DE946860C

DE946860C - Zweikreis-Strahltriebwerk zum Antrieb von Luftfahrzeugen

Info

Publication number: DE946860C
Application number: DEH16595A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Max Adolf Mueller
Original assignee: MAX ADOLF MUELLER DIPL ING
Current assignee: MAX ADOLF MUELLER DIPL ING
Priority date: 1953-06-04
Filing date: 1953-06-04
Publication date: 1956-08-09

Description

Zweikreis-Strahltriebwerk zum .Antrieb von Luftfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein Zweikreis-Strahltriebwerk zum Antrieb von Luftfahrzeugen, bei dem ein Vorverdichter die gesamte Luftmenge dem Triebwerk zuführt. Zweikreis-Strahltriebwerke haben den Vorteil, daB eine bessere Anpassung des gesamten Triebwerkes an die von der Zelle gegebenen Bedingungen - Fluggeschwindigkeit, Startschub usw. - möglich ist.
Zweikreis-Strahltriebwerke sind an sich bekannt. Sie haben einen Vorverdichter, der die gesamte Luftmenge entgegengesetzt zur Flugrichtung beschleunigt. Der Aufbau der an sich bekannten Zweikreis-Strahltriebwerke ist wegen der Länge des Triebwerkes kompliziert, da das Triebwerk in sich stabil sein muB, um in die Zelle eingebaut werden, zu können.
s wurden für das Gesamttriebwerk als auch für die einzelnen Bauteile glatte, ringförmige Mäntel benutzt, die bei einer Beanspruchung auf Biegung sofort ihre Kreisform verlieren, da sie in radialer Richtung keine biegungssteifen Spantkörper enthalten. Solche Triebwerksmäntel müssen auch sehr dickwandig ausgeführt werden, damit sie ihren Beanspruchungen gewachsen sind und sich nicht in Längsrichtung auseinanderziehen lassen.
Durch die Erfindung wird der bestehende Mangel beseitigt und die Aufgabe gestellt, den statischen Verband des Triebwerkes durch die Führungsrohre für den Zweitluftstrom zu bilden, ohne das ein zusätzlicher Aufwand erforderlich ist Weiter soll ein einfacher und leichter Einbau aller Hilfsgeräte ermöglicht werden, ohne daß der Durchmesser des Triebwerkes vergrößert zu werden braucht.
Die Lösung der Erfindungsaufgabe erfolgt dadurch, daß der statische Verband des gesamten Triebwerkes aus vorderen und hinteren Ringspanten gebildet wird, die durch mittlere, am Umfang verteilte Führungsrohre für den Zweitluftstrom verbunden sind und Ringspanten und Führungsrohre von einem konzentrisch zu ihnen angeordneten Hauptverdichtermantel verbunden sind. Ein das Getriebe des Vorverdichters in an sich bekannter Weise aufnehmender Lagerring ist an der Stirnseite des Hauptverdichtermantels befestigt, der die vom Vorverdichter geförderte Luftmenge in die Teilströme für den Hauptverdichter und den Zweitluftstrom aufspaltet. Die hinteren Ringspanten sind zum Tragen des Turbinenhauptlagers ausgebildet, während sich an die Ringspanten die Schubdüse anschließt, in der die verschiedenen Luftströme wieder zusammengeführt werden.
Der Vor- und Hauptverdichter besitzt etwa gleichen Nabendurchmesser, und der Lagerring führt die eine in an sich bekannter Weise abgeteilte Luftmenge an seiner Innenseite im ungestörten Kreisring axial dem - Hauptverdichter zu. Der Lagerring bildet an seiner Außenseite einen Ringkanal für den Zweitluftstrom, der an seiner Austrittsseite in einzelne Führungsrohre übergeht.
Zwischen den einzelnen Führungsrohren des Zweitluftstromes sind tiefe Taschen zum Einbau von Nebengeräten, z. B. Brennstoffpumpe, Regler, Lichtmaschine, Anlasser, Ölpumpen usw., gebildet, und zwischen Hauptverdichter und Turbine sind in den Taschen Umlenkbrenrikammern angeordnet.
Die Verbindung zwischen dem Turbinenlager und dem Hauptverdichterendlager erfolgt über die Führungsrohre für die Zweitluft.
Durch den statischen Verband des Triebwerkes nach der Erfindung_ist die Anbringung der Lagerung der einzelnen Teile des Verdichters in einfachster Weise möglich und die Verbindung zwischen dem Turbinenlager und dem Hauptverdichterendlager, unter Ausschaltung einer durchgehenden Verbindung, ohne weiteres herzustellen. Die Führungsrohre für den Zweitluftstrom fügen sich als runde oder vorteilhaft quadratische Rohre gut in den Gesamtquerschnitt ein und nehmen die einzelnen Kräfte zusammen mit dem Außenmantel des Hauptverdichters und den vorgesehenen Ringspanten auf.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch den 'vorderen Teil des Triebwerkes und Fig.2 den anschließenden hinteren Teil des Triebwerkes, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. i, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. i, Fig.5 und 6 eine schaubildliche Darstellung des Triebwerkes mit einem. Querschnitt gemäß Linie V-V der Fig. i und teilweise fortgelassenem Gehäuse und Fig. 7 eine schaubildliche Darstellung des statischen Verbandes des hinteren Triebwerkes.
Das Zweikreis-Strahltriebwerk besitzt einen Ringkanal 3 zum Eintritt der Luft, die durch die beiden Vorverdichterstufen 4, 5 verdichtet wird. Der Luftstrom wird durch *den Lagerring i aufgeteilt, und die aufgeteilte Luftmenge 6 gelangt in einem ungestörten Kreisring axial zum Hauptverdichter 7 und über die als Zellenrad ausgebildete Schleuse 8 und die Umlenkbrennkammern 9 zur Turbine io, um sich dann vor bzw. in der Schubdüse i i mit dem Zweitluftstrom wieder zu vereinigen. Der Zweitluftstrom 12 wird außerhalb des Lagerringes i in den Ringkanal 13 geführt, der an seiner Austrittsseite in einzelne Führungsrohre 14 übergeht.
Der Außenmantel 15 des Hauptverdichters und die einzelnen Führungsrohre 14, die konzentrisch auf diesem Mantel angeordnet sind, bilden den statischen Verband des Gesamttriebwerkes. An der vorderen Stirnseite des Hauptverdichtermantels 15 ist der Lagerring i angebracht, der in seinem Innenteil 16 das Getriebe für den gegenläufigen Vorverdichter 4, 5 aufnimmt. Der Lagerring i besitzt eine vorgesetzte' Zunge 2 zur Aufteilung der Luftmenge des Vorverdichters. Die hintere Stirnseite des statischen Verbandes wird von einem oder mehreren Ringspanten 17 gebildet, wovon einer am Turbinenhauptlager i9 mit einstellbaren Stäben 18 eingehängt ist.
Der Vorverdichter 4, 5 enthält keinerlei feststehende Bauteile, an denen sich entsprechend den jeweiligen Luftzuständen Eisansätze bilden würden. Das erste feststehende, Bauelement ist der Lagerring i, der das Getriebe 2o aufnimmt.
Im Ausführungsbeispiel ist der Zweitluftstrom 12 in fünf Teilmengen aufgeteilt, die durch die Führungsrohre 14 geleitet werden. Am Austritt des Lagersternes 21 wird der Zweitluftstrom in fünf einzelne Teilluftströme geteilt, die über dem Hauptverdichter in. einzelnen möglichst quadratischen Querschnitten weitergeführt werden. Es entstehen dadurch im Anschluß an den Lagerring i über dem Hauptverdichter im Ausführungsbeispiel fünf tiefe Taschen 22, die einen bequemen Einbau der Nebengeräte 23 gestatten. Die Nebengeräte sind z. B. Brennstoffpumpe, Regler, Lichtmaschine, Anlasser, Ölpumpe usw., die auch einen Antrieb 24 über das Getriebe äo erhalten können.
Das Verhältnis der Oberfläche der Führungsrohre 14 bzw. Kanäle zum Querschnitt kann günstig gestaltet werden, und der Gesamtringquerschnitt 13 entspricht dem Gesamtquerschnitt der einzelnen Führungsrohre 14.
Zwischen den Führungsrohren 14 sind auch die Umfenkbrennkammern 9 gelagert, so daß die Anzahl der Brennkammern der Anzahl der Luftführungskanäle 14 entspricht. Eine Kühlluftzufuhr 28 ist für das hintere - Turbine$lager vorhanden. Von der Turbine io wird über die Welle 25 der Hauptverdichter 7 mit gleicher Drehzahl angetrieben. Über das Getriebe 26 erfolgt von der Welle 25 aus der Antrieb des Zellenrades B. Die Turbine treibt weiter über die Welle 27 und das Getriebe 2o den gegenläufigen Verdichter 4, 5 an, der mit einer entsprechend niedrigeren Drehzahl läuft. Bei gleichem Nabendurchmesser für den Vor- und Hauptverdichter können sich z. B. folgende Drehzahlen ergeben: Für die erste Vorverdichterstufe (gegenläufig) .55oo Ufmin, für die zweite Vorverdichterstufe 48oo U/min und für den Hauptverdichter und die Turbine gooo U/min.
Die einzelnen Bauelemente des Triebwerkes können in günstiger Weise an dem statischen Verband, der aus dem Außenmantel 15 des Hauptverdichters 7 und den konzentrisch auf diesem Mantel angeordneten Führungsrohren 14 besteht, angeordnet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Zweikreis-Strahltriebwerk zum Antrieb von Luftfahrzeugen, bei dem ein Vorverdichter die gesamte Luftmenge dem Triebwerk zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß der statische Verband des gesamten Triebwerkes aus vorderen und hinteren Ringspanten gebildet wird, die durch mittlere, am Umfang verteilte Führungsrohre (i4) für den Zweitluftstrom verbunden sind und Ringspanten und Führungsrohre von einem konzentrisch zu ihnen angeordneten Hauptverdichtermantel verbunden sind, wobei in an sich bekannter Weise ein das Getriebe des Vorverdichters aufnehmender Lagerring (i) an der. Stirnseite des Hauptverdichtermantels' befestigt ist, der die vom Vorverdichter (4, 5) geförderte Luftmenge in die Teilströme (6, 12) für den Hauptverdichter und den Zweitluftstrom aufspaltet und die hinteren Ringspanten (i7) zum Tragen des Turbinenhauptlagers (i9) ausgebildet sind, während sich an die Ringspanten (i7) die Schubdüse (i i) anschließt, in der die verschiedenen Luftströme wieder zur summengeführt werden.
2. Triebwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Vor- und Hauptverdichter etwa gleichen Nabendurchmesser aufweisen und der Lagerring (i) die eine in an sich bekannter Weise abgeteilte Luftmenge an seiner Innenseite im ungestörten Kreisring axial dem Hauptverdichter (7) zuführt.
3. Triebwerk nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (i) an seiner Außenseite einen Ringkanal (i3) für den Zweitluftstrom bildet, der an seiner Austrittsseite in einzelne Führungsrohre (i4) übergeht.
4. Triebwerk nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrohre (i4) einen quadratischen Querschnitt aufweisen, der insgesamt dem Querschnitt des äußeren Ringkanals (i3) des Lagerringes (i) entspricht.
5. Triebwerk nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Führungsrohren (i4)- des Zweitluftstromes tiefe Taschen (22) zum Einbau von Nebengeräten (23), z. B. Brennstoffpumpe, Regler, Lichtmaschine, Anlasser, Ölpumpen usw.; gebildet sind und zwischen Hauptverdichter (7) und Turbine (io) in den Taschen (22) Umlenkbrennkammern (9) angeordnet sind.
6. Triebwerk nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem und dem Hauptverdichterendlager über die Führungsrohre (i4) für die Zweitluft erfolgt.
7. Triebwerk nach den Ansprüchen i bis. 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (i) eine vorgesetzte Zunge (2) zur Aufteilung der Luftmenge des Vorverdichters (4, 5) besitzt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 872 699; französische "Patentschrift Nr. 938 968.