DE1805144A1

DE1805144A1 - Anordnung zur Verhinderung des Ansaugens von losen Teilchen in die Luftansaugoeffnung eines Duesentriebwerkes bei Flugzeugen

Info

Publication number: DE1805144A1
Application number: DE19681805144
Authority: DE
Inventors: Smith John Phillip
Original assignee: Hawker Siddeley Aviation Ltd
Current assignee: Hawker Siddeley Aviation Ltd
Priority date: 1967-10-25
Filing date: 1968-10-25
Publication date: 1969-06-19
Also published as: GB1170328A; FR1587578A; US3527430A

Description

DR. KURT-RUDOLF EIKENBEKG

PATENTANWALT 18051 A4

Hawker Siddeley Aviation 240/400

Anordnung zur Verhinderung des Ansaugens von losen Teilchen in die luftansaugöffnung eines Düsentriebwerkes bei Flugzeugen*

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verhinderung des Ansaugens von losen Seilohen in eine nach vorn gerichtete Luftansaugöffnung eines Düsentriebwerkes bei Flugzeugen.

Bei Düsentriebwerken von Flugzeugen muß vorhindert werden« daß Steine oder andere lose auf dem Erdboden

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liegende Teilchen in die Ansaugöffnung gelangen können, wenn das Plugzeug startet oder landet oder auf einer RoIl-"bahn rollt. Dieses Problem ist je nach Anordnung der Triebwerke am Flugzeug von unterschiedlicher Bedeutung und muß" besonders dann ernst genommen werden, wenn die !Triebwerke unterhalb der !Tragflächen angeordnet sind, so daß sie sich bei Start, Landung oder Rollen in erheblicher Bodennähe befinden.

Sie Ursache für diesen Ansaugvorgang liegt offenbar in der Bildung eines Luftwirbels zwischen Luftansaugöffnung und Boden, der unter bestimmten Bedingungen infolge des Wechselwirkung zwischen dem Luftstrom zur Ansaugöffnung und einer Unsymmetrie im Strömungsverlauf der umgebenden Atmosphäre erzeugt wird· In der Mitte dieses Luftwirbels entsteht ein beträchtlicher Druckabfall, durch den ziemlich große Steine vom Boden hochgerissen werden können und in die Luftansaugöffnung gelangen, so daß erhebliche Schaden am Triebwerk entstehen können. DieStellQ an der der Luftwirbel auf die Bodenebene trifft, ist in bezug auf das Flugzeug nicht in jedem einzelnen Fall ein fester Punkt, sondern weitgehend von den äußeren Windbedingungen abhängig.

Zur Lösung dieses Problems 1st es bereits bekannt? einen starken Luftstrahl von der Unterkante der Mündung der Luftansaugöffnung aus schräg in Richtung nach vorn und unten zu leiten, um den Boden vor der Ansaugöffnung des

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Triebwerkes zu reinigen und auf diese Weise das Hochreißen von Steinen oder Steinbruchstücken durch den Luftwirbel zu verhindern. Biese Maßnahme erfordert jedoch einen sehr kräftigen Luftstrom, so daß eine große Luftmenge be- nötigt wird. Außerdem besteht die Schwierigkeit» daß allein' das Vorhandensein dieses Luftstromes den Luftstrom zum Triebwerk in Unordnung bringen kann.

Hit der Erfindung soll demgegenüber eine Anord- ^ nung zur Verhinderung des An Baugens von losen Teilchen in das Triebwerk geschaffen werden, die bei guter Betriebssicherheit mit einem sehr geringen Luftbedarf auskommt und auch keine Störungen des Luftstromes zum Triebwerk verursacht, also die Fachteile der bekannten Anordnung vermeidet.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß die Luftausstoßeinriohtung zum Ausblasen eines sohirmartigen Luftstromvorhanges ausgebildet ist, der den,¹ in die Luftansaugöffnung gelangenden Luftstrom von der Bodenzone isoliert.

Obgleich bei dem Vorschlag der Erfindung ähnlich wie bei der bekannten Anordnung eine Luftausstoßeinrichtung verwendet wird, beruht die Erfindung auf einem gänzlich anderen Prinzip. Während bei der bekannten Anordnung mittels eines gerichteten starken Luftstrahles der Boden im Wir kungsbereich des die Xeilohen ansaugenden Luftwirbels sau-

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ber geblasen wird» mit dem Ergebnis,daß keine schädlichen Teilchen mehr vorhanden sind, schafft die Erfindung eine fläohlge Isolierschicht «!Wischen dem Boden und der Ansaugöffnung. Somit brauchen bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch den Luftstrom keine Steine mehr bewegt zu werden.. Für eine Isolierung der Bodenzone vor und unter der Luftansaugöffnung von dem allgemeinen Luftstrom in die Ansaugöffnung derart, daß kein Luftwirbel vom Boden zu Ansaugöffnung gelangen kann, ist nur ein sehr viel mäßigerer Luftstrom trforderlioh. Ss wird βίβο wesentlich weniger Luft benötigt, so daß folglioh auch eine Störung der Ansaugbedingungen für das !Triebwerk nicht eintreten kann.

Der Vorschlag der Erfindung läßt βloh in verschiedenartiger Weise verwirklichen, es muß nur sichergestellt sein, daß sich unterhalb der Luftansaugöffnung ein ausreichender Luftvorhang ausbilden kann. Bei einer bevorzugten AusfUhrungsform ist ein Düsenrohr vorgesehen, das unterhalb der Luftansaugöffnung verläuft und über diese vorsteht. Dieses Rohr wird mit Preßluft aus dem Sriebwerkkompressor gespeist, die entweder durch entlang der Seite des Rohreg angeordnete Schlitze oder duroh eine Reihe von diskreten DUsenlöohera im Rohr an die Atmosphäre abgegeben wird.

Der genaue Winkel, in dem die Luft austreten soll, richtet eioh im Einzelfall nach dem Einbau und naoh der Bodenhöhe, In welcher das Düsenrohr zwedkmäßlgerwelse ange-

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bracht wird, wobei für dit Lage des Rohres auch die erforderliche Bodenfreiheit bei ausgefahrenem und voll durohgefedertem (d.h. maximal zusammengeschobenem) iahrge-

stell zu berüoksiohtigen ist. In der Regel gilt, daß ein ._ horizontales Ausstoßen der Luft nioht vorteilhaft ist. Der ■ Luftvorhang sollt« vielmehr lovtlt wie möglioh tob dft Aneaugöfffcung ferngehalten werten, daalt er nioht toi As· •lift·« in en Luftstroe iur AnSäugöffnung adsorbitit wert·· ka*n» , | uad andererseits sollt« de» Luft* tv·· nioht mx mm Mil! I Mittellinie der Ansaugöffnung auf den Io denjuif treffen, weil sonst die Gefahr besteht, da· er los« Teilohen aufwirbelt, dl« dann in dl« Luft fliegen und angesaugt werden. Iweok- ι aiflif ist «s soalt» den Luftvorhang seitlioh naoh aulen und j unten su xiohten.

Bei einer praktisoh mit Erfolg erprobten JLusführungsform ergaben eioh bei einer Ansaugöffnung von etwa 90 cm Durchmesser und bei «inen Abstand von der unteren | Mündung von der Ansaugöffnung sum Boden von etwa 80 on die besten Ergebnisse mit einer Anordnung des Düsenrohree unterhalb der Ansaugöffnung in eines Bodenabatand von etwa | 30 cm» Das Rohr selbst eretreokte sieh von einem Punkt unmittelbar unter der Mündung der Ansaugöffnung soweit naoh vom, daß di« Breit« des ausgestoßenen Luftsohirmes annähernd Igleloh dem Durchmesser der Ansaugöffnung wart Auf jeder Seite des Dusenrohres befanden sich 30° unter der Horizontalen etwa 14 Lüoher* Jedes Looh hatte etwa «inen

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Durohmesser von Q,25»rom* und der Luftstrom, der insgesamt erforderlich war_f um daa Einsaugen von am Boden befindlichen Fremdkörpern ssu vermeiden, betrug etwa 1/4 % des Durohflufi·» dt» iugthoriigtn Triebwerk·«,

Bin AusfUhruciftstlfpifl dtr Irfindung wird nachsahfcii i§» ?aiohauBg«B naht* erliuttart. D*ftti stelltu

f ig· 1 iit Söittnaoiioiit und

2 dli Tsonteniieht tln«r trfindungagtaädtn l&ordnung Bur Ytrl&lnderuni dt· Aniftugtne von lostn TeHohen in das Düsentriebwerk tineβ flug- »eugea.

Bei den »tißlinerieoli dargestellten Ausfühxuagslmi«·»

epiel ist unter d@r imtenn lant« der Iiuftaniaitgäffnung i? eln«e 3)Ueentrlelr#erl£:«e H an einem Träger 12 ein Dtiaenrolte 11 angebracht! dfr.8 sw®i Rollten von Ιϋehern odec Düsen 17 aufweist. Das Rohr wlii mit Iiuft vom Eoohdruokkompreeaor des Trietwtrlcei 14 tttoei? ein« verdtokte leitung 15 versorgt. In fig« 2 ist SU erkennen^ wi© awei. Luftirorhänge 16 an entgegengesetzten Soltan de® Eotees 11 geMlddt ve^rMea_t Sie

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Seite mit einer abwartaweisenden Neigung geriohtet sind und den Bodenbereich. 16 von dem Luftstrom, der in die darüber befindliche Ansaugöffnung eintritt» abschirmen.

. Das Rohr braucht nicht sehr groß zu sein, und ' kann leioht entfernt werden, wenn das Flugzeug auf befestigten Rollbahnen operiert, da dort die erfindungsgemäße Anordnung nicht benötigt wird· Da das durch den eingangs erwähnten Luftwirbel hervorgerufene Problem des Einsaugenβ ™ von Fremdkörpern in die Triebwerke nur bei vergleichsweise geringen Vorwärtsgeschwindigkeiten und einem stationären Zustand am Boden auftritt, wird vorzugsweise ein gesohwindigkeitsempfindlioher Schalter in die Zuführungsleitung 15 eingesetzt, der die Luftzufuhr zum DUsenrohr bei Überschreiten einer vorgegebenen Geschwindigkeit während des Bodenkontaktes des Flugzeuges abschaltet. Hierdurch wird sichergestellt, daß der verfügbare Sriebwerksohub nicht durch Entnahme von Luft aus dem Kompressor während der mit hoher Ge- | schwindigkeit Unerfahrenen Start-,Rollstrecke und des anschließenden Aufstiegs gesöhwächt wird.

Die Anordnung der Luftausläsee zur Erzeugung des Luft schirme β kann auohjwesentlioh anders getroffen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann es zweckmäßig sein, mehr als eine Reihe von Dtlsenlöohem auf Jeder Seite der Mittellinie des DUsenrohres vorzusehen} bei-

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.epielsweiee kann in manchen Fällen eine weitere Reihe auf der Mittellinie vorteilhaft eein, durch die Luft vertikal nach unten geblasen wird· Alternativ ist es aber auch möglich, anstelle der dargestellten gradlinigen Anordnung die Löcher in Form einer Düsengruppe anzuordnen, die die Luft radial von einem zentralen Kranz nach außen bläst.

Btt/Ge - Patentansprüche -

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Claims

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Pattntansprttoht ι

1. Anordnung »ur Ttrhinderung dt· Aaaaugtn» ?on loitB Ttilohtn in tint naah rorn gtrioEtttt Luftantaugöffnung tinte DClstntritlmrtrkte fcti ftugstugtn, wofcti unttrhalb dtr MUn-. dung dtr LuftanSäugöffnung tint linriohtung sum Ausstodtn Ton Luft tohräg nach unttn rorgtsthtn ist» dadurch gtfctnngelohnet, dad dit Luftauegteileinrichtung «ua Autblaetn eines aohimartigtn Luftetromrorhange· autgtbildtt ist, dtr dan in dit LüftenSäugöffnung gelangenden Luftatrom von dtr Bodenaone isoliert.

2« Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß die Luftausstoßeinrichtung aus einem Düsenrohr besteht, das unterhalt) der Luftansaugöffnungen verläuft» über diese stirnseitig vorsteht und mit Preßluft aus dem Triebwerkkompressor gespeist ist.

3· Anordnung nach Anspruoh 2» dadurch gekennzeichnet, daß für den Austritt dtr Luft wenigstens zwei gradlinige Lochoder Sohlitareihen an tntgtgtggtsttsttn Stlttn des Düeenrohrte vorgesehen sind.

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4> Anordnung nach Anspruch 5, dadurch £ekenngelohn»t. daß j«dt Looh- oder Sohlitirtia· so angeordnet lit, daf vor, ihr ·Ib ■·ItIloh n*oh auito und uattn gtrlohttttr LuftrorhM| gt%ilit% wird.

5« Anordnung Hioh Anspruch 2,3 ©der 4» dadurch tek«np<tiok« pct^ da· da· Dditnrohr unten in der Mitte dtr Luftanaaugöffnung duroh dl· Unttrwit· tob dttstn ?fllodung auttrltt.

6. Anordnung nach alnem der Anspräche 2 i· 5, daduych daP das Msenrohr tob YXugseug leicht ao

nehm Dar ist«

7· Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet« da0 die Menge der ausgestoßenen luft weniger als 1 Jf des Durchflusses des entsprechenden !Eriebwerkes "be-, trägt.

8« Anordnung naoh einem der vorhergehenden Anspruohe» dadurch gekennzeichnet, dai ein geschwindigkeitsempfindlicher Schalter zur Abschaltung der Luftzufuhr zum Düsenrohr bei überschreiten einer vorgegebenen Bodengeschwlftdigkeit vorgesehen ist. '

Bö/G* ——

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