DE1217141B

DE1217141B - Power plant for aircraft with several gas turbine jet engines

Info

Publication number: DE1217141B
Application number: DER33518A
Authority: DE
Inventors: David Omri Davies; James Reginald Simpson
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1961-09-20
Filing date: 1962-09-17
Publication date: 1966-05-18

Description

Triebwerksanlage für Flugzeuge mit mehreren Gasturbinenstrahltriebwerken Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasturbinentriebwerksanlage mit einer Vielzahl von Gasturbinentriebwerken mit je einer Druckluftableitung, der ein Teil der vom Verdichter jedes Triebwerkes komprimierten Luft zugeführt wird und mit einer gemeinsamen Druckluftsammelleitung, mit welcher jede Druckluftableitung über ein Luftventil in Verbindung steht. Bei derartigen Triebwerksanlagen besteht die Gefahr, daß, wenn ein Triebwerk hinsichtlich seiner Leistung abfällt, der Luftverlust so groß wird, daß der wirksame Druck in der Druckluftsammelleitung so weit vermindert wird, daß die Steuerwirkung auf das Flugzeug beträchtlich absinkt. Hierdurch kann die Austrimmung und Stabilität des Flugzeuges, welches eine Abluftsteuerung benutzt, schwerwiegend beeinträchtigt werden.Engine system for aircraft with several gas turbine jet engines The invention relates to a gas turbine engine system with a plurality of gas turbine engines, each with a compressed air discharge line, to which part of the air compressed by the compressor of each engine is fed, and with a common compressed air collecting line, with which each compressed air discharge line is connected via an air valve stands. In such engine systems there is the risk that if an engine fails in terms of its performance, the air loss becomes so great that the effective pressure in the compressed air manifold is reduced so far that the control effect on the aircraft is considerably reduced. This can seriously affect the trimming and stability of the aircraft using an exhaust air control.

Zur Vermeidung dieser Nachteile sieht die Erfindung vor, daß für jedes der Luftventile, die alle eine Entlüftungsleitung zur Außenluft aufweisen, ein das Luftventil dann in der zur Druckluftsammelleitung geschlossenen bzw. offenen Stellung haltender Ventilregler vorhanden ist, wenn das Verhältnis der Drücke in der Druckluftableitung und in der gemeinsamen Druckluftsammelleitung unter bzw. über einem vorbestimmten Wert liegt, wobei die Menge der von einem Triebwerk abgezapften Druckluft bei zur Druckluftsammelleitung geschlossenem Luftventil derart vermindert wird, daß sich die Drehzahl dieses Triebwerkes erhöhen und der Druck in der zugehörigen Druckluftableitung ansteigen kann.To avoid these disadvantages, the invention provides that for each of the air valves, all of which have a ventilation duct to the outside air, a das Air valve then in the closed or open position to the compressed air manifold holding valve regulator is present when the ratio of the pressures in the compressed air discharge line and in the common compressed air manifold below or above a predetermined one Value, where the amount of compressed air drawn off by an engine is at Compressed air manifold closed air valve is reduced so that Increase the speed of this engine and the pressure in the associated compressed air discharge line can increase.

Durch diese Ausbildung wird gewährleistet, daß bei einem Leistungsabfall eines Triebwerkes der Anlage das zugeordnete Luftventil nicht geöffnet wird, bis das hinsichtlich seiner Leistung abgefallene Triebwerk einen vorbestimmten Luftdruck erzeugt, und demgemäß wird die aus der Druckluftsammelleitung herrührende Luft nicht diesem Triebwerk mit verminderter Leistung zugeführt. Ebenso wird das Luftventil geschlossen, bis das hinsichtlich seiner Leistung abgefallene Triebwerk wieder den erforderlichen Abluftdruck erzeugt, um zu gewährleisten, daß die Luft von der Druckluftsammelleitung nicht nach dem Triebwerk verminderter Leistung strömt. Demgemäß wird der in der gemeinsamen Druckluftsammelleitung herrschende Druck nicht Verlusten in irgendeinem Triebwerk unterworfen, das hinsichtlich seiner Leistung geringer ist als die anderen Triebwerke, und es wird auf jeden Fall ein vorbestimmter Luftdruck für die Steuerdüsen des Flugzeugs aufrechterhalten.This training ensures that if there is a drop in performance of an engine of the system the assigned air valve is not opened until the engine that has dropped out of its power has a predetermined air pressure is generated, and accordingly the air coming from the compressed air manifold is not fed to this engine with reduced power. Likewise is the air valve closed until the engine that has failed in terms of its performance again required exhaust pressure is generated to ensure that the air from the compressed air manifold does not flow to the engine with reduced power. Accordingly, the The pressure prevailing in the common compressed air manifold does not lose any pressure Subject to engine that is less powerful than the others in terms of performance Engines, and there will definitely be a predetermined air pressure for the control nozzles of the aircraft.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von AusfÜhrungsbeispielen an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine schematisch6 Grundrißdarstellung eines Senkrechtstartflugzeuges mit der erfindungsgemäßen Gasturbinentriebwerksanlage, F i g. 2 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines der Hubtriebwerke, die bei der Triebwerksanlage gemäß F i g. 1 Anwendung finden, F i g. 3 eine schemätische Schnittdarstellung eines Luftventils und eines Ventilreglers eines, Triebwerks, F i g. 4 eine der F i g. 3 entsprechende Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform des Luftventils. Die in der Beschreibung benutzten Ausdrücke »links«, »rechts«, »unten« und »oben« beziehen sich auf die Darstellungen in den Zeichnungen.Further advantages and details of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. In the drawing, F i g. 1 is a schematic plan view of a vertical take-off aircraft with the gas turbine engine system according to the invention, FIG . FIG. 2 shows a partially broken away side view of one of the lifting engines which are used in the engine system according to FIG. 1 apply, F i g. 3 is a schematic sectional illustration of an air valve and a valve regulator of an engine, FIG . 4 one of the F i g. 3 shows a corresponding view of a modified embodiment of the air valve. The terms "left", "right", "bottom" and "top" used in the description relate to the representations in the drawings.

l# F i g. 1 ist ein Senkrechtstartflugzeug 10 mit Deltaflügel 11 dargestellt, das mit Vorwärtsschubtriebwerken 12, 13 und sechs nach unten gerichteten Senkrechthubtriebwerken 14 ausgestattet ist. Jedes Senkrechthubtriebwerk 14 (F i g. 2) weist einen Kompressor 15, eine Verbrennungseinrichtung 16 und eine Turbine 17 auf. Ein Teil der vom Kompressor 15 jedes Triebwerks 14 verdichteten Luft strömt in eine Druckluftableitung 20.l # F i g. 1 shows a vertical take-off aircraft 10 with delta wing 11 , which is equipped with forward thrust engines 12, 13 and six vertical lift engines 14 directed downwards. Each vertical lifting engine 14 (FIG. 2) has a compressor 15, a combustion device 16 and a turbine 17 . Some of the air compressed by the compressor 15 of each engine 14 flows into a compressed air discharge line 20.

Jede Druckluftableitung 20 steht mit einer gemeinsamen Druckluftsammelleitung 21 über eine Regeleinrichtung in Verbindung, die schematisch in F i g. 2 mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet ist und jeweils ein Luftventil 23 und einen Ventilregler 24 enthält (F i g. 3). Die gemeinsame Druckluftsammelleitung 21 besitzt nach unten gerichtete Steuerdüsen 25, 26, 27. Die diesen Düsen zugefWirten relativen Luftmengen können eingestellt werden, so daß die Fluglage entsprechend beeinflußt werden kann.Each compressed air discharge line 20 is connected to a common compressed air collecting line 21 via a control device, which is shown schematically in FIG. 2 is denoted by the reference numeral 22 and each contains an air valve 23 and a valve regulator 24 ( FIG. 3). The common compressed air collecting line 21 has downwardly directed control nozzles 25, 26, 27. The relative amounts of air supplied to these nozzles can be adjusted so that the flight attitude can be influenced accordingly.

Jedes Luftventil besitzt außer seinem Ventilgehäuse 33 einen Ventilkörper 30, der an seinem linken und rechten Ende mit Flanschen 31 bzw. 32 ausgestattet ist, die in dem Ventilgehäuse 33 gleitbar sind und als Kolben dienen.In addition to its valve housing 33, each air valve has a valve body 30 which is equipped at its left and right ends with flanges 31 and 32 , respectively, which are slidable in the valve housing 33 and serve as pistons.

Diese Flansche 31, 32 tragen ihrerseits Ringflansche 34, 35. Diese arbeiten mit den Ventilsitzen 36, 37 zusammen, durch welche Abluft aus der entsprechenden Druckluftableitung 20 zu einer Entlüftungsleitung 40 bzw. zu der gemeinsamen Druckluftsammelleitung 21 strömen kann.These flanges 31, 32 in turn carry annular flanges 34, 35. These work together with the valve seats 36, 37 through which exhaust air from the corresponding compressed air discharge line 20 can flow to a ventilation line 40 or to the common compressed air collecting line 21.

Jedes Luftventil kann in eine Schließstellung übergeführt werden, in der der Ringflansch 35 auf dem Ventilsitz 37 aufsitzt und der Ringflansch 34 einen Abstand vom Ventilsitz 36 aufweist. Wenn ein Luftventil 23 geschlossen ist, können etwa 6 % der von dem betreffenden Triebwerkskompressor 15 verdichteten Luft aus der Druckluftableitung 20 durch den Ventilsitz 36 und durch die Entlüftungsleitung 40 nach außen abströmen.Each air valve can be moved into a closed position in which the annular flange 35 is seated on the valve seat 37 and the annular flange 34 is at a distance from the valve seat 36 . When an air valve 23 is closed, about 6 % of the air compressed by the relevant engine compressor 15 can flow out of the compressed air discharge line 20 through the valve seat 36 and through the vent line 40 to the outside.

Jedes Luftventil kann in eine offene Stellung übergeführt werden, in der der Ringflansch 34 auf dem Ventilsitz 36 aufsitzt und der Ringflansch 35 vom Ventilsitz 37 abgehoben ist. Wenn das Luftventil 23 in dieser offenen Stellung steht, strömen etwa 10 bis 13 % der von dem betreffenden Triebwerkskompressor 15 verdichteten Luft von der entsprechenden Druckluftableitung 20 über den Ventilsitz 37 zu der gemeinsamen Druckluftsammelleitung 21.Each air valve can be moved into an open position in which the annular flange 34 is seated on the valve seat 36 and the annular flange 35 is lifted off the valve seat 37. When the air valve 23 is in this open position, approximately 10 to 13 % of the air compressed by the relevant engine compressor 15 flows from the corresponding compressed air discharge line 20 via the valve seat 37 to the common compressed air collecting line 21.

Der Ventilkörper 30 jedes Luftventils 23 wird durch eine Druckschraubenfeder 41 nach links, d. h. in jene Stellung gedrückt, in der Abluft aus der entsprechenden Druckluftableitung 20 zur Entlüftungsleitung 40, aber nicht nach der gemeinsamen Druckhiftsammelleitung 21 strömen kann.The valve body 30 of each air valve 23 is turned to the left by a compression coil spring 41, i.e. H. pressed into the position in which exhaust air can flow from the corresponding compressed air discharge line 20 to the ventilation line 40, but not to the common pressure shift collecting line 21.

Der Endflansch 31 jedes Luftventils 23 weist eine Drosselöffnung 42 auf, und ein Rohr 43 steht sowohl mit der linken Seite des Endflansches 31 als auch mit einer Kammer 44 in dem entsprechenden Ventilregler 24 in Verbindung.The end flange 31 of each air valve 23 has a throttle opening 42, and a pipe 43 communicates with both the left side of the end flange 31 and with a chamber 44 in the corresponding valve regulator 24.

Die Kammer 44 weist eine öffnung auf, durch welche der Durchfluß durch einen kegelstumpfförmigen Teil 46 eines Ventilkörpers 47 geregelt wird. Wenn die öffnung durch den Teil 46 nicht verschlossen ist, kann Luft aus der Kammer 44 in eine Kammer 50 strömen, die bei 51 nach außen hin entlüftet wird.The chamber 44 has an opening through which the flow through a frustoconical part 46 of a valve body 47 is regulated. If the opening is not closed by the part 46, air can flow from the chamber 44 into a chamber 50 which is vented to the outside at 51.

Eine Kammer 52 in jedem Ventilregler 24 steht mit der entsprechenden Druckluftableitung 20 über ein Rohr 53 in Verbindung. Wenn der Ventilkörper 54 in der öffnungsstellung befindlich ist, steht die Kammer 52 mit einer Kammer 55 über einen Kanal 56 in Verbindung. Der Ventilkörper 54 sitzt auf einer elastischen Membran 57 und wird durch eine Feder in die Schließstellung gedrückt.A chamber 52 in each valve regulator 24 communicates with the corresponding compressed air discharge line 20 via a pipe 53. When the valve body 54 is in the open position, the chamber 52 communicates with a chamber 55 via a channel 56. The valve body 54 sits on an elastic membrane 57 and is pressed into the closed position by a spring.

Die Karnmer 55 steht über eine Drosselöffnung 60 mit einer Kammer 61 in Verbindung. Ein Nadelventil 62 ist in den Ventüregler 24 eingesehraubt und erstreckt sich durch die Drosselöffnung 60, wodurch deren wirksame Querschnittsfläche und damit der Druck in der Kammer 61 auf einfache Weise geändert werden können. Diese Anordnung wurde getroffen, weil der volle Luftdruck in der Abluftleitung nicht zu Regelzwecken gebraucht wird.The chamber 55 is connected to a chamber 61 via a throttle opening 60 . A needle valve 62 is screwed into the valve regulator 24 and extends through the throttle opening 60, as a result of which its effective cross-sectional area and thus the pressure in the chamber 61 can be changed in a simple manner. This arrangement was made because the full air pressure in the exhaust air line is not used for control purposes.

Die Kammer 61 weist eine Öffnung 63 variablen Querschnitts auf, die nach der Kammer 50 führt und deren wirksame Fläche durch einen kegelstampfförmigen Teil 64 des Ventilkörpers 47 verändert werden kann. Der Druck in der Kammer 61 hängt daher von der Stellung dieses Teiles 64 in der Öffnung 63 ab.The chamber 61 has an opening 63 of variable cross-section, which leads to the chamber 50 and the effective area of which can be changed by means of a tapered part 64 of the valve body 47. The pressure in the chamber 61 therefore depends on the position of this part 64 in the opening 63 .

Der Ventilkörper 47 besitzt eine axiale Innenbohrung 65, über welche die Kammer 61 ständig mit einer Kammer 66 in Verbindung steht, deren unteres Ende durch eine Membran gebildet wird, gegen welche der Ventilkörper 47 anliegt. Unter der Meinbran 67 befindet sich ein Raum 70, der mit einem Rohr 71 in Verbindung steht, das zu der gemeinsamen Druckluftsammellei ung 21 führt.The valve body 47 has an axial inner bore 65 via which the chamber 61 is constantly in communication with a chamber 66 , the lower end of which is formed by a membrane against which the valve body 47 rests. Under the Meinbran 67 there is a space 70 which is connected to a pipe 71 which leads to the common compressed air collector 21.

Wenn die Triebwerke 14 angelassen sind und ihre vorgeschriebene Drehzahl erreicht haben, befinden sich die einzelnen Teile in der in F i g. 3 dargestellten Stellung, in welcher die Luftventile 23 geschlossen sind, da die wirksame Querschnittsfläche des Flansches 31 größer ist als jene des Flansches 35. Der durch die Luft aus den Druckluftableitungen 20 auf jeden Ventilkörper 30 ausgeübte Druck erzeugt daher eine Belastung, die den Ventilkörper 30 nach links drückt und damit die Federn 41 unterstützt. Infolgedessen strömen etwa 6 % der von jedem Triebwerk verdichteten Luft durch die betreffende Entlüftungsleitung 40, wobei diese 6 % Abluft dazu dienen, Stoßbelastungen der Kompressoren 15 zu verhindern.When the engines 14 are started and have reached their prescribed speed, the individual parts are in the position shown in FIG. Since the effective cross-sectional area of the flange is greater position shown in Figure 3, in which the air valves 23 are closed 31 than that of the flange 35. The pressure exerted by the air from the compressed air discharges 20 on each valve body 30 therefore generates a load which the valve body 30 pushes to the left and thus supports the springs 41. As a result, about 6 % of the air compressed by each engine flows through the relevant vent line 40, this 6 % exhaust air serving to prevent the compressors 15 from being subjected to shock loads.

Ein Teil der aus den Druckluftableitungen 20 strömenden Luft fließt durch das Rohr 53 zu der Kammer 52. Wenn der Druck in der Luft in der Kammer einen vorbestimmten Wert erreicht, welcher der obenerwähnten vorbestimmten Drehzahl entspricht, öffnet sich das Ventil 54. Dann strömt Luft aus der Kammer 52 durch die Leitung 56 in die Kammer 55 und dann durch die Drosselöffnung 60 in die Kammer 61 und durch die innere Leitung 65 in die Kammer 66. Die Membran 67 und mit ihr der Ventilkörper 67 werden daher nach unten gedrückt, da der Raum 70 zu dieser Zeit nicht durch die gemeinsame Druckluftsammelleitung unter Druck gesetzt wird.Part of the air flowing from the compressed air discharge lines 20 flows through the pipe 53 to the chamber 52. When the pressure in the air in the chamber reaches a predetermined value, which corresponds to the predetermined speed mentioned above, the valve 54 opens. Then air flows out of the chamber 52 through the line 56 into the chamber 55 and then through the throttle opening 60 into the comb 61 and through the inner line 65 into the chamber 66. The membrane 67 and with it the valve body 67 are therefore pressed down, as the Space 70 is not pressurized by the common compressed air manifold at this time.

Die Kegelstümpfe 46 des Ventilkörpers 47 dichten somit die Öffnung 45 ab. Durch den Kegelstumpf 64 wird die Fläche der öffnung 63 verkleinert, so daß -der Luftdruck in der Abluftleitung etwa 6 0/9 höher sein muß als der Druck in der gemeinsamen Leitung, bevor der Ventilkörper 30 geöffnet wird.The truncated cones 46 of the valve body 47 thus seal off the opening 45. The area of the opening 63 is reduced by the truncated cone 64, so that the air pressure in the exhaust air line must be approximately 60/9 higher than the pressure in the common line before the valve body 30 is opened.

Ein Teil der Luft aus jeder Druckluftableitung 20 strömt auch durch die enge Öffnung 42 in das Rohr 43 in die Kammer 44. Wie bereits erwähnt, ist die Öffnung 45 jetzt geschlossen, so daß die Luft aus der Kammer 44 nicht durch die Entlüftungsöffnung 51 nach außen entweichen kann. Der Druck in der Kammer 44 steigt daher an, bis er einen Wert erreicht, der genügt, um den Ventilkörper 30 gegen die Kraft der Feder 41 nach rechts zu bewegen. Der Ventilkörper 30 befindet sich dann in der Öffnungsstellung, in der etwa 10 bis 13 % der vom Kompressor 15 verdichteten Luft in die gemeinsame Druckluftsammelleitung 21 einströmen.A portion of the air from each compressed air discharge line 20 also flows through the narrow opening 42 into the tube 43 into the chamber 44. As previously mentioned, the opening 45 is now closed so that the air from the chamber 44 does not pass through the vent 51 to the outside can escape. The pressure in the chamber 44 therefore increases until it reaches a value which is sufficient to move the valve body 30 to the right against the force of the spring 41. The valve body 30 is then in the open position in which approximately 10 to 13 % of the air compressed by the compressor 15 flows into the common compressed air manifold 21.

Ein Teil der Luft aus dieser Druckluftsammelleitung 21 strömt durch die Rohre 71 in den Raum 70 unter der betreffenden Membran 67. Jede Membran ist daher einer Funktion des Druckabfalls über ihrem Luftventil 23 ausgesetzt.Part of the air from this compressed air manifold 21 flows through the tubes 71 into the space 70 under the relevant membrane 67. Each membrane is therefore subjected to a function of the pressure drop across its air valve 23 .

Der Druck in der Druckluftableitung 20 muß stets etwas höher sein als der Druck in der gemeinsamen Druckluftsammelleitung 21, bevor sich der Ventilkörper 30 öffnet, weil die wirksame Fläche der Entlüftungsleitung 40 kleiner ist als die wirksaine Fläche des Ventilsitzes 37. Sobald sich der Ventilkörper 30 in die öffnungsstellung bewegt, erfolgt ein Druckabfall in der Druckluftableitung 20. Wenn daher die Drücke in der Druckluftableitung 20 und der gemeinsamen Leitung 21 bei öffnung des Ventilkörpers 30 gleich oder fast gleich sind, würde der Druck in der Druckluftableitung unter den Druck in der DruckluftsammeHeitung 21 fallen, und es würde Luft von der Druckluftsammelleitung 21 nach dem Triebwerk strömen.The pressure in the compressed air line 20 must always be slightly higher than the pressure in the common compressed air manifold 21 before the valve body 30 opens because the effective area of the vent line 40 is smaller than the effective area of the valve seat 37. As soon as the valve body 30 is in Moves the open position, there is a pressure drop in the compressed air discharge line 20. Therefore, if the pressures in the compressed air discharge line 20 and the common line 21 are the same or almost the same when the valve body 30 is opened, the pressure in the compressed air discharge line would fall below the pressure in the compressed air collection line 21 , and air would flow from the compressed air manifold 21 to the engine.

Der durch die öffnung63 und den Kugelstumpf 64 gebildete Durchlaß veränderbarer Querschnittsfläche gewährleistet, daß der Druck. in der Druckluftableitung 20 um etwa 6 % höher ist als der Druck in der gemeinsamen Druckluftsammelleitung,21, bevor sich das Luftventil 30 öffnet.The passage of variable cross-sectional area formed by the opening 63 and the truncated ball 64 ensures that the pressure. in the compressed air discharge line 20 is about 6 % higher than the pressure in the common compressed air manifold, 21 before the air valve 30 opens.

Bei öffnung des Ventilkörpers 30 fällt der Druck in der Druckluftableitung 20 und ist dann nur etwa :1/2% höher als der Druck in der Druckluftsammelleitung 21. Wenn der Durchlaß 63 eine feste Querschnittsfläche hätte, würde das auf den Ventilkörper 47 wirkende Drucksignal eine Bewegung desselben nach oben bewirken, um den Ventilkörper 30 wieder zu schließen, bis der Druck in der Druckluftableitung 20 um 6% höher ist, so daß das ganze System instabil wäre.When the valve body 30 is opened, the pressure in the compressed air discharge line 20 drops and is then only about: 1/2% higher than the pressure in the compressed air collecting line 21. If the passage 63 had a fixed cross-sectional area, the pressure signal acting on the valve body 47 would move cause the same upwards to close the valve body 30 again until the pressure in the compressed air discharge line 20 is 6% higher, so that the whole system would be unstable.

Dadurch, daß der Durchlaß jedoch eine veränderbare Querschnittsfläche aufweist, wird bei der Abwärtsbewegung des Ventilkörpers 47 beim öffnen des Ventilkörpers30 die Querschnittsfläche verkleinert, so daß der in der Kammer 66 auf die Membran 67 wirkende Druck ansteigt, obgleich der Druck in der Druckluftableitung 20 fällt, so daß das System den Ventilkörper 30 nicht schließt.However, because the passage has a variable cross-sectional area, the cross-sectional area is reduced during the downward movement of the valve body 47 when the valve body 30 opens, so that the pressure acting on the diaphragm 67 in the chamber 66 increases, although the pressure in the compressed air discharge line 20 falls, so that the system does not close the valve body 30.

Wenn daher eines der Triebwerke 14 gegenüber einem anderen zurückfällt, d. h., wenn der Druck der durch dieses Triebwerk verdichteten Luft geringer ist als der Druck der von den anderen Triebwerken verdichteten Luft, öffnet sich das Luftventil 30 nicht, bevor das langsamer laufende Triebwerk nicht seinen vorgeschriebenen Förderdruck erreicht hat.Thus, if one of the engines 14 falls behind another, i. E. i.e., if the pressure of the air compressed by that engine is less than the pressure of the air compressed by the other engines, the air valve 30 will not open until the slower running engine has reached its prescribed delivery pressure.

Wenn ein Triebwerk im Betrieb in der Leistung abfällt, steigt der Druck in der Druckluftsammelleitung 21 an und demgemäß auch in der Kammer 66. If an engine drops in performance during operation, the pressure in the compressed air manifold 21 rises and accordingly also in the chamber 66.

Die Membran 67 wird mit dem Ventilkörper 47 nach oben gedrückt, so daß die öffnung 45 nicht mehr durch die Kegelstumpfteile 46 des Ventilkörpers 47 verschlossen sind. Außerdem wird die, wirksame Querschnittsfläche der Durchlaßöffnung 63 durch die Aufwärtsbewegung des Teils 64 vergrößert.The membrane 67 is pressed upwards with the valve body 47 so that the opening 45 is no longer closed by the frustoconical parts 46 of the valve body 47. In addition, the effective cross-sectional area of the passage opening 63 is increased by the upward movement of the part 64.

Die Kammer 44 wird durch die Entlüftungsöffnung 51 entlüftet, und der Druck an der linken Seite des Endflansches 31 fällt daher ab, so daß der Ventilkörper 30 in die Schließstellung gemäß F i g. 3 übergeführt wird.The chamber 44 is vented through the vent opening 51 , and the pressure on the left side of the end flange 31 therefore drops, so that the valve body 30 is in the closed position according to FIG. 3 is transferred.

In der Schließstellung werden jedoch nur etwa 6 1/o Luft von dem betreffenden Triebwerk abgenommen an Stelle von etwa 10 bis 13 %. Die Drehzahl dieses Triebwerks erhöht sich daher, da der Durchfluß durch das Triebwerk ansteigt und der Druck in seiner Druckluftableitung 20 erhöht wird, bis er einen genügenden Wert erreicht hat und der Ventilkörper 30 wieder in die öffnungsstellung überführt wird. Die Luftventile 23 und die Ventilregler 24 gewährleisten daher, daß die Luft aus der gemeinsamen Leitung nicht in ein langsamer laufendes Triebwerk zurückströmt.In the closed position, however, only about 6 1 / o of air is taken from the engine concerned instead of about 10 to 13 %. The speed of this engine increases because the flow through the engine increases and the pressure in its compressed air discharge line 20 is increased until it has reached a sufficient value and the valve body 30 is returned to the open position. The air valves 23 and the valve regulators 24 therefore ensure that the air from the common line does not flow back into a slower running engine.

F i g. 4 zeigt eine Anordnung mit dem gleichen Ventilregler 24 wie in F i g. 3. Bei der Anordnung nach F i g. 4 weist jedoch jedes Triebswerk 14 ein Luftventü 72 mit einer Drosselklappe 73, 74 auf. Die Drosselklappen 73, 74 steuern die Strömung aus der Druckluftableitung 20 in die Druckluftsammelleitung 21 und in eine Entlüftungsleitung 75. F i g. FIG. 4 shows an arrangement with the same valve controller 24 as in FIG. 3. In the arrangement according to FIG. 4, however, each engine 14 has an air valve 72 with a throttle valve 73, 74. The throttle valves 73, 74 control the flow from the compressed air discharge line 20 into the compressed air collecting line 21 and into a vent line 75.

Die Drosselklappen 73, 74 sind miteinander und mit einem Kolben 76 über ein Gestänge 77 verbunden.The throttle valves 73, 74 are connected to one another and to a piston 76 via a linkage 77 .

In der geschlossenen Stellung (F i g. 4) der Luftventile sperrt der Ventilkörper 73 die Luftströmung aus der Druckluftableitung 20 in die Druckluftsammelleitung 21, und der Ventilkörper 74 ist so eingestellt, daß etwa 6 1/o der von dem betreffenden Triebwerk verdichteten Luft in die Entlüftungsleitung 75 strömen können. In der öffnungsstellung der Luftventile 72 sperrt der Ventilkörper 74 die Luftströmung von der Druckluftableitung 20 nach der Entlüftungsleitung 75, und der Ventilkörper 73 ist so ingestellt, daß etwa 10 bis 13 G/o der von dem betreffenden Triebwerk verdichteten Luft nach der Druckluftsammelleitung 21 strömen können.In the closed position ( FIG. 4) of the air valves, the valve body 73 blocks the air flow from the compressed air discharge line 20 into the compressed air collecting line 21, and the valve body 74 is set so that about 6 1 / o of the air compressed by the engine in question is in the vent line 75 can flow. In the open position of the air valves 72, the valve body 74 blocks the air flow from the compressed air discharge line 20 to the vent line 75, and the valve body 73 is set so that about 10 to 13 G / o of the air compressed by the engine in question can flow to the compressed air manifold line 21 .

Der Kolben 76 ist einem Zylinder 80 verschiebbar und betätigt die Ventilkörper 73, 74.The piston 76 is displaceable in a cylinder 80 and actuates the valve bodies 73, 74.

Auf der linken bzw. rechten Seite des Kolbens 76 befinden sich Räume 81 bzw. 82, die miteinander über eine Drosselöffnung 83 ini Kolben 76 in Verbindung stehen. Der Raum 81 ist mit der Kammer 44 im Ventilregler 24 über ein Rohr 84 verbunden.On the left and right side of the piston 76 there are spaces 81 and 82, which are in communication with one another via a throttle opening 83 in the piston 76 . The space 81 is connected to the chamber 44 in the valve regulator 24 via a pipe 84.

Der Kolben 76 bildet die linke Begrenzung einer Hülse 85, durch welche ein Teil des Gestänges 77 hindurchgeht. Die Hülse 85 weist am recht-en Ende einen Kolben 86 auf, der in einer zylindrischen Kammer 87 läuft und durch eine Feder 90 nach links gedrückt wird.The piston 76 forms the left delimitation of a sleeve 85 through which a part of the linkage 77 passes. At the right end, the sleeve 85 has a piston 86 which runs in a cylindrical chamber 87 and is pressed to the left by a spring 90.

Der Raum 82 steht mit der Druckluftableitung 20 und der gemeinsamen Druckluftsammelleitung 21 über Leitungen 91, 92 in Verbindung, in denen Rückschlagventile 93 bzw. 94 eingeschaltet sind. Diese Ventile lassen eine Strömung nur in Richtung auf den Raum 82 zu.The space 82 is connected to the compressed air discharge line 20 and the common compressed air collecting line 21 via lines 91, 92 in which check valves 93 and 94, respectively, are switched on. These valves only allow flow in the direction of space 82 .

Die zylindrische Kammer 87 ist über eine Leitung 95 entlüftet.The cylindrical chamber 87 is vented via a line 95.

Nachdem die Triebwerke 14 ihre vorgeschriebene Drehzahl erreicht haben, strömt ein Teil der Luft, wie bereits im Zusammenhang mit F i g, 3 erläutert, über das Rohr 53 in die Kammer 66, so daß der Kegelstumpf 46 des Ventilkörpers 47 die öffnung 45 schließt.After the engines 14 have reached its prescribed rotational speed, a stream of the air as g in connection with F i explains 3, so that the truncated cone 46 of the valve body 47 closes the opening via the tube 53 into the chamber 66 45th

Ein Teil der Luft aus der Druckluftableitung 20 strömt durch die Leitung 91 in den Raum 82. Aus diesem Raum 82 kann die Luft durch die Einschnürung 83 in den Raum 81 und demgemäß über das Rohr 84 in die Kammer 44 strömen. Da die öffnung 45 der Kammer 44 jetzt geschlossen ist, steigt der Druck in der Kammer 44 langsam an, bis er genügend groß ist, um den Kolben 76 gegen die Wirkung der Feder 90 nach rechts zu verschieben. Hierdurch wird bewirkt, daß der Ventilkörper 74 schließt und der Ventilkörper 73 öffnet, so daß etwa 10 bis 13 1/o der von dem betreffenden Triebwerrk verdichteten Luft in die gemeinsame Druckluftsammelleitung 21 strömen.Part of the air from the compressed air discharge line 20 flows through the line 91 into the space 82. From this space 82 the air can flow through the constriction 83 into the space 81 and accordingly via the pipe 84 into the chamber 44. Since the opening 45 of the chamber 44 is now closed, the pressure in the chamber 44 increases slowly until it is sufficiently high to move the piston 76 to the right against the action of the spring 90. This causes the valve body 74 to close and the valve body 73 to open, so that about 10 to 13 1 / o of the air compressed by the engine concerned flows into the common compressed air manifold 21.

Ein Teil der Luft aus der Druckluftsammelleitung 21 strömt durch jedes Rohr 71 in den betreffenden Raum 70, so daß jede Membran 67 in Abhängigkeit von dem Druckabfall ün Luftventil 72 beaufschlagt wird.Part of the air from the compressed air collecting line 21 flows through each pipe 71 into the relevant space 70, so that each membrane 67 is acted upon as a function of the pressure drop via the air valve 72.

Wenn nun eines der Triebwerke 14 langsamer läuft als die übrigen, öffnet sich der Ventilkörper 73 nicht, und der Ventilkörper 74 schließt sich nicht, solange das zurückgefallene Triebwerk nicht seine vorgeschriebene Drehzahl erreicht und damit auch den vorgeschriebenen Förderdruck erreicht hat. Wenn ein Triebwerk hinsichtlich seiner Leistung abfällt, steigt der Druck in dem Raum 70 des betreffenden Ventilreglers 24 relativ zu dem Druck in der Kammer 66 an, und der Ventilkörper 47 bewegt sich nach oben, so daß die Kammer 44 über die Entlüftungsleitung 52 entlüftet wird. Infolgedessen sinkt der Druck in dem Raum 81 ab.If one of the engines 14 now runs slower than the others, the valve body 73 does not open and the valve body 74 does not close as long as the dropped engine has not reached its prescribed speed and thus has also reached the prescribed delivery pressure. When an engine drops in performance, the pressure in the chamber 70 of the valve regulator 24 concerned increases relative to the pressure in the chamber 66 , and the valve body 47 moves upwards so that the chamber 44 is vented via the vent line 52. As a result, the pressure in the space 81 drops.

Gleichzeitig steigt der Druck in dem Raum 82 an, da die Luft aus der gemeinsamen Leitung 21 über die Leitung 92 in den Raum 82 strömt, wobei dieser Luftdruck groß genug ist, um das Rückschlagventil 94 zu öffnen.At the same time, the pressure in the space 82 rises, since the air flows from the common line 21 via the line 92 into the space 82 , this air pressure being high enough to open the check valve 94.

Der Kolben 76 bewegt sich daher nach links und bewegt demgemäß den Ventilkörper 73 in die Schließstellung. Hierdurch wird die von dem betreffenden Triebwerk abgenommene Luftmenge herabgesetzt, so daß sich dessen Drehzahl erhöht und der Druck in der Druckluftableitung 20 ansteigt. Wenn dieser Druck einen genügend hohen Wert erreicht, wird der Ventilkörper 73 in die öffnungssteRung übergeführt.The piston 76 therefore moves to the left and accordingly moves the valve body 73 into the closed position. As a result, the amount of air taken from the engine in question is reduced, so that its speed increases and the pressure in the compressed air discharge line 20 rises. When this pressure reaches a sufficiently high value, the valve body 73 is switched to opening control.

Claims

1. A gas turbine power plant having a plurality of gas turbine jet engines, each with a compressed air offtake, which is supplied to a portion of the compressed by the compressor each engine air and with a common compressed air collecting line to which each pressure air outlet via an air valve in communication 'characterized in that for each of the air valves (23), all of which have a vent line (40) to the outside air, there is a valve regulator (24) that holds the air valve (23) in the closed or open position to the compressed air manifold (21) when the ratio of the pressures in the compressed air discharge line (20) and in the common compressed air collecting line (21) is below or above a predetermined value, the amount of compressed air drawn off by an engine being reduced with the air valve (23) closed to the compressed air collecting line (21) so that the speed decreases this engine increase and the pressure in the train belonging compressed air discharge (20) can increase.

2. Power plant according to claim 1, characterized in that each valve regulator (24) contains a pressure-responsive member (67 ) which is acted upon according to the pressure drop in the relevant air valve (23). 3. Power plant according to claim 1 or 2, characterized in that each vent line (40) is held in the closed or open position when the air valve (23) is in the open or closed position, the arrangement being made in this way that less air flows from the relevant compressed air discharge line (20) into the ventilation line (40) than to the compressed air collecting line (21), so that the closing of an air valve (23) reduces the amount of air taken from the relevant engine (14). 4. Power plant according to the preceding claims, characterized in that each air valve (23) has a valve body (30) which is pressed into the closed position by a spring (41) and by the pressure in a line (53, 56, 61, 50, 44, 43) is pressed into the open position, this line being in connection with the relevant compressed air discharge line (20) and having a vent line (51) , and wherein the relevant valve regulator (24) opens and closes the vent line (51) regulates according to the pressure ratio. 5. Power plant according to claims 2 and 4, characterized in that the pressure-responsive member (67) of each valve regulator (24) is connected to a valve which causes the opening and closing of the vent line (51) . 6. Power plant according to claim 4 or 5, characterized in that the valve body (30) of each air valve (23) is made in one piece with a piston (31) or connected to it, which has a throttle channel (42), one side this piston is in communication with the corresponding compressed air discharge line (20) and its other side with the line (53, 56, 61, 50, 44, 43). 7. Power plant according to spoke 6, characterized in that one end of the piston (31) with the corresponding compressed air discharge line (20) and with the compressed air collecting line (21) is connected via lines which contain check valves (93, 94) which only allow flow in the direction of the piston. 8. Power plant according to the preceding claims, characterized in that the engines (14) are designed as vertical lifting engines. 9. Power plant according to claim 8, characterized in that the compressed air collecting line (21) nozzles (25, 26, 27) supplies air by means of which the attitude of the aircraft (10) can be controlled. Considered publications: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1109 451, 1091873.