DE1067639B - Duese fuer Strahltriebwerke - Google Patents

Duese fuer Strahltriebwerke

Info

Publication number
DE1067639B
DE1067639B DER21331A DER0021331A DE1067639B DE 1067639 B DE1067639 B DE 1067639B DE R21331 A DER21331 A DE R21331A DE R0021331 A DER0021331 A DE R0021331A DE 1067639 B DE1067639 B DE 1067639B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flap
nozzle
flaps
wall
jet propulsion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DER21331A
Other languages
English (en)
Inventor
John Michael Storer Keen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce PLC filed Critical Rolls Royce PLC
Publication of DE1067639B publication Critical patent/DE1067639B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/06Varying effective area of jet pipe or nozzle
    • F02K1/12Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps
    • F02K1/1207Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps of one series of flaps hinged at their upstream ends on a fixed structure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/46Nozzles having means for adding air to the jet or for augmenting the mixing region between the jet and the ambient air, e.g. for silencing
    • F02K1/48Corrugated nozzles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Description

  • Düse für Strahltriebwerke DieErfindung betrifft eineStrahltriebdüse fürFlugzeuge.
  • Es sind bereits Strahltriebdüsen bekannt, welche aus einer einen Gaskanal bildenden rohrförmigen Düsenwand mit einem Gasauslaß an ihrem einen Ende und mindestens einer Klappe, welche zwischen zwei Stellungen verstellbar ist, nämlich einer ersten Stellung, in welcher sie stromaufwärts vor dem Auslaß in den Gaskanal hineinragt und somit einen ersten wirksamen Düsenquerschnitt bestimmt, welcher kleiner ist als der Auslaßquerschnitt, und einer zweiten Stellung, in welcher sie aus dem Düsenrohr zurückgezogen ist und somit einen zweiten größeren Düsenquerschnitt bestimmt, bestehen. Bei diesen bekannten Strahltriebdüsen waren die Drücke zu beiden Seiten der Klappe bisher verschieden. Aus diesem Grunde mußten die Klappen und ihre Trag- und Verstelleinrichtungen sehr steif konstruiert werden, um der Druckdifferenz standzuhalten. Außerdem konnten die Klappen nur unter Aufwand erheblicher Kräfte verstellt werden.
  • Bei Flugzeugen, welche auf geringstes Gewicht ausgelegt sein müssen, ist es daher seit langem erwünscht, auch die Klappen in den Strahltriebdüsen sowie ihre Trag- und Verstelleinrichtungen in leichter Bauart auszuführen. Diese Forderung zu erfüllen ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Die Lösung besteht darin, daß Mittel vorgesehen sind, um die Drücke zu beiden Seiten der Klappe, d. h. auf der dem Gaskanal zugewandten Innenseite und auf der Außenseite der Klappe, einander anzugleichen.
  • Eine Möglichkeit, um die Drücke einander anzugleichen, besteht darin, daß am stromoberseitigen Ende der Klappe mindestens eine Gaseintrittsöffnung vorgesehen ist, welche eine Verbindung zwischen dem Gaskanal und dem Raum auf der Rückseite der Klappe herstellt, und daß am stromunterseitigen Ende der Klappe mindestens eine Gasaustrittsöffnung vorgesehen ist, welche ebenfalls den Gaskanal mit dem Raum auf der Rückseite der Klappe verbindet.
  • Die Klappe bzw. Klappen sind zweckmäßig mit Gasdichtungen ausgerüstet, welche ein Entweichen desGases um dieSeiten derKlappe herum verhindern.
  • Auch am stromunterseitigen Ende der Klappen können Gasdichtungen vorgesehen sein, so daß eine geschlossene Kammer ausgebildet ist, welche über eine Gasverbindung mit dem Gaskanal verbunden ist.
  • Der Raum auf der Rückseite der Klappe bzw. der Klappen kann, um in ihm einen bestimmten Druck zu erzeugen, gegen den Außenraum abgeschlossen sein.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung füllt jede Klappe in ihrer zweiten Stellung einen Ausschnitt in der Düsenrohrwand aus. Dieser Ausschnitt ist durch eine Gehäuseausbuchtung abgeschlossen.
  • Es sind auch schon Strahltriebdüsen bekannt, bei der jeder Klappe zwei zueinander parallele Wände zugeordnet sind und die Klappen mit ihrem stromoberseitigen Ende an der Düsenrohrwand angelenkt sind. Bei Anwendung dieser bekannten Bauart auf die Erfindung ragen zweckmäßig die Wände, von der Düsen-Z5 ausgehend, in das Innere des Gaskanals hinein und sind zu einer durch die Längsachse der Düse und die Mittellängsachse der Klappe gelegten Ebene parallel. Die den Klappen zugeordneten Wände können an der Düsenrohrwand befestigt sein. Sie können aber auch an den Klappen befestigt sein und sind dann, ausgehend von den Rändern der Klappe, radial nach außen gerichtet.
  • Um eine besonders große Eindringtiefe der Klappen in den Düsenrohrquerschnitt zu erreichen, kann jede Klappe aus zwei Kästen bestehen, deren erster eine Innenplatte und radial innere Wandteile der der Klappe zugeordneten parallelen Wände aufweist und deren zweiter radial äußereWandteiledieserparallelen Wände umfaßt; die Kästen sind dabei im- Verlaufe einer Verstellung einer Klappe in verschiedenem Maß beweglich, so daß in der unwirksamen, d. h. in der aus dem Düsenrohr zurückgezogenen Stellung der Klappe der erste Kasten in den zweiten Kasten eingeschoben ist, während in der wirksamen Stellung die Wände des einen Kastens diejenigen des anderen in radialer Richtung fortsetzen.
  • Zweckmäßig ist bei dieser Ausbildung der Klappen jedem Teilkasten der Klappe auch eine Rückwand zugeordnet, welche die stromunterseitigen Kanten der parallelen Teilwände miteinander verbindet, wobei die Rückwand des einen Teilkastens in der Wirkstellung der Klappe die Rückwand des anderen Teilkastens fortsetzt.
  • Vorzugsweise sind die Klappen in an sich bekannter Weise an diametral gegenüberliegenden Stellen der Düsenwand angeordnet. Wenn mehrere, etwa sechs Klappen in gleichen Winkelabständen angeordnet sind, so können in den Zwischenräumen zwischen den Klappen Gaskanäle ausgebildet sein.
  • Es können auch in an sich bekannter Weise in Winkelabständen Einbaukästen vorgesehen sein, welche Teilströmungskanäle bilden. Die Klappen sind dann verstellbar zwischen diesen Einbaukästen untergebracht.
  • Die Figuren zeigen Ausführungsformen der Erfindung. Es stellt dar Fig. 1 eine Ansicht eines Düsenaufbaus von hinten, Fig. 2 einen Schnitt nach den Linien 2-2 der Fig. 1, Fig. 3, 4, 5 konstruktive Einzelheiten der verstellbaren Klappen der Düse sowie deren Befestigung, Fig. 6 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht einer zweiten Ausführungsform, Fig. 7, 8 Schnitte nach den Linien 7-7 bzw. 8-8 der Fig. 6, Fig. 9 eine Ansicht einer anderen Düsenbauart von hinten, Fig. 10 eine Ansicht entsprechend der Fig. 9 einer weiteren Strahldüsenbauart, Fig. 11 einen Schnitt nach 11-11 der Fig. 10.
  • Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Strahldüse mit veränderlichem Querschnitt besteht aus einem kegelstumpfförmigen Rohr 10, dessen engeres stromunterseitiges Ende die Einschnürung der Düse bildet, einem Paar Klappen 11 (nur eine dieser Klappen ist eingezeichnet, die zweite liegt der ersten diametral gegenüber) ; durch diese Klappen läßt sich die Querschnittsfläche an der Einschnürung verändern; für die Verstellung der Klappen 11 sind Antriebe vorgesehen. Die beiden Klappen besitzen zusammen eine Ausdehnung in Umfangsrichtung, welche einen kleineren Teil des Gesamtumfangs des Düsenauslasses ausmacht.
  • Die Rohrwand 10 weist Ausschnitte 12 an den Stellen der Klappen 11 auf; jeder dieser Ausschnitte verläuft vom auslaßseitigen Ende der Düse aus stromaufwärts und ist mit einer äußeren Gehäuseausbuchtung abgedeckt. Die Gehäuseausbuchtung besteht aus zwei angeflanschten '.Metallplatten 13d, 13b; die Platte 13a ist an der Rohrwand 10 am stromoberseitigen Ende des Ausschnittes befestigt, während die Platte 13 b an einem vollkreisförmigen Verstärkungsring 14 befestigt ist, welcher an der Wand 10 am Auslaßende der Düse angebracht ist. Die Gehäuseausbuchtung wird ferner von einer Deckplatte 15 gebildet, welche an den radial äußeren Kanten der Platten 13 a, 13 b befestigt und mit ihren in Achsrichtung verlaufenden Rändern tangential an die Rohrwand 10 angeschlossen ist.
  • Jede Klappe besteht aus zwei Klappkästen, welche an der Wand 10 derart angelenkt sind, daß sie relativ zueinander winkelverstellbar sind.
  • Der erste Klappkasten (Fig.2, 3, 5) besteht aus einem zentralen Träger 16. An diesem Träger ist eine Metallplatte 17 befestigt, welche die innere, d. h. dem Gaskanal zugekehrte Wand der verstellbaren Klappen bildet und so geformt ist, daß sie den Ausschnitt 12 im wesentlichen ausfüllt und sich der Krümmung der Rohrwand 10 anpaßt, wenn die Klappe die Lage des größten Düsenquerschnitts einnimmt. An dieser, die Tnnenwand bildenden Metallplatte 17 ist eine weitere Metallplatte angeflanscht, welche die radial inneren Wandteile 18a einer in Richtung von der Düsenachse weg nach außen verlaufenden Seitenwand der Klappe bilden. Ferner sind an die Platte 17 radial innere Wandteile 18 b und 18 c einer stromunterseitigen bzw. stromoberseitigen Wand der Klappe befestigt. Die Wandteile 18 a, 18 b, 18 c bilden einen Kasten. An dem Träger 16 ist an seinem stromoberseitigen Ende eine Fahne mit einem durchbohrten Anguß 19 befestigt. Die Enden 19a der Bohrung dieses Angusses sind erweitert und nehmen Nadellager 20 (Fig. 4) auf; mittels dieser Nadellager ist der erste Teilkasten der Klappe an einer Achse 21 angelenkt; die Achse 21 ist in Auslegern 22 befestigt, welche von der Vorderwand 13a der Gehäuseausbuchtung getragen sind. Der Träger 16 weist ferner an einer Stelle zwischen seinen Enden ein Paar durchbohrte Ansätze 23 auf (Fig. 5). Die Bohrungen dieser Ansätze fluchten miteinander. Der Zweck dieser Ansätze wird im folgenden klar werden. Die stromoberseitige Kante der Platte 17 ist nach außen, d. h. von der Düsenachse weg gekrümmt und in Form von Zungen ausgebildet, welche in die Zwischenräume zwischen den Auslegern 22 hineinreichen. Die stromunterseitige Kante der Platte reicht über die stromunterseitige Begrenzungswand 18 b des Klappkastens hinaus (Fig. 2).
  • Der zweite Teilkasten der Klappe ist in Draufsicht U-förmig und besteht aus einer Deckplatte 24 a, einer Bodenplatte 24b, Seitenwänden 24c, einer Rückwand 24 d und einer Vorderwand 24 e. Die Seitenwände 24 c bilden die radial äußeren Wandteile der seitlichen Begrenzungswände des Klappkastens; die Rückwand 24d ist die Basis des U-förmigen Teilkastens und bildet den äußeren Wandteil der stromunterseitigen Begrenzungswand des Klappkastens; die vorderen Wände 24e sind die Endplatten der Schenkel des U-förmigen Kastens. Der zweite Teilkasten ist so ausgebildet, daß er unter Einhaltung eines kleinen Spaltes in den von den Wänden 18 a, 18 b, 18 c gebildeten ersten Teilkasten eingeschoben werden kann. Die Endplatten der Schenkel des zweiten Teilkastens tragen Ausleger 25 mit durchbohrten Ansätzen 25d; die Bohrungen in den Ansätzen nehmen Nadellager 26 auf; mittels dieser Nadellager ist der zweite Teilkasten an der Achse 21 befestigt (Fig.4). Am zweiten Teilkasten sind ferner zwei Hohlbuchsen 27 (Fig. 5) angebracht, und zwar an jedem Schenkel eine; diese Hohlbuchsen sind von kastenartigen Gebilden 27a getragen, welche zwischen die Deckplatte 24a und die Bodenplatte 24 b eingeschweißt sind und miteinander fluchten.
  • Die Antriebe für die Verstellung der Klappen sind hydraulische oder pneumatische Vorrichtungen (Fig. 2); jede dieser hydraulischen oderpneumatischen Vorrichtungen ist an der Vorderwand 13 a der zugehörigen Gehäuseausbuchtung befestigt und umfaßt einen Druckzylinder 30 außerhalb des Gehäuses, einen in diesem Zylinder 30 hin- und hergehenden Kolben 31, eine mit dem Kolben 31 verbundene und in die Gehäuseausbuchtung hineinragende Kolbenstange 32. Die Kolbenstange 32 ist in der Gehäuseausbuchtung von einem Kolbenstangenmante133 umgeben, welcher am Zylinder 30 befestigt ist; dieser Mantel weist an seinem vom Zylinder abgekehrten Ende seitliche Schlitze auf, welche einen Kreuzkopf 34 aufnehmen. Der Kreuzkopf 34 ist über einen Schwinghebel 35 mit einem Drehzapfen 36 verbunden, welcher in die durchbohrten Angüsse 23 des Trägers 16 eingesetzt ist. Der Schwinghebel 35 besteht aus zwei Teilen, welche durch eine Schraube 35 a miteinander vereinigt sind. Am Kreuzkopf 34 sind ferner ein Paar Schwinghebel 37 angelenkt, welche mit ihren anderen Enden an in den Buchsen 27 eingesetzten Zapfen 38 angelenkt sind. Die Kolbenstange 32 ist an ihrem vom Kolben abgewandten Ende verjüngt - wie man bei 32a erkennt - und greift mit diesem verjüngten Abschnitt in eine Gleitbuchse 39 a ein, welche am Ende des Kolbenstangenmantels 33 angebracht ist. Im übrigen ist die Kolbenstange 32 in einer Buchse 39 b gleitend gelagert, welche von der Buchse 39a durch einen geschlitzten Abstandhalter 39 c getrennt ist.
  • Die Bewegung des Kolbens 31 innerhalb des Zylinders ist in der einen Richtung durch den Anschlag des Endes der Kolbenstange 32 an einer Verlängerung 40 des Abschlußdeckels 41 des Zylinders 30 begrenzt; die Bewegung des Kolbens in der anderen Richtung ist durch den Anschlag des Kolbens an einer Ringfläche 42, welche am Ende der Kolbenstangenummantelung 33 innerhalb des Zylinders 30 ausgebildet ist, bestimmt. Die Länge, mit welcher die Kolbenstange in die Gehäuseausbuchtung maximal hineinreicht, läßt sich durch Anbringen von Beilagscheiben 30a zwischen dem Ende des Zylinders 30 und der Wand 13 a variieren. Diese Beilagscheibe gestattet eine Einstellung des Klappenausschlags im Gegenuhrzeigersinn.
  • In der Zeichnung erkennt man die Klappe 11 in ihrer wirksamen Stellung, d. h. in derjenigen Stellung, in welcher sie den Auslaßquerschnitt der Düse herabsetzt; in dieser Stellung der Klappe weist die Platte 17 in Stromrichtung von der Wand 10 weg nach der Düsenachse hin; in dieser Stellung bilden die Wandteile 24 c, 24 d die radial äußeren Fortsetzungen der seitlichen Wände 18a bzw. des stromunterseitigen Wandteils 18 b des ersten Teilkastens der Klappe. Bei einer Verschiebung des Kolbens 31 in der Fig. 2 nach rechts werden die Teilkästen der Klappe 11 so lange nach oben geschwenkt, bis die innere Platte 17 des ersten Teilkastens exakt in dem Ausschnitt 12 liegt. In dieser Stellung der Klappe ist der zweite Teilkasten in den ersten eingeschoben, so daß die radiale Ausdehnung des gesamten Klappkastens über die Düsenwand hinaus wesentlich geringer ist als die radiale Ausdehnung dieses Klappkastens innerhalb des Gaskanals, wenn die Klappe in ihrer querschnittsvermindernden Stellung ist.
  • Es ist dafür gesorgt, daß die statischen Drücke zu beiden Seiten der inneren Platte 17 ausgeglichen sind, so daß eine leichte Konstruktion der Klappen möglich ist, und daß die notwendigen Betriebskräfte bei der Verstellung der Klappe nach der in der Figur dargestellten Lage verringert sind. Der Druckausgleich ist durch einen schmalen Spalt zwischen der stromoberseitigen Kante des Ausschnitts 12 und dem stromoberseitigen Rand der Innenplatte 17 gewährleistet. Bei Bedarf können auch kleine Löcher in die Platte 17 eingebohrt sein, welche dem Druckausgleich dienen; die Größe dieser Löcher ist so bestimmt, daß die in ihnen stattfindende Strömung verhältnismäßig klein ist.
  • Die Triebwerkszylinder 30 der beiden verstellbaren Klappen sind so miteinander gekuppelt, daß sie gleichzeitig wirken; z. B. wird das Druckmittel nach den Zylindern der beiden Triebwerke durch Leitungen 43 (Fig. 1) geführt, welche von einem Kontrollventil 44 ausgehen. Die Versorgung der links von den Kolben liegenden Räume der Zylinder erfolgt über Leitungen, welche vom Ventil 44 ausgehend auf der einen Seite der Düse verlaufen, während die Druckmittelversorgung der rechts von den Kolben liegenden Räume über Leitungen hergestellt ist, welche parallel zu den erstgenannten Leitungen verlaufen.
  • Betrachtet man nun die Fig. 6 bis 8, so erkennt man dort eine Düse mit einer konischen Wand 50; die konische Wand 50 weist zwei Ausschnitte 51 (einer davon ist eingezeichnet) auf, welche an diametral einander gegenüberliegenden Stellen der Düse angebracht sind; am Auslaß der konischen Wand ist ein bearbeiteter Flanschring 52 angeschweißt. Entlang der Ränder des Ausschnitts ist eine Ausbuchtung 53 aus Metallblech hergestellt; diese Ausbuchtung besteht aus einer Vorderwand 53 a, einer Rückwand 53 b und einer Deckwand 53c und ist an der äußeren Fläche der konischen Wand 50 befestigt. Die Ausbuchtung bildet ein Gehäuse für eine Klappe, welche die Veränderung des Auslaßquerschnitts der Düse gestattet. Die Rückwand 53 b weist einen Flansch 53 d auf, welcher an der Innenfläche des Ringes 52 anliegt und in Umfangsrichtung zwischen den beiden in Achsrichtung liegenden Rändern des Ausschnittes 51 verläuft.
  • An der stromoberseitigen Fläche einer jeden Wand 53 a ist ein Lagerbock 54 befestigt, an welchem die zugehörige Klappe mittels eines Drehzapfens 55 angelenkt ist.
  • Jede Klappe besteht aus zwei Kästen, die relativ zueinander schwenkbar sind und zwischen den beiden Stellungen, deren eine durch ausgezeichnete Linien und deren andere durch strichpunktierte Linien dargestellt sind (ausgezogene Linien: Düsenquerschnitt am kleinsten - strichpunktierte Linien: Düsenquerschnitt am größten).
  • Der erste Teilkasten besteht aus einer mittleren Rückgratkonstruktion 57; diese Rückgratkonstruktion trägt Fahnen 58, durch die der Drehzapfen 55 verläuft, sowie eine innere Metallplatte 61 von solcher Krümmung, daß sie sich der konischen Wand 50 anpaßt und in der strichpunktierten Stellung den Ausschnitt 51 ausfüllt, ferner eine Vorderwand 59 und eine Rückwand 60 sowie ein Paar Seitenwände 62, welche in axialer Richtung entlang den seitlichen Rändern der Platte 61 verlaufen und die Vorder- und Rückwand 59 bzw. 60 miteinander verbinden. Die Platte 61 steht um ein kleines Stück über die Rückwand 60 vor.
  • Der zweite Teilkasten der Klappe besteht aus U-förmigen inneren und äußeren Wänden 63 bzw. 64, einer Vorderwand mit angesetzten Fahnen, in welche der Drehzapfen 55 eingeführt ist, einer Rückwand 65 und Seitenwänden 66, welche von der Vorderwand nach der Rückwand hin verlaufen. Die Wände 63, 65 und 66 und die Vorderwand können aus einem Stück bestehen, während die Wand 64 aus einer Platte besteht, welche an Flansche 67 der Vorder-, der Rück- und der Seitenwände angeschweißt ist.
  • Das Schwenken der Teilkästen wird mittels eines pneumatischen Antriebs durchgeführt, dessen Druckzylinder 68 außerhalb der Ausbuchtung 53 angebracht und an der Wand 53 c dieser Ausbuchtung befestigt ist. Die Kolbenstange 69 des in diesem Zylinder beweglichen Kolbens ragt in die Ausbuchtung 53 hinein und trägt einen Kreuzzapfen 70. Der Kreuzzapfen 70 trägt Rollen 71, welche auf Führungsbahnen laufen. Diese Führungsbahnen sind Flansche 72 eines Trägers 73 mit kanalförmigem Querschnitt. Dieser Träger 73 ist an seinem einen Ende in einer Klammer 74 befestigt, welche mittels Schraubenbolzen 75 an der Wand 53 c der Ausbuchtung 53 angebracht ist; das andere Ende des Trägers 73 ist an der Wand 53 a befestigt, durch welche die Kolbenstange 69 hindurchtritt. Durch die Rollen ist die Kolbenstange von seitlichen Beanspruchungen befreit.
  • An den Kreuzzapfen 70 sind zwei Gelenkglieder angehängt, und zwar je eines auf einer Seite der Kolbenstange 69; die anderen Enden dieser Gelenkglieder 76 sind an Zapfen 77 angelenkt, welche in Versteifungsstangen 78 der Rückgratkonstruktion 57 des ersten Teilkastens befestigt sind. Wenn die Kolbenstange 69 zurückgezogen wird, wird der erste Teilkasten von seiner in ausgezogenen Linien gezeichneten Stellung nach seiner in strichpunktierten Linien gezeichneten Stellung eingeschwenkt.
  • An den Gelenkgliedern 76 ist ein weiterer Gelenkarm 79 angelenkt, welcher mit seinem anderen Ende um einen Zapfen 80 drehbar ist; der Zapfen 80 ist von Böcken 81 getragen, welche an der Außenwand 64 des zweiten Teilkastens befestigt sind. Die Kinematik ist so ausgebildet, daß bei einer Bewegung des ersten Teilkastens der zweite Teilkasten eine Winkelverstellung erfährt, die geringer ist als diejenige des ersten - wie aus dem Vergleich der in ausgezogenen Linien gezeichneten Stellung und der in strichpunktierten Linien gezeichneten Stellung entnommen werden kann.
  • In der in ausgezogenen Linien gezeichneten Stellung bilden die Seitenwände 66 und die Rückwand 65 des zweiten Teilkastens äußere Fortsetzungen der Seitenwände 62 bzw. der Rückwand 60 des ersten Teilkastens, während in der strichpunktiert gezeichneten Stellung der zweite Teilkasten in den ersten Teilkasten eingeschoben und die gesamte Klappe von der Ausbuchtung aufgenommen ist und somit in ihrer Stellung außerhalb des Düsenrohrs eine geringere radiale Ausdehnung besitzt als in ihrer ausgezogen gezeichneten Stellung innerhalb der Düse.
  • Der Druck in der Ausbuchtung 53 ist dem in der Düse herrschenden Druck angeglichen, und zwar dank Löchern 82 in der konischen Wand 50, welche nach der Ausbuchtung führen.
  • Wie bei der ersten Konstruktion ist auch bei dieser Konstruktion das Gesamtausmaß der Klappen in Umfangsrichtung ein kleinerer Teil des Gesamtumfangs des Düsenauslasses.
  • In der Fig. 9 ist eine Düse dargestellt, welche einen verstellbaren Auslaßquerschnitt hat und deren Betriebslärm gedämpft werden kann.
  • Die Düse besteht aus einem äußeren Rohr 90; an der Innenfläche dieses Rohrs 90 ist eine Reihe (sechs) von geschlossenen Einbaukästen 91 angebracht, welche eine entsprechende Anzahl von Kanälen 92 in Winkelabständen voneinander bilden, welche als Gasausflußkanäle um einen zentralen Kanal 93 herum angeordnet sind. Die Dimensionen des Rohres 90 und der Einbaukästen 91 sind so gewählt, daß der Gesamtquerschnitt des Gasstroms nach dem Auslaß der Düse hin abnimmt. Die Aufteilung des Gasstroms wenigstens in den Randzonen in eine Anzahl von Teilströmen bewirkt eine merkliche Herabsetzung des durch die Düse erzeugten Lärms gegenüber dem Lärm, der bei glatten kegelstumpfförmigen Düsen auftritt.
  • Um den wirksamen Auslaßquerschnitt zwischen einem maximalen und einem minimalen Wert verändern zu können, sind in der Düse an einander diametral gegenüberliegenden Stellen Klappen 94 angebracht, welche nach den mit Bezug auf die Fig. 1 bis 5 und 6 bis 8 gemachten Angaben konstruiert sein können. Nt'enn die Klappen 94 aufgefaltet sind, füllen sie zwei der Kanäle 92 teilweise aus. Das Gesamtausmaß der Klappen 94 in Umfangsrichtung ist ein kleinerer Teil des Gesamtumfangs des Düsenauslasses.
  • Nach einer abgeänderten Ausführungsform können an den Längskanten der Ausschnitte 12 oder 51 der kegelstumpfförmigen Wände 10 oder 50 zueinander parallele Wände angebracht sein, welche in das Düseninnere hineinragen und zu einer mittleren, durch die Düsenachse und durch die Längsachse der Klappe gelegten Ebene parallel sind. Die radiale Ausdehnung dieser Wände von der Rohrwand 10 nach innen nimmt in Stromrichtung zu, so daß diese mit den beiden Längskanten der inneren Platte 17 oder 61 in jeder Stellung dieser Platte zusammenwirken. Die Wände haben also etwa dreieckige Form, wenn man sie in einem Längsschnitt durch die Düse, welche etwa in der obe:nerwähnten Ebene geführt ist, betrachtet. Bei dieser Konstruktion kann auf die Seitenwände 18a, 24c oder 62, 66 verzichtet werden.
  • Die Fig. 10 und 11 zeigen eine solche Konstruktion, bei welcher die Düse ein Rohr 100 (welches dem Rohr 10 der zuerst beschriebenen Konstruktion entspricht) mit einer Reihe von Paaren - angenommen sechs -paralleler Wände 101 umfaßt. Zwischen jedem Wändepaar 101 ist eine Klappe 102 mit gekrümmtem Querschnitt untergebracht; diese Klappe ist an dem Düsenrohr nächst dem stromoberseitigen Ende der Wände 101 mittels eines Drehzapfens 103 befestigt. Die Klappe 102 wird von einem hydraulischen Antrieb über eine an der Kolbenstange 106 angeschlossene Gelenkstange 105 betätigt. Der Druckzylinder des hydraulischen Antriebs ist außerhalb einer Ausbuchtung 107 befestigt; die Kolbenstange 106 reicht in das Gehäuse 107 hinein.
  • In einer Stellung füllen die Klappen 102 die Ausschnitte des Düsenrohres 100 aus, so daß der Düsenquerschnitt ein Maximum ist; und in einer zweiten Stellung liegen die Klappen 102 mit ihren Längskanten an den radial inneren Rändern der Wände 101 an, so daß der Düsenauslaß minimalen Querschnitt besitzt. In dieser zweiten Stellung der Klappen ist eine wesentliche Dämpfung des Düsenlärms erreicht, verglichen mit dem Lärm, der bei glatten, kegelstumpfförmigen Düsen auftritt.
  • Wie in den bereits beschriebenen Konstruktionen, so ist auch hier die Gesamtausdehnung der Klappen in Umfangsrichtung ein kleiner Bruchteil des Gesamtumfangs des Düsenauslasses.
  • Wenn die Wände 102 aus ihrer Stellung innerhalb der Düsenrohrausschnitte in ihre querschnittsvermindernde Stellung geschwenkt werden, wandern sie mit ihren Rändern über die Flächen der anliegenden parallelen Wände 101.
  • Auch in diesem Fall ist der Druck zu beiden Seiten der Klappen ausgeglichen, wie dies in Zusammenhang mit der ersten Konstruktion beschrieben wurde.
  • Schließlich ist auch noch eine Ausführungsform denkbar, bei welcher die Paare von parallelen Platten nicht an der Düsenwand 10 oder 50 befestigt sind, sondern mit ihren radial inneren Rändern an der Innenplatte 17 oder 61 befestigt oder als Teile derselben ausgebildet sind. Die parallelen Wände sind auch in diesem Fall wieder dreieckig, wenn man sie in einem Längsschnitt durch die Düse betrachtet, der in die bereits vorerwähnte Ebene gelegt ist; man wird die Konstruktion so ausführen, daß die freien Kanten der Wände bis an die Ränder des Ausschnitts 12 oder 51 heranreichen und mit diesen zusammenwirken, wenn die Klappen in ihrer Wirkstellung, d. h. in derjenigen Stellung sind, in welcher sie die Querschnittsfläche der Düse herabsetzen. Ferner wird man die parallelen Wände mit kleinen Schlitzen an den Rändern des Ausschnitts herstellen, damit die Drücke zu beiden Seiten der Klappen ausgeglichen sind. Wenn die Klappen aus dem Düsenrohr zurückgezogen sind, werden die Wände von der Ausbuchtung aufgenommen. Auch bei dieser Konstruktion können die Klappen zweiteilig ausgebildet sein -wie dies bei den ersten der Ausführungsbeispiele der Fall war; sie können aber auch einteilig sein und werden in diesem Fall einen rechteckigen Querschnitt besitzen, dessen Tiefe in Stromrichtung zunimmt, wobei die radiale Abmessung der Ausbuchtung der radialen Tiefe der Klappen angepaßt ist.
  • Die Zahl der verstellbaren Klappen kann verschieden sein. Man wird dort, wo geringe Gewichte und einfacher Aufbau gefordert sind, nur ein oder zwei solcher verstellbarer Klappen anbringen. Es können aber auch sechs verstellbare Klappen angebracht werden, wie die Fig. 10 und 11 zeigen. In diesem letzteren Fall besitzt die Düse eine geriefte Form mit Riefen von in Stromrichtung zunehmender Tiefe, wenn sich die verstellbaren Teile in ihrer Wirkstellung, d. h. in derjenigen Stellung befinden, in der die Querschnittfläche der Düse unter ihrem Maximalwert liegt. Eine solche Düse mit verstellbarer Querschnittfläche hat also die Eigenschaft, daß bei allen Einstellungen verringerten Düsenquerschnitts der vom Düsenstrom erzeugte Lärmpegel verringert ist.

Claims (14)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Strahltriebdüse, bestehend aus einer einen Gaskanal bildenden rohrförmigen Düsenwand mit einem Gasauslaß an ihrem einen Ende und mindestens einer Klappe, welche zwischen zwei Stellungen verstellbar ist, nämlich einer ersten Stellung, in welcher sie stromaufwärts vor dein Auslaß in den Gaskanal hineinragt und somit einen ersten wirksamen Düsenquerschnitt bestimmt, welcher kleiner ist als der Auslaßquerschnitt, und einer zweiten Stellung, in welcher sie aus dem Düsenrohr zurückgezogen ist und somit einen zweiten größeren Düsenquerschnitt bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Drücke zu leiden Seiten der Klappe, d. h. auf der dem Gaskanal zugewandten Innenseite und auf der Außenseite der Klappe, einander anzugleichen.
  2. 2. Strahltriebdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am stromoberseitigen Ende der Klappe mindestens eine Gaseintrittsöffnung vorgesehen ist, welche eine Verbindung zwischen dem Gaskanal und dem Raum auf der Rückseite der Klappe herstellt, und daß am stromunterseitigen Ende der Klappe mindestens eine Gasaustrittsöffnung vorgesehen ist, welche ebenfalls den Gaskanal mit dem Raum auf der Rückseite der Klappe verbindet.
  3. 3. Strahltriebdüse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe bzw. die Klappen mit Gasdichtungen ausgerüstet sind, welche ein Entweichen des Gases um die Seitenflächen der Klappen herum verhindern.
  4. 4. Strahltriebdüse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem stromunterseitigen Ende der Klappen Gasdichtungen vorgesehen sind, so daß eine geschlossene Kammer ausgebildet ist, welche über eine Gasverbindung mit dem Gaskanal verbunden ist.
  5. 5. Strahltriebdüse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum auf der Rückseite der Klappe bzw. der Klappen gegen den Außenraum abgeschlossen ist.
  6. 6. Strahltriebdüse nach Anspruch 1 bis 5, dadürch gekennzeichnet, daß jede Klappe in ihrer zweiten Stellung einen Ausschnitt in der Düsenrohrwand ausfüllt und daß dieser Ausschnitt durch eine Gehäuseausbuchtung abgeschlossen ist.
  7. 7. Strahltriebdüse nach Anspruch 1 bis 6, bei der jeder Klappe zwei zueinander parallele Wände zugeordnet sind und die Klappen mit ihrem stromoberseitigen Ende an der Düsenrohrwand angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände, von der Düsenrohrwand ausgehend, in das Innere des Gaskanals hineinragen und zu einer durch die Längsachse der Düse und die Mittellängsachse der Klappe gelegten Ebene parallel sind. B.
  8. Strahltriebdüse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Klappen zugeordneten Wände an der Düsenrohrwand befestigt sind.
  9. 9. Strahltriebdüse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Klappen zugeordneten Wände an diesen befestigt sind und, ausgehend von den Rändern der Klappe, radial nach außen gerichtet sind.
  10. 10. Strahltriebdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klappe aus zwei Kästen besteht, deren erster eine Innenplatte und radial innere Wandteile der der Klappe zugeordneten parallelen Wände aufweist und deren zweiter radial äußere Wandteile dieser parallelen Wände umfaßt, und daß die Kästen bei einer Verstellung der Klappe in verschiedenem Maß beweglich sind, so daß in der unwirksamen, d. h. in der aus dem Düsenrohr zurückgezogenen Stellung der Klappe der erste Kasten in den zweiten Kasten eingeschoben ist, während in der wirksamen Stellung die Wände des einen Kastens diejenigen des anderen in radialer Richtung fortsetzen.
  11. 11. Strahltriebdüse nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Teilkasten der Klappe auch eine Rückwand umfaßt, welche die stromunterseitigen Kanten der parallelen Teilwände miteinander verbindet, wobei die Rückwand des einen Teilkastens in der Wirkstellung der Klappe die Rückwand des anderen Teilkastens fortsetzt.
  12. 12. Strahltriebdüse nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Klappen in an sich bekannter Weise an diametral gegenüberliegenden Stellen der Düsenwand angeordnet sind.
  13. 13. Strahltriebdüse nach Anspruch 1 bis 11 mit sechs in gleichen Winkelabständen angeordneten Klappen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zwischenräumen zwischen den Klappen Gaskanäle ausgebildet sind.
  14. 14. Strahltriebdüse nach Anspruch 1 bis 11, bei der an der rohrförmigen Düsenwand in Winkelabständen Einbaukästen vorgesehen sind, welche Teilströmungskanäle bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Einbaukästen verstellbare Klappen untergebracht sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 958 705: schweizerische Patentschrift Nr. 313 234; französische Patentschriften Nr. 1 106999, 1084 419, 1019 001, 998 358; britische Patentschrift Nr. 768 553 Z'SA.-Patentschriften Nr. 2 722 801, 2 682 147; »The Aeroplane«, Bd. 89 (1955), Nr. 2316, S.908.
DER21331A 1957-03-12 1957-06-13 Duese fuer Strahltriebwerke Pending DE1067639B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1067639X 1957-03-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1067639B true DE1067639B (de) 1959-10-22

Family

ID=586967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DER21331A Pending DE1067639B (de) 1957-03-12 1957-06-13 Duese fuer Strahltriebwerke

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1067639B (de)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR998358A (fr) * 1949-10-31 1952-01-17 Cem Comp Electro Mec Tuyères d'éjection pour turbo-réacteurs
FR1019001A (fr) * 1949-03-18 1953-01-15 Mcdonnell Aircraft Corp Dispositif de commande de l'orifice d'échappement pour moteurs à réaction
US2682147A (en) * 1951-06-16 1954-06-29 Rohr Aircraft Corp Adjustable nozzle for exhaust gas
FR1084419A (fr) * 1952-07-25 1955-01-19 Perfectionnements apportés aux moyens pour la suppression, au moins partielle, du bruit causé par un jet de fluide en écoulement
US2722801A (en) * 1949-05-24 1955-11-08 Rolls Royce Exhaust ducting arrangements for gas-turbine engines
FR1106999A (fr) * 1953-09-17 1955-12-27 Armstrong Siddeley Motors Ltd Dispositif pour faire varier la section utile d'une partie d'un conduit de fluide
CH313234A (de) * 1952-04-10 1956-03-31 Rolls Royce Schubdüseneinrichtung an Strahltriebwerk
GB768553A (en) * 1953-11-26 1957-02-20 Rolls Royce Improvements in or relating to propelling nozzles
DE958705C (de) * 1951-08-20 1957-02-21 Nat Res Council Einrichtung zur Regelung des Schubduesenquerschnittes von Strahltriebwerken

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1019001A (fr) * 1949-03-18 1953-01-15 Mcdonnell Aircraft Corp Dispositif de commande de l'orifice d'échappement pour moteurs à réaction
US2722801A (en) * 1949-05-24 1955-11-08 Rolls Royce Exhaust ducting arrangements for gas-turbine engines
FR998358A (fr) * 1949-10-31 1952-01-17 Cem Comp Electro Mec Tuyères d'éjection pour turbo-réacteurs
US2682147A (en) * 1951-06-16 1954-06-29 Rohr Aircraft Corp Adjustable nozzle for exhaust gas
DE958705C (de) * 1951-08-20 1957-02-21 Nat Res Council Einrichtung zur Regelung des Schubduesenquerschnittes von Strahltriebwerken
CH313234A (de) * 1952-04-10 1956-03-31 Rolls Royce Schubdüseneinrichtung an Strahltriebwerk
FR1084419A (fr) * 1952-07-25 1955-01-19 Perfectionnements apportés aux moyens pour la suppression, au moins partielle, du bruit causé par un jet de fluide en écoulement
FR1106999A (fr) * 1953-09-17 1955-12-27 Armstrong Siddeley Motors Ltd Dispositif pour faire varier la section utile d'une partie d'un conduit de fluide
GB768553A (en) * 1953-11-26 1957-02-20 Rolls Royce Improvements in or relating to propelling nozzles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2548640C2 (de) Schubdüse für ein Strahltriebwerk
DE69825724T2 (de) Teleskopische Öffnungs- und Haltestange für bewegbare Verkleidungshauben, insbesondere in Flugzeug-Triebwerkgondeln
DE69822134T2 (de) Flugzeug-triebwerksanlage mit sicherheitseinrichtungen für das stellen und festhalten von den gebläsehauben
DE69724362T2 (de) Schubumkehrvorrichtung für ein Bläsertriebwerk mit Umkehrklappen, die Kanäle formen
DE602005004625T2 (de) Aerodynamische Verkleidung für ein Flugzeugfahrwerk
DE60115776T2 (de) Schubumkehrvorrichtung für einen Strahlmotor
DE1285328B (de) Strahltriebwerk mit Strahlumlenkung
DE2815573A1 (de) Abgasduese mit veraenderlichem durchtrittsquerschnitt fuer gasturbinen und hebelgetriebeanordnung fuer eine solche abgasduese
DE2216220A1 (de) Fluidvortriebsystem
DE3318720A1 (de) Daempfer
DE69816715T2 (de) Schubumkehrvorrichtung für ein Strahltriebwerk dessen Umkehrklappen mit optimal entfaltbaren Leitflächen versehen sind
DE1287444B (de) Schubumkehrvorrichtung fuer ein Mantelstromstrahltriebwerk
DE3242822A1 (de) Konvergente/divergente schubduesenanordnung mit veraenderbarer querschnittsflaeche
EP1027535A1 (de) Kolben mit zentralem kühlraum
DE69724033T2 (de) Schubumkehrvorrichtung mit beweglichen Auskleidungen in den Klappen
CH650061A5 (de) Triebwerksluftteilchenabscheider.
DE2133422C3 (de) Mehrstufiges Druckreduzierventil
DE60017491T2 (de) Allseitig schwenkbare konvergente - divergente Schubdüse mit einem kardanischen Bedienungsring
DE2227279C3 (de) Querschnittsverstellbare Schubdüse für ein Gasturbinenstrahltriebwerk
DE1526809C3 (de) Schubdüse für Gasturbinenstrahl triebwerke, vorzugsweise fur Nachbrenner triebwerke
DE3242824A1 (de) Schubduesenanordnung mit veraenderbarer querschnittsflaeche fuer ein gasturbinentriebwerk
DE69817043T2 (de) Schubumkehrvorrichtung für Turbonantriebwerk mit hohem Nebenstromverhältnis
DE2330988C3 (de) Verstellbare Schubdüse eines Strahltriebwerkes
DE1531416A1 (de) Ausbildung der Duese eines Strahltriebwerks
DE1813237A1 (de) Sperrschieber fuer abrasive Materialien