DE2058275A1

DE2058275A1 - Flugzeug mit Gasturbinenstrahltriebwerken

Info

Publication number: DE2058275A1
Application number: DE19702058275
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Dolby
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1969-11-28
Filing date: 1970-11-26
Publication date: 1972-05-31
Also published as: US3652037A; GB1259545A; FR2068692A1

Description

PATi:NTANWÄLTfc

DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH DR. TINO HAIBACH

8 München 2, 26.November 1970 12 926 - K/vM

UNSER ZEICHEN: '

Rolls-Royce Limited, Deroy, Derbyshire, England,

B'iugzeug mit Gasturbinenstrahltriebwerken

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung bei Flugzeugen, die mit Gasturbinenstrahltriebwerken ausgerüstet sind, welche vom festen Aufbau des Plugzeuges so getragen werden, daß sie schwenkbar zwischen einer Stellung für Vorwärtsschub und einer Stellung ist, in der der Schub der Triebwerke wenigstens eine Komponente in Vertikalrichtung aufweist, um einen Hub zu erzeugen.

Üblicherweise werden derartige schwenkbar gelagerte Triebwerke von geeigneten Drehzapfen getragen, die vom Rumpf vorstehen oder innerhalb des Rumpfes angeordnet sind oder die in vom Tragflügel gehaltenen Gondeln befindlich sind. Dabei können Situationen auftreten, bei denen es unerwünscht oder nicht zweckmäßig ist, die Innenseite eines Drehzapfens für eine Verbindung zwischen der Handsteuerung des Plugzeuges und der Brennstoffregelanlage des schwenkbar gelagerten Triebwerks zu benutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Möglichkeit zu schaffen.

Die Erfindung geht aus von einem Plugzeug mit einem Gasturbinenstrahltriebwerk, das schwenkbar gegenüber dem festen Aufbau

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des Flugzeuges angeordnet ist, wobei Mittel vorgesehen sind, um diese Schwenkbewegung zu bewirken und wobei ein Brennstoffsteuermechanismus vorgesehen ist, der einen Einsteilhebel für den Plugzeugführer mit einem drehbaren Teil innerhalb des Triebwerks verbindet, der einen Teil der Brennstoffregelanlage bildet. Gemäß der Erfindung liegt der Mechanismus im Abstand zu den Mitteln, die die Schwenkbewegung bewirken und besitzt innerhalb des festen Aufbaus einen Teil, der gemäß der Betätigung des Brennstoffeinstellhebels versetzbar ist, wobei eine Kupplung zwischen dem Einstellhebel des Flugzeugführers und dem drehbaren Körper vorgesehen ist, wodurch eine relativ kleine Linearbewegung in eine relativ große Drehbewegung übersetzt wird, wobei ein zweites Organ in Eingriff mit dem ersten Organ steht und die Anordnung derart getroffen ist, daß dann, wenn das Brennstoffeinstellorgan betätigt wird, der erste Teil den zweiten Teil und somit die Einrichtung in der Weise antreibt, daß eine relativ kleine lineare Bewegung erhalten wird, wodurch eine relativ große Drehbewegung des drehbaren Körpers herbeigeführt wird und während der Schwenkbewegung des Triebwerks kein Antrieb zwischen dem ersten und zweiten Bauteil übertragen wird.

Vorzugsweise ist der erste Bauteil als Hebel ausgebildet, der ein teilkugelförmiges Ende aufweist und in einen bogenförmigen Kanal eingreift, der das zweite Teil bildet und drehbar um die Schwenkachse des Triebwerks ist, wobei die Schwenkachse des Hebels in einem Winkel zu der ersterwähnten Achse steht.

Es kann eine Spindel vorgesehen sein, an welcher der Kanal befestigt ist und eine Antriebswelle trägt den drehbaren Teil und steht in Eingriff mit der Spindel derart, daß sie hiermit gedreht wird, wobei die Antriebswelle mit einem mehrgängigen Gewinde versehen ist.

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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verbindet ein Kugelschrauben- und Muttermechanismus die Antriebswelle mit dem drehbaren Organ.

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

Fig. 1 eine schematische Grundrißansicht eines Plugzeugs gemäß

der Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht des Brennstoffsteuermechanismus, der den Gashebel des Flugzeugführers mit der Brennstoffregelanlage der in Fig.l dargestellten schwenkbar gelagerten Triebwerke verbindet,

Fig. 3 eine Teilansicht längs des Pfeiles 3 gemäß Fig.2 und Fig. 4 eine der Fig.l entsprechende Ansicht, in der verschiedene Möglichkeiten der Anbringung der schwenkbaren Triebwerke angedeutet sind.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Flugzeug 10 mit einem Rumpf 11, an dem Tragflügel 12 befestigt sind und der ein Heck IJ aufweist. Axial zwischen den Tragflügeln 12 und dem Heck 13 trägt der Rumpf zwei Gasturbinenstrahltriebwerke 14 und zwar je eines auf beiden Seiten der Längsachse und jedes Triebwerk 14 ist schwenkbar um Drehzapfen 15 gelagert. Nicht dargestellte Mittel bewirken eine Drehung der Triebwerke 14 aus der in Fig.l dargestellten Stellung, in der nur ein Vorwärtsschub erzeugt wird, nach einer Stellung, in der die Triebwerke 14 nur einen Vertikalschub oder einen Vertikalschub in Verbindung mit einem Vorwärtsschub erzeugen, der von anderen Triebwerken geliefert wird, wobei der Schubvektor von dem Anstellwinkel abhängt.

Es ist klar, daß das Innere der Drehzapfen 15 nicht für eine Verbindung zwischen einem Gashebel (nicht dargestellt) im Rumpf 11 des Flugzeuges und einer Brennstoffregelanlage 42' innerhalb

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des Triebwerkes hergestellt werden kann, sondern eine getrennte Verbindung vorgesehen werden muß, die in der Lage ist, die Brennstoffströmung bei allen Stellungen des Triebwerks 14 aufrechtzuerhalten.

Im folgenden wird nunmehr im einzelnen auf die Fig.2 und 3 bezuggenommen und der Drehzapfen 15 erstreckt sich zwischen aufeinander ausgerichtete Öffnungen des Rumpfes 11 und einer Gondel 17 für das Triebwerk 14. Die Drehachse des Drehzapfens \o und demgemäß das Triebwerk 14 ist strichpunktiert bei 18 dargestellt.

Im Inneren des Rumpfes 11 ist ein Kragarm 20 montiert, der eine fc kurze Welle 21 drehbar lagert. Auf der Welle 21 befindet sich eine Schnurrolle 22 mit V-förmigem Profil,über die ein Kabel 23 geführt ist. Das Kabel 23 ist manuell einstellbar und mit Steuereinrichtungen für das Triebwerk 14 in der Pilotenkanzel verbunden. Ein Ende eines Schwenkhebels 2p ist schwenkbar an der Weile 21 angelenkt und das andere Ende ist mit einem teilkugelförmigen Kopf 2β ausgerüstet. Dieser Kopf 26 greift in einen teilkugelförmigen kanalförmigen Bauteil 27 ein, der einstückig mit einer Spindel 28 hergestellt ist, die sich durch eine kreisbogenförmige Öffnung 29 im Rumpf 11 erstreckt.

Die Spindel 26 ist hohl ausgebildet und im Inneren ist sie mit Gewinde versehen, um einen Bolzen 30 aufzunehmen. Das Ende der ψ Spindel 28, welches dem kanalförmigen Bauteil 27 entgegengesetzt liegt, ist axial gleitbar in Gleitlagern 32 gelagert, die an der Gondel 17 befestigt sind und sich durch eine geeignete Öffnung 3p in dieser Gondel erstrecken. In dem Bereich, in dem die Spindel 28 in den Gleitlagern 32 gelagert ist, ist sie mit einer einzigen Keilnut versehen, in die eine Madenschraube 36 eincteht, um eine Drehung der Spindel 2ö um deren Achse zu verhindern. Dan Ende der Spindel 28, das dem Kopf des Bolzens 30 entgegengesetzt liegt, ist mit vermindertem Durchmesser ausgebildet, der unmittel-

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bar benachbart durch ein vergrößertes Ende 37 einer Antriebswelle 38 umfaßt ist. Das vergrößerte Ende 37 ist außerdem in Gleitlagern 32 gelagert und innen mit Gewinde versehen, um den Bolzen 30 mit Gewindeeingriff aufzunehmen. Die Antriebswelle 38 ist außerdem in Gleitlagern 40 an der Innenwand 41 des Gehäuses 17 gelagert. Die Welle 38 trägt eine schraubenlinienförmig verlaufende nicht dargestellte Nut am Umfang,in der ein aus Kugelschraube und Mutter bestehender Mechanismus (nicht dargestellt) angeordnet ist, wodurch die Welle 38 mit einem Teil 42 eines gegabelten Brennstoffsteuerhebels 43 verbunden ist, der einen Teil der Brennstoffsteuerstufe 42' das Triebwerks l4 bildet. Wie ersichtlich, ist die Welle 38"mit einem mehrgängigen Gewinde 39 versehen und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein dreigängiges Gewinde mit einem Anstellwinkel von etwa 6ö vorgesehen.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Schwenkachse des Schwinghebels 25 in einem Winkel gegenüber der Drehachse l8 des Triebwerks 14 angestellt. Infolgedessen übt der Schwinghebel 25* wenn eine Bewegung des Gashebels des Plugzeugführers über die Kbel 23 und die Holle 22 auf den Schwinghebel 25 übertragen wird, eine Kraft auf die Seitenwände des kanalförmigen Bauteils 27 aus, so daß die Spindel 28 veranlaßt wird, eine Linearbewegung durchzuführen, die auf die Welle 38 übertragen wird. Infolge der Tatsache, daß das Gewinde der Welle 38 mehrere Gänge aufweist, wird eine geringe Linearbewegung der Welle in eine relativ große Drehbewegung des BrennstoffSteuerhebels 23 umgewandelt. Bei einer typischen praktischen Ausführungsform bewirkt eine Bewegung von 0,7!> Zoll der Welle 38 eine 90°-Drehung des Brennstoff Steuerhebels 43.

Andererseits wird, wenn das Triebwerk 14 verschwenkt wird, der kanalförmige Bauteil 27 nur im Winkel um die Achse l8 versetzt und bewegt sich relativ zu dem teilkugelförmigen Kopf 26, ohne

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den letzteren zu bewegen. Natürlich ist die Gestalt und Bogenlänge der öffnung 29 im Rumpf 11 so, daß die volle beabsichtigte Schwenkbewegung des Triebwerks durchgeführt werden kann.

Fig.4 zeigt ein Flugzeug 50, welches dem Plugzeug 10 entspricht, bei welchem jedoch die schwenkbaren Triebwerke 14 an anderen Stellen montiert sind. Es ist aber klar, daß gewöhnlich nicht alle der möglichen Stellen, die in Fig.4 angedeutet sind, benutzt werden können, jedoch ist die Erfindung anwendbar für die Schwenklagerung von Triebwerken an jeder Stelle.

Die Tragflügel 12 können Triebwerksgondeln 44 tragen, von denen eine abgebrochen dargestellt ist. Jede Gondel 44 besitzt mehrere Triebwerke 14, die ihren Schubvektor ändern können und jädes Triebwerk ist um Drehzapfen 15 drehbar und mit einem Mechanismus gemäß Fig.2 und 3 versehen, wobei nur die Spindeln 28 sichtbar sind. Stattdessen kann eine Zahl SHsiter solcher Triebwerke 14 in Gondeln 45 angeordnet werden, die am Rumpf 11 über dessen Länge montiert sind oder sie können innerhalb des eigentlichen Rumpfes 11 selbst im Bug und/oder in der Nähe des Hecks des Flugzeugs gelagert sein.

Patentansprüche :

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Claims

- 7 Patentansprüche :

1. Plugzeug rait wenigstens einem Gasturbinenstrahltriebwerk, das an der Plugzeugzelle schwenkbar gelagert ist, mit Mitteln zur Durchführung der Schwenkbewegung und mit einem Brennstoffsteuermechanismus, der den Gashebel des Flugzeugführers mit einem drehbaren Bauteil verbindet, der im Triebwerk angeordnet ist und einen Teil der Brennstoffregelanlage bildet,

dadurch gekennzei chnet , daß der Steuermechanismus von den Mitteln, die die Schwenkbewegung bewirken, distanziert ist und innerhalb der Plugzeugzelle ein erstes Organ (25) aufweist, das gemäß der Betätigung des Gashebels verstellbar ist, daß eine Kupplung(28) zwischen dem ersten Organ und dem drehbaren Bauteil(42)angeordnet ist, die eine relativ kleine Linearbewegung in eine relativ große Drehbewegung umformt, daß ein zweites Organ (27) an der Kuppeinrichtung (28) befestigt ist und mit dem ersten Organ (25) zusammenwirkt, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß dann, wenn der Gashebel betätigt wird, das erste Organ (25) das zweite Organ (27) und somit die Kupplungseinrichtung (28) antreibt, um die relativ kleine Linearbewegung durchzuführen, wodurch eine relativ große Drehbewegung des drehbaren Bauteils (42) veranlaßt wird, während bei der Schwenkbewegung des Triebwerks kein Antrieb zwischen dem ersten und zweiten Organ (25,27) übertragen wird.

2. Flugzeug nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das erste Organ als Hebel (25) ausgebildet ist, dessen teilkugelförmiges Ende (26) in einen kreisbogenförmigen Kanal (27) eingreift, der das zweite Organ bildet und um die

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Schwenkachse des Triebwerks drehbar ist, wobei die Schwenkachse des Hebels in einem Winkel gegenüber der Triebwerksschwenkachse angestellt ist.

j5. Flugzeug nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Spindel (28) vorgesehen ist, an der der kanalförmige Bauteil (27) befestigt ist, daß eine Antriebswelle (38) den drehbaren Bauteil (42) trägt und mit der Spindel (28) zur Drehung derselben zusammenwirkt, wobei die Antriebswelle (38) mit einem mehrgängigen Gewinde (39) versehen ist.

4. Flugzeug nach Anspruch 3*

dadurch gekennzeichnet, daß ein Kugelschrauben-Mutter-Mechanismus die Antriebswelle und den drehbaren Bauteil verbindet.

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