WO2012069348A1 - Rotational energy supplying device, emergency power system, and aircraft - Google Patents

Rotational energy supplying device, emergency power system, and aircraft Download PDF

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WO2012069348A1
WO2012069348A1 PCT/EP2011/070292 EP2011070292W WO2012069348A1 WO 2012069348 A1 WO2012069348 A1 WO 2012069348A1 EP 2011070292 W EP2011070292 W EP 2011070292W WO 2012069348 A1 WO2012069348 A1 WO 2012069348A1
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WO
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energy
generator
aircraft
solid propellant
turbine
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Application number
PCT/EP2011/070292
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German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen STEINWANDEL
Johannes Stuhlberger
Guido Kurth
Peter JÄNKER
Original Assignee
Eads Deutschland Gmbh
Bayern-Chemie Gesellschaft Für Flugchemische Antriebe Mbh
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Publication date
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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
    • B64D41/00Power installations for auxiliary purposes
    • B64D41/007Ram air turbines

Definitions

  • the invention relates to a rotational energy supply device and a method for generating rotational energy from chemical energy. Furthermore, the invention relates to an emergency generator with a
  • Maintaining on-board functions is advantageous when a major source of power of an aircraft, such as an airplane or helicopter, fails, either, to ensure airworthiness and either re-start the main power source or safely land the aircraft.
  • the on-board functions can only be maintained if electric power is supplied via the vehicle electrical system
  • Main power source or landing - this requires an electrical energy supply in a period of a few seconds to several minutes.
  • the object of the invention is to propose a device for providing electrical energy for supplying the on-board functions of an aircraft, wherein the device has a low weight and is largely maintenance-free.
  • Providing rotational energy to a generator includes an ignitable solid propellant for releasing kinetic energy upon ignition and a turbine for converting the kinetic energy released from the solid propellant into rotational energy.
  • the solid propellant When the solid propellant is ignited, it generates the activation energy needed to release the chemical energy stored in the solid propellant and convert it into kinetic energy.
  • the activation energy needed to release the chemical energy stored in the solid propellant and convert it into kinetic energy.
  • the solid propellant turbine is driven by interaction of the kinetic energy with the blades of the turbine and begins to rotate. This process converts the kinetic energy released from the solid propellant into rotational energy. The thus produced
  • Mechanical energy can be used to generate electrical energy and thus to provide on-board functions of an aircraft.
  • the size and weight of the rotary energy supply device depends only on the substances used in the solid propellant and their
  • the solid propellant is designed such that it releases after ignition in a period of 10 s to 300 s thrust gas in the direction of the turbine and thus drives the turbine.
  • An explosive release of kinetic Energy is in the case of a failure of the main energy source of an aircraft only a small advantage, since thus only a short time, albeit to a large extent, energy can be generated.
  • the solid propellant is preferably designed to release kinetic energy in the form of moving gas - propellant gas for a prolonged period of time, the turbine can be driven to generate the rotational energy over an extended period of time and thus generate electrical energy over a longer period of time become. This is advantageously a sufficient amount of time available to the
  • the solid propellant at least one inorganic
  • Oxidizing agent and at least one metallic fuel component are provided.
  • Substances that burn the metallic fuel component, creating great heat and releasing a great deal of energy are preferably transferred to the blades of a turbine by the emission of reaction gases, which generates rotational energy from the kinetic energy thus released.
  • the inorganic oxidizing agent is preferably selected from a group consisting of
  • the at least one metallic fuel component is preferably selected from a group containing Mg, Mg-Al alloys, Al, Ti, Zr, Fe, B, and Si.
  • Organic binders comprise molecularly hydrogen which is liberated as free hydrogen gas upon ignition of the solid propellant. Due to the high heat emission of the oxidized metal, the hydrogen gas is heated to a high temperature. Hydrogen gas has a very low molecular weight, so it is a very effective under high temperature
  • the solid propellant at least one organic binder.
  • the organic binder is preferably selected from a group comprising polyethers, polysulfide, polyurethane and butadiene-acrylic acid mixed polymers and / or butadiene-acrylic methacrylic acid copolymers intermixed with cellulose acetate, cellulose ethers, polyvinyl chloride or asphalt.
  • the solid propellant NH 4 CI0 4 and aluminum are preferred.
  • the ammonium perchlorate acts as an oxidizer for the aluminum and at the same time as a fuel, because it decomposes advantageous when burning, inter alia, in oxygen and chlorine. These gases continue to burn aluminum and contribute to an increase in the temperature of the reaction gases. The oxidation of the aluminum continues to generate a great deal of heat, which activates the energy of activation
  • the solid propellant aluminum with a mass fraction of up to 30 wt .-% on.
  • the solid propellant to an ignition device, wherein a controller is provided for driving the igniter and wherein the controller has its own independent power supply.
  • An emergency generator for providing electrical energy in case of failure of a main power source in aircraft has a
  • Rotation energy supply device on as well as a generator for
  • the turbine is preferably coupled to the generator, wherein the generator may be a DC or AC generator.
  • the emergency generator is designed to provide electrical energy with a power of 30 kW to 60 kW. Such power is sufficient to control the on-board functions to ensure maneuverability
  • an aircraft is with such an emergency generator
  • the generator is connected via a converter to an electrical system of the aircraft to supply this electrical system with electrical energy.
  • the converter preferably prevents energy peaks from causing the on-board functions to fail or ensures a constant supply of electrical energy for the vehicle electrical system.
  • a solid propellant is first ignited which releases kinetic energy and then converts this released kinetic energy into rotational energy by means of a turbine.
  • Solid propellant is directly kinetic energy available, which can be supplied to the on-board functions after conversion into electrical energy. It can be ensured without loss of time that the aircraft
  • a generator is driven to convert the rotational energy into electrical energy and to provide the electrical energy to a vehicle electrical system of an aircraft.
  • the solid propellant is ignited only in an emergency, only to provide the board functions of the aircraft electrical energy in case of failure of a main energy source.
  • Fig. 1 shows a first aircraft - aircraft - with different
  • Figure 2 shows a second aircraft - helicopter -.
  • Fig. 3 is a cockpit of the aircraft of FIG. 1 and FIG. 2 with a
  • Fig. 1 shows an aircraft 10 in the form of an aircraft 11 equipped with ailerons 12, elevators 14 and a rudder 16 as controls 17.
  • the ailerons 12 provide the flight control about the longitudinal axis 18 of the aircraft 1 1
  • the elevator 14 serve to rotate the aircraft 1 about its transverse axis 20
  • the rudder is used to rotate the aircraft 1 1 about its vertical axis 22. By means of these rotations can be the Maneuver airplane 1 1 safely in the air.
  • the controls 17 are generally controlled and monitored by a cockpit 24 of the aircraft 1 1 via aircraft instruments 25.
  • FIG. 2 another aircraft 10 is shown in the form of a helicopter 26.
  • the helicopter 26 harnesses the engine power of one or more rotors 28 for lift and propulsion.
  • Main rotor 30 level influenced.
  • the control is usually done via a Swash plate 31.
  • the swash plate 31 is driven, as well as the aircraft 1 1, from the cockpit 24 from.
  • Both here as aircraft 10 utilize fly-by-wire or fly-by-light, pilot control movements of the pilot being transmitted not by mechanical systems but by signal transmission (e.g., electrical, electromagnetic or optical).
  • signal transmission e.g., electrical, electromagnetic or optical
  • FIG. 3 shows a cockpit 24 of the aircraft 11 of FIG. 1 or of the helicopter 26 of FIG. 2 with associated energy supply 32 of a vehicle electrical system 33 and the aircraft instruments 25.
  • the power supply 32 has a main power source 36 and a
  • Both of the main energy source 36 and the emergency generator 38 electrical energy can be fed into the electrical system 33.
  • the electrical system 33 supplies both the aircraft instruments 25 and the controls 17 of the aircraft 10, for example, the ailerons, elevators and rudders 12, 14, 16 of the aircraft 1 1 or the swash plate of the aircraft
  • the emergency power generator 38 is switched on only in this case in order to ensure the maneuverability of the aircraft 10.
  • the emergency generator 38 is shown in detail in FIG. 4. It has one
  • Solids propellant 44 Solids propellant 44, a turbine 46, a generator 48 and a converter 50 on.
  • the solid propellant 44 is connected to an igniter 52, which is controlled by a controller 54.
  • the controller 54 has its own independent power supply 56, which is decoupled from the power supply of the main power source 36 and thus independent.
  • Emergency generator 38 is connected via the transducer 50 directly to the power supply 32 and thus provides electrical energy for the on-board instruments 25 and the controls 17th
  • the emergency power generator 38 will be described below. If the main energy source 36 of the aircraft 10 fails and thus the onboard instruments 25 and the controls 17 are no longer supplied with energy, activate the pilot or an automatic via the controller 54, which is located in the cockpit 24, the ignition device 52 and thus ignites the
  • Solids propellant 44 In the solid propellant 44 used in the present
  • the substances start a combustion process and thereby release combustion gases, which are passed as propellant gases 57 in the direction of the turbine 46 and drive them.
  • the solid fuel charge 44 burns in a period of 10 seconds to 300 seconds and drives in this period by the released thrust gases 57, the turbine 46 at.
  • the turbine 46 receives the kinetic energy of the propellant gases 57 via blades (not shown) and converts them into rotational energy.
  • Rotational energy supply device 58 Rotational energy supply device 58.
  • the rotational energy generated by the kinetic energy turbine 46 is transmitted to the generator 48 via a shaft 60. This converts the rotational energy into electrical energy in the usual way.
  • the electrical energy generated in this way is passed on to the vehicle electrical system 33 via the converter 50 and is thus available to the on-board instruments 34 and to the control elements 17.
  • Propellant gases 57 releases to the electrical system 33 to provide electrical energy so as to obtain the maneuverability of the aircraft 0.
  • the aircraft 10 may then be optionally landed or trials may be started to restart the main energy source 36.
  • Aggregates that can provide electrical energy (30 to 60 kW) for a limited period of time (approximately 10 to 300 s). This is of particular interest when the main energy source 36, e.g. electric generators coupled to prime movers on aircraft 1 1 or helicopters 26, short-term or final fails. Then a maintenance of the main energy source 36, e.g. electric generators coupled to prime movers on aircraft 1 1 or helicopters 26, short-term or final fails. Then a maintenance of the main energy source 36, e.g. electric generators coupled to prime movers on aircraft 1 1 or helicopters 26, short-term or final fails. Then a maintenance of the main energy source 36, e.g. electric generators coupled to prime movers on aircraft 1 1 or helicopters 26, short-term or final fails. Then a maintenance of the main energy source 36, e.g. electric generators coupled to prime movers on aircraft 1 1 or helicopters 26, short-term or final fails. Then a maintenance of the main energy source 36, e.g. electric generators coupled
  • Reduction gear is used.
  • the turbine 46 is over
  • Solid propellant trains 44 (gas generators) driven. Power and burn time are mediated by the energy content and chemical nature of the solid propellants 44.
  • An example of chemical propellants is ammonium perchlorate as an oxidizer with admixtures of aluminum up to 30 wt .-%.
  • the generators 48 may be constructed as DC or AC machines. Of the

Abstract

An aircraft (10) is equipped with an emergency power system (38) in the event of a loss of the main energy source (36), said emergency power system having a rotational energy supplying device (58) and a generator (48) that provides electric energy for an onboard electric system (33) of the aircraft (10) from the generated rotational energy. The rotational energy in the rotational energy supplying device (58) is generated by igniting a solid propellant (44) and subsequently driving a turbine (46) by means of the pushing gases (57) released by the combustion of the solid propellant (44).

Description

ROTATIONSENERGIEBEREITSTELLUNGSVORRICHTUNG,  ROTATION ENERGY SUPPLY DEVICE,
NOTSTROMAGGREGAT UND LUFTFAHRZEUG  EMERGENCY CIRCUIT AND AIRCRAFT
Die Erfindung betrifft eine Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen von Rotationsenergie aus chemischer Energie. Weiter betrifft die Erfindung ein Notstromaggregat mit einer The invention relates to a rotational energy supply device and a method for generating rotational energy from chemical energy. Furthermore, the invention relates to an emergency generator with a
Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung und mit einem Generator zum Rotary energy providing device and with a generator for
Erzeugen von elektrischer Energie aus der Rotationsenergie und ein damit ausgestattetes Luftfahrzeug. Generating electrical energy from the rotational energy and an aircraft equipped therewith.
Wenn eine Hauptenergiequelle eines Luftfahrzeuges, wie beispielsweise eines Flugzeuges oder eines Hubschraubers, kurzfristig oder endgültig ausfällt, ist eine Aufrechterhaltung der Bordfunktionen von Vorteil, da so die Flugfähigkeit sichergestellt wird und die Hauptenergiequelle entweder wieder gestartet oder das Luftfahrzeug sicher gelandet werden kann. Die Bordfunktionen können jedoch nur aufrecht erhalten werden, wenn über das Bordnetz elektrische Energie zur Maintaining on-board functions is advantageous when a major source of power of an aircraft, such as an airplane or helicopter, fails, either, to ensure airworthiness and either re-start the main power source or safely land the aircraft. However, the on-board functions can only be maintained if electric power is supplied via the vehicle electrical system
Verfügung steht. Je nach gewünschtem Manöver - entweder Neustart der Available. Depending on the desired maneuver - either restart the
Hauptenergiequelle oder Landung - ist dazu eine elektrische Energiezufuhr in einem Zeitraum von wenigen Sekunden bis zu mehreren Minuten nötig. Main power source or landing - this requires an electrical energy supply in a period of a few seconds to several minutes.
Für solche Fälle besteht die Möglichkeit, Batterien oder auch Brennstoffzellen einzusetzen. Diese Systeme sind jedoch vergleichsweise schwer und sie sind daher nur bedingt für ein fliegendes Gerät geeignet. Bei Brennstoffzellen ist zudem ein zusätzlicher Brennstoff, in der Regel Wasserstoff, erforderlich. Außerdem ist bei beiden Systemen zu berücksichtigen, dass sie eine ständige Wartung zum Erhalt der Funktionalität benötigen. For such cases, it is possible to use batteries or fuel cells. However, these systems are relatively heavy and therefore they are only partially suitable for a flying device. For fuel cells, an additional fuel, usually hydrogen, is also required. In addition, both systems need to be aware that they require constant maintenance to maintain functionality.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Bereitstellen von elektrischer Energie zur Versorgung der Bordfunktionen eines Luftfahrzeuges vorzuschlagen, wobei die Vorrichtung ein geringes Gewicht aufweist und weitgehend wartungsfrei ist. The object of the invention is to propose a device for providing electrical energy for supplying the on-board functions of an aircraft, wherein the device has a low weight and is largely maintenance-free.
Diese Aufgabe wird mit einer Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Ein Notstromaggregat zum Bereitstellen von elektrischer Energie, ein Luftfahrzeug mit einem solchen Notstromaggregat sowie ein Verfahren zum Bereitstellen von Rotationsenergie sind Gegenstand der Nebenansprüche. This object is achieved with a rotational energy supply device according to claim 1. An emergency generator for providing electrical energy, an aircraft with such emergency generator and a method for providing rotational energy are the subject of the additional claims.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung zum verzögerungsfreien A rotational energy providing device for instantaneous
Bereitstellen von Rotationsenergie für einen Generator weist einen zündbaren Feststofftreibsatz zum Freisetzen von kinetischer Energie bei Zündung und eine Turbine zum Umwandeln der von dem Feststofftreibsatz freigesetzten kinetischen Energie in Rotationsenergie auf. Providing rotational energy to a generator includes an ignitable solid propellant for releasing kinetic energy upon ignition and a turbine for converting the kinetic energy released from the solid propellant into rotational energy.
Wird der Feststofftreibsatz gezündet, wird dadurch die Aktivierungsenergie erzeugt, die nötig ist, um die in dem Feststofftreibsatz gespeicherte chemische Energie freizusetzen und in kinetische Energie umzuwandeln. Eine in der Nähe des When the solid propellant is ignited, it generates the activation energy needed to release the chemical energy stored in the solid propellant and convert it into kinetic energy. One near the
Feststofftreibsatzes angeordnete Turbine wird durch Wechselwirkung der kinetischen Energie mit den Schaufeln der Turbine angetrieben und beginnt, sich zu drehen. Durch diesen Vorgang wird die von dem Feststofftreibsatz freigesetzte kinetische Energie in Rotationsenergie umgewandelt. Die derart erzeugte The solid propellant turbine is driven by interaction of the kinetic energy with the blades of the turbine and begins to rotate. This process converts the kinetic energy released from the solid propellant into rotational energy. The thus produced
mechanische Energie kann zum Erzeugen von elektrischer Energie und somit zum Versorgen von Bordfunktionen eines Luftfahrzeuges verwendet werden. Die Größe und das Gewicht der Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung hängt lediglich von den in dem Feststofftreibsatz verwendeten Substanzen und deren Mechanical energy can be used to generate electrical energy and thus to provide on-board functions of an aircraft. The size and weight of the rotary energy supply device depends only on the substances used in the solid propellant and their
gespeicherter chemischer Energie ab. Somit kann ein kompakter, leichter Aufbau zum Erzeugen von Rotationsenergie zur Verfügung gestellt werden. stored chemical energy. Thus, a compact, lightweight structure for generating rotational energy can be provided.
Vorzugsweise ist der Feststofftreibsatz derart ausgebildet, dass er nach Zündung in einem Zeitraum von 10 s bis 300 s Schubgas in Richtung der Turbine freisetzt und somit die Turbine antreibt. Ein explosionsartiges Freisetzen von kinetischer Energie ist im Falle eines Ausfalles der Hauptenergiequelle eines Luftfahrzeuges nur von geringem Vorteil, da somit nur kurzzeitig, wenn auch in hohem Maße, Energie erzeugt werden kann. Ist der Feststofftreibsatz jedoch vorzugsweise derart ausgebildet, dass er über einen längeren Zeitraum kinetische Energie in Form von sich bewegendem Gas - Schubgas - freisetzt, kann die Turbine zur Erzeugung der Rotationsenergie über einen längeren Zeitraum angetrieben werden und somit auch über einen längeren Zeitraum elektrische Energie erzeugt werden. Damit steht vorteilhaft eine ausreichende Zeitspanne zur Verfügung, um die Preferably, the solid propellant is designed such that it releases after ignition in a period of 10 s to 300 s thrust gas in the direction of the turbine and thus drives the turbine. An explosive release of kinetic Energy is in the case of a failure of the main energy source of an aircraft only a small advantage, since thus only a short time, albeit to a large extent, energy can be generated. However, if the solid propellant is preferably designed to release kinetic energy in the form of moving gas - propellant gas for a prolonged period of time, the turbine can be driven to generate the rotational energy over an extended period of time and thus generate electrical energy over a longer period of time become. This is advantageously a sufficient amount of time available to the
Hauptantriebsquelle des Luftfahrzeuges wieder zu starten bzw. um das Main engine of the aircraft to start again or to the
Luftfahrzeug zu landen. Aircraft to land.
Vorteilhaft weist der Feststofftreibsatz wenigstens ein anorganisches Advantageously, the solid propellant at least one inorganic
Oxidationsmittel und wenigstens eine metallische Brennstoffkomponente auf. Oxidizing agent and at least one metallic fuel component.
Die anorganischen Oxidationsmittel zerfallen vorteilhaft beim Verbrennen in The inorganic oxidizing agents decompose advantageously when burning in
Substanzen, die die metallische Brennstoffkomponente verbrennen, wobei große Hitze entsteht und damit eine große Energie freigesetzt wird. Die Energie wird vorzugsweise durch Ausstoß von Reaktionsgasen auf die Schaufeln einer Turbine übertragen, die aus der so freigesetzten kinetischen Energie Rotationsenergie erzeugt. Substances that burn the metallic fuel component, creating great heat and releasing a great deal of energy. The energy is preferably transferred to the blades of a turbine by the emission of reaction gases, which generates rotational energy from the kinetic energy thus released.
Das anorganische Oxidationsmittel ist vorzugsweise aus einer Gruppe, die The inorganic oxidizing agent is preferably selected from a group consisting of
NH4CIO4, NH4NO3, K, Na, Li, CaO2, BaO2 und Na2O2 enthält, ausgewählt. NH 4 CIO 4 , NH 4 NO 3 , K, Na, Li, CaO 2 , BaO 2 and Na 2 O 2 .
Die wenigstens eine metallische Brennstoffkomponente ist vorzugsweise aus einer Gruppe, die Mg, Mg-Al-Legierungen, AI, Ti, Zr, Fe, B und Si enthält, ausgewählt. The at least one metallic fuel component is preferably selected from a group containing Mg, Mg-Al alloys, Al, Ti, Zr, Fe, B, and Si.
Organische Bindemittel weisen molekulargebundenen Wasserstoff auf, der nach Zündung des Feststofftreibsatzes als freies Wasserstoffgas freigesetzt wird. Infolge der hohen Wärmeabgabe des oxidierten Metalls wird das Wasserstoffgas auf eine hohe Temperatur erhitzt. Wasserstoffgas weist ein sehr geringes Molekulargewicht auf, weswegen es unter hoher Temperatur eine sehr wirksame Organic binders comprise molecularly hydrogen which is liberated as free hydrogen gas upon ignition of the solid propellant. Due to the high heat emission of the oxidized metal, the hydrogen gas is heated to a high temperature. Hydrogen gas has a very low molecular weight, so it is a very effective under high temperature
Schuberzeugungskomponente bildet. In besonders bevorzugter Ausgestaltung weist der Feststofftreibsatz wenigstens ein organisches Bindemittel auf. Forms thrust generation component. In a particularly preferred embodiment, the solid propellant at least one organic binder.
Das organische Bindemittel ist vorzugsweise aus einer Gruppe, die Polyether, Polysulfid, Polyurethan und mit Celluloseacetat, Celluloseether, Polyvinylchlorid oder Asphalt vernetzte Butadien-Acrylsäure-Mischpolymere und/oder Butadien- Acrylmethacrylsäure-Mischpolymere enthält, ausgewählt. The organic binder is preferably selected from a group comprising polyethers, polysulfide, polyurethane and butadiene-acrylic acid mixed polymers and / or butadiene-acrylic methacrylic acid copolymers intermixed with cellulose acetate, cellulose ethers, polyvinyl chloride or asphalt.
Vorzugsweise weist der Feststofftreibsatz NH4CI04 und Aluminium auf. Das Ammoniumperchlorat wirkt als Oxidator für das Aluminium und gleichzeitig als Treibstoff, denn es zerfällt vorteilhaft beim Verbrennen unter anderem in Sauerstoff und Chlor. Diese Gase verbrennen weiter Aluminium und tragen zu einer Erhöhung der Temperatur der Reaktionsgase bei. Durch die Oxidation des Aluminiums entsteht weiter eine große Hitze, wodurch Aktivierungsenergie zum Preferably, the solid propellant NH 4 CI0 4 and aluminum. The ammonium perchlorate acts as an oxidizer for the aluminum and at the same time as a fuel, because it decomposes advantageous when burning, inter alia, in oxygen and chlorine. These gases continue to burn aluminum and contribute to an increase in the temperature of the reaction gases. The oxidation of the aluminum continues to generate a great deal of heat, which activates the energy of activation
Aufrechterhalten der Verbrennungsreaktionen bereit gestellt wird. Maintaining the combustion reactions is provided.
Vorzugsweise weist der Feststofftreibsatz Aluminium mit einem Massenanteil von bis zu 30 Gew.-% auf. Preferably, the solid propellant aluminum with a mass fraction of up to 30 wt .-% on.
In vorteilhafter Ausgestaltung weist der Feststofftreibsatz eine Zündvorrichtung auf, wobei eine Steuerung zum Ansteuern der Zündvorrichtung vorgesehen ist und wobei die Steuerung eine eigene unabhängige Energieversorgung aufweist. So ist es vorteilhaft möglich, den Feststofftreibsatz über die Zündvorrichtung durch Betätigung der Steuerung zu zünden, ohne dass Energie von der In an advantageous embodiment, the solid propellant to an ignition device, wherein a controller is provided for driving the igniter and wherein the controller has its own independent power supply. Thus, it is advantageously possible to ignite the solid propellant on the ignition device by operating the controller, without energy from the
Hauptenergiequelle zur Verfügung stehen muss. Beispielsweise kann die Main source of energy must be available. For example, the
Steuerung über handelsübliche Batterien, Akkumulatoren und/oder Control via standard batteries, accumulators and / or
leistungsfähigen Kondensatoren wie z.B. Goldcaps mit Energie versorgt werden. powerful capacitors, e.g. Goldcaps be energized.
Ein Notstromaggregat zum Bereitstellen von elektrischer Energie bei einem Ausfall einer Hauptenergiequelle in Luftfahrzeugen weist eine An emergency generator for providing electrical energy in case of failure of a main power source in aircraft has a
Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung auf sowie einen Generator zum Rotation energy supply device on as well as a generator for
Umwandeln von Rotationsenergie in elektrische Energie. Wird durch eine kleine, kompakte und leichte Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung Rotationsenergie aus chemischer Energie erzeugt, kann diese durch Vorsehen eines Generators einfach in elektrische Energie verwandelt werden, welche dann zum Erhalt der Bordfunktionen eines Luftfahrzeuges zur Verfügung steht. Converting rotational energy into electrical energy. Is replaced by a small, compact and lightweight rotary energy supply device generates rotational energy from chemical energy, this can be easily converted by providing a generator into electrical energy, which is then available to maintain the on-board functions of an aircraft.
Dazu ist vorzugsweise die Turbine mit dem Generator gekoppelt, wobei der Generator ein Gleichstrom- oder Wechselstrom-Generator sein kann. For this purpose, the turbine is preferably coupled to the generator, wherein the generator may be a DC or AC generator.
Vorzugsweise ist das Notstromaggregat zum Bereitstellen von elektrischer Energie mit einer Leistung von 30 kW bis 60 kW ausgebildet. Eine solche Leistung reicht aus, um die Bordfunktionen zur Sicherstellung der Manövrierfähigkeit des Preferably, the emergency generator is designed to provide electrical energy with a power of 30 kW to 60 kW. Such power is sufficient to control the on-board functions to ensure maneuverability
Luftfahrzeuges aufrecht zu erhalten. Aircraft to maintain.
Vorzugsweise ist ein Luftfahrzeug mit einem solchen Notstromaggregat Preferably, an aircraft is with such an emergency generator
ausgestattet, wobei der Generator über einen Wandler an ein Bordnetz des Luftfahrzeuges angeschlossen ist, um dieses Bordnetz mit elektrischer Energie zu versorgen. Der Wandler verhindert hierbei vorzugsweise, dass Energiespitzen die Bordfunktionen zum Ausfall bringen bzw. sorgt für eine konstante Zufuhr elektrischer Energie für das Bordnetz. equipped, the generator is connected via a converter to an electrical system of the aircraft to supply this electrical system with electrical energy. In this case, the converter preferably prevents energy peaks from causing the on-board functions to fail or ensures a constant supply of electrical energy for the vehicle electrical system.
In einem Verfahren zum verzögerungsfreien Bereitstellen von Rotationsenergie für einen Generator wird zunächst ein Feststofftreibsatz gezündet, der kinetische Energie freisetzt und danach diese freigesetzte kinetische Energie mittels einer Turbine in Rotationsenergie umwandelt. Durch das Zünden des In a method of providing rotational energy to a generator instantaneously, a solid propellant is first ignited which releases kinetic energy and then converts this released kinetic energy into rotational energy by means of a turbine. By igniting the
Feststofftreibsatzes steht unmittelbar kinetische Energie zur Verfügung, die nach Umwandlung in elektrische Energie den Bordfunktionen zugeführt werden kann. Es kann so ohne Zeitverlust sicher gestellt werden, dass das Luftfahrzeug Solid propellant is directly kinetic energy available, which can be supplied to the on-board functions after conversion into electrical energy. It can be ensured without loss of time that the aircraft
manövrierfähig bleibt, bis entweder die Hauptenergiequelle wieder gestartet worden ist bzw. bis das Luftfahrzeug gelandet worden ist. remains manoeuvrable until either the main power source has been restarted or until the aircraft has landed.
Vorzugsweise wird ein Generator angetrieben, um die Rotationsenergie in elektrische Energie zu wandeln und die elektrische Energie einem Bordnetz eines Luftfahrzeuges zur Verfügung zu stellen. Bevorzugt wird der Feststofftreibsatz nur im Notfall gezündet, um lediglich beim Ausfall einer Hauptenergiequelle den Bordfunktionen des Luftfahrzeuges elektrische Energie zur Verfügung zu stellen. Preferably, a generator is driven to convert the rotational energy into electrical energy and to provide the electrical energy to a vehicle electrical system of an aircraft. Preferably, the solid propellant is ignited only in an emergency, only to provide the board functions of the aircraft electrical energy in case of failure of a main energy source.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
Fig. 1 ein erstes Luftfahrzeug - Flugzeug - mit verschiedenen Fig. 1 shows a first aircraft - aircraft - with different
Steuerelementen;  Controls;
Fig. 2 ein zweites Luftfahrzeug - Hubschrauber -; Figure 2 shows a second aircraft - helicopter -.
Fig. 3 ein Cockpit der Luftfahrzeuge aus Fig. 1 bzw. Fig. 2 mit einer Fig. 3 is a cockpit of the aircraft of FIG. 1 and FIG. 2 with a
Hauptenergiequelle und einem Notstromaggregat; und  Main energy source and an emergency generator; and
Fig. 4 das Notstromaggregat aus Fig. 3 im Detail. Fig. 4, the emergency generator of Fig. 3 in detail.
Fig. 1 zeigt ein Luftfahrzeug 10 in Form eines Flugzeugs 11 , das mit Querrudern 12, Höhenrudern 14 und einem Seitenruder 16 als Steuerelemente 17 ausgestattet ist. Die Querruder 12 sorgen für die Flugsteuerung um die Längsachse 18 des Flugzeuges 1 1 , die Höhenruder 14 dienen zur Drehung des Flugzeuges 1 um seine Querachse 20 und das Seitenruder dient zum Drehen des Flugzeuges 1 1 um seine Hochachse 22. Mittels dieser Drehungen lässt sich das Flugzeug 1 1 in der Luft sicher manövrieren. Die Steuerelemente 17 werden im Allgemeinen von einem Cockpit 24 des Flugzeuges 1 1 aus über Bordinstrumente 25 angesteuert und überwacht. Fig. 1 shows an aircraft 10 in the form of an aircraft 11 equipped with ailerons 12, elevators 14 and a rudder 16 as controls 17. The ailerons 12 provide the flight control about the longitudinal axis 18 of the aircraft 1 1, the elevator 14 serve to rotate the aircraft 1 about its transverse axis 20 and the rudder is used to rotate the aircraft 1 1 about its vertical axis 22. By means of these rotations can be the Maneuver airplane 1 1 safely in the air. The controls 17 are generally controlled and monitored by a cockpit 24 of the aircraft 1 1 via aircraft instruments 25.
In Fig. 2 ist ein weiteres Luftfahrzeug 10 in Form eines Hubschraubers 26 dargestellt. Der Hubschrauber 26 macht sich die Motorkraft eines oder mehrerer Rotoren 28 für Auftrieb und Vortrieb zu Nutze. Die zweidimensionale In Fig. 2, another aircraft 10 is shown in the form of a helicopter 26. The helicopter 26 harnesses the engine power of one or more rotors 28 for lift and propulsion. The two-dimensional
Horizontalbewegung des Hubschraubers 26 wird durch Neigung der Horizontal movement of the helicopter 26 is by inclination of the
Hauptrotorebene 30 beeinflusst. Die Ansteuerung erfolgt dabei zumeist über eine Taumelscheibe 31. Die Taumelscheibe 31 wird dabei, wie auch beim Flugzeug 1 1 , vom Cockpit 24 aus angesteuert. Main rotor 30 level influenced. The control is usually done via a Swash plate 31. The swash plate 31 is driven, as well as the aircraft 1 1, from the cockpit 24 from.
Beide hier als Luftfahrzeuge 10 nutzen Fly-by-Wire oder Fly-by-Light, wobei Steuerbewegungen des Piloten nicht durch mechanische Systeme, sondern durch Signalübertragung (z.B. elektrisch, elektromagnetisch oder optisch) übertragen werden. Both here as aircraft 10 utilize fly-by-wire or fly-by-light, pilot control movements of the pilot being transmitted not by mechanical systems but by signal transmission (e.g., electrical, electromagnetic or optical).
Fig. 3 zeigt ein Cockpit 24 des Flugzeuges 1 1 aus Fig. 1 oder des Hubschraubers 26 aus Fig. 2 mit zugehöriger Energieversorgung 32 eines Bordnetzes 33 und den Bordinstrumenten 25. FIG. 3 shows a cockpit 24 of the aircraft 11 of FIG. 1 or of the helicopter 26 of FIG. 2 with associated energy supply 32 of a vehicle electrical system 33 and the aircraft instruments 25.
Die Energieversorgung 32 weist eine Hauptenergiequelle 36 und ein The power supply 32 has a main power source 36 and a
Notstromaggregat 38 auf. Sowohl von der Hauptenergiequelle 36 als auch vom Notstromaggregat 38 kann elektrische Energie in das Bordnetz 33 eingespeist werden. Das Bordnetz 33 versorgt sowohl die Bordinstrumente 25 als auch die Steuerelemente 17 des Luftfahrzeuges 10, beispielsweise die Quer-, Höhen- und das Seitenruder 12, 14, 16 des Flugzeuges 1 1 oder die Taumelplatte des Emergency power generator 38 on. Both of the main energy source 36 and the emergency generator 38 electrical energy can be fed into the electrical system 33. The electrical system 33 supplies both the aircraft instruments 25 and the controls 17 of the aircraft 10, for example, the ailerons, elevators and rudders 12, 14, 16 of the aircraft 1 1 or the swash plate of the
Hubschraubers 26, über einen Anschluss 42 mit elektrischer Energie. Fällt die Hauptenergiequelle 36 aus, wird nur in diesem Fall das Notstromaggregat 38 zugeschaltet, um die Manövrierfähigkeit des Luftfahrzeuges 10 zu gewährleisten. Helicopter 26, via a terminal 42 with electrical energy. If the main energy source 36 fails, the emergency power generator 38 is switched on only in this case in order to ensure the maneuverability of the aircraft 10.
Das Notstromaggregat 38 ist im Detail in Fig. 4 gezeigt. Es weist einen The emergency generator 38 is shown in detail in FIG. 4. It has one
Feststofftreibsatz 44, eine Turbine 46, einen Generator 48 und einen Wandler 50 auf. Der Feststofftreibsatz 44 ist mit einer Zündvorrichtung 52 verbunden, welche über eine Steuerung 54 angesteuert wird. Die Steuerung 54 weist eine eigene unabhängige Energieversorgung 56 auf, die von der Energieversorgung der Hauptenergiequelle 36 abgekoppelt und somit unabhängig ist. Das Solids propellant 44, a turbine 46, a generator 48 and a converter 50 on. The solid propellant 44 is connected to an igniter 52, which is controlled by a controller 54. The controller 54 has its own independent power supply 56, which is decoupled from the power supply of the main power source 36 and thus independent. The
Notstromaggregat 38 ist über den Wandler 50 direkt mit der Energieversorgung 32 verbunden und liefert so elektrische Energie für die Bordinstrumente 25 und die Steuerelemente 17. Emergency generator 38 is connected via the transducer 50 directly to the power supply 32 and thus provides electrical energy for the on-board instruments 25 and the controls 17th
Die Funktionsweise des Notstromaggregates 38 wird im Folgenden beschrieben. Wenn die Hauptenergiequelle 36 des Luftfahrzeuges 10 ausfällt und somit die Bordinstrumente 25 sowie die Steuerelemente 17 nicht mehr mit Energie versorgt werden, aktivieren der Pilot oder eine Automatik über die Steuerung 54, die sich in dem Cockpit 24 befindet, die Zündvorrichtung 52 und zündet somit den The operation of the emergency power generator 38 will be described below. If the main energy source 36 of the aircraft 10 fails and thus the onboard instruments 25 and the controls 17 are no longer supplied with energy, activate the pilot or an automatic via the controller 54, which is located in the cockpit 24, the ignition device 52 and thus ignites the
Feststofftreibsatz 44. In dem Feststofftreibsatz 44, der in der vorliegenden Solids propellant 44. In the solid propellant 44 used in the present
Ausführungsform ein Gemisch aus Ammoniumperchlorat und 30 Gew.-% Embodiment A mixture of ammonium perchlorate and 30% by weight
Aluminium aufweist, starten die Substanzen einen Verbrennungsvorgang und setzen dabei Verbrennungsgase frei, die als Schubgase 57 in Richtung der Turbine 46 geleitet werden und diese antreiben. Nach Start des Verbrennungsvorgangs brennt der Feststofftreibsatz 44 in einem Zeitraum von 10 s bis 300 s und treibt in diesem Zeitraum durch die freigesetzten Schubgase 57 die Turbine 46 an. Die Turbine 46 nimmt die kinetische Energie der Schubgase 57 über Schaufeln (nicht gezeigt) auf und wandelt sie in Rotationsenergie. Somit bilden der Aluminum, the substances start a combustion process and thereby release combustion gases, which are passed as propellant gases 57 in the direction of the turbine 46 and drive them. After the start of the combustion process, the solid fuel charge 44 burns in a period of 10 seconds to 300 seconds and drives in this period by the released thrust gases 57, the turbine 46 at. The turbine 46 receives the kinetic energy of the propellant gases 57 via blades (not shown) and converts them into rotational energy. Thus form the
Feststofftreibsatz 44 und die Turbine 46 gemeinsam eine Solids propellant 44 and the turbine 46 together a
Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung 58. Rotational energy supply device 58.
Die von der Turbine 46 aus der kinetischen Energie erzeugte Rotationsenergie wird über eine Welle 60 auf den Generator 48 übertragen. Dieser wandelt in üblicher Weise die Rotationsenergie in elektrische Energie um. Die so erzeugte elektrische Energie wird über den Wandler 50 an das Bordnetz 33 weiter gegeben und steht somit den Bordinstrumenten 34 sowie den Steuerelementen 17 zur Verfügung. Somit ist es möglich, in der Zeit, in der der Feststofftreibsatz 44 brennt und The rotational energy generated by the kinetic energy turbine 46 is transmitted to the generator 48 via a shaft 60. This converts the rotational energy into electrical energy in the usual way. The electrical energy generated in this way is passed on to the vehicle electrical system 33 via the converter 50 and is thus available to the on-board instruments 34 and to the control elements 17. Thus, it is possible, in the time in which the solid propellant 44 burns and
Schubgase 57 freisetzt, dem Bordnetz 33 elektrische Energie zur Verfügung zu stellen, um so die Manövrierfähigkeit des Luftfahrzeuges 0 zu erhalten. Das Luftfahrzeug 10 kann dann wahlweise gelandet werden oder Versuche gestartet werden, um die Hauptenergiequelle 36 wieder zu starten. Propellant gases 57 releases to the electrical system 33 to provide electrical energy so as to obtain the maneuverability of the aircraft 0. The aircraft 10 may then be optionally landed or trials may be started to restart the main energy source 36.
Dies wird durch das dargestellte System zur Stromerzeugung erreicht, das aus einer Turbine 46 mit einem gekoppelten elektrischen Generator 48 besteht. Der Antrieb der Turbine 46 erfolgt dabei mit Feststoffbrennelementen. Im Luftfahrtbereich besteht in verschiedenen Sektionen der Bedarf von This is achieved by the illustrated power generation system consisting of a turbine 46 with a coupled electric generator 48. The drive of the turbine 46 takes place with solid fuel elements. In aviation there is a need in different sections
Aggregaten, die für einen begrenzten Zeitraum (ca. 10 bis 300 s) elektrische Energie (30 bis 60 kW) zur Verfügung stellen können. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn die Hauptenergiequelle 36, z.B. elektrische Generatoren gekoppelt an Antriebsmaschinen bei Flugzeugen 1 1 oder Hubschraubern 26, kurzfristig oder endgültig ausfällt. Dann ist eine Aufrechterhaltung der Aggregates that can provide electrical energy (30 to 60 kW) for a limited period of time (approximately 10 to 300 s). This is of particular interest when the main energy source 36, e.g. electric generators coupled to prime movers on aircraft 1 1 or helicopters 26, short-term or final fails. Then a maintenance of the
Bordfunktionen zur Sicherstellung der Flugfähigkeit in einem Zeitraum zu gewährleisten, innerhalb dessen die Hauptmaschinen wieder gestartet werden können oder das Luftfahrzeug 10 sicher gelandet werden kann. To ensure on-board functions to ensure airworthiness during a period in which the main engines can be restarted or the aircraft 10 can be safely landed.
Bei zivilen und militärischen Flugzeugen 1 1 wird das Problem einer In civilian and military aircraft 1 1 the problem becomes a
Betriebsstörung der Hauptmaschine mittels einer Hilfsturbine mit gekoppeltem Generator (APU - auxiliary power unit) gelöst. Bei Hubschraubern 26 sind derartige Systeme nicht Stand der Technik. In solchen Fällen besteht die Disruption of the main engine solved by means of an auxiliary turbine with a coupled generator (APU - auxiliary power unit). In helicopters 26 such systems are not prior art. In such cases, the
Möglichkeit, Batterien oder auch Brennstoffzellen einzusetzen. Diese Systeme sind vergleichsweise schwer und sind daher nur bedingt für fliegendes Gerät geeignet. Bei Brennstoffzellen ist zudem ein zusätzlicher Betriebsstoff, in der Regel Possibility to use batteries or fuel cells. These systems are relatively heavy and are therefore only partially suitable for flying device. In fuel cells is also an additional fuel, as a rule
Wasserstoff, erforderlich. Bei beiden Systemen ist zu berücksichtigen, dass diese eine ständige Wartung zum Erhalt der Funktionalität benötigen. Insofern besteht ein Bedarf an leichten, wartungsfreien und kostengünstigen Systemen zur Hydrogen, required. Both systems should be taken into account that they require constant maintenance to maintain functionality. In this respect, there is a need for lightweight, maintenance-free and cost-effective systems for
Stromerzeugung im Notfallbetrieb. Power generation in emergency mode.
Daher wird ein leichtes, wartungsfreies und kostengünstiges System zur kurzfristigen elektrischen Bordenergieversorgung vorgeschlagen, wobei eine Turbine 46 mit gekoppeltem Generator 48 direkt oder über ein Therefore, a lightweight, maintenance-free and cost-effective system for short-term on-board electrical power supply is proposed, wherein a turbine 46 with coupled generator 48 directly or via a
Untersetzungsgetriebe eingesetzt wird. Die Turbine 46 wird dabei über Reduction gear is used. The turbine 46 is over
Feststofftreibsätze 44 (Gasgeneratoren) angetrieben. Leistung und Brenndauer werden über den Energieinhalt und die chemische Natur der Feststofftreibsätze 44 vermittelt. Ein Beispiel für chemische Treibsätze ist Ammoniumperchlorat als Oxidator mit Beimischungen von Aluminium bis zu 30 Gew.-%. Die Generatoren 48 können als Gleich- oder Wechselstrommaschinen aufgebaut sein. Der Solid propellant trains 44 (gas generators) driven. Power and burn time are mediated by the energy content and chemical nature of the solid propellants 44. An example of chemical propellants is ammonium perchlorate as an oxidizer with admixtures of aluminum up to 30 wt .-%. The generators 48 may be constructed as DC or AC machines. Of the
Bordnetzanschluss erfolgt über eine jeweils erforderliche Strom- Spannungswandlung gemäß Stand der Technik. Das vorgeschlagene System bietet die Vorteile einer leichten, kompakten und wartungsfreien Einheit zur Stromerzeugung in Luftfahrzeugen 10 für den On-board power supply via a respective required current-voltage conversion according to the prior art. The proposed system offers the advantages of a lightweight, compact and maintenance-free unit for power generation in aircraft 10 for the
Notfallbetrieb, wobei kein zusätzlicher Brennstoff, beispielsweise Wasserstoff bei alternativ möglichen Brennstoffzellen erforderlich ist und wobei keine Abhängigkeit vom Hauptenergieträger, in der Regel Kerosin, besteht. Emergency operation, with no additional fuel, such as hydrogen in alternative fuel cells is required and where there is no dependence on the main energy carrier, usually kerosene.
Bezugszeichenliste: Luftfahrzeug List of Reference Numerals: Aircraft
Flugzeug plane
Querruder aileron
Höhenruder elevator
Seitenruder rudder
Steuerelemente controls
Längsachse longitudinal axis
Querachse transverse axis
Hochachse vertical axis
Cockpit cockpit
Bordinstrumente board instruments
Hubschrauber helicopter
Rotor rotor
Hauptrotorebene Main rotor plane
Energieversorgung power supply
Bord netz Board network
Hauptenergiequelle GGS
Notstromaggregat emergency generator
Anschluss connection
Feststofftreibsatz Solid propellant
Turbine turbine
Generator generator
Wandler converter
Zündvorrichtung detonator
Steuerung control
unabhängige Energieversorgung independent energy supply
Schubgas thrust gas
Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung Welle  Rotation energy supply device shaft

Claims

Patentansprüche claims
1 . Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung (58) zum verzögerungsfreien Bereitstellen von Rotationsenergie für einen Generator (48) mit einem zündbaren Feststofftreibsatz (44) zum Freisetzen von kinetischer Energie bei Zündung und mit einer Turbine (46) zum Umwandeln der von dem Feststofftreibsatz (44) 1 . A rotational energy providing device (58) for providing rotational energy promptly to a generator (48) having an ignitable solid propellant charge (44) for releasing kinetic energy upon ignition and a turbine (46) for converting the solid propellant charge (44).
freigesetzten kinetischen Energie in Rotationsenergie. released kinetic energy into rotational energy.
2. Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung (58) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Feststofftreibsatz (44) nach Zündung zum Freisetzen von Schubgas (57) in Richtung der Turbine (46) zum Antreiben der Turbine (46) in einem Zeitraum von 10 s bis 300 s ausgebildet ist. 2. Rotary energy delivery device (58) according to claim 1, characterized in that the solid fuel charge (44) after ignition to release thrust gas (57) in the direction of the turbine (46) for driving the turbine (46) in a period of 10 s to 300 s is formed.
3. Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung (58) nach einem der 3. Rotary energy supply device (58) according to one of
voranstehenden Ansprüche, preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Feststofftreibsatz (44) wenigstens ein characterized in that the solid propellant charge (44) at least one
anorganisches Oxidationsmittel aus der Gruppe, die NH4CI04, NH4N03, K, Na, Li, Ca02, BaÜ2 und Na202 enthält und wenigstens eine metallische inorganic oxidizing agent from the group containing NH 4 CI0 4 , NH 4 N0 3 , K, Na, Li, Ca0 2 , BaÜ 2 and Na 2 0 2 and at least one metallic
Brennstoffkomponente aus der Gruppe, die Mg, Mg-Al-Legierungen, AI, Ti, Zr, Fe, B, Si enthält, aufweist. A fuel component from the group comprising Mg, Mg-Al alloys, Al, Ti, Zr, Fe, B, Si.
4. Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung (58) nach einem der 4. Rotary energy supply device (58) according to one of
voranstehenden Ansprüche, preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Feststofftreibsatz (44) wenigstens ein characterized in that the solid propellant charge (44) at least one
organisches Bindemittel aus der Gruppe, die Polyether, Polysulfid, Polyurethan und mit Celluloseacetat, Celluloseether, Polyvinylchlorid oder Asphalt vernetzte organic binder from the group which crosslinked polyethers, polysulfide, polyurethane and with cellulose acetate, cellulose ethers, polyvinyl chloride or asphalt
Butadien-Acrylsäure-Mischpolymere und/oder Butadien-Acrylmethacrylsäure- Mischpolymere enthält, aufweist. Butadiene-acrylic acid copolymers and / or butadiene-acrylic methacrylic acid copolymers contains.
5. Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung (58) nach einem der voranstehenden Ansprüche, 5. rotational energy supply device (58) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Feststofftreibsatz (44) NH4CI04 und Aluminium aufweist. characterized in that the solid propellant charge (44) comprises NH 4 CI0 4 and aluminum.
6. Rotationsenergiebereitsteliungsvorrichtung (58) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststofftreibsatz (44) Aluminium mit einem Massenanteil von bis zu 30 Gew.-% aufweist. 6. Rotationsenergiebereitsteliungsvorrichtung (58) according to claim 5, characterized in that the solid propellant charge (44) comprises aluminum with a mass fraction of up to 30 wt .-%.
7. Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung (58) nach einem der voranstehenden Ansprüche, 7. rotational energy supply device (58) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Feststofftreibsatz (44) eine Zündvorrichtung (52) aufweist, wobei eine Steuerung (54) zum Ansteuern der Zündvorrichtung (52) vorgesehen ist, wobei die Steuerung (54) eine eigene unabhängige characterized in that the solid propellant charge (44) comprises an igniter (52), wherein a controller (54) is provided for driving the igniter (52), the controller (54) being independent of itself
Energieversorgung (56) aufweist. Power supply (56).
8. Notstromaggregat (38) zum Bereitstellen von elektrischer Energie bei Ausfall einer Hauptenergiequelle (36) in Luftfahrzeugen (10), 8. emergency generator (38) for providing electrical energy in case of failure of a main energy source (36) in aircraft (10),
mit einer Rotationsenergiebereitstellungsvorrichtung (58) nach einem der voranstehenden Ansprüche und einem Generator (48) zum Umwandeln von Rotationsenergie in elektrische Energie. A rotary energy supply device (58) according to any one of the preceding claims and a generator (48) for converting rotational energy into electrical energy.
9. Notstromaggregat (38) nach Anspruch 8, 9. emergency generator (38) according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine (46) mit dem Generator (48) gekoppelt ist, wobei der Generator (48) ein Gleichstrom- oder Wechselstromgenerator ist. characterized in that the turbine (46) is coupled to the generator (48), the generator (48) being a DC or AC generator.
10. Notstromaggregat (38) nach Anspruch 8 oder 9, 10. emergency generator (38) according to claim 8 or 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Notstromaggregat (38) zum Bereitstellen von elektrischer Energie mit einer Leistung von 30 kW bis 60 kW ausgebildet ist. characterized in that the emergency power generator (38) is designed to provide electrical energy with a power of 30 kW to 60 kW.
1 1 . Luftfahrzeug (10) mit einem Notstromaggregat (38) nach einem der Ansprüche 8 bis 10. 1 1. Aircraft (10) with an emergency generator (38) according to any one of claims 8 to 10.
12. Luftfahrzeug ( 0) nach Anspruch 9, 12. Aircraft (0) according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (48) über einen Wandler (50) an ein Bordnetz (33) des Luftfahrzeugs (10) zum Versorgen des Bordnetzes (33) mit elektrischer Energie angeschlossen ist. characterized in that the generator (48) via a converter (50) to an electrical system (33) of the aircraft (10) for supplying the electrical system (33) is connected to electrical energy.
13. Verfahren zum verzögerungsfreien Bereitstellen von Rotationsenergie für einen Generator (48) mit 13. A method of providing rotational energy to a generator (48) instantaneously
Zünden eines Feststofftreibsatzes (44) zum Freisetzen von kinetischer Energie und Umwandeln der von dem Feststofftreibsatz (44) freigesetzten kinetische Energie in Rotationsenergie mittels einer Turbine (46).  Igniting a solid propellant (44) to release kinetic energy and convert the kinetic energy released from the solid propellant (44) to rotational energy by means of a turbine (46).
14. Verfahren nach Anspruch 13, 14. The method according to claim 13,
gekennzeichnet durch Antreiben eines Generators (48) zum Umwandeln der Rotationsenergie in elektrische Energie mittels einer Turbine (44) und Bereitstellen von elektrischer Energie durch den Generator (48) für ein Bordnetz (33) eines Luftfahrzeuges (10) zum Erhalt der Manövrierfähigkeit des Luftfahrzeuges (10). characterized by driving a generator (48) to convert the rotational energy into electrical energy by means of a turbine (44) and providing electrical energy through the generator (48) for a vehicle electrical system (33) of an aircraft (10) to maintain the maneuverability of the aircraft ( 10).
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, 15. The method according to any one of claims 13 or 14,
gekennzeichnet durch Zünden des Feststofftreibsatzes (44) im Notfall bei Ausfall einer Hauptenergiequelle (36) in dem Luftfahrzeug (10). characterized by firing the solid propellant charge (44) in an emergency in the event of failure of a main energy source (36) in the aircraft (10).
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