Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf
Flugzeug-Gasturbinentriebwerksdüsen und insbesondere auf lösbare Basisplatten für
die divergenten Dichtungen in den Düsen.
Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Gasturbinentriebwerk erzeugt einen Reaktionsschub,
indem eine Gasströmung mit hoher Geschwindigkeit aus einer
Abgasdüse ausgestoßen wird. Luft tritt in das Triebwerk ein und
wird in einem Verdichterabschnitt verdichtet, Brennstoff wird
zu der verdichteten Luft hinzugefügt, und wenigstens ein Teil
davon wird in einem Brennkammerabschnitt verbrannt, und das
heiße Gas wird dann in einem Turbinenabschnitt expandiert. Ein
Teil der erzeugten Energie wird entzogen, um den
Verdichterabschnitt anzutreiben. Häufig, insbesondere im Fall von
Militärtriebwerken, wird die Turbinenausströmung mit zusätzlichem
Brennstoff gemischt und ein zweites Mal in einem Nachbrenner
verbrannt, bevor sie durch eine Abgasdüse expandiert wird, die
die verbleibende verfügbare Energie der Gasströmung in eine
Strömung mit hoher Geschwindigkeit umwandelt und Schub für
Antriebsleistung erzeugt. Der durch das Triebwerk entwickelte
Schub kann in dem Bereich von einigen hundert Pounds bis zu
vielen tausend Pounds liegen.
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Ein typisches Flugzeug-Gasturbinentriebwerk verwendet
eine konvergente-divergente Hochdruck-Abgasdüse mit
abwechselnden konvergenten Düsenklappen und Dichtungen, die in
Umfangsrichtung um den Abgasabschnitt herum angebracht sind. Dieser
konvergente Düsenabschnitt ist üblicherweise in der Lage, die
Querschnittsfläche einstellbar zu verringern, durch die das
Abgas hindurchströmt, und er bildet eine Düsenengstelle mit
variabler Fläche an seinem hinteren bzw. stromabwärtigen Ende.
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Unmittelbar hinter den konvergenten Düsenklappen sind in einer
ähnlichen Weise entsprechende divergente Düsenklappen und
Dichtungen angebracht und daran angelenkt. Eine bestimmte Anwendung
für die vorliegende Erfindung ist eine fortgeschrittene
achssymmetrische Vektorierdüse (AVENTM Düse), wobei die
konvergenten und divergenten Klappen durch eine Universalverbindung, wie
beispielsweise eine Kugelverbindung, verbunden sind, um die
Düsenabgasströmung und den Schub zu vektorieren. Weiterhin kann
Bezug genommen werden auf das US-Patent 4,994,660 mit der
Bezeichnung "Axisymmetrical Vectoring Exhaust Nozzle", von Hauer,
das auf die vorliegende Rechtsnachfolgerin übertragen ist.
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Diese divergenten Klappen vergrößern die
Austrittsfläche, durch die Abgase hindurchströmen. Bei Leerlauf und
Reisefluggeschwindigkeiten ist die Düsenkonfiguration so
eingestellt, daß die Brennstoffeffizienz maximiert wird. Zum Abheben
und zur Beschleunigung während des Fluges, wenn maximaler Schub
erforderlich ist, ist jedoch die Düse entsprechend eingestellt,
um den konvergenten-divergenten Gasströmungskanal zu bilden.
Die Abmessungen der Flächen der Engstelle und des
Ausgangsströmungskanals werden verändert, um sie an die Strömungs- und
Expansionserfordernisse bei sich ändernden Fluggeschwindigkeiten
und -höhen anzupassen, die auf einer Routinebasis von dem
Flugzeug erfahren werden.
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Die Klappen und Dichtungen haben im allgemeinen eine
rechteckige Form und sind etwa drei bis sechs Zoll (Inches)
breit. Die Klappen sind so angebracht, daß sie sich um
Schwenkpunkte in Richtung auf oder von einer Mittellinie weg bewegen,
die sich entlang der Länge des Triebwerks erstreckt. Jeder Satz
von Klappen breitet sich während der Bewegung in einer
fächerähnlichen Art und Weise aus. Die Dichtungen, die eine ähnliche
Konstruktion wie die Klappen haben, sind üblicherweise zwischen
benachbarten Düsenklappen angeordnet. Die Dichtungen sind so
angebracht, daß sie sich seitlich relativ zu und zwischen den
Klappen bewegen, um eine im allgemeinen durchgehende
Innenfläche zu bilden, die die Gasströmung in einer gewünschten Weise
richtet. Alle Abgasklappen sind betriebsmäßig mit verschiedenen
Zentner-
und Haltevorrichtungen auf den Rückseiten der Klappen
und Dichtungen verbunden, um sich gleichzeitig gemeinsam als
Antwort auf Stellvorrichtungen zu bewegen, die dazu verwendet
werden, das Verhältnis der Düsenengstelle zur Austrittsfläche
zu steuern und, im Falle der AVENTM Düse, den Düsenschub zu
vektorieren.
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Ein Typ einer üblichen Düsenklappe oder Dichtung weist
eine untrennbare Baueinheit von geschweißten Komponenten auf.
Der im allgemeinen rechteckförmige Bodenabschnitt oder die
Frontseite der Klappe oder Dichtung ist nach innen gerichtet
und als solches direkt dem heißen Abgas von dem Triebwerk
ausgesetzt, das eine Temperatur von bis zu etwa 1200ºC haben kann.
Die Rückseite der Klappe oder Dichtung ist ebenfalls hoher
Temperatur ausgesetzt, obwohl einer wesentlich kleineren, z. B. bis
zu etwa 400ºC. Die extremen transienten und stationären
Temperaturzyklen, die von den Klappen während der Verwendung
erfahren werden, rufen thermische Beanspruchungen in dem
Bodenabschnitt hervor und führen schließlich zur Rißbildung. Die
Aussetzung der Vorderseite von der Dichtung oder Klappe gegenüber
derartig hohen Temperaturen erzeugt thermische Beanspruchungen,
die die Vorderseite verwerfen und strukturell verschlechtern,
wodurch die Düsendichtung oder Klappe periodisch ausgewechselt
werden muß. Ein Austausch der beanspruchten Hardware beinhaltet
teure Ausfallzeit und Austauschteile, da eine vollständige
Klappe oder Dichtung von ihren Gelenken und Befestigungspunkten
gelöst und ein Austauschteil eingebaut werden muß.
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Eine Dichtungsanordnung, bei der ein lösbarer
Dichtungsstreifen direkt neben Klappen durch ein Ansatzstück und
einen Zapfen befestigt ist, ist in US-A-2910828 gezeigt.
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Eine vorgeschlagene Lösung für das obige Problem ist in
dem US-Patent 5,000,386 mit der Bezeichnung "Exhaust Flaps" von
dem vorliegenden Erfinder offenbart und auf die vorliegende
Rechtsnachfolgerin übertragen. Eine Abgasklappe zum Anbringen
in einem Gasturbinentriebwerk weist einen langgestreckten
Rahmen auf, an dem lösbar eine Basisplatte angebracht ist, die
eine Vorderseite und eine Haltevorrichtung aufweist. Die
Basisplatte ist so dimensioniert, daß sie in aufnehmende,
longitudinal verlaufende Kanalstücke oder Nuten gleitet, die an dem
Rahmen befestigt sind, um die Unterseite der Klappe im
wesentlichen zu überdecken und eine massive Bodenfläche oder
Vorderseite zu bilden. Eine axiale Halteeinrichtung, die an dem
Rahmen befestigt ist, hält die Basisplatte sicher in ihrer
Position, ist aber trotzdem leicht zu entfernen, um eine
Auswechselung der Basisplatte zu gestatten, indem sie aus den
Kanalstücken des Rahmens herausgeschoben wird. Die Wartungszeit und
-kosten, die mit der Auswechselung einer beschädigten Platte
verbunden sind, werden wesentlich gesenkt, wenn die Beschädigung
auf die Basisplatte begrenzt ist. Die Basisplatte der Klappe
wird auf einfache Weise ausgewechselt, wobei die Abgasklappe in
dem Triebwerk installiert ist, indem lediglich die
Halteeinrichtung entfernt wird und die beschädigte Basisplatte entfernt
und gegen eine neue Basisplatte ausgetauscht wird. Eine
vollständige Demontage der gesamten Klappe aus dem Triebwerk wird
vermieden.
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Ein weiteres Merkmal und ein Vorteil der Klappe in dem
US-Patent 5,000,386 besteht darin, daß der Rahmen gestattet,
daß die Basisplatte schwimmt und das thermische Wachstum der
Basisplatte von den strukturellen Beschränkungen der
Hauptklappenstruktur trennt, die häufig als das Rückgrat bezeichnet
wird. Eine derartige Konstruktion ist jedoch nicht einfach für
eine Verwendung mit Dichtungen anpaßbar. Die Aussetzung der
Klappenbasisplatte gegenüber hoher Temperatur erstreckt sich
nicht zu den longitudinal verlaufenden Kanten der
Klappenbasisplatte, weil sie durch die Dichtungen abgeschirmt ist; wogegen
die Dichtungskanten ausgesetzt sind. Die Querausdehnung
zwischen den longitudinal verlaufenden Rändern der
Dichtungsbasisplatte und die Krümmung der Basisplatte aufgrund von
thermischem Wachstum würde durch die longitudinal verlaufenden
Kanalstücke oder Nuten der bekannten Konstruktion eingeengt.
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Gemäß dem dargelegten Bedarf für ein Dichtungsdesign,
das eine thermisch isolierte oder schwimmende Basisplatte hat,
die auf einfache Weise entfernt wird, ohne daß die gesamte
Dichtung aus dem Triebwerk ausgebaut werden muß, ist eine
Abgasdichtungsanordnung zur Verwendung in
Flugzeug-Gasturbinentriebwerksdüsen entwickelt worden, die gegenüber den zuvor
verwendeten verbessert sind. Die Dichtungseinrichtungen haben eine
verlängerte Lebensdauer und verkürzte Wartungszeit, wenn ein
Austausch der Basisplatte erforderlich ist.
Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß der Erfindung wird eine Düsendichtungseinrichtung
für eine Abgasdüse von einem Gasturbinentriebwerk geschaffen,
die enthält: einen Rahmen, der sich entlang der
Triebwerksmittellinie erstrecken soll und einen Mittelkanal und eine Gabel
aufweist, die an dem einen Ende durch zwei Arme gebildet ist,
die jeweils eine Öffnung enthalten, eine Basisplatte, die an
dem Rahmen lösbar befestigt ist, wobei das eine Teil von der
Basisplatte und dem Rahmen einen Haken mit einer Öffnung in
einer Längsrichtung aufweist und das andere Teil
Hakeneingriffsmittel hat, die sich quer zu dem Haken erstrecken; wobei die
Basisplatte weiterhin ein Ansatzstück aufweist, das sich von
der Basisplatte nach außen erstreckt und eine Öffnung enthält,
die mit den Rahmenarmöffnungen ausgerichtet ist; und
Befestigungsmittel, die sich durch die Ansatzstück- und Armöffnungen
erstrecken, wodurch die Basisplatte durch den Bügel und den
Haken lösbar an dem Rahmen befestigt ist.
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Es wird eine eine thermische Abschirmung und eine
Halterungsstruktur aufweisende Einrichtung für ein
Gasturbinentriebwerk offenbart, bei der die thermische Abschirmung
entfernt werden kann, während die Halterungsstruktur noch in dem
Triebwerk angebracht ist. Das hier beschriebene
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine thermische Abschirmung in der Form
einer Basisplatte von einer divergenten Dichtung einer
Abgasdüse, aber sie ist auch auf andere thermische Abschirmungen und
Abschirmungshalterungen anwendbar, wie beispielsweise eine
konvergente Abgasdüsenklappe oder Dichtung, die
Halterungs
strukturen haben, die während der Basisplattenauswechselung in
dem Triebwerk angebracht bleiben können.
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Ein genaueres Ausführungsbeispiel schafft eine eine
lösbare Basisplatte und Halterungsstruktur aufweisende
Einrichtung zur Verwendung in Klappen und Dichtungen in der Abgasdüse
von einem Flugzeug-Gasturbinentriebwerk, die eine verlängerte
Lebensdauer und einen einfachen Austausch aufweist. Die
Basisplatten- und Halterungsstruktureinrichtung gemäß der Erfindung
enthält konvergente und divergente Klappen und Dichtungen. Die
Basisplatten- und Halterungsstruktureinrichtung ist besonders
brauchbar für divergente Dichtungen und schafft lösbare
Basisplatten mit wenigstens einem Haken, und vorzugsweise zwei, der
bzw. die auf der Rückseite der Basisplatte angeordnet sind. Die
Haken haben axial gerichtete Öffnungen, die vorzugsweise in der
nach vorne gerichteten Richtung offen sind. Die Haken können
mit quer verlaufenden Flächen auf dem Rahmen der
Halterungsstruktur in Eingriff kommen.
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Die Halterungsstruktur enthält Dämpfungs- oder
Vorbelastungsmittel, um die Basisplatte in der radialen Richtung in
bezug auf den Rahmen nachgiebig zu belasten, um mechanische
Schwingungen und Flatterbewegungen zu unterdrücken und zu
dämpfen. In einem Ausführungsbeispiel ist die Basisplatte bevorzugt
aus Metallblech hergestellt, und die Dämpfungsmittel haben die
Form von quer verlaufenden Armen, die radial nach innen
vorgespannt sind und beim Biegen an der Rückseite der Basisplatte
angreifen können. Die Basisplatte kann auch einen thermischen
Trennüberzug aus Keramik auf ihrer Vorderseite aufnehmen,
derjenigen Seite, die auf die heiße Abgasströmung gerichtet ist.
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Eine axiale Halterungseinrichtung, die verhindert, daß
sich die Haken aus der Halterungsstruktur lösen, ist ebenfalls
vorgesehen. In einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich ein
Ansatzstück von der Rückseite der Basisplatte radial nach außen,
um mit einer Gabel auf dem Rahmen in Eingriff zu kommen. Ein
Bolzen oder ein anderes Befestigungsmittel ist durch
ausgerich
tete Öffnungen in dem Ansatzstück und der Gabel angeordnet, um
die Basisplatte axial an dem Rahmen zu haltern.
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Ein Hauptvorteil der Erfindung ist die Fähigkeit, eine
thermische Abschirmung auf einfache Weise aus einer
Halterungsstruktur zu entfernen und auszuwechseln, während die
Halterungsstruktur noch in einer Abgasdüse des Triebwerks angebracht
ist. Die lösbare Basisplatten- und
Halterungsstruktureinrichtung gemäß der Erfindung verlängert auch die Lebensdauer der
Basisplatte aufgrund einer Verkleinerung von durch Temperatur
gerufenen Beanspruchungen, da ein uneingeschränktes thermisches
Wachstum in den axialen und Umfangsrichtungen gestattet ist.
Zusätzlich werden die Wartungskosten und die
Flugzeugausfallzeit wesentlich herabgesetzt durch die Fähigkeit, eine
beschädigte Basisplatte auf einfache Weise zu entfernen und
auszutauschen, während das Triebwerk an dem Flugzeug angebracht ist,
und dies ist ein besonderer Vorteil im Feld.
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Das schwimmende Basisplattendesign gemäß der Erfindung
gestattet höhere mögliche Betriebstemperaturen als übliche
Designs und deshalb größere Düseneffizienz und Triebwerksschub
und Leistungswerte. Designeinfachheit gestattet die Verwendung
von höhere Temperaturen aushaltenden Materialien für die
Basisplatte, wie beispielsweise keramische Matrixzusammensetzungen
oder andere bei hohen Temperaturen beständige Nichtmetalle, die
im Vergleich zu Metall relativ spröde sind. Es können auch
Gewichtseinsparungen gegenüber üblichen Konstruktionen realisiert
werden durch die Verwendung von bei hohen Temperaturen
beständigen keramischen Matrixzusammensetzungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird nun mit weiteren Einzelheiten anhand
von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht von einem
Teil des hinteren Endes von einem Flugzeug-Gasturbinentriebwerk
mit einer Abgasdüse ist, die eine lösbare Basisplatten- und
Halterungsstruktur gemäß der Erfindung aufweist;
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Fig. 2 eine perspektivische Ansicht von einer lösbaren
Basisplatten- und Halterungsstruktur für eine in Fig. 1
gezeigte Dichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist;
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Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von einem Teil des
in Fig. 1 gezeigten Rahmens und der Basisplatte ist und die
Befestigungsmittel mit größeren Einzelheiten zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Die thermische Abschirmungs- und Halterungsstruktur
gemäß der Erfindung ist durch eine lösbare Basisplatten- und
Halterungsstruktur dargestellt, an der die Basisplatte in der Form
von einer divergenten Dichtung in der Abgasdüse von einem
Gasturbinentriebwerk lösbar angebracht ist. Die Erfindung ist
auch auf konvergente und divergente Abgasdüsenklappen und
konvergente Dichtungen anwendbar, aber nicht darauf beschränkt. Zu
Darstellungszwecken wird eine divergente Dichtung in der
nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen beschrieben
aufgrund der besonderen Vorteile, die die Erfindung bei einer
derartigen Konstruktion bietet, wie es oben beschrieben wurde.
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In Fig. 1 ist ein hinterer Teil von dem Abgasabschnitt
von einem Gasturbinentriebwerk 10 gezeigt, der ein ringförmiges
Gehäuse 12, das eine Triebwerksmittellinie 16 umgibt, und eine
ringförmige Nachbrennerauskleidung 14 radial innen von dem
Gehäuse 12 aufweist. Eine achssymmetrische konvergente/divergente
Düse 18 ist an dem hinteren Ende von dem Gehäuse 12 hinter bzw.
stromabwärts von der Nachbrennerauskleidung 14 angeordnet und
ist von dem eine variable Engstellen- und Austrittsfläche
aufweisenden Typ, wie er beispielsweise in der AVENTM Düse
gefunden werden kann, die in dem oben angegebenen Hauer Patent
beschrieben ist. Konvergente Dichtungen 20 sind in einem im
allgemeinen verschiebbaren Dichtungseingriff mit divergenten
Dichtungen 22, und beide Dichtungen sind in Bezug zueinander um
eine Engstelle 19 der Düse 18 schwenkbar. Die divergenten
Dich
tungen 22 sind im allgemeinen durch in Umfangsrichtung
benachbarte Klappen (nicht gezeigt) gehaltert. Eine detailliertere
Erläuterung der Dichtungsanbringung kann unter Bezugnahme auf
das oben angegebene Hauer Patent und das US-Patent 5,076,496
für William C. Lippmeier mit der Bezeichnung "Exhaust Nozzle
Flap Seal" erhalten werden, das auf die gleiche
Rechtsnachfolgerin übertragen und durch diese Bezugnahme in die vorliegende
Offenbarung eingeschlossen ist. Jede divergente Dichtung 22
weist eine longitudinal verlaufende Halterungsstruktur 24 auf,
auf der eine lösbare Basisplatte 26 angebracht ist, die
verschiebbar angebracht und radial befestigt ist durch schwimmende
Befestigungsmittel, wie sie allgemein bei 30 gezeigt sind, und
axial befestigt ist durch eine axiale Halterungseinrichtung 32.
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In Fig. 2 ist die divergente Dichtung 22 deutlicher in
einem verschiebbaren Dichtungseingriff mit der konvergenten
Dichtung 20 gezeigt. Die Halterungsstruktur 24 weist einen
Rahmen 36 auf, an dem die lösbare Basisplatte 26 befestigt ist,
die in einer gleitenden Weise und radial durch die schwimmende
Befestigungseinrichtung 30 befestigt ist. Die schwimmende
Befestigungseinrichtung 30, die mit weiteren Einzelheiten in Fig.
3 dargestellt ist, hat Haken 40, vorzugsweise zwei, wie
gezeigt, und ist auf der Rückseite 42 der Basisplatte 26
angeordnet. Die Haken 40 haben axial gerichtete Öffnungen 44, die
vorzugsweise in einer nach vorne gerichteten Richtung offen sind,
wie es durch den Pfeil F angegeben ist. Der Rahmen 36 hat ein
Kanalstück 50, in dem die Haken 40 sich verschieben können, bis
die Haken an Stiften 52 angreifen, die sich quer über das
Kanalstück erstrecken und an dem Rahmen befestigt sind. Der
Rahmen 36 einschließlich der Stifte 52 ist vorzugsweise ein
gegossener einstückiger Gegenstand, und der Stift 52, obwohl er mit
einem rechteckigen Querschnitt gezeigt ist, kann eine andere
geeignete Form, wie beispielsweise zylindrisch, haben.
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Es wird nun wieder auf Fig. 2 Bezug genommen; die
Basisplatte 26 ist axial an dem Rahmen 36 durch eine axiale
Halterungsvorrichtung 32 befestigt, um zu verhindern, daß sich die
Haken 40 in axialer Richtung von den Stiften 52 lösen. Die hier
als Beispiel angegebene Halterungsvorrichtung 32 weist ein
Ansatzstück 60 auf, das sich von der Rückseite 42 der Basisplatte
26 in radialer Richtung erstreckt. Das Ansatzstück 60 hat eine
erste Öffnung 62 und ist mit gleicher Ausdehnung in einer Gabel
64 angeordnet. Die Gabel 64 hat zwei Arme 65 mit zweiten
Öffnungen 66, die mit der ersten Öffnung 62 ausgerichtet sind,
wenn die Basisplatte 26 in einer eingebauten Stellung ist, um
so einen Bolzen 70 aufzunehmen, der durch eine Mutter 72
befestigt wird.
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Die Basisplatte 26 kann aus dem gleichen Metall
hergestellt sein wie dasjenige der Rahmenanordnung, oder die
Basisplatte 26 kann aus einem anderen Metall oder einem bei hohen
Temperaturen beständigen, nicht-metallischen Material
hergestellt sein. Beispielsweise kann ein überzogenes oder nicht-
überzogenes Kohlenstoff-Kohlenstoff- oder keramisches
Matrixverbundmaterial verwendet werden, um die Basisplatte zu
fertigen. Derartige Materialien, die kommerziell zur Verfügung
stehen, sind gegenüber hohen Temperaturen sehr beständig. Sie sind
jedoch schwierig zu formen oder zu verbinden und haben andere
begrenzende Charakteristiken, so daß sie für Düsenteile, wie
beispielsweise die Halterungsstruktur, nicht geeignet sind. Die
zweistückige Natur der Dichtung und das Schwimmen der
Basisplatte relativ zu der Halterungsstruktureinrichtung gemäß der
Erfindung gestattet, daß jedes Teil aus einem Material
hergestellt ist, das den Leistungserfordernissen des Teils am besten
dient. Ein sekundärer Vorteil, der mit den Abgasklappen gemäß
der Erfindung möglich ist, ist die Freiheit, eine lösbare
Basisplatte mit einem "schlecht wahrnehmbaren" Material (bekannte
Materialien, die in der Lage sind, Radarwellen zu absorbieren,
um eine Detektion durch Radar zu vermeiden) und bei hohen
Temperaturen beständigen Materialien zu fertigen oder zu
überziehen, die etwas ströde sind.
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Gemäß Fig. 2 enthält das bevorzugte
Ausführungsbeispiel der Erfindung weiterhin eine Dämpfungseinrichtung, die
als quer verlaufende und etwa radial nach innen gerichtete
Dämpfungsarme 76 gezeigt ist, die von dem Rahmen 36 quer
aus
kragen. Die Dämpfungsarme 76 sind so aufgebaut, daß sie radial
nach innen gerichteten Druck auf die Basisplatte 26 während des
Triebwerksbetriebes aufnehmen für eine Schwingungsdämpfung und
Flatterkontrolle.
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Die Düsendichtungen sind zugänglich, wenn sie in dem
Abgasdüsenabschnitt von einem Gasturbinentriebwerk eines
Flugzeugs angeordnet sind. Insbesondere können die
Befestigungsmittel, der Bolzen 70 und die Mutter 72, auf einfache Weise
entfernt werden. Dies gestattet, daß die Basisplatte 26 nach
hinten verschoben wird, wie es durch den Pfeil A angegeben ist,
bis sich die Haken 40 vollständig von den Stiften 52 des
Rahmens 26 und der Halterungsstruktur 24 lösen. Eine
Austausch-Basisplatte wird auf einfache Weise eingebaut, indem sie nach
vorne in der Richtung F geschoben wird, wobei ihre Haken 40 in
dem Kanalstück 50 sind, bis die Haken an den Stiften 52
angreifen und durch diese befestigt sind und die zweiten Öffnungen 66
der Gabelarme 65 mit der ersten Öffnung 62 des Ansatzstückes 60
der Basisplatte 26 ausgerichtet sind. Die Ausrichtung der
Öffnungen sorgt für ein Justierungsmittel, um eine richtige
Positionierung der Basisplatte 26 relativ zu den Stiften 52, dem
Rahmen 36 und den Dämpfungsarmen 76 der Halterungsstruktur 24
sicherzustellen. Eine richtige Positionierung ist ein wichtiges
Merkmal für thermische Designüberlegungen. Der Bolzen 70 wird
dann durch die ersten und zweiten Öffnungen 66 bzw. 62
eingesetzt, und die Mutter 72 wird auf den Bolzen geschraubt,
wodurch die Halterungsvorrichtung 32 in ihrer Lage befestigt
wird. Die vollständige Demontage und Montage kann ausgeführt
werden, wenn das Triebwerk vollständig in seiner Lage in dem
Flugzeug ist, wodurch für eine höchst wünschenswerte
Betriebsfunktion gesorgt wird.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die divergente Dichtung
22 nicht an konvergenten Dichtungen 20 befestigt ist und daß
eine Halterung für die Dichtung durch übliche Aufhänger
geliefert wird, die mit benachbarten divergenten Klappen (nicht
gezeigt) verbunden und durch einen hinteren Aufhänger 80 und
einen vorderen Aufhänger 82 dargestellt sind. AVENTM Düsen
kön
nen Nutzen aus einem passenderen Typ von Aufhänger oder
Halterungsvorrichtung ziehen, die in ihrer Funktion ähnlich
denjenigen sind, die in dem oben angegebenen Hauer Patent offenbart
sind.
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Die Vorteile, die aus der oben beschriebenen Erfindung
fließen, wie sie unter besonderer Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben ist, werden für den Fachmann deutlich.
Basisplatten, insbesondere von Dichtungen, sind in Abgasdüsen
höchsten Temperaturen ausgesetzt und erleiden in der Tendenz
eine Beschädigung vor irgendeinem anderen Teil der Klappen und
Dichtungen. Gemäß dieser Erfindung wird jede beschädigte
Basisplatte auf einfache Weise ausgetauscht, ohne daß die gesamte
Düsenklappe oder Dichtung entfernt werden muß. Vielmehr wird
das Befestigungsmittel entfernt, die beschädigte Basisplatte
herausgenommen und eine neue Basisplatte eingebaut. Es besteht
keine Notwendigkeit, die verschiedenen Klappen- und
Dichtungsverbindungen und Montagebefestigungen zu lösen. Dies bedeutet,
daß es durch dieses zeitsparende Merkmal wesentliche
Einsparungen bei den Wartungskosten gibt.
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Weiterhin gestattet die Verwendung der schwimmenden
Basisplattenkonstruktion gemäß der Erfindung die Verwendung
relativ spröder Hochtemperatur-Keramik- und anderer
nichtmetallischer Materialien, die die Verwendung von Düsen mit höheren
Schubwerten und Düsen gestatten, die bei höheren Temperaturen
und deshalb höheren Wirkungsgraden arbeiten. Eine bevorzugte
überzogene Basisplatte aus Keramikfasern, eingebettet in einer
Sauerstoff-inhibierten Kohlenstoffmatrix oder einem keramischen
Matrixverbundmaterial, gestattet eine sogar noch längere
Lebensdauer der Dichtung, einfach aufgrund der höheren
Temperaturbeständigkeit von jedem dieser Materialien gegenüber der
normalerweise verwendeten Metallegierung. Weiterhin erlaubt die
Verwendung dieser bevorzugten Basisplatten ein
Wachstumspotential des Triebwerks.
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Die unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen
beschriebene konvergente/divergente Düsendichtung stellt ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel dar. Für den Fachmann ist
verständlich, daß Modifikationen und Abänderungen offensichtlicher
Art vorgenommen werden können und daß die Erfindung auf
irgendeine Abgaskomponente anwendbar ist, einschließlich konvergenten
und divergenten Düsenklappen und konvergenten und divergenten
Düsendichtungen. Die beigefügten Ansprüche sollen alle
derartige Modifikationen und Abänderungen einschließen.