DE102013226496A1

DE102013226496A1 - Aircraft gas turbine with adjustable discharge nozzle of the bypass duct

Info

Publication number: DE102013226496A1
Application number: DE102013226496.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas STAUDTE
Original assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Current assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2015-07-02

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fluggasturbine mit einem Nebenstromkanal 30, welcher von einer Triebwerksverkleidung 31 umschlossen ist, welche am Austrittsbereich eine Ausströmdüse 29 bildet, wobei die Ausströmdüse 29 am Umfang verteilt angeordnete Klappen 32 umfasst, welche in radialer Richtung verschwenkbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen 32 an ihren in Umfangsrichtung zugewandten Seiten Nuten 33 aufweisen und dass benachbarte Klappen 32 jeweils mittels eines Kopplungselementes 34 verbunden sind, dessen Randbereiche in den Nuten 33 der Klappen 32 verschiebbar angeordnet sind.The invention relates to an aircraft gas turbine with a bypass duct 30, which is enclosed by an engine cowling 31, which forms a discharge nozzle 29 at the outlet region, wherein the exhaust nozzle 29 distributed on the circumference arranged flaps 32 comprises, which are arranged pivotably in the radial direction, characterized in that the flaps 32 have grooves 33 at their circumferentially facing sides and that adjacent flaps 32 are each connected by means of a coupling element 34 whose edge regions are displaceably arranged in the grooves 33 of the flaps 32.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fluggasturbine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.The invention relates to an aircraft gas turbine according to the features of the preamble of claim 1.

Im Einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Fluggasturbine mit einem Nebenstromkanal, welcher von einer Triebwerksverkleidung umschlossen ist. Am Austrittsbereich des Nebenstromkanals ist eine Ausströmdüse ausgebildet, welche eine Vielzahl von Klappen oder Verstellelementen aufweist, die am Umfang verteilt nebeneinander angeordnet sind und in radialer Richtung verstellbar oder verschwenkbar sind, um den Durchmesser der Ausströmdüse einstellen zu können.In detail, the invention relates to an aircraft gas turbine with a bypass duct, which is enclosed by an engine cowling. At the outlet region of the bypass duct, a discharge nozzle is formed, which has a plurality of flaps or adjusting elements which are arranged distributed around the circumference and are adjustable or pivotable in the radial direction in order to adjust the diameter of the exhaust nozzle can.

Turbofan-Fluggasturbinen weisen ein Kerntriebwerk auf, welches von einem Nebenstromkanal umgeben ist, durch welchen ein Teil des Fanstromes durchgeleitet wird. Der Nebenstromkanal ist ein Ringkanal, der innen durch eine Kerntriebwerksverkleidung und außen von einer Triebwerksverkleidung, der Gondel, gebildet wird und in einer ringförmingen Ausströmdüse (kalte Düse) mündet. Die Ausströmdüse des Kerntriebwerkes (heiße Düse) befindet sich stromabwärts hinter der kalten Düse, beide Ströme werden nicht gemischt. Konstruktionsbedingt sind die Ausströmdüsen durch die Dimensionierung des Triebwerks vorbestimmt. Dabei ist die Ausströmdüse hinsichtlich ihres Querschnitts so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen für alle über das Einsatzprofil zu erwartenden Betriebszustände passend ist. Bei Fluggasturbinen mit einem hohen Bypassstromverhältnis erweist es sich jedoch als schwierig, Querschnittsbereiche zu definieren, welche für alle Betriebszustände der Fluggasturbine funktionieren. Somit ist es erforderlich, das Druckverhältnis des Fans entweder direkt am Fan oder durch den variablen Austrittsquerschnitt der kalten Düse auf die unterschiedlichen Betriebszustände einzustellen. Dies ist mit einer nicht-variablen Ausströmdüse nicht möglich.Turbofan aircraft gas turbines have a core engine which is surrounded by a bypass duct through which a portion of the fan flow is passed. The bypass channel is an annular channel formed internally by a core cowl and outboard of an engine cowling, the nacelle, and discharging into an annular exhaust nozzle (cold nozzle). The exhaust nozzle of the core engine (hot nozzle) is located downstream of the cold nozzle, both streams are not mixed. By design, the exhaust nozzles are predetermined by the dimensioning of the engine. In this case, the exhaust nozzle is formed with respect to its cross section so that it is suitable for substantially all over the application profile expected operating conditions. In aircraft gas turbines with a high bypass flow ratio, however, it proves difficult to define cross-sectional areas, which work for all operating conditions of the aircraft gas turbine. Thus, it is necessary to set the pressure ratio of the fan either directly on the fan or by the variable outlet cross-section of the cold nozzle to the different operating conditions. This is not possible with a non-variable discharge nozzle.

Aus dem Stand der Technik ist es deshalb bekannt, verstellbare Ausströmdüsen vorzusehen. Die US 2010/0146932 A1 weist an der Ausströmdüse eine Vielzahl von Klappen auf, welche radial nach außen oder radial nach innen bewegbar sind, um auf diese Weise den Querschnitt der Ausströmdüse anzupassen. Eine ähnliche Konstruktion zeigt die US 7,458,221 B1 . Andere Lösungsgrundsätze weisen feststehende Stege zwischen den einzelnen Klappen auf, so dass zumindest ein Teilbereich des Umfangs der Ausströmdüse variiert werden kann.From the prior art it is therefore known to provide adjustable discharge nozzles. The US 2010/0146932 A1 has at the discharge nozzle on a plurality of flaps, which are radially outwardly or radially inwardly movable to adjust in this way the cross section of the exhaust nozzle. A similar construction shows the US Pat. No. 7,458,221 B1 , Other solution principles have fixed webs between the individual flaps, so that at least a portion of the circumference of the exhaust nozzle can be varied.

Die bekannten Lösungen weisen den Nachteil auf, dass sich insgesamt eine unrunde Konstruktion der Ausströmdüse ergibt, wobei die einzelnen Klappen voneinander beabstandet sind. Dies stört die Strömungsverhältnisse, so dass die Strömungseffektivität der Ausströmdüse unbefriedigend ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die verstellbaren Klappen konstruktiv aufwendig sind, wodurch sich die Herstellungskosten und das Gesamtgewicht als negativ erweisen. Ein weiterer, wesentlicher Aspekt liegt darin, dass sichergestellt werden muss, dass sich sämtliche Bereiche der Ausströmdüse synchron und gleichmäßig verstellen lassen. Deshalb müssen bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen Maßnahmen ergriffen werden, um eine gleichmäßige Verstellung der Klappen zu gewährleisten und eine unrunde Ausbildung der Ausströmdüse, die zu einem ungleichmäßigen Schub führen würde, zu verhindern.The known solutions have the disadvantage that overall results in a non-circular construction of the exhaust nozzle, wherein the individual flaps are spaced from each other. This disturbs the flow conditions, so that the flow efficiency of the exhaust nozzle is unsatisfactory. Another disadvantage is that the adjustable flaps are structurally complex, whereby the manufacturing costs and the total weight prove to be negative. Another important aspect is that it must be ensured that all areas of the discharge nozzle can be adjusted synchronously and evenly. Therefore, in the solutions known from the prior art measures must be taken to ensure a uniform adjustment of the flaps and to prevent a non-circular design of the exhaust nozzle, which would lead to a non-uniform thrust.

Ein wesentlicher Aspekt der aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen liegt jedoch darin, dass sich durch die nicht-verstellbaren Bereiche der Ausströmdüse zwischen den Klappen sowie durch an den Klappen angebrachte Finnen ungünstige Gesamtströmungsverhältnisse einstellen.An essential aspect of the known from the prior art solutions, however, is that set by the non-adjustable areas of the exhaust nozzle between the flaps and by attached to the flaps unfavorable overall flow conditions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fluggasturbine der Eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Ausbildung eine variable Ausströmdüse umfasst, welche hinsichtlich ihrer Strömung optimiert ist und betriebssicher betätigbar ist.The invention has for its object to provide an aircraft gas turbine of the type mentioned, which comprises a simple design and simple, cost-effective training a variable exhaust nozzle, which is optimized in terms of flow and is operable safely.

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 claim 1, the dependent claims show further advantageous embodiments of the invention.

Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass die Klappen an ihren in Umfangsrichtung zugewandten Seiten Nuten aufweisen und dass benachbarte Klappen jeweils mittels eines Kopplungselements verbunden sind, dessen Randbereiche in den Nuten der Klappen verschiebbar angeordnet sind.According to the invention, it is thus provided that the flaps have grooves on their sides facing in the circumferential direction and that adjacent flaps are each connected by means of a coupling element whose edge regions are displaceably arranged in the grooves of the flaps.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird zum einen erreicht, dass die Klappen um den Umfang der Ausströmdüse keinen Spalt zueinander aufweisen. Unabhängig von der jeweiligen Verstellung der Klappen ist die Ausströmdüse somit in Form eines geschlossenen Rings ausgebildet.By the solution according to the invention, on the one hand, the flaps do not have a gap around the circumference of the discharge nozzle. Regardless of the respective adjustment of the flaps, the exhaust nozzle is thus formed in the form of a closed ring.

Ein weiterer Aspekt der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass benachbarte Klappen mittels des zwischengeordneten Kopplungselements mechanisch verbunden sind, so dass eine Öffnungs- oder Schließbewegung benachbarter Klappen synchron zueinander erfolgt. Die Klappen sind somit um den gesamten Umfang zwangssynchronisiert. Hierdurch wird sichergestellt, dass stets alle Klappen zur Beibehaltung eines kreisförmigen Düsenquerschnitts gleichmäßig bewegt werden. Die Ausströmdüse bleibt bei der erfindungsgemäßen Lösung somit unter allen Betriebsbedingungen rund. Zusätzliche Maßnahmen zur Überwachung der Bewegung einzelner Klappen sind somit nicht erforderlich.Another aspect of the solution according to the invention is that adjacent flaps are mechanically connected by means of the intermediate coupling element, so that an opening or closing movement of adjacent flaps takes place synchronously. The flaps are thus forcibly synchronized around the entire circumference. This ensures that all flaps are always moved uniformly to maintain a circular nozzle cross section. The exhaust nozzle remains in the solution according to the invention thus under all operating conditions around. Additional measures to monitor the movement of individual flaps are therefore not required.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Nuten der Klappen einen L-förmigen, hintergreifenden Querschnitt aufweisen und dass das Kopplungselement im Wesentlichen mit einem U-förmigen Querschnitt versehen ist. Mittels dieser Konstruktion erfolgt eine Übertragung von Umfangskräften zwischen den benachbarten Klappen und dem Kopplungselement. Das Kopplungselement ist somit in die Klappen eingehängt oder eingehakt, so dass die zur Verstellung der Klappen erforderlichen Kräfte übertragen werden können. Zugleich wird auf diese Weise sichergestellt, dass der Spalt zwischen benachbarten Klappen unter allen Betriebsbedingungen geschlossen ist.In a particularly preferred embodiment of the invention it is provided that the grooves of the flaps have an L-shaped cross-section cross-section and that the coupling element is provided substantially with a U-shaped cross-section. By means of this construction, there is a transfer of circumferential forces between the adjacent flaps and the coupling element. The coupling element is thus suspended or hooked into the flaps so that the forces required for adjusting the flaps can be transferred. At the same time it is ensured in this way that the gap between adjacent flaps is closed under all operating conditions.

Das Kopplungselement ist erfindungsgemäß somit, um ein Öffnen und Schließen der Klappen in Radialrichtung zu gewährleisten, relativ zu den Klappen bewegbar. Die Nuten in den Seitenbereichen der Klappen sind so bemessen, dass sich das Kopplungselement in geeigneter Weise verschieben kann. Diese Verschiebung erfolgt im Wesentlichen in Umfangsrichtung, um einen variierenden Durchmesser der Ausströmdüse realisieren zu können. Hinsichtlich der bei der Verstellung der Klappen auftretenden radialen Kräfte ist die erfindungsgemäße Konstruktion so ausgebildet, dass das Kopplungselement zur Übertragung der Bewegungskraft in radialer Richtung ausgebildet ist. Es ist erfindungsgemäß somit nicht erforderlich, jede einzelne der Klappen mit einem eigenen Antrieb zu versehen. Somit ist es ausreichend, einzelne Klappen hydraulisch, elektrisch, mittels Formgedächtnislegierungen oder in anderer Weise verstellbar zu machen. Benachbarte Platten werden dann durch die Kraftübertragung des Kopplungselements mitbewegt.The coupling element according to the invention thus, in order to ensure opening and closing of the flaps in the radial direction, movable relative to the flaps. The grooves in the side regions of the flaps are dimensioned so that the coupling element can move in a suitable manner. This displacement takes place substantially in the circumferential direction in order to be able to realize a varying diameter of the discharge nozzle. With regard to the radial forces occurring during the adjustment of the flaps, the construction according to the invention is designed such that the coupling element is designed to transmit the motive force in the radial direction. It is therefore not necessary according to the invention to provide each individual flap with its own drive. Thus, it is sufficient to make individual valves hydraulically, electrically, by means of shape memory alloys or otherwise adjustable. Adjacent plates are then moved by the power transmission of the coupling element.

Die erfindungsgemäßen Kopplungselemente können in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung so ausgebildet werden, dass sie Endanschläge aufweisen, welche die maximale Öffnung oder das maximale Schließen der Klappen begrenzen. Dabei können die Kopplungselemente auch zur Definition von Zwischenstufen ausgebildet werden, beispielsweise, um für eine beliebige Anzahl von Betriebszuständen optimale Düsenquerschnitte einzustellen. Dies kann sich als vorteilhaft erweisen, da der Betriebszustand des Fans den Druck im Nebenstromkanal vorgibt und somit die Änderungen der Durchmesser der Ausströmdüse an den Betriebszustand des Fans angepasst werden können.The coupling elements according to the invention can be formed in a preferred embodiment of the invention so that they have end stops which limit the maximum opening or the maximum closing of the flaps. In this case, the coupling elements can also be designed to define intermediate stages, for example in order to set optimum nozzle cross sections for any number of operating states. This may prove to be advantageous since the operating state of the fan prescribes the pressure in the bypass duct and thus the changes in the diameter of the exhaust nozzle can be adapted to the operating condition of the fan.

In weiterer günstiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klappen abgerundet ausgestaltet sind, so dass sich im Gegensatz zum Stand der Technik keine polygonale Ausströmdüsenform ergibt, sondern die Ausströmdüse rund ausgebildet ist.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the flaps are configured rounded, so that in contrast to the prior art no polygonal Ausströmdüsenform results, but the exhaust nozzle is round.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren beschrieben. Dabei zeigt:In the following the invention will be described with reference to an embodiment in conjunction with the figures. Showing:

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Gasturbinentriebwerks gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 shows a schematic representation of a gas turbine engine according to the present invention;

2 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels erfindungsgemäßer Klappen mit Kopplungselement in unterschiedlichen Betätigungszuständen; 2 a sectional view of an embodiment of inventive flaps with coupling element in different operating states;

3 perspektivische Teilansichten analog den Betriebszuständen von 2 in Blickrichtung von der Innenseite der Ausströmdüse; und 3 perspective partial views analogous to the operating conditions of 2 in the direction of view from the inside of the exhaust nozzle; and

4 perspektivische Ansichten, analog 3, in Blickrichtung von der Außenseite auf die Ausströmdüse. 4 perspective views, analog 3 , in view from the outside to the exhaust nozzle.

Das Gasturbinentriebwerk 10 gemäß 1 ist ein allgemein dargestelltes Beispiel einer Turbomaschine, bei der die Erfindung Anwendung finden kann. Das Triebwerk 10 ist in herkömmlicher Weise ausgebildet und umfasst in Strömungsrichtung hintereinander einen Lufteinlass 11, einen in einem Gehäuse umlaufenden Fan 12, einen Mitteldruckkompressor 13, einen Hochdruckkompressor 14, eine Brennkammer 15, eine Hochdruckturbine 16, eine Mitteldruckturbine 17 und eine Niederdruckturbine 18 sowie eine Abgasdüse 19, die sämtlich um eine zentrale Triebwerksachse 1 angeordnet sind.The gas turbine engine 10 according to 1 is a generalized example of a turbomachine, in which the invention can be applied. The engine 10 is formed in a conventional manner and comprises one air inlet in succession in the flow direction 11 , a circulating in a housing fan 12 , a medium pressure compressor 13 , a high pressure compressor 14 , a combustion chamber 15 , a high-pressure turbine 16 , a medium pressure turbine 17 and a low-pressure turbine 18 and an exhaust nozzle 19 all around a central engine axis 1 are arranged.

Der Mitteldruckkompressor 13 und der Hochdruckkompressor 14 umfassen jeweils mehrere Stufen, von denen jede eine in Umfangsrichtung verlaufende Anordnung fester stationärer Leitschaufeln 20 aufweist, die allgemein als Statorschaufeln bezeichnet werden und die radial nach innen vom Kern-Triebwerksgehäuse 21 in einem ringförmigen Strömungskanal durch die Kompressoren 13, 14 vorstehen. Die Kompressoren weisen weiter eine Anordnung von Kompressorlaufschaufeln 22 auf, die radial nach außen von einer drehbaren Trommel oder Scheibe 26 vorstehen, die mit Naben 27 der Hochdruckturbine 16 bzw. der Mitteldruckturbine 17 gekoppelt sind.The medium-pressure compressor 13 and the high pressure compressor 14 each comprise a plurality of stages, each of which comprises a circumferentially extending array of fixed stationary vanes 20 commonly referred to as stator blades and radially inward of the core engine casing 21 in an annular flow channel through the compressors 13 . 14 protrude. The compressors further include an array of compressor blades 22 on, which is radially outward from a rotatable drum or disc 26 project with hubs 27 the high-pressure turbine 16 or the medium-pressure turbine 17 are coupled.

Die Turbinenabschnitte 16, 17, 18 weisen ähnliche Stufen auf, umfassend eine Anordnung von festen Leitschaufeln 23, die radial nach innen vom Gehäuse 21 in den ringförmigen Strömungskanal durch die Turbinen 16, 17, 18 vorstehen, und eine nachfolgende Anordnung von Turbinenrotorschaufeln 24, die nach außen von einer drehbaren Nabe 27 vorstehen. Die Kompressortrommel oder Kompressorscheibe 26 und die darauf angeordneten Schaufeln 22 sowie die Turbinenrotornabe 27 und die darauf angeordneten Turbinenrotorschaufeln 24 drehen sich im Betrieb um die Triebwerksachse 1.The turbine sections 16 . 17 . 18 have similar steps, comprising an array of fixed vanes 23 extending radially inward from the housing 21 into the annular flow channel through the turbines 16 . 17 . 18 projecting, and a subsequent arrangement of turbine rotor blades 24 facing outward from a rotatable hub 27 protrude. The compressor drum or compressor disk 26 and the blades arranged thereon 22 as well as the turbine rotor hub 27 and the turbine rotor blades disposed thereon 24 rotate around the engine axis during operation 1 ,

Weiterhin zeigt die 1 eine Ausströmdüse 25 des Kerntriebwerks (heiße Ausströmdüse) sowie eine Ausströmdüse 29 eines Nebenstromkanals 30. Der Nebenstromkanal 30 ist von einer Triebwerksverkleidung 31 umgeben, an deren Endbereich die Ausströmdüse 29 ausgebildet ist. Diese wird durch verstellbare Klappen 32 hinsichtlich ihrer Querschnittsfläche definiert.Furthermore, the shows 1 a discharge nozzle 25 the core engine (hot exhaust nozzle) and a discharge nozzle 29 a bypass channel 30 , The bypass duct 30 is from an engine cowling 31 surrounded, at the end region of the exhaust nozzle 29 is trained. This is controlled by adjustable flaps 32 defined in terms of their cross-sectional area.

Die 2 bis 4 zeigen jeweils drei Darstellungen, wobei die Darstellung A eine Normalstellung der Ausströmdüse wiedergibt, während die Darstellung B einen Zustand mit geöffneter Ausströmdüse zeigt. Der Betriebszustand C zeigt eine Ausströmdüse mit verringertem Durchmesser. Der normale Betriebszustand A zeigt somit eine Ausströmdüsenkonfiguration, welche für den Reiseflug geeignet ist, während der Betriebszustand B eine vergrößerte Ausströmdüse für den Start eines Flugzeugs zeigt. Der verringerte Ausströmdüsenquerschnitt des Betriebszustands C würde für maximale Steigleistung genutzt.The 2 to 4 show three representations, wherein the representation A represents a normal position of the discharge nozzle, while the representation B shows a state with the discharge nozzle open. The operating state C shows a discharge nozzle with a reduced diameter. The normal operating state A thus shows a Ausströmdüsenkonkonfiguration which is suitable for cruising, while the operating state B shows an enlarged Ausströmdüse for the start of an aircraft. The reduced Ausströmdüsenquerschnitt the operating state C would be used for maximum climbing performance.

Die 2 zeigt eine Schnittansicht zweier benachbarter Klappen 32. Diese sind an den zueinander zugewandten Seiten so ausgestaltet, dass sie L-förmige Nuten 33 bilden. In benachbarten Nuten ist ein Kopplungselement 34 angeordnet, welches einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei seitliche Schenkel 36 des U-förmigen Querschnitts des Kopplungselements 34 in den Nuten 33 geführt sind. Die Klappen 32 erstrecken sich in Umfangsrichtung und bilden die Ausströmdüse 29. Dabei weisen die Klappen, abhängig von ihrem Betriebszustand, einen Spalt 35 auf, der durch das erfindungsgemäße Kopplungselement überbrückt und geschlossen wird.The 2 shows a sectional view of two adjacent flaps 32 , These are designed on the mutually facing sides so that they L-shaped grooves 33 form. In adjacent grooves is a coupling element 34 arranged, which has a substantially U-shaped cross section, wherein lateral legs 36 of the U-shaped cross section of the coupling element 34 in the grooves 33 are guided. The flaps 32 extend in the circumferential direction and form the exhaust nozzle 29 , In this case, the flaps, depending on their operating state, a gap 35 on, which is bridged by the coupling element according to the invention and closed.

Die 2 zeigt in dem Betriebszustand B die maximale Öffnung der Klappen 32. Dies bedeutet, dass das Kopplungselement 34 gegen die seitlichen Schenkel 37 der L-förmigen Nut 33 anliegt. Eine weitere Öffnung ist mit dem gezeigten Ausführungsbeispiel nicht möglich. Das Kopplungselement 34 begrenzt somit die maximale Öffnung der Ausströmdüse.The 2 shows in the operating state B, the maximum opening of the flaps 32 , This means that the coupling element 34 against the lateral thighs 37 the L-shaped groove 33 is applied. Another opening is not possible with the embodiment shown. The coupling element 34 thus limits the maximum opening of the exhaust nozzle.

Insgesamt ergibt sich somit eine runde, geschlossene Ausströmdüse. Es sind nicht, wie beim Stand der Technik, Spalte zwischen den einzelnen Klappen 32 ausgebildet. Hierdurch ergibt sich ein optimaler Strömungsverlauf. Insgesamt ist die Ausströmdüse somit im Wesentlichen kreisrund ausgebildet.Overall, this results in a round, closed exhaust nozzle. It is not, as in the prior art, gaps between the individual flaps 32 educated. This results in an optimal flow pattern. Overall, the exhaust nozzle is thus formed substantially circular.

Bei dem Betriebszustand A gemäß 2 befinden sich die Schenkel 36 in einem mittleren Bereich der Nuten 33, so dass der Spalt 35, welcher durch das Kopplungselement 34 geschlossen ist, eine geringere Breite aufweist, als bei dem Betriebszustand B.In the operating state A according to 2 are the thighs 36 in a middle area of the grooves 33 so the gap 35 passing through the coupling element 34 is closed, has a smaller width than in the operating state B.

Der in 2 als unterste Darstellung gezeigte Betriebszustand C zeigt eine zu einem minimalen Durchmesser geschlossene Ausströmdüse 29, bei welcher die Klappen 32 dicht nebeneinander liegend angeordnet sind. Hierdurch verschieben sich die Schenkel 36 des Kopplungselements 34 im Wesentlichen bis zur seitlichen Begrenzung der Nuten 33.The in 2 operating state C shown as the lowest diagram shows a discharge nozzle closed to a minimum diameter 29 in which the flaps 32 are arranged close together lying. As a result, the legs move 36 of the coupling element 34 essentially to the lateral boundary of the grooves 33 ,

Das Kopplungselement 34 ist, wie auch aus den 3 und 4 ersichtlich, in seiner Draufsicht im Wesentlichen keilförmig ausgebildet.The coupling element 34 is, as well as from the 3 and 4 can be seen, formed in its plan view substantially wedge-shaped.

Die 3 und 4 zeigen jeweils die drei Betriebszustände A, B und C gemäß der Darstellung der 2. Die 3 zeigt eine Innenansicht der Ausströmdüse, während die 4 eine Außenansicht darstellt. Im Vergleich der einzelnen Betriebszustände ergibt sich besonders deutlich die Verschiebung des Kopplungselements bzw. seiner Schenkel 36 in Umfangsrichtung.The 3 and 4 each show the three operating states A, B and C according to the representation of 2 , The 3 shows an interior view of the exhaust nozzle, while the 4 represents an exterior view. In comparison of the individual operating states, the displacement of the coupling element or its legs is particularly clear 36 in the circumferential direction.

Um das Kopplungselement 34 sicher zu lagern und um die Funktionsfähigkeit sicherzustellen, sind die Nuten 33 bevorzugterweise stirnseitig verschlossen oder abgedichtet. Alternativ hierzu können zusätzliche Gleitdichtungen vorgesehen sein, um ein Eintreten von Schmutzpartikeln oder Ähnlichem in die Nuten 33 und das Kopplungselement 34 zu verhindern.To the coupling element 34 safe to store and to ensure the functionality are the grooves 33 preferably closed at the end or sealed. Alternatively, additional sliding seals may be provided to prevent dirt particles or the like from entering the grooves 33 and the coupling element 34 to prevent.

Betrachtet man insbesondere die Darstellung der 2, so ergibt sich, dass benachbarte Klappen 32 in radialer Richtung zwangsweise gekoppelt sind. Somit werden ausreichende Kräfte übertragen, um eine Bewegung der Klappen 32 zum Öffnen oder Schließen auf benachbarte Klappen zu übertragen.If one considers in particular the representation of the 2 , it turns out that adjacent flaps 32 Forcibly coupled in the radial direction. Thus, sufficient forces are transmitted to move the flaps 32 to open or close to adjacent flaps to transfer.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: TriebwerksachseThe engine 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: Brennkammercombustion chamber
1616: HochdruckturbineHigh-pressure turbine
1717: MitteldruckturbineIntermediate pressure turbine
1818: NiederdruckturbineLow-pressure turbine
1919: Abgasdüseexhaust nozzle
2020: Leitschaufelnvanes
2121: Kern-TriebwerksgehäuseCore engine casing
22 22: KompressorlaufschaufelnCompressor blades
2323: Leitschaufelnvanes
2424: TurbinenrotorschaufelnTurbine rotor blades
2525: Ausströmdüse (heiß)Exhaust nozzle (hot)
2626: Kompressortrommel oder -scheibeCompressor drum or disc
2727: TurbinenrotornabeTurbinenrotornabe
2828: Auslasskonusoutlet cone
2929: Ausströmdüse (kalt)Discharge nozzle (cold)
3030: NebenstromkanalBypass duct
3131: Triebwerksverkleidung (nacelle)Engine cowling (nacelle)
3232: Klappenfold
3333: Nutgroove
3434: Kopplungselementcoupling element
3535: Spaltgap
3636: Schenkelleg
3737: Schenkelleg

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2010/0146932 A1 [0004]
US 7458221 B1 [0004]

Claims

Aircraft gas turbine with a bypass duct ( 30 ), which of an engine cowling ( 31 ), which at the outlet region a discharge nozzle ( 29 ), wherein the exhaust nozzle ( 29 ) arranged on the circumference arranged flaps ( 32 ), which are arranged pivotably in the radial direction, characterized in that the flaps ( 32 ) at their circumferentially facing sides grooves ( 33 ) and that adjacent flaps ( 32 ) each by means of a coupling element ( 34 ) whose edge regions in the grooves ( 33 ) of the flaps ( 32 ) are arranged displaceably.

Aircraft gas turbine according to claim 1, characterized in that the grooves ( 33 ) of the flaps ( 32 ) Are L-shaped and that the coupling element ( 34 ) has a substantially U-shaped cross-section.

Aircraft gas turbine according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling element ( 34 ) for transmitting power between the flaps ( 32 ) is trained.

Aircraft gas turbine according to claim 3, characterized in that the coupling element ( 34 ) for transmitting a motive force to open and / or close the flaps ( 32 ) is formed in the radial direction.

Aircraft gas turbine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coupling elements ( 34 ) a gap ( 35 ) between the flaps ( 32 ) Forcibly by static pressure in the flow channel cover and / or seal.

Aircraft gas turbine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coupling elements ( 34 ) when opening and / or closing the flaps ( 32 ) in the longitudinal direction of the flaps ( 32 ) are displaceable.

Aircraft gas turbine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coupling elements ( 34 ) with means for limiting the opening and / or the closing movement of the flaps ( 32 ) are provided.

Aircraft gas turbine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the coupling elements ( 34 ) and / or the grooves ( 33 ) of the flaps ( 32 ) with means for defining and monitoring opening or closing positions of the flaps ( 32 ) are provided.

Aircraft gas turbine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the flaps ( 32 ) are rounded in the circumferential direction.

Aircraft gas turbine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the flaps ( 32 ) by means of the coupling elements ( 34 ) are positively coupled in their movement.