DE1236867B

DE1236867B - Geblaese fuer eine Triebwerksanlage in Flugzeugen

Info

Publication number: DE1236867B
Application number: DER31077A
Authority: DE
Inventors: Alan Arnold Griffith
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1960-09-13
Filing date: 1961-09-11
Publication date: 1967-03-16

Description

Gebläse für eine Triebwerksanlage in Flugzeugen Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasturbinentriebwerk für Flugzeuge. Dem Triebwerk zugehörig ist ein Gebläse mit wenigstens zwei Laufrädern und mit zwei getrennten konzentrischen Kanälen, von ,denen der äußere der Nutzluftkanal und der innere der Verbrennungsluftkanal für eine das Gebläse antreibende, innerhalb des äußeren Kanals gelegene Gasturbinenanlage ist. Bei bekannten Gebläsen zur Vortriebserzeugung sitzen die im Nutzluftkanal laufenden Gebläseschaufeln auf der gleichen Welle wie dieTurbinenschaufeln des zugeordnetenGasturbinentriebwerkes.
Gebläseanordnuno,en dieser Bauart haben den Nachteil, daß siejeweils in starrerAntriebsverbindung mit einer Gasturbine stehen und bei Ausfall dieser Gasturbine auch die Gebläseschaufeln im Nutzluftkanal stillstehen und die Durchströmung dieses Kanals behindern. Aus Sicherheitsgründen, und um den insbesondere für den Senkrechthub erforderlichen Gebläseschub zur Verfügung zu stellen, mußten im allgemeinen mehrere derartige Gebläseanlagen vorgesehen werden, was einen erheblichen Aufwand und Raumbedarf bedingt.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile eine Gebläseanordnung zu schaffen, die als Einzelbaueinheit einen höheren Gebläseschub zu erzielen gestattet und betriebssicherer als die bekannten Anordnungen ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Gebläse der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß mehrere Gebläselaufräder vorgesehen sind und jedes Gebläselaufrad von einem eigenen Gasturbinentriebwerk, und zwar in an sich bekannter Weise über je eine Einwegfreilaufkupplung, angetrieben wird. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß bei Ausfall eines der Triebwerke der Antrieb des ordnungsgemäß arbeitenden Triebwerkes auf das ihm zugeordnete Gebläse in keiner Weise beeinträchtigt wird und daß außerdem die dem ausgefallenen Triebwerk zugeordneten Gebläseschaufeln durch den Fahrtwind angetrieben frei rotieren können, ohne das ausgefallene Triebwerk anzutreiben. Dadurch, daß mehrere Gebläselaufräder in einem Nutzlaufkanal arbeiten, können sämtlichen Laufrädern gemeinsame Gehäuseteile zugeordnet werden, während bei der bisherigen Anordnung jedes Einzelgebläse ein eigenes Gehäuse erforderte.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung trägt das Außengehäuse des Gebläses, das den Nutzluftkanal außenseitig begrenzt, in an sich bekannter Weise mittels als Leitschaufeln ausgebildeter Radialstreben das die konzentrischen Kanäle trennende Zwischengehäuse und die Nabe.
Der innere Kanal ist in bekannter Weise mit konvergent-divergentem Querschnitt ausgebildet, wobei die Triebwerke in ringförmiger Anordnung in diesem inneren Kanal angeordnet sind und zwar mit ihrem Lufteinlauf am divergenten Teil.
Die koaxial angeordneten Gebläseräder werden über geeignete Untersetzungsgetriebe je von einem oder mehreren Triebwerken angetrieben und zwar zweckmäßigerweise so, daß sie gegensinnig rotieren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Gebläses für ein Flugzeugtriebwerk.
Das Gebläse weist ein Außengehäuse 11 auf und ein konzentrisch innerhalb dieses Gehäuses liegendes Zwischengehäuse 12. Innerhalb des Zwischengehäuses 12 sind zwei Gasturbinentriebwerke 51 und 52 angeordnet. Das Triebwerk 51 treibt über eine Kupplung 49 und ein Untersetzungsgetriebe 47 eine Hohlwelle 13 an, die das Gebläselaufrad 45 trägt. Das Triebwerk 52 treibt über eine Kupplung 50 und ein Untersetzungsgetriebe 48 eine in der Hohlwelle 13 konzentrisch angeordnete Welle 14 an, die das Gebläselaufrad 46 trägt. Das Untersetzungsgetriebe 48 enthält ein Umkehrrad, so daß die Laufräder 45 und 46 im Gegensinn umlaufen. An Stelle der in der Zeichnung dargestellten zwei Gasturbinentriebwerke 51 und 52 könnten auch mehrere, z. B. sechs, Gasturbinentriebwerke innerhalb des Zwischengehäuses 12 angeordnet werden.
Die Luft tritt zu den Gasturbinentriebwerken 51, 52 über einen Lufteinlaß 22 ein, der zwischen der Laufradnabe 15 und dem Zwischengehäuse 12 liegt. Die Luft strömt an den als Leitschaufeln ausgebildeten Radialstreben 18, 19 und den Schaufeln 20, 21 der Gebläselaufräder 45, 46 vorbei, die auf dem Radius des Zwischengehäuses 12 Ringe 46, 45' tragen. Von dort tritt die Luft über Kanäle 16 bzw. 17 in den Lufteinlaß der Triebwerke 51, 52 ein.
Die Radialstreben 18, 19 verbinden das Zwischengehäuse mit dem Außengehäuse und erstrecken sich auch durch den zwischen Außengehäuse und Zwischengehäuse 12 verlaufenden Nutzluftkanal. Die radial äußeren Schaufeln der Gebläseräder 46 und 45 fördern Luft in diesen Nutzluftkanal.
Wenn ein Triebwerk ausfällt, kann das noch intakt befindliche Triebwerk das ihm zugeordnete Gebläselaufrad weiterhin antreiben.
Die Kupplungen 49 und 50 sind als Freilaufkupplungen ausgebildet, so daß beim Ausfallen eines Triebwerkes das diesem zugeordnete Gebläselaufrad sich weiter, z. B. durch den Fahrtwind, drehen kann, ohne das ausgefallene Triebwerk anzutreiben. Selbst bei Ausfall eines Triebwerkes kann dadurch Stauluft in den Nutzluftkanal gefördert und für Zwecke des Auftriebs benutzt werden.
Die Erfindung ist auch anwendbar für gegenläufige Propeller von Turboprop-Flugzeugen.

Claims

Patentansprüche: 1. Gebläse mit wenigstens zwei Laufrädern und mit zwei getrennten konzentrischen Kanälen, von denen der äußere der Nutzluftkanal und der innere der Verbrennungsluftkanal für eine das Gebläse antreibende, innerhalb des äußeren Kanals gelegene Gasturbinenanlage ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jedes Gebläselaufrad (45, 46) von einem eigenen Gasturbinentriebwerk (51, 52), und zwar in an sich bekannter Weise über je eine Einweg-Freilaufkupplung, angetrieben wird.
2. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (11) des Gebläses in an sich bekannter Weise mittels als Leitschaufeln ausgebildeter Radialstreben (18, 19) das die konzentrischen Kanäle trennende Zwischengehäuse (12) und die Nabe (15) trägt. 3. Gebläse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kanal in bekannter Weise mit konvergent-divergentem Längsschnitt ausgebildet ist. 4. Gebläse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen (13, 14) der Gebläseräder (45, 46) in bekannter Weise koaxial ineinander angeordnet sind. 5. Gebläse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläseräder (45, 46) in bekannter Weise in entgegengesetztem Sinn umlaufen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 767 704; schweizerische Patentschriften Nr. 258 111, 271479; Kruschik, »Die Gasturbine«, S.796 (Springer-Verlag, Wien, 1960); Zeitschrift »The Aeroplane«, 13. 3. 1959, S. 314; Zeitschrift »Flight«, 6. 6. 1958, S. 766, und 30. 10. 1959, S. 455. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1105 729.