DE3216691A1 - Zweidimensionale konvergent/divergente schubduese mit veraenderlichem duesenhalsquerschnitt - Google Patents
Zweidimensionale konvergent/divergente schubduese mit veraenderlichem duesenhalsquerschnittInfo
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Description
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Hartford, CONNECTICUT 06101 V.St-A.
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ZWEIDIMENSIONALE KONVERGENT/DIVERGENTE SCHUBDÜSE MIT VERÄNDERLICHEM DÜSENHALSQUERSCHNITT
Die Erfindung bezieht sich auf eine konvergent/divergente Schubdüse für Gasturbinentriebwerke.
Zweidimensionale konvergent/divergente Schubdüsen mit veränderlichem
Düsenhaisquerschnitt mit einer Schwenkklappenverlängerung für grössere Schubkraft und bessere Steuereigenschaften
während dem Vorwärtsflug sowie mit einer Ablenkhaube zum Umlenken der Abgase nach unten bei kurzem oder vertikalem
Start sind, bekannt. Eine solche Schubdüse ist zum Beispiel in der US-Patentschrift 3 97 9 067 beschrieben. In dieser Patentschrift
ist der GasStrömungsweg für Vorwärtsschub zwischen
einem oberen Klappenpaar und einer unteren Bauchklappe gebildet. Die oberen Klappen umfassen eine stromaufwärtige Klappe
die an ihrem stromaufwärtigen Ende um eine feste Achse schwenkbar gelagert ist, sowie eine stromabwärtige Klappe,
die an ihrem stromaufwärtigen Ende um eine feste Achse schwenk-
j NAOHeEREiCHT
bar gelagert ist. Das hintere Ende der stromaufwärtigen
Klappe ist am vorderen Ende der stromabwärtigen Klappe über
eine Nocken- und Rollenverbindung angelenkt, welche eine Bewegung dieses Gelenkes in Richtung zu der Triebwerksachse
hin oder von derselben weg gestattet, zur Veränderung des Düsenhaisquerschnittes. Ein Nachteil dieser bekannten Ausführungsform
liegt darin, dass der Divergenzwinkel der stromabwärtigen Klappe bei kleiner werdendem Düsenhaisquerschnitt
stetig steiler wird. Dies kann das mögliche Drosselverhältnis beschränken (Verhältnis des maximalen Düsenhaisquerschnittes
zu dem minimalen Düsenhaisquerschnitt) infolge des Strömungsabrisses an der stromabwärtigen Klappe.
Die Bauchklappe entsprechend der Schubdüse nach der US Patentschrift
3 979 067 steuert den Düsenhaisquerschnitt sowohl bei Vorwärtsschubbetrieb als auch bei Schubablenkung. Da jedoch
die Haube und die Bauchklappe um die gleiche Achse schwenkbar sind begrenzt die Bauchklappe zusammen mit der Haube für alle
Haubenstellungen während der Schubablenkung einen im wesentlichen konstanten (das heisst unveränderlichen) Düsenhaisquerschnitt.
Dies ist eine unerwünschte Einschränkung.
Zum allgemeinen Stand der Technik können noch andere Patentschriften
erwähnt werden, wie zum Beispiel die US-Patentschrift 2 969 641, welche verschiebbare und schwenkbare Klappen für
eine dreidimensionale Schubdüse für eine äussere, ringförmige Sekundärluftströmung beschreibt; die US-Patentschrift 3 367
57 9, welche schwimmend gelagerte verschiebbare und drehbare divergente Klappen für eine dreidimensionale konvergent/divergente
Schubdüse beschreibt, sowie die US-Patentschrift 4 000 854, die sich auf eine zweidimensional konvergent-divergente
Schubdüse mit veränderlichem Düsenhaisquerschnitt bezieht, welche eine obere stromabwärtige Klappe aufweist,
die an ihrem vorderen Ende schwenkbar am hinteren Ende einer konvergenten, stromaufwärtigen Klappe angelenkt ist und welche
mit ihrem hinteren Ende schwenkbar am hinteren Ende einer
I NACHQEREiCHT I
äusseren Flugzeugklappe angelenkt ist, dessen Bewegung die Winkellage der stromabwärtigen Klappe einstellt. Keine dieser
erwähnten US-Patentschriften verwendet eine Ablenkhaube zur
Schubablenkung. Eine Bauchklappe, welche sowohl verschiebbar als auch drehbar ist zum Verändern des Querschnittes einer
zweidimensionalen Schubdüse ist in der US-Patentschrift 4
226 beschrieben.
Die Erfindung schafft eine verbesserte zweidimensionale konvergent/divergente Schubdüse mit veränderlichem Querschnitt,
sowie mit hohem Drosselverhältnis.
Die zweidimensionale Schubdüse entsprechend der Erfindung hat obere und untere in Abstand voneinander angeordnete
bewegliche Klappeneinrichtungen, welche einen konvergent/ divergenten Düsenströmungsweg begrenzen und wobei die
obere Klappeneinrichtung eine konvergente stromaufwärtige Klappe umfasst, die an ihrem hinteren Ende an eine stromabwärtige
divergente Klappe angelenkt ist, wobei die Schubdüse mittels einer Betätigungseinrichtung einstellbar ist
zwischen einer maximalen und einer minimalen Querschnittsstellung für den Vorwartsschubbetrieb, und wobei die
Betätigungsvorrichtung Führungsmittel aufweist zum Führen des vorderen Endes der stromaufwärtigen Klappe nach hinten
bei gleichzeitiger Verstellung des Gelenkes und des hinteren Endes der stromabwärtigen Klappe nach hinten und in Richtung
zur Treibwerksachse.
Bei einer solchen Schubdüse kann die konvergente, stromabwärtige Klappe ausgehend von einer grossen Halsquerschnittsstellung
in eine wesentlich kleinere Querschnittsstellung bewegt werden, wobei die divergente, stromabwärtige
Klappe einen verhältnismässig flachen Divergenzwinkel während dieser Bewegung beibehält, um einen Strömungsabriss
zu vermeiden.
[NACHGEREiCHT
Die erfindungsgemässen Merkmale können in jeder zweidimensionalen,
konvergent/divergenten Schubdüse mit veränderlichem Düsenhaisquerschnitt benutzt werden, oder
auch, entsprechend dem hierin beschriebenen Ausführungsbeispiel, in Zusammenhang mit einer Ablenkhaube und einer
Schwenkklappenverlängerung in vertikal oder kurz startenden Flugzeugen benutzt werden. Die Kombination der
konvergent/divergenten Schubdüse, Ablenkhaube und Schwenkklappe ist in der Patentanmeldung P (US-Patent
anmeldung 262 367) beansprucht, welche den gleichen Prioritätstag als die vorliegende Anmeldung hat.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun in bezug auf die Zeichnungen ausführlicher beschrieben, es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht im Querschnitt der Schubdüse entsprechend der Erfindung in Vorwärtsschubstellung.
Figur 2 eine Ansichtin Perspektive, zum Teil aufgeschnitten,
der Schubdüse nach Figur 1.
Figur 3 eine schematische Ansicht im Querschnitt der Schubdüse nach Figur 1 in der Vertikalschubstellung.
O O 1 C D η -1 j NACHQEREICHT
Figur 4 eine Darstellung in Perspektive, zum Teil aufgeschnitten, der Schubdüse in Vertikalschubstellung.
In den Figuren 1 und 2 ist eine Schubdüsenanordnung für ein Gasturbinentriebwerk insgesamt mit 2 bezeichnet und umfasst
eine Abgaskanaleinrichtung 4 für die Triebwerksabgase mit einer oberen Wand 6 und einer gegenüberliegenden unteren Wand
8, sowie gegenüberliegenden Seitenwänden 10,12 und oberen und unteren Kanalauskleidungen 25,26. Eine Schubdüseneinrichtung
14 ist in der Abgaskanaleinrichtung 4 angeordnet und in dieser befestigt. Die Schubdüseneinrichtung hat eine konvergent/divergente
Schubdüse 16 mit veränderlichem Düsenhalsquerschnitt, eine äussere Expansionseinrichtung 18 und eine haubenförmige
Ablenkeinrichtung 20, um die Abgase nach unten abzulenken für den Vertikal- und Kurzstartbetrieb. Die Düsenanordnung
2 ist in Figur 1 in der Stellung mit maximalem Düsenquerschnitt (fest ausgezogene Linien) und in der Stellung
mit minimalem Düsenquerschnitt (gestrichelte Linien) für den Vorwärtsschubbetrieb dargestellt. Die Figur 2 zeigt in
Perspektive die Düsenanordnung in ihrer Stellung mit maximalem Düsenquerschnitt für den Vorwärtsschubbetrieb.
Die konvergent/divergente Schubdüse 16 hat eine obere Klappeneinrichtung 22 und eine untere Klappeneinrichtung 24. Die obere
und untere Klappeneinrichtungen 22 und 24 in Verbindung mit der oberen und unteren Kanalauskleidung 25, 26 und den Seitenwänden
10, 12. bilden einen AbgasStrömungsweg der Schubdüse.
Die obere Klappeneinrichtung 22 umfasst eine stromaufwärtige Klappe 28 und eine stromabwärtige Klappe 30. Das hintere Ende
3 2 der stromaufwärtigen Klappe 28 ist um die Achse 33 drehbar
mit dem vorderen Ende 34 der stromabwärtigen Klappe 30 verbunden. Die Achse 33 ist mittels Rollen 37 längs einem Kreisbogen
36 beweglich. Diese Rollen befinden sich auf jeder Seite der oberen Klappeneinrichtung 22 und laufen in Führungen 38
der Seitenwände 10,]2. Das vordere Ende 40 der stromaufwärtigen
Klappe 28 läuft auf Rollen in bogenförmigen Führungen 4 2
- JeT- -
der Seitenwände 10,12. Das hintere Ende 44 der stromabwärtigen
Klappe 30 ist schwenkbar an den Enden 46 zweier Schwenkhebel 48 angelenkt, die in der Nähe der Seitenwände 10,12 vorgesehen
sind. Die Schwenkhebel sind an den Seitenwänden schwenkbar angelenkt zur Schwenkbewegung um eine feststehende Achse
50.
Bei diesem Ausführungsbeisplel ist das vordere und das hintere
Ende 40,32 der stromaufwärtigen Klappe 28 infolge der Führungen 38,42 zwangsläufig längs Kreisbögen um einen gemeinsamen
Mittelpunkt 39 geführt. Dies trägt zum Ausgleichen der auf die Klappe 28 wirkenden Druckbelastungen bei, um Momentkräfte
zu begrenzen. Es ist jedoch auch möglich andere Führungsformen zu benutzen wobei, während einer Verstellung der konvergent/divergenten
Schubdüse 16 von der maximalen zu der minimalen Querschnittsstellung, das vordere Ende 40 der stromaufwärtigen
Klappe sich nach hinten bewegt (jedoch nicht notgedrunyener Weise parallel zur Triebwerksachse) während sich das
hintere Ende 32 nach hinten und in Richtung zur Triebwerksachse bewegt bis zu einer Stelle unterhalb seiner Ausgangslage,
währenddem die Klappe 28 einen Konvergenzwinkel in bezug auf die Triebwerksachse beibehält.
Die untere Klappeneinrichtung 24, entsprechend dem dargestellten Ausführungsbeispiel, umfasst eine einzige Bauchklappe 58,
welche sich zwischen den Seitenwänden 1O,11 erstreckt und ein vorderes Ende 60 sowie ein hinteres Ende 62 aufweist. Das vordere
Ende 60 der Bauchklappe 58 ist nach vorne und nach hinten in geraden Führungen 64 der Seitenwände 10,12 verschiebbar.
Rollen 66 sind an der Bauchklappe 52 zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende 60,62 derselben drehbar gelagert
und laufen in gekrümmten Führungen 68 der Seitenwände 10,12.
Die Einstellung der oberen Klappeneinrichtung 22 erfolgt mit
Hilfe von zwei ersten Betätigungsvorrichtungen 52, eine dieser Betätigungsvorrichtungen ist schwenkbar an der Saitenwand 10
nachgereichtI
und die andere (nicht dargestellt) schwenkbar an der Seitenwand
12 angelenkt. Eine Betätigerstange 56 einer jeden Betätigungsvorrichtung 52 ist am vorderen Ende 40 der stromaufwärtigen
Klappe 52 angeschlossen zur Einstellung des vorderen Endes 40 in der Führung 42, um somit die Lage der oberen Klappeneinrichtung
22 festzulegen.
Zwei in Abstand voneinander angeordnete Betätigungsvorrichtungen 70 sind an den Seitenwänden 10,12 befestigt und.ihre
Betätigerstangen 7 2 sind an das vordere Ende 60 der Bauchklappe 58 angelenkt, zürn Bewegen des vorderen Endes 6O in den
Führungen 64. Die Führungen 64,68 zusammen mit der Lage der Betätigerstangen 72 bestimmen die Stellung der Lage der Bauchklappe,
welche stromabwärts und stromaufwärts sowie in Richtung zur Triebwerksachse und von derselben weg beweglich ist.
Aus obiger Beschreibung ist ersichtlich, dass die obere Klappeneinrichtung 22 und die untere Klappeneinrichtung 24
zusammen wirken zur Veränderung des Düsenhaisquerschnittes des konvergent/divergenten Strömungsweges 27 der Schubdüse.
Durch Vergleich des maximalen und des minimalen Düsenhaisquerschnittes
in Vorwärtsschubstellung kann man erkennen, dass das die obere Klappeneinrichtung 22 bildende Gestänge den Vorteil
eines sehr grossen Drosselverhältnisses erreichen lässt, unter Beibehaltung eines verhältnismässig flachen Divergenzwinkels
für die Klappe 30. Auf diese Weise brauch man keine lange divergente Klappe vorzusehen zur Verringerung des Klappenwinkels
und zum Vermeiden eines Strömungsabrisses.
Mit der veränderlichen konvergent/divergenten Schubdüse 16 wirkt eine äussere Expansionseinrichtung 18 zusammen. Die
Expansionseinrichtung 18 umfasst eine Schwenkklappe 74 mit einem vorderen Ende 76 und einem hinteren Ende78, sowie einer
Expansionsfläche 80. Das vordere Ende 76 istschwenkbar am hinteren Ende 82 der Ablenkhaube 20 angelenkt und verläuft
parallel zum hinteren Ende 44 der stromabwärtigen Klappe 30.
Zwei dritte Betätigungsvorrichtunyen 84 (nur eine dargestellt)
sind schwenkbar an den Seitenwänden 10 bzw. 12 der Auslasskanaleinrichtung angelenkt. Die Betätigerstangen 88 der Betätigungsvorrichtungen
84 sind bei 89 mit den Seitenwänden 90 der Ablenkhaube 20 verbunden. Die Lage des vorderen Endes
76 der Schwenkklappe 74 ist dementsprechend bestimmt durch die Lage der Ablenkhaube 30, welche um die Achse 50 durch die
dritten Betätigungsvorrichtungen 84 drehbar ist.
Die Lage des hinteren Endes 78 der Schwenkklappe 74, und dementsprechend
die Winkellage der Expansionsfläche 84, ist unabhängig
einstellbar über ein Gestänge, welches eine Flugzeugklappe 91, ein Vierhebelgestänge 92 in der Nähe einer jeden
Seitenwand 10,12 und zwei vierte Betätigungsvorrichtungen (nur eine dargestellt) umfasst, welche schwenkbar an den
Seitenwänden angelenkt sind. Jedes Vierhebelgestänge 92 umfasst eine untere Antriebskurbel 94, eine obere Kurbel 96 und
eine Verbindungsstange 98. Das vordere Ende 100 der Flugzeugklappe 91 ist schwenkbar um die Achse 102 an der oberen Kurbel
96 angelenkt und das hintere Ende 104 der Flugzeugklappe 91
ist schwenkbar um die Achse 105 am hinteren Ende 78 der Schwenkklappe 7 4 angelenkt. Die unteren Kurbeln 94 sind um die
feste Achse 50 schwenkbar während die oberen Kurbeln 96 jeweils schwenkbar an der Auslasskanaleinrichtung 4 über eine
freitragende Tragkonsole 1Ο8 (Figur 4) angelenkt sind zur Schwenkbewegung um eine feste Achse 99. Die Betätigerstangen
110 der Betätigungsvorrichtungen 93 sind bei 111 an die unteren Kurbeln 94 angelenkt. Dementsprechend dienen die vierten
Betätigungsvorrichtungen 93, in Verbingung mit den Betätigungsvorrichtungen 84 der Haube 20, zur Einstellung der Lage des
hinteren Endes 78 der Schwenkklappe 74.
Während dem Vorwärtsschubbetrieb wird der Düsenhaisquerschnitt
des Abgasströmungsweges 27 der Schubdüse durch die ersten und
zweiten Betätigungsvorrichtungen 52, 70 eingestellt. Die dritten Betätigungsvorrichtungen 84, welche die Ablenkhaube
j NACHQEREICHT
20 verschwenken, sind mit den ersten Betätigungsvorrichtungen 52 synchronisiert, damit das vordere Ende 76 der Schwenkklappe
74 im Bereich des hinteren Endes 44 der stromabwärtigen Klappe 30 bleibt. Diese Synchronisation kann durch jede geeignete
Regelvorrichtung 112 erreicht werden, welche diese beiden Betätigungsvorrichtungen
miteinander verbindet. Gleichzeitig, oder zu jedem anderen gewünschten Zeitpunkt, dienen die vierten
Betätigungsvorrichtungen 93 zum Einstellen der Lage des hinteren Endes 78 der Schwenkklappe 74 zum Trimmen der Lage
der Expansionsfläche 80 damit ein maximaler Schub erreicht wird. Während dieser möglichen begrenzten Bewegung der Ablenkhaube
20 bei Vorwärtsschubbetrieb bewegt sich die Ablenkhaube 20 nicht aus ihrer zurückgezogenen Lage heraus da sie oberhalb
der oberen Klappeneinrichtung 22 und ausserhalb des Gasströmung sweges bleibt.
Bei Anwendung der in den Zeichnungen dargestellten konvergent/ divergenten Schubdüse 6 ohne die Expansionsvorrichtung 18 ist
es nicht erforderlich, dass das hintere Ende 44 der stromabwärtigen
Klappe 30 sich längs einem Kreisbogen bewegt. In diesem Falle ist jede Bewegung annehmbar, welche sicherstellt,
dass eine konvergent/divergente Schubdüse 16 mit dem Vorteil eines grossen Drosselverhältnisses erreicht wird ohne dass
dabei ein Strömungsabriss längs der stromabwärtigen Klappe 30 auftritt. Vorzugsweise erfolgt eine solche Bewegung ausgehend
von einer ersten Lage, in welcher die stromabwärtige Klappe einen Divergenzwinkel mit bezug auf die Triebwerksachse
bildet, in eine zweite Stellung in welcher das stromabwärtige Ende weiter stromabwärts und unterhalb seiner ersten Lage
liegt. Die Aufgabe liegt darin den Düsenhaisquerschnitt der
Schubdüse zu verringern, ohne dass dabei der Divergenzwinkel zu steil wird falls sich das vordere Ende der stromabwärtigen
Klappe näher an die Triebwerksachse heranbewegt.
Im folgenden wird nun auf die Schnittansicht nach Figur 3 und
die perspektivische Darstellung nach Figur 4 bezuggenommen, in
NACHQEREICHT
der für den Vertikalschubbetrieb die Ablenkhaube 20 im Uhrzeigersinn in ihre ausgefahrene Stellung geschwenkt ist zum
Ablenken der Abgase nach unten. Da es unerwünscht ist eine überschallströmung innerhalb der Schubdüsenanordnung 2 umzulenken
wird für den Vertikalschubbetrieb die obere Klappenvorrichtung 22 in ihre grösste Offenstellung bewegt (siehe
Figur 3), welche nur bei Schubanlenkung benutzt wird, um einen maximalen Querschnitt des Strömungsweges 27 innerhalb
der konvergent/divergenten Schubdüse 16 zu erreichen. In dieser Stellung begrenzt das hintere Ende 62 der Bauchklappe 58
in Verbindung mit der Ablenkhaube 20 den Schubdüsenhaisquerschnitt, der durch Betätigung der Bauchklappe 58 veränderlich
ist. Die Figur 3 zeigt den minimalen (fest ausgezogene Linien) und den maximalen (gestrichelte Linien) Schubdüsenhaisquerschnitt
für den Vertikalschubbetrieb. In der Figur 4 ist die Bauchklappe 58 vollständig zurückgezogen zur Einstellung des
maximalen Düsenquerhalsquerschnittes für den Vertialschubbetrieb.
In der Vertikalschubstellung bilden die Flugzeugklappe 91 und die Schwenkklappe 74 eine äussere Fläche für das stromabwärtige
Ende der Schubdüsenanordnung 2.
Es ist dem Fachmanne klar, dass viele Abänderungen der beschriebenen
Schubdüsenanordnung 2 vorgenommen werden können. So können zum Beispiel die Führungen 38, 42, da sie den gleichen
Krümmungsmittelpunkt haben, durch einen Lenker ersetzt werden, der fest an der stromaufwärtigen Klappe 28 angeschlossen
ist und schwenkbar um die Achse 39 an der Auslasskanaleinrichtung 4 angelenkt ist. Auf diese Weise würde man ein Vierhebelgestänge
schaffen, das sich zusammensetzen würde aus diesem Lenker (einschliesslich der stromaufwärtigen Klappe), dem
Schwenkhebel 48 und der stromabwärtigen Klappe 30. Durch Verschwenkung
dieses Vierhebelgestänges mit Hilfe einer Betätigungsvorrichtung würde man die gleiche Bewegung der oberen
Klappeneinrichtung 22 erhalten, wie bei einem Ausführungsbeispiel mit den Führungen 38, 42.
j NACHeEREICHT
Es ist auch möglich auf die vierten Betätigungseinrichtungen 93 zu verzichten durch Anschluss der unteren Kurbel 94 an den
Schwenkhebel 48 damit diese zusammen verschwenkbar sind, zumindest für die Einstellung der oberen Klappeneinrichtungen
im Vorwärtsschubbetrieb. Durch geeignete Auswahl der Längen der Kurbeln 94,96, der Verbindungsstang'e 98 und der Flugzeugklappe
91 kann man die Verstellung der Expansionsfläche 80 festlegen, so dass sie immer im wesentlichen mit der Fläche
der stromabwärtigen Klappe 30 ausgerichtet bleibt, jedoch erhält man dann nicht die Möglichkeit zum Trimmen der Lage der
Expansionsfläche 80.
Man kann auch auf das Vierhebelgestänge 92 verzichten, welches
sich aus den Kurbeln 94,96 und der Verbindungsstange 98 zusammensetzt.
Anstelle dieses Gestänges kann eine getrennte Betätigungsvorrichtung auf der Innenseite der oberen Wand 6
der Auslasskanaleinrichtung 4 vorgesehen sein, dessen Betätigerstange unmittelbar an das vordere Ende 100 der Flugzeugklappe
angelenkt sein kann und zum Trimmen der Lage der Schwenkklappe 94 zu benutzen ist.
Es sei auch noch erwähnt, dass die Expanisionseinrichtung 18 in Kombination mit der Ablenkhaube 20 in jeder zweidimensionalen
konvergent/divergenten Schubdüse mit veränderlichem Düsenhaisquerschnitt benutzt werden kann, welche eine stromabwärt
ige obere Klappe aufweist, deren hinteres Ende längs einer Kreisbahn um die gleiche feststehende Achse als die Schwenkachse
der Ablenkhaube beweglich ist. .
~4 S-
Leerseite
Claims (7)
1. das vordere Ende der stromaufwärtigen Klappe in Strömungsrichtung hinter seiner ersten Stellung liegt und die stromaufwärtige
Klappe einen Konvergenζwinkel mit bezug auf die
Triebwerksachse bildet, und
ii. die vorderen und hinteren Enden der stromabwärtigen Klappe sich beide in Strömungsrichtung hinter ihren ersten
Stellungen und unterhalb denselben befinden.
2. Schubdüsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Klappeneinrichtung konstruiert und angeordnet
ist zur Bewegung zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung zur Veränderung des Halsquerschnittes der Schubdüse.
3. Schubdüsenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel zum Führen der Bewegung der
oberen Klappeneinrichtung Mittel umfassen, um das vordere Ende der stromaufwärtigen Klappe und das hintere Ende der
stromaufwärtigen Klappe zwangsweise längs Kreisbögen um eine
gemeinsame feste, erste Achse zu führen, welche parallel zu dem vorderen Ende der stromaufwärtigen Klappe verläuft.
4. Schubdüsenanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Führungsmittel zum Führen der Bewegung der oberen Klappeneinrichturig Mittel umfassen, um das hintere Ende
der stromabwärtigen Klappe zwangsweise längs einem Kreisbogen
J NACHQEREICHT
um eine feste zweite Achse zu bewegen, welche parallel zu dem hinteren Ende der stromabwärtigen Klappe verläuft und unterhalb
sowie stromaufwärts des hinteren Endes der stromabwärtigen Klappe liegt.
5. Schubdüsenanordnung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Führungsmittel zum Führen der Bewegung der oberen Klappeneinrichtung eine erste Führungsbahn und eine
zweite Führungsbahn aufweisen, die den Seitenwänden zugeordnet sind, und dass am vorderen Ende der stromaufwärtigen
Klappe Rollen vorgesehen sind, welche in der ersten Führungsbahn laufen und am hinteren Ende der stromaufwärtigen Klappe
weitere Rollen vorgesehen sind, welche in der zweiten Führungsbahn laufen.
6. Schubdüsenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel zum Führen der Bewegung der oberen
Klappeneinrichtung einen ersten starren Lenker umfassen, der fest mit der stromaufwärtigen Klappe verbunden ist und an
der Abgaskanalvorrichtung schwenkbar gelagert ist zur Schwenkbewegung
um die erste feste Achse.
7. Schubdüsenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel zur Führung der Bewegung der
oberen Klappeneinrichtung einen zweiten starren Lenker umfassen, der an einem Ende schwenkbar am hinteren Ende der stromabwärtigen
Klappe angelenkt ist und an seinem anderen Ende schwenkbar an der Abgaskanaleinrichtung festgelegt ist zur
Schwenkbewegung um die feste zweite Achse.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/262,368 US4587806A (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | Area two-dimensional converging/diverging nozzle |
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| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE (1) | DE3216691C2 (de) |
| GB (1) | GB2098280B (de) |
| IL (1) | IL65659A (de) |
| SE (1) | SE447152B (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4103517A1 (de) * | 1990-02-12 | 1991-08-14 | Gen Electric | Abgasduese fuer ein flugzeug-gasturbinentriebwerk |
| US5235808A (en) * | 1990-02-12 | 1993-08-17 | General Electric Company | Exhaust nozzle including idle thrust spoiling |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2185718B (en) * | 1986-01-23 | 1989-11-01 | Rolls Royce | Exhaust nozzle for a gas turbine engine |
| US4739932A (en) * | 1986-09-18 | 1988-04-26 | Rolls-Royce Inc. | Propulsion nozzle for gas turbine engine |
| US4813607A (en) * | 1987-10-02 | 1989-03-21 | Allied-Signal Inc. | Variable-area thrust vectoring and reversing asymmetric aircraft exhaust nozzle |
| GB2224080B (en) * | 1988-10-22 | 1993-04-07 | Rolls Royce Plc | Fluid outlet duct |
| JPH0269298U (de) * | 1988-11-10 | 1990-05-25 | ||
| DE3901487A1 (de) * | 1989-01-19 | 1990-07-26 | Mtu Muenchen Gmbh | Schubduese |
| US5016818A (en) * | 1989-08-21 | 1991-05-21 | General Electric Company | Integral transition and convergent section exhaust nozzle |
| US5050803A (en) * | 1989-10-12 | 1991-09-24 | General Electric Company | Actuation system for positioning a vectoring exhaust nozzle |
| US5103639A (en) * | 1990-02-26 | 1992-04-14 | General Electric Company | Exhaust nozzle having variable contour exhaust flap |
| US5209428A (en) * | 1990-05-07 | 1993-05-11 | Lockheed Corporation | Propulsion system for a vertical and short takeoff and landing aircraft |
| US5102050A (en) * | 1991-01-22 | 1992-04-07 | General Electric Company | Divergent flap actuation system for two-dimensional convergent - divergent turbojet exhaust nozzle |
| US5261229A (en) * | 1992-08-03 | 1993-11-16 | General Electric Company | Noise-suppressed exhaust nozzles for jet engines |
| ES2105929B1 (es) * | 1993-11-23 | 1998-05-01 | Sener Ing & Sist | Tobera axisimetrica orientable de geometria variable para propulsores de turbina de gas. |
| US5769317A (en) * | 1995-05-04 | 1998-06-23 | Allison Engine Company, Inc. | Aircraft thrust vectoring system |
| US6318668B1 (en) | 1996-08-02 | 2001-11-20 | Allison Advanced Development Company | Thrust vectoring techniques |
| US6105901A (en) * | 1996-08-02 | 2000-08-22 | Allison Engine Co., Inc. | Thrust vectoring system |
| US5833140A (en) * | 1996-12-12 | 1998-11-10 | United Technologies Corporation | Variable geometry exhaust nozzle for a turbine engine |
| US6382559B1 (en) | 1999-08-13 | 2002-05-07 | Rolls-Royce Corporation | Thrust vectoring mechanism |
| GB2430920B (en) * | 2000-06-05 | 2007-10-24 | Rolls Royce Plc | Shrouded nozzle arrangement |
| US6918244B2 (en) * | 2001-08-17 | 2005-07-19 | John Eugene Dickau | Vertical takeoff and landing aircraft propulsion systems |
| US6857600B1 (en) | 2002-04-26 | 2005-02-22 | General Electric Company | Infrared suppressing two dimensional vectorable single expansion ramp nozzle |
| US7395657B2 (en) * | 2003-10-20 | 2008-07-08 | General Electric Company | Flade gas turbine engine with fixed geometry inlet |
| US20070018034A1 (en) * | 2005-07-12 | 2007-01-25 | Dickau John E | Thrust vectoring |
| US7475548B2 (en) * | 2005-09-09 | 2009-01-13 | General Electric Company | Vectorable nozzle with pivotable triangular panels |
| US7793504B2 (en) * | 2006-05-04 | 2010-09-14 | Rolls-Royce Corporation | Nozzle with an adjustable throat |
| US8572986B2 (en) * | 2009-07-27 | 2013-11-05 | United Technologies Corporation | Retainer for suspended thermal protection elements in a gas turbine engine |
| US9016695B2 (en) * | 2011-08-02 | 2015-04-28 | United Technologies Corporation | Gas turbine exhaust nozzle divergent flap seal |
| WO2014160449A2 (en) | 2013-03-13 | 2014-10-02 | Rolls-Royce North American Technologies, Inc. | Three stream, variable area fixed aperture nozzle with pneumatic actuation |
| EP2813696B1 (de) * | 2013-06-12 | 2015-12-02 | MTU Aero Engines GmbH | Schubumlenkvorrichtung sowie Flugtriebwerk |
| WO2015027131A1 (en) | 2013-08-23 | 2015-02-26 | United Technologies Corporation | High performance convergent divergent nozzle |
| JP6361404B2 (ja) * | 2014-09-17 | 2018-07-25 | 三菱重工業株式会社 | 推力偏向装置、および、推力偏向装置を備える飛しょう体 |
| FR3042226B1 (fr) * | 2015-10-13 | 2019-06-07 | Safran Nacelles | Tuyere de section variable pour nacelle d'aeronef et nacelle pour un turboreacteur d'aeronef comportant une telle tuyere |
| RU2686574C1 (ru) * | 2018-06-01 | 2019-04-29 | Дмитрий Сергеевич Дуров | Беспилотный малозаметный самолет-вертолет |
| US11339744B1 (en) * | 2020-02-07 | 2022-05-24 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Pressure equalization in a dual flow path exhaust of a hypersonic propulsion system |
| US20220018309A1 (en) * | 2020-05-15 | 2022-01-20 | Rohr, Inc. | Passively actuated variable area nozzle for an aircraft propulsion system |
| US11566584B1 (en) * | 2022-03-07 | 2023-01-31 | Rohr, Inc. | Thrust reverser for variable area nozzle |
| CN114776463B (zh) * | 2022-04-14 | 2023-04-04 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种喉道可调高隐身低尾阻喷管 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2969641A (en) * | 1955-10-17 | 1961-01-31 | Gen Electric | Aerodynamic nozzle |
| US3367579A (en) * | 1965-12-08 | 1968-02-06 | Air Force Usa | Supersonic convergent-divergent jet exhaust nozzle |
| US3792815A (en) * | 1972-11-24 | 1974-02-19 | United Aircraft Corp | Balanced flap converging/diverging nozzle |
| US3979067A (en) * | 1975-04-28 | 1976-09-07 | General Electric Company | Actuating means for a thrust vectoring gas turbine engine exhaust nozzle |
| US4000854A (en) * | 1975-10-02 | 1977-01-04 | General Electric Company | Thrust vectorable exhaust nozzle |
| US4013226A (en) * | 1976-04-14 | 1977-03-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Variable jet nozzle with balanced two-dimensional blocker flap |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2799989A (en) * | 1954-09-24 | 1957-07-23 | Peter G Kappus | Variable area jet nozzle |
| NL262125A (de) * | 1960-04-01 | |||
| GB1073278A (en) * | 1965-03-15 | 1967-06-21 | Rolls Royce | Improvements in or relating to propulsion nozzles |
| US3814325A (en) * | 1973-06-18 | 1974-06-04 | Gen Electric | Variable area convergent-divergent exhaust nozzle |
| US4361281A (en) * | 1980-07-07 | 1982-11-30 | General Electric Company | Exhaust nozzle |
-
1981
- 1981-05-11 US US06/262,368 patent/US4587806A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-04-28 CA CA000401845A patent/CA1183693A/en not_active Expired
- 1982-05-02 IL IL65659A patent/IL65659A/xx not_active IP Right Cessation
- 1982-05-04 GB GB8212792A patent/GB2098280B/en not_active Expired
- 1982-05-04 DE DE3216691A patent/DE3216691C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1982-05-10 SE SE8202909A patent/SE447152B/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-05-11 JP JP57079820A patent/JPS57193747A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2969641A (en) * | 1955-10-17 | 1961-01-31 | Gen Electric | Aerodynamic nozzle |
| US3367579A (en) * | 1965-12-08 | 1968-02-06 | Air Force Usa | Supersonic convergent-divergent jet exhaust nozzle |
| US3792815A (en) * | 1972-11-24 | 1974-02-19 | United Aircraft Corp | Balanced flap converging/diverging nozzle |
| US3979067A (en) * | 1975-04-28 | 1976-09-07 | General Electric Company | Actuating means for a thrust vectoring gas turbine engine exhaust nozzle |
| US4000854A (en) * | 1975-10-02 | 1977-01-04 | General Electric Company | Thrust vectorable exhaust nozzle |
| US4013226A (en) * | 1976-04-14 | 1977-03-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Variable jet nozzle with balanced two-dimensional blocker flap |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4103517A1 (de) * | 1990-02-12 | 1991-08-14 | Gen Electric | Abgasduese fuer ein flugzeug-gasturbinentriebwerk |
| US5235808A (en) * | 1990-02-12 | 1993-08-17 | General Electric Company | Exhaust nozzle including idle thrust spoiling |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1183693A (en) | 1985-03-12 |
| IL65659A (en) | 1985-07-31 |
| SE447152B (sv) | 1986-10-27 |
| US4587806A (en) | 1986-05-13 |
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| GB2098280B (en) | 1984-08-01 |
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| SE8202909L (sv) | 1982-11-12 |
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