KR20220002082A - 항공기 엔진용 자가 세정 필터 매체를 갖는 공기 여과 시스템 및 방법 - Google Patents

항공기 엔진용 자가 세정 필터 매체를 갖는 공기 여과 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항공기(1)의 공기 공급 시스템(10)을 통해 항공기(1)의 엔진(2)에 공기를 공급하는 방법에 관한 것이다. 시스템의 동적 공기 흡입 벤트(15)는 폐쇄 위치(POSF)와 개방 위치(POSO) 사이에서 이동할 수 있는 폐쇄 부재(45)에 의해 폐쇄될 수 있다. 정적 공기 흡입 벤트(25)에는 필터 매체가 구비되어 있다. 비행 중, 본 방법은 다음 단계를 포함하는 비 여과 작동 모드(MODO)를 포함한다: 상기 폐쇄 부재(45)를 개방 위치(POSO)에 위치시키는 단계, 항공기의 전진 이동 단계 동안, 공기 흐름(95)을 동적 흡입하는 단계, 그 다음, 상기 공기 흐름(95)의 제1 부분(96)을 상기 엔진(2)으로 전달하고 상기 공기 흐름(95)의 제2 부분(97)을 필터 매체로 전달하여 필터 매체(21)를 세정하는 단계.

Description

항공기 엔진용 자가 세정 필터 매체를 갖는 공기 여과 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR AIR FILTRATION WITH SELF-CLEANING FILTER MEDIUM FOR AN AIRCRAFT ENGINE}
관련 출원에 대한 상호 참고문헌
[0001] 본 출원은 2020년 6월 30일에 출원된 FR 20 06839의 우선권을 주장하며, 그 개시 내용 전체는 본 명세서에서 참고로 포함된다.
[0002] 본 발명은, 예를 들어 회전익 항공기에서 항공기 엔진용 산화제를 여과하기 위한 자가(self) 세정 필터 매체를 이용한 공기 여과 시스템 및 방법에 관한 것이다.
[0003] 실제로, 항공기에는 일반적으로 공기 흡입구에 의해 공기가 공급되는 적어도 하나의 연소 엔진을 포함하는 동력 장치가 구비되어 있다. 이 공기 흡입구로 공기를 전달하기 위해, 항공기는 항공기 외부 환경을 엔진의 공기 흡입구와 유체 연통시키는 공기 공급 시스템을 포함할 수 있다.
[0004] 제1 유형의 공기 공급은 동적(dynamic)으로 설명된다. 동적 공기 공급 시스템은 항공기의 전진 속도와 바람의 결과로 외부 공기를 공급하기 위해 항공기의 전진 이동 방향을 향하는 통기공 및 작동 중 엔진이 공기를 흡입하는 것으로 구성된다.
[0005] 제2 유형의 공기 공급은 정적(static)으로 설명된다. 정적 공기 공급 시스템은 작동 중 엔진이 공기를 흡입하는 결과로서만 공기가 공급된다.
[0006] 이러한 두 가지 유형의 공기 공급은 동일한 공기 공급 시스템 내에서 조합될 수 있다.
[0007] 또한, 먼지, 모래, 눈 및 서리와 같은 "오염 물질"이 공기 공급 시스템 내로 침투하기 쉽다. 이러한 오염 물질은 침식 또는 막힘을 통해 엔진 성능을 저하시킬 수 있다.
[0008] 따라서, 공기 공급 시스템은 적어도 오염 물질의 유입을 제한하기 위해 공기 여과 장치를 구비할 수 있다.
[0009] 두 가지 공지된 유형의 여과 장치, 즉 와류 미립자 여과 장치 또는 실제로 차단(barrier) 여과 장치는 적은 양의 오염 물질에 효과적이다.
[0010] 차단 여과 유형의 여과 장치는 "입구 배리어 필터"라고도 알려져 있다. 차단 여과 유형의 여과 장치는 "필터 매체"라고 하는 필터를 포함한다. 이러한 필터 매체는 다공성 배리어를 포함한다. 작은 통로는 다공성 배리어의 두께까지 연장되어 있다. 이 통로는 통로의 크기보다 큰 물체가 장벽을 통과하지 못하도록 한다. 예를 들어, 필터 매체는 면 섬유 또는 합성 섬유와 같은 하나 이상의 섬유 층을 포함할 수 있으며, 각 층은 여과 표면적을 극대화 하기 위해 선택적으로 콘서티나 접힘(concertina-folded) 방식으로 되어 있다. 따라서, 공기는 필터 매체를 통과하고, 통로를 통과할 수 없는 오염 물질은 필터 매체의 외부 면에 흡입 부착된 채로 남아있게 된다. 그러므로, 필터 매체가 있는 여과 장치는 매우 효과적이다. 그러나 필터 매체는 막힘에 따라 달라지는 장비 손실을 가져온다.
[0011] 필터 매체의 막힘을 평가하기 위해 다양한 기술이 이용될 수 있다. 예를 들어, 특허문헌 WO 2018/200941에서는 압력 측정 장치에 대해 기재하고 있다.
[0012] 필터 매체가 막히는 경우, 이를 교체하기 위해 유지 보수 작업이 수행된다. 항공기에서, 필터 매체의 막힘은 발생하는 환경 조건과 항공기 사용에 따라 달라진다. 예를 들어, 헬리콥터 엔진 상류에서 공기를 여과하는 필터 매체는, 헬리콥터가 모래 공기에서 저속으로 비행할 때 더 빨리 막히는 경향이 있다. 따라서 필터 매체의 성능 수명은 용도에 따라 다르며 극한 조건에서는 상대적으로 짧아질 수 있다.
[0013] 본 발명은 이러한 성능 수명을 최적화하는 것을 목표로 한다.
[0014] 특허문헌 FR 2 904 046에서는 이 문제를 대처하지 않고, 필터 매체가 없는 조합된 공기 공급 시스템에 대해 기재하고 있다. 이 공기 공급 시스템은 파이프의 동적 공기 흡입구를 포함한다. 동적 공기 흡입구는 폐쇄 수단에 의해 폐쇄될 수 있으며 격자(grating)가 설치되어 있다. 더욱이, 공기 공급 시스템은 복수의 와류 미립자 필터가 구비된 여과 흡입구와 파이프 상의 여과 흡입구를 포함한다.
[0015] 마찬가지로, 특허문헌 FR 2 906 569에서는 와류 미립자 필터를 갖는 적어도 하나의 여과 방사형 공기 흡입구와 하나의 비 여과 방사형 공기 흡입구를 포함하는 공기 공급 시스템에 대해서 기재하고 있으며, 여과 및 비 여과 방사형 공기 흡입구는 터보 샤프트 엔진 주위에 배치된다. 이동식 폐쇄 수단은 여과 및 비 여과 방사형 공기 흡입구를 차례로 폐쇄하도록 구성된다.
[0016] 특허문헌 FR 2 924 471에서는 공기 흡입 섹션을 갖는 공기 공급 시스템에 대해서 기재하고 있다. 여과 장치는 공기 흡입 섹션에 배치된 접을 수 있는 여과 수단과 여과 시스템의 여과력을 조정하기 위해 여과 수단에 힘을 가하는 제어 수단을 포함한다.
[0017] 특허문헌 FR 2 952 401에서는 또한 필터 매체가 없는 공기 공급 시스템에 대해서 기재하고 있다. 이 공기 공급 시스템은 외부 물질의 흡입을 방지하는 격자가 있는 동적 공기 흡입 파이프를 포함한다. 격자는 막힘에 따라 동적 공기 흡입 파이프에 대해 병진 이동이 가능하다. 공기 공급 시스템은 또한 측면 흡입구 및 상기 격자의 병진 이동에 의해 제어되는 측면 흡입구를 폐쇄하는 수단을 포함한다.
[0018] 특허문헌 EP 1 326 698에서는 공기 펄스를 필터 구조 내부의 청정 공기 챔버 내부로 향하도록 배향된 펄스 제트를 갖는 세정 시스템에 대해서 기재하고 있다.
[0019] 특허문헌 FR 2 250 671 A1에서는 엔진에 공기를 공급하도록 구성된 공기 공급 시스템에 대해서 기재하고 있다. 이 공기 공급 시스템은 이동식 오자이브(ogive) 및 관성 분리기 여과 장치를 포함한다.
[0020] 특허문헌 US 2 407 194 A에서도 또한 공지되어 있다.
[0021] 따라서, 본 발명의 목적은 필터 매체의 성능 수명을 최적화 할 목적으로 유리하게는 비교적 경량인 필터 매체를 사용하여 공기를 공급하는 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.
[0022] 따라서, 본 발명은 항공기의 공기 공급 시스템을 통해 일정 공기 공급 유량으로 항공기 엔진, 특히 연소 엔진에 공기를 공급하는 방법에 관한 것으로, 상기 공기 공급 시스템은 폐쇄 부재에 의해 폐쇄될 수 있는 동적 공기 흡입 벤트를 포함하고, 상기 폐쇄 부재는 폐쇄 부재가 상기 동적 공기 흡입 벤트를 폐쇄하는 폐쇄 위치와 상기 폐쇄 부재가 상기 동적 공기 흡입 벤트를 폐쇄하지 않는 개방 위치와의 사이에서 이동 가능하며, 상기 공기 공급 시스템은 여과 장치가 구비된 정적 공기 흡입 벤트를 포함하고, 상기 폐쇄 부재는 항공기 외부에 위치한 외부 환경으로부터의 공기가 여과 장치에 의해 여과되는 여과 작동 모드 동안 폐쇄 위치에 있다.
[0023] 여과 장치는 필터 매체를 포함하고, 상기 방법은 비행 중에 다음 단계를 포함하는 비 여과 작동 모드를 포함한다:
- 더 이상 동적 공기 흡입구를 폐쇄하지 않도록 폐쇄 부재를 개방 위치에 배치하는 단계; 및
- 항공기의 전진 이동 단계에서, 동적 공기 흡입 벤트를 통한 항공기 전진 이동의 결과로서 필요한 최소 유량보다 많은 공기 흡입 유량으로 공기 흐름을 동적으로 흡입하여 상기 공기 공급 유량을 얻는 단계; 그 다음
- 상기 공기 흐름의 제1 부분을 상기 엔진으로 전달하고, 상기 공기 흐름의 제2 부분을 필터 매체로 전달하고, 상기 공기 흐름의 상기 제2 부분은 필터 매체를 세정하기 위해서 필터 매체를 통과하여 외부 환경으로 복귀시키는 단계.
[0024] "동적 공기 흡입 벤트를 통한 항공기의 전진 이동의 결과로서 공기 흐름의 동적 흡입"이라는 표현은, 공기의 흐름이 적어도 항공기의 전진 이동의 결과로 그리고 아마도 엔진의 흡입으로 인해 동적 공기 흡입 벤트를 통해 공기 공급 시스템으로 들어가는 것을 의미한다.
[0025] "폐쇄 부재가 상기 동적 공기 흡입구를 폐쇄하는 폐쇄 위치와 개방 위치 사이"라는 표현은 폐쇄 부재가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 그리고 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동될 수 있음을 의미한다. 중간 위치는 선택적으로 도달할 수 있으며, 폐쇄 부재는 적어도 일시적으로 이러한 중간 위치에 배치된 채로 남아 있는다.
[0026] 이러한 맥락에서, 공기 공급 시스템은 폐쇄 부재가 폐쇄 위치에 있는 동안 여과 작동 모드에 있거나, 또는 폐쇄 부재가 개방 위치에 있는 동안 비 여과 작동 모드에 있을 수 있다.
[0027] 여과 작동 모드 동안, 외부 환경에 위치한 공기는 편의상 "여과 방향"으로 지칭되는 방향으로 필터 매체를 통과하여 외부 환경과 접촉하는 필터 매체의 외부 면으로부터 필터 매체의 내부 면을 향하도록 이동한다. 공기 중의 모든 오염 물질은 분명히 이 필터 매체의 작동 한계 내에서 외부 면에서 필터 매체에 의해 차단된다. 어떠한 오염 물질도 제거된 공기는 공기 공급 시스템에 의해 엔진으로 전달된다. 필터 매체는 예를 들어 먼지, 흙 또는 모래와 같이 잠재적으로 손상을 줄 수 있는 오염 물질의 엔진에 의한 흡입을 방지하는 경향이 있음으로써 그 기능을 수행한다.
[0028] 본 발명에 따르면, 상기 방법은 또한 "항공기의 전진 이동 단계"라고 지칭하는 비행 단계 동안 실시되고, 고정되어 있는 필터 매체에 공기를 공급하고 필터 매체를 자동으로 세정하는 단계를 갖는 비 여과 작동 모드를 포함한다. 이러한 전진 이동 단계는 예를 들어 항공기가 적어도 항공기의 꼬리로부터 기수를 향한 방향으로 이동하는 단계이다. 필터 매체에 공기를 공급하고 필터 매체를 세정하는 이 단계가 실행될 때, 폐쇄 부재는 개방 위치에 놓이게 된다. 항공기가 전방으로 이동하기 때문에, 공기 공급 시스템의 공기 공급 덕트는 동적 공기 흡입구를 통해 공기로 부스트(boost)된다. 특히, 동적 공기 흡입 벤트는 엔진에 필요한 공기 공급 유량을 얻기 위해 필요한 것보다 더 많은 공기를 포집하기 위해 혁신적으로 대형화되었다. 동적 공기 흡입 벤트는 엔진에 대해 지정된 미리 결정된 공기 공급 유량보다 더 많은 유량을 얻기 위해 계산 및/또는 시뮬레이션 및/또는 테스트에 의해 기존 방식으로 크기를 조정할 수 있다. 적어도 실제 공기 흡입 유량과 엔진에 공급하는 데 필요한 최소 유량 사이의 유량 차이로 인해, 공기 흐름의 제1 부분은 엔진을 향해 전달되고 이 엔진에 의해 흡입되는 반면, 이 공기 흐름의 제2 부분은 가능한 유일한 경로를 통해 공기 공급 시스템으로부터 배출된다. 특히, 유입되는 공기 흐름의 이 제2 부분은 앞에서 설명한 여과 방향과 반대 방향으로 필터 매체를 통과한다. 따라서, 필터 매체의 외부 면에 미리 포집된 모든 오염 물질은 외부 환경으로 다시 날아간다. 그 다음, 필터 매체의 막힘 수준이 떨어지고 유지 보수 작업이 필요한 막힘 임계 값에서 멀어진다.
[0029] 비 여과 작동 모드 동안, 항공기가 이전에 규정된 바와 같이 전진 이동 단계에 있지 않은 경우, 엔진은 필터 매체 및/또는 동적 공기 흡입구를 통해 공기를 흡입할 수 있다.
[0030] 결과적으로, 필터 매체에 공기를 공급하고 필터 매체를 세정하는 단계에서, 이 방법을 이용하면 항공기가 전진 이동하는 동안 과대 크기의 동적 공기 흡입 벤트를 사용하여 필터 매체, 즉 지상에서 조치를 취하지 않고 비행 중에 필터 매체를 세정할 수 있다.
[0031] 따라서, 이 방법은, 적어도 필터 매체가 완전히 막히지 않는 한, 이것이 필요한 비행 단계에서 오염 물질로부터 엔진을 보호하고, 적어도 필요하다면 및/또는 가능하다면 비행 중에 필터 매체를 세정하는 것을 가능하게 한다.
[0032] 따라서, 본 발명의 방법은 항공기의 사용에 따라 필터 매체의 성능 수명을 증가시키고 유지 보수 작업을 지연시킬 수 있게 한다.
[0033] 본 발명의 방법은 개별적으로 또는 조합하여 취해진 다음 특징 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
[0034] 여과 작동 모드는 다음 파라미터 중 하나 이상의 변수(function)로 실시될 수 있다.
[0035] 따라서, 본 발명의 방법은 상기 외부 환경에서 대기 오염을 검출하는 단계, 비 여과 작동 모드의 실행, 그리고 실제로 여과 작동 모드의 실행을 포함할 수 있으며, 이는 적어도 상기 외부 환경에서 상기 대기 오염에 따라 달라질 수 있다.
[0036] 이 공기가 특정 부피에서 입자 임계 값보다 낮은 입자의 수를 함유하는 경우, 공기는 오염되지 않은 것으로 간주될 수 있다.
[0037] 전술한 가능성에 추가하여 또는 대안적으로, 상기 방법은 적어도 상기 막힘 수준의 변수인, 상기 필터 매체의 막힘 수준, 비 여과 작동 모드의 실행 및 실제로 여과 작동 모드의 실행을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
[0038] 전술한 가능성에 추가하여 또는 대안적으로, 상기 방법은, 상기 항공기가 상기 적어도 하나의 전진 이동 단계에서 이동하고 있음을 검출하는 변수로서, 상기 항공기가 상기 적어도 하나의 전진 이동 단계로 이동하는 지의 여부, 비 여과 작동 모드의 실행, 그리고 실제로 여과 작동 모드의 실행을 검출하는 단계를 포함한다.
[0039] 상기 적어도 하나의 전진 이동 단계는 상기 항공기의 기준 프레임에 대해 미리 결정된 방향으로 그리고 속도 임계 값보다 높은 속도로 상기 항공기의 이동 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 속도 임계 값은 시속 약 100 노트 또는 115 마일 정도이다.
[0040] 상술한 예들과 호환되는 하나의 예에 따르면, 상기 방법은 범람된 지형의 특성을 탐지하는 단계를 포함할 수 있으며, 비 여과 작동 모드의 실행은 적어도 상기 특성에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 특성은 사막 지역, 인구 밀집 지역, 마을, 숲, 물이 뻗어있는 등의 요소 중 적어도 하나를 포함하는 목록에서 선택될 수 있다. 범람된 지형의 특성은 항공기의 현재 지리적 위치, 예를 들어 위도와 경도를 해당 지형 및 그 특성을 포함하는 저장된 지도와 조합함으로써 평가될 수 있다.
[0041] 추가적으로 또는 대안적으로, 본 발명의 방법은 조종사에 의해 작동되는 제어장치로 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있으며, 비 여과 작동 모드의 실행은 적어도 상기 제어 신호에 따라 달라질 수 있다.
[0042] 공기 공급 시스템은 폐쇄 부재를 제어하고, 따라서 공기 공급 시스템의 작동 모드를 직접 또는 간접적으로 선택하기 위한 하나 이상의 수동, 음성 또는 시각적 제어 장치를 포함할 수 있다.
[0043] 예를 들어, 폐쇄 부재를 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동시키는 액추에이터를 제어하기 위해 하나의 제어 장치가 사용될 수 있다.
[0044] 다른 예에 따르면, 제어 장치는 조종사가 작동 모드의 목록으로부터 하나의 작동 모드를 선택하도록 할 수 있으며, 각각의 작동 모드는 상기 파라미터 중 적어도 하나의 변수로서 폐쇄 부재를 제어한다.
[0045] 다양한 상기 조건들은 누적될 수 있고 경우에 따라서는 계층적(hierarchical)일 수 있다. 사용되는 조건 및/또는 계층은 선택한 작동 모드에 따라 선택적으로 달라질 수 있다.
[0046] 예를 들어, 여과 작동 모드는, 오염이 감지되면, 그리고 실제로 필터 매체가 막힘 임계 값보다 낮은 막힘 수준을 갖게 되면, 폐쇄 부재를 그의 폐쇄 위치로 이동시킴으로써 자동으로 실시될 수 있다.
[0047] 일 실시예에 따르면, 여과 또는 비 여과 작동 모드의 선택은 이 목적을 위해 제공된 제어 장치 수단에 의해 조종사에 의해서만 이루어질 수 있다. 따라서, 조종사는 비행 조건 및/또는 수행할 임무 및/또는 환경 및/또는 필터 매체의 성능 수명을 최적화 할지 여부에 따른 자신의 선택에 따라 폐쇄 부재의 위치를 선택할 수 있다.
[0048] 일 실시예에 따르면, 상기 항공기가 상기 적어도 하나의 전진 이동 단계에서 이동하고 및/또는 필터 매체의 막힘 수준이 막힘 임계 값보다 크거나 같은 경우에만, 폐쇄 부재를 개방 위치에 위치시킴으로써 비 여과 작동 모드가 자동으로 실시된다.
[0049] 적절한 제어 장치를 통해 조종사에 의해 선택될 수 있는 다양한 작동 모드를 제공할 수도 있다.
[0050] 예를 들어, 경제적인 작동 모드에 따라, 폐쇄 부재는, 오염이 검출되지 않고 전진 속도가 속도 임계 값보다 빠른 경우에만, 기본적으로 폐쇄 위치에 위치하고 그 개방 위치에 위치한다.
[0051] 최적의 보호를 위한 작동 모드에 따르면, 폐쇄 부재는 기본적으로 개방 위치에 배치된 다음, 오염이 검출되고 동시에 범람된 지형이 사막 지역인 경우 비행이 끝날 때까지 폐쇄 위치에 위치한다.
[0052] 성능을 우선시하는 작동 모드에 따르면, 폐쇄 부재는 기본적으로 폐쇄 위치에 배치된 다음, 오염이 검출되지 않고 범람된 지형이 도시인 한 개방 위치에 위치한다.
[0053] 모든 경우에서, 필터 매체의 막힘 수준이 막힘 임계 값보다 크거나 같으면, 폐쇄 부재를 개방 위치에 위치시킴으로써 비 여과 작동 모드가 자동으로 실시될 수 있다.
[0054] 이러한 다양한 작동 모드는 위에서 인용된 상이한 변형이 서로 호환된다는 것을 나타내기 위해 예로서 제공된다.
[0055] 상기 방법에 추가하여, 본 발명은 또한 이 방법을 적용하기에 적합하거나 실제로 이 방법을 적용하도록 구성된 시스템에 관한 것이다.
[0056] 이 공기 공급 시스템은 일정 공기 공급 유량으로 항공기 엔진에 공기를 공급하도록 구성되며, 상기 공기 공급 시스템은 이동식 폐쇄 부재에 의해 폐쇄될 수 있는 동적 공기 흡입 벤트를 포함하고, 상기 폐쇄 부재는 폐쇄 부재가 상기 동적 공기 흡입 벤트를 폐쇄하는 폐쇄 위치와 상기 폐쇄 부재가 상기 동적 공기 흡입 벤트를 폐쇄하지 않는 개방 위치 사이에서 이동 가능하며, 상기 공기 공급 시스템은 여과 장치가 구비된 정적 공기 흡입 벤트를 포함한다.
[0057] 더욱이, 여과 장치는 상기 공기 공급 시스템의 공기 공급 덕트 상에서 개방되는 필터 매체를 포함한다. 이 공기 공급 덕트는 공기가 공급될 엔진에서 직접 또는 하나 이상의 파이프를 통해 개방된다. 상기 동적 공기 흡입 벤트는 동적 공기 흡입 벤트로부터 공급될 엔진을 향하는 방향으로 필터 매체의 상류에 있는 공기 공급 덕트에 유체적으로 연결된다. 상기 동적 공기 흡입 벤트는 상기 공기 흐름의 제1 부분이 상기 엔진으로 전달되고 상기 공기 흐름의 제2 부분이 세정 목적을 위해 상기 필터 매체를 통해 상기 공기 공급 덕트를 빠져나가도록 하기 위해, 상기 공기 공급 유량을 얻는 데 필요한 최소 유량보다 더 많은 공기 흡입 유량으로 비 여과 작동 모드에서 상기 항공기의 전진 이동 단계 동안 공기의 흐름을 동적으로 흡입하도록 과대 크기로 된다.
[0058] 따라서, 필터 매체 및 동적 공기 흡입 벤트는 모두 공기 공급 덕트로 이어지며, 이 공기 공급 덕트는 엔진에 공기를 공급하도록 구성된 출구를 갖는다.
[0059] "상기 동적 공기 흡입 벤트가 동적 공기 흡입 벤트로부터 공급될 엔진을 향하는 방향으로 필터 매체의 상류에 있는 공기 공급 덕트에 유체적으로 연결된다"는 표현은 필터 매체가 공기 공급 덕트의 상기 출구와 동적 공기 흡입 벤트 사이에서 공기 공급 덕트로 이어지는 것을 의미한다. 예를 들어, 필터 매체는 공기 공급 덕트의 상기 출구와 동적 공기 흡입 벤트 사이의 공기 공급 덕트를 국소적으로 한정하는 내부 면을 포함한다.
[0060] 예를 들어, 필터 매체는 회전 장치와 달리 공기 공급 시스템의 기준 프레임, 특히 시스템의 다른 구성 요소에 대해, 예를 들어 공기 공급 덕트에 대해 고정되어 있다.
[0061] 시스템은 개별적으로 또는 조합하여 다음 특징 중 하나 이상을 포함 할 수 있다.
[0062] 따라서, 공기 공급 시스템은 상기 폐쇄 부재와 협력하는 액추에이터가 구비된 작동 장치를 포함할 수 있으며, 상기 액추에이터는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 상기 폐쇄 부재를 이동시키도록 구성된다.
[0063] 작동 장치는, 하나 이상의 아날로그 또는 디지털 수신 신호의 기능으로서 본 발명의 방법을 적용함으로써 액추에이터를 제어하기 위해, 액추에이터와 독립적일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있고, 또한 본 발명에 전용일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는 제어기를 포함할 수 있다.
[0064] 예를 들어, 공기 공급 시스템은 조종사에 의해 작동될 수 있는 적어도 하나의 제어장치를 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 제어 장치는 유선 또는 무선 링크를 통해 작동 장치에 연결된다.
[0065] 예를 들어, 공기 공급 시스템은 유선 또는 무선 링크를 통해 작동 장치에 연결된 적어도 하나의 오염 센서를 포함할 수 있으며, 상기 오염 센서는 외부 환경에 존재하는 공기가 오염되어 있는지 여부를 나타내는 정보를 전달하는 오염 신호를 발신하도록 구성된다.
[0066] 예를 들어, 이러한 오염 센서는 종래의 입자 센서, 서리 감지 장치 등을 포함할 수 있다. 입자 센서는 공기 공급 덕트의 외부에 배치될 수 있으며, 선택적으로 동적 공기 흡입 벤트 또는 필터 매체에 인접해 있다.
[0067] 예를 들어, 공기 공급 시스템은 유선 또는 무선 링크를 통해 작동 장치로 전송되는 전진 이동 신호를 발신하도록 구성된 전진 이동 센서를 포함할 수 있으며, 전진 이동 신호는 상기 항공기가 상기 전진 이동의 적어도 한 단계에서 이동하고 있음을 나타내는 정보를 전달한다.
[0068] 이러한 전진 이동 센서는 종래의 속도 감지 장치, 예를 들어 위성 위치 확인 시스템의 감지 장치, 피토(Pitot) 프로브 등을 포함할 수 있다.
[0069] 예를 들어, 공기 공급 시스템은 유선 또는 무선 링크를 통해 작동 장치로 전송되는 막힘 신호를 발신하도록 구성된 막힘 센서를 포함하고, 막힘 신호는 상기 필터 매체가 막힘 임계 값보다 크거나 같은 막힘 수준을 갖는다는 것을 나타내는 정보를 전달한다.
[0070] 이러한 센서는 알려진 유형일 수 있다. 예를 들어, 이러한 센서는 필터 매체의 상류에서 압력을 측정하는 압력 감지 장치 및 필터 매체의 하류에서 공기압을 측정하는 압력 감지 장치, 센서의 컴퓨터, 또는 필터 매체의 막힘 수준을 결정하기 위해 측정을 편집하는 제어기를 포함한다.
[0071] 전술한 예들과 호환되는 일 예에 따르면, 상기 공기 공급 시스템은 유선 또는 무선 링크를 통해 작동 장치로 전송되는 위치 결정 신호를 발신하도록 구성된 위치 결정 센서를 포함할 수 있으며, 위치 결정 신호는 항공기의 지리 위치를 나타내는 정보를 전달한다.
[0072] 더욱이, 본 발명은 또한 적어도 하나의 엔진이 장착된 항공기에 관한 것으로, 이 항공기는 상기 항공기 외부에 위치한 외부 환경에 존재하는 공기를 상기 엔진을 향해 전달하기 위한 본 발명에 따른 공기 공급 시스템을 포함한다.
[0073] 본 발명 및 그 장점은 첨부된 도면을 참조하여 예시로서 주어진 실시 예의 다음 설명으로부터 보다 상세하게 나타나 있다.
도 1은 오자이브 폐쇄 부재를 갖는 공기 공급 시스템을 도시한 다이어그램이다.
도 2는 플랩 폐쇄 부재를 갖는 공기 공급 시스템을 도시하는 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 방법을 나타내는 다이어그램이다.
도 4는 여과 작동 모드에서 공기 공급 시스템을 나타내는 다이어그램이다.
도 5는 비 여과 작동 모드 및 전진 이동 단계 동안의 공기 공급 시스템을 나타내는 다이어그램이다.
도 6은 전진 이동 단계가 아닌, 비 여과 작동 모드의 공기 공급 시스템을 나타내는 다이어그램이다.
[0074] 하나 이상의 도면에 존재하는 요소에는 각각 동일한 부호가 주어진다.
[0075] 도 1은 본 발명에 따른 항공기(1)를 도시하는 도면이다. 이 항공기(1)는 적어도 하나의 엔진(2)을 포함하는 동력장치를 포함한다. 따라서, 항공기(1)는 적어도 하나의 엔진(2)을 향해 항공기(1) 외부에 위치한 외부 환경(EXT)에 존재하는 공기를 전달하기 위한 공기 공급 시스템(10)을 갖추고 있다.
[0076] 공기 공급 시스템(10)은 일정 공기 공급 유량으로 엔진(2)의 공기 흡입구(3)에 공기를 공급하도록 구성된다. 그러한 공기 흡입구(3)는, 도 1에 도시된 예에 따른 축 방향 공기 흡입구일 수 있지만, 대안적으로 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 방사형 공기 흡입구의 형태일 수 있다.
[0077] 이를 위해, 공기 공급 시스템(10)은 내부 환경(INT)에서 공기 공급 덕트(30)를 포함한다. 공기 공급 덕트(30)는 엔진(2)의 공기 흡입구(3)에서 개방되는 배출구, 즉 배출구 섹션을 갖는다. 공기 공급 덕트(30)는, 예를 들어 실질적으로 기밀 상태의 외부 쉘에 의해 구분된다. 이 외부 쉘은 적어도 하나의 벽, 적어도 하나의 덮개 등을 포함할 수 있다.
[0078] 외부 환경(EXT)으로부터 공기를 포집하고 공기를 공기 공급 덕트(30)를 통해 엔진(2)으로 전달하기 위해, 공기 공급 시스템(10)은 정적 공기 흡입 벤트(25)를 포함한다. 이 정적 공기 흡입 벤트(25)는 외부 쉘에 제공되고, 외부 환경(EXT)을 공기 공급 덕트(30)와 유체 연통시키는 통로를 포함한다. 또한, 정적 공기 흡입 벤트(25)에는 여과 장치(20)가 구비되어 있다. 이 여과 장치(20)는 예를 들어 상기 통로 전체를 덮는 필터 매체(21)를 포함한다. 필터 매체(21)는 엔진(2)의 상류에 있는 공기 공급 덕트(30)에서 개방된다. 필터 매체(21)는 예를 들어 직물, 발포체, 매트 또는 기타 재료의 하나 이상의 층을 포함하는 다공성 배리어를 포함한다는 점에 유의한다. 필터 매체(21)는 외부 환경(EXT)을 향하는 외부 면(22) 및 공기 공급 덕트(30)를 국소적으로 한정하는 내부 면(23)을 포함하고, 개구는 외부 면(22)이 내부 면(23)과 유체 연통되게 한다.
[0079] 더욱이, 공기 공급 시스템(10)은 공기 공급 덕트 상에서도 개방되는 동적 공기 흡입 벤트(15)를 포함한다. 이 공기 흡입 벤트는 항공기(1)의 전진 이동의 결과로 공기가 포집될 수 있는 한 동적인 것으로 설명되어 있다. 동적 공기 흡입 벤트(15)는 동적 공기 흡입 채널(17)을 한정하는 외부 쉘의 케이싱(16)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 케이싱(16)은 환형 분기 섹션의 형태이다. 동적 공기 흡입 벤트(15) 및 특히 동적 공기 흡입 채널(17)은 꼬리(AR)로부터 기수(AV)까지 이어지는 항공기(1)의 축(AX0)에 실질적으로 평행한 동적 축(AX1)을 따라 지향될 수 있다. 격자는 또한 동적 공기 흡입 채널(17)을 보호할 수 있다.
[0080] 더욱이, 동적 공기 흡입 벤트(15)는 동적 공기 흡입 벤트(15)로부터 엔진(2)을 향하는 방향(85)으로 필터 매체(21)의 상류에 있는 공기 공급 덕트(30) 내로 유체적으로 개방된다. 따라서, 동적 공기 흡입 벤트(15)로 들어가는 공기는 동적 공기 흡입 채널(17)을 통과하여 공기 공급 덕트(30)로 들어가 엔진(2) 및 필터 매체(21)에 도달한다.
[0081] 동적 공기 흡입 벤트(15), 및 특히 그의 동적 공기 흡입 채널(17)은 이동 가능한 폐쇄 부재(45)에 의해 폐쇄될 수 있다. 이 폐쇄 부재(45)는 병진 이동 및/또는 도 1에서 점선으로 도시된 폐쇄 위치(POSF)와 도 1에서 실선으로 도시된 개방 위치(POSO)와의 사이에서 회전할 수 있다. 폐쇄 위치에서, 폐쇄 부재(45)는 동적 공기 흡입 벤트(15)를 폐쇄한다. 즉, 폐쇄 부재(45)는 공기가 동적 공기 흡입 채널(17)을 통해 흐르는 것을 방지한다. 반대로, 개방 위치(POSO)에서, 폐쇄 부재(45)는 상기 동적 공기 흡입 벤트(15)를 폐쇄하지 않는다. 즉, 폐쇄 부재(45)는 공기가 동적 공기 흡입 채널(17)을 통해 흐르는 것을 방지하지 않는다.
[0082] 도 1의 예에 따르면, 이 폐쇄 부재(45)는 동적 축(AX1)을 따라 병진 이동될 수 있는 오자이브를 포함한다.
[0083] 그러나, 다른 임의의 동등한 수단이 사용될 수 있다. 예로서, 도 2는 회전하여 이동할 수 있는 플랩을 나타낸다.
[0084] 따라서, 공기 공급 시스템(10)은 요청에 따라 폐쇄 부재(45)를 이동시키기 위한 작동 장치(40)를 포함한다. 따라서, 작동 장치(40)에는 폐쇄 부재(45)와 협력하여 개방 위치(POSO)와 폐쇄 위치(POSF) 사이를 이동시키는 액추에이터(46)가 구비된다. 이러한 액추에이터(46)는 전기, 공압, 유압 액추에이터 등의 형태이어도 무방하다. 도 1의 예에 따르면, 액추에이터(46)는 길이 방향 연장 축을 따라 회전할 수 있는 웜 스크루(461)를 포함할 수 있고, 폐쇄 부재(45)는 웜 스크루(461)와 나사 연결되어 협력하는 너트(451)를 갖는다. 도 2의 예에 따르면, 액추에이터(46)는 폐쇄 부재(45)와 함께 회전할 수 있는 출력 로드를 포함하는 회전 액추에이터일 수 있다.
[0085] 더욱이, 작동 장치(40)는, 하나 이상의 아날로그 또는 디지털 신호의 기능으로서 폐쇄 부재(45)의 이동을 지시하기 위해 유선 또는 무선 링크를 통해 액추에이터(46)에 연결된 제어기(47)를 포함할 수 있다.
[0086] 폐쇄 부재(45) 및 선택적으로 그 액추에이터(46)는, 도면에서 실선으로 도시된 바와 같이, 공기 공급 시스템의 내부 환경(INT)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 액추에이터(46)는 관련된 폐쇄 부재(45)를 움직인다. 핀 등은 이 어셈블리를 외부 쉘에 고정한다.
[0087] 대안적으로, 점선으로 도시된 바와 같이, 제어기(47)는 내부 환경(INT) 외부의 원격에 위치할 수 있다.
[0088] 실시형태와 무관하게, 제어기(47)는 예를 들어, 적어도 하나의 프로세서 및 적어도 하나의 메모리, 적어도 하나의 집적 회로, 적어도 하나의 프로그램 가능 시스템, 또는 적어도 하나의 논리 회로를 포함할 수 있으며, 이들 예는 "제어기"라는 표현으로 주어진 범위를 제한하지 않는다. 따라서, 제어기(47)는 하나 이상의 컴퓨터를 포함할 수 있다. 용어 "제어기"는 입력 데이터 및 내부 로직에 따라 각 액추에이터(46)를 작동시킬 수 있는 유닛을 지칭한다. 용어 "프로세서"는 중앙 처리 장치 또는 CPU, 그래픽 처리 장치 또는 GPU, 디지털 신호 프로세서 또는 DSP, 마이크로 컨트롤러 등을 동일하게 지칭할 수 있다.
[0089] 폐쇄 부재(45)가 배치되어야 하는 위치를 결정하기 위해, 공기 공급 시스템(10)은 다음 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다. "센서"라는 용어는 넓은 의미로 해석되어야 하고, 센서는 아날로그 또는 디지털 측정 신호를 발신하는 적어도 하나의 감지 장치를 포함할 수 있거나, 실제로 수신된 측정 신호 및 내부 로직에 따라 신호를 발신할 수 있는 컴퓨팅 장치 자체를 포함할 수 있다.
[0090] 따라서, 공기 공급 시스템(10)은 유선 또는 무선 링크를 통해 작동 장치(40)에 연결된 적어도 하나의 제어 장치(51)를 포함할 수 있다. 제어장치(들)은 제어 신호(510)를 제어기(47)로 전송하기 위해 조종사에 의해, 수동으로 또는 음성 명령에 의해 또는 실제로 움직임에 의해 작동될 수 있다. 제어 장치(51)는 적어도 2 위치를 갖는 스위치의 형태일 수 있으며, 터치 감지 표면을 사용하면, 여러 가능성, 예를 들어 여러 작동 모드 등으로부터 하나의 가능성을 선택할 수 있다.
[0091] 공기 공급 시스템(10)은 유선 또는 무선 링크를 통해 작동 장치(40)에 연결된 적어도 하나의 오염 센서(52)를 포함할 수 있다. 오염 센서(들)(52)은 외부 환경(EXT)에 존재하는 공기가 오염되었는지 여부를 나타내는 정보를 전달하는 제어기(47)로 전송되는 오염 신호(520)를 발신하도록 구성된다. 예를 들어, 오염 센서(52)는 종래의 서리 감지 장치를 포함할 수 있고 및/또는 오염 센서(52)는 공기 중의 입자 수 등을 평가하기 위해 모래 또는 먼지 입자를 감지할 수 있다. 제어기(47)는 측정된 입자 수가 입자 임계 값보다 낮을 때 공기가 오염되지 않았음을 결정하기 위해 이 입자 수를 수신하고 이 입자 수를 입자 임계 값과 비교할 수 있다. 또 다른 방법에 따르면, 오염 센서(52)는 이를 비교하고 공기가 오염되었는지 여부를 나타내는 오염 신호를 전송하는 유닛을 포함한다.
[0092] 공기 공급 시스템(10)은 유선 또는 무선 링크를 통해 제어기(47)로 전송되는 디지털 또는 아날로그 전진 이동 신호(530)를 발신하도록 구성된 전진 이동 센서(53)를 포함할 수 있다. 전진 이동 신호(530)는 "전진 이동 단계"라고 지칭하는 비행 단계에 따라 상기 항공기(1)가 이동하고 있는지 여부를 나타내는 정보를 전달한다. 예를 들어, 전진 이동 센서(53)는 항공기의 공기 속도 또는 다른 유형의 속도를 평가하기 위한 속도 감지 장치를 포함할 수 있다. 제어기(47)는, 측정된 속도가 속도 임계 값보다 높을 때 항공기(1)가 소위 전진 이동 단계를 수행하고 있음을 결정하기 위해 이 속도를 수신하고 이를 속도 임계 값과 비교할 수 있다. 또 다른 방법에 따르면, 전진 이동 센서(53)는 이러한 비교를 수행하고 항공기(1)가 소위 전진 이동 단계를 수행하고 있는지 여부를 나타내는 전진 이동 신호(530)를 전송하는 유닛을 포함한다.
[0093] 공기 공급 시스템(10)은 유선 또는 무선 링크를 통해 제어기(47)로 전송되는 아날로그 또는 디지털 막힘 신호(540)를 발신하는 막힘 센서(54)를 포함할 수 있으며, 막힘 신호(540)는 상기 필터 매체(21)가 막힘 임계 값보다 크거나 같은 막힘 레벨을 갖는지 여부를 나타내는 정보를 전달한다. 예를 들어, 막힘 센서(54)는 하나 이상의 압력 감지 장치를 포함할 수 있다. 제어기(47)는 하나 이상의 측정 신호를 수신할 수 있고, 필터 매체(21)가 세정되어야 하는지 여부를 결정하기 위해 막힘 임계 값과 비교되는 막힘 레벨을 그로부터 추론하기 위해 이들을 디코딩할 수 있다. 또 다른 방법에 따르면, 막힘 센서(54)는 이러한 비교를 수행하고 필터 매체(21)가 세정되어야 하는지 여부를 나타내는 막힘 신호(540)를 전송하는 유닛을 포함한다.
[0094] 공기 공급 시스템(10)은 유선 또는 무선 링크를 통해 작동 장치(40)로 전송되는 위치 결정 신호(550)를 발신하도록 구성된 위치 결정 센서(55)를 포함할 수 있으며, 위치 결정 신호(550)는 항공기(1)의 지리적 위치를 나타내는 정보를 전달한다. 위에서 설명한 것과 동일한 방식으로, 제어기(47)는 상기 지리적 위치를 결정하기 위해 위치 결정 신호(550)를 처리할 수 있거나 또는 이 지리적 위치를 수신할 수 있다. 제어기(47) 또는 위치 결정 센서(55)는 지형 모델을 이용함으로써 범람 지형의 특성을 추측하기 위해 그로부터 명령을 적용할 수 있다.
[0095] 더욱이, 상기 동적 공기 흡입 벤트(15)는, 폐쇄 부재(45)가 개방 위치(POSO)에 있을 때, 도 3에 도시된 방법을 적용하기 위해 항공기(1)의 전진 이동 단계 동안 엔진 작동에 필요한 것보다 더 많은 공기를 흡입할 수 있도록 크기가 더 크다.
[0096] 도 3을 참조하면, 선택 단계(STPB) 동안, 작동 장치(40)는, 도 4에 도시된 여과 작동 모드(MODF)를 적용하기 위해 폐쇄 부재(45)가 폐쇄 위치에 있어야 하는지 또는 도 5 및 6에 도시된 비 여과 작동 모드(MODO)를 적용하기 위해 개방 위치에 있어야 하는지 여부를 결정하도록 구성된다.
[0097] 이를 위해, 선택적 단계(STPA1, STPA2, STPA3, STPA4, STPA5) 동안, 센서 또는 위에 나열된 다양한 센서는 신호(510, 520, 530, 540, 550)를 제어기(47)로 전송한다.
[0098] 따라서, 비 여과 작동 모드(MODO)의 실행은 다음과 같은 조건에 따라 달라질 수 있다:
- 오염 센서(52)에 의해 실시된 공기 오염을 감지하는 단계(STPA2) 동안 평가된 외부 환경(EXT)의 적어도 대기 오염; 및/또는
- 조종사에 의해 작동되는 제어장치(51)로 제어 신호(510)를 생성하는 단계(STPA1) 동안 제어장치에 의해 발신된 적어도 제어 신호(510); 및/또는
- 막힘 센서(54)에 의해 실시되는 막힘 수준을 검출하는 단계(STPA4) 동안 평가된 상기 필터 매체(21)의 적어도 막힘 수준; 및/또는
- 적어도 전진 이동 센서(53)에 의해 실시된 검출 단계(STPA3) 동안 평가된 전진 이동 단계에서 상기 항공기(1)가 이동하고 있다는 검출; 및/또는
- 항공기(1)의 위치를 결정하기 위해 위치 결정 센서(55)에 의해 실시된 범람 지형의 특성을 검출하는 단계(STPA5) 동안 평가된 범람 지형의 특성 중 적어도 지형.
[0099] 따라서, 현재의 경우에 따라, 제어기(47)는 비행 중에 액추에이터(46)로 제어 신호를 전송할 수 있다. 단계(STPC) 동안, 액추에이터(46)는 여과 작동 모드(MODF) 동안 폐쇄 부재를 폐쇄 위치(POSF)에 위치시킨다. 도 4를 참조하면, 공기는 필터 매체(21)를 통해 화살표(90)로 나타낸 방향으로, 외부 면(22)으로부터 내부 면(23)으로 이어지는 여과 방향(SF)으로 통과한다. 오염 물질은 외부 면(22)에 부착된다. 여과된 공기는 화살표(91)로 표시된 방향으로 공기 공급 덕트(30)를 통해 엔진(2)의 공기 흡입구(3)로 흐른다.
[0100] 다양한 예에 따르면, 단계(STPA2)에서 오염 물질이 검출되는 한, 그리고 선택적으로는 필터 매체(21)가 단계(STPA4) 이후의 막힘 임계 값보다 낮은 막힘 수준을 갖는 것으로 간주되는 한, 또는 실제로 항공기(1)가 단계(STPA5)에서 수행된 평가에 따라 사막 지역을 비행하는 한, 여과 작동 모드(MODF)가 적용된다.
[0101] 반대로, 제어기(47)는 제어 신호를 액추에이터(46)에 전송할 수 있어서, 단계(STPD0) 동안, 액추에이터(46)는 비 여과 작동 모드(MODO)를 적용하기 위해 폐쇄 부재(45)를 개방 위치(POSO)에 위치시킨다.
[0102] 항공기(1)의 전진 이동 단계 중, 도 5를 참조하면, 동적 공기 흡입 벤트(15)는 항공기(1)의 전진 이동의 결과로서 공기 흐름(95)의 동적 흡입 단계(STPD11)를 실시한다. 동적 공기 흡입 벤트(15)는 엔진(2)의 공기 흡입구(3)에서 요구되는 상기 공기 공급 유량을 얻기 위해 필요한 최소 유량보다 높은 공기 흡입 유량으로 내부 환경(INT)에서 이러한 공기 흐름(95)을 가능하게 한다.
[0103] 이러한 공기 부스트(boost)의 결과로, 공기 공급 덕트(30)는 공기 흐름(95)의 제1 부분(96)을 흡입에 의해 상기 엔진(2)으로 전달하고, 공기는 엔진(2)에 의해 흡입되고, 상기 공기 흐름(95)의 제2 부분(97)을 필터 매체(21)로 전달하는 단계(STPD12)를 수행한다. 따라서, 상기 공기 흐름(95)의 이 제2 부분(97)은 외부 환경(EXT)으로 복귀하기 위해 통상적인 여과 방향과 반대 방향(SN)으로 필터 매체(21)를 통과한다. 공기 흐름(95)의 제2 부분(97)은 이 외부 면(22)을 세정하기 위해 필터 매체(21)의 외부 면(22)으로부터 오염 물질을 제거하고 외부 환경(EXT)으로 배출하는 경향이 있을 수 있다.
[0104] 이 전진 이동 단계에 있지 않고, 도 6을 참조하면, 공기는 예를 들어 동적 공기 흡입 벤트(15) 및 동적 공기 흡입 채널(17)을 통해 화살표(99로 표시된 방향으로, 그리고 화살표(98)로 표시된 방향으로 필터 매체(21)를 통해 공기 공급 덕트(30)로 들어갈 수 있다.
[0105] 당연히, 본 발명은 그 실시와 관련하여 수많은 변형이 이루어질 수 있다. 여러 실시가 위에서 설명되었지만, 모든 가능한 실시형태의 철저한 식별이 가능하지 않다는 것을 쉽게 이해해야 한다. 본 발명의 범위 및 청구 범위를 벗어나지 않고, 설명된 수단을 동등한 수단으로 대체하는 것은 당연히 가능하다.
[0106] 예를 들어, 도 1의 엔진의 공기 흡입구는 축 방향 공기 흡입구일 수 있고, 도 2의 엔진의 공기 흡입구는 반대의 축 방향 공기 흡입구일 수 있다.
1: 항공기 2 엔진
3: 공기 흡입구 10: 공기 공급 시스템
15,25: 공기 흡입 벤트 16: 케이싱
17: 동적 공기 흡입 채널 20: 여과 장치
21: 필터 매체 22: 외부 면
23: 내부 면 30: 공기 공급 덕트
40: 작동 장치 45: 폐쇄 부재
46: 액추에이터 47: 제어기
51: 제어장치 52: 오염 센서
53: 전진 이동 센서 54: 막힘 센서
55: 위치 결정 센서 85: 엔진 방향
90,91,98,99: 화살표 95: 공기 흐름
96: 공기 흐름 제1 부분 97: 공기 흐름 제2 부분
451: 너트 461: 웜 스크루
510: 제어 신호 520: 오염 신호
530: 전진 이동 신호 540: 막힘 신호
550: 위치 결정 신호
AR: 꼬리 AV: 기수
AX0: 항공기 축 AX1: 동적 축
EXT: 외부 환경 INT: 내부 환경
MODF: 여과 작동 모드 MODO: 비 여과 작동 모드
POSF: 폐쇄 위치 POSO: 개방 위치
STPA1, STPA2, STPA3, STPA4, STPA5, STPB: 선택 단계
SF: 여과 방향 STPDO: 위치 결정 단계
STPD11: 동적 흡입 단계 STPD12: 전달 단계

Claims (15)

  1. 항공기(1)의 공기 공급 시스템(10)을 통해 일정 공기 공급 유량으로 항공기(1)의 엔진(2)에 공기를 공급함에 있어서, 공기 공급 시스템(10)은 이동 가능 폐쇄 부재(45)에 의해 폐쇄될 수 있는 동적 공기 흡입 벤트(15)를 포함하고, 폐쇄 부재(45)는 폐쇄 부재(45)가 동적 공기 흡입 벤트(15)를 폐쇄하는 폐쇄 위치(POSF)와 폐쇄 부재(45)가 동적 공기 흡입 벤트(15)를 폐쇄하지 않는 개방 위치(POSO)와의 사이에서 이동 가능하고, 공기 공급 시스템(10)은 여과 장치(20)가 구비된 정적 공기 흡입 벤트(25)를 포함하고, 폐쇄 부재(45)는 항공기(1) 외부에 위치한 외부 환경으로부터의 공기가 여과 장치(20)에 의해 여과되는 여과 작동 모드(MODF) 중에 폐쇄 위치에 있고, 여과 장치가 필터 매체(21)를 갖는, 항공기(1)의 엔진(2)에 공기를 공급하는 방법으로서,
    상기 방법은, 비행 중에,
    - 개방 위치(POSO)에서 폐쇄 부재(45)의 위치를 결정하는 단계(STPD0), 및
    - 항공기의 전진 이동 단계 동안, 동적 공기 흡입 벤트(15)를 통한 항공기(1)의 전진 이동의 결과로서, 공기 공급 유량을 얻는데 필요한 최소 유량보다 많은 공기 흡입 유량으로 공기 흐름(95)을 동적으로 흡입하는 단계(STPD11), 그 다음
    - 공기 흐름(95)의 제1 부분(96)을 엔진(2)에 전달하고 그리고 공기 흐름(95)의 제2 부분(97)을 필터 매체(21)로 전달하는 단계로서, 공기 흐름(95)의 제2 부분(97)이 필터 매체(21)를 세정하도록 필터 매체(21)를 통과하여 외부 환경(EXT)으로 복귀하는 전달 단계(STPD12)를 포함하는 비 여과 작동 모드(MODO)를 포함하는 항공기 엔진의 공기 공급 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 외부 환경(EXT)에서 공기 오염을 검출하는 단계(STPA2)를 포함하고, 비 여과 작동 모드(MODO)의 실행은 적어도 외부 환경(EXT)에서 공기 오염에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 항공기 엔진의 공기 공급 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 조종사에 의해 작동되는 제어장치(51)로 제어 신호(510)를 생성하는 단계(STPA1)를 포함하고, 비 여과 작동 모드(MODO)의 실현은 적어도 제어 신호(510)에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 항공기 엔진의 공기 공급 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 필터 매체(21)의 막힘 수준을 검출하는 단계(STPA4)를 포함하고, 비 여과 작동 모드(MODO)의 실행은 적어도 막힘 수준에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 항공기 엔진의 공기 공급 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 항공기(1)가 전진 이동의 적어도 한 단계에서 이동하고 있음을 검출하는 단계(STPA3)를 포함하고, 비 여과 작동 모드(MODO)의 실행은 항공기(1)가 전진 이동의 적어도 한 단계에서 이동하는 것을 적어도 검출함에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 항공기 엔진의 공기 공급 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 전진 이동 단계는 항공기(1)의 기준 프레임에 대해 미리 결정된 방향으로 그리고 속도 임계 값보다 높은 속도에서의 항공기(1)의 이동 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 항공기 엔진의 공기 공급 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 범람된 지형의 특성을 검출하는 단계(STPA5)를 포함하고, 비 여과 작동 모드(MODO)의 실행은 적어도 특성에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 항공기 엔진의 공기 공급 방법.
  8. 항공기(1)의 엔진(2)에 공기를 공급하고 청구항 1에 따른 방법을 실시할 수 있도록 구성된 공기 공급 시스템(10)으로서, 공기 공급 시스템은 이동식 폐쇄 부재(45)에 의해 폐쇄될 수 있는 동적 공기 흡입 벤트(15)를 포함하고, 폐쇄 부재(45)는 폐쇄 부재(45)가 동적 공기 흡입 벤트(15)를 폐쇄하는 폐쇄 위치와 폐쇄 부재(45)가 동적 공기 흡입 벤트(15)를 폐쇄하지 않는 개방 위치(POSO)와의 사이에서 이동 가능하며, 공기 공급 시스템(10)은 여과 장치(20)가 구비된 정적 공기 흡입 벤트(25)를 포함하고;
    여과 장치(20)는 공기 공급 시스템(10)의 공기 공급 덕트(30) 상에서 개방되는 필터 매체(21)를 포함하고; 동적 공기 흡입 벤트(15)는 동적 공기 흡입 벤트(15)로부터 공급될 엔진(2)을 향하는 방향(85)으로 필터 매체(21)의 상류에 있는 공기 공급 덕트(30)에 유체적으로 연결되고; 동적 공기 흡입 벤트(15)는, 공기 흐름(95)의 제1 부분(96)이 엔진(2)으로 전달되고 그리고 공기 흐름(95)의 제2 부분(97)이 세정 목적을 위해 필터 매체(21)를 통해 공기 공급 덕트(30)를 빠져나가도록 하기 위해, 공기 공급 유량을 얻는 데 필요한 최소 유량보다 더 많은 공기 흡입 유량으로 비 폐쇄 작동 모드에서 항공기(1)의 전진 이동 단계 동안, 공기 흐름(95)을 동적으로 흡입하도록 과대 크기로 되는 공기 공급 시스템(10).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 공기 공급 시스템(10)은 폐쇄 부재(45)와 협력하는 액추에이터(46)가 구비된 작동 장치(40)를 포함하고, 액추에이터(46)는 개방 위치(POSO)와 폐쇄 위치(POSF) 사이에서 폐쇄 부재(45)를 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공기 공급 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    공기 공급 시스템(10)은 조종사에 의해 작동될 수 있는 적어도 하나의 제어장치(51)를 포함하고, 적어도 하나의 제어장치(51)는 유선 또는 무선 링크를 통해 작동 장치(40)에 연결되는 것을 특징으로 하는 공기 공급 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    공기 공급 시스템(10)은 유선 또는 무선 링크를 통해 작동 장치(40)에 연결된 적어도 하나의 오염 센서(52)를 포함하고, 오염 센서(52)는 외부 환경(EXT)에 존재하는 공기가 오염되어 있는지의 여부를 나타내는 정보를 전달하는 오염 신호(520)를 발신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공기 공급 시스템.
  12. 제 8 항에 있어서,
    공기 공급 시스템(10)은 유선 또는 무선 링크를 통해 작동 장치(40)로 전송되는 전진 이동 신호(530)를 발신하도록 구성된 전진 이동 센서(53)를 포함하고, 전진 이동 신호(530)는 항공기(1)가 전진 이동의 적어도 한 단계에서 이동하는 것을 나타내는 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 공기 공급 시스템.
  13. 제 8 항에 있어서,
    공기 공급 시스템(10)은 유선 또는 무선 링크를 통해 작동 장치(40)로 전송되는 막힘 신호(540)를 발신하도록 구성된 막힘 센서(54)를 포함하고, 막힘 신호(540)는 필터 매체(21)가 막힘 임계 값보다 크거나 같은 막힘 수준을 갖는다는 것을 나타내는 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 공기 공급 시스템.
  14. 제 8 항에 있어서,
    공기 공급 시스템(10)은 유선 또는 무선 링크를 통해 작동 장치(40)로 전송되는 위치 결정 신호(550)를 발신하도록 구성된 위치 결정 센서(55)를 포함하고, 위치 결정 신호(550)는 항공기의 지리적 위치를 나타내는 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 공기 공급 시스템.
  15. 적어도 하나의 엔진(2)이 구비된 항공기(1)로서, 항공기(1)가 항공기(1) 외부에 위치한 외부 환경에 존재하는 공기를 엔진(2)을 향해 전달하기 위해 제 8 항에 따른 공기 공급 시스템(10)을 포함하는 항공기(1).
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