Flügel-Triebwerk-Kombination, Flugzeug sowie Flügelabschnitt eines Flugzeugs mit einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung

Die Erfindung betrifft eine Flügel-Triebwerk-Kombination aufweisend einen Flügel und ein Triebwerk, ein Flugzeug mit einem Flügel sowie einen Flügelabschnitt eines Flugzeugs mit einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung.

Die Verwendung von Triebwerkszapfluft oder Bleedair kommt in den unterschiedlichsten Systemen eines Flugzeugs zur Anwendung. Sie wird unter anderem zur Wärmeregulierung und Druckversorgung der Flugzeugzelle eingesetzt. Auch Kraftstoff-, Hydraulik- und Wassertanks werden mittels der Bleedair unter Druck gehalten, um beispielsweise dem Versagen von Pumpen vorzubeugen. Bleedair- Entnahme ist ein einfaches und bewährtes System, das mit technisch einfach zu realisierenden Komponenten aufgebaut ist.

Nachteilig der Verwendung der Bleedair ist die dadurch bedingte Erhöhung des Treibstoffverbrauchs und ein Absinken der Triebwerksleistung. Aus diesem Grund wird beispielsweise bei hoher Startleistung die Bleedair-Entnahme abgeschaltet, um einer überhitzung der Turbine vorzubeugen. In einigen der modernsten Flugzeuge hat man deshalb ganz darauf verzichtet, Bleedair aus den Triebwerken abzuzweigen, um den Kraftstoffverbrauch zu senken. Die Klimaanlage und andere Hilfsaggregate werden in diesen Fällen komplett elektrisch betrieben. Um die dazu notwendige elektrische Energie zu erzeugen, erhalten die Triebwerke zum Ausgleich leistungsstärkere Generatoren.

Aus der US 64 42 944 ist ein Wärmetauscher in einem Triebwerk bekannt, mit dem heiße Bleedair dadurch abgekühlt wird, dass sie in einem ersten Schritt in den Triebwerkseinlassbereich geleitet wird, wo sie dort auftretender Eisbildung entgegenwirkt und gleichzeitig durch den Umgebungsluftstrom abgekühlt wird. Die gekühlte Bleedair kann dann im Flugzeug in unterschiedlichen Systemen Verwendung finden.

Die Aufgabe der Erfindung ist, eine Flügel-Triebwerk-Kombination, ein Flugzeug sowie einen Flügelabschnitt eines Flugzeugs mit einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung bereitzustellen, mit der bzw. mit dem Triebwerks-Zapfluft für verschiedene Zwecke und/oder für Systeme des Flugzeugs und insbesondere das Klimasystem des Flugzeugs optimal genutzt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den auf diese rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.

Durch eine erfindungsgemäße Lösung kann insbesondere bei einem Triebwerk der Leistungsverlust durch die Bleedair-Entnahme zumindest teilweise kompensiert werden. Vor allem wird durch die Erfindung ein energetisch optimales Flugzeug- Gesamtsystem insbesondere mit einer Minderung der Gefahr der überhitzung eines Flügelbestandteils durch die Hindurchleitung von Bleedair aus dem Triebwerk durch den jeweiligen Flügelabschnitt erreicht.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Flügel-Triebwerk-Kombination vorgesehen, aufweisend einen Flügel mit einem Hauptflügel und ein Triebwerk mit einem Vormischraum, einem Verbrennungsraum und einem Warmluftraum, weiterhin aufweisend:

einen entlang der Spannweitenrichtung und insbesondere abschnittsweise entlang der Vorderkante des Hauptflügels verlaufenden Triebwerkszapfluft-Kanal mit einer Triebwerkszapfluft-Einlassvorrichtung, die an einen Triebwerk- Warmluftraum angekoppelt ist, und mit einer Triebwerkszapfluft- Auslassvorrichtung, die aus einer Ausmündung am Hauptflügel oder einem Anschlussteil zur Ankopplung des Triebwerkszapfluft-Kanals an einen Verbraucher der Triebwerkszapfluft gebildet ist,

einen entlang dem Triebwerkszapfluft-Kanal verlaufenden Umgebungsluft-Kanal mit einer Umgebungsluft-Einlassvorrichtung, die an einem der bestimmungsgemäßen Umströmungsrichtung des Flugzeugs zugewandten Bauteil des Flugzeugs angeordnet ist und eine öffnung zum Einlassen von

Umgebungsluft in den Umgebungsluft-Kanal aufweist, und mit einer Umgebungsluft-Auslassvorrichtung mit einem Durchlass zwischen dem Umgebungsluft-Kanal und einer Vormischkammer des Triebwerks, so dass die Anordnung aus Triebwerkszapfluft-Kanal und Umgebungsluft-Kanal eine Wärmetauscher-Vorrichtung zur Kühlung der im Triebwerkszapfluft-Kanal strömenden Luft bildet und die im Umgebungsluft-Kanal geführten Umgebungsluft der Verbrennung im Triebwerk zugeführt wird.

Dabei kann der Triebwerkszapfluft-Kanal und der Umgebungsluft-Kanal derart ausgeführt sein, dass bei einer bestimmungsgemäßen Umströmung des Flügels die Triebwerkszapfluft in dem Triebwerkszapfluft-Kanal vom Triebwerk zur Triebwerkszapfluft-Auslassvorrichtung und die Umgebungsluft in dem Umgebungsluft- Kanal in einer der Strömungsrichtung der Triebwerkszapfluft entgegen gesetzt gerichteten Richtung durchströmt werden.

Der Verbraucher der Triebwerkszapfluft, an den der Triebwerkszapfluft-Kanal mittels der Triebwerkszapfluft-Auslassvorrichtung angekoppelt ist, kann insbesondere ein Klimasystem des Flugzeugs sein.

Bei der erfindungsgemäßen Flügel-Triebwerk-Kombination kann das Bauteil des Flugzeugs, an dem die öffnung der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung vorgesehen ist, an einer Oberfläche des Flügelanschlussbereichs, der sich von der Rumpfaußenseite in Richtung zur Triebswerksaufhängung in Abstand von 10% des Abstands zwischen der Rumpfaußenseite und der Triebswerksaufhängung erstreckt, oder an einer Oberfläche des Belly-Fairing angeordnet sein.

Generell kann der Umgebungsluft-Kanal derart ausgeführt sein, dass dieser den Triebwerkszapfluft-Kanal zumindest abschnittsweise spiralförmig umläuft.

Auch kann vorgesehen sein, dass der Umgebungsluft-Kanal den Triebwerkszapfluft- Kanal abschnittsweise vollständig oder über einen Teilumfang zumindest umschließt.

Bei den erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass in den Umgebungsluft-Kanal eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung in dem

Umgebungsluft-Kanal integriert ist. Die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung kann insbesondere aus einem Strömungsförderantrieb gebildet sein, der in die zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal von der Umgebungsluft- Einlassvorrichtung zu der Umgebungsluft-Auslassvorrichtung integriert ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung aus einer bewegbaren öffnungsveränderungs-Vorrichtung mit einer Abdeckung zum öffnen und Schließen der öffnung der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung gebildet sein.

Erfindungsgemäß kann der Flügel zumindest einen an dem Hauptflügel angekoppelten Vorflügel aufweist, der insbesondere gegenüber diesem bewegbar ist, mit einem in diesem integrierten und sich entlang von dessen Spannweitenrichtung erstreckenden Vorflügelenteisungs-Kanal des Vorflügels sowie zumindest eine Kopplungsleitung aufweisen, die den Vorflügelenteisungs-Kanal zumindest eines Vorflügels mit dem Triebwerkszapfluft-Kanal des Hauptflügels strömungstechnisch verbindet. Der jeweilige Vorflügelenteisungs-Kanal kann mehrere Auslassöffnungen aufweisen, die an der Hinterkante des Vorflügels ausmünden. Diese Auslassöffnungen können derart vorgesehen sein, dass diese die Ablösung der den Flügel umströmenden Strömung durch die durch die Auslassöffnungen ausströmende Luft verzögert wird. Der Flügel kann dabei mehrere Vorflügel aufweisen, von denen mehrere jeweils einen Vorflügelenteisungs-Kanal aufweisen, wobei zumindest zwei in der Spannweitenrichtung nebeneinander gelegenen Vorflügel mittels einer Verbindungsleitung verbunden sind.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Flugzeug mit einem Flügel vorgesehen, wobei

das Flugzeug zumindest eine Sensorvorrichtung zur Erfassung von Flugzustandsdaten aufweist,

das Flugzeug eine Ansteuerungsvorrichtung aufweist, die mit der Sensorvorrichtung und der Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung funktional gekoppelt ist und eine Funktion, die aufgrund der Flugzustandsdaten Steuerungskommandos für die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal erzeugt und an diese sendet,

die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung ein Empfangsmodul zum Empfang von Steuerungssignalen von der Ansteuerungsvorrichtung und eine Funktion aufweist, die die Leistung der Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung einstellt.

Das Flugzeug kann insbesondere eine mit der Ansteuerungsvorrichtung funktional verbundene Sensorvorrichtung zur Erfassung der Außentemperatur, eine Sensorvorrichtung zur Erfassung der Flugzeug-Geschwindigkeit und/oder eine Sensorvorrichtung zur Erfassung der Flughöhe oder des absoluten Druckes aufweisen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung aus einem Strömungsförderantrieb gebildet, der in die zur Verstärkung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal von der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung zu der Umgebungsluft-Auslassvorrichtung integriert ist und der eine Schnittstelle zum Empfang von Ansteuerungskommandos von der Ansteuerungsvorrichtung aufweist, um aufgrund von Ansteuerungskommandos zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal mittels der Förderleistung die Geschwindigkeit der Strömung einzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung aus einer öffnungsveränderungs-Vorrichtung mit einer öffnungsveränderungs-Mechanik mit einer Abdeckung zum öffnen und Schließen der öffnung und einem Aktuator zur Betätigung der öffnungsveränderungs-Mechanik gebildet ist, der eine Schnittstelle zum Empfang von Ansteuerungskommandos von der Ansteuerungsvorrichtung aufweist, um aufgrund von Ansteuerungskommandos zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal den öffnungszustand der Abdeckung einzustellen.

Insbesondere können die Flugzustandsdaten, aufgrund denen die Ansteuerfunktion der Ansteuerungsvorrichtung die Ansteuerungskommandos für die jeweilige Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung aufgrund einer oder einer Kombination der folgenden Zustandsgrößen gebildet sein: der Außentemperatur, der Flugzeug-Geschwindigkeit, der Flughöhe und/oder des absoluten Drucks. Dabei kann zusätzlich Luftfeuchtigkeit verwendet werden.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist im Hauptflügel eine Temperatur- Messvorrichtung zur Messung der Temperatur der Triebwerkzapfluft an zumindest einer Stelle im Triebwerkszapfluft-Kanal und/oder eine Temperatur-Messvorrichtung zur Erfassung der Temperatur an einem Oberflächenbereich der Vorderkante des Hauptflügels zwischen Rumpf und Triebwerk installiert, die mit der Ansteuerungsfunktion funktional zur übermittlung der erfassten Temperaturwerte verbunden ist. Die Ansteuerungsfunktion kann dabei eine Regelungsfunktion aufweisen, die Ansteuerungskommandos zur übermittlung an die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung im Umgebungsluft-Kanal erzeugt, mit denen eine Soll- Temperatur der Temperatur der Triebwerkzapfluft oder der Vorderkante des Hauptflügels geregelt wird. Bei dieser Ausführungsform kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Regelungsfunktion aktiviert wird, wenn die öffnungsveränderungs-Vorrichtung maximal geöffnet ist und in diesem Zustand eine größere Durchflussmenge im Umgebungsluft-Kanal erforderlich ist, so dass dann z.B. der Strömungsförderantrieb aktiviert wird und umgekehrt.

Nach einem weitern Aspekt der Erfindung ist ein Flügelabschnitt eines Flugzeugs mit einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung zur Leitung heißer Triebwerkszapfluft aus einem Triebwerk vorgesehen. Dabei weist die Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung auf:

einen Triebwerkzapfluft-Kanal,

einen Umgebungsluft-Kanal, der sich entlang des Triebwerkzapfluft-Kanals erstreckt und der an dem Triebwerkzapfluft-Kanal anliegt, so dass der Umgebungsluft-Kanal und der Triebwerkzapfluft-Kanal einen Wärmetauscher bilden,

eine äußere Hülle mit einer Hüllen-Innenseite und einer Hüllen-Außenseite, das den Umgebungsluft-Kanal im Querschnitt der Kanalanordnung gesehen zumindest teilweise umgibt,

eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung der Kanalanordnung an dem Flügelabschnitt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass

der Triebwerkzapfluft-Kanal aus Segmenten zusammengesetzt ist, die in der Längsrichtung der Kanalanordnung gesehen hintereinander angeordnet sind,

der Umgebungsluft-Kanal aus Segmenten zusammengesetzt ist, die in der Längsrichtung der Kanalanordnung gesehen hintereinander angeordnet sind.

Der kanalförmige Profil-Abschnitt kann derart ausgeführt sein, dass dieser die Innenmantel-Außenseite spiralförmig umläuft.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Profil-Abschnitt aus einem Teil-Hohlprofil gebildet sein, wobei der im Querschnitt gesehen offene Umfangsabschnitt von der Außenseite des Mantels des Triebwerkzapfluft-Kanals geschlossen wird.

Der Profil-Abschnitt kann dabei druckdicht mit der Innenmantel-Außenseite verbunden sein. Dabei kann der Profil-Abschnitt auf der Innenmantel-Außenseite druckfest aufgeschweißt sein.

Auch kann vorgesehen sein, dass Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist, wobei an wenigstens einer der beiden Seiten des Bleedairduct-Segments ein Anschlussbereich zum Anschluss eines weiteren Bleedairduct-Segments gebildet ist.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Bleedairduct-Segment zur Bildung einer Bleedairduct-Anordnung mit integriertem Wärmetauscher zur Leitung heißer Bleedair aus einem Triebwerk in ein Bauteil eines Flugzeuges vorgesehen. Das Bleedairduct-Segment weist auf: ein äußeres Hüllen-Segment mit einer Hüllen- Innenseite und einer Hüllen-Außenseite, das mit zumindest einem weiteren äußeren Hüllen-Segment zu einer äußeren Hülle mit einer Hüllen-Innenseite und einer Hüllen- Außenseite zusammen setzbar sein kann, ein Innenmantel-Segment mit einer Innenmantel-Innenseite und einer Innenmantel-Außenseite, das mit zumindest einem weiteren Innenmantel-Segment zu einem Innenmantel mit einer Innenmantel- Innenseite und einer Innenmantel-Außenseite zusammen setzbar sein kann, und ein Isoliermaterial oder eine Isoliermaterial-Schicht in dem zwischen der Hüllen-Innenseite

und der Innenmantel-Außenseite gebildeten Zwischenraum, wobei sich entlang der Innenmantel-Außenseite wenigstens ein kanalförmiger Profilabschnitt zur Bildung eines Kanals erstreckt. Der Innenmantel verläuft innerhalb des äußeren Hüllensegments.

Im montierten und im Flugzeug eingebauten Zustand des zumindest einen Bleedairduct-Segments ist das Innenmantel-Segment an einen Luftauslass eines Triebwerks angekoppelt, so dass in dem Innenmantel-Segment Bleedair-Luft strömt. Weiterhin weist dabei der Profilabschnitt, wenn diese in einer Flugzeugstruktur eingebaut sind, einen Einlass oder einen Zugang zur Umgebungsluft auf, so dass durch den Profilabschnitt Umgebungsluft fließt. Dabei kann das Bleedairduct-Segment derart ausgeführt und in das Flugzeug eingebaut sein, dass Luft aus der Umgebung des Flugzeuges entgegen der Strömungsrichtung der Bleedair strömt.

Das Bleedairduct-Segment weist folglich einen aus dem Innnenmantel und der äußeren Hüllensegment gebildeten Doppelmantel auf, mit einem in Isoliermaterial eingebettetem Kanal-Segment. Vorzugsweise haben dabei die beiden Mäntel, nämlich die äußere Hülle bzw. das äußere Hüllen-Segment und der Innenmantel bzw. das Innenmantel-Segment eine gemeinsame Mittelachse in Längsrichtung der Bleedairduct-Anordnung bzw. des Bleedairduct-Segments gesehen, das heißt, die äußere Hülle weist zum Innenmantel überall den gleichen Abstand auf. Die in dem Kanal der Bleedairduct-Anordnung mit den Bleedairduct-Segmenten strömende heiße Triebwerksluft gibt wenigstens einen Teil ihrer Wärme an den Innenmantel ab. Die in dem Kanal in Gegenrichtung zur Bleedair strömende kalte Umgebungsluft kann wenigstens einen Teil der den Innenmantel erwärmenden Energie aufnehmen und wird dadurch erwärmt. Der Wirkungsgrad des Wärmeüberganges hängt in erster Linie von dem Material des Innenmantels ab, das je nach Anwendungsfall entsprechend gewählt werden kann.

Der Profilabschnitt eines Bleedairduct-Segments, der ein Kanal-Segment bildet, kann die Innenmantel-Außenseite dieses Bleedairduct-Segments spiralförmig umlaufen, das heißt, er kann spiralförmig um die Innenmantel-Außenseite gewickelt oder gewunden sein. Der Profilabschnitt kann aber auch parallel zu einer oder entlang einer Mittelachse des Innenmantels des Bleedairduct-Segments auf der Innenmantel-

Außenseite des Bleedairduct-Segments verlaufen. Dabei können je Bleedairduct- Segment mehrere solcher Profilabschnitte in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sein und zum Beispiel am Anfang und/oder Ende des Bleedairduct- Segments fluidtechnisch miteinander verbunden sein. Bei Ausbildung der Bleedairduct- Anordnung werden die zur Ausbildung des Kanals desselben miteinander zu verbindenden Profilabschnitte der miteinander zu montierenden Bleedairduct- Segmente fluidtechnisch dicht miteinander verbunden.

Der Profilabschnitt, der bei einem Bleedairduct-Segment oder bei einer aus zusammengesetzten Bleedairduct-Segmenten gebildeten Bleedairduct-Anordnung den Kanal für die Umgebungsluft bildet, kann als Rohrleitungs-Segment bzw. Rohrleitung ausgeführt sein. Diese kann in ihrem Auflagebereich auf der Innenmantel-Außenseite flach sein oder eine Krümmung mit dem Radius der Innenmantel-Außenseite aufweisen, so dass diese flächig auf der Außenseite aufliegt und dabei eine möglichst große Auflagefläche ermöglicht. Das Rohrleitungs-Segment bzw. die Rohrleitung selbst kann von ihrer Grundform her rechteckig oder halbrund sein, oder jede handelsübliche oder speziell für den Einsatzzweck hergestellte Form aufweisen. Wird das Kanal- Segment durch den Profil-Abschnitt in Form eines Hohlprofils gebildet, so findet ein erster Wärmeübergang zwischen der den Kanal durchströmenden Bleedair und der Innenmantel-Innenseite statt, ein zweiter Wärmeübergang zwischen der Innenmantel- Außenseite und dem an dieser anliegenden Abschnitt der Hohlprofil-Außenseite, und ein dritter Wärmeübergang zwischen der Hohlprofil-Innenseite an einem Bereich, der dem den der Innenmantel-Außenseite anliegenden Abschnitt des Hohlprofil-Segments gegenüber liegt, und der Umgebungsluft.

Zur Erhöhung des Wirkungsgrades kann der Profil-Abschnitt durch ein Teil-Hohlprofil, das im Querschnitt des Hohlprofils gesehen keine geschlossene Profilform und zum Beispiel ein in Längsrichtung in der Mitte durchgeschnittenes Rohr ist, gebildet sein. In diesem Fall liegen die beiden Enden des Teil-Hohlprofils auf der Innenmantel- Außenseite auf, und die im Kanal geführte Umgebungsluft hat unmittelbaren Kontakt zu der Innenmantel-Außenseite.

Ein Hohlprofil, beispielsweise das oben angesprochene Rohr, bildet im Regelfall von sich aus einen druckdichten Profil-Abschnitt, der dann im Ganzen mit der Innenmantel- Außenseite verbunden werden kann. Um einen luftdichten Kanal zu bilden, kann das den Profil-Abschnitt bildende Teil-Hohlprofil mit den beiden Teil-Profil-Längskanten druckdicht auf der Innenmantel-Außenseite fixiert sein, beispielsweise aufgeklebt oder aufgeschweißt. Handelt es sich um eine Schweißverbindung, so kann diese durch Vakuumschweißverfahren hergestellt sein, da mittels Vakuumschweißverfahren eine besonders gute Qualität der Schweißnaht erzielt werde kann, die auch den Ansprüchen der Luftfahrtindustrie genügt.

Der Profil-Abschnitt weist eine Höhe H auf, wobei als Höhe das maximale Maß bezeichnet wird, um das der Profilabschnitt bzw. das den Profilabschnitt bildende Hohlprofil- oder Teil-Hohlprofil senkrecht von der Innenmantel-Außenseite abragt. Bei einem zum Beispiel halbrunden Teil-Hohlprofil nimmt die Höhe H von der Schweißverbindungslinie kontinuierlich zu, und erreicht ihr Maximum im Zenit des Halbkreises des Teil-Hohlprofils. Da der Profil-Abschnitt in dem Raum zwischen der Innenmantel-Außenseite und der Hüllen-Innenseite angeordnet ist, entspricht die maximal mögliche Höhe H dem Abstand zwischen diesen beiden Flächen.

Die maximale Höhe des Profil-Abschnitts kann aber auch kleiner gewählt sein als der Abstand zwischen der Innenmantel-Außenseite und der Hüllen-Innenseite. Dadurch besteht zwischen der Profil-Abschnitt-Oberfläche und der Hüllen-Innenseite ein Abstand, der, wie der restliche Raum zwischen Innenwand und Hülle, mit Isoliermaterial gefüllt sein kann. Diese Isolierschicht verhindert, dass es zu einem Sekundärwärmeaustausch zwischen dem Profil-Abschnitt und der Hülle kommt, was sich negativ auf den Wirkungsgrad des primären Wärmeaustausches zwischen der Bleedair und der Umgebungsluft auswirken könnte.

Bei einem Ausführungsbeispiel sind mehrere Bleedairduct-Segmente in deren Längsrichtung hintereinander angeordnet und miteinander verbunden, so dass die Innenmantel-Segmente einen Innenmantel und die Kanal-Segmente einen Kanalabschnitt oder Kanal bilden. Um dabei ein Bleedairduct-Segment mit wenigstens einem weiteren Bleedairduct-Segment verbinden zu können, ist wenigstens an einer

der beiden Seiten des Bleedairduct-Segments ein Anschlussbereich gebildet. Der Anschlussbereich ist so ausgebildet, dass bei einer druckdichten Verbindung zweier Bleedairduct-Segmente gleichzeitig eine druckdichte Verbindung zwischen den beiden auf den Bleedairduct-Segmenten vorhandenen Profil-Abschnitten gebildet wird. Dabei können zur sicheren druckdichten Verbindung zusätzliche Dichtemittel an der Verbindung zwischen den beiden Profilabschnitten und/oder zwischen den Bleedairduct-Segmenten verwendet werden. Der Anschlussbereich kann also zum einen ein erstes Anschlussmittel an zumindest einem axialen Ende des Innenmantel- Segments zur Verbindung mit einem weiteren Innenmantel-Segment eines an das Bleedairduct-Segment anzuschließenden weiteren Bleedairduct-Segments und ein zweites Anschlussmittel an einem Ende des Profil-Abschnitts zur Verbindung mit einem weiteren Profilabschnitt eines an das Bleedairduct-Segment anzuschließenden weiteren Bleedairduct-Segments aufweisen.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Bleedairduct oder eine Bleedairduct-Anordnung mit wenigstens zwei in ihren Anschlussbereichen druckdicht miteinander verbundenen vorbeschriebenen Bleedairduct-Segmenten. Meist ist die Bleedairduct-Anordnung aus mehreren miteinander verbundenen Bleedairduct-Segmenten gebildet, wobei ein erstes, an einem ersten Ende der Bleedairduct-Anordnung gelegenes Bleedairduct- Segment mit seinem den Profil-Abschnitt bildenden Kanal-Segment zur Verbindung mit einem Umgebungsluft-Einlass vorgesehen ist, und ein an einem zweiten Ende der Bleedairduct-Anordnung gelegenes letztes Bleedairduct-Segment mit seinem den Profil-Abschnitt bildenden Kanal zur Verbindung mit einer Triebwerkszuleitung vorgesehen ist. Das heißt, dass Umgebungsluft über den Umgebungsluft-Einlass in den Kanal geleitet wird, in dem Kanal entlang dem Bleedairduct geführt wird, und am Ende des letzten Bleedairduct-Segments in eine Triebwerkszuleitung strömt, durch die es in den Innenbereich des Triebwerks geleitet wird. Diese zusätzliche Luft, die auf diese Weise dem Triebwerk bzw. dem Verbrennungsprozess zugeführt wird, wirkt dem Leistungsverlust des Triebwerkes durch die Abzweigung der Bleedair entgegen.

Um die Menge der am Umgebungsluft-Einlass einströmenden Luft zu erhöhen, kann im Bereich des Umgebungsluft-Einlasses ein Gebläse vorhanden sein, das zum Beispiel elektrisch angetrieben ist.

Der Bleedairduct kann beispielsweise in einem Vorderflügel eingebaut oder integriert sein. Dabei kann der Bleedairduct in Längsrichtung des Vorderflügels verlaufen, wodurch die abgekühlte Bleedair im Bleedairduct beispielsweise zu einer Erwärmung der Vorderflügelkante benutzt werden kann, um zum Beispiel Eisbildung in diesem Bereich vorzubeugen, oder um Hydraulikleitungen vor einer zu starken Abkühlung, die die Fließeigenschaften einer Hydraulikflüssigkeit negativ beeinflussen könnte, zu schützen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Bleedairduct-System mit einem vorbeschriebenen Bleedairduct und einer zusätzlichen Regulierungsvorrichtung, mit der die Menge der in den Bleedairduct einströmenden Bleedair regulierbar ist. Dabei kann die Regulierungsvorrichtung eine Funktion aufweisen, mit der die Menge der einströmenden Bleedair in Abhängigkeit von der im Bleedairduct anvisierten Lufttemperatur regulierbar ist. Das heißt, dass die Regulierungsvorrichtung die Menge der einströmenden Bleedair erhöhen kann, wenn die Temperatur der Bleedair im Bleedairduct niedriger ist, als angestrebt, und die Menge der einströmenden Bleedair reduzieren kann, wenn die Temperatur der Bleedair im Bleedairduct zu hoch ist. Als Vergleichwert kann in der Funktion der Regulierungsvorrichtung ein Soll-Wert für die Temperatur der Bleedair im Bleedairduct vorgegeben sein, nach der die Regulierungsvorrichtung die einströmende Bleedair-Menge reguliert. Die Regulierungsvorrichtung kann auch mit wenigstens einer weiteren Flugzeugsystem- Funktion funktional gekoppelt sein, die der Regulierungsvorrichtung einen Temperaturwert übermittelt, beispielsweise die Umgebungstemperatur des Flugzeuges oder die Temperatur der Flüssigkeit in einem Hydrauliksubsystem, nach dem die Regulierungsvorrichtung die Menge der einströmenden Bleedair reguliert. Dabei kann insbesondere der Umgebungsluft-Einlass zur Erhöhung der Umgebungslufteinströmmenge ein Gebläse aufweisen.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der beigefügten Figuren beschrieben. Diese zeigen im Einzelnen:

die Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäß vorgesehenen Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung mit einem

Triebwerkzapfluft-Kanal und einem Umgebungsluft-Kanal, der innerhalb einer strichliniert dargestellten Hüllen-Außenseite gelegen ist;

die Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung, bei der die Hüllen-Außenseite nicht gezeigt ist;

die Figur 3 eine weitere perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung, bei der die Hüllen-Außenseite nicht gezeigt ist;

die Figur 4 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung, bei der die Hüllen-Außenseite nicht gezeigt ist;

die Figur 5a eine perspektivische Darstellung von zwei Segmenten einer erfindungsgemäßen Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung nach der Erfindung, die in der Darstellung voneinander gelöst dargestellt sind;

die Figur 5b eine perspektivische Darstellung der in der Figur 5a dargestellten Segmente einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung im zusammen gebauten und miteinander verbundenen Zustand;

die Figur 5c einen vergrößerten Ausschnitt der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung mit zwei miteinander verbundenen Segmenten,

Figur 6a ein Ausführungsbeispiel einer Flügel-Triebwerk-Kombination nach der Erfindung in einer Darstellungsweise, bei der die Anordnung von Bestandteilen derselben sowie von Funktionsmodulen in einer schematischen Draufsicht dargestellt sind,

Figur 6b ein zweites Ausführungsbeispiel einer Flügel-Triebwerk-Kombination nach der Erfindung in der Darstellungsweise nach der Figur 6a.

In der Figuri ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bleedairduct- Anordnung oder Triebwerkszapfluft-Kanalanordnung 1 in einer schematischen Schnittdarstellung gezeigt, die einen Hauptkanal oder einen Triebwerkzapfluft-Kanal 1

zur Führung von aus dem Triebwerk entnommener warmer Luft oder Zapfluft und einen Umgebungsluft-Kanal 10 zur Leitung von Umgebungsluft. Die Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung 1 ist erfindungsgemäß zur strukturellen Integration in ein Flugzeug AC und insbesondere in einen Flügel W eines Flugzeugs AC vorgesehen.

Erfindungsgemäß wird zur Verwendung von Triebwerks-Zapfluft generell für verschiedene funktionelle Zwecke im Flugzeug AC. Dabei kann die Triebwerks-Zapfluft zur Enteisung von Strukturteilen des Flugzeugs und insbesondere des Flügels W sowie auch für Geräte und Systeme im Flugzeug AC verwendet werden. Durch das Vorsehen der erfindungsgemäßen Triebwerkszapfluft-Kanalanordnung 1 kann die Triebwerkszapfluft für die genannten Zwecke verwendet werden und dabei die Zufuhr oder Leitung von Triebwerkzapfluft im Flügel W an die Erfordernisse des Flügelstruktur und insbesondere an die Eigenschaften moderner Werksstoffe angepasst werden. Durch das Vorsehen eines Umgebungsluft-Kanals, der zumindest abschnittsweise entlang und außerhalb des Triebwerkzapfluft-Kanals verläuft, wird erfindungsgemäß die in dem Triebwerkzapfluft-Kanal geführte Zapfluft von der gegenüber dieser kühleren Umgebungsluft in optimaler Weise gekühlt. Dabei kann die gesamte Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 bzw. die erfindungsgemäße Flügel-Triebwerk- Kombination mit der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 derart ausgeführt sein, dass die Wärme der Zapfluft an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst ist.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verbraucher, dem erfindungsgemäß die Zapfluft zugeführt wird, ein Klimasystem des Flugzeugs AC.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Umgebungsluft in den Umgebungsluft-Kanal 10 aufgenommen und in diesem geführt werden, ohne dass diese auf aktive Weise verändert wird. Nach einem weiteren Aspekt kann eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal 10 integriert sein, um die Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal 10 aktiv zu beeinflussen.

Die erfindungsgemäße Flügel-Triebwerk-Kombination nach den Figuren 6a u. 6b weist auf: einen Flügel W mit einem Hauptflügel W1 und ein Triebwerk E ₁ das einen Vormischraum E1 , einem Verbrennungsraum und einem Warmluftraum E2. Der Vormischraum ist ein Raum oder ein Bereich des Triebwerks, in dem durch Mischung

von Luft mit Kraftstoff das Gasgemisch erzeugt wird, der dem Verbrennungsprozess zugeführt wird. Der Vormischraum kann im Zusammenhang mit der Erfindung auch ein diesem zugeordneten oder mit diesem verbundener Raum sein, dessen Gas dem Verbrennungsprozess des Triebwerks zugeführt wird. Unter Warmluftraum E2 des Triebwerks E wird in diesem Zusammenhang ein Raum oder ein Bereich des Triebwerks verstanden, der unmittelbar oder mittelbar durch den Verbrennungsprozess angewärmte Luft enthält. Der Warmluftraum E2 kann insbesondere die Triebwerk- Mantelstromkammer oder der Triebwerk-Mantelstromraum sein.

Der Flügel W ist an einen Rumpf R angeschlossen, so dass zwischen dem Flügel W und dem Rumpf R ein Anschlussbereich W2 vorgesehen ist, der Teil des Flügels W oder TiI des Rumpfes R sein kann. Weiterhin kann der Flügel W einen Vorflügel oder mehrere Vorflügel aufweisen, der bzw. die gegenüber dem Flügel W verstellbare oder nicht verstellbar ist bzw. sind. In den Figuren 6a und 6b sind an dem dargestellten Flügel W jeweils drei Vorflügel 71 , 72, 73 dargestellt.

Die erfindungsgemäße Flügel-Triebwerk-Kombination weist einen entlang der Spannweitenrichtung SW und zumindest abschnittsweise entlang der Vorderkante des Hauptflügels verlaufenden Triebwerkszapfluft-Kanal 2 auf. Dieser weist eine Triebwerkszapfluft-Einlassvorrichtung 2-1 , die an einen Triebwerk-Warmluftraum E2 oder einem Triebwerk-Mantelstromkammer angekoppelt ist, und eine Triebwerkszapfluft-Auslassvorrichtung 2-2 auf, die aus einer Ausmündung am Hauptflügel W1 oder einem Anschlussteil zur Ankopplung des Triebwerkszapfluft- Kanals an einen Verbraucher der Triebwerkszapfluft gebildet ist.

Dabei verläuft entlang der Längsrichtung des Triebwerkszapfluft-Kanals 2 ein Umgebungsluft-Kanal 10. Dieser kann dicht oder in geringem Abstand von z.B. bis zu 10 mm Entfernung neben dem Triebwerkszapfluft-Kanal 2 verlaufen und insbesondere anliegend an diesem verlaufen. Der Umgebungsluft-Kanal 10 kann den Triebwerkszapfluft-Kanal 2 insbesondere spiralförmig umlaufen. Alternativ kann der Umgebungsluft-Kanal 10 derart ausgeführt sein, dass dieser den Triebwerkszapfluft- Kanal 2 abschnittsweise vollständig oder über einen Teilumfang zumindest umschließt.

Der Umgebungsluft-Kanal 10 weist eine Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 auf, die an einem der bestimmungsgemäßen Umströmungsrichtung S des Flugzeugs AC zugewandten Bauteil des Flugzeugs AC oder in Richtung der Flugzeug-Längsachse L- AC orientierten angeordnet ist und eine öffnung 10-3 zum Einlassen von Umgebungsluft in den Umgebungsluft-Kanal 10 aufweist. Die öffnung 10-3 kann dabei insbesondere als eine in der Oberflächenkontur des Flügels eingelassene öffnung, eine sogenannten Scub-öffnung ausgeführt sein. Weiterhin weist der Umgebungsluft- Kanal 10 eine Umgebungsluft-Auslassvorrichtung 10-2 mit einem Durchlass zwischen dem Umgebungsluft-Kanal 10 und der Vormischkammer E1 des Triebwerks E auf. Bei der erfindungsgemäßen Flügel-Triebwerk-Kombination bildet somit die Anordnung 1 aus Triebwerkszapfluft-Kanal 2 und Umgebungsluft-Kanal 10 eine Wärmetauscher- Vorrichtung zur Kühlung der im Triebwerkszapfluft-Kanal 2 strömenden Luft und wird die im Umgebungsluft-Kanal 10 geführte Umgebungsluft der Verbrennung im Triebwerk zugeführt.

Die erfindungsgemäße Flügel-Triebwerk-Kombination kann derart im Flügel integriert und derart ausgeführt sein, dass bei der sich im Flugbetrieb bestimmungsgemäß ergebenden Umströmung des Flügels W und des Rumpfes R die Triebwerkszapfluft in dem Triebwerkszapfluft-Kanal vom Triebwerk zur Triebwerkszapfluft- Auslassvorrichtung und die Umgebungsluft in dem Umgebungsluft-Kanal 10 in einer der Strömungsrichtung der Triebwerkszapfluft entgegen gesetzt gerichteten Richtung durchströmt werden.

Das Bauteil des Flugzeugs, an dem die öffnung 10-3 der Umgebungsluft- Einlassvorrichtung 10-1 vorgesehen ist, kann generell an einer Oberfläche des Flügels sein, wobei die Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 insbesondere derart ausgeführt ist, dass die öffnung 10-3 oder Mündung des Umgebungsluft-Kanals 10 eine Richtungskomponente hat, die in Richtung der bestimmungsgemäß den Flügel umströmenden Strömung gerichtet ist. Die Richtungskomponente ist dabei die Flächennormale der Querschnittsfläche der öffnung 10-3. Das Bauteil des Flugzeugs, an dem die öffnung 10-3 der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 vorgesehen ist, kann insbesondere der Flügelanschlussbereich W2 sein, der sich von der Rumpfaußenseite in Richtung zur Triebswerksaufhängung in Abstand von 10% des

Abstands D1 zwischen der Rumpfaußenseite und der Triebswerksaufhängung erstreckt, oder der Belly-Fairing-Bereich oder eine Oberfläche des Belly-Fairing.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgeführten Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung 1 ist in den Figuren 1 bis 4 sowie 5a und 5b dargestellt und ist aus wenigstens zwei Segmenten 1a gebildet, die miteinander druckdicht verbunden sind. Alternativ kann die Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 auch aus einem einzigen Segment eines Triebwerkzapfluft-Kanals 2 gebildet sein. Dabei kann dieser von einem Segment eines Umgebungsluft-Kanals 10 oder mehreren Segmenten 10a eines Umgebungsluft-Kanals 10 gebildet sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Hauptkanal2 der Bleedairduct-Anordnung 1 zur Leitung von heißer Luft oder Warmluft aus einer Warmluftkammer und insbesondere dem Mantelstrombereich des Triebwerks eines Flugzeuges vorgesehen. Das Einführen der Warmluft ist schematisch mit dem Pfeil P1 und das Herausströmen der Warmluft mit dem Pfeil P2 dargestellt. Die Warmluft wird zur weiteren Verwendung an einen Verbraucher geleitet, der insbesondere ein Klimasystem des Flugzeugs sein kann. Zur Entnahme der Warmluft aus einer Triebswerkskammer oder dem Warmluftbereich E2 des Triebwerks E ist der Hauptkanal 2 über ein Verbindungsstück mit der Triebswerkskammer oder dem Warmluftbereich E2 verbunden, um warme Luft zu entnehmen. Weitere Verwender können beispielsweise die Druckkabine sein, in der die Bleedair zur Wärmeregulierung und Druckversorgung genutzt wird, oder Kraftstoff-, Hydraulik- oder Wassertanks, die mittels der Bleedair unter Druck gehalten werden.

Das in den Figuren 1 bis 4 und 5a, 5b dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 weist einen Innenmantel 6 zur Bildung eines Triebwerkzapfluft-Kanals 2 oder eines Segment 2a desselben sowie ein entlang desselben und diesen spiralförmig umlaufenden Umgebungsluft-Kanal 10 oder Kanal-Segment 10a des Umgebungsluft-Kanals auf. Die Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung 1 weist weiterhin eine äußere Hülle 3 auf, die den Triebwerkzapfluft- Kanal 2 und den Umgebungsluft-Kanal 10 umgibt. Die äußere Hülle 3 kann im Querschnitt geschlossen oder offen, d.h. über einen Teilumfang des Umgebungsluft- Kanals 10 verlaufen. In dem Raum zwischen der äußeren Hülle 3 und dem Innenmantel 6 ist der Umgebungsluft-Kanal 10 bzw. sind die Kanal-Segmente 10a des

Umgebungsluft-Kanals 10a angeordnet oder aufgebracht. Bei einem Ausführungsbeispiel sind mehrere Profilabschnitte 10a hintereinander angeordnet und zu einem Umgebungsluft-Kanal 10 verbunden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Profilabschnitte oder Kanal-Segmente 10a des Umgebungsluft-Kanals 10 an der Innenmantel-Außenseite 8 des jeweiligen Triebwerkzapfluft-Kanalsegments 2a befestigt. Durch das Vorsehen der äußeren Hülle 3 erfolgt ein effektives Abkühlen der Triebwerkszapfluft im Triebwerkzapfluft-Kanal 2.

Auch die äußere Hülle 3 kann aus in der Längsrichtung L-S der Triebwerkzapfluft- Kanalanordnung hintereinander angeordneten Hüllen-Segmenten 3a gebildet sein.

Der Umgebungsluft-Kanal 10 weist einen Einlass oder eine Umgebungsluft- Einlassvorrichtung 10-1 auf, durch den Luft aus der Umgebung des Flugzeuges in den Kanal strömt (Pfeil P3). Dabei kann die Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 für die Umgebungsluft nahe am verbraucherseitigen Ende des Bleedairducts 1 liegen. Auf diese Weise kann die Triebwerks-Zapfluft insbesondere in dem dem jeweiligen Verbraucher relativ naheliegenden Bereich der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung besonders effektiv gekühlt werden. Die Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 kann deshalb insbesondere an einem Verbindungsstück oder einer Kopplung mit dem Inneren einer Druckkabine, eines Kraftstoff-, Hydraulik- oder Wassertanks sein. Die Umgebungsluft strömt in dem Umgebungsluft-Kanal 10 entgegen der Strömungsrichtung der Bleedair in Richtung des triebwerkseitigen Endes des Kanals 10. Am triebwerkseitigen Ende des Umgebungsluft-Kanals 10 kann die Umgebungsluft insbesondere über eine Umgebungsluft-Auslassvorrichtung 10-2 dem Triebwerk E zur weiteren Verwendung zugeführt werden. Deise Umgebungsluft-Auslassvorrichtung 10- 2 ist somit insbesondere eine Zuführung zu einer Triebswerkskammer, wozu insbesondere ein Vormischraum E1 vorgesehen ist.

Die Triebwerkszapfluft-Kanalanordnung 1 kann innerhalb des Flügels oder mit dem Flügel W derart ausgeführt sein, dass in diesem die Triebwerkszapfluft von der Triebwerkszapfluft-Einlassvorrichtung zu der Triebwerkszapfluft-Auslassvorrichtung strömt und der Umgebungsluft-Kanal 10 kann dabei weiterhin derart ausgeführt sein,

dass die Umgebungsluft von der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung zu der Umgebungsluft-Auslassvorrichtung strömt.

In diesem Fall wird die Umgebungsluft auf ihrem Weg von der Umgebungsluft- Einlassvorrichtung 10-1 zu der Umgebungsluft-Auslassvorrichtung 10-2 wird von der in Gegenrichtung strömenden Triebwerkzapfluft erwärmt, die Triebwerkzapfluft wird entsprechend abgekühlt. Der Triebwerkzapfluft-Kanal 2 bzw. das Triebwerkzapfluft- Kanalsegment 2a und der Umgebungsluft-Kanal 10 bilden dadurch einen Wärmetauscher, dass die Wärme der Triebwerkszapfluft teilweise an die in dem Umgebungsluft-Kanal 10 fließende Umgebungsluft abgegeben wird. Die Effizienz dieses Wärmeaustausches kann insbesondere durch Auswahl eines geeigneten Materials des Innenmantels 6 bzw. dessen Wärmeleitfähigkeit, des Materials des Umgebungsluft-Kanals 10 bzw. dessen Wärmeleitfähigkeit, insbesondere wenn der Umgebungsluft-Kanal 10 auf der Innenmantel-Außenseite 8 aufliegt, die Größe der gesamten gemeinsamen Wärmeübertragungsfläche von Umgebungsluft-Kanal 10 und Innenmantel-Außenseite 8, die Menge der im Triebwerkzapfluft-Kanal 2 strömenden Triebwerkszapfluft, die Menge der im Umgebungsluft-Kanal 10 fließenden Umgebungsluft und die Temperaturdifferenz zwischen Bleedair und Umgebungsluft.

Der Umgebungsluft-Kanal 10 kann bei der in den Figuren 1 bis 4 und 5a, 5b dargestellten Ausführungsform aus aneinander gekoppelten Profilabschnitten 10a oder Kanal-Segmenten gebildet sein, die auf einem Triebwerkzapfluft-Kanalsegment 2a montiert sind, bevor die Triebwerkzapfluft-Kanalsegmente 2a zusammen gesetzt werden, oder die getrennt von diesen zusammengesetzt werden und dabei segmentweise an der Innenmantel-Außenseite 8 befestigt werden. Der Umgebungsluft- Kanal 10 bzw. deren Kanal-Segmente 10a können als Hohlprofil gebildet sein, so dass der Wärmeaustausch zwischen der Triebwerkszapfluft und der Umgebungsluft über die Innenmantel-Innenseite 7, die Innenmantel-Außenseite 8 und des Triebwerkzapfluft- Kanals 2 statt. Weiterhin gibt die Innenmantel-Außenseite 8 die Wärme an die Wand des Umgebungsluft-Kanals 10 weiter, so dass die im Umgebungsluft-Kanal 10 strömende Luft erwärmt wird. Ist der Umgebungsluft-Kanal 10 dagegen als Teil- Hohlprofil ausgebildet, bei dem der Querschnitt desselben nicht geschlossen ist, wie z.B. bei einem Halbrohr, so kann der Umgebungsluft-Kanal 10 dadurch gebildet

werden, dass das Halbrohr mit seinem offenen Längsbereich an der Außenseite 8 des Innenmantels 6 anliegt und dabei mit seinen beiden Längsschnittkanten auf der Innenmantel-Außenseite 8 druckdicht aufliegt und/oder mittels einer Klebe- oder Schweißverbindung mit der Innenmantel-Außenseite 8 druckdicht verbunden ist. Der Umgebungsluft-Kanal 10 weist an der Stelle des Wärmeübergangs keine eigene Wand auf, so dass der Wärmeaustausch zwischen der Triebwerkszapfluft und der Umgebungsluft lediglich über die Innenmantel-Innenseite 7 und die Innenmantel- Außenseite 8 stattfindet. Dadurch ergibt sich eine besonders effektive und für bestimmte Anwendungsfälle günstige Wärmeübertragung zwischen der Triebwerkszapfluft und der Umgebungsluft.

Ein solches Teil-Hohlprofil des Umgebungsluft-Kanals 10 kann unterschiedliche Formen haben. Statt des oben beschrieben Halbrohres kann es beispielsweise die Form eines U-Profils, eines V-Profils oder eine andere Querschnittsform aufweisen, die zur Kanalbildung geeignet ist. Die Breite des Teil-Hohlprofils, das heißt der Abstand zwischen den beiden auf der Innenmantel-Außenseite 8 aufliegenden Kanten ist dabei frei wählbar. Die Höhen, das heißt der maximale Abstand des Teil-Rohrprofils von der Innenmantel-Außenseite 8 gemessen in eine Richtung senkrecht zur Innenmantel- Außenseite 8, kann jedoch maximal dem Abstand zwischen der Innenwand- Außenseite 8 und der Hüllen-Innenseite 4 entsprechen. Um einen Wärmeverlust an der äußeren Hülle 3 des Bleedairduct-Segments 2 so gering wie möglich zu halten, kann die Höhe des Teil-Hohlprofils kleiner sein als der Abstand zwischen Innenmantel- Außenseite 8 und Hüllen-Innenseite 4 an dieser Stelle, so dass die Außenseite des Umgebungsluft-Kanal 10 nicht an der Innenseite 4 der äußeren Hülle 3 anliegt.

Der Raum 9 zwischen der äußeren Hülle 3 und dem Innenmantel 6 kann mit Isoliermaterial 9b gefüllt sein, um eine optimierte Isolierschicht zu bilden. Dabei ist der entlang der Innenhüllen-Außenseite 8 verlaufende Umgebungsluft-Kanal 10 von dem Isoliermaterial 9b umgeben. Im Falle, dass die Höhe des Kanals, wie oben beschrieben, kleiner ist als der Abstand zwischen der Innenmantel-Außenseite 8 und der Hüllen-Innenseite 4, ist der Umgebungsluft-Kanal 10 an dem gesamten Bereich von Isoliermaterial 9b umgeben, der nicht am Triebwerkzapfluft-Kanal 2 anliegt.

In der Figur 2 ist eine Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 ohne äußere Hülle 3 in perspektivischer Ansicht gezeigt. Zu sehen ist der Innenmantel 6 mit der Innenmantel- Außenseite 8, auf der ein Teil-Hohlprofil aufgebracht ist, dass einen Profilabschnitts oder Kanalabschnitt 10a oder ein Kanal-Segment des Umgebungsluft-Kanals 10 bildet. Das Kanal-Segment 10a ist um verläuft spiralförmig auf der Innenmantel-Außenseite 8 und entlang der Längsrichtung L-S des gesamten Bleedairduct-Segments 2a. Dabei weist das Kanal-Segment 10a an seinem gezeigten vorderen Ende und dem in der Figur 2 nicht sichtbaren hinteren Ende je einen Verbindungsbereich auf, mit dem jeweils ein Auslass 15 eines Kanal-Segments 10a an dem jeweiligen Ende eines Kanal-Segments 10a mit dem Einlass 14 eines weiteren Kanal-Segments 10a der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 verbunden werden kann.

Die Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 der Figur 2 ist in der Figur 3 in einer weiteren perspektivischen Ansicht gezeigt.

Figur 4 zeigt die Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 in einer Seitenansicht, in der die äußere Hülle 3 angedeutet ist, wobei die äußere Hülle 3 in der Figur 4 aufgeschnitten ist, so dass in der Draufsicht das Kanal-Segment 10a und dessen Innenhüllen- Außenseite 8 zu erkennen ist. In der Ansicht der Figur 4 wird deutlich, dass der Kanalabschnitt 10a nicht ganz bis zu der Hüllen-Innenseite 4 der zum jeweiligen Segment einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung gehörenden äußeren Hülle 3 reicht, sondern dass zwischen der Kanaloberseite und der Hüllen-Innenseite 4 ein Spalt 9a besteht. Der Raum zwischen dem Innenmantel 6 und der äußeren Hülle 3 kann mit Isoliermaterial 9b ausgefüllt sein, das heißt, der Kanalabschnitt 10a ist an drei Seiten in Isoliermaterial 9b eingebettet.

In den Figuren 5a und 5b ist gezeigt, dass das gezeigte Ausführungsbeispiel einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnungen 1 derart ausgeführt ist, dass zur Montage der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 zwei Segmente 1a in einem Verbindungsbereich miteinander verbunden werden können. Bei einer entsprechenden Gestaltung der Verbindungsbereiche können die Anschlussbereiche 13 der jeweiligen Kanal- Segmente 10a des Umgebungsluft-Kanals 10 sowie der jeweiligen Triebwerkzapfluft- Kanalsegmente 2a jeweils eine druckdichte Verbindung herstellen, beispielsweise

indem jeweils zwei miteinander zu verbindende Triebwerkzapfluft-Kanalsegmente 2a und/oder jeweils zwei miteinander zu verbindende Kanal-Segmente 10a im montierten Zustand um eine Länge ineinander eingreifen. Dabei kann das Herstellen der Verbindung einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung 1 aus zwei Segmenten 1a durch Aufsetzen oder Anlegen der jeweiligen Endseiten der Triebwerkzapfluft- Kanalsegmente 2a bei einem geeigneten Drehwinkel derselben relativ zueinander und ein anschließendes Drehen eines der Triebwerkzapfluft-Kanalsegmente 2a relativ zum jeweils anderen Triebwerkzapfluft-Kanalsegment 2a erreicht werden. Dieses „Aufschrauben" kann gleichzeitig bewirken, dass die beiden Anschlussseiten der jeweiligen Triebwerkzapfluft-Kanalsegmente 2a in einem ersten Schritt aufeinander gedrückt werden, wodurch eine erforderte druckdichte Verbindung besonders gut erreicht werden kann. Im Bereich der Verbindung der Kanal-Segmente 10a und/oder der Triebwerkzapf luft-Kanalsegmente 2a können zusätzlich nicht gezeigte Dichtmittel oder Dichtvorrichtungen zwischen den Enden der jeweiligen Segmente 2a bzw. 10a eingesetzt werden, um ein Austreten der Bleedair und/oder der Umgebungsluft an den Verbindungsstellen der Triebwerkzapfluft-Kanalanordnungen 1 bzw. der Profilabschnitte oder Kanal-Segmente des Umgebungsluft-Kanals 10a zu verhindern.

Die Figur 5c zeigt den Verbindungsbereich 13 zweier auf der Innenmantel-Außenseite 8 zweier benachbarter Triebwerkzapfluft-Kanalanordnungen 1 gebildeten Kanalabschnitte 10a im Moment des Verbindens.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Menge und/oder die Geschwindigkeit der in den und/oder im Umgebungsluft-Kanal 10 strömenden Umgebungsluft durch eine oder mehrere Vorrichtungen zur Beeinflussung der Strömung im Umgebungsluft-Kanal 10 aktiv beeinflusst wird. Zum einen könnte die Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 eine öffnungsveränderungs-Vorrichtung oder ein Ventil mit einem Deckel oder eine Verschlussklappe aufweisen, die je nach Umgebungsluftbedarf im Umgebungsluft-Kanal 10 von einer Ansteuerungsvorrichtung angesteuert und geöffnet oder geschlossen wird. Es kann aber auch im Umgebungsluft-Kanal 10 und insbesondere im Einlassbereich oder an der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 ein von einer Ansteuerungsvorrichtung angesteuerten Strömungsförderantrieb und beispielsweise eine Pumpe oder ein Lüfter

vorgesehen sein, der je nach Bedarf aktiviert, de-aktiviert und/oder zur Einstellung von dessen Ausgangsleistung angesteuert werden kann, um die Menge der in dem Umgebungsluft-Kanal 10 einströmenden Umgebungsluft zu beeinflussen, d.h. zu erhöhen oder zu verringern. Es kann auch sowohl eine öffnungsveränderungs- Vorrichtung als auch ein Strömungsförderantrieb vorgesehen sein, die von der Ansteuerungsvorrichtung angesteuert werden.

Hierzu weist das Flugzeug AC eine Sensorvorrichtung oder mehrere Sensorvorrichtungen (nicht gezeigt) zur Erfassung von Flugzustandsdaten auf. Mit der zumindest einen Sensorvorrichtung steht funktional mit der Ansteuerungsvorrichtung in Verbindung und weist ein Empfangsmodul zum Empfang von erfassten Flugzustandsdaten auf. Die Ansteuerungsvorrichtung ist mit der jeweiligen Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung funktional gekoppelt und weist eine Funktion auf, die aufgrund der Flugzustandsdaten Steuerungskommandos für die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal erzeugt und an diese sendet. Die zumindest eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung weist jeweils ein Empfangsmodul zum Empfang von Steuerungssignalen von der Ansteuerungsvorrichtung und eine Funktion auf, die die Ausgangsleistung der Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung einstellt, um die Strömung im Umgebungsluft-Kanal 10 zu beeinflussen.

Die Sensorvorrichtung kann einen Sensor zur Erfassung der Außentemperatur, einen Sensor zur Erfassung der Flugzeug-Geschwindigkeit, einen Sensor zur Erfassung der Flughöhe, einen Sensor zur Erfassung der Luftfeuchtigkeit und/oder einen Sensor zur Erfassung des absoluten Druckes aufweisen. Diese Sensoren können insbesondere Sensoren sein, die in einem Flugzeugssystem ohnehin verfügbar sind.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Sensor zur Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit auf der Oberfläche des Fügeis W oder im Bereich der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung 10-1 und insbesondere der öffnung derselben vorgesehen sein. Der Sensor kann ein Piezo-Wandschubspannungssensor zur Erfassung der Wandschubspannung sein, aus dem die Strömungsgeschwindigkeit an der Stelle ermittelt werden kann, an dem der Sensor angeordnet ist.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die von der Ansteuerungsfunktion jeweils benötigten Sensordaten direkt von den jeweiligen Sensoren empfangen werden oder dass die Sensordaten von den jeweiligen Sensoren zunächst an ein Flugsteuerungssystem oder Missionssystem übermittelt und von dort der Ansteuerungsfunktion zugeführt wird.

Die Ansteuerungsfunktion kann eine Zuordnungsfunktion aufweisen, bei der Sensorwerte eine Sensors ein Wert für ein Ansteuerungskommando zugeordnet wird, so dass mit der Identifizierung des jeweiligen Ansteuerungskommandos dieses erzeugt ist und an die jeweilige Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung übermittelt wird. Eine solche Zuordnungsfunktion kann in der Ansteuerungsvorrichtung insbesondere in einem Speicher in Tabellenform oder Matrixform abgespeichert sein, auf den die Ansteuerungsfunktion Zugriff hat. Die Ansteuerungsfunktion kann alternativ oder zusätzlich auch eine analytische Funktion zur Ermittlung der Ansteuerungskommandos aufweisen.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Funktion kann eine Kombination von Sensorwerten verwendet. Insbesondere kann die Ansteuerungsfunktion zwei oder drei Sensorwerte der Gruppe von Sensorwerten einer erfassten Außentemperatur, einer erfassten Flugzeug-Geschwindigkeit oder einer erfassten Flughöhe verwenden und aus diesen jeweils eine Wahrscheinlichkeit oder eine Annahme für das Vorliegen einer erhöhten Vereisungsgefahr am Tragflügel ermitteln. Dies kann insbesondere durch Gewichtung von Sensorwerten nach der Nähe zu einem jeweils vorgegebenen Grenzwert erfolgen, wobei jedem Sensorwert eine Bewertungszahl erhält, die proportional zu seiner Entfernung zu dem diesem jeweils zugeordneten Grenzwert ist. Die Summe der Bewertungszahlen wird in diesem Fall einer bestimmten Stärke zugewiesen, mit der die Strömung im Umgebungsluft-Kanal 10 verstärkt oder reduziert werden soll, so dass sich aus dieser Summengröße das Ansteuerungskommando für den Einstellwert der Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung. Der Einstellwert für einen Strömungsförderantrieb entspricht dessen zu kommandierender Abgabeleistung und der Einstellwert für eine öffnungsveränderungs-Vorrichtung entspricht der öffnungsstellung derselben. Generell kann statt der Flughöhe kann auch ein absoluter Druck verwendet werden.

Bei der Ausführung einer Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung als öffnungsveränderungs-Vorrichtung (nicht in den Figuren dargestellt) weist diese eine öffnungsveränderungs-Mechanik, eine Abdeckung zum öffnen und Schließen der öffnung 10-3 und einen Aktuator zur Betätigung der öffnungsveränderungs-Mechanik auf. Die Abdeckung kann z.B. ein Schieber sein, der an einer an einem Strukturteil befestigten Führungsvorrichtung geführt ist und je nach seinem Verstellzustand die öffnung 10-3 mehr oder weniger abdeckt. Der Aktuator weist eine Schnittstelle zum Empfang von Ansteuerungskommandos von der Ansteuerungsvorrichtung auf, um aufgrund von Ansteuerungskommandos zur Beeinflussung der Strömung in dem Umgebungsluft-Kanal den öffnungszustand der Abdeckung einzustellen.

Die Ansteuerungsvorrichtung 51 kann in die Flugsteuerungsvorrichtung 50 oder in die Missionssteuerungsvorrichtung funktional und/oder physisch integriert sein oder von dieser über einen Datenbus oder eine Signalverbindung funktional verbunden sein.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass durch Einstellung der Durchflussmenge und/oder der Geschwindigkeit der Strömung im Umgebungsluft- Kanal 10 mittels einer Regelungsfunktion eine vorgegebene Temperatur der Triebwerkzapfluft an zumindest einer Stelle im Triebwerkszapfluft-Kanal 2 und/oder eine vorgegebene Temperatur an einem Oberflächenbereich der Vorderkante des Hauptflügels zwischen Rumpf und Triebwerk geregelt wird. Dabei kann auch jeweils ein Temperaturbereich vorgegeben sein bzw. geregelt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist im Hauptflügel eine Temperatur-Messvorrichtung zur Messung der Temperatur der Triebwerkzapfluft an zumindest einer Stelle im Triebwerkszapfluft- Kanal 2 und/oder eine Temperatur-Messvorrichtung zur Erfassung der Temperatur an einem Oberflächenbereich der Vorderkante des Hauptflügels zwischen Rumpf und Triebwerk installiert. Die Temperatur-Messvorrichtung ist mit einer Ansteuerungsfunktion zur Ansteuerung der beschriebenen Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung wie einem Strömungsförderantrieb und/oder einer öffnungsveränderungs-Vorrichtung funktional verbunden. Die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung kann alternativ oder zusätzlich zu einem Strömungsförderantrieb und/oder einer öffnungsveränderungs-Vorrichtung auch ein Ventil 63 aufweisen, das von der Ansteuerungsfunktion angesteuert werden kann, um

durch öffnung und Schließen desselben die Durchflussmenge und/oder die Geschwindigkeit der Strömung im Umgebungsluft-Kanal 10 zu regeln. Dabei kann die Ansteuerung des Ventils 63 wie im Zusammenhang mit dem Strömungsförderantrieb beschrieben vorgesehen sein. Die Ansteuerungsfunktion weist eine Regelungsfunktion auf, die Ansteuerungskommandos zur übermittlung an die Vorrichtung zur Beeinflussung der Strömung im Umgebungsluft-Kanal 10 erzeugt, mit denen eine Soll- Temperatur der Temperatur der Triebwerkzapfluft oder der Vorderkante des Hauptflügels geregelt wird. Die Soll-Temperatur kann insbesondere abhängig von der Außentemperatur, einer erfassten Flugzeug-Geschwindigkeit oder einer erfassten Flughöhe ermittelt werden.

Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Regelungsfunktion bei maximal geöffneter öffnungsveränderungs-Vorrichtung aktiviert wird.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Ansteuerungsfunktion von der Flugsteuerungsvorrichtung 50 in bestimmten Betriebsarten des Flugzeugsystems angesteuert wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass diese im Bodenbetrieb einen vorgesehenen Strömungsförderantrieb 60 aktiviert und auf einer vorbestimmten Abgabeleistung hält, da wegen der geringen Geschwindigkeit der Umgebungsluft ein geringer Durchsatz an Umgebungsluft in dem Umgebungsluft-Kanal 10 strömen kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Strömungsforderantrieb mit einer unteren, einer mittleren und einer hohen Abgabeleistung bei gleichmäßiger Aufteilung der gesamten Abgabeleistung in der hohen Abgabeleistung gehalten wird.

Die beschriebene Regelung kann alternativ oder zusätzlich auch aufgrund der mit einem entsprechenden Sensor erfassten aktuellen Bleedair-Temperatur und/oder dem mit einem entsprechenden Sensor erfassten aktuellen Druck der Triebwerkszapfluft an oder nahe einem Endverbraucher der Triebwerkszapfluft erfolgen. Dabei ist in Bezug auf eine genannten Soll-Temperatur vorgesehen, dass mehr Bleedair in den Triebwerkzapfluft-Kanal 1 geleitet wird, wenn die Temperatur oder der Druck zu niedrig sind, und die Bleedair Zufuhr in den Triebwerkzapfluft-Kanal 1 gedrosselt wird, wenn die Temperatur und/oder der Druck zu hoch ist.

Nach der Erfindung kann an dem Flügel W zumindest ein Vorflügel 71, 72, 73 angeordnet sein, der insbesondere gegenüber diesem bewegbar angekoppelt sein kann. Einer oder mehrere der Vorflügel weisen ein in diesem integrierten und sich entlang von dessen Spannweitenrichtung SW erstreckenden Vorflügelenteisungs- Kanal 30 des Vorflügels sowie zumindest eine Kopplungsleitung 74 auf, die den Vorflügelenteisungs-Kanal 30 zumindest eines Vorflügels 71 , 72, 73 mit dem Triebwerkszapfluft-Kanal 2 des Hauptflügels W1 strömungstechnisch verbindet. Wenn der jeweilige Vorflügel verstellbar an dem Hauptflügel W1 angeordnet ist, ist die längenveränderbar und z.B. teleskopartig ausfahrbar gestaltet. Der Auslass der Triebwerkszapfluft aus dem jeweiligen Vorflügel kann durch vorhandene geeignete Leckageverluste oder durch einen seitlichen Auslass realisiert sein. Der jeweilige Vorflügel bzw. Vorflügelenteisungs-Kanal 30 kann auch mehrere Auslassöffnungen 75 aufweisen, die an der Hinterkante 77 des jeweiligen Vorflügels ausmünden. Die Auslassöffnungen 75 können derart vorgesehen sein, dass diese die Umströmung des Hauptflügels beeinflussen.

Bezugszeichenliste

Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung

a Segment einer Triebwerkzapfluft-Kanalanordnung

Triebwerkzapfluft-Kanal oder Bleedairduct a Triebwerkzapfluft-Kanalsegment oder Hauptkanal-Segment oder Bleedairduct- Segment -1 Triebwerkzapfluft-Einlassvorrichtung -2 Triebwerkzapfluft-Auslassvorrichtung

äußere Hülle a Segment der äußeren Hülle oder äußeres Hüllen-Segment

Hüllen-Innenseite

Hüllen-Außenseite

Innenmantel a Innenmantel-Segment

Innenmantel-Innenseite

Innenmantel-Außenseite

Zwischenraum a Spalt 0 Umgebungsluft-Kanal

10a Profil-Abschnitt, Kanal-Segment des Umgebungsluft-Kanals

10-1 Umgebungsluft-Einlassvorrichtung

10-2 Umgebungsluft-Auslassvorrichtung

10-3 öffnung der Umgebungsluft-Einlassvorrichtung

13 Anschlussbereich

14 Einlass eines Kanal-Segments des Umgebungsluft-Kanals

15 Auslass eines Kanal-Segments des Umgebungsluft-Kanals 30 Vorflügelenteisungs-Kanal

50 Flugsteuerungsvorrichtung oder Missionssteuerungsvorrichtung

51 Ansteuerungsvorrichtung 60 Strömungsförderantrieb

71 Vorflügel

72 Vorflügel

73 Vorflügel E Triebwerk

E1 Triebwerk-Vormischraum

E2 Triebwerk-Warmluftbereich oder Triebwerk-Mantelstromraum

L-AC Flugzeug-Längsrichtung

P1 Pfeil für Einführen der Warmluft

P2 Pfeil für Herausströmen der Warmluft

S Strömungsrichtung

SW Spannweitenrichtung

W Flügel

W1 Hauptflügel

W1 Anschlussbereich