DE2246483C3

DE2246483C3 - Verfahren zum Dämpfen des Geräusches der Schubdüse eines Strahltriebwerkes eines Luftfahrzeuges

Info

Publication number: DE2246483C3
Application number: DE2246483A
Authority: DE
Inventors: Henri Auguste Bonneaud; Rene Gerard Hoch
Original assignee: Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1971-09-23
Filing date: 1972-09-22
Publication date: 1979-05-17
Also published as: DE2246483B2; DE2246483A1; GB1364007A; FR2153180B1; FR2153180A1; US3820626A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Dämpfen des Geräusches der Schubdüse eines Strahltriebwerkes eines Luftfahrzeuges mittels Verengung des aus der Schubdüse austretenden Strahles in einer bestimmten Ebene, wobei der Strahl in einer Ebene verengt wird, in der maximale Geräuschdämpfung erzeugt werden soll.

Ein solches Verfahren ist aus der GB-PS 7 44 196 bekannt. Mit dem bekannten Verfahren ist es jedoch nicht möglich, die Geräuschdämpfung an die jeweilige Position des Luftfahrzeuges anzupassen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der genannten Art so zu gestalten, daß die Geräuschbelästigung der Umwelt für die verschiedenen Positionen des Luftfahrzeuges — am Boden und in der Luft — minimiert ist.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß der aus der Schubdüse austretende Strahl wahlweise in einer von zwei Ebenen verengt wird, die Vorzugsweise wird der Strahl bei auf dem Boden befindlichem Luftfahrzeug in einer waagerechten Ebene und im Flug in einer senkrechten Ebene verengt

Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung wird, wenn das Luftfahrzeug sich am Boden befindet, maximale Geräuschdämpfung in der waagerechten Ebene erhalten, so daß die Geräuschbelästigung im wesentlichen auf eine schmale senkrechte Schneise hinter dem Luftfahrzeug beschränkt ist Im Flug dagegen wird die maximale

to Geräuschdämpfung in der senkrechten Ebene erhalten, so daß demgemäß das Geräusch im wesentlichen in der waagerechten Ebene vorhanden ist, in der es keine

Belästigung für die Umwelt darstellt Die Erfindung umfaßt auch eine Vorrichtung zum

Dämpfen des Geräusches der Schubdüse eines Strahltriebwerkes eines Luftfahrzeuges mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Paaren von sich jeweils gegenüberliegenden Ablenkteilen, die wahlweise betätigbar sind. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-OS 19 61999) sind die Ablenkteile mit dem stromabseitigen Ende des Düsenkanals derart verbunden und so durch Zwischenteile ergänzt, daß in jeder Stellung der unabhängig betätigbaren Ablenkteile eine geschlossene Düsenwand gewährleistet ist Damit soll nicht nur Querschnittsregelung der Schubdüse, sondern auch Strahlablenkung möglich sein.

Um eine wahlweise Verengung des aus der Schubdüse austretenden Strahles zu erhalten, ist eine Vorrichtung der genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkteile jedes Paares gemeinsam betätigt werden sowie eine wirksame Stellung haben, in der sie von der Wand der Schubdüse getrennt sind und den aus der Schubdüse austretenden Strahl in einer Ebene verengen und dadurch seine Ausbreitung in dieser Ebene hervorrufen, und eine unwirksame Stellung haben, in der sie den Strahl nicht beeinflussen.

Bei einer solchen Ausbildung befinden sich die Ablenkteile in der wirksamen Stellung im Abstand von der Düsenwand bzw. sind von dieser getrennt, so daß in den Trennbereichen bzw. in dsn Zwischenraum Sekundärluft eintreten kann, durch welche die Wirkung erzielt wird, daß der am Austritt der Schubdüse herrschende Druck schnell auf den Atmosphärendruck gesenkt wird. Das Vorhandensein der Ablenkteile in einer solchen Stellung hat zur Wirkung, daS der aus der Schubdüse austretende Strahl praktisch aufplatzt, wobei er die Strömung der eintretenden Sekundärluft durchquert Dadurch ergibt sich in der Ebene der Ablenkteile eine schnelle Verdünnung des Gasstrahles, die Ursprung der festgestellten Geräuschdämpfung zu sein scheint.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist eines der beiden Paare von sich gegenüberliegenden Ablenkteilen von zwei schwenkbaren Klappen einer Schubumkehreinrichtung gebildet

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkteile Platten sind, deren Gestalt der Wandung des Sekundärkanals einer zusammengesetzten Schubdüse entspricht, in welche sie in die Ruhestellung einziehbar sind, und daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche den Platten eine Trennbewegung in bezug auf die genannte Wandung in Richtung der Triebwerksachse und zugleich eine Verschiebebewegung in Richtung nach hinten erteilt.

Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung werden anhand

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der Zeichnung erläutert Die Platte 1 dringt mit ihrem stromab liegenden Rand in

Fig. 1 und 2 sind schematische Darstellungen zur den Düsenstrahl ein, wobei die Arme 2-2 sich in Erläuterung der Ausbildung und Anwendung einer Schlitzen 12 (Fig.5) verschieben, die in der Wandung Geräuschdämpfungsvorrichtung gemäß dar Erfindung, des divergierenden Teils der Schubdüse ausgebildet

und sie entsprechen der Ruhestellung bzw. der 5 sind.

Arbeitsstellung im Fall einer rechteckigen oder Die Bewegungen der beiden sich jeweils gegenüber-

zweidimensionalen Schubdüse. liegenden Platten werden konjugiert und synchronisiert,

Fig.3 und 4 veranschaulichen in vergrößertem beispielsweise mittels Rohrleitungen 13, welche die Maßstab in Draufsicht bzw. in schaubildlicher Ansicht betreffenden Druckeinrichtungen 8 miteinander verbin-

die Anordnung eines Ablenkteiles gemäß der Erfindung, to den, wenn es sich um druckmittelbetätigte Druckein-

F ig. 5 ist eine schematische schaubildliche Darstel- richtungen handelt

lung zur Veranschaulichung der Art der Steuerung In F i g. 5 ist die Platte 1 durch ausgezogene Linien in

dieses Ablenkteiles. ihrer eingezogenen Ruhestellung und durch gestrichelte

F i g. 6 ist eine schematisch gehaltene Endansicht Linien in ihrer Stellung beim Arbeiten der Geräuscheiner zweidimensionalen Mehr-Körper-Schubdüse mit 15 dämpfungsvorrichtung wiedergegeben. Die Platte 1 und stromabseitiger Strahlumkehreinrichtung, die mit einer die Arme 2 werden in der Ruhestellung in Räumen von Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der ErHn- entsprechender Form aufgenommen, wobei sie das dung kombiniert ist Profil des Sekundärkanals der Schubdüse wiederherstel-

Fig. 7 ist eine axiale Schnittansicht ικ,-Λ der Linie lea In ihrer Arbeitsstellung sind die Platten 1 von der VH-VIIder Fig. 6. 20 Wandung gelöst, damit sie kein zu großes Hindernis in F i g. 8 veranschaulicht die Anwendung der Erfindung dem Sekundärstrom bilden,

im Fall zweifach gekoppelter Schubdüsen. In dem in Fig. 6 und 7 wiedergegebenen Fall, in

Bei der zweidimensionalen Schubdüse gemäß Fig. 1 welchem die Schubdüse mit einer stromabseitigen

und 2 ist die Geräuschdämpfungsvorrichtung von zwei Strahlumkehreinrichtung ausgerüstet ist die zwei um

Paaren sich gegenüberliegender Platten 1 gebildet die 25 eine diametrale Achse schwenkbare Klappen R

in die Wandung des divergierenden Endteils des aufweist weiche in ihrer unwirksamen Stellung

Sekundärkanals einer Schubdüse Γ eingezogen sind, dargestellt sind, in der sie den Strahl umfassen, ohne ihn

wenn die Vorrichtung nicht gebraucht wird, und die sich zu stören, kann gemäß der Erfindung außerhalb der

in ihrer Arbeitsstellung in den Strahl hinein erstrecken Strahlumkehrperioden aus diesen Klappen Nutzen

und den Dämpfungseffekt hervorrufen. Den beiden 30 gezogen werden, indem sie derart verschwenkt werden,

Platten 1 jedes Paares kann eine Schwenkbewegung daß sie den Strahl verengen und ihn in der rechtwinklig

und gleichzeitig eine Verschiebungsbewegung erteilt zu F i g. 6 und 7 verlaufenden und durch die Achse X-X'

werden, durch die sie in die gewünschte Schräglage und hindurchgehenden Ebene ausbreiten,

in den verlangten Abstand von der engsten Stelle der Wenn dagegen gewünscht wird, den Dämpfungsef-

Schubdüse gebracht werden. Sie befinden sich dann im 35 fekt in der rechtwinklig zu der vorgenannten Ebene Abstand von der Wandung der Schubdüse und tauchen verlaufenden Ebene zu erhalten, wird, während die

in den Strahl hinein, um ihn zu verengen und dadurch Strahlumkehrklappen R in ihrer unwirksamen Stellung

seine Ausbreitung in einer Ebene hervorzurufen, die belassen werden, der Strahl mit Hilfe der Ablenkplatten

senkrecht verlaufen würde, wie dies in F i g. 2 dargestellt 1 verengt die gegen die Umkehrklappen R um 90°

ist 40 versetzt sind. In dieser Stellung sind in F i g. 6 und 7 die

Der in F i g. 2 angenommene Fall entspricht den Platten 1 wiedergegeben, die sonst in der Ruhestellung Phasen des Überfliegens des Luftfahrzeuges. Wenn sich in die Wandung des Sekundärkanals der Schubdüse T

das Luftfahrzeug am Boden befindet würden die beiden eingezogen sind, wie dies oben beschrieben wurde.

Platten des anderen Paares in Wirkung gebracht Wenn es sich um zweifach gekoppelte Schubdüsen

werden. 45 handelt wie dies in F i g. 8 schematisch dargestellt ist

In F i g. 3,4 und 5 ist eine der Platten 1 dargestellt die dann kann der gewünschte Dämpfungseffekt durch

von zwei Armen 2-2 abgestützt ist welche mit einer Verengen der Gesamtheit der beiden aus den

gerippten Gabeä 3 verbunden sind, die an ihren Enden Schubdüsen T austretenden Strahlen mit Hilfe eines

zwei Rollen 4 trägt welche in innereren Führungsbah- einzigen Paares von konjugierten Platten 1 erhalten

nen 10 (F i g. 5) des divergierenden Teiles der Schubdüse so werden, die auf den gegenüberliegenden Seiten der von

laufen können. Die Gabel 3 ist ihrerseits mit einem den zusammengebauten Schubdüsen gebildeten Gruppe

Hebel 5 einstückig ausgebildet, der eine Bohrung 6 angeordnet sind. Es kann auf diese Weise ein

aufweist die die Endgabel 11 am Ende der Stange 9 Dämpfungseffekt in der senkrechten Ebene während

einer Druckeinrichtung 8 aufnehmen kann. der Phasen des Überfliegens des Luftfahrzeuges

Unter der Wirkung der Druckeinrichtung 8 ver- 55 erhalten werden. Um den Dämpfungseffekt in der

schwenkt sich das Ganze einschließlich der Platte 1 um waagerechten Ebene zu erzielen, während sich das

die Rollen 4, und dann bewegen sich die Rollen längs der Luftfahrzeug am Boden befindet werden die Strahlum-

inneren Führungsbahnen 10 in Stromabwärtsrichtung. kehrklappen Λ zur Wirkung gebracht

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Dämpfen des Geräusches der Schubdüse eines Strahltriebwerkes eines Luftfahrzeugs mittels Verengung des aus der Schubdüse austretenden Strahles in einer bestimmten Ebene, wobei der Strahl in einer Ebene verengt wird, in der maximale Geräuschdämpfung erzeugt werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl wahlweise in einer von zwei Ebenen verengt wird, die rechtwinklig zueinander verlaufen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl bei auf dem Boden befindlichem Luftfahrzeug in einer waagerechten Ebene und im Flug in einer senkrechten Ebene verengt wird.

3. Vorrichtung zum Dämpfen des Geräusches der Schubdüse eines Strahltriebwerkes eines Luftfahrzeuges, mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Paaren von sich jeweils gegenüberliegenden Ablenkteilen, die wahlweise betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkteile (1; R, 1) jedes Paares gemeinsam betätigt werden sowie eine wirksame Stellung haben, in der sie von der Wand der Schubdüse getrennt sind und den aus der Schubdüse austretenden Strahl in einer Ebene verengen und dadurch seine Ausbreitung in dieser Ebene hervorrufen, und eine unwirksame Stellung haben, in der sie den Strahl nicht beeinflussen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Paare von sich gegenüberliegenden Ablenkteilen von zwei schwenkbaren Klappen (R) einer Schubumkehreinrichtung gebildet ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkteile Platten (1) sind, deren Gestalt der Wandung des Sekundärkanals einer zusammengesetzten Schubdüse entspricht, in welche sie in die Ruhestellung einziehbar sind, und daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche den Platten eine Trennbewegung in bezug auf die genannte Wandung in Richtung der Triebwerksachse und zugleich eine Verschiebebewegung in Richtung nach hinten erteilt.