DE2057002A1

DE2057002A1 - Device for deflecting the jet of propellant gas from engines for aircraft

Info

Publication number: DE2057002A1
Application number: DE19702057002
Authority: DE
Inventors: Edmund Dipl.-Ing. 7778 Markdorf. B64c 27-26 Mahler
Original assignee: Dormer GmbH
Current assignee: Dormer GmbH
Priority date: 1970-11-20
Filing date: 1970-11-20
Publication date: 1972-05-31

Description

Vorrichtung zur Ablenkung des Treibgasstrahles von Triebwerken für Luftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ablenkung des Treibgasstrahles von Triebwerken für Luftfahrzeuge, wobei die Triebwerke unterhalb des Tragflügels angeordnet sind und der Tragflügel Klappensysteme zur Erzielung einer Auftriebserhöhung aufweist. Device for deflecting the jet of propellant gas from engines for Aircraft The invention relates to a device for deflecting the jet of propellant gas of engines for aircraft, with the engines below the wing are arranged and the wing flap systems to achieve an increase in lift having.

Bei Luftfahrzeugen wirtl zur Verbesserung der Kurzstart- und Landeeigenschaften, insbesondere bei solchen Luftfahrzeugen, die für den Schnellflug ausgelegte, relativ hoch belastbare Flügelflächen aufweisen, zur Auftriebserhtjhung ein Teil des Treibgasstrahles der Triebwerke auf Klappensysteme arl der flinterkante des Tragflügels gerichtet und über die Klappenspalte die Umströmung der Tragfliigeloberfläche beschleunigt. Mittels der Klappen systeme wird ferner ein Teil des Treibgasstrahles der Triebwerke nach unten abgelenkt und damit eine Auftrieb liefernde Schubkomponente erzeugt. In the case of aircraft, we aim to improve short take-off and landing properties, especially in the case of aircraft designed for high-speed flight, relative have highly resilient wing surfaces, a part of the propellant gas jet to increase lift the engines are directed to flap systems arl the wing's leading edge and accelerates the flow around the wing surface via the flap gaps. By means of the flap systems, part of the propellant gas jet of the engines is also removed deflected downwards and thus generates a thrust component that provides lift.

Es bereitet jedoch Schwierigkeiten, die Triebwerke am Tragflügel so anzuordnen, daß die Forderungen, die sich einerseits aus der Anordnung und Befestigung der Triebwerke am Tragflügel und andererseits aus der Fithrung des Treibgasstrahles für den Schnelfflug sowie die Beaufschlagung der Klappensysteme für den Langsamfiug ergeben, zu erfüllen. However, it causes difficulties, the engines on the wing to be arranged in such a way that the demands arising on the one hand from the arrangement and fastening the engines on the wing and on the other hand from the guidance of the propellant gas jet for fast flight as well as the activation of the flap systems for slow flight surrender to meet.

Aufgabe der Erfindung ist es, unabhängig von den Gegebenheiten der Anordnung und Aufhängung der Triebwerke unterhalb des Tragflügels, während der Langsarnflugphase eine wirksame Beaufschlagung der zusätzlichen Auftrieb liefernden Klappensysteme durch die Treibgas strahlen der Triebwerke ohne Beeinträchtigung des Strahlaustrittes während der Schnellflug- bzw. Marschnugphase zu erzielen. The object of the invention is, regardless of the circumstances of the Arrangement and suspension of the engines below the wing during the long flight phase an effective application of the additional buoyancy supplying flap systems thanks to the propellant gas, the engines radiate without impairing the jet exit to be achieved during the high-speed flight or marching phase.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Triebwerksverkleidung bzw. Triebwerk summantelung einen getrennten Ab -schnitt aufweist, der zur Ablenkung des Treibgasstrahles aus dessen Austrittsrichtung in Richtung auf die Klappensysteme bzw. die Klappenspalte in den Treibgasstrahl verstellbar vorgesehen ist. The object is achieved according to the invention in that the The engine cowling or engine casing has a separate section, to deflect the jet of propellant gas from its exit direction in the direction adjustable on the flap systems or the flap gap in the propellant gas jet is provided.

Aus einer solchen erfindungsgemäßen Ausbildung ergeben sich eine Reihe wesentlicher Vorteile. Die Erhöhung des Auftriebes im Langsamflug z. B. bei Start und Landung wird dabei sowohl durch die mittels der ausgefahrenen Klappen bewirkten beschleunigten Umströmung der Tragflügelober näche als auch durch die Erzeugung einer Schubkomponente durch die Strahlablenkung erreicht. Da zur Ablenkung des Treibgasstrahles der Triebwerke ein Teil der ohnehin vorhandenen Verkleidung bzw. Ummantelung der Triebwerke benutzt wird, erübrigt sich die Anordnung gesonderter Strahlablenkklappen. Während des Schnelifluges tritt dabei eine Erhöhung des Luftwiderstandes durch Teile der Strahlablenkeinrichtung nicht ein. Infolgedessen, daß für den erfindungsgemäßen Aufbau nur eine geringe Anzahl von zusätzlichen Bauteilen benötigt wird, ergibt sich auch keine wesentliche vJriiöiiung des Gewichtes des Luftfahrzeuges. Such a training according to the invention results in a Number of essential advantages. The increase in lift in slow flight z. B. at Take-off and landing is done both by means of the extended flaps caused accelerated flow around the wing surface as well as by the Generation of a thrust component achieved by the beam deflection. As a distraction of the propellant gas jet of the engines is part of the already existing fairing or sheathing of the engines is used, the separate arrangement is unnecessary Beam deflectors. During the high-speed flight, there is an increase in air resistance by parts of the beam deflector. As a result, that for the invention Structure only a small number of additional components is required, results There is also no significant change in the weight of the aircraft.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist bei einer Ausführungsform der Ablenkvorrichtung für Manteistromtriebwerke vorgesehen, die Strahlablenkung mittels eines in den Bypasstrahl des Triebwerkes schwenkbaren Abschnittes der das Triebwerk umgebenden Gondelverkleidung zu bewirken. Die zur Verstellung des Verkleidungsabschnittes für die Ablenkung des Bypas strahle s erforderlichen Stellglieder sind dabei innerhalb der Gondelverkleidung in ohnehin vorhandenen Räumen untergebracht. According to another feature of the invention is in one embodiment the deflection device for Manteistromkraftwerke provided, the jet deflection by means of a section of the that can be pivoted into the bypass jet of the engine Effect of the engine surrounding the nacelle fairing. The one for adjusting the cladding section for the deflection of the bypass beam s required actuators are within the nacelle cladding is housed in rooms that already exist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbetspiel gemäß der Erfindung dargestellt. In the drawing is a Ausführungsbetspiel according to the invention shown.

Fig. 1 zeigt eines der Triebwerlce mit dem Tragflügel in Seitenansicht in Verbindung mit der Strahlablealkvorrichtung.Fig. 1 shows one of the engines with the wing in side view in connection with the beam masking device.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Strahltriebwerk nach der Linie II - II der Fig. 1.Fig. 2 shows a section through the jet engine along the line II - II of FIG. 1.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch das Strahltriebwerk nach der Linie III - Ifl der Fig. 1.Fig. 3 shows a cross section through the jet engine according to Line III - Ifl of FIG. 1.

Fig. 4 und 5 zeigen in einem vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 Einzelheiten des Verstellgetriebes der Strahlablenkvorrichtung schematisch dargestellt.FIGS. 4 and 5 show details in an enlarged section from FIG of the adjusting gear of the beam deflection device shown schematically.

Bei dem in der Zeichnung teilweise dargestellten Luftfahrzeug sind zu beiden Seiten des Flugzeugrumpfes am Tragflügel Mantelstromtriebwerke angeordnet, die unterhalb des Tragflügels an Stielen befestigt sind. In the aircraft partially shown in the drawing are Turbine turbines arranged on the wing on both sides of the fuselage, which are attached to stems below the wing.

In Fig. 1 bis 3 ist eines der Mantelstromtriebwerke dargestellt und mit 2 bezeichnet. Das Triebwerk ist mit dem Tragflügel 3 über den Stiel 4 verbunden und liegt im wesentlichen im Bereich der Tragflügelvorderkante unterhalb des Tragflügels. An der Tragfiügelhinterkante sind Doppeispaltklappen 6 bzw. 7 angeordnet, die zur Auftriebserhöhung bei Start und Landung ausfahrbar sind. Mit 10 ist ferner die das Triebwerk umgebende Condelverkleidung bezeichnet, die mit dem Einlaufkonus 13 des Triebwerkes den Lufteinlaufkanal 11 bildet. Mittels der äußeren Triebwerksummantelung 26, d. h. In Fig. 1 to 3 one of the turbofan engines is shown and denoted by 2. The engine is connected to the wing 3 via the stick 4 and lies essentially in the area of the wing leading edge below the wing. At the wing trailing edge double slit flaps 6 and 7 are arranged, which for Increased lift during take-off and landing can be extended. At 10 she is also that Engine surrounding Condel fairing called, which with the inlet cone 13 of the The engine forms the air inlet duct 11. By means of the outer engine casing 26, d. H.

der Ummantelung mr den Sekundärstrom und der sich axial nach hinten erstreckenden inneren Triebwerksummantelung 18, d. h. der Ummantelung für Primärstrom, ist ein Ringraum gebildet, der sich in bekannter Weise in den Mantelstromkanal 22 und den Luftzuführungskanal 23 verzweigt, Letzterer führt zu dem hier nicht dargestellten Hochdruckverdichter. Innerhalb der äußeren Triebwerksummantelung 26 ist ferner noch der Niederdruckverdichter mit seinen V erdicht erschauf eln 12 angeordnet. Dem Hochdruckverdichter sind in bekannter Weise die Brennkammern und die Turbine sowie die Strahlaustrittsdüse 24 nachgeordnet. I)ie innere und äußere Triebwerksummantelung 18 bzw. 26 dient zur Führung des Mantelstromes.the sheath mr the secondary flow and the axially rearward extending inner engine shroud 18, d. H. the sheathing for primary current, an annular space is formed, which extends in a known manner into the sheath flow channel 22 and the air supply duct 23 branches off, the latter leading to the one not shown here High pressure compressor. Inside the outer engine casing 26 is also still the low-pressure compressor with its compressor blades 12 is arranged. The high pressure compressor are in a known manner the combustion chambers and the turbine as well as the jet outlet nozzle 24 subordinate. I) he inner and outer engine casing 18 and 26 is used for Guiding the sheath current.

Die Gondelverkleidung 10 weist einen sich in Umfangsricllttlng unterhalb etwa bis zur horizontalen Querebene E - E des Triebwerkes bzw. des Mantelstromkanals 22 erstreckenden Abschnitt 28 auf. Der Abschnitt 28 der Gondelverkleidung ft ist in Richtung der Längsachse des Tricbwerkes und gleichzeitig in den Mnntclr;trom verstellbar vorgesehen. Zu dicsem Zweck ist der Abschnitt 28 über ein Hebelgetriebe am Triebwerk schwenkbar gelagert. The nacelle cladding 10 has a circumferential direction below it approximately up to the horizontal transverse plane E - E of the engine or the bypass duct 22 extending portion 28. Section 28 of the nacelle cladding is ft in the direction of the longitudinal axis of the tricot and at the same time in the muscle adjustable provided. For this purpose is the Section 28 on a lever mechanism pivotally mounted on the engine.

Wie insbesondere die Fig. 4 und 5 erkennen lassen, besteht das Hebelgetriebe aus je zwei Schwingenpaaren 35 und 36 zu beiden Seiten des Triebwerkes, die mit ihrem einen Ende über eine Schwenklagerung 37 bzw. As can be seen in particular from FIGS. 4 and 5, there is a lever mechanism from two pairs of swing arms 35 and 36 on both sides of the engine, which with one end via a pivot bearing 37 or

38 am Triebwerk und mit ihrem anderen Ende über Schwenklagerungen 40 bzw. 41 ap Abschnitt 28 angreifen. Innerhalb der Gondelverkleidung 10 ist im unteren Bereich ein Verteilergetriebe 45 angeordnet, das auf einem Abtriebswellenteil ein Kegelritzel 46 trägt. Die Abtriebewelle des Verteilergetriebes 45 ist über eine hier nicht dargestellte elektromagnetisch betätigbare Kupplung an eine Antriebswelle wahlweise anschließbar, die z. B. mit dem Antrieb für die Kraitstoftpumpen in trieblicher Verbindung steht, was hier nicht dargestellt ist. Vom Verteilergetriebe 45 aus erstrecken sich in Umfangsrichtung des Triebwerkes Übertragungswellen 48, 49 bzw. 50, 51, die über mit dem Antriebsritzel 46 im Eingriff stehende Kegelritzel 52 bzw.38 on the engine and at its other end via pivot bearings 40 or 41 ap section 28 attack. Inside the nacelle cladding 10 is in lower area a transfer case 45 is arranged on an output shaft part a bevel pinion 46 carries. The output shaft of the transfer case 45 is via a Electromagnetically operable coupling, not shown here, to a drive shaft optionally connectable, the z. B. with the drive for the Kraitstoftpumpen in drive mode Connection is what is not shown here. Extend from transfer case 45 In the circumferential direction of the engine transmission shafts 48, 49 and 50, 51, the via bevel pinions 52 or

53 antreibbar sind. Die triebliche Verbindung zwischen je einem Übertragungswellenpaar erfolgt mittels der Kegelritzel 55, 56 und 57 bzw. 58, 59 und 60.53 can be driven. The drive connection between each transmission shaft pair takes place by means of the bevel pinions 55, 56 and 57 or 58, 59 and 60.

Die Übertragungswellen 50 bzw. 51 jeder Seite weisen je ein Abtriebskegelritzel 62 bzw. 63 auf, das in ständigem Eingriff mit einem am Triebwerk in gemeinsamen Getriebegehäusen 74 bzw. 75 gelagerten Kegelritzeln 65 bzw. 66 steht. Wie insbesondere Fig. 5 erkennen läßt, sind zwei Gewindespindeln 70 bzw. 71 vorhanden, auf die eine Gewindehülse 72 bzw. 73 aufschraubbar ist, wobei die Gewindehulsen 72 bzw. 73 an den Schwingen 35 bzw. 36 gelenkig umgreifen. Zwischen den die Ritzel 65 bzw. 66 tragenden Wellenteilen und den Gewindespindeln 70 bzw. 71 sind Kardangelenke 76 bzw. 77 vorgesehen. Die Wirkungsweise der Strahiablenkvorrlchtung ist wie nachfolgend beschrieben.The transmission shafts 50 and 51 on each side each have an output bevel pinion 62 or 63, which is in constant engagement with a common on the engine Gear housings 74 and 75 mounted bevel pinions 65 and 66 respectively. How in particular Fig. 5 shows, there are two threaded spindles 70 and 71, on the one Threaded sleeve 72 and 73 can be screwed on, the threaded sleeves 72 and 73 on the rocker arms 35 and 36, respectively, in an articulated manner. Between the pinions 65 and 66 The supporting shaft parts and the threaded spindles 70 and 71 are universal joints 76 and 77 are provided. The operation of the beam deflection device is as follows described.

Wie in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellt, sind die Spaltklappen 6 bzw. 7 während des Schnelffiuges eingefahren und bilden einen Teil des Tragtlngels 3. r den IAngsamflug, d. h. für Start und Landung werden die Spaltklappen 6 bzw. 7 in die strichpunktiert eingezeichnete Stellung gebracht. Gleichzeitig werden durch Betätigung der elektromagnetischen Kupplung (hier nicht dargestellt? am Verteilergetriebe 45 über die Wellenteile 48 bzw. 50 und 49 bzw. 51 sowie die zugehörigen Kegelritzel, die Gewindespindeln 70 bzw. As shown in solid lines in FIG. 1, the slotted flaps are 6 or 7 retracted during the Schnelffiuges and form part of the support ring 3. r the slow flight, d. H. the slotted flaps 6 resp. 7 brought into the position shown in dash-dotted lines. At the same time be through Actuation of the electromagnetic clutch (not shown here?) On the transfer case 45 over the shaft parts 48 and 50, respectively and 49 or 51 as well as the associated Bevel pinion, the threaded spindles 70 resp.

71 in eine Drehbewegung versetzt, und damit die Gewindehülsen 72 bzw. 73 verstellt. Infolgedessen wird über die Schwinghebel 35 bzw. 36 der Verkleidungsabschnitt 28 der Triebwerksgondel aus der mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung in die strichpunktiert und schraffiert umgrenzt angedeutete Stellung bewegt (Fig. 1). Infolge der Wölbung des Verkleidungsabschnittes 28 und dessen Lage im ausgefahrenen Zustand wird der Mantelstrom des Triebwerk es aus seiner Austrittsrichtung aus dem Mantelstromkanal 22 nach oben, d. h. in Richtung auf die Spaltklappen 6 bzw. 7 abgelenkt. Ein Teil des abgelenkten Strahles tritt dabei durch die Spalte zwischen den Klappen 6 und 7 bzw.71 set in a rotary motion, and thus the threaded sleeves 72 resp. 73 adjusted. As a result, the cladding section is via the rocker arms 35 and 36, respectively 28 of the engine nacelle from the position shown with solid lines in the position indicated by dash-dotted and hatched lines moves (Fig. 1). As a result of the curvature of the cladding section 28 and its position in the extended The bypass flow of the engine becomes it from its exit direction from the state Sheath flow channel 22 upwards, d. H. deflected in the direction of the slotted flaps 6 and 7, respectively. Part of the deflected beam passes through the gaps between the flaps 6 and 7 or

dem Tragflügel 3 hindurch und bewirkt eine beschleunigte Umströmung der Tragflügeloberfläche und damit eine Erhöhung des aerodynamischen Auftriebes bei niedrigen Fluggeschwindigkeiten. Außerdem wird ein Teil des Mantelstromes durch die Spaltklappen 6 und 7 nach unten abgelenkt und damit eine Hub-Schubkomponente erzeugt.the wing 3 through and causes an accelerated flow around it the wing surface and thus an increase in aerodynamic lift at low airspeeds. In addition, part of the sheath flow is through the slotted flaps 6 and 7 deflected downwards and thus a lift-thrust component generated.

Um eine solche Strahlbeaufschlagung der Doppelspaltklappen 6 bzw. 7 noch wirksamer gestalten zu können, ist es auch denkbar, den aus der Strahldüse 24 austretenden Treibgas strahl in Richtung auf die Doppelspaltklappen 6 bzw. 7 mittels einer schwenkbaren Austrittsdüse 24 abzulenken. In order to have such a jet impingement on the double slit flaps 6 or 7 to make it even more effective, it is also conceivable that from the jet nozzle 24 leaking propellant gas jet in the direction of the double slit flaps 6 and 7, respectively deflect by means of a pivotable outlet nozzle 24.

Claims

Patent claims:

1. device for deflecting the jet of propellant gas from engines for Aircraft, the engines being arranged below the wing and the wing has flap systems to achieve an increase in lift, thereby characterized in that the engine cowling or engine casing (10, 26, 18) has a separate section (28) which is used to deflect the jet of propellant gas from its exit direction in the direction of the flap systems (6, 7) or the Flap column is provided adjustable in the propellant gas jet.

2. Embodiment of a deflection device for turbofan engines according to claim 1, characterized in that the beam deflection by means of an in the sheath flow of the engine (2) pivotable section (28) of the engine surrounding Gondeiverklenung (10) is effected.

3. deflection device according to claim 1 and 2, characterized in that that the adjustable section (28) of the Gondshrerkleothing (10) or the engine casing extends in the circumferential direction as a half-shell approximately over the lower half of the engine.

L e r s e i t e