DE2607944B2

DE2607944B2 - Im hinteren Rumpfteil eines Flugzeuges eingebautes Düsentriebwerk

Info

Publication number: DE2607944B2
Application number: DE2607944A
Authority: DE
Inventors: George Thomas Bellevue Wash. Drakeley (V.St.A.)
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 1975-03-27
Filing date: 1976-02-27
Publication date: 1978-11-02
Also published as: DE2607944C3; FR2305344B1; US3997134A; IT1065329B; DE2607944A1; FR2305344A1; GB1501044A

Description

Die Erfindung betrifft ein im hinteren Rumpfteil eines Flugzeuges eingebautes Düsentriebwerk mit rückwärtigem Auslaßkanal im Heck und darin angeordneter Schubumkehrvorrichtung, wobei der Schubumkehrkanal vom rückwärtigen Auslaßkanal abzweigt und wobei im Bereich der Abzweigstelle der Kanäle eine Steueirklappe zur Absperrung des rückwärtigen Auslaßkanal!! bzw. des Schubumkehrkanals angeordnet ist.

Eine derartige bekannte Schubumkehrvorrichtung weist im rückwärtigen Auslaßkanal zwei seitliche öffnungen mit feststehenden Umlenkgittern auf, so daß ein durch diese austretender Strahl einen Rückschub erzeugt

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Düsentriebwerk der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß beim oder kurz nach dem Landen eine schnelle Berührung des Flugzeugbugrades erzielt wird, so daß die Steuerwirkung des Bugrades zum Einsatz kommt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Schubumkehrkanal sich nach vorn und unten erstreckt

Durch die vorgeschlagene Lösung wird ein nach oben und nach hinten gerichteter Schub erzeugt so daß das Flugzeug sowohl abgebremst als auch das Flugzeugheck angehoben wird, wodurch das Bugrad mit dem Boden in Berührung kommt

Vorteilhaft ist die Steuerklappe im Bereich der Verbindungsstelle der unteren Wand des rückwärtigen Auslaßkanals mit der hinteren Wand des Schubumkehrkanais um eine quer zu beiden Kanalachsen verlaufende Achse schwenkbar. Die Steuerklappe ist vorzugsweise nach oben gewölbt ausgebildet und ihre Vorderkante greift bei geschlossenem Schubumkehrkanal hinter eine Schulter in der unteren Wand des Auslaßkanals vor der Abzweigstelle.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Ventilklappe einseitig an der Rückseite des Auslaßendes des Schubumkehrkanals drehbar angeordnet, wobei die Klappe zwischen einer den Schubumkehrkanal verschließenden Stellung und einer nach außen die Flugzeugoberfläche überragenden und nach vorn und unten gerichteten Stellung schwingbar ist

Vorzugsweise ist die Steuerklappe durch eine Betätigungsvorrichtung derart betätigbar, daß das Schubgas durchsatzverhältnis zwischen rückwärtigem Auslaßkanal und Schubumkehrkanal beliebig einstellbar ist

Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des hinteren Teils eines Flugzeugrumpfes mit weggebrochenen Teilen,
F i g. 2 eine ähnliche Ansicht wie F i g. 1 mit anderer Stellung einiger Teile.

Die Anordnung des Düsentriebwerkes im Heck eines Flugzeugrumpfes ist besonders bei Drei-Düsen-Flugzeugen zweckmäßig, sie kann jedoch auch bei einem anderen Typ einer Flugzeugdüsentriebwerkanordnung verwendet werden.

Im Heck 1 eines Flugzeugrumpfes ist ein Düsentriebwerk 2 in einem Kanal, der in Längsrichtung des Rumpfes unterhalb einer Seitenflosse 3 verläuft, angeordnet. Die Seitenflosse ist von üblicher Art mit einem Seitenruder 4, das an ihrer Hinterkante gehalten ist, und mit einem waagerechten Stabilisator 5, der auf dem oberen Ende der Seitenflosse angeordnet ist.

Der Längskanal durch das Heck 1 des Rumpfes, in dem das Düsentriebwerk 2 angeordnet ist, hat einen vorderen Luftzuführkanalabschnitt 6 und einen hinteren Auslaßkanalabschnitt 7. Ein Schubumkehrkanal 8 zweigt an einer Verengung 9 des rückwärtigen Auslaßkanalabschnittes 7 ab und der untere Teil des Schubumkehrkanals 8 ist nach vorn und unten in einem Winkel von 15° bis 45° gerichtet. Die Vorwärtskomponente eines Düsenstrahles, der von dem Schubumkehrkanal 8 ausgelassen wird, ergibt eine hemmende Kraft auf den Flugzeugrumpf 1, während die senkrechte Komponente des Düsenstrahles einen Aufwärtsschub auf das Heckteil 1 des Rumpfes ergibt.

Wenn das Flugzeug niedergeht, um zu landen, ist es üblich, in einem hohen Anstellwinkel zu fliegen, so daß die Nase des Rumpfes angehoben ist. Wenn das Flugzeugfahrgestell ein steuerbares Bugradfahrwerk hat so kommt das Bugrad zunächst nicht mit dem Boden in Berührung, obwohl solche Bodenberührung sehr wünschenswert wäre, um das Bugrad drehen und das Flugzeug steuern zu können. Der Aufwärtsschub, der auf das Heck des Flugzeuges durch die senkrechte Komponente des Düsenstrahles, der von dem Schubumkehrkanal ausgelassen wird, ausgeübt wird, neigt dazu, das Heck anzuheben und entsprechend die Nase des Rumpfes um einen Drehpunkt niederzudrücken, der in

der Nähe des Hauptfahrwerkes liegt. Der Aufwärtsschub auf das Heck des Flugzeuges wird daher eine Berührung des Bugrades mit der Landebahn bewirken oder den Druck des Bugrades gegen die Landebahn vergrößern, so daß die Steuerwirkung d~s Bugrades wächst.

Die Ablenkung des Düsenstrahls von dem rückwärtigen Auslaßkanalabschnitt 7 in den Schubumkehrkanal 8 kann durch eine Verengungsvorrichtung mit einer Steuerklappe 10 gesteuert werden, um den Umkehrschub, der auf das Flugzeug ausgeübt wird, einzustellen. Vorteilhaft ist die Steuerklappe einseitig klappbar und ihr hinterer Teil auf einem Drehzapfen 11 befestigt, dessen Achse sich quer zum Flugzeug erstreckt Die Steuerklappe schwingt um den Drehzapfen zwischen einer Stellung, wie sie in F i g. 1 gezeigt ist und bei der die Klappe auf der unteren Wand des rückwärtigen Auslaßkanals liegt, so daß dieser Kanal voll geöffnet ist, und einer aufwärts und vorwärts gerichteten Stellung, wie sie in Fig.2 gezeigt ist, in der die Steunrklappe 10 sich vollständig über den rückwärtigen Auslaßkanal erstreckt, um ihn zu verschließen.

Während des Reisefluges wird der ganze Düsenstrahl infolge entsprechender Stellung der Klappe 10 durch den rückwärtigen Auslaßkanal 7 geführt. Wenn die Fluggeschwindigkeit verringert werden soll, kann die Klappe 10 in eine ausgewählte Stellung zwischen ihren extremen Stellungen nach den F i g. 1 und 2 bewegt werden, um den gewünschten Umkehrschub zu erreichen, indem ein Teil des Düsenstrahles durch jeden der Kanäle 7 und 8 geleitet wird. Bei der Landung wird die Klappe 10 normalerweise in die Stellung nach F i g. 2 geklappt, um den ganzen Düsenstrahl durch den Schubumkehrkanal 8 zu leiten.

Der Drehzapfen 11 ist an der hinteren Seite der Verbindung zwischen dem rückwärtigen Auslaßkanal 7 und dem Schubumkehrkanal 8 angeordnet, so daß die Steuerklappe 10 in der Stellung nach Fig.2 den Düsenstrahl nach unten in den Schubumkehrkanal umlenkt. Das Ende des Schubumkehrkanals, das zum rückwärtigen Auslaßkanal führt, ist ganz offen, wenn die Steuerklappe in der Stellung ist, die in F i g. 2 gezeigt ist. Eine Ventilklappe 12 kann ferner vorgesehen sein, um das untere oder äußere Ende des Schubumkehrkanals zu verschließen. Diese Ventilklappe ist vorteilhaft ebenfalls einseitig klappbar und an einem Drehzapfen 13 angeordnet, der den hinteren Teil der Ventilklappe an der Rückwand des Schubumkehrkanals 8 hält. In geschlossener Stillung liegt die Führungskante der Ventilklappe hinter einer Schulter 14, die eine Stufe in der vorderen Wandung des Schubumkehrkanals bildet, wie es in F i g. 1 gezeigt ist. Von dieser geschlossenen Stellung kann die Ventilklappe nach unten geschwungen werden, so daß sich die Klappe vom hinteren Teil des Schubumkehrkanals nach vorn und unten erstreckt.

Es ist vorteilhaft, wenn die Steuerklappe 10 und die Ventilklappe 12 zur gleichzeitigen und entsprechenden Bewegung miteinander verbunden sind. Das Schwingen der Klappen kann durch Drehung einer Schraube 15 bewirkt werden, die die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung eines mit den Klappen verbundenen Kniegelenkes bewirkt Die Schraube kann durch einen Elektromotor 16 gedreht werden. Das Kniegelenk kann auch durch eine hydraulische Antriebsvorrichtung betätigt werden. Wenn die Steuerklappe 10 in der Stellung nach F i g. 1 ist, in der der rückwärtige Auslaßkanal ganz geöffnet ist, ist es vorteilhaft, wenn die vordere Kante der Klappe hinter einer Schulter 17 in dem rückwärtigen Auslaßkanal liegt, so daß der Fluß des Düsenstrahlgases von der Kraftquelle 2 so ungehemmt wie möglich ist Auch ist es vorteilhaft, wie in Fig. 1 gezeigt, wenn die Klappe 10

ίο gebogen ausgebildet ist, um eine Verengung in dem rückwärtigen Auslaßkanal zu ergeben, wenn die Klappe den Schubumkehrkanal verschließt, und eine Schaufelwirkung zu ergeben, um den Düsenstrahl von dem rückwärtigen Auslaßkanal in den Schubumkehrkanal umzulenken, wenn die Klappe den rückwärtigen Auslaßkanal verschließt, wie es in F i g. 2 gezeigt ist.

Wenngleich die Ventilklappe 12 nicht unbedingt erforderlich ist, ist sie doch wünschenswert, um durch Schließen der Öffnung des Schubumkehrkanals den Widerstand am Rumpf zu reduzieren, wenn das ganze DüsenstrahJgas durch den rückwärtigen Auslaßkanal 7 strömt, und eine bessere Steuerung der Richtung zu erreichen, in der das Düsenstrahlgas von dem Schubumkehrkanal 8 ausgelassen wird, wenn die Steuerklappe 10 in der Stellung ist, wie sie in F i g. 2 gezeigt ist.

Obwohl Gleitelemente zum Schwingen der Klappen 10 und 12 von der Stellung nach F i g. 2 zur Stellung nach F i g. 1 vorgesehen sein können, können die Klappen

jo auch einfach durch Federdruck in die Stellung nach F i g. 1 gebracht werden. Sie können dann durch Auslöseorgane, die über die Leitkanten hinter den Schultern 14 und 17 ragen, entsprechend geöffnet werden, so daß ein Stoß von Düsenstrahlgas die Klappen ganz in ihre Stellungen nach Fig.2 bewegen und sie in diesen Stellungen so lange halten, wie die Düsenstrahlgasmenge ausreichend ist, um die Kraft zu erzeugen, die durch die Federn ausgeübt wird. Wenn das Düsentriebwerk 2 gedrosselt wird, um den Auslaß des Düsenstrahlgases wesentlich zu reduzieren, bringen die Federn die Klappen in die Stellung nach F i g. 1 zurück und halten sie in dieser Stellung, bis die vorderen Kanten der Klappen wieder aus der Stellung hinter ihren Schutzschultern gedrückt werden.

Um das Geräusch des Düsenstrahles zu reduzieren, wenn das Gas durch den rückwärtigen Auslaßkanal 7 ausgelassen wird, wie beim Start des Flugzeuges, kann der Teil des Kanals hinter der Steuerklappe 10 mit einem geeigneten geräuschdämpfenden Material, wie perforiertes Sandwich-Material ausgerüstet werden. Eine waagerechte Schallablenkplatte 18 aus diesem Material kann am Boden des rückwärtigen Auslaßkanals 7 angeordnet sein und senkrechte Schallschutzplatten 20 dieses Materials können gegenüberliegend aufrecht an den Seiten des Kanals angeordnet sein. Die obere innere Oberfläche des Kanals und die Oberfläche der Steuerklappe 10 können ebenfalls mit diesem Material bedeckt sein. Darüber hinaus wird die nach unten gerichtete Neigung der Platte 18 die Geräusch-

bo wellen, die von dem rückwärtigen Auslaßkanal 7 ausgestoßen werden, nach unten lenken, was weiterhin zur Verringerung des Düsenstrahlgeräusches führt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Im hinteren Rumpfteil eines Flugzeuges eingebautes Düsentriebwerk mit rückwärtigem Auslaßkanal im Heck und darin angeordneter Schubumkehrvorrichtung, wobei der Schubumkehrkanal vom rückwärtigen Auslaßkanal abzweigt und wobei im Bereich der Abzweigstelle der Kanäle eine Steuerklappe zur Absperrung des rückwärtigen Auslaßkanals bzw. des Schubumkehrkanals angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubumkehrkanal (8) sich nach vorn unten erstreckt

2. Düsentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerklappe (10) im Bereich der Verbindungsstelle der unteren Wand des rückwärtigen Auslaßkanals (7) mit der hinteren Wand des Schubumkehrkanals (8) um eine quer zu beiden Kanalachsen verlaufende Achse (U) schwenkbar ist

3. Düsentriebwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerklappe (10) nach oben gewölbt ausgebildet ist und ihre Vorderkante bei geschlossenem Schubumkehrkanal (8) hinter eine Schulter (17) in der unteren Wand des Auslaßkanals (7) vor der Abzweigstelle greift

4. Düsentriebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventilklappe (12) einseitig an der Rückseite des Auslaßendes des Schubumkehrkanals (8) drehbar angeordnet ist, wobei die Klappe zwischen einer den Schubumkehrkanal verschließenden Stellung und einer nach außen die Flugzeugoberfläche überragenden und nach vorn und unten gerichteten Stellung schwingbar ist.

5. Düsentriebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerklappe (10) durch eine Betätigungsvorrichtung (15, 16) derart betätigbar ist, daß das Schubgasdurchsatzverhältnis zwischen rückwärtigem Auslaßkanal (7) und Schubumkehrkanal (8) beliebig einstellbar ist.