DE1756700A1

DE1756700A1 - Schubumkehrvorrichtung fuer Strahltriebwerke

Info

Publication number: DE1756700A1
Application number: DE19681756700
Authority: DE
Inventors: Rodgers Leonard John; Monaghan William Thomas
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1967-07-01
Filing date: 1968-06-28
Publication date: 1970-04-30
Also published as: GB1130268A; US3492821A; SE324955B; FR1579651A

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. GURT WALLACH

DIPPING... GÜNTHER-KOCH 1756700

DR. TINO HAIBACH

8 MÜNCHEN 2, 2&. Juni I968 UNSERZEiCHEN: 114?'6 - K/vM Rolls-Royce Limited, Derby, Derbyshire., England.

Schubumkehrvorrichtung für Strahltriebwerke

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schubumkehrvorrichtung für Strahltriebwerke.

Die Erfindung geht aus von einer Schubumkehrvorriehtung für ein Mantelstrom-Gasturbinenstrahltriebwerk mit "zwei diametral gegenüberliegenden löfielartigen Bauteilen, die um eine gemeinsame t-iuerachse des Triebwerkes schwenkbar sind und in ihrer Ruhestellung einen Teil der Triebwerksstrahlrohrwandung bilden. Gemäß der Erfindung ist die Anordnung derart getroffen, daß jeder der Ablenkbauteile an der Außenseite mit einem Flügel versehen ist, dessen nicht-befestigter Rand,der der Mantelströmung ausgesetzt · ist, gekrümrat ausgeführt ist, während der übrige Rand gerade verläuft, derart, da3 das so durch die Flügel und die Ablenkbauteile am stromoberseitigen Ende definierte Profil keine Blockierung der Gasströmung und der Mantelströmung in der Arbeitsstellung bewirkt, wobei in der Betriebsstellung eine im wesentlichen völlige Blockierung dieser Strömung erfolgt und wobei die.stromunterseitigen Enden von Strahlrohr und Mantelstromkanal miteinander verbunden sind und sich stromabwärts bewegen, um einen Radial-

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BAD ORIÖINAL

spalt zu öffnen', der einen Auslaß für die Gase und die Luft schafft, wenn Strahlrohr und Nebenschlußkanal blockiert sind, und wobei schließlich Mittel vorgesehen sind, durch die die Strahlablenkbauteile und die stromunterseitigen Enden von Strahlrohr und Mantelstromkanal sich gleichzeitig bewegen und diese Bewegung durch einen Antrieb eingeleitet wird.

Die Betätigungseinrichtung kann ein Kolbenantrieb oder ein Spindelmechanismus sein, die elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch F angetrieben werden.

Nachstehend wird ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Mantelstromgasturbinenstrahl triebwerks,

Fig. 2 in größerem Maßstab eine Schnittansicht des stromunterseitigen Endes des yQssäuafotsxki Triebwerkes,

Fig. 3 eine Einzelansicht der Schubumkehrvorrichtung, Fig. 4 eine Ansicht in Richtung der Linie 4-4 gemäß Fig.2.

Gemäß Fig. 1 ist ein Mähteistromgästurbinenstrahitriebwerk lO am stromunters ei tigert Elide 12 mit einem in Achsrichtung vörschieblichen Abschnitt 14 ausgestattet.

Das Triebwerk 10 und der Abschnitt 14 sind längs einer* Linie 16 in einer Vertikalebene senkrecht zur Triebwerksachse voneinander getrennt. Der Abschnitt 14 umfaßt das stromunterseitige Ende 18

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der Triebwerksgondel 20, die Außenwand 22 des Mantelstromkanals 24, mehrere Streben 26 und einen Abschnitt 26,der die stromunterseitige Innenwand eines Kanals 24 bildet sowie der stromunterseitige Teil des Strahlrohres 30. Die Abschnitte 14 und" 26 sind durch Streben verbunden) die radial aufeinanderzu gerichtet sind.

Der stromoberseitige Abschnitt 32 des Strahlrohres 30 wird axial im Abstand von im Abschnitt 28 durch zwei diametral gegenüberliegende löffelartige Bauteile 34 bis 36 gehalten, die im einzelnen in Fig.2 dargestellt sind. Diese Bauteile 34,36 sind schwenkbar um eine gemeinsame Achse 3c angelenkt, die horizontal liegend die Triebwerksachse senkrecht kreuzt.

In Ruhestellung stoSen die stromoberseitigen Enden der Bauteile 34, 36 an das stromunterseitige Ende des Strahlrohrabschnittes 32 an und die stromunterseitigen Enden der Bauteile 34*36 liegen dem stromoberseitigen Endabschnitt des Teiles 2c an, so daß ein kontinuierlich verlaufender Strömungskanal gebildet wird, durch den die Abgase unbehindert nach der Düse 3V und in die Atmosphäre gelangen können.

In der gleichen Stellung liegt die stromoberseitige Stirnfläche 4ü des stromunterseitigen Teiles I^ einer konischen Wandung 42 -an, die die Gondel 20 und die äußere Wandung des Hantelstromkanals 24 verbindet und so einen ununterbrochenen Kanal für die Mantelstromluft bildet, die über die Ringdüse 44 in die Atmosphäre austreten kann.

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Mehrere Kolbenantriebe 46 od.dgl. sind in dem Ringraum 46 gelagert". Die8e Kolbenantriebe liegen im gleichen Abstand zueinander, um den Raum 46 herum,und können entweder an der Mantelstromkanal-Außenwand oder der Innenwand der Gondel 20 befestigt sein.

Die Kolbenantriebe können hydraulisch, pneumatisch dder auch elektrisch betätigt werden. Stattdessen können auch Schraubspindeln benutzt werden.

Kolbenstangen 50 stehen in bekannter Weise aus den Zylindern 52 der Kolbenantriebe vor und sie werden durch Gleitlager 54 geführt, die an der V/andung 42 festgelegt sind. Die stromunterseitigen Enden der Kolbenstangen 50 sind an der Stirnfläche 40 eines Teiles lfc so befestigt, aa.ä, wenn die Kolbenantriebe 46 so betätigt werden, daß sich die Kolbenstangen 50 stromabwärts bewegen, der Teil Ib sich ebenfalls stromabwärts bewegt. Da der Teil Ic starr mit dem Teil 2c über Streben 26 verbunden ist, bewegt sich auch der Teil 2δ stromabwärts. So werden zwei radiale öffnungen 5^,5^ freigelegt und zwar eine im Mantelstromkanal 24 und eine im Strahlrohr JO.

Die Strömungsablenkbauteile !34,J6 sind über Lenker 60, von denen nur einer in der Zeichnung dargestellt ist, mit der Außenwand 22 des Kanteistromkanals verbunden. Die Verbindungen an jedem Ende der Lenker bilden Gelenke.

Wenn sich der stromunterseitige Abschnitt 14 stromabwärts bwv.'egt, dann ziehen die Lenker 60 an ihren jeweils verbundenen Bauteilen

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und bewirken, daß sie um die Achse Jö verschwenkt werden und diese Schwenkbewegung dauert fort, bis die Stromunterseitigen Ränder 34a,36a sich an der Triebwerksachse treffen.

Die gegenseitige Berührung fällt mit dem Zeitpunkt zusammen, an dem die Kolbenantriebe 46 ihre Streckstellung erreichen und das System kann solange als erforderlich in dieser Stellung verbleiben.

Wenn sich die Ränder 34a,36a berühren, befinden sich die Ablenkbauteile 34,36 in der in Fig.2 strichliert angedeuteten Stellung (diese ist in den Fig.3 und 4 voll ausgezogen dargestellt). In dieser Stellung kann die Gasströmung und die Luftströmung durch die Düsen 37 bzw. 44 nicht in die Atmosphäre austreten. Stattdessen werden Gasströmung und Luftströmung radial durch die Ablenkbleche 34,36 nach außen abgelenkt und dann nach vorn in Richtung stromaufwärts über die konische Wandung 40, wodurch ein Bremsschuh hervorgerufen wird. >

Die Ablenkbauteile 34,36 bilden in ihrer Ruhestellung Teile des Strahlrohres 30 und dieses Rohr weist einen geringeren Durchmesser auf als die Außenwand 22 des Mantelstromkanals 24. Das Querprofil ' der Bauteile 34,36 kann, wenn die Bauteile sich in der ausgeschwenkten Stellung gemäß. Fig.3 und 4 befinden, nicht voll-ständig dem Querprofil der Außenwand 22 angepaßt werden. Deshalb weist jeder Bauteil zwei gegenüberliegende Flügel auf, die starr daran befestigt sind. Diese Flügel sind mit 62,64,66 und 68 bezeichnet. Diese Flügel haben einen stromlinienförmigen Querschnitt im axialen

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Querschnitt,um den Luftwiderstand gegenüber der Mantelstrom!*!^ zu verringern, wenn die Schubumkehrvorrichtung in Ruhestellut^ befindlich ist. Ihre längeren Ränder sind so gekrümmt, daß sie sich dichter der Außenwandung 22 anschmiegen, wenn die Schubumkehrvorrichtung in Wirkstellung befindlich ist. Daraus ist ersichtlich», daß die gesamten Abgase und im wesentlichen sämtliche Mantelstromluft an einem Austritt nach hinten gehindert wird.

Falls erforderlich, kann eine Kaskadenbauart, bestehend aus mehrerei im axialen Abstand zueinander liegenden, stromlinienförmigen Schaufeln (nicht dargestellt) vorgesehen werden, die in bekannter Weise innerhalb des Radialspaltes 56 so angeordnet sind, daß sie die Ablenkung der Abgasströmung und der Mantelstromluft nach vorn unterstützen. Die Kaskade kann im stromabwärtigen Abschnitt Ib angeordnet werden, wenn ihre Wirkung nicht erforderlich ist,und sie kSbaHÄia der Strömung ausgesetzt werden, wenn der Umkehrschub erforderlich ist.

Patentansprüche

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Claims

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1 7 B 6 7 Π Π

P a t e η t a η s ρ r ü c h e :

Ij Mantelstromgasturbinenstrahltriebwerk mit einem Strahlrohr und einer koaxialen Außenwand, die einen ringförmigen Mantelstromkanal bilden, und mit einer Schubumkehrvorrichtung, die schwenkbar am Strahlrohr angelenkt ist und in Ruhestellung einen Abschnitt der StrShlrohrwandung bildet, wobei die Schubumkehrvorrichtung zwei löffelartige Bauteile aufweist, die diametral

t gegenüberliegend angeordnet sind, ·

dadurch gekennzeichnet, daß Jeder schöpflöffelartig gestaltete Bauteil (34a,3oa) zwei gegenüberliegend angeordnete, stromlinienförmig gestaltete Flügel (62,66 und 64,68) an der Außenseite aufweist, wobei die Flügel (62,66 und 64,6b) in den Mantelstromkanal (2.4) ohne wesentliche Strömungsbehinderung hineinragen, wenn die Bauteile (34,36) in Ruhestellung befindlich sind, und daß die schöpflöffel artig gestalteten Bauteile (34,36) in eine Wirkstellung überführbar sind, wobei die stromoberseitigen Profile der Bauteile (36,54) in Kombination mit den Flügeln (62,06) und (64,6c) so geformt sind, dai in Wirkstellung die Profile benachbart zur inneren Oberfläche der Mantjelstromkanalaußenwandung (22) liegen und sieh an diese im wesentlichen anpassen, so daß hierdurch im wesentlichen die gesamte Mantelstromluft abgesperrt und abgelenkt wird.
2. Triebwerk nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die stromunterseitigen Abschnitte (Io bzw,2c) des.Mantel-

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BAD ORIGiNAt

* Stromkanals und des Strahlrohrs gleichzeitig axial beweglich sind und daß Verbindungslenker (6o) die Mantelstromkanalaußenwand (22) mit den löffeiförmig gestalteten Bauteilen O4,36) derart verbinden, daß eine gemeinsame Schwenkbewegung in die Wirkstellung und aus dieser heraus bewirkt wird, derart, daß bei Bewegung der'Mantelstromanordnung (18) und der Strahlrohranordnung (28) nach hinten radiale Spalte geöffnet werden, durch die Strömung heißer Gase und Luft hindurcherfolgen kann, wobei die Gase und die Luft durch die Bauteile (24,j56) umgelenkt werden.»

i. Triebwerk nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet , daß Kolbenantriebe (46) vorgesehen sind, um die Axialbewegung in an sich bekannter V/eise zu veranlassen.

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BAD ORIGINAL

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