DE1223625B

DE1223625B - Vertical lift jet engine

Info

Publication number: DE1223625B
Application number: DER35952A
Authority: DE
Inventors: John Gregory Keenan; Jack Palfreyman
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1962-08-24
Filing date: 1963-08-21
Publication date: 1966-08-25

Description

Senkrechthub-Strahltriebwerk Die Erfindung betrifft ein Senkrechthub-Strahltriebwerk, umfassend in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet einen Verdichter, eine Verbrennungsanlage und eine Turbine mit - in der Senkrechthub-Stellung betrachtet - horizontal angeordneter Verdichter- und Turbinenachse sowie eine der Turbine nachgeschaltete, auf einem Teil ihres Weges entgegengesetzt zur vorgenannten Strömungsrichtung durchflossene und nach abwärts umgelenkte Abgasleitung.Vertical lift jet engine The invention relates to a vertical lift jet engine, comprising a compressor, a combustion system and a turbine arranged one behind the other in the direction of flow, with - viewed in the vertical lift position - horizontally arranged compressor and turbine axis as well as a downstream turbine on part of its path opposite to the aforementioned flow direction flowing through and downwardly deflected exhaust pipe.

Ein Strahltriebwerk dieser Art ist aus der deutschen Auslegeschrift 1085 767 bekannt.A jet engine of this type is known from German patent application 1085 767 .

Es ist bisher jedoch nicht erkannt worden, daß diese Bauform sich gerade bei Senkrechthub-Strahl-Ariebwerken besonders eignet und daß man die nach abwärts umgelenkte Abgasleitung lediglich auf einem Teil ihres Weges konzentrisch zu dem Verdichter führen und die gesamten aus der Turbine kommenden Abgase in diese Abgasleitung einleiten muß, um die Anpassung an diesen Verwendungszweck vorzunehmen; dies wird erfindungsgemäß vorgeschlagen.However, it has not yet been recognized that this design is especially suitable for vertical lift jet engines and that the after downwardly deflected exhaust pipe concentric only on part of its way lead to the compressor and all the exhaust gases coming from the turbine in this Must initiate exhaust pipe in order to make the adaptation to this purpose; this is proposed according to the invention.

Verdichter und Turbine können auf einer feststehenden Hohlwelle gelagert sein, während im Inneren der Hohlwelle Zubehöreinrichtungen des Triebwerks untergebracht sein können, z. B. Brennstoffpumpen und/oder Brennstoffregelaggregate, - welche die Brennstoffzuführung in die Verbrennungsanlage in Abhängigkeit von einer oder mehreren Triebwerksvariablen regeln; auch ein ölbehälter des Schmiersysterns kann im Rahmen der Zubehöreinrichtungen innerhalb der Hohlwelle untergebracht sein.The compressor and turbine can be mounted on a stationary hollow shaft, while accessories of the engine can be accommodated inside the hollow shaft, e.g. B. fuel pumps and / or fuel control units, - which regulate the fuel supply to the combustion system as a function of one or more engine variables; An oil container of the lubrication system can also be accommodated within the hollow shaft as part of the accessory devices.

Der übergang von dem zum Verdichter konzentrischen Abschnitt der Abgasleitung zu dem nach abwärts gerichteten Abschnitt kann von mindestens und vorzugsweise zwei Zweigleitungen gebildet sein, die - eng angeschmiegt an das Verdichtergehäuse - in axialer und peripherer Richtung zur Verdichterachse verlaufen.The transition from the section of the exhaust gas line concentric to the compressor to the downwardly directed section can be formed by at least and preferably two branch lines which - closely clinging to the compressor housing - run in the axial and peripheral direction to the compressor axis.

Die Zweigleitungen können an dem Verdichtergehäuse durch Zentrierelemente gesichert werden. In dem abwärts gerichteten Abschnitt der Abgasleitungen können Leitflächen vorgesehen werden. Die Figuren erläutern die Erfindung. Es stellen dar F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Senkrechthub-Strahltriebwerks, F i g. 2 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt des Strahltriebwerks, Fig. 3 eine Vorderansicht des Strahltriebwerks, F i g. 4 eine Abwicklung eines nach Linie 4-4 der F i g. 3 ausgeführten Schnittes, F i g. 5 ein nach Linie 5-5 der F i g. 3 abgebrochenen Teil des Strahltriebwerks. Das Triebwerk umfaßt in Strömungsrichtung hintereinander einen mehrstufigen Verdichter 101 eine Verbrennungskammer 11, eine einstufige Turbin612, deren Laufradschaufeln auf mindestens einer Läuferscheibe des Verdichters 10 sitzen und eine Abgasleitung 13. The branch lines can be secured to the compressor housing by centering elements. Guide surfaces can be provided in the downwardly directed section of the exhaust pipes. The figures explain the invention. It represent F i g. 1 is a perspective view of a vertical lift jet engine according to the invention, FIG . 2 shows a side view partly in section of the jet engine, FIG. 3 shows a front view of the jet engine, FIG. 4 shows a development of a line 4-4 in FIG . 3 executed cut, F i g. 5 a according to line 5-5 of FIG . 3 broken part of the jet engine. The engine comprises, one behind the other in the direction of flow, a multi-stage compressor 101, a combustion chamber 11, a single-stage turbine 612, the impeller blades of which are seated on at least one rotor disk of the compressor 10 , and an exhaust pipe 13.

Der Verdichter 10, der in leichter Bauweise aus Kunstharz hergestellt ist, hat ein Gehäuse 14, umgeben von einem Abschnitt 15 der Abgasleitung 13. The compressor 10, which is made of synthetic resin in a lightweight construction, has a housing 14 surrounded by a section 15 of the exhaust pipe 13.

Ein stromabwärtiger Teil der Abgasleitung 13 teilt sich im Scheitel des Triebwerks in zwei Zweigleitungen 16, 17, die dicht am Gehäuse 14 anliegen. Jede der Zweigleitungen 16, 17 ist am Gehäuse 14 mittels eines Zentrierzapfens 20 befestigt, der in einer Eindrehung 21 des Gehäuses 14 sitzt.A downstream part of the exhaust line 13 divides at the apex of the engine into two branch lines 16, 17 which lie tightly against the housing 14. Each of the branch lines 16, 17 is fastened to the housing 14 by means of a centering pin 20 which is seated in a recess 21 in the housing 14.

Die unteren Enden der Teile 16, 17 sind gemeinsam durch eine Platte 22 befestigt und enden in Dü- sen 23, 24.The lower ends of the parts 16, 17 are fastened together by a plate 22 and end in nozzles 23, 24.

Die Verbrennungskammer 11 ist so ausgebildet, daß sie den Strom der hindurchströmenden Gase umkehrt, nachdem diese den (inneren) Verdichterschaufelring der Turbine 12 durchströmt haben. Die Gase strömen durch den stromaufwärtigen Abschnitt 15 der Abgasleitung 13 entgegengesetzt zur Strömungsrichtung im Verdichter. Nach Durchströmen der Abgasleitungen 15, 16, 17 treten die Gase durch die Düsen 23, 24 aus. In den Teil 16, 17 vorgesehene Leitschaufeln 25 tragen dazu bei, die Gase in die senkrecht nach unten gerichtete Richtung abzulenken.The combustion chamber 11 is designed in such a way that it reverses the flow of the gases flowing therethrough after they have flowed through the (inner) compressor blade ring of the turbine 12. The gases flow through the upstream section 15 of the exhaust line 13 opposite to the direction of flow in the compressor. After flowing through the exhaust pipes 15, 16, 17 , the gases exit through the nozzles 23, 24. Guide vanes 25 provided in the part 16, 17 help to deflect the gases in the vertically downward direction.

Der Verdichter 10 und die Turbine 12 sind drehbar durch Lager 26, 27 auf einer axialen Welle 30 montiert, die neben dem Einlaß des Verdichters 10 in einem Stück mit einem Nasenkonus 31 gefertigt oder an diesem befestigt ist. Am stromabwärtigen Ende des Verdichters 10 stützt sich die feste Welle 30 am Gehäuse 14 über eine Vielzahl von winkelmäßig versetzten Streben 32 ab; der Nasenkonus stützt sich am Gehäuse 14 über eine Vielzahl von winkelmäßig versetzten Einlaßstreben33 ab.The compressor 10 and the turbine 12 are rotatably mounted by bearings 26, 27 on an axial shaft 30 which is manufactured in one piece with a nose cone 31 adjacent to the inlet of the compressor 10 or which is attached thereto. At the downstream end of the compressor 10 , the fixed shaft 30 is supported on the housing 14 via a plurality of angularly offset struts 32 ; the nose cone is supported on the housing 14 via a plurality of inlet struts 33 at an angle.

Die Lager 26 und 27 werden von einem Schmiersystem innerhalb der Welle 30 aus geschmiert.The bearings 26 and 27 are lubricated by a lubrication system within the shaft 30 .

Im vergrößerten Ende 34 - der Welle 30 ist ein Brennstoffversorgungssystem untergebracht, welches Brennstoffinjektoren 35 versorgt.A fuel supply system, which supplies fuel injectors 35 , is accommodated in the enlarged end 34 - of the shaft 30.

Da das erfindungsgemäße Triebwerk horizontal angeordnet ist, kann der beim Anlassen des Triebwerks vorhandene Staudruck voll ausgenutzt werden, so daß das Anlassen des Triebwerks dadurch erleichtert ist.Since the engine according to the invention is arranged horizontally, can the dynamic pressure present when the engine is started can be fully utilized, see above that this makes starting the engine easier.

Das erfindungsgemäße Strahltriebwerk mit seiner kurzen Baulänge kann leicht im Flugzeug untergebracht werden.The jet engine according to the invention with its short overall length can easily accommodated in the aircraft.

Claims

Claims: 1. Vertical lift jet engine, comprising a compressor, a combustion system and a turbine arranged one behind the other in the direction of flow, with a horizontally arranged compressor and turbine axis, viewed in the vertical lift position, as well as one downstream of the turbine, on part of its path opposite to the aforementioned - the direction of flow flowing through it and deflected downward exhaust line, characterized in that the deflected downward exhaust pipe (13, 15, 16, 17) the compressor (10) concentrically (15) surrounds their path on a part of and the whole of the turbine coming exhaust fumes leads.

2. Engine according to claim 1, characterized in that Kbmpriessor (10) and turbine (12) are mounted on a stationary hollow shaft (30, 31, 34) with bearings (26, 27) and that inside the hollow shaft accessories of the engine are housed. 3. An engine according to claim 2, characterized ge, indicates that accommodated in the fixed hollow shaft (30, 31, 34) accessory devices fuel pumps and / or fuel control units are that the fuel supply to the combustion plant (11) in dependence on one or regulate several engine variables. 4. Engine according to: - one of claims 2 and 3, characterized in that the accessories include an oil container belonging to a lubrication system. 5. An engine according to claim 1, characterized in that the transition from the section (15) of the exhaust pipe (13, 15, 16, 17) which is concentric to the compressor to the downwardly directed section of the exhaust pipe is formed by at least and preferably two branches lines (16, 17) which are snugly against the compressor housing (14) in the axial and peripheral direction to the compressor axis (30, 31, 34). 6. Engine according to claim 5, characterized in that the branch lines (16, 17) on the compressor housing (14) are secured by centering elements. 7. Engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the downwardly directed section (16, 17) of the exhaust pipes (13, 15, 16, 17) guide surfaces (25) are provided. Considered pamphlets-. German Auslegeschrift No. 1085 767; French Patent Nos 1274606, 1189 941st; British Patent No. 884,646. "The Airplane", Vol. 98, No. 2521 (February 12, 1960), p.196.