DE3942323A1 - Einrichtung zur ansaugluft- oder abgasseitigen freilegung oder absperrung eines turbinentriebwerks - Google Patents

Einrichtung zur ansaugluft- oder abgasseitigen freilegung oder absperrung eines turbinentriebwerks

Info

Publication number
DE3942323A1
DE3942323A1 DE3942323A DE3942323A DE3942323A1 DE 3942323 A1 DE3942323 A1 DE 3942323A1 DE 3942323 A DE3942323 A DE 3942323A DE 3942323 A DE3942323 A DE 3942323A DE 3942323 A1 DE3942323 A1 DE 3942323A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
engine
shut
central body
casing
air duct
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE3942323A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3942323C2 (de
Inventor
Claus Herzog
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH filed Critical MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Priority to DE3942323A priority Critical patent/DE3942323C2/de
Priority to FR9016118A priority patent/FR2656377B1/fr
Priority to GB9027941A priority patent/GB2240814B/en
Priority to US07/631,886 priority patent/US5150571A/en
Publication of DE3942323A1 publication Critical patent/DE3942323A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3942323C2 publication Critical patent/DE3942323C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/06Varying effective area of jet pipe or nozzle
    • F02K1/08Varying effective area of jet pipe or nozzle by axially moving or transversely deforming an internal member, e.g. the exhaust cone
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/042Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having variable geometry
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/0536Highspeed fluid intake means [e.g., jet engine intake]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.
Es ist allgemein bei Gasturbinen- bzw. Gasturbinenstrahl­ triebwerken bekannt, koaxial zur Triebwerksachse, z. B. luft­ anströmseitig, stationäre Zentralkörper vorzusehen, die eine in Richtung der Strömung divergent/konvergente "tropfenartige" Formgebung aufweisen, wobei deren größter Durchmesser in einer vertikal zur Längs- bzw. Triebwerksachse verlaufenden Ebene ausgebildet ist; dabei wird an der Stelle des größten Zentral­ körperdurchmessers gegenüber einer triebwerkskoaxialen Um­ mantelung ein ringförmiger Gesamtdurchströmquerschnitt in das Triebwerk ausgebildet, der wiederum einen vergleichsweise großen Triebwerksaußendurchmesser erzwingt. Es wurde schon vorgeschlagen, derartige Zentralkörper mit verstellbaren Ab­ sperreinrichtungen zu kombinieren; mithin ergeben sich dabei vergleichsweise große Zentralkörperdurchmesser, die in keinem vernünftigen Verhältnis zu schon erzielbaren Triebwerks- oder -komponentendurchmessern stehen; letzteres also bezüglich Triebwerken, die - trotz hohen Leistungs- und Einsatzspektrums - vergleichsweise geringe aerodynamische Stirnflächenwiderstände erzielen lassen können. Es erfordert also ein z. B. luftein­ trittseitig anzuordnender Zentralkörper der angegebenen Art im Hinblick auf erzielbare Leistungs- und Schubvorgaben einen praktisch nicht unterschreitbaren, relativ großen Gesamtdurch­ messer, um in luftzuströmseitiger Freigabestellung betreffen­ der Absperrmittel in einen Triebwerksverdichter einen verhält­ nismäßig großen Massendurchsatz im Rahmen der erforderlichen Strömungsmachzahlen zu gewährleisten.
Genannte Zentralkörper an sich haben zwar den Vorteil einer vergleichsweise hohen Bauteilfestigkeit bei zugleich geringer Teilevielfalt und Störanfälligkeitsgefahr; in Kombination mit insbesondere schubdüsenartig ausgebildeten Mehrfachklappenkon­ zepten oder dergleichen als Absperrmitteln besteht jedoch die aus letzteren resultierenden Gefahr einer Bruchstückansaugung und Beschädigung des Triebwerkes.
Derartige Zentralkörper können z. B. in Kombination mit genannten Absperrmitteln eingesetzt werden, um
  • - ein "normales" Gasturbinenstrahltriebwerk, beispielsweise als Einkreistriebwerk, lufteintritts- und/oder abgasaus­ trittsseitig gegenüber der Umgebung aerodynamisch günstig abzusperren oder freizulegen; hierzu wäre ein Fluggerätekon­ zept vorstellbar, das separat angeordnete Staustrahl- und Turbotriebwerke aufweist, wobei letztere bei alleinigem Staustrahlantrieb abzusperren und stillzusetzen wären;
  • - bei einem Gasturbinenstrahltriebwerk in Mehrkreis- oder Mehrstrombauweise und variabler Leistungsaufteilung ("Wandel­ triebwerk"), die Aufteilung z. B. eines Massenstroms wahl­ weise auf einen inneren und/oder äußeren Triebwerkskreis zu ermöglichen;
  • - bei einem kombinierten Gasturbinen-Staustrahltriebwerk das betreffende Turbobasistriebwerk, bei alleinigem Staustrahl­ antrieb, gegenüber einer Staudruckluftströmung lufteintritts­ seitig bzw. abgasaustrittsseitig abzusperren; dabei wird beispielsweise von einem das Turbobasistriebwerk ummanteln­ den Staudruckluftkanal in Ringbauweise ausgegangen, der frontseitig einen gemeinsamen variablen Lufteinlauf (Boden­ start bis zum Betrieb beim Hyperschallflug) für das Basis­ triebwerk und den Staustrahltriebwerksteil aufweist; strom­ ab des Heißgasaustritts (Düse) des Basistriebwerkes kann dabei der Staudruckluftkanal in eine Nach- und Zusatzver­ brennungseinrichtung (Staustrahlantrieb) enthaltenden Teil nebst daran sich anschließender variabler Schubdüse über­ gehen. Im Rahmen des zuletzt genannten kombinierten Trieb­ werkskonzepts wäre eine Variante mit einem bei Staustrahl­ betrieb stillgesetzten Frontgebläse vorstellbar, das im Unterschallflugbetrieb in den dabei als Nebenstromkanal für den Sekundärkreis fungierenden Staudruckluftkanal fördert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein im Rahmen ge­ nannter möglicher Anwendungsfälle geeignetes Triebwerks- Absperr-Konzept zu schaffen, das im Hinblick auf Ausbildung und Zuordnung zum Strahl- bzw. Turbobasistriebwerk eine aero­ dynamisch günstige (Umgebung) Schlankhaltung des Gesamttrieb­ werks bei zugleich aerodynamisch optimaler luftzufuhrseitiger und/oder heißgasseitiger Absperrung oder Freilegung ermöglicht.
Die gestellte Aufgabe ist gemäß Patentanspruch 1 erfindungs­ gemäß gelöst.
Mit der angegebenen räumlich versetzten tropfenartigen oder pilzförmigen Zentralkörpergestaltung ist es möglich, z. B. ein einkreisiges Gasturbinenstrahltriebwerk vergleichsweise schlank bzw. mit einem geringen Durchmesser auszuführen und in der Freigabestellung der ringschieberartigen Absperrmittel - im Hinblick auf vergleichsweise großen Massendurchsatz durch das Triebwerk (vergleichsweise großer Schubbedarf) - einen darauf abgestimmten großen Luftzuströmquerschnitt in den Ver­ dichter im Rahmen der geforderten Strömungskriterien (u. a. Machzahlen) bereitzustellen. Dies gilt sinngemäß auch für ein kombiniertes Gasturbinen-Staustrahltriebwerk, bei dem das Turbobasistriebwerk (innen) im Unterschallflugbetrieb z. B. über einen äußeren ringförmigen Staudruckluftkanal eintritts­ seitig mit der erforderlichen Ansaugluftmenge versorgbar ist, worin das verhältnismäßig schlank bzw. mit geringem Trieb­ werksdurchmesser gestaltbare Basistriebwerk wiederum ein mit verhältnismäßig geringem Stirnflächenwiderstand gestaltbares Gesamttriebwerk ermöglicht. Insbesondere im zuletzt genannten Fall spielt die durch die Erfindung hervorgerufene relative Baulängenvergrößerung des Zentralkörpers keine wesentliche Rolle, weil ohnehin eine vergleichsweise große Einbaulänge über den frontseitig vorgeschalteten Kanaltrakt zum variablen Lufteinlauf des Gesamttriebwerks zu Verfügung steht.
Der erfindungsgemäße Zentralkörper schließt also - bei gegenüber Bekanntem wesentlich verringertem Triebwerksumhül­ lungsabstand, und damit Triebwerksdurchmesser, über dem Ge­ samtumfang örtlich verlagerte unterschiedlich große Flächen­ einschnürungen ein, die insgesamt einen verlangten, verhält­ nismäßig hohen Luft- bzw. Gasmassendurchsatz ohne weiteres gewährleisten.
Im Sinne eines schrägen Zylinderschnitts der kreiszylindrischen Absperrmittel (Ringschieber, Ringe, Haubenkörper) des Strahl­ bzw. Turbobasistriebwerks ergibt sich z. B. eine leicht gleichförmig elliptisch konturierte Endsektion des betreffen­ den Absperrmittels, mit der es gegen den Zentralkörper, bzw. gegen eine entsprechend angepaßt konturierte elliptische sowie schräge Umfangsabsperrfläche desselben beispielsweise zum ansaugluftseitigen Absperren des Triebwerks, verfahrbar ist. Es wäre aber durchaus möglich, das Absperrmittel zumindest am absperrseitigen Ende im Querschnitt leicht elliptisch zu gestalten, derart, daß im Sinne eines Schrägschnittes des örtlich elliptischen Endes ein kreisringförmiges Ende des Ab­ sperrmittels entsteht, auf welches Ende die schräge Umfangs­ absperrfläche des Zentralkörpers zylindrisch abgestimmt zu gestalten wäre.
Z. B. luftansaugseitig gesehen, kann erfindungsgemäß ferner ein stromabwärtiger Abschnitt des Zentralkörpers von einer zunächst nach innen asymmetrisch zur Triebwerksachse verlau­ fenden Wandgeometrie aus (konvergenter Teil) in stromabwärti­ ger Richtung sich rotationssymmetrisch divergierend ausgebil­ det sein, um so eine geschwindigkeitserhöhende, gleichförmige Kanaleinschnürung für die Luftströmung in Richtung auf den Verdichtereintritt auszubilden; auf diese Weise können her­ vorgerufene Irregularien in der Luftströmung über dem Gesamt­ umfang - vor Eintritt in den Verdichter - homogenisiert werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüche 2 bis 14.
Anhand der Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise weiter erläutert; es zeigen:
Fig. 1 einen als Mittellängsschnitt dargestellten Frontab­ schnitt eines einkreisigen Gasturbinenstrahltrieb­ werks nebst Verdichtereintritt sowie räumlich ver­ setzt tropfenförmigem Zentralkörper sowie teleskop­ artigem Ringschieber in zwei verschiedenen Endstel­ lungen in Bezug auf eine zwischen einer frontseitigen Gehäuselippe und einer schrägen Ümfangsabsperrfläche des Zentralkörpers wahlweise freilegbare oder absperr­ bare zylindrische Umfangsfläche,
Fig. 2 den als Mittellängsschnitt dargestellten Frontabschnitt des Triebwerks nach Fig. 1, hier jedoch in Kombination mit einem das Turbobasistriebwerk ummantelnden Stau­ druckluftkanal (kombiniertes Turbinen-/Staustrahltrieb­ werk), worin zusätzliche Klappen zum wahlweisen Ver­ schließen oder Freilegen des Staudruckluftkanals in betreffenden Endstellungen verdeutlicht sind,
Fig. 3 einen Vertikalschnitt des Schiebers gemäß A-A der Fig. 1 oder 2,
Fig. 4 einen Vertikalschnitt des Schiebers gemäß B-B der Fig. 1 oder 2,
Fig. 5 einen Vertikalschnitt des Schiebers gemäß C-C der Fig. 1 oder 2,
Fig. 6 einen Vertikalschnitt des Schiebers gemäß D-D der Fig. 1 oder 2 und
Fig. 7 einen die Einrichtung hinsichtlich einer teleskoparti­ gen Ringschieberkonfiguration nach Fig. 1 oder 2 im Detail näher verdeutlichenden, in geringfügigen Ein­ zelheiten gegenüber Fig. 1 und 2 abgewandelten Trieb­ werksausschnitt.
Fig. 1 veranschaulicht einen triebwerksfrontal bzw., z. B. gegenüber örtlicher Umgebungsluftströmung, stationär angeord­ neten Zentralkörper 1, der in Bezug auf seine Längsachse L in axialer Richtung beabstandete sowie über dem Umfang räumlich um etwa 180° auf seinen größten relativen Durchmesser D zueinander versetzte Auswölbungen 2, 3 aufweist. Gemäß dem Schrägverlauf einer Ebene E zur Triebwerksachse A bzw. zur Achse L des Zentralkörpers 1, bildet der Zentralkörper 1 eine sich über seinen äußeren Umfang erstreckende elliptische Absperrfläche aus. Zwischen dieser Absperrfläche und dem vor­ deren Ende einer Gehäuselippe G soll eine örtlich kreis­ zylindrische Umfangsfläche U bzw. das Triebwerk hier bei­ spielsweise luftansaugseitig gegenüber der äußeren Umgebung abgesperrt oder, fallweise freigelegt werden. Die Gehäuse­ lippe G ist Bestandteil des betreffenden örtlichen Endes einer Ummantelung 4 des Strahltriebwerkes. Dabei ist also das die Gehäuselippe G enthaltende stirnseitige Ende der Triebwerks­ ummantelung 4 in Abstimmung auf den Schrägverlauf der hier elliptischen umfangsseitgen Absperrfläche des Zentralkörpers 1 gleichsinnig zu den Achsen A bzw. L abgeschrägt verlaufend ausgebildet. Die zuvor genannten Auswölbungen 2, 3 bilden mit­ hin also einen zuvor schon erörterten Zentralkörper 1 mit in axialer sowie in Umfangsrichtung räumlich zueinander verscho­ bener Tropfen- oder Pilzform aus. Die ebenfalls schon genannte Ebene E schneidet die Auswölbungen in Punkten P1, P2, die, z. B. im Längsschnitt gesehen, für den größten örtlichen Zentralkör­ perdurchmesser D repräsentativ sind. P1 und P2 sind zugleich örtliche Schnittpunkte mit achsvertikalen Schnittebenen E1 (Schnitt A-A-Fig. 3) bzw. E4 (Schnitt D-D-Fig. 6). Gemäß Schnitt A-A (Fig. 3) ergibt sich eine nicht rotationssymmetrische, polygonartige bzw. etwa hier allseitig weich ausgerundete Dreieckquerschnittskonturierung mit maximal unten äußeren Flächenauswölbungen 3 in bezug auf die von vorn gesehene Kreiskontur der Gehäuselippe G; in Fig. 6, gemäß Schnitt D-D mit Schnittebene E4 aus Fig. 1 ergibt sich sinngemäß das Gleiche, jedoch hier mit nach oben außen maximal ausgerunde­ tem Querschnittsprofil des Zentralkörpers 1 (Auswölbungen 2). Fig. 4, gemäß schnitt B-B (Ebene E2-Fig. 1) ist ein nicht rotationssymetrisches Übergangsprofil des Zentralkörpers 1, polygonartig, hier radial nach außen unten seitlich schärfer ausgerundet als ein übriger elliptisch radial eingezogener Teilquerschnitt, der gegenüber der Lippenkontur G einen sichelförmigen Restabstand beläßt. Gemäß Schnitt C-C (Fig. 5) entlang vertikaler Ebene E3 (Fig. 1), ergibt sich ein symme­ trisch elliptisch gewölbtes Querschnittsprofil des Zentral­ körpers 1 mit größter Achse in Quererstreckung.
Der Lufteintritt in den Verdichter 8 des Strahltriebwerks ist durch verstellbare Eintrittsleitschaufeln 15 verkörpert, denen axiale Stützschaufeln 16 vorgeschaltet sind.
Der Zentralkörper 1 weist ferner ein achszentrales Verstei­ fungsrohr 17 auf; außerdem enthält der Zentralkörper 1 einen am Eintritt in den Verdichter 8 endenden bzw. im letzteren aus­ laufenden, hier stromabwärtigen Abschnitt 9, der in Strömungs­ richtung (Ansaugluft) konvergent/divergent gestaltet ist und dabei mit zunächst noch asymmetrisch polygonartigem Quer­ schnittsprofil (konvergenter Teil) in Richtung auf den Verdich­ tereintritt zunehmend (divergenter Teil) in ein rotationssym­ metrisches Querschnittsprofil übergeht; es steht dabei ferner die mittels einer ringschieberartigen Absperreinrichtung wahlweise freilegbare oder absperrbare Umfangsfläche U mit einem Luftansaugkanal 7 in Verbindung, der zwischen Teilen der die Gehäuselippe G ausbildenden Ummantelung 4 und der Umfangswand des zuvor schon erwähnten Abschnitts 9 des Zen­ tralkörpers 1 ausgebildet ist.
Nach Fig. 1 sind z. B. als ringschieberartige Absperrmittel zwei teleskopartig axial verstellbare und dabei örtlich ineinandergreifende Ringe 5, 6 vorgesehen; in Freigabestellung der Umfangsfläche U bzw. der Ansaugluftzufuhr in den Verdich­ ter 8 sind die beiden Ringe 5, 6 übereinander, unter frontal lippenartigem. Verschluß einer Einfahr- bzw. Ausfahröffnung, in die Ummantelung U eingefahren (mit ausgezogenen Linien darge­ stellte Ringkonturen). Die ausgefahrene Absperrstellung der Ringe 5, 6 kennzeichnet die Absperrstellung von U bzw. der Um­ gebungsluftzufuhr. In Fig. 2 ist dies die Absperrstellung gegenüber der Staudruckluftzufuhr bei eingeschaltetem Stau­ strahlbetrieb und abgeschaltetem Turbobasistriebwerk, wobei das Turbobasistriebwerk praktisch, dem Aufbau nach, sinn­ gemäß mit dem Strahltriebwerk nach Fig. 1 identisch sein kann, was u. a. durch den Verdichter 8 (Verdichtereintritt), der für beide Fälle in gleicher Weise verdeutlicht ist, veranschau­ licht werden soll. Im übrigen ist im Rahmen der erfindungs­ gemäßen Absperreinrichtung auch die zuvor schon zu Fig. 1 diskutierte Zentralkörperausbildung sowie die Ausbildung und Zuordnung des Luftansaugkanals 7 mit derjenigen nach Fig. 2 praktisch identisch.
Fig. 2 weicht von Fig. 1 durch die Ausbildung als kombiniertes Gasturbinen-Staustrahltriebwerk ab; es ist dabei ein zusätz­ licher äußerer ringförmiger Staudruckluftkanal 10 zwischen der Ummantelung 4 des Basistriebwerks und einer äußeren kreisför­ migen Umfangswand 11 ausgebildet, die sich hier in stromauf­ wärtiger Richtung im wesentlichen über den Zentralkörper 1 hinweg fortsetzt; der dabei zwischen dem Zentralkörper 1 und der äußeren Umfangswand 11 belassene Ringraum kann in nicht weiter dargestellter Weise über einen Luftzufuhrtrakt mit einem variablen Gesamteinlauf des kombinierten Triebwerks­ systems in Verbindung stehen.
Beim kombinierten Gasturbinen-Staustrahltriebwerk nach Fig. 2 sind ferner an der äußeren Umwandung 11 des Staudruckluftkanals 10 Klappen 12, 13 derartig schwenkbar angeordnet, daß sie in einer ersten und mit ausgezogenen Linien dargestellten End­ stellung (abgeschalteter Staustrahlbetrieb) und dabei mittels Ringschiebers (Ringe 5, 6) freigelegter Ansaugluftzufuhr in das Basistriebwerk, den Staudruckluftkanal 10 absperren; ferner sind die Klappen 12, 13 derartig schwenkbar angeordnet, daß sie in einer zweiten Endstellung (strich-punktiert, abge­ schalteter Turbobasistriebwerksbetrieb) und dabei mittels Ringschiebers (Ringe 5, 6) abgesperrtem Turbo-Basistriebwerk, die Staudruckluftzufuhr in den Staudruckluftkanal 10 freigeben. Vorteilhaft sind die Klappen 12, 13 in der ersten Endstellung abdichtend gegen das äußere Ende der Gehäuselippe G verfahren; in der zweiten, strich-punktiert angegebenen Endstellung sind Klappen 12, 13 vorteilhaft gänzlich in die äußere Umwandung 11 des Staudruckluftkanals 11 einfahrbar, so daß sie in dieser Endstellung keinerlei aerodynamische Behinderung gegenüber der Staudruckluftströmung darstellen.
Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die in der ersten Endstellung befindlichen Klappen 12, 13 dabei zugleich vorteilhaft Führungsmittel für die Ansaugluft über den Kanal 7 zum Ver­ dichter 8.
In den Zeichnungen nicht weiter dargestellt, kann für die ringschieberartige Absperrung oder Freilegung des Triebwerks nach Fig. 1 oder 2 auch ein einstückiger, axial verfahrbarer Ring vorgesehen sein, der in Freigabestellung, unter aero­ dynamischem Verschluß der Gehäuselippe, gänzlich in die Um­ mantelung des Strahl- bzw. Basistriebwerks eingefahren ist.
Anstelle der zuvor erörterten Ringschieberkonfigurationen könnte aber auch ein axial verfahrbarer Haubenkörper vorge­ sehen sein, der in Freigabestellung der Umfangsfläche bzw. Ansaugluftzufuhr in das Triebwerk, unter Ausbildung der Gehäuselippe, im wesentlich gänzlich auf das betreffende Ende der Triebwerksummantelung aufgefahren werden könnte (aufsitzende Endstellung).
Fig. 7 verkörpert detailliertere Einzelheiten einer teleskop­ artigen Ringschieberanordnung nach Fig. 1 oder 2, wonach die Gehäuselippe G Bestandteil eines Gehäusekörpers 23 der Umman­ telung 4 ist, in den beide Ringe 5, 6 in Freigabestellung gänzlich eingefahren sind; in dieser Stellung bilden also vordere abgerundete Flächenkonturen der Ringe 5, 6 zugleich die Endkontur der Lippe G aerodynamisch günstig aus; an den be­ treffenden inneren Ring 5, der bei Absperrung zuerst ausge­ fahren wird, greifen mehrere gleichförmig über dem Umfang ver­ teilte Zug-Druck-Stangen 17 an, die mit pneumatisch oder hydraulisch betätigten Verstellgliedern in Verbindung stehen. Zapfen 10′ am inneren Ring 5 greifen in Längsnuten 23′ des äußeren Ringes 6 zwecks Mitnahme (d. h. strich-punktierte aus­ gefahrene Stellung) ein. Als die maximale Ausfahrbewegung beider Ringe 5, 6 begrenzende Endanschläge sind weitere Axial­ nuten 25 am Gehäusekörper 23 ausgebildet, und zwar gegenüber hinteren festen Zapfen 24 an dem äußeren Ring 6, wobei die Zapfen 24 in die Nuten 25 eingreifen. 120 ist in Fig. 7 eine durch eine Stüzschaufel 130 hindurchgeführte Gerätean- oder abtriebwelle.
Das in den Zeichnungen nicht weiter dargestellte Gasturbinen­ strahltriebwerk nach Fig. 1 bzw. als Turbo-Basistriebwerk nach Fig. 2 kann, der Reihe nach, aus einem mehrstufigen Axialverdichter, einer Ringbrennkammer und einer dieser nach­ geschalteten Verdichterantriebsturbine bestehen. Als Turbo- Basistriebwerk mit Staustrahltriebwerk kann der eingangs auf­ geführte ringförmige Staudruckluftkanal, stromab der genannten Verdichterantriebsturbine, in ein Strahlrohr mit nachgeschal­ teter variabler Schubdüse übergehen. Im Strahlrohr können eine Nachverbrennungseinrichtung (Überschallflugbetrieb) sowie eine damit kombinierte Zusatzverbrennungseinrichtung (Hyperschall­ flugbetrieb) angeordnet sein.
Erfindungsgemäß kann also auch z. B. bei einem derartigen kombinierten Gasturbinen-Staustrahltriebwerk eine heißgas­ seitige (Düse) Absperrung des Basistriebwerks ringschieber­ artig sowie mittels Zentralkörpers in räumlich verschobener Tropfen- oder Pilzform vorgenommen werden, und zwar gegenüber der Staudruckluftströmung bei eingeschaltetem Staustrahlbe­ trieb und bei abgeschaltetem Turbo-Basis-Triebwerk.

Claims (14)

1. Einrichtung zur ansaugluft- oder abgasseitigen Freilegung oder Absperrung eines Turbinenstrahltriebwerks, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen stationären Zen­ tralkörper (1) mit axial sowie über den Umfang im wesentlichen um 180° zueinander auf seinen größten relativen Durchmesser (D) versetzten Auswölbungen (2; 3) aufweist, mit denen er gegenüber dem eine Gehäuselippe (G) ausbildenden Ende einer Triebwerksummantelung (4) eine axial beabstandete Umfangs­ fläche (U) einschließt, die vom Ende der Ummantelung aus ringschieberartig abgesperrt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswölbungen (2; 3) einen Zentralkörper (1) mit in axia­ ler sowie in Umfangsrichtung räumlich zueinander verschobe­ ner Tropfen- oder Pilzform ausbilden.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein einstückiger, axial verfahrbar angeordneter Ring­ schieber vorgesehen ist, der in Freigabestellung der Um­ fangsfläche, unter aerodynamischem Verschluß- der Ge­ häuselippe, gänzlich in die Ummantelung eingefahren ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringschieberartiger, axial verfahrbar angeordneter Haubenkörper vorgesehen ist, der in Freigabestellung der Umfangsfläche, unter Ausbildung der Gehäuselippe, im wesentlichen gänzlich auf dem betreffenden Ende der Trieb­ werksummantelung aufsitzt.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als ringschieberartige Absperrmittel mindestens zwei teleskopartig axial verstellbare und dabei örtlich ineinandergreifende Ringe (5, 6) vorgesehen sind, die in Freigabestellung der Umfangsfläche, unter aerodynamischem Verschluß einer lippenseitigen Öffnung, übereinanderliegend in die Ummantelung (4) eingefahren sind.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralkörper (1) mit seiner Längsachse (L) in axialer Verlängerung der Trieb­ werksachse (A) angeordnet ist und eine über dem gesamten Umfang gleichförmig elliptisch oder kreisförmig ausgebil­ dete Absperrfläche enthält, die hinsichtlich ihres Verlaufs einer Schrägebene (E) folgt, welche die Auswölbungen (2, 3) in Punkten (P1, P2) schneidet, an denen der größte relative Körperdurchmesser (D) ausgebildet ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das die Gehäuselippe (G) enthaltende stirnseitige Ende der Triebwerkummantelung (4) in Abstim­ mung auf die Absperrfläche des Zentralkörpers (1) gleich­ sinnig geneigt zur Triebwerksachse (A) abgeschrägt ist.
8. Einrichtung nach einem oder meheren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wahlweise freilegbare oder absperrbare Umfangsfläche (U) mit einem ringförmigen Luftansaugkanal (7) in Verbindung steht, der zwischen Tei­ len der die Gehäuselippe (G) enthaltenden Ummantelung (4) und einem am Eintritt eines Verdichters (8) endenden Ab­ schnitt (9) des Zentralkörpers (1) ausgebildet ist, worin der Abschnitt (9) in Strömungsrichtung konvergent/diver­ gent gestaltet ist und dabei mit zunächst noch asymme­ trisch polygonartigem Querschnittsprofil in Richtung auf den Verdichtereintritt zunehmend in ein rotations­ symmetrisches Querschnittsprofil übergeht.
9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralkörper (1) ein teilweise asymmetrisches bzw. polygonartiges, teilweise elliptisches Querschnittsprofil aufweist, wobei ein asymmetrisch bzw. polygonartiges Querschnittsprofil be­ vorzugt in vertikalen Schnittebenen (E1; E4) vorliegt, die die räumlich zueinander versetzten Auswölbungen (2; 3) in den Punkten (P1; P2) schneiden, die auf den größten relativen Schieberdurchmesser (D) liegen.
10. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie für ein kombiniertes Gas­ turbinen-Staustrahl-Triebwerk ausgebildet ist, bei dem das innere, für den Unterschall- und gegebenenfalls Überschallflugbetrieb vorgesehene Gasturbinenstrahltrieb­ werk als Basistriebwerk von einem überwiegend ringförmigen Staudruckluftkanal (10) für den Hyperschallflugbetrieb ummantelt ist, und worin mindestens ein derartiger Zentralkörper (1) vorgesehen ist, der im Zusammenwirken mit ringschieberartigen Absperrmitteln genannter Art, bei eingeschaltetem Staustrahlantrieb, das Basistriebwerk entweder luftansausgseitig oder heißgasaustrittsseitig gegenüber der Staudruckluftströmung im bzw. aus dem Stau­ druckluftkanal (10) absperrt.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an einer äußeren Umwandung (11) des Staudruckluftkanals (10) Klappen (12, 13) derart schwenkbar angeordnet sind, daß sie in einer ersten Endstellung und dabei ringschie­ berartig freigelegter Ansaugluftzufuhr in das Basistrieb­ werk, den Staudruckluftkanal (10) absperren und in einer zweiten Endstellung und dabei ringschieberartigem Ver­ schluß des Basistriebwerks, die Staudruckluftzufuhr in den Staudruckluftkanal (10) freigeben.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (12, 13) in der ersten Endstellung abdichtend gegen das stirnseitige Ende der Gehäuselippe (G) an der Ummantelung (4) verfahren, in der zweiten Endstellung gänzlich in die äußere Umwandung (11) des Staudruckluft­ kanals (10) eingefahren sind.
13. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umwandung (11) des Staudruckluftkanals (10) in stromaufwärtiger koaxialer oder achsparalleler Verlängerung im wesentlichen über den Zentralkörper (1) hinweggeführt und an einen Gesamttrieb­ werkseinlauf mit variabler Geometrie angeschlossen ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umwandung stromaufwärtig, in Richtung auf den die maximalen Auswölbungen des Zentralkörpers enthalten­ den schrägen Absperrflächenverlauf, geometrisch und luft­ volumetrisch angepaßt, mehreckig räumlich erweitert ist.
DE3942323A 1989-12-21 1989-12-21 Einlaufkonfiguration für ein kombiniertes Turbo-Staustrahltriebwerk Expired - Fee Related DE3942323C2 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3942323A DE3942323C2 (de) 1989-12-21 1989-12-21 Einlaufkonfiguration für ein kombiniertes Turbo-Staustrahltriebwerk
FR9016118A FR2656377B1 (fr) 1989-12-21 1990-12-21 Installation pour liberer ou fermer l'entree d'air aspire ou la sortie des gaz d'echappement d'une turbine.
GB9027941A GB2240814B (en) 1989-12-21 1990-12-21 Turbine engine
US07/631,886 US5150571A (en) 1989-12-21 1990-12-21 Device for exposing or shutting off a turbo-engine on the intake air side of the engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3942323A DE3942323C2 (de) 1989-12-21 1989-12-21 Einlaufkonfiguration für ein kombiniertes Turbo-Staustrahltriebwerk

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3942323A1 true DE3942323A1 (de) 1991-06-27
DE3942323C2 DE3942323C2 (de) 1993-11-25

Family

ID=6396043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3942323A Expired - Fee Related DE3942323C2 (de) 1989-12-21 1989-12-21 Einlaufkonfiguration für ein kombiniertes Turbo-Staustrahltriebwerk

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5150571A (de)
DE (1) DE3942323C2 (de)
FR (1) FR2656377B1 (de)
GB (1) GB2240814B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0877155A1 (de) * 1997-05-07 1998-11-11 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation, "S.N.E.C.M.A." Lufteinlass für eine Turbomaschine

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8371124B2 (en) * 2008-04-15 2013-02-12 Aerion Corporation Jet nozzle plug with varying, non-circular cross sections
US8429893B2 (en) * 2009-08-11 2013-04-30 Northrop Grumman Corporation Airflow modulation for dual mode combined cycle propulsion systems
US9291101B2 (en) * 2013-02-28 2016-03-22 United Technologies Corporation Gas turbine engine inlet wall design
US20160102609A1 (en) * 2014-10-09 2016-04-14 United Technologies Corporation Pulse detonation combustor
US10822100B2 (en) * 2017-06-26 2020-11-03 General Electric Company Hybrid electric propulsion system for an aircraft
CN114837811A (zh) * 2022-04-19 2022-08-02 南京航空航天大学 一种延伸外机匣的组合动力模态转换方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2570629A (en) * 1945-10-05 1951-10-09 Anxionnaz Adjustable pipe for the intake of air and expansion of the driving gases in reactionjet propellers for projectiles and vehicles
US2955414A (en) * 1957-09-03 1960-10-11 United Aircraft Corp Combined power plant
DE1751112B1 (de) * 1967-04-05 1973-12-13 Secr Defence Lufteinlauf fuer gasturbinenstrahltriebwerke
DE3236487A1 (de) * 1982-10-01 1984-04-05 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5000 Köln Rotationssymmetrischer ueberschall-lufteinlauf fuer strahltriebwerke

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2970431A (en) * 1959-01-02 1961-02-07 Curtiss Wright Corp Rotating inlet for jet engines
US3242671A (en) * 1964-04-08 1966-03-29 Boeing Co Fixed spike inlet with variable throat and capture area
US3495605A (en) * 1965-09-29 1970-02-17 Boeing Co Annular internal compression supersonic air inlet
FR1496091A (fr) * 1966-04-20 1967-09-29 Snecma Tuyère d'éjection pour propulseurs à plusieurs flux moteurs, notamment à deux flux moteurs
US3659422A (en) * 1966-11-04 1972-05-02 North American Rockwell Method and apparatus for aircraft propulsion
US3841091A (en) * 1973-05-21 1974-10-15 Gen Electric Multi-mission tandem propulsion system
DE3738703A1 (de) * 1987-05-27 1988-12-08 Mtu Muenchen Gmbh Kombiniertes, umschaltbares strahltriebwerk zum antrieb von flugzeugen und raumfahrzeugen
DE3836912A1 (de) * 1988-09-01 1990-03-15 Mtu Muenchen Gmbh Verfahren zur brennstoffzufuehrung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2570629A (en) * 1945-10-05 1951-10-09 Anxionnaz Adjustable pipe for the intake of air and expansion of the driving gases in reactionjet propellers for projectiles and vehicles
US2955414A (en) * 1957-09-03 1960-10-11 United Aircraft Corp Combined power plant
DE1751112B1 (de) * 1967-04-05 1973-12-13 Secr Defence Lufteinlauf fuer gasturbinenstrahltriebwerke
DE3236487A1 (de) * 1982-10-01 1984-04-05 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5000 Köln Rotationssymmetrischer ueberschall-lufteinlauf fuer strahltriebwerke

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0877155A1 (de) * 1997-05-07 1998-11-11 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation, "S.N.E.C.M.A." Lufteinlass für eine Turbomaschine
FR2763098A1 (fr) * 1997-05-07 1998-11-13 Snecma Systeme d'admission d'air dans une veine de turbomachine
US6082669A (en) * 1997-05-07 2000-07-04 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "Snecma" System for the admission of air into a working section of a gas turbine engine

Also Published As

Publication number Publication date
GB9027941D0 (en) 1991-02-13
FR2656377B1 (fr) 1993-08-20
FR2656377A1 (fr) 1991-06-28
GB2240814B (en) 1994-06-01
US5150571A (en) 1992-09-29
DE3942323C2 (de) 1993-11-25
GB2240814A (en) 1991-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60226288T2 (de) Kaskadenförmige Schubumkehrvorrichtung
EP3388649B1 (de) Triebwerksgondel für ein turbofan-triebwerk
EP0081255B1 (de) Regulierbarer Abgasturbolader
DE2842915C2 (de) Strömungsablenkeinrichtung, insbesondere als Schubumkehrer für Gasturbinentriebwerke
EP2378072A2 (de) Nebenstromkanal eines Turbofantriebwerkes
DE1481642A1 (de) Verbessertes Flugzeug mit Senkrechthub-Gasturbinenstrahltriebwerk
CH703553A2 (de) Profilierter axial-radialer Auslassdiffusor.
DE102009011924A1 (de) Nebenstromkanal eines Turbofantriebwerks
DE60024711T2 (de) Leitschaufel
WO2019121022A1 (de) Schubdüse für ein turbofan-triebwerk eines überschallflugzeugs
DE102016118783A1 (de) Turbofan-Triebwerk für ein ziviles Überschallflugzeug
DE102015111746A1 (de) Gekühltes Turbinenlaufrad, insbesondere für ein Flugtriebwerk
EP3366907B1 (de) Konvergent-divergente schubdüse für ein turbofan-triebwerk eines überschallflugzeugs und verfahren zur einstellung der düsenhalsfläche in einer schubdüse eines turbofan-triebwerks
DE102017130568A1 (de) Schubdüse für ein Turbofan-Triebwerk eines Überschallflugzeugs
DE1114061B (de) Abgasschalldaempfer fuer Strahltriebwerke
DE2037049A1 (de) Mehr Wellen Turbinenstrahltriebwerk
DE2045983A1 (de) Entnahme Ausstoßsystem fur den Kompressor eines Gasturbinentriebwerkes
DE3942323A1 (de) Einrichtung zur ansaugluft- oder abgasseitigen freilegung oder absperrung eines turbinentriebwerks
EP0392520B1 (de) Turbinen-Staustrahltriebwerk
CH652450A5 (de) Turbinen-auspuffstutzen.
DE3934268C2 (de)
DE3719930C2 (de) Turbofan-Gasturbinentriebwerk
DE1187491B (de) Stroemungskanal mit ringfoermigem Querschnitt und seitlichen Strahlumlenkungsoeffnungen
EP0421212B1 (de) Gasturbinenstrahltriebwerk mit mindestens einem axial verfahrbar angeordneten Schieber
DE1184562B (de) Zweistrom-Gasturbinenstrahltriebwerk

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee