Jedes Kapmfflugzeug hat zwei getrennte Kühlsysteme und zwar das Kraftstoff/Öl/-Kühlsystem und die Klimaanlage. Es wird angestrebt, beide Systeme zu einem gemeinsamen Kühlsystem zusammenzufassen. Beim Weg zum Triebwerk nimmt der Kraftstoff Verlustwärmen der verschiedenen Kraftstoffpumpen, Hydraulikwärme, Generator und Getriebeölwärme sowie Triebwerksölwärme an Wärme auf. Begrenzt ist der Kraftstoff als Wärmesenke sowohl auf der Zellen- als auch auf der Triebwerksseite durch die maximale Temperatur der zu kühlenden Systeme. Im Kraftstoffsystem selbst muß der Dampfdruck der verschiedenen Kraftstoffe als Funktion der Temperatur beachtet werden. Die maximale Temperatur des Kraftstoffs an den Einspitzdüsen der Brennkammer beträgt 160 Grad C. Auch dann wenn die Tanks als Wärmepuffer dienen ist die maximale Temperatur durch das Tankmaterial sowie die Einlaßbedingungen der Tankpumpen zur Vermeidung von Kavitation begrenzt. Die typische Nutzung eines Kraftstoffes als Wärmesenke ist die Anordnung von Wärmetauschern für die zu kühlenden Systeme in Serie. Diese Anordnung wird bestimmt durch die jeweilige Kraftstofftemperatur am Eintritt des Wärmetauschers. Die Austrittstemperatur des ersten Wärmetauschers ist damit die Eintrittstemperatur des zweiten Wärmetauschers. Bei der Klimaanlage haben die erforderlichen hohen Kühlleistungen der Klimaanlage sowie die Abführung der Verlustwärmen die Nutzung des Kraftstoffes als Kühlmedium verhindert. Nötig ist eine andere Auslegung des Kraftstoffsystems und eine Veränderung aller Systeme so, daß die Verlustleistung und damit der Wärmeanfall möglichst gering wird. Untersucht wird derzeit ein Triebwerksversorgungssystem mit drehzahlgeregelten Pumpen. Das gesamte Kraftstoffsystemkonzept besteht darin, daß nicht nur die Temperatur sondern auch der Durchfluß und der Druck im System überwacht und gesteuert werden. Dieses System ist nur mit regelbaren Pumpen möglich, wobei die Parameter Druck, Durchfluß und Temperatur nicht nur die Pumpen, sondern auch Regelventile steuern.
Kraftstoffsystem als Wärmesenke für alle Systeme bei Kampfflugzeugen
1997
11 Seiten, 5 Bilder
Conference paper
German
SYSTEME UND VERFAHREN ZUR RATIONALISIERUNG EINES KRAFTSTOFFSYSTEM-DRUCKSENSORS
European Patent Office | 2020
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