DE848110C - Electrically heated, highly heat-resistant pitot tube - Google Patents

Description

Elektrisch beheiztes hochhitzebeständiges Staurohr Es sind elektrisch beheizte Staurohre für Flugzeuge bekannt, die hochhitzebeständig ausgeführt werden. Die Heizung solcher Staurohre wird bei Vereisungsgefahr über eine einfache Schaltvorrichtung an das Bordnetz angeschlossen. Für die Bemessung der Heizleistung ist die größte Kühlung durch den Fahrtwind bei größter Fahrzeuggeschwindigkeit und tiefster Außentemperatur maßgebend. Bei diesen Verhältnissen muß die Heizleistung hoch genug sein, um eine Vereisung der Druckentnahmelöcher zuverlässig zu vermeiden.Electrically heated, highly heat-resistant pitot tube It's electric heated pitot tubes known for aircraft that are designed to be highly heat-resistant. If there is a risk of freezing, the heating of such pitot tubes is via a simple switching device connected to the vehicle electrical system. For the dimensioning of the heating power is the largest Cooling by the airstream at the highest vehicle speed and the lowest outside temperature authoritative. With these conditions, the heating power must be high enough to produce a Reliably avoid icing of the pressure tapping holes.

Bleibt nun die Heizung des Staurohres bei stillstehendem Flugzeug, also bei viel geringerer Abkühlung, emgeschaltet, so nimmt das Staurohr eine recht erhebliche Übertemperatur an und kann unter ungünstigen Umständen zerstört werden.If the heating of the pitot tube remains with the aircraft at a standstill, so with much less cooling, switched on, the pitot tube takes a right considerable excess temperature and can be destroyed under unfavorable circumstances.

Diese Schwierigkeit wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die elektrische Heizung des Staurohres selbstregelnd ausgeführt wird. Dies wird erreicht durch die Verwendung eines Widerstandmaterials für den Heizleiter, das einen besonders hohen Temperaturkoeffizienten besitzt. This difficulty is avoided according to the invention in that the electrical heating of the pitot tube is self-regulating. This is achieved by using a resistance material for the heating conductor, the one special has a high temperature coefficient.

Bisher wurden die Heizleiter für elektrisch beheizte Staurohre aus normalem Widerstandsmaterial hergestellt. I)arunter versteht man eine Nickel-Chrom-Legierung mit geringem Eisengehalt, die einen hohen schmelzpunkt in der Gegend von 1400@ C und einen verhältnismäßig geringen Temperaturkoeffizienten besitzt und einen hohen spezifischen Widerstand von 0,9 bis 1 Ohm aufweist. So far, the heating conductors were made for electrically heated pitot tubes made of normal resistance material. I) this means a nickel-chromium alloy Low iron, which has a high melting point in the region of 1400 @ C and has a relatively low temperature coefficient and a high one has a specific resistance of 0.9 to 1 ohm.

Heizleiter aus diesem Material haben die für elektrische Heizkörper im allgemeinen erwünschte Eigenschaft einer von der Kühlung und damit von der Heizleitertemperatur unabhängige Heizleistung aufzunehmen, wenn man sie an eine bestimmte Spannung legt. Für die Herstellung eines Staurohres mit selbstregelnder Heizung ist dieses Widerstandsmaterial jedoch ungünstig. Erfindungsgemäß verwendet man mit Vorteil für den Bau der Heizkörper selbstregelnder Staurohre ein Widerstandsmaterial mit besonders hohem Temperaturkoeffizienten. Gekennzeichnet ist ein derartiges Material durch einen hohen Eisengehalt von mindestens 500/0 Ein solches Material zeigt noch immer einen relativ hohen spezifischen Widerstand von etwa 0,5 bis o,8 Ohm. Die vorteilhafte Wirkung des hohen Temperaturkoeffizienten besteht darin, daß die aufgenommene elektrische Leistung bei geringerer Kühlung selbsttätig heruntergeht.Heating conductors made from this material are used for electrical radiators generally desirable Property one of the cooling and thus taking up heating power independent of the heatsealing band temperature, if one puts it at a certain tension. For the production of a pitot tube with a self-regulating However, this resistance material is unfavorable for heating. Used according to the invention it is advantageous to use a resistance material for the construction of the radiators of self-regulating pitot tubes with a particularly high temperature coefficient. Such a material is identified due to a high iron content of at least 500/0. Such a material still shows always a relatively high specific resistance of about 0.5 to 0.8 ohms. the beneficial effect of the high temperature coefficient is that the recorded electrical power goes down automatically with less cooling.

Die geringere Kühlung und damit geringere Ab führung der Wärme nach außen bewirkt, daß der Heizleiter eine höhere Temperatur annimmt und damit infolge des hohen Temperaturkoeffizienten seinen Widerstandswert wesentlich erhöht. Bei unveränderlicher angelegter Spannung (Bordnetz) wird also der aufgenommene Strom, der sich aus Spannung und Widerstand errechnet, kleiner und damit die gesamte aufgenommene Heizleistung geringer. Zur Erläuterung der Verhältnisse wird als Beispiel angeführt, daß die Widerstandserhöhung von normalen Widerstandsmaterialien bei Erwärmung von o auf 5000 C zwischen 5 und 200/0 liegt, während hoch eisenhaltige Widerstandsmaterialien, wie sie erfindungsgemäß für den Heizleiter verwendet werden sollen, im selben Temperaturbereich bis zu mindestens so°/oWiderstandserhöhung aufweisen.The lower cooling and thus lower heat dissipation outside causes the heating conductor to take on a higher temperature and thus as a result the high temperature coefficient increases its resistance value significantly. at constant applied voltage (on-board network) is the current consumed, which is calculated from voltage and resistance, smaller and thus the total recorded Lower heating output. To explain the relationships, an example is given: that the increase in resistance of normal resistance materials when heated by o at 5000 C is between 5 and 200/0, while high ferrous resistance materials, as they are to be used according to the invention for the heating conductor, in the same temperature range show up to at least so% increase in resistance.

Die Bedeutung der Erfindung ergibt sich, wenn man das Betriebsverhalten eines elektrisch beheizten Staurohres mit normalem Widerstandsmaterial einem elektrisch beheizten Staurohr mit Widerstandsmaterial mit besonders hohem Temperaturkoeffizienten gegenüberstellt. Die Heizung bei diesen Rohren muß so dimensioniert werden, daß bei schärfster Kühlung die aufgenommene elektrische Leistung gleich groß ist, um eine genügend hohe Übertemperatur zu erzeugen. Bei Verschlechterung der Kühlung bleibt beim Staurohr mit normalem Widerstandsmaterial die aufgenommene elektrische Leistung praktisch konstant. Die Temperatur dieses Staurohres steigt infolgedessen sehr hoch an. Beim Staurohr mit widerstandsmaterialhohem Temperaturkoeffizienten jedoch wird die aufgenommene Leistung bei steigender Heizleitertemperatur herabgeregelt, so daß sich eine viel geringere Temperatur ergibt. Bei extrem schlechter Kühlung (Stillstand des Flugzeuges) kann diese Differenz einige IOO°S C betragen. Durch dieses Verhalten ist im Grenzfall besonders schlechter Kühlung die Wärmebeanspruchung des ganzen Staurohres, einschließlich des Heizleiters, viel geringer als bei den bisher bekanntgewordenen Staurohren mit normalem Widerstandsmaterial. The importance of the invention emerges when you look at the operating behavior an electrically heated pitot tube with normal resistance material one electrically heated pitot tube with resistance material with a particularly high temperature coefficient juxtaposes. The heating in these pipes must be dimensioned so that with the sharpest cooling, the electrical power consumed is equal to to generate a sufficiently high overtemperature. When the cooling deteriorates In the case of a pitot tube with normal resistance material, the recorded electrical remains Performance practically constant. The temperature of this pitot tube rises as a result very high. In the case of a pitot tube with a high temperature coefficient of resistance material however, the power consumed is reduced when the heatsealing band temperature rises, so that the temperature is much lower. With extremely poor cooling (Standstill of the aircraft) this difference can amount to a few 100 ° S C. By this behavior is, in the borderline case, particularly poor cooling, the thermal stress of the entire pitot tube, including the heating conductor, is much lower than that of the Pitot tubes that have become known so far with normal resistance material.

Außerdem ergeben sich für die neue Konstruktion noch folgende Vorteile: 1. Geringere Beanspruchung und damit verbunden größere Lebensdauer des Staurohres selbst, 2. wirtschaftlichee Einsparung von Legierungshestandteilen, wie Nickel und Chrom, für den Heizleiter, 3. Einsparung elektrischer Leistungen bei Betriebszuständen, bei welchen zwar die volle Kühlung nicht eintritt, auf eine Heizung jedoch nicht verzichtet werden kann. The new design also has the following advantages: 1. Less stress and the associated longer life of the pitot tube 2. Economical saving of alloy components such as nickel and Chrome, for the heating conductor, 3. saving electrical power in operating states, in which full cooling does not occur, but not heating can be dispensed with.

Claims (1)

PATENTANSPRCC: Elektrisch beheiztes hochhitzeheständiges Staurohr, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter aus Widerstandsmaterial mit besonders hohem Temperaturkocffizienten gestellt. PATENT APPLICATION: Electrically heated, highly heat-resistant pitot tube, characterized in that the heating conductor made of resistance material with special high temperature coefficient.