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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Turbostrahltriebwerken
für Flugzeuge.
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Insbesondere
betrifft die Erfindung einen Lufteinlass für ein Gebläse eines zweiflutigen Turbostrahltriebwerks,
wobei dieser Lufteinlass dazu bestimmt ist, vorne an einem Motorgehäuse befestigt
zu werden, welches das Gebläse
umgibt und eine ringförmige
Innenwand, eine Außenhaube,
die von der Innenwand radial beabstandet ist, eine ringförmige hintere
Zwischenwand, welche die hinteren Enden der Innenwand und der Außenhaube
verbindet, eine ringförmige
vordere Zwischenwand, welche die vorderen Enden der Innenwand und
der Außenhaube verbindet,
einen ringförmigen
hinteren Flansch, der in der Verlängerung der Innenwand angeordnet
und dazu bestimmt ist, am Lufteinlass vorne am Motorgehäuse befestigt
zu werden, und eine ringförmige
Vorderlippe umfasst, welche mit der vorderen Zwischenwand einen
ringförmigen
Enteisungskasten bildet, der dazu geeignet ist, mit einem Enteisungssystem verbunden
zu werden.
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Ein
solcher Lufteinlass mit im Allgemeinen ringförmiger Form stellt den vorderen
Abschnitt der Gondel dar, welche das Gebläse eines zweiflutigen Turbostrahltriebwerks
umgibt.
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Dieser
Lufteinlass muss von seinem Herstellungsort zu seinem Ort des Endzusammenbaus
am Flugzeug transportiert werden, entweder für eine erste Montage oder für eine zweite
Montage, wenn es aus Wartungsgründen
notwendig ist, einen fehlerhaften Lufteinlass einer Gondel auszutauschen.
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Der
Transport von Ersatz-Lufteinlässen
zu Flughäfen,
wo diese benötigt
werden, ermöglicht
es, den Lagerbestand an Ersatzteilen während des Flugs zu reduzieren,
während
gleichzeitig eine minimale Stillstandzeit der Flugzeuge aufgrund
von Wartungsarbeiten gewährleistet
ist.
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Gründen der
Schnelligkeit ist es von Interesse, die Ersatzteile, insbesondere
die Lufteinlässe, per
Flugzeug zu transportieren.
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Sofern
die Abmessungen dies zulassen, wird der Lufteinlass in einem Stück in einem
dafür vorgesehenen
Behälter
angeordnet. Dieser Behälter
darf bestimmte Abmessungen nicht überschreiten, damit er im Laderaum
einer ausreichenden Anzahl von im Betrieb befindlichen Flugzeugen
Platz findet.
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Wenn
die Abmessungen des Lufteinlasses zu groß sind, um den Lufteinlass
in einem Stück
zu transportieren, wird dieser Lufteinlass zur Zeit aus zwei entlang
einer Mittelebene verbundenen Halbschalen hergestellt. Die zwei
Halbschalen können dann
getrennt in kleineren Behältern
transportiert werden. Die zwei Halbschalen werden in der Folge vor
Ort zusammengebaut.
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Diese
Trennung beeinträchtigt
die Struktur des Lufteinlasses und führt zu dessen Schwächung, da
alle seine Bestandteile zweigeteilt werden: der hintere Flansch,
die hintere Zwischenwand, der Enteisungskasten, die Außenhaube
und die Innenwand. Daher ist es notwendig, eine sehr feste Verbindung zwischen
den beiden Halbschalen herzustellen, um die Festigkeit der Struktur
wiederherzustellen. Das System zum Befestigen der zwei Halbschalen
bringt somit eine deutliche Zunahme der Masse mit sich.
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Außerdem stellt
sich ein Problem beim Befestigen der zwei Halbschalen, wenn sich
der Lufteinlass am Ort des Zusammenbaus befindet. Es ist notwendig,
ein schweres und sperriges Werkzeug zu verwenden, um die zwei Halbschalen
in Position zu bringen. Diese Befestigung ist langwierig, wobei
es aufgrund des erforderlichen Fachpersonals bei der Endbefestigung
des Lufteinlasses zu hohen Zusatzkosten kommen kann.
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Schließlich bringt
die Teilung des Lufteinlasses in zwei Halbschalen die Teilung des
Enteisungskastens mit sich. Daher ist es notwendig, eine vollständige Dichtheit
des Enteisungskastens zu gewährleisten,
wenn die zwei Halbschalen am Ort des Zusammenbaus wieder zusammengefügt werden.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Lufteinlass
vorzuschlagen, der aus zwei trennbaren und zusammenfügbaren Abschnitten
hergestellt wird, wobei diese zwei Abschnitte in einem Behälter per
Flugzeug transportiert und leicht am Ort des Zusammenbaus wieder
zusammengefügt werden
können,
wodurch die Nachteile der oben erwähnten zwei Halbschalen gelindert
werden.
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Die
vorliegende Erfindung erfüllt
ihre Aufgabe dadurch, dass die Ebene für die Trennung der zwei Abschnitte
außerhalb
des Enteisungskastens, der Innenwand und des hinteren Flansches
verläuft und
einen Deckel in die Außenhaube
sowie einen Halbmond mit gerader Kante in die hintere Zwischenwand
schneidet, um einen strukturellen Hauptabschnitt zu schaffen, welcher
zur Gänze
den hinteren Flansch, die Innenwand und den Enteisungskasten und
den Großteil
der Außenhaube,
mit Ausnahme des Deckels, und den Großteil der hinteren Zwischenwand,
mit Ausnahme des Halbmondes, umfasst, wobei Mittel vorgesehen sind,
um den Deckel und den Halbmond später auf dem Hauptabschnitt
zu befestigen.
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Dank
der Anordnung der Trennungsebene gemäß der vorliegenden Erfindung
bewahrt der Hauptabschnitt seine strukturelle Integrität, so dass sich
keine Probleme in Zusammenhang mit der Dichtheit des Enteisungskastens
zum Zeitpunkt des Zusammenbaus des Lufteinlasses ergeben. Ferner weisen
die Schnittlinien im Vergleich zu den Schnittlinien der zwei Halbzylinder
gemäß dem Stand
der Technik eine deutlich geringere Länge auf. Die Zunahme an Masse
aufgrund der Mittel zum Verbinden der zwei Abschnitte ist deutlich
geringer, umso mehr als die Verbindungsmittel nicht zur Festigkeit
der Struktur beitragen.
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Außerdem wird
die Abmessung des Behälters
des Hauptabschnitts in der zur Trennungsebene im Wesentlichen senkrecht
verlaufenden Richtung verringert.
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Die
Anordnung der Trennungsebene wird so gewählt, dass die Breite des Hauptabschnitts
in der zur Trennungsebene im Wesentlichen senkrecht verlaufenden
Richtung minimiert wird. Diese Trennungsebene kann zur Vorderkante
der Lippe zum Beispiel im Wesentlichen senkrecht verlaufen, und
der Hauptabschnitt wird durch seinen hinteren Flansch auf einen
schrägen
Träger
positioniert, der im Behälter
angeordnet ist.
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Man
wird feststellen, dass mit der vorgeschlagenen Lösung die Befestigung des Halbmondes
und des Deckels auf dem Hauptabschnitt leicht fällt, und zwar entweder vor
dem Befestigen des Lufteinlasses auf dem Motorgehäuse oder
nach dem Anbringen des Hauptabschnitts auf dem Motorgehäuse.
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Der
Deckel und der Halbmond können
ein zweites vorzusammengebautes Teil bilden oder vor dem Anbringen
auf dem Hauptabschnitt getrennt bleiben.
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Die
Schnittlinie des Deckels kann gekrümmt und in einer geometrischen
Ebene enthalten sein, welche die gerade Kante des Halbmondes enthält. Der
Deckel kann aber auch eine Trapezform oder die Form eines Rechtecks
aufweisen. Vorzugsweise sind bestimmte Kanten des Deckels in einer
geometrischen Ebene enthalten, um die Bearbeitung der Mittel zum
Befestigen des Deckels auf Randstreifen zu erleichtern, die auf
den Schnitträndern
des Abschnitts der Außenhaube
angebracht sind, der mit dem Hauptabschnitt fest verbunden ist.
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Um
den Zugang zum Enteisungssystem zu erleichtern, bildet der Deckel
vorteilhafterweise eine Zugangsluke zum Enteisungssystem. Die Zufuhrleitung
für das
Fluid des Enteisungssystems durchquert somit vorteilhafterweise
die hintere Zwischenwand auf der Höhe der Trennungsebene der zwei
Abschnitte.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
ist die Trennungsebene im unteren Bereich des Lufteinlasses angeordnet.
Diese Anordnung erfolgt insbesondere dann, wenn eine einzige Trennungsebene
ausreichend ist, um die Breite des Hauptabschnitts zu verringern,
damit diese ohne Probleme in den Laderäumen der vorhandenen Transportflugzeuge
Platz findet. In der Tat umfassen bestimmte Turbostrahltriebwerke
aufgrund der unter dem Motorgehäuse vorhandenen
Hilfsmittel eine Verstärkung
in ihrem unteren Bereich.
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In
einer zweiten Ausführungsform,
welche die erste nicht ausschließt, können – wenn zum Beispiel der Lufteinlass
von vorne gesehen eine größere Breite
als Höhe
aufweist – zwei
seitliche Trennungsebenen vorgesehen sein, die einander diametral
entgegengesetzt und parallel sind. Auch in diesem Fall bewahrt der
Hauptabschnitt die Integrität
des Enteisungskastens, der Innenwand und des hinteren Flansches.
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In
allen Fällen
wird so vorgegangen, dass die hintere Zwischenwand, die um einen
oder mehrere Halbmonde verringert ist, eine ringförmige Form
mit einer ausreichenden Festigkeit auf Höhe der Schnittlinien der Halbmonde
aufweist.
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Der
Halbmond oder die Halbmonde können fest
auf dem Hauptabschnitt befestigt sein, um erforderlichenfalls die
strukturelle Integrität
der ursprünglichen
hinteren Wand wieder herzustellen. In diesem Fall können der
oder die Deckel entfernbar auf dem Hauptabschnitt befestigt werden,
um Einstiegsluken zu bilden. Sie können auch mit Hilfe von Scharnieren auf
dem Hauptabschnitt befestigt werden. Diese Scharniere können auf
der Höhe
der geraden Kante des Halbmondes, der Vorderkante des Deckels oder einer
seitlichen Kante des Deckels, wenn dieser Deckel im Wesentlichen
gerade Kanten aufweist, gelenkig angebracht sein. Der Deckel, der
durch Schnitt von der Außenhaube
entfernt wird, kann auch in Unterelemente unterteilt sein, welche
Zugangstüren zum
Inneren des Lufteinlasses bilden.
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Es
ist festzuhalten, dass der Deckel und der Halbmond Abmessungen und
Gewichte aufweisen, die im Vergleich zu jenen des Hauptabschnitts
relativ gering sind. Sie können
daher ohne Zuhilfenahme von Spezialwerkzeugen vom Montage- oder Wartungspersonal
gehandhabt werden.
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Weitere
Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden nach
Lektüre
folgender Beschreibung hervorgehen, die beispielhaft und unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt. Es zeigen:
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1 eine
Schnittansicht entlang einer mittleren vertikalen Ebene eines Lufteinlasses
gemäß der Erfindung;
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2 eine
perspektivische Rückansicht
des Lufteinlasses von 1, welche die Ebene zur Trennung
des Lufteinlasses in zwei Abschnitte zeigt;
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3 eine
Ansicht in vergrößertem Maßstab des
unteren Bereichs des Lufteinlasses von 2;
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4 mehrere
mögliche
Varianten für
das Schneiden des Deckels;
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5 eine
Seitenansicht des strukturellen Hauptabschnitts;
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6 die
Anordnung des Hauptabschnitts in einem Behälter, der an die Größe der Zugangstür zum Laderaum
eines Flugzeuges angepasst ist, wobei der Hauptabschnitt im Schnitt
dargestellt ist;
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7 eine
Vorderansicht einer hinteren Zwischenwand, nach Ausschneiden eines
Halbmondes im unteren Bereich;
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8 eine
Vorderansicht einer hinteren Zwischenwand nach Ausschneiden entlang
zweier Trennungsebenen;
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9 eine
starre Befestigung des Halbmondes auf der hinteren Zwischenwand;
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10 eine
Außenansicht
eines Deckels, der auf der hinteren Haube entfernbar befestigt ist;
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11 eine
Schnittansicht entlang der Linie XI-XI von 10;
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12 einen
Halbmond, der gelenkig auf der hinteren Zwischenwand befestigt ist,
wobei sich der Deckel in geschlossenem Zustand befindet;
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13 das
Kippen des Deckels und des Halbmondes von 12 zur Öffnungsposition
der Luke hin;
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14 eine
starre Befestigung des Halbmondes auf der hinteren Zwischenwand
und ein Gelenk des Deckels auf der hinteren Zwischenwand;
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15 ist
mit 14 identisch, wobei sich der Deckel in Öffnungsposition
befindet;
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16 und 17 einen
trapezförmigen Deckel,
der durch den Vorderteil auf dem Hauptabschnitt gelenkig angebracht
ist; und
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18 und 19 einen
Deckel aus zwei Abschnitten, die seitlich auf der Außenhaube
gelenkig angebracht sind.
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1 bis 3 zeigen
einen Lufteinlass für ein
Gebläse
eines zweiflutigen Turbostrahltriebwerks, der dazu bestimmt ist,
mittels eines hinteren ringförmigen
Flansches 1 auf einem ringförmigen Motorgehäuse befestigt
zu werden, welches das Gebläse
umgibt.
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Dieser
hintere Flansch 1 ist in der hinteren Verlängerung
einer akustischen wabenförmigen
Innenwand 6 angeordnet, im Wesentlichen in Drehung um die
Drehachse des Gebläses.
Der Lufteinlass umfasst ferner eine radial von der Innenwand 6 beabstandete
Außenhaube 5,
die über
ihr hinteres Ende mit der Innenwand 6 über eine radiale und ringförmige hintere
Zwischenwand 2 verbunden ist und die über ihr vorderes Ende mit dem
stromabwärtigen Ende
der Innenwand 6 über
eine vordere Zwischenwand 3 verbunden ist. Eine ringförmige Vorderlippe 4 mit
aerodynamischem Profil verbindet die Kanten der vorderen Zwischenwand 3 und
definiert mit letzterer einen vorderen Enteisungskasten 10 in
Ringform vorne am Lufteinlass. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet
die Vorderkante der Vorderlippe, wobei die Vorderkante aus aerodynamischen
Gründen
beim Start des Flugzeuges in Bezug auf die Drehachse des Turbostrahltriebwerks
für gewöhnlich leicht
nach vorne geneigt ist.
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Der
Lufteinlass ist dazu bestimmt, vorne am Motorgehäuse befestigt zu werden und
stellt das vordere Element der Gondel dar. Er wird entweder bei der
Erstbefestigung am Ort des Zusammenbaus des Motors befestigt oder
bei der zweiten Montage, für den
Fall, dass ein Lufteinlass, der zum Beispiel durch einen Zusammenprall
mit Fremdkörpern
beschädigt wurde,
ausgetauscht wird.
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Das
Bezugszeichen 7 bezeichnet eine unter Druck befindliche
Warmluftzufuhrleitung zum Enteisungskasten 10. Es ist wichtig,
dass die Leitung 7 leicht zugänglich ist, um sie überprüfen oder
austauschen zu können.
In der Tat leitet diese Leitung 7 die Luft bei einem Druck
von ungefähr 12 bar
und 450°C und
wird infolgedessen stark beansprucht.
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Der
Lufteinlass, der eine große
Abmessung und einen Durchmesser von mehr als 3 m aufweisen kann,
muss in einem Behälter
per Flugzeug zum Ort des Zusammenbaus auf der Gondel transportiert werden.
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Zu
diesem Zweck wird der oben beschriebene Lufteinlass in zwei entlang
einer Trennungsebene P1 (siehe 2 und 3)
trennbaren und zusammenfügbaren
Abschnitten ausgeführt,
wobei die Trennungsebene die strukturelle Einheit eines Hauptabschnitts
aufrechterhält,
der insgesamt den Enteisungskasten 10, die Innenwand 6 und
den hinteren Flansch 1 umfasst. Diese Trennungsebene schneidet einen
Deckel 9 in die Außenhaube 5 und
einen Halbmond 8 mit einer geraden Kante 12, die
sich der Kontur 9a des Deckels 9 anschließt.
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Die
Elemente Deckel 9 und Halbmond 8, die vom Lufteinlass
getrennt sind, weisen im Vergleich zu den Abmessungen des strukturellen
Hauptabschnitts geringe Abmessungen auf.
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So
ist, wie in 5 dargestellt, die Trennungsebene
P1 angeordnet, um die Breite 1 des Hauptabschnitts in der
senkrecht zur Ebene P1 verlaufenden Richtung so weit wie möglich zu
minimieren.
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Die
Ebene P1 ist vorteilhafterweise zur Vorderkante 11 der
Vorderlippe 4 im Wesentlichen senkrecht, um die Sperrigkeit
des Hauptabschnitts in der Richtung der Breite 1 und der
Höhe H
zu minimieren.
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Der
Hauptabschnitt wird durch den hinteren Flansch 1 auf einen
schrägen
Träger
angeordnet, der am Boden eines Transportbehälters C vorgesehen ist, und
die Vorderkante 11 befindet sich auf einer horizontalen
Ebene, so wie deutlich in 6 zu sehen ist.
Das Bezugszeichen 20 von 6 zeigt
die Größe der Zugangstür zum Laderaum
von mehreren Flugzeugen, und das Bezugszeichen 21 definiert
die Innengröße des Laderaums
eines Flugzeuges. In 6 ist festzustellen, dass der
Umstand, dass ein Deckel 9 und ein Halbmond 8 mit
geringen Abmessungen hochgehoben werden, das Einführen des
Behälters,
welcher den Hauptabschnitt enthält,
in das Flugzeug ermöglicht.
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Die
Trennungsebene P1 ist nicht unbedingt eine geometrische Ebene, so
wie das in 4 dargestellt ist.
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Wenn
es sich bei P1 um eine geometrische Ebene handelt, ist die Kontur
GW1 des Deckels 9 gekrümmt.
Die Ebene P1 tangiert in diesem Fall den Enteisungskasten 10,
wie in 2 und 3 zu sehen.
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Die
Kontur von Deckel 9 kann eine trapezförmige Konfiguration aufweisen,
so wie durch das Bezugszeichen GW2 in 4 dargestellt,
oder eine im Wesentlichen rechteckige Konfiguration, so wie durch
das Bezugszeichen GW3 dargestellt. In diesem Fall wird der Deckel 9 im
Fall des Bezugszeichens GW2 vorzugsweise durch ein Schneiden der Außenhaube 5 entlang
von Schnittebenen senkrecht zur 4 erhalten
oder – im
Fall des Bezugszeichens GW3 – durch
Schneiden entlang von Schnittebenen auf der Achse des Gebläses.
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Wie
in 2 bis 5 und 7 dargestellt, ist
die Trennungsebene P1 zum Beispiel im unteren Bereich des Lufteinlasses
angeordnet. Dabei wird darauf geachtet, dass die Kante 12 des
Halbmondes 8 ausreichend von der Innenkante der hinteren
Zwischenwand 2 entfernt ist, um die strukturelle Integrität des Abschnitts
der hinteren Zwischenwand 2 von dem Hauptabschnitt zu gewährleisten.
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8 zeigt
ein Beispiel eines Schneidens eines Lufteinlasses durch zwei seitliche
und diametral einander entgegengesetzte Trennungsebenen P1 und P'1. Auch hier wird
darauf geachtet, dass die Kanten 12 der zwei Halbmonde 8 aus
strukturellen Gründen
ausreichend von der Innenkante der hinteren Zwischenwand 2 beabstandet
sind.
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Wie
in 2 und 3 zu sehen, durchquert die Zufuhrleitung 7 die
hintere Zwischenwand 2 vorteilhafterweise auf der Höhe der geraden
Kante 12 des Halbmondes 8.
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Der
Halbmond 8 und der Deckel 9 können auf dem Hauptabschnitt
befestigt sein, um vor dem Befestigen des Lufteinlasses auf dem
Motorgehäuse einen
vollständigen
Lufteinlass zu bilden. Aber der Hauptabschnitt kann zuerst auf dem
Motorgehäuse befestigt
werden, danach der Halbmond 8 und der Deckel 9.
Der Halbmond 8 und der Deckel 9 werden in allen
Fällen
vorteilhafterweise als Einstiegsluken verwendet, welche Zugang zu
den Elementen bereitstellen, die im Inneren des Lufteinlasses angeordnet sind,
zum Beispiel die Leitung 7.
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Der
Deckel 9 und der Halbmond 8 können zum Beispiel durch Verschraubung
auf Randstreifen 15 befestigt sein, die in der Kante der
Ausschnitte der Außenhaube 5 und
der hinteren Zwischenwand 2 des Hauptabschnitts vorgesehen
sind.
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9 bis 19 zeigen
unterschiedliche Lösungen
für die
Befestigung des Halbmondes 8 und des Deckels 9.
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In 9 bis 11 ist
zu sehen, dass der Halbmond 8 auf der hinteren Zwischenwand 2 durch Verschraubung
von Flanschen befestigt werden kann, die auf Höhe der geraden Kante 12 vorgesehen
sind. Randstreifen 15 werden durch Vernieten auf der Innenseite
der Außenhaube 5 entlang
der Kontur 9a befestigt. Der Deckel 9 ist durch
Verschraubung auf den Seitenstreifen 15 befestigt.
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12 und 13 sehen
ein Gelenk 19 auf der Höhe
der geraden Kante 12 des Halbmondes 8 vor. Dieser
Bereich ist außerdem
durch einen Brandschutz 18 geschützt. Der Deckel 9,
der mit dem Halbmond 8 fest verbunden ist, kann sich um
das Gelenk 19 drehen. Es sind Mittel vorgesehen, um den
Deckel 9 auf der Außenhaube 5 unbeweglich
zu machen, wobei es sich zum Beispiel um Schrauben oder Riegel handeln
kann.
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14 und 15 zeigen
einen Deckel 9, der drehend auf der hinteren Zwischenwand 2 mit
Hilfe eines Gelenks 19 befestigt ist, das in der Nähe der geraden
Kante 12 des Halbmondes 8 vorgesehen ist, wobei
letzterer auf der hinteren Zwischenwand 2 befestigt ist.
Das Gelenk 19 trägt
mehrere Beschläge 22,
die am Deckel 9 befestigt sind. Um jegliche Behinderung
in Bezug auf das Motorgehäuse
zu vermeiden, ist die Verbindung stromabwärts zwischen dem Deckel 9 und
der Außenhaube
vor der Gelenkachse 19 angeordnet.
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Die
Verriegelung des Deckels 9 auf der Außenhaube 5 kann durch
eine Reihe von Bolzen oder mit Hilfe von Riegeln erfolgen, die so
angeordnet sind, dass ein bestmögliches
Schließen
gewährleistet
wird.
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16 und 17 zeigen
einen Halbmond 8, der starr auf der hinteren Zwischenwand 2 befestigt
ist und einen Deckel 9, der durch Beschläge 22 mit
einem Gelenk 19 verbunden ist, welches stromabwärts auf
der vorderen Zwischenwand 3 angebracht ist. Der Deckel 9 neigt
dazu, sich durch den auf die Gondel ausgeübten Luftdruck zu schließen.
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18 und 19 zeigen
einen Deckel 9 in Trapezform, der gemäß einer Mittellinie in zwei
Abschnitte geteilt ist, um zwei Flügel 9b, 9c zu
bilden, die seitlich mit Hilfe von Beschlägen 22 auf einer Gelenkachse 19 gelenkig
angebracht sind. Diese Flügel werden
zum Beispiel durch Riegel oder durch ein beliebiges anderes geeignetes
Mittel in geschlossener Position gehalten.