DE881889C - Vorrichtung zum Anfahren und/oder zur Erhoehung der Startleistung von Triebwerken, die mit Gasturbinen arbeiten - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Anfahren und/oder zur Erhöhung der Startleistung von Triebwerken, die mit Gasturbinen arbeiten Beim Start von Luftfahrzeugen mitTriebwerken, die Abgasturbinen zum Antrieb von Aufladevorrichtungen enthalten, kann in der Regel nicht die volle Leistung des Motors erzielt werden, weil zur Deckung der Verdichtungsarbeit der für Startleistung erforderlichen Verbrennungsluft dasAbgas der Bren.nkraftmaschine vor der-Gasturbine bei dem am Boden vorhandenen Gegendruck hoch aufgestaut werden müßte, was bei modernen Brennkraftmaschinen mit Durchspülung, namentlich am Betriebspunkt der größten Leistung, nicht zulässig ist. Damit liegt die mögliche Höchstleistung des Triebwerkes mit Abgasturbolader am Boden um einen gewissen Betrag unter der Leistung desselben Ottomotors mit mechanisch angetriebenem Lader. Andererseits ist für den Start schwerbeladener Flugzeuge, namentlich solcher mit verhältnismäßig großer Flächenbelastung, die am Boden erreichbare Leistung von größter Bedeutung und entscheidend für die Anwendungsmöglichkeiten des Flugzeuges. Auch die Durchflußtriebwerke mit Gasturbine, Brennkammer und Lader müssen vielfach in Gang gebracht werden ohne Benutzung von Speichergefäßen ausreichender Größe mit einem unterübendruck stehenden Arbeitsmittel.
• Bei Triebwerken, die mit .Gasturbinen arbeiten, welche neben den Gasdüsen am Beaufschlagungsbogen Luftdüsen aufweisen, wurde bereits vorgeschlagen, innerhalb eines gasbeaufschlagten Leitapparates einen gleichgerichteten Kanal für 'den Luftzutritt anzuordnen, in dem während einer verhältnismäßig kurzen Zeit (bei Triebwerken mit Brennkraftmaschine ungefähr gegeben durch die zulässige Dauer ,der Startleistung oder ähnlicher Betriebszustände, bei Durchflu:ßtriebwerken gegen durch die beim Ingangsetzen zu überwindenden Trägheitskräfte und Widerstände) ein durch einen Feuerstrahl beschleunigter Luftstrom auf das Schaufelgitter der Gasturbine wirkt. Der Feuerstrahl soll durch Verbrennung an der Düse eines durch Wärmeeinwirkung unter Druck gesetzten Gefäßes mit leicht verdampfbarem Brennstoff entstehen. Während der normalen Betriebszeit der Gasturbine ist vorgesehen, den vorhandenen, nunmehr überflüssigen Kanal zur Außenkühlung bei einkränzigen Laufrädern durch den aufgefangenen Fahrwind auszunutzen.
• In manchen Fällen ist es zweckmäßig, einen Weg zu wählen, der nachfolgend beschrieben ist. Dies ist dann der Fall, wenn z. die Gasturbine mehrstufig ist und der erwähnte Kanal während der normalen Betriebszeit nicht zur Fahrwindkühlung des Laufschaufelgitters ausgenutzt werden kann, -,veil der Gegendruck hinter der ersten noch sehr heißen und kühlungsbedürftigen Stufe zu hoch ist, a. die Turbine mit einer hochwertigen Innenkühlung der Schaufel ausgerüstet ist und bei Auslegung für sehr große Gasvolumen die durch das Einschalten des erwähnten Kanals innerhalb der Gasbeaufschlagung erforderliche Verlängerung der Laufschaufelhöhe entweder nicht tragbar oder wegen des während der normalen Betriebszeit dadurch erhöhten Schaufelzuges nicht wünschenswert erscheint.
• Die Vorrichtung sieht vor, in einiger Entfernung vom Leitschaufelgitter eine Strahldüse so am Zuführungskanal anzuordnen, d:aß der dort während der kurzen Anfahr- oder Startzeit mit großer Geschwindigkeit austretende Strahl beschleunigend auf die ruhende Luft (im Fall des Durchflußtriebwerkes) oder auf die vom Motor kommenden Abgase (im Fall des Ottomotors mit nachgeschalteter Abgasturbine zum Antrieb des Laders) einwirkt. Namentlich im letzteren Anwendungsfall ist zu erwarten, daß durch die Impulsübertragung die Zulaufgeschwindigkeit zu den Düsen wesentlich gesteigert wird und ein erhöhterDurchtritt vonGas durch das Leitschaufelgitter gegebenen Querschnittes bei gleichzeitiger Senkung des Auspuffgegendruckes hinter dein Ottomotor möglich wird.
• Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zumAnfahren und/oder zur Erhöhung der Startleistung von Triebwerken, die mit Gasturbinen arbeiten, denen beim Anfahren oder während des Startes aus einem druckfesten Behälter Treibstoff hoher kinetischer Energie zugeführt wird, der gezündet wird, insbesondere für Luftfahrzeuge.
• Das erfinderische Neue besteht darin, daß am Gaskasten vor den Leitschaufeln eine Strahldüse zur wirksamen Beschleunigung des ruhenden oder strömenden Gasinhaltes angeordnet ist, die von einem Energieträger gespeist wird, der durch autokatalytische chemische Vorgänge nach Einleitung der Reaktion (Zündung) ohne Sauerstoffzufuhr von außen in einem leicht anbringbaren Gefäß genügender Größe entsteht.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Abbildung zeigt als erläuterndes Beispiel die Abwicklung eines Leitschaufelgitters einer Gasturbine, das in zwei Gruppen .za und zb für jede Zylinderreihe eines V-förmigen Ottoflugmotors unterteilt ist. Die Strahldüse .--, ist so angeordnet, daß das in der Sammelleitung befindliche Gas längs einer möglichst großen Berührungsfläche von dem Feuerstrahl erfaßt werden kann, um eine weitgehende Impulsübertragung zu gewährleisten. Das kann beispielsweise am einfachsten an einem Ringspalt 2a erfolgen, der am Eintrittsstutzen angeordnet ist und von einem spiralförmigen Zuleitungsmantel 3 umgehen ist, an dem :das Reaktionsgefäß 4 mittels einer nicht lösbaren Verbindung 5 angeschlossen ist. Die Auslösung des Vorganges erfolgt durch eine Zündeinrichtung 6 kurze Zeit vor dem Start.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zum Anfahren und/oder zur Er-höhung der Startleistung von Triebwerken, die mit Gasturbinen arbeiten, denen beim Anfahren oder während des Startes aus einem druckfesten- Behälter Treibstoff hoher kinetischer Energie zugeführt wird, der gezündet wird, insbesondere für Luftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß am Gaskasten vor -den Leitschaufeln eine Strahldüse zur wirksamen Beschleunigung des ruhenden öder strömenden 'Gasinhaltes angeordnet ist, die von einem Energieträger gespeist wird, der nach Zündung durch autokatalytische chemische Vorgänge ohne Sauerstoffzufuhr von außen in einem leicht anbringbaren Gefäß genügender Größe entsteht.