DE1123211B - Gasturbinentriebwerk mit schwenkbarer Schubduese, insbesondere fuer Senkrechtstart- und Kurzstartflugzeuge - Google Patents

Gasturbinentriebwerk mit schwenkbarer Schubduese, insbesondere fuer Senkrechtstart- und Kurzstartflugzeuge

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DE1123211B DED29787A DED0029787A DE1123211B DE 1123211 B DE1123211 B DE 1123211B DE D29787 A DED29787 A DE D29787A DE D0029787 A DED0029787 A DE D0029787A DE 1123211 B DE1123211 B DE 1123211B
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasturbinentriebwerk mit schwenkbarer Schubdüse, insbesondere für Senkrechtstart- und Kurzstartflugzeuge mit gerader Anzahl von Einzeltriebwerken, wobei zwischen dem hinteren Ende des Gaserzeugers und der Schubdüse ein in Umfangsrichtung drehbar gelagerter Rohrkrümmer angeordnet ist.
Bei bekannten Gasturbinentriebwerken der vorstehend erwähnten Art werden beim Schwenkvorgang die Schubdüse und der genannte Rohrkrümmer in entgegengesetzter Richtung zueinander um ihre Längsachsen angetrieben, wobei ein am Gaserzeuger befestigter Motor den Rohrkrümmer dreht, der seinerseits über einen Zahnradtrieb der Schubdüse antreibt. Dies erfordert einen komplizierten Verbindungsmechanismus zwischen dem hinteren Ende des Rohrkrümmers und dem vorderen Ende der Schubdüse.
Im Gegensatz dazu wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Schubdüse mit dem feststehenden Gaserzeuger oder mit der Flugzeugzelle derart zu verbinden, daß sie keine Drehbewegungen um ihre Längsachse ausführen kann.
Dies erfordert zwischen dem hinteren Ende des genannten Rohrkrümmers und dem vorderen Ende der Schubdüse bzw. bei Vorhandensein eines Nachbrenners zwischen diesem und dem Rohrkrümmer nur eine einfache drehbare Lagerung und eine Koppelung zwischen dem Gaserzeuger oder der Flugzeugzelle einerseits und der Schubdüse bzw. dem Nachbrenner andererseits, die eine Drehung dieser Teile um ihre eigene Längsachse verhindert.
Die drehfeste Lagerung der Schubdüse und des Nachbrenners ist vor allem von Vorteil, wenn die Längsachse der fest am hinteren Ende des Nachbrenners angebrachten Schubdüse mit der Längsachse des erstgenannten einen Winkel bildet, so daß die Schubdüse auch beim Horizontalflug um einen geringen Betrag nach unten vorangestellt ist. In diesem Fall würde bei einer Drehung des Nachbrenners um seine Längsachse im Senkrechtflug die Abwinkelung der Schubdüse in bezug auf die Längsachse des Nachbrenners nach oben zeigen. Die Voranstellung der Längsachse der Schubdüse gegenüber der des Nachbrenners ermöglicht eine Verminderung des Schwenkwinkels.
Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Zeichnung hervor. Sie werden in der Beschreibung hierzu näher erläutert.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 ein Gasturbinentriebwerk mit schwenkbar
mit schwenkbarer Schubdüse,
insbesondere für Senkrechtstart-
und Kurzstartflugzeuge
Anmelder:
Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136
Leopold Olbrich, Stuttgart-Bad Cannstatt,
ist als Erfinder genannt worden
angeordnetem Nachbrenner mit Schubdüse in Seitenansicht, wobei die Schubdüse in eingeschwenkter und in ganz ausgeschwenkter Lage dargestellt sind,
Fig. 2 eine andere Ausbildung der Anordnung, wobei der Nachbrenner mit Schubdüse wiederum in ein- und ausgefahrener Lage gezeichnet ist, und
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer mögliehen zwangsweisen Koppelung des feststehenden Gaserzeugers mit dem Nachbrenner bzw. der Schubdüse.
Gemäß Fig. 1 ist am hinteren Ende des Gaserzeugers 11 ein Rohrkrümmer 12 in Umfangsrichtung drehbar gelagert. Am drehbaren Rohrkrümmer 12 schließt sich ein weiterer Rohrkrümmer 13 an, der starr mit dem Nachbrenner 14 verbunden ist, an dessen hinterem Ende eine Schubdüse 15 angebracht ist. Die Verbindung zwischen den beiden Rohrkrümmern 12 und 13 ist in vorliegendem Fall ebenfalls in Umfangsrichtung drehbar ausgeführt. Der Rohrkrümmer 13 bzw. der Nachbrenner 14 ist durch einen Lenker 16 mit dem feststehenden Gaserzeuger 11 so gekoppelt, daß er sich zwar verschwenken, nicht aber um seine eigene Längsachse 17 drehen kann. Zu diesem Zweck ist am Rohrkrümmer 13 ein Arm 18 starr befestigt, der mit dem einen Ende des Lenkers 16 beweglich verbunden ist, während das andere Lenkerende am Gaserzeuger 11 oder an der Flugzeugzelle angelenkt ist. Die bewegliche Verbindung zwischen dem Arm 18 und dem Lenker 16 liegt seitlich vom drehbaren Krümmer 12 und auf der quer-
209 507/30
gerichteten Hauptachse 24 dieses Krümmers 12, die durch den Mittelpunkt des letzteren verläuft.
Soll der Nachbrenner 14 geschwenkt werden, so wird der Rohrkrümmer 12 gedreht, z. B. mit Hilfe eines Antriebsmotors 19 durch ein Ritzel 20 über einen auf dem Krümmer 12 angebrachten Zahnkranz
21. Die strichpunktierte Linie gemäß der Fig. 1 gibt die voll ausgeschwenkte Lage des Nachbrenners 14' an. Sie wird erreicht durch Drehen des Rohrkrümmers 12 um 180°. In dieser Lage sind die einzelnen Teile des Gesamttriebwerks mit 12', 13', 14' und 15' bezeichnet. Die Längsachse des Gaserzeugers 11 ist mit
22, die Längsachse der Schubdüse 15 mit 23 bezeichnet, welche mit der Längsachse 17 des Nachbrenners 14 einen Winkel α bildet. Innerhalb der beiden Rohrkrümmer 12 und 13 sind Leitbleche 25 angeordnet. Während des Schwenkvorganges beschreibt der Nachbrenner 14 einen Kreisbogen.
Nach der Fig. 2 ist das hintere Ende des Gaserzeugers 111 zu einem starren Rohrkrümmer 130 ausgebildet, mit dem der Rohrkrümmer 112 in Umfangsrichtung drehbar verbunden ist. Zwischen dem Nachbrenner 114 und dem Rohrkrümmer 112 ist ebenfalls eine drehbare Lagerung vorgesehen. Durch einen Lenker 116 wird der Nachbrenner 114 gehindert, sich während des Schwenkvorganges um seine eigene Längsachse 117 zu drehen. Der Lenker 116 ist einerseits an der Flugzeugzelle oder am Gaserzeuger
111 und andererseits an einem starr mit dem Nachbrenner 114 verbundenen Arm'118 beweglich angelenkt.
Eine weitere Möglichkeit einer zwangsweisen Koppelung des Nachbrenners 114 mit dem fest eingebauten Gaserzeuger 111 ist durch die Fig. 3 gezeigt. Sie dient wiederum nur dazu, daß sich der Nachbrenner 114 beim Schwenken nach unten nicht um seine eigene Längsachse 117 dreht, und besteht aus einem Planetentrieb mit einem feststehenden Zahnkranz 131 auf dem Rohrkrümmer 130 und einem dem vorgenannten Zahnkranz 131 gleichen Zahnkranz 132, der auf dem Nachbrenner 114 befestigt ist. Mit den beiden Zahnkränzen 131 und 132 kämmt je ein Zahnrad 133 bzw. 134, die auf dem Außenende je einer Welle 135 bzw. 136 sitzen, welche winkelig zueinander verlaufen und auf dem Rohrkrümmer 112 drehbar gelagert sind. Die beiden Wellen 135 und 136 sind durch zwei Kegelräder 137 miteinander zwangläufig verbunden. Angetrieben wird der drehbare Rohrkrümmer 112 wiederum durch einen Motor 119, der über ein Ritzel 120 einen auf dem Rohrkrümmer
112 befestigten Zahnkranz 121 antreibt. Beim Drehen des Rohrkrümmers 112 wälzen sich die beiden Zahnräder 133 und 134 auf den Zahnkränzen 131 und 132 ab.
Die beiden verschiedenen Lagen (parallele Versetzungen) des Nachbrenners 14 bzw. 114 hv eingefahrenem Zustand in bezug auf den Gaserzeuger, gemäß der Fig. 1 höher liegend und nach der Fig. 2 tiefer liegend, ergeben die Möglichkeit, den Einbau des Gesamttriebwerkes den Platzverhältnissen bei verschiedenen Flugzeugkonzeptionen anzupassen.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Gasturbinentriebwerk mit schwenkbarer Schubdüse, insbesondere für Senkrechtstart- und Kurzstartflugzeuge mit gerader Anzahl von Einzeltriebwerken, wobei zwischen dem hinteren Ende des Gaserzeugers und der Schubdüse ein in Umfangsrichtung drehbar gelagerter Rohrkrümmer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubdüse (15) mit dem feststehenden Gaserzeuger oder mit der Flugzeugzelle derart, verbunden ist, daß sie keine Drehbewegungen van ihre Längsachse (17, 117 bzw. 23) ausführen kann.
2. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem vorderen Ende der Schubdüse (15) oder dem hinteren Ende des Gaserzeugers ein Rohrkrümmer (13) fest verbunden ist, der vorzugsweise den gleichen Winkel aufweist wie der drehbare Rohrkrümmer (12) und nach abwärts gekrümmt ist.
3. Gasturbinentriebwerk nachAnspruchlund2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Schubdüse (15), mit dieser fest verbunden, ein Nachbrenner (14 bzw. 114) angeordnet ist.
4. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung einer Drehbewegung der Schubdüse (15) bzw. des Nachbrenners (114) um ihre Längsachsen ein Planetentrieb vorgesehen ist, bestehend aus je einem am hinteren Ende (130) des Gaserzeugers (111) und am vorderen Ende der Schubdüse (15) bzw. des Nachbrenners (114) befestigten Zahnkranz (131 bzw. 132), die beide gleich sind und auf denen sich je ein Planetenrad (133 bzw. 134) gleicher Größe abwälzt, die auf je einer Welle (135 bzw. 136) befestigt sind, welche abgewinkelt zueinander verlaufen, auf dem beweglichen Rohrkrümmer (112) drehbar gelagert sind und derart miteinander verbunden sind, z. B. über Kegelräder (137) oder ein Kardangelenk an ihren zugewandten Enden, daß sie mit gleicher Geschwindigkeit im gleichen Drehsinn umlaufen.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 327 871.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
O 209 507/30 1.62
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