DE3822065C2 - - Google Patents
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- DE3822065C2 DE3822065C2 DE19883822065 DE3822065A DE3822065C2 DE 3822065 C2 DE3822065 C2 DE 3822065C2 DE 19883822065 DE19883822065 DE 19883822065 DE 3822065 A DE3822065 A DE 3822065A DE 3822065 C2 DE3822065 C2 DE 3822065C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/06—Varying effective area of jet pipe or nozzle
- F02K1/12—Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Description
Die Erfindung betrifft eine Strömungsleitvorrichtung für verstellbare,
für Überschallbetrieb geeignete Schubdüsen von Turbotriebwerken, Stau
strahltriebwerken und von Kombinationsantrieben, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
Die Triebwerke von Hochgeschwindigkeitsflugzeugen müssen so konstruiert
sein, daß sie über einen großen Flugmachzahlbereich zufriedenstellend
arbeiten. So läßt sich mit Turbotriebwerken ein Geschwindigkeitsbereich
von "Null" bis ca. Ma = 3,5 abdecken. Bei höheren Geschwindigkeiten und
atmosphärischem Betrieb, beispielsweise von Ma = 3,5 bis Ma = 7, ist die
Verwendung von Staustrahltriebwerken sinnvoll. Hyperschallflugzeuge,
welche in der Atmosphäre bis zu Ma = 7 erreichen, benutzen daher Kombina
tionsantriebe aus Turbo- und Staustrahltriebwerken, wobei - abgesehen
von Übergangsphasen - in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit jeweils
nur eine Triebwerksart in Betrieb ist. An die Schubdüsen solcher Trieb
werke werden hohe Anforderungen gestellt:
- - Extrem guter Schubbeiwert (insbesondere Staustrahldüse),
- - große Halsflächenvariation,
- - große Variation des Divergenzverhältnisses,
- - hohe Gastemperaturen (Turboteil bis 2500 K, Staustrahlteil <3000 K),
- - sehr hohe Innendrücke (Staustrahlteil),
- - weitgehende Integration in die Zelle,
- - ggf. Schubumkehr (Turboteil) .
Dem Stand der Technik entsprechend werden diese Anforderungen durch re
lativ schwere und komplexe, somit teure und wartungsintensive 2-D-Düsen
erfüllt. Besonders kompliziert und schwer wird auf diese Weise der Dü
senbereich von Kombinationsantrieben, bei welchen Turbo- und Staustrahl
triebwerke parallel angeordnet sind und in den selben Austrittsbereich
münden.
Aus der DE-AS 12 84 850 ist eine Schubdüse für ein Gasturbinentriebwerk
bekannt, welche für Unterschallbetrieb konvergent, für Überschallbetrieb
konvergent-divergent einstellbar ist. Weiterhin ist es bei dieser Düse
möglich, für Kurzstarts und Kurzlandungen den Gasstrahl nach unten abzu
lenken sowie für Schubumkehr den Gasstrahl um ca. 180° nach vorne umzu
lenken. Die Düse ist als rechteckige 2-D-Düse ausgeführt und umgibt das
Triebwerksende ejektorartig. Bereits für die Verstellung der Halsfläche
und der Divergenz sind drei bewegliche Klappen erforderlich, welche
sich horizontal über die ganze Düsenbreite erstrecken. Eine einzelne
Klappe ist an der oberen Düsenwand schwenkbar befestigt. Die beiden an
deren Klappen sind über je eine Achse schwenkbar miteinander und mit der
unteren Düsenwand verbunden. Somit ergibt sich - abgesehen von den Klap
pen selbst - eine Vielzahl von Lagerstellen, Dichtungselementen, Betäti
gungsorganen etc., was zu einer aufwendigen, schweren und anfälligen
Konstruktion führt. Vergleichbare Mechanismen mit drei oder vier Klappen
je Düse sind auch bei Kombinationsantrieben aus Turbo- und Staustrahl
triebwerken erforderlich, bei welchen die Mehrfachanordnung auf engem
Raum zu ganz erheblichen Gewichts- und Wartungsproblemen führt.
Aus der DE-OS 37 27 496 ist eine querschnittsveränderliche Rechteckdüse
für Turbotriebwerke bekannt, welche mit nur einer beweglichen Klappe ar
beitet. Diese Klappe ist etwa auf der Mitte ihrer Länge schwenkbar gela
gert und wird bei der Stellung für den kleinsten Düsenquerschnitt nur
einseitig, bei allen anderen Stellungen beidseitig von den Heißgasen be
aufschlagt. Eine derartige Anordnung ermöglicht zwar eine Veränderung
des wirksamen Düsenquerschnitts, läßt jedoch keine Erzeugung eines di
vergenten Strahlbereiches zu und ist somit für Überschall und Hyper
schall nicht geeignet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht gegenüber den Lösungen
nach dem Stand der Technik darin, eine Strömungsleitvorrichtung für kon
vergent-divergente Schubdüsen von Turbotriebwerken, Staustrahltriebwer
ken und von Kombinationsantrieben aus diesen Triebwerksarten zu schaf
fen, mit welcher sich die Halsfläche und das Divergenzverhältnis ver
stellen lassen und mit welcher sich ggf. kleine Schubrichtungsänderungen
erzielen lassen, wobei die Strömungsleitvorrichtung besonders leicht,
einfach und zuverlässig sein soll.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1
gelöst.
Zum Verstellen der Halsfläche und des Divergenzverhältnisses einer oder
mehrerer aneinandergrenzender Schubdüsen ist somit nur eine einzige be
wegliche Klappe erforderlich. Diese ist um eine triebwerksfeste bzw.
zellenfeste oder verschiebbare Achse schwenkbar gelagert und bildet die
Verlängerung der Strömungskontur einer Wand bzw. je einer Wand der an
einandergrenzenden Triebwerke. Dementsprechend wird die Klappe bei ein
zelnen Triebwerken nur einseitig, bei Triebwerkskombinationen beidseitig
von den heißen Abgasen beaufschlagt.
Die Unteransprüche 2 bis 8 enthalten bevorzugte Ausgestaltungen der
Strömungsleitvorrichtung nach Anspruch 1, welche speziell an die beiden
Triebwerksarten und deren Kombination angepaßt sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Dabei zeigt in vereinfachter
Darstellung
Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch den Düsenbereich eines Turbotrieb
werkes in der Startphase bzw. im Unterschallflug ohne Nachver
brennung,
Fig. 2 einen vergleichbaren Teillängsschnitt im Überschallflug bei ma
ximaler Machzahl,
Fig. 3 einen vergleichbaren Teillängsschnitt im Schubumkehrbetrieb,
Fig. 4 einen Teillängsschnitt durch den Düsenbereich eines Staustrahl
triebwerkes bei Umschaltmachzahl,
Fig. 5 einen vergleichbaren Teillängsschnitt bei maximaler Machzahl,
Fig. 6 einen vergleichbaren Teillängsschnitt bei Verzögerung aus der
maximalen Machzahl,
Fig. 7 einen Teillängsschnitt durch den Düsenbereich eines Kombina
tionsantriebes aus einem Turbotriebwerk und einem Staustrahl
triebwerk in der Startphase bzw. im Unterschallflug ohne Nach
verbrennung,
Fig. 8 einen vergleichbaren Teillängsschnitt kurz vor Erreichen der Um
schaltmachzahl,
Fig. 9 einen vergleichbaren Teillängsschnitt bei maximaler Machzahl.
Alle in den Fig. 1 bis 9 dargestellten Strömungsleitvorrichtungen arbei
ten mit je einer Klappe, welche um eine triebwerksfeste bzw. zellenfeste
Achse schwenkbar gelagert ist. Lagerung, Betätigung und Abdichtung sol
cher Klappen mit fester Achse sind relativ einfach, weshalb diese Lösung
i. a. bevorzugt wird. Es ist aber auch möglich, die Klappenachse quer zu
ihrer eigenen Längsrichtung verschiebbar zu machen, beispielsweise in
Kulissenführungen in den Düsenseitenwänden.
Diese Lösung ist aufwendiger und dann sinnvoll, wenn mit der betreffen
den Klappe auch eine gewisse Schubrichtungsänderung (Vectoring) erzielt
werden soll. Die Achsverschiebung erfolgt dabei vorzugsweise quer oder
schräg zur Triebwerkslängsrichtung.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen die Anwendung einer erfindungsgemäßen Strömungs
leitvorrichtung 1 bei einem Turbotriebwerk 7, welches für Unterschallbe
trieb und Überschallbetrieb bis ca. Ma = 3,5 geeignet ist. Es ist je
weils nur der hintere Triebwerksbereich mit der Turbine 29, der Ein
spritzvorrichtung 25 des Nachbrenners und der Schubdüse 11 gezeigt. Die
hinsichtlich Halsfläche und Divergenzverhältnis verstellbare Schubdüse
11 kann konstruktiv dem Turbotriebwerk 7 oder der Zelle des Luftfahrzeu
ges zugeordnet sein. Die Verstellung erfolgt mittels der auf ihrer Heiß
gasseite konkav/konvex gekrümmten Klappe 4, welche im Bereich ihrer Vor
derkante um die Achse X schwenkbar ist. Fig. 1 zeigt eine Klappenstel
lung für Start und Unterschallbetrieb, bei welcher die Halsfläche klein,
die Divergenz gering ist. Der als Doppelpfeil wiedergegebene Düsenhals
15 liegt nahe dem Austritt stromabwärts der Achse X. Der freie Abgas
strahl ist in Form zweier Linien (Strahlkontur) und eines Pfeiles
(Strahlrichtung) angedeutet. Die Lage der Achse X an der Klappenvorder
kante führt dazu, daß mit zunehmendem Klappenausschlag nach unten bei
größer werdender Halsfläche und Divergenz der Düsenhals nach vorne bis
zur Achse X wandert. Darüber hinaus läßt sich nur noch die Divergenz
vergrößern, die Halsfläche bleibt - zumindest etwa - konstant. Tenden
ziell gilt ja bei Turbotriebwerken, daß mit zunehmender Divergenz (Flug
geschwindigkeit) auch die Halsfläche zunimmt (Durchsatzerhöhung, Nach
brennerbetrieb). Fig. 2 zeigt den Zustand bei maximaler Machzahl, d. h.
mit maximaler Halsfläche und maximalem Divergenzverhältnis. Der Düsen
hals 16 befindet sich auf Höhe der Achse X, der Nachbrennerbetrieb ist
durch Flammensymbole stromabwärts der Einspritzvorrichtung 25 angedeu
tet. In Fig. 3 ist der Düsenhals 17 durch die Klappe 4 zumindest weitge
hend verschlossen, die heißen Abgase treten durch den von der Klappe 23
freigegebenen Schubumkehrkanal 21 schräg nach vorne aus Triebwerk bzw.
Zelle aus. Statt einem Schubumkehrkanal 21 können auch mehrere über den
Triebwerksumfang verteilt sein. Es ist z. B. weiterhin möglich, mehrere
gekrümmte Kanäle schaufelgitterartig hintereinander anzuordnen und mit
tels eines verschiebbaren, jalousieähnlichen Schubumkehrgitters gleich
zeitig freizugeben bzw. zu verschließen. Im Hinblick auf eine möglichst
wirkungsvolle Schubumkehr ist - abgesehen vom Ablenkwinkel etc. - ein
weitgehend dichtes Verschließen der Schubdüse 11 durch die Klappe 4 er
forderlich.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen die Anwendung einer erfindungsgemäßen Strömungs
leitvorrichtung 2 bei einem Staustrahltriebwerk 9, welches für Über
schallbetrieb ab ca. Ma = 3,5 und Hyperschallbetrieb bis ca. Ma = 7 ge
eignet ist. Auch hier ist jeweils nur der hintere Triebwerksbereich mit
der Einspritzvorrichtung 26 für den Brennstoff sowie mit der verstellba
ren Schubdüse 12 gezeigt. Die als reine Überschalldüse arbeitende Schub
düse 12 weist bei jeder Stellung der Klappe 5 einen konvergent/divergen
ten Konturverlauf auf. Im Unterschied zu Turbotriebwerken ist es bei
Staustrahltriebwerken so, daß mit zunehmendem Divergenzverhältnis (zu
nehmender Fluggeschwindigkeit) die Halsfläche abnimmt (steigender Brenn
kammerdruck, steigender Durchsatz) und umgekehrt. Diesem Prinzip tragen
die Form der Klappe 5 und die Lage ihrer Achse Y Rechnung. Die Achse Y
liegt etwa zwischen einem Drittel und der Hälfte der Klappenlänge, so
daß sich die Klappe 5 ähnlich wie ein Pendelruder (Balanceruder) ver
hält. Das heißt, durch geeignete Wahl der Achsenlage kann man erreichen,
daß die durch die Gaskräfte hervorgerufenen Momente um die Achse Y sich
weitgehend kompensieren, woraus sehr kleine Stell- und Haltekräfte re
sultieren. Dadurch sind kleine und reaktionsschnelle Stellorgane ver
wendbar. Diese Momentenkompensation ist allerdings nur in dem Maße mög
lich, in welchem es die optimale Abstimmung von Divergenz und Halsfläche
nicht nachteilig beeinflußt. Das Arbeiten des Staustrahltriebwerkes 9
ist in allen drei Fig. (4 bis 6) mit Flammensymbolen stromabwärts der
Einspritzvorrichtung 26 angedeutet. Fig. 4 gibt die Verhältnisse bei Um
schaltmachzahl (ca. Ma = 3,5) wieder, der Düsenhals 18 ist maximal ge
öffnet bei mittlerem, kleinstmöglich eingestelltem Divergenzverhältnis.
Der Begriff "Umschaltmachzahl" weist darauf hin, daß das Staustrahl
triebwerk 9 erst eingeschaltet wird, wenn das von ihm anzutreibende
Luftfahrzeug mittels einer anderen Triebwerksart, z. B. eines Turbo- oder
Raketentriebwerkes, oder mittels eines anderen Luftfahrzeuges auf eine
bestimmte Machzahl gebracht worden ist. Fig. 5 zeigt die Verhältnisse
bei maximaler Fluggeschwindigkeit, z. B. bei Ma = 7, wobei der Düsenhals
19 sehr eng, die Divergenz hingegen sehr groß ist. Das Abbremsen aus der
maximalen Fluggeschwindigkeit kann gemäß Fig. 6 in der Weise erfolgen,
daß bei reduzierter Brennstoffzufuhr die Divergenz noch weiter erhöht
wird, wodurch Strömungsabrisse und Verwirbelung auftreten.
Die Fig. 7 bis 9 zeigen einen Kombinationsantrieb aus einem Turbotrieb
werk 8 und einem Staustrahltriebwerk 10, wie er insbesondere für luftat
mende, horizontal startende und landende Hyperschallflugzeuge vorgesehen
ist. Die Schubdüsen 13 und 14 der beiden Triebwerke 8 und 10 münden in
einen gemeinsamen Austrittsbereich und sind funktionsmäßig über die
Klappe 6 gekoppelt. Je nach Triebwerksanzahl und -zuordnung kann eine
gemeinsame Klappe auch die Schubdüsen eines Turbotriebwerkes und mehre
rer Staustrahltriebwerke oder die Schubdüsen mehrerer Turbo- und mehre
rer Staustrahltriebwerke verstellen. Der Einfachheit halber wird die
Wirkungsweise anhand einer Kombination aus einem Turbotriebwerk 8 und
einem Staustrahltriebwerk 10 erläutert. Vom Turbotriebwerk 8 sind als
Hauptelemente die Turbine 30, die Einspritzvorrichtung 27 für Nachbren
nerbetrieb und die Schubdüse 13 gezeigt, vom Staustrahltriebwerk 10 die
Einspritzvorrichtung 28 und die Schubdüse 14. Bei Starts und Landungen
sowie im Geschwindigkeitsbereich bis zur Umschaltmachzahl von ca. Ma =
3,5 dient im wesentlichen nur das Turbotriebwerk 8 als Antrieb, für hö
here Geschwindigkeiten von ca. Ma = 3,5 bis ca. Ma = 7 oder mehr wird im
wesentlichen nur das Staustrahltriebwerk 10 verwendet. In der Umschalt
phase von Turbo- auf Staustrahlbetrieb und umgekehrt ist es auch mög
lich, beide Triebwerke kurzfristig gemeinsam zu betreiben. Ebenso ist es
möglich, in gewissen Phasen des Turbobetriebes, z.B. beim Beschleunigen
durch den transsonischen Bereich (Ma = 0,9 ./. 1,5) mit Nachbrenner, das
Staustrahltriebwerk 10 vorübergehend in Betrieb zu nehmen, um den Aus
trittsbereich des Kombinationsantriebes zwischen Rumpf und Turbo-Abgas
strahl mit erhitztem Grenzschichtgas aufzufüllen. Gemeinsame Betriebs
phasen beider Triebwerke stellen aber wohlgemerkt die Ausnahme dar.
Fig. 7 zeigt die Verhältnisse beim Start sowie im Unterschallbetrieb.
Die Klappe 6 ist so um ihre Achse Z geschwenkt, daß die Schubdüse 13 des
Turbotriebwerkes 8 mit geringer Divergenz und kleiner Düsenhalsfläche
arbeitet, wobei keine Nachverbrennung erfolgt. Der Landeanflug erfolgt
mit vergleichbarer Düsengeometrie (Klappenstellung), wobei - wie in Fig.
3 - auf Schubumkehrbetrieb umgeschaltet werden kann. Zu diesem Zweck
wird die Schubdüse 13 mit der Klappe 6 verschlossen und gleichzeitig der
Schubumkehrkanal 22 mittels der Klappe 24 freigegeben. In diesem Zusam
menhang wird auf die Beschreibung zu Fig. 3 verwiesen.
Fig. 8 zeigt die Verhältnisse kurz vor Erreichen der Umschaltmachzahl.
Die Schubdüse 13 des Turbotriebwerkes 8 arbeitet im Nachbrennerbetrieb
mit maximaler Divergenz und maximaler Halsfläche. Das Umschalten auf
Staustrahlbetrieb ist ohne Änderung der Stellung der Klappe 6 möglich,
d. h. mit maximaler Halsfläche und kleinster einstellbarer, mittlerer Di
vergenz der Schubdüse 14. Fig. 9 schließlich zeigt die Verhältnisse bei
Maximalgeschwindigkeit, d. h. im Hyperschallbereich. Die Stellung der
Klappe 6 ist so gewählt, daß die Schubdüse 14 mit kleiner Halsfläche und
großer Divergenz ohne Strömungsabriß arbeitet. Bei weiterer Vergrößerung
der Divergenz und Reduzierung des Brennstoffdurchsatzes ist ein Abbrem
sen aus der Maximalgeschwindigkeit möglich, wie im Beschreibungsteil zu
Fig. 6 erläutert.
Es versteht sich, daß über die in sämtlichen Figuren gezeigten Klappen
stellungen hinaus stufenlos beliebige Zwischenstellungen wählbar sind,
zur Anpassung an die jeweilige Geschwindigkeit (z. B. Reiseflug im Tur
bo- oder Staustrahlbetrieb).
Die erfindungsgemäße Einklappenanordnung zur Düsenverstellung setzt -
unabhängig von der Triebwerksart - voraus, daß die jeweilige Schubdüse
zumindest im Schwenkbereich der Klappe als rechteckige 2-D-Düse ausge
führt ist. Der Rechteckquerschnitt kann sich - wie bekannt - bis zum En
de des divergenten Expansionsbereiches fortsetzen. Mechanisch und ther
misch günstiger ist es jedoch, die Expansionsflächen stromabwärts des
Schwenkbereiches der Klappe quer zur Strömung erfindungsgemäß zu runden,
beispielsweise halbkreisförmig, halbelliptisch oder als halbiertes
Rechteck mit viertelkreisförmigen Eckbereichen. Der triebwerksseitige
Eintrittsquerschnitt jeder Schubdüse ist in der Regel ohnehin kreisrund
ausgeführt.
Bezugszeichenliste
1 Strömungsleitvorrichtung
2 Strömungsleitvorrichtung
3 Strömungsleitvorrichtung
4 Klappe
5 Klappe
6 Klappe
7 Turbotriebwerk
8 Turbotriebwerk
9 Staustrahltriebwerk
10 Staustrahltriebwerk
11 Schubdüse
12 Schubdüse
13 Schubdüse
14 Schubdüse
15 Düsenhals
16 Düsenhals
17 Düsenhals
18 Düsenhals
19 Düsenhals
20 Düsenhals
21 Schubumkehrkanal
22 Schubumkehrkanal
23 Klappe
24 Klappe
25 Einspritzvorrichtung
26 Einspritzvorrichtung
27 Einspritzvorrichtung
28 Einspritzvorrichtung
29 Turbine
30 Turbine
X Achse
Y Achse
Z Achse
2 Strömungsleitvorrichtung
3 Strömungsleitvorrichtung
4 Klappe
5 Klappe
6 Klappe
7 Turbotriebwerk
8 Turbotriebwerk
9 Staustrahltriebwerk
10 Staustrahltriebwerk
11 Schubdüse
12 Schubdüse
13 Schubdüse
14 Schubdüse
15 Düsenhals
16 Düsenhals
17 Düsenhals
18 Düsenhals
19 Düsenhals
20 Düsenhals
21 Schubumkehrkanal
22 Schubumkehrkanal
23 Klappe
24 Klappe
25 Einspritzvorrichtung
26 Einspritzvorrichtung
27 Einspritzvorrichtung
28 Einspritzvorrichtung
29 Turbine
30 Turbine
X Achse
Y Achse
Z Achse
Claims (8)
1. Strömungsleitvorrichtung für verstellbare, überschallgeeignete
Schubdüsen von Turbotriebwerken, Staustrahltriebwerken und von Kombina
tionsantrieben aus einander zugeordneten Turbo- und Staustrahltriebwer
ken mit einem gemeinsamen Austrittsbereich, wobei die Kombinationsan
triebe insbesondere für Hyperschallflugzeuge verwendbar sind, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Verstellen der Halsfläche und des Divergenzver
hältnisses, oder zum Verstellen der Halsfläche, des Divergenzverhältnis
ses und der Schubrichtung der Schubdüse (11, 12) bzw. der einander zuge
ordneten Schubdüsen (13, 14) nur eine bewegliche Klappe (4, 5, 6) vor
handen ist, welche in an sich bekannter Weise die austrittsseitige Ver
längerung der Strömungskontur einer Wand der Schubdüse (11, 12) oder je
einer Wand der einander zugeordneten Schubdüsen (13, 14) bildet und in
an sich bekannter Weise um eine triebwerksfeste, zellenfeste oder ver
schiebbare, quer zur Strömungsrichtung verlaufende Achse (X, Y, Z)
schwenkbar gelagert ist.
2. Strömungsleitvorrichtung nach Anspruch 1 für Turbotriebwerke, mit
einer um eine feste Achse schwenkbaren Klappe, dadurch gekennzeich
net, daß die Klappe (4) im Bereich ihrer Vorderkante schwenkbar gela
gert ist (Achse X), daß die heißgasbeaufschlagte Seite der Klappe (4)
sowie die gegenüberliegende Düsenwand so geformt sind, daß der Düsenhals
(15, 16, 17) sich bei maximal geöffneter Halsfläche etwa auf Höhe der
Achse (X), bei verkleinerter Halsfläche stromabwärts der Achse (X) be
findet.
3. Strömungsleitvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Klappe (4) die Schubdüse (11) zumindest weitgehend ver
schließen kann (Düsenhals 17), und daß im konvergenten Düsenbereich min
destens ein verschließbarer (Klappe 23), schräg nach vorne aus dem Tur
botriebwerk (7) führender Schubumkehrkanal (21) angeordnet ist.
4. Strömungsleitvorrichtung nach Anspruch 1 für Staustrahltriebwer
ke, mit einer um eine feste Achse schwenkbaren Klappe, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Klappe (5) zwischen ihrer Vorder- und Hinterkante
schwenkbar gelagert ist (Achse Y), vorzugsweise zwischen einem Drittel
und der Hälfte ihrer Länge, und daß die heißgasbeaufschlagte Seite der
Klappe (5) sowie die gegenüberliegende Düsenwand so geformt sind, daß
der Düsenhals (18, 19, 20) sich stets stromaufwärts der Achse (Y) befin
det.
5. Strömungsleitvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Lage der Achse (Y) bezüglich der Klappe (5) so gewählt
ist, daß die durch die Heißgaskräfte hervorgerufenen Momente um die
Achse (Y) sich zumindest bei den am meisten benötigten Klappenstellungen
gegenseitig weitgehend aufheben.
6. Strömungsleitvorrichtung nach Anspruch 1 für Kombinationsantriebe
aus mindestens einem Turbotriebwerk und mindestens einem, jedem Turbo
triebwerk zugeordneten Staustrahltriebwerk, mit einer um eine feste Ach
se schwenkbaren Klappe, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (6)
zwischen ihrer Vorder- und Hinterkante schwenkbar gelagert ist (Achse
Z), vorzugsweise zwischen einem Drittel und der Hälfte ihrer Länge, daß
die dem Turbotriebwerk (8) zugeordnete Seite der Klappe (6) sowie die
dieser gegenüberliegende Düsenwand so geformt sind, daß der Düsenhals
sich bei maximal geöffneter Halsfläche etwa auf Höhe der Achse (Z), bei
verkleinerter Halsfläche stromabwärts der Achse (Z) befindet, und daß
die dem Staustrahltriebwerk (10) bzw. den Staustrahltriebwerken zugeord
nete Seite der Klappe (6) sowie die dieser gegenüberliegende Düsenwand
so geformt sind, daß der Düsenhals sich stets stromaufwärts der Achse
(Z) befindet.
7. Strömungsleitvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Klappe (6) die Schubdüse (13) des Turbotriebwerkes (8) zu
mindest weitgehend verschließen kann, daß im konvergenten Düsenbereich
des Turbotriebwerkes (8) mindestens ein verschließbarer (Klappe 24)
Schubumkehrkanal (22) angeordnet ist, und daß die Lage der Achse (Z) be
züglich der Klappe (6) so gewählt ist, daß die im Staustrahlbetrieb
durch die Heißgaskräfte hervorgerufenen Momente um die Achse (Z) sich
zumindest bei den am meisten benötigten Klappenstellungen gegenseitig
weitgehend aufheben.
8. Strömungsleitvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede feststehende Expansionsfläche
im divergenten Düsenbereich außerhalb des Verstellbereiches der Klappe
(4, 5, 6) quer zur Strömung gerundet ist, beispielsweise halbkreisför
mig, halbelliptisch oder in Form eines halbierten Rechteckes mit gerun
deten Ecken.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883822065 DE3822065A1 (de) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Stroemungsleitvorrichtung fuer strahltriebwerksduesen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883822065 DE3822065A1 (de) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Stroemungsleitvorrichtung fuer strahltriebwerksduesen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3822065A1 DE3822065A1 (de) | 1990-01-04 |
DE3822065C2 true DE3822065C2 (de) | 1991-08-22 |
Family
ID=6357608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883822065 Granted DE3822065A1 (de) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Stroemungsleitvorrichtung fuer strahltriebwerksduesen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3822065A1 (de) |
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CN105134407B (zh) * | 2015-08-20 | 2017-08-01 | 南京航空航天大学 | 具有垂直起降功能的喉道偏移式气动矢量喷管及控制方法 |
CN114087087B (zh) * | 2021-10-29 | 2023-03-31 | 南京航空航天大学 | 一种多原理多模态气动矢量喷管及控制方法 |
CN114673605B (zh) * | 2022-04-14 | 2023-10-10 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种轻质高隐身能力单边膨胀喷管 |
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1988
- 1988-06-30 DE DE19883822065 patent/DE3822065A1/de active Granted
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4202590C1 (en) * | 1992-01-30 | 1993-05-19 | Deutsche Aerospace Ag, 8000 Muenchen, De | Thrust vector control for jet aircraft - has movable nozzle part shiftable in both directions along liner or curved line |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3822065A1 (de) | 1990-01-04 |
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