DE60202540T2

DE60202540T2 - Enteisungverfahren mit Zwangsumlauf für die Lufteinlasshaube eines Strahltriebwerkes und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE60202540T2
Application number: DE60202540T
Authority: DE
Inventors: Alain Porte
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2022-02-13
Also published as: FR2820716A1; ES2236472T3; FR2820716B1; EP1232944A1; DE60202540D1; US20020139899A1; CA2371326A1; ATE286828T1; US6698691B2; EP1232944B1; CA2371326C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Enteisung von Lufteintrittshauben von Strahltriebwerken, insbesondere von Flugzeugtriebwerken.
Die Forderungen der Zertifizierungsbehörden und die durch die Flughäfen aufgestellten Regeln bezüglich des Geräuschs begrenzen die beim Starten und Landen abgegebenen Geräuschpegel. Das von einem Transportflugzeug erzeugte Geräusch stammt gleichzeitig von der Zelle und vom Triebwerk. Das Geräusch des Triebwerks hat verschiedene Quellen wie beispielsweise das von der Turbine oder dem Kompressor erzeugte Geräusch oder das vom Gebläse erzeugte Geräusch als Ursache.
Das vom Triebwerk erzeugte Geräusch ist gegenüber dem von der Zelle in der Startphase erzeugten Geräusch vorherrschend, da das Triebwerk mit maximaler Drehzahl arbeitet.
Diese Geräuschquelle ist benachteiligend. Beispielsweise wird oberhalb eines bestimmten Wertes das Flugzeug nur zu wohl bestimmten Zeiten, die für die angrenzenden Gemeinden nicht störend sind, zum Starten oder Landen zugelassen.
Deswegen werden von den Flugzeugkonstrukteuren und den Triebwerksbauern fortan bestimmte Vorsichtsmaßnahmen getroffen, um die Schallemissionen der in den Luftfahrzeugen eingebauten Triebwerke zu senken.
So sind an bestimmten Stellen des Rumpfs, beispielsweise am Eingang und am Ausgang des Gebläsekanals, oder auch an den Türen des Schubumkehrsystems Platten zur Dämpfung des von den Flugzeugtriebwerken erzeugten Geräuschs installiert.
Aus FR 2 261 583 ist eine akustische Behandlung für einen Lufteintritt eines Flugzeugtriebwerks bekannt, bei der die Akustikplatte zur optimalen Unterdrückung des Geräuschs in asymmetrischer Weise auf dem Gebläsekanal angebracht ist.
In EP 0.823.547 wird, um die Schalldämpfung weiter zu optimieren, empfohlen, Schalldämpfungsplatten auf Höhe der Vorderkanten der Lufteintrittslippe der Haube anzustücken.
Dennoch sind diese Vorderkanten solchen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen unterworfen, dass sich dort gewöhnlich Reif bildet. Die Bildung und Ansammlung von Reif an der Vorderkante der Lufteintrittslippe verursachen einige Probleme. Wenn große Eisstücke abbrechen, dringen sie in den Lufteintritt ein und werden vom Triebwerk aufgenommen, wodurch die Gefahr besteht, dass Elemente des Triebwerks beschädigt werden und die Leistungen herabgesetzt werden. Zudem verändert die Ansammlung von Reif die Umrisse der Vorderkante der Lufteintrittslippe und ruft unerwünschte aerodynamische Effekte hervor.
Um diese Probleme zu lösen, sind an Bord befindliche Lufteintritts-Enteisungssysteme angebracht worden. Sie leiten mit Druck beaufschlagte warme Luft, die dem Triebwerk entnommen wird, direkt auf die Haut der inneren Oberfläche der Lufteintrittslippe, um unter den normalen Einsatzbedingungen des Triebwerks der Bildung und Ansammlung von Reif möglichst wirksam zuvorzukommen.
Nun sind in EP 0.823.547 Platten, die aus einer Sandwichanordnung mit einer Wabenstruktur, die auf Seiten der aerodynamischen Strömung von einer schalldämmenden Lage und auf der gegenüberliegenden Seite einen hinteren Reflektor umfassen, am Innenraum der Vorderkanten der Lufteintrittslippe angestückt.
Diese in die Vorderkante der Lippe eingefügten Schalldämpfungsplatten bilden eine Abschirmung und verhindern, dass die mit Druck beaufschlagte Warmluft die Vorderkante der Lippe erwärmt und den Reif, der sich angesammelt hat, auftaut. Das Durchführen von kommerziellen Flügen kann sich unter bestimmten klimatischen Bedingungen als gefährlich erweisen.
Somit kann das herkömmliche Enteisungssystem mit Warmlufteinblasung unter Druck im Zusammenhang mit der akustischen Behandlung, wie sie in EP 0.823.547 beschrieben ist, nicht verwendet werden.
Im Übrigen offenbart US 5.841.079 eine Schalldämpfungsplatte, die sich in der Lufteintrittslippe befindet und die Enteisung der Lippe ermöglicht. Der Lufteintritt umfasst eine Lippe mit einer Akustikplatte und einer Vorrichtung zum Einleiten von mit Druck beaufschlagtem Fluid, wobei das Fluid eine ausreichend hohe Temperatur besitzt, um die Bildung von Reif an der Lufteintrittslippe zu verhindern. Die Akustikplatte ist herkömmlicher Art: ein Wabenkern in Sandwichanordnung zwischen einer porösen Lage und einer Schallreflektorlage. Die poröse Lage und die Schallreflektorlage sind beide von Löchern durchbrochen, damit das mit Druck beaufschlagte Fluid die Akustikplatte durchqueren und die Lippe enteisen kann.
Nun sind die Geometrie und die Abmessungen des Lufteintritts an die Leistungen des Triebwerks angepasst. Dieses "erfährt" folglich einen Luftdurchsatz, der dem Lufteintritt entspricht.
Dennoch erhöht die in US 5.841.079 beschriebene Vorrichtung durch die Löcher hindurch den vom Triebwerk aufgenommenen Luftdurchsatz. Das Triebwerk kann somit je nachdem, ob das Enteisungssystem aktiviert oder nicht aktiviert ist, verschiedene Luftdurchsätze vorfinden. Dies hat eine Auswirkung auf seine Leistungen, was dem Wunsch der Triebwerksbauer entgegensteht, die die Leistungen ihrer Triebwerke im Verhältnis zu einer festen Lufteintrittsgeometrie definieren.
Überdies behindert das Zusammentreffen der Schallwellen mit dem mit Druck beaufschlagten Fluid in den Zellen des Wabenkerns die Funktionsweise der Akustikplatte, was die akustischen Leistungen der Platte herabsetzt.
Die Erfindung ist auf das Beseitigen der Nachteile und Beschränkungen der oben erwähnten vorhandenen Systeme gerichtet, indem sie eine Lösung vorschlägt, die das Verbinden des herkömmlichen Enteisungssystems mit Warmlufteinblasung unter Druck mit der Anbringung in der Vorderkante der Lufteintrittslippe einer Schalldämpfungsplatte ermöglicht.
Dazu hat die Erfindung ein Verfahren zum Enteisen einer Lufteintrittshaube eines Strahltriebwerks, die eine Lufteintrittslippe, ein System zum Enteisen der Lippe, das mit mit Druck beaufschlagtem heißen Fluid versorgt wird, und Schalldämpfungsmittel, die einen integralen Bestandteil einer bestimmten Zone der Lippe bilden, umfasst, zum Gegenstand, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es darin besteht, die Schalldämpfungsmittel durch getrennte Inseln zu bilden, die jeweils aus einer Sandwichanordnung gebildet sind, die eine schalldämmende poröse Lage, die einen Teil der äußeren Hülle des durch die Lufteintrittslippe begrenzten Gebläsekanals bildet, einen Einzellagen- oder Mehrlagen-Wabenkern und einen Reflektor umfasst, den Reflektor jeder Insel mit Hilfe eines gemeinsamen Elements, das sich über alle Inseln erstreckt, zu bilden oder abzudecken, eine Verbindung zwischen dem oder den Räumen zwischen den Inseln einerseits mit dem Innenraum der Lippe und andererseits mit dem Außenraum der Haube herzustellen, derart, dass eine erzwungene Enteisungsfluidzirkulation vom Innenraum der Lippe bis zum Außenraum der Haube über den oder die Räume zwischen den Inseln hervorgerufen wird.
Die akustische Funktion wird durch Inseln erfüllt, deren poröse Oberfläche der aerodynamischen Strömung ausgesetzt ist und das Dämpfen des vom Triebwerk erzeugten Geräuschs ermöglicht.
Die enteisende Funktion der Lufteintrittslippe, insbesondere seitens des Gebläsekanals, dort, wo sich die Schalldämpfungsstruktur befindet, wird wirksam durch den Fluss von warmem Fluid erfüllt, das dank der Druckdifferenz zwischen dem Innenraum der Lippe und dem Außenraum der Lufteintrittshaube dazu gezwungen wird, sich durch eine oder mehrere Öffnungen, die am Rand der Struktur ausgespart sind, in den oder die Räume zwischen den Inseln, die zwischen der Innenwand der Lippe und dem Element, das die gesamte Wabenstruktur bedeckt, abgegrenzt sind, zu ergießen, um durch eine oder mehrere Auslassöffnungen, die beispielsweise den Einlassöffnungen gegenüber ausgebildet sind, auszutreten, wobei die Auslassöffnungen durch eine oder mehrere Leitungen mit einer oder mehreren Öffnungen für das Ablassen des Enteisungsfluids aus der Haube heraus verbunden sind.
Das Enteisungsfluid ist während des Durchgangs durch den oder die Räume zwischen den Inseln gezwungen, die Innenfläche der Innenwand der Lippe, die durch die Inseln nicht bedeckt ist, zu bestreichen.
In Höhe der Innenwand der Lippe ist somit, ohne Enteisungsfluid in den Gebläsekanal abzugeben, eine wirksame Enteisung gewährleistet, da dort, wo das das Fluid die Wand bestreicht, keine Verbindung mit dem Außenraum der Lippe besteht, wobei die Wand der letzteren an dieser Stelle nicht porös ist.
Eine zusätzliche Enteisung wird übrigens an den porösen Oberflächen der Inseln, die von dem warmen Fluss bespült werden, durch Leitung durch die Wabenstruktur hindurch vorgenommen.
Die Inseln können verschiedene Strukturen haben und aus verbundenen Streifen aus einem wabenförmigen Werkstoff oder aus senkrecht zur Wand der Lufteintrittslippe verbundenen rohrförmigen Klötzen gebildet sein.
Die Erfindung hat außerdem eine gemäß dem oben dargelegten Verfahren ausgeführte Vorrichtung zum Enteisen der Lufteintrittshaube zum Gegenstand, die eine Lufteintrittslippe, ein Mittel zum Einleiten eines mit Druck beaufschlagten heißen Enteisungsfluids in die Lippe, Schalldämpfungsmittel, die einen integralen Bestandteil einer durch die Lippe begrenzten Zone bilden, und Mittel zum Entleeren von Enteisungsfluid in die äußere Umgebung der Haube umfasst und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schalldämpfungsmittel durch getrennte Inseln gebildet sind, die jeweils aus einer Sandwichanordnung gebildet sind, die eine schalldämmende poröse Lage, die einen Teil wenigstens der Innenwand der Lippe bildet, einen mittigen Wabenkern und einen Reflektor umfasst, wobei der Reflektor durch ein gemeinsames Element gebildet ist, das sich über alle Inseln erstreckt, während die Inseln in der Weise angeordnet sind, dass der Durchgang des Entei sungsfluids in die Zwischenräume zwischen den Inseln möglich ist, wobei die Enteisungsvorrichtung außerdem eine Schachtvorrichtung aufweist, die die Zwischenräume zwischen den Inseln mit der Außenwand der Lufteintrittshaube verbindet.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Inseln aus rohrförmigen Klötzen gebildet, die in einer ringförmigen Zone der Lippe angeordnet und so beschaffen sind, dass die Zwischenräume zwischen den Klötzen auf einer Seitenfläche der Zone mit dem Innenraum der Lippe in Verbindung stehen und auf der anderen Seitenfläche der Zone mit einem Raum in Verbindung stehen, der mit der Schachtvorrichtung verbunden ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Inseln aus Streifen von Waben gebildet, die zwischen sich Durchgänge definieren und in einer ringförmigen Zone der Lippe angeordnet und so beschaffen sind, dass die Durchgänge auf einer Seitenfläche der Zone mit dem Innenraum der Lippe in Verbindung stehen und auf der anderen Seitenfläche der Zone mit einem Raum in Verbindung stehen, der mit der Schachtvorrichtung verbunden ist Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform haben die Inseln die Form von Streifen, die parallel zu der Lippe angeordnet und so beschaffen sind, dass wenigstens an einem ihrer Enden die Durchgänge zwischen den Streifen mit dem Innenraum der Lippe in Verbindung stehen, wobei die Schachtvorrichtung mit den Durchgängen an ihrem anderen Ende oder an einem zwischen den beiden Enden befindlichen Punkt verbunden sind.
Weitere Merkmale und Vorteile des Verfahrens der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen hervor, wobei die Beschreibung ausschließlich beispielhalber und in Gegenüberstellung mit der beigefügten Zeichnung gegeben wird, worin:
1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Strahltriebwerks eines Luftfahrzeugs ist;
2 eine axiale Schnittansicht der Lufteintrittslippe des Triebwerks von 1 ist;
3 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Lufteintrittslippe von 2 ist, der mit einer erfindungsgemäßen Schalldämpfungsstruktur mit Enteisungsfunktion ausgestattet ist;
4 eine Schnittansicht der Lippe von 3 auf Höhe der Linie IV-IV ist;
5 eine Ansicht ist, die jener des vergrößerten Ausschnitts von 3 gleicht und eine Ausführungsvariante der Schalldämpfungsstruktur zeigt;
6 eine Ansicht ist, die jener von 5 gleicht und eine weitere Ausführungsvariante der Schalldämpfungsstruktur zeigt;
7 eine Vorderansicht einer mit Hilfe einer Struktur des Typs von 6 gebildeten Lippe in einem zur Achse des Gebläsekanals senkrechten Schnitt ist;
8 eine schematische Schnittansicht längs der Linie VIII-VIII der Lippe von 7 ist; und
9 eine schematische Schnittansicht einer Lippe ist, deren den Gebläsekanal begrenzende Wand aus zwei zusammengefügten Teilabschnitten gebildet ist.
In 1 ist ein Turbinenstrahltriebwerk eines Luftfahrzeugs mit einem Rumpf 1, der das eigentliche Triebwerk koaxial umgibt und beispielsweise über einen Mast, der allgemein mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet ist, an einer (nicht gezeigten) Tragfläche des Luftfahrzeugs befestigt ist.
Der Rumpf 1 hat einen kreisförmigen Querschnitt und definiert zwischen sich und dem Mittelteil des Triebwerks einen als Gebläsekanal bezeichneten Ringkanal 3. Bei 4 in der Figur ist die Nase des durch das Triebwerk betätigten Gebläses in Form eines Spitzkegels und am Eingang des Kanals angeordnet gezeigt.
Der vordere Teil des Rumpfs definiert eine Lufteintrittshaube 5, die die Funktion hat, das aerodynamische Strömen der Luft einerseits zum Gebläsekanal 3 und andererseits in die Umgebung des Rumpfs 1 zu gewährleisten.
Wie in 2, die einem teilweisen axialen Schnitt der Haube 5 entspricht, zu erkennen ist, ist die letztere durch eine Lufteintrittslippe 6, die im Querschnitt die Form eines nach hinten offenen U besitzt, verlängert. Diese Lippe stellt die Aufteilung der Luft auf den Teil 7, der in den Gebläsekanal eintritt, und den Teil, der um den Rumpf strömt, auf.
Die Hinterseite der Lippe 6 ist durch eine innere Trennwand 8 verschlossen.
Wie in 2 schematisch gezeigt ist, richtet sich die Erfindung auf das Kombinieren der Enteisung der Lippe 6, insbesondere ihrer Wand, die den Eingang des Gebläsekanals 3 begrenzt, mit Hilfe eines gewöhnlichen herkömmlichen Systems mit mit Druck beaufschlagter Warmluft, die in den durch die Lippe abge grenzten Raum geleitet wird, und einer Schalldämpfung am Innenumfang der Lippe.
Das Enteisungssystem ist beispielsweise aus einem bei 10 angedeuteten ringförmigen Stutzen gebildet, der mit mehreren Ausstoßöffnungen oder einem gleichwertigen System, das ebenfalls bekannt ist und aus Injektoren mit einer oder mehreren Zerstäuberdüsen gebildet ist, versehen ist.
Gemäß der Erfindung ist insbesondere die Wand der Lippe 6, die zum Gebläsekanal 3 gerichtet ist, mit einer Schalldämpfungsstruktur in Sandwichanordnung ausgestattet, die aus einem Wabenkern oder dergleichen gebildet ist, der auf einer Seite von einer schalldämmenden porösen Lage und auf der anderen Seite von einem vollkommenen Reflektor flankiert ist, wobei die Struktur bei 11 in 2 angedeutet ist und vorzugsweise kreisförmig um den gesamten Innenumfang der Lippe verläuft.
Die Lippe 6 ist im Allgemeinen aus vier Teilstücken oder Sektoren von 90° gebildet, wie in 1 gezeigt ist, die mittels Laschen zusammengefügt sind.
3 zeigt in einer Perspektive einen dieser Sektoren, 6a, der mit einer Schalldämpfungsstruktur 1 gemäß einer ersten Ausführungsform ausgestattet ist. Diese Struktur ist aus rohrförmigen einzelnen Klötzen 12, die an der Innenfläche der Innenwand 13 der Lippe in einer Zone von dieser in Form eines Streifens, der sich über die gesamte Länge des Sektors 6a parallel zum Stutzen 10 erstreckt, angestückt sind.
Die Klötze 12 befinden sich in einem konstanten Abstand zueinander, der ebenso wie der Durchmesser und die Höhe der Klötze entsprechend der Art und Weise der gewünschten Schalldämpfung veränderlich ist.
Die Klötze sind beispielsweise Hohlrohre, die gemäß irgendeiner gewünschten Verteilung, ausgerichtet oder nicht ausgerichtet, senkrecht zur Wand 13 befestigt sind. Sie können beispielsweise zickzackartig angeordnet sein, wie in 3 gezeigt ist.
Die Klötze 12 können aus verschiedenen Werkstoffen, insbesondere aus Metall, sein, wobei sie in diesem Fall durch Schweißen oder Löten an der Wand 13 angebracht sind und die Lippe 6 ebenfalls metallisch ist. Diese Klötze können auch durch Kleben befestigt sein.
Die Abschnitte der Wand 13 gegenüber den Klötzen 12 sind von Löchern 14, deren Durchmesser und Anzahl von der Art und Weise der gewünschten Schalldämpfung abhängt, durchbrochen.
Das den Löchern 14 gegenüberliegende Ende der Klötze 12 ist durch ein Abdeckelement 15, das einen vollkommenen Reflektor bildet und allen Klötzen gemeinsam ist, indem es die gesamte Struktur 11 von einem Ende des Sektors 6a zum anderen überdeckt, verschlossen.
Das so zwischen der Wand 13 und dem zu ihr parallelen Abdeckelement 15 gebildete Volumen umfasst einen Teil, der durch die Klötze 12 gebildet ist und einen Resonator darstellt, der über die Löcher 14 mit dem Außenraum der Lippe 6 in Verbindung steht, und einen Teil, der durch die Räume zwischen den Klötzen 12 gebildet ist und sich einerseits auf einer seiner Seitenflächen in Richtung des Stutzens 10 und andererseits auf seiner gegenüberliegenden Seitenfläche in Richtung eines Raums 16, der von der Zone, in der sich der Stutzen 10 befindet isoliert ist und mit der Außenumgebung der Lufteintrittslippe in Verbindung steht, öffnet.
Dazu definiert das Abdeckelement 15 in Höhe des Raums 16 zwischen den Klötzen 12 und der Trennwand 8 und über die gesamte Länge des Sektors 6a eine von innen nach außen gerichtete muldenförmige Rinne 17, die dazu bestimmt ist, die von den Ausstoßöffnungen 18 des Stutzens 10 stammende Entfrostungsluft nach dem Durchqueren des Raums zwischen den Klötzen 12 in Richtung eines Schachtes 19, der mit der Trennwand 8 fest verbunden ist und die Luft von der Lippe über eine Öffnung 20 geeigneter Form und Abmessungen nach außen ablässt, zu sammeln.
Die Rinne 17 ist an ihrer freien Seite mit der Trennwand 8 in Kontakt.
Wie in 4 gezeigt ist, die einem Schnitt der Vorrichtung von 3, dessen Ebene die Achse des Gebläsekanals 3 und die Achse des Schachtes 19 enthält, entspricht, ist der Schacht 19 durch einen gegen die Trennwand 8 gelegten Kanal gebildet.
Gemäß der Erfindung wird somit zwischen dem Raum 16, der lediglich mit der Außenumgebung der Lufteintrittshaube in Verbindung steht, und dem Raum, der den Stutzen 10 umgibt, ein großer Druckunterschied geschaffen, der die dem Stutzen 10 entstammende Entfrostungsluft dazu zwingt, den Raum zwischen den Klötzen 12 zu durchqueren (Pfeile 21, 3 und 4) und folglich die Innenfläche der Wand 13 zwischen den Klötzen zu bestreichen.
Eine solche Anordnung verleiht der Zone der Klötze 12 gleichzeitig eine gute Schalldämpfung dank der Resonatoren der Struktur 11 und eine gute Enteisung der Wand 13 dank der Zwangszirkulation von Warmluft.
Es sei angemerkt, dass eine zusätzliche Enteisung an den durchbrochenen Teilen (14) der Wand 13 durch Leitung durch die Resonatoren (12) hindurch vorgenommen wird.
Es sei außerdem angemerkt, dass die Entfrostungsluft von der Haube 5 nach außen abgeführt wird und sich folglich nicht mit dem Fluss, der in den Gebläsekanal 3 eintritt, vermischen kann.
Die beispielsweise zickzackförmige Anordnung der Klötze 12 verhilft zu einer besseren Durchmischung des in dem Raum zwischen den Klötzen zirkulierenden Flusses und eine höhere Qualität des Wärmeaustauschs.
Die Abmessung und die Verteilung der Löcher 14 werden in bekannter Weise per Computer und in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, die mit der Eigenfrequenz des zu dämpfenden Geräuschs, dem Triebwerkstyp, dem Rumpf und den verwendeten Werkstoffen sowie mit den Betriebs- und Einsatzbedingungen des Triebwerks und des Luftfahrzeugs verknüpft sind, bestimmt. Das Ziel ist, auf direktem Wege ein besseres Verhältnis zwischen dem akustischen Gewinn und dem Verlust an enteister Oberfläche zu erreichen.
Sobald die Parameter, die auf die Löcher 14 bezogen sind bestimmt sind, werden diese in die Wand 13 gebrochen, wobei sie, wie in 3 gezeigt ist, in Höhe künftiger Klötze 12, die später hinzugefügt und an der Innenfläche der Wand 13 befestigt werden, gruppiert werden.
Der Sektor 6a umfasst einen einzigen Schacht 19, der an einer beliebigen Stelle, beispielsweise in der Nähe eines Endes des Sektors 6a, wie in 3, oder in der Mitte, angeordnet sein kann.
Für jeden Sektor können mehrere Schächte wie etwa der Schacht 19 vorgesehen sein, wobei jeder mit einer Öffnung wie etwa der Öffnung 20 endet.
In einer Variante können die ein oder mehreren Schächte 19, statt in der Lippe, weiter flussabwärts in der Haube 5 dank (4) eines Kanals 22, der die Trennwand 8 durchquert und die Luft über eine der Öffnung 20 vergleichbare Öffnung 23 von der Haube 5 nach außen ablässt, enden.
In einer Variante könnten die Klötze 12 in parallelen Anordnungen von nebeneinander liegenden Klötzen angeordnet sein.
In der Ausführungsform nach den 3 und 4 ist die Schalldämpfungsstruktur eine Wabenstruktur, deren Waben unabhängig und aus rohrförmigen Elementen 12 gebildet sind. Es kommen selbstverständlich gleichwertige Strukturen wie etwa eine Wabenstruktur in Betracht.
In 5 ist eine solche Struktur gezeigt, die anstatt aus Klötzen 12 aus Streifen 24 von fluchtrechten Waben gebildet ist, deren Achsen zur Wand 13 der Lippe senkrecht sind. Die Streifen 24 sind zugunsten eines besseren Wärmeaustauschs in einer Richtung (Pfeils 25), die beispielsweise zur Achse des Gebläsekanals 3 (Pfeil 26) geneigt ist, wie gezeigt ist, parallel sind.
Die Waben der Streifen 24 sind auf Seiten der Wand 13 durch eine Zone von dieser, die mit Löchern 14 versehen ist, verschlossen, während die Waben auf der gegenüberliegenden Seite durch eine gemeinsame Haut 15, die der Haut 15 aus den 3, 4 völlig gleicht, verschlossen sind. Die Haut definiert eine zur Rinne 17 aus den 3, 4 gleichartige Sammelrinne 17, die die Entfrostungsluft nach dem Durchgang durch die Korridore zwischen den Streifen 24 sammeln und sie durch einen oder mehrere zum Schacht 19 analoge Schächte zu einer oder mehreren zu den Öffnungen 20, 23 analogen Öffnungen von der Haube 5 nach außen abzulassen.
Die Streifen 24 umfassen eine oder mehrere nebeneinander liegende Reihen von Waben. Der Zwischenraum zwischen den Streifen 24 ist ebenso wie die Orientierung von diesen variabel.
Die Merkmale der Waben, also die Höhe und Abmessungen, können in großem Maße variieren. Ebenso wie bei den Klötzen 12 kann jede Zelle mit Hilfe von Scheidewänden als einfacher Resonator oder als mehrfacher Resonator ausgebildet sein.
Nun wird auf die 6 bis 8 Bezug genommen, die eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung zeigen, in der die Zirkulation der Entfrostungsluft im Inneren der Schalldämpfungsstruktur im Großen und Ganzen nicht mehr im Wesentlichen parallel zur Achse des Gebläsekanals 3, wie es bei den Vorrichtungen aus den 3 bis 5 der Fall ist, sondern im Großen und Ganzen senkrecht zu dieser Achse, d. h. längs einer Kreisbahn im Innenraum der Lippe 6, stattfindet.
In 6 ist ähnlich wie in 3 ein Lippensektor 6'a gezeigt, der auf der Innenseite seiner Innenwand 13' mit einer Schalldämpfungsstruktur versehen ist, die aus drei Streifen 28 gebildet ist, die mit einem gewissen Zwischenraum zwischen sich parallel zur Trennwand 8', d. h. zu Lippe, angeordnet sind und von einem Ende des Sektors 6'a zum anderen verlaufen.
Jeder Streifen 28 weist drei Reihen von Bienenwaben auf.
Wie in der Ausführungsform von 5 ist die Wand 13' auf Seiten der Waben der Streifen 28 von Löchern 14 durchbrochen, während die Waben auf der gegenüberliegenden Seite der Löcher durch eine Haut 15', die einen Reflektor bildet und außerdem die Räume, die Korridore zwischen den Streifen 28 bilden, abdeckt, verschlossen sind.
7 ist eine Vorderansicht einer Lippe 6', die aus vier Sektoren wie etwa dem Sektor 6'a von 6 gebildet ist, die durch bei 29 angedeutete Laschen zusammengefügt sind.
Die Entfrostungsluft wird mit Hilfe eines oder mehrerer Einleitsysteme wie etwa jenes, das unter I in den 6 und 7 schematisch dargestellt ist, deren Düse oder Düsen B tangential zur Lippe ausgerichtet sind, so dass der Luft eine Kreisbahn (Pfeil A) verliehen wird, eingeleitet.
Die Luft tritt in die Korridore zwischen den Streifen 28 der Schalldämpfungsstruktur 11' an einem Ende der Struktur 11' jedes Sektors, beispielsweise bei 30 (7) ein. Die Luft strömt (Pfeil 31) in die Korridore und tritt (bei 32) am anderen Ende der Struktur 11' wieder aus, wobei sie durch eine Schachtvorrichtung 33, die dazu dient, die Luft in den Außenraum der Lippe 6' abzuführen, gesammelt wird.
Das Schachtsystem umfasst einen eigentlichen Schacht 33, der durch einen Sammeltrichter 34 mit der Haut 15' verbunden ist, wobei der Schacht mit einer Ausstoßöffnung 35 in den Außenraum der Lippe 6', die in der Außenwand der letzteren ausgespart ist, verbunden ist.
Die Korridore zwischen den Streifen 28 sind an ihrem Ende auf Seiten des Ausgangs 32 selbstverständlich verschlossen, damit eine wirksame Zwangszirkulation zwischen dem Eingang 30 und dem Ausgang 32 in der Schalldämpfungsstruktur 11' entsteht.
8 ist eine Schnittansicht längs der Linie VIII-VIII in 7, die das Schachtsystem 33 mit dem Sammeltrichter 34, das in Höhe des Ausgangs der Schalldämpfungsstruktur 11' des Sektors 6'a angebracht ist, zeigt.
Die Orte des Schachts 33 und der Ablassöffnung 35 nach außen können innerhalb der Lippe selbstverständlich variieren.
Das Schachtsystem (33, 34) kann somit in der Mitte des Sektors 6'a angeordnet sein, wobei die Entfrostungsluft in die Korridore zwischen den Streifen 28 an jedem Ende der Schalldämpfungsstruktur 11' eingelassen wird.
Der Schacht, der bei 33' in 8 strichpunktiert gezeigt ist, kann mit der Trennwand 8' fest verbunden sein, um wie in der Ausführungsform nach 4 in eine Ablassöffnung 20'' zu münden oder um ebenfalls wie in 4 über einen Kanal 22', der durch die Trennwand 8' verläuft, in eine in der Haube 5 ausgebildete Ablassöffnung 23' zu münden.
Wie in den vorhergehenden Ausführungsformen werden die Wabenstrukturen je nach verwendetem Werkstoff durch Kleben oder auch durch Schweißen oder Löten an der Innenwand 13' befestigt, wobei eventuell eine metallische Folie, beispielsweise aus Aluminium, die selbstverständlich gleichzeitig mit der Wand 13' durchbrochen wird, um die Löcher 14' herzustellen, dazwischen geschoben ist.
Ebenso wie in den vorhergehenden Ausführungsformen können die Schalldämpfungsstrukturen 11, 11' direkt auf einem Teilabschnitt jedes Sektors (6a, 6a') der Lippe wie etwa dem Teilabschnitt 13'' von 9 gebildet und eingebunden werden, der anschließend an dem komplementären Teilabschnitt (36, 8) bei 37 und 38 angefügt und befestigt wird, um nach dem Anbringen der in 9 nicht gezeigten Schächte (19, 33) eine vollständige Lippe zu bilden.
Obwohl die Ausführungsformen nach den 3 und 6 mit einem Enteisungssystem gezeigt und beschrieben worden sind, das vorzugsweise und jeweils vom Typ mit Rohrstutzen 10 und vom Typ mit tangentialem Injektor I ist, kann für irgendeine von diesen Ausführungsformen jedes Enteisungssystem in Betracht gezogen werden.
Es sei angemerkt, dass die Streifen 28 von Bienenwaben durch Anordnungen von nebeneinander liegenden rohrförmigen Klötzen wie beispielsweise die Klötze 12 der Ausführungsform nach 3 ersetzt sein können.
Außerdem könnten in einer Variante die Schalldämpfungsstrukturen 11, 11' vollständig sein, d. h. für jeden Resonator einen Reflektor enthalten, wobei die aus diesen Strukturen gebildeten Inseln dann von einem zur Haut 15 oder 15' analogen Element vollkommen abgedeckt wären, um die Räume zwischen den Inseln zu verschließen und die Zwangszirkulation der Entfrostungsluft durch die Räume hindurch zu gewährleisten.

Claims

Verfahren zum Enteisen einer Lufteintrittshaube (5) eines Strahltriebwerks, die eine Lufteintrittslippe (6), ein System (10, I) zum Enteisen der Lippe, das mit mit Druck beaufschlagtem heißen Fluid versorgt wird, und Schalldämpfungsmittel (11), die einen integralen Bestandteil einer bestimmten Zone der Lippe bilden, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, die Schalldämpfungsmittel durch getrennte Inseln (12, 24, 28) zu bilden, die jeweils aus einer Sandwichanordnung gebildet sind, die eine schalldämmende poröse Lage, die einen Teil (13, 13') der äußeren Hülle des durch die Lufteintrittslippe begrenzten Gebläsekanals bildet, einen Einzellagen- oder Mehrlagen-Wabenkern und einen Reflektor (15, 15') umfasst, den Reflektor jeder Insel mit Hilfe eines gemeinsamen Elements (15, 15'), das sich über alle Inseln (12, 24, 28) erstreckt, zu bilden oder abzudecken, eine Verbindung zwischen dem oder den Räumen zwischen den Inseln einerseits mit dem Innenraum der Lippe (6) und andererseits mit dem Außenraum der Haube (5) herzustellen, derart, dass eine erzwungene Enteisungsfluidzirkulation vom Innenraum der Lippe bis zum Außenraum der Haube über den oder die Räume zwischen den Inseln hervorgerufen wird.
Vorrichtung zum Enteisen der Lufteintrittshaube (5), die gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 erhalten wird, wobei die Haube eine Lufteintrittslippe (6, 6a, 6'a), ein Mittel (10, I) zum Einleiten eines mit Druck beaufschlagten heißen Enteisungsfluids in die Lippe, Schalldämpfungsmittel (11, 11'), die einen integralen Bestandteil einer durch die Lippe begrenzten Zone bilden, und Mittel (20, 23') zum Entleeren von Enteisungsfluid in die äußere Umgebung der Haube umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpfungsmittel durch getrennte Inseln (12, 24, 28) gebildet sind, die jeweils aus einer Sandwichanordnung gebildet sind, die eine schalldämmende poröse Lage, die einen Teil wenigstens der Innenwand (13, 13') der Lippe bildet, einen mittigen Wabenkern und einen Reflektor (15, 15') umfasst, wobei der Reflektor durch ein gemeinsames Element gebildet ist, das sich über alle Inseln (12, 24, 28) erstreckt, während die Inseln (12, 24, 28) in der Weise angeordnet sind, dass der Durchgang des Enteisungsfluids in die Zwischenräume zwischen den Inseln möglich ist, wobei die Enteisungsvorrichtung außerdem eine Schachtvorrichtung (19, 33) aufweist, die die Zwischenräume zwischen den Inseln mit der Außenwand der Lufteintrittshaube (5) verbindet.
Enteisungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Inseln aus rohrförmigen Klötzen (12) gebildet sind, die in einer ringförmigen Zone der Lippe (6a) angeordnet und so beschaffen sind, dass die Zwischenräume zwischen den Klötzen auf einer Seitenfläche der Zone mit dem Innenraum der Lippe in Verbindung stehen und auf der anderen Seitenfläche der Zone mit einem Raum (16) in Verbindung stehen, der mit der Schachtvorrichtung (19) verbunden ist.
Enteisungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Inseln aus Streifen (24) aus Bienenwaben gebildet sind, die zwischen sich Durchgänge definieren und in einer ringförmigen Zone der Lippe angeordnet und so beschaffen sind, dass die Durchgänge auf einer Seitenfläche der Zone mit dem Innenraum der Lippe in Verbindung stehen und auf der anderen Seitenfläche der Zone mit einem Raum (16) in Verbindung stehen, der mit der Schachtvorrichtung (19) verbunden ist.
Enteisungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgänge zwischen Streifen (24) mit der Achse (26) des Gebläsekanals (3) einen Winkel bilden.
Enteisungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Inseln die Form von Streifen (28) haben, die parallel zu der Lippe (6') angeordnet und so beschaffen sind, dass wenigstens an einem (30) ihrer Enden die Durchgänge zwischen den Streifen (28) mit dem Innenraum der Lippe in Verbindung stehen, wobei die Schachtvorrichtung (33) mit den Durchgängen an ihrem anderen Ende (32) oder an einem zwischen den beiden Enden befindlichen Punkt verbunden sind.
Enteisungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schachtvorrichtung wenigstens einen Schacht (19, 33) aufweist, der mit einer in der Außenwand der Lippe (6a) ausgesparten Mündung (20) verbunden ist.
Enteisungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schachtvorrichtung wenigstens einen Schacht (22, 22') aufweist, der mit einer in der Haube (5) auf der Auslassseite der Lippe (6, 6a, 6'a) ausgesparten Mündung (23, 23') verbunden ist.
Enteisungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Einleiten von Enteisungsfluid in die Lippe eine ringförmige Rohrleitung (10) ist, die mittels geeignet orientierter Ausstoßmündungen (18) durchlocht ist.
Enteisungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Einleiten von Enteisungsfluid in die Lippe aus wenigstens einer Einleitungseinrichtung (I) mit einem oder mehreren tangentialen Ausstoßbasen (B) gebildet ist.
Enteisungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippe aus zwei Abschnitten gebildet ist, wovon einer (13'') die Schalldämpfungsmittel (11, 11') trägt und mit dem anderen Abschnitt (36) verbunden und daran befestigt ist.
Vorrichtung zum Enteisen der Lufteintrittshaube (5), die gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 erhalten wird, wobei die Haube eine Lufteintrittslippe (6, 6a, 6'a), ein Mittel (10, I) zum Einleiten von mit Druck beaufschlagtem heißen Enteisungsfluid in die Lippe, Schalldämpfungsmittel (11, 11'), die einen integralen Bestandteil einer bestimmten Zone der Lippe bilden, und Mittel (20, 23') zum Abführen von Enteisungsfluid in die äußere Umgebung der Haube umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpfungsmittel durch getrennte Inseln (12, 24, 28) gebildet sind, die jeweils aus einer Sandwichanordnung gebildet sind, die eine schalldämmende poröse Lage, die einen Teil wenigstens der Innenwand (13, 13') der Lippe bildet, einen mittigen Wabenkern sowie einen Reflektor umfasst, dass sie außerdem ein gemeinsames Element umfasst, das sich über alle Inseln (12, 24, 28) erstreckt, wobei die Inseln (12, 24, 28) so beschaffen sind, dass sie den Durchgang von Enteisungsfluid durch die Zwischenräume zwischen Inseln ermöglichen, und dass die Enteisungsvorrichtung eine Schachtvorrichtung (19, 33) umfasst, die die Räume zwischen Inseln mit der äußeren Wand der Lufteintrittshaube (5) verbinden.