DE2444809A1

DE2444809A1 - Feuersperre, insbesondere fuer flugzeuge

Info

Publication number: DE2444809A1
Application number: DE19742444809
Authority: DE
Inventors: Stanley Smith
Original assignee: Rolls Royce 1971 Ltd
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1973-09-22
Filing date: 1974-09-19
Publication date: 1975-04-03
Also published as: US3934889A; FR2244945B1; FR2244945A1; JPS5072011A; DE2444809C2; GB1474030A

Description

Feuersperre, insbesondere für Flugzeuge

Die Erfindung betrifft eine Feuersperre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, Derartige Feuersperren sind bekannt und dienen zur Verhinderung der Feuerausbreitung an der Grenzfläche zwischen einer Flugzeugzelle und dem Flugzeugtriebwerk.

Das oder die Triebwerke eines Flugzeugs sind entweder in einer oder mehreren Triebwerksgondeln außerhalb des Flugzeugrumpfes oder im Flugzeugrumpf selbst untergebracht. Bei beiden Konstruktionsarten besteht Gefahr, daß aus Triebwerksteilen ausleckender Kraftstoff oder öl sich in heißeren Triebwerksbereichen entzündet und das auf diese Weise entstehende Feuer auf den Flugzeugrumpf übergreift.

Durch die Erfindung soll infolgedessen die Aufgabe gelöst werden, eine Feuersperre zu schaffen, die offener Flammeneinwirkung über eine bestimmte Zeitspanne widersteht, welche durch für den Flugzeugbau maßgebliche gesetzliche Regelungen festgelegt ist« Außerdem beinhaltet die Erfindung die Schaffung einer Feuersperre, welche in einer Umgebung einsetzbar ist, in welcher hohe Temperaturen herrschen und in welcher sie während normaler Betriebsbedingungen der Einwirkung der verschiedensten Flugbetriebsmedien

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ausgesetzt ist, wobei sie trotzdem hinreichend nachgiebig bleiben muß, um angesichts der bei Manövern des betreffenden Plugzeugs auftretenden Relativbewegungen zwischen Triebwerk und Plugzeugzelle eine zuverlässige Dichtwirkung zu gewährleisten.

Die genannte Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 unter Schutz gestellte Merkmalskombination gelöst. In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Weiterbildungen des Gegenstandes des Anspruchs 1 unter Schutz gestellt.

Das innere Rohr kann, anstatt aus einem Silikon-Elastomer zu bestehen, auch aus einem Fluorkarbon-Elastomer oder aus Naturgummi bestehen. Als Faserverstärkung des inneren Rohres kann ein gegebenenfalls durch Imprägnierung zusätzlich verstärktes Pasergewebe Anwendung finden.

Als Druckmittel zur Unterdrucksetzung des inneren Rohres kann Druckluft aus üblichen Druckluftquellen dienen, durch welche das innere Rohr so weit aufgebläht wird, daß die Feuersperre den Zwischenraum zwischen den betreffenden Flugzeugteilen, zwischen welchen sie wirksam sein soll,

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in ausreichendem Maße abdichtet.

Die Zwischenschicht kann, anstatt aus Kohlenstofffilz zu bestehen, auch aus Asbestfilz, Quarzfilz oder auch aus Metallfilz bestehen. Sie kann entweder konzentrisch oder asymmetrisch mit Bezug auf das innere Rohr angeordnet sein.

Die Außenschicht kann, anstatt aus Glasfasermaterial zu bestehen, auch aus Kohlefasermaterial hergestellt sein.

Die erfindungsgemäße Feuersperre muß so nachgiebig sein, daß sie die Relativbewegungen zwischen Triebwerk und Flugzeugzelle bei Flugzeugmanövern insbesondere im Erdbeschleunigungs-Belastungsbereich aufzunehmen vermag, daß sie außerdem unterschiedlichen Wärmedehnungen zwischen Triebwerk und Flugzeugzelle zu folgen vermag und daß sie sich den üblichen Fertigungstoleranzen anpaßt. Die zur Aufblähung des inneren Rohres dienende Luft kann beispiels weise vom Triebwerksverdichter bezogen werden und einen

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Druck von etwa 1,12 kp/cm haben.

Wenn nur wenig Raum zur Verfügung steht, kann die Dicke des Kohlenstoffilzes in den Berührungsbereichen

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zwischen der Feuersperre und angrenzenden Wandungen auf ein Maß unterhalb der natürlichen Filzdicke verringert werden, vorausgesetzt, daß diese natürliche Filzdicke an Stellen, welche offener Flarameneinwirkung ausgesetzt sein können, beibehalten wird. Dadurch ergibt sich eine asymmetrische Anordnung des Filzes um das innere Rohr herum, wobei die Mindestfilzdicke 1,5 mm betragen kann. Die Filzdicke richtet sich selbstverständlich nach dem jeweiligen Anwendungszweck und kann dann vermindert sein, wenn die Zeitspanne, über welche die Feuersperre offener Flammeneinwirkung widerstehen muß, kürzer ist.

Treten Spaltbreitenänderungen an der Stelle, an welcher die erfindungsgemäße Feuersperre angeordnet ist, nicht oder nur in geringem Maße auf, so kann ein Aufblähen des inneren Rohres entfallen. In solchen Fällen verläßt man sich auf die natürliche Nachgiebigkeit des Materials, aus welchem die Feuersperre hergestellt ist.

Außer den bereits erwähnten Materialien können auch noch andere Materialien jeweils für den gleichen Zweck Anwendung finden.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Feuersperre

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wird die PiIzzwischenschicht über das beispielsweise aus Gummi bestehende innere Rohr übergeschoben und der auf diese Weise gebildete Zweischichtenkörper wird dann in eine Hülse eingeschoben, welche aus dem Außens dochtmaterial besteht.

Eine aus den oben angegebenen Materialien hergestellte erfindungsgemäße Feuersperre wurde zum Zwecke der Erprobung als Ring ausgebildet und zwischen zwei Platten angeordnet, um die beispielsweise an einer Schottwand herrschenden Betriebsbedingungen nachzuahmen» Dabei wurde das innere Rohr auf einen Druck von etwa 1,12 kp/cm gebracht, so daß es zwischen den beiden Platten eine gute Dichtung bildete. Sodann wurde die Flamme eines Gasbrenners auf der Feuersperre hin- und herbewegt und es zeigte sich, daß die auf diese Weise einer offenen Flamme ausgesetzte erfindungsgemäße Feuersperre auch nach" 15 Minuten Erprobungsdauer noch nicht beschädigt war.

Die erfindungsgemäße Feuersperre wird nunmehr unter Bezug auf die anliegende Zeichnung in ihren Einzelheiten beispielsweise beschrieben, in welcher

Fig· 1 einen Querschnitt der erfindungs

gemäßen Feuersperre zeigt und

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Fig, 2 eine Schemaskizze zeigt, aus

welcher der Einbau der in Fig. 1 gezeigten Feuersperre ersichtlich ist.

Die in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte Feuersperre besteht aus verschiedenen Materialien, die in Schichten aufeinanderliegend angeordnet sind.

Die innerste Schicht 2 besteht beispielsweise aus einem Rohr von 2 mm Wandstärke aus einem Silikon-Elastomer, welches durch ein Glasfasergewebe verstärkt ist· In Abwandlung dessen kann als Verstärkungsmaterial auch ein Glasfasergewirke oder Glasfaser-Litzen- bzw, -Borten;- oder -Rundschnurmaterial Anwendung finden. Dieses Rohr wird aus einer geeigneten Druckmittelquelle, beispielsweise aus dem Verdichter eines Gasturbinentriebwerks mit Druckluft gespeist und dadurch unter Druck gesetzt.

Eine Zwischenlage 3 besteht aus hoch hitzebeständigem, nachgiebigem Filz aus Kohle oder Graphit von einer Stärke von etwa 3 mm. Besonders günstig ist ein Kohlenstoff-Filz mit 94 % bis 97 % Kohlenstoff, 0,1 % bis 0,3 % Asche, 1,5 % bis 4,0 % flüchtigen Bestandteilen und 0,3 % Schwefel mit einer Faserdicke von 10 ti oder ein Graphitfilz

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mit 99 % bis 100 % Graphit, weniger als 0,1 % Asche, weniger als 1,0 % flüchtigen Bestandteilen und weniger als 0,1 ί Schwefel mit einer Faserdicke von

Die äußerste Lage 4 ist etwa 1 mm dick und besteht aus einem zusammengesetzten Material, nämlich aus Glasfasermaterial, welches zwecks besserer Abdichtung mit einem Fluorkarbon-Elastomer imprägniert ist. Als besonders zweckmäßig erweist sich in Hülsenform gebrachtes Glasfaserlitzen-, -Bortenoder Rundschnurmaterial, das mit einem Fluorkarbon-Elastomer imprägniert und vorzugsweise zwecks besonders guter Abdichtung auch außen mit einem solchen Elastomer beschichtet ist. In Abwandlung dessen kann auch anderes, in Hülsenform gebrachtes feuerfestes Fasermaterial, beispielsweise Aluminiumsilikat oder Quarz, Anwendung finden.

Die typische Anwendung einer solchen Feuersperre ist beispielsweise an der Grenzfläche zwischen einem Flugzeugtriebwerk und einer Flugzeugzelle gegeben, wie dies im einzelnen in Fig, 2 gezeigt ist«

Das Triebwerks-Außengehäuse ist mit der Bezugsziffer bezeichnet und die Flugzeugzelle ist mit der Bezugsziffer bezeichnet. Vom Triebwerksgehäuse einerseits und von der

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Plugzeugzelle andererseits ragen jeweils feuerfest Schottwandungen 12 und I²J in einen Zwischenraum 13 zwischen Triebwerk und Flugzeugzelle hinein und zwischen diesen beiden Schottwandungen ist die Feuersperre 1 gleichsam als Dichtung angeordnet,

über ein Ventil 16 kann die Feuersperre aufgebläht bzw, der Druck aus derselben abgelassen werden. Die Aufblähung erfolgt mittels Druckluft, welche über ein vom nicht dargestellten Triebwerksverdichter herführendes Zuführungsrohr 17 zugeführt wird. Soll der Druck aus der Feuersperre abgelassen werden, so wird das Ventil 16 entsprechend betätigt und die abzulassende Druckluft gelangt über ein Auslaßrohr 18 aus der Feuersperre heraus.

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Claims

Patentansprüche

1, Feuersperre, insbesondere für Plugzeuge, gekennzeichnet durch ein inneres, elastisches, durch Druckmittelzufuhr unter Druck setzbares Rohr (2), eine dieses innere Rohr umgebende, flammenfeste, nachgiebige Zwischenschicht (3) und eine diese Zwischenschicht umgebende, widerstandsfähige Außenschicht. (4).

2, Feuersperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohr (2) aus einem faserverstärkten Silikon-Elastomer besteht.

3· Feuersperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (3) als nachgiebige Kohlenstoffilz-Flammensperre ausgebildet ist.

4, Feuersperre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (4) als widerstandsfähige, gummiimprägnierte Glasfaserhülse ausgebildet ist.

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5· Feuersperre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaserhülse der Außenschicht (4) gummibeschichtet ist.

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