DE1601642C3

DE1601642C3 - Air inlet duct for a gas turbine engine

Info

Publication number: DE1601642C3
Application number: DE19681601642
Authority: DE
Inventors: David Morris Brown; Lindsay Grahame Castle Donnington Leicester Dawson; Derbyshire Derby; Donald Mc Lean
Original assignee: UK Secretary of State for Defence
Current assignee: UK Secretary of State for Defence
Priority date: 1968-01-19
Filing date: 1968-01-19
Publication date: 1974-07-18
Also published as: DE1601642A1; DE1601642B2

Description

Die Erfndung betrifft einen Lufteinlaßkanal für ein Gasturbinentriebwerk mit einem Spalt, der wahlweise geöffnet oder geschlossen werden kann, und mit Mitteln, um den Lufteinlaßkanal wahlweise zu öffnen oder zu schließen.The invention relates to an air inlet duct for a gas turbine engine with a gap which is optional can be opened or closed, and with means to selectively close the air inlet duct open or close.

Bei einem bekannten Lufteinlaßkanal dieser Bauart sind in der oberen Oberfläche des Lufteinlasses mehrere Hilfslufteinlässe vorgesehen, die durch Türen und eine Klappe verschließbar sind und beim Start und bei der Landung zur Vermeidung des Einsaugens von Fremdkörpern und Abgasen geöffnet werden und die Triebwerksluft von oben her ansaugen. In a known air inlet duct of this type, there are in the upper surface of the air inlet several auxiliary air inlets are provided, which can be closed by doors and a flap and at Take off and open on landing to avoid sucking in foreign bodies and exhaust gases and suck in the engine air from above.

Dadurch, daß die Hilfslufteinlaßöffnungen im bekannten Falle; nur auf der Oberseite vorgesehen sind, ist der Gesamteinlaßquerschnitt relativ klein, und infolge des einseitigen Eintritts ergeben sich ungünstige Strömungsverhältnisse.In that the auxiliary air inlet openings in the known Cases; are only provided on the top, the total inlet cross-section is relatively small, and as a result unilateral entry results in unfavorable flow conditions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Strömungsquerschnitt für Start und Landung zu vergrößern und die Strömungsführung zu verbessern und darüber hinaus eine Lärmabschirmung nach unten hin zu gewährleisten.The invention is based on the object of increasing the flow cross-section for take-off and landing and to improve the flow guidance and, moreover, a noise shield downwards to ensure.

ίο Gemäß der Erfindung wird diese Aufgäbe bei einem Lufteinlaßkanal der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß der Lufteinlaßkanal einen stromoberseitigen Teil aufweist, der in Achsrichtung zwischen einer ersten Stellung, in der ein Ringspalt zwischen dem stromoberseitigen Teil und einem stromunterseitigen Teil des Lufteinlaßkanals besteht, und einer zweiten Stellung, in der der Ringspalt geschlossen ist, bewegbar ist, und daß im unteren Bereich des Ringspalts eine Abschirmung vorgesehen ist, die den im Öffnungsfall aus dem unteren Teil des Ringspaltes austretenden Lärm nach oben ablenkt.ίο According to the invention, this task is at solved an air inlet duct of the type mentioned in that the air inlet duct has a Has upstream part which in the axial direction between a first position in which an annular gap exists between the upstream part and a downstream part of the air inlet duct, and a second position in which the annular gap is closed, is movable, and that in the lower area of the annular gap a shield is provided, which in the case of opening from the lower part of the Annular gap deflects emerging noise upwards.

Auf diese Weise ergibt sich ein ringförmiger Spalt, durch den die Luft symmetrisch einströmen kann, wobei der Lärmaustritt nach unten durch die Abschirmungen verhindert wird. Die erfindungsgemäße Anordnung ergibt außerdem einen Vorteil in mechanischer Hinsicht, weil die Axialverschiebung des stromoberseitigen Teils auf einfachere Weise bewerkstelligt werden kann als das Anheben und * Verschwenken der Tür im bekannten Fall.This creates an annular gap through which the air can flow in symmetrically, the noise is prevented from escaping downwards through the shields. The inventive Arrangement also gives an advantage in mechanical terms because the axial displacement of the Upstream part can be accomplished in a simpler way than lifting and * pivoting the door in the known case.

Die Abschirmungen sind zweckmäßigerweise außerhalb des Lufteinlaßkanals angeordnet, um während des Starts und der Landung eine günstige Strömungsführung auch von unten her zu ermöglichen.The shields are expediently arranged outside the air inlet duct to during the take-off and landing to enable a favorable flow guidance also from below.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht die Abschirmung aus zwei schwenkbar gelagerten teilzylindrischen Bauteilen, die schwenkbar benachbart zueinander gelagert sind, so daß sie zwischen einer Stellung, in der sie vollständig in Berührung mit der äußeren Oberfläche des Lufteinlaßkanals liegen, und einer weiteren Stellung beweglich sind, in der ihre äußeren Ränder im Abstand zu dieser äußeren Oberfläche liegen. Hierdurch ergibt sich ein gewichtsmäßig leichter Aufbau, und es können einfache Vorrichtungen vorgesehen werden, um die Abschirmungen in ihre beiden Stellungen zu verschwenken. According to a preferred embodiment of the invention, the shield consists of two pivotably mounted partially cylindrical components which are pivotably mounted adjacent to one another so that they are between a position in which it is completely in contact with the outer surface of the air intake duct lie, and a further position are movable in which their outer edges at a distance from this outer surface. This results in a lightweight structure in terms of weight, and it can simple devices are provided to pivot the shields in their two positions.

Die Mittel zum öffnen und zum Schließen des stromoberseitigen Teils bestehen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aus zwei schwenkbar gelagerten greiferartigen Türen, die zwischen einer Öffnungsstellung, in der sie voneinander distanziert liegen und mit ihrem oberen bzw. unteren Teil am Lufteinlaßkanal anliegen, und einer Schließstellung beweglich sind, in der sie einander berühren und sich über den Hauptströmungsquerschnitt des Lufteinlaßkanals erstrecken.The means for opening and closing the upstream part consist according to a preferred one Embodiment of the invention of two pivotably mounted gripper-like doors between an open position in which they are spaced apart and with their upper or lower Part of the air inlet duct rest, and a closed position are movable in which they touch each other and extend over the main flow cross-section of the air inlet duct.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigtAn exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. In the Drawing shows

F i g. 1 eine schematische Schnittansicht eines Gasturbinentriebwerks mii einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Lufteinlaßkanal,F i g. 1 is a schematic sectional view of a gas turbine engine with one according to the invention trained air inlet duct,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht des Lufteinlaßkanals in Startstellung,Fig. 2 is a schematic sectional view of the air inlet duct in starting position,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 gemäß Fig. 2.F i g. 3 shows a section along the line 3-3 according to FIG. 2.

Das in F i g. 1 dargestellte GasturbinentriebwerkThe in Fig. 1 shown gas turbine engine

10 besitzt einen Kompressor 11, eine Verbrennungseinrichtung 12 und eine Turbine 13. Das Triebwerk ist in einer Gondel 14 gelagert, die einen festen stromunterseitigen Teil 15 und einen axial beweglichen stromoberseitigen Teil 16 besitzt. Der stromoberseitige Teil 16 und der benachbarte Abschnitt des Teiles 15 bilden die Wand eines Lufteinlaßkanals 17.10 has a compressor 11, a combustion device 12 and a turbine 13. The engine is mounted in a nacelle 14, which has a fixed downstream part 15 and an axially movable part current top part 16 has. The upstream portion 16 and the adjacent portion of the portion 15 form the wall of an air inlet duct 17.

Der stromoberseitige Teil 16 ist zwischen den in den F i g. 1 und 2 ersichtlichen Stellungen beweglich. In der Stellung nach F i g. 2 liegt ein Ringspalt 20 zwischen den Teilen 15 und 16. In der Stellung nach Fig. 1 stehen die Teile 15 und 16 jedoch miteinander in Berührung, so daß der Ringspalt 20 vollständig geschlossen ist.The upstream part 16 is between the in the F i g. 1 and 2 positions can be seen movable. In the position according to FIG. 2 there is an annular gap 20 between the parts 15 and 16. In the position after 1, the parts 15 and 16 are in contact with one another, so that the annular gap 20 is completely closed is.

Eine Hülse 21, die in der Mitte des Lufteinlaßkanals 17 in der Nähe des stromunterseitigen Endes desselben gelagert ist, ist am festen Teil 15 des Gehäuses 14 befestigt. Ein Kolben 22 ist gleitbar in der Hülse 21 gelagert und wird in dieser axial durch nicht dargestellte Mittel verschoben. Der Kolben 22 trägt zwei muschelförmige Türen 23, die auf einem gemeinsamen Drehzapfen 24, der vom Kolben 22 getragen wird, schwenkbar sind.A sleeve 21 placed in the center of the air inlet duct 17 near the downstream end the same is mounted, is attached to the fixed part 15 of the housing 14. A piston 22 is slidable in the Sleeve 21 is supported and is displaced axially in this by means not shown. The piston 22 carries two shell-shaped doors 23 resting on a common pivot 24 carried by the piston 22 is pivotable.

Die Türen 23 sind durch nicht dargestellte Mittel zwischen den in F i g. 1 bzw. 2 dargestellten Stellungen schwenkbar. In der Stellung nach F i g. 1 sind die Türen 23 offen, so daß eine Strömung durch den stromoberseitigen Teil 16 stattfinden kann. In dieser Lage sind die Türen 23 voneinander entfernt und liegen dem oberen bzw. unteren Abschnitt des stromoberseitigen Teiles 16 an.The doors 23 are by means not shown between the in F i g. 1 and 2 positions shown pivotable. In the position according to FIG. 1, the doors 23 are open so that a flow through the upstream part 16 can take place. In this position, the doors 23 are away from each other and are located the upper or lower section of the upstream part 16.

In der Stellung nach F i g. 2 sind die Türen 23 jedoch geschlossen und berühren einander so, daß sie sich über den Lufteinlaßkanal 17 erstrecken und so eine Strömung durch diesen hindurch verhindern.In the position according to FIG. 2, however, the doors 23 are closed and touch each other so that they extend over the air inlet duct 17 and thus prevent a flow through it.

Zwei teilzylindrische Bauteile 25 sind auf einem gemeinsamen Schwenkzapfen 26 außerhalb und unmittelbar unter dem Lufteinlaßkanal 17 gelagert. Wenn die Teile sich in der Stellung nach F i g. 1 befinden, in der die Teile 15 und 16 einander berühren, und in der die Türen offen sind, werden die teilzyiindrischen Bauteile 25 von Ausnehmungen 27 in der äußeren Oberfläche 28 des Lufteinlaßkanals 17 aufgenommen. Demgemäß liegen in der Stellung nach Fig. 1 die teilzylindrischen Bauteile 25 völlig in Berührung mit der äußeren Oberfläche 28. Wenn jedoch die Teile in der in F i g. 2 dargestellten Lage befindlich sind, in der die Teile 15, 16 voneinander durch den Ringspalt 20 distanziert sind, wobei die Türen 23 geschlossen sind, dann werden die teilzylindrischen Bauteile 25 durch nicht dargestellte Mittel in eine Stellung geschwenkt, in der ihre äußeren Ränder 30 von der äußeren Oberfläche 28 des Lufteinlaßkanals 17 entfernt liegen.Two part-cylindrical components 25 are on a common pivot pin 26 outside and immediately stored under the air inlet duct 17. When the parts are in the position shown in FIG. 1 are located, in which the parts 15 and 16 touch each other, and in which the doors are open, the part-cylindrical Components 25 of recesses 27 in the outer surface 28 of the air inlet duct 17 received. Accordingly, in the position according to FIG. 1, the part-cylindrical components 25 are completely in contact with the outer surface 28. However, when the parts in the form shown in FIG. 2 is the location shown are, in which the parts 15, 16 are spaced from each other by the annular gap 20, wherein the Doors 23 are closed, then the part-cylindrical components 25 by means not shown pivoted to a position in which its outer edges 30 from the outer surface 28 of the air inlet duct 17 are away.

Wenn ein Flugzeug, in dem das Triebwerk 10 installiert ist, im Flug befindlich ist, dann befinden sich die Teile in der in F i g. 1 dargestellten Lage, was zur Folge hat, daß das Triebwerk einen herkömmlichen Lufteinlaßkanal besitzt, in dem zu dieser Zeit kein Ringspalt vorhanden ist, wobei die Türen 23 offen sind.If an aircraft with the engine 10 installed is in flight, then there are the parts in the in F i g. 1 position shown, with the result that the engine has a conventional Has air inlet duct in which there is no annular gap at this time, with the doors 23 open are.

Beim Start und der Landung liegen die Teile jedoch so, wie in F i g. 2 dargestellt. In dieser Stellung suchen die Türen 23 eine Übertragung des Kompressorlärms nach vorne zu unterdrücken, während die teilzylindrischen Bauteile 25 als Abschirmung arbeiten, durch welche der Lärm abgeschwächt wird, soweit er Personen betrifft, die unter dem Triebwerk stehen.During take-off and landing, however, the parts are as shown in FIG. 2 shown. In this position the doors 23 seek to suppress a transmission of the compressor noise to the front while the Partly cylindrical components 25 work as a shield, through which the noise is attenuated, so far it affects people standing under the engine.

Die vom Kompressor 11 hierbei benötigte Luft wird durch den Ringspalt 20 angesaugt, und der vom Kompressor erzeugte Lärm wird zu dieser Zeit durch die teilzylindrischen Bauteile 25 über den oberen Teil des Ringspaltes 20 abgeleitet.The air required by the compressor 11 is sucked in through the annular gap 20, and that of the Noise generated by the compressor at this time is due to the part-cylindrical components 25 above the upper Part of the annular gap 20 derived.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Air inlet duct for a gas turbine engine with a gap that is optionally open or closed, and with means to selectively open the air inlet duct or to close, characterized in that the air inlet duct (17) has a has upstream part (16) which in the axial direction between a first position in which a Annular gap (20) between the upstream part (16) and a downstream part (15) of the air inlet duct, and a second position in which the annular gap (20) is closed is movable, and that a shield (25) is provided in the lower region of the annular gap (20) is the one in the case of opening from the lower Part of the annular gap (20) deflects emerging noise upwards.

2. Air inlet duct according to claim 1, characterized in that the shield (25) is arranged outside the air inlet duct (17).

3. Air inlet duct according to claim 2, characterized in that at least part of the shield is arranged at a distance from the air inlet or can be distanced from this.

4. Air inlet duct according to claim 3, characterized in that the shield consists of two pivotably mounted partially cylindrical components (25) which are pivotably adjacent to one another are mounted so that they are between a position in which they are completely in contact with the outer surface (28) of the air inlet duct, and a further position movable are in which their outer edges (30) are at a distance from this outer surface (28).

5. Air inlet duct according to claims 1 to 4, characterized in that the means for Opening and closing of the upstream part (16) of two pivotably mounted gripper-like doors (23) exist between an open position in which they are spaced from each other lie and rest with their upper or lower part on the air inlet duct, and one Closed position are movable, in which they touch each other and spread over the main flow cross-section of the air inlet duct (17) extend.