DE102013007607A1 - Gas turbine engine with modular bypass housing - Google Patents
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- F05D2230/51—Building or constructing in particular ways in a modular way, e.g. using several identical or complementary parts or features
Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gasturbinentriebwerk mit einem Kerntriebwerk 10 sowie mit einem dieses unter Bildung eines Nebenstromkanals 30 umschließenden Nebenstromgehäuse 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Nebenstromgehäuse 29 als modulare Struktur aufgebaut ist und, in Axialrichtung zueinander angeordnet, zumindest ein zylinderartiges Nebenstromgehäuseelement 31, eine zylinderartige Triebwerksbefestigungsschale 32 und eine kegelartige Schale 33 mit Befestigung eines Schubumkehrers umfasst.The present invention relates to a gas turbine engine with a core engine 10 as well as with a bypass flow housing 29 enclosing this with the formation of a bypass flow duct 30, characterized in that the bypass flow housing 29 is constructed as a modular structure and, arranged in the axial direction to one another, has at least one cylinder-like bypass flow housing element 31, a cylinder-like engine mounting shell 32 and a cone-like shell 33 with attachment of a thrust reverser.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasturbinentriebwerk mit einem Kerntriebwerk sowie mit einem dieses unter Bildung eines Nebenstromkanals umschließenden Nebenstromgehäuse.The invention relates to a gas turbine engine with a core engine and with a bypass housing enclosing this to form a bypass channel.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, das Nebenstromgehäuse in Form einer zylinderförmigen Hülle auszubilden, welche an ihrer radial inneren Seite eine Innenverkleidung aufweist. Die Innenverkleidung ist üblicherweise als schallabsorbierendes Element ausgebildet und wird separat mit der zylinderförmigen Hülle verbunden, beispielsweise mittels eines Klebeverfahrens. Die zylindrische Hülle selbst wird, wie aus dem Stand der Technik bekannt, entweder aus einem metallischen Werkstoff gefertigt oder in Form eines Kunststoffteils ausgebildet, welches bevorzugterweise faserverstärkt ist. Am – in Axialrichtung des Gasturbinentriebwerks gesehen – hinteren Ende geht das Nebenstromgehäuse in einen hinteren Ring über, welcher zur Triebwerksbefestigung dient. An dem hinteren Ring ist der Schubumkehrer befestigt, wobei diese Befestigung üblicherweise durch eine Schraubverbindung ausgebildet ist. Es ist bekannt, den Triebwerksbefestigungsring sowie zumindest die erste Sektion des Schubumkehrers so auszubilden, dass diese keine schallabsorbierende Innenverkleidung aufweisen.From the prior art it is known to form the bypass housing in the form of a cylindrical shell, which has on its radially inner side an inner lining. The inner lining is usually formed as a sound-absorbing element and is separately connected to the cylindrical shell, for example by means of an adhesive method. The cylindrical shell itself is, as known from the prior art, either made of a metallic material or formed in the form of a plastic part, which is preferably fiber-reinforced. At the rear end, viewed in the axial direction of the gas turbine engine, the bypass housing changes into a rear ring, which serves as the engine attachment. At the rear ring of the thrust reverser is fixed, this attachment is usually formed by a screw connection. It is known that the engine mounting ring and at least the first section of the thrust reverser in such a way that they have no sound-absorbing inner lining.
Bei den bekannten Konstruktionen erweist es sich insbesondere als nachteilig, dass die einzelnen Komponenten des Nebenstromkanals primär hinsichtlich ihrer Funktionalität ausgebildet sind und dass insbesondere der Schubumkehrer als separates Bauteil angesehen wird, welches mit dem restlichen Nebenstromkanal zusammengebaut ist. Hieraus ergibt sich, dass die Gesamtkonstruktion hinsichtlich der Schallabsorption bei den aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen nicht optimiert ist. Weiterhin werden unterschiedlichste Fertigungskonzepte eingesetzt, so dass sowohl durch die unterschiedlichen Fertigungsverfahren als auch durch die unterschiedlichen zur Anwendung kommenden Werkzeuge der gesamte Nebenstromkanal sehr hohe Fertigungs- und Montagekosten hat.In the known constructions, it proves to be particularly disadvantageous that the individual components of the bypass channel are designed primarily in terms of their functionality and that in particular the thrust reverser is considered as a separate component, which is assembled with the remaining bypass channel. It follows that the overall construction is not optimized in terms of sound absorption in the constructions known from the prior art. Furthermore, a wide variety of manufacturing concepts are used, so that both the different manufacturing processes as well as the different tools used for the entire bypass channel has very high production and assembly costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gasturbinentriebwerk mit einem Nebenstromgehäuse und insbesondere ein Nebenstromgehäuse für ein Gasturbinentriebwerk zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit die technischen Anforderungen verbessert erfüllen und insbesondere hinsichtlich der Schallabsorption optimiert sind.The invention has for its object to provide a gas turbine engine with a bypass housing and in particular a bypass housing for a gas turbine engine, which meet the technical requirements improved with a simple structure and simple, cost manufacturability and are optimized in particular with regard to the sound absorption.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.According to the invention the object is achieved by the combination of features of
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass das Kerntriebwerk von einem Nebenstromgehäuse umgeben ist, welches als modulare Struktur aufgebaut ist. Das Nebenstromgehäuse kann somit in modularer Hybridbauweise hergestellt werden, wobei die einzelnen Komponenten hinsichtlich der zu verwendenden Fertigungsverfahren und der Werkstoffe ebenso optimiert sind, als auch im Hinblick auf den jeweiligen konstruktiven Aufbau. Das erfindungsgemäße Nebenstromgehäuse umfasst somit – in Axialrichtung des Gasturbinentriebwerks gesehen – zumindest ein zylinderartiges Nebenstromgehäuseelement, zumindest eine zylinderartige Triebwerksbefestigungsringschale und zumindest eine kegelartige Schale mit Befestigung des Schubumkehrers.According to the invention it is thus provided that the core engine is surrounded by a bypass housing, which is constructed as a modular structure. The bypass housing can thus be manufactured in a modular hybrid construction, wherein the individual components are also optimized with regard to the manufacturing process and the materials to be used, as well as with regard to the respective structural design. The bypass housing according to the invention thus comprises - viewed in the axial direction of the gas turbine engine - at least one cylinder-like bypass housing element, at least one cylinder-like engine attachment ring shell and at least one conical shell with attachment of the thrust reverser.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Nebenstromgehäuseelement, die Triebwerksbefestigungsringschale und/oder die kegelartige Schale an ihrer, in Radialrichtung gesehen, inneren Seite mit einer Innenverkleidung versehen sind, welche insbesondere zur Schallabsorption dient und in geeigneter Weise aufgebaut und dimensioniert ist, um die zur Verfügung stehende Fläche zur Schallabsorption im Nebenstromkanal zu erhöhen.In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the bypass housing element, the engine attachment ring shell and / or the cone-like shell are provided on their, viewed in the radial direction, inner side with an inner lining, which serves in particular for sound absorption and is constructed and dimensioned in a suitable manner, to increase the available area for sound absorption in the bypass duct.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich, die zur Schallabsorption dienende Fläche gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen um zumindest 10% zu erhöhen.The embodiment according to the invention makes it possible to increase the area serving for sound absorption by at least 10% compared with the constructions known from the prior art.
Die modulare Bauweise des erfindungsgemäßen Nebenstromgehäuses ermöglicht es, die Herstellverfahren der einzelnen modularen Komponenten sowie die jeweilige Materialauswahl und die konstruktiven Ausgestaltungen zu optimieren. Hierdurch ergibt sich eine erhebliche Reduzierung der Herstellkosten, da die einzelnen Komponenten unabhängig voneinander in optimierter Weise gefertigt werden können.The modular design of the bypass housing according to the invention makes it possible to optimize the manufacturing process of the individual modular components as well as the respective material selection and the structural designs. This results in a significant reduction in manufacturing costs, since the individual components can be manufactured independently of each other in an optimized manner.
In günstiger Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der radial äußeren Seite des Nebenstromgehäuses zumindest eine ringförmige oder teilringförmige Versteifung angeordnet ist. Diese ringförmige Versteifung kann beispielsweise mittels eines Schweißverfahrens befestigt werden.In a favorable development of the invention, it is provided that at least one annular or partially annular stiffening is arranged on the radially outer side of the bypass housing. This annular stiffener can be fastened, for example, by means of a welding process.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn zumindest ein als separates modulares Teil gefertigter Lagerbock zur Aufnahme zumindest eines Triebwerksanbindungselements vorgesehen ist. Der Lagerbock, welcher sich bevorzugterweise in Umfangsrichtung erstreckt, ist bevorzugterweise an der ringförmigen Versteifung befestigt. Diese Befestigung erfolgt bevorzugterweise mittels einer Schraubverbindung. Erfindungsgemäß ist es möglich, das zylinderartige Nebenstromgehäuseelement und die zylinderförmige Triebwerksbefestigungsschale durch ein Nietverfahren oder Ähnliches zu verbinden. Hierdurch ist es möglich, unterschiedliche Materialkombinationen und/oder unterschiedliche konstruktive Ausgestaltungen kostengünstig miteinander zu fügen, ohne die zur Schallabsorption benötigte Fläche zu minimieren. Die zylinderförmige Triebwerksbefestigungsschale kann beispielsweise mit der kegelförmigen Schale zur Befestigung des Schubumkehrers verschweißt werden.Furthermore, it is advantageous according to the invention if at least one bearing block manufactured as a separate modular part is provided for receiving at least one engine connecting element. The bearing block, which preferably extends in the circumferential direction, is preferably attached to the annular stiffener. This attachment is preferably carried out by means of a screw connection. According to the invention, it is possible, the cylinder-like bypass housing element and the cylindrical engine attachment cup by a riveting method or the like to connect. This makes it possible to inexpensively combine different material combinations and / or different structural configurations without minimizing the area required for sound absorption. The cylindrical engine mounting shell can be welded, for example, to the conical shell for attachment of the thrust reverser.
Weiterhin ist erfindungsgemäß in günstiger Ausgestaltung vorgesehen, zumindest die zylinderartige Triebwerksbefestigungsschale und die kegelartige Schale zur Befestigung des Schubumkehrers mittels eines Rollverfahrens und/oder eines Längsschweißverfahrens zu fertigen. Auch hierbei ist es möglich, ein kostenoptimiertes Herstellverfahren auszuwählen, welches den konstruktiven Anforderungen in optimaler Weise genügt.Furthermore, it is provided according to the invention in a favorable embodiment, to manufacture at least the cylinder-like engine attachment shell and the conical shell for attachment of the thrust reverser by means of a rolling process and / or a longitudinal welding process. Again, it is possible to select a cost-optimized manufacturing process, which meets the design requirements in an optimal manner.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Innenverkleidung, welche in Form modularer Einzelkomponenten gefertigt werden kann, wird bevorzugterweise mittels eines Klebeverfahrens befestigt. Auch hierbei ergibt sich eine Vereinfachung der Herstellung, welche zu einer Kostenreduzierung beiträgt.The inner lining provided according to the invention, which can be manufactured in the form of modular individual components, is preferably fastened by means of an adhesive method. Here, too, results in a simplification of the production, which contributes to a cost reduction.
Das erfindungsgemäße Nebenstromgehäuse weist somit den Vorteil auf, dass eine maximierte Absorption von Lärm möglich ist. Ein weiterer Vorteil liegt in der Möglichkeit, die einzelnen modularen Komponenten hinsichtlich der Feuerbeständigkeit sowie der Restfestigkeit nach einem Feuer zu optimieren. Insgesamt ist das erfindungsgemäße Nebenstromgehäuse in vorteilhafter Weise dazu ausgebildet, Triebwerkslasten zwischen einer vorderen und einer hinteren Triebwerksbefestigung aus dem Kerntriebwerk sowie Lasten aus dem Schubumkehrer aufzunehmen.The bypass housing according to the invention thus has the advantage that a maximized absorption of noise is possible. Another advantage is the ability to optimize the individual modular components in terms of fire resistance and residual strength after a fire. Overall, the bypass housing according to the invention is advantageously designed to accommodate engine loads between a front and a rear engine mount from the core engine and loads from the thrust reverser.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei zeigt:In the following the invention will be described with reference to an embodiment. Showing:
Das Gasturbinentriebwerk
Der Zwischendruckkompressor
Die Turbinenabschnitte
Die
In der
Die
In der oben stehenden Beschreibung wurden das Nebenstromgehäuseelement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- TriebwerksachseEngine axis
- 1010
- Gasturbinentriebwerk/KerntriebwerkGas turbine engine / core engine
- 1111
- Lufteinlassair intake
- 1212
- Fanfan
- 1313
- Mitteldruckkompressor (Verdichter)Medium pressure compressor (compressor)
- 1414
- HochdruckkompressorHigh pressure compressor
- 1515
- Brennkammerncombustors
- 1616
- HochdruckturbineHigh-pressure turbine
- 1717
- MitteldruckturbineIntermediate pressure turbine
- 1818
- NiederdruckturbineLow-pressure turbine
- 1919
- Abgasdüseexhaust nozzle
- 2020
- Leitschaufelnvanes
- 2121
- TriebwerksgehäuseEngine casing
- 2222
- KompressorlaufschaufelnCompressor blades
- 2323
- Leitschaufelnvanes
- 2424
- Turbinenschaufelnturbine blades
- 2626
- Kompressortrommel oder -scheibeCompressor drum or disc
- 2727
- TurbinenrotornabeTurbinenrotornabe
- 2828
- Auslasskonusoutlet cone
- 2929
- NebenstromgehäuseIn addition to current housing
- 3030
- NebenstromkanalBypass duct
- 3131
- NebenstromgehäuseelementIn addition to current housing element
- 3232
- TriebwerksbefestigungsringschaleEngine mount ring shell
- 3333
- SchaleBowl
- 3434
- Versteifungstiffening
- 3535
- Lagerbockbearing block
- 3636
- TriebwerksanbindungselementEngine connecting element
- 3737
- Innenverkleidunginterior panelling
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201310007607 DE102013007607A1 (en) | 2013-05-03 | 2013-05-03 | Gas turbine engine with modular bypass housing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201310007607 DE102013007607A1 (en) | 2013-05-03 | 2013-05-03 | Gas turbine engine with modular bypass housing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013007607A1 true DE102013007607A1 (en) | 2014-11-06 |
Family
ID=51727245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201310007607 Ceased DE102013007607A1 (en) | 2013-05-03 | 2013-05-03 | Gas turbine engine with modular bypass housing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102013007607A1 (en) |
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2013
- 2013-05-03 DE DE201310007607 patent/DE102013007607A1/en not_active Ceased
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Legal Events
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