DE1235676B

DE1235676B - Airstream braking control device

Info

Publication number: DE1235676B
Application number: DE1965G0043828
Authority: DE
Inventors: George William Luebering; Norbert Joseph Meyer
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1965-06-09
Filing date: 1965-06-09
Publication date: 1967-03-02

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

F02kF02k

Deutsche Kl.: 46 g -16German class: 46 g -16

Nummer: 1235 676Number: 1235 676

Aktenzeichen: G 43 8281 a/46 gFile number: G 43 8281 a / 46 g

Anmeldetag: 9. Juni 1965Filing date: June 9, 1965

Auslegetag: 2. März 1967Open date: March 2, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung am Triebwerk von mit mehreren Triebwerken ausgerüsteten Flugzeugen, welche der Abbremsung des durch den Fahrtwind bewirkten Drehantriebs der Welle bei einem ausgefallenen Triebwerk dient, und sie betrifft insbesondere einen Verriegelungsmechanismus der Steuereinrichtung, der verhindert, daß ein bei hohen, z. B. Überschall-Fluggeschwindigkeiten, ausgefallenes Triebwerk in einem solchen Ausmaß durch den Fahrtwind weiter angetrieben wird, daß ίο eine unerwünschte und möglicherweise gefahrbringende Situation entsteht.The invention relates to a control device on the engine of a plurality of engines equipped aircraft that slow down the rotary drive caused by the airflow Shaft is used in a failed engine, and it relates in particular to a locking mechanism the control device, which prevents a high, z. B. supersonic flight speeds, failed engine continues to be driven by the airstream to such an extent that ίο an undesirable and possibly dangerous situation arises.

Wenn einmal ein Gasturbinenstrahltriebwerk infolge des Versagens einer der zahlreichen Hilfsmaschinen oder dergleichen Zusatzeinrichtungen, wie beispielsweise des Treibstoffversorgungs- oder des Schmierungssystems, bei sehr hoher Fluggeschwindigkeit, z. B. Überschallgeschwindigkeit, ausfällt, so erzeugt der Luftstrom am Lufteintritt des Triebwerks einen äußerst hohen Gesamtdruck, während der Gesamtdruck am Luftaustritt relativ niedrig ist. Wenn bei einer hohen Drehzahl des Rotors des nicht arbeitenden Triebwerks auch noch das Schmierungssystem des Triebwerks nicht mehr funktioniert, so ist die unvermeidliche Folge das Fressen der Rotorwellenlager. Ein plötzliches Festfressen könnte für das Flugzeug einen unerwünschten und sogar gefahrbringenden Zustand herbeiführen, da die Triebwerkaufhängung oder -gondel bei der plötzlichen und heftigen Verlangsamung und Abbremsung der umlaufenden Teile des Triebwerks ernstlich Schaden erleidet.If there was a gas turbine jet engine as a result of the failure of one of the numerous auxiliary machines or the like additional devices, such as the fuel supply or the Lubrication system, at very high airspeed, e.g. B. supersonic speed, fails, so generated the air flow at the air inlet of the engine has an extremely high total pressure, while the total pressure at the air outlet is relatively low. When at high speed the rotor of the non-working Engine also the engine's lubrication system no longer works, that's how it is the inevitable consequence is the seizure of the rotor shaft bearings. Sudden seizure could affect the aircraft cause an undesirable and even dangerous state, since the engine suspension or gondola in the case of sudden and violent deceleration and deceleration of the circulating Parts of the engine are seriously damaged.

Bei Überschall-Transport- oder bei -Militärflugzeugen ist es wesentlich, daß das Flugzeug mit Hilfe der noch betriebsfähigen Triebwerke seine Höhe und möglichst auch seine Fluggeschwindigkeit weiter beibehält. Daß dieses Problem bei für Fluggeschwindigkeiten von 2,5 Mach und darüber konstruierten Flugzeugen besonders akut ist, ist daraus ersichtlich, daß beim Ausfall der Treibstoffversorgung eines nicht betriebsfähigen, d. h. während des Fluges ausgefallenen Triebwerks, dessen Rotor bis zu 93 % seiner vollen Drehzahl infolge Fahrtwindantriebs erreichen kann. Die Lösung des Problems des Abbremsens des durch den Fahrtwind bewirkten Antriebs des Rotors eines ausgefallenen Triebwerks wird ferner dadurch erschwert, daß beim Bau von zu derart hohen Fluggeschwindigkeiten geeigneten Flugzeugen das Problem ihres Gewichts recht kritisch ist. Es hat sich gezeigt, daß Vorschläge zur Anbringung von Verschlußmitteln, wie beispielsweise Klappen an der Lufteintrittsöffnung oder von verstellbaren Eintrittsleitschaufeln vor dem Verdichter als unpraktisch und Fahrtwindabbrems-SteuereinrichtungIn supersonic transport or military aircraft, it is essential that the aircraft with the help the engines that are still operational will continue to maintain their altitude and, if possible, their airspeed. That this problem occurs in aircraft designed for airspeeds of Mach 2.5 and above is particularly acute, it can be seen that if the fuel supply fails to an inoperable, d. H. The engine failed during the flight, the rotor of which was up to 93% of its full capacity Can reach speed as a result of airstream propulsion. The solution to the problem of braking by the drive of the rotor of a failed engine caused by the airstream is further made more difficult by that the problem with building aircraft capable of such high flight speeds their weight is quite critical. It has been shown that proposals for attaching closure means, such as flaps on the air inlet opening or adjustable inlet guide vanes in front of the compressor as impractical and airflow braking control device

Anmelder:Applicant:

General Electric Company,General Electric Company,

Schenectady, N. Y. (V. St. A.)Schenectady, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. R. Müller-BörnerDipl.-Ing. R. Müller-Borner

und Dipl.-Ing. H.-H. Wey, Patentanwälte,and Dipl.-Ing. H.-H. Wey, patent attorneys,

München 22, Widenmayerstr. 49Munich 22, Widenmayerstr. 49

Als Erfinder benannt:
George William Luebering,
Norbert Joseph Meyer,
Cincinnati, Ohio (V. St. A.)Named as inventor:
George William Luebering,
Norbert Joseph Meyer,
Cincinnati, Ohio (V. St. A.)

unzweckmäßig verworfen werden mußten, da diese Bauteile zwangläufig verhältnismäßig massiv und schwer sein mußten, um den extremen Beanspruchungen durch den Luftstrom standzuhalten. Eine andere vorgeschlagene Lösung, wonach während des Antriebs der Welle des jeweils ausgefallenen Triebwerks durch den Fahrtwind zu ihrem Abbremsen ein Luftstrom gegen die Rückseite der Turbinenläuferschaufeln geleitet wird, hat sich auf Grund der ungünstigen Krümmung der Turbinenschaufeln als wirkungslos und somit als unzulänglich erwiesen.had to be discarded inexpediently, since these components inevitably relatively massive and had to be heavy to withstand the extreme stresses caused by the air flow. One another proposed solution, according to which during the drive the shaft of the respective failed engine an air flow against the back of the turbine rotor blades to slow them down by the airstream is directed, has been ineffective due to the unfavorable curvature of the turbine blades and thus proved to be inadequate.

Es ist, gleichgültig welche Mittel oder Einrichtungen zur Steuerung der Fahrtwindabbremsung gewählt werden, absolut notwendig, daß bei der Konstruktion die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Betriebs im Vordergrund zu stehen haben. Darüber hinaus muß jede vorgeschlagene Fahrtwindabbrems-Steuereinrichtung irgendein Mittel enthalten zur Gewährleistung einer positiven Steuerung der Rotorabbremsung, d.h., es muß ein sofortiges Einleiten des Abbremsvorgangs möglich und, nachdem die umlaufende Triebswerkswelle zum Stehen gebracht oder ausreichend verlangsamt worden ist, müssen Mittel vorgesehen sein, die ein unbeabsichtigtes Lösen des Bremsmechanismus verhindern. Zusätzlich kann es notwendig sein, eine Sicherung gegen unerwünschte oder ungewollte Betätigung der Steuereinrichtung,It is irrespective of the means or devices selected for controlling the braking of the airstream be absolutely necessary that when designing the reliability and safety of operation have to be in the foreground. In addition, any proposed wind deceleration control device must contain any means to ensure positive control of rotor deceleration, i.e., it must be possible to initiate the braking process immediately and after the circulating The engine shaft has been brought to a standstill or slowed down sufficiently, means must be used be provided, which prevent accidental release of the brake mechanism. In addition, it can it may be necessary to secure against undesired or unintentional actuation of the control device,

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d. h. gegen eine ungewünschte Verstellung der Teile öffnetem Schaufelkranz bzw. in der Fahrtwindder Einrichtung in Richtung auf die Bremsstellung abbremslage der Schaufeln bei geschlossenem Schauvorzusehen, felkranz.d. H. against an undesired adjustment of the parts in the open blade ring or in the airstream Provide a device in the direction of the braking position, braking position of the blades when the viewing area is closed, fur wreath.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- F i g. 1 zeigt ein typisches Turbostrahltriebwerk steht demzufolge darin, eine sichere und zuverlässige 5 mit seinem hinter dem Lufteintritt 10 liegenden Ver-Fahrtwindabbrems-Steuereinrichtung zu schaffen dicherteil. Der Verdichterteil weist einen auf der zenzwecks Verhinderung der unerwünschten Auswirkun- tralen Welle 14 angeordneten Trommelläufer 12 auf. gen des Antreibens des Rotors eines ausgefallenen Die Welle 14 trägt außerdem die den Verdichter-Turbostrahltriebwerks bei einem Flugzeug mit meh- läufer antreibenden Turbinenräder 16. Zwischen dem reren Triebwerken, damit das Flugzeug, solange die io Verdichterteil und der Antriebsturbine befinden sich notwendige Anzahl von ordnungsgemäß arbeitenden die Brennkammern 18, welche die aus der Schubdüse Triebwerken vorhanden ist, um noch fliegen zu kön- 22 des Triebwerks austretenden Antriebsgase erzeunen, seinen Flug weiter fortsetzen kann. gen. Bei dem Triebwerk gemäß F i g. 1 befindet sichThe object on which the invention is based relates to FIG. 1 shows a typical turbojet engine is consequently a safe and reliable 5 with its travel wind braking control device located behind the air inlet 10 to create dicherteil. The compressor part has one on the zenzwecks Prevention of the unwanted effects central shaft 14 arranged drum rotor 12. gen of driving the rotor of a failed shaft 14 also carries the compressor turbojet in an aircraft with multiple rotor driving turbine wheels 16. Between the other engines, so that the aircraft as long as the compressor section and the drive turbine are located necessary number of properly working the combustion chambers 18, which the exhaust nozzle Engines are available in order to still be able to fly- 22 generating the propulsion gases escaping from the engine, can continue its flight. gen. In the engine according to FIG. 1 is located

Für ein Flugzeug-Gasturbinenstrahltriebwerk mit am hinteren Ende des Verdichters ein Leitschaufelverstellbaren, d. h. um ihre Längsachse schwenkbaren 15 kranz, dessen Schaufeln 24 verstellbar, d. h. um ihre Leitschaufeln, die sich aus einer Endlage der Schau- Achsen verdreh- bzw. schwenkbar gelagert sind. Die fein bei geöffnetem Leitschaufelkranz in eine andere verstellbaren Leitschaufeln 24 liegen unmittelbar hin-Endlage bei geschlossenem Leitschaufelkranz durch ter dem letzten Schaufelkranz 26 auf dem Verdich-Betätigung eines außen um das Triebwerksgehäuse terläufer. Wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich, herum verlaufenden Stellrings, an dem die Leit- 20 besitzt jede der verstellbaren Leitschaufeln 24 einen schaufeln über einen Hebelarm angelenkt sind, be- Lagerzapfen 28, welcher durch das an dem Gehäuse wegen bzw. schwenken lassen, wobei der Stellring 20 angeordnete Zapfenlager 30 nach außen heraussich mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung verstellen ragt.For an aircraft gas turbine jet engine with a guide vane adjustable at the rear end of the compressor, d. H. 15 wreath pivotable about its longitudinal axis, the blades 24 of which are adjustable, d. H. about theirs Guide vanes that can be rotated or pivoted from an end position of the viewing axes. the finely, when the guide vane ring is open, into another adjustable guide vanes 24 lie directly towards the end position with the guide vane ring closed by the last vane ring 26 on the compression actuation one on the outside of the engine casing. As in particular from FIG. 2 can be seen, around the adjusting ring, on which the guide 20 each of the adjustable guide vanes 24 has a blades are articulated via a lever arm, bearing journals 28, which are attached to the housing by the because of or can pivot, the collar 20 arranged journal bearings 30 out to the outside Adjust with the help of a drive device protrudes.

läßt, die an einen Hebelarm eines an dem Stellring Die verstellbaren Leitschaufeln 24 dienen der Abschwenkbar gelagerten Winkelhebels angreift, wird 25 bremsung der durch den Fahrtwind gedrehten Triebeine Fahrtwindabbrems-Steuereinrichtung mit den werkswelle 14, indem die Schaufeln 24 den freien beschriebenen Vorteilen dadurch geschaffen, daß auf Durchlaß für die Luft im Verdichterteil verschließen, dem Triebwerksgehäuse ein eine Steuerfläche auf- Die Mittel zum gemeinsamen Verdrehen bzw. weisender Halter angebracht und an dem anderen Schwenken der verstellbaren Leitschaufeln 24 beste-Hebelarm des Winkelhebels ein Verriegelungsteil 30 hen je aus einem Hebelarm 32, der mit einem Ende schwenkbar gelagert und gegen die Steuerfläche ge- auf den Lagerzapfen 28 undrehbar befestigt ist, wähdrückt ist sowie ferner auf dem Halter zwei von- rend sein anderes Ende mit Hilfe des Bolzens 34 an einander getrennt angeordnete Anschläge vorgesehen dem außen um das Triebwerksgehäuse herum versind, von denen der eine Anschlag mit dem Hebel- laufenden Betätigungs- oder Stellring 36, der sich um arm des Winkelshebels und der andere Anschlag mit 35 die Längsachse des Triebwerksgehäuses verdrehen dem an dem Stellring vorgesehenen Ansatz zusam- läßt, angelenkt ist.can, which is attached to a lever arm of a on the adjusting ring The adjustable guide vanes 24 are used to pivot mounted angle lever attacks, 25 braking of the drive legs rotated by the wind Airstream brake control device with the works shaft 14, by the blades 24 the free described advantages created in that close the passage for the air in the compressor part, a control surface on the engine housing. pointing holder attached and on the other pivoting of the adjustable guide vanes 24 best-lever arm the angle lever a locking part 30 hen each from a lever arm 32, which has one end pivotally mounted and fixed against the control surface on the bearing pin 28 non-rotatably, presses and its other end with the aid of the bolt 34 is also on the holder separately arranged stops are provided around the outside of the engine housing, of which the one stop with the lever-running actuating or adjusting ring 36, which is around arm of the angle lever and the other stop with 35 turn the longitudinal axis of the engine housing the approach provided on the adjusting ring is articulated.

menwirkt, um den Stellring in der ersten Endlage der In den F i g. 2 und 3 sind außerdem Mittel zur Leitschaufeln bei geöffnetem Schaufelkranz fest- Anzeige der Lage der Leitschaufeln dargestellt, die, zulegen, während das Verriegelungsteil mit einer Nase wie nachstehend beschrieben, dem Bodenpersonal versehen ist, die mit einer Einrastkante zusammen- 40 beim Zurückstellen der Einrichtung in die normale wirkt, um den Stellring in der zweiten Endlage der Betriebslage der Leitschaufeln bei geöffnetem Schau-Leitschaufeln bei geschlossenem Schaufelkranz zu felkranz zur Kontrolle dienen. Die Anzeigevorrichverriegeln. tang für die Lage der Leitschaufeln besteht aus einemmenacts to the adjusting ring in the first end position of In the F i g. 2 and 3 are also means of Guide vanes with the blade ring open - display of the position of the guide vanes shown, put while the locking part with a nose as described below, the ground staff is provided, which together with a locking edge 40 when returning the device to the normal acts to move the adjusting ring in the second end position of the operating position of the guide vanes when the guide vanes are open When the blade ring is closed, the blade ring can be used as a control. Lock the indicator. tang for the position of the guide vanes consists of one

In den F i g. 1 bis 7 der Zeichnung ist der Gegen- mittels Bolzen 38 auf dem Triebswerksgehäuse bestand der Erfindung an Hand eines besonders be- 45 festigten, gewissermaßen als Anzeigeskala dienenden vorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt, welches Winkelprofilteil 37, welches mit Markierungen vernachstehend näher erläutert ist. Es zeigt sehen ist; mit Hilfe des durch die Mutter 40 auf demIn the F i g. 1 to 7 of the drawing is the counterpart by means of bolts 38 on the engine housing of the invention on the basis of a specially fixed 45 serving as a display scale, so to speak Preferred embodiment shown, which angle profile part 37, which with markings below is explained in more detail. It shows is seen; with the help of the through the mother 40 on the

F i g. 1 eine Seitenansicht bzw. einen Teilschnitt Lagerzapfen 28 einer der Leitschaufeln 24 undrehbar eines schematisch dargestellten Flugzeug-Turbinen- festgelegten Zeigers 39, dessen freies Ende über der Strahltriebwerks, dessen Kompressorteil mit einem 50 Skala des Winkelteils 37 liegt, wird angezeigt, ob sich Leitschaufelkranz mit verstellbaren Schaufeln ver- die Leitschaufeln 24 in der geschlossenen oder gesehen ist, öffneten Lage des Leitschaufelkranzes befinden.F i g. 1 shows a side view or a partial section of bearing journals 28 of one of the guide vanes 24, which cannot be rotated a schematically illustrated aircraft turbine-fixed pointer 39, the free end of which is above the Jet engine, the compressor part of which lies with a 50 scale of the angle part 37, is indicated whether Guide vane ring with adjustable vanes ver the guide vanes 24 in the closed or seen is located in the open position of the guide vane ring.

F i g. 2 und 3 Details von einzelnen Teilen der zum Die Hauptelemente der Steuereinrichtung für dieF i g. 2 and 3 details of individual parts of the for The main elements of the control device for the

Schwenken der um ihre Achse schwenkbar gelagerten Verstellung der Leitschaufeln 24 zwecks AbbremsungPivoting the adjustment of the guide vanes 24, which is mounted so as to be pivotable about its axis, for the purpose of braking

Leitschaufeln vorgesehenen Einrichtung und der An- 55 der durch den Fahrtwind bewirkten Drehung derThe device provided for the guide vanes and the other rotation caused by the airflow

zeigemittel für die Lage der Leitschaufehl, Welle 14 sind in F i g. 4 schematisch dargestellt. WieIndicating means for the position of the guide vane, shaft 14 are shown in FIG. 4 shown schematically. As

F i g. 4 eine schematische Darstellung der Bestand- ersichtlich, führen elektrische Leitungen von einer teile der Fahrtwindabbrems-Steuereinrichtung zur Stromquelle über doppelt vorhandene Bedienungs-Verstellung der Leitschaufeln zwischen ihrer Lage bzw. Kontrollschalter zu dem Antriebsmotor M. An bei geöffnetem Schaufelkranz und ihrer Lage bei ge- 60 den Motor ist ein Untersetzungsgetriebe G₁ anschlossenem Schaufelkranz einschließlich der Mittel geflanscht, welches über die biegsame Welle 42 mit zum Zurückbewegen der Leitschaufeln in ihre nor- einem zweiten Getriebe G₂ verbunden ist. Das Gemale Betriebslage bei geöffnetem Schaufelkranz, triebe G₂ ist mit einer eine Schraubenspindel ent-F i g. 4 shows a schematic representation of the inventory, electrical lines lead from part of the airflow braking control device to the power source via double operating adjustment of the guide vanes between their position or control switch to the drive motor M. 60 the motor is a reduction gear G ₁ connected to a blade ring including the means, which is connected via the flexible shaft 42 to a second gear G _{2 for} moving the guide vanes back into their normal. The painting operating position with the blade ring open, drive G ₂ is developed with a screw spindle

Fig. 5 Details des Kupplungsgestänges der Ein- haltenden Antriebsvorrichtung44 verbunden, deren5 details of the coupling linkage of the adhering drive device 44 connected, their

richtung, 65 axial bewegbare Kupplungsstange 45 mit Hilfe einesdirection, 65 axially movable coupling rod 45 with the help of a

F i g. 6 und 7 Einzelheiten des Einklink- oder Ver- Kupplungshebelgestänges 46 an dem Stellring 36 zu riegelungsmechanismus des Kupplungsgestänges in dessen Verdrehung zwischen zwei Endlagen ander normalen Betriebslage der Leitschaufeln bei ge- greift.F i g. 6 and 7 details of the latching or coupling lever linkage 46 on the adjusting ring 36 locking mechanism of the coupling rod in its rotation between two end positions other normal operating position of the guide vanes when gripped.

In den F i g. 5 bis 7 sind die Kupplungseinrichtung 46 und der Verriegelungsmechanismus, mit deren Hilfe die Antriebsvorrichtung den Leitschaufelkranz zwischen einer Endlage bei geöffnetem Schaufelkranz und einer Endlage bei geschlossenem Schaufelkranz verstellen kann, sowie Mittel zum positiven Verriegeln des Gestänges in einer der beiden Endlagen in ihren Einzelheiten veranschaulicht. Außer dem Stellring 36 und den Hebelarmen 32 weist der Verstellbzw. Verriegelungsmechanismus einen Halter 48 auf, der an dem Triebwerksgehäuse 20 starr befestigt ist. Der Halter 48 besitzt zwei Steuerflächen 49 bzw. 50 und einstellbare Anschläge 51 und 52. Der Anschlag 51 ist so eingestellt, daß eine gewünschte Begrenzung der Bewegung des Stellrings 36 in Richtung auf die Endlage der Leitschaufeln bei geöffnetem Schaufelkranz entsteht, während der Anschlag 52 vorzugsweise ein selbsteinstellender Anschlag ist. Zum Bestimmen der äußersten Grenzen des Leitschaufelverstellweges läßt sich auch die Lage des Halters 48 festlegen. Zum Übertragen der Bewegung der Kupplungs- oder Betätigungsstange 45 auf den Stellring 36 ist ein Winkelhebel 54 vorgesehen. Der Winkelhebel 54 ist mit Hilfe des Gelenkbolzens 56 an dem Gabelkopf 58 des Stellringes 36 schwenkbar gelagert. Der Hebelarm 59 des Winkelhebels 54 ist mittels des Bolzens 60 an dem Ende der Kupplungsstange 45 schwenkbar angelenkt. Der andere, längere Hebelarm 62 des Winkelhebels 54 trägt eine Stützrolle 63, die mit der Steuerfläche 50 des selbsteinstellenden Anschlags 52 zusammenwirkt, und das Verriegelungselement 65, das mit der Steuerfläche 49 zusammenwirkt. Zusätzliche Anschlags- oder Führungsmittel 66, 68 und 67 wirken mit den Steuerflächen 49 bzw. 50 zusammen zum Führen und Begrenzen der Schwenkbewegung des Winkelhebels bei Betätigung der Einrichtung. Das Verriegelungselement 65 ist, wie F i g. 6 zeigt, mit Hilfe des Bolzens 69 an dem Hebelarm 62 des Winkelhebels 54 schwenkbar gelagert, um seine Verstellung entlang der Steuerfläche 49 in die in F i g. 7 gezeigte Verriegelungsstellung zu erleichtern. Wenn das Verriegelungselement 65, wie in F i g. 7 gezeigt, eine seiner Verstellungsgrenzen erreicht, so schnappt seine Nase 70 hinter die Kante 72 am Halter 48 an einem Ende der Steuerfläche 49. Die zwischen dem Hebelarm 62 und dem Verriegelungselement 65 angeordnete Druckfeder 74 drückt das Verriegelungselement 65 gegen die Steuerfläche 49 und hält dieses nach Erreichen der gewünschten Stellung in seiner verriegelten Lage. Die anfängliche Verstellung des Winkelhebels 54 aus seiner einen Endlage — bei geöffnetem Schaufelkranz, nach F i g. 6 — wird durch die Stützrolle 63, die zu diesem Zeitpunkt an den Anschlag 52 anliegt, erleichtert.In the F i g. 5 to 7 are the coupling device 46 and the locking mechanism, with their Help the drive device move the guide vane ring between an end position when the blade ring is open and can adjust an end position when the blade ring is closed, as well as means for positive locking the linkage in one of the two end positions illustrated in detail. Except for the collar 36 and the lever arms 32 has the Verstellbzw. Locking mechanism on a holder 48, which is rigidly attached to the engine housing 20. The holder 48 has two control surfaces 49 and 50, respectively and adjustable stops 51 and 52. The stop 51 is adjusted so that a desired limit the movement of the adjusting ring 36 in the direction of the end position of the guide vanes when the vane ring is open arises, while stop 52 is preferably a self-adjusting stop. To determine The position of the holder 48 can also be determined from the extreme limits of the guide vane adjustment path determine. For transmitting the movement of the coupling or actuating rod 45 to the adjusting ring 36 an angle lever 54 is provided. The angle lever 54 is on the fork head with the aid of the hinge pin 56 58 of the adjusting ring 36 pivotally mounted. The lever arm 59 of the angle lever 54 is by means of the bolt 60 hinged to the end of the coupling rod 45 so as to be pivotable. The other, longer lever arm 62 of the angle lever 54 carries a support roller 63 which is connected to the control surface 50 of the self-adjusting stop 52 cooperates, and the locking element 65, which cooperates with the control surface 49. Additional stop or guide means 66, 68 and 67 act with the control surfaces 49 or 50 together for guiding and limiting the pivoting movement of the angle lever when actuated the facility. The locking element 65 is, as FIG. 6 shows, with the help of the bolt 69 on the Lever arm 62 of the angle lever 54 is pivotably mounted in order to adjust it along the control surface 49 into the in F i g. 7 to facilitate locking position shown. When the locking element 65, such as in Fig. 7, when one of its adjustment limits is reached, its nose 70 snaps behind the edge 72 on the holder 48 at one end of the control surface 49. The one between the lever arm 62 and the locking element 65 arranged compression spring 74 presses the locking element 65 against the control surface 49 and holds it in its locked position after the desired position has been reached. The initial adjustment of the angle lever 54 from its one end position - with the blade ring open, according to FIG. 6 - is made easier by the support roller 63, which at this point rests against the stop 52.

Während des Flugbetriebs bewirkt der Verriegelungsmechanismus der Fahrtwindabbrems-Steuereinrichtung eine positive Verriegelung, durch die die verstellbaren Leitschaufeln in ihrer normalen Lage bei geöffnetem Schaufelkranz gehalten werden. Wie aus F i g. 6 hervorgeht, wird das Verriegelungselement 65 mit dem Winkelhebel 54, an dem es befestigt ist, in der Endlage bei geöffnetem Schaufelkranz durch das Anliegen der Stützrolle 63 an dem Anschlag 52 gehalten, wobei dies durch die Wirkung der Feder 74 noch unterstützt wird, indem das Verriegelungselement 65 gegen die Steuerfläche 49 und der Hebelarm 62 des Winkelhebels 54 gegen die Steuerflächen 50 gedruckt wird. In dieser Lage nimmt der Anschlag 52 die auf die Leitschaufeln 24 einwirkenden Kräfte auf, welche ein Verstellen des Stellrings 36 nach rechts in die andere Endlage der Leitschaufeln bei geschlossenem Schaufelkranz anstreben. Andererseits nimmt der an dem Verstellring 36 fest angebrachte, gegen den einstellbaren Anschlag 51 anliegende Ansatz 75 jegliche Kräfte auf, die bestrebt sind, den Stellring 36 nach links zu bewegen. Somit ermöglichen es die beschriebenen Mittel, die Fahrtwindabbremseinrichtung während des normalen Betriebs des Flugzeuges bei geöffnetem Schaufelkranz in beiden Richtungen gegen sich verändernde Belastungskräfte zu verriegeln bzw. festzulegen.The locking mechanism operates during flight operations the airstream brake control device a positive lock, through which the adjustable guide vanes are held in their normal position with the blade ring open. As from Fig. 6, the locking element 65 is connected to the angle lever 54 to which it is attached is, in the end position with the blade ring open by the contact of the support roller 63 on the Stop 52 held, this is still supported by the action of the spring 74 by the locking element 65 is pressed against the control surface 49 and the lever arm 62 of the angle lever 54 against the control surfaces 50. In this situation takes the stop 52 on the forces acting on the guide vanes 24, which an adjustment of the Aim for adjusting ring 36 to the right in the other end position of the guide vanes with the vane ring closed. On the other hand, the one firmly attached to the adjusting ring 36 takes against the adjustable stop 51 abutting approach 75 on any forces that strive to move the adjusting ring 36 to the left. Thus allow the means described, the airstream braking device during normal Operation of the aircraft with the blade ring open in both directions against changing loading forces to lock or set.

Wenn nun ein Triebwerk infolge einer plötzlich auftretenden Störung abgestellt werden muß, so schaltet der Flugzeugführer über die Bedienungs- und Kontrollschalter den Motor M ein, wodurch eine Verstellung der Kupplungsstange 45 nach rechts bewirkt wird. Um den Gelenkbolzen 56 wird ein Drehmoment wirksam, welches den Hebelarm 62 des Winkelhebels 54 um seinen Lagerbolzen 56 nach oben, d. h. im Uhrzeigersinn herumschwenkt. Dabei wird die Feder 74 zusammengedrückt, und die Stützrolle 63 am Verriegelungselement 65 löst sich von der Stirnfläche des Anschlags 52. Nachdem die Verriegelung aufgehoben ist, kann sich der Winkelhebel 54 und somit auch der Stellring 36 nach rechts bewegen, wobei die Nocken 66 am Verriegelungselement 65 entlang der Steuerfläche 49 gleiten und die Stützrolle 63 auf der Fläche 50 abrollt. Dies bewirkt gleichzeitig eine Führung der bewegten Teile beim Umsteuern und verhindert ein Verbiegen des Steuerungsgestänges. Wenn sich das Verriegelungselement 65 weit genug nach rechts bewegt hat und die Leitschaufeln 24 ihre Endlage bei vollständig geschlossenem Schaufelkranz erreicht haben, so daß sie den Luftstrom durch das nicht arbeitende, ausgefallene Triebwerk sperren, schnappt die Nase 70 am Verriegelungselement 65 hinter die Kante 72, um die Leitschaufeln in ihrer Endlage bei geschlossenem Schaufelkranz zu verriegeln; in dieser Einrastlage wird das Verriegelungselement 65 durch Reibungskräfte sowie durch die Wirkung der Feder gehalten. Sofern über den Stellring 36 aus irgendeinem Grund eine Kraft einwirken sollte, welche bestrebt ist, den Mechanismus zu entriegeln und den Leitschaufelkranz zu öffnen, so verhindert die beschriebene Verriegelungsanordnung des Kupplungsgestänges eine solche Bewegung, da sich die Verriegelung nicht lösen kann.If an engine has to be shut down as a result of a suddenly occurring malfunction, the pilot switches on the motor M via the operating and control switches, whereby an adjustment of the coupling rod 45 is effected to the right. A torque is effective around the hinge pin 56 which pivots the lever arm 62 of the angle lever 54 around its bearing pin 56 upwards, that is to say in a clockwise direction. The spring 74 is compressed and the support roller 63 on the locking element 65 is released from the end face of the stop 52. After the lock is released, the angle lever 54 and thus also the adjusting ring 36 can move to the right, the cams 66 on the locking element 65 slide along the control surface 49 and the support roller 63 rolls on the surface 50. This simultaneously guides the moving parts when reversing and prevents the control linkage from bending. When the locking element 65 has moved far enough to the right and the guide vanes 24 have reached their end position with the blade ring completely closed so that they block the air flow through the non-working, failed engine, the lug 70 on the locking element 65 snaps behind the edge 72, to lock the guide vanes in their end position when the vane ring is closed; in this latching position, the locking element 65 is held by frictional forces and by the action of the spring. If, for whatever reason, a force should act via the adjusting ring 36, which endeavors to unlock the mechanism and open the guide vane ring, the described locking arrangement of the coupling rod prevents such a movement, since the lock cannot be released.

Die durch die Erfindung ermöglichte positive Verriegelung oder Sicherung gewährleistet in erster Linie, daß beim Ausfall eines Triebwerks bei auf die Leitschaufeln 24 einwirkenden Kräften oder bei einer unbeabsichtigten Betätigung der Verstelleinrichtung nicht die Folge eintritt, daß das nicht arbeitende Triebwerk ungebremst oder ungesperrt und somit dem Fahrtwind ausgesetzt ist. Außerdem ist bei offenem Schaufelkranz zusätzlich eine selbsttätige Verriegelung insofern vorgesehen, als die Schwenkachse des Winkelhebels 54 (der Gelenkbolzen 56) örtlich so angeordnet ist, daß alle über den Stellring 36 einwirkenden Kräfte durch die Schwenkachse des Winkelhebels 54 laufen und infolgedessen keine den Winkelhebel 54 zu schwenken bestrebten Drehmomente entstehen, und weiterhin der Anschlag 67, die Stützrolle 63 und die Feder 74 örtlich so angeordnet sind, daß sich der Winkelhebel 54 auf Grund auftretenderThe positive locking or securing made possible by the invention primarily ensures that when an engine fails in the case of forces acting on the guide vanes 24 or in the case of a unintentional actuation of the adjusting device does not result in the non-working The engine is unbraked or unblocked and therefore exposed to the airstream. In addition, it is open Blade ring also provided an automatic lock insofar as the pivot axis of the Angle lever 54 (the hinge pin 56) is arranged locally so that all act via the adjusting ring 36 Forces run through the pivot axis of the angle lever 54 and consequently none of the angle lever 54 to pivot striving torques arise, and still the stop 67, the support roller 63 and the spring 74 are locally arranged so that the angle lever 54 due to occurring

Schwingungen oder anderer Kräfte nicht verstellen läßt.Can not adjust vibrations or other forces.

Ordnet man die verstellbaren Leitschaufeln hinter dem Verdichter an, so sind diese wesentlich kleiner als wenn sie am Eintritt in den Verdichter liegen, weil der ringförmige Durchlaß für den Luftstrom eine erheblich kleinere Querschnittsfläche aufweist, die sich infolgedessen leichter und mit geringerem Aufwand verschließen läßt; die beschriebene Steuereinrichtung benötigt somit keine komplexen, schweren Eintrittsleitschaufeln oder Eintrittsverschlußklappen.If the adjustable guide vanes are arranged behind the compressor, they are much smaller than if they are at the entrance to the compressor, because the annular passage for the air flow is a has a significantly smaller cross-sectional area, which is therefore easier and with less effort can be closed; the control device described thus does not require any complex, heavy ones Inlet guide vanes or inlet shutters.

Die Steuereinrichtung ist so ausgebildet, daß die verstellbaren Schaufelkränze durch das Bodenpersonal wieder in ihre normale Betriebslage zurück eingestellt, d. h. in ihre geöffnete Lage gebracht werden können. Eine Überprüfung vor dem Flug oder bei periodischen Inspektionen ist in einfacher Weise möglich; hierzu befindet sich eine durch eine Klappe verschlossene Inspektionsöffnung in der Verkleidung des Triebwerks, durch die hindurch das Wartungspersonal die Anzeigeskala auf dem Profilteil 37 und die Lage des die Lage der Leitschaufehl bezeichnenden Zeigers 39 erkennen kann, um festzustellen, ob sich der betreffende Schaufelkranz in geschlossener oder geöffneter Lage befindet. Zum Zweck des Zurückstellens der Schaufelkränze in ihre normale geöffnete Betriebslage ist es erforderlich, daß die Nase 70 am Verriegelungselement 65 von Hand von der Einrastkante 72 gelöst wird. Der in Fig. 4 dargestellte Betätigungsschalter für die Rückführung des betreffenden Schaufelkranzes in seine normale geöffnete Betriebslage ist so angeordnet, daß er nur bei gelandetem, d. h. sich auf dem Erdboden befindendem Flugzeug zugänglich ist. Außerdem ist die Polung des Stromkreises für das Zurückführen der Leitschaufeln in ihre normale Betriebslage vorzugsweise so, daß sie der Polung des Stromkreises für das während des Fluges angelegte Betätigungssignal für die Fahrtwindabbrems-Steuereinrichtung entgegengesetzt ist.The control device is designed so that the adjustable blade rings can be operated by the ground staff returned to their normal operating position, d. H. be brought into their open position can. A check before the flight or during periodic inspections is possible in a simple manner; for this purpose, there is an inspection opening closed by a flap in the cladding of the Engine through which the maintenance personnel see the display scale on the profile part 37 and the Can recognize location of the position of the guide vane command indicative pointer 39 to determine whether the blade ring in question is in the closed or open position. For the purpose of deferring the blade rings in their normal open operating position, it is necessary that the nose 70 on The locking element 65 is released from the latching edge 72 by hand. The operating switch shown in FIG for returning the blade ring concerned to its normal, open operating position is arranged in such a way that it is only H. on the ground Aircraft is accessible. In addition, the polarity of the circuit is for the return of the guide vanes in their normal operating position preferably so that they the polarity of the circuit for the during the Flight applied actuation signal for the airstream braking control device is opposite.

Bei der beschriebenen Steuereinrichtung zum Zweck des Absperrens des durch ein ausgefallenes Triebwerk hindurchtretenden Luftstromes und Abstellens des fehlerhaft arbeitenden Triebwerks unter Beibehaltung einer hohen Überschall-Fluggeschwindigkeit mit Hilfe der ordnungsgemäß arbeitenden Triebwerke, bietet die Verriegelungs- und Kupplungsvorrichtung volle Sicherheit gegen ein unbeabsichtigtes Abstellen eines Triebwerks bis zu dem Zeitpunkt, da der Flugzeugführer die Betätigung der Einrichtung wünscht, und nach ihrer Betätigung die Gewähr dafür, daß der betreffende Leitschaufelkranz in seiner geschlossenen Lage sicher gehalten wird.In the control device described for the purpose of shutting off the by a failed Air flow passing through the engine and shutdown of the malfunctioning engine Maintaining a high supersonic airspeed with the help of the properly working Engines, the locking and coupling device offers full security against unintentional Shut down an engine until the time when the pilot ceases to operate the device wishes, and after their actuation the guarantee that the guide vane ring in question in its closed position is held securely.

Claims

Patent claims:

1. Airstream braking control device for an aircraft gas turbine jet engine with guide vanes, which from one end position when the blade ring is open to another end position when the blade ring is closed Blade ring by means of a blade which extends around the outside of the engine housing and is movable with the aid of a drive device Adjusting ring, to which the guide vanes are hinged via a lever arm, are adjustable, with the drive device for the adjusting ring via a lever arm of a pivoted angle lever is connected, characterized in that on the engine housing (20) a control surface (49) having a holder (48) attached and to the Lever arm (62) of the angle lever (54) is pressed against the control surface (49) on the holder (48) Locking element (65) is pivotably mounted and that also on the holder (48) two Separately arranged stops (51, 52) are arranged, of which one stop (52) with the lever arm (62) of the angle lever (54) and the other stop (51) with the on the collar (36) located approach (75) cooperates to the collar (36) in the first Determine the end position of the guide vanes (24) with the vane ring open, and that the locking element (65) is provided with a nose (70) which cooperates with a locking edge (72), around the adjusting ring (36) in the second end position of the guide vanes (24) when the vane ring is closed to lock.

2. Device according to claim 1, characterized in that a second control surface (50) arranged separately from the first control surface (49) is arranged on the holder (48) and the lever arm (62) of the angle lever (59) with a support roller (63) is provided, which cooperates with the second control surface (50) in all positions with the exception of the first end position of the guide vanes (24) with the blade ring open in such a way that when the drive device (44) is actuated to adjust the adjusting ring (36) from its first end position in its second the angle lever (54) is pivoted around in such a way that it releases the one stop (52) and places the support roller (63) on the second control surface (50) in order to adjust the adjustment ring (36) with the aid of the drive device ( 44) in the second end position of the guide vanes (24) with the vane ring closed.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the adjustable guide vanes (24) are arranged behind the compressor part of the engine.

4. Device according to one of claims 1 to 3, marked by a position indicator (37, 39) for the adjusting ring (36), which is behind a closable inspection opening is arranged in the engine cowling.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the drive device (44) for the adjusting ring (36) by one of two parallel control switches can be switched on and the second control switch for resetting the adjusting ring is only accessible from the outside is.

Considered publications:
U.S. Patent No. 2,613,029.

1 sheet of drawings