EP1342978B1 - Fluggerät zur Flugzieldarstellung - Google Patents

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EP1342978B1
EP1342978B1 EP02027813A EP02027813A EP1342978B1 EP 1342978 B1 EP1342978 B1 EP 1342978B1 EP 02027813 A EP02027813 A EP 02027813A EP 02027813 A EP02027813 A EP 02027813A EP 1342978 B1 EP1342978 B1 EP 1342978B1
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EP
European Patent Office
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infrared emitter
component
airborne vehicle
vehicle according
exhaust gas
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EP02027813A
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English (en)
French (fr)
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EP1342978A3 (de
EP1342978A2 (de
Inventor
Bernt Dr. Obkircher
Jürgen Dr. Steinwandel
Markus Heller
Rainer Willneff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
EADS Deutschland GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J9/00—Moving targets, i.e. moving when fired at
    • F41J9/08—Airborne targets, e.g. drones, kites, balloons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J2/00—Reflecting targets, e.g. radar-reflector targets; Active targets transmitting electromagnetic or acoustic waves
    • F41J2/02—Active targets transmitting infrared radiation

Definitions

  • the invention relates to an aircraft for IR flight target presentation with at least one infrared radiator.
  • unmanned aerial vehicles For the purpose of ground / air or air / air weapon systems with infrared (IR) steering, unmanned aerial vehicles will be used as destinations. These aircraft may be tow plows or drones. As much as possible they should not only simulate the kinetic properties of the real targets (eg fighter jets), but also have the same infrared (IR) radiation.
  • IR infrared
  • Schleppflug body and target drones that produce the desired IR radiation with so-called tracking flares. These have the disadvantage that they are visible in the visual and pull a trail of smoke behind them. In addition, the spectral characteristics of these flares are not matched to the radiation of the real targets. In addition, irregularities in the erosion of the flares cause unwanted track problems in the IR seeker head.
  • an IR target missile in which the IR radiation is generated by hot gas from the drive unit with a line in the nose of the aircraft and / or the leading edge of the wing and / or in the outer pods of the aircraft is guided, whereby these parts from the inside heated and thereby become the infrared radiator.
  • the heated parts from the inside are cooled from the outside, so that overall only low IR emissions can be achieved.
  • the object of the invention is to provide an aircraft for IR-Flugzu targetar-position, with which an IR radiation in the direction of flight and laterally possible and which is simple and inexpensive in construction and in terms of the heating power required a high efficiency for the IR -Radiation has.
  • the aircraft according to the invention is characterized in that the aircraft has a first component comprising a cone-shaped infrared radiator attached to the bow of the first component and a second component comprising a heat-generating unit connected axially at a predeterminable distance in front of the first component and with the first component.
  • An advantage of the aircraft according to the invention is that the exhaust gas flow prevents cooling of the infrared radiator by the cooling airstream. This is achieved in particular by virtue of the fact that the surface of the infrared radiator, which otherwise flows during flight operation from the airstream (air flow) and thus would be cooled down, is surrounded by the exhaust gas stream according to the invention.
  • the exhaust gas flow thus not only fulfills the task of heating the infrared radiators, ie the components which are to serve as infrared radiators, but the exhaust gas flow also acts as a kind of shielding protective covering around the hot infrared radiator.
  • Another advantage of the aircraft according to the invention is that by means of the inventively arranged infrared radiator IR radiation in almost any Direction is possible. So it is possible, for example, in each case seen in the direction of flight to realize an IR radiation forward, backward and to the side.
  • the heat-generating unit may advantageously be a drive unit of the aircraft or an additional burner, in particular a gas burner.
  • the drive unit is expediently an aircraft gas turbine or a drive combustion engine.
  • an IR radiator is a component which extends along the propagation direction of the exhaust gas flow of a further heat-generating unit and has a cross-shaped or star-shaped cross section.
  • the infrared radiator is a conical component whose axis extends along the propagation direction of the exhaust gas flow.
  • the infrared radiator also consists of several components, e.g. a plurality of plates, in particular thin sheets, which are suitably connected to one another.
  • the infrared radiator is advantageously made of a temperature-resistant material, such as stainless steel or ceramic. These materials can be heated to temperatures well above the expected exhaust temperatures of the heat generating units.
  • the exhaust gas temperatures are depending on the power class (some 10 N to 100 N thrust) at 400 - 800 ° C. It should be mentioned here that although the exhaust gas of an aircraft gas turbine or an internal combustion engine is hot at the indicated temperatures, it is unsuitable as an infrared radiator in the mid-IR range of 3 to 5 ⁇ m. In this wavelength range, the exhaust gas is at least transversely to the beam direction almost transparent and thus hardly emits. The heat of the exhaust gas can therefore only be used indirectly by heating a solid, which then delivers the desired IR radiation according to its temperature.
  • the components used as IR radiators advantageously have a surface with a high emissivity in the infrared spectral range. As a result, the radiation behavior of the components with respect to the radiated infrared wavelength range be set. This is advantageously achieved in that the surface of the components is coated with an electrically insulating material.
  • the heat transfer within the material and thus the temperature distribution at the surface in the sense of a higher IR radiation can be influenced, so can be expected from a material with low thermal conductivity overall higher IR total emissions.
  • the temperature of the infrared radiator and thus IR radiation can be influenced.
  • This can e.g. be achieved by using an aircraft gas turbine as a heat generating unit by means of an internal control, which causes an increase in the exhaust gas temperature by changing the cross-sectional area of the outlet nozzle of the turbine.
  • the IR radiation of the infrared radiators can also be influenced by the geometric size of the components placed in the exhaust gas stream.
  • the IR radiation of the components can also be influenced by a matched to the components exhaust system of the drive units.
  • the IR radiator according to the invention is cone-shaped or almost cone-shaped, so that a relatively low flow resistance results.
  • the bow itself is conical or approximately conical and designed as an IR radiator.
  • the IR radiator is expediently a suitable component which extends along the propagation direction of the exhaust gas flow and has a cross-section. or star-shaped cross-section.
  • the component thus has a low flow resistance, which reduces the thrust only slightly when using a drive unit as a heat-generating unit.
  • the drive units can advantageously be aligned at a predeterminable angle to the longitudinal axis of the aircraft, but such that the total momentum of these drive units is directed along the longitudinal axis of the aircraft. This results in addition to an IR radiation component to the side and an IR radiation component to the front and rear (each seen in the direction of flight of the aircraft).
  • a heat-generating unit for example an aircraft gas turbine 1, with a located in the exhaust stream (not shown) IR emitter 2 is shown in the left representation schematically in perspective side view.
  • the IR radiator 2 is connected to the nozzle 3 of the turbine 1.
  • the IR radiator 2 is designed as a so-called cross plate, i. thin sheets of low wall thickness, e.g. 0.2-1 mm, are suitably joined together, e.g. welded or also inserted into each other, that the cross section of the IR radiator, as shown in the right-hand illustration in Fig. 1, is cross-shaped.
  • the right-hand illustration in FIG. 1 also shows that the IR radiator 2 aerodynamically fits into the exhaust gas flow of the turbine 1 and thus reduces the thrust of the turbine insignificantly.
  • the IR emitter 2 is located within the exhaust gas flow.
  • the IR radiator 2 is completely flowed around by the hot exhaust gas stream and heated. With this IR emitter 2 is seen in the direction of flight of the aircraft, an IR radiation in the lateral direction as well as up and down guaranteed.
  • Fig. 2 shows schematically the arrangement of Fig. 1 with a further unclaimed arrangement
  • a flame holder 4 is attached to the IR radiator 2.
  • the flame holder 4 can be arranged at the IR emitter 2 at a predeterminable distance from the turbine 1.
  • the supply of the flame holder 4 may e.g. be done by means of temperature-resistant supply lines 5, which lead into the interior of the aircraft.
  • e.g. liquid fuel or a fuel gas can be used for generating the flame in the flame holder 4.
  • Fig. 3 shows in the left representation schematically in perspective side view of a form according to the invention of the arrangement of an IR emitter 2 in the exhaust stream of a heat-generating unit 1, for example an aircraft gas turbine.
  • the turbine 1 and the IR radiator 2 are positioned axially at a predeterminable distance in front of the nose of the aircraft 6.
  • the turbine 1 is connected by means of support rods 7 to the fuselage of the aircraft 6.
  • the support rods 7 may in particular be designed aerodynamically, so that they form only a small flow resistance during the flight of the aircraft.
  • a nozzle 3 e.g. an annular nozzle arranged.
  • the conical IR emitter 2 is suitably attached to the nozzle 3.
  • the exhaust gas of the turbine 1 thus flows out of the annular nozzle 3 and is laterally deflected by the cone-shaped IR radiator 2 depending on the opening angle of the cone so that the aircraft 6 still has a resultant thrust.
  • the conical IR radiator 2 is heated by the exhaust gas.
  • the exhaust gas thus flows over the entire cone of the IR radiator 2 and thus prevents during flight operation, a cooling of the IR radiator by the wind.
  • the IR emitter 2 is in this illustration a conical component which is mounted on the nose of the aircraft 6. But it is also possible that the bow of the aircraft 6 is conical and forms the IR emitter 2. In both cases, the IR emitter 2 has only a low flow resistance.
  • FIG. 3 shows a schematic front view of the left-hand representation. It can be seen that with this arrangement, an IR radiation to the front, so in the direction of flight of the aircraft 6 is possible. The IR radiation is reduced only insignificantly by the turbine 1 and the support rods 7. In addition, depending on the opening angle of the cone and an IR radiation to the side possible.
  • FIG. 4 shows a side view of an aircraft according to the invention, which has, by way of example, an IR emitter 2a at the bow and an IR emitter 2b at the rear.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fluggerät zur IR-Flugzieldarstellung mit mindestens einem Infrarotstrahler.
  • Zum Zwecke der Übung für Boden/Luft- oder Luft/Luft-Waffensysteme mit Infrarot(IR)-Lenkung werden unbemannte Fluggeräte als Flugziele verwendet. Diese Fluggeräte können Schleppflugkörper oder Drohnen sein. Sie sollen möglichst nicht nur die kinetischen Eigenschaften der echten Ziele (z. B. Kampfflugzeuge) simulieren, sondern auch die gleiche Infrarot-(IR)-Abstrahlung aufweisen.
  • Bekannt sind Schleppflugkörper und Zieldrohnen, die die gewünschte IR-Abstrahlung mit sogenannten Tracking-Flares erzeugen. Diese haben den Nachteil, dass sie im Visuellen sichtbar sind und eine Rauchfahne hinter sich her ziehen. Darüber hinaus ist die spektrale Charakteristik dieser Flares nicht an die Strahlung der echten Ziele angepaßt. Außerdem sorgen Ungleichmäßigkeiten im Abbrand der Flares für unerwünschte Track-Probleme im IR-Suchkopf.
  • Aus EP 0 876 579 B1 ist eine Zieldrohne bekannt, die eine IR-Abstrahlung dadurch erzeugt, dass ein in der Nase der Drohne eingebauter Brenner die Nase von innen aufheizt. Die aufgeheizte Nase dient dabei als Infrarotstrahler. Nachteilig ist hier neben dem aufwendigen Brenneraufbau und der komplizierten Zuluft- und Abgasführung zur Sicherstellung einer stabilen Verbrennung, dass die Nase vom Fahrtwind von außen stark gekühlt wird, so dass zur Erzielung einer ausreichenden IR-Abstrahlung sehr hohe Heizleistungen notwendig sind.
  • Weiterhin ist aus WO 00/29804 ein IR-Zielflugkörper bekannt, bei dem die IR-Abstrahlung dadurch erzeugt wird, dass heißes Gas aus der Antriebseinheit mit einer Leitung in die Nase des Fluggerätes und/oder die Flügelvorderkante und/oder in Außenpods des Fluggerätes geführt wird, wodurch diese Teile von innen erhitzt und dadurch zum Infrarotstrahler werden. Neben dem komplexen Aufbau ist auch hier nachteilig, dass die von innen beheizten Teile vom Fahrtwind von außen gekühlt werden, so dass insgesamt nur geringe IR-Abstrahlungen erzielbar sind.
  • Aus US 5,317,163 ist ein IR-Zielflugkörper bekannt, bei dem die IR-Strahlung dadurch erzeugt, wird, dass in den heißen Abgasstrahl der Antriebseinheit des Zielflugkörpers Metallpulver eingebracht wird. Aus GB 1,157,999 ist ein IR-Zielflugkörper bekannt, bei dem die IR-Strahlung mittels Aufheizen der Abgasstrahldüse erzeugt wird. Bei der Vorrichtung gemäß US 4,044,683 werden Teile eines Verbrennungsraums aufgeheizt, wodurch IR-Strahlung erzeugt wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fluggerät zur IR-Flugzieldar-stellung zu schaffen, mit welchem eine IR-Abstrahlung in Flugrichtung und seitlich dazu möglich ist und das im Aufbau einfach und kostengünstig ist und das hinsichtlich der aufzuwendenden Heizleistung einen hohen Wirkungsgrad für die IR-Abstrahlung aufweist.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Fluggerät gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Fluggerät zeichnet sich dadurch aus, dass das Fluggerät eine erste Komponente umfassend einem am Bug der ersten Komponente angebrachten kegelförmigen Infrarotstrahler und eine zweite Komponente umfassend eine axial in einem vorgebbaren Abstand vor der ersten Komponente und mit der ersten Komponente verbundene wärmeerzeugende Einheit aufweist.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Fluggeräts ist, dass durch den Abgasstrom eine Abkühlung des Infrarotstrahlers durch den kühlenden Fahrtwind verhindert wird. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass gerade die Oberfläche des Infrarotstrahlers, die im Flugbetrieb sonst von dem Fahrtwind (Luftströmung) angeströmt wird und somit ausgekühlt werden würde, erfindungsgemäß von dem Abgasstrom umgeben wird. Der Abgasstrom erfüllt somit nicht nur die Aufgabe den Infrarotstrahler also die Bauteile, die als Infrarotstrahler dienen sollen, aufzuheizen, sondern der Abgasstrom wirkt auch als eine Art abschirmende Schutzhülle um den heißen Infrarotstrahler.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Fluggeräts ist, dass mittels der erfindungsgemäß angeordneten Infrarotstrahler eine IR-Abstrahlung in nahezu beliebiger Richtung möglich ist. So ist es z.B. möglich, jeweils in Flugrichtung gesehen, eine IR-Abstrahlung nach vorne, nach hinten und zur Seite zu realisieren.
  • Die wärmeerzeugende Einheit kann vorteilhaft eine Antriebseinheit des Fluggeräts oder ein zusätzlicher Brenner, insbesondere ein Gasbrenner sein. Bei der Antriebseinheit handelt es sich zweckmäßig um eine Fluggasturbine oder um einen Antriebsverbrennungsmotor.
  • In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Fluggeräts ist ein IR-Strahler ein Bauteil, das sich entlang der Ausbreitungsrichtung des Abgasstroms einer weiteren wärmeerzeugenden Einheit erstreckt und einen kreuz- oder sternförmigen Querschnitt aufweist. Es ist aber auch möglich, dass in einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Fluggeräts der Infrarotstrahler ein kegelförmiges Bauteil ist, dessen Achse sich entlang der Ausbreitungsrichtung des Abgasstroms erstreckt. Selbstverständlich ist es möglich, dass der Infrarotstrahler auch aus mehreren Bauteilen besteht, z.B. mehrere Platten, insbesondere dünne Bleche, die geeignet miteinander verbunden sind.
  • Der Infrarotstrahler besteht vorteilhaft aus einem temperaturbeständigen Material, z.B. Edelstahl oder Keramik. Diese Materialien können auf Temperaturen aufgeheizt werden, die weit oberhalb der üblich zu erwartenden Abgastemperaturen der wärmeerzeugenden Einheiten liegen. Bei der Verwendung von z.B. Fluggasturbinen als Antriebseinheit und somit als wärmeerzeugende Einheit zur Aufheizung eines Infrarotstrahlers liegen die Abgastemperaturen je nach Leistungsklasse (einige 10 N bis 100 N Schub) bei 400 - 800 °C. Es sei hier erwähnt, dass das Abgas einer Fluggasturbine oder eines Verbrennungsmotors zwar mit den angegebenen Temperaturen heiß ist, allerdings als Infrarotstrahler im mittleren IR-Bereich von 3 - 5 um ungeeignet ist. In diesem Wellenlängenbereich ist das Abgas zumindest quer zur Strahlrichtung gesehen fast transparent und emittiert somit kaum. Die Wärme des Abgases kann also nur indirekt verwendet werden, indem ein Festkörper aufgeheizt wird, der dann entsprechend seiner Temperatur die gewünschte IR-Abstrahlung liefert.
  • Die als IR-Strahler verwendeten Bauteile weisen vorteilhaft eine Oberfläche mit einem hohen Emissionsvermögen im infraroten Spektralbereich auf. Dadurch kann das Abstrahlverhalten der Bauteile hinsichtlich des abgestrahlten infraroten Wellenlängenbereichs eingestellt werden. Dies wird vorteilhaft dadurch erreicht, dass die Oberfläche der Bauteile mit einem elektrisch isolierenden Material beschichtet wird.
  • Durch Änderung der Materialstärke der als IR-Strahler verwendeten Bauteile kann der Wärmetransport innerhalb des Materials und damit die Temperaturverteilung an der Oberfläche im Sinne einer höheren IR-Abstrahlung beeinflußt werden, so können von einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit insgesamt höhere IR-Gesamtabstrahlungen erwartet werden.
  • Außerdem kann durch Veränderung der Abgastemperatur die Temperatur der Infrarotstrahler und somit IR-Abstrahlung beeinflußt werden. Dies kann z.B. bei Verwendung einer Fluggasturbine als wärmeerzeugende Einheit mittels einer internen Steuerung erreicht werden, welche durch Änderung der Querschnittsfläche der Austrittsdüse der Turbine eine Erhöhung der Abgastemperatur bewirkt.
  • Die IR-Abstrahlung der Infrarotstrahler kann selbstverständlich auch durch die geometrische Größe der in dem Abgasstrom plazierten Bauteile beeinflußt werden. Darüber hinaus kann bei Verwendung von Antriebseinheiten als wärmeerzeugende Einheiten die IR-Abstrahlung der Bauteile auch durch eine auf die Bauteile abgestimmte Abgasführung der Antriebseinheiten beeinflußt werden.
  • Ist die wärmeerzeugende Einheit mit dem IR-Strahler vor dem Bug auf der Längsachse des Fluggeräts befestigt, so ist der IR-Strahler erfindungsgemäß kegelförmig oder nahezu kegelförmig ausgebildet, so dass sich ein relativ geringer Strömungswiderstand ergibt. In einer vorteilhaften Ausführung des Fluggeräts ist der Bug selbst kegelförmig oder annähernd kegelförmig und als IR-Strahler ausgebildet. Mit dieser Anordnung ist eine IR-Abstrahlung in Flugrichtung des Fluggeräts und je nach Öffnungswinkel des kegelförmigen IR-Strahlers auch in seitliche Richtung möglich.
  • Ist eine weitere wärmeerzeugende Einheit mit dem IR-Strahler am Heck und/oder an den Tragflächen und/oder am Rumpf des Fluggeräts befestigt, so ist der IR-Strahler zweckmäßig ein geeignetes Bauteil, welches sich entlang der Ausbreitungsrichtung des Abgasstroms erstreckt und einen kreuz- oder sternförmigen Querschnitt aufweist. Das Bauteil weist so einen geringen Strömungswiderstand auf, was bei der Verwendung einer Antriebseinheit als wärmeerzeugende Einheit den Schub nur geringfügig verringert. Mit dieser Anordnung ist eine IR-Abstrahlung seitlich zur Flugrichtung des Fluggeräts möglich.
  • Bei Verwendung von mindestens zwei Antriebseinheiten als wärmeerzeugende Einheiten, können die Antriebseinheiten vorteilhaft unter einem vorgebbaren Winkel zur Längsachse des Fluggeräts ausgerichtet sein, allerdings derart dass, der Gesamtimpuls dieser Antriebseinheiten entlang der Längsachse des Fluggeräts gerichtet ist. Dadurch ergibt sich neben einem IR-Strahlungsanteil zur Seite auch ein IR-Strahlungsanteil nach vorne und hinten (jeweils in Flugrichtung des Fluggeräts gesehen).
  • Selbstverständlich ist es auch möglich, eine Antriebseinheit mit IR-Strahler vor den Bug des Fluggeräts und weitere Antriebseinheiten am oder im Rumpf des Fluggeräts vorzusehen.
  • Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    in perspektivischer Seitenansicht in einer nicht beanspruchten Anordnung eines IR-Strahlers im Abgasstrom einer wärmeerzeugenden Einheit,
    Fig. 2
    den IR-Strahler aus Fig. 1 mit einem zusätzlichen Flammhalter,
    Fig. 3
    in perspektivischer Seitenansicht in einer erfindungsgemäßen Form die Anordnung eines IR-Strahlers im Abgasstrom einer wärmeerzeugenden Einheit,
    Fig. 4
    in Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Fluggerät mit einem vor dem Bug und am Heck befindlichen IR-Strahler.
  • In Fig. 1 ist in der linken Darstellung schematisch in perspektivischer Seitenansicht eine wärmeerzeugende Einheit, beispielhaft eine Fluggasturbine 1, mit einem sich im Abgasstrom (nicht dargestellt) befindlichen IR-Strahler 2 gezeigt. Der IR-Strahler 2 ist mit der Düse 3 der Turbine 1 verbunden. Selbstverständlich ist es auch möglich, unter Berücksichtigung von aerodynamischen Aspekten, den IR-Strahler 2 auf andere Art und Weise im Abgasstrahl der Turbine 1 zu positionieren, z.B. mittels Haltestangen.
  • Der IR-Strahler 2 ist als sogenanntes Kreuzblech ausgeführt, d.h. dünne Bleche mit geringer Wandstärke, z.B. 0,2 - 1 mm, sind auf geeignete Weise derart miteinander verbunden, z.B. verschweißt oder auch ineinander gesteckt, dass der Querschnitt des IR-Strahlers, wie in der rechten Darstellung in Fig. 1 dargestellt, kreuzförmig ist. Die rechte Darstellung in Fig. 1 zeigt zudem, dass der IR-Strahler 2 sich aerodynamisch in den Abgasstrom der Turbine 1 einfügt und so den Schub der Turbine unwesentlich verringert. Darüber hinaus ist in beiden Darstellungen der Fig. 1 zu erkennen, dass sich der IR-Strahler 2 innerhalb des Abgasstroms befindet. Somit wird der IR-Strahler 2 vollständig von dem heißen Abgasstrom umströmt und aufgeheizt. Mit diesem IR-Strahler 2 wird in Flugrichtung des Fluggeräts gesehen eine IR-Abstrahlung in seitliche Richtung als auch nach oben und unten gewährleistet.
  • Fig. 2 zeigt schematisch die Anordnung der Fig. 1 mit einer weiteren nicht beanspruchten Anordnung Hierbei ist an dem IR-Strahler 2 ein Flammhalter 4 befestigt. Mittels des Flammhalters 4 ist es möglich, eine Flamme (nicht dargestellt) zu erzeugen, welche den IR-Strahler 2 lokal erwärmt. Dadurch kann die Temperatur des IR-Strahlers 2 und somit die IR-Abstrahlung individuell beeinflußt werden. Der Flammhalter 4 kann dabei am IR-Strahler 2 in einem vorgebbaren Abstand von der Turbine 1 angeordnet werden. Die Versorgung des Flammhalters 4 kann z.B. mittels temperaturbeständiger Versorgungsleitungen 5 erfolgen, die in das Innere des Fluggeräts führen. Zur Erzeugung der Flamme im Flammhalter 4 kann z.B. flüssiger Kraftstoff oder ein Brenngas verwendet werden.
  • Fig. 3 zeigt in der linken Darstellung schematisch in perspektivischer Seitenansicht eine erfindungsgemäße Form der Anordnung eines IR-Strahlers 2 im Abgasstrom einer wärmeerzeugenden Einheit 1, beispielhaft eine Fluggasturbine. Die Turbine 1 und der IR-Strahler 2 sind axial in einem vorgebbaren Abstand vor dem Bug des Fluggeräts 6 positioniert. Die Turbine 1 ist mittels Haltestangen 7 mit dem Rumpf des Fluggeräts 6 verbunden. Die Haltestangen 7 können insbesondere aerodynamisch ausgestaltet sein, so dass sie während des Fluges des Fluggeräts nur einen geringen Strömungswiderstand bilden.
  • Am Auslass der Turbine 1 ist üblicherweise eine Düse 3, z.B. ein Ringdüse angeordnet. Der kegelförmige IR-Strahler 2 ist zweckmäßig an der Düse 3 befestigt. Das Abgas der Turbine 1 strömt somit aus der Ringdüse 3 heraus und wird von dem kegelförmigen IR-Strahler 2 je nach Öffnungswinkel des Kegels seitlich derart abgelenkt, dass für das Fluggerät 6 noch ein resultierender Schub verbleibt. Gleichzeitig wird der kegelförmige IR-Strahler 2 durch das Abgas erhitzt. Das Abgas überströmt so den gesamten Kegel des IR-Strahlers 2 und verhindert so während des Flugbetriebs eine Auskühlung des IR-Strahlers durch den Fahrtwind.
  • Der IR-Strahler 2 ist in dieser Darstellung ein kegelförmiges Bauteil, das auf den Bug des Fluggeräts 6 befestigt ist. Es ist aber auch möglich, dass der Bug des Fluggeräts 6 kegelförmig ausgebildet ist und den IR-Strahler 2 bildet. In beiden Fällen hat der IR-Strahler 2 nur einen geringen Strömungswiderstand.
  • Die rechte Darstellung in Fig. 3 zeigt eine schematische Frontansicht der linken Darstellung. Hieraus ist zu erkennen, dass mit dieser Anordnung eine IR-Abstrahlung nach vorne, also in Flugrichtung des Fluggeräts 6 möglich ist. Die IR-Abstrahlung wird durch die Turbine 1 und die Haltestangen 7 nur unwesentlich vermindert. Darüber hinaus ist je nach Öffnungswinkel des Kegels auch eine IR-Abstrahlung zur Seite hin möglich.
  • Fig. 4 zeigt in Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Fluggerät, welches beispielhaft einen IR-Strahler 2a am Bug und einen IR-Strahler 2b am Heck aufweist.

Claims (10)

  1. Fluggerät zur IR-Flugzieldarstellung mit mindestens einem Infrarotstrahler (2) und mindestens einer wärmeerzeugenden Einheit (1), wobei der Infrarotstrahler (2a, 2b) innerhalb des Abgasstroms der wärmeerzeugenden Einheit (1) angeordnet ist, derart, dass der Abgasstrom die dem Fahrtwind ausgesetzte Oberfläche des Infrarotstrahlers (2a, 2b) vollständig umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluggerät eine erste Komponente umfassend einem am Bug der ersten Komponente angebrachten kegelförmigen Infrarotstrahler (2a) und eine zweite Komponente umfassend eine axial in einem vorgebbaren Abstand vor der ersten Komponente und mit der ersten Komponente verbundene wärmeerzeugende Einheit (1) aufweist.
  2. Fluggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Infrarotstrahler (2b) ein Bauteil ist, das sich entlang der Ausbreitungsrichtung des Abgasstroms einer weiteren wärmeerzeugenden Einheit (1) erstreckt und einen kreuz- oder sternförmigen Querschnitt aufweist.
  3. Fluggerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem weiteren Infrarotstrahler (2b) ein Flammhalter (4) zur lokalen Aufheizung des Infrarotstrahlers (2b) vorhanden ist.
  4. Fluggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Infrarotstrahler (2a) ein kegelförmiges Bauteil ist, das sich entlang der Ausbreitungsrichtung des Abgasstroms erstreckt.
  5. Fluggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Infrarotstrahler (2a, 2b) aus einem oder mehreren für Temperaturen von 400-800°C beständigen Materialien besteht.
  6. Fluggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Infrarotstrahlers (2a, 2b) ein Emissionsvermögen im infraroten Spektralbereich aufweist.
  7. Fluggerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Infrarotstrahlers (2a, 2b) mit elektrisch isolierenden Materialien beschichtet ist.
  8. Fluggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bug des Fluggeräts (6) kegelförmig ausgebildet ist und somit als Infrarotstrahler (2a) dient.
  9. Fluggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeerzeugende Einheit (1) der zweiten Komponente mittels Haltestangen (7) an der ersten Komponente (6) befestigt ist.
  10. Fluggerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeerzeugende Einheit (1) eine Antriebseinheit, insbesondere eine Fluggasturbine oder ein Verbrennungsmotor ist oder ein Gasbrenner ist.
EP02027813A 2002-03-09 2002-12-12 Fluggerät zur Flugzieldarstellung Expired - Lifetime EP1342978B1 (de)

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DE10210433A DE10210433C1 (de) 2002-03-09 2002-03-09 Fluggerät zur IR-Flugzieldarstellung

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Publication Number Publication Date
EP1342978A2 EP1342978A2 (de) 2003-09-10
EP1342978A3 EP1342978A3 (de) 2003-11-12
EP1342978B1 true EP1342978B1 (de) 2007-08-29

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EP02027813A Expired - Lifetime EP1342978B1 (de) 2002-03-09 2002-12-12 Fluggerät zur Flugzieldarstellung

Country Status (7)

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US (1) US7048276B2 (de)
EP (1) EP1342978B1 (de)
AT (1) ATE371847T1 (de)
CA (1) CA2421312C (de)
DE (2) DE10210433C1 (de)
ES (1) ES2292681T3 (de)
PL (1) PL201248B1 (de)

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