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Title:
METHOD FOR OPERATING A FLIGHT-PROPULSION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/223073
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for operating a flight-propulsion system (1) of an aircraft (40), the flight-propulsion system (1) having a propulsion unit (2), a water discharger (20) arranged downstream of the propulsion unit (2), and a reservoir (24) for receiving water (17), in which method the propulsion unit (2) is operated and, during a flight of the aircraft (40), water (17) resulting from the operation of the propulsion unit (2) is discharged by the water discharger (20), wherein at least some of the discharged water (17) is fed to the reservoir (24), and wherein at least some of the water (17) that is fed to the reservoir (24) is given off to the surroundings (29) while the flight is still in progress, that is to say is only temporarily stored in the reservoir (24).

Inventors:
BOCK STEPHAN (DE)
KLINGELS HERMANN (DE)
SCHMITZ OLIVER (DE)
Application Number:
PCT/DE2022/100280
Publication Date:
October 27, 2022
Filing Date:
April 12, 2022
Export Citation:
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Assignee:
MTU AERO ENGINES AG (DE)
International Classes:
B64D33/04; F01D25/32
Foreign References:
DE102018203159A12019-09-05
DE102018208026A12019-11-28
DE102019203595A12020-09-17
DE4323719A11995-01-26
GB2531632A2016-04-27
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Claims:
ANSPRÜCHE

1 Verfahren zum Betreiben eines Flugantriebssystems (1) eines Fluggeräts (40), welches Flugantriebssystem (1) eine Antriebseinheit (2), einen der Antriebseinheit (2) nachgeschalteten Wasserabführer (20), und ein Reservoir (24) zum Aufnehmen von Wasser (17) aufweist, in welchem Verfahren die Antriebseinheit (2) betrieben und mit dem Wasserabführer (20) während eines Fluges des Fluggeräts (40) Wasser (17) abgeführt wird, das aus dem Betrieb der Antriebseinheit (2) resultiert, wobei zumindest ein Teil des ab geführten Wassers (17) dem Reservoir (24) zugeführt wird, und wobei zumindest ein Teil des dem Reservoir (24) zugeführten Wassers (17) noch während des Fluges an die Umgebung (29) abgegeben wird, also in dem Reservoir (24) nur zwischengespeichert wird.

2 Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zumindest ein Teil des an die Umgebung (29) abgegebenen Wassers (17) aus dem Reservoir (24) unmittelbar in flüssiger Form in die Umgebung (29) abgelassen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zumindest ein Teil des an die Umgebung (29) abgegebenen Wassers (17) in Gasform gebracht wird und einem Gaskanal (5) der Antriebseinheit (2) zugeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Zwischenspeichern des Wassers (17) in Abhängigkeit von während des Fluges erfassten Atmosphäreneigenschaften erfolgt. 5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem, wenn zumindest der Teil des abgeführten Wassers (17) dem Reservoir (24) zugeführt und zwischengespeichert wird, das Fluggerät (40) zu einer Höhenänderung veranlasst wird.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Abgeben des zwischengespeicherten Wassers (17) an die Umgebung (29) nach einer

Höhenänderung des Fluggeräts (40) erfolgt.

7. Flugantriebssystem (1) für ein Fluggerät (40) mit einer Antriebseinheit (2), einem der Antriebseinheit (2) nachgeschalteten Wasserabführer (20) zum

Abführen von aus einem Betrieb der Antriebseinheit (2) resultierendem Wasser (17), einem Reservoir (24) zum Aufnehmen von zumindest einem Teil des mit dem Wasserabführer (20) abgeführten Wassers (17), einem steuerbaren Ablass (30), über den zumindest ein Teil des dem

Reservoir zugeführten Wassers an die Umgebung (29) abgegeben werden kann, und einer Steuereinheit (60) zum Ansteuern des Ablasses (30), wobei die Steuereinheit (60) dazu eingerichtet ist, das Flugantriebssystem (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche zu veranlassen.

8. Flugantriebssystem (1) nach Anspruch 7 mit einer Sensorik (64) zur Messung eines Luftparameters (65), welcher Luftparameter (65) zumindest eines von einer Temperatur, einem Druck und einer Wasserbeladung der Luft umfasst.

9. Flugantriebssystem (1) nach Anspruch 7 oder 8 mit einer Sensorik (63) zur optischen Erfassung von Wolken (68). 10. Flugantriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, mit einem Signal geber (61), wobei die Steuereinheit (60) dazu eingerichtet ist, über den Sig- nalgeber (61) ein Signal (67) auszugeben, welches das Fluggerät (40) zu einer Höhenänderung veranlasst, wenn zumindest der Teil des abgeführten Wassers (17) dem Reservoir (24) zugeführt und zwischengespeichert wird. 11. Flugantriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem das

Reservoir (24) ein Volumen solcher Größe hat, dass über mindestens zwei Minuten hinweg das mit dem Wasserabführer (20) abgeführte Wasser (17) aufgenommen und zwischengespeichert werden kann. 12. Flugantriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei dem das Reservoir (24) ein Volumen von mindestens 200 Liter und maximal 2000 Liter hat.

13. Flugantriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei dem die Antriebseinheit (2) eine Wärmekraftmaschine und der Wasserabführer (20) ein Wasserabscheider ist, der das Wasser (17) aus einem Abgas (3) der Wärmekraftmaschine ab führt.

14. Fluggerät (40) mit einem Flugantriebssystem (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 13.

15. Verwendung eines Flugantriebssystems (1), welches eine Antriebseinheit (2), einen der Antriebseinheit (2) nachgeschalteten Wasserabführer (20) zum Abführen von aus einem Betrieb der Antriebseinheit (2) resultierenden Wasser (17), und ein Reservoir (24) zum Aufnehmen von zumindest einem Teil des mit dem Wasserabführer (20) abgeführten Wassers (17) aufweist, in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

Description:
VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINES FLUGANTRIEBSSYSTEMS BESCHREIBUNG Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Flugantriebs systems.

Stand der Technik Die Antriebseinheit eines solchen Flugantriebssystems kann z. B. eine axiale Strö mungsmaschine sein, die sich funktional in Verdichter, Brennkammer und Turbine gliedert. Im Verdichter wird angesaugte Luft komprimiert, anschließend wird Treib stoff, z. B. Kerosin, hinzugemischt und wird dieses Gemisch in der Brennkammer verbrannt. Das entstehende Heiß- bzw. Verbrennungsgas durchströmt die Turbine und wird dort expandiert, wobei dem Gas anteilig auch Energie zum Antreiben des Verdichters entzogen wird. Zur Vortriebserzeugung kann bspw. ein Propeller oder insbesondere Fan vorgesehen sein, der ebenfalls über die Turbine angetrieben wird. Ein solches Triebwerk mit Fan wird auch als Mantel Stromtriebwerk bezeichnet.

Zusätzlich zu der Antriebseinheit weist das vorliegend in Rede stehende Antriebssys- tem einen Wasserabführer auf, mit dem bspw. im Falle der axialen Strömungsma schine aus deren Abgas Wasser abgeschieden werden kann.

Darstellung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben eines Flugantriebssystem sowie ein vorteilhaftes Flugan triebssystem für ein Fluggerät anzugeben. Dies wird erfindungsgemäß mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 und dem An triebssystem gemäß Anspruch 7 gelöst. Zusätzlich zu der Antriebseinheit und dem Wasserabscheider weist das Antriebssystem ein Reservoir zum Aufnehmen von Wasser auf. Während des Fluges des Fluggeräts wird mit dem Wasserabführer Was- ser abgeführt, das z. B. aus dem Abgas oder allgemein aus dem Betrieb der Antriebs einheit resultiert. Dabei wird zur Vermeidung oder Verringerung einer Kondensstrei fen- bzw. Wolkenbildung zumindest ein Teil dieses Wassers zeitweilig nicht an die Umgebung abgegeben, sondern dem Reservoir zugeführt. Andererseits wird das Wasser in dem Reservoir aber nicht über die gesamte Flugdauer gespeichert, was wegen des zunehmenden Gewichts nachteilig sein könnte. Stattdessen wird es noch während des Fluges, also in der Luft, an die Umgebung angegeben, z. B. wenn die Atmosphäreneigenschaften hinsichtlich einer Wolkenbildung unkritisch oder weni ger kritisch sind. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen und der gesamten Offenbarung, wobei in der Darstellung der Merkmale nicht immer im Ein zelnen zwischen Vorrichtungs- und Verfahrens- bzw. Verwendungsaspekten unter schieden wird; jedenfalls implizit ist die Offenbarung hinsichtlich sämtlicher An spruchskategorien zu lesen. Wird bspw. ein für ein bestimmtes Verfahren geeignetes Flugantriebssystem beschrieben, ist dies zugleich als Offenbarung eines entspre chenden Betriebsverfahrens zu verstehen, und umgekehrt. Ebenso sind das Flugan triebssystem betreffende Aspekte stets auch auf ein Fluggerät mit einem solchen Flugantriebssystem zu lesen.

Befindet sich das Fluggerät, bspw. ein Passagierflugzeug, in einer hinsichtlich der Wolkenbildung kritischen Atmosphärenschicht, soll vorübergehend kein Wasser oder zumindest weniger Wasser an die Umgebung abgeben werden, weswegen es im Reservoir zwischengespeichert wird. Eine anderenfalls resultierende Wolken- bzw. Kondensstreifenbildung wird bspw. auch als Einflussgröße beim Klimawandel disku tiert und ist unerwünscht. Befindet sich das Fluggerät später in einer weniger kriti- sehen Atmosphärenschicht, kann das Wasser aus dem Reservoir an die Umgebung abgegeben werden. Dadurch reduziert sich das Gewicht und dementsprechend der für den Auftrieb des Fluggeräts benötigte Schub.

Das mit dem Wasserabführer abgeführte Wasser resultiert ganz allgemein „aus dem Betrieb der Antriebseinheit“, ergibt sich also jedenfalls mittelbar aus deren den Schub erzeugenden Nutzung. Wie eingangs erläutert, kann im Falle einer Verbren- nungskraftmaschine, insbesondere axialen Strömungsmaschine, das Wasser aus de ren Abgas abgeführt, also abgeschieden werden. Im Falle eines Wasserstoffflugzeugs kann das Wasser ebenfalls aus der Verbrennung resultieren, es kann sich bei einer Antriebseinheit mit Brennstoffzelle aber auch aus einer Verstromung des Wasser- Stoffs ergeben, wobei die eigentliche Schuberzeugung dann bspw. über einen Elekt romotor erfolgt. Unabhängig davon, ob der Wasserstoff direkt oder indirekt genutzt wird, kann gemäß dem vorliegenden Gegenstand zumindest ein Teil des resultieren den Wassers zwischengespeichert und erst später, aber noch im Flug abgegeben wer den. Unabhängig vom Ursprung des Wassers kann erfindungsgemäß einer Kondens- streifen- bzw. Wolkenbildung zumindest vorgebeugt werden, die sich ansonsten, z. B. beim Abgas, infolge einer Auskondensation in der kalten Umgebungsluft erge ben kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird zumindest ein Teil des an die Um gebung abgegebenen Wassers aus dem Reservoir unmittelbar in die Umgebung abge- führt. „Unmittelbar“ bedeutet z. B., dass das Wasser im gleichen Aggregatszustand belassen wird, also vor dem Ablassen keine Zustandsänderung erfährt. Generell wird das Wasser bevorzugt in flüssiger Form in dem Reservoir gespeichert, wobei es dann bei der vorliegenden Variante zumindest anteilig auch flüssig abgelassen wird. Bei einem Ablassen unter ungünstigen Atmosphäreneigenschaften (das mit dem Zwi- schenspei ehern vermieden wird) könnte auch das flüssige Wasser hinsichtlich einer

Wolkenbildung kritisch sein, bspw. weil bei relativ hohen Fluggeschwindigkeiten die Tropfen „zerrissen“ werden können, sodass z. B. „Mikrotropfen“ resultieren.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird zumindest ein Teil des aus dem Reser voir an die Umgebung abgegebenen Wassers zuvor in Gasform gebracht und einem Gaskanal der Antriebseinheit zugeführt. In anderen Worten wird das Wasser der

Umgebung nicht unmittelbar in flüssiger Form, sondern mittelbar über den Gaskanal der dann als Wärmekraftmaschine ausgebildeten Antriebseinheit zugeführt, insbe sondere den Gaskanal einer axialen Strömungsmaschine. Das Wasser wird dazu zu nächst verdampft, wobei die hierfür benötigte Energie z. B. dem Abgas entzogen werden kann, etwa mit einem vom Abgas durchströmten Verdampfer. Damit kann bereits eine gewisse Kühlung des Abgases erreicht werden, was z. B. hinsichtlich der Auskondensation im Wasserabscheider vorteilhaft sein kann.

Unabhängig davon kann der in den Gaskanal eingebrachte Wasserdampf z. B. wegen der erforderlichen Verdi chterarb eit von Vorteil sein, nämlich verglichen mit der glei chen Luftmenge ohne Wasserdampf weniger Arbeit erfordern. In der Brennkammer kann der Wasserdampf bspw. auch Stickoxide im Abgas verringern, weil das Wasser mit seiner vergleichsweise hohen Wärmekapazität dem Entstehen von Temperatur spitzen bei lokal ungleichmäßigen Mischungsverhältnissen Vorbeugen kann. Alterna- tiv oder zusätzlich kann der Wasserdampf auch zur Bauteilkühlung genutzt werden, bspw. von Gaskanalwänden oder insbesondere Schaufeln. Dazu kann er bspw. ein Kanalsystem im Inneren des Bauteils, insbesondere einer Schaufel durchströmen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Zwischenspeichern des Was- sers in Abhängigkeit von während des Fluges erfassten Atmosphäreneigenschaften. Die Atmosphäreneigenschaften können bspw. kontinuierlich oder zumindest in In tervallen erfasst werden. Im Zuge einer Auswertung dieser Daten kann dann bspw. eine Optimierung dahingehend erfolgen, dass einerseits die im Reservoir zwischen gespeicherte Wassermenge aus Gewichtsgründen möglichst gering gehalten wird, wobei jedoch andererseits auch soweit möglich eine Wasserabgabe unter kritischen

Atmosphäreneigenschaften vermieden wird. Im Allgemeinen ist eine solche dynami sche Bewertung jedoch nicht obligatorisch, sondern kann das Zwischenspeichern und Abgeben bspw. auch anhand von Normatmosphärendaten erfolgen (z. B. in Abhän gigkeit von einer Höhe etc.). Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung können On-Board-Sensoren des Fluggeräts verwendet werden, um diverse Umweltparameter zu erfassen, bspw. eine Flughöhe, eine relative Luftfeuchtigkeit, ein Aussendruck, eine Aussentemperatur, etc. Anhand dieser Parameter können verschiedene Kriterien bzgl. der Bildung und/oder des Fort bestands von Kondensstreifen geprüft werden. Gemäß einer ausführungsform können diese Parameter verwendet werden, um zu prüfen, ob das Schmidt- Appleman- Kriterium erfüllt ist und davon die Bildung und/oder den Fortbestand von Kondens streifen abzuleiten.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann geprüft werden, ob die Aussen- temperatur unter 245 °K, insbesondere unter 237 °K, liegt und in dem Fall dass die- ser Wert unterschritten ist, das Wasser gespeichert werden. In einem weiteren Aus führungsbeispiel kann anhand der Aussentemperatur und dem Aussendruck geprüft werden, ob ein Wasser-Sättigungsdampfdruck überschritten wird und anhand dieses Kriteriums entschieden werden, ob das Wasser gespeichert wird. Gemäß einem wei teren Ausführungsbeispiel kann bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von mindestens 0,8 ab einer Flughöhe über 9 km und/oder bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von mindestens 0,6 ab einer Flughöhe über 9,4 km und/oder bei einer relativen Luft feuchtigkeit von mindestens 0,2 ab einer Flughöhe von mindestens 9,7 km und/oder bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 0 ab einer Flughöhe von mindestens 10 km das Wasser gespeichert werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Fluggerät zu einer Höhenände rung veranlasst, wenn Wasser in dem Reservoir zwischengespeichert wird bzw. beim Zwischenspeichern ein bestimmter Füllstand überschritten wird. Es kann z. B. Vor kommen, dass die Atmosphäreneigenschaften auf einer bestimmten Flughöhe die Wolkenbildung begünstigen, auf einer anderen Flughöhe j edoch unkritisch sind. Das Zwischenspeichern des Wassers kann die Zeit überbrücken, bis diese unkritische

Flughöhe erreicht ist. Die „Veranlassung“ zur Höhenänderung kann bspw. über einen Signalgeber erfolgen, etwa über eine Anzeigeeinheit als Information für den Piloten oder auch intern als Eingangssignal für eine teil- oder auch vollautonome Flugfüh rung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Abgeben des zwischengespei cherten Wassers an die Umgebung nach einer Höhenänderung des Fluggeräts veran lasst. Dies kann im Allgemeinen auch eine sich ohnehin ergebende Höhenänderung sein, bevorzugt wurde diese Höhenänderung jedoch zuvor durch ein entsprechendes Signal veranlasst, siehe vorne. Wie eingangs diskutiert, weist das erfmdungsgemäße Antriebssystem zusätzlich zu der Antriebseinheit und dem Wasserabführer das Reservoir auf, in dem im Betrieb Wasser zwischengespeichert werden kann. Das Reservoir ist dabei mit einem steuer baren Ablass ausgestattet, der mit einer Steuereinheit angesteuert wird. Der steuerba- re Ablass kann eines oder mehrere steuerbare Ventile aufweisen. Über den Ablass kann das zwischengespeicherte Wasser der Umgebung zugeführt werden, direkt in flüssiger Form und/oder mittelbar durch Rezirkulation (in Dampfform über den Gas kanal). Die Steuereinheit, die z. B. als gesonderter Baustein (z. B. Microcontroller oder ASIC) vorgesehen oder in den Bordcomputer integriert sein kann, ist dazu ein- gerichtet, das Antriebssystem zur Durchführung des vorliegend offenbarten Verfah rens zu veranlassen.

Durch entsprechende Ansteuerung des Ablasses kann das abgeführte Wasser in dem Reservoir zwischengespeichert (Ablass geschlossen) oder an die Umgebung abgege ben werden (Ablass geöffnet). Zusätzlich kann das Reservoir bspw. auch mit einem steuerbaren Einlass ausgestattet sein, über den das abgeführte Wasser in das Reser voir gelangt, wenn zwischengespeichert werden soll, alternativ aber bspw. auch am Reservoir vorbei geführt werden kann (optionaler Bypass, wenn keine Zwischen speicherung erforderlich). Unabhängig von diesen Details kann die Steuereinheit bspw. auch Teil eines Regelkreises sein, wobei z. B. der Füllstand des Reservoirs als Regelgröße eingehen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Flugantriebssystem eine Sen sorik zur Messung eines Luftparameters auf, nämlich einer Temperatur, eines Dru ckes und/oder einer Wasserbeladung der Luft. Die Temperatur kann statisch und/oder als Totaltemperatur erfasst werden, ebenso kann ein statischer und/oder dynamischer Druck gemessen werden. Die Auswertung der erfassten Daten kann mit einer gesonderten Auswerteeinheit erfolgen, sie kann aber andererseits auch funktio nal in die Steuereinheit integriert sein. Ist der erfasste Luftparameter hinsichtlich einer Wolkenbildung kritisch (z. B. hohe Wasserbeladung, geringer Druck etc.), ist also bspw. die Eissättigung erreicht, kann die Steuereinheit das Zwischenspeichern veranlassen, optional in Verbindung mit einer Veranlassung zur Höhenänderung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Flugantriebssystem eine Sen sorik zur optischen Erfassung von Wolken auf. Dies kann bspw. eine nach hinten gerichtete Kamera sein, um eine Kondensation hinter dem Fluggerät zu erkennen.

Die optische Erfassung von Wolken ermöglicht eine Analyse des Istzustandes, etwa zur Kontrolle der Luftparameter-basierten Steuerung oder auch als Alternative dazu. Die daraus gewonnene Information kann jedenfalls als Eingabe für die Steuereinheit dienen.

Eine bevorzugte Ausführungsform betrifft die bereits diskutierte „Veranlassung zur Höhenänderung“, wozu das Antriebssystem einen Signalgeber aufweist. Wird bspw. aufgrund kritischer Atmosphäreneigenschaften in dem Reservoir Wasser zwischen gespeichert, steigt also der Wasserstand an oder überschreitet er eine gewisse Schwelle, kann über den Signalgeber eine Änderung der Flughöhe initialisiert wer den. Dies kann, wie vorstehend geschildert, über eine externe Schnittstelle oder bei einer Integration in den Bordcomputer auch als rechnerintemer Vorgang ablaufen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat das Reservoir ein Volumen solcher Größe, dass darin über mindestens 2 Minuten, vorzugsweise mindestens 5 Minuten, das abgeführte Wasser aufgenommen und zwischengespeichert werden kann. Dies kann sich bspw. auf die von der Antriebseinheit unter CrwAe-Bedingung abgeführte Wassermenge beziehen. Das Volumen ist also bevorzugt derart bemessen, dass kriti- sehe Atmosphärenschichten durch Zwischenspeichern „überbrückt“, also durchflo gen und/oder mit einer Höhenanpassung „umgangen“ werden können. Die Einholung dafür notwendiger Flugsicherungsfreigaben kann bspw. einige Minuten in Anspruch nehmen, und kritische Schichten können mitunter auch vergleichsweise dünn sein, bspw. nur eine Dicke von wenigen Hundert Metern haben. Mögliche Obergrenzen des Volumens bzw. der Speicherdauer, für welche dieses ausgelegt ist, können bspw. bei einer Stunde, einer halben Stunde oder auch nur einer Viertelstunde liegen.

In absoluten Werten kann das Reservoir bspw. ein Volumen von mindestens 2001 haben, weiter und besonders bevorzugt mindestens 3001 oder 5001. Mögliche Ober grenzen, die von den Untergrenzen unabhängig offenbart sein sollen, können bspw. bei höchstens 60001, 30001 oder 15001 liegen. Auch unabhängig vom absoluten Wert im Einzelnen kann ein Vorteil des zumindest anteiligen Ablassens noch wäh rend des Flugs in der Limitierung der notwendigen Reservoirgröße liegen, ist also auch der Tank an sich verglichen mit einer Speicherung über die gesamte Flugdauer deutlich kompakter und leichter. Wie bereits erwähnt, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Antriebsein heit eine Wärmekraftmaschine, insbesondere eine axiale Strömungsmaschine, und ist der Wasserabführer ein Wasserabscheider, der das Wasser aus ihrem Abgas abführt. Dazu kann ferner eine Abgasbehandlungsvorrichtung vorgesehen sein, in deren Ab gaskanal das wasserdampfhaltige Abgas abgekühlt wird. Mit dem Abkühlen kann zumindest eine teilweise Auskondensation des im Abgas enthaltenen Wassers er reicht werden, das bei der Verbrennung fossiler Kraftstoffe gemeinsam mit weiteren Produkten (C02, etc.) resultieren bzw. zuvor auch gezielt in Dampfform in die Brennkammer eingebracht worden sein kann. Die Abgasbehandlungsvorrichtung kann ferner einen Tropfenabscheider aufweisen, der das durch Abkühlung im Ab gaskanal auskondensierte Wasser dann bspw. fliehkraft- oder trägheitsbasiert ab scheidet, etwa als Zyklon- bzw. Drallabscheider oder durch schroffe Umlenkung etc. Im Einzelnen kann die Wärmekraftmaschine insbesondere ein Mantel stromtrieb- werk, im Allgemeinen aber bspw. auch ein Turbojet- oder Turboproptriebwerk sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kommt das Flugantriebssystem in einem

Fluggerät zum Einsatz, das bemannt oder im Allgemeinen auch unbemannt sein kann.

Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines Flugantriebssystems in einer vorliegend geschilderten Weise.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale im Rahmen der nebengeordneten Ansprüche auch in anderer Kombination erfindungswesentlich sein können und auch weiterhin nicht im Einzelnen zwischen den unterschiedlichen Anspruchskategorien unterschieden wird. Im Einzelnen zeigt

Figur 1 ein erfmdungsgemäßes Flugantriebssystem in schematischer Darstel lung;

Figur 2 ein Fluggerät in schematischer Darstellung.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung Figur 1 zeigt ein erfmdungsgemäßes Flugantriebssystem 1, welches eine Antriebs einheit 2, einen der Antriebseinheit 2 nachgeschalteten Wasserabführer 20 und ein Reservoir 24 aufweist. Die Antriebseinheit 2 ist als schematisch angedeutetes Flug triebwerk zu erkennen, sie weist in diesem Beispiel einen Niederdruckverdichter 2.1a mit Fan, einen Hochdruckverdichter 2. lb, eine Brennkammer 2.2, eine Hochdruck- turbine 2.3b und eine Niederdruckturbine 2.3a auf. Es handelt sich um ein sogenann tes Mantelstromtriebwerk. Von der Niederdruckturbine 2.3a gelangt im Betrieb ein Abgas 3 in einen Abgaskanal 4 des Wasserabführers 20, der vorliegend als Wasser abscheider ausgelegt ist. Dort wird das in dem Abgas 3 enthaltene Wasser 17 zumindest anteilig auskonden siert und abgeführt. Ohne diese Auskondensation könnte das im Abgas 3 enthaltene Wasser in Abhängigkeit von den Atmosphäreneigenschaften bspw. zu Kondensstrei fen führen (Cirruswolken). Dieser z. B. hinsichtlich des Treibhauseffekts nachteili gen Wolkenbildung kann mit der Auskondensation vorgebeugt werden. Würde das auskondensierte Wasser 17 jedoch über die gesamte Flugdauer gespeichert werden, würde dies ein erhebliches Zusatzgewicht ergeben, was z. B. hinsichtlich des Treib stoffverbrauchs nachteilig wäre. Deshalb ist erfindungsgemäß zwar ein Reservoir 24 vorgesehen, wird das abgeführte Wasser 17 in diesem aber nur zwischengespeichert. Das Reservoir 24 ist mit einem steuerbaren Ablass 30 ausgestattet, der ein erstes und ein zweites steuerbares Ventil 70, 71 umfasst. Über den steuerbaren Ablass 30 kann das zwischengespeicherte Wasser noch während des Fluges, also noch in der Luft, an die Umgebung 29 abgegeben werden, wenn die Atmosphäreneigenschaften hinsicht- lieh einer Wolkenbildung weniger kritisch sind. Dabei kann das zwischengespeicher te Wasser über das steuerbare Ventil 71 entweder unmittelbar, also in flüssiger Form in die Umgebung 29 abgelassen werden, oder es kann über das steuerbare Ventil 70 rezirkuliert werden. In diesem Fall wird es einem Verdampfer 35 zugeführt, dort in Dampfform gebracht und dann wieder dem Triebwerk 2 zugeführt, also dessen Gas kanal 5, vorzugsweise der Brennkammer 2.2 (vergleiche die Beschreibungseinleitung im Detail).

Schematisch sind ferner eine Sensorik 64 zur Messung eines Luftparameters 65, eine Sensorik 63 zur optischen Erfassung von Wolken 68 und eine Steuereinheit 60 dar gestellt. Der Luftparameter 65 kann bspw. eine Temperatur, einen Druck und eine Wasserbeladung der Luft umfassen, daraus können die Atmosphäreneigenschaften bestimmt werden. Die Sensorik 63 zur optischen Erfassung von Wolken 68 kann eine Kamera umfassen, mit der die Wolkenbildung hinter dem Fluggerät bestimmt wer- den kann.

Mit der Steuereinheit 60 werden die Ventile 70, 71 anhand des Luftparameters 65 der Sensorik 64 und der optischen Erfassung der Sensorik 63 angesteuert. Da der Ablass 30 zwei Ventile 70, 71 umfasst, kann sowohl die unmittelbar in die Umgebung abge- lassene als auch die dem Gaskanal 5 zugeführte Wassermenge gesteuert werden.

Ferner kann die Steuereinheit 60 über einen Signalgeber 61 ein Signal 67 ausgeben, welches das Fluggerät zu einer Höhenänderung veranlasst, wenn das Reservoir 24 in einer hinsichtlich der Wolkenbildung kritischen Atmosphärenschicht gefüllt wird. Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Fluggerät 40 mit zwei Antriebseinhei ten 2. Die Sensorik 63 zur optischen Erfassung der Wolken 68 kann bspw. in einem Heckteil 47 des Rumpfes 46 angeordnet sein. Die Sensorik 64 zur Messung des Luftparameters 65 kann bspw. am Rumpf 46 bzw. auch an der Antriebseinheit 2, etwa im Einlauf vor dem Fan 2.1a, im Nebenstromkanal 50 oder an der Triebwerks- gondel 51 angeordnet sein. BEZUGSZEICHENLISTE

Flugantriebssystem 1

Antriebseinheit 2

F an und Ni ederdruckverdi chter 2.1a Hochdruckverdichter 2.1b

Brennkammer 2.2

Hochdruckturbine 2.3b

Niederdruckturbine 2.3a

Gaskanal (der Antriebseinheit) 5 Abgas 3

Abgaskanal (des Wasserabführers) 4

Wasser 17

Wasserabführer 20

Umgebung 29 Ablass 30

Verdampfer 35

Fluggerät 40

Rumpf eines Fluggeräts 46

Heckteil des Rumpfes eines Fluggeräts 47 Nebenstromkanal 50

Triebwerksgondel 51

Steuereinheit 60

Signalgeber 61

Sensorik zur optischen Erfassung von Wolken 63 Sensorik zur Messung von Luftparametern 64

Luftparameter 65

Signal vom Signalgeber 67

Wolken 68

Ventil (Rezirkulation in den Gaskanal) 70 Ventil (unmittelbares Ablassen in die Umgebung) 71