DE2617752A1 - Im flug verstellbare duese fuer gasturbinen-triebwerke - Google Patents

Im flug verstellbare duese fuer gasturbinen-triebwerke

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DE2617752A1
DE2617752A1 DE19762617752 DE2617752A DE2617752A1 DE 2617752 A1 DE2617752 A1 DE 2617752A1 DE 19762617752 DE19762617752 DE 19762617752 DE 2617752 A DE2617752 A DE 2617752A DE 2617752 A1 DE2617752 A1 DE 2617752A1
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deflector
flap
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outlet device
gas flow
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DE19762617752
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Robert Gerald Beavers
Joseph Clayton Burge
Onofre Tama Manuel Castells
Dudley Owen Nash
Alan Ira Parker
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General Electric Co
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General Electric Co
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    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/002Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto with means to modify the direction of thrust vector
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Description

1 River Road Schenectady, N.Y.,U.S.A.
Im Plug verstellbare Düse für Gasturbinen-Triebwerke
Die hohe Geschwindigkeit, welche den Ausstoßgasen eines Gasturbinen-Triebwerkes durch die Auslaßdüse vermittelt wird, ergibt den Antriebsschub. Dieser Schub ist praktisch parallel zu und entgegengesetzt zur Richtung der Auslaßgase, welche aus der Düse austreten. Wenn daher die Richtung der Auslaßgase verändert wird, wird die Richtung des Antriebsschubs entsprechend verändert. Typischerweise sind Gasturbinen-Triebwerke für Luftfahrzeuge mit Düsen ausgestattet, die in axialer Richtung festgelegt sind, und die Flugmanöver des Luftfahrzeuges werden lediglich durch Steuerflächen am Luftfahrzeug bewerkstelligt.
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Fortgeschrittene Luftfahrzeugformen erwägen und benötigen sogar gegebenenfalls die selektive Neuausrichtung des Schubs des Gasturbinen-Triebwerkes, um das Flugverhalten des Luftfahrzeuges zu steigern und das Luftfahrzeug mit Betriebseigenschaften auszustatten, die bisher als unpraktisch erachtet wurden. Beispielsweise kann der Gasausstoß eines konventionell installierten Gasturbinen-Triebwerkes nach unten anstatt nach rückwärts gerichtet werden, und zwar in einer Richtung praktisch senkrecht zur Längsachse des Triebwerkes, und der resultierende Aufwärtsschub ergibt dann ein direktes Anheben des Luftfahrzeuges und damit die Möglichkeit zum vertikalen Starten und Landen. In ähnlicher Weise kann eine Neuausrichtung des Schubs !jährend des Flugs in starkem Maße die Manöverierfähigkeit des Luftfahrzeuges steigern, da die Schubkraft die Manöverierkräfte der Steuerflächen des Luftfahrzeuges unterstützen kann, wie beispielsweise Höhenruder, Querruder und Leitwerk. Um eine solche Neuausrichtung des Schubs zu bewerkstelligen, ist eine Einrichtung erforderlich, um auf wirksame und praktische Weise die Richtung der Auslaßgast der Düse des Gasturbinen-Triebwerkes zu verändern.
Die Konzeption der Neuausrichtung des Schubs ist an sich nicht neu, da Auslaßdüsen mit dieser Fähigkeit seit Jahren in Erwägung gezogen wurden, und es wurde bereits eine breite Vielfalt von Düsen mit Schubrichtungsänderung entwickelt. Diese Düsen besassen jedoch typischerweise eine oder mehrere der folgenden Beschränkungen:
Diskontinuierliche Schubrichtung zwischen Dauerflugbetrieb und Liftbetrieb,
es werden Luftrahmenklappen benötigt, um in mindestens einer Betriebsart Auslaßablenkeinrichtungen aufzunehmen, es ist nur ein geringer Hebeschub verfügbar im Vergleich zur erforderlichen Vergrößerung des Gewichtes des Grundtriebwerkes für Dauerflug,
sie besitzen eine übermäßige Kompliziertheit,
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eine übermäßig große Ausladung nach unten im Liftbetileb führt zu Problemen bezüglich der Bodenfreiheit, und eine geringe Änderungsgeschwindigkeit für den Schubwinkel und den Düsenquerschnitt.
Das Problem für den Konstrukteur eines Gasturbinen-Triebwerkes besteht daher darin, eine im Flug manöverierbare Auslaßdüse zu schaffen, die alle obigen Beschränkungen vermeidet.
Es ist daher eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Auslaßdüse mit hohem Wirkungsgrad bei der Schwenkung zu schaffen, die noch eine kontinuierliche Änderung der Schubausrichtung zwischen einem vertikalen Start (Lift), Manöveriereinstellungen während des Fluges und dem konventionellen Dauerflug ergibt.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Düse mit veränderlichem Schub mit geringerer Kompliziertheit zu schaffen, die noch eine Hülle mit gutem aerodynamischem Wirkungsgrad besitzt.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Düse mit Schubverstellung zu schaffen.
Diese und weitere Aufgaben und Vorteile sind noch deutlicher ersichtlich aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung, den Abbildungen und bestimmten Beispielen, die typische mögliche Ausführungsformen der Erfindung beschreiben.
Zusammengefaßt werden die vorgenannten Aufgaben mit Hilfe einer Auslaßeinrichtung erreicht, die in einer Form aus einer zweidimensionalen (im wesentlichen rechteckförmigen) äußeren Dauerflugdüse des Expansionstyps mit innerer Querschnittsänderung besteht, die durch zusammenwirkende konvergent-divergente, variable Klappen erhalten wird. Eine Klappe, zweckmäßigerweise eine Flügelklappe,
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ist stromabwärts von den konvergenten divergenten Klappen angeordnet und ergibt die Schubverstellung für Flugmanöver und auch die Expansionssteuerung für den Auslaßstrom. Eine Bodenklappe mit variablem Querschnitt ist stromabwärts von und entgegengesetzt zu den konvergenten und divergenten Klappen angeordnet und ergibt eine Steuerung des Querschnitts der Düsenmündung im Hubbetrieb und ergibt eine weitere Steuerung des Expansionsquerschnittes in dem Dauerflugbetrieb.
Für vertikales Starten und Landen oder Betrieb mit Kurzstart und kurzem Landen (V/STOL) wird ein rotierender Deflektor des Haubentyps verwendet, um den Abgasstrom nach unten umzulenken. Dieser Deflektor wird während des Dauerflugbetriebs außerhalb des glatten inneren Strömungsweges aufbewahrt, so daß er das Betriebsverhalten nicht beeinträchtigt und die Kühlung während des Nachbrennerbetriebs vereinfacht wird. Der Düsenhals ist so eingerichtet, daß er mit dem Deflektor rotiert, um eine wirksame Schwenkung des Abgasstroms zu erzeugen.
Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die als Beispiel zusammen mit den Abbildungen gegeben werden.
Figur 1 zeigt ein in der Tragfläche befestigtes Gasturbinen-Triebwerk als Ausführungsform der Erfindung.
Figur 2 zeigt schematisch die Auslaßeinrichtung der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Betriebsarten.
Figur 3 ist eine isometrische Ansicht der in der Tragfläche befestigten Auslaßeinrichtung in einer Betriebsart der Figur 2.
Figur 4 ist eine schematische Darstellung entsprechend Figur 2 und zeigt die vorliegende. Erfindung in der Betriebsart für Vertikalstart.
Figur 5 ist eine isometrische Ansicht ähnlich Figur 3 für die Auslaßeinrichtung nach Figur H.
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In den Abbildungen sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Figur 1 zeigt ein allgemein bei 10 abgebildetes Gasturbinen-Triebwerk als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die heißen Verbrennungsgase expandieren durch eine Turbine (nicht gezeigt) in an sich bekannter Weise und treten von links in eine Auslaßeinrichtung 12 ein, wie dies durch den Vektor 14 angedeutet ist. (Der Ausdruck "Auslaßeinrichtung" beinhaltet in dieser Beschreibung eine Gebläsekanal-Auslaßdüse oder irgendeine andere Auslaßdüse für ein Gasturbinen-Triebwerk unabhängig davon, ob dieser ein Brenner in Reihe vorgeschaltet ist. In der Ausführungsform nach Figur 1 wurde das Gasturbinen-Triebwerk durch einen Nachbrenner 16 einer an sich bekannten Bauform ergänzt.) Nach dem Durchgang durch die Auslaß- oder Abgaseinrichtung 12 wird die Strömung von der Einrichtung in ihrer Richtung in einer Weise beeinflußt, wie dies noch nachstehend beschrieben wird.
Die Figuren 2 und 4 zeigen schematisch mit weiteren Einzelheiten die Auslaßeinrichtung der Figur 1. Es ist ersichtlich, daß die Auslaßeinrichtung in dieser Ausführungsform zweidimensional ist und einen praktisch rechteckigen Querschnitt besitzt. Obwohl die Erfindung nicht auf Einrichtungen mit rechteckigem Querschnitt beschränkt ist, da sie ersichtlicherweise auch auf Einrichtung mit mäßig bogenförmigem Querschnitt angewendet werden kann, wurde gefunden, daß ein im wesentlichen rechteckiger Querschnitt eine vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung darstellt. Dies hat noch den weiteren Vorteil, daß die Auslaßeinrichtung angepaßt in die Tragfläche 18 eines Luftfahrzeuges gemäß der Darstellung in den Figuren 3 und 5 eingefügt werden kann. Da der Turbinenbereich eines Gasturbinen-Triebwerkes einen allgemein kreisförmigen Querschnitt besitzt, wird ein Übergangskanalabschnitt 20 zwischen der Turbine und der Auslaßeinrichtung 12 benötigt.
Die Auslaßeinrichtung enthält gemäß der Darstellung 2 praktisch gegenüberstehende Wände 22 und 24, wobei die Wand 22 in der vorliegenden Ausführungsform eine Verkleidung 26 besitzt. Die inneren
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Oberflächen 28 der Wand 24 und die innere Oberfläche der Wand 22, dargestellt durch die Verkleidung 26, definieren teilweise einen Strömungsweg 30 für den Abgasstrom. Die Wand 22 wird weiterhin gebildet durch konvergenzdivergente Einrichtungen, die zusammenwirkende Düsenklappen 32, 34 umfassen, die jeweils an einem Ende 36 bzw. 38 mit einem Scharnier an der Wand 22 befestigt sind. Die anderen Enden sind bei 40 beispielsweise durch Rolleneinrichtung verbunden. Der Querschnitt des Strömungswegs 30 des Abgasstroms wird auf diese Weise gesteuert durch -die Einstellung der Düsenklappen, beispielsweise mit Hilfe von bekannten Stelleinrichtungen 42.
Die variable Klappe 44, die stromabwärts von den Düsenklappen angeordnet ist, ergibt eine Schubumlenkung für Plugmanöver und auch eine Steuerung der Expansion des Abgasstroms. Wie gezeigt, umfaßt die Klappe 44 einen Teil der Austrittskante der Tragfläche 18, wobei die Tragfläche einen Teil der Struktur des Luftfahrzeuges bildet. In anderen Ausführungsformen kann jedoch die Klappe auch am Triebwerk oder am Leitwerk befestigt sein. Eine Bodenklappe 46 mit variablem Querschnitt bildet das stromabwärts gelegene Ende der Wand 24 und wirkt mit den Düsenklappen 32 und 34 zusammen zur Steuerung des Querschnitts des Strömungswegs 30 des Abgasstroms und ergibt eine Steuerung der Expansion des Abgasstroms. Wie weiterhin noch nachstehend erörtert, ergibt die Bodenklappe 46 eine Steuerung des Querschnittes des Düsenhalses beim vertikalen Starten und Landen und beim Starten und Landen auf kurzer Strecke (V/STOL). Die Klappen 44 und 46 können durch bekannte Stelleinrichtungen 48 und 50 betätigt werden.
Für den V/STOL-Betrieb wird ein rotierender Deflektor 52 benutzt, um den Abgasstrom nach unten umzulenken. Der Deflektor 52 besitzt ein praktisch U-förmiges Querschnittsprofil, wie dies deutlicher aus der Figur 5 ersichtlich ist, und besteht aus einem bogenförmigen Deflektorteil 54, an dessen Seite sich zwei Armteile 5^, 58 befinden. Während des Dauerflugbetriebes ist der Deflektor 52
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so innerhalb der Wand 22 verstaut, daß er die aerodynamisch glatten Umrandungen des Strömungsweges 30 nicht stört. Daher beeinträchtigt er nicht den hohen Wirkungsgrad der Düse beim Dauerflug und vereinfacht die Abkühlung der Düse während des Betriebs mit Nachbrenner. In der Betriebsart V/STOL wird der Deflektor 52 um seine Schwenkverbindungen (von denen nur eine bei 60 gezeigt ist) mit Hilfe des Stellgliedes 62 in den Strömungsweg 30 geschwenkt und lenkt dadurch den Abgasstrom in Richtung nach unten um.
Während des Dauerflugbetriebs,bei dem für die gegenwärtige Beschreibung der Nachbrenner nicht im Betrieb sein soll, werden die Düsenklappen 32, 34 in eine solche Stellung gebracht, wie dies durch die ausgezogenen Linien in Figur 2 dargestellt ist, so daß sie mit der gegenüberliegenden Wand 24 zusammenwirken zur Bildung eines Düsenhalses dazwischen.Die Steuerung der Expansion des Abgases wird an einer Seite mit Hilfe der divergenten Düsenklappe 34 und der Flügelklappe 44 erhalten, die zusammenwirken, und die Bodenklappe 46 ergibt die Steuerung der Expansion an der anderen Wand. Die übrigen Seiten oder seitlichen Wandteile 64, 66 der Auslaßeinrichtung 12 (Figuren 3"··und 5) besitzen eine festgelegte Geometrie und tragen daher nicht unmittelbar zur Veränderbarkeit des Strömungswegs 30 des Abgasstroms bei.
Daher wird im Dauerflugbetrieb die Steuerung des Düsenquerschnittes dadurch erhalten, daß die Düsenklappen 32, 34 verändert werden. Mit dem Düsendruckverhältnis muß die Flügelklappe 44 und die Bodenklappe 46 verändert werden, um eine Expansion des Abgasstroms mit gutem Wirkungsgrad zu erhalten. Beispielsweise würden im Dauerflugbetrieb mit Nachbrenner die Düsenklappen eine Stellung einnehmen, die im wesentlichen ähnlich ist der Stellung, wie sie gestrichelt bei 32f und 34' in Figur 2 gezeigt sind, während die Bodenklappe geöffnet wird, wie dies bei 46' gestrichelt gezeigt ist. Es ist ersichtlich, daß im Dauerflugbetrieb der Düsenhals 68 (der kleinste Strömungsquerschnitt) sich stromaufwärts von den Klappen 4 4 und 46 befindet und die Richtung des Schubs praktisch parallel und entgegengesetzt zur Richtung des Vektors 14 ist.
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Während des Dauerflugbetriebs wird die Schubverstellung im Flug entweder mit llachbrennerbetrieb oder ohne Nachbrennerbetrieb erreicht durch eine Änderung der Flügelklappe 44, wodurch eine Ablenkung des Abgasstroms bewirkt wird. Wenn die Klappe 4 4 nach unten in die Stellung 44' in Figur 2 geschwenkt wird, dann wird der auf sie auftreffende Abgasstrom nach unten abgelenkt und man erhält somit eine nach oben gerichtete Komponente zum Schubvektor, die den Auftrieb des Luftfahrzeuges ergänzt, welcher durch die konventionellen Steuerflächen erzeugt wird. Hierdurch wird andererseits die Manöverierfähigkeit des Luftfahrzeuges in starkem Maße gesteigert. Weiterhin wird diese Schubverstellung glatt und kontinuierlich bewerkstelligt und ist unabhängig von der Leistungseinstellung am Triebwerk, da die Eingangsgröße zum Stellglied erwartungsgemäß in Beziehung steht zu den Eingangsgrößen zu den Stellgliedern für die konventionellen Steuerflächen des Luftfahrzeuges und nicht zu der Drosselsteuerung des Triebwerkes.
Beim Hubbetrieb wird der Deflektor 52 aus seiner gestauten Stellung in der Wand 24 in eine ausgefahrene Stellung geschwenkt, wie dies in den Figuren 4 und 5 angedeutet ist. Wenn der Abgasstrom auf den bogenförmigen Deflektorteil 54 auf'trifft, wird der ■ Strom nach unten etwa senkrecht zum hereinkommenden Abgasstromvektor 14 umgelenkt und ergibt dadurch eine beträchtliche Hubkraft nach oben. Eine solche Hubkraft könnte verwendet werden, um die Möglichkeit zum vertikalen Start zu erhalten oder in Kombination mit einer Vorwärtsgeschwindigkeitskomponente des Luftfahrzeuges eine äußerst kurze Startanlaufstrecke zu erhalten.
In einer Form der vorliegenden Erfindung wird der rotierende Deflektor 52 zusammen mit der Bodenklappe 46 betätigt, um beim Ausfahren des Deflektors 52 die Ebene des Düsenhalses zu schwenken. Insbesondere wird dieser Hals oder diese Engstelle so geschwenkt, daß der Abgasstrom stromaufwärts von dem Düsenhals bei Geschwindigkeiten umgelenkt wird, die wesentlich niedriger sind als die.Schallgeschwindigkeit,, so daß ein ernsthafter Druckver-
bei
lust ^diesem Umlenkvorgang vermieden wird.
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In dem Dauerflugbetrieb nach Figur 2 liegt der Düsenhals 68 vor der Bodenklappe 46, so daß der Halsquerschnitt unabhängig von der Stellung der Bodenklappe ist. Die Bodenklappe ist dann in einer Stellung zur Steuerung der uberschallexpansion. Im Hubbetrieb nach Figur 4 wird die Engstelle oder der Hals 70 durch die stromabwärts gelegene Spitze der Bodenklappe 46 und die Stellung des Deflektors eingestellt. Die Stellglieder 50 und 62 sind so synchronisiert, daß der Hals mit dem Deflektor geschwenkt wird.
Um einen großen Strömungsquerschnitt stromaufwärts von dem Hals für niedrige Geschwindigkeiten und eine wirksame Umlenkung der Strömung zu erhalten, werden die Düsenklappen 32, 34 in einer extrem oben gelegenen Stellung angeordnet, wie dies in Figur 4 gezeigt ist. Wenn einmal der Deflektor 52 in den Hubbetrieb ausgefahren wird, dann ist der Querschnitt des Strömungsweges für den Abgasstrom festgelegt, und der Schub wird moduliert durch gleichzeitige Veränderung der Triebwerksdrehzahl und des Brennstoffzuflusses zum Nachbrenner. Dieses Verfahren der Schubmodulation erzeugt ein schnelles Ansprechen des Schubs und ist geeignet für eine wirksame Höhensteuerung.
Da der Deflektor 52 in seiner ausgefahrenen Stellung sich hinter dem stromabwärts gelegenen Ende der Wand 24 befindet und dadurch, eine Umlenkung des Abgasstroms um die Bodenklappe 46 bewirkt, wurde die Notwendigkeit für sekundäre Auslaß- oder Abgasöffnungen beseitigt. In vorfejekannten Konstruktionen wurden solche Abgasöffnungen im Hubbetrieb geöffnet, um eine nach unten weisende öffnung für den Abgasstrom zu schaffen und mit Hilfe von komplizierten Anordnungen mit Klappen und Jalousien in dem Dauerflugbetrieb verschlossen. Es ist zu beachten, daß in der ausgefahrenen Stellung nach Figur 4 der unterste Vorsprung des Deflektors 52 die vertikale Bodenfreiheit des Gasturbinen-Triebwerkes nicht wesentlich verringert.
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Durch die vorliegende Erfindung wird eine kontinuerliehe Schubrichtungsverstellung zwischen dem Hubbetrieb und dem Dauerflugbetrieb geschaffen, da mit dem Schwenken des Deflektors 52 in seine gestaute Stellung der Schubvektor entsprechend in den konventionellen Dauerflugbetrieb geschwenkt wird. Die Flügelklappe kann so programmiert werden3 daß sie diesen übergang unterstützt, wenn sich der Deflektor seiner gestauten Stellung nähert. Die Drehwinkelgeschwindigkeit für den Vektor wird nur durch die Geschwindigkeit des Stellgliedes beschränkt. Die Beseitigung von Klappen im Plugzeugrahmen und die teilweise Integration in die Struktur des Plugzeuges ergibt eine Konstruktion mit geringem Gewicht. Dies ergibt kombiniert mit der wirksamen Schubumlenkung ein hohes Verhältnis von Schub zu Gewicht im Hubbetrieb.
Für den Fachmann ist es ersichtlich, daß bestimmte Änderungen in der vorstehend beschriebenen Erfindung vorgenommen werden können, ohne die weitergehende umfassende Konzeption der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann die Erfindung benutzt werden, um den Abgasstrom in anderen Richtungen umzulenken als nach unten und kann im Pylon eines Luftfahrzeuges oder im Rumpf eines Luftfahrzeuges installiert werden. Weiterhin können eine Vielzahl von teleskopartigen Deflektorsegmenten anstelle des einzigen abgebildeten Typs verwendet werden.
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Claims (19)

  1. Patentansprüche:
    /l.jAuslaßeinrichtung für ein Gasturbinen-Triebwerk mit Manöve- ^-^ rierfähigkeit im Flug, dadurch gekennzeichnet , daß sie umfaßt:
    eine Vielzahl von praktisch gegenüberstehenden Wänden (22, 24), die teilweise einen Strömungsweg (30) des Abgasstroms begrenzen,
    konvergent-divergente Einrichtungen (32, 34), die teilweise eine erste dieser Wände (22) bilden, einen Deflektor (52), der zwischen einer gestauten Stellung außerhalb des Strömungsweges des Abgasstroms und einer ausgefahrenen Stellung bewegbar ist, in der er noch den Strömungsweg des Abgasstroms begrenzt, und eine erste Klappe mit variabler Stellung, die teilweise eine zweite dieser Wände bildet, wobei die erste Klappe mit dem Deflektor (52) zusammenwirkt zur Begrenzung einer dieser Engstellen mit variablem Querschnitt zwischen diesen Teilen, wenn sich der Deflektor in der ausgefahrenen Stellung befindet.
  2. 2. Auslaßeinriehtung für Gasturbinen-Triebwerke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie weiterhin eine zweite Klappe besitzt zur Steuerung der Expansion des Abgasstroms und zur Schubverstellung für Plugmanöver, wenn sich der Deflektor in der gestauten Stellung befindet.
  3. 3. Auslaßeinriehtung für Gasturbinen-Triebwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Klappe eine Plugzeugflügelklappe (44) umfaßt.
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  4. 4. Auslaßeinrichtung für Gasturbinen-Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Klappe (46) das stromabx^ärts gelegene Ende der zweiten Wand (24) bildet und der Defiektor (52) so eingerichtet ist, daß er rückwärts von dieser ersten Klappe ausgefahren werden kann zur Sohubumlenkung des Abgasstroms mindestens teilweise um diese erste Klappe herum.
  5. 5. Auslaßeinrichtung für Gasturbinen-Triebwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Engstelle an einer ersten Stelle einstellbar ist, die zwischen der konvergent-divergenten Einrichtung (32, 34) und der zweiten Wand (24) gebildet ist.
  6. 6. Auslaßeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Engstelle zwischen der ersten Stellung und einer zweiten Stellung schwenkbar ist, die zwischen der ersten Klappe (46) und dem Defiektor (52) definiert ist, mit der Schwenkung des Deflektors zwischen der gestauten Stellung und der ausgefahrenen Stellung.
  7. 7. Auslaßdüse für Gasturbinen-Triebwerk nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet , daß die erste Stelle für die Engstelle stromaufwärts von der ersten Klappe liegt.
  8. 8. Auslaßeinrichtung für Gasturbinen-Triebwerk, dadurch gekennzeichnet , daß sie enthält: eine Vielzahl von praktisch gegenüberstehenden Wänden (22, 24), die teilweise einen Strömungsweg (30) für einen Abgasstrom mit einer Engstelle definieren, ko.nvergent-divergente Einrichtungen (32, 34), die teilweise eine erste Wand (22) dieser Wände bilden,
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    eine erste Klappeneinrichtung (46) mit variabler Stellung, welche teilweise die zweite Wand (24) dieser Wände definiert und in einer ersten Betriebsart eine Expansionssteuerung für das Abgas ergibt und
    eine zweite Klappeneinrichtung (44) mit variabler Stellung, die stromabwärts von der ersten Viand (22) angeordnet ist und in der ersten Betriebsart einen Teil dieser ersten Wand bildet und mit der konvergent-divergenten Einrichtung zusammen eine zusätzliche Steuerung der Expansion des Abgasstroms bildet.
  9. 9. Auslaßeinrichtung für Gasturbinen-Triebwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Engstelle an einer ersten Stelle zwischen der konvergentdivergenten Einrichtung (32, 34) und der zweiten Wand (24) während der ersten Betriebsart einstellbar ist.
  10. 10. Auslaßeinrichtung nach Anspruch dadurch gekennzeichnet , daß die Engstelle weiterhin während der ersten Betriebsart stromaufwärts von der ersten Klappeneinrichtung (46) angeordnet ist.
  11. 11. Auslaßeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die konvergent-divergente Einrichtung zusammenwirkende konvergente Klappen (32) und divergente Klappen (34) mit variabler Stellung enthält, die mit Stelleinrichtungen verbunden sind und eine weitere Steuerung des Querschnitts des Strömungsweges des Abgasstroms bilden.
  12. 12. Auslaßeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß sie weiterhin einen Deflektor (52) enthält, der eine g.estaute Stellung außerhalb des Strömungsweges für den Abgasstrom und eine ausgefahrene Stellung hinter dem stromabwärts gelegenen Ende der zweiten Wand (24) besitzt, wobei er noch zusätzlich den Strömungsweg des Abgasstroms begrenzt.
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    -IH-
  13. 13. Auslaßeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Deflektor (52) in der gestauten Stellung innerhalb der ersten Wand (22) angeordnet ist und in der ausgefahrenen Stellung zwischen der konvergentdivergenten Einrichtung (32, 3*0 und der zweiten Klappe (41O angeordnet ist.
  14. 14. Auslaßeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß -der Deflektor (52) während der ersten Betriebsart in der gestauten Stellung ist.
  15. 15. Auslaßeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß in einer zweiten Betriebsart der Deflektor gestaut ist und sich die zweite Klappe (44) in einer solchen Stellung befindet, daß sie den Abgasstrom durch Schubumlenkung für Plugmanöver umlenkt.
  16. 16. Auslaßeinrichtung nach Anspruch 13> dadurch gekennzeichnet , daß in einer dritten Betriebsart der Deflektor ausgefahren ist und die erste Klappe (46) zusammen mit dem Deflektor die Engstelle definiert.
  17. 17· Auslaßeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Engstelle zur Schwenkung zwischen einer ersten Stellung, welche teilweise bei gestautem Deflektor (52) durch die konvergent-divergente Einrichtung (32, 34) definiert ist, und einer zweiten Stellung zwischen dem Deflektor und der ersten Klappe eingerichtet ist, wenn der Deflektor ausgefahren ist.
  18. 18. Verfahren zum Betrieb einer Auslaßeinrichtung für ein Gasturbinen-Triebwerk während des Fluges, wobei die Einrichtung eine Vielzahl von gegenüberstehenden Wänden besitzt, die einen Strömungweg für den Abgasstrom begrenzen, wobei jede dieser
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    Wände ein stromabwärts gelegenes Ende besitzt, g e k e η η zeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    eine Deflektoreinrichtung wird von einer der Wände in eine Stellung rückwärts von dem stromabwärts gelegenen Ende einer anderen Wand ausgefahren, und
    der Abgasstrom wird mindestens teilweise um das stromabwärts gelegene Ende dieser anderen Wand umgelenkt und dadurch eine Schubverstellung des Triebwerkabgases vorgenommen.
  19. 19. Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensschritt, bei dem die Engstelle des Strömungsweges des Abgases zwischen dem stromabwärts gelegenen Ende der anderen Wand und der Deflektoreinrichtung eingestellt wird, wenn die Deflektoreinrichtung ausgefahren ist.
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DE19762617752 1975-04-28 1976-04-23 Im flug verstellbare duese fuer gasturbinen-triebwerke Withdrawn DE2617752A1 (de)

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