DE69016513T2 - Schalldämpfer für Strahltriebwerke. - Google Patents

Schalldämpfer für Strahltriebwerke.

Info

Publication number
DE69016513T2
DE69016513T2 DE69016513T DE69016513T DE69016513T2 DE 69016513 T2 DE69016513 T2 DE 69016513T2 DE 69016513 T DE69016513 T DE 69016513T DE 69016513 T DE69016513 T DE 69016513T DE 69016513 T2 DE69016513 T2 DE 69016513T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
outlet body
engine
nozzle
shroud
silencer
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69016513T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69016513D1 (de
Inventor
Delbert W Torkelson
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.)
Nordam Group LLC
Original Assignee
Nordam Group LLC
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 Nordam Group LLC filed Critical Nordam Group LLC
Application granted granted Critical
Publication of DE69016513D1 publication Critical patent/DE69016513D1/de
Publication of DE69016513T2 publication Critical patent/DE69016513T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/38Introducing air inside the jet
    • F02K1/386Introducing air inside the jet mixing devices in the jet pipe, e.g. for mixing primary and secondary flow
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

  • Der Flugzeuglärm ist weltweit eine wichtige Angelegenheit Für Flughafenbetreiber in den meisten Großstadtbereichen. Allein in den Vereinigten Staaten sind ungefähr 5 Millionen Menschen, die in der Nähe von Flughäfen der Vereinigten Staaten leben oder arbeiten, durch Flugzeuglärm bedeutend beeinträchtigt. Diese Menschen leben in Gebieten, die einem durchschnittlichen Tag-Nacht-Lärmpegel von 65 Dezibel oder großer ausgesetzt sind, dem durch die FAA als mit Wohngebietsentwicklung vereinbar festgesetzten Maximumpegel.
  • Stadtverwaltungen in den Vereinigten Staaten sind tätig geworden, um den Flughafenlärm zu reduzieren. Ähnliche Aktionen wurden unternommen oder stehen unter Beobachtung in den meisten anderen Industriestaaten der Welt.
  • Andere haben Konzepte vorgeschlagen Für die Reduzierung des Lärmes, der durch Strahltriebwerke erzeugt wird und als Hintergrundinformation betreffend Lärmreduzierungssysteme Für Strahltriebwerke kann auf die US-Patente Nr. 3,710,890; 4,077,206; 4,117,671 und 4,501,393 verwiesen werden. Diese vier vorveröffentlichten US-Patente sind exemplarisch Für den Stand der Technik betreffend das generelle Konzept der Modifikation von Flugzeugstrahltriebwerken, um deren Lärmintensität zu reduzieren. Diese vier vorveröffentlichten US-Patente werden zur Informierung hierin aufgenommen.
  • Ein Schalldämpfer Für ein Strahltriebwerk ist in einem Papier mit dem Titel "Entwicklung von Lärmreduzierungskonzepten für 727 und 737-Flugzeuge" von C.L. Arctander, C.G. Hodge and R.B. Tate, veröffentlicht in dem "Journal of the Acoustical Society of America, Band 58, Nummer 1, Juli 1975, New York, USA, Seiten 155 - 172". Dies offenbart einen Schalldämpfer Für ein Strahltriebwerk, umfassend einen Austrittskörper-Träger, auf welchem ein Austrittskörper koaxial verschiebbar ist, eine koaxiale Mischdüse und eine koaxiale Ummantelung, wobei der Austrittskörper-Träger und die Ummantelung koaxial an dem hinteren Ende eines Triebwerkes befestigbar sind, wobei die Ummantelung sich zu einem offenen, hinteren Ende verjüngt und eine innenseitige Oberfläche und eine Vielzahl von in Umfangsrichtung in Abstand um die Ummantelung vom hinteren Ende entfernt angeordneten Öffnungen aufweist, von denen jede Öffnung eine Türe aufweist, wobei die Türen beweglich sind, um die Durchflußmenge von Umgebungsluft in die Ummantelung zu steuern, und wobei der Austrittskörper einen kleineren Durchmesser als den Innendurchmesser der Ummantelung aufweist und verschiebbar ist, um die Fläche zwischen dem Austrittskörper und der innenseitigen Oberfläche der Ummantelung zu verändern.
  • Die vorliegende Mitteilung sieht ein verbessertes und effektiveres System zur Verwendung in Verbindung mit einem Düsenflugzeugtriebwerk vor, um den Lärmpegel des Triebwerkes während Start und Landungen des Flugzeuges zu verringern, während zur gleichen Zeit die Wirtschaftlichkeit des Betriebes des Triebwerkes erhalten bleibt.
  • Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Austrittskörpers zwischen vorderen und hinteren Stellungen den Ringraum zwischen dem Austrittskörper und der Mischdüse verändert und daß die Bewegung zu einer vorderen Stellung die Spitzenfrequenzen des Schalls vergrößert, der durch den Ringraum durchströmendes Gas erzeugt wird, und hierdurch die Schallintensität reduziert. Wenn der verschiebbare Austrittskörper sich in seiner vorderen Stellung befindet, wie er während des Starts und der Landung verwendet wird, sind die Einblasöffnungen offen und die ringförmige Düse hat eine wesentlich vergrößerte Querschnittsfläche. Hierdurch kann Umgebungsluft nach innen in das Innere der Ummantelung eintreten und mit Abgasen des Strahltriebwerkes vermischt werden, wobei die Vermischung durch die "Gänseblümchen"-Mischdüse verbessert wird. Wenn sich der Austrittskörper in seiner vorderen Stellung oder "Dämpungs"- Betriebsart befindet, wird eine Vermischung von Umgebungsluft mit der Luft des Strahltriebwerkverdichters und Primärluftstrom erreicht. Die mit vielen Flügeln versehene Düse verkürzt die Mischregion und verringert die Durchschnittsgeschwindigkeitsgradienten, was zu verringertem Düsenlärm führt. Die kühlere Außenluft bringt zusätzliche Masse zur Schubverbesserung, um den Schubverlust auszugleichen, der mit der geringeren Geschwindigkeit des Düsenstroms, welcher aus dem hinteren Ende der Düsenummantelung austritt, verbunden ist.
  • Der Austrittskörper wird in der Reiseflug-Betriebsart, d.h. nach dem Start und vor der Landung, nach hinten bewegt oder verschoben, um einen optimalen Düsenwirkungsgrad zu erreichen. Wenn sich das System in seiner Reiseflug-Betriebsart befindet, ist die ringförmige Düse, welche zwischen dem Austrittskörper und dem hinteren Ende des inneren Abschnittes der Ummantelung gebildet wird, in der Querschnittsfläche reduziert. Die Einblastüren sind geschlossen und verwandeln die Ummantelung in einen Druckbehälter, welcher die Triebwerksabgase zu der ringförmigen Düse leitet.
  • In einer bevorzugten Anordnung ist die Düsenummantelung akustisch ausgekleidet, wie z.B. mit einer perforierten, geschweißten Inconel-Bienenwaben-Platte, um eine Dämpfung von Geräuschen mit höherer Frequenz, die durch die Flügeldüse und Turbinentöne auf höherem Niveau verursacht werden.
  • In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Strahltriebwerk mit einem Einlaufkonus versehen, der koaxial am vorderen Triebwerksende montiert ist, und in welchem eine akustische Auskleidung angeordnet ist. Zusätzlich ist vorzugsweise eine Einlaufkappe am vorderen Triebwerksende innerhalb des Einlaufkragens angeordnet, wobei die Einlaufkappe wenigstens im wesentlichen mit einer akustischen Verkleidung versehen ist.
  • Die Kombination des Düsenschalldämpfers am hinteren Ende des Strahltriebwerks mit dem akustisch verkleideten Einlaufkragen und der Einlaufkappe am vorderen Ende ergibt ein Strahltriebwerk, welches einen erheblich verringerten Lärmpegel während des Starts und der Landung erzeugt, während hohe Wirkungsgrade in der Reiseflughöhe aufrechterhalten bleiben.
  • Ein besseres Verständnis der Erfindung erhält man durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles und die Ansprüche, in Verbindung mit den beigefögten Zeichnungen.
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • Figur 1 ist eine isometrische Explosionsdarstellung eines Strahltriebwerks mit den Basiskomponenten, die den Schalldämpfer gemäß dieser Offenbarung ausmachen.
  • Figur 2 ist ein vergrößerter Längsschnitt des Düsenschalldämpfers, wobei der verschiebbare Austrittskörper in seiner vorderen oder Dämpfungs-Betriebsart ist.
  • Figur 3 ist ein vergrößerter Querschnitt nach der Linie 3-3 der Figur 2 und zeigt die Querschnittsgestaltung der "Gänseblümchen"-Mischdöse.
  • Figur 4 ist ein schematischer Längsschnitt eines Strahltriebwerkes mit einem Schalldämpfer gemäß dieser Offenbarung und zeigt die Beziehung der Bestandteile zueinander und die Strömungen von Gasen und Luft, wenn der Schalldämpfer in seiner Dämpfungs-Betriebsart ist, wie sie während Starts und Landungen verwendet wird, um die Lärmpegel zu reduzieren.
  • Figur 5 ist ein schematischer Längsschnitt wie in Figur 4, welcher das Verhältnis der Bestandteile und die Strömungen der Gase zeigt, wenn der Schalldämpfer in Reiseflug-Betriebsart ist, in welcher ein maximaler Schubwirkungsgrad erreicht wird.
  • Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles
  • Bezugnehmend auf Figur 1 sind die wesentlichen Elemente des Schalldämpfers dieser Offenbarung gezeigt. Ein Düsen-Flugzeug-Triebwerk ist im wesentlichen dargestellt und durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Düsentriebwerk hat ein vorderes Ende 12 und ein hinteres Ende 14. Das Triebwerk 10 ist ein Typ, wie er derzeit allgemein im Verkehr in Benutzung ist und enthält Rotations-Turbinen- Komponenten (nicht dargestellt), durch welche Luft, welche in das Triebwerk durch das vordere Ende eingesaugt wird, komprimiert, mit Treibstoff vermischt und durch andere Turbinenkomponenten expandiert wird, um am hinteren Ende 14 desselben ausgestoßene Verbrennungsgase zu erzeugen, durch die der Schub produziert wird. Das Triebwerk 10 verursacht erheblichen Lärm, insbesondere bei hohen Schubbedingungen und dieser Lärm ist von größter Wichtigkeit, wenn das Flugzeug, mit welchem das Triebwerk 10 benutzt wird, dem Boden am nächsten ist, d.h. während Starts und Landungen. Diese Offenbarung befaßt sich mit der Reduzierung des Lärmes, welcher durch ein typisches Düsenflugzeug-Triebwerk 10 während Starts und Landungen erzeugt wird.
  • Das System dieser Offenbarung besteht im wesentlichen aus zwei Teilen, d.h. einem vorderen Teil, der durch die Klammer 16 angedeutet ist, und einem hinteren oder Ausstoß- System, welches durch die Klammer 18 angedeutet ist.
  • Das vordere System umfaßt einen Einlaufkragen 20, der ein vorderes Ende 22 und ein hinteres Ende 24 aufweist. Das hintere Ende ist mit dem vorderen Ende des Triebwerkes 10 verbunden und der Kragen ist koaxial zur Längsachse des Triebwerkes 10 angeordnet. Um diese Längsachse, welche mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnet ist, rotieren die Triebwerkskomponenten der Rotationsturbine (nicht gezeigt).
  • Der Einlaufkragen 20 ist mit einer Lärmdämpfungsauskleidung 28 versehen. Die Auskleidung und die Gestalt des Nasenkragens sind ausgewählt und abgestimmt, um turbinen-, maschinen- oder sirenenartigen Lärm des Triebwerks zu absorbieren, der besonders vorherrscht während des Landeanflugs des Flugzeugs.
  • Die Lärmdämpfer-Verkleidung 28 kann aus Bienenwaben-Material bestehen, welches schalldämpfende Eigenschaften hat, mit den physikalischen Anforderungen, den Umwelteinflüssen zu widerstehen, welchen es ausgesetzt ist.
  • Ein anderes Element des vorderen Teiles 16 des Lärmdämpfungssystems umfaßt eine Nasenkappe 30, welche koaxial mit dem vorderen Ende des Strahltriebwerks 10 verbunden ist. Die Nasenkappe ist wenigstens im wesentlichen an ihrer äußeren Oberfläche mit einer Lärmdämpfungs-Verkleidung 32 verkleidet. Die Kombination der Lärmdämpfungsauskleidung 28 am Inneren des Einlaufkragens 20 und der Lärmdämpfungsverkleidung an der Einlaufkappe 30 verbindet sich um den turbinen-, maschinen- oder sirenenartigen Lärm, der durch das Triebwerk 10 erzeugt wird, zu reduzieren.
  • Die Komponenten, welche das Ausstoßlärmdämpfungssystem 18 ausmachen, umfassen einen Ausstoßkörper-Tragzylinder 34, kreuzförmige Ausstoßkörper-Tragelemeote 36, ein vielflügeliges "Gänseblümchen"-Mischventil 38, kreuzförmige Befestigungsträger 40 für die Düse, eine Düsenummantelung 42 und einen verschiebbaren Austrittskörper.
  • In Figur 2 ist ein Längsschnitt des Ausstoßsystemes 18 gezeigt. Der verschiebbare Austrittskörper 44 ist verschiebbar auf dem Austrittskörper-Tragzylinder 34 montiert und einstellbar zwischen einer vorderen Position, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, und einer hinteren Position, die nachstehend gezeigt und beschrieben wird. Die Positionierung des verschiebbaren Austrittskörpers 44 auf dem Austrittskörper-Tragzylinder 34 kann entweder hydraulisch oder elektromechanisch erfolgen. Solche Stellmechanismen gehören zum Fachwissen eines Flugzeugingenieurs und sind daher nicht im Detail dargestellt.
  • Die Düsenummantelung ist rohrförmig und hat ein vorderes Ende 46, welches mit dem hinteren Ende des Triebwerks 14 verbunden ist. Die Ummantelung 42 hat ein hinteres Ende 48, welches offen ist und durch welches das Abgas des Triebwerks entweicht, um den Triebwerksschub zu erzeugen.
  • Am Umfang der Düsenummantelung 42 und benachbart ihrem vorderen Ende sind eine Vielzahl von Einblasöffnungen 50 angeordnet. Jede der Öffnungen ist mit einer Türe (Klappe) 52 versehen, so daß jede Öffnung abhängig von der Stellung der Türe geöffnet oder geschlossen werden kann. Bei der dargestellten und bevorzugten Anordnung sind die Türen durch eine Feder 54 vorgespannt, so daß die Türen in ihre geschlossene Stellung vorgespannt sind.
  • Innerhalb der Düsenummantelung 42 ist eine "Gänseblümchen"- Mischdüse 38 angeordnet. Die Mischdüse 38 ist rohrförmig mit relativ dünnen Wänden, die in Form einer Vielzahl von Flügeln geformt sind. In Figur 3 ist die "Gänseblümchen"- Mischdüse im Querschnitt gezeigt, mit rillenförmigen äußeren Oberflächen 56 und inneren Oberflächen 58. Die Funktion der "Gänseblümchen"-Mischdüse ist es, die Mischung von Abgasen aus dem Strahltriebwerk 10 mit Luft, die durch die Einblasöffnungen 50 eingesaugt wird, zu verbessern.
  • Eine akustische Auskleidung 62 ist am Innern 60 der Düsenummantelung 40 benachbart zu deren hinterem Ende 48 angeordnet. Diese akustische Auskleidung ist vorzugsweise aus Bienenwaben-Material geformt, welches dazu geeignet ist, hohen Temperaturen, welchen es ausgesetzt ist, zu widerstehen, und dieses Material kann solches wie Bienenwaben- Inconel oder anderen hochtemperaturbeständigen Metalllegierungen sein.
  • Eine ringförmige Düsenfläche 64 ist zwischen dem Äußeren des Austrittskörpers 44 und dem Inneren der Düsenummantelung 42 benachbart dem hinteren Ummantelungsende 48 gebildet. Die Querschnittsfläche von dieser ringförmigen Düse 64 bestimmt die Geschwindigkeit der von der Turbine produzierten Gase, die aus dem rückwärtigen Ende der Düsenummantelung austreten, die Gas ausstößt, welches den Triebwerksschub erzeugt.
  • In den Figuren 4 und 5 ist das Betriebsprinzip des Systems schematisch dargestellt. In Figur 4 ist das Triebwerk in seiner Dämpfungs- oder Start- und Landebetriebsart gezeigt, d.h. die Betriebsart, in welcher das Triebwerk minimalen Lärm erzeugt. In das offene vordere Ende 22 des Einlaufkragens 20 wird Luft eingesaugt, komprimiert und im Triebwerk mit Treibstoff vermischt. Das vom Treibstoff expandierte Gas strömt durch den Turbinenteil des Triebwerks und aus dem rückwärtigen Ende des Triebwerks. Die vom Triebwerksverdichter komprimierte Luft ist durch das Bezugszeichen 66 gekennzeichnet und die Triebwerksprimärluft (Mantelluft) ist durch das Bezugszeichen 68 angedeutet. Die Verbindung von durch den Triebwerksverdichter verdichteter Luft 66 und Triebwerksprimärluft 68 strömt rückwärts aus dem Triebwerk 10 aus und erzeugt den durch das Triebwerk erzielten Schub. In der Dämpfungs-Betriebsart gemäß Figur 4 befindet sich der Austrittskörper 44 in seiner vorderen oder Dämpfungsposition. Die Einblasöffnungen 50 sind offen und erlauben es, daß Umgebungsluft 70 durch die Öffnungen in das Innere der Düsenummantelung 42 strömt. Auf diese Weise sind drei Luftquellen im Inneren der Düsenummantelung, d.h. die Luft 66 aus dem Triebwerksverdichter, die Triebwerksprimärluft 68 und die durch das Bezugszeichen 70 bezeichnete Umgebungsluft, welche durch die Einblasöffnungen eingesaugt wird. Diese Gase werden vermischt und die Mischung wird verbessert durch die "Gänseblümchen"-Mischdüse 38. Das gemischte Gas ist durch das Bezugszeichen 72 gekennzeichnet. Das gemischte Gas tritt am hinteren Ende 48 der Düsenummantelung 42 aus und erzeugt den Triebwerksschub. Wie man in Figur 4 erkennen kann, ist die ringförmige Düsenfläche 64 relativ groß, was bedeutet, daß die Gasgeschwindigkeit am Auslaßende 48 der Ummantelung reduziert wird, wodurch der Triebwerkslärm wesentlich verringert wird.
  • Figur 5 zeigt das Triebwerk in Reiseflug-Betriebsart. Bei dieser Betriebsart ist der Austrittskörper 44 in seiner hinteren oder Reiseflug-Stellung. Die Einblasöffnungen 50 sind geschlossen, so daß keine Umgebungsluft in die Düsenummantelung 42 eingeleitet wird. Die ringförmige Düse 64 zwischen dem Äußeren des Austrittskörper 44 und dem Inneren 60 der Düsenummantelung ist in der Fläche wesentlich reduziert, wodurch die Geschwindigkeit des Gases, welches aus dem Triebwerk austritt, für einen Maximumschub pro Einheit von Gasvolumen vergrößert wird.
  • Ein wichtiger Aspekt dieser Erfindung sieht Mittel für die Lärmdämpfung von Düsenflugzeugtriebwerken während der Spitzenlärm-Dämpfungs-Betriebsart vor, d.h. Start und Landung, basierend auf der Größe und der Form des ringförmigen Schlitzes 39, der zwischen dem Austrittskörper 44 und der vielflügeligen "Gänseblümchen"-Mischdüse 38 gebildet ist. Die Form und Veränderungen des ringförmigen Raumes 39 wurden erkannt als wesentliche Verlagerungen der Spitzenfrequenz des Düsenlärms, damit verbundenen Schalldruckpegeln, bewirkend, welches auch die erforderliche Dicke der akustischen Oberflächenverkleidungen der Düsenummantelung reduziert. Veränderungen des Raumes 39 können auftreten durch die Konstruktion des Austritsskörpers 44 und seine Bewegung relativ zur Düse 38 und/oder durch die Konstruktionsdimensionen der Düse 38.
  • Die Dämpfung von Lärm niedriger Frequenz setzt sich sogar in der Reiseflug-Betriebsart (Figur 5) fort, basierend auf der Größe des ringförmigen Schlitzes 39, wodurch der Kabineninnenlärm und der Störpegel im Sprachfrequenzbereich reduziert und der allgemeine Komfort für den Passagier erhöht wird.
  • Die Ansprüche und die Beschreibung schreiben die vorliegende Erfindung und die Ausdrücke, welche in den Ansprüchen verwendet werden, erhalten ihre Bedeutung aus der Verwendung derartiger Ausdrücke in der Beschreibung. Die gleichen Ausdrücke, die beim Stand der Technik verwendet werden, mögen in ihrer Bedeutung weiter sein als sie speziell hier verwendet werden. Wo immer die Frage auftritt, zwischen einer weiteren Definition solcher beim Stand der Technik verwendeten Ausdrücke und dem spezielleren Gebrauch solcher Ausdrücke in dieser Schrift, ist die speziellere Bedeutung gemeint.
  • Während die Erfindung mit einem bestimmten Grad von Genauigkeit beschrieben wurde, ist es offenbar, daß viele Veränderungen in den Konstruktionsdetails und der Anordnung der Komponenten gemacht werden können, ohne sich vom Umfang dieser Offenbarung zu entfernen. Die Erfindung soll nicht auf die Ausführungsformen beschränkt sein, die vorstehend zum Zweck der Erläuterung beschrieben wurden, sie ist aber nur durch den Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche beschränkt einschließlich des vollen Bereiches der Äquivalenz, die jedes Element hiervon in Anspruch nehmen kann.

Claims (6)

1. Schalldämpfer Für ein Strahltriebwerk, umfassend einen Austrittskörper-Träger (34), auf welchem ein Austrittskörper (44) koaxial verschiebbar ist, eine koaxiale Mischdüse (38) und eine koaxiale Ummantelung (42), wobei der Austrittskörper-Träger (34) und die Ummantelung (42) koaxial an dem hinteren Ende eines Triebwerkes befestigbar sind;
wobei die Ummantelung sich zu einem offenen, hinteren Ende verjüngt und eine innenseitige Oberfläche und eine Vielzahl von in Umfangsrichtung in Abstand um die Ummantelung (42) vom hinteren Ende entfernt angeordneten Öffnungen (50) aufweist, von denen jede Öffnung (50) eine Türe (52) aufweist, wobei die Türen (52) beweglich sind, um die Durchflußmenge von Umgebungsluft in die Ummantelung (42) zu steuern;
und wobei der Austrittskörper (44) einen kleineren Durchmesser als den Innendurchmesser der Ummantelung (42) aufweist und verschiebbar ist, um die Fläche (64) zwischen dem Austrittskörper und der innenseitigen Oberfläche der Ummantelung zu verändern;
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Austrittskörpers (44) zwischen vorderen und hinteren Stellungen den Ringraum zwischen dem Austrittskörper (44) und der Mischdüse (38) verändert und daß die Bewegung zu einer vorderen Stellung die Spitzenfrequenzen des Schalles vergrößert, der durch den Ringraum durchströmendes Gas erzeugt wird, und hierdurch die Schallintensität reduziert.
2. Schalldämpfer Für ein Strahltriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Türe (52) Federbelastet ist und und zur geschlossenen Stellung hin vorgespannt ist.
3. Schalldämpfer Für ein Strahltriebwerk nach Anspruch 1 oder 2 umfassend:
eine akkustische Auskleidung, die am Innern der Ummantelung befestigt ist.
4. Schalldämpfer für ein Strahltriebwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3 umfassend:
einen rohrförmigen Einlaufkragen (20) und eine akkustische Auskleidung (28), die am Inneren des Einlaufkragens (20) befestigt ist.
5. Schalldämpfer für ein Strahltriebwerk nach Anspruch 4 umfassend:
eine an dem Strahltriebwerk (12) koaxial innerhalb des Einlaufkragens (20) befestigten Einlaufkappe (30) und eine akkustische Verkleidung (32), die zumindest an einem wesentlichen Teil der äußeren Oberfläche der Einlaufkappe (30) befestigt ist.
6. Schalldämpfer Für ein Strahltriebwerk, bei dem das Triebwerk (10) ein vorderes Lufteinlaßende (12) und ein hinteres Abgasauslaßende (14) sowie eine zentrale Längsachse (26) aufweist, um die eine der Triebwerksteile rotieren, wobei der Schalldämpfer umfaßt:
einen koaxialen Austrittskörper-Tragzylinder (34) und eine koaxiale, rohrförmige Ausstoß-Ummantelung (42), von denen jede mit ihrem vorderen Ende an dem hinteren Triebwerksende (14) befestigt ist, wobei die Ummantelung (42) benachbart zu ihrem vorderen Ende in einer zur Triebwerksachse (26) senkrechten Ebene eine Vielzahl von in Umfangsrichtung mit gegenseitigem Abstand angeordneten Einblasöffnungen (50), die Durchlässe Für den Eintritt von Umgebungsluft in das Innere der Ummantelung (42) bilden, und ein offenes hinteres Ende mit reduziertem Innendurchmesser aufweist, wobei jede der Einblasöffnungen (50) eine mit der Ummantelung (42) verbundene, bewegliche Tür (52) hat;
einen verschiebbaren Austrittskörper (44), der wahlweise auf dem Austrittskörper-Tragzylinder (34) zwischen einer vorderen und einer hinteren Stellung positionierbar ist, wobei der Austrittskörper (44) von im wesentlichen (tränen-) tropfenförmiger äußerer Gestalt, symmetrisch um den Austrittskörper-Tragzylinder (34) und kleiner als der Innendurchmesser der Ummantelung (42) ist, wobei eine ringförmige Auslaßdüse (64) zwischen dem Austrittskörper (44) und dem Inneren (60) der Ummantelung (42) gebildet ist und eine größere Querschnittsfläche der ringförmigen Düse (64) vorhanden ist, wenn der Austrittskörper (44) vorne ist und eine kleinere Querschnittsfläche der ringförmigen Düse (64), wenn der Austrittskörper (44) hinten ist;
und eine innerhalb der Ummantelung (42) und benachbart zu deren vorderem Ende und hinter den Öffnungen (50) angeordnete Mischdüse (38), die in Form eines rohrförmigen Teiles aus einer Vielzahl von Flügeln gestaltet ist, welche wellenförmige innere und äußere Oberflächen (56, 58) vorsehen;
wobei dann, wenn der Austrittskörper (44) vorne ist, die Türen (52) offen sind und geringere Gasgeschwindigkeiten und geringere Schallintensität am hinteren Ummantelungsende bewirken, und wenn der Austrittskörper (44) hinten ist, die Türen (52) geschlossen sind und höhere Gasgeschwindigkeiten Für vergrößerten Schub bewirken,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Austrittskörpers (44) zu einer vorderen Stellung den ringförmigen Schlitz (39) zwischen dem Austrittskörper (44) und der Mischdüse (38) verändert, um die Spitzenfrequenzen des Schalls, der durch den Spalt durchströmendes Gas verursacht wird, zu vergrößern und hierdurch die Schallintensität zu verringern.
DE69016513T 1989-06-27 1990-06-14 Schalldämpfer für Strahltriebwerke. Expired - Lifetime DE69016513T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/372,051 US4909346A (en) 1989-06-27 1989-06-27 Jet engine noise suppression system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69016513D1 DE69016513D1 (de) 1995-03-16
DE69016513T2 true DE69016513T2 (de) 1995-09-21

Family

ID=23466500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69016513T Expired - Lifetime DE69016513T2 (de) 1989-06-27 1990-06-14 Schalldämpfer für Strahltriebwerke.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4909346A (de)
EP (1) EP0405796B1 (de)
JP (1) JP3136152B2 (de)
CA (1) CA1309872C (de)
DE (1) DE69016513T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810871C1 (ru) * 2023-06-23 2023-12-28 Федеральное Автономное Учреждение "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Регулируемое шумоглушащее сопло сверхзвукового пассажирского самолета

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0672555B2 (ja) * 1989-11-06 1994-09-14 ノアダム ターボファンエンジンに固定されるプラグ型の騒音防止装置
GB2244098A (en) * 1990-05-17 1991-11-20 Secr Defence Variable configuration gas turbine engine
GB2259955A (en) * 1990-05-17 1993-03-31 Secr Defence Variable cycle gas turbine engine for supersonic aircraft
US5203164A (en) * 1990-06-06 1993-04-20 Paulson Allen E Method and apparatus for quieting a turbojet engine
US5157916A (en) * 1990-11-02 1992-10-27 United Technologies Corporation Apparatus and method for suppressing sound in a gas turbine engine powerplant
US5265408A (en) * 1992-02-13 1993-11-30 Allied-Signal Inc. Exhaust eductor cooling system
DE4222947C2 (de) * 1992-07-11 1995-02-02 Deutsche Aerospace Strahltriebwerk
US5758488A (en) * 1993-05-11 1998-06-02 Roderick Thomson Core flow expansion chamber device system for reduction of jet turbine engine noise
US5722233A (en) * 1993-06-23 1998-03-03 The Nordam Group, Inc. Turbofan engine exhaust mixing area modification for improved engine efficiency and noise reduction
EP0635632B1 (de) * 1993-06-25 1997-10-22 THE NORDAM GROUP, Inc. System zur Schalldämpfung
US5428954A (en) * 1994-04-11 1995-07-04 Cowan, Sr.; Howard H. System for suppressing engine exhaust noise
US5761899A (en) * 1995-05-11 1998-06-09 The Boeing Company Supersonic engine apparatus and method with ejector/suppressor
US5592813A (en) * 1995-07-06 1997-01-14 Avaero Hush kit for jet engine
US5706651A (en) * 1995-08-29 1998-01-13 Burbank Aeronautical Corporation Ii Turbofan engine with reduced noise
US5638675A (en) * 1995-09-08 1997-06-17 United Technologies Corporation Double lobed mixer with major and minor lobes
US5884472A (en) * 1995-10-11 1999-03-23 Stage Iii Technologies, L.C. Alternating lobed mixer/ejector concept suppressor
US5761900A (en) * 1995-10-11 1998-06-09 Stage Iii Technologies, L.C. Two-stage mixer ejector suppressor
US5848526A (en) * 1996-10-21 1998-12-15 United Technologies Corporation Noise reducing stator assembly for a gas turbine engine
US5894721A (en) * 1996-10-21 1999-04-20 United Technologies Corporation Noise reducing stator assembly for a gas turbine engine
US5941065A (en) * 1996-11-04 1999-08-24 The Boeing Company Stowable mixer ejection nozzle
US5884843A (en) * 1996-11-04 1999-03-23 The Boeing Company Engine noise suppression ejector nozzle
US5908159A (en) * 1997-02-24 1999-06-01 The Boeing Company Aircraft chute ejector nozzle
US6178740B1 (en) 1999-02-25 2001-01-30 The Boeing Company Turbo fan engine nacelle exhaust system with concave primary nozzle plug
US7316109B2 (en) * 2006-01-17 2008-01-08 Fleetguard, Inc Lobed exhaust diffuser apparatus, system, and method
US6615576B2 (en) * 2001-03-29 2003-09-09 Honeywell International Inc. Tortuous path quiet exhaust eductor system
US6651929B2 (en) 2001-10-29 2003-11-25 Pratt & Whitney Canada Corp. Passive cooling system for auxiliary power unit installation
FR2852354B1 (fr) * 2003-03-13 2006-08-04 Giat Ind Sa Dispositif de dilution des gaz d'echappement
DE502004009480D1 (de) * 2004-03-03 2009-06-25 Rolls Royce Plc Anordnung zur Erzeugung von Schallfeldern mit bestimmter modaler Zusammensetzung
US7152410B2 (en) * 2004-06-10 2006-12-26 Honeywell International, Inc. System and method for dumping surge flow into eductor primary nozzle for free turbine
US7350619B2 (en) * 2004-09-23 2008-04-01 Honeywell International, Inc. Auxiliary power unit exhaust duct with muffler incorporating an externally replaceable acoustic liner
US7389635B2 (en) * 2004-12-01 2008-06-24 Honeywell International Inc. Twisted mixer with open center body
FR2896274B1 (fr) * 2006-01-13 2008-04-18 Snecma Sa Melangeur de flux a section variable pour turboreacteur double flux d'avion supersonique
US7757481B2 (en) * 2006-01-17 2010-07-20 Cummins Filtration Ip, Inc Enclosed volume exhaust diffuser apparatus, system, and method
FR2902469B1 (fr) * 2006-06-19 2008-10-24 Snecma Sa Melangeur a lobes courbes pour tuyere a flux confluents de turbomachine
US7967105B2 (en) * 2006-06-19 2011-06-28 Yen Tuan Aero-acoustic aviation engine inlet for aggressive noise abatement
FR2902838B1 (fr) * 2006-06-26 2013-03-15 Snecma Cone d'echappement pour la canalisation d'une veine de gaz a l'aval d'une turbine
US8015797B2 (en) * 2006-09-21 2011-09-13 Jean-Pierre Lair Thrust reverser nozzle for a turbofan gas turbine engine
DE102007001622A1 (de) * 2007-01-03 2008-07-10 Wetzel, Heinz-Eberhard, Dr. Strahltriebwerk
FR2911922B1 (fr) * 2007-01-26 2009-04-24 Snecma Sa Melangeur de flux a section variable pour turboreacteur a double flux d'avion supersonique
US8376686B2 (en) 2007-03-23 2013-02-19 Flodesign Wind Turbine Corp. Water turbines with mixers and ejectors
US7882696B2 (en) * 2007-06-28 2011-02-08 Honeywell International Inc. Integrated support and mixer for turbo machinery
GB2453941B (en) * 2007-10-22 2012-01-11 Yen Tuan Aero-acoustic aviation engine inlet for aggressive noise abatement
US8052085B2 (en) 2007-11-16 2011-11-08 The Nordam Group, Inc. Thrust reverser for a turbofan gas turbine engine
US8091827B2 (en) 2007-11-16 2012-01-10 The Nordam Group, Inc. Thrust reverser door
US7735778B2 (en) 2007-11-16 2010-06-15 Pratt & Whitney Canada Corp. Pivoting fairings for a thrust reverser
US8051639B2 (en) * 2007-11-16 2011-11-08 The Nordam Group, Inc. Thrust reverser
US8172175B2 (en) 2007-11-16 2012-05-08 The Nordam Group, Inc. Pivoting door thrust reverser for a turbofan gas turbine engine
US8052086B2 (en) 2007-11-16 2011-11-08 The Nordam Group, Inc. Thrust reverser door
BRPI0911103A2 (pt) * 2008-04-16 2015-10-06 Flodesign Inc turbinas de água com misturadores e ejetores
US8127530B2 (en) 2008-06-19 2012-03-06 The Nordam Group, Inc. Thrust reverser for a turbofan gas turbine engine
US8549850B2 (en) * 2008-10-31 2013-10-08 Cummins Filtration Ip, Inc. Exhaust gas aspirator
DE102010014037A1 (de) 2009-04-02 2010-11-04 Cummins Filtration IP, Inc., Minneapolis Reduktionsmittelzersetzungssystem
US20120024622A1 (en) * 2010-08-02 2012-02-02 Yen Tuan Gaseous-fluid supply system for noise abatement application
US9261112B2 (en) 2012-04-24 2016-02-16 General Electric Company Dampers for fan spinners of aircraft engines
US9261047B2 (en) * 2012-05-29 2016-02-16 Lockheed Martin Corporation Jet exhaust noise reduction
FR2994460B1 (fr) * 2012-08-09 2018-04-27 Safran Aircraft Engines Cone d'ejection pour turbomachine comportant des moyens d'aspiration de couche limite d'un flux d'air
US10190536B2 (en) 2012-09-17 2019-01-29 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbine exhaust case mixer of gas turbine with variable thickness
WO2014133770A1 (en) * 2013-03-01 2014-09-04 United Technologies Corporation Gas turbine engine noise reducing nose cone
US9745919B2 (en) * 2014-07-30 2017-08-29 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine engine exhaust ejector/mixer
US20180355821A1 (en) * 2017-06-09 2018-12-13 United Technologies Corporation Moveable exhaust plug
US10570852B2 (en) 2017-09-21 2020-02-25 United Technologies Corporation Moveable exhaust plug liner
US11548614B2 (en) 2017-12-15 2023-01-10 Bombardier Inc. Noise attenuating device to reduce noise generated by an opening in a skin of an aircraft
US10927792B2 (en) * 2018-06-22 2021-02-23 The Boeing Company Jet noise suppressor
US11028778B2 (en) 2018-09-27 2021-06-08 Pratt & Whitney Canada Corp. Engine with start assist
US11408368B2 (en) * 2020-03-31 2022-08-09 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Reconfigurable exhaust nozzle for a gas turbine engine

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB996461A (en) * 1962-09-03 1965-06-30 Bristol Siddeley Engines Ltd Improvements relating to jet propulsion power plants
US3579993A (en) * 1969-08-04 1971-05-25 Rohr Corp Sound suppression system
US3710890A (en) * 1971-09-27 1973-01-16 Boeing Co Aircraft engine noise suppression
US3829020A (en) * 1973-06-13 1974-08-13 Boeing Co Translating sleeve variable area nozzle and thrust reverser
US4077206A (en) * 1976-04-16 1978-03-07 The Boeing Company Gas turbine mixer apparatus for suppressing engine core noise and engine fan noise
US4117671A (en) * 1976-12-30 1978-10-03 The Boeing Company Noise suppressing exhaust mixer assembly for ducted-fan, turbojet engine
US4215536A (en) * 1978-12-26 1980-08-05 The Boeing Company Gas turbine mixer apparatus
WO1983003281A1 (en) * 1982-03-17 1983-09-29 Klees, Garry, William Internally ventilated noise suppressor with large plug nozzle
US4422524A (en) * 1982-03-22 1983-12-27 Lockheed Corporation Variable shape, fluid flow nozzle for sound suppression

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810871C1 (ru) * 2023-06-23 2023-12-28 Федеральное Автономное Учреждение "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Регулируемое шумоглушащее сопло сверхзвукового пассажирского самолета

Also Published As

Publication number Publication date
US4909346A (en) 1990-03-20
JPH0337363A (ja) 1991-02-18
JP3136152B2 (ja) 2001-02-19
EP0405796A1 (de) 1991-01-02
EP0405796B1 (de) 1995-02-01
CA1309872C (en) 1992-11-10
DE69016513D1 (de) 1995-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69016513T2 (de) Schalldämpfer für Strahltriebwerke.
DE60033157T2 (de) Überschalldiffusor mit externer kompression und verfahren zu seiner planung
DE60014553T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Eisschutz eines Flugzeugeinlasses
DE69017042T2 (de) Doppeltströmungsschalldämpfer für ein turbinentriebwerk.
US10156207B2 (en) Ultra hush exhaust system (UHES)
DE60116362T2 (de) Geräuschunterdrückung für absperrklappe
DE2539362C2 (de) Einrichtung zum Vermindern der Ausbreitung des aus dem rohrförmigen Lufteinlaßkanal eines Gasturbinentriebwerks austretenden Schalls in einer bestimmten Richtung
DE2504073A1 (de) Akustischer kanal mit asymmetrischer akustischer behandlung
EP1184552B1 (de) Vorrichtung zum Kühlen des Gehäuses einer Fluggasturbine
DE2247361A1 (de) Schalldaempfer fuer das luftansaugsystem
DE2549771A1 (de) Gasturbinentriebwerk mit konvertiblen zubehoerteilen
EP1510667B1 (de) Schalldämpfer
DE102016118783A1 (de) Turbofan-Triebwerk für ein ziviles Überschallflugzeug
DE2244959A1 (de) Lufteinlass fuer gasturbinenstrhltriebwerke
DE69306497T2 (de) Lärmgedämpfte Strahldüse für einen Strahlantrieb
DE602004001934T2 (de) Fluidisches Abströmelement und konfigurierbarer thermischer Schield zur Reduktion von Luftstrahllärm
DE1072015B (de)
DE1015270B (de) Schalldaempfereinrichtung fuer Duesenstrahlgeraete, insbesondere Flugzeug-Strahltriebwerke
DE102007019762A1 (de) Schallschutzvorrichtung für ein Strahltriebwerk oder eine Turbine
DE602005005157T2 (de) Triebwerkanordnung
EP0674747B1 (de) Schalldämpfer
DE69028122T2 (de) Schalldämpfer mit zentralkörper für ein mantelstromtriebwerk
DE3107496C2 (de)
DE1049154B (de) Abgasschalldaempfer fuer Strahltriebwerke
DE8915860U1 (de) Strahltriebwerk

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: THE NORDAM GROUP, INC., TULSA, OKLA., US