• 专利附录
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  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Flugzeugkomponente, insbesondere Flügel, mit einer Perforierung zur Grenzschichtabsaugung. Am Zwischenraum des doppelwandig ausgebildeten Flügels sind durch Schottwände aneinander angrenzend und sich abwechselnd Druckkanäle und Saugkanäle ausgebildet, die mit der Perforation kommunizieren. Mittels einer Steuereinrichtung sind die Druckkanäle an ein Warmluftreservoir und die Saugkanäle an ein Unterdruckreservoir anschließbar und durch ein Kurzschlussventil dem jeweiligen anderen Bereich zuschaltbar.
    公开号:DE102004024007A1
    申请号:DE200410024007
    申请日:2004-05-13
    公开日:2006-04-06
    发明作者:Jürgen MEISTER
    申请人:Airbus Operations GmbH；
    IPC主号:B64C21-04
    专利说明:
    [0001] DieErfindung bezieht sich auf eine von Umgebungsluft angeströmte Flugzeugkomponente,insbesondere einen Flügelmit einer Perforierung der äußeren Hautzur Grenzschichtabsaugung.
    [0002] DieGrenzschichtabsaugung von den Oberflächen angeströmter Flugzeugkomponentendient der Minderung des Strömungswiderstandesund der Erhöhungdes erzielbaren Auftriebs durch Vermeidung eines zu frühzeitigenUmschlags einer laminaren in eine turbulente Strömung. Bei ungünstigen Umgebungsbedingungenbesteht die Gefahr, dass die der Grenzschichtabsaugung dienendePerforierung in der Außenhautvereist oder dass durch diese Perforierung in unerwünschtemMaß Wasserin das mit der Perforierung in Verbindung stehende Unterdruckkanalsystemeindringt.
    [0003] Dievorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Flugzeugkomponentenach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszugestalten, dass eineVereisung und damit Verstopfung der Perforierung vermeidbar ist.
    [0004] Erfindungsgemäß wird diegestellte Aufgabe dadurch gelöst,dass eine vorbezeichnete Flugzeugkomponente doppelwandig ausgeführt istund im Zwischenraum zwischen einem inneren und einem äußeren WandelementSchottwändeeingesetzt sind, welche unter Einbeziehung abschnittweiser Bereiche derWandelemente aneinander angrenzend und sich abwechselnd Druckkanäle und Saugkanäle ausbilden,wobei von den Saugkanäleneinbezogene erste Bereiche des äußeren Wandelementeseine wesentlich größere Fläche einnehmenals die von den Druckkanäleneinbezogenen zweiten Bereiche und wobei mittels einer Steuereinrichtungdie Druckkanälean ein Warmluftreservoir und die Saugkanäle an ein Unterdruckreservoiranschließbarsind.
    [0005] Dieerfindungsgemäß ausgebildeteFlugzeugkomponente löstdie gestellte Aufgabe, indem warme Druckluft, z. B. Zapfluft vomFlugtriebwerk in die Druckkanäleeingespeist wird und durch die Perforation in den zweiten Bereichendes äußeren Wandelementsin die Umgebung austritt. Nachdem die zweiten Bereiche eine wesentlichgeringere Fläche einnehmenals erste Bereiche des perforierten äußeren Wandelements, welchean die Saugkanäleangeschlossen sind, kann im äußeren Wandelementausreichend Wärmezugeführtwerden, ohne die Grenzschichtabsaugung zu stören.
    [0006] Einebevorzugte Ausführungsformder Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schottwände durchein integrales Trapezblech gebildet werden, dessen Grundflächen jeweilsabwechselnd am äußeren Wandelementund am inneren Wandelement der Komponente anliegen und Durchbrechungenaufweisen, welche mit der Perforation des äußeren Wandelements kommunizieren.Diese Ausbildung der Schottwändehat vor allem fertigungstechnische Vorteile, da durch ein einzigesBauteil, nämlichdas integrale Trapezblech eine Vielzahl von Druckkanälen undSaugkanälengebildet sowie eine ausreichende Steifigkeit der Konstruktion erzieltwird. Die Festlegung des Trapezbleches im Zwischenraum zwischendem inneren und dem äußeren Wandelementkann durch im Stand der Technik bekannte Verbindungsmittel, wieNieten, Löten,Kleben, etc. erfolgen.
    [0007] Eineweitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,dass die offene Seite der Trapezkontur des Trapezbleches um einmehrfaches längerist als die geschlossene Grundlinie. Durch diese Gestaltung desTrapezbleches lässtsich in einfacher Weise erreichen, dass die gebildeten Saugkanäle, diedie ersten Bereiche des äußeren Wandelementseinbeziehen, mit einer wesentlich größeren Fläche der Perforation des äußeren Wandelements kommunizieren,d. h. auf einem wesentlich größeren Teildes äußeren Wandelementsdie unmittelbare Absaugung der Grenzschicht durch die Saugkanäle erfolgenkann.
    [0008] Gemäß einerweiteren Ausbildung der Erfindung sollen in den Zuleitungen zu denDruck- bzw. Saugkanälen steuerbareVentile vorgesehen sein, mit denen der Unterdruck in den Saugkanälen durch dieSteuereinrichtung einstellbar ist. Durch diese Ausbildung kann vermiedenwerden, dass dann, wenn auf der äußeren Haut,sei es durch Regen oder sei es durch Abschmelzen von Eis in erheblichem Maß Wasserauftritt, dieses durch übergroßen Unterdruckin den Saugkanälenin das Saugleistungsnetz eingesaugt sowie ein Zufrieren der Perforationunterbunden wird. Vorteilhaft kann es sein, wenn die an der Außenhautauftretende Wassermenge durch geeignete Detektoren erfasst wirdund der Steuereinrichtung entsprechende Signale zur Steuerung des Unterdruckeszugeführtwerden.
    [0009] Inder Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel derErfindung dargestellt. Die Figur zeigt einen schematischen Querschnittdurch einen Flugzeugflügel.
    [0010] Vondem Flügel 1 istlediglich der Anströmbereichdargestellt. Die Flügelhautist doppelwandig mit einem äußeren Wandelement 4 undeinem inneren Wandelement 6 ausgeführt. Das äußere Wandelement 4 weistauf seiner Druckseite eine Mikroperforation 3 auf. DieMikroperforation 3 soll sich, ohne dass das vollständig indie Figur eingezeichnet wurde, überdie gesamte Flügelbreiteerstrecken. In den Zwischenraum 5 zwischen dem äußeren Wandelement 4 unddem inneren Wandelement 6 ist ein Trapezblech 2 eingesetzt.Die offene Seite 29 der Trapezkontur des Trapezbleches 2 istum ein mehrfaches länger alsdie geschlossene Grundlinie 28. Das Trapezblech 2 liegtmit seinen geschlossenen Seiten 28 jeweils an der innerenOberflächedes äußeren Wandelements 4 unddes inneren Wandelements 6 an. Die jeweils am äußeren Wandelement 4 innenanliegenden Bereiche des Trapezbleches 2 sind mit Durchbrechungenversehen, die mit der Mikroperforation 3 im äußeren Wandelement 4 kommunizieren.
    [0011] Eswerden also wechselweise durch das Trapezblech 2 bzw. dessenSchottwändeaneinander angrenzend sich zum äußeren Wandelementhin verjüngendeKanälegebildet, die aufgrund der Durchbrechungen in der Grundlinie desTrapezbleches mit dem Mikroperforation in Verbindung stehen, undsich nach außenerweiternde Kanäle,deren Außenwand unmittelbardas perforierte Wandelement 4 darstellt. Letztere Kanäle sindals Saugkanäle 22 bezeichnet, diemit den Bereichen A der Mikroperforation des äußeren Wandelements 4 inVerbindung stehen. Die sich nach außen zum Wandelement 4 verjüngenden Kanäle sindDruckkanäle 21,die mit dem Bereich B der Mikroperforation über die Durchbrechungen im Trapezblech 2 inVerbindung stehen.
    [0012] DieSaugkanäle 22 sind über Saugleitungen 12 zusammengefasstund mit einem geeigneten Saugleitungssystem S an ein UnterdruckreservoirU angeschlossen. In dem Saugleitungssystem ist ein Absperrventil 14 vorgesehen.Die Druckkanäle 21 sind über entsprechendeDruckleitungen 11 zusammengefasst und über ein DruckleitungssystemP an ein Warmluftreservoir W angeschlossen. In dem DruckleitungssystemP ist ein steuerbares Druckventil 13 vorgesehen, welches über dieSteuerleitung 15 von einer Steuereinheit aus betätigbar ist.Schließlich istin dem gezeigten Ausführungsbeispielnoch eine Kurzschlussleitung zwischen dem Saugleitungssystem S unddem Druckleitungssystem P vorgesehen, indem ein steuerbares Kurzschlussventil 16 liegt, welches über eineSteuerleitung 12 von der Steuereinheit 20 betätigbar ist.
    [0013] ImstationärenFlugzustand, in dem weder Eisbildung noch übermäßiger Wasseranfall aus der Umgebungstattfindet, ist das steuerbare Ventil 13 geschlossen unddas Absperrventil 14 geöffnetsowie das Kurzschlussventil 16 wahlweise geöffnet, so dasseine Absaugung der Grenzschicht aus den Bereichen A und gegebenenfallsB überdie beiden Saugkanäle 22 und 21 unddie beiden Saugleitungen 12 und 11 zum UnterdruckreservoirU hin stattfindet.
    [0014] Sobalddie Gefahr der Vereisung oder des übermäßigen Wasseranfalls auf derAußenseitedes Flügelsauftritt, wird das steuerbare Druckventil 13 geöffnet unddas Absperrventil 14 geschlossen, so dass aus dem WarmluftreservoirP, welches z. B. durch Zapfluft vom Flugtriebwerk gespeist werden kann,warme Luft überdie Druckleitung 11 und ggf. 12 in die Druckkanäle 21 und 22 eingeleitetwird, von wo aus sie durch die Mirkoperforation in den BereichenA und B nach außenabströmt.Das Druckventil 13 soll dabei so steuerbar sein, dass einenicht zu großeDruckluftmenge in die Druckkanäle 21 und 22 eingesteuertwird, um die Grenzschicht an der Außenseite des Flügels nichtzu stören.Die Steuerung der Ventile 13 und 14 kann abgestimmterfolgen und zusätzlichdurch das Kurzschlussventil 16 unterstützt werden.
    1 Flügel 2 Schottwand(trapezförmiggekantetes Blech) 3 Mikroperforation 4 äußeres Wandelement(des Flügels) 5 Zwischenraum 6 inneresWandelement 11 Druckleitung 12 Saugleitung 13 steuerbaresDruckventil 14 Absperrventil 15 Steuerleitung 16 Kurzschlussventil 20 Steuereinheit 21 Druckkanäle 22 Saugkanäle 28 Grundlinievom Trapezblech 29 offeneSeite vom Trapezblech
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] Von Umgebungsluft angeströmte Flugzeugkomponente, insbesondereFlügelmit einer Perforierung der äußeren Hautzur Grenzschichtabsaugung, dadurch gekennzeichnet, dass dieKomponente doppelwandig ausgeführtist und im Zwischenraum (5) zwischen einem inneren (6)und einem äußeren Wandelement(4) Schottwände(2) eingesetzt sind, welche unter Einbeziehung abschnittweiserBereiche (A, B) der Wandelemente (4, 6) aneinanderangrenzend und sich abwechselnd Druckkanäle (21) und Saugkanäle (22)ausbilden, wobei die von den Saugkanälen (22) einbezogenenersten Bereiche (A) des äußeren Wandelements(4) eine wesentlich größere Fläche einnehmenals die von den Druckkanälen(21) einbezogenen zweiten Bereiche (B) und wobei mittelseiner Steuereinrichtung (20) die Druckkanäle (21)an ein Warmluftreservoir (W) und die Saugkanäle (22) an ein Unterdruckreservoir(U) anschließbar sind.
    [2] Von Umgebungsluft angeströmte Flugzeugkomponente nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schottwände (2)durch ein integrales Trapezblech gebildet werden, dessen Grundflächen jeweilsabwechselnd am äußeren Wandelement(4) und am inneren Wandelement (6) der Komponenteanliegen und Durchbrechungen aufweisen, welche mit der Perforationdes äußeren Wandelements(4) kommunizieren..
    [3] Von Umgebungsluft angeströmte Flugzeugkomponente nachAnspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Seite (29)der Trapezkontur des Trapezbleches um ein mehrfaches länger istals die geschlossene Grundlinie (28).
    [4] Von Umgebungsluft angeströmte Flugzeugkomponente nachden Ansprüchen1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zuleitungen (11, 12)zu den Druck- bzw. Saugkanälen(21, 22) steuerbare Ventile (13, 14)vorgesehen sind, mit denen der Unterdruck in den Saugkanälen (22)durch die Steuereinrichtung (20) einstellbar ist.
    [5] Von Umgebungsluft angeströmte Flugzeugkomponente nachden Ansprüchen1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass eines der steuerbaren Ventile alsDruckventil (13) und ein anderes steuerbares Ventil alsAbsperrventil (14) ausgeführt ist, welche beide der Steuereinheit(20) verbunden sind, mit denen ein wechselseitiges Zuschaltender Druck- und Saugkanäle(21, 22) bedarfsweise realisiert ist.
    [6] Von Umgebungsluft angeströmte Flugzeugkomponente nachden Ansprüchen1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Druck- und Saugleitung(11, 12) ein weiteres steuerbares Ventil als Kurzschlussventil(16) ausgebildet ist, mit welchem ein wechselseitiges Zuschaltender Bereiche A und B in den Saug- und Druckbetrieb realisiert ist.
    [7] Von Umgebungsluft angeströmte Flugzeugkomponente nachden Ansprüchen5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Druck- und desAbsperrventils (13, 14) abgestimmt ist, die durch dasKurzschlussventil (16) unterstützt ist.
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    引用文献:
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    法律状态:
    2006-04-06| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2008-04-10| 8364| No opposition during term of opposition|
    2011-01-13| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: AIRBUS OPERATIONS GMBH, 21129 HAMBURG, DE |
    2020-12-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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