CH297952A - Einrichtung zur Startschuberhöhung von Turbostrahltriebwerken, insbesondere zum Antrieb von Flugzeugen. - Google Patents

Description

      Einrichtung   <B>zur</B>     Startschuberhöhung   <B>von Turbostrahltriebwerken, insbesondere zum</B>     Antrieb     <B>von Flugzeugen.</B>    Die Erfindung bezieht sieh auf eine     Ein-          riehtung    zur Erhöhung des Startschubes von  Turbostrahltriebwerken mit. einem durch eine  Turbine     angetriebenen    Verdichter, wobei die       Brenngase    vor ihrer Entspannung mit Druck  luft vermischt werden.  



  Die bekannten Strahltriebwerke für Lift  fahrzeuge ermöglichen eine vorübergehende  Erhöhung des Schubes beim Start und für die       Beschleunigung    während des Fluges durch  eine Vergrösserung des wirksamen     Gasgewich-          tes    oder durch eine Vergrösserung der Aus  trittsgesehwindigkeit des wirksamen Arbeits  gases. Das einfachere Verfahren ist, die     Aus-          trittsgeschwindigkeit    zu erhöhen.

   Hierzu wird  eine besondere     Naehv        erbrennung        vorgenom-          nien,    die nur während der Zeit der Schub  erhöhung in Wirkung tritt, indem durch zu  sätzliche     Ewärmung    der Arbeitsgase die Ge  schwindigkeit dieser Arbeitsgase erhöht     wird.     Der Nachteil einer solchen Einrichtung be  steht darin, dass die für die zusätzliche Ver  brennung vorgesehenen Mittel,     wie        Zünd-          organe,    Förderorgane     usw.,

      für den einzu  spritzenden Brennstoff während der weitaus  grösseren Zeit des Betriebes des     Strahltrieb-          werkes    keine     Verwendung    finden können     und     das Gewicht des Strahltriebwerkes wesentlich  erhöhen, was im Flugbetrieb     ungünstig    ist..  Nach der Erfindung soll die Erhöhung des       Startschubes    von solchen Turbostrahltriebwer  ken, bei welchen die Brenngase vor ihrer Ent-         spannung    mit Druckluft vermischt werden,  ermöglicht werden und die angeführten Nach  teile der bekannten Strahltriebwerke vermie  den werden.  



  Nach der Erfindung -wird zur kurzzeitigen  Erhöhung des Schubes die in die     Brennkam-          mer    des     Triebwerkes    eingeführte Brennstoff  menge     vergrössert    und gleichzeitig Kühlflüs  sigkeit, vorzugsweise Wasser,

   in zerstäubtem  Zustand     in    die heissen     Brenngase    vor ihrer       Entspannung    und vor ihrer     Vermiselhung    mit  der die Temperatur     vermindernden        Druekhüt          eingeführt.    Die     eingeführte        Kühlflüssigkeits-          menge    wird     zweckmässig    abhängig gemacht  von der zusätzlich eingeführten Brennstoff  menge,

   so dass die durch die Festigkeit des  Schaufelbaustoffes     bedingte        Beaufschlagungs-          temperatur    der Treibgase nicht überschritten  wird.  



  Man kann zum Beispiel das     zur    regelbaren  Einstellung der     Brennstoffmenge    dienende  Steuerglied in     Wirkungsverbindung    mit dem  zur regelbaren     Einstellung    der     Kühlflüssig-          keitsmenge    dienenden Steuerglied     bringen,    wo  bei von einer durch die grösste     Dauerleistung          bestimmten    Brennstoffmenge an, bei weiterer       Vergrösserung    der     Brennstoffmenge,        Kühl-          flüssigkeit        zugeführt    wird.  



  Die Einrichtung nach der     Erfindung    hat  gegenüber den     bekannten        Einrichtungen    den  Vorteil, dass die Erhöhung des Schubes so  wohl durch     Vergrösserung    der Geschwindig-           keit    als auch des Gewichtes der Arbeitsgase  erfolgt, wobei keine     zusätzlichen        Brennkam-          mern,    keine zusätzlichen Brennstofförderein  richtungen und keine zusätzlichen     Zündein-          richtungen    erforderlich sind. Die Schuberhö  hung eines solchen Triebwerkes kann daher  schnell und sicher erfolgen, ohne dass sein Ge  wicht vergrössert wird.  



  In der Zeichnung ist eine beispielsweise  Ausführungsform des Erfindungsgegenstan  des dargestellt.  



  Es zeigen:       Fig.1.    einen Mittellängsschnitt durch ein  Strahltriebwerk mit durch Turbine angetrie  benem Verdichter und       Fig.    2 das zur regelbaren Einstellung der  Brennstoffmenge und der     Kühlflüssigkeits-          menge    dienende Steuerglied in einer andern       Stellung.     



  Nach     Fig.l    sind auf einer gemeinsamen  Welle 1 der Läufer 22 des axial durchström  ten Verdichters 2 und der Läufer 23 der Tur  bine 3 befestigt. Die Welle 1 ist bei 4 und 5  gelagert. Zwischen dem Verdichter 2     iuid    der  Turbine 3 sind die     Brennkammern    6 angeord  net. Ein Teil der vom Verdichter 2 gegen die  Turbine 3 strömenden Luft umspült die  Brennkammer 6 und wird mit den heissen  Brenngasen im Bereich des gemeinsamen Aus  lassen 7     vermischt    und setzt dadurch die Tem  peratur der Brenngase auf ein durch den Bau  stoff der     Turbinenbeschaufelung        bedingtes     Mass herab.

   In die     Brennkammer    6 mündet  einerseits im Bereich des Einlasses die Brenn  ;     stoffzuführungsdüse    8, im Bereich des     Aus-          lasses    anderseits die Düse 9 zur Zufuhr der  Kühlflüssigkeit, z. B. Wasser. Die von der Ein  spritzdüse 8 zur Pumpe 10 führende Leitung  11     führt    über einen die Brennstoffmenge  steuernden Schieber 12.

   Der Steuerschieber 12  dient     gleichzeitig    zur Bemessung der von der  Pumpe 13 über die     Leitung    14 der Einspritz  düse 9 zugeführten     Kühlflüssigkeitsmenge.     Der Teil 20 des Steuerschiebers 12 ist über ein  Gestänge 1.5 mit einem Handhebel 16 verbun  den, der um einen Punkt 17     verschwenkbar     angeordnet ist und den Steuerschieber 12 in  verschiedenen Lagen festhält.

      In der in     Fig.l    gezeichneten Lage des  Steuerschiebers 12 kann Brennstoff von der  Pumpe 10 über die Leitung 11 durch die Öff  nung 1.8, die den Querschnitt der Leitung 11  teilweise freigibt, zur Einspritzdüse 8 strömen,  während die     Kühlflüssigkeitsleitung    14 durch  den Schieber 12 abgeschlossen ist. Diese Stel  lung des Schiebers 12 entspricht der Stellung  des Normalbetriebes (Dauerbetrieb).  



  Nach     Fig.    2 ist der Schieber 12 durch     Ver-          schwenken    des Handhebels 16 in     Pfeilrichtung     21 in eine solche Lage verschoben worden, dass  einerseits der gesamte Querschnitt der Brenn  stoffleitung 11 durch die     Ausnehmung    18 des  Schiebers 12 freigegeben ist und anderseits  auch der gesamte Querschnitt der     Kühlflüs-          sigkeitszuleitung    14 durch die     Ausnehmung    19  des Schiebers 12 geöffnet ist.

   Es strömt also  die grösstmögliche Brennstoffmenge durch die  Leitung 11 und die     ga#össtmögliche    Kühlflüssig  keitsmenge durch die Leitung 14 der     Brenn-          kammer        zii.    Diese Stellung entspricht. dem  grösstmöglichen Schub des Strahltriebwerkes.  Würde lediglich die Brennstoffmenge der  Brennkammer zugeführt werden, dann wäre die  Temperatur der die Turbine     beaufschlagenden     Gase so hoch, dass die Schaufeln der Turbine 3  zerstört werden.

   Die durch die Leitung 14 flie  ssende     Kühlmittelmenge    ist. so bemessen, dass  das in die heissen     Brennkammern    in zerstäub  tem Zustande eingebrachte Kühlmittel die  Temperatur auf das bei Dauerbetrieb ohne  Einspritzung vorgesehene --Mass vermindert, so  dass nach der Vermischung mit der vorgese  henen Kühlluft die     Beaufschlagungstempera-          tur    der Turbinenschaufeln gegenüber dem  Dauerbetrieb nicht wesentlich verändert ist.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH:</B> Einriehtung zur Erhöhung des Startschu bes von Turbostrahltriebwerken mit. durch Turbine angetriebenem Verdiehter, wobei die Brenngase vor ihrer Entspannung mit Druck luft vermischt werden, dadurch gekennzeich net, dass eine Brennstoffzufuhr- und eine Kühlflüssigkeitszufuhreinrichtung gemeinsam durch einen Steuerschieber (12)

   beeinfluss bar angeordnet sind und zur kurzzeitigen Er- höhung des Schubes die in die Brennkammer des Triebwerkes eingeführte Brennstoffmenge vergrössert wird und gleichzeitig Kühlflüssig keit in zerstäubtem Zustand in die heissen Brenngase vor ihrer Entspannung und vor ihrer Vermischung mit der die Temperatur vermindernden Druckluft eingeführt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die eingeführte Kühlflüssigkeitsmenge im Verhältnis zur ein geführten Brennstoffmenge derart bestimmt ist, dass die durch die Festigkeit des Schau- felbaustoffes der Turbine bedingte Beauf- schlagtmgstemperatur der Treibgase nicht überschritten wird. 2.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur regelbaren Einstellung der Brenn stoffmenge dienende Öffniulg (18) des Steuer schiebers (12) in Wirkungsverbindung mit der zur regelbaren Einstellung der Kühlflüs- sigkeitsmenge dienenden Öffnung (19) steht, und von einer durch die grösste Dauerleistung bestimmten Brennstoffmenge an, bei weiterer Vergrösserung der Brennstoffmenge, Kühl flüssigkeit zugeführt wird.