CH246173A - Gasturbinentriebwerk mit eigener Anwerfvorrichtung für Flugzeuge. - Google Patents

Description

  Gasturbinentriebwerk mit eigener     Anwerfvorrichtung    für Flugzeuge.    Die Erfindung betrifft ein     GastuTbinen-          ,riebwerk    mit eigener     Anwerfvorrichtung    für  Flugzeuge.  



  Zweck der Erfindung ist, eine     Anwerf-          vo.rrichtung    zu schaffen, die es ermöglicht,  ohne einen eigenen     Anwerfmotor    auszukom  men, so dass auch keine     besondere,    nur für  den Betrieb eines solchen Motors dienende  Brennstoffsorte mitzuführen ist.

   Um diesen  Zweck zu erreichen, weist bei dem     GaGturbi-          nentriebwerk    gemäss Erfindung die     Anwerf-          vorrichtung    Hilfseinrichtungen zum     Erzeu-           < (Ven    von Treibgas auf, wobei dieses Treibgas  die Turbine des     Triebwerkes        beaufschlagt.     Als     Treibgaserzeuger    kann mindestens eine       Hilfsbrennkammer    dienen, deren     Brennluft-          bedarf,

      falls das Flugzeug mit einer eigenen       Bordpressluftanlage        ausgestattet    ist, von einer       Bordpressluftflasche    gedeckt werden kann.  Die Verbrennung in der     Hilfsbrenukammer     kann dann bei annähernd konstantem Volu  inen erfolgen, indem die     Brenngase    fremdge  zündet     werden    und     ein    Rückschlagen in die       Zufuhrleitung    für das     Luft-BTennstoff-          gemisch    mit Hilfe eines     Rückschlagventils     verhindert wird.  



  Auf der beiliegenden Zeichnung sind ver  schiedene beispielsweise     Ausführungsformen     des Erfindungsgegenstandes in vereinfachter  Darstellungsweise     veransehaulieht,    und zwar  zeigt:       Fig.    1 einen Teil des     axialen    Längs  schnittes durch das Gasturbinentriebwerk  eines Flugzeuges, bei dem die Hilfsbrenn-         kammer    .der     A:

  nwerfvorrichtung    am äussern  Umfang der     Hauptbrennkammer    des Trieb  werkes     angeordnet    ist,       Fig.,    2 einen der     Fig.    1 entsprechenden  Schnitt durch eine zweite     Ausführungsform,     bei welcher die in der     Hilfsbrennkammer    er  zeugten Treibgase die äussern Schaufelpartien  der radial verlängerten Laufschaufeln der  ersten Stufe der     Triebwerksturbine        beauf-          sch'lagen,          Fig.    3 einen ebenfalls der     Fig.    1 ent  sprechenden Schnitt durch eine dritte Aus  führungsform,

   bei     weIcheT    die Hilfskammer  der     Anwerfvorrichtung    innerhalb der     innern     Begrenzungswand der     Hauptbrennkammer     des Triebwerkes angeordnet ist und die in  der     Hilfsbrennkammer    erzeugten Treibgase  eine in der Nabe .der     Triebwerkturbine    ge  legene     Hilfsschaufelung    dieser Turbine     be-          aufschlagen,          Fig.    4 einen der     Fig.    1 entsprechenden  Schnitt durch eine Ausführungsform,

   bei  welcher in der     Anwerfvorrichtung    als     Treib-          gase.rzeuger    Patronen, die einen langsam ver  brennenden Brennstoff enthalten, zur Ver  wendung kommen, und       Fig.    5 zeigt einen Schnitt nach der Linie       V-V    der     Fig.    4.  



       Fig.    6 zeigt einen Schnitt nach der Linie       VI-VI    der     Fig.    7 durch eine Ausführungs  form, bei welcher die     Hauptbrennkammer    in  zwei     Teilkammern        unterteilt    ist und zwischen  diesen auf gleichem Umfang zwei     Hilfs-          brennkammern    angeordnet sind, und           Fig.    7 ist ein Schnitt nach der Linie       VII-VII    der     Fig.    6:.  



  In     Fig.    1 bezeichnet 1 :den     Eintrittsdiffu-          sor    des Gasturbinentriebwerkes eines Flug  zeuges, .das sich in Richtung des Pfeils A  fortbewegt. Dieses Triebwerk weist ein Ge  bläse 2, eine     Hauptbrennkammer        3.    und eine  Turbine 4 auf.     Beim    Fliegen strömt Luft  dem Gebläse 2 durch den     Diffusor    1 zu,  wobei in diesem ein Teil ihrer kinetischen  Energie in     Druck    umgewandelt wird. Der  im Gebläse 2 weiter verdichtete Luftstrom  wird in die ringförmige     Hauptbrennkammer     3 gefördert, die aus einem Tank 5 mit Brenn  stoff     gespi:esen    wird.

   Das in .der     Brennkam-          mer    3 sich bildende     Luft-Brennstoffgemisch     wird gezündet und     die,dabei    erzeugten Treib  gase     beaufschlagen    dann die     Turbine    4, in  der sie sich unter     Leistungsabgabe    entspan  nen. Die Turbine 4 treibt das Gebläse 2 an,  und die aus derselben tretenden     Treibgase     durchströmen noch eine Düse     6"    worauf sie  mit grosser Geschwindigkeit in die Umge  bung ausgestossen werden. Das Flugzeug ist  mit einer eigenen     Bo.rdpressluftanlage    ausge  rüstet, die einen Kompressor 7 aufweist.

    Dieser erhält seinen Antrieb über ein Zahn  radgetriebe 8 vom Läufer des     Gebläses    2 und  fördert die verdichtete- Luft in eine     Pressluft-          flaeche    9.  



       Zum    Anwerfen des beschriebenen Gas  turbinentriebwerkes ist eine     Anwerfvorrich-          tung    vorgesehen, .die Hilfseinrichtungen zum  Erzeugen von Treibgas aufweist. Hierzu ge  hört eine ringförmige     Hilfsbrennkammer    10,  die am äussern Umfang eines Teils der       Hauptbrennkammer    3 angeordnet ist.

   Die  Verbindung     zwachen    der Hilfskammer 10  und dem rechten Ende der     Hauptbrennkam-          mer    3 wird von einer Anzahl längs des Um  fanges der     Hilfsbrennkammer    vorgesehener  Klappen 13     beherrscht.    Das Öffnen dieser  Klappen 13, die während des normalen  Fluges die Schliesslage einnehmen, erfolgt  durch einen äussern Eingriff.

   Die Anzahl     der     Klappen ist den Erfordernissen angepasst;  unter     Umständen    lässt sich bereits mit einer  einzigen     auskommen.       Die Brennstoffzufuhr zur     Hilfsbrennkam-          mer    10 geschieht mit Hilfe der aus     einer          Pressluftflasche    9 entnommenen:

   Pressluft,       welche    eine     Venturidüse    11 durchströmt, :die  durch eine Leitung 12 an den Brennstofftank  5 angeschlossen ist,     co,dass    jene Pressluft beim  Durchströmen der     Venturidüse    11 .den für die  Verbrennung in der     Hilfsb@rennkammer    10  benötigten Brennstoff aus dem Tank 5 an  saugt und in diese Brennkammer fördert.

   Die  Verbrennung in der     Hilfs'.brennkammer    10  erfolgt bei offenen Klappen 13, und zwar bei  annähernd konstantem Volumen, indem     dae          Luft-Brennstoffgemisch    fremdgezündet wird  und ein     Rückschlagen    in die     Zufuhrleitung     14 für dieses Gemisch durch ein nicht ge  zeichnetes     Rückschlabventil    verhindert wird.  Das in der     Hilfsbrennkammer    10 erzeugte       Treibgas        beaufscblagt    bei offenen Klappen       13    die Turbine 4 des Triebwerkes, wodurch  dieses angeworfen wird.  



  Beider in     Fig.    2 gezeigten Ausführungs  form ist die ringförmige     Hilfsbrennkammer     15 der     Anwerfvorrichtung    ebenfalls am  äussern Umfang eines Teils der     Hauptbrenn-          kammer    16 des     Gasturbinentriebwerke-3    an  geordnet. Auch der Luftbedarf der     Hil%s-          brennkamzner    15     wird    von einer     Bordpress-          luftflasche    17 und der Brennstoffbedarf von  einem den beiden Kammern 15, 16 gemein  samen Brennstofftank 18 gedeckt.

   Der     Ililfs-          brennkammer    15 ist eine eigene Brennstoff  pumpe 1.9 zugeordnet, die von     :einem    Elektro  motor     2,0    angetrieben wird. Letzterer steuert  gleichzeitig in nicht gezeigter Weise die  Zündung des in :

  der     Hilfsbrennkammer    15  gebildeten     Luft-Brennstoffgemie.eheu.    Die  Verbrennung erfolgt in der     Hilfsbrennkam-          mer    15 bei annähernd konstantem Volumen  und die erzeug gen Treibgase     beaufschlagen     die äussern Schaufelpartien der mit radial  verlängerten Laufschaufeln 2'1 versehenen  ersten Stufe der     Triebwerksturbine    22, um  hierauf nach Durchströmen eines düsenartig  ausgebildeten Teils 22' in die     Umgebung        aus-          gestossen    zu werden.  



  Die in der     Hilfsbrennkammer    erzeugten  Treibgase können auch die äussern Schaufel-           partien    irgend einer mit radial     verlängerten     Laufschaufeln     versehenen    Stufe oder mehre  rer mit solchen Laufschaufeln     versehenen     Stufen der     Triebwerksturbine        beaufschlagen.     



  Die in     Fig.    3 gezeigte Ausführungsform       unterscheidet    sich von der     zuletzt    beschrie  benen vor allem dadurch, dass die     Hilfsbrenn-          kammer    23 der     Anwerfvorrichtung    inner  halb der innern Begrenzungswand 24 der       Hauptbrennkammer        25    angeordnet ist.

   Die  in der     Hilfsbrennkammer    28 erzeugten Treib  gase     beaufschlagen    eine in der Nabe 2'6 der       Triebwerksturbine    27 gelegene     Hilfsschaufe-          lung    28 dieser Turbine und gelangen hierauf  durch eine oder mehrere Öffnungen 29,  welche während des     Anwerfens    durch Öff  nen entsprechender     Klappen    30 freigegeben  werden, in die Austrittsdüse des Triebwerkes.  



  In den     Fig.    4 und 5 ist eine     Anwerfvor-          richtung    gezeigt, bei der zur     Treibgaserzeu-          gung    für das Anwerfen des Gasturbinen  triebwerkes Patronen zur Verwendung kom  men, welche einen langsam verbrennenden  Brennstoff in flüssigem oder festem Zustand  enthalten. Diese     Anwerfvorrichtung    weist  eine     Hilfsbrennkammer    30 auf, die     wiederum     am äussern Umfang eines Teils der     Haupt-          brennkammer        3,1    des Triebwerkes angeord  net ist.

   Die Patronen 32 werden durch eine  mit einer     Hilfsantriebswelle,des,        Triebwerkes     verbundene     Vorschubeinrichtung    bei Drehung  des     Triebwerkrotors    nacheinander in die       Zündlage    und hierauf elektrisch über Schleif  kontakte gezündet.

   Die so erzeugten Treib  gase     beaufsch'Iagen    die     äussern    Schaufelpar  tien der mit radial verlängerten     Laufschau-          fe#1n    34     versehenen    ersten     Stufe    der Turbine  33 und werden nach Durchströmen eines  düsenartig ausgebildeten Teils     35    unmittel  bar in die Umgebung ausgestossen.  



  Die     Ausströmquerschnitte    der     Haupt-          brennkammer    und mindestens einer     Hilfs-          brennkammer    können auch auf gleichem Um  fang angeordnet sein, so dass sowohl beim  normalen     Betrieb    als auch beim Anwerfen  die erste     Stufe    der     Triebwerksturbine        ,nur          teilbeaufschlagt    wird. Eine solche     Ausfüh-          rungsform    ist in den     Fig.    6 und 7 veran-    schaulicht.

   Die     Hauptbrennkammer    ist hier  in zwei     Teilkammern    40 und 41     unterteilt.     Zwischen diesen sind auf gleichem Umfang  zwei     Hilfsbrennkammern    vorgesehen, von  denen in den Figuren nur eine veranschau  licht ist; sie ist mit dem Bezugszeichen 42  belegt.

   Die     Ausströmquersahnitte    der zwei  Teilkammern 40, 41 und der zwischen die  sen     angeordneten    zwei     Hilfsbrennkammern     liegen somit auch alle auf gleichem Umfang,  so     dass    die erste Stufe 43 der     Tri & bwerks-          turbine    sowohl beim normalen Betrieb als  auch beim Anwerfen nur     teilbeaufschlagt     wird.

   Die     Abmessung    der     Hilfsbrennkam-          mern    in der Umfangsrichtung beträgt nur  einen.     Bruchteil    :der Abmessung der Teilkam  mern 40, 41 in der erwähnten Richtung, so  dass die     Teilbeaufechlagung    der Stufe 43  beim Anwerfen nur einen Bruchteil derjeni  gen bei normalem     Betrieb    ausmacht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Gasturbinentriebwerk mit eigener An- "verfvorrichtung für Flugzeuge, dadurch ge kennzeichnet, dass die Anwerfvorrichtung Hilfseinrichtungen zum Erzeugen von Treib gas aufweist. wobei dieses Treibgas die Tur bine des Triebwerkes selbst beaufschlagt. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Gasturbinentriebwerk nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Treibgaserzeuger mindestens eine Hilfsbrenn- kammerdient. 2. Gasturbinentriebwerk naeh Patent anspruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Hilfsbrennkammer am äussern Umfang der Hauptbrennkammer des Gasturbinentriebwerkes angeordnet ist. 3.

   Gasturbinentriebwerk nach Patent anspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Hilfsbrennkammer erzeugten Treibgase die äussern .Schaufelpartien mindestens einer mit radial ver:

   ängerten Laufschaufeln versehenen Turbinenstufe beaufschlagen. 4. Gasturbinentriebwerk nach Patent anspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass längs des Um fanges der Hilfsbrennkammer Klappen vor gesehen sind, die für das Anwerfen geöffnet -werden können, so dass -die erzeugten Treib gase in die Turbine überströmen können.

   5. Gasturbinentriebwerk nach Patent anspruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, @dass die Hilfsbrennkammer innerhalb der innern Begrenzungswand der Hauptbrennkammer angeordnet ist, wobei die in der Iffilfsbrennkammer erzeugten Treib gase eine in der Nabe der Turbine gelegene Hilfsschaufelung der letzteren beaufseh'lagen. 6.

   Gasturbinentriebwerk nach Patent anspruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ausströmquersehnitte der Hauptbrennkammer und mindestens einer Hilfsbrennkammer auf gleichem Umfang an geordnet sind, so dass sowohl beim normalen Betrieb als auch beim Anwerfen die erste Stufe der Triebwerksturbine nur teilbeauf- schlagt wird, die Teilbeaufschlagu ng beim Anwerfen jedoch nur einen Bruchteil der jenigen bei normalem Betrieb ausmacht. 7.

   Gasturbinentriebwerk nach Patent anspruch und Unteranspruch 1, für Flug zeuge mit eigener Bordpressluftanlage, da- durch gekennzeichnet, dass zur Deckung des Brennluftbedarfes der Hilfsbrennkammer eine Bordpressluftflasche dient und die Ver brennung in dieser Kammer bei annähernd konstantem Volumen vor sich geht, indem die Brenngase fremdgezündet werden und ein Rückschlagen in die Zufuhrleitung für das Luft-Brennstoffgemisch mit Hilfe min destens eines Rückschlagventils verhindert wird.

   B. Gaaturbinentriebwerk nach Patent anspruch und den Unteransprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die der Bord pressluftflasche entnommene Luft eine Ven- turidüse durchströmt und dabei den für die Verbrennung in der Ililfsbrennkani"mer benö tigten Brennstoff ansaugt. 9.

   Gasturbinentriebwerk nach Patent anspruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Elektromotor eine Brennstoff in die Hilfsbrennkammer för dernde Pumpe antreibt und gleichzeitig die Zündung des in dieser Kammer enthaltenen Gemisches steuert.