DE2318380A1

DE2318380A1 - AIR INLET WITH REFLECTIVE DEVICE AGAINST FOREIGN BODIES IMPACTING INTO THE FLOATING DIRECTION ON ENGINE NACES

Info

Publication number: DE2318380A1
Application number: DE19732318380
Authority: DE
Inventors: Hubert Krojer
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1973-04-12
Filing date: 1973-04-12
Publication date: 1974-10-31
Also published as: CA983277A; JPS5727293B2; DE2318380B2; JPS50600A; FR2225334A1; GB1410160A; FR2225334B1

Description

DORNIER GMBH
FriedrichshafenDORNIER GMBH
Friedrichshafen

Reg. 2354Reg. 2354

Lufteinlauf mit Abweiseinrichtung gegen in AnstrÖmrichtung auftreffende Fremdkörper an TriebwerksgondelnAir inlet with deflection device against foreign bodies hitting the engine nacelle in the direction of flow

Die Erfindung betrifft einen Lufteinlauf mit Abweiseinrichtung gegen in AnstrÖmrichtung auftreffende Fremdkörper an Triebwerksgondeln, die vor allem während der Start- und Landephase je nach Bedarf vom Piloten betätigbar ist. Bei der Start- und Landephase von Flugzeugen, im Wasser oder auf unbefestigten Flugplätzen werden Fremdkörper, wie Staub, Steine bzw. Wasserteile aufgewirbelt, die teilweise durch den Lufteinlauf in das Triebwerk gelangen. Dies tritt vor allem bei hochseegängigen Flugbooten auf, die bei rauhem Seegang während der Start- und Landephase Wasserfontänen erzeugen, die ohne weiteres in den Lufteinlauf des Triebwerkes gelangen können. Diese Wasserfontönen werden durch das vordere Bootsteil erzeugt, so daß die Wasserteilchen in die trichterartigen Triebwerkseinläufe der im mittleren Rumpfbereich angeordneten Triebwerke nahezu in horizontaler Richtung eindringen. Das Eindringen größerer Wassermengen in das Triebwerk bedingt einen starken Leistungsabfall und unter Umständen sogar das Erlöschen des Triebwerkes. Ähnliche Verhältnisse entstehen bei Start und Landungen auf unbefestigten Flugplätzen. Das in den meisten Flugzeugmustern im Rumpfvorderteil angeordnete Bugradfahrwerk wirbelt beim Überfahren solcher unbefestigter Flugplätze Staub bzw. Steine auf, die somit ebenfalls nahezu horizontal auf den Lufteinlauf des Triebwerkes treffen. Diese in das Triebwerk eindringenden Fremdkörper rufen Beschädigungen hervor, durch die das Triebwerk ausfallen kann.The invention relates to an air inlet with a deflection device against foreign bodies hitting the engine nacelles in the direction of flow, especially during the take-off and landing phase, depending on requirements Pilot is operable. During the take-off and landing phase of aircraft, in the water or on unpaved airfields, foreign objects such as Dust, stones or parts of water are whirled up, some of which is caused by the Air intake into the engine. This occurs above all in ocean-going flying boats that are used in rough seas during take-off and landing phase produce fountains of water that can easily get into the air intake of the engine. These water fountains will be generated by the front part of the boat, so that the water particles in the funnel-like engine inlets of the arranged in the central hull area Engines penetrate almost horizontally. The penetration of larger amounts of water into the engine causes a strong Loss of performance and possibly even the extinction of the engine. Similar conditions arise during take-off and landings unpaved airfields. In most aircraft types in the front part of the fuselage arranged nose wheel landing gear whirls up dust or stones when driving over such unpaved airfields, which also hit the air intake of the engine almost horizontally. These foreign bodies penetrating the engine cause damage, which can cause the engine to fail.

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Bekannte Ausfuhrungen von Flugzeugmustern weisen Triebwerksanordnungen auf, bei denen das Triebwerk oberhalb des Tragflügels sich befindet und dadurch in einem weniger kritischen Bereich angeordnet ist. In Extremfollen, wie dies z. B. bei Flugbooten in genannter Weise häufig auftritt, ist diese Maßnahme nicht ausreichend, da die Wasserfontänen sich oft höher als die gesamte Flugbootbauhöhe erstrecken. Vorgeschlagen wurden auch Filter, Wasserabscheider usw., die aber vorwiegend in den Ansaugstutzen von Kolbenmotoren angeordnet werden. Diese Ausführungsform eignet sich daher nicht für ringförmige Lufteinlässe, wie sie z. B. bei Propellerturbinen vorzufinden sind. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abweiseinrichtung gegen Fremdkörper an ringförmigen Lufteinläufen für Triebwerke zu schaffen, die hauptsächlich die in axialer Richtung zur Triebwerksgondel ankommenden Fremdkörper bzw. Flugwässer am Eindringen in das Triebwerk hindert. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einlauflippe bis zur dichtenden Anlage am zentralen Körper entgegen der Anströmrichtung verschiebbar ist und an ihrem rückwärtigen Teil eine der Anströmrichtung entgegen gerichtete Einwölbung aufweist, derart, daß im vorgeschobenen Zustand hinter der Einlauflippe ein ringförmiger Einlaufspalt mit von der normalen Anströmrichtung wegweisender Öffnung gebildet ist. Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der dichtende Anschlag der ringförmigen Einlauflippe an das innere Diffusorteil durch ein an der Einlauflippe befestigtes elastisches Material, ζ. Β. Gummi, ausgebildet. Weiterhin ist der radial umlaufende Spalt mit einem dem Spaltquerschnitt angepaßten ebenfalls umlaufenden Luftleitblech versehen. Zur axialen Betätigung der ringförmigen Einlauflippe befinden sich innerhalb des Triebwerksgehäuses beispielsweise drei am Umfang um 120 zueinander versetzte Hydraulikzylinder. Diese genannte Ausführung eines in axialer Richtung verschließbaren Lufteinlaufes weist die in axialer Richtung zum Trieb-Known versions of aircraft types have engine arrangements in which the engine is located above the wing and thus arranged in a less critical area is. In extreme cases, as z. B. in flying boats in the manner mentioned occurs frequently, this measure is not sufficient as the water fountains often extend higher than the entire height of the flying boat. Filters, water separators, etc. have also been proposed, but these predominantly be arranged in the intake manifold of piston engines. This embodiment is therefore not suitable for ring-shaped air inlets, how they z. B. can be found in propeller turbines. The object of the invention is to provide a deflection device against foreign bodies on ring-shaped To create air inlets for engines that mainly contain the foreign bodies or airborne water arriving in the axial direction to the engine nacelle prevents it from entering the engine. The object is achieved according to the invention in that the inlet lip up to the sealing abutment is displaceable on the central body against the direction of flow and on its rear part is one of the direction of flow opposite Has bulge, such that in the advanced state behind the inlet lip an annular inlet gap with from the normal flow direction pioneering opening is formed. According to a further embodiment of the invention, the sealing stop is the annular one Inlet lip to the inner diffuser part through one on the inlet lip attached elastic material, ζ. Β. Rubber, trained. Furthermore, the radially circumferential gap is adapted to the gap cross-section also provided all-round air baffle. For axial actuation of the annular inlet lip are located inside the engine housing for example three hydraulic cylinders offset from one another by 120 on the circumference. This mentioned execution one in the axial direction closable air inlet points in the axial direction to the drive

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werk ankommenden Fremdkörper ab. Der Lufteintritt vom Verdichter erfolgt durch den radial umlaufenden Spalt. Die von der Einlauflippe abgewiesenen Fremdkörper bewegen sich aufgrund ihrer kinetischen Energie und Bewegungsrichtung an dem radial umlaufenden Spalt vorbei. Die in der deutschen Patentschrift 1 140 779 vorgeschlagene Ausfuhrung weist zusätzliche Einlauföffnungen auf, die durch axiales Verschieben der Einlauflippe geschaffen werden. Bei dieser Ausführungsform ist der Lufteinlauf in axialer Anströmrichtung nicht verschlossen, so daß die der Erfindung zugrunde gelegte Aufgabe durch die obengenannte Patentschrift nicht gelöst wird.foreign bodies arriving at the factory. The air inlet from the compressor takes place through the radially circumferential gap. The foreign bodies rejected by the inlet lip move due to their kinetic properties Energy and direction of movement past the radially circumferential gap. The one proposed in German Patent 1,140,779 Execution has additional inlet openings, which by axial Moving the inlet lip can be created. In this embodiment the air inlet is not closed in the axial flow direction, so that the object on which the invention is based by the above-mentioned patent specification is not solved.

Anhand der Zeichnung ist der Lufteinlauf mit Abweiseinrichtung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. la einen Querschnitt durch einen Lufteinlauf mit geöffneterThe air inlet with deflector is explained in more detail with the aid of the drawing.
Show it:
Fig. La is a cross section through an air inlet with an open

Abweiseinrichtung,
Fig. Ib einen Querschnitt durch einen Lufteinlauf mit geschlossenerReject device,
Fig. Ib shows a cross section through an air inlet with a closed

Abweiseinrichtung,
Fig. 2a die Anordnung eines Luftleitbleches und einer elastischenReject device,
2a shows the arrangement of an air baffle and an elastic one

Abdichtlippe in der normalen Flugstellung im Schnitt, Fig. 2b die Anordnung eines Luftleitbleches im radialen Spalt, sowie eine elastische Abdichtlippe im Schnitt, während der Start- und Landephase.Sealing lip in the normal flight position in section, Fig. 2b the arrangement of an air baffle in the radial gap, as well as an elastic sealing lip in section, during the start and landing phase.

Die Fig. la und Ib weisen im einzelnen eine Triebwerksgondel 1 einer Propellerturbine auf, an dessen Vorderseite eine ringförmige Einlauflippe 2 in axialer Richtung verschiebbar ongeordnet ist, wobei die Gondel 1 mit der Einlauflippe 2 das äußere Teil eines an sich Üblichen Einlaufdiffusors bildet und das innere Teil des Einlaufdiffusors 4 durch eine an dem Spinner 5 anschließend angeordnet, nichtdrehende Getriebeverkleidung 6 gebildet ist. Der ÜbersichtlichkeitFIGS. 1 a and 1 b show in detail an engine nacelle 1 a propeller turbine, on the front side of which an annular inlet lip 2 is arranged displaceably in the axial direction, wherein the gondola 1 with the inlet lip 2 forms the outer part of a conventional inlet diffuser and the inner part of the inlet diffuser 4 is formed by a non-rotating gear casing 6 arranged next to the spinner 5. The clarity

409844/0075 ~⁴~409844/0075 ~ ⁴ ~

halber ist der Propellerfuß 7 dargestellt. Im Gehäuse 1 befinden sich jeweils um 120 am Umfang des Lufteinlaufes gegeneinander versetzt angeordnete Hydraulikzylinder 8, die zur axialen Verschiebung der Einlauflippe 2 dienen. In strichpunktierter Linie ist die Mittelachse des Triebwerkes dargestellt. In Fig. la ist die Stellung der Einlauflippe 2 während des Fluges bzw. bei Flugphasen dargestellt, bei denen kein Fremdkörper oder Flugwasseranfall zu erwarten ist· Die Einlauflippe 2 ist in der genannten Stellung an die Form der Triebwerksgondel 1 angeglichen, so daß ein konventioneller ringförmiger Lufteinlauf gebildet ist.the propeller base 7 is shown for the sake of it. In the housing 1 are each offset by 120 on the circumference of the air inlet arranged hydraulic cylinder 8, which for axial displacement serve the inlet lip 2. The central axis of the engine is shown in a dash-dotted line. In Fig. La is the position the inlet lip 2 shown during flight or during flight phases, in which no foreign bodies or flight water is expected · The Inlet lip 2 is matched to the shape of the engine nacelle 1 in the aforementioned position, so that a conventional annular Air inlet is formed.

In Fig. Ib ist die Einlauflippe 2 in axialer Richtung bis zum dichtenden Kontakt mit dem inneren Teil des Einlaufdiffusors 4, im vorliegenden Beispiel mit der Getriebeverkleidung 6 verschoben. Diese Verschiebung der Einlauflippe 2 in axialer Richtung geschieht durch die genannten Hydraulikzylinder 8, die fernbedienbar vom Piloten gesteuert werden. Durch diese Verschiebung der Einlauflippe 2 zum Triebwerksgehäuse 1 wird ein ringförmiger Spalt 10 gebildet, dessen Querschnittsform eine Wölbung aufweist, die entgegen der Anströmrichtung der Triebwerksgondel 1 liegt. Das bedeutet, daß die Verbrennungsluft nahezu gegen die Anströmung von der die Triebwerksgondel 1 umgebenden Luft angesaugt wird. Die axial verschobene Einlauflippe 2 verhindert somit einmal, daß die frontal auftreffenden Fremdkörper in den Lufteinlaüf gelangen und zum anderen, daß die auf die Einlauflippe 2 aufprallenden Fremdkörper aufgrund ihrer kinetischen Energie und Bewegungsrichtung den ringförmigen Spalt 10 nicht erreichen und somit nicht in das Triebwerk gelangen. Der Pilot hat mit dieser genannten Abweiseinrichtung jederzeit die Möglichkeit, bei starkem Fremdkörper- bzw. Spritzwasseranfall das Triebwerk davor zu schützen.In Fig. Ib the inlet lip 2 is in the axial direction up to sealing contact with the inner part of the inlet diffuser 4, in the present example with the gear casing 6 displaced. These Displacement of the inlet lip 2 in the axial direction is done by the mentioned hydraulic cylinder 8, which can be controlled remotely by the pilot will. This displacement of the inlet lip 2 to the engine housing 1, an annular gap 10 is formed whose cross-sectional shape has a curvature which is opposite to the flow direction of the engine nacelle 1. That means that the combustion air is sucked in almost against the flow of the air surrounding the engine nacelle 1. The axially displaced inlet lip 2 prevents thus once that the frontal impacting foreign bodies in the air inlet arrive and on the other hand that the impinging on the inlet lip 2 Foreign bodies do not reach the annular gap 10 due to their kinetic energy and direction of movement and thus not in reach the engine. With this deflection device, the pilot has the option at any time in the event of a large amount of foreign bodies or splashing water to protect the engine from this.

- 5 409844/0075 - 5 409844/0075

Die Fig. 2α und 2b weisen liber die Fig. la und Ib hinausgehend ein zwischen der Einlauflippe 2 und dem Triebwerksgehäuse 1 an der Betätigungsstange 8' des Hydraulikzylinders δ angeordnetes Luftleitblech 11 auf, das bei an der Triebwerksgondel 1 anliegenden Einlauflippe 2, wie in Fig. 2a dargestellt ist, sich in einem Hohlraum 12 befindet. Dieser Hohlraum 12 wird durch die den Spalt 10 begrenzende unterschiedlich gewölbten Wände 2¹ und 1' gebildet. Das Luftleitblech 11 ist an einer weiteren Betätigungsstange 8" in axialer Richtung angelenkt und wird dadurch in die entsprechenden Lagen bei ein- bzw. ausgefahrener Einlauflippe 2 geführt und fixiert. Weiterhin ist die Einlauflippe 2 an ihrem inneren Durchmesser am Übergang zur inneren Gondelkontur mit einer aus elastischem Material bestehenden Dichtleiste 14 versehen. Diese Dichtleiste 14 legt sich im ausgefahrenen Zustand der Einlauflippe dichtend um die Getriebeverkleidung 6, wie in Fig. 2b dargestellt ist. In der Fig. 2b ist weiterhin das Luftleitblech 11 innerhalb des Spaltes 10 dargestellt. Das Luftleitblech 11 dient zur besseren Umlenkung und gleichmäßigeren Verteilung der Verbrennungsluft. Mit dieser genannten Anordnung einer Abweiseinrichtung an Triebwerkseinläufen für Fremdkörper bzw. Spritzwasser ist es dem Piloten jederzeit möglich, das Triebwerk gegen aus der Umgebung des Flugzeuges stammende triebwerksschädliche Teile zu schützen.FIGS. 2α and 2b have, in addition to FIGS. 1a and 1b, an air baffle 11 arranged between the inlet lip 2 and the engine housing 1 on the actuating rod 8 'of the hydraulic cylinder δ, which when the inlet lip 2 rests against the engine nacelle 1, as in FIG 2a is located in a cavity 12. This cavity 12 is formed by the differently curved walls 2 ¹ and 1 ′ which delimit the gap 10. The air baffle 11 is articulated in the axial direction on a further actuating rod 8 ″ and is thereby guided and fixed in the corresponding positions when the inlet lip 2 is retracted or extended elastic material existing sealing strip 14. In the extended state of the inlet lip, this sealing strip 14 lies sealingly around the gear casing 6, as shown in FIG. 2b. In FIG With this arrangement of a deflection device on the engine inlets for foreign bodies or splash water, the pilot can protect the engine at any time against parts that are harmful to the engine from the vicinity of the aircraft.

22.3.1973
El/roMarch 22, 1973
El / ro

409844/0075409844/0075

Claims

Reg. 2354

Claims

1 · Air intake for aircraft engines, e.g. B. Propellers with a nacelle cell, which is ring-shaped at least in the front part, and a central non-rotating body arranged in the inlet, which together form an inlet diffuser, with an inlet lip forming the front boundary of the nacelle cell in is displaceable in the axial "direction, characterized in that the inlet lip can be displaced against the direction of flow up to the sealing contact on the central body and on its rearward Part has a bulge directed opposite to the direction of flow, such that in the advanced state behind the inlet lip an annular inlet gap is formed with an opening pointing away from the normal infusion direction.

2. Air inlet according to claim 1, characterized in that the sealing Stop of the annular inlet lip (2) on the inner diffuser part (4) by one attached to the inlet lip (2) Sealing strip (14) is made, which is made of an elastic material,

z. B. consists of rubber.

3. Air inlet according to claim 2, characterized in that the annular Inlet lip (2) by several on the circumference of the engine nacelle (1), known per se hydraulically, electrically, pneumatically operated actuators (8) is displaced in the axial direction.

4. Air inlet according to claim 3, characterized in that the radially circumferential gap (10) has a circumferential air baffle (11) adapted according to the gap cross-section.

March 22, 1973

El/ro 409844/0075El / ro 409844/0075

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