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Diese Erfindung betrifft eine Schubumkehrvorrichtung
für ein
Zweikreis-TL-Triebwerk. Das Turbotriebwerk ist hinter dem Gebläse mit einer
Leitung ausgestattet, deren Funktion darin besteht, den Mantelstrom
zu kanalisieren, wobei diese Leitung von einer inneren Wand, die
den eigentlichen Aufbau des Triebwerks hinter dem Gebläse umgibt,
und einer äußeren Wand,
deren vorderer Teil das das Gebläse umgebende
Triebwerkgehäuse
kontinuierlich fortsetzt, gebildet wird. Diese äußere Wand kann den Mantelstrom
und zugleich den Primärstrom
in ihrem hinteren Teil kanalisieren, und zwar hinter dem Ausstoß des Primärstroms,
falls es sich beispielsweise um eine Gondel mit Mischkreisen oder
mit zusammenströmenden
Kreisen handelt, in anderen Fällen aber,
z. B. bei Gondeln mit getrennten Kreisen, kanalisiert die äußere Wand
nur den Mantelstrom.
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Eine Wand kann auch das Äußere des
Triebwerks stromlinienförmig
machen, d. h. das Äußere des
Gehäuses,
das das Gebläse
umgibt, und das Äußere der äußeren Wand
der oben beschriebenen Leitung, und zwar zu dem Zweck, den Luftwiderstand der
Antriebseinheit zu minimieren. Das gilt insbesondere für die außen am Flugzeug
angebauten Antriebseinheiten, insbesondere wenn diese Antriebseinheiten
unter den Tragflächen
oder hinten am Rumpf angebracht werden.
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Mit Außenverkleidung wird die Gesamtanordnung,
die aus der Außenwand
der Gondel besteht, bezeichnet.
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In 1 der
beigefügten
Zeichnungen ist ein bekanntes Ausführungsbeispiel einer Schubumkehrvorrichtung
dieses Typs dargestellt, die bei einem Zweikreis-TL-Triebwerk angewendet
wird, wie die schematische, perspektivische Teilansicht von 2 zeigt.
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Die Schubumkehrvorrichtung besteht
aus Klappen 7, die einen bewegbaren Teil darstellen und in
Ruhestellung im Direktstrahlbetrieb einen Teil der Außenverkleidung
bilden, und aus einem festen Aufßau, der diese Außenverkleidung
vor den Klappen mit einem vorderen Teil 1, hinter den Klappen
mit einem hinteren Teil 3 und zwischen den Klappen 7 mittels
Streben 18 bildet, die den hinteren Teil 3 der
Außenverkleidung
mit dem vorderen Teil der Außenver kleidung
verbinden. Die Klappen 7 sind auf einem Außenumfang
der Außenverkleidung
angebracht und sind mit einem mittleren Bereich ihrer Seitenwände an den
Streben 18 schwenkbar angebracht, die sich beiderseits
dieser Klappen befinden, wobei diese Seitenwände zusammen mit der vorderen
und der hinteren Wand die Wände
darstellen, die den äußeren Teil
der Klappen 7, die einen Teil der Außenwand der Gondel bilden,
mit dem inneren Teil der Klappen 7, die einen Teil der
Außenwand
der Leitung bilden, verbinden.
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Der vordere Teil 1 des festen
Ausbaus weist einen vorderen Rahmen 6 auf, der als Halterung
für die
Bewegungs-Steuermittel der Klappen 7 dient, die beispielsweise
von Zylindern 4 gebildet werden.
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In Arbeitsstellung schwenken die
Klappen 7 dergestalt, dass der hinter den Drehachsen befindliche
Teil der Klappen die Leitung mehr oder weniger vollständig verschließt und dass
der vordere Teil der Klappen einen Durchgang in der Außenverkleidung freigibt,
so dass der Mantelstrom radial bezogen auf die Achse der Leitung
geleitet werden kann. Aus Gründen
der Bemessung des Durchgangs, der geeignet sein muss, diesen Strom
hindurch zu lassen, ohne den Betrieb des Triebwerks zu beeinträchtigen, steht
der vordere Teil der Klappen 7 über die Außenverkleidung hinaus nach
außen
vor. Der Drehwinkel der Klappen ist dergestalt eingestellt, dass
der Durchlass des Stroms dergestalt ermöglicht wird, dass der Schub
dieses Stroms nicht mehr besteht, und dass sogar ein Gegenschub
entsteht, indem eine nach vorn umgelenkte Komponente des Stroms
erzeugt wird. Bekannte Ausführungsbeispiele
sind beispielsweise in FR-1 482 538 oder in FR-A-2 030 304 dargestellt.
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Schließlich ist die Steuerung der
Klappen von einer Stellung in eine andere mit Zylinder an sich bekannt,
wir weisen jedoch auf die sehr einfache Lösung hin, bei der pro Klappe
einen Zylinder vorhanden ist, der mit seinem vorderen Teil an dem
vorderen festen Ausbau der Außenverkleidung
befestigt ist, und mit seinem hinteren Teil an der Klappe befestigt
ist, und zwar in einem Punkt, der sich im vorderen Teil befindet,
wie beispielsweise in der Schrift FR-1 482 538 beschrieben.
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Im Allgemeinen wird bei dieser Art
Schubumkehrvorrichtung die Klappe 7 durch eine Gesamtanordnung
von Deflektoren ergänzt,
die dazu bestimmt sind, die umgekehrte Strömung zu kanalisieren, wenn
sich die Schubumkehrvorrichtung in Umkehrschubstellung und die Klappe 7 in
geöffneter
oder ausgeklappter Stellung befindet. Diese Gesamtanordnung enthält insbesondere
vor der Klappe einen Deflektor 13, der aus einem Frontteil
besteht, das mit Seitenteilen verbunden ist oder auch nicht. Damit
die Klappe 7 in der geöffneten
Umkehrschubstellung ausreichende Leistungen gewährleistet, ist es normalerweise
wie in dem bekannten, in 1 dargestellten
Beispiel erforderlich, dass der vordere Teil der inneren Platte 11 sich
radial nach außen
von einer Außenfläche, einer
durch die Linie 14 dargestellten theoretischen Fläche, die
einer idealen, kontinuierlichen, aerodynamischen theoretischen Abgrenzungsummantelung
der Bahn des durch den Pfeil 15 dargestellten Mantelstroms
der Gase entspricht, abspreizt. Auf diese Weise wird auf der Innenseite
der Klappe 7 ein Hohlraum 16 gebildet, wenn letztere sich
in der dem Direktstrahlbetrieb entsprechenden Schließstellung
befindet und vorn durch den Klappendeflektor 13 und durch
die Umlenkkante 8 des vorderen festen Teils 1 umgrenzt
wird, außen
durch den vorderen Teil der inneren Platte 11 der Klappe und
radial innen durch diese theoretische Fläche 14 umgrenzt wird.
Ein Teil des Stroms wird dabei durch die Umlenkkante 8 in
den genannten Hohlaum 16 geleitet und erzeugt dadurch eine
Verdrehung des Stroms und aerodynamische Verluste, die dem Betrieb
in Direktstrahlstellung abträglich
sind.
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Die Schrift FR-A-2 618 853 bietet
eine Lösung
für dieses
Problem, indem der Hohlraum 16 an der Klappe 7 weggelassen
oder auf ein Minimum begrenzt wird. Durch einen bewegbaren, einklappbaren Spoiler,
der durch den Klapperzylinder bis in eine Stellung gebracht wird,
in der der Spoiler in der Strahlumkehrphase über den Klapperboden hinausragt, können die
erforderlichen Leistungen erzielt werden.
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Die vorgeschlagenen Systeme sind
mit der Stange des Steuerzylinders der Klappen 7 oder mit einer
automatischen Steuerung des Spoilers verbunden. Der Spoiler bewegt
sich von Beginn der Betätigung
der Klappen an aus dem Klapperboden heraus, entweder fortschreitend,
wie bei der Steuerung des Spoilers durch den Zylinder, oder von
der ersten Phase des Öffnungsvorgangs
der Klappe an vollständig, wie
bei der automatischen Steuerung des Spoilers durch ein Federsystem.
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Der Hauptnachteil ist die Verblendung
eines Teils des Durchgangquerschnitts des Umkehrstroms während des Öffnens der
Klappe, die ein gewisses Problem hinsichtlich der Triebwerkleistungen
während
dieser Zwischenphase der Schubumkehr bilden kann.
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Eine Schubumkehrvomchtung mit Schwenkklappen
des oben genannten Typs, mit der diese Mängel der vorbekannten Ausführungen
beseitigt werden können,
ist dadurch gekennzeichnet dass die Mittel zur Steuerung der Bewegung
des bewegbaren Spoilers zur Klappe in einer ersten Phase des Öffnens der
Klappe eine Ruhestellung einnehmen, wobei dieser Spoiler eine eingeklappte
Stellung einnimmt, während
diese Steuermittel erst am Ende des Öffnens der Klappe das Ausklappen
des Spoilers gewährleisten.
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Vorteilhafterweise bestehen die Mittel
zur Steuerung der Bewegung des bewegbaren Spoilers zur Klappe aus
einem Zylinder oder einer Stange, die mit dem festen Aufbau der
Schubumkehrvorrichtung verbunden sind.
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Diese Mittel zur Steuerung der Bewegung des
bewegbaren Spoilers können
auch mit dem Steuerzylinder für
die Bewegungen der Schubumkehrklappe verbunden sein.
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Die Anordnungen dieser Erfindung
ermöglichen
es, eine Optimierung der Strömungsmengen des
Turbotriebwerks beim Öffnen
der Klappen der Schubumkehrvorrichtung zu erzielen, indem eine Klappe
ohne Hohlraum in Verbindung mit einem bewegbaren Spoiler verwendet
wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung gehen näher
aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
hervor, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, wobei
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1 in
einer schematischen Halbansicht im Längsschnitt durch eine Ebene,
die durch die Drehachse eines zugehörigen Turbotriebwerks verläuft, einen
bekannten, oben beschriebenen Typ einer Schubumkehrvorrichtung mit
Schwenkklappen in Schließstellung
zeigt,
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2 in
einer schematischen Perspektivansicht eine Gondel mit einer Schubumkehrvorrichtung des
oben genannten Typs in eingebauter Stellung und mit geschlossenen
Klappen zeigt,
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3 ein
Wirkbild einer Ausführungsfonn der
Erfindung zeigt,
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4 in
einer Ansicht analog zu der von 1 eine
erfindungsgemäße Ausführungsform
der Schubumkehrvorrichtung in Direktstrahlstellung zeigt,
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5 in
einer schematischen Perspektivansicht von vorne die in 4 dargestellte Schubumkehrvorrichtung
zeigt,
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6 das
in 4 definierte Prinzip
in einer Zwischenphase des Öffnens
der Klappe darstellt,
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7 das
in 4 definierte Prinzip
in einer Zwischenphase der Strahlumkehr darstellt,
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8 in
einer schematischen Perspektivansicht von vorne die in 7 dargestellte Schubumkehrvorrichtung
zeigt,
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9 bis 11 eine weitere Ausführungsform
der Erfindung in den gleichen Konfigurationen wie die der 4 bis 8 zeigen,
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12 und 13 eine Betätigungsweise des
Spoilers durch den Klapperzylinder zeigen,
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14 eine
Art und Weise der Führung
des Spoilers zeigt.
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In 3 ist
ein Wirkbild der Erfindung dargestellt. Der Spoiler 20 schwenkt
um seine Achse 21. Ein oder mehrere automatische Betätigungssysteme, die
dem Fachmann bekannt sind und hier durch Zugfedern 22 dargestellt
sind, bei denen das andere Ende der Feder in diesem Fall fest mit
der Klappe 7 verbunden ist, halten den Spoiler in einer
zur Klappe 7 festen Position, und zwar während eines
ganzen Teils von deren Öffnungsvorgang,
bis der Spoiler 20 einen festen Anschlag 23 berührt, der
mit dem festen Aufbau 1 der Schubumkehrvorrichtung fest
verbunden ist und diesen Spoiler in einer bestimmten Winkelposition
stoppt, während
die Klappe 7 ihre Schwenkbewegung bis in ihre Strahlumkehr-Endstellung
fortsetzt. Durch die hergestellte Differenz zwischen diesen beiden
Schwenkbewegungen kann der untere Teil 24 des Spoilers 20 in
Schubumkehrstellung von der Innenseite der Klappe 7 hervorstehen.
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Eine konkretere Anwendung ist in
den 4 bis 8 dargestellt. Ein bewegbarer
Spoiler 20 weist einen Frontteil an der Vorderkante der
Klappe 7 der Schubumkehrvorrichtung und zwei Seitenteile,
die hinten um eine Drehachse 21 angelenkt sind, auf. Letztere
kann koaxial mit der Drehachse der Klappe 7 oder verschoben
zu dieser angeordnet sein, wobei sich der Platz dieser Drehachse 21 des
Spoilers 20 an der festgelegten besten Stelle befindet,
um die gewünschten
Strahlumkehrleistungen zu erzielen. Ein oder mehrere Zylinder 26 weist
(weisen) einen Körper 27 auf,
in dem ein Kolben gleitet, der mit einer Betätigungsstange 28 verbunden
ist. Der Zylinder 26 ist zwischen einem mit dem festen
Aufbau der Schubumkehrvorrichtung fest verbundenen Gelenk 29 und
einer Gelenkverbindung 30 an dem Spoiler 20 angeordnet.
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Dabei wird durch eine Feder im Inneren
des Körpers 27 die
Betätigung
des Spoilers 20 gewährleistet.
Diese Feder kann auch außerhalb
des Zylinderkörpers 27 angebracht
sein und mit diesem Zylinder oder mit einer beliebigen anderen Stelle
zwischen dem Spoiler 20 und der Klappe 7 verbunden sein.
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Der bewegbare Spoiler 20 bleibt
gegenüber der
Innenfläche
der Klappe 7 während
der gesamten ersten Steuerphase des Öffnens der Klappe eingeklappt.
Dabei wird das Abstoppen der Schwenkbewegung des Spoilers 20 durch
eine Begrenzung des Hubs des Kolbens beispielsweise in dem Körper 27 des
Zylinders 26 gewährleistet.
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Der Platz oder die Position des Steuersystems 26 des
Spoilers 20 ist so bestimmt, dass die beste gewünschte Kinematik
sowohl in dem seitlichen Teil wie in dem Frontteil des Spoilers 20 ermöglicht wird.
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Die 9 bis 11 zeigen eine weitere Ausführungsform
der Erfndung. Ein Spoiler 20, der durch eine elastische
Federverbindung 31, wie oben in 3 entwickelt, mit der Klappe 7 verbunden
ist, beendet seine Schwenkbewegung vor dem Ende der Schwenkbewegung
der Klappe 7, und zwar durch eine Stange 32, die
in einer Rille 33 gleitet, die zu dem festen Aufbau 1 der
Schubumkehrvorrichtung gehört,
oder durch ein beliebiges anders System, das die gleiche Funktion
erfüllt.
Das hintere Ende der Rille 33 kann beispielsweise den Anschlag
für die
Vorschubbewegung der Stange 32 bilden. Es ist anzumerken,
dass eine Stange 32 pro Spoiler oder pro Seite des Spoilers
verwendet werden kann.
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Die Rille kann in einer beliebigen,
geradlinigen, gebogenen oder sonstigen Form ausgeführt sein,
horizontal, geneigt sein und selbst mehrere Parameter in sich vereinen.
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Die 12 und 13 zeigen ein Arbeitsprinzip, das
auf der Betätigung
des Spoilers 40 durch den Zylinder 4 der Klappe 7 beruht.
Der Spoiler 40 weist einen Aufbau 44 auf, der
in Direktstrahlstellung den Zylinder 4 überdeckt und sich in den freien
Platz einfügt, der
im Boden der Klappe 7 vorgesehen ist, um die Aufnahme des
Zylinders zu ermöglichen.
Dieser Aufbau 44 des Spoilers 40 kann integriert
oder angebaut sein. Er ermöglicht
es einerseits, die Vorderseite des Spoilers in der Strahlumkehrphase
zu versteifen, und andererseits, einen Befestigungspunkt 42 für die Betätigung dieses
Spoilers durch den Zylinder 4 zu schaffen. Eine Drehachse
43,
die an einem beliebigen Punkt an dem bewegbaren Aufbau des Zylinders 4 der
Klappe 7 angeordnet ist, verbindet durch eine oder mehrere
Stangen den Aufbau 44 des Spoilers 40 an einem
oder mehreren Punkten, die dergestalt angeordnet sind, dass die
Betätigung
durch die Stange 41 eine Winkeldifferenz zwischen den Stellungen des
Spoilers 40 zur Klappe 7 bei Direktstrahl bzw.
bei Strahlumkehr erzeugt. Dieses Prinzip ermöglicht eine hervorragende und
zweckmäßige Stellung
des Spoilers zur Klappe, wenn diese sich in geöffneter Stellung befindet.
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Selbstverständlich können alle diese Arbeitsprinzipien
auch an Klappen eingesetzt werden, die je nach Erfordernis Hohlräume aufweisen.
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Gemäß 14 können
ein oder mehrere äußerliche
Führungseinrichtungen 45,
die es ermöglichen,
die Verformung des Spoilers in der Strahlumkehrphase zu reduzieren,
ja sogar zu beseitigen, mit der Klappe 7 verbunden sein.
Dies kann eine Reibverbindung, eine Wälzverbindung oder eine beliebige andere
Verbindung vorn und/oder seitlich am Spoiler 20 oder 40 sein.