DE3834511A1 - Propellergeblaese - Google Patents
PropellergeblaeseInfo
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- F02K3/072—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with counter-rotating, e.g. fan rotors
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- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Propellergebläse,
das mit Schubumkehr- und Vertikalschubeinrichtungen
ausgestattet ist und einen front- sowie einen
heckansaugenden Gaserzeuger umfaßt, der aus Verdichter,
Brenneinrichtung und Turbine besteht und an den
eine Leistungsturbine angeschlossen ist, deren gegenläufige
Rotoren mittels Schalttrommeln über Schalttrieblinge
mit den Schaltstegen einer vierstufigen, paarweise
abbremsbaren Gebläsebeschaufelung verbunden sind, wie
es in der Patentanmeldung P 37 34 624.5-22 beschrieben
ist.
Bei dem in der Hauptanmeldung beschriebenen Propellergebläse
sind die einzelnen Schaufelblätter mit thermischmechanischen
Verstelleinrichtungen versehen, die in den
Blattwurzelhalterungen integriert und mit elektrisch
induktiv angesteuerten Wicklungspaketen versehen sind,
in denen verschiebbare Ankerelemente mit stirnseitig
einander zugewandten Bremsbelägen gleitend untergebracht
sind, die durch elektromagnetisch erzeugte Kräfte gegeneinandergepreßt
werden, wodurch die gegenläufigen Blattschaufelreihen
paarweise abgebremst und auf die entgegengesetzte
Drehrichtung umgeschaltet werden. Dies geschieht
bei gleichzeitiger Drehung der einzelnen Schaufelblätter
um ihre Profilachsen.
Der Vorteil dieser Anordnung ist ein schnell verfügbarer
Gegen-oder Vertikalschub und erforderlichenfalls auch
kombiniert, ohne daß zeitaufwenige Verstellmaßnahmen
notwendig sind.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß vermöge der
vier hintereinander angeordneten, paarweise gegenläufigen
Gebläseschaufelreihen, gegenüber lediglich einem
Paar, bei gleicher Schubkraft eine Verkleinerung des
Blattspitzendurchmessers mit einer dadurch bedingten
Verminderung der Lärmabstrahlung erzielt wird.
Nun hängt ein beträchtlicher Teil der Fluglärmemission
von dem von den Propellerblättern abgestrahlten, instationären
Druckfeld ab, das frequenzmäßig im Kilohertzbereich
liegt und seine Ursache in den aeroakustischen
Wechselwirkungen zwischen den hintereinander angeordneten
gegenläufigen Schaufelblattreihen hat. Dieser Bereich
höherer Frequenzen stellt ein als Störung empfundenes
Spektrum der Schallemission dar und bewirkt eine
intensive Schallabstrahlung an die Fluggastkabine sowie
an die Flugzeugzelle, was eine erhebliche Materialbelastung
für die umgebenden Strukturelemente bedeutet.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Propellergebläse
der in der Hauptanmeldung beschriebenen Art derart
weiterzubilden, daß die Geräuschabstrahlung der Beschaufelung
vermindert und das Schub-Leistungsverhältnis
sowie das Höhenverhalten verbessert werden.
Dieses Ziel wird durch die im Patentanspruch 1 dargelegten
Merkmale erreicht.
Die erfindungsgemäße Anordnung von Planetenrädern, die
in der Weise mit den beiden gegenläufigen Rotoren der
Leisutngsturbine verzahnt sind, daß die jeweils vordere
Schaufelblattreihe gegenüber der nachgeschalteten mit
einer höheren Drehzahl arbeitet, wodurch die Lärmabstrahlung
vermindert wird.
Die getroffenen Maßnahmen erlauben demgemäß auch eine
Verschiedenheit der Leistungsbelastung, also eine Leistungsteilung
(power split) bei je zwei gegenläufigen
Schaufelblattreihen, die mit den verzahnten Rotoren verbunden
sind, wodurch eine weitere Senkung des Schallpegels
erzielbar ist.
Um die geringste Geräuschabstrahlung zu erzielen, können
somit optimale Betriebsdrehzahlen, bezogen auf die Schaufelblattspitzen,
bei vorgegebenen erforderlichen Lastaufnahmen
der einzelnen Schaufelblattreihen gewählt werden,
wobei durch Einbeziehung der Planetenräder in die bestehende
Konstruktion der Leistungsturbine eine Oberflächenvergrößerung
des Propellergebläse vermieden wird.
Bekanntlich erfährt die Umgebungsluftmasse, also die ungestörte
Strömung, beim axialen Durchtritt durch eine
Schaufelblattreihe unter Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit
einen Energiezuwachs, wodurch der damit erzeugte
Schubstrahl nach Verlassen der Schaufelelemente unter
Geschwindigkeitszunahme expandiert und seiner einhüllenden
Begrenzung eine kontrahierte Form verleiht.
Ein optimales Schub-Leistungsverhältnis des Propellergebläses
ist nun in der von der ersten Schaufelblattreihe
beabstandeten Ebene des vollexpandierten Schubstrahls
durch Anbringung einer gegenläufigen zweiten Schaufelblattreihe
erreichbar, die ja aus Gründen einer verminderten
Schallabstrahlung gegenüber der ersten eine geringere
Drehzahl erhalten soll. Diese Forderung einer
Drehzahldifferenz bezieht sich jedoch ausschließlich
auf den für beide Schaufelblattreihen gemeinsamen kontrahierten
Schubstrahl, sodaß der zweiten Schaufelblattreihe
wegen der kleineren Drehzahl ein größerer Außendurchmesser
als der ersten zugeordnet werden kann, wenn
sowohl die erste als auch die zweite Schaufelblattreihe
gleiche äußere Umfangsgeschwindigkeiten erhalten sollen.
Der durch diese Maßnahmen erzielte Vorteil ist darin zu
sehen, daß der Ringquerschnitt zwischen dem Durchmesser
des vollexpandierten Schubstrahls und dem Blattspitzendurchmesser
der zweiten Gebläseschaufelreihe von der ungestörten
Strömung der Umgebungsluftmasse beaufschlagt
wird und nunmehr für eine zusätzliche Schuberzeugung zur
Verfügung steht. Die diesem Ringquerschnitt entsprechenden
Schaufelblattlängen können daher als Einzel-Schaufelblattreihe
angesehen werden, die infolgedessen wegen
der fehlenden aerodynamischen Beeinflussung, die zwischen
zwei Schaufelblattreihen stattfindet, eine
geringere Schallabstrahlung besitzt.
Die erfindungsgemäß am Stator angeordneten Bremszylinder
mti radial wirkenden Betätigungskolben erlauben z. B. die
Abbremsung der jeweils zweiten Schaufelblattreihe, die
dadurch für die erste als nachgeschalteter Leitapparat
Verwendung findet.
Dies bietet den Vorteil, den Flughöhenbereich des Propellergebläses
zu erweitern, indem die Abbremsung einer
Schaufelblattreihe zwangsläufig die Aufschaltung der
Drehmomente beider miteinander verzahnter Rotoren der
Leisutngsturbine auf die in Betrieb verbleibende erste
Schaufelblattreihe bewirkt. Diese kann jetzt höhenabhängig
mit entsprechendem Anstellwinkel arbeiten, da ihre
nun erforderliche größere Leistungsaufnahme von der größeren
Leistungsabgabe der mit ihr verbundenen Rotoren
I und II abgedeckt ist. Dieser Vorgang erfordert keinen
Eingriff in den Energiehaushalt des Propellergebläses.
Die weitgehend drallfreie Abströmung hinter je zwei gegenläufigen
Schaufelblattreihen bleibt durch die getroffene
Anordnung von je einer angetriebenen und einer
nachgeschalteten abgebremsten Schaufelblattreihe voll
erhalten.
Ein bevorzugtes Ausführungs- und Anwendungsbeispiel der
Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die vereinfacht
dargestellten Zeichnungen im einzelnen näher erläutert:
Es zeigen
Fig. 1 eine Teil-Längsansicht des Propellergebläses mit
dem Strömungsverlauf durch das Gitter der vier
hintereinander angeordneten Schaufelblattreihen.
Fig. 2 eine Detaildarstellung der beiden aus Fig. 1 ersichtlichen
frontseitigen Schaufelblattreihen.
Fig. 3 die Einzelheit A gemäß Fig. 2 im Bereich der beiden
letzten Stufen der Leistungsturbine mit gekoppelten
Planetenrädern.
Fig. 4 die Einzelheit B gemäß Fig. 2 im Bereich der
frontseitigen Bremszylinder und Schalttrieblinge.
Fig. 5 die Einzelheit B gemäß Fig. 2 im Bereich des
Schalttrieblings des heckseitigen Rotors II.
Fig. 6 Meridianschnitt des Strömungsfeldes des heckseitigen
Verdichter-Lufteintritts.
Das in Fig. 1 schematisch dargetellte Strömungsbild des
in Längsansicht gezeichneten Teilstücks des Propellergebläses
zeigt die 1., 2, 3. und 4. Schaufelblattreihe mit
der Eintritts-Gesamtluftmasse Q e, die sich in die zentrale
Kaltluftmasse M K und in die peripheren Kaltluftmassen
K₁, K₂ und K₃ teilt. Diese Kaltluftmassen sind dabei von
den kontrahierenden Strahlbegrenzungen H₁, H₂, H₃ und H₄
eingehüllt. Diese Begrenzungen können als achssymmetrische
Rotationsgebilde mit homogenem Strömungszustand gelten.
Die das Propellergebläse verlassende Schubstrahlmasse
Q a besteht aus der um die drei peripheren Kaltluftmassen
vergrößerten zentralen Kaltluftmasse M K und aus
der mit ihr bei Vorwärtsschub in der 3. und 4. Schaufelblattreihe
vermischten Gesamt-Heißgasmasse M G, die sehr
klein ist gegen die Eintritts-Kaltluftmasse Q e, wodurch
ein wirksamer Kühleffekt gewährleistet ist.
Dabei wird die Heißgasmasse M G zusammengesetzt aus den
Heißgasteilmassen M f und M h des front- sowie heckseitigen
Gaserzeugers G f bzw. G h mit den Eintrittsluftmassen
Q′ f und Q′ h und den Eintrittsflächen F f und F h, die unterschiedliche
Querschnittsflächen und somit auch ungleiche
Eintrittsluftmassen aufweisen, wodurch ebenfalls die
Größenordnungen der Heißgasteilmassen voneinander abweichend
sind.
Diese Maßnahmen sind aufgrund der unterschiedlichen
Durchmesser, Lastaufnahmen und Drehzahlen der vier Schaufelblattreihen
notwendig, da die Leistungsabgaben der
front- bzw. heckseitigen gegenläufigen Rotoren der Leistungsturbinen
wegen dieser Unterschiede den jeweiligen
Erfordernissen anzupassen sind.
In Fig. 2 bezeichnet D₁ mit der Umfangsgeschwindigkeit
u₁ den Blattspitzendurchmesser und einen Berührungsumfang
der kontrahierenden Strahlbegrenzung H₁, des weiteren
den Eintrittsdurchmesser der zentralen Kaltluftmasse
M K, die nach Durchströmen der 1. Schaufelblattreihe mit
der Strahlbegrenzung H₁ beim Durchmesser D′₂ mit u′₂ voll
expandiert ist und in diesem Strömungszustand die
2. Schaufelblattreihe beaufschlagt, deren Blattspitzendurchmesser
D₂ mit u₂ einen Berührungsumfang der Strahlbegrenzung
H₂ bildet. Der von der Durchmesserdifferenz
D₂ minus D′₂ gebildete Ringquerschnitt F R wird von der
ungestörten Strömung der peripheren Kaltluftmasse K₁ beaufschlagt.
Da nun n₂ kleiner als n₁ und somit u′₂ kleiner
als u₁ ist, kann folglich u₂ gleich u₁ gemacht werden.
Die drei Kaltluftmassen K₁, K₂ und K₃ (siehe hierzu auch
Fig. 1) bedeuten mithin einen größeren Massendurchsatz
des Propellergebläses, verbunden mit einer Schubsteigerung,
ohne daß die Umfangsgeschwindigkeiten der Blattspitzen
und die Drehzahlen erhöht werden, also ohne eine
zusätzliche Schallemission in Kauf nehmen zu müssen.
Die Anordnung der jeweils nachgeschalteten Schaufelblattreihe
im Bereich der maximalen Expansion des von der vorhergehenden
Reihe erzeugten Schubstrahls gewährleistet
ein optimales Schub-Leistungsverhältnis, verbunden mit
einer gleichbedeutenden Kraftstoffersparnis.
Dieser schematisch dargestellte Strömungsverlauf bezieht
sich sinngemäß auch auf die 3. und 4. Schaufelblattreihe.
Unter der Voraussetzung des gleichen prinzipiellen Aufbaus
der diametral zueinander angeordneten Propellergebläse,
wird die frontseitig erste Schaufelblattreihe
heckseitig die vierte und analog dazu die frontseitig
zweite dann heckseitig die dritte sein, wobei auch die
Schaufelblätter entsprechend gedreht sind.
Bei der Festlegung der Blattspitzendurchmesser der 3.
und 4. Schaufelblattreihe muß natürlich die gemäß Fig. 1
radial einströmende Heißgasmasse M G berücksichtigt werden,
die gekühlt in diesen beiden Schaufelblattreihen
eine weitere Energieerhöhung erfährt, die als Schub nutzbar
gemacht wird und damit der besseren Kraftstoffausnutzung
dient.
Fig. 3 zeigt schematisch am Beispiel der frontseitigen
Leistungsturbine T f die Kopplung ihrer gegenläufigen
Rotoren I und II. Dabei ist die letzte Turbinenscheibe 1
mit der Austrittsschaufelreihe 2 des auf dem aus einem
Lagerteil 44 und dem Gasumlenkkanal 43 bestehenden Gebläsestator
27 gelagerten Rotors 1 mit gleichmäßig am
Umfang verteilten Lagernocken 3 versehen, die der Lagerung
der drehbaren Planetenwellen 5 dienen. Diese tragen
beidseitig der Turbinenscheibe drehfest angeordnete Planetenräder,
von denen die gemäß Darstellung rechts angebrachten
Planetenräder 6 mit den Durchmessern D R in den
Zahnkranz 10 eines Stützankers 9 eingreifen, der als
Sonnenrad fungiert und über den die Reaktionskräfte auf
den Gebläsestator 27 abgeleitet werden. Die links der
Turbinenscheibe angeordneten Planetenräder 7, deren Teilkreisdurchmesser
mit D L bezeichnet ist, kämmen mit dem
Zahnkranz 12, der über die Turbinenscheibe 11 ein zusammenhängendes
Bauteil mit dem Rotor II im Bereich der
Austrittsbeschaufelung 13 bildet.
Die erforderliche Drehzahldifferenz zwischen den beiden
Rotoren I und II wird aufgrund des Durchmesserverhältnisses
D L/D R der Planetenräder festgelegt.
Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß auf
technisch einfache Art die Leistung beispielsweise des
Rotors I, ohne Verschiebung von Zahn- oder Kupplungselementen,
zwangsläufig über die Planetenräder 7 und die
Turbinenscheibe 1, die als Planetenträger dient, mit
Hilfe der Turbinenscheibe 11 und deren Zahnkranz 12 auf
den Rotor II aufgeschaltet wird. Dieser Vorgang geschieht
dann, wenn der Rotor I keine Lastabgabe mehr besitzt,
weil die mit ihm normalerweise verbundene 2. Schaufelblattreihe
des Propellergebläses außer Eingriff gebracht
und abgebremst wurde.
Da durch die Anordnung der Planetenräder 6 und 7 ausschließlich
Leistungsdifferenzen übertragen
werden, sind alle dafür benötigten Bauteile nur wenig
belastet, sodaß eine nur geringe Wärmeentwicklung zu erwarten
ist.
Um die Druckleitungen der Kraftstoff- und Ölversorgung
möglichst kurz zu gestalten wird vorgeschlagen, die diesbezüglichen
Hilfsaggregate 42 in den Innenraum des Gasumlenkkanals
43 bzw. des Lagerteils 44 zu verlegen. Der
Antrieb erfolgt dabei direkt durch die Turbinen der Gaserzeuger
G f bzw. G h nach Fig. 1 (siehe hierzu auch Fig. 3
der Hauptanmeldung), wodurch der übliche Kegelradantrieb
entfällt.
Fig. 4 zeigt die auf die frontseitige Blattwurzelhalterung
20 wirkenden ersten Bremszylinder 16 sowie die auf
die heckseitige Blattwurzelhalterung 21 wirkenden zweiten
Bremszylinder 17, die an der Ringtraverse 14 bzw.
am Gasaustrittsgehäuse 15 radial gerichtet angebracht
sind, versehen mit den Betätigungskolben 18, die ihrerseits
die Bremsbacken 19 tragen, die gegebenenfalls mit
handelsüblichen Belägen beschichtet und gegen die Innenwandungen
W der in den jeweiligen Blattwurzelhalterungen
befindlichen Kühlluftkanäle anpreßbar sind.
In die frontseitigen Kühlluftkanäle 22, die sich in den
Blattwurzelhalterungen 20 befinden, wird bei Vorwärtsschub
ein Teilluftstrom von der Ringturbine 45 hineingedrückt,
der bei C f wieder austritt und dem Schubstrom
beigemischt wird.
Die Temperatur der Ringturbinenluft ist klein gegen die
durch Reibung bei einer eventuellen Bremsung auftretende
Temperaturerhöhung der Wandung.
Für die heckseitigen Kühlluftkanäle 23 tritt die Luft
in die Segmentöffnungen C h ein und wird am Lufteintritt
des Ringgebläses 46 wieder abgesaugt.
Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß jederzeit eine
ausreichende Strömungsgeschwindigkeit in den Kühlluftkanälen
herrscht und daher ein guter Wärmeübergang vorhanden
ist.
Diese Anordnung bewirkt zudem eine Beschleunigung des
Axialgeschwindigkeitsfeldes im Nabengrenzschichtbereich,
wodurch die Strömungskanalversperrung zwischen den beiden
gegenläufigen Schaufelblattreihen vermindert wird.
Die gezeigte Betriebsstellung der mit den Schalttrommeln
verschiebbar verbundenen Schalttrieblingen mit Bezug auf
die Schaltstege der 1. und 2. Blattschaufelreihe entspricht
der Marschflugphase des Propellergebläses. Dabei
ist die 1. Schaufelblattreihe kraftschlüssig mit den beiden
Rotoren I und II verbunden, während die 2. Reihe außer
Eingriff und abgebremst ist. Das besagt, daß die
zweiten Bremszylinder 17 angesteuert werden, indem ihre
Betätigungskolben 18 die Bremsbacken 19 mit ihren Belägen
gegen die Innenwandungen W der heckseitigen Blattwurzelhalterung
21 und der angeschlossenen 2. Schaufelblattreihe
pressen. Damit ist diese drehzahllos und die
einzelnen Schaufelblätter 38 werden in die Position eines
Leitapparates für die vorgeschaltete 1. Schaufelblattreihe
gedreht. Dies bezieht sich sinngemäß auch auf die
3. und 4. Schaufelblattreihe. Insgesamt ergeben sich somit
folgende Schaltstellungen:
Der mit dem Rotor I gekuppelte Schalttriebling 31 befindet
sich mit seiner Verzahnung ohne Eingriff links neben
dem Zweifachschaltsteg 34, in den der jetzt mit den Rotoren
I und II verbundene Zahnkranz 47 des mittleren
Schalttrieblings 32 kraftschlüssig eingreift und damit
die 1. Schaufelblattreihe antreibt, denn auch der heckseitige
Schalttriebling 33, der mit dem Rotor I gekuppelt
ist, befindet sich mit seinem vorderen Zahnkranz
41 in der Lücke zwischen den Schaltstegen 35 und 36 der
2. Schaufelblattreihe sowie mit seinem hinteren Zahnkranz
25 rechts von derem Schaltsteg 36, also ebenfalls
außerhalb eines jeden Eingriffs. Für das nicht gezeichnete,
heckseitige Propellergebläse gilt in dieser Flugphase,
daß die 4. Schaufelblattreihe sich in abgebremstem
Zustand befindet - und zwar unter der schon erwähnten
Voraussetzung, daß das front- sowie heckseitige
Propellergebläse den gleichen konstruktiven Aufbau und
identische Bezeichnungen haben -, jedoch folgende Abweichungen
bezüglich der Positionen der Schalttrieblinge
und der mit ihnen verbundenen Bauelemente aufweisen:
Der Zahnkranz des mit dem Rotor I verbundenen Schalttrieblings
31 ist außer Eingriff und befindet sich rechts
neben dem zur 4. Schaufelblattreihe gehörenden Zweifachschaltsteg
34. Die Zahnkränze 41 und 25 des Schalttrieblings
33, der ebenfalls mit dem Rotor I in Verbindung
steht, sind außer Eingriff und befinden sich links neben
dem Schaltsteg 36.
Gemäß Fig. 5 ist im Zusammenhang mit Fig. 4 der Zahnkranz
47 des mittleren, mit dem Rotor II gekuppelten
Schalttrieblings 32 ebenfalls außer Eingriff und befindet
sich zwischen den Schaltstegen 34 und 35 der 4. bzw.
3. Schaufelblattreihe, während der nur für die heckseitige
Anordnung des Propellergebläses vorhandene Zahnkranz
26 mit dem Schaltsteg 36 der 3. Schaufelblattreihe
im Eingriff steht und auf diese Reihe die Leistungen der
Rotoren I und II überträgt.
Als Ganzes gesehen, sind aufgrund der getroffenen Maßnahmen
die 1. und 3. Schaufelblattreihe jeweils mit den
vollen Drehmomenten ihrer jeweiligen Leistungsturbinen
versehen. Dies ist vorteilhaft, da bei Flügen in größeren
Höhen größere Blattanstellwinkel wegen des abnehmenden
Dichteverhältnisses der Umgebungsluft benötigt werden.
Die 2. und 4. Schaufelblattreihe dienen jetzt als Leitapparate,
wodurch der Schubstrom weitgehend drallfrei ist.
Fig. 6 zeigt den teilweise aufgebrochenen Lufteintritt
des heckseitigen Gaserzeugers G h mit den durch Pfeile
gekennzeichneten Strömungspfaden und deren Richtungen,
in die sie durch die mit dem Gebläsestator 27 verbundene
Lufteintrittskaskade 48 mittels ihrer Profilsegmente 49
gelenkt werden. Die Strömungspfade z₁, z₂ und z₃ bezeichnen
dabei die aus dem Verdichter-Ansaugraum L einströmende
Teilluftmasse T Q, während der Strömungspfad z₄ die
Absaugung der Grenzschicht S G mit ihrer Verdrängungsdicke
d versinnbildlicht.
Der dargestellte Meridianschnitt des Strömungsfeldes
läßt erkennen, daß sich der Verdichter-Ansaugraum L
zwischen folgenden Grenzen befindet:
Der Ebene vollkommener Expansion E des Schubstrahls Q a,
sodann der einhüllenden, kontrahierenden Strahlbegrenzung
H₄ zwischen den geometrischen Orten y₁ und y₂ sowie
der Kurve y₁-R-S, die von den durch den Grenzschichteinfluß
verzögerten Geschwindigkeitsvektoren x₁, x₂ und
x₃ theoretisch gebildet, praktisch jedoch durch die vom
Verdichter angesaugte Arbeitsluftmasse Q′ A mit z₁, z₂, z₃
und der Grenzschicht-Absaugströmung z₄ in die Betriebsebene
y₁-R-R′ verlagert wird. Dabei erhalten die
Vektoren x₁, x₂ und x₃ die Größenordnung des Geschwindigkeitsvektors
x₀ der axialen Hauptströmung, bezogen auf
die Meßebene E M. Die Grenzschicht S G wird dabei eliminiert.
Der Einlaufimpuls I E addiert sich vektoriell zu der richtungsgleichen
Flugzeugbewegung, die hinsichtlich des
frontseitigen Gaserzeugers G f vor dessen Verdichter einen
Staudruck aufbaut, der bis zur Axialgeschwindigkeit der
entsprechenden Beschaufelungsanströmung verwertbar ist.
Dieser frontseitige Staudruck entspricht heckseitig der
Druckdifferenz zwischen p A und p U, also zwischen dem
höheren Druck, der innerhalb des Verdichter-Ansaugraumes
vorhanden ist und dem niedrigeren Umgbungsdruck.
Damit werden die Bewegungsgrößen der front- und heckseitig
auftretenden Eintrittsimpulse der Gaserzeuger G f
und G h ausgeglichen.
Claims (7)
1. Propellergebläse, ausgestattet mit Schubumkehr- und
Vertikalschubeinrichtungen, umfassend einen front-
sowie einen heckansaugenden Gaserzeuger, bestehend
aus Verdichter, Brenneinrichtung und Turbine mit angeschlossener
Leistungsturbine, deren gegenläufige
Rotoren mittels Schalttrommeln über Schalttrieblinge
mit den Schaltstegen einer vierstufigen, paarweise
abbremsbaren Gebläsebeschaufelung verbunden sind,
nach Patentanmeldung P 37 34 624.5-22,
dadurch gekennzeichnet, daß
sowohl die front- als auch die heckseitige Leistungsturbine
(T f bzw. T h) jeweils aus zwei gegenläufigen,
miteinander synchronisierbar verzahnten Rotoren (I
und II) besteht, deren Turbinenscheibe (1) der Austrittsbeschaufelung
(2) des Rotors I mit mindestens
drei gleichmäßig am Umfang verteilten Lagernocken
(3) versehen ist, die der Lagerung (4) der drehbaren
Planetenwellen (5) dienen, auf denen Planetenräder
(6) drehfest angeordnet sind, die in den Zahnkranz
(10) eines Stützankers (9) eingreifen und daß dieser
mit dem zum Gebläsestator (27) gehörenden Gasumlenkkanal
(8) fest verbunden ist, daß die Planetenwellen
weiterhin auch die Planetenräder (7) aufnehmen, die
mit dem Zahnkranz (12) kämmen, der der Turbinenscheibe
(11) der Austrittsbeschaufelung (13) des Rotors
(II) zugeordnet ist, daß ferner die zum Gebläsestator
gehörenden Bauelemente, die Ringtraverse (14) sowie
das Gasaustrittsgehäuse (15) mit gleichmäßig am Umfang
verteilten, radial angeordneten, hydraulisch angesteuerten
ersten und zweiten Bremszylindern (16 und
17) versehen sind, die die Betätigungskolben (18) aufnehmen,
die ihrerseits die Bremsbacken (19) tragen,
die gegen die Innenwandungen (W) der in den front- und
heckseitigen Blattwurzelhalterungen (20 bzw. 21) befindlichen
vorderen und hinteren Kühlluftkanäle (22
und 23) anpreßbar sind, sodaß von jeweils zwei gegenläufigen
Schaufelblattreihen (37 und 38) bzw. (39 und
40) einzelne Schaufelblattreihen abbremsbar sind, wobei
die jeweils betriebsbereite zwangsläufig von beiden
Rotoren (I und II) gemeinsam angetrieben wird.
2. Propellergebläse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vier Schaufelblattreihen (37, 38, 39 und 40)
mit unterschiedlichen Blattspitzendurchmessern (D s)
ausgeführt sind und voneinander abweichende Kaltluftmassendurchsätze
(Q e) fördern.
3. Propellergebläse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zu- und Rückleitungskanäle (24) des zur Versorgung
der ersten und zweiten Bremszylinder (16 und
17) verwendeten Steuermediums in der Ringtraverse (14)
und im Gasaustrittsgehäuse (15), also ausschließlich
im Gebläsestator (27) untergebracht sind.
4. Propellergebläse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die miteinander verzahnten gegenläufigen Rotoren
(I und II) unterschiedliche Drehzahlen besitzen, ihre
Drehmomente (t I und t II) jedoch addiert abgreifbar
sind.
5. Propellergebläse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lufteintrittsquerschnitte (F f und F h) der
diametral zueinander angeordneten Gaserzeuger (G f und
G h) unterschiedliche Abmessungen und voneinander differierende
Heißgasmassendurchsätze (M f und M h) aufweisen,
die zentral als Gesamtheißgasmasse (M G) in
in den Kaltluftmassendurchsatz (m K) eingeleitet werden.
6. Propellergebläse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hilfsaggregate (42) für die druckseitige
Kraftstoff- und Ölversorgung im Innenraum des Gasumlenkkanals
(43) bzw. des Lagerteils (44) untergebracht
werden.
7. Propellergebläse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Verdichter des heckseitigen Gaserzeugers G h
die mit dem Gebläsestator 27 verbundene, aus mehreren
Profilsegmenten 49 bestehende Lufteintrittskaskade 48
vorgeschaltet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883834511 DE3834511A1 (de) | 1987-10-13 | 1988-10-11 | Propellergeblaese |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873734624 DE3734624A1 (de) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | Propellergeblaese |
DE19883834511 DE3834511A1 (de) | 1987-10-13 | 1988-10-11 | Propellergeblaese |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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