DE10310525A1

DE10310525A1 - Aircraft jet engine test standing has an angled rear wall, with adjustable backdrop blocks, forming inflow and outflow surfaces with gaps between them to reduce upstream noise emissions

Info

Publication number: DE10310525A1
Application number: DE2003110525
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Prof. Dr.-Ing. Gerhardt; Reinhard Prof. Dr.-Ing. Grundmann; Horst Dipl.-Ing. Meessen
Original assignee: I F I INST fur INDUSTRIEAEROD; Ifi Institut fur Industrieaerodynamik GmbH
Current assignee: I F I INST fur INDUSTRIEAEROD; Ifi Institut fur Industrieaerodynamik GmbH
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2004-09-30

Abstract

The rear wall of an aircraft standing (9), where the jet engines are tested, is an acoustic damper with adjustable backdrop blocks (5) forming inflow surfaces (7) and aligned outflow surfaces (8) to carry off the jet streams (10) from the aircraft (1). The gap (6) between the blocks is at least equal to a surface derived by the multiplication of the rear wall width by its height. The rear wall is pitched at an angle of 45-60[deg] against the horizontal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückwand für eine Standlaufeinrichtung zur Durchführung von Triebwerksversuchen und eine Standlaufeinrichtung zur Durchführung von Triebwerksversuchen auf dem Boden mit einer solchen Rückwand.The invention relates to a rear wall for a stationary running device to carry out of engine tests and a stationary runner for carrying out Engine tests on the ground with such a rear wall.

Für Routineprüfungen von Triebwerken, zum Beispiel vor dem Erststart von neuen Flugzeugen oder nach den vorgeschriebenen Überprüfungen von Triebwerken von Verkehrsflugzeugen, sind Triebwerksstandläufe zwingend erforderlich. Sie werden üblicherweise in Standlaufeinrichtungen durchgeführt. Diese können im einfachsten Fall nur aus einer Rückwand oder aber aus einer Halle mit Zuluftöffnungen und einer Öffnung im Dach zur Ablenkung der Triebwerksstrahlen bestehen. Zweck der Standlaufeinrichtungen ist zum Einen die Umlenkung der Triebwerkstrahlen aus der Horizontalen nach oben und zum Anderen die Minderung der Lärmbelästigung in der Umgebung der Einrichtung. Der Rückwand von Standlaufeinrichtungen kommt wegen der Beaufschlagung durch die Triebwerkstrahlen große Bedeutung zu.For routine tests of engines, for example before the first takeoff of new aircraft or after the prescribed inspections of engines of commercial aircraft, engine test runs are mandatory. They are usually performed in stationary running facilities. These can be in simplest case only from a back wall or from a hall with supply air openings and an opening in the Roof for deflecting the engine jets exist. Purpose of the stand running facilities is the redirection of the engine jets from the horizontal up and on the other hand the reduction of noise pollution in the vicinity of the Facility. The back wall of free-standing facilities comes through because of the loading the engine jets are of great importance to.

Eine übliche Ausführung der Rückwand besteht aus einer schrägen Wand, die gegenüber der Vertikalen von der Anströmrichtung weg so geneigt ist, dass ein Neigungswinkel zur Horizontalen von ca. 45° bis 60° entsteht, und diese Rückwände sind als Absorptionsschalldämpfer ausgeführt. Sie lenken zum Einen die Triebwerkstrahlen um, und zum Anderen dient eine solche Rückwand zur Schalldämpfung. Nachteilig bei dieser Anströmung ist es, dass die Rückwand lokal – infolge der sehr hohen Impulsströme der Triebwerkstrahlen – großen Belastungen ausgesetzt ist. Bei offenen Standlaufeinrichtungen müssen die Rückwände ferner im Hinblick auf die zu erwartenden großen Bemessungswindlasten dimensioniert werden. Dies erfordert im Allgemeinen sehr schwere Konstruktionen mit entsprechend großen Fundamenten.A common version of the rear wall consists of an inclined wall, the opposite the vertical from the flow direction is so inclined that an angle of inclination to the horizontal of approx. 45 ° to 60 ° arises, and these are back walls as an absorption silencer executed. On the one hand they redirect the engine jets, and on the other hand they serve such a back wall for sound absorption. adversely with this inflow it is that the back wall locally - as a result of the very high impulse currents of engine jets - heavy loads is exposed. In the case of open stationary running facilities, the Back walls also dimensioned with regard to the expected large design wind loads become. This generally requires very heavy structures with appropriately large foundations.

Zur Verminderung der Rückwandbelastung durch die Triebwerkstrahlen sind, beispielsweise aus der DE 30 23 707 A1 , Ausführungen bekannt, bei denen eine Strahlumlenkwand, ein sogenannter "blast fence", stromauf der Rückwand positioniert wird.To reduce the rear wall load from the engine jets, for example from the DE 30 23 707 A1 , Versions known in which a beam deflecting wall, a so-called "blast fence", is positioned upstream of the rear wall.

Nachteilig bei beiden oben beschriebenen Anordnungen ist, dass bei der Ausführung der Rückwand als Absorptionsdämpfer die Geräuschdämpfung wegen der Schallreflektion nach vorne, d. h. in Gegenstrahlrichtung, ungenügend ist. Falls in Bereichen stromauf der Standlaufeinrichtung höhere Anforderungen an die zulässige Schallemission gestellt werden, macht dies häufig die Anordnung von Schalldämpfern stromauf des Flugzeuges oder sogar die Anordnung einer stromaufwärtigen Wand erforderlich. Üblicherweise wird die Rückwand einer Standlaufeinrichtung starr ausgeführt. Wird die Standlaufeinrichtung mit einer stromaufwärtigen Wand versehen, müssen diese Wände als schwenkbare Tore ausgeführt werden, und solche Ausführungen sind beispielsweise aus dem US-Patent 5,591,904, aus der DE 196 32 959 A1 sowie aus der DE 37 22 112 A1 bekannt.A disadvantage of both of the arrangements described above is that when the rear wall is designed as an absorption damper, the noise damping is insufficient because of the sound reflection to the front, ie in the opposite beam direction. If higher demands are made on the permissible noise emission in areas upstream of the stationary running device, this often necessitates the arrangement of mufflers upstream of the aircraft or even the arrangement of an upstream wall. The rear wall of a stationary running device is usually rigid. If the stationary running device is provided with an upstream wall, these walls must be designed as pivotable gates, and such designs are known, for example, from US Pat. No. 5,591,904 DE 196 32 959 A1 as well as from the DE 37 22 112 A1 known.

Nachteilig bei der Ausführung von Standlaufeinrichtungen mit Schalldämmmaßnahmen stromauf der zu untersuchenden Flugzeuge ist die Behinderung beim Befahren der Einrichtungen. Um bei starrer Rückwand Flugzeuge in die Standlaufeinrichtung zu verbringen, müssen die Schalldämmmaßnahmen aus der vorderen Öffnung der Einrichtung entfernt werden. Soll die Standlaufeinrichtung im "Durchlaufverfahren" betrieben werden, müssen sowohl die Rückwand als auch die vorderseitigen Schalldämmmaßnahmen beweglich ausgeführt werden.Disadvantageous when executing Stand-alone devices with sound insulation measures upstream of those to be examined Aircraft is the handicap when driving on the facilities. Around with rigid rear wall Airplanes have to spend in the runway facility Sound insulation measures the front opening be removed from the facility. If the stationary running device is to be operated in a "continuous process", have to both the back wall as well as the front soundproofing measures are carried out flexibly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben angegebenen Nachteile zu überwinden und gleichzeitig die stromaufwärtige Lärmemission zu minimieren.The invention is based, which to overcome the disadvantages mentioned above and at the same time the upstream noise emission to minimize.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Rückwand für eine Standlaufeinrichtung zur Durchführung von Triebwerksversuchen gelöst, die gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgeführt ist. Die Unteransprüche definieren bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Ferner stellt die Erfindung eine Standlaufeinrichtung zur Durchführung von Triebwerksversuchen auf dem Boden mit einer erfindungsgemäßen Rückwand zur Verfügung.This object is achieved by a rear wall for one Stand running device for implementation solved by engine tests, which according to the characteristic Features of claim 1 is executed. Define the subclaims preferred embodiments the invention. The invention also provides a stationary running device to carry out of engine tests on the ground with a rear wall according to the invention Available.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Rückwand, die als Kulissenschalldämpfer mit Strömungsumleitung ausgeführt ist, vorteilhafterweise sowohl in Strahlrichtung als auch in Gegenstrahlrichtung eine ausreichende Schalldämpfung bereitstellen kann. Zusätzliche "blast fences" stromaufwärts der Rückwand sind als Strahlumlenkwand nicht mehr notwendig, da die Kulissen des Kulissenschalldämpfers selbst für eine entsprechende Strömungsumleitung sorgen können. Weil der Kulissenschalldämpfer nicht lediglich angeströmt, sondern durchströmt wird, besteht die Möglichkeit einer leichteren Bauweise auf kleiner dimensionierten Fundamenten, oder als entsprechend leicht bewegbare, mobile Einheit. Die Belastungen aufgrund der Impulsströme der Triebwerkstrahlen sind nämlich bei einer Durchströmung geringer als bei der Anströmung einer geschlossenen Wand. Wegen der vorteilhaften Schalldämpfung nach vorne zum Flugzeug hin kann auf vor dem Flugzeug angeordnete Schalldämmeinrichtungen verzichtet werden.The invention is based on the knowledge that a back wall, the as a backdrop silencer flow diversion accomplished is advantageously both in the beam direction and in the counter-beam direction provide adequate sound absorption can. Additional "blast fences" upstream of the rear wall are no longer necessary as a beam deflecting wall, as the backdrops the backdrop muffler even for a corresponding flow diversion can worry. Because the backdrop silencer not just the flow, but flows through is possible a lighter construction on smaller sized foundations, or as a correspondingly easily movable, mobile unit. The burdens due to the impulse currents the engine jets are namely with a flow less than in the case of an inflow closed wall. Because of the advantageous sound absorption At the front towards the aircraft can be arranged in front of the aircraft sound insulation devices to be dispensed with.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Kulissen des Kulissenschalldämpfers Anströmflächen auf, die auf die Anströmrichtung ausgerichtet bzw. ausrichtbar sind, sowie Abströmflächen, die auf die gewünschte Abströmrichtung ausgerichtet bzw. ausrichtbar sind.According to a preferred embodiment of the invention, the backdrops of the backdrop silencer have inflow surfaces which are aligned or can be aligned with the inflow direction, so like outflow surfaces that are aligned or can be aligned to the desired outflow direction.

Die Rückwand gemäß der vorliegenden Erfindung kann gegenüber der Vertikalen zur Anströmrichtung hin geneigt sein, wobei vorteilhafterweise ein Neigungswinkel im Bereich von etwa 45° bis 60° gegenüber der Horizontalen gewählt wird.The back wall according to the present invention can face the vertical to the flow direction be inclined, advantageously an angle of inclination in Range from about 45 ° to 60 ° compared to the Horizontal selected becomes.

Eine vorteilhafte Durch- und Abströmungssituation ergibt sich, wenn der durchströmte Querschnitt des Kulissenschalldämpfers mit mindestens der vertikalen Projektionsfläche der Rückwand entspricht.An advantageous flow and outflow situation results when the flowed through Cross-section of the link silencer with at least the vertical projection area of the rear wall.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform und mittels der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention is further illustrated one embodiment and explained in more detail by means of the accompanying figures. Show it:

1 eine obere Aufsicht auf eine Standlaufeinrichtung mit einer Kulissenschalldämpferrückwand gemäß der vorliegenden Erfindung; und 1 a top view of a stationary running device with a backdrop silencer rear wall according to the present invention; and

2 eine seitliche Ansicht der in 1 dargestellten Einrichtung mit einem Teilschnitt durch die Kulissenschalldämpferrückwand. 2 a side view of the in 1 shown device with a partial section through the backdrop silencer rear wall.

In den 1 und 2 ist das Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Das Flugzeug 1 befindet sich in der Standlaufeinrichtung, bestehend aus den Seitenwänden 2 und 3 sowie der erfindungsgemäßen Rückwand 4. Die Rückwand 4 ist als Strömungsumlenkung in Form eines Kulissenschalldämpfers ausgeführt. Die Länge der Kulissen hängt von der Frequenz der zu dämpfenden Geräusche ab, und es wird im Rahmen der Erfindung ins Auge gefasst, Kulissenschalldämpfer mit verstellbaren Kulissenlängen bereitzustellen, um eine Anpassung an den jeweiligen Betriebsfall möglich zu machen (beispielsweise durch teleskopartig verstellbare Kulissen).In the 1 and 2 the embodiment of the invention is shown schematically. The plane 1 is located in the stand running device, consisting of the side walls 2 and 3 and the rear wall according to the invention 4 , The back wall 4 is designed as a flow deflection in the form of a backdrop silencer. The length of the scenes depends on the frequency of the noise to be damped, and it is envisaged within the scope of the invention to provide link silencers with adjustable link lengths in order to make it possible to adapt to the respective operating case (for example by means of telescopically adjustable links).

Die Querschnittsfläche der Spalte 6 zwischen den Kulissen 5 sollte mindestens gleich der Fläche sein, die gebildet wird durch eine Multiplikation der Breite der Rückwand 4 mit deren Gesamthöhe. Es kann im Rahmen der Erfindung wiederum ins Auge gefasst werden, die Kulissenabstände und die Winkel der Kulissen-Mittelteile 5 einstellbar zu machen, um eine Rückwand an unterschiedliche Betriebsbedingungen anpassbar zu machen.The cross-sectional area of the column 6 between the scenes 5 should be at least equal to the area formed by multiplying the width of the back wall 4 with their total height. Within the scope of the invention, it is again possible to consider the spacing between the scenes and the angles of the middle parts of the scenery 5 make adjustable to make a back wall adaptable to different operating conditions.

Die Abströmflächen 7 sind entsprechend der Anströmung durch die Triebwerkstrahlen 10 auszubilden, die Abströmflächen 8 entsprechen der gewünschten Abströmrichtung. Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, diese Abströmflächen 7 und Abströmflächen 8 einstellbar bzw. ausrichtbar auszuführen.The outflow surfaces 7 are in accordance with the flow through the engine jets 10 train the outflow surfaces 8th correspond to the desired outflow direction. It is also possible within the scope of the invention to have these outflow surfaces 7 and outflow surfaces 8th adjustable or alignable.

Claims

Back wall ( 4 ) for a stationary running device for carrying out engine tests, characterized in that the rear wall ( 4 ) is designed as a backdrop silencer with flow diversion.

Back wall ( 4 ) according to claim 1, characterized in that the scenes ( 5 ) of the backdrop muffler 7 ) which are aligned or can be aligned with the inflow direction, and outflow surfaces ( 8th ), which are aligned or can be aligned to the desired outflow direction.

Back wall ( 4 ) according to claim 1 or 2, characterized in that it is inclined relative to the vertical to the flow direction.

Back wall ( 4 ) according to claim 3, characterized in that the angle of inclination is in the range of about 45 ° and about 60 ° to the horizontal.

Back wall ( 4 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cross-section through which flow ( 5 ) of the backdrop silencer at least the vertical projection surface of the rear wall ( 4 ) corresponds.

Stand running device for carrying out engine tests on the floor, with a back wall according to one of the claims 1 to 5.