DE1137958B

DE1137958B - Power plant with several jet engines, especially for aircraft taking off and landing vertically

Info

Publication number: DE1137958B
Application number: DER30074A
Authority: DE
Inventors: Maurice Ian Taylor
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1960-04-11
Filing date: 1961-04-10
Publication date: 1962-10-11

Description

Triebwerksanlage mit mehreren Strahltriebwerken, insbesondere für senkrecht startende und landende Luf tfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Triebwerksanlage mit mehreren nahe aneinanderliegenden Strahltriebwerken,.insbesondere für senkrecht startende und landende Luftfahrzeuge.Power plant with several jet engines, especially for Aircraft taking off and landing vertically The invention relates to a Power plant with several jet engines in close proximity, .in particular for aircraft taking off and landing vertically.

Bei derartigen Triebwerksanlagen sind zwischen benachbarten Triebwerken offene Hohlräume vorhanden, in denen sich die verschiedensten Fremdkörper absetzen können. Im Betrieb besteht dann die Gefahr, daß diese Fremdkörper in die Triebwerke eingesaugt werden und zu einer Beschädigung oder Zerstörung der inneren Bauteile des Triebwerkes führen. Zur Vermeidung dieser Gefahr ist eine Triebwerksanlage der eingangs genannten Gattung gemäß der Erfindung in der Weise ausgebildet, daß die Wände der Lufteinlässe von je zwei benachbarten Triebwerken vorn zu einer gemeinsamen Stirnkante zusammenlaufen. Hierdurch wird die Bildung von Hohlräumen vermieden, die gegenüber den Lufteinlässen der Triebwerke offen sind, so daß die Ablagerung von Fremdkörpern ausgeschlossen ist.In engine systems of this type, there are open cavities between adjacent engines in which a wide variety of foreign bodies can settle. During operation, there is then the risk that these foreign bodies will be sucked into the engines and lead to damage or destruction of the internal components of the engine. To avoid this risk, an engine system of the type mentioned at the beginning is designed according to the invention in such a way that the walls of the air inlets of each two adjacent engines converge at the front to form a common front edge. This avoids the formation of cavities which are open to the air inlets of the engines, so that the deposition of foreign bodies is excluded.

Vorzugsweise verläuft die gemeinsame Stirnkante zweier benachbarter Lufteinlässe geradlinig, wobei die Vorderkante eines jeden Lufteinlasses quadratisch sein kann, wodurch es möglich wird, die Triebwerke einer Triebwerksanlage dicht nebeneinander anzuordnen.The common end edge of two adjacent ones preferably runs Air inlets straight, with the leading edge of each air inlet square can be, which makes it possible to seal the engines of a power plant to be arranged side by side.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen den Vorderkanten jedes Lufteinlasses ein Abschirmgitter vorgesehen, um das Einsaugen von Fremdkörpern aus der Umgebung in das Triebwerk zu verhindem.According to a further embodiment of the invention is between the Front edges of each air inlet provided a grille to prevent intake to prevent foreign bodies from entering the engine.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Ansicht eines Flugzeuges von unten, das mit einem Triebwerksfeld ausgestattet ist, weldhes Vertikalschubtriebwerke aufweist, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II gemäß Fig. 1, teilweise abgebrochen, Fig. 3 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 2 in größerem Maßstab, Fig. 4 eine abgebrochene perspektivische Ansicht eines der Triebwerke des Triebwerksfeldes, Fig. 5 eine Ansicht eines Schutzgitters gegen Fremdkörper, welches amVorderende des Lufteinlasses eines jeden Triebwerkes vorgesehen ist.Further advantages and details of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment with reference to the drawing. In the drawing, FIG. 1 shows a view of an aircraft from below, which is equipped with an engine bay which has vertical thrust engines, FIG. 2 shows a section along the line II-II according to FIG. 1, partially broken away, FIG. 3 shows a partial section accordingly Fig. 2 on a larger scale, Fig. 4 a broken away perspective view of one of the engines of the engine bay, Fig. 5 a view of a protective grille against foreign objects, which is provided at the front end of the air inlet of each engine.

Jeder der Tragflügel 10 des Flugzeuges 11 ist mit nach unten gerichteten, in der Zeichnung nicht dargestellten Streben ausgestattet, an deren unteren Enden eine Gondel 12 befestigt ist. In jeder Gondel 12 sind zwei einen Vortrieb bewirkende Gasturbinenstrahltriebwerke vertikal übereinander angeordnet, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.Each of the wings 10 of the aircraft 11 is equipped with downwardly directed struts, not shown in the drawing, at the lower ends of which a nacelle 12 is attached. In each nacelle 12, two gas turbine jet engines which cause propulsion are arranged vertically one above the other, which are not shown in the drawing.

Das Flugzeug 11 weist einen Rumpf 13 auf, der mit einem Triebwerksfeld 14 ausgestattet ist, in dem in zwei Reihen in Längsrichtung hintereinander Gasturbinenstrahltriebwerke 15, die einen vertikalen Auftrieb bewirken, angeordnet sind. Jede Reihe enthält drei Vertikalschubtriebwerke. Jedes Vertikalschubtriebwerk 15 weist einen Lufteinlaß 16 auf, dessen Vorderende sich nach außen erweiternde Lippen 17 hat. Die Lippen 17 bilden einen quadratischen Querschnitt und münden in geraden nach hinten gerichteten Flanschen 18. The aircraft 11 has a fuselage 13 which is equipped with an engine bay 14 in which gas turbine jet engines 15, which produce vertical lift, are arranged in two rows one behind the other in the longitudinal direction. Each row contains three vertical thrusters. Each vertical thruster 15 has an air inlet 16 , the front end of which has lips 17 which widen outward. The lips 17 form a square cross-section and open into straight, rearwardly directed flanges 18.

Diese Flansche 18, die sich in Längsrichtung des Rumpfes 13 erstrecken und in der Nähe der Wände des Triebwerksfeldes 14 liegen, werden von Stützarmen 20 getragen, die an diesen Wänden befestigt sind.These flanges 18, which extend in the longitudinal direction of the fuselage 13 and are located in the vicinity of the walls of the engine bay 14, are carried by support arms 20 which are attached to these walls.

Die anliegenden Flansche 18 benachbarter Triebwerke 15 verlaufen parallel zueinander und werden von einem kanalartig geformten Träger 22 auf genommen, dessen Oberseite mit einer Mutter 23 od. dgl. ausgestattet ist. Ein die Lippen 17 benachbarter Triebwerke überbrückender Metallstreifen 24 ist in seiner Lage mittels eines Bolzens 25 gesichert, der in die Mutter 23 eingeschraubt ist. Auf diese Weise werden, obgleich Hohlräume 26 zwischen benachbarten Triebwerken 15 und zwischen den Triebwerken 15 und denWänden des Triebwerksfeldes 14 vorhanden sind, die oberen Enden dieser Hohlräume durch den kanalförmig ausgebildeten Träger 22 und die Streifen 24 und durch die Tragarme 20 geschlossen.The adjacent flanges 18 of adjacent engines 15 run parallel to one another and are taken up by a channel-like shaped carrier 22, the top of which is equipped with a nut 23 or the like. A metal strip 24 bridging the lips 17 of adjacent engines is secured in its position by means of a bolt 25 which is screwed into the nut 23. In this way, although there are cavities 26 between adjacent engines 15 and between the engines 15 and the walls of the engine bay 14, the upper ends of these cavities are closed by the channel-shaped support 22 and strips 24 and by the support arms 20.

Wenn die Triebwerke 15 arbeiten, entsteht Luft in den Lufteinlässen 16 und rings um diese ein Unterdruck. Dies könnte dazu führen, Fremdkörper, die sich in den Hahlräumen 26 befinden, in die Lufteinlässe 16 einzuziehen, wenn diese nicht an ihren oberen Enden, wie oben beschrieben, geschlossen wären.When the engines 15 are working, air is created in the air inlets 16 and a negative pressure around them. This could lead to foreign bodies located in the hollow spaces 26 being drawn into the air inlets 16 if these were not closed at their upper ends, as described above.

Jedes Triebwerk 15 ist von dem benachbarten Triebwerk und den benachbarten Wänden des Triebwerkfeldes 14 durch Asbest oder anderes feuerfestes Material 27 getrennt, welches eine Endwand des Hohlraumes 26 bildet. Die Wandung 27 liegt zwischen dem Kompressor und der Verbrennungseinrichtung eines jeden Triebwerkes 15 derart, daß, falls ein Feuerstrahl aus irgendeiner dieser Verbrennungseinrichtungen austritt, dieser daran gehindert wird, sich nach vorn auszubreiten.Each engine 15 is separated from the adjacent engine and the adjacent walls of the engine bay 14 by asbestos or other refractory material 27 which forms an end wall of the cavity 26 . The wall 27 lies between the compressor and the combustion device of each engine 15 so that if a jet of fire emerges from any of these combustion devices it is prevented from spreading forward.

Der Druck unterhalb der Wandung 27 entspricht etwa dem atmosphärischen Druck. Wenn jedoch die oberen Enden der Hohlräume 26 offen sind, liegt der Druck in diesem Hohlraum unter dem Atmosphärendruck, so daß es notwendig wäre, eine mechanisch widerstandsfähige Wandung 27 vorzusehen. Ein weiterer Vorteil des Abschlusses der oberen Enden der Hohlräume liegt demgemäß darin, daß bewirkt wird, daß der Druck innerhalb des Hohlraumes 26 ebenfalls ungefähr dem Atmosphärendruck entspricht, so daß es ausreicht, die Wandung 27 in Leichtbauweise herzustellen.The pressure below the wall 27 corresponds approximately to atmospheric pressure. If, however, the upper ends of the cavities 26 are open, the pressure in this cavity is below atmospheric pressure, so that it would be necessary to provide a mechanically resistant wall 27. A further advantage of closing off the upper ends of the cavities is accordingly that it is effected that the pressure within the cavity 26 also corresponds approximately to atmospheric pressure, so that it is sufficient to produce the wall 27 in a lightweight construction.

In jedem der Lufteinlässe 16 ist eine Abschirmung 28 gegen Fremdkörper vorgesehen, die aus mehreren konzentrischen kreisfönnigen Rippen 29 und mehreren radialen Rippen 30 besteht. Die Rippen 29, 30 verhindern das Eindringen großer Stücke in die Lufteinlässe 16 und dienen gleichzeitig zur Ausrichtung der Luftströmung in den Lufteinlässen.In each of the air inlets 16 , a shield 28 against foreign bodies is provided, which consists of a plurality of concentric circular ribs 29 and a plurality of radial ribs 30 . The ribs 29, 30 prevent large pieces from penetrating into the air inlets 16 and at the same time serve to direct the air flow in the air inlets.

- Es wurde gefunden, daß, wenn eine Schaufel oder ein anderer Teil des Kompressors eines Gasturbinentriebwerkes abbricht, dieser Teil nach vorn aus dem Triebwerk herausgeschleudert wird. Deshalb könnte eine Schaufel oder ein anderer Teil des Kompressors dann in den Lufteinlaß eines benachbarten Triebwerkes eingesaugt werden und diesen betriebsunfähig machen. Eine derartige Beschädigung eines der Triet- -werke des Triebwerksfeldes könnte sich, wie man sich leicht vorstellen kann, von einem Triebwerk zu dem nächsten fortpflanzen. Dadurch, daß die Triebwerke 15 mit den Abschirmungen 28 versehen sind, wird dies jedoch mit Sicherheit verhindert. - It has been found that if a blade or other part breaks off of the compressor of a gas turbine engine, this part is ejected forwardly from the engine. Therefore, a vane or other part of the compressor could then be sucked into the air inlet of an adjacent engine and render it inoperable. Such damage to one of the engines of the engine bay could, as one can easily imagine, propagate from one engine to the next. The fact that the engines 15 are provided with the shields 28 , however, prevents this with certainty.

Das obere Ende des Triebwerksfeldes 14 ist mit einer Haube 31 ausgestattet, die aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen Abschnitten besteht. Wenn die Haube 31, wie in Fig. 2 dargestellt, angeordnet ist, ist das obere Ende des Triebwerksfeldes 14 von der Umgebungsluft abgeschlossen. Wenn es jedoch erforderlich ist, die Triebwerke 15 in Arbeitsstellung zu bringen, werden die schwenkbaren Ab- schnitte der Haube 31 durch nichtdargestellte Gestänge in eine Lage gebracht, in der sie aneinanderliegen, so daß das obere Ende des Triebwerksfeldes gegenüber der Umgebungsluft geöffnet ist.The upper end of the engine bay 14 is equipped with a hood 31 , which consists of several articulated sections. When the hood 31 is arranged as shown in FIG. 2, the upper end of the engine bay 14 is closed off from the ambient air. If it is required to bring the engine 15 in the work position, the pivotable waste are cross-sections of the hood brought by unillustrated rod to a position 31 in which they rest against one another, so that the upper end of the engine field is open towards the ambient air.

Claims

CLAIMS: 1. Power plant with a plurality of closely spaced jet engines, in particular for vertical takeoff and landing aircraft "e, characterized in that the walls of the air inlets (16) forwardly converging of any two adjacent engines (15) to a common end edge.

2. Power plant according to claim 1, characterized in that the common end edge between adjacent air inlets is straight. 3. Power plant according to claim 2, characterized in that the leading edge of each air inlet (16) is square. 4. Power plant according to one of the preceding claims, characterized in that a shielding grille (28) is provided against foreign bodies between the front edges of each air inlet (16).