DE2156319C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mantelpropeller-Turboluftstrahltriebwerk mit Verstellpropeller, dessen Blätter zwischen einer Vorwärtsschubstellung und einer Umkehrschubstellung verstellbar sind.

Triebwerke dieser Art sind allgemein bekannt (GBPS Il 90 364).

Der Mantelpropeller ist bei solchen Triebwerken selbstverständlich so ausgelegt, daß sich in der Vorwärtsschubstellung der Propellerblätter der bestmögliche Wirkungsgrad ergibt. Bei.n Umkehrschubbetrieb des Propellers tritt jedoch aufgrund der für den normalen Vorwärtsschub ausgelegten Geometrie der Triebwerksteile ein beträchtlicher Schubverlust auf, der seine Ursache darin hat, daß die radial inneren Propellerblattbereiche nur in sehr geringem Maße auf den Luftstrom einwirken, so daß dort auch nur ein sehr geringer Druckanstieg auftritt. Dadurch kann sich aufgrund des radial weiter außen im Propellerkanal herrschenden größeren Druckes beim Umkehrschubbetrieb eine Rezirkulationszone an der radial inneren Wand des Propellerkanals ausbilden, was insbesondere auch dadurch begünstigt wird, daß der Propellerkanal sich nach vorne erweitert. Diese Erscheinung wird um so gravierender, je weiter sich die den Propellerkanal begrenzenden Wände vom Propeller aus nach vorne erstrecken.

Da außerdem das vordere Ende des Propellermantels im Hinblick auf seine Funktion als Lufteinlaß verhältnismäßig große Wandkrümmungsradien aufweist, neigt der Propellerstrom im Umkehrschubbetrieb dazu, an der Propellermantelwand haften zu bleiben und schließlich unter etwa rechtem Winkel zur Triebwerksachse radial nach außen oder gar nach rückwärts verlaufend abzureißen, wodurch ein weiterer Umkehrschubverlust auftritt,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Triebwerk der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß im Umkehrschubbetrieb des Verstellpropellers der von diesem erzeugte, nach vorne gerichtete Pronellerstrahl so beeinflußt werden kann, daß sich auch im Umkehrschubbetrieb ein brauchbarer Wirkungsgrad ergibt, d.h. daß die aufgrund der für den normalen Vorwärtsschubbetrieb ausgelegten Geometrie der Triebwerksteile bedingten Schubverluste verringert werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein solches Mantelpropeller-Turboluftstrahltriebwerk gemäß der Erfindung durch vorderhalb des Verstellpropellers an mindestens einer Wand des Propellerkanals angeordnete Mittel

■ο gekennzeichnet, die in der Umkehrschubstellung des Verstellpropellers den durch den Verstellpropeller nach vorne ausgestoßenen Luftstrahl zur Triebwerksachse hin drängen.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird die

vorteilhafte Wirkung erzielt, daß infolge der Abdrängung des Propellerstrahls beim Umkehrschubbetrieb zur Triebwerksachse hin im radial inneren Bereich des Propellerkanals ein höherer Druck entsteht und dadurch Rezirkulationserscheinungen ausgeschlossen werden und außerdem ein Anhaften des nach vorne gerichteten Propellerstrahls an der Innenwand des Propellermantels vermieden wird.

Bevorzugte Einzelheiten der erfindungsgemäßen Anordnung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 und

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig 1 eine schematische Darstellung eines Mantel-

propeller-Turboluftstrahltriebwerks mit Verstellpropeller,

Fig.2 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Abdrängung des Propellerstrahls im Umkehrschubbetrieb zur Triebwerksachse hin, und

F i g. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Abdrängung des Propellerstrahls im Umkehrschubbetrieb zur Triebwerksachse hin.

Das in F i g. 1 gezeigte Mantelpropeller-Turboluftstrahltriebwerk weist ein Basistriebwerk 1 auf, das über ein Untersetzungsgetriebe 4 einen in einem Propellerkanal 3 angeordneten Verstellpropeller 2 antreibt Das Basistriebwerk 1 ist beispielsweise ein Zweiwellentriebwerk mit zwei jeweils von getrennten Turbinen angetriebenen Verdichtern. Der Verstellpropeller 2 wird über die Welle des Niederdruckverdichters und das

Untersetzungsgetriebe 4 angetrieben. Eine Blattstei-

gungsverstelleinrichtung 6 dient zur Verstellung der

Propellerblätter. Im Vorwärtsschubbetrieb tritt Luft durch einen

so Lufteinlaß 8 in den Propellerkanal 3 ein, und ein Teil dieser Luft gelangt in den Einlaß 9 des Basistriebwerks 1, während der verbleibende Teil der Luft durch eine Düse 10 nach hinten ausgestoßen wird. Im Umkehrschubbetrieb saugt der Propeller 2 dagegen Luft durch

SS die Düse 10 ein, wobei wiederum ein Teil dieser Luft in den Einlaß 9 des Basistriebwerks 1 einströmt, und stößt die Luft nach vorne durch den Lufteinlaß 8 aus. Gegebenenfalls kann für den Umkehrschubbetrieb ein Hilfslufteinlaß 11 zur Vergrößerung des Lufteinlaßquer schnitts vorgesehen sein.

F i g. 2 zeigt im einzelnen eine erste Möglichkeit, um den Propellerstrahl im Umkehrschubbetrieb zur Triebwerksachse hin zu drängen. Aus dem Verdichter wird Luft durch ein nicht

6s dargestelltes Ventil in einen mittigen Kanal 17 und außerdem in den Propellermantel 18 geleitet. Vom mittigen Kanal 17 aus gelangt die Luft durch Druckluftdüsen 20 in die über die radial innere Wand

des Propellerkanals, also den Nasenteil der Untersetzungsgetriebeverkleidung, strömende Luftströmung und ein Teil der durch den Kanal 17 strömenden Luft tritt am vorderen Ende der Nase durch eine öffnung 21 aus. Vom Inneren des Propellermantels 18 strömt die Luft durch eine Vielzahl von unter einem bestimmten Winkel verlaufenden Druckluftdüsen 24 in die entlang der radial äußeren Wand 23 des Propellerkanals strömende Luftströmung aus.

Die Wirkung der an der radial inneren Propellerkanalwand durch die Druckluftdüsen 20 austretenden Luft besteht darin, daß sie im Bereich dieser inneren Kanalwand den Druck im Propellerstrahl vergrößert und außerdem die Luftströmung zur Triebwerksachse hin zieht, während die Wirkung der aus dem Propellennantel 18 durch die Druckluftdüsen 24 austretenden Luft darin besteht, daß sie den Propellerstrahl radial nach innen zur Triebwerksachse hin drängt und dabei auch ein Anhaften der Luftströmung am vorderen Mündungsrand des Propellerkanals verhindert,

Fig.3 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Abdrängung des Propellerstrahls im Umkehrschubbetrieb zur Triebwerksachse hin. Dazu ist zwischen dem Lufteinlaß 8 und dem Propeller 2 an der radial inneren Wand des Propellermantels 18 eine kranzförmige Anordnung aus Klappen 30 angeordnet, die jeweils mit ihrem hinteren Ende am Propellermantel angelenkt und mit Hilfe von Schwenkvorrichtungen 31 zwischen einer Ruhestellung, in welcher sie mit der PropeHermantelinnenwand fluchten, in eine in den Propellerkanal hineinragende Betriebsstellung schwenkbar sind. Die Klappen 30 lenken den im Umkehrschubbetrieb nach vcrne gerichteten Propellerstrahl in Richtung zur Triebwerksachse hin ab, so daß der Druck im radial inneren Bereich des Propellerkanals erhöht wird. In die hinter den Klappen 30 auftretende Stagnationszone 33 kann aus dem Verdichter abgezweigte Luft durch Druckluftdüsen 34 eingeleitet werden.

Außerdem kann zusätzlich aus dem Verdichter abgezweigte Luft ebenso wie bei der Anordnung nach F i g. 2 durch einen mittigen Kanal zum vorderen Nasenende geleitet werden, wo die Gebläsestrahlströmung am ehesten das Bestreben hat, von der Nasenoberfläche abzureißen.

Sollte bei der Anordnung nach F i g. 2 ein Anhaften der Propellerstrahlströmung am vorderen Ende des Propellermantels 18 nicht in ausreichendem Maße verhindert werden können, so können dort weitere Druckluftdüsen angeordnet sein, durch die Luft aus dem Inneren des Propellermantels austritt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mantelpropeller-Turboluftstrahltriebwerk mit Verstellpropeller, dessen Blätter zwischen einer Vorwärtsschubstellung und einer Umkehrschubstellung verstellbar sind, gekennzeichnet durch vorderhalb des Verstellpropellers (2) an mindestens einer Wand des Propellerkanals (3) angeordnete Mittel (20, 24; 30,34), die in der Umkehrschubstellung des Verstellpropellers den durch den Verstellpropeller nach vorne ausgestoßenen Luftstrahl zur Triebwerksachse hin drängen.

2. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel entsprechend orientierte Druckluftdüsen (20, 24) zum Ausstoßen von Druckluft in den Propellcrkanal (3) hinein aufweisen.

3. Triebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel an der radial äußeren Wand des Propellerkanals (3) angeordnete Klappen (30) aufweisen, die aus einer Ruhestellung, in welcher sie sich in die Propellermantelwand einfügen, in eine wirksame Stellung schwenkbar sind.