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 2
- 239000011226 reinforced ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 241000272194 Ciconiiformes Species 0.000 description 1
- 206010010774 Constipation Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C21/00—Influencing air flow over aircraft surfaces by affecting boundary layer flow
- B64C21/02—Influencing air flow over aircraft surfaces by affecting boundary layer flow by use of slot, ducts, porous areas or the like
- B64C21/06—Influencing air flow over aircraft surfaces by affecting boundary layer flow by use of slot, ducts, porous areas or the like for sucking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C2230/00—Boundary layer controls
- B64C2230/04—Boundary layer controls by actively generating fluid flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C2230/00—Boundary layer controls
- B64C2230/22—Boundary layer controls by using a surface having multiple apertures of relatively small openings other than slots
-
- 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
- Y02T50/10—Drag reduction
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Grenzschichtabsaugung für Luftfahrzeuge. Sie gestattet die Absaugung der Grenzschicht innerhalb bestimmter Bereiche auf der Außenhaut eines luftumströmten Flugzeuges, die als Absaugebereiche ausgebildet sind.The invention relates to an arrangement for boundary layer suction for aircraft. she permits the extraction of the boundary layer within certain areas on the outer skin Air-flowed aircraft, which are designed as suction areas.
Eine traditionell bekannte Methode zur Reduktion des Widerstandes von Fluggeräten ist die Absaugung der Grenzschicht an Tragflügelprofilen. Dazu wird über einen bestimmten Bereich der Profiloberfläche eine definierte Luftmenge in den Flügel gesaugt, wodurch eine Stabilisierung der Grenzschicht eintritt und der widerstandsträchtige turbulente Umschlag vermieden oder außerhalb der kritischen Zone geschoben wird. Dabei ist die Profiloberfläche mit einer definierten Porosität auszubilden, ohne daß deren mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt werden. Sehr frühe Versuche realisierten die Porosität mittels Stoffbespannung auf ein klassisches Gerippe. Gegen wärtig wird diese Porosität mittels eingebrachter Schlitze oder Löcher in die Profiloberfläche erreicht. In den bekannten Anwendungsfällen dieser Methode stellen sich Probleme bezüglich der Gewichtsveränderung, der Feuchtigkeits- oder Wasseraufnahme, der Porenverstopfung durch Verschmutzung der Oberflächenstruktur als Folge der technologischen Beherrschung der Grenz schichtabsaugung inclusive der Erhöhung der Fertigungskosten ein.A traditionally known method for reducing the resistance of aircraft is that Extraction of the boundary layer on wing profiles. For this purpose, the Profile surface sucked a defined amount of air into the wing, thereby stabilizing the Boundary layer occurs and the tough turbulent envelope avoided or outside the critical zone is pushed. The profile surface has a defined porosity train without impairing their mechanical properties. Very early Tests carried out the porosity by means of fabric covering on a classic frame. Against This porosity becomes hard by means of slots or holes made in the profile surface reached. In the known applications of this method, problems arise with regard to Weight change, moisture or water absorption, pore clogging due to Contamination of the surface structure as a result of technological control of the border stratified suction including the increase in manufacturing costs.
In einer Druckschrift ergänzt Schlichting (Schlichting, Hermann: Entwicklung der Grenzschicht theorie in den letzten drei Jahrzehnten; Sonderdruck aus der "Zeitschrift für Flugwissenschaften" 8 (1960), Heft 4, Seiten 99-100; Verlag Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig) kritisch, daß bei der Grenzschichtbeeinflußung durch Absaugen ein Teil der vorbeistreichenden Flüssigkeit in das Innere der Fluggerätestruktur mit abgesaugt wird.Schlichting (Schlichting, Hermann: Development of the boundary layer theory in the past three decades; Special print from the "Zeitschrift für Flugwissenschaften" 8 (1960), No. 4, pages 99-100; Verlag Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig) critical that at the boundary layer influence by suction, a part of the liquid flowing past into the Interior of the aircraft structure is suctioned off.
Es sind weitere Lösungen bekannt, die sich mit der Grenzschichtabsaugung an Flugzeugen befassen.Other solutions are known that deal with boundary layer suction on aircraft deal.
Die DE 33 42 421 stellt ein Verfahren vor, bei dem die Grenzschichtbeeinflussung von umström ten Körpern nach dem Prinzip der Grenzschichtabsaugung und -ausblasung durch in die Körper oberfläche eingebrachte und sehr klein gewählte Löcher oder Schlitze erfolgt. DE 33 42 421 presents a method in which the boundary layer is influenced by the flow bodies according to the principle of boundary layer suction and blowing through into the body Very small holes or slits are made in the surface.
Die DE 12 80 057 benutzt zum Absaugen einer Grenzschicht mehrere Saugöffnungen oder poröse Bauelemente in der Außenhaut eines Flugzeugflügels, die über Kammern im Inneren der Flügel wand mit einer Saugduelle in Verbindung stehen. Es wird eine mit schmalen (Saug-)Schlitzen versehene (obere) Tragflügelaußenwand offenbart, die auf einer Platte mit obenauf zwischenge lagerten porösen Trennschichten anordnet sind. Die Schlitze sind durch Perforationslinien gebildet und durch poröse Bauelemente aus durchlässigem Material schließbar. Unterhalb der Schlitzung liegen linienartige Kammern, die sich in Richtung einer Flügelspannweite erstrecken und die porösen Trennschichten zueinander begrenzen. In die Platte eingebrachte Öffnungen, die sich lotrecht der Schlitzung befinden, sind mit dem Saugsystem verbunden.DE 12 80 057 uses a plurality of suction openings or porous ones to suction off a boundary layer Components in the outer skin of an aircraft wing, which have chambers inside the wing wall with a suction duel. It becomes one with narrow (suction) slots provided (upper) wing outer wall disclosed on a plate with on top of intermediate stored porous separating layers are arranged. The slots are formed by lines of perforations and closable by porous components made of permeable material. Below the slit are line-like chambers that extend in the direction of a wing span and the limit porous separating layers to each other. Openings made in the plate, which are perpendicular to the slot are connected to the suction system.
Die beiden letztgenannten Lösungen mindern nicht die Gefahr einer Eisbildung infolge eintreten der Feuchtigkeits- oder Wassereinschlüsse in- oder unterhalb der Perforation der Fluggerätestruk turoberfläche oder durch Vernetzung des porösen Materiales. Ebenso besteht an diesen kritischen Stellen eine Verstopfungsgefahr durch Schmutzablagerungen. Es besteht eine hohe Oberflächen rauhigkeit im Absaugbereich, wodurch die Widerstandsminderung durch Absaugung der Grenz schicht für die Aufrechterhaltung der Laminarströmung ungünstig beeinflußt wird.The latter two solutions do not reduce the risk of ice formation as a result the moisture or water inclusions inside or below the perforation of the aircraft structure surface or by crosslinking the porous material. There is also critical of these There is a risk of constipation due to dirt deposits. There is a high surface area roughness in the suction area, which reduces the resistance by suction of the limit layer is adversely affected for the maintenance of the laminar flow.
Außerdem wird mit der US 3,261,576 eine Lösung offenbart, nach der eine poröse Komponente auf einer massiven Komponente, die mit einem Fluidkanal verbunden ist, innerhalb eines Ab saugebereiches oberflächenkonform der tragenden Struktur eines Flugzeugflügels angeordnet ist. Eine Anregung oder einen Hinweis darauf, wonach man eine Mikrofasergewebeschicht, die oberflächenkonform einer Flugzeugstruktur liegt und fest mit einer porösen Trägerschicht ver bunden ist, die auf einer tragenden Struktur der Fluggerätestruktur im Absaugebereich aufgebracht ist, kann man der nehmlichen Druckschrift nicht entnehmen.In addition, US 3,261,576 discloses a solution according to which a porous component on a solid component, which is connected to a fluid channel, within an ab suction area is arranged conforming to the surface of the supporting structure of an aircraft wing. A suggestion or an indication of what makes a microfiber fabric layer that conforms to the surface of an aircraft structure and ver with a porous carrier layer is bound, which is applied to a supporting structure of the aircraft structure in the suction area can not be found in the convenient publication.
Ferner wird in diesem Zusammenhang erwähnt, daß der Fachwelt an sich verwirklichte Absauge versuche mit normalem Gewebe bekannt sind, beispielsweise der "Absaugestorch" Ende der dreißiger Jahre, aber semipermeable Membranen wie etwa Mikrofasergewebe sind in der vor genannten Kombination nicht bekannt geworden. Für dieses Problem der Semipermeabilität sind Lösungen, wie das namentlich bekannte Material: "GOROTEX", in der Bekleidungsindustrie weit verbreitet, deren Übertragung auf den Luftfahrzeugbau sich aus nachteiligen Gründen nicht eignet. GOROTEX ist eine mikroperforierte, dünne Kunststofffolie, wobei der Durchmesser der Perforation so gewählt ist, daß Luft, auch feuchte Luft, passieren kann, flüssiges Wasser wegen seiner Oberflächenspannung jedoch nicht. It is also mentioned in this connection that the suction system is actually realized by experts attempts with normal tissue are known, for example the "suction stork" end of the thirties, but semipermeable membranes such as microfiber fabrics are in the prior combination mentioned has not become known. For this problem of semipermeability Solutions, such as the material known by name: "GOROTEX", in the clothing industry widespread, their transfer to aircraft construction is not due to adverse reasons is suitable. GOROTEX is a micro-perforated, thin plastic film, the diameter of the Perforation is chosen so that air, even moist air, can pass because of liquid water but not its surface tension.
Für die Funktion von Gorotex ist es notwendig, daß beide Oberflächen der Folie frei zugänglich sind. Eine flächige Verklebung mit einer Stützstruktur würde die Porosität zunichte machen und die Wirkung aufleben. Eine partielle Verklebung der Folie, die die Perforation ausspart, würde eine deutlich geringere Perforationsdichte verursachen, was die Funktionalität herabsetzen würde. Es wird bezweifelt, ob eine derart dünne Folie (wenige µm) ohne Anbindung an die Struktur den Belastungen auf einer Flügeloberseite gewachsen wäre. Gorotex ist deshalb zur Grenzschicht absaugung für Flugzeuge nicht geeignet. Die Verwendung eines solchen Materiales im Flugzeug bau bei der Absaugung der Grenzschicht innerhalb bestimmter Bereiche auf der Außenhaut eines Flugzeuges, die als Absaugebereiche ausgebildet sind, wird aufgrund der vorbeschriebenen Nachteile keinem Fachmann nahegelegt, noch wird diese Verwendung druckschriftlich nach gewiesen.For Gorotex to function, it is necessary that both surfaces of the film are freely accessible are. A flat adhesive with a support structure would destroy the porosity and revive the effect. Partial gluing of the film, which avoids the perforation, would occur cause a significantly lower perforation density, which would reduce the functionality. It is doubted whether such a thin film (a few µm) has no connection to the structure Loads on one wing top would have grown. Gorotex is therefore to the boundary layer Suction not suitable for aircraft. The use of such material on the plane build when extracting the boundary layer within certain areas on the outer skin Aircraft, which are designed as extraction areas, is based on the above No expert suggests disadvantages, nor is this use in print pointed.
Ferner wird in der WO 92/21560 umfassend die Nutzung einer porösen Schicht zur Grenz schichtkontrolle beschrieben. Bereits dort wird auf das ungelöste Problem der Blockierung der Absaugewirkung durch Verschmutzungen hingewiesen, ohne daß in ihr ein Hinweis zur Lösung des Problems entnehmbar ist. Die Druckschrift bietet lediglich Anregungen für den materialmäßigen Aufbau der Trägerschicht.Furthermore, WO 92/21560 comprehensively describes the use of a porous layer as a boundary shift control described. Already there is the unresolved problem of blocking the Suction effect indicated by dirt, without there being a hint to solve the Problem can be seen. The publication only offers suggestions for the material Structure of the carrier layer.
Zudem ist aus der GB 718,421 bekannt, daß Maßnahmen zur Trockenhaltung der porösen Schicht notwendig sind, wobei dort zur Beseitigung des Problems der Einsatz einer elektrischen Heizung vorgeschlagen wird. It is also known from GB 718,421 that measures to keep the porous layer dry are necessary, using an electric heater to eliminate the problem is proposed.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung zu schaffen, die Absaugebereiche eines Luftfahrzeuges besonders gut gegen Verstopfung und Feuchtig keitseinschlüsse schützt und gleichzeitig deren Oberflächenrauhigkeit herabsetzt.Accordingly, the invention has for its object to a generic arrangement create the suction areas of an aircraft particularly good against clogging and moisture inclusions protects and at the same time reduces their surface roughness.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. This object is achieved by the measures specified in claim 1.
Die Erfindung ist anhand einer Zeichnung dargestellt und in einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Die Fig. 1 zeigt dazu die Anordnung zur Grenzschichtabsaugung für Luftfahrzeuge als Querschnittsdarstellung.The invention is illustrated with reference to a drawing and described in more detail in an embodiment. Fig. 1 shows, the device for boundary layer suction for aircraft in cross-sectional view.
Nach der Fig. 1 besteht die Anordnung aus einer Fluggerätestruktur 1, auf der innerhalb eines bestimmten Bereiches der Außenhaut eines Flugzeuges, der als Absaugebereich 5 mit einer Quererstreckung q ausgebildet ist, eine Mikrofasergewebeschicht 2 und eine poröse Trägerschicht 3 angeordnet und in diese eingebettet sind. Der Absaugebereich 5 ist diskret mit einem Absauge kanal 4 verbunden, wobei letzterer durch den Anschluß eines Absaugekanalsystem realisiert sein kann. Die poröse Trägerschicht 3 ist auf einen tragenden Teil der Fluggerätestruktur 1 im Ab saugebereich 5 aufgebracht, wobei sie mit letzterer bevorzugt durch Klebung direkt verbunden wird. Auf ihr ist eine Mikrofasergewebeschicht 2 angeordnet, die oberflächenkonform der Flugge rätestruktur 1 liegt. Sie ist fest mit der porösen Trägerschicht 3 verbunden.According to FIG. 1, the arrangement consists of an aircraft structure 1 , on which a microfiber fabric layer 2 and a porous carrier layer 3 are arranged and embedded in a specific area of the outer skin of an aircraft, which is designed as a suction area 5 with a transverse extension q. The suction area 5 is discretely connected to a suction channel 4 , the latter being able to be realized by connecting a suction channel system. The porous carrier layer 3 is applied to a supporting part of the aircraft structure 1 in the suction area 5 , wherein it is preferably connected directly to the latter by adhesive bonding. On it a microfiber fabric layer 2 is arranged, the device structure 1 conforms to the surface of the aircraft. It is firmly connected to the porous carrier layer 3 .
Die Mikrofasergewebeschicht 2 besteht aus einem Gewebe, das einen extrem kleinen Faserdurch messer besitzt. Ihre sehr dichte Webart verleiht ihr Eigenschaften, nach denen sie wasserdicht und wasserabweisend - aber gasdurchlässig ist. Die Mikroporosität der Mikrofasergewebeschicht 2 auf der Profiloberfläche der Fluggerätestruktur 1 gestattet eine Durchlässigkeit der Luft. Sie hält aber an der Oberfläche der Fluggerätestruktur 1 die Feuchtigkeit aus ihrer Umgebung zurück bzw. weist dort Wasser ab. Das Absaugen der luftumströmenden Medien, die als Grenzschicht bei spielsweise eine Tragflügelstruktur mit bestimmten Absaugebereichen 5 umgeben, durch diese mikroporöse Gewebeschicht 2 wird mit dem Durchdringen der Luftpartikel bei gleichzeitiger Zurückhaltung der Luftfeuchtigkeit und Schmutzpartikel der Luft erfolgreich eingeleitet. Da man den zurückgehaltenen Feuchtigkeitsanteilen der Grenzschicht, beispielsweise wasserhaltigen Luftpartikeln, ein Eindringen über die poröse Trägerschicht 3 in den nachgeordneten Absaugekanal 4 verwehrt, wird das Risiko der Zerstörung der Schichten 2, 3 durch Eisbildung infolge gefrore ner Wassereinschlüsse in deren Poren, insbesondere denen der mikroporösen Gewebeschicht 2, sehr stark herab gemindert. Der Verstopfung der Poren durch Eiseinlagerungen, die zusätzlich den Absaugeprozeß gefährden, wird damit gleichermaßen vorgebeugt. Weil die mikroporöse Gewebe schicht 2 ebenso Schmutzpartikel aus der sie umströmenden Grenzschicht zurückhält, wird keine Verstopfung der Poren der Schichten 2, 3 eintreten. The microfiber fabric layer 2 consists of a fabric that has an extremely small fiber diameter. Its very dense weave gives it properties that make it waterproof and water-repellent - but gas-permeable. The microporosity of the microfiber fabric layer 2 on the profile surface of the aircraft structure 1 allows air to pass through. However, it retains the moisture from its environment on the surface of the aircraft structure 1 or repels water there. The suction of the air-flowing media, which surround a wing structure with certain suction areas 5 as a boundary layer, for example, through this microporous fabric layer 2 , is successfully initiated with the penetration of the air particles with simultaneous retention of the air humidity and dirt particles in the air. Since the retained moisture components of the boundary layer, for example water-containing air particles, are prevented from penetrating via the porous carrier layer 3 into the downstream suction channel 4 , the risk of the layers 2 , 3 being destroyed by ice formation as a result of frozen water inclusions in their pores, in particular those of the microporous ones Fabric layer 2 , greatly reduced. The blockage of the pores by ice deposits, which also endanger the suction process, is thus equally prevented. Because the microporous tissue layer 2 also retains dirt particles from the boundary layer flowing around it, the pores of the layers 2 , 3 will not become blocked.
Da eine Unterbrechung der Absaugung der Grenzschicht durch Porenverstopfung kaum wahr scheinlich sein wird, kann die Weiterleitung der abgesaugten Luft diskret in den Absaugekanal 3 oder in ein System von Absaugekanälen mittels einer Absaugequelle erfolgen.Since an interruption of the extraction of the boundary layer due to pore clogging will hardly be probable, the extracted air can be passed on discretely into the extraction duct 3 or into a system of extraction ducts by means of an extraction source.
Es besteht beispielsgemäß auch die Möglichkeit, daß man die poröse Trägerschicht 3 (unter Wegfall der ansonsten auf ihr gelagerten Mikrofasergewebeschicht 2) oberflächenkonform und direkt, vorzugsweise verklebt, mit der Fluggerätestruktur 1 verbindet. Sie besteht bei beiden Beispielsvarianten aus einem Material, das ein Abstandsgewebe oder ein syntaktischer Schaum mit sehr geringem Harzanteil oder ein faserverstärkter Kunststoff mit extrem geringem Harzanteil oder eine faserverstärkte Keramik mit hohem Porengehalt verkörpert.It consists, for example in accordance with the possibility that (with the elimination of the otherwise mounted on its microfiber fabric layer 2) surface-compliant and directly, preferably glued, connects the porous support layer 3 with the aircraft structure. 1 In both example variants, it consists of a material that embodies a spacer fabric or a syntactic foam with a very low resin content or a fiber-reinforced plastic with an extremely low resin content or a fiber-reinforced ceramic with a high pore content.
Unterhalb der porösen Trägerschicht (3) ist ein Absaugekanal 4 oder sogar ein Netzwerk von Ab saugekanälen 4 diskret mit dieser verbunden, wobei eine Absaugequelle am Kanal 4 oder an den den Kanälen 4 über eine in den tragenden Teil der Fluggerätestruktur 1 eingebrachte Öffnung im Absaugebereich 5 die Luft der Grenzschicht über genannte Schichten 2, 3 absaugt.Below the porous carrier layer ( 3 ), a suction channel 4 or even a network of suction channels 4 is discretely connected to it, with a suction source on the channel 4 or on the channels 4 via an opening in the supporting part of the aircraft structure 1 in the suction area 5 sucks the air from the boundary layer through said layers 2 , 3 .
Zusätzlich kann optional eine elektrisch betriebene Heizschicht zur Enteisung des Absaugeberei ches 5 unterhalb der porösen Trägerschicht 3 oder zwischen der Mikrofasergewebeschicht 2 und der porösen Trägerschicht 3 angeordnet sein, um die Gefahr der Eisbildung gänzlich auszuschlie ßen.In addition, an electrically operated heating layer for de-icing the suction unit 5 can be arranged below the porous support layer 3 or between the microfiber fabric layer 2 and the porous support layer 3 in order to completely rule out the risk of ice formation.
Da ein nahtlos elektrisch leitfähiger Übergang an der Oberfläche der Flugzeuggerätestruktur 1 ohne Unterbrechung zur Ableitung von elektromagnetische Störungen infolge Überspannungen und Blitzeinwirkungen sehr wichtig und sehr vorteilhaft erscheint, ist in den Aufbau der Anordnung eine leitfähige Schicht unmittelbar integriert. Ansonsten würde sich der Stromflußweg bei der Ableitung derartiger Störungen verlängern und zusätzlich Übergangswiderstände beispielsweise die Ableitung des Blitzstromes an der Strukturoberfläche 1 ungünstig beeinflussen. Diese leitfähige Schicht ist vorzugsweise zwischen der Mikrofasergewebeschicht 2 und der porösen Trägerschicht 3 oder innerhalb der porösen Trägerschicht 3 oder zwischen der porösen Trägerschicht 3 und der Fluggerätestruktur 1 geschichtet. Dabei ist die Heizschicht ober- oder unterhalb der leitfähigen Schicht angeordnet. Zur wirksamen Unterstützung der Ableitung von außerhalb des Flugzeuges (plötzlich) einwirkenden äußeren Überspannungen und Blitzeinwirkungen ist die Mikrofasergewe beschicht (2) und/oder die poröse Trägerschicht (3) leitfähig gestaltet. Since a seamless electrically conductive transition on the surface of the aircraft device structure 1 without interruption for the derivation of electromagnetic interference due to overvoltages and lightning effects appears to be very important and very advantageous, a conductive layer is directly integrated in the structure of the arrangement. Otherwise, the current flow path would be longer when such disturbances were derived and, in addition, contact resistances, for example, would adversely affect the derivation of the lightning current on the structure surface 1 . This conductive layer is preferably layered between the microfiber fabric layer 2 and the porous carrier layer 3 or within the porous carrier layer 3 or between the porous carrier layer 3 and the aircraft structure 1 . The heating layer is arranged above or below the conductive layer. The microfiber fabric is coated ( 2 ) and / or the porous carrier layer ( 3 ) is designed to be conductive to provide effective support for the discharge of external overvoltages and lightning effects that occur (suddenly) outside the aircraft.
Die poröse Trägerschicht 3 stabilisiert die mit ihr direkt und fest verbundene Mikrofasergewebe schicht 2. Sie leitet aerodynamische Kräfte in die darunterliegende Fluggerätestruktur 1 ab und übernimmt die Weiterleitung der abgesaugten Luft der Grenzschicht in das Absaugesystem des Flugzeuges. Im Gegensatz der durch mechanische Bearbeitung (Fräsen von Schlitzen und/oder Elektronenstrahlbohren von Löchern) erreichten Porosität in bestimmten Absaugebereichen eines Flugzeuges wird der Fertigungsaufwand zur Realisierung der beispielsgemäßen Anordnung deutlich niedriger liegen. Zusätzlich der Verhinderung des Eindringens von Wasser oder Verschmutzungen in die Absaugestruktur wird das Mikrofasergewebe 2 auf seiner (sichtbaren) Oberfläche leicht zu reinigen sein. Durch die Anordnung des Mikrofasergewebes 2 (oberflächenkonform der Fluggerä testruktur 1) ist die Oberflächenrauhigkeit gegenüber bekannten Gewebearten geringer, so daß die kritische Rauhigkeit der Oberfläche unterschritten wird. Die niedrigere Oberflächenrauhigkeit im Absaugebereich beeinflußt beispielsweise die Widerstandsminderung für die Aufrechterhaltung der Laminarströmung durch Absaugung der Grenzschicht günstig. The porous carrier layer 3 stabilizes the microfiber fabric layer 2 that is directly and firmly connected to it. It derives aerodynamic forces into the underlying aircraft structure 1 and takes over the forwarding of the extracted air from the boundary layer into the extraction system of the aircraft. In contrast to the porosity achieved in certain extraction areas of an aircraft by mechanical processing (milling slots and / or electron beam drilling of holes), the manufacturing effort for realizing the arrangement according to the example will be significantly lower. In addition to preventing water or dirt from entering the suction structure, the (visible) surface of the microfiber fabric 2 will be easy to clean. The arrangement of the microfiber fabric 2 (conforming to the surface of the aircraft structure 1 ) means that the surface roughness is lower than that of known types of fabric, so that the surface rises below the critical roughness. The lower surface roughness in the suction area, for example, has a favorable effect on the reduction in resistance for maintaining the laminar flow by suctioning off the boundary layer.
11
Fluggerätestruktur
Aircraft structure
22nd
Mikrofasergewebeschicht
Microfiber fabric layer
33rd
Trägerschicht, porös
Carrier layer, porous
44th
Absaugekanal, diskret
Suction channel, discreet
55
Absaugebereich
qQuererstreckung
Extraction area
qExtension
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4414205A DE4414205C2 (en) | 1994-04-23 | 1994-04-23 | Arrangement for boundary layer suction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4414205A DE4414205C2 (en) | 1994-04-23 | 1994-04-23 | Arrangement for boundary layer suction |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4414205A1 DE4414205A1 (en) | 1995-10-26 |
| DE4414205C2 true DE4414205C2 (en) | 1999-09-02 |
Family
ID=6516243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4414205A Expired - Lifetime DE4414205C2 (en) | 1994-04-23 | 1994-04-23 | Arrangement for boundary layer suction |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4414205C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3594124B1 (en) * | 2018-07-11 | 2022-01-12 | Goodrich Corporation | Ice protection system for a component of an aerodynamic system |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1607624A3 (en) * | 2004-06-15 | 2008-11-26 | NORDEX ENERGY GmbH | Turbine blade for a wind turbine |
| DE102010063769B4 (en) | 2010-12-21 | 2018-05-03 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | aerodynamics component |
| EP2687439B1 (en) * | 2012-07-20 | 2016-12-21 | Stichting Nationaal Lucht- en Ruimtevaart Laboratorium | Laminar flow panel |
| DE102016204210A1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | Airbus Operations Gmbh | Boundary layer influencing aerodynamic component and method of making the same |
| GB2581974A (en) | 2019-03-05 | 2020-09-09 | Airbus Operations Ltd | Aerofoil leading edge structures |
| DE102020200741A1 (en) | 2020-01-22 | 2021-07-22 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Wing rotor assembly, aircraft and method of operating an aircraft |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB718421A (en) * | 1951-02-12 | 1954-11-17 | Fairey Aviat Co Ltd | Improvements relating to boundary layer control means for aerofoils and other boundary walls |
| US3261576A (en) * | 1962-06-14 | 1966-07-19 | Olin Mathieson | Aircraft structure |
| DE1280057B (en) * | 1964-10-20 | 1968-10-10 | Handley Page Ltd | Airplane wing with suction openings or porous elements in the outer skin |
| DE3342421A1 (en) * | 1983-11-24 | 1985-06-05 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn | METHOD FOR THE STABILIZING INFLUENCE OF DETACHED LAMINARY BORDER LAYERS |
| WO1992021560A1 (en) * | 1991-05-30 | 1992-12-10 | Short Brothers Plc | Boundary layer control |
-
1994
- 1994-04-23 DE DE4414205A patent/DE4414205C2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB718421A (en) * | 1951-02-12 | 1954-11-17 | Fairey Aviat Co Ltd | Improvements relating to boundary layer control means for aerofoils and other boundary walls |
| US3261576A (en) * | 1962-06-14 | 1966-07-19 | Olin Mathieson | Aircraft structure |
| DE1280057B (en) * | 1964-10-20 | 1968-10-10 | Handley Page Ltd | Airplane wing with suction openings or porous elements in the outer skin |
| DE3342421A1 (en) * | 1983-11-24 | 1985-06-05 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn | METHOD FOR THE STABILIZING INFLUENCE OF DETACHED LAMINARY BORDER LAYERS |
| WO1992021560A1 (en) * | 1991-05-30 | 1992-12-10 | Short Brothers Plc | Boundary layer control |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SCHLICHTING, Hermann: "Entwicklung der Grenz- schichttheorie in den letzten drei Jahrzehnten" Sonderdruck aus Zeitschrift für Flugwissenschaf- ten, 1960, Heft 4, S. 99-100 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3594124B1 (en) * | 2018-07-11 | 2022-01-12 | Goodrich Corporation | Ice protection system for a component of an aerodynamic system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4414205A1 (en) | 1995-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102011057150B4 (en) | Thread and fabric for insect screens, insect screens and process for producing fabrics for insect screens | |
| DE3517676A1 (en) | ABSORPTION ITEM | |
| DE4414205C2 (en) | Arrangement for boundary layer suction | |
| DE102006047316A1 (en) | filter Fans | |
| EP1607624A2 (en) | Turbine blade for a wind turbine | |
| EP0590288B1 (en) | Multi-layer pressfabric for the wetpress of a paper machine | |
| EP2606797B1 (en) | Wet / dry cleaner filter | |
| DE3100164A1 (en) | VACUUM CLEANER NOZZLE | |
| DE69935688T2 (en) | pleated filter | |
| DE102017116808A1 (en) | Moisture transport element and method for its production | |
| AT384559B (en) | Device for the coating of running fabric webs with coating compound | |
| EP0035506A1 (en) | Luge or similar, particularly for snow and ice. | |
| CH627805A5 (en) | Tissue-paper machine | |
| EP0640716A2 (en) | Arrangement for guiding a fibrous web in a dryer | |
| DE102016200230A1 (en) | dryer | |
| WO2005035846A1 (en) | Woven belt for a corrugated board machine | |
| DE3513286C2 (en) | ||
| CH504860A (en) | Lättli, in particular for seating and reclining furniture | |
| DE2051048B2 (en) | Wire section of a machine for producing a fiber web | |
| DE1022084B (en) | Discharge lock for dust separators under vacuum | |
| EP0292595B1 (en) | Insulating multiple glazing | |
| DE69821374T2 (en) | METHOD FOR REDUCING WET PRESSURE LOSS IN A DRYING MEDIUM FOR EVEN DISTRIBUTION OF DRY AIR AND DRYING MEDIUM PRODUCED BY IT | |
| DE102019130798B4 (en) | Float valve, compressed air system with a float valve and dryer for a compressed air system with a float valve | |
| DE602004005835T2 (en) | A dryer | |
| EP3283685A1 (en) | Cleaning device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AEROSPACE AIRBUS GMBH, 21129 HAMBU |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: EADS AIRBUS GMBH, 21129 HAMBURG, DE |
|
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: AIRBUS DEUTSCHLAND GMBH, 21129 HAMBURG, DE |
|
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: AIRBUS OPERATIONS GMBH, 21129 HAMBURG, DE |
|
| R071 | Expiry of right | ||
| R071 | Expiry of right |