DE2033114A1 - Vorrichtung zum Lagern und Verstel len eines Stromungskanals veränderlicher Geometrie - Google Patents

Vorrichtung zum Lagern und Verstel len eines Stromungskanals veränderlicher Geometrie

Info

Publication number
DE2033114A1
DE2033114A1 DE19702033114 DE2033114A DE2033114A1 DE 2033114 A1 DE2033114 A1 DE 2033114A1 DE 19702033114 DE19702033114 DE 19702033114 DE 2033114 A DE2033114 A DE 2033114A DE 2033114 A1 DE2033114 A1 DE 2033114A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flaps
flow channel
articulated
hinged
cross member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19702033114
Other languages
English (en)
Other versions
DE2033114B2 (de
DE2033114C3 (de
Inventor
Andre Alphonse Mederic Leon Billancourt Delonge Jean Claude Lucien Moissy Cramayel Vandenbroucke Roger Alfred Jules Antony Cambouhves, (Frankreich)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA filed Critical Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
Publication of DE2033114A1 publication Critical patent/DE2033114A1/de
Publication of DE2033114B2 publication Critical patent/DE2033114B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2033114C3 publication Critical patent/DE2033114C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/06Varying effective area of jet pipe or nozzle
    • F02K1/12Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/06Varying effective area of jet pipe or nozzle
    • F02K1/12Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps
    • F02K1/1223Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps of two series of flaps, the upstream series having its flaps hinged at their upstream ends on a fixed structure and the downstream series having its flaps hinged at their upstream ends on the downstream ends of the flaps of the upstream series

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

petentonwüK· Dr. Ing. H. Negendank
Dipt Ing. H. Haut*
Dipt. Phys. W-5dwnHr
tMHncheii«,Mo«a»Wr.»
ULSNMM
Societe Nationale d'Etude et de
Construction de Moteurs deviation
^ Boulevard Haussmann 2. Juli 1970
75- Paris, Frankreich Anwaltsakte M-1241
Vorrichtung zum Lagern und Verstellen eines Strömungskanals veränderlicher Geometrie
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lagern und Verstellen eines Strömungskanals veränderlicher Geometrie, bei der der Strömungskanal innerhalb eines Gehäusemantels angeordnet ist und eine Anzahl von über den Umfang des Strömungskanals verteilten, verstel baren Klappen aufweist, von denen zumindest einige als Steuerkläppen ausgebildet sind. Die Erfindung bezieht sich insbesondere,wenn auch nicht ausschließlich, auf Rückstoßtriebwerke, insbesondere Gas turbinen-Strahltriebwerke, bei denen der Strömungskanal verändern eher Geometrie eine Luftdüse oder vorzugsweise eine Gasstrahl"Rück stoßdüse bildet, die sowohl im Unterschall- als auch im Überschau bereich arbeitet.
Durch die Erfindung soll eine solche Vorrichtung geschaffen werden, die mit einfachen und robusten Mitteln die Lagerung und Verstellung einer Düse ermöglicht, die mit größerer Genauigkeit und besserem Wirkungsgrad als die bekannten Düsen in den verschiedenen Betriebs zuständen eines mit einer solchen Düse ausgerüsteten Strahltriebwerks arbeitet, und zwar innerhalb eines großen Geschwindigkeits-
0098 87/1380
2031114
und Höhenbereiche des Plugkörpers, der von dem Strahltriebwerk angetrieben wird. ;
Erfindungsgemäß wird dies durch die im Anspruch 1. angegebenen Merk male erreicht.
Vorzugsweise besteht jedes der beiden Stellorgane einer Klappe aus dem beweglichen Teil eines Stellmotors, dessen ortsfester Teil am Gehäusemantel angelenkt ist. Vorzugsweise besitzt jede der Klappen gesehen in einer Axialebene, ein derart gekrümmtes Profil, daß der Strömungskanal in gewissen Stellungen der Klappen konvergent-divergent verläuft.
Der Aufbau der erfindungsgemäß vorgesehenen Gestänge bietet insbesondere die Möglichkeit, die Gestänge in eine geschlossene Synchro 4-sationskette einzubauen, die dazu dient, den Halsquerschnitt und den Austrittsquerschnitt der Düse, insbesondere bei asymmetrischer Arbeitsweise der Stellmotoren, kreisförmig und zu sich selbst konzentrisch zu halten.
Zu diesem Zweck ist eine solche Synchronisationskette in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit einer Anzahl von Zwischenhebeln vejr sehen, die jeweils zwischen den einem Bereich der Klappe zugeordne ten Stellhebeln angeordnet sind und von denen jeder über zwei Synchronisationsstäbe mit den beiden ihn einschließenden Stellhebeln verbunden ist, wobei jeder der Zwischenhebel seinerseits am Querträger angelenkt ist.
Eine etwaige Asymmetrie in der Verstellung der Klappen kann somit. keine exzentrische oder ovale Form der Düse hervorrufen^, sondern
009887/1380
sie wird in der Form von mechanischen Kontraktionen vom Querträger aufgenommen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Querträger an dem Gehäusemantel mittels mehrerer über den Umfang verteilten Gelenkarmen verbunden, die an ihren Enden am Gehäusemantel und am Querträger angelenkt sind. In dem Fall, in dem ein Kanal mit starret Geometrie seinerseits in dem Gehäusemantel mittels einer Anzahl vop über den Umfang verteilten Streben zentriert ist, die an ihren Enden am Gehäusemantel und an dem Kanal starrer Geometrie angelenkt sind, sind die Gelenkarme und die streben vorzugsweise am Gehäusemantel um gemeinsame Gelenkachsen schwenkbar angebracht, derart, daß sie ein Dreieck veränderlicher Geometrie bilden, das um die Achse der Düse herum angeordnet ist. Man erhält somit eine widerstandsfähige mechanische Aufhängung, bei der sich die Kontraktioneh insbesondere die durch die Synchronisation, bedingten Kontraktionen!, frei entwickeln können, wobei gleichzeitig der Kanal starrer Geometrie, der Querträger und der Gehäusemantel genau koaxial gehalten werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Hilfsklappen vorgesehen, die mit ihrem einen Ende an dem Kanal starrer Geometrie angelenkt sind und mit ihrem anderen Ende an den Steuerklappen anlie gen, derart, daß in Jeder Stellung der steuerklappen die Kontinuität und die Dichtheit des.Strömungskanals gewahrt bleibt.
Anhand der Zeichnungen wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: .
W9887/T38Ö
_ _..___. 2033144
Pig. 1 einen Axialschnitt durch eine Düse veränderlicher Geometrie eines Gasturbinen-Strahltriebwerks, i
Pig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der in Fig. 1 gezeigten j Düse, wobei der Gehäusemantel entfernt ist, \
Fign.3, Querschnitte längs der Linien III-III, IV-IV und V-V in 4, 5
Pig. 1, -
Fig. 6 eine schematische Darstellung einiger Stellungen der Düse!
veränderlicher Geometrie. }
In den Figuren ist eine Anlage zum Regeln des von einem Strahltriebwerk ausgestoßenen Gasstroms dargestellt, wobei der vordere Abschnitt des Strahltriebwerks nicht gezeigt ist. ■
Die Anlage weist einen von einem Primärstrom F durchströmten Strö-' imungskanal in Form einer Düse.l mit einer Achse x'-x auf, die im \ Inneren eines Gehäusemantels 2 angeordnet istj der Querschnitt des Gehäusemantels 2 ist wesentlich größer als der der Düse 1. Der Ge-, häusemantel, der Wände 3, 4 aufweist, erstreckt sich stromabwärts über den Austrittsquerschnitt 5 der Düse 1 hinaus und ist an seinem stromabwärtigen Ende mit verstellbaren Klappen (nicht gezeigt) versehen. Der Gehäusemantel und die Düse schließen zwischen sich einen Ringraum 6 ein, der zur Aufnahme eines Sekundärstroms f dient, der sich hinter dem Austrittsquerschnitt der Düse 1 teilweise mit! 'dem Primärstrom mischt; die beiden miteinander gemischten Ströme \
bilden den Rückstoß des Strahltriebwerks. '■
-5-1
009887/1380
■-— ----- 2033444
Die D'üse 1 besteht aus einem Kanal 1J starrer Geometrie, der in einem Plansch 8 endet, und aus einer Anzahl (im gewählten Beispiel 32) von über den Umfang verteilten Klappen, die abwechselnd als Steuerklappen 9 und als Polgeklappen 109 ausgebildet sind. Die Seitenränder der Steuerklappen und Polgeklappen überlappen sich, damit die Dichtheit der Düse in allen Öffnungsstellungen der Düse sichergestellt ist. Bei dem gewählten Beispiel sind somit 16 Steue: klappen und l6 Polgeklappen vorhanden.
Jede der Klappen weist eine Platte 9a auf, die an ihrer Außenseite zur Verstärkung dienende Längsrippen 9b und Quarippen 9c trägt. Die Innenseite der Platte 9a einer jeden Steuerklappe weist einen mittleren Abschnitt 9aa und zwei seitenränder 9ab auf, die gegenüber dem mittleren Abschnitt zurückversetzt sind, derart, daß sie die Anlagebereiche der Seitenränder 109ab der benachbarten Polgeklappen 109 begrenzen (Fig. 5). Die Polgeklappen werden in an sich bekannter Weise durch den Druck des PrimärStroms F gegen die Seitenränder 9ab der Steuerklappen gedrückt, wobei Anschläge (nicht gezeigt) ein "Plattern" der Klappen in Längsrichtung und Tangential richtung verhindert, falls dies erforderlich ist. Jeder der Klappen 9, 109 besitzt, gesehen in einer Axialebene, ein derart gekrümmtes Profil, daß die Düse in gewissen Stellungen der Klappen konvergent divergent verläuft.
Der Kanal 1J starrer Geometrie ist an seinem hinteren Ende im Ge- · häusemantel 2 mittels ungefähr dreieckiger Streben 10 zentriert, die durchbrochen sind, damit Sekundärluft durchströmen kann. Diese Streben, die in dem Ringraum 6 über den Umfang verteilt angeordnet
00988771380
_ __ .... 20331H
sind unc! deren Anzahl im gewählten Beispiel 16 beträgt, sind an Ihren beiden Enden jeweils um Achsen 11, 12 schwenkbar, die von Gelenkträgern 13, 14 getragen werden; die Gelenkträger 13, 14 sind mit dem Plansch 8 des Kanals 7 bzw. den Wänden des Gehäusemantels 2 fest verbunden.
Ein Querträger, der im gewählten Beispiel von einem torusförmi- i gen Hohlring 15 gebildet wird, erstreckt sich im wesentlichen ko-
axial zur Düse 1 in dem Ringraum 6 zwischen den Klappen 9, 109 und dem Gehäusemantel 2. An diesem Querträger sind ungefähr rechteckige Plansche 16 (im gewählten Beispiel 32), beispielsweise durch Schweißen, befestigt, die über den Umfang des Querträgers gleichmäßig verteilt sind und jeweils in einer zur Achse x*-x der Düse parallelen Ebene liegen. An den vier Ecken eines jeden Flansches 16 sind Bohrungen l6a,b,c,d vorgesehen, in denen die im wesentlichen tangential verlaufenden Gelenkachsen 17a, b,e,d,sitzen. Sech-1 zehn dreieckige, ebenfalls durchbrochene und über den Umfang ver- j
teilte Gelenkarme 18 sind jeweils an zwei aufeinanderfolgenden s
■ j Flanschen 16 um eine Gelenkachse 17a und an dem Gehäusemantel um i eine Gelenkachse 12 schwenkbar angebracht, ffede Gelenkachse 12 ist somit sowohl einer Strebe 10 als auch einem Gelenkarm l8 zugeord- ; net, wobei ein System von Dreiecken gebildet wird, die strahlenßr-j mig um die Achse x'-x der Düse angeordnet sind. Man erhält somit sowhl für den starren Kanal 7 als auch für den Querträger I5 eine widerstandsfähige mechanische Aufhängung, bei der sich die thermisch, aerodynamisch oder mechanisch bedingten Kontraktionen frei entwickeln können, wobei der Kanal 7, der Querträger und der Gehäueemantel 2 koaxial angeordnet bleiben.
009887/1380
~ 20334
Jede der Steuerklappen ist an dem Querträger I5 mittels zweier voneinander unabhängiger Gestänge aufgehängt, die zum Verstellen der Steuerklappen dienen.
,Die erste der beiden Gestänge weist für jede Klappe einen Stellheoel 19 auf, der sich in dem Raum zwischen zwei benachbarten Gelenk· armen Ic erstreckt. Der Stellhebel 19 ist an dem einen seiner beiden Enden an zwei benachbarten Flanschen 16 des Querträgers 15 um eine Gelenkachse 17b schwenkbar angebracht. An seinem anderen Ende weist der Stellhebel 10 zwei Gelenke 19a, 19a auf, durch die er unreine Achse 20 und unter Zwischenschaltung eines Kugelgelenks
angebracht an dem Auge 21a eines^ersten Stellorgans schwenkbar/ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Stellorgan die bewegliche -Stange 21 eines Stellmotors 22, deren unbeweglicher Teil urn eine Achse 23 schwenkbar ist, die von einem mit dem Gehäusemantel 2 ' fest verbundenen Gelenkträger 24 getragen wird. An der Achse 20 ist außerdem, mittels zweier Gelenke 25a, 25ö, das eine Ende einer iUbertragungsstange 25 angelenkt, deren anderes Ende in einem er-Isten Bereich der betrachteten Steuerklappe 9 (beispielsweise dem stromaufwärtigen Bereich) schwenkbar angebracht ist, und zwar um j eine erste Gelenkachse 26, die im wesentlichen tangential verlauft und in zwei mit der Steuerklappe fest verbundenen Gelenken 9d,9d gelagert ist (Fig. 5).
j Das zweite Gestänge weist für jede Steuerklappe 9 einen Stellhebel' 27 auf, der sich in dem gleichen Umfangsintervall wie der Stellhebel 19 befindet. Der Stellhebel 27 ist an einem seiner beiden Endet an zwei aufeinanderfolgenden Flanschen 16 um eine Gelenkachse 17d
009887/1380
BAD ORIGINAL
—ι- 20331U
schwenkbar angebracht. An seinem anderen Ende weist er zwei Lager ' 27a,27a auf, durch die er unmittelbar in einem zweiten Bereich der1 Steuerklappe 19 (in dem stromabwärtigen Bereich) um eine zweite Gelenkachse £8 schwenkbar ist, die im wesentlichen tangential ver-i läuft und in zwei mit der Klappe fest verbundenen Gelenken 9e,9e : gelagert ist. An jeder der Achsen 28 ist somit unter Zwischenschaltung eines Kugelgelenks 29aa das Auge 29a eines zweiten Stellor- : gans angelenkt, das im dargestellten Ausführungsbeispiel die bewegliche Stange 29 eines Stellmotors 30 ist. Der unbewegliche Teil des Stellmotors ist an einer Achse 31 angelenkt, die von einem mit dem Gehäusemantel fest verbundenen Gelenkträger 32 getragen wird,
Somit können die sechzehn Steuerklappen 9 durch eine erste Gruppe j von sechzehn stromaufwärts liegenden Stellmotoren 22 und eine zweite Gruppe von sechzehn stromabwärts liegenden Stellmotoren 30 um die Achsen 26 bzw. 28 geschwenkt werden.
Die Stellung der Steuerklappen 9, die durch die Lage ihrer Achsen 26 und 28 festgelegt wird, ändert sich nicht nur in der Querrichtung, sondern auch in der Längsrichtung. Um die Kontinuität und die Dichtheit der Düse 1 unabhängig von der Stellung der Klappen sicherzustellen, wird der Raum zwischen dem starren Kanal 7 und den Klappen 9 durch Hilfsklappen 33 abgedeckt. Die Hilfsklappen weisen jeweils zwei Rippen 33a, 33a auf, in denen jeweils ein Gelenk 33aa gebildet ist. Das Gelenk 33aa dient zur-Aufnahme einer Achse 34, die von einem mit dem Kanal 7 fest verbundenen Gelenkträger 35 getragen wird. Die Hilfsklappen 33 sind somit an einem ihrer Enden mit dem Kanal gelenkig verbunden. An ihrem anderen Endii
009887/13 80
weisen sie jeweils eine Verdickung 33b auf, die sich unter dem Druc des Primärstroms P an die Innenfläche der Wand 9a einer Steuerklappe 9 anlegt, wobei die Berührung zwischen den beiden Klappen in einem Punkt erfolgt, der sich mit der Stellung der Klappe 9 ändert. Zwischen den Hilfsklappen 33 sind HiIfs-Polgeklappen 133 fre L schwenkbar gelagert. Eine vorgeformte peder 36 mit bandförmigem Profil stellt den dichten Anschluß der Hilfsklappen 33, 133 an dem starren Kanal 7 sicher.
Mindestens dasieine und vorzugsweise beide Gestänge einer Steuerklappe 9 bilden Teil einer geschlossenen Synchronisationskette,die es insbesondere ermöglicht, die ausgefahrenen Abschnitte der Stangu der Stellmotoren gleich lang zumachen, die somit eine gemeinsame mittlere Stellung einnehmen.
Eine solche Synchronisationskette, die der stromaufwärtigen (bzw. stromabwärtigen) Verstellung der Steuerklappen 9 zugeordnet ist, weist eine Reihe von Zwischenhebeln 37 (bzw. 47) auf,die oberhalb der Polgeklappen 109 angeordnet sind, d.h. zwischen den dem betref fenden Stellmechanismus zugeordneten, in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Stellhebeln 19 (bzw. 27), jedoch auf einem größeren mittleren Radius. Jeder der Zwischenhebel 37 (bzw. 47) ist an einem seiner beiden Enden an zwei aufeinanderfolgenden Planschen. 16 des Querträgers I5 angelenkt und um eine Qelenkachse 17a (bzw. 17.C) schwenkbar. An seinem anderen Ende ist er mit den beiden ihn einschließenden Stellhebeln 19 (bzw. 27) verbunden, und zwar unter Zwischenschaltung zweier Synchronisationsstäbe 38 (bzw. 48). Jede der Synchronisationsstäbe 1st an dem einen seiner Enden mit einem Ende einer Achse 39 (bzw. 49), die im wesentlichen tangential ver-
— — - -
009887/1380
- ίο -
läuft und von einem Zwischenhebel 37 (bzw. 47) getragen wird, verbunden, wogegen sein anderes Ende an dem einen Ende einer Zwischenachse 40 (bzw. 50) angelenkt ist,die im wesentlichen tangential verläuft und von einem Stellhebel 19 (bzw. 27) getragen wird.
Wie nan sieht, sind die Zwischenhebel 37 um die gleichen Achsen 17a wie die Gelenkarme 18 schwenkbar; sie sind somit radial an der unteren Stelle der Gelenkarme 18, Jedoch auf einem kleineren mittleren Radius angeordnet. Man sieht außerdem, daß die tangential verlaufenden Achsen 39, 40 (bzw. 49, 50) aufgrund ihrer Verschiebung in Umfangsrichtung nicht genau parallel sind. Es ist somit notwendig, an den beiden Enden jeder dieser Achsen Kugelgelenke vorzusehen, die ein Verschwenken der Synchronisationsstäbe 38 (bzw. 48) trotz ihrer schrägen Anordnung bezüglich dieser Achsen ermöglichen«
Die Glieder der auf diese Weise gebildeten Synchronisationskette bestehen somit aus einem Stellhebel 19 (bzw. 27), einem Synchroni-; sationsstab 38 (bzw. 48), einem Zwischenhebel 37 (bzw. 47), einem weiteren Synchronisationsstab 38 (bzw. 48), einem weiteren Stellhebel 19 (bzw. 27) usw. *
Die geometrische Figur, die einerseits durch die Gelenkpunkte 39, 40 eines Synchronisationsstabs 38 und andererseits durch die Gelenkachsen 17a, 17b eines Zwischenhebels 37 und eines Stellhebels 19, projiziert in eine Axialebene, die bei einer mittleren öffnung^ stellung des Strömungskanals den betreffenden Synchronstab enthält., gebildet wird, ist ein Viereck 39, 17a, 17b, 40 (bzw. ein Viereck ] 17c,49,50,17d). Bei einer Veränderung der Geometrie der Düse 1 ver ·
- 11 -
00989771380
formt sich dieses Viereck, wobei eine Seite 17a, 17b (bzw. 17c,17d die von dem Querträger 5,16 gebildet wird, ortsfest bleibt.
Das Viereck ist vorzugsweise derart aufgebaut, daß es bei einer , mittleren öffnung der Düse ein Parallelogramm bildet, das die Auswirkung von Kontraktionen, die ihren Ursprung in der Synchronisationskette haben, verringert. Zu diesem Zweck sind die verschiedenen Elemente der Synchronisationskette derart bemessen, daß die i ehronisationsstäbe 38 (bzw. 48) bei der betrachteten mittleren Öffnungsstellung genau"in Axialebenen liegen und parallel zu den Seiten 17a, 17b (bzw. 17c,17d) des Vierecks verlaufen.
Aufgrund der Tatsache, daß die Achsen39 (bzw. 49) und 40 (bzw. 50) eine unveränderliche tangentiale Länge haben* treten die Synchro-Γ J
jnisationsstäbe 58 (bzw. 48) bei anderen Öffnungsstellungen als der! 1 '
mittleren Öffnungsstellung aus diesen ebenen heraus, derart , daß '
J *
■das Parallelogramm nicht mehr eben, sondern leicht geneigt ver- j
I . ■ ■ !
läuft, wobei sich die Richtung der Neigung beim Durchgang durch ! die mittlere Öffnungsstellung, in der sie Null ist, ändert. Diese leichte Neigung-hat jedoch keinen Einfluß aufdie Qualität der Syn-i chronisation. . !
Die Vorrichtung zum Befestigen und Verstellen der Steuerklappen 9 :
besteht somit aus einem am Gehäusemantel 2 angelenkten, ringför- · migen Querträger 1% an dem zwei ausfahrbare und verformbare j Kränze von Hebeln und Stäben, die jeweils Teil einer Synchronisa- , tionskette bilden, im wesentlichen symmetrisch zur Mittelebene des ringförmigen Querträgers angebracht sind. Diese Kränze defi-
- 12 -
009887/1380
BAD ORIGINAL
2Ü33JU
nieren für jedes Paar von veränderlichen Stellungen der Achsen 26, 28 einen bezüglich der Achse der Düse rotationssymmetrischen Konus, der die Stellung der Klappen 19 festlegt. . ' ,
In Fig. 6 sind schematisch einige Stellungen A,B,C,D dargestellt, die die Düse einnehmen kann.
Bekanntlich muß eine Uberschall-DÜse in der Lage sein, in allen Zwischenflugbereichen einwandfrei zu arbeiten, d.h. in einem großen
Oeschwindigkeits- und Höhenbereich. Damit der Wirkungsgrad der Dues se hierbei zufriedenstellend bleibt, ist/ferner erforderlich, daß der statische Druck im Austrittsquerschnitt der Düse möglichst nahe im Bereich des statischen Drucks der Umgebung bleibt, und unabhängig von dem Verzögerungsverhältnis der Düse. Es 1st ferner bekannt, daß sich die Menge der ausgestoßenen Luft und des ausgestoßenen Gases in verschiedenen Lastbereichen und Höhen beträchtlich ändert.
Die erfindungsgemäße Düse erfüllt diese verschiedenen Erfordernisse und ist in der Lage, sich an die verschiedenen auftretenden i .thermodynamischen und aerodynamischen Bedingungen mit optimalem j Wirkungsgrad anzupassen. Bei Unterschallgeschwindigkeiten ist die j Düse konvergent (Pig. 6, Stellungen A und B), wobei allein der Ausjtrittsquerschnitt, der zugleich der Bngstquerschnitt ist, geregelt wird. Bei Überschallgeschwindigkeiten ist die Düse konvergent-dlr vergent (Fig. 6, StellungenC und D), wobei der Halaquerschnitt und der Austrittsquerschnitt unabhängig voneinander regelbar sind.
- 13 -
009887/1380
____________ 2fl3L3Lll4-
Aufgrund der gewählten Aufhängung und Verstellung der Klappen kann die Düse, die mit diesen Klappen ausgerüstet ist, nacheinander ode]· gleichzeitig auf zwei verschiedene Steuerungen ansprechen. Jede dieser Steuerungen wird von einer Synchronisationseinrichtung kontrolliert, deren Zweck darin besteht, die Querschnitte der Düse kreisförmig und immer konzentrisch zu sich selbst zu halten, und zwar trotz etwaiger Ungleichförmigkeiten bei der Betätigung der Stellmotoren und trotz der Reibung und der Druckänderung des Gase$. Die bei der Verstellung der Klappen möglicherweise auftretende Asymmetrie wird in Form von mechanischen Kontraktionen von dem Querträger 15 aufgefangen und von diesem mittels der Gelenkarme 18 in symmetrischer Weise auf den GehäusemantÄL2 übertragen.Schließlich bleiben der starre Kanal 7, der Querträger 15 und der Gehäusemantel 2 unabhängig von den thermisch, aerodynamisch oder mechanisch bedingten Kontraktionen koaxial, derart, daß keine ungewünschte odor unvorhergesehene Änderung in der Richtung oder Intensität des Rückstoßvektors auftreten kann.
009867/1330

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1.Vorrichtung zum Lagern und Verstellen eines Strömungskanals verf änderlicher Geometrie, insbesondere einer Strahldüse eines Gasturbinen-Strahltriebwerks, bei der der Strömungskanal innerhalb: eines Gehäusemantels angeordnet ist und eine Anzahl von über den Umfang des Strömungskanals verteilten, verstellbaren Klap- ; pen aufweist, von denen zumindest einige als Steuerklappen aus-
    gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Raum zwij-
    sehen dem Strömungskanal (l) und dem Gehäusemantel (2) ein Querjträger (15) erstreckt, der mit dem Gehäusemantel durch eine Anzahl von über den Umfang verteilten Gelerikarmen (l8) verbunden ist, die jeweils an ihren Enden an dem Gehäusemantel (2) und dem Querträger (15) angelenkt sind, und daß jede Steuerklappe (9) an dem Querträger (15) gelenkig angebracht ist, und zwar mittels zweier unabhängiger Gestänge, von denen das eine Gestänge an einem ersten Bereich (26) der Steuerklappe und das
    andere Gestänge an einem axial hierzu versetzten zweiten Bereich (28) der steuerklappe angelenkt ist, wobei jedes der beiden Gestänge einen Stellhebel (19,27) aufweist, dessen eines
    - 15 -
    009887/1380
    . -.15 -; ■
    Ende am Querträger (15) und dessen anderes Ende an einem dem betreffenden Bereich (26,28) der Steuerklappe zugeordneten Stellorgan (21,29) angelenkt 1st.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden stellorgane (21,29) einer Steuerklappe von dem beweglichen Teil eines Stellmotors (22,30) gebildet wird, dessen unbeweglicher Teil am Gehäusemantel (2) angelenkt ist.
    3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge 'tennzeichnet, daß jede der Klappen (9), gesehen in einer Axialebene, ein derart gekrümmtes Profil aufweist, daß der Strömungs kanal (l) bei .,evv'issen Stellungen der Klappen konvergent-divergent verlärff.
    4. Vorrichtung nach einem der vorherb^änden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der einem der Gestänge zugeordneten Stellhebe (19) an demjenigen seiner Enden, das bereits an dem einen der Stellorgane (21) angelenkt ist, an dem einen Ende einer Übertragungsstange (25) angelenkt ist, deren anderes finde an dem einen der genannten Bereiche (26) der Klappe angelenkt ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
    dem anderen Gestänge zugeordnete Stellhebel (27) mit seinem Endfc, das bereits an dem andßren Stellorgan (29) der Klappe angelenkt ist, unmittelbar an dem anderen Bereich (28) der Klappe angelenkt ist.
    ..-'■ - 16 -
    009887/1380
    "BÄlTXJRIQtNÄt-
    β. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der beiden Gestänge Teil einer geschlossenen Synchronisationskette bildet, daß die Syn- ' chronisati onske tte eine Anzahl von Zwischenhebeln (37,47) aufweist, die jeweils zwischen den einem Bereich, der Klappe züge- '. ordneten Stellhebeln (19,27) angeordnet sind und von denen je- ' der über zwei Synchronstäbe (38,48) mit den beiden ihn einschließ· senden Stellhebeln verbunden ist, und daß jeder der Zwischenhebel seinerseits am Querträger (I5) angelenkt ist.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellhebel (19,27) und die. Zwischenhebel (37,47) am Querträger (15) jeweils um im wesentlichen tangential verlaufende Achsen (17a,b,c,d) angelenkt sind, und daß die Punkte, in denen jeweil$ ein Synchronstab (38) an einem Stellhebel (19) un<3 an einem schenhebel (37) angelenkt ist, einerseits und die tangential ve: laufenden Gelenkachsen (17a,b), projiziert in einer Axialebene, die bei einer mittleren Öffnungsstellung des Strömungskanals ,;
    i die Synchronstäbe (38) enthält, andererseits ein Parallelogramm.
    bei
    (4O-39-17a-17b) bilden, das sich/Veränderungen der Geometrie des Strömungskanals verformt, wobei eine Seite des Parallelogramms ortsfest bleibt, und zwar eine Seite, die von einem im : wesentlichen rechtwinkligen Segment gebildet wird, das Teil des Querträgers (I5) ist und die tangential verlaufenden Gelenkachsen (I7a,b) miteinander verbindet.
    8, Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich der Strörr.ungskanal veränderlicher Geometrie an einem Kanal starrer Geometrie anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der '■
    0098 87/1380 ~17~
    Kanal (7) starrer Geometrie in dem Gehäusemantel (2) mittels einer Anzahl von über den Umfang verteilten Streben (10) zentriert ist, die mit ihren beiden Enden an dem Gehäusemantel (2) und dem Kanal (7) angelenkt sind, und daß die zur Lagerung des Querträgers (15) dienenden .Gelenkarme (18) und die streben (10) an dem Gehäusemantel (2) um gemeinsame Gelenkachsen (12) schwenljc bar angebracht sind.
    9. "Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Hilfsklappen (33)3 die mit ihrem einen Ende an dem Kanal (7) starrer Geometrie angelenkt sind und mit ihrem anderen Ende an den Steuerklappen (9) anliegen, derart, daß sie die Kontinuität und Dichtheit des Strömungskanals (1) unabhängig von der Stellung der Klappen sicherstellen.
    Ö09887/1 380"
    Leerseite
DE19702033114 1969-07-03 1970-07-03 Vorrichtung zum Verstellen von Klappen einer Schubdüse eines Gasturbinen-Strahltriebwerkes Expired DE2033114C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR6922624A FR2030532A5 (de) 1969-07-03 1969-07-03
FR6922624 1969-07-03

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2033114A1 true DE2033114A1 (de) 1971-02-11
DE2033114B2 DE2033114B2 (de) 1976-08-05
DE2033114C3 DE2033114C3 (de) 1977-03-24

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
GB1293868A (en) 1972-10-25
US3612106A (en) 1971-10-12
FR2030532A5 (de) 1970-11-13
DE2033114B2 (de) 1976-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69717778T2 (de) Schwenkdüse mit veränderlichem Querschnitt für ein Strahltriebwerk
DE2815259C2 (de)
DE3940473C2 (de) Vektorierbare achssymmetrische konvergente/divergente Schubdüse
DE69203078T2 (de) Konfiguration einer Schubumkehrvorrichtung für ein Zweistrahltreibwerk.
DE69300530T2 (de) Querschnittsveränderliche schwenkbare Schubdüse für Gasturbinen.
DE69724362T2 (de) Schubumkehrvorrichtung für ein Bläsertriebwerk mit Umkehrklappen, die Kanäle formen
DE69423481T2 (de) Düse mit Querschnitt- und Strahlvektorverstellung für ein Strahltriebwerk
DE1285328B (de) Strahltriebwerk mit Strahlumlenkung
DE69606809T2 (de) Zweikreistriebwerk mit Schubumkehrklappen
DE69816715T2 (de) Schubumkehrvorrichtung für ein Strahltriebwerk dessen Umkehrklappen mit optimal entfaltbaren Leitflächen versehen sind
DE2529543A1 (de) Vorrichtung zur betaetigung der klappen von schubduesen
DE69511797T2 (de) Schubumkehrvorrichtung für ein Zweikreistriebwerk mit externen Klappen
DE1287444B (de) Schubumkehrvorrichtung fuer ein Mantelstromstrahltriebwerk
DE1964976C3 (de) Schubumkehrvorrichtung für ein Turbinenstrahltriebwerk eines Flugzeuges
DE3242822C2 (de)
DE2617677A1 (de) Verstellduese fuer gasturbinentriebwerke
DE2617752A1 (de) Im flug verstellbare duese fuer gasturbinen-triebwerke
DE69715084T2 (de) Schubumkehrvorrichtung eines Strahltriebwerkes mit an der Vorseite der Klappen verbundenem Wandteil
DE69724033T2 (de) Schubumkehrvorrichtung mit beweglichen Auskleidungen in den Klappen
DE3242823C2 (de)
DE3242824A1 (de) Schubduesenanordnung mit veraenderbarer querschnittsflaeche fuer ein gasturbinentriebwerk
DE2132494A1 (de) Antriebssystem fuer Senkrechtstart
DE3314370C2 (de) Mit einer Schubumkehreinrichtung ausgestattete Verstelldüse für Gasturbinentriebwerke
DE1037867B (de) Duese fuer ein Strahltriebwerk mit Klappen zur Strahlregelung und mit einer Einrichtung zur Strahlumlenkung
DE2033114A1 (de) Vorrichtung zum Lagern und Verstel len eines Stromungskanals veränderlicher Geometrie

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee