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Höhenprüfstand für Flugmotoren.
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des Luftvolumens, welches von dem Absauggebläse zu fördern ist, wird eine Vergrösserung des Absauggebläses erforderlich ; diese Vergrösserung steht aber bezüglich des Bauaufwandes in keinem Verhältnis zu den Baukosten der bisher verwendeten grossen Kühler. Zwischen dem Kühler und dem Absauggebläse ist eine Saugdrossel vorgesehen, welche im Zusammenspiel mit der Drosselklappe, die vor der Frischluftdüse liegt, eine genaue Einregelung des Prüfstandes ermöglicht, d. h., dass durch die Einstellung der Saugdrossel und der Drosselklappe die Menge und der Zustand des vom Absauggebläse geförderten Abgasluftgemisches geregelt wird, wodurch wieder die aufgenommene Leistung beeinflusst wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist darin gelegen, dass die für den Flugmotor zu verdichtende Verbrennungsluft von dem durch die Abgasturbine angetriebenen Aufladegebläse über eine regelbare Drossel und eine Messblende angesaugt wird. Dadurch ist es möglich, den Druck der Verbrennungsluft vor der Vorverdichtung auf das der angenommenen Flughöhe entsprechende Mass herabzumindern. Damit werden für das Aufladegebläse diejenigen Betriebsbedingungen hergestellt, welche den jeweilig angenommenen Höhenlagen des Flugzeuges angepasst sind. Durch die beispielsweise mit einer Messblende und einem Wirkdruckmesser versehene Messstrecke ist man in der Lage, das angesaugte Luftvolumen genau zu bestimmen.
Um die den Höhenlagen des Flugmotors im Fluge entsprechenden tiefen Temperaturen für die Verbrennungsluft zu erreichen, wird die vom Aufladegebläse geförderte vorverdichtete Luft vor dem Eintritt in den Flugmotor durch einen kleinen Kühler rückgekühlt, wodurch die kostspielige, von einer eigenen Kühlmaschine bediente, den Flugmotor aufnehmende Kühlkammer, die zudem Einstell-und Wartungsarbeiten am Flugmotor stark hindert, überflüssig wird. Dieser Kühler ist dabei so angeordnet, dass er durch ein Absperrorgan teilweise oder zur Gänze zugeschaltet werden kann, so dass eine genaue Regelung der Temperatur der Verbrennungluft sichergestellt ist.
Durch den Gegenstand der Erfindung ist es daher möglich, einen Prüfstand herzustellen, welcher eine gedrängte und übersichtliehe Anlage sämtlicher Masehinengruppen und - vorrichtungen auf kleinstem Baume bei niedrig gehaltenem Bauaufwand gestattet, was bei den bisherigen Bauarten nicht möglich war.
Der Gegenstand der Erfindung ist in einem schematischen Ausführungsbeispiel in der Zeichnung näher veranschaulicht, u. zw. zeigt diese die generelle Anordnung der einzelnen Masehinengruppen und-vorrichtungen des Höhenprüfstandes.
Die Abgase des Flugmotors 1 strömen über eine Leitung 2 in die mit dem Flugmotor verbundene Abgasturbine. 3, wo sie Arbeit leisten. In die Abgasleitung 5, in welcher bereits durch den Betrieb des Absauggebläses 10 der der Flughöhe entsprechende Unterdruck herrscht, wird an der Stelle 6 Frischluft vor dem Kühler 8 eingeführt. Die Frisehluft dient zur Abkühlung der heissen Abgase und zur Vermehrung der vom Absauggebläse 10 angesaugten Gasmenge. Mit der Drosselklappe 7 wird die Frischluftmenge geregelt. Ein Oberflächenkühler 8 setzt die Temperatur des Abgasluftgemisches weiter bis auf ein für das Absauggebläse zulässiges Mass herab. Der Kühler 8 kann infolge der Luftbeimischung sehr klein gehalten werden. Das Absauggebläse 10 fördert das Abgasluftgemiseh über die zu dessen Mengenregelung dienende Saugdrossel 9 ins Freie.
Die Drosselklappe 7 und die Saugdrossel 9 gestatten zusammen die Anpassung des Prüfstandes an die jeweiligen Betriebsverhältnisse des Flugmotors. Der Flugmotor 1 treibt über das der Leistungsmessung dienende Torsionsdynamometer 12 und ein Getriebe 11 das Absauggebläse 10 an. Hiebei liegt das Torsionsdynamometer 12 zwischen dem Flugmotor 1 und dem Getriebe 11 des Absauggebläses 10 ; das Torsionsdynamometer braucht somit nur für vergleichsweise niedrige Drehzahlen bemessen zu werden, wodurch es einfach wird und die Gefahr des Auftretens von Drehschwingungen weitgehend verringert erscheint. Das Aufladegebläse 4, welches von der Abgasturbine 3 angetrieben wird, saugt die Verbrennungsluft für den Motor aus dem Freien über eine Drossel 14 und eine mit einer Messblende 13 versehene Messstrecke an.
Durch die Drossel 14 wird der Druck der Frischluft auf den der Flughöhe entsprechenden Druck herabgemindert. In der Druckleitung 15 wird dem Flugmotor 1 die vom Aufladegebläse 4 vorverdichtete Luft zugeführt. Dabei ist in diese Leitung noch ein Oberflächenkühler 16 eingebaut, der die Luft mit der im tatsächlichen Flugzustand nach dem Aufladegebläse 4 erreichten Temperaturen zuzuführen gestattet.
Die Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Mit dem Prüfstand können selbstverständlich auch Flugmotoren geprüft werden, welche betriebsmässig ohne Abgasturbine und ohne Aufladegebläse arbeiten. Auch für solche Flugmotoren können die Merkmale der Erfindung sinngemäss angewendet werden, wenn ein Absauggebläse, das seinen Antrieb über ein Torsionsdynamometer vom Flugmotor erhält, in der Abgasleitung den der Flughöhe entsprechenden Unterdruck erzeugt, und vor dem Kühler für die Abgase Frischluft in die Abgasleitung eingeführt wird.
Ebenso ist es gleichgültig, ob die Abgasturbine und das Aufladegebläse mit dem Flugmotor direkt verbunden ist, also einen Teil desselben bildet, oder ob diese Maschinengruppen vom Flugmotor getrennt angeordnet werden, wenn die Voraussetzung einer gedrängten, übersichtlichen Anlage des Prüfstandes gewahrt bleibt.
Die Erfindungsmassnahmen sind auch dann mit Nutzen anwendbar, wenn ein Teil der Leistung des Flugmotors von einer Bremse üblicher Bauart aufgenommen wird, der restliche Teil aber in der erfindungsgemässen Weise. Unterdruckkammern für die Flugmotoren und Bremsen besonderer Ausführung lassen sich hiedurch vermeiden.
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Altitude test bench for aircraft engines.
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the volume of air which is to be conveyed by the suction fan, an enlargement of the suction fan is necessary; In terms of the construction costs, however, this enlargement is in no relation to the construction costs of the large coolers previously used. A suction throttle is provided between the cooler and the exhaust fan which, in conjunction with the throttle valve located in front of the fresh air nozzle, enables the test stand to be adjusted precisely, i.e. In other words, the setting of the suction throttle and the throttle valve regulates the amount and the state of the exhaust gas air mixture conveyed by the suction fan, which again influences the power consumed.
A particularly advantageous embodiment of the invention is that the combustion air to be compressed for the aircraft engine is sucked in by the supercharger driven by the exhaust gas turbine via a controllable throttle and a measuring orifice. This makes it possible to reduce the pressure of the combustion air before the pre-compression to the level corresponding to the assumed flight altitude. In this way, those operating conditions are established for the supercharger which are adapted to the respectively assumed altitude of the aircraft. The measuring section, which is provided with a measuring orifice and a differential pressure meter, for example, enables you to precisely determine the volume of air drawn in.
In order to achieve the low temperatures for the combustion air corresponding to the altitude of the aircraft engine in flight, the pre-compressed air conveyed by the supercharger is cooled down by a small cooler before it enters the aircraft engine, whereby the costly cooling chamber, which is operated by its own cooling machine, accommodates the aircraft engine , which also greatly hinders adjustment and maintenance work on the aircraft engine, becomes superfluous. This cooler is arranged in such a way that it can be partially or fully switched on by a shut-off device, so that precise control of the temperature of the combustion air is ensured.
The subject matter of the invention therefore makes it possible to produce a test stand which allows a compact and clear installation of all machine groups and devices on the smallest tree with low construction costs, which was not possible with previous designs.
The object of the invention is illustrated in more detail in a schematic embodiment in the drawing, u. between this shows the general arrangement of the individual machine groups and devices of the altitude test bench.
The exhaust gases from the aircraft engine 1 flow via a line 2 into the exhaust gas turbine connected to the aircraft engine. 3 where they do work. In the exhaust gas line 5, in which the vacuum corresponding to the flight altitude already prevails due to the operation of the suction fan 10, fresh air is introduced at point 6 in front of the cooler 8. The hairdressing air is used to cool the hot exhaust gases and to increase the amount of gas sucked in by the suction fan 10. The amount of fresh air is regulated with the throttle valve 7. A surface cooler 8 further reduces the temperature of the exhaust air mixture to a level that is permissible for the suction fan. The cooler 8 can be kept very small due to the addition of air. The suction fan 10 conveys the exhaust air mixture to the outside via the suction throttle 9 which is used to regulate its volume.
The throttle valve 7 and the suction throttle 9 together allow the test stand to be adapted to the respective operating conditions of the aircraft engine. The aircraft engine 1 drives the suction fan 10 via the torsion dynamometer 12, which is used for power measurement, and a gear mechanism 11. The torsion dynamometer 12 is located between the aircraft engine 1 and the transmission 11 of the suction fan 10; the torsion dynamometer therefore only needs to be dimensioned for comparatively low speeds, which makes it simple and the risk of torsional vibrations occurring appears to be largely reduced. The supercharger 4, which is driven by the exhaust gas turbine 3, sucks in the combustion air for the engine from the open air via a throttle 14 and a measuring section provided with a measuring orifice 13.
Through the throttle 14, the pressure of the fresh air is reduced to the pressure corresponding to the flight altitude. In the pressure line 15, the aircraft engine 1 is supplied with the air pre-compressed by the supercharger 4. A surface cooler 16 is also built into this line, which allows the air to be supplied at the temperatures reached after the supercharger 4 in the actual flight condition.
The invention is not restricted to this exemplary embodiment. The test bench can of course also be used to test aircraft engines that operate without an exhaust gas turbine and without a supercharger. The features of the invention can also be used analogously for such aircraft engines if a suction fan, which receives its drive from the aircraft engine via a torsion dynamometer, generates the negative pressure corresponding to the flight altitude in the exhaust pipe and fresh air is introduced into the exhaust pipe in front of the cooler for the exhaust gases .
It is also irrelevant whether the exhaust gas turbine and the supercharger are directly connected to the aircraft engine, i.e. form part of it, or whether these machine groups are arranged separately from the aircraft engine, if the requirement of a compact, clear system of the test stand is maintained.
The inventive measures can also be used with benefit if part of the power of the aircraft engine is absorbed by a brake of the usual type, but the remaining part in the manner according to the invention. Vacuum chambers for the aircraft engines and special brakes can be avoided in this way.