DE1272735B

DE1272735B - Gasauslassvorrichtung, insbesondere fuer Flugzeugstrahltriebwerke

Info

Publication number: DE1272735B
Application number: DEM73226A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Riemerschmid
Original assignee: MAN Turbo GmbH
Current assignee: MAN Turbo GmbH
Priority date: 1967-03-17
Filing date: 1967-03-17
Publication date: 1968-07-11
Also published as: FR1561535A; GB1204268A; US3528247A

Description

Gasauslaßvorrichtung, insbesondere für Flugzeugstrahltriebwerke Zusatz zum Patent: 1254 023 Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Gasauslaßvorrichtung für Flugzeugstrahltriebwerke mit einer Kammer, in der ein Strahlrohr, mit oder ohne Verbrennungseinrichtung, um eine Querachse schwenkbar gelagert ist, wobei die Kammer querab von der Schwenkachse eine Ausbauchung aufweist, über die die Gase dem Strahlrohr, wenn es in Querlage ge- schwenkt ist, zugeführt werden und wobei ferner die Außenwand des Strahlrohres konzentrisch zur Schwenkachse bzw. zu deren Schnittpunkt mit der Längsachse des Strahlrohres angeordnete, zylindrisch gewölbte Flächen aufweist.
Die Erfindung stellt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung des Hauptpatentes dar, dadurch, daß die Außenwand des Strahlrohres im wesentlichen in dem Schwenkbereich innerhalb der Kammer kegelige Flächen aufweist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Strahlrohres wird es ermöglicht, daß in einer vertikalen Lage des Strahlrohres für den Senkrechtflug mittels der kegeligen Flächen an der Außenwand des Strahlrohres ein Teil der Gase des Triebwerks seitlich von oben in die Einlaßöffnung des Strahlrohres strömen kann, während der übrige Teil der Gase mit Hilfe der Ausbauchung der Kammer und der kegeligen Flächen des Strahlrohres direkt von oben in dessen Einlaßöffnung strömt.
Aus diesem Grund kann die der Gasauslaßvorrichtung nach dem Hauptpatent zugrunde gelegte obere Ausbauchung der Kammer verringert werden, so daß die Kammer um das Maß der dabei verringerten Bauhöhe entsprechend weiter ins Rumpfinnere des Flugzeugs verlagert werden kann. Aus dieser Maßnahme resultiert gleichfalls eine Verlagerung der Schwenkachse des Strahlrohres weiter ins Rumpfinnere des Flugzeugs, so daß der Bodenabstand der Schubdüse des zur Erzeugung einer senkrechten Schubkomponente in eine vertikale Endstellung geschwenkten Strahlrohres vergrößert ist und damit die Gefahr entstehender Bodenerosionen, die insbesondere bei Einschaltung einer zusätzlichen Nachverbrennung durch die heißen, hochenergetischen Gasstrahlen entstehen, verringert wird.
Die Auslaßvorrichtung nach der Erfindung ist insbesondere zur Anordnung im Rumpfende eines Flugzeugs geeignet, da gerade in diesem Bereich wegen des gewünschten Schlankheitsgrades der Rumpfkontur nur wenig nutzbarer Raum zur Verfügung steht.
Die Auslaßvorrichtung nach der Erfindung ist ferner zur Anordnung an einem Zweistromturbinenstrahltriebwerk geeignet. Hierbei kann jeweils zu beiden Seiten des Triebwerks eine derartige Auslaßvorrichtung im Anschlußbereich des Niederdruckverdichters zur Aufnahme eines Teils dessen verdichteter Mantelluft vorgesehen sein sowie je eine weitere entsprechende Auslaßvorrichtung zu beiden Seiten des Triebwerks im Bereich dessen letzter Turbinenstufe zur Aufnahme der Triebwerksabgase. Hierbei können sowohl in den die Mantelluft als auch die Abgase des Triebwerks führenden Strahlrohren Mittel für eine Zusatzverbrennung angeordnet sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die kegeligen Flächen Teile der Mantelflächen zweier gleicher Kegelstümpfe, die mit ihrem größten Durchmesser in der vertikalen Längsmittelebene der Gasauslaßvorrichtung miteinander verbunden sind, von wo sie, konzentrisch um die Schwenkachse des Strahlrohres verlaufend, sich in Richtung der seitlichen Schwenklager des Strahlrohres verjüngen, wobei das Strahlrohr bis zu dessen Einlaßöffnung symmetrisch durch die kegeligen Flächen hindurchgeführt ist.
Die kegeligen Flächen bilden eine zusätzliche Versteifung des stromaufwärtigen Strahlrohrendes und sind in ihrer abgewickelten Form einfach und dementsprechend herzustellen.
Erfindungsgemäß sind zur Abdichtung zwischen den Wandungen der Kammer und den kegeligen Flächen des Strahlrohres geradlinige Dichtleisten innerhalb der Kammerwandungen angeordnet, und die Berührungsflächen der Dichtleisten liegen in jeder Schwenkstellung des Strahlrohres auf den kegeligen Flächen.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt. Darin zeigt F i g. 1 die Seitenansicht einer Auslaßvorrichtung nach der Erfindung im aufgeschnittenen Rumpfende eines Flugzeugs und F i g. 2 eine Schnittansicht nach der Linie II-II der F i g. 1.
In dem aufgeschnittenen Rumpfende 1 eines Flugzeugs schließt sich an das Triebwerk 2 eine Kammer 4 an, i n- die ein im wesentlichen als zylindrischer Bauteil mit gerader Längsachse ausgebildetes Strahlrohr 3 hineinragt. In seiner einen Endstellung, bei etwa parallel zur Triebwerkslängsachse gerichteter Längsachse, beispielsweise für den Marschflug, schließt sich das Strahlrohr 3 mit seiner Einlaßöffnung 5 an die vom Triebwerksgehäuse gebildete Gasauslaßöffnung 6 an, so daß die Triebwerksabgase auf direktem Wege in horizontaler Richtung in das Strahlrohr 3 strömen, entsprechend der strichpunktiert dargestellten Stellung des Strahlrohres 3 in F i g. 1. Wird das Strahlrohr 3 zur Erzeugung einer vertikalen Schubkomponente um 901 aus der etwa parallel zur Triebwerkslängsachse gerichteten Lage um die Achse 8 in die vertikale Lage geschwenkt, dann strömen die Triebwerksabgase zunächst in horizontaler Richtung in die Zuströmkammer 4 und dann, im wesentlichen von einem Teil der kegeligen Flächen 9 unterstützt, seitlich und von oben in die Einlaßöffnung 5 des Strahlrohres 3 entsprechend dem durch die Pfeile »f« skizzierten Strömungsverlauf der Triebwerksabgase in den F i gl 1 und 2. Die kegeligen Flächen 9 sind Mantelflächen zweier gleicher Kegelstümpfe, deren gemeinsame Rotationsachsen zusammen die Schwenkachse 8 des Strahlrohres 3 bilden (F i g. 2). Die Kammer 4 umschließt mit ihren seitlichen Wandungen die kegellgen Flächen 9 des Strahlrohres. Die Abdichtung der kegeligen Flächen 9 des Strahlrohres 3 gegenüber den feststehenden Seitenwandungen der Kammer 4 erfolgt durch geradlinige Dichtleisten 10, 11, deren Berührungslinien auf den kegeligen Flächen 9 liegen. Im inneren Bereich der Einlaßöffnung 5 des Strahlrohres 3 sind Eintrittsleitschaufeln 7 angeordnet (F i g. 1), um eine gleichmäßige Zuströmung der Triebwerksabgase in das Innere des Strahlrohres 4, insbesondere zu dem für eine zusätzliche Nachverbrennung darin vorgesehenen Flammenhalter 12 zu gewährleisten.

Claims

Patentansprüche: 1. Gasauslaßvorrichtung, insbesondere für Flugzeugstrahltriebwerke, mit einer Kammer, in der ein Strahlrohr, mit oder ohne Verbrennungseinrichtung, um eine Querachse schwenkbar gelagert ist, wobei die Kammer querab von der Schwenkachse eine Ausbauchung aufweist, über die die Gase dem Strahlrohr, wenn es in Querlage geschwenkt ist, zugeführt werden, nach Patent 1254023, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand des Strahlrohres (3) in dem Schwenkbereich innerhalb der Kammer(4) konzentrisch zur Schwenkachse im wesentlichen kegelige Flächen(9) aufweist.
2. Gasauslaßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kegeligen Flächen (9) Teile der Mantelflächen zweier gleicher Kegelstümpfe sind, die mit ihrem größten Durchmesser in der vertikalen Längsmittelebene der Gasauslaßvorrichtung miteinander verbunden sind, von wo sie, konzentrisch um die Schwenkachse (8) des Strahlrohres verlaufend, sich in Richtung der seitlichen Schwenklager des Strahlrohres verjüngen, wobei das Strahlrohr bis zu dessen Einlaßöffnung (5) symmetrisch durch die kegeligen Flächen hindurchgeführt ist. 3. Gasauslaßvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung zwischen den Wandungen der Kammer (4) und den kegeligen Flächen des Strahlrohres geradlinige Dichtleisten (10, 11) innerhalb der Kammerwandungen angeordnet sind, und die Berührungsflächen der Dichtleisten in jeder Schwenkstellung des Strahlrohres auf den kegeligen Flächen liegen.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1121479, 1066428.