DE1187491B

DE1187491B - Stroemungskanal mit ringfoermigem Querschnitt und seitlichen Strahlumlenkungsoeffnungen

Info

Publication number: DE1187491B
Application number: DES72820A
Authority: DE
Inventors: Max Andre Jacques Morel; Louis Jules Bauger; Andre Anatole Augustin Bardin
Original assignee: Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1960-03-07
Filing date: 1961-03-03
Publication date: 1965-02-18

Description

Strömungskanal mit ringförmigem Querschnitt und seitlichen Strahlumlenkungsöffnungen Die Erfindung betrifft einen Strömungskanal, insbesondere für den Kaltluftstrom eines Zweikreis-Turbostrahltriebwerkes mit ringförmigem Querschnitt und mit einer doppelwandigen äußeren Verkleidung, deren hinterer Abschnitt in Strömungsrichtung verschiebbar ist, um seitliche Austrittsöffnungen mit feststehenden oder verschiebbaren Strahlumlenkschaufeln freizugeben.
Bei einer bekannten Ausführung dieser Art ist am Ende der Schubdüse eine ringförmige Umlenkvorrichtnng angeordnet, die im Normalbetrieb gegen den Eintritt der heißen Abgase durch eine Hülse abgedeckt ist. Zur Erzeugung eines Bremsschubes wird die Abdeckhülse verschoben und die Umlenkvorrichtung beaufschlagt, die mit einer verschiebbaren, den Austrittsquerschnitt des Triebwerkes steuernden Düsennadel gekuppelt ist. Die Verstellkraft für die Düsennadel wird durch die Umlenkvorrichtung aufgebracht.
Bei einer bekannten Vorrichtung zur Schubumkehr eines Strahltriebwerkes wird die Strömung in einem im Querschnitt ringförmigen Kanal durch Schaufelgitter umgelenkt, die in Fortsetzung des Profils der äußeren Verkleidung des Ringkanals angeordnet wird. Die Schaufelgitter können gemäß einer weiteren bekannten Ausführung am Umfang eines Kanals mit Kreisquerschnitt verstellbar sein und in der Einzugsstellung in der äußeren Verkleidung des Kanals liegen. Das den Kanal ringförmig umgebende Schaufelgitter wird zu Bremszwecken in Strömungsrichtung ausgefahren und verlängert den Kanal entsprechend. Damit die Brenngase das Gitter beaufschlagen können, muß die Austrittsdüse durch zusätzliche Hilfsmittel gedrosselt oder abgesperrt werden.
Schließlich ist auch eine Vorrichtung zur Schubumkehr bekannt, bei der ein den Austrittskanal ringförmig umgebendes Schaufelgitter beim Normalbetrieb des Triebwerkes in der doppelwandigen äußeren Verkleidung am Triebswerksende liegt. Zur Herbeiführung einer Schubumkehr wird das Schaufelgitter freigelegt, indem man die doppelwandige Verkleidung nach hinten wegschiebt und gleichzeitig die Vortriebsdüse durch zusätzliche Hilfsmittel drosselt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Strömungskanal bei Strahltriebwerken so auszubilden, daß durch Drosselung des Kanalaustrittsquerschnitts gleichzeitig das den Kanal umgebende Schaufelgitter in seine wirksame Stellung gelangt. Umgekehrt ausgedrückt soll erreicht werden, daß ohne zusätzliche Hilfsmittel beim Verstellen des Schaufelgitters in seine wirksame Lage zur Schubumkehr gleichzeitig der Kanalquerschnitt gedrosselt bzw. abgesperrt ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, den eingangs bezeichneten Strömungskanal derart auszubilden, daß sich der innere und äußere Durchmesser des Kanals im Bereich der freigebbaren seitlichen Öffnungen erweitert, so daß der hintere Abschnitt der äußeren Kanalverkleidung beim Verschieben in Richtung stromabwärts zugleich mit dem Freigeben der seitlichen Öffnungen den nach hinten gerichteten Kanal ganz oder teilweise verschließt. Zweckmäßigerweise sind an der inneren Wand des Kanals im Bereich der freigebbaren seitlichen Öffnungen Mittel zum Ablösen der Strömung von der inneren Kanalwand vorgesehen.
Als besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung wird die Tatsache angesehen, daß gegenüber den bekannten im Bereich der Schubdüse angeordneten und mit heißen Verbrennungsgasen beaufschlagten Umkehrvorrichtungen hier die von dem Rotationsverdichter geförderte kalte Luft verwendet werden kann. Dabei lassen sich an den Ablenkorganen die Wärmebeanspruchungen und korrodierenden Wirkungen vermeiden,, und darüber hinaus wird die Sicherheit von Flugzeugen erhöht, wenn das zur Schubumkehr umgelenkte Strömungsmittel nicht mehr aus heißem Gas besteht.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen erläutert. F i g.1 ist ein schematischer Teilschnitt, der die Strahlumlenkschaufeln gemäß der Erfindung in der Ablenkstellung zeigt; F i g. 2 ist eine entsprechende Darstellung mit eingezogenen Ablenkschaufeln; F i g. 3 und 4 zeigen eine Weitere Ausführungsform in entsprechenden Betriebsstellungen gemäß F i g. 1 und 2.
Die Zeichnung zeigt schematisch bei E den Lufteintritt des Triebwerkes, bei V die Verkleidung des Verdichters, bei C den Austrittskanal der von dem Verdichter geförderten Luft und bei T die Verkleidung des den Verdichter antreibenden Gasturbinentriebwerkes.
Bei der Ausführungsform der F i g. 1 und 2 weist die Ablenkvorrichtung ein Gitter auf, welches durch eine Reihe von ringförmigen Schaufeln 1 gebildet wird, welche von Tragstäben 2 gehalten sind, die an einem parallel zu der Achse des Triebwerkes verschieblichen Betätigungsring 3 befestigt sind.
Dieser Ring 3 ist mit Druckzylindern 4 verbunden, und seine Führung erfolgt durch Längsgleitschienen 6, auf welchen an dem Betätigungsring 3 angebrachte Rollen 5 rollen.
Das Schaufelgitter 1, welches nach hinten durch eine an dem. Ende der Stäbe 2 befestigte Verkleidung 7 verlängert ist, kann mittels der Druckzylinder 4 in dem Kanal 10 in der in F i g. 1 dargestellten Weise zur Einwirkung gebracht oder in eine Haube 8 eingezogen werden, wie es in der F i g. 2 dargestellt ist. In ;dieser` letzteren Stellung legt sich die konkave Vorderseite 10 der Verkleidung 7 gegen das gewölbte Hinterende der Haube 8; wodurch der Ausstoßkanal C des in Richtung der Pfeile f austretenden Luftstrahles ein zweckmäßiges Profil erhält.
" In der ausgefahrenen Stellung des Schaufelgitters (F i g. 1) verschließt die Verkleidung 7 , teilweise den Ausstoßkanal C; so daß dann der Luftstrahl durch das Schaufelgitter 1 austritt, welches ihn in der durch die Pfeile F dargestellten Weise nach vorn umlenkt.
Um zu verhindern, daß ein Teil des Strahles in diesem Fall durch -den - nicht verschlossenen Querschnitt 9 des Ausstoßkanals C austritt, wird der Strahl von der Innenwand 11 derselben dadurch abgelöst, daß -Luft oder ein anderes Gas senkrecht zu der Strömung durch Schlitze 12 geblasen wird.
Bei der Ausführungsabwandlung gemäß den F i g. 3 und 4 sind die Schaufeln 1' an einem rohrförmigen festen Halter 2' angebracht, und nur die hintere Verkleidung 7' kann eine Verschiebebewegung ausführen. Hierfür ist sie mit dem Druckzylinder 4 durch Stäbe 13 verbunden, welche in den zur Führung dienenden Tragrohren 2' liegen.
In der Verkleidung 7' ist eine -Kammer 14 ausgebildet, welche eine den Abmessungen der Schaufeln 1' entsprechende Ringform hat.
Durch die Druckzylinder 4 kann die Verkleidung 7' nach rückwärts verschoben werden (F i g. 3), wodurch das feste Schaufelgitter freigelegt wird, oder es kann unmittelbar in die Verlängerung der Haube 8 gebracht werden (F i g. 4), wodurch das feste Schaufelgitter in das Innere der Kammer 14 kommt.
Es ist zu bemerken, daß bei den beiden beschriebenen Ausführungsformen das Ablenkgitter allmählich wirksam wird, so daß der Schub stetig von einem positiven zu einem negativen Wert übergeht, ohne daß Störkomponenten auftreten.

Claims

Patentansprüche: 1. Strömungskanal, insbesondere für den Kaltluftstrom eines Zweikreis-Turbostrahltriebwerkes, mit ringförmigem Querschnitt und mit einer doppelwandigen äußeren Verkleidung, deren hinterer Abschnitt in Strömungsrichtung verschiebbar ist, um seitliche Austrittsöffnungen mit feststehenden oder verschiebbaren Strahlumlenkschaufeln freizugeben, dadurch gekennzeichnet, daß sich der innere und äußere Durchmesser des Kanals im Bereich der freigebbaren seitlichen Öffnungen erweitert, so daß der hintere Abschnitt (7) der äußeren Kanalverkleidung beim Verschieben in Richtung stromabwärts zugleich mit dem Freigeben der seitlichen öffnungen den nach hinten gerichteten Kanal ganz oder teilweise verschließt.
2. Strömungskanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der inneren Wand des Kanals im Bereich der freigebbaren seitlichen Öffnungen Mittel zum Ablösen der Strömung von der inneren Kanalwand vorgesehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 867 497; deutsche Auslegeschrift Nr.1054 848; französische Patentschrift Nr.1092 654; schweizerische Patentschrift Nr. 244 761.