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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Entfernen von
flüssigem Wasser oder festem Wasser, wie z.B. Schnee und Eis,
aus Luft in der Durchtrittsausnehmung von Luftdatensensoren,
und auf die Messung eines Parameters, wie z.B. Druck und
Temperatur dieser Luft.
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Beim Stand der Technik ist das Entfernen von Wasser, Schnee
und Eis aus der Umgebungsluft ein seit langer Zeit bestehendes
Problem, das oft durch ein Wasserabscheidsystem angegangen
wurde. Ein derartiges System ist in der US-A-3,926,594 von
Seib et al. dargestellt. Seib offenbart einen Einlaß mit einem
erhöhten Auslaß, wobei das Luft- und Wassergemisch in einer
inneren Kammer getrennt wird. Ablauflöcher in der inneren
Kammer lassen Wasser in die äußere Kammer ablaufen. Eine weitere
Ablauföffnung ist in der äußeren Kammer vorgesehen, um das
Wasser aus der äußeren Kammer ablaufen zu lassen.
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Ablaufverzweigungen, wie sie z.B. in dem Patent US-A-4,645,517
von Hagen et al., dem Erfinder der vorliegenden Erfindung,
dargestellt sind, sind bei der Befreiung eines Luftfahrzeugs
von überschüssigem Wasser in derartigen System nützlich.
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Bei den oben beschriebenen Systeme und Verzweigungen werden
Rohrleitungen und verschiedene andere mechanische Elemente
benötigt, um das Luftfahrzeug von Wasser zu befreien. Es ist
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, derartige Rohrleitungen
und mechanische Elemente zu verringern, während das
unerwünschte Wasser, der Schnee und das Eis beseitigt werden.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Luftdatenerfassungsgerät
mit einer Erfassungsöffnung, die zur Erfassung mindestens
eines Parameters zur Umgebung offen ist, das folgendes aufweist:
eine Durchtrittsvorrichtung in dem Gerät, die mit der Öffnung
in Verbindung steht, um Fluiddruck-Signale von außerhalb des
Gerätes zu einer Erfassungskammer zu führen, und
gekennzeichnet ist durch eine Wasserabscheidvorrichtung, die in der
Durchtrittsausnehmung angeordnet ist und ein Element aufweist,
das die Durchtrittsausnehmung überspannt und eine
Luftstromöffnung durch sich aufweist, wobei die Luftstromöffnung so
groß ist, daß sie Wasserdurchtritt durch diese im wesentlichen
verhindert, während Luftdrucksignale durch diese
hindurchtreten können. Die Allwetter-Leistung wird durch das Hinzufügen
eines Heizgeräts verbessert, das über Wärmeübertragung mit der
Wasserabscheidvorrichtung verbunden ist, so daß auf dieser
befindliches Wasser oder Eis verdampft wird.
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Bei einer Ausführungsform weist das Gehäuse einen
geschlossenen Behälter in sich auf. Der Behälter weist eine Ausnehmung
auf, die mit einer Durchtrittsausnehmung verbunden ist, die
weiterhin mit der Öffnung verbunden ist, um einen
pneumatischen Weg zu schaffen. In dem Behälter kann ein Sensor
angeordnet sein, um einen gewünschten Parameter, wie z.B. Druck,
Temperatur oder statischen Druck, wie gewünscht zu messen. Es
sind geeignete Verbindungen vorgesehen, um der gewünschten
Ausstattung oder den Ablesegeräten das Meßergebnis zuzuführen.
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Wenn die Wasserabscheidvorrichtung wie offenbart angeordnet
ist, wird auf herkömmliche Ablaufhähne verzichtet. Weiterhin
wird die Sensorleistung gesteigert, da das Wasser nicht mit
dem Sensor in Verbindung kommt.
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Es wird nun auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.
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Es zeigt:
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Fig. 1 eine Schnittansicht einer der bevorzugten
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 2 eine Draufsicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, wobei
Teile weggelassen sind;
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Fig. 3 eine Teil-Schnittansicht noch einer anderen bevorzugten
Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 4 eine Aufrißansicht, bei der Teile weggelassen sind,
noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform gemäß
der vorliegenden Erfindung in den Pneumatikleitungen
eines statischen Pitotrohres;
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Fig. 5 eine bruchstückartige Aufrißansicht eines statischen
Pitotrohres, bei der eine weitere Ausführungsform der
Erfindung verwendet wird, wobei Teile im Schnitt
dargestellt und Teile weggelassen sind;
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Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6--6 in Fig. 5;
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Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7--7 in Fig. 5;
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Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie 8--8 in Fig. 5;
und
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Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie 9--9 in Fig. 8.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist nun in Fig. 1 und 2
eine allgemeine Anordnung eines Luftdatenerfassungsgeräts
dargestellt, das eine Wasserabscheidvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung aufweist. Ein derartiges Gerät ist im
allgemeinen bei 10 gezeigt, und es umfaßt ein äußeres Gehäuse 11,
das eine Basis für die Anbringung des Geräts und anderer damit
verbundener Bestandteile auf einem Luftfahrzeug oder einer
anderen Einrichtung, wo ein gewünschter Parameter gemessen wird,
schafft. Die Bohrungen 12 und 13 sorgen dafür, daß das Gerät
10 bündig mit dem Äußeren des Luftfahrzeugs angebracht wird.
Das äußere Gehäuse 11 ist vorzugsweise aus Aluminium
hergestellt. Im Gehäuse 11 sind zwei statische Öffnungen 14 und 15
ausgebildet. Zwei statische Öffnungen sind dargestellt,
typischerweise wird jedoch eine Vielzahl von sechs oder mehr
derartiger
Öffnungen verwendet. Im Gehäuse 11 ist auch eine
Kammer 19 ausgebildet. Ein inneres Gehäuse 20 ist aus Aluminium
hergestellt. Das innere Gehäuse 20 weist einen inneren Ring
mit kreisförmigem Querschnitt 22 und eine Ausnehmung 24 auf,
die darin ausgebildet ist. Eine Bohrung 26 durch die Mitte des
inneren Gehäuses verbindet die Ausnehmung 24 mit dem
Sensorgehäuse 92.
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Die Wasserabscheidvorrichtung 30 ist auch aus einem
Aluminiumblock hergestellt. In die Vorrichtung 30 ist eine große
Bohrung geschnitten, die einen Hohlraum 32 bildet. Weitere
spanabhebende Bearbeitung der oberen Außenfläche 33 der
Wasserabscheidvorrichtung 30 führt zu einer ringförmigen Ablenkplatte
34 auf der Oberseite der Vorrichtung 30. Eine O-Ring-Nut 36
ist in der Wasserabscheidvorrichtung 30 durch zwei Ringwulste
38 und 39 ausgebildet. Eine Vielzahl von Öffnungen 41 ist
durch Bohren oder eine andere geeignete Maßnahme im unteren
Ende 42 der Vorrichtung 30 ausgebildet. Die Abmessungen,
Formen und Ausführungen dieser Öffnungen werden so ausgewählt,
daß Luft durch sie hindurchtritt, aber Wasser, Schnee und Eis
im wesentlichen daran gehindert werden, hindurchzutreten. Eine
derartige bevorzugte Ausführungsform ist in Fig. 2 gezeigt.
Die Anzahl an Öffnungen wird so ausgewählt, daß die
pneumatische Verzögerung, die durch die geringe Größe derartiger
Öffnungen verursacht wird, für die gemessenen Parameter
akzeptiert werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat
sich herausgestellt, daß kreisförmige Öffnungen mit einem
Durchmesser von 0,406 mm (0,016 Zoll) mit einer Toleranz von
0,0254 mm (0,001 Zoll) das gesamte Wasser und Eis abwies und
eine Anzahl von 41 derartiger Öffnungen eine angemessene
Reaktionszeit für eine statische Druckmessung auf einem
Luftfahrzeug schaffte. Es wurden jedoch auch Durchmesser von 0,254 mm
(0,01 Zoll) bis 0,762 mm (0,03 Zoll) verwendet. Es versteht
sich, daß andere Öffnungen mit anderen Formen und Durchmessern
Wasser, Eis und Schnee ähnlich angemessen abweisen, und daß
eine andere Anzahl an Öffnungen andere, aber akzeptable
Reaktionszeiten
für statische Druck- oder Temperaturmessungen
liefert. Die Ausführung dieser Öffnungen wird so ausgewählt, daß
Wassertropfen, die auf der oberen Oberfläche dieser gebildet
werden, nicht eine inakzeptable Anzahl an Öffnungen
blockieren.
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Das innere Gehäuse 20 ist durch WIG-Schweißen bei 46 mit der
Wasserabscheidvorrichtung 30 verbunden, wodurch die
Wasserabscheidanordnung 48 gebildet wird. Eine kreisringförmige
elektrische Heizscheibe 55, die in einer elektrisch isolierenden,
vorzugsweise wärmeleitenden Einbettmasse 56 eingekapselt ist,
wird dann auf der inneren Oberfläche 58 des äußeren Gehäuses
11 angebracht. Eine separate gewickelte Heizvorrichtung 62, an
der außen ein elektrischer Isolator angebracht ist, wird dann
um die Anordnung 48 gewickelt. Der Scheibe 55 und der
Heizvorrichtung 62 wird mit Hilfe eines ersten Leitungsdrahts 64 zur
Heizvorrichtung 62, eines zweiten Leitungsdrahts 66 von der
Heizvorrichtung 62 zur Scheibe 55 und eines dritten
Leitungsdrahts 68 von der Scheibe 55 Strom zugeführt. Die
Leitungsdrähte 64 und 68 werden dann durch die Wasserabscheidanordnung
48 unter Verwendung der Durchführung 64A bzw. 68A mit einer
geeigneten Stromversorgung verbunden. Die Heizvorrichtung 62
beheizt die Wasserabscheidvorrichtung 30, um Eis und Schnee zu
beseitigen und um darauf gebildetes Wasser zu verdampfen,
wodurch die Öffnungen 41 von Wasser, Eis und Schnee freigehalten
werden, so daß Luft durch sie hindurchtreten kann. Eine
bevorzugte Ausführungsform weist die Heizvorrichtung 62 auf, aber
diese wird nicht benötigt, wenn die Wasser-, Eis- und
Schneebedingungen so sind, daß eine derartige Heizvorrichtung für
die bestehenden Betriebsbedingungen nicht benötigt wird. Die
Scheibe 55 beheizt das äußere Gehäuse 11 und die statischen
Öffnungen 14 und 15 und ist je nach den Betriebsbedingungen
vorhanden. Es kann auch unter Verwendung der bekannten
Verfahren durch ein geeignetes Rohrleitungssytem von der
Motornebenluft zum Gerät 10 geheizt werden.
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Die Anordnung 48 wird dann in die Kammer 19 des äußeren
Gehäuses 11 eingebracht. Geeignete Verbindungselemente wie
Schrauben 72 halten die Anordnung 48 in Position. Der O-Ring 74 in
der O-Ring-Nut 36 ist zur Schaffung einer pneumatischen
Dichtung mit dem Flansch 76 des Gehäuses 11 verbunden. Beim
Betrieb tritt dann Umgebungsluft mit statischem Druck durch die
statischen Öffnungen 14 und 15 ein. Die Ablenkplatte 34 bildet
eine Barriere für aus Partikeln bestehendes Material einer
gewünschten Größe. Die Umgebungsluft gelangt dann in eine
Durchtrittsvorrichtung 82, die durch die Wand 80 und den Hohlraum
32 gebildet wird. Die Umgebungsluft wird dann durch die
Öffnungen 41 von Wasser, Schnee und Eis und aus Partikeln
bestehendem Material gereinigt, und die Luft gelangt dann ohne
solches Wasser, Schnee und Eis in den Behälter 84, der durch die
Ausnehmung 24, die Bohrung 26 und die Kammer 90 des
Sensorgehäuses 92 gebildet wird. Das Sensorgehäuse 92 ist in
geeigneter Weise mit der Anordnung 48 verbunden. Ein O-Ring 94
dichtet den Behälter 84 für statische Druckmessungen pneumatisch
ab. Der Sensor 96 kann ein Druck-, Temperatur- oder eine
andere Art von Sensor sein, aber er ist vorzugsweise ein Sensor
zur Erfassung statischen Drucks oder anderen pneumatischen
Drucks. Ein derartiger Sensor weist geeignete Leitungsdrähte
100 und 102 für die Sensorerregung und -auslesung auf. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor 96 im Behälter
84 angeordnet, aber der Sensor 96 kann auch unter Verwendung
herkömmlicher Hohlleitungen, wie z.B. in der US-A-4,311,053
zum ersten Druckeinlaß 20, mit dem Behälter 84 verbunden sein.
Der zweite Druckeinlaß 21 wird dann abgeklemmt oder es kann,
je nach Wunsch, auf den Balg 16 verzichtet werden, so daß der
pulsierende Strahl auf Druckveränderungen anspricht.
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Fig. 3 zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Eine statische Druckanordnung ist im
allgemeinen bei 310 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform versteht
es sich, daß die Konstruktion der Anordnung 310 der in Fig. 1
ähnlich ist. Der Luftstrom erfolgt bei dieser Ausführungsform
durch die statischen Öffnungen 314 und 315 und durch die
Durchtrittsausnehmungen 314A und 315A zu den Öffnungen 341 auf
der Wasserabscheidvorrichtung 330. Wasser, Schnee und Eis
werden durch die Öffnungen 341 aus der Umgebungsluft entfernt,
und die Luft strömt durch diese zum Behälter 384, der durch
eine große Bohrung 384A, eine kleinere Bohrung 384B und eine
Ringwulst 384C in der Wasserabscheidvorrichtung 330 und eine
Durchtrittsausnehmung 384D in einem inneren Gehäuse 320
gebildet wird. Der Behälter 384 wird durch eine äußere Verbindung,
die mit einem Anschlußstück 387 verbunden ist, geschlossen.
Der Sensor wird dann in oder auf dem Behälter geeignet
angebracht, und die äußere Verbindung wiederum wird gegen den
statischen Druck pneumatisch abgedichtet. Bei dieser
Ausführungsform strömt dann Luft durch die Öffnungen 341 zum Außenumfang
der Bohrung 384A. Sollte Wasser durch die Öffnungen 341
fließen, trifft es auf die Platte 390, und dieses Wasser wäre dann
durch das Standrohr 392 zwischen dem Außenumfang der Bohrung
384A und der Durchtrittsausnehmung 384D gefangen, wie es bei
394 gezeigt ist. Dieses Wasser wird dann durch das Heizgerät
362 verdampft. Diese zusätzliche Wasserbarriere bietet somit
zusätzlichen Schutz durch die Beseitigung von Wasser und durch
die Beseitigung des Kondensats, ohne daß der Sensor diesem
Wasser ausgesetzt ist. Luft, bei der das Wasser beseitigt
worden ist, tritt durch die Öffnungen 400 in die
Durchtrittsausnehmung 384D ein. Die Außenseite und die Öffnungen 314 und 315
werden durch die Scheibe 355 beheizt. Die Scheibe 355 und das
Heizgerät 362 werden, wie es bei der bevorzugten
Ausführungsform gemäß Fig. 1 beschrieben ist, mit Strom versorgt.
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Fig. 4 zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Ein Pitotrohr-Erfassungsfühler ist im
allgemeinen bei 410 gezeigt. Eine Pitot-Öffnung 412 ist im
vorderen Ende 414 des Stutzenabschnitts 416 des Fühlers 410
vorgesehen; diese Pitot-Öffnung öffnet sich in eine
Pitotdruckkammer 418, die eine erste Pneumatikleitung enthält, die
ein Pitotdruckrohr 420 aufweist. Das Pitotdruckrohr 420
erstreckt sich durch das Innere des Stutzenabschnitts 416 und
des Strebenabschnitts 422 des Fühlers 410 und endet außerhalb
der Fühlerbasis 424, wo ein Sensor 426 geeignet angeschlossen
ist, um zur Erfassung des Pitotdrucks eine pneumatische
Abdichtung zu schaffen.
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Eine erste Trennwand 428 und eine zweite Trennwand 430 sind
innerhalb des Stutzenabschnitts 416 angeordnet, um eine
Statikdruckkammer 432 zu begrenzen, die durch eine oder mehrere
statische Öffnungen 434 zur Umgebung hin offen ist. Die
Statikdruckkammer 432 enthält eine zweite Pneumatikleitung, die
ein statisches Druckmeßrohr 436 aufweist, das sich durch das
Innere des Stutzens 416 und der Strebe 422 des Fühlers
erstreckt und außerhalb der Fühlerbasis 424 endet, wo ein Sensor
438 geeignet verbunden ist, um zur Erfassung des statischen
Drucks eine pneumatische Abdichtung zu schaffen.
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Die Wasserabscheidvorrichtungen 420A und 436A, die je eine
Vielzahl an Öffnungen 420B und 436B aufweisen, sind im
Pitotdruckrohr 420 bzw. im statischen Druckmeßrohr 436 angeordnet.
Die Wasserabscheidöffnungen 420B und 436B werden so
ausgewählt, daß sie eine solche Größe, Form und Verteilungsmuster
aufweisen, daß Luft frei durch sie hindurchströmen kann,
während Wasser im wesentlichen daran gehindert wird,
hindurchzutreten. Wenn es gewünscht wird, können das Pitot- und das
statische Druckmeßrohr 420 und 436, wie es dargestellt ist, mit
erweiterten Bereichen versehen sein, um größere
Wasserabscheidvorrichtungen 420A und 436A aufzunehmen. Die
Heizvorrichtung 440 ist innerhalb des Fühlers 410 in thermischer
Verbindung mit den Wasserabscheidvorrichtungen 420A und 436A
angeordnet, um Wasser zu verdampfen, und sie kann, je nach
Wunsch, elektrisch unabhängig von oder in Reihe mit dem
elektrischen Enteisungsheizgerät 442, das im Stutzen 416
angeordnet ist, betrieben werden.
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Wenn es gewünscht ist, können die Sensoren 426 und 438 in dem
Pitotdruck- und statischen Druckmeßrohr stromabwärts der
Wasserabscheidvorrichtung 420A bzw. 436A angeordnet werden. Die
vorliegende Erfindung kann zum Beispiel auch bei
Fließwinkelmessungen verwendet werden.
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Die Erfindung ist nützlich für Luftfahrzeuge, wie z.B.
Flugzeuge, Flugkörper, Raumfahrzeuge, zum Messen des statischen
Drucks, des Fließwinkels oder des Pitotdrucks, und für
ortsfeste Vorrichtungen für meteorologische Zwecke.
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Die offenbarte Erfindung ist kleiner als bestehende Systeme
zur Wasserbeseitigung. Dies bringt geringeres Gewicht und
niedrigere Kosten als bei bestehenden Systemen mit sich, was
insgesamt zu einer verbesserten Luftfahrzeugleistung, wie z.B.
geringerem Treibstoffverbrauch, höherer Nutzlast, führt. Diese
Faktoren sind besonders wichtig, da es auf jedem Luftfahrzeug
typischerweise mehrfache Statik- und Pitot-Statik-Systeme
gibt, daher wird die verbesserte Leistung durch die Anzahl an
benötigten Systemen vervielfacht. Die Erfindung bietet auch
eine verringerte pneumatische Verzögerung; und daher ein
schnelleres Ansprechen, da sich der Sensor unmittelbar an der
statischen Öffnung befindet, wodurch lange pneumatische
Übertragungsleitungen überflüssig werden und die zeitliche
Verzögerung für kleine Druckveränderungen, die durch solche
ausgedehnten pneumatischen Übertragungsleitungen gemessen werden
sollen, verringert wird.
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Die Wasserabscheidung, wie sie durch die Öffnungen in der
Wasserabscheidvorrichtung vorgesehen ist, findet statt, wenn
Wasser auf der Oberfläche der Wasserabscheidvorrichtung zur
Bildung eines Meniskus' oder von Tropfen mit anderen
Wassermolekülen eine Bindung eingeht. Die Größe oder Form und
Ausgestaltung der Öffnungen wird so ausgewählt, daß, wenn sie, falls es
gewünscht ist, mit einer Heizvorrichtung kombiniert werden,
genügend Löcher für das Durchströmen von Luft durch sie offen
bleiben, so daß die pneumatische Verzögerung vorher festgelegt
und akzeptabel ist. Die Zeitkonstante oder pneumatische
Verzögerung (T) ist eine Funktion der Länge der Öffnungen (1) und
des Volumens des Behälters 84 (V), und eine umgekehrte
Funktion der Anzahl an Öffnungen (NJ) und des wirksamen
Durchmessers der runden Öffnungen zur vierten Potenz (d4) oder
T = f (1V/Nd&sup4;). Bei nicht-zylinderförmigen Öffnungen kann der
wirksame Durchmesser durch bekannte Verfahren bestimmt
werden.
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Eine vierte abgeänderte Ausführungsform der Erfindung ist in
Fig. 5 bis 8 gezeigt, und wie es dargestellt ist, weist ein
Fühler 450 eine bekannte Konstruktion auf, mißt nicht nur den
Pitot- und den statischen Druck, sondern auch den
Anstellwinkel, und weist auf herkömmliche Weise auf dem Stutzen
Erfassungsöffnungen auf. Jede der verwendeten Öffnungen öffnet sich
zu einer separaten Leitung, die für am Stutzen 452 erfaßte
Fluiddrücke eine Durchtrittsausnehmung bildet. Diese Leitungen
oder Durchtrittsausnehmungen weisen eine erste
Durchtrittsausnehmung 454 auf, die ein Rohr oder eine Leitung aufweist, die
statischen Druck von einer Öffnung 455 leiten kann; eine
zweite Durchtrittsausnehmung, die in einem Rohr oder einer Leitung
456 ausgebildet wird, kann ein erstes winkelerfassendes
Drucksignal von einer Öffnung 457 leiten, ein drittes Rohr oder
eine Leitung 458 weist eine innere Durchtrittsausnehmung auf,
die ein zweites winkelerfassendes Signal von einer Öffnung 459
leiten kann, und ein viertes Rohr oder eine Leitung 460 weist
eine innere Durchtrittsausnehmung auf, die das
Pitotdrucksignal von einer Öffnung 461 leiten kann. Jedes dieser Rohre oder
Leitungen 454, 456, 458 und 460 ist in dem mit 462
bezeichneten Stutzenbereich im wesentlichen identisch konstruiert und
ist in Fig. 5 gezeigt.
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Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, sind die Rohre 454 - 460 im
allgemeinen parallel angeordnet und weisen kreisförmige
Querschnitte auf, während der Stutzenbereich 462 im allgemeinen
eine abgeflachte Form und eine innere Kammer aufweist, in der
die Rohre liegen. Eine Heizanordnung, die mit 464 bezeichnet
ist, ist mit einer Anzahl an einzelnen Heizdrähten versehen,
die ein Paar U-förmige Heizdrähte 466 und 467 aufweisen, die
an Abschnitten der Rohre 454 - 460 anliegen und diese
beheizen, wie noch erklärt wird. Diese Rohrabschnitte und
Heizvorrichtungen sind in Fig. 7 und 8 gezeigt.
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In Fig. 8 ist das Rohr 460 als typisch für die anderen Rohre,
die Durchtrittsausnehmungen für Druck bilden, im Querschnitt
gezeigt. Das Rohr 460 weist einen großen Durchmesserabschnitt
460A auf, der den Fluiddruck ändert, und ein kleinerer
Durchmesserabschnitt 460B ist an einer Verbindung des
Rohrabschnitts ortsfest hartgelötet, um im allgemeinen an einem bei
460C gezeigten Bereich einen Ausgleich der Durchmesser zu
bilden. Diese Verbindung ist abgedichtet, so daß kein Fluid
ausfließen kann. Jedes der Rohre 454, 456 und 458 weist ebenfalls
einen großen Gegenabschnitt 454A, 456A bzw. 458A und einen
kleinen Durchmesserabschnitt 454B, 456B und 458B auf.
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Die Wasserabscheidvorrichtung 460D ist im Rohrabschnitt 460A
angebracht und stromaufwärts von der Verbindung 460C
beabstandet. Die Wasserabscheidvorrichtung 460D (die gleiche
Wasserabscheidvorrichtung befindet sich in jedem der Rohrabschnitte
454A, 456A und 458A) ist ortsfest hartgelötet oder angeheftet,
um den Umfang gegenüber der inneren Oberfläche des
Rohrabschnitts 460A im wesentlichen abzudichten, und weist eine
Vielzahl an Öffnungen auf, die in Fig. 9 mit 460E bezeichnet
sind.
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Die Heizdrähte 466 und 467 sind zu Schleifen 466A und 467A
ausgebildet, die im allgemeinen U-förmig sind und beabstandete
Schenkelabschnitte aufweisen, die an den Rohrabschnitten mit
den kleineren Durchmessern 454B, 456B, 458B und 460B anliegen
und diese beheizen. Die Wärme aus diesen
Heizschleifenabschnitten wird diesen Rohren zugeleitet. Man beachte auch, daß
ein Schenkel jedes U-förmigen Heizdrahtabschnitts an der
Hartlötverbindung
am Verbindungsabschnitt 460C und an jeder der
Verbindungsabschnitte der anderen Rohre 454 - 458 anliegt.
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Die Wasserabscheidvorrichtung und die in jedem der Rohre 454,
456, 458 und 460 befindliche Wasserabscheidvorrichtung, wird
so ausgewählt, daß sie eine solche Größe, Form und
Verteilungsmuster aufweist, daß Luft frei durch sie hindurchströmen
kann, während Wasser, Schnee oder Eis im wesentlichen daran
gehindert wird, hindurchzutreten. Die Heizschleifen 466A und
467A stehen in thermischer Verbindung mit den Rohren, so daß
sie dazu neigen, jegliches Wasser zu verdampfen und jegliches
Eis oder Schnee zu schmelzen, das/der sich auf der
Wasserabscheidvorrichtung 460D (und der Wasserabscheidvorrichtung in
jedem der Rohre 454, 456 und 458) sammelt. Die
Wasserabscheidvorrichtung 460D, die typisch ist, ist vorzugsweise ein
Wärmeleiter, wie z.B. Metall, so daß jeglicher Schnee oder Eis,
der/das mit dieser Metall-Wasserabscheidvorrichtung in
Verbindung kommt, oberhalb des Schmelzpunktes erwärmt und die
Flüssigkeit verdampft wird. Die Heizschleifen 466A und 467A liegen
an den Rohrabschnitten 454B, 456B, 458B und 460B an, so daß
eine hohe Temperatur erreicht wird. Die Öffnungen in der
Wasserabscheidvorrichtung sorgen dort für den Durchtritt von
Luft.
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Die Wasserabscheidung, wie sie durch die Öffnungen durch die
Wasserabscheidvorrichtung in den einzelnen durch die Rohre
454, 456, 458 und 460 gebildeten Durchtrittsausnehmungen,
vorgesehen ist, findet statt, wenn Wasser auf der Oberfläche der
Wasserabscheidvorrichtung zur Bildung eines Meniskus' oder von
Wassertropfen mit anderem Wasser eine Bindung eingeht. Die
Ausgestaltung der Öffnungen wird so ausgewählt, daß wirksame
Löcher für Luft, um durch sie hindurchzuströmen, oder für
Druck, um durch sie zu wirken, offen bleiben, so daß die
pneumatische Verzögerung vorher festgelegt und akzeptabel ist. Die
Zeitkonstante ist, wie es in der vorhergehenden
Ausführungsform der Erfindung angegeben ist, die Funktion der Länge der
Öffnungen und des Volumens der Erfassungskammer oder des
Behälters, die/der den Fluiddruck aufnimmt.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung führt jedes
der Rohre 454, 456, 458 und 460 ein pneumatisches Signal
zurück zu einer Druckerfassungskammer, die einen Behälter
aufweist. Eine typische Kammer oder ein Behälter ist bei 480
dargestellt. Jedes dieser einzelnen Drucksignale wird zu einer
separaten Erfassungskammer oder einem separaten
Erfassungsbehälter geführt.
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Die offenbarte Erfindung bringt noch weitere
Leistungsverbesserungen mit sich, da das bündige Anbringen der ersten
Ausführungsform der Erfindung den Luftwiderstand verringert und
ein glattes äußeres Flugwerk schafft, was zu einem
verringerten Radar-Reflexionsvermögen führt. Das bündige Anbringen
verringert ebenfalls das Auftreten physischer Schäden in der Luft
durch Fremdkörperbeschädigung (FOD) und auf dem Boden durch
andere physische Beschädigung. Bei den gezeigten Fühlern
verringert die Verwendung der Wasserabscheidvorrichtung die
Größe, dadurch daß auf separate Ablaufkammern verzichtet wird,
und verringert ebenfalls das Gewicht.