EP2247501A2 - Wing-propulsion unit combination, airplane and wing section of an airplane comprising a propulsion unit tap air channel arrangement - Google Patents

Wing-propulsion unit combination, airplane and wing section of an airplane comprising a propulsion unit tap air channel arrangement

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Publication number
EP2247501A2
EP2247501A2 EP09706710A EP09706710A EP2247501A2 EP 2247501 A2 EP2247501 A2 EP 2247501A2 EP 09706710 A EP09706710 A EP 09706710A EP 09706710 A EP09706710 A EP 09706710A EP 2247501 A2 EP2247501 A2 EP 2247501A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
engine
wing
ambient air
air duct
bleed air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09706710A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sten Gatzke
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 Operations GmbH
Original Assignee
Airbus Operations GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations GmbH filed Critical Airbus Operations GmbH
Publication of EP2247501A2 publication Critical patent/EP2247501A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D13/08Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned the air being heated or cooled
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D33/00Arrangements in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for
    • B64D33/02Arrangements in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of combustion air intakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/026Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled and formed by bent members, e.g. plates, the coils having a cylindrical configuration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/106Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603Environmental Control Systems
    • B64D2013/0618Environmental Control Systems with arrangements for reducing or managing bleed air, using another air source, e.g. ram air
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/50On board measures aiming to increase energy efficiency

Definitions

  • the invention relates to a wing-engine combination comprising a wing and an engine, an aircraft with a wing and a wing portion of an aircraft with an engine bleed air duct arrangement.
  • engine bleed air or bleed air is used in the most diverse systems of an aircraft. It is used, among other things, for heat regulation and pressure supply to the airframe. Also, fuel, hydraulic and water tanks are kept under pressure by means of the Bleedair, for example, to prevent the failure of pumps. Bleedair removal is a simple and proven system built with technically easy-to-implement components.
  • a disadvantage of the use of the Bleedair is the consequent increase in fuel consumption and a drop in engine performance. For this reason, the Bleedair removal is switched off, for example, at high starting power to prevent overheating of the turbine. For this reason, some of the most modern aircraft have completely refrained from diverting bleed air from the engines in order to reduce fuel consumption. The air conditioning and other auxiliary units are operated completely electrically in these cases. In order to generate the necessary electrical energy, the engines are replaced by more powerful generators.
  • a heat exchanger in an engine is known, is cooled by the hot Bleedair that it is passed in a first step in the engine inlet region, where it counteracts ice formation occurring there and is simultaneously cooled by the ambient air flow.
  • the cooled bleedair can then be used on aircraft in different systems.
  • the object of the invention is to provide a wing-engine combination, an aircraft and a wing section of an aircraft with an engine bleed duct arrangement, with or with the engine bleed air for various purposes and / or systems of the aircraft and in particular the air conditioning system of the aircraft can be used optimally.
  • the power loss can be at least partially compensated by the Bleedair removal, especially in an engine.
  • the invention achieves an energetically optimal aircraft overall system, in particular with a reduction in the risk of overheating of a wing component due to the passage of bleed air out of the engine through the respective wing section.
  • a wing / motor combination comprising a wing having a main wing and an engine having a premix space, a combustion space and a warm air space, further comprising:
  • an engine bleed air duct running along the spanwise direction and in particular along the leading edge of the main wing, having an engine bleed air inlet device coupled to an engine hot air space, and an engine bleed air outlet device comprising an orifice at the main wing or a connector for coupling the airfoil Engine bleed air duct is formed to a consumer of the engine bleed air,
  • an ambient air duct running along the engine bleed air duct with an ambient air intake device arranged on a component of the aircraft facing the intended airflow direction of the aircraft and an opening for admitting Ambient air in the ambient air duct, and with an ambient air outlet device having a passage between the ambient air duct and a premixing chamber of the engine, so that the arrangement of engine bleed air duct and ambient air duct, a heat exchanger device for cooling the engine bleed air Channel forms flowing air and the guided in the ambient air channel ambient air combustion of the engine is supplied.
  • the engine bleed air duct and the ambient air duct can be embodied such that the engine bleed air in the engine bleed air duct from the engine to the engine bleed air outlet device and the ambient air in the ambient air channel in one of the flow direction of the engine bleed air in the event of a proper flow around the blade be flowed set direction.
  • the consumer of the engine bleed air, to which the engine bleed air duct is coupled by means of the engine bleed air outlet device, may in particular be an air conditioning system of the aircraft.
  • the component of the aircraft on which the opening of the ambient air intake device is provided may be spaced from the fuselage outer surface toward the engine hanger at a distance of 10% of the distance between the fuselage outer surface at a surface of the wing connection region and the engine suspension, or disposed on a surface of the belly fairing.
  • the ambient air channel can be designed such that it orbits the engine bleed air channel at least in sections in a spiral manner.
  • the ambient air channel at least completely encloses the engine bleed air duct in sections or over a partial circumference.
  • a device for influencing the flow in the Ambient air channel is integrated.
  • the device for influencing the flow may in particular be formed by a flow-conveying drive, which is integrated into the system for influencing the flow in the ambient air channel from the ambient air inlet device to the ambient air outlet device.
  • the device for influencing the flow may be formed by a movable opening change device with a cover for opening and closing the opening of the ambient air inlet device.
  • the vane can have at least one vane coupled to the main vane, which is movable relative to it, with a vane de-icing channel of the vane integrated therein and extending along its spanwise direction, and at least one coupling duct which at least one vane de-icing duct Vorblügels with the engine bleed air channel of the main wing fluidly connects.
  • the respective vane deicing channel may have a plurality of outlet openings, which open at the trailing edge of the slat. These outlet openings can be provided in such a way that they delays the separation of the flow flowing around the wing through the air flowing out through the outlet openings.
  • the wing may have several slats, several of which each have a slat deicing channel, wherein at least two adjacent in the spanwise direction slats are connected by means of a connecting line.
  • an aircraft is provided with a wing, wherein
  • the aircraft has at least one sensor device for acquiring flight condition data
  • the aircraft has a drive device operatively coupled to the sensor device and the flow modulator and a function that generates and sends control commands to the flow path controller in the ambient air channel based on the flight state data;
  • the flow-influencing device comprises a receiving module for receiving control signals from the driving device and a function adjusting the power of the flow-influencing device.
  • the aircraft may have a sensor device for detecting the outside temperature functionally connected to the drive device, a sensor device for detecting the aircraft speed and / or a sensor device for detecting the flying height or the absolute pressure.
  • the flow-influencing device is constituted by a flow-conveying drive integrated into the air flow intensifier in the ambient air passage from the ambient air inlet device to the ambient air outlet device and having an interface for receiving drive commands from the drive device has to adjust the speed of the flow on the basis of control commands for influencing the flow in the ambient air duct by means of the delivery power.
  • the device for influencing the flow from an opening change device with an opening change mechanism is formed with a cover for opening and closing the opening and an actuator for actuating the opening change mechanism, which interfaces for receiving of drive commands from the drive device to adjust the opening state of the cover due to drive commands for influencing the flow in the ambient air passage.
  • the flight condition data on the basis of which the activation function of the activation device, the control commands for the respective device for influencing the flow due to one or a combination of the following state variables can be formed: the outside temperature, the aircraft speed, the altitude and / or the absolute pressure
  • humidity can be used.
  • a temperature measuring device for measuring the temperature of the engine bleed air at at least one location in the engine bleed air duct and / or a temperature measuring device for detecting the temperature at a surface region of the leading edge of the main wing between the fuselage and the engine is installed in the main wing is functionally connected to the control function for transmitting the detected temperature values.
  • the control function can have a control function that generates control commands for transmission to the device for influencing the flow in the ambient air channel, with which a desired temperature of the temperature of the engine bleed air or the leading edge of the main wing is controlled.
  • the control function is activated when the opening change device is open to the maximum and in this state, a larger flow in the ambient air channel is required, so then, for example, the flow conveyor drive is activated and vice versa.
  • a wing portion of an aircraft is provided with an engine bleed air duct arrangement for directing hot engine bleed air from an engine.
  • the engine bleed air duct arrangement has:
  • an outer shell having a sheath inside and a sheath outside that at least partially surrounds the ambient air channel when viewed in cross section of the channel assembly
  • a fastening device for fastening the channel arrangement to the wing section.
  • the engine bleed air duct is composed of segments which are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the channel arrangement
  • the ambient air channel is composed of segments, which are arranged one behind the other as viewed in the longitudinal direction of the channel arrangement.
  • the channel-shaped profile section can be designed in such a way that it spirals around the inner jacket outside.
  • the profile section may be formed from a partial hollow profile, wherein the circumferentially open peripheral portion is closed by the outside of the shell of the engine bleed air duct.
  • the profile section can be connected pressure-tight with the inner shell outside.
  • the profile section may be welded pressure-tight on the inner shell outside.
  • the engine bleed air duct arrangement is composed of a plurality of segments, wherein a connection region for connecting a further bleed airduct segment is formed on at least one of the two sides of the bleed airduct segment.
  • a bleed airduct segment for forming a bleed airduct assembly with integrated heat exchanger for directing hot bleed air from an engine into a component of an aircraft.
  • the bleed airduct segment includes an outer sheath segment having a sheath inner side and a sheath outer surface that may be composable with at least one other outer sheath segment to form an outer sheath having a sheath inner side and a sheath outer side an inner-shell segment having an inner-shell inner side and an inner-shell outer side that may be composable with at least one further inner-shell segment to form an inner shell having an inner-shell inner side and an inner-shell outer side, and an insulating material or an insulating material layer in between the inside of the case and the inner shell outside formed gap, wherein along the inner shell outside at least one channel-shaped profile section to form a channel extends.
  • the inner jacket runs inside the outer shell segment.
  • the inner shell segment is coupled to an air outlet of an engine, so that bleed air flows in the inner shell segment.
  • the profile section if installed in an aircraft structure, has an inlet or an access to the ambient air, so that ambient air flows through the profile section.
  • the bleed airduct segment can be embodied and installed in the aircraft such that air flows from the surroundings of the aircraft counter to the flow direction of the bleed air.
  • the bleed airduct segment consequently has a double jacket formed from the inner jacket and the outer envelope segment, with a channel segment embedded in insulating material.
  • the two shells namely the outer sheath or the outer sheath segment and the inner sheath or the inner sheath segment have seen a common central axis in the longitudinal direction of the Bleedairduct arrangement or the Bleedairduct segment, that is, the outer sheath has the same distance to the inner shell everywhere.
  • the hot engine air flowing in the duct of the bleed airduct assembly with the bleed airduct segments releases at least some of its heat to the inner shell.
  • the cold ambient air flowing in the channel in the opposite direction to the bleed air can absorb at least part of the energy that heats the inner jacket and is thereby heated.
  • the efficiency of the heat transfer depends primarily on the material of the inner shell, which can be selected according to the application.
  • the profile section of a bleed airduct segment that forms a channel segment may orbit spirally around the inner shell outside of this bleed airduct segment, that is, it may be spirally wound or wound around the inner jacket outer surface.
  • the profile section can also be arranged parallel to or along a central axis of the inner jacket of the bleed airduct segment on the inner jacket. Outside the Bleedairduct segment run.
  • each such Bleedairduct- segment several such profile sections can be arranged in the circumferential direction next to each other and fluidly connected to each other, for example, at the beginning and / or end of Bleedairduct- segment.
  • the profile section which forms the channel for the ambient air in a bleed airduct segment or in a bleed air duct arrangement formed from composite bleed air duct segments, can be designed as a pipeline segment or pipeline. This may be flat in its support area on the inner shell outside or have a curvature with the radius of the inner shell outside, so that it rests flat on the outside, thereby allowing the largest possible contact surface.
  • the pipeline segment or the pipeline itself may be rectangular or semicircular in their basic form, or may have any commercially available or specially made shape for the purpose.
  • the channel segment is formed by the profile section in the form of a hollow profile
  • a first heat transfer takes place between the bleed air flowing through the channel and the inner jacket inner side
  • a second heat transfer between the inner jacket outer side and the section of the hollow profile adjacent thereto -Outside
  • a third heat transfer between the hollow profile inside at a region which is opposite to the inner shell outer side adjacent portion of the hollow profile segment, and the ambient air.
  • the profile section may be formed by a partial hollow profile, which is seen in the cross section of the hollow profile no closed profile shape and, for example, a longitudinally cut through in the middle tube.
  • the two ends of the partial hollow profile lie on the inner jacket outer side, and the ambient air guided in the channel has direct contact with the inner jacket outer side.
  • a hollow profile for example the above-mentioned pipe, normally forms a pressure-tight profile section on its own, which can then be connected as a whole to the inner-shell outer side.
  • the profile section forming part-hollow profile with the two part-profile longitudinal edges may be pressure-tight on the inner shell outside fixed, for example glued or welded. If it is a welded joint, this can be made by vacuum welding, since by vacuum welding a particularly good quality of the weld can be achieved, which also meets the needs of the aviation industry.
  • the profile section has a height H, wherein the height is referred to the maximum amount by which the profile section or the profile section forming hollow profile or partial hollow profile protrudes perpendicularly from the inner shell outside.
  • the height H of the weld line increases continuously, and reaches its maximum in the zenith of the semicircle of the partial hollow section. Since the profile section is disposed in the space between the inner shell outside and the shell inside, the maximum possible height H corresponds to the distance between these two surfaces.
  • the maximum height of the profile section can also be chosen to be smaller than the distance between the inner shell outside and the inside of the envelope. As a result, there is a gap between the profile-section surface and the sheath inside, which, like the remaining space between inner wall and sheath, can be filled with insulating material. This insulating layer prevents secondary heat exchange between the profile section and the shell, which could adversely affect the efficiency of the primary heat exchange between the bleedair and the ambient air.
  • a plurality of bleed airduct segments are arranged in the longitudinal direction one behind the other and connected to each other, so that the inner shell segments form an inner jacket and the channel segments form a channel section or channel.
  • a Bleedairduct segment with at least one other Bleedairduct segment is at least one the two sides of the bleed airduct segment formed a connection area.
  • the connection region is designed such that, in the case of a pressure-tight connection of two bleed airduct segments, a pressure-tight connection is simultaneously formed between the two profile sections present on the bleed airduct segments.
  • additional sealing means can be used at the connection between the two profile sections and / or between the bleed airduct segments for reliable pressure-tight connection.
  • connection region can therefore firstly have a first connection means on at least one axial end of the inner jacket segment for connection to a further inner jacket segment of a further bleed airduct segment to be connected to the bleedairduct segment and a second connection means at one end of the profile section for connection having a further profile section of a to be connected to the Bleedairduct segment further Bleedairduct segment.
  • the invention further relates to a bleed airduct or a bleed airduct arrangement with at least two pressure-tightly interconnected in its connecting areas Bleedairduct segments described above.
  • the bleed airduct assembly is formed of a plurality of interconnected bleed airduct segments, with a first bleed air duct segment located at a first end of the bleed airduct assembly with its channel section forming the tread portion for connection to an ambient air inlet and a last bleed airduct segment located at a second end of the bleed airduct assembly is provided with its channel forming the profile section for connection to an engine feed line.
  • ambient air is directed into the channel via the ambient air inlet, is channeled along the bleed airduct, and flows at the end of the last bleed airduct segment into an engine feed line through which it is directed into the interior of the engine.
  • This additional air which is supplied in this way the engine or the combustion process, counteracts the loss of power of the engine by the diversion of the bleedair.
  • a fan may be provided in the region of the ambient air inlet that is, for example, electrically powered.
  • the bleed airduct can for example be installed or integrated in a forewing.
  • the Bleedairduct can run in the longitudinal direction of the front wing, whereby the cooled Bleedair Bleedairduct can be used, for example, in a heating of the forewing edge, for example, to prevent ice formation in this area, or hydraulic lines from excessive cooling, the negative flow properties of a hydraulic fluid could affect, protect.
  • the invention further relates to a bleed airduct system with a prescribed bleed airduct and an additional regulating device with which the quantity of bleed air flowing into the bleed airduct can be regulated.
  • the regulating device can have a function with which the amount of the incoming bleed air can be regulated as a function of the air temperature targeted in the bleed airduct. That is, the regulator may increase the amount of incoming bleed air when the temperature of the bleed air in the bleed airduct is lower than desired, and can reduce the amount of bleed air entering when the temperature of the bleed air in the bleed air duct is too high.
  • a target value for the temperature of the bleed air in Bleedairduct after which the regulating device regulates the incoming Bleedair amount.
  • the regulation device may also be operatively coupled to at least one other aircraft system function that communicates a temperature value to the regulator, such as the ambient temperature of the aircraft or the temperature of the fluid in a hydraulic subsystem, after which the regulator regulates the amount of incoming bleed air.
  • the ambient air inlet to increase the ambient air inflow have a fan.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of the inventively provided engine bleed air duct arrangement with a Engine bleed air duct and an ambient air duct located within a shell outside shown in dashed lines;
  • Figure 2 is a perspective view of an embodiment of the engine bleed air duct assembly in which the shell exterior is not shown;
  • FIG. 3 is another perspective view of an embodiment of the engine bleed air duct assembly in which the shell exterior is not shown;
  • Figure 4 is a side view of an embodiment of the engine bleed air duct assembly in which the shell outside is not shown;
  • Figure 5a is a perspective view of two segments of an engine bleed air duct arrangement according to the invention, which are shown detached from each other in the illustration;
  • FIG. 5b shows a perspective view of the segments of an engine bleed air duct arrangement shown in FIG. 5a in the assembled and interconnected state;
  • FIG. 5c shows an enlarged detail of the engine bleed air duct arrangement with two interconnected segments
  • FIG. 6a shows an exemplary embodiment of a wing / engine combination according to the invention in a representation in which the arrangement of components thereof as well as functional modules are shown in a schematic plan view
  • FIG. 1 An embodiment of the bleed air duct arrangement or engine bleed air duct arrangement 1 according to the invention is shown in FIG. 1 in a schematic sectional representation, which shows a main duct or an engine bleed air duct 1 for guiding warm air or bleed air removed from the engine and an ambient air duct 10 for conducting ambient air.
  • the engine bleed air duct arrangement 1 is provided according to the invention for structural integration into an aircraft AC and in particular into a wing W of an aircraft AC.
  • the use of engine bleed air is generally AC for various functional purposes in the aircraft.
  • the engine bleed air for deicing of structural parts of the aircraft and in particular of the wing W as well as for devices and systems in the aircraft AC can be used.
  • the engine bleed air duct arrangement 1 according to the invention, the engine bleed air for the purposes mentioned can be used and while the supply or management of engine bleed air in the wing W are adapted to the requirements of the wing structure and in particular to the properties of modern materials.
  • the bleed air guided in the engine bleed air duct is cooled in an optimum manner by the cooler ambient air.
  • the entire engine bleed air duct arrangement 1 or the inventive wing-engine combination with the engine bleed air duct arrangement 1 can be designed such that the heat of the bleed air is adapted to the respective application.
  • a consumer to which the bleed air is supplied according to the invention is an air conditioning system of the aircraft AC.
  • the ambient air can be taken into the ambient air channel 10 and guided therein, without being changed in an active manner.
  • an apparatus for influencing the flow in the ambient air duct 10 may be integrated to actively influence the flow in the ambient air duct 10.
  • FIG. 6b has a wing W with a main wing W1 and an engine E 1 with a premixing chamber E1, a combustion chamber and a warm-air space E2.
  • the premix space is a space or area of the engine in which by mixing of air with fuel, the gas mixture is generated, which is supplied to the combustion process.
  • the pre-mixing space can also be a space associated therewith or connected thereto, the gas of which is supplied to the combustion process of the engine.
  • Hot air space E2 of the engine E in this context means a space or a region of the engine which contains air warmed directly or indirectly by the combustion process.
  • the hot air space E2 may be, in particular, the engine sheath flow chamber or the engine sheath flow space.
  • the wing W is connected to a hull R, so that between the wing W and the hull R, a connection portion W2 is provided, which may be part of the wing W or TiI of the hull R. Furthermore, the wing W may have a slat or slats that is or are adjustable relative to the wing W or not. In FIGS. 6a and 6b, three slats 71, 72, 73 are shown on the illustrated wing W in each case.
  • the wing-engine combination has an engine bleed air duct 2 extending along the spanwise direction SW and at least in sections along the leading edge of the main wing.
  • This includes an engine bleed air inlet device 2-1 coupled to an engine warm air space E2 or an engine sheath flow chamber and an engine bleed air outlet device 2-2, which is formed of an orifice on the main wing W1 or a connector for coupling the engine bleed air.
  • Channel is formed to a consumer of the engine bleed air.
  • an ambient air channel 10 which can be dense or at a small distance from, for example, up to 10 mm distance next to the engine bleed air duct 2 and run in particular adjacent thereto.
  • the ambient air channel 10 can circulate the engine bleed air channel 2 in particular spirally.
  • the ambient air duct 10 may be designed such that it at least partially encloses the engine bleed air duct 2 in sections or over a partial circumference.
  • the ambient air channel 10 has an ambient air inlet device 10-1, which is arranged at one of the intended direction of flow S of the aircraft AC facing component of the aircraft AC or oriented in the direction of the aircraft longitudinal axis L-AC and an opening 10-3 to Admitting ambient air into the ambient air channel 10 has.
  • the opening 10-3 can in particular be designed as an opening embedded in the surface contour of the wing, a so-called scub opening.
  • the ambient air duct 10 has an ambient air outlet device 10-2 with a passage between the ambient air duct 10 and the premixing chamber E1 of the engine E.
  • the arrangement 1 of engine bleed air channel 2 and ambient air channel 10 forms a heat exchanger device for cooling the air flowing in the engine bleed air channel 2 and the ambient air channel 10 guided ambient air combustion in the Engine supplied.
  • the wing-engine combination according to the invention can be integrated in the wing and designed so that when the flight in accordance with the intended resulting flow around the wing W and the fuselage R the engine bleed air in the engine bleed air duct from the engine to the engine bleed air outlet device and the ambient air in the ambient air channel 10 in a direction opposite to the direction of flow of the engine bleed air flow direction.
  • the component of the aircraft on which the opening 10-3 of the ambient air inlet device 10-1 is provided may generally be on a surface of the wing, wherein the ambient air inlet device 10-1 is designed in particular such that the opening 10-3 or mouth of the ambient air channel 10 has a directional component, which is directed in the direction of the intended flow around the wing flow.
  • the directional component is the surface normal of the cross-sectional area of the opening 10-3.
  • the component of the aircraft on which the opening 10-3 of the ambient-air inlet device 10-1 is provided may, in particular, be the wing connection region W2, which is spaced from the fuselage outer side in the direction of the engine suspension by 10% of the distance Distance D1 between the fuselage exterior and the engine hanger extends, or the belly fairing area or a surface of the belly fairing.
  • FIGS. 1 to 4 An exemplary embodiment of an engine bleed-air duct arrangement 1 designed according to the invention is shown in FIGS. 1 to 4 as well as 5a and 5b and is formed from at least two segments 1a which are connected to one another in a pressure-tight manner.
  • the engine bleed air duct arrangement 1 may also be formed from a single segment of an engine bleed air duct 2. In this case, it may be formed by a segment of an ambient air channel 10 or a plurality of segments 10 a of an ambient air channel 10.
  • the main duct 2 of the bleed airduct assembly 1 is provided for conducting hot air or hot air from a hot air chamber and, more particularly, the mantle flow portion of the engine of an aircraft.
  • the introduction of the hot air is shown schematically with the arrow P1 and the outflow of hot air with the arrow P2.
  • the hot air is routed to a consumer for further use, which may be in particular an air conditioning system of the aircraft.
  • the main channel 2 is connected via a connecting piece with the engine room or the hot air area E2 to remove warm air.
  • Other users may be, for example, the pressurized cabin, in which the bleedair is used for heat regulation and pressure supply, or fuel, hydraulic or water tanks, which are held under pressure by means of the Bleedair.
  • the exemplary embodiment of the engine bleed-air duct arrangement 1 according to the invention illustrated in FIGS. 1 to 4 and 5a has an inner jacket 6 for forming an engine bleed-air duct 2 or a segment 2a thereof and a surrounding air duct 10 or channel along the same spirally. Segment 10 a of the ambient air channel.
  • the engine bleed air duct assembly 1 further includes an outer shell 3 surrounding the engine bleed air duct 2 and the ambient air duct 10.
  • the outer shell 3 may be closed in cross-section or open, that run over a partial circumference of the ambient air channel 10. In the space between the outer shell 3 and the inner shell 6 is the ambient air channel 10 and the channel segments 10a of the Ambient air channel 10 a arranged or applied.
  • a plurality of profile sections 10a are arranged one behind the other and connected to an ambient air channel 10.
  • the individual profile sections or channel segments 10a of the ambient air duct 10 are secured to the inner shell outer side 8 of the respective engine bleed duct segment 2a.
  • the engine bleed air is effectively cooled in the engine bleed air duct 2.
  • the outer sheath 3 can also be formed from sheath segments 3a arranged one behind the other in the longitudinal direction L-S of the engine bleed air duct arrangement.
  • the ambient air channel 10 has an inlet or ambient air inlet device 10-1 through which air from the environment of the aircraft flows into the channel (arrow P3).
  • the ambient air inlet device 10-1 for the ambient air may be located close to the consumer end of the bleed airduct 1.
  • the ambient air intake device 10-1 may therefore be in particular at a connection piece or a coupling to the interior of a pressure cabin, a fuel, hydraulic or water tank. The ambient air flows in the ambient air channel 10 counter to the flow direction of the bleed air in the direction of the engine side end of the channel 10.
  • the ambient air in particular via an ambient air outlet device 10-2 supplied to the engine E for further use become.
  • Deise ambient air outlet device 10- 2 is thus in particular a supply to a drive train chamber, including in particular a pre-mixing chamber E1 is provided.
  • the engine bleed air duct assembly 1 may be configured within the wing or wing W such that the engine bleed air flows therefrom from the engine bleed air inlet device to the engine bleed air outlet device and the ambient air channel 10 may continue to be configured such that the ambient air flows from the ambient air inlet device to the ambient air outlet device.
  • the ambient air on its way from the ambient air inlet device 10-1 to the ambient air outlet device 10-2 is heated by the engine bleed air flowing in the opposite direction, the engine bleed air is cooled accordingly.
  • the engine bleed air duct 2 and the engine bleed air duct segment 2a and the ambient air duct 10 thereby form a heat exchanger that the heat of the engine bleed air is partially released to the ambient air flowing in the ambient air duct 10.
  • the efficiency of this heat exchange in particular by selecting a suitable material of the inner shell 6 or its thermal conductivity, the material of the ambient air duct 10 or its thermal conductivity, in particular when the ambient air duct 10 rests on the inner jacket outer side 8, the size of the entire common heat transfer surface of ambient air duct 10 and inner shell outside 8, the amount of engine bleed air flowing in the engine bleed air duct 2, the amount of ambient air flowing in the ambient air duct 10 and the temperature difference between bleedair and ambient air.
  • the ambient air channel 10 may be formed in the embodiment shown in Figures 1 to 4 and 5a, 5b from mutually coupled profile sections 10a or channel segments mounted on an engine bleed air duct segment 2a before the engine bleed air duct segments 2a are put together be, or be assembled separately from these while segmentally attached to the inner shell outside 8.
  • the ambient air duct 10 or its channel segments 10a may be formed as a hollow profile, so that the heat exchange between the engine bleed air and the ambient air via the inner shell inside 7, the inner shell outside 8 and the engine bleed air duct 2 instead.
  • the inner-shell outer side 8 transfers the heat to the wall of the ambient-air duct 10, so that the air flowing in the ambient-air duct 10 is heated.
  • the ambient air duct 10 is formed as a partial hollow profile in which the cross section thereof is not closed, as in the case of a half pipe, for example, the ambient air duct 10 can be formed be that the half pipe rests with its open longitudinal region on the outer side 8 of the inner shell 6 and thereby rests pressure-tight with its two longitudinal cutting edges on the inner jacket outer side 8 and / or pressure-tight manner by means of an adhesive or welded connection with the inner jacket outer side 8.
  • the ambient air duct 10 does not have its own wall at the point of heat transfer, so that the heat exchange between the engine bleed air and the ambient air takes place only via the inner jacket inner side 7 and the inner jacket outer side 8. This results in a particularly effective and favorable for certain applications heat transfer between the engine bleed air and the ambient air.
  • Such a partial hollow profile of the ambient air channel 10 may have different shapes.
  • the half tube described above it may for example have the shape of a U-profile, a V-profile or another cross-sectional shape, which is suitable for channeling.
  • the width of the partial hollow profile that is, the distance between the two resting on the inner jacket outer side 8 edges is freely selectable.
  • the heights that is to say the maximum distance of the partial tube profile from the inner jacket outer side 8 measured in a direction perpendicular to the inner jacket outer side 8, can however correspond at most to the distance between the inner wall outer side 8 and the envelope inner side 4.
  • the height of the partial hollow profile may be smaller than the distance between the inner shell outer side 8 and the sheath inner side 4 at this point, so that the outer side the ambient air channel 10 is not applied to the inside 4 of the outer shell 3.
  • the space 9 between the outer shell 3 and the inner shell 6 may be filled with insulating material 9b to form an optimized insulating layer.
  • the ambient air channel 10 running along the inner shell outer side 8 is surrounded by the insulating material 9b.
  • the ambient air passage 10 is surrounded at the entire area of insulating material 9b which does not bleed at the engine Channel 2 is present.
  • FIG. 2 an engine bleed air duct arrangement 1 without outer shell 3 is shown in a perspective view.
  • the inner jacket 6 with the inner jacket outer side 8 on which a partial hollow profile is applied, which forms a profile section or channel section 10a or a channel segment of the ambient air channel 10, can be seen.
  • the channel segment 10a is spirally wound on the inner jacket outer side 8 and along the longitudinal direction LS of the entire Bleedairduct segment 2a.
  • the channel segment 10a at its front end shown and the invisible in Figure 2 rear end each have a connection region, each with an outlet 15 of a channel segment 10a at the respective end of a channel segment 10a with the inlet 14 of another channel segment 10a of the engine bleed air duct arrangement 1 can be connected.
  • the engine bleed air duct arrangement 1 of Figure 2 is shown in Figure 3 in a further perspective view.
  • Figure 4 shows the engine bleed air duct assembly 1 in a side view in which the outer shell 3 is indicated, wherein the outer shell 3 is cut in Figure 4, so that in the plan view, the channel segment 10a and the mecanichüllen- outside 8 to recognize.
  • the channel portion 10a does not extend all the way to the inside of the envelope 4 of the outer segment 3 belonging to the respective segment of an engine bleed-air channel arrangement, but that a gap 9a exists between the channel top side and the inside of the envelope 4 consists.
  • the space between the inner shell 6 and the outer shell 3 may be filled with insulating material 9b, that is, the channel portion 10a is embedded on three sides in insulating material 9b.
  • connection regions 13 of the respective channel segments 10a of the ambient air duct 10 and of the respective engine bleed air duct segments 2a can each produce a pressure-tight connection, for example in that in each case two engine bleed-air duct segments 2a to be connected to one another and / or in each case two channel segments 10a to be connected to one another engage in one another by a length in the assembled state.
  • This "screwing on” can simultaneously cause the two connection sides of the respective engine bleed air duct segments 2a to be pressed against one another in a first step, whereby a required pressure-tight connection can be achieved particularly well
  • Engine bleed air duct segments 2a additionally sealing means or sealing means, not shown, between the ends of the respective segments 2a and 10a can be used to escape the Bleedair and / or the ambient air at the junctions of the engine bleed duct assemblies 1 and the profile sections or channel Segments of the ambient air channel 10a to prevent.
  • FIG. 5c shows the connecting region 13 of two channel sections 10a formed on the inner jacket outer side 8 of two adjacent engine bleed-air duct arrangements 1 at the moment of joining.
  • the amount and / or the speed of the ambient air flowing into and / or in the ambient air duct 10 is actively influenced by one or more devices for influencing the flow in the ambient air duct 10.
  • the ambient air inlet device 10-1 could have an opening change device or a valve with a cover or a closure flap, which is controlled and opened or closed by a drive device depending on the ambient air requirement in the ambient air channel 10.
  • a driven by a drive device flow conveyor drive and for example a pump or a fan be provided, which can be activated as required, de-activated and / or can be controlled to adjust its output power to influence the amount of ambient air flowing in the ambient air duct 10 ambient air, ie to increase or decrease.
  • a drive device flow conveyor drive for example a pump or a fan be provided, which can be activated as required, de-activated and / or can be controlled to adjust its output power to influence the amount of ambient air flowing in the ambient air duct 10 ambient air, ie to increase or decrease.
  • a pump or a fan can be provided, which can be activated as required, de-activated and / or can be controlled to adjust its output power to influence the amount of ambient air flowing in the ambient air duct 10 ambient air, ie to increase or decrease.
  • It can also be provided both an opening change device and a flow conveyor drive, which are controlled by the drive device.
  • the aircraft AC has a sensor device or a plurality of sensor devices (not shown) for acquiring flight condition data.
  • the at least one sensor device is functionally connected to the activation device and has a receiving module for receiving detected flight state data.
  • the driver is operably coupled to the respective flow modulator and has a function that generates and sends control commands to the device to influence the flow in the ambient air channel based on the flight state data.
  • the at least one flow influencing device has a receiving module for receiving control signals from the driving device and a function adjusting the output power of the flow influencing device to influence the flow in the ambient air passage 10.
  • the sensor device may include an outside temperature sensor, a plane speed sensor, a fly height sensor, a humidity sensor, and / or an absolute pressure sensor.
  • these sensors can be sensors that are already available in an aircraft system.
  • a sensor for detecting the flow velocity may be provided on the surface of the joint W or in the region of the ambient air inlet device 10-1 and in particular the opening thereof.
  • the sensor may be a piezo wall shear stress sensor for detecting the wall shear stress, from which the flow velocity can be determined at the point at which the sensor is arranged. It can be provided that the sensor data respectively required by the control function are received directly from the respective sensors or that the sensor data from the respective sensors first transmitted to a flight control system or mission system and from there the control function is supplied.
  • the activation function can have an assignment function, in which sensor values a value for a control command is assigned to a sensor, so that with the identification of the respective activation command this is generated and transmitted to the respective device for influencing the flow.
  • Such an assignment function can be stored in the drive apparatus, in particular in a memory in tabular form or matrix form, to which the drive function has access.
  • the activation function may alternatively or additionally also have an analytical function for determining the activation commands.
  • the function can use a combination of sensor values.
  • the actuation function may use two or three sensor values of the group of sensor values of a detected outside temperature, a detected aircraft speed or a detected altitude, and determine therefrom respectively a probability or an assumption for the presence of an increased risk of icing on the wing. This can be done, in particular, by weighting sensor values according to their proximity to a respectively prescribed limit value, whereby each sensor value receives an evaluation number that is proportional to its distance from the respectively associated limit value.
  • the sum of the evaluation numbers is assigned a specific strength with which the flow in the ambient-air duct 10 is to be increased or reduced, so that from this sum quantity the control command for the setting value of the device for influencing the flow.
  • the setting value for a flow-conveying drive corresponds to its output power to be commanded
  • the setting value for an opening-changing device corresponds to the opening position thereof.
  • an absolute pressure can be used instead of the altitude.
  • this device for influencing the flow as opening change device (not shown in the figures), this has an opening change mechanism, a cover for opening and closing the opening 10-3 and an actuator for actuating the opening change mechanism.
  • the cover may, for example, be a slide which is guided on a guide device fastened to a structural part and covers the opening 10-3 more or less, depending on its adjustment state.
  • the actuator has an interface for receiving drive commands from the drive device to set the opening state of the cover based on drive commands for influencing the flow in the ambient air passage.
  • the driving device 51 may be functionally and / or physically integrated with the flight control device 50 or the mission control device, or may be operatively connected thereto via a data bus or a signal connection.
  • a predetermined temperature of the engine bleed air at at least one point in the engine bleed air duct 2 and / or a predetermined temperature at a Surface area of the leading edge of the main wing between the fuselage and engine is regulated.
  • a temperature range can also be predetermined or regulated in each case.
  • a temperature measuring device for measuring the temperature of the engine bleed air at at least one location in the engine bleed air duct 2 and / or a temperature measuring device for detecting the temperature at a surface region of the leading edge of the main wing between the fuselage and the engine is installed in the main wing.
  • the temperature-measuring device is operatively connected to a control function for controlling the described device for influencing the flow, such as a flow-conveying drive and / or an opening-changing device.
  • the device for influencing the flow can also have a valve 63 which can be actuated by the actuation function by opening and closing the flow rate and / or the velocity of the flow in the ambient air duct 10 to regulate.
  • the control of the valve 63 may be provided as described in connection with the flow conveyor drive.
  • the drive function has a control function that generates drive commands for transmission to the flow-conditioning device in the ambient air duct 10, which controls a desired temperature of the engine bleed air or the leading edge of the main wing.
  • the target temperature can be determined in particular depending on the outside temperature, a detected aircraft speed or a detected altitude.
  • control function provision can be made, in particular, for the control function to be activated when the opening-changing device is open to the maximum.
  • the activation function is controlled by the flight control device 50 in certain operating modes of the aircraft system.
  • it may be provided that it activates a flow conveyor drive 60 provided in the ground operation and keeps it at a predetermined power output, since a low throughput of ambient air in the ambient air duct 10 can flow because of the low velocity of the ambient air.
  • the flow request drive is held with a lower, a medium and a high power output with a uniform distribution of the total power output in the high output power.
  • the described control can alternatively or additionally also be carried out on the basis of the current bleed air temperature detected by a corresponding sensor and / or the actual pressure of the engine bleed air detected at or near an end user of the engine bleed air with a corresponding sensor. It is provided with respect to a said target temperature that more bleed air is directed into the engine bleed air duct 1 when the temperature or the pressure is too low, and the bleed air supply is throttled into the engine bleed air duct 1 when the temperature and / or the pressure is too high.
  • at least one slat 71, 72, 73 can be arranged on the wing W, which can in particular be movably coupled relative thereto.
  • One or more of the slats have a slat deicing channel 30 of the slat integrated therein and extending along its spanwise direction SW and at least one coupling line 74 containing the slat deicing channel 30 of at least one slat 71, 72, 73 with the engine bleed air channel 2 of the main wing W1 fluidly connects.
  • the respective slat is adjustably arranged on the main wing W1, which is variable in length and designed, for example telescopically extendable.
  • the outlet of the engine bleed air from the respective slat can be realized by existing suitable leakage losses or by a lateral outlet.
  • the respective slat or slat deicing channel 30 can also have a plurality of outlet openings 75, which open at the trailing edge 77 of the respective slat.
  • the outlet openings 75 may be provided such that they influence the flow around the main wing.
  • Engine bleed air duct or bleed airduct a Engine bleed air duct segment or main channel segment or bleed airduct segment -1 Engine bleed air inlet device -2 Engine bleed air bleed device
  • outer shell a segment of the outer shell or outer shell segment
  • Control device 60 Flow conveyor drive

Abstract

Wing-propulsion unit combination comprising a wing (W) with a main wing (W1) and a propulsion unit (E) with a pre-mix chamber (E1), a combustion chamber and a hot air chamber (E2), further comprising: a) a propulsion unit tap air channel (2) running along the span direction (SW) and along the front edge of the main wing, said tap air channel comprising a propulsion unit tap air inlet apparatus (2-1) that is coupled to a propulsion unit hot air chamber (E2), and comprising a propulsion unit tap air outlet apparatus (2-2) that is made up of a mouth at the main wing (W1) or a connecting part for coupling the propulsion unit tap air channel to a user of the propulsion unit tap air, b) a surrounding air channel (10) running along the propulsion unit tap air channel (2) comprising a surrounding air inlet apparatus (10-1) that is located at a component of the airplane (AC) facing the proper flow direction (S) of the airplane (AC) and that comprises an opening (10-3) for letting in surrounding air into the surrounding air channel (10), and comprising a surrounding air outlet apparatus (10-2) with a passage between the surrounding air channel (10) and a pre-mix chamber (E1) of the propulsion unit (E), so that the arrangement (1) of propulsion unit tap air channel (2) and surrounding air channel (10) forms a heat exchange apparatus for cooling of the air flowing in the propulsion unit tap air channel (2) and so that the surrounding air passing through the surrounding air channel (10) is fed to the combustion chamber in the propulsion unit.

Description

Flügel-Triebwerk-Kombination, Flugzeug sowie Flügelabschnitt eines Flugzeugs mit einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung Wing-engine combination, aircraft and wing section of an aircraft with an engine bleed-air duct arrangement
Die Erfindung betrifft eine Flügel-Triebwerk-Kombination aufweisend einen Flügel und ein Triebwerk, ein Flugzeug mit einem Flügel sowie einen Flügelabschnitt eines Flugzeugs mit einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung.The invention relates to a wing-engine combination comprising a wing and an engine, an aircraft with a wing and a wing portion of an aircraft with an engine bleed air duct arrangement.
Die Verwendung von Triebwerkszapfluft oder Bleedair kommt in den unterschiedlichsten Systemen eines Flugzeugs zur Anwendung. Sie wird unter anderem zur Wärmeregulierung und Druckversorgung der Flugzeugzelle eingesetzt. Auch Kraftstoff-, Hydraulik- und Wassertanks werden mittels der Bleedair unter Druck gehalten, um beispielsweise dem Versagen von Pumpen vorzubeugen. Bleedair- Entnahme ist ein einfaches und bewährtes System, das mit technisch einfach zu realisierenden Komponenten aufgebaut ist.The use of engine bleed air or bleed air is used in the most diverse systems of an aircraft. It is used, among other things, for heat regulation and pressure supply to the airframe. Also, fuel, hydraulic and water tanks are kept under pressure by means of the Bleedair, for example, to prevent the failure of pumps. Bleedair removal is a simple and proven system built with technically easy-to-implement components.
Nachteilig der Verwendung der Bleedair ist die dadurch bedingte Erhöhung des Treibstoffverbrauchs und ein Absinken der Triebwerksleistung. Aus diesem Grund wird beispielsweise bei hoher Startleistung die Bleedair-Entnahme abgeschaltet, um einer Überhitzung der Turbine vorzubeugen. In einigen der modernsten Flugzeuge hat man deshalb ganz darauf verzichtet, Bleedair aus den Triebwerken abzuzweigen, um den Kraftstoffverbrauch zu senken. Die Klimaanlage und andere Hilfsaggregate werden in diesen Fällen komplett elektrisch betrieben. Um die dazu notwendige elektrische Energie zu erzeugen, erhalten die Triebwerke zum Ausgleich leistungsstärkere Generatoren.A disadvantage of the use of the Bleedair is the consequent increase in fuel consumption and a drop in engine performance. For this reason, the Bleedair removal is switched off, for example, at high starting power to prevent overheating of the turbine. For this reason, some of the most modern aircraft have completely refrained from diverting bleed air from the engines in order to reduce fuel consumption. The air conditioning and other auxiliary units are operated completely electrically in these cases. In order to generate the necessary electrical energy, the engines are replaced by more powerful generators.
Aus der US 64 42 944 ist ein Wärmetauscher in einem Triebwerk bekannt, mit dem heiße Bleedair dadurch abgekühlt wird, dass sie in einem ersten Schritt in den Triebwerkseinlassbereich geleitet wird, wo sie dort auftretender Eisbildung entgegenwirkt und gleichzeitig durch den Umgebungsluftstrom abgekühlt wird. Die gekühlte Bleedair kann dann im Flugzeug in unterschiedlichen Systemen Verwendung finden. Die Aufgabe der Erfindung ist, eine Flügel-Triebwerk-Kombination, ein Flugzeug sowie einen Flügelabschnitt eines Flugzeugs mit einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung bereitzustellen, mit der bzw. mit dem Triebwerks-Zapfluft für verschiedene Zwecke und/oder für Systeme des Flugzeugs und insbesondere das Klimasystem des Flugzeugs optimal genutzt werden kann.From US 64 42 944 a heat exchanger in an engine is known, is cooled by the hot Bleedair that it is passed in a first step in the engine inlet region, where it counteracts ice formation occurring there and is simultaneously cooled by the ambient air flow. The cooled bleedair can then be used on aircraft in different systems. The object of the invention is to provide a wing-engine combination, an aircraft and a wing section of an aircraft with an engine bleed duct arrangement, with or with the engine bleed air for various purposes and / or systems of the aircraft and in particular the air conditioning system of the aircraft can be used optimally.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den auf diese rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.This object is achieved with the features of the independent claims. Further embodiments are given in the dependent on these dependent claims.
Durch eine erfindungsgemäße Lösung kann insbesondere bei einem Triebwerk der Leistungsverlust durch die Bleedair-Entnahme zumindest teilweise kompensiert werden. Vor allem wird durch die Erfindung ein energetisch optimales Flugzeug- Gesamtsystem insbesondere mit einer Minderung der Gefahr der Überhitzung eines Flügelbestandteils durch die Hindurchleitung von Bleedair aus dem Triebwerk durch den jeweiligen Flügelabschnitt erreicht.By a solution according to the invention, the power loss can be at least partially compensated by the Bleedair removal, especially in an engine. Above all, the invention achieves an energetically optimal aircraft overall system, in particular with a reduction in the risk of overheating of a wing component due to the passage of bleed air out of the engine through the respective wing section.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Flügel-Triebwerk-Kombination vorgesehen, aufweisend einen Flügel mit einem Hauptflügel und ein Triebwerk mit einem Vormischraum, einem Verbrennungsraum und einem Warmluftraum, weiterhin aufweisend:According to another aspect of the invention, there is provided a wing / motor combination comprising a wing having a main wing and an engine having a premix space, a combustion space and a warm air space, further comprising:
einen entlang der Spannweitenrichtung und insbesondere abschnittsweise entlang der Vorderkante des Hauptflügels verlaufenden Triebwerkszapfluft-Kanal mit einer Triebwerkszapfluft-Einlassvorrichtung, die an einen Triebwerk- Warmluftraum angekoppelt ist, und mit einer Triebwerkszapfluft- Auslassvorrichtung, die aus einer Ausmündung am Hauptflügel oder einem Anschlussteil zur Ankopplung des Triebwerkszapfluft-Kanals an einen Verbraucher der Triebwerkszapfluft gebildet ist,an engine bleed air duct running along the spanwise direction and in particular along the leading edge of the main wing, having an engine bleed air inlet device coupled to an engine hot air space, and an engine bleed air outlet device comprising an orifice at the main wing or a connector for coupling the airfoil Engine bleed air duct is formed to a consumer of the engine bleed air,
einen entlang dem Triebwerkszapfluft-Kanal verlaufenden Umgebungsluft-Kanal mit einer Umgebungsluft-Einlassvorrichtung, die an einem der bestimmungsgemäßen Umströmungsrichtung des Flugzeugs zugewandten Bauteil des Flugzeugs angeordnet ist und eine Öffnung zum Einlassen von Umgebungsluft in den Umgebungsluft-Kanal aufweist, und mit einer Umgebungsluft-Auslassvorrichtung mit einem Durchlass zwischen dem Umgebungsluft-Kanal und einer Vormischkammer des Triebwerks, so dass die Anordnung aus Triebwerkszapfluft-Kanal und Umgebungsluft-Kanal eine Wärmetauscher-Vorrichtung zur Kühlung der im Triebwerkszapfluft-Kanal strömenden Luft bildet und die im Umgebungsluft-Kanal geführten Umgebungsluft der Verbrennung im Triebwerk zugeführt wird.an ambient air duct running along the engine bleed air duct with an ambient air intake device arranged on a component of the aircraft facing the intended airflow direction of the aircraft and an opening for admitting Ambient air in the ambient air duct, and with an ambient air outlet device having a passage between the ambient air duct and a premixing chamber of the engine, so that the arrangement of engine bleed air duct and ambient air duct, a heat exchanger device for cooling the engine bleed air Channel forms flowing air and the guided in the ambient air channel ambient air combustion of the engine is supplied.
Dabei kann der Triebwerkszapfluft-Kanal und der Umgebungsluft-Kanal derart ausgeführt sein, dass bei einer bestimmungsgemäßen Umströmung des Flügels die Triebwerkszapfluft in dem Triebwerkszapfluft-Kanal vom Triebwerk zur Triebwerkszapfluft-Auslassvorrichtung und die Umgebungsluft in dem Umgebungsluft- Kanal in einer der Strömungsrichtung der Triebwerkszapfluft entgegen gesetzt gerichteten Richtung durchströmt werden.In this case, the engine bleed air duct and the ambient air duct can be embodied such that the engine bleed air in the engine bleed air duct from the engine to the engine bleed air outlet device and the ambient air in the ambient air channel in one of the flow direction of the engine bleed air in the event of a proper flow around the blade be flowed set direction.
Der Verbraucher der Triebwerkszapfluft, an den der Triebwerkszapfluft-Kanal mittels der Triebwerkszapfluft-Auslassvorrichtung angekoppelt ist, kann insbesondere ein Klimasystem des Flugzeugs sein.The consumer of the engine bleed air, to which the engine bleed air duct is coupled by means of the engine bleed air outlet device, may in particular be an air conditioning system of the aircraft.
Bei der erfindungsgemäßen Flügel-Triebwerk-Kombination kann das Bauteil des Flugzeugs, an dem die Öffnung der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung vorgesehen ist, an einer Oberfläche des Flügelanschlussbereichs, der sich von der Rumpfaußenseite in Richtung zur Triebswerksaufhängung in Abstand von 10% des Abstands zwischen der Rumpfaußenseite und der Triebswerksaufhängung erstreckt, oder an einer Oberfläche des Belly-Fairing angeordnet sein.In the wing / motor combination of the present invention, the component of the aircraft on which the opening of the ambient air intake device is provided may be spaced from the fuselage outer surface toward the engine hanger at a distance of 10% of the distance between the fuselage outer surface at a surface of the wing connection region and the engine suspension, or disposed on a surface of the belly fairing.
Generell kann der Umgebungsluft-Kanal derart ausgeführt sein, dass dieser den Triebwerkszapfluft-Kanal zumindest abschnittsweise spiralförmig umläuft.In general, the ambient air channel can be designed such that it orbits the engine bleed air channel at least in sections in a spiral manner.
Auch kann vorgesehen sein, dass der Umgebungsluft-Kanal den Triebwerkszapfluft- Kanal abschnittsweise vollständig oder über einen Teilumfang zumindest umschließt.It can also be provided that the ambient air channel at least completely encloses the engine bleed air duct in sections or over a partial circumference.
Bei den erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass in den Umgebungsluft-Kanal eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal integriert ist. Die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung kann insbesondere aus einem Strömungsförderantrieb gebildet sein, der in die zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal von der Umgebungsluft- Einlassvorrichtung zu der Umgebungsluft-Auslassvorrichtung integriert ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung aus einer bewegbaren Öffnungsveränderungs-Vorrichtung mit einer Abdeckung zum Öffnen und Schließen der Öffnung der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung gebildet sein.In the embodiments according to the invention it can be provided that in the ambient air channel, a device for influencing the flow in the Ambient air channel is integrated. The device for influencing the flow may in particular be formed by a flow-conveying drive, which is integrated into the system for influencing the flow in the ambient air channel from the ambient air inlet device to the ambient air outlet device. Alternatively or additionally, the device for influencing the flow may be formed by a movable opening change device with a cover for opening and closing the opening of the ambient air inlet device.
Erfindungsgemäß kann der Flügel zumindest einen an dem Hauptflügel angekoppelten Vorflügel aufweist, der insbesondere gegenüber diesem bewegbar ist, mit einem in diesem integrierten und sich entlang von dessen Spannweitenrichtung erstreckenden Vorflügelenteisungs-Kanal des Vorflügels sowie zumindest eine Kopplungsleitung aufweisen, die den Vorflügelenteisungs-Kanal zumindest eines Vorflügels mit dem Triebwerkszapfluft-Kanal des Hauptflügels strömungstechnisch verbindet. Der jeweilige Vorflügelenteisungs-Kanal kann mehrere Auslassöffnungen aufweisen, die an der Hinterkante des Vorflügels ausmünden. Diese Auslassöffnungen können derart vorgesehen sein, dass diese die Ablösung der den Flügel umströmenden Strömung durch die durch die Auslassöffnungen ausströmende Luft verzögert wird. Der Flügel kann dabei mehrere Vorflügel aufweisen, von denen mehrere jeweils einen Vorflügelenteisungs-Kanal aufweisen, wobei zumindest zwei in der Spannweitenrichtung nebeneinander gelegenen Vorflügel mittels einer Verbindungsleitung verbunden sind.According to the invention, the vane can have at least one vane coupled to the main vane, which is movable relative to it, with a vane de-icing channel of the vane integrated therein and extending along its spanwise direction, and at least one coupling duct which at least one vane de-icing duct Vorblügels with the engine bleed air channel of the main wing fluidly connects. The respective vane deicing channel may have a plurality of outlet openings, which open at the trailing edge of the slat. These outlet openings can be provided in such a way that they delays the separation of the flow flowing around the wing through the air flowing out through the outlet openings. The wing may have several slats, several of which each have a slat deicing channel, wherein at least two adjacent in the spanwise direction slats are connected by means of a connecting line.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Flugzeug mit einem Flügel vorgesehen, wobeiAccording to a further aspect of the invention, an aircraft is provided with a wing, wherein
das Flugzeug zumindest eine Sensorvorrichtung zur Erfassung von Flugzustandsdaten aufweist,the aircraft has at least one sensor device for acquiring flight condition data,
das Flugzeug eine Ansteuerungsvorrichtung aufweist, die mit der Sensorvorrichtung und der Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung funktional gekoppelt ist und eine Funktion, die aufgrund der Flugzustandsdaten Steuerungskommandos für die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal erzeugt und an diese sendet, die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung ein Empfangsmodul zum Empfang von Steuerungssignalen von der Ansteuerungsvorrichtung und eine Funktion aufweist, die die Leistung der Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung einstellt.the aircraft has a drive device operatively coupled to the sensor device and the flow modulator and a function that generates and sends control commands to the flow path controller in the ambient air channel based on the flight state data; the flow-influencing device comprises a receiving module for receiving control signals from the driving device and a function adjusting the power of the flow-influencing device.
Das Flugzeug kann insbesondere eine mit der Ansteuerungsvorrichtung funktional verbundene Sensorvorrichtung zur Erfassung der Außentemperatur, eine Sensorvorrichtung zur Erfassung der Flugzeug-Geschwindigkeit und/oder eine Sensorvorrichtung zur Erfassung der Flughöhe oder des absoluten Druckes aufweisen.In particular, the aircraft may have a sensor device for detecting the outside temperature functionally connected to the drive device, a sensor device for detecting the aircraft speed and / or a sensor device for detecting the flying height or the absolute pressure.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung aus einem Strömungsförderantrieb gebildet, der in die zur Verstärkung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal von der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung zu der Umgebungsluft-Auslassvorrichtung integriert ist und der eine Schnittstelle zum Empfang von Ansteuerungskommandos von der Ansteuerungsvorrichtung aufweist, um aufgrund von Ansteuerungskommandos zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal mittels der Förderleistung die Geschwindigkeit der Strömung einzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung aus einer Öffnungsveränderungs-Vorrichtung mit einer Öffnungsveränderungs-Mechanik mit einer Abdeckung zum Öffnen und Schließen der Öffnung und einem Aktuator zur Betätigung der Öffnungsveränderungs-Mechanik gebildet ist, der eine Schnittstelle zum Empfang von Ansteuerungskommandos von der Ansteuerungsvorrichtung aufweist, um aufgrund von Ansteuerungskommandos zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal den Öffnungszustand der Abdeckung einzustellen.According to one embodiment of the invention, the flow-influencing device is constituted by a flow-conveying drive integrated into the air flow intensifier in the ambient air passage from the ambient air inlet device to the ambient air outlet device and having an interface for receiving drive commands from the drive device has to adjust the speed of the flow on the basis of control commands for influencing the flow in the ambient air duct by means of the delivery power. Alternatively or additionally, it may be provided that the device for influencing the flow from an opening change device with an opening change mechanism is formed with a cover for opening and closing the opening and an actuator for actuating the opening change mechanism, which interfaces for receiving of drive commands from the drive device to adjust the opening state of the cover due to drive commands for influencing the flow in the ambient air passage.
Insbesondere können die Flugzustandsdaten, aufgrund denen die Ansteuerfunktion der Ansteuerungsvorrichtung die Ansteuerungskommandos für die jeweilige Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung aufgrund einer oder einer Kombination der folgenden Zustandsgrößen gebildet sein: der Außentemperatur, der Flugzeug-Geschwindigkeit, der Flughöhe und/oder des absoluten Drucks. Dabei kann zusätzlich Luftfeuchtigkeit verwendet werden. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist im Hauptflügel eine Temperatur- Messvorrichtung zur Messung der Temperatur der Triebwerkzapfluft an zumindest einer Stelle im Triebwerkszapfluft-Kanal und/oder eine Temperatur-Messvorrichtung zur Erfassung der Temperatur an einem Oberflächenbereich der Vorderkante des Hauptflügels zwischen Rumpf und Triebwerk installiert, die mit der Ansteuerungsfunktion funktional zur Übermittlung der erfassten Temperaturwerte verbunden ist. Die Ansteuerungsfunktion kann dabei eine Regelungsfunktion aufweisen, die Ansteuerungskommandos zur Übermittlung an die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung im Umgebungsluft-Kanal erzeugt, mit denen eine Soll- Temperatur der Temperatur der Triebwerkzapfluft oder der Vorderkante des Hauptflügels geregelt wird. Bei dieser Ausführungsform kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Regelungsfunktion aktiviert wird, wenn die Öffnungsveränderungs-Vorrichtung maximal geöffnet ist und in diesem Zustand eine größere Durchflussmenge im Umgebungsluft-Kanal erforderlich ist, so dass dann z.B. der Strömungsförderantrieb aktiviert wird und umgekehrt.In particular, the flight condition data, on the basis of which the activation function of the activation device, the control commands for the respective device for influencing the flow due to one or a combination of the following state variables can be formed: the outside temperature, the aircraft speed, the altitude and / or the absolute pressure In addition, humidity can be used. In another embodiment, a temperature measuring device for measuring the temperature of the engine bleed air at at least one location in the engine bleed air duct and / or a temperature measuring device for detecting the temperature at a surface region of the leading edge of the main wing between the fuselage and the engine is installed in the main wing is functionally connected to the control function for transmitting the detected temperature values. The control function can have a control function that generates control commands for transmission to the device for influencing the flow in the ambient air channel, with which a desired temperature of the temperature of the engine bleed air or the leading edge of the main wing is controlled. In this embodiment, it can be provided in particular that the control function is activated when the opening change device is open to the maximum and in this state, a larger flow in the ambient air channel is required, so then, for example, the flow conveyor drive is activated and vice versa.
Nach einem weitern Aspekt der Erfindung ist ein Flügelabschnitt eines Flugzeugs mit einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung zur Leitung heißer Triebwerkszapfluft aus einem Triebwerk vorgesehen. Dabei weist die Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung auf:In another aspect of the invention, a wing portion of an aircraft is provided with an engine bleed air duct arrangement for directing hot engine bleed air from an engine. In this case, the engine bleed air duct arrangement has:
einen Triebwerkzapfluft-Kanal,an engine bleed air duct,
einen Umgebungsluft-Kanal, der sich entlang des Triebwerkzapfluft-Kanals erstreckt und der an dem Triebwerkzapfluft-Kanal anliegt, so dass der Umgebungsluft-Kanal und der Triebwerkzapfluft-Kanal einen Wärmetauscher bilden,an ambient air passage extending along the engine bleed air passage and abutting the engine bleed air passage so that the ambient air passage and the engine bleed air passage form a heat exchanger;
eine äußere Hülle mit einer Hüllen-Innenseite und einer Hüllen-Außenseite, das den Umgebungsluft-Kanal im Querschnitt der Kanalanordnung gesehen zumindest teilweise umgibt,an outer shell having a sheath inside and a sheath outside that at least partially surrounds the ambient air channel when viewed in cross section of the channel assembly,
eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung der Kanalanordnung an dem Flügelabschnitt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dassa fastening device for fastening the channel arrangement to the wing section. In this embodiment, it may be provided that
der Triebwerkzapfluft-Kanal aus Segmenten zusammengesetzt ist, die in der Längsrichtung der Kanalanordnung gesehen hintereinander angeordnet sind,the engine bleed air duct is composed of segments which are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the channel arrangement,
der Umgebungsluft-Kanal aus Segmenten zusammengesetzt ist, die in der Längsrichtung der Kanalanordnung gesehen hintereinander angeordnet sind.the ambient air channel is composed of segments, which are arranged one behind the other as viewed in the longitudinal direction of the channel arrangement.
Der kanalförmige Profil-Abschnitt kann derart ausgeführt sein, dass dieser die Innenmantel-Außenseite spiralförmig umläuft.The channel-shaped profile section can be designed in such a way that it spirals around the inner jacket outside.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Profil-Abschnitt aus einem Teil-Hohlprofil gebildet sein, wobei der im Querschnitt gesehen offene Umfangsabschnitt von der Außenseite des Mantels des Triebwerkzapfluft-Kanals geschlossen wird.Alternatively or additionally, the profile section may be formed from a partial hollow profile, wherein the circumferentially open peripheral portion is closed by the outside of the shell of the engine bleed air duct.
Der Profil-Abschnitt kann dabei druckdicht mit der Innenmantel-Außenseite verbunden sein. Dabei kann der Profil-Abschnitt auf der Innenmantel-Außenseite druckfest aufgeschweißt sein.The profile section can be connected pressure-tight with the inner shell outside. In this case, the profile section may be welded pressure-tight on the inner shell outside.
Auch kann vorgesehen sein, dass Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist, wobei an wenigstens einer der beiden Seiten des Bleedairduct-Segments ein Anschlussbereich zum Anschluss eines weiteren Bleedairduct-Segments gebildet ist.It can also be provided that the engine bleed air duct arrangement is composed of a plurality of segments, wherein a connection region for connecting a further bleed airduct segment is formed on at least one of the two sides of the bleed airduct segment.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Bleedairduct-Segment zur Bildung einer Bleedairduct-Anordnung mit integriertem Wärmetauscher zur Leitung heißer Bleedair aus einem Triebwerk in ein Bauteil eines Flugzeuges vorgesehen. Das Bleedairduct-Segment weist auf: ein äußeres Hüllen-Segment mit einer Hüllen- Innenseite und einer Hüllen-Außenseite, das mit zumindest einem weiteren äußeren Hüllen-Segment zu einer äußeren Hülle mit einer Hüllen-Innenseite und einer Hüllen- Außenseite zusammen setzbar sein kann, ein Innenmantel-Segment mit einer Innenmantel-Innenseite und einer Innenmantel-Außenseite, das mit zumindest einem weiteren Innenmantel-Segment zu einem Innenmantel mit einer Innenmantel- Innenseite und einer Innenmantel-Außenseite zusammen setzbar sein kann, und ein Isoliermaterial oder eine Isoliermaterial-Schicht in dem zwischen der Hüllen-Innenseite und der Innenmantel-Außenseite gebildeten Zwischenraum, wobei sich entlang der Innenmantel-Außenseite wenigstens ein kanalförmiger Profilabschnitt zur Bildung eines Kanals erstreckt. Der Innenmantel verläuft innerhalb des äußeren Hüllensegments.According to a further aspect of the invention, a bleed airduct segment is provided for forming a bleed airduct assembly with integrated heat exchanger for directing hot bleed air from an engine into a component of an aircraft. The bleed airduct segment includes an outer sheath segment having a sheath inner side and a sheath outer surface that may be composable with at least one other outer sheath segment to form an outer sheath having a sheath inner side and a sheath outer side an inner-shell segment having an inner-shell inner side and an inner-shell outer side that may be composable with at least one further inner-shell segment to form an inner shell having an inner-shell inner side and an inner-shell outer side, and an insulating material or an insulating material layer in between the inside of the case and the inner shell outside formed gap, wherein along the inner shell outside at least one channel-shaped profile section to form a channel extends. The inner jacket runs inside the outer shell segment.
Im montierten und im Flugzeug eingebauten Zustand des zumindest einen Bleedairduct-Segments ist das Innenmantel-Segment an einen Luftauslass eines Triebwerks angekoppelt, so dass in dem Innenmantel-Segment Bleedair-Luft strömt. Weiterhin weist dabei der Profilabschnitt, wenn diese in einer Flugzeugstruktur eingebaut sind, einen Einlass oder einen Zugang zur Umgebungsluft auf, so dass durch den Profilabschnitt Umgebungsluft fließt. Dabei kann das Bleedairduct-Segment derart ausgeführt und in das Flugzeug eingebaut sein, dass Luft aus der Umgebung des Flugzeuges entgegen der Strömungsrichtung der Bleedair strömt.In the mounted and installed in the aircraft state of the at least one bleed airduct segment, the inner shell segment is coupled to an air outlet of an engine, so that bleed air flows in the inner shell segment. Furthermore, the profile section, if installed in an aircraft structure, has an inlet or an access to the ambient air, so that ambient air flows through the profile section. In this case, the bleed airduct segment can be embodied and installed in the aircraft such that air flows from the surroundings of the aircraft counter to the flow direction of the bleed air.
Das Bleedairduct-Segment weist folglich einen aus dem Innnenmantel und der äußeren Hüllensegment gebildeten Doppelmantel auf, mit einem in Isoliermaterial eingebettetem Kanal-Segment. Vorzugsweise haben dabei die beiden Mäntel, nämlich die äußere Hülle bzw. das äußere Hüllen-Segment und der Innenmantel bzw. das Innenmantel-Segment eine gemeinsame Mittelachse in Längsrichtung der Bleedairduct-Anordnung bzw. des Bleedairduct-Segments gesehen, das heißt, die äußere Hülle weist zum Innenmantel überall den gleichen Abstand auf. Die in dem Kanal der Bleedairduct-Anordnung mit den Bleedairduct-Segmenten strömende heiße Triebwerksluft gibt wenigstens einen Teil ihrer Wärme an den Innenmantel ab. Die in dem Kanal in Gegenrichtung zur Bleedair strömende kalte Umgebungsluft kann wenigstens einen Teil der den Innenmantel erwärmenden Energie aufnehmen und wird dadurch erwärmt. Der Wirkungsgrad des Wärmeüberganges hängt in erster Linie von dem Material des Innenmantels ab, das je nach Anwendungsfall entsprechend gewählt werden kann.The bleed airduct segment consequently has a double jacket formed from the inner jacket and the outer envelope segment, with a channel segment embedded in insulating material. Preferably, the two shells, namely the outer sheath or the outer sheath segment and the inner sheath or the inner sheath segment have seen a common central axis in the longitudinal direction of the Bleedairduct arrangement or the Bleedairduct segment, that is, the outer sheath has the same distance to the inner shell everywhere. The hot engine air flowing in the duct of the bleed airduct assembly with the bleed airduct segments releases at least some of its heat to the inner shell. The cold ambient air flowing in the channel in the opposite direction to the bleed air can absorb at least part of the energy that heats the inner jacket and is thereby heated. The efficiency of the heat transfer depends primarily on the material of the inner shell, which can be selected according to the application.
Der Profilabschnitt eines Bleedairduct-Segments, der ein Kanal-Segment bildet, kann die Innenmantel-Außenseite dieses Bleedairduct-Segments spiralförmig umlaufen, das heißt, er kann spiralförmig um die Innenmantel-Außenseite gewickelt oder gewunden sein. Der Profilabschnitt kann aber auch parallel zu einer oder entlang einer Mittelachse des Innenmantels des Bleedairduct-Segments auf der Innenmantel- Außenseite des Bleedairduct-Segments verlaufen. Dabei können je Bleedairduct- Segment mehrere solcher Profilabschnitte in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sein und zum Beispiel am Anfang und/oder Ende des Bleedairduct- Segments fluidtechnisch miteinander verbunden sein. Bei Ausbildung der Bleedairduct- Anordnung werden die zur Ausbildung des Kanals desselben miteinander zu verbindenden Profilabschnitte der miteinander zu montierenden Bleedairduct- Segmente fluidtechnisch dicht miteinander verbunden.The profile section of a bleed airduct segment that forms a channel segment may orbit spirally around the inner shell outside of this bleed airduct segment, that is, it may be spirally wound or wound around the inner jacket outer surface. However, the profile section can also be arranged parallel to or along a central axis of the inner jacket of the bleed airduct segment on the inner jacket. Outside the Bleedairduct segment run. In this case, each such Bleedairduct- segment several such profile sections can be arranged in the circumferential direction next to each other and fluidly connected to each other, for example, at the beginning and / or end of Bleedairduct- segment. When the bleed-air duct arrangement is formed, the profile sections of the bleed-airduct segments to be joined together to form the channel of the same are fluid-tightly connected to one another.
Der Profilabschnitt, der bei einem Bleedairduct-Segment oder bei einer aus zusammengesetzten Bleedairduct-Segmenten gebildeten Bleedairduct-Anordnung den Kanal für die Umgebungsluft bildet, kann als Rohrleitungs-Segment bzw. Rohrleitung ausgeführt sein. Diese kann in ihrem Auflagebereich auf der Innenmantel-Außenseite flach sein oder eine Krümmung mit dem Radius der Innenmantel-Außenseite aufweisen, so dass diese flächig auf der Außenseite aufliegt und dabei eine möglichst große Auflagefläche ermöglicht. Das Rohrleitungs-Segment bzw. die Rohrleitung selbst kann von ihrer Grundform her rechteckig oder halbrund sein, oder jede handelsübliche oder speziell für den Einsatzzweck hergestellte Form aufweisen. Wird das Kanal- Segment durch den Profil-Abschnitt in Form eines Hohlprofils gebildet, so findet ein erster Wärmeübergang zwischen der den Kanal durchströmenden Bleedair und der Innenmantel-Innenseite statt, ein zweiter Wärmeübergang zwischen der Innenmantel- Außenseite und dem an dieser anliegenden Abschnitt der Hohlprofil-Außenseite, und ein dritter Wärmeübergang zwischen der Hohlprofil-Innenseite an einem Bereich, der dem den der Innenmantel-Außenseite anliegenden Abschnitt des Hohlprofil-Segments gegenüber liegt, und der Umgebungsluft.The profile section, which forms the channel for the ambient air in a bleed airduct segment or in a bleed air duct arrangement formed from composite bleed air duct segments, can be designed as a pipeline segment or pipeline. This may be flat in its support area on the inner shell outside or have a curvature with the radius of the inner shell outside, so that it rests flat on the outside, thereby allowing the largest possible contact surface. The pipeline segment or the pipeline itself may be rectangular or semicircular in their basic form, or may have any commercially available or specially made shape for the purpose. If the channel segment is formed by the profile section in the form of a hollow profile, a first heat transfer takes place between the bleed air flowing through the channel and the inner jacket inner side, a second heat transfer between the inner jacket outer side and the section of the hollow profile adjacent thereto -Outside, and a third heat transfer between the hollow profile inside at a region which is opposite to the inner shell outer side adjacent portion of the hollow profile segment, and the ambient air.
Zur Erhöhung des Wirkungsgrades kann der Profil-Abschnitt durch ein Teil-Hohlprofil, das im Querschnitt des Hohlprofils gesehen keine geschlossene Profilform und zum Beispiel ein in Längsrichtung in der Mitte durchgeschnittenes Rohr ist, gebildet sein. In diesem Fall liegen die beiden Enden des Teil-Hohlprofils auf der Innenmantel- Außenseite auf, und die im Kanal geführte Umgebungsluft hat unmittelbaren Kontakt zu der Innenmantel-Außenseite. Ein Hohlprofil, beispielsweise das oben angesprochene Rohr, bildet im Regelfall von sich aus einen druckdichten Profil-Abschnitt, der dann im Ganzen mit der Innenmantel- Außenseite verbunden werden kann. Um einen luftdichten Kanal zu bilden, kann das den Profil-Abschnitt bildende Teil-Hohlprofil mit den beiden Teil-Profil-Längskanten druckdicht auf der Innenmantel-Außenseite fixiert sein, beispielsweise aufgeklebt oder aufgeschweißt. Handelt es sich um eine Schweißverbindung, so kann diese durch Vakuumschweißverfahren hergestellt sein, da mittels Vakuumschweißverfahren eine besonders gute Qualität der Schweißnaht erzielt werde kann, die auch den Ansprüchen der Luftfahrtindustrie genügt.To increase the efficiency of the profile section may be formed by a partial hollow profile, which is seen in the cross section of the hollow profile no closed profile shape and, for example, a longitudinally cut through in the middle tube. In this case, the two ends of the partial hollow profile lie on the inner jacket outer side, and the ambient air guided in the channel has direct contact with the inner jacket outer side. A hollow profile, for example the above-mentioned pipe, normally forms a pressure-tight profile section on its own, which can then be connected as a whole to the inner-shell outer side. In order to form an airtight channel, the profile section forming part-hollow profile with the two part-profile longitudinal edges may be pressure-tight on the inner shell outside fixed, for example glued or welded. If it is a welded joint, this can be made by vacuum welding, since by vacuum welding a particularly good quality of the weld can be achieved, which also meets the needs of the aviation industry.
Der Profil-Abschnitt weist eine Höhe H auf, wobei als Höhe das maximale Maß bezeichnet wird, um das der Profilabschnitt bzw. das den Profilabschnitt bildende Hohlprofil- oder Teil-Hohlprofil senkrecht von der Innenmantel-Außenseite abragt. Bei einem zum Beispiel halbrunden Teil-Hohlprofil nimmt die Höhe H von der Schweißverbindungslinie kontinuierlich zu, und erreicht ihr Maximum im Zenit des Halbkreises des Teil-Hohlprofils. Da der Profil-Abschnitt in dem Raum zwischen der Innenmantel-Außenseite und der Hüllen-Innenseite angeordnet ist, entspricht die maximal mögliche Höhe H dem Abstand zwischen diesen beiden Flächen.The profile section has a height H, wherein the height is referred to the maximum amount by which the profile section or the profile section forming hollow profile or partial hollow profile protrudes perpendicularly from the inner shell outside. For example, in a semicircular partial hollow section, the height H of the weld line increases continuously, and reaches its maximum in the zenith of the semicircle of the partial hollow section. Since the profile section is disposed in the space between the inner shell outside and the shell inside, the maximum possible height H corresponds to the distance between these two surfaces.
Die maximale Höhe des Profil-Abschnitts kann aber auch kleiner gewählt sein als der Abstand zwischen der Innenmantel-Außenseite und der Hüllen-Innenseite. Dadurch besteht zwischen der Profil-Abschnitt-Oberfläche und der Hüllen-Innenseite ein Abstand, der, wie der restliche Raum zwischen Innenwand und Hülle, mit Isoliermaterial gefüllt sein kann. Diese Isolierschicht verhindert, dass es zu einem Sekundärwärmeaustausch zwischen dem Profil-Abschnitt und der Hülle kommt, was sich negativ auf den Wirkungsgrad des primären Wärmeaustausches zwischen der Bleedair und der Umgebungsluft auswirken könnte.The maximum height of the profile section can also be chosen to be smaller than the distance between the inner shell outside and the inside of the envelope. As a result, there is a gap between the profile-section surface and the sheath inside, which, like the remaining space between inner wall and sheath, can be filled with insulating material. This insulating layer prevents secondary heat exchange between the profile section and the shell, which could adversely affect the efficiency of the primary heat exchange between the bleedair and the ambient air.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind mehrere Bleedairduct-Segmente in deren Längsrichtung hintereinander angeordnet und miteinander verbunden, so dass die Innenmantel-Segmente einen Innenmantel und die Kanal-Segmente einen Kanalabschnitt oder Kanal bilden. Um dabei ein Bleedairduct-Segment mit wenigstens einem weiteren Bleedairduct-Segment verbinden zu können, ist wenigstens an einer der beiden Seiten des Bleedairduct-Segments ein Anschlussbereich gebildet. Der Anschlussbereich ist so ausgebildet, dass bei einer druckdichten Verbindung zweier Bleedairduct-Segmente gleichzeitig eine druckdichte Verbindung zwischen den beiden auf den Bleedairduct-Segmenten vorhandenen Profil-Abschnitten gebildet wird. Dabei können zur sicheren druckdichten Verbindung zusätzliche Dichtemittel an der Verbindung zwischen den beiden Profilabschnitten und/oder zwischen den Bleedairduct-Segmenten verwendet werden. Der Anschlussbereich kann also zum einen ein erstes Anschlussmittel an zumindest einem axialen Ende des Innenmantel- Segments zur Verbindung mit einem weiteren Innenmantel-Segment eines an das Bleedairduct-Segment anzuschließenden weiteren Bleedairduct-Segments und ein zweites Anschlussmittel an einem Ende des Profil-Abschnitts zur Verbindung mit einem weiteren Profilabschnitt eines an das Bleedairduct-Segment anzuschließenden weiteren Bleedairduct-Segments aufweisen.In one embodiment, a plurality of bleed airduct segments are arranged in the longitudinal direction one behind the other and connected to each other, so that the inner shell segments form an inner jacket and the channel segments form a channel section or channel. In order to connect a Bleedairduct segment with at least one other Bleedairduct segment, is at least one the two sides of the bleed airduct segment formed a connection area. The connection region is designed such that, in the case of a pressure-tight connection of two bleed airduct segments, a pressure-tight connection is simultaneously formed between the two profile sections present on the bleed airduct segments. In this case, additional sealing means can be used at the connection between the two profile sections and / or between the bleed airduct segments for reliable pressure-tight connection. The connection region can therefore firstly have a first connection means on at least one axial end of the inner jacket segment for connection to a further inner jacket segment of a further bleed airduct segment to be connected to the bleedairduct segment and a second connection means at one end of the profile section for connection having a further profile section of a to be connected to the Bleedairduct segment further Bleedairduct segment.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Bleedairduct oder eine Bleedairduct-Anordnung mit wenigstens zwei in ihren Anschlussbereichen druckdicht miteinander verbundenen vorbeschriebenen Bleedairduct-Segmenten. Meist ist die Bleedairduct-Anordnung aus mehreren miteinander verbundenen Bleedairduct-Segmenten gebildet, wobei ein erstes, an einem ersten Ende der Bleedairduct-Anordnung gelegenes Bleedairduct- Segment mit seinem den Profil-Abschnitt bildenden Kanal-Segment zur Verbindung mit einem Umgebungsluft-Einlass vorgesehen ist, und ein an einem zweiten Ende der Bleedairduct-Anordnung gelegenes letztes Bleedairduct-Segment mit seinem den Profil-Abschnitt bildenden Kanal zur Verbindung mit einer Triebwerkszuleitung vorgesehen ist. Das heißt, dass Umgebungsluft über den Umgebungsluft-Einlass in den Kanal geleitet wird, in dem Kanal entlang dem Bleedairduct geführt wird, und am Ende des letzten Bleedairduct-Segments in eine Triebwerkszuleitung strömt, durch die es in den Innenbereich des Triebwerks geleitet wird. Diese zusätzliche Luft, die auf diese Weise dem Triebwerk bzw. dem Verbrennungsprozess zugeführt wird, wirkt dem Leistungsverlust des Triebwerkes durch die Abzweigung der Bleedair entgegen.The invention further relates to a bleed airduct or a bleed airduct arrangement with at least two pressure-tightly interconnected in its connecting areas Bleedairduct segments described above. Mostly, the bleed airduct assembly is formed of a plurality of interconnected bleed airduct segments, with a first bleed air duct segment located at a first end of the bleed airduct assembly with its channel section forming the tread portion for connection to an ambient air inlet and a last bleed airduct segment located at a second end of the bleed airduct assembly is provided with its channel forming the profile section for connection to an engine feed line. That is, ambient air is directed into the channel via the ambient air inlet, is channeled along the bleed airduct, and flows at the end of the last bleed airduct segment into an engine feed line through which it is directed into the interior of the engine. This additional air, which is supplied in this way the engine or the combustion process, counteracts the loss of power of the engine by the diversion of the bleedair.
Um die Menge der am Umgebungsluft-Einlass einströmenden Luft zu erhöhen, kann im Bereich des Umgebungsluft-Einlasses ein Gebläse vorhanden sein, das zum Beispiel elektrisch angetrieben ist. Der Bleedairduct kann beispielsweise in einem Vorderflügel eingebaut oder integriert sein. Dabei kann der Bleedairduct in Längsrichtung des Vorderflügels verlaufen, wodurch die abgekühlte Bleedair im Bleedairduct beispielsweise zu einer Erwärmung der Vorderflügelkante benutzt werden kann, um zum Beispiel Eisbildung in diesem Bereich vorzubeugen, oder um Hydraulikleitungen vor einer zu starken Abkühlung, die die Fließeigenschaften einer Hydraulikflüssigkeit negativ beeinflussen könnte, zu schützen.To increase the amount of air entering the ambient air inlet, a fan may be provided in the region of the ambient air inlet that is, for example, electrically powered. The bleed airduct can for example be installed or integrated in a forewing. In this case, the Bleedairduct can run in the longitudinal direction of the front wing, whereby the cooled Bleedair Bleedairduct can be used, for example, in a heating of the forewing edge, for example, to prevent ice formation in this area, or hydraulic lines from excessive cooling, the negative flow properties of a hydraulic fluid could affect, protect.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Bleedairduct-System mit einem vorbeschriebenen Bleedairduct und einer zusätzlichen Regulierungsvorrichtung, mit der die Menge der in den Bleedairduct einströmenden Bleedair regulierbar ist. Dabei kann die Regulierungsvorrichtung eine Funktion aufweisen, mit der die Menge der einströmenden Bleedair in Abhängigkeit von der im Bleedairduct anvisierten Lufttemperatur regulierbar ist. Das heißt, dass die Regulierungsvorrichtung die Menge der einströmenden Bleedair erhöhen kann, wenn die Temperatur der Bleedair im Bleedairduct niedriger ist, als angestrebt, und die Menge der einströmenden Bleedair reduzieren kann, wenn die Temperatur der Bleedair im Bleedairduct zu hoch ist. Als Vergleichwert kann in der Funktion der Regulierungsvorrichtung ein Soll-Wert für die Temperatur der Bleedair im Bleedairduct vorgegeben sein, nach der die Regulierungsvorrichtung die einströmende Bleedair-Menge reguliert. Die Regulierungsvorrichtung kann auch mit wenigstens einer weiteren Flugzeugsystem- Funktion funktional gekoppelt sein, die der Regulierungsvorrichtung einen Temperaturwert übermittelt, beispielsweise die Umgebungstemperatur des Flugzeuges oder die Temperatur der Flüssigkeit in einem Hydrauliksubsystem, nach dem die Regulierungsvorrichtung die Menge der einströmenden Bleedair reguliert. Dabei kann insbesondere der Umgebungsluft-Einlass zur Erhöhung der Umgebungslufteinströmmenge ein Gebläse aufweisen.The invention further relates to a bleed airduct system with a prescribed bleed airduct and an additional regulating device with which the quantity of bleed air flowing into the bleed airduct can be regulated. In this case, the regulating device can have a function with which the amount of the incoming bleed air can be regulated as a function of the air temperature targeted in the bleed airduct. That is, the regulator may increase the amount of incoming bleed air when the temperature of the bleed air in the bleed airduct is lower than desired, and can reduce the amount of bleed air entering when the temperature of the bleed air in the bleed air duct is too high. As a comparison value can be specified in the function of the regulating device, a target value for the temperature of the bleed air in Bleedairduct, after which the regulating device regulates the incoming Bleedair amount. The regulation device may also be operatively coupled to at least one other aircraft system function that communicates a temperature value to the regulator, such as the ambient temperature of the aircraft or the temperature of the fluid in a hydraulic subsystem, after which the regulator regulates the amount of incoming bleed air. In this case, in particular, the ambient air inlet to increase the ambient air inflow have a fan.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der beigefügten Figuren beschrieben. Diese zeigen im Einzelnen:In the following, embodiments of the invention will be described with reference to the attached figures. These show in detail:
die Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäß vorgesehenen Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung mit einem Triebwerkzapfluft-Kanal und einem Umgebungsluft-Kanal, der innerhalb einer strichliniert dargestellten Hüllen-Außenseite gelegen ist;1 shows a schematic sectional view of an embodiment of the inventively provided engine bleed air duct arrangement with a Engine bleed air duct and an ambient air duct located within a shell outside shown in dashed lines;
die Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung, bei der die Hüllen-Außenseite nicht gezeigt ist;Figure 2 is a perspective view of an embodiment of the engine bleed air duct assembly in which the shell exterior is not shown;
die Figur 3 eine weitere perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung, bei der die Hüllen-Außenseite nicht gezeigt ist;FIG. 3 is another perspective view of an embodiment of the engine bleed air duct assembly in which the shell exterior is not shown;
die Figur 4 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung, bei der die Hüllen-Außenseite nicht gezeigt ist;Figure 4 is a side view of an embodiment of the engine bleed air duct assembly in which the shell outside is not shown;
die Figur 5a eine perspektivische Darstellung von zwei Segmenten einer erfindungsgemäßen Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung nach der Erfindung, die in der Darstellung voneinander gelöst dargestellt sind;Figure 5a is a perspective view of two segments of an engine bleed air duct arrangement according to the invention, which are shown detached from each other in the illustration;
die Figur 5b eine perspektivische Darstellung der in der Figur 5a dargestellten Segmente einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung im zusammen gebauten und miteinander verbundenen Zustand;FIG. 5b shows a perspective view of the segments of an engine bleed air duct arrangement shown in FIG. 5a in the assembled and interconnected state;
die Figur 5c einen vergrößerten Ausschnitt der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung mit zwei miteinander verbundenen Segmenten,FIG. 5c shows an enlarged detail of the engine bleed air duct arrangement with two interconnected segments,
Figur 6a ein Ausführungsbeispiel einer Flügel-Triebwerk-Kombination nach der Erfindung in einer Darstellungsweise, bei der die Anordnung von Bestandteilen derselben sowie von Funktionsmodulen in einer schematischen Draufsicht dargestellt sind,6a shows an exemplary embodiment of a wing / engine combination according to the invention in a representation in which the arrangement of components thereof as well as functional modules are shown in a schematic plan view,
Figur 6b ein zweites Ausführungsbeispiel einer Flügel-Triebwerk-Kombination nach der Erfindung in der Darstellungsweise nach der Figur 6a.6b, a second embodiment of a wing-engine combination according to the invention in the representation according to the figure 6a.
In der Figuri ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bleedairduct- Anordnung oder Triebwerkszapfluft-Kanalanordnung 1 in einer schematischen Schnittdarstellung gezeigt, die einen Hauptkanal oder einen Triebwerkzapfluft-Kanal 1 zur Führung von aus dem Triebwerk entnommener warmer Luft oder Zapfluft und einen Umgebungsluft-Kanal 10 zur Leitung von Umgebungsluft. Die Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung 1 ist erfindungsgemäß zur strukturellen Integration in ein Flugzeug AC und insbesondere in einen Flügel W eines Flugzeugs AC vorgesehen.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the bleed air duct arrangement or engine bleed air duct arrangement 1 according to the invention is shown in FIG. 1 in a schematic sectional representation, which shows a main duct or an engine bleed air duct 1 for guiding warm air or bleed air removed from the engine and an ambient air duct 10 for conducting ambient air. The engine bleed air duct arrangement 1 is provided according to the invention for structural integration into an aircraft AC and in particular into a wing W of an aircraft AC.
Erfindungsgemäß wird zur Verwendung von Triebwerks-Zapfluft generell für verschiedene funktionelle Zwecke im Flugzeug AC. Dabei kann die Triebwerks-Zapfluft zur Enteisung von Strukturteilen des Flugzeugs und insbesondere des Flügels W sowie auch für Geräte und Systeme im Flugzeug AC verwendet werden. Durch das Vorsehen der erfindungsgemäßen Triebwerkszapfluft-Kanalanordnung 1 kann die Triebwerkszapfluft für die genannten Zwecke verwendet werden und dabei die Zufuhr oder Leitung von Triebwerkzapfluft im Flügel W an die Erfordernisse des Flügelstruktur und insbesondere an die Eigenschaften moderner Werksstoffe angepasst werden. Durch das Vorsehen eines Umgebungsluft-Kanals, der zumindest abschnittsweise entlang und außerhalb des Triebwerkzapfluft-Kanals verläuft, wird erfindungsgemäß die in dem Triebwerkzapfluft-Kanal geführte Zapfluft von der gegenüber dieser kühleren Umgebungsluft in optimaler Weise gekühlt. Dabei kann die gesamte Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 bzw. die erfindungsgemäße Flügel-Triebwerk- Kombination mit der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 derart ausgeführt sein, dass die Wärme der Zapfluft an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst ist.According to the invention, the use of engine bleed air is generally AC for various functional purposes in the aircraft. In this case, the engine bleed air for deicing of structural parts of the aircraft and in particular of the wing W as well as for devices and systems in the aircraft AC can be used. By providing the engine bleed air duct arrangement 1 according to the invention, the engine bleed air for the purposes mentioned can be used and while the supply or management of engine bleed air in the wing W are adapted to the requirements of the wing structure and in particular to the properties of modern materials. By providing an ambient air channel which extends at least in sections along and outside of the engine bleed air duct, according to the invention, the bleed air guided in the engine bleed air duct is cooled in an optimum manner by the cooler ambient air. In this case, the entire engine bleed air duct arrangement 1 or the inventive wing-engine combination with the engine bleed air duct arrangement 1 can be designed such that the heat of the bleed air is adapted to the respective application.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verbraucher, dem erfindungsgemäß die Zapfluft zugeführt wird, ein Klimasystem des Flugzeugs AC.In one exemplary embodiment of the invention, a consumer to which the bleed air is supplied according to the invention is an air conditioning system of the aircraft AC.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Umgebungsluft in den Umgebungsluft-Kanal 10 aufgenommen und in diesem geführt werden, ohne dass diese auf aktive Weise verändert wird. Nach einem weiteren Aspekt kann eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal 10 integriert sein, um die Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal 10 aktiv zu beeinflussen.According to one embodiment of the invention, the ambient air can be taken into the ambient air channel 10 and guided therein, without being changed in an active manner. In another aspect, an apparatus for influencing the flow in the ambient air duct 10 may be integrated to actively influence the flow in the ambient air duct 10.
Die erfindungsgemäße Flügel-Triebwerk-Kombination nach den Figuren 6a u. 6b weist auf: einen Flügel W mit einem Hauptflügel W1 und ein Triebwerk E1 das einen Vormischraum E1 , einem Verbrennungsraum und einem Warmluftraum E2. Der Vormischraum ist ein Raum oder ein Bereich des Triebwerks, in dem durch Mischung von Luft mit Kraftstoff das Gasgemisch erzeugt wird, der dem Verbrennungsprozess zugeführt wird. Der Vormischraum kann im Zusammenhang mit der Erfindung auch ein diesem zugeordneten oder mit diesem verbundener Raum sein, dessen Gas dem Verbrennungsprozess des Triebwerks zugeführt wird. Unter Warmluftraum E2 des Triebwerks E wird in diesem Zusammenhang ein Raum oder ein Bereich des Triebwerks verstanden, der unmittelbar oder mittelbar durch den Verbrennungsprozess angewärmte Luft enthält. Der Warmluftraum E2 kann insbesondere die Triebwerk- Mantelstromkammer oder der Triebwerk-Mantelstromraum sein.The wing-engine combination according to the invention according to the figures 6a u. FIG. 6b has a wing W with a main wing W1 and an engine E 1 with a premixing chamber E1, a combustion chamber and a warm-air space E2. The premix space is a space or area of the engine in which by mixing of air with fuel, the gas mixture is generated, which is supplied to the combustion process. In the context of the invention, the pre-mixing space can also be a space associated therewith or connected thereto, the gas of which is supplied to the combustion process of the engine. Hot air space E2 of the engine E in this context means a space or a region of the engine which contains air warmed directly or indirectly by the combustion process. The hot air space E2 may be, in particular, the engine sheath flow chamber or the engine sheath flow space.
Der Flügel W ist an einen Rumpf R angeschlossen, so dass zwischen dem Flügel W und dem Rumpf R ein Anschlussbereich W2 vorgesehen ist, der Teil des Flügels W oder TiI des Rumpfes R sein kann. Weiterhin kann der Flügel W einen Vorflügel oder mehrere Vorflügel aufweisen, der bzw. die gegenüber dem Flügel W verstellbare oder nicht verstellbar ist bzw. sind. In den Figuren 6a und 6b sind an dem dargestellten Flügel W jeweils drei Vorflügel 71 , 72, 73 dargestellt.The wing W is connected to a hull R, so that between the wing W and the hull R, a connection portion W2 is provided, which may be part of the wing W or TiI of the hull R. Furthermore, the wing W may have a slat or slats that is or are adjustable relative to the wing W or not. In FIGS. 6a and 6b, three slats 71, 72, 73 are shown on the illustrated wing W in each case.
Die erfindungsgemäße Flügel-Triebwerk-Kombination weist einen entlang der Spannweitenrichtung SW und zumindest abschnittsweise entlang der Vorderkante des Hauptflügels verlaufenden Triebwerkszapfluft-Kanal 2 auf. Dieser weist eine Triebwerkszapfluft-Einlassvorrichtung 2-1 , die an einen Triebwerk-Warmluftraum E2 oder einem Triebwerk-Mantelstromkammer angekoppelt ist, und eine Triebwerkszapfluft-Auslassvorrichtung 2-2 auf, die aus einer Ausmündung am Hauptflügel W1 oder einem Anschlussteil zur Ankopplung des Triebwerkszapfluft- Kanals an einen Verbraucher der Triebwerkszapfluft gebildet ist.The wing-engine combination according to the invention has an engine bleed air duct 2 extending along the spanwise direction SW and at least in sections along the leading edge of the main wing. This includes an engine bleed air inlet device 2-1 coupled to an engine warm air space E2 or an engine sheath flow chamber and an engine bleed air outlet device 2-2, which is formed of an orifice on the main wing W1 or a connector for coupling the engine bleed air. Channel is formed to a consumer of the engine bleed air.
Dabei verläuft entlang der Längsrichtung des Triebwerkszapfluft-Kanals 2 ein Umgebungsluft-Kanal 10. Dieser kann dicht oder in geringem Abstand von z.B. bis zu 10 mm Entfernung neben dem Triebwerkszapfluft-Kanal 2 verlaufen und insbesondere anliegend an diesem verlaufen. Der Umgebungsluft-Kanal 10 kann den Triebwerkszapfluft-Kanal 2 insbesondere spiralförmig umlaufen. Alternativ kann der Umgebungsluft-Kanal 10 derart ausgeführt sein, dass dieser den Triebwerkszapfluft- Kanal 2 abschnittsweise vollständig oder über einen Teilumfang zumindest umschließt. Der Umgebungsluft-Kanal 10 weist eine Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 auf, die an einem der bestimmungsgemäßen Umströmungsrichtung S des Flugzeugs AC zugewandten Bauteil des Flugzeugs AC oder in Richtung der Flugzeug-Längsachse L- AC orientierten angeordnet ist und eine Öffnung 10-3 zum Einlassen von Umgebungsluft in den Umgebungsluft-Kanal 10 aufweist. Die Öffnung 10-3 kann dabei insbesondere als eine in der Oberflächenkontur des Flügels eingelassene Öffnung, eine sogenannten Scub-Öffnung ausgeführt sein. Weiterhin weist der Umgebungsluft- Kanal 10 eine Umgebungsluft-Auslassvorrichtung 10-2 mit einem Durchlass zwischen dem Umgebungsluft-Kanal 10 und der Vormischkammer E1 des Triebwerks E auf. Bei der erfindungsgemäßen Flügel-Triebwerk-Kombination bildet somit die Anordnung 1 aus Triebwerkszapfluft-Kanal 2 und Umgebungsluft-Kanal 10 eine Wärmetauscher- Vorrichtung zur Kühlung der im Triebwerkszapfluft-Kanal 2 strömenden Luft und wird die im Umgebungsluft-Kanal 10 geführte Umgebungsluft der Verbrennung im Triebwerk zugeführt.In this case, along the longitudinal direction of the engine bleed air channel 2, an ambient air channel 10. This can be dense or at a small distance from, for example, up to 10 mm distance next to the engine bleed air duct 2 and run in particular adjacent thereto. The ambient air channel 10 can circulate the engine bleed air channel 2 in particular spirally. Alternatively, the ambient air duct 10 may be designed such that it at least partially encloses the engine bleed air duct 2 in sections or over a partial circumference. The ambient air channel 10 has an ambient air inlet device 10-1, which is arranged at one of the intended direction of flow S of the aircraft AC facing component of the aircraft AC or oriented in the direction of the aircraft longitudinal axis L-AC and an opening 10-3 to Admitting ambient air into the ambient air channel 10 has. In this case, the opening 10-3 can in particular be designed as an opening embedded in the surface contour of the wing, a so-called scub opening. Furthermore, the ambient air duct 10 has an ambient air outlet device 10-2 with a passage between the ambient air duct 10 and the premixing chamber E1 of the engine E. In the wing-engine combination according to the invention thus the arrangement 1 of engine bleed air channel 2 and ambient air channel 10 forms a heat exchanger device for cooling the air flowing in the engine bleed air channel 2 and the ambient air channel 10 guided ambient air combustion in the Engine supplied.
Die erfindungsgemäße Flügel-Triebwerk-Kombination kann derart im Flügel integriert und derart ausgeführt sein, dass bei der sich im Flugbetrieb bestimmungsgemäß ergebenden Umströmung des Flügels W und des Rumpfes R die Triebwerkszapfluft in dem Triebwerkszapfluft-Kanal vom Triebwerk zur Triebwerkszapfluft- Auslassvorrichtung und die Umgebungsluft in dem Umgebungsluft-Kanal 10 in einer der Strömungsrichtung der Triebwerkszapfluft entgegen gesetzt gerichteten Richtung durchströmt werden.The wing-engine combination according to the invention can be integrated in the wing and designed so that when the flight in accordance with the intended resulting flow around the wing W and the fuselage R the engine bleed air in the engine bleed air duct from the engine to the engine bleed air outlet device and the ambient air in the ambient air channel 10 in a direction opposite to the direction of flow of the engine bleed air flow direction.
Das Bauteil des Flugzeugs, an dem die Öffnung 10-3 der Umgebungsluft- Einlassvorrichtung 10-1 vorgesehen ist, kann generell an einer Oberfläche des Flügels sein, wobei die Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 insbesondere derart ausgeführt ist, dass die Öffnung 10-3 oder Mündung des Umgebungsluft-Kanals 10 eine Richtungskomponente hat, die in Richtung der bestimmungsgemäß den Flügel umströmenden Strömung gerichtet ist. Die Richtungskomponente ist dabei die Flächennormale der Querschnittsfläche der Öffnung 10-3. Das Bauteil des Flugzeugs, an dem die Öffnung 10-3 der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 vorgesehen ist, kann insbesondere der Flügelanschlussbereich W2 sein, der sich von der Rumpfaußenseite in Richtung zur Triebswerksaufhängung in Abstand von 10% des Abstands D1 zwischen der Rumpfaußenseite und der Triebswerksaufhängung erstreckt, oder der Belly-Fairing-Bereich oder eine Oberfläche des Belly-Fairing.The component of the aircraft on which the opening 10-3 of the ambient air inlet device 10-1 is provided may generally be on a surface of the wing, wherein the ambient air inlet device 10-1 is designed in particular such that the opening 10-3 or mouth of the ambient air channel 10 has a directional component, which is directed in the direction of the intended flow around the wing flow. The directional component is the surface normal of the cross-sectional area of the opening 10-3. The component of the aircraft on which the opening 10-3 of the ambient-air inlet device 10-1 is provided may, in particular, be the wing connection region W2, which is spaced from the fuselage outer side in the direction of the engine suspension by 10% of the distance Distance D1 between the fuselage exterior and the engine hanger extends, or the belly fairing area or a surface of the belly fairing.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgeführten Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung 1 ist in den Figuren 1 bis 4 sowie 5a und 5b dargestellt und ist aus wenigstens zwei Segmenten 1a gebildet, die miteinander druckdicht verbunden sind. Alternativ kann die Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 auch aus einem einzigen Segment eines Triebwerkzapfluft-Kanals 2 gebildet sein. Dabei kann dieser von einem Segment eines Umgebungsluft-Kanals 10 oder mehreren Segmenten 10a eines Umgebungsluft-Kanals 10 gebildet sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Hauptkanal2 der Bleedairduct-Anordnung 1 zur Leitung von heißer Luft oder Warmluft aus einer Warmluftkammer und insbesondere dem Mantelstrombereich des Triebwerks eines Flugzeuges vorgesehen. Das Einführen der Warmluft ist schematisch mit dem Pfeil P1 und das Herausströmen der Warmluft mit dem Pfeil P2 dargestellt. Die Warmluft wird zur weiteren Verwendung an einen Verbraucher geleitet, der insbesondere ein Klimasystem des Flugzeugs sein kann. Zur Entnahme der Warmluft aus einer Triebswerkskammer oder dem Warmluftbereich E2 des Triebwerks E ist der Hauptkanal 2 über ein Verbindungsstück mit der Triebswerkskammer oder dem Warmluftbereich E2 verbunden, um warme Luft zu entnehmen. Weitere Verwender können beispielsweise die Druckkabine sein, in der die Bleedair zur Wärmeregulierung und Druckversorgung genutzt wird, oder Kraftstoff-, Hydraulik- oder Wassertanks, die mittels der Bleedair unter Druck gehalten werden.An exemplary embodiment of an engine bleed-air duct arrangement 1 designed according to the invention is shown in FIGS. 1 to 4 as well as 5a and 5b and is formed from at least two segments 1a which are connected to one another in a pressure-tight manner. Alternatively, the engine bleed air duct arrangement 1 may also be formed from a single segment of an engine bleed air duct 2. In this case, it may be formed by a segment of an ambient air channel 10 or a plurality of segments 10 a of an ambient air channel 10. In the illustrated embodiment, the main duct 2 of the bleed airduct assembly 1 is provided for conducting hot air or hot air from a hot air chamber and, more particularly, the mantle flow portion of the engine of an aircraft. The introduction of the hot air is shown schematically with the arrow P1 and the outflow of hot air with the arrow P2. The hot air is routed to a consumer for further use, which may be in particular an air conditioning system of the aircraft. To remove the hot air from a power plant chamber or the hot air area E2 of the engine E, the main channel 2 is connected via a connecting piece with the engine room or the hot air area E2 to remove warm air. Other users may be, for example, the pressurized cabin, in which the bleedair is used for heat regulation and pressure supply, or fuel, hydraulic or water tanks, which are held under pressure by means of the Bleedair.
Das in den Figuren 1 bis 4 und 5a, 5b dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 weist einen Innenmantel 6 zur Bildung eines Triebwerkzapfluft-Kanals 2 oder eines Segment 2a desselben sowie ein entlang desselben und diesen spiralförmig umlaufenden Umgebungsluft-Kanal 10 oder Kanal-Segment 10a des Umgebungsluft-Kanals auf. Die Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung 1 weist weiterhin eine äußere Hülle 3 auf, die den Triebwerkzapfluft- Kanal 2 und den Umgebungsluft-Kanal 10 umgibt. Die äußere Hülle 3 kann im Querschnitt geschlossen oder offen, d.h. über einen Teilumfang des Umgebungsluft- Kanals 10 verlaufen. In dem Raum zwischen der äußeren Hülle 3 und dem Innenmantel 6 ist der Umgebungsluft-Kanal 10 bzw. sind die Kanal-Segmente 10a des Umgebungsluft-Kanals 10a angeordnet oder aufgebracht. Bei einem Ausführungsbeispiel sind mehrere Profilabschnitte 10a hintereinander angeordnet und zu einem Umgebungsluft-Kanal 10 verbunden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Profilabschnitte oder Kanal-Segmente 10a des Umgebungsluft-Kanals 10 an der Innenmantel-Außenseite 8 des jeweiligen Triebwerkzapfluft-Kanalsegments 2a befestigt. Durch das Vorsehen der äußeren Hülle 3 erfolgt ein effektives Abkühlen der Triebwerkszapfluft im Triebwerkzapfluft-Kanal 2.The exemplary embodiment of the engine bleed-air duct arrangement 1 according to the invention illustrated in FIGS. 1 to 4 and 5a has an inner jacket 6 for forming an engine bleed-air duct 2 or a segment 2a thereof and a surrounding air duct 10 or channel along the same spirally. Segment 10 a of the ambient air channel. The engine bleed air duct assembly 1 further includes an outer shell 3 surrounding the engine bleed air duct 2 and the ambient air duct 10. The outer shell 3 may be closed in cross-section or open, that run over a partial circumference of the ambient air channel 10. In the space between the outer shell 3 and the inner shell 6 is the ambient air channel 10 and the channel segments 10a of the Ambient air channel 10 a arranged or applied. In one embodiment, a plurality of profile sections 10a are arranged one behind the other and connected to an ambient air channel 10. In the illustrated embodiment, the individual profile sections or channel segments 10a of the ambient air duct 10 are secured to the inner shell outer side 8 of the respective engine bleed duct segment 2a. By providing the outer shell 3, the engine bleed air is effectively cooled in the engine bleed air duct 2.
Auch die äußere Hülle 3 kann aus in der Längsrichtung L-S der Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung hintereinander angeordneten Hüllen-Segmenten 3a gebildet sein.The outer sheath 3 can also be formed from sheath segments 3a arranged one behind the other in the longitudinal direction L-S of the engine bleed air duct arrangement.
Der Umgebungsluft-Kanal 10 weist einen Einlass oder eine Umgebungsluft- Einlassvorrichtung 10-1 auf, durch den Luft aus der Umgebung des Flugzeuges in den Kanal strömt (Pfeil P3). Dabei kann die Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 für die Umgebungsluft nahe am verbraucherseitigen Ende des Bleedairducts 1 liegen. Auf diese Weise kann die Triebwerks-Zapfluft insbesondere in dem dem jeweiligen Verbraucher relativ naheliegenden Bereich der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung besonders effektiv gekühlt werden. Die Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 kann deshalb insbesondere an einem Verbindungsstück oder einer Kopplung mit dem Inneren einer Druckkabine, eines Kraftstoff-, Hydraulik- oder Wassertanks sein. Die Umgebungsluft strömt in dem Umgebungsluft-Kanal 10 entgegen der Strömungsrichtung der Bleedair in Richtung des triebwerkseitigen Endes des Kanals 10. Am triebwerkseitigen Ende des Umgebungsluft-Kanals 10 kann die Umgebungsluft insbesondere über eine Umgebungsluft-Auslassvorrichtung 10-2 dem Triebwerk E zur weiteren Verwendung zugeführt werden. Deise Umgebungsluft-Auslassvorrichtung 10- 2 ist somit insbesondere eine Zuführung zu einer Triebswerkskammer, wozu insbesondere ein Vormischraum E1 vorgesehen ist.The ambient air channel 10 has an inlet or ambient air inlet device 10-1 through which air from the environment of the aircraft flows into the channel (arrow P3). In this case, the ambient air inlet device 10-1 for the ambient air may be located close to the consumer end of the bleed airduct 1. In this way, the engine bleed air can be cooled particularly effectively, in particular in the region of the engine bleed air duct arrangement which is relatively close to the respective consumer. The ambient air intake device 10-1 may therefore be in particular at a connection piece or a coupling to the interior of a pressure cabin, a fuel, hydraulic or water tank. The ambient air flows in the ambient air channel 10 counter to the flow direction of the bleed air in the direction of the engine side end of the channel 10. At the engine side end of the ambient air channel 10, the ambient air in particular via an ambient air outlet device 10-2 supplied to the engine E for further use become. Deise ambient air outlet device 10- 2 is thus in particular a supply to a drive train chamber, including in particular a pre-mixing chamber E1 is provided.
Die Triebwerkszapfluft-Kanalanordnung 1 kann innerhalb des Flügels oder mit dem Flügel W derart ausgeführt sein, dass in diesem die Triebwerkszapfluft von der Triebwerkszapfluft-Einlassvorrichtung zu der Triebwerkszapfluft-Auslassvorrichtung strömt und der Umgebungsluft-Kanal 10 kann dabei weiterhin derart ausgeführt sein, dass die Umgebungsluft von der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung zu der Umgebungsluft-Auslassvorrichtung strömt.The engine bleed air duct assembly 1 may be configured within the wing or wing W such that the engine bleed air flows therefrom from the engine bleed air inlet device to the engine bleed air outlet device and the ambient air channel 10 may continue to be configured such that the ambient air flows from the ambient air inlet device to the ambient air outlet device.
In diesem Fall wird die Umgebungsluft auf ihrem Weg von der Umgebungsluft- Einlassvorrichtung 10-1 zu der Umgebungsluft-Auslassvorrichtung 10-2 wird von der in Gegenrichtung strömenden Triebwerkzapfluft erwärmt, die Triebwerkzapfluft wird entsprechend abgekühlt. Der Triebwerkzapfluft-Kanal 2 bzw. das Triebwerkzapfluft- Kanalsegment 2a und der Umgebungsluft-Kanal 10 bilden dadurch einen Wärmetauscher, dass die Wärme der Triebwerkszapfluft teilweise an die in dem Umgebungsluft-Kanal 10 fließende Umgebungsluft abgegeben wird. Die Effizienz dieses Wärmeaustausches kann insbesondere durch Auswahl eines geeigneten Materials des Innenmantels 6 bzw. dessen Wärmeleitfähigkeit, des Materials des Umgebungsluft-Kanals 10 bzw. dessen Wärmeleitfähigkeit, insbesondere wenn der Umgebungsluft-Kanal 10 auf der Innenmantel-Außenseite 8 aufliegt, die Größe der gesamten gemeinsamen Wärmeübertragungsfläche von Umgebungsluft-Kanal 10 und Innenmantel-Außenseite 8, die Menge der im Triebwerkzapfluft-Kanal 2 strömenden Triebwerkszapfluft, die Menge der im Umgebungsluft-Kanal 10 fließenden Umgebungsluft und die Temperaturdifferenz zwischen Bleedair und Umgebungsluft.In this case, the ambient air on its way from the ambient air inlet device 10-1 to the ambient air outlet device 10-2 is heated by the engine bleed air flowing in the opposite direction, the engine bleed air is cooled accordingly. The engine bleed air duct 2 and the engine bleed air duct segment 2a and the ambient air duct 10 thereby form a heat exchanger that the heat of the engine bleed air is partially released to the ambient air flowing in the ambient air duct 10. The efficiency of this heat exchange, in particular by selecting a suitable material of the inner shell 6 or its thermal conductivity, the material of the ambient air duct 10 or its thermal conductivity, in particular when the ambient air duct 10 rests on the inner jacket outer side 8, the size of the entire common heat transfer surface of ambient air duct 10 and inner shell outside 8, the amount of engine bleed air flowing in the engine bleed air duct 2, the amount of ambient air flowing in the ambient air duct 10 and the temperature difference between bleedair and ambient air.
Der Umgebungsluft-Kanal 10 kann bei der in den Figuren 1 bis 4 und 5a, 5b dargestellten Ausführungsform aus aneinander gekoppelten Profilabschnitten 10a oder Kanal-Segmenten gebildet sein, die auf einem Triebwerkzapfluft-Kanalsegment 2a montiert sind, bevor die Triebwerkzapfluft-Kanalsegmente 2a zusammen gesetzt werden, oder die getrennt von diesen zusammengesetzt werden und dabei segmentweise an der Innenmantel-Außenseite 8 befestigt werden. Der Umgebungsluft- Kanal 10 bzw. deren Kanal-Segmente 10a können als Hohlprofil gebildet sein, so dass der Wärmeaustausch zwischen der Triebwerkszapfluft und der Umgebungsluft über die Innenmantel-Innenseite 7, die Innenmantel-Außenseite 8 und des Triebwerkzapfluft- Kanals 2 statt. Weiterhin gibt die Innenmantel-Außenseite 8 die Wärme an die Wand des Umgebungsluft-Kanals 10 weiter, so dass die im Umgebungsluft-Kanal 10 strömende Luft erwärmt wird. Ist der Umgebungsluft-Kanal 10 dagegen als Teil- Hohlprofil ausgebildet, bei dem der Querschnitt desselben nicht geschlossen ist, wie z.B. bei einem Halbrohr, so kann der Umgebungsluft-Kanal 10 dadurch gebildet werden, dass das Halbrohr mit seinem offenen Längsbereich an der Außenseite 8 des Innenmantels 6 anliegt und dabei mit seinen beiden Längsschnittkanten auf der Innenmantel-Außenseite 8 druckdicht aufliegt und/oder mittels einer Klebe- oder Schweißverbindung mit der Innenmantel-Außenseite 8 druckdicht verbunden ist. Der Umgebungsluft-Kanal 10 weist an der Stelle des Wärmeübergangs keine eigene Wand auf, so dass der Wärmeaustausch zwischen der Triebwerkszapfluft und der Umgebungsluft lediglich über die Innenmantel-Innenseite 7 und die Innenmantel- Außenseite 8 stattfindet. Dadurch ergibt sich eine besonders effektive und für bestimmte Anwendungsfälle günstige Wärmeübertragung zwischen der Triebwerkszapfluft und der Umgebungsluft.The ambient air channel 10 may be formed in the embodiment shown in Figures 1 to 4 and 5a, 5b from mutually coupled profile sections 10a or channel segments mounted on an engine bleed air duct segment 2a before the engine bleed air duct segments 2a are put together be, or be assembled separately from these while segmentally attached to the inner shell outside 8. The ambient air duct 10 or its channel segments 10a may be formed as a hollow profile, so that the heat exchange between the engine bleed air and the ambient air via the inner shell inside 7, the inner shell outside 8 and the engine bleed air duct 2 instead. Furthermore, the inner-shell outer side 8 transfers the heat to the wall of the ambient-air duct 10, so that the air flowing in the ambient-air duct 10 is heated. If, however, the ambient air duct 10 is formed as a partial hollow profile in which the cross section thereof is not closed, as in the case of a half pipe, for example, the ambient air duct 10 can be formed be that the half pipe rests with its open longitudinal region on the outer side 8 of the inner shell 6 and thereby rests pressure-tight with its two longitudinal cutting edges on the inner jacket outer side 8 and / or pressure-tight manner by means of an adhesive or welded connection with the inner jacket outer side 8. The ambient air duct 10 does not have its own wall at the point of heat transfer, so that the heat exchange between the engine bleed air and the ambient air takes place only via the inner jacket inner side 7 and the inner jacket outer side 8. This results in a particularly effective and favorable for certain applications heat transfer between the engine bleed air and the ambient air.
Ein solches Teil-Hohlprofil des Umgebungsluft-Kanals 10 kann unterschiedliche Formen haben. Statt des oben beschrieben Halbrohres kann es beispielsweise die Form eines U-Profils, eines V-Profils oder eine andere Querschnittsform aufweisen, die zur Kanalbildung geeignet ist. Die Breite des Teil-Hohlprofils, das heißt der Abstand zwischen den beiden auf der Innenmantel-Außenseite 8 aufliegenden Kanten ist dabei frei wählbar. Die Höhen, das heißt der maximale Abstand des Teil-Rohrprofils von der Innenmantel-Außenseite 8 gemessen in eine Richtung senkrecht zur Innenmantel- Außenseite 8, kann jedoch maximal dem Abstand zwischen der Innenwand- Außenseite 8 und der Hüllen-Innenseite 4 entsprechen. Um einen Wärmeverlust an der äußeren Hülle 3 des Bleedairduct-Segments 2 so gering wie möglich zu halten, kann die Höhe des Teil-Hohlprofils kleiner sein als der Abstand zwischen Innenmantel- Außenseite 8 und Hüllen-Innenseite 4 an dieser Stelle, so dass die Außenseite des Umgebungsluft-Kanal 10 nicht an der Innenseite 4 der äußeren Hülle 3 anliegt.Such a partial hollow profile of the ambient air channel 10 may have different shapes. Instead of the half tube described above, it may for example have the shape of a U-profile, a V-profile or another cross-sectional shape, which is suitable for channeling. The width of the partial hollow profile, that is, the distance between the two resting on the inner jacket outer side 8 edges is freely selectable. The heights, that is to say the maximum distance of the partial tube profile from the inner jacket outer side 8 measured in a direction perpendicular to the inner jacket outer side 8, can however correspond at most to the distance between the inner wall outer side 8 and the envelope inner side 4. In order to keep a heat loss on the outer shell 3 of the bleed airduct segment 2 as low as possible, the height of the partial hollow profile may be smaller than the distance between the inner shell outer side 8 and the sheath inner side 4 at this point, so that the outer side the ambient air channel 10 is not applied to the inside 4 of the outer shell 3.
Der Raum 9 zwischen der äußeren Hülle 3 und dem Innenmantel 6 kann mit Isoliermaterial 9b gefüllt sein, um eine optimierte Isolierschicht zu bilden. Dabei ist der entlang der Innenhüllen-Außenseite 8 verlaufende Umgebungsluft-Kanal 10 von dem Isoliermaterial 9b umgeben. Im Falle, dass die Höhe des Kanals, wie oben beschrieben, kleiner ist als der Abstand zwischen der Innenmantel-Außenseite 8 und der Hüllen-Innenseite 4, ist der Umgebungsluft-Kanal 10 an dem gesamten Bereich von Isoliermaterial 9b umgeben, der nicht am Triebwerkzapfluft-Kanal 2 anliegt. In der Figur 2 ist eine Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 ohne äußere Hülle 3 in perspektivischer Ansicht gezeigt. Zu sehen ist der Innenmantel 6 mit der Innenmantel- Außenseite 8, auf der ein Teil-Hohlprofil aufgebracht ist, dass einen Profilabschnitts oder Kanalabschnitt 10a oder ein Kanal-Segment des Umgebungsluft-Kanals 10 bildet. Das Kanal-Segment 10a ist um verläuft spiralförmig auf der Innenmantel-Außenseite 8 und entlang der Längsrichtung L-S des gesamten Bleedairduct-Segments 2a. Dabei weist das Kanal-Segment 10a an seinem gezeigten vorderen Ende und dem in der Figur 2 nicht sichtbaren hinteren Ende je einen Verbindungsbereich auf, mit dem jeweils ein Auslass 15 eines Kanal-Segments 10a an dem jeweiligen Ende eines Kanal-Segments 10a mit dem Einlass 14 eines weiteren Kanal-Segments 10a der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 verbunden werden kann.The space 9 between the outer shell 3 and the inner shell 6 may be filled with insulating material 9b to form an optimized insulating layer. In this case, the ambient air channel 10 running along the inner shell outer side 8 is surrounded by the insulating material 9b. In the case where the height of the channel as described above is smaller than the distance between the inner-shell outer side 8 and the sheath-inner side 4, the ambient air passage 10 is surrounded at the entire area of insulating material 9b which does not bleed at the engine Channel 2 is present. In FIG. 2, an engine bleed air duct arrangement 1 without outer shell 3 is shown in a perspective view. The inner jacket 6 with the inner jacket outer side 8 on which a partial hollow profile is applied, which forms a profile section or channel section 10a or a channel segment of the ambient air channel 10, can be seen. The channel segment 10a is spirally wound on the inner jacket outer side 8 and along the longitudinal direction LS of the entire Bleedairduct segment 2a. In this case, the channel segment 10a at its front end shown and the invisible in Figure 2 rear end each have a connection region, each with an outlet 15 of a channel segment 10a at the respective end of a channel segment 10a with the inlet 14 of another channel segment 10a of the engine bleed air duct arrangement 1 can be connected.
Die Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 der Figur 2 ist in der Figur 3 in einer weiteren perspektivischen Ansicht gezeigt.The engine bleed air duct arrangement 1 of Figure 2 is shown in Figure 3 in a further perspective view.
Figur 4 zeigt die Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 in einer Seitenansicht, in der die äußere Hülle 3 angedeutet ist, wobei die äußere Hülle 3 in der Figur 4 aufgeschnitten ist, so dass in der Draufsicht das Kanal-Segment 10a und dessen Innenhüllen- Außenseite 8 zu erkennen ist. In der Ansicht der Figur 4 wird deutlich, dass der Kanalabschnitt 10a nicht ganz bis zu der Hüllen-Innenseite 4 der zum jeweiligen Segment einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung gehörenden äußeren Hülle 3 reicht, sondern dass zwischen der Kanaloberseite und der Hüllen-Innenseite 4 ein Spalt 9a besteht. Der Raum zwischen dem Innenmantel 6 und der äußeren Hülle 3 kann mit Isoliermaterial 9b ausgefüllt sein, das heißt, der Kanalabschnitt 10a ist an drei Seiten in Isoliermaterial 9b eingebettet.Figure 4 shows the engine bleed air duct assembly 1 in a side view in which the outer shell 3 is indicated, wherein the outer shell 3 is cut in Figure 4, so that in the plan view, the channel segment 10a and the Innenhüllen- outside 8 to recognize. In the view of Figure 4 it is clear that the channel portion 10a does not extend all the way to the inside of the envelope 4 of the outer segment 3 belonging to the respective segment of an engine bleed-air channel arrangement, but that a gap 9a exists between the channel top side and the inside of the envelope 4 consists. The space between the inner shell 6 and the outer shell 3 may be filled with insulating material 9b, that is, the channel portion 10a is embedded on three sides in insulating material 9b.
In den Figuren 5a und 5b ist gezeigt, dass das gezeigte Ausführungsbeispiel einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnungen 1 derart ausgeführt ist, dass zur Montage der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 zwei Segmente 1a in einem Verbindungsbereich miteinander verbunden werden können. Bei einer entsprechenden Gestaltung der Verbindungsbereiche können die Anschlussbereiche 13 der jeweiligen Kanal- Segmente 10a des Umgebungsluft-Kanals 10 sowie der jeweiligen Triebwerkzapfluft- Kanalsegmente 2a jeweils eine druckdichte Verbindung herstellen, beispielsweise indem jeweils zwei miteinander zu verbindende Triebwerkzapfluft-Kanalsegmente 2a und/oder jeweils zwei miteinander zu verbindende Kanal-Segmente 10a im montierten Zustand um eine Länge ineinander eingreifen. Dabei kann das Herstellen der Verbindung einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 aus zwei Segmenten 1a durch Aufsetzen oder Anlegen der jeweiligen Endseiten der Triebwerkzapfluft- Kanalsegmente 2a bei einem geeigneten Drehwinkel derselben relativ zueinander und ein anschließendes Drehen eines der Triebwerkzapfluft-Kanalsegmente 2a relativ zum jeweils anderen Triebwerkzapfluft-Kanalsegment 2a erreicht werden. Dieses „Aufschrauben" kann gleichzeitig bewirken, dass die beiden Anschlussseiten der jeweiligen Triebwerkzapfluft-Kanalsegmente 2a in einem ersten Schritt aufeinander gedrückt werden, wodurch eine erforderte druckdichte Verbindung besonders gut erreicht werden kann. Im Bereich der Verbindung der Kanal-Segmente 10a und/oder der Triebwerkzapf luft-Kanalsegmente 2a können zusätzlich nicht gezeigte Dichtmittel oder Dichtvorrichtungen zwischen den Enden der jeweiligen Segmente 2a bzw. 10a eingesetzt werden, um ein Austreten der Bleedair und/oder der Umgebungsluft an den Verbindungsstellen der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnungen 1 bzw. der Profilabschnitte oder Kanal-Segmente des Umgebungsluft-Kanals 10a zu verhindern.In FIGS. 5a and 5b, it is shown that the exemplary embodiment of an engine bleed air duct arrangement 1 is designed in such a way that two segments 1a can be connected to one another in a connection area for mounting the engine bleed air duct arrangement 1. With a corresponding configuration of the connection regions, the connection regions 13 of the respective channel segments 10a of the ambient air duct 10 and of the respective engine bleed air duct segments 2a can each produce a pressure-tight connection, for example in that in each case two engine bleed-air duct segments 2a to be connected to one another and / or in each case two channel segments 10a to be connected to one another engage in one another by a length in the assembled state. In this case, establishing the connection of an engine bleed air duct arrangement 1 of two segments 1a by placing or applying the respective end sides of the engine bleed air channel segments 2a at a suitable rotation angle thereof relative to each other and then rotating one of the engine bleed air duct segments 2a relative to the other engine bleed Channel segment 2a can be achieved. This "screwing on" can simultaneously cause the two connection sides of the respective engine bleed air duct segments 2a to be pressed against one another in a first step, whereby a required pressure-tight connection can be achieved particularly well Engine bleed air duct segments 2a additionally sealing means or sealing means, not shown, between the ends of the respective segments 2a and 10a can be used to escape the Bleedair and / or the ambient air at the junctions of the engine bleed duct assemblies 1 and the profile sections or channel Segments of the ambient air channel 10a to prevent.
Die Figur 5c zeigt den Verbindungsbereich 13 zweier auf der Innenmantel-Außenseite 8 zweier benachbarter Triebwerkzapfluft-Kanalanordnungen 1 gebildeten Kanalabschnitte 10a im Moment des Verbindens.FIG. 5c shows the connecting region 13 of two channel sections 10a formed on the inner jacket outer side 8 of two adjacent engine bleed-air duct arrangements 1 at the moment of joining.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Menge und/oder die Geschwindigkeit der in den und/oder im Umgebungsluft-Kanal 10 strömenden Umgebungsluft durch eine oder mehrere Vorrichtungen zur Beeinflussung der Strömung im Umgebungsluft-Kanal 10 aktiv beeinflusst wird. Zum einen könnte die Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 eine Öffnungsveränderungs-Vorrichtung oder ein Ventil mit einem Deckel oder eine Verschlussklappe aufweisen, die je nach Umgebungsluftbedarf im Umgebungsluft-Kanal 10 von einer Ansteuerungsvorrichtung angesteuert und geöffnet oder geschlossen wird. Es kann aber auch im Umgebungsluft-Kanal 10 und insbesondere im Einlassbereich oder an der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 ein von einer Ansteuerungsvorrichtung angesteuerten Strömungsförderantrieb und beispielsweise eine Pumpe oder ein Lüfter vorgesehen sein, der je nach Bedarf aktiviert, de-aktiviert und/oder zur Einstellung von dessen Ausgangsleistung angesteuert werden kann, um die Menge der in dem Umgebungsluft-Kanal 10 einströmenden Umgebungsluft zu beeinflussen, d.h. zu erhöhen oder zu verringern. Es kann auch sowohl eine Öffnungsveränderungs- Vorrichtung als auch ein Strömungsförderantrieb vorgesehen sein, die von der Ansteuerungsvorrichtung angesteuert werden.According to a further aspect of the invention, it can be provided that the amount and / or the speed of the ambient air flowing into and / or in the ambient air duct 10 is actively influenced by one or more devices for influencing the flow in the ambient air duct 10. On the one hand, the ambient air inlet device 10-1 could have an opening change device or a valve with a cover or a closure flap, which is controlled and opened or closed by a drive device depending on the ambient air requirement in the ambient air channel 10. However, it may also be in the ambient air channel 10 and in particular in the inlet region or at the ambient air inlet device 10-1 a driven by a drive device flow conveyor drive and for example a pump or a fan be provided, which can be activated as required, de-activated and / or can be controlled to adjust its output power to influence the amount of ambient air flowing in the ambient air duct 10 ambient air, ie to increase or decrease. It can also be provided both an opening change device and a flow conveyor drive, which are controlled by the drive device.
Hierzu weist das Flugzeug AC eine Sensorvorrichtung oder mehrere Sensorvorrichtungen (nicht gezeigt) zur Erfassung von Flugzustandsdaten auf. Mit der zumindest einen Sensorvorrichtung steht funktional mit der Ansteuerungsvorrichtung in Verbindung und weist ein Empfangsmodul zum Empfang von erfassten Flugzustandsdaten auf. Die Ansteuerungsvorrichtung ist mit der jeweiligen Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung funktional gekoppelt und weist eine Funktion auf, die aufgrund der Flugzustandsdaten Steuerungskommandos für die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal erzeugt und an diese sendet. Die zumindest eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung weist jeweils ein Empfangsmodul zum Empfang von Steuerungssignalen von der Ansteuerungsvorrichtung und eine Funktion auf, die die Ausgangsleistung der Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung einstellt, um die Strömung im Umgebungsluft-Kanal 10 zu beeinflussen.For this purpose, the aircraft AC has a sensor device or a plurality of sensor devices (not shown) for acquiring flight condition data. The at least one sensor device is functionally connected to the activation device and has a receiving module for receiving detected flight state data. The driver is operably coupled to the respective flow modulator and has a function that generates and sends control commands to the device to influence the flow in the ambient air channel based on the flight state data. The at least one flow influencing device has a receiving module for receiving control signals from the driving device and a function adjusting the output power of the flow influencing device to influence the flow in the ambient air passage 10.
Die Sensorvorrichtung kann einen Sensor zur Erfassung der Außentemperatur, einen Sensor zur Erfassung der Flugzeug-Geschwindigkeit, einen Sensor zur Erfassung der Flughöhe, einen Sensor zur Erfassung der Luftfeuchtigkeit und/oder einen Sensor zur Erfassung des absoluten Druckes aufweisen. Diese Sensoren können insbesondere Sensoren sein, die in einem Flugzeugssystem ohnehin verfügbar sind.The sensor device may include an outside temperature sensor, a plane speed sensor, a fly height sensor, a humidity sensor, and / or an absolute pressure sensor. In particular, these sensors can be sensors that are already available in an aircraft system.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Sensor zur Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit auf der Oberfläche des Fügeis W oder im Bereich der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 und insbesondere der Öffnung derselben vorgesehen sein. Der Sensor kann ein Piezo-Wandschubspannungssensor zur Erfassung der Wandschubspannung sein, aus dem die Strömungsgeschwindigkeit an der Stelle ermittelt werden kann, an dem der Sensor angeordnet ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die von der Ansteuerungsfunktion jeweils benötigten Sensordaten direkt von den jeweiligen Sensoren empfangen werden oder dass die Sensordaten von den jeweiligen Sensoren zunächst an ein Flugsteuerungssystem oder Missionssystem übermittelt und von dort der Ansteuerungsfunktion zugeführt wird.Alternatively or additionally, a sensor for detecting the flow velocity may be provided on the surface of the joint W or in the region of the ambient air inlet device 10-1 and in particular the opening thereof. The sensor may be a piezo wall shear stress sensor for detecting the wall shear stress, from which the flow velocity can be determined at the point at which the sensor is arranged. It can be provided that the sensor data respectively required by the control function are received directly from the respective sensors or that the sensor data from the respective sensors first transmitted to a flight control system or mission system and from there the control function is supplied.
Die Ansteuerungsfunktion kann eine Zuordnungsfunktion aufweisen, bei der Sensorwerte eine Sensors ein Wert für ein Ansteuerungskommando zugeordnet wird, so dass mit der Identifizierung des jeweiligen Ansteuerungskommandos dieses erzeugt ist und an die jeweilige Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung übermittelt wird. Eine solche Zuordnungsfunktion kann in der Ansteuerungsvorrichtung insbesondere in einem Speicher in Tabellenform oder Matrixform abgespeichert sein, auf den die Ansteuerungsfunktion Zugriff hat. Die Ansteuerungsfunktion kann alternativ oder zusätzlich auch eine analytische Funktion zur Ermittlung der Ansteuerungskommandos aufweisen.The activation function can have an assignment function, in which sensor values a value for a control command is assigned to a sensor, so that with the identification of the respective activation command this is generated and transmitted to the respective device for influencing the flow. Such an assignment function can be stored in the drive apparatus, in particular in a memory in tabular form or matrix form, to which the drive function has access. The activation function may alternatively or additionally also have an analytical function for determining the activation commands.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Funktion kann eine Kombination von Sensorwerten verwendet. Insbesondere kann die Ansteuerungsfunktion zwei oder drei Sensorwerte der Gruppe von Sensorwerten einer erfassten Außentemperatur, einer erfassten Flugzeug-Geschwindigkeit oder einer erfassten Flughöhe verwenden und aus diesen jeweils eine Wahrscheinlichkeit oder eine Annahme für das Vorliegen einer erhöhten Vereisungsgefahr am Tragflügel ermitteln. Dies kann insbesondere durch Gewichtung von Sensorwerten nach der Nähe zu einem jeweils vorgegebenen Grenzwert erfolgen, wobei jedem Sensorwert eine Bewertungszahl erhält, die proportional zu seiner Entfernung zu dem diesem jeweils zugeordneten Grenzwert ist. Die Summe der Bewertungszahlen wird in diesem Fall einer bestimmten Stärke zugewiesen, mit der die Strömung im Umgebungsluft-Kanal 10 verstärkt oder reduziert werden soll, so dass sich aus dieser Summengröße das Ansteuerungskommando für den Einstellwert der Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung. Der Einstellwert für einen Strömungsförderantrieb entspricht dessen zu kommandierender Abgabeleistung und der Einstellwert für eine Öffnungsveränderungs-Vorrichtung entspricht der Öffnungsstellung derselben. Generell kann statt der Flughöhe kann auch ein absoluter Druck verwendet werden. Bei der Ausführung einer Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung als Öffnungsveränderungs-Vorrichtung (nicht in den Figuren dargestellt) weist diese eine Öffnungsveränderungs-Mechanik, eine Abdeckung zum Öffnen und Schließen der Öffnung 10-3 und einen Aktuator zur Betätigung der Öffnungsveränderungs-Mechanik auf. Die Abdeckung kann z.B. ein Schieber sein, der an einer an einem Strukturteil befestigten Führungsvorrichtung geführt ist und je nach seinem Verstellzustand die Öffnung 10-3 mehr oder weniger abdeckt. Der Aktuator weist eine Schnittstelle zum Empfang von Ansteuerungskommandos von der Ansteuerungsvorrichtung auf, um aufgrund von Ansteuerungskommandos zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal den Öffnungszustand der Abdeckung einzustellen.According to a further embodiment it can be provided that the function can use a combination of sensor values. In particular, the actuation function may use two or three sensor values of the group of sensor values of a detected outside temperature, a detected aircraft speed or a detected altitude, and determine therefrom respectively a probability or an assumption for the presence of an increased risk of icing on the wing. This can be done, in particular, by weighting sensor values according to their proximity to a respectively prescribed limit value, whereby each sensor value receives an evaluation number that is proportional to its distance from the respectively associated limit value. In this case, the sum of the evaluation numbers is assigned a specific strength with which the flow in the ambient-air duct 10 is to be increased or reduced, so that from this sum quantity the control command for the setting value of the device for influencing the flow. The setting value for a flow-conveying drive corresponds to its output power to be commanded, and the setting value for an opening-changing device corresponds to the opening position thereof. In general, an absolute pressure can be used instead of the altitude. In the embodiment of a device for influencing the flow as opening change device (not shown in the figures), this has an opening change mechanism, a cover for opening and closing the opening 10-3 and an actuator for actuating the opening change mechanism. The cover may, for example, be a slide which is guided on a guide device fastened to a structural part and covers the opening 10-3 more or less, depending on its adjustment state. The actuator has an interface for receiving drive commands from the drive device to set the opening state of the cover based on drive commands for influencing the flow in the ambient air passage.
Die Ansteuerungsvorrichtung 51 kann in die Flugsteuerungsvorrichtung 50 oder in die Missionssteuerungsvorrichtung funktional und/oder physisch integriert sein oder von dieser über einen Datenbus oder eine Signalverbindung funktional verbunden sein.The driving device 51 may be functionally and / or physically integrated with the flight control device 50 or the mission control device, or may be operatively connected thereto via a data bus or a signal connection.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass durch Einstellung der Durchflussmenge und/oder der Geschwindigkeit der Strömung im Umgebungsluft- Kanal 10 mittels einer Regelungsfunktion eine vorgegebene Temperatur der Triebwerkzapfluft an zumindest einer Stelle im Triebwerkszapfluft-Kanal 2 und/oder eine vorgegebene Temperatur an einem Oberflächenbereich der Vorderkante des Hauptflügels zwischen Rumpf und Triebwerk geregelt wird. Dabei kann auch jeweils ein Temperaturbereich vorgegeben sein bzw. geregelt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist im Hauptflügel eine Temperatur-Messvorrichtung zur Messung der Temperatur der Triebwerkzapfluft an zumindest einer Stelle im Triebwerkszapfluft- Kanal 2 und/oder eine Temperatur-Messvorrichtung zur Erfassung der Temperatur an einem Oberflächenbereich der Vorderkante des Hauptflügels zwischen Rumpf und Triebwerk installiert. Die Temperatur-Messvorrichtung ist mit einer Ansteuerungsfunktion zur Ansteuerung der beschriebenen Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung wie einem Strömungsförderantrieb und/oder einer Öffnungsveränderungs-Vorrichtung funktional verbunden. Die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung kann alternativ oder zusätzlich zu einem Strömungsförderantrieb und/oder einer Öffnungsveränderungs-Vorrichtung auch ein Ventil 63 aufweisen, das von der Ansteuerungsfunktion angesteuert werden kann, um durch Öffnung und Schließen desselben die Durchflussmenge und/oder die Geschwindigkeit der Strömung im Umgebungsluft-Kanal 10 zu regeln. Dabei kann die Ansteuerung des Ventils 63 wie im Zusammenhang mit dem Strömungsförderantrieb beschrieben vorgesehen sein. Die Ansteuerungsfunktion weist eine Regelungsfunktion auf, die Ansteuerungskommandos zur Übermittlung an die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung im Umgebungsluft-Kanal 10 erzeugt, mit denen eine Soll- Temperatur der Temperatur der Triebwerkzapfluft oder der Vorderkante des Hauptflügels geregelt wird. Die Soll-Temperatur kann insbesondere abhängig von der Außentemperatur, einer erfassten Flugzeug-Geschwindigkeit oder einer erfassten Flughöhe ermittelt werden.In a further embodiment it can be provided that by adjusting the flow rate and / or the velocity of the flow in the ambient air duct 10 by means of a control function, a predetermined temperature of the engine bleed air at at least one point in the engine bleed air duct 2 and / or a predetermined temperature at a Surface area of the leading edge of the main wing between the fuselage and engine is regulated. In this case, a temperature range can also be predetermined or regulated in each case. In this embodiment, a temperature measuring device for measuring the temperature of the engine bleed air at at least one location in the engine bleed air duct 2 and / or a temperature measuring device for detecting the temperature at a surface region of the leading edge of the main wing between the fuselage and the engine is installed in the main wing. The temperature-measuring device is operatively connected to a control function for controlling the described device for influencing the flow, such as a flow-conveying drive and / or an opening-changing device. As an alternative or in addition to a flow-conveying drive and / or an opening-changing device, the device for influencing the flow can also have a valve 63 which can be actuated by the actuation function by opening and closing the flow rate and / or the velocity of the flow in the ambient air duct 10 to regulate. In this case, the control of the valve 63 may be provided as described in connection with the flow conveyor drive. The drive function has a control function that generates drive commands for transmission to the flow-conditioning device in the ambient air duct 10, which controls a desired temperature of the engine bleed air or the leading edge of the main wing. The target temperature can be determined in particular depending on the outside temperature, a detected aircraft speed or a detected altitude.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Regelungsfunktion bei maximal geöffneter Öffnungsveränderungs-Vorrichtung aktiviert wird.In this case, provision can be made, in particular, for the control function to be activated when the opening-changing device is open to the maximum.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Ansteuerungsfunktion von der Flugsteuerungsvorrichtung 50 in bestimmten Betriebsarten des Flugzeugsystems angesteuert wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass diese im Bodenbetrieb einen vorgesehenen Strömungsförderantrieb 60 aktiviert und auf einer vorbestimmten Abgabeleistung hält, da wegen der geringen Geschwindigkeit der Umgebungsluft ein geringer Durchsatz an Umgebungsluft in dem Umgebungsluft-Kanal 10 strömen kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Strömungsforderantrieb mit einer unteren, einer mittleren und einer hohen Abgabeleistung bei gleichmäßiger Aufteilung der gesamten Abgabeleistung in der hohen Abgabeleistung gehalten wird.Furthermore, it can be provided that the activation function is controlled by the flight control device 50 in certain operating modes of the aircraft system. In particular, it may be provided that it activates a flow conveyor drive 60 provided in the ground operation and keeps it at a predetermined power output, since a low throughput of ambient air in the ambient air duct 10 can flow because of the low velocity of the ambient air. In particular, it can be provided that the flow request drive is held with a lower, a medium and a high power output with a uniform distribution of the total power output in the high output power.
Die beschriebene Regelung kann alternativ oder zusätzlich auch aufgrund der mit einem entsprechenden Sensor erfassten aktuellen Bleedair-Temperatur und/oder dem mit einem entsprechenden Sensor erfassten aktuellen Druck der Triebwerkszapfluft an oder nahe einem Endverbraucher der Triebwerkszapfluft erfolgen. Dabei ist in Bezug auf eine genannten Soll-Temperatur vorgesehen, dass mehr Bleedair in den Triebwerkzapfluft-Kanal 1 geleitet wird, wenn die Temperatur oder der Druck zu niedrig sind, und die Bleedair Zufuhr in den Triebwerkzapfluft-Kanal 1 gedrosselt wird, wenn die Temperatur und/oder der Druck zu hoch ist. Nach der Erfindung kann an dem Flügel W zumindest ein Vorflügel 71, 72, 73 angeordnet sein, der insbesondere gegenüber diesem bewegbar angekoppelt sein kann. Einer oder mehrere der Vorflügel weisen ein in diesem integrierten und sich entlang von dessen Spannweitenrichtung SW erstreckenden Vorflügelenteisungs- Kanal 30 des Vorflügels sowie zumindest eine Kopplungsleitung 74 auf, die den Vorflügelenteisungs-Kanal 30 zumindest eines Vorflügels 71 , 72, 73 mit dem Triebwerkszapfluft-Kanal 2 des Hauptflügels W1 strömungstechnisch verbindet. Wenn der jeweilige Vorflügel verstellbar an dem Hauptflügel W1 angeordnet ist, ist die längenveränderbar und z.B. teleskopartig ausfahrbar gestaltet. Der Auslass der Triebwerkszapfluft aus dem jeweiligen Vorflügel kann durch vorhandene geeignete Leckageverluste oder durch einen seitlichen Auslass realisiert sein. Der jeweilige Vorflügel bzw. Vorflügelenteisungs-Kanal 30 kann auch mehrere Auslassöffnungen 75 aufweisen, die an der Hinterkante 77 des jeweiligen Vorflügels ausmünden. Die Auslassöffnungen 75 können derart vorgesehen sein, dass diese die Umströmung des Hauptflügels beeinflussen. The described control can alternatively or additionally also be carried out on the basis of the current bleed air temperature detected by a corresponding sensor and / or the actual pressure of the engine bleed air detected at or near an end user of the engine bleed air with a corresponding sensor. It is provided with respect to a said target temperature that more bleed air is directed into the engine bleed air duct 1 when the temperature or the pressure is too low, and the bleed air supply is throttled into the engine bleed air duct 1 when the temperature and / or the pressure is too high. According to the invention, at least one slat 71, 72, 73 can be arranged on the wing W, which can in particular be movably coupled relative thereto. One or more of the slats have a slat deicing channel 30 of the slat integrated therein and extending along its spanwise direction SW and at least one coupling line 74 containing the slat deicing channel 30 of at least one slat 71, 72, 73 with the engine bleed air channel 2 of the main wing W1 fluidly connects. If the respective slat is adjustably arranged on the main wing W1, which is variable in length and designed, for example telescopically extendable. The outlet of the engine bleed air from the respective slat can be realized by existing suitable leakage losses or by a lateral outlet. The respective slat or slat deicing channel 30 can also have a plurality of outlet openings 75, which open at the trailing edge 77 of the respective slat. The outlet openings 75 may be provided such that they influence the flow around the main wing.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Triebwerkzapfluft-KanalanordnungEngine bleed air duct arrangement
a Segment einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnunga segment of an engine bleed air duct arrangement
Triebwerkzapfluft-Kanal oder Bleedairduct a Triebwerkzapfluft-Kanalsegment oder Hauptkanal-Segment oder Bleedairduct- Segment -1 Triebwerkzapfluft-Einlassvorrichtung -2 Triebwerkzapfluft-AuslassvorrichtungEngine bleed air duct or bleed airduct a Engine bleed air duct segment or main channel segment or bleed airduct segment -1 Engine bleed air inlet device -2 Engine bleed air bleed device
äußere Hülle a Segment der äußeren Hülle oder äußeres Hüllen-Segmentouter shell a segment of the outer shell or outer shell segment
Hüllen-InnenseiteSheath inside
Hüllen-AußenseiteSheath outside
Innenmantel a Innenmantel-SegmentInner sheath a inner sheath segment
Innenmantel-InnenseiteInside the inner shell
Innenmantel-AußenseiteInner shell outside
Zwischenraum a Spalt 0 Umgebungsluft-Kanal 10a Profil-Abschnitt, Kanal-Segment des Umgebungsluft-KanalsGap a gap 0 ambient air channel 10a profile section, channel segment of the ambient air duct
10-1 Umgebungsluft-Einlassvorrichtung10-1 ambient air inlet device
10-2 Umgebungsluft-Auslassvorrichtung10-2 Ambient air outlet device
10-3 Öffnung der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung10-3 opening the ambient air inlet device
13 Anschlussbereich13 connection area
14 Einlass eines Kanal-Segments des Umgebungsluft-Kanals14 inlet of a channel segment of the ambient air duct
15 Auslass eines Kanal-Segments des Umgebungsluft-Kanals 30 Vorflügelenteisungs-Kanal15 Outlet of one channel segment of the ambient air duct 30, vane de-icing duct
50 Flugsteuerungsvorrichtung oder Missionssteuerungsvorrichtung50 flight control device or mission control device
51 Ansteuerungsvorrichtung 60 Strömungsförderantrieb51 Control device 60 Flow conveyor drive
71 Vorflügel71 slats
72 Vorflügel72 slats
73 Vorflügel E Triebwerk73 slat E engine
E1 Triebwerk-VormischraumE1 engine premix space
E2 Triebwerk-Warmluftbereich oder Triebwerk-MantelstromraumE2 engine warm air area or engine shroud room
L-AC Flugzeug-LängsrichtungL-AC aircraft longitudinal direction
P1 Pfeil für Einführen der WarmluftP1 Arrow for introducing warm air
P2 Pfeil für Herausströmen der Warmluft S StrömungsrichtungP2 Arrow for outflow of hot air S flow direction
SW SpannweitenrichtungSW spanwise direction
W FlügelW wings
W1 HauptflügelW1 main wing
W1 Anschlussbereich W1 connection area

Claims

Patentansprüche claims
1. Flügel-Triebwerk-Kombination aufweisend einen Flügel (W) mit einem Hauptflügel (W1) und ein Triebwerk (E) mit einem Vormischraum (E1), einem Verbrennungsraum und einem Warmluftraum (E2), weiterhin aufweisend:A wing / engine combination comprising a wing (W) with a main wing (W1) and an engine (E) with a premixing chamber (E1), a combustion chamber and a hot air space (E2), further comprising:
einen entlang der Spannweitenrichtung (SW) und entlang der Vorderkante des Hauptflügels verlaufenden Triebwerkszapfluft-Kanal (2) mit einer Triebwerkszapfluft-Einlassvorrichtung (2-1), die an einen Triebwerk- Warmluftraum (E2) angekoppelt ist, und mit einer Triebwerkszapfluft- Auslassvorrichtung (2-2), die aus einer Ausmündung am Hauptflügel (W1) oder einem Anschlussteil zur Ankopplung des Triebwerkszapfluft-Kanals an einen Verbraucher der Triebwerkszapfluft gebildet ist,an engine bleed air duct (2) extending along the spanwise direction (SW) and along the leading edge of the main wing, having an engine bleed air inlet device (2-1) coupled to an engine warm air space (E2) and an engine bleed air exhaust device (2); 2-2) formed from an orifice on the main wing (W1) or a connection part for coupling the engine bleed air duct to a consumer of the engine bleed air,
einen entlang dem Triebwerkszapfluft-Kanal (2) verlaufenden Umgebungsluft- Kanal (10) mit einer Umgebungsluft-Einlassvorrichtung (10-1), die an einem der bestimmungsgemäßen Umströmungsrichtung (S) des Flugzeugs (AC) zugewandten Bauteil des Flugzeugs (AC) angeordnet ist und eine Öffnung (10-3) zum Einlassen von Umgebungsluft in den Umgebungsluft-Kanal (10) aufweist, und mit einer Umgebungsluft-Auslassvorrichtung (10-2) mit einem Durchlass zwischen dem Umgebungsluft-Kanal (10) und einer Vormischkammer (E1) des Triebwerks (E), so dass die Anordnung (1) aus Triebwerkszapfluft-Kanal (2) und Umgebungsluft-Kanal (10) eine Wärmetauscher- Vorrichtung zur Kühlung der im Triebwerkszapfluft-Kanal (2) strömenden Luft bildet und die im Umgebungsluft- Kanal (10) geführten Umgebungsluft der Verbrennung im Triebwerk zugeführt wird.an ambient air duct (10) extending along the engine bleed air duct (2) with an ambient air intake device (10-1) arranged on a component of the aircraft (AC) facing the intended flow direction (S) of the aircraft (AC) and an opening (10-3) for introducing ambient air into the ambient air duct (10), and an ambient air outlet device (10-2) having a passage between the ambient air duct (10) and a premixing chamber (E1) of the engine (E), so that the arrangement (1) of engine bleed air duct (2) and ambient air duct (10) forms a heat exchanger device for cooling the air flowing in the engine bleed air duct (2) and the ambient air duct (10) ambient air supplied to the combustion in the engine.
2. Flügel-Triebwerk-Kombination nach dem Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Triebwerkszapfluft-Kanal (2) und der Umgebungsluft-Kanal (10) derart ausgeführt sind, dass bei einer bestimmungsgemäßen Umströmung des Flügels die Triebwerkszapfluft in dem Triebwerkszapfluft-Kanal (2) vom Triebwerk zur Triebwerkszapfluft-Auslassvorrichtung und die Umgebungsluft in dem Umgebungsluft- Kanal (10) in einer der Strömungsrichtung der Triebwerkszapfluft entgegen gesetzt gerichteten Richtung durchströmt werden.2. wing-engine combination according to claim 1, characterized in that the engine bleed air duct (2) and the ambient air duct (10) are designed such that at a proper flow around the wing the Engine bleed air in the engine bleed air duct (2) from the engine to the engine bleed air outlet device and the ambient air in the ambient air duct (10) are directed in a direction opposite to the flow direction of the engine bleed air flow direction.
3. Flügel-Triebwerk-Kombination nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucher ein Klimasystem des Flugzeugs (AC) ist.3. wing-engine combination according to claim 1 or 2, characterized in that the consumer is an air conditioning system of the aircraft (AC).
4. Flügel-Triebwerk-Kombination nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil des Flugzeugs, an dem die Öffnung (10-3) der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung (10-1) vorgesehen ist, an einer Oberfläche des Flügelanschlussbereichs (W2), der sich von der Rumpfaußenseite in Richtung zur Triebswerksaufhängung in Abstand von 10% des Abstands (D 1) zwischen der Rumpfaußenseite und der Triebswerksaufhängung erstreckt, oder an einer Oberfläche des Belly-Fairing angeordnet ist.4. wing-engine combination according to one of the preceding claims, characterized in that the component of the aircraft, on which the opening (10-3) of the ambient air inlet device (10-1) is provided, on a surface of the wing connection region (W2 ) extending from the hull exterior toward the engine hanger 10% of the distance (D 1) between the fuselage exterior and the engine hanger, or disposed on a surface of the belly fairing.
5. Flügel-Triebwerk-Kombination nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsluft-Kanal (10) den Triebwerkszapfluft- Kanal (2) zumindest abschnittsweise spiralförmig umläuft.5. wing-engine combination according to one of the preceding claims, characterized in that the ambient air channel (10) the engine bleed air channel (2) at least partially spirally rotates.
6. Flügel-Triebwerk-Kombination nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsluft-Kanal (10) den Triebwerkszapfluft- Kanal (2) abschnittsweise vollständig oder über einen Teilumfang zumindest umschließt. 6. wing-engine combination according to one of the preceding claims, characterized in that the ambient air channel (10) the engine bleed air duct (2) partially encloses sections or at least a partial extent.
7. Flügel-Triebwerk-Kombination nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Umgebungsluft-Kanal (10) eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal integriert ist.7. wing-engine combination according to one of the preceding claims, characterized in that in the ambient air channel (10) is integrated a device for influencing the flow in the ambient air channel.
8. Flügel-Triebwerk-Kombination nach dem Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung aus einem Strömungsförderantrieb gebildet ist, der in die zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal (10) von der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung zu der Umgebungsluft-Auslassvorrichtung integriert ist.A wing / motor combination according to claim 7, characterized in that the flow control device is constituted by a flow-conveying drive which is adapted to influence the flow in the ambient air duct (10) from the ambient air inlet device to the Ambient air outlet device is integrated.
9. Flügel-Triebwerk-Kombination nach dem Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung aus einer bewegbaren Öffnungsveränderungs-Vorrichtung mit einer Abdeckung zum Öffnen und Schließen der Öffnung (10-3) der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung (10-1) gebildet ist.A wing / motor combination as claimed in claim 7 or 8, characterized in that the device for influencing the flow comprises a movable opening modification device with a cover for opening and closing the opening (10-3) of the ambient air inlet device (10 -1) is formed.
10. Flügel-Triebwerk-Kombination nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (W) zumindest einen an dem Hauptflügel (W1) angekoppelten Vorflügel (71 , 72, 73) (insbesondere gegenüber diesem bewegbaren) mit einem in diesem integrierten und sich entlang von dessen Spannweitenrichtung (SW-V1 , SW-V2, SW-V3) erstreckenden Vorflügelenteisungs- Kanal (30) des Vorflügels sowie zumindest eine Kopplungsleitung aufweist, die den Vorflügelenteisungs-Kanal (30) zumindest eines Vorflügels (71 , 72, 73) mit dem Triebwerkszapfluft-Kanal (2) des Hauptflügels (W1) strömungstechnisch verbindet.10. wing-engine combination according to one of the preceding claims, characterized in that the wing (W) at least one on the main wing (W1) coupled slat (71, 72, 73) (in particular with respect to this movable) with an integrated in this and along its spanwise direction (SW-V1, SW-V2, SW-V3) extending slat de-icing channel (30) of the slat and at least one coupling line which the Vorflügelenteisungs channel (30) at least one slat (71, 72, 73) fluidly connects with the engine bleed air duct (2) of the main wing (W1).
11. Flügel-Triebwerk-Kombination nach dem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorflügelenteisungs-Kanal (30) mehrere Auslassöffnungen (75) aufweist, die an der Hinterkante (77) des Vorflügels ausmünden. 11. wing-engine combination according to claim 10, characterized in that the Vorflügelenteisungs channel (30) has a plurality of outlet openings (75) which open at the trailing edge (77) of the slat.
12. Flügel-Triebwerk-Kombination nach dem Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel mehrere Vorflügel (V1 , V2, V3) aufweist, von denen mehrere jeweils einen Vorflügelenteisungs-Kanal (30) aufweisen, wobei zumindest zwei in der Spannweitenrichtung (SW) nebeneinander gelegenen Vorflügel mittels einer Verbindungsleitung verbunden sind.12. wing-engine combination according to claim 10 or 11, characterized in that the wing a plurality of slats (V1, V2, V3), of which several each have a Vorflügelenteisungs channel (30), wherein at least two in the spanwise direction (SW) adjacent slats are connected by means of a connecting line.
13. Flugzeug mit einem Flügel nach einem der voranstehenden Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet,13. Airplane with a wing according to one of the preceding claims 7 to 12, characterized
dass das Flugzeug (AC) zumindest eine Sensorvorrichtung zur Erfassung von Flugzustandsdaten aufweist,the aircraft (AC) has at least one sensor device for detecting flight condition data,
dass das Flugzeug (AC) eine Ansteuerungsvorrichtung aufweist, die mit der Sensorvorrichtung und der Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung funktional gekoppelt ist und eine Funktion, die aufgrund der Flugzustandsdaten Steuerungskommandos für die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal erzeugt und an diese sendet,in that the aircraft (AC) has a drive device which is functionally coupled to the sensor device and the device for influencing the flow, and a function which generates and sends control commands for the device for influencing the flow in the ambient air channel on the basis of the flight state data .
dass die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung ein Empfangsmodul zum Empfang von Steuerungssignalen von der Ansteuerungsvorrichtung und eine Funktion aufweist, die die Leistung der Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung einstellt.in that the device for influencing the flow has a receiving module for receiving control signals from the driving device and a function which adjusts the power of the device for influencing the flow.
14. Flugzeug nach dem Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Ansteuerungsvorrichtung funktional verbundene Sensorvorrichtung zur Erfassung der Außentemperatur, eine Sensorvorrichtung zur Erfassung der Flugzeug- Geschwindigkeit und/oder eine Sensorvorrichtung zur Erfassung der Flughöhe oder des absoluten Druckes vorgesehen ist. 14. Aircraft according to claim 13, characterized in that a sensor device operatively connected to the control device for detecting the outside temperature, a sensor device for detecting the aircraft speed and / or a sensor device for detecting the altitude or the absolute pressure is provided.
15. Flugzeug nach dem Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung aus einem Strömungsförderantrieb gebildet ist, der in die zur Verstärkung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal (10) von der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung zu der Umgebungsluft-Auslassvorrichtung integriert ist und der eine Schnittstelle zum Empfang von Ansteuerungskommandos von der Ansteuerungsvorrichtung aufweist, um aufgrund von Ansteuerungskommandos zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal mittels der Förderleistung die Geschwindigkeit der Strömung einzustellen.15. Aircraft according to claim 13 or 14, characterized in that the device for influencing the flow from a flow-conveying drive is formed in the for amplifying the flow in the ambient air duct (10) from the ambient air inlet device to the ambient air Outlet device is integrated and has an interface for receiving drive commands from the drive device to adjust the speed of flow due to control commands for influencing the flow in the ambient air duct by means of the delivery rate.
16. Flugzeug nach dem Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung aus einer Öffnungsveränderungs- Vorrichtung mit einer Öffnungsveränderungs-Mechanik mit einer Abdeckung zum Öffnen und Schließen der Öffnung und einem Aktuator zur Betätigung der Öffnungsveränderungs-Mechanik gebildet ist, der eine Schnittstelle zum Empfang von Ansteuerungskommandos von der Ansteuerungsvorrichtung aufweist, um aufgrund von Ansteuerungskommandos zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft- Kanal den Öffnungszustand der Abdeckung einzustellen.16. Aircraft according to claim 13, 14 or 15, characterized in that the device for influencing the flow of an opening change device with an opening change mechanism with a cover for opening and closing the opening and an actuator for actuating the opening change mechanism is formed, which has an interface for receiving drive commands from the drive device to adjust the opening state of the cover due to control commands for influencing the flow in the ambient air duct.
17. Flugzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Flugzustandsdaten, aufgrund denen die Ansteuerfunktion der Ansteuerungsvorrichtung die Ansteuerungskommandos für die jeweilige Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung aufgrund einer oder einer Kombination der folgenden Zustandsgrößen gebildet sind: der Außentemperatur, der Flugzeug-Geschwindigkeit, der Flughöhe und/oder des absoluten Drucks.17. Aircraft according to one of claims 13 to 16, characterized in that the flight state data, on the basis of which the drive function of the drive device, the drive commands for the respective device for influencing the flow due to one or a combination of the following state variables are formed: the outside temperature, the aircraft Speed, altitude and / or absolute pressure.
18. Flugzeug nach dem Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Luftfeuchtigkeit verwendet wird. 18. Aircraft according to claim 17, characterized in that in addition humidity is used.
19. Flugzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass im Hauptflügel eine Temperatur-Messvorrichtung zur Messung der Temperatur der Triebwerkzapfluft an zumindest einer Stelle im Triebwerkszapfluft-Kanal (2) und/oder eine Temperatur-Messvorrichtung zur Erfassung der Temperatur an einem Oberflächenbereich der Vorderkante des Hauptflügels zwischen Rumpf und Triebwerk installiert ist, die mit der Ansteuerungsfunktion funktional zur Übermittlung der erfassten Temperaturwerte verbunden ist, und dass die Ansteuerungsfunktion eine Regelungsfunktion aufweist, die Ansteuerungskommandos zur Übermittlung an die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung im Umgebungsluft-Kanal (10) erzeugt, mit denen eine Soll-Temperatur der Temperatur der Triebwerkzapfluft oder der Vorderkante des Hauptflügels geregelt wird.19. Aircraft according to one of claims 13 to 18, characterized in that in the main wing, a temperature-measuring device for measuring the temperature of the engine bleed air to at least one point in the engine bleed air duct (2) and / or a temperature-measuring device for detecting the temperature is installed a surface area of the leading edge of the main wing between the fuselage and the engine, which is connected to the control function functionally for transmitting the detected temperature values, and that the drive function has a control function, the control commands for transmission to the device for influencing the flow in the ambient air duct ( 10) with which a target temperature of the temperature of the engine bleed air or the leading edge of the main wing is controlled.
20. Flugzeug nach dem Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungsfunktion bei maximal geöffneter Öffnungsveränderungs-Vorrichtung aktiviert wird.20. Aircraft according to claim 19, characterized in that the control function is activated at the maximum open aperture change device.
21. Flügelabschnitt eines Flugzeugs (AC) mit einer Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung (1) zur Leitung heißer Triebwerkszapfluft aus einem Triebwerk, die Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung (1) aufweisend:A wing section of an aircraft (AC) having an engine bleed air duct arrangement (1) for directing hot engine bleed air from an engine, the engine bleed air duct arrangement (1) comprising:
einen Triebwerkzapfluft-Kanal (2),an engine bleed air duct (2),
einen Umgebungsluft-Kanal (10), der sich entlang des Triebwerkzapfluft-Kanals (2) erstreckt und der an dem Triebwerkzapfluft-Kanal (2) anliegt, so dass der Umgebungsluft-Kanal (10) und der Triebwerkzapfluft-Kanals (2) einen Wärmetauscher bilden,an ambient air passage (10) extending along the engine bleed air passage (2) and abutting the engine bleed air passage (2) such that the ambient air passage (10) and the engine bleed air passage (2) comprise a heat exchanger form,
eine äußere Hülle (3) mit einer Hüllen-Innenseite (4) und einer Hüllen-Außenseite (5), das den Umgebungsluft-Kanal (10) im Querschnitt der Kanalanordnung (1) gesehen zumindest teilweise umgibt, eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung der Kanalanordnung (1) an dem Flügelabschnitt.an outer casing (3) having a casing inner side (4) and a casing outer side (5) which at least partially surrounds the ambient air duct (10) in the cross section of the duct arrangement (1), a fastening device for fastening the channel arrangement (1) to the wing section.
22. Flügelabschnitt eines Flugzeugs (AC) mit einer Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung (1) nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass22 wing portion of an aircraft (AC) with an engine bleed air duct arrangement (1) according to claim 21, characterized in that
der Triebwerkzapfluft-Kanal (2) aus Segmenten (2a) zusammengesetzt ist, die in der Längsrichtung (L-A) der Kanalanordnung (1) gesehen hintereinander angeordnet sind,the engine bleed air duct (2) is composed of segments (2a) arranged one after the other in the longitudinal direction (L-A) of the duct arrangement (1),
der Umgebungsluft-Kanal (10) aus Segmenten (210a) zusammengesetzt ist, die in der Längsrichtung (L-A) der Kanalanordnung (1) gesehen hintereinander angeordnet sind.the ambient air channel (10) is composed of segments (210a) which are arranged one behind the other in the longitudinal direction (L-A) of the channel arrangement (1).
23. Flügelabschnitt eines Flugzeugs (AC) mit einer Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung (1) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der kanalförmige Profil-Abschnitt (10a) die Innenmantel-Außenseite (8) spiralförmig umläuft.23 wing portion of an aircraft (AC) with an engine bleed air duct assembly (1) according to claim 21 or 22, characterized in that the channel-shaped profile section (10 a), the inner jacket outer side (8) spirally rotates.
24. Flügelabschnitt eines Flugzeugs (AC) mit einer Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung (1) nach dem Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Profil-Abschnitt (10a) aus einem Teil-Hohlprofil gebildet ist, wobei der im Querschnitt gesehen offene Umfangsabschnitt von der Außenseite (6a) des Mantels des Triebwerkzapfluft-Kanals (2) geschlossen wird.24 wing portion of an aircraft (AC) with an engine bleed air duct arrangement (1) according to claim 21 or 22, characterized in that the profile section (10 a) is formed from a partial hollow profile, wherein the cross-sectionally open peripheral portion of the outside (6a) of the shell of the engine bleed air duct (2) is closed.
25. Flügelabschnitt eines Flugzeugs (AC) mit einer Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Profil-Abschnitt (10a) druckdicht mit der Innenmantel- Außenseite (8) verbunden ist.25 wing portion of an aircraft (AC) with an engine bleed air duct arrangement (1) according to any one of the preceding claims 21 to 24, characterized characterized in that the profile section (10a) is pressure-tightly connected to the inner jacket outer side (8).
26. Flügelabschnitt eines Flugzeugs (AC) mit einer Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung (1) nach dem Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Profil- Abschnitt (10a) auf der Innenmantel-Außenseite (8) druckfest aufgeschweißt ist.26 wing portion of an aircraft (AC) with an engine bleed air duct arrangement (1) according to claim 25, characterized in that the profile section (10a) on the inner jacket outer side (8) is pressure-resistant welded.
27. Flügelabschnitt eines Flugzeugs (AC) mit einer Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung (1) aus mehreren Segmenten (1a) zusammengesetzt ist, wobei an wenigstens einer der beiden Seiten des Bleedairduct-Segments (2) ein Anschlussbereich (13) zum Anschluss eines weiteren Bleedairduct-Segments (2) gebildet ist. Wing section of an aircraft (AC) with an engine bleed air duct arrangement (1) according to any one of the preceding claims 21 to 26, characterized in that engine bleed air duct arrangement (1) is composed of a plurality of segments (1a), wherein at least one of the two Side of the bleed airduct segment (2) a connection area (13) for connection of another Bleedairduct segment (2) is formed.
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