DE957004C - Selbsttaetige Brennstoffregel- und -steuereinrichtung fuer Turbinenstrahltriebwerke mit veraenderlichem Schub-Duesenquerschnitt - Google Patents

Selbsttaetige Brennstoffregel- und -steuereinrichtung fuer Turbinenstrahltriebwerke mit veraenderlichem Schub-Duesenquerschnitt

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DE957004C
DE957004C DES36930A DES0036930A DE957004C DE 957004 C DE957004 C DE 957004C DE S36930 A DES36930 A DE S36930A DE S0036930 A DES0036930 A DE S0036930A DE 957004 C DE957004 C DE 957004C
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Berthold Gaertner
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Bronzavia SA
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    • 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
    • F02K1/15Control or regulation
    • F02K1/16Control or regulation conjointly with another control
    • F02K1/17Control or regulation conjointly with another control with control of fuel supply

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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

AUSGEGEBEN AM 14. FEBRUAR 1957
S 36930 ΐα 146 g
Berthold Gärtner, Paris
ist als Erfinder genannt worden
Schub-Düsenquerschnitt
Die Erfindung bezieht sich auf eine vollautomatische Brennstoffregel- und -steuereinrichtung für Strahltriebwerke und ähnliche Kraftmaschinen, die die Energie ausnutzen, die durch die Verbrennung und Expansion von Brennstoff und vorverdichteter Luft erzeugt wird.
Die Erfindung ist besonders geeignet für zum Flugzeugantrieb vorgesehene Strahltriebwerke, bei denen' vorverdichtete Luft in einer Brennkammer mit zugefügtem Kraftstoff zusammen kontinuierlich zu einem hocherhitzten Treibgas verbrannt wird, das über eine Gasturbine strömt, die dem Antrieb des die verdichtete Luft für die Brennkammer liefernden Kompressors dient, und bei denen die Treibgase nach Passieren der Turbine in einem Schubstrahl über eine Vorrichtung ausgestoßen werden, die die Kontraktion des Strahles zu regeln gestattet, wodurch sich die Vortriebskraft für das Flugzeug ergibt.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Brennstoffregel- und -steuereinrichtung für Flugzeugantriebsmaschinen der gekennzeichneten Art zu schaffen, die den mit Flugzustand und -höhe außerordentlich stark wechselnden Betriebsbedingungen in möglichst genauer Weise gerecht wird.
Eine 'andere Aufgabe besteht darin, eine Brennstoffzuführanlage für Flugzeugstrahltriebwerke, zu
schaffen, mit der kürzeste Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten erzielt werden und auch in sehr großen Flughöhen noch volle Manövrierfähigkeit der Maschine aufrechterhalten wird, ohne daß vom Piloten die Beachtung bestimmter Vorsichtsmaßnahmen bei Bedienung des Pilothebels zwecks Vermeidung von Überhitzung oder Erlöschen der Maschine verlangt werden muß.
Die Erfindung geht aus von einer Brennstoffregel- und -steuereinrichtung für Strahltriebwerke, die eine von Brenngasen beaufschlagte Turbine, einen von dieser Turbine angetriebenen Lader, der die zur Erzeugung der Brenngase notwendige Luft liefert, und eine mit einer Vorrichtung zur Veränderung der Strahl- -kontraktion ausgerüstete Schubdüse enthält. Der Kraftstoff wird hierbei über einen Dosierschlitz mit parallelen Kanten zugemessen, dessen Querschnitt durch die relative Bewegung eines von einem Drehzahlregler unmittelbar betätigten Steuerschiebers so gegen eine von der nachgebenden Rückführeinrichtung dieses Drehzahlreglers mit kompensierter Ungleichförmigkeit angetriebene Steuerhülse verändert wird. Der Druckabfall im Dosierschlitz wird von einem Druckregler gemessen und durch Ablassen des überschüssigen Kraftstoffes über eine von diesem Druckregler, dessen Ungleichförmigkeit gleichfalls kompensiert ist, gesteuerte Rücklaufleitung konstant gehalten, so daß die Wege der Dosierorgane ein unmittelbares Maß der zugeführten Kraftstoffmenge sind.
Die Brennstoffregelung in Abhängigkeit von der Druckdifferenz ist an sich bekannt. Ferner kennt man eine Schubdüsenregelung für sich. Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß die von der nachgebenden Rückführeinrichtung des Drehzahlreglers dem Motor zugeteilte Kraftstoffmenge weiterhin begrenzt wird, indem die zur Betätigung der Vorrichtung zur Änderung des Schubdüsenquerschnitts dienende Steuereinrichtung gleichzeitig den Ausschlägen der nachgebenden Rückführung des Drehzahlreglers und den Ausdehnungen des die Laderdruckdifferenz messenden Balges unterworfen wird und so die abgebbare Leistung der Maschine bestimmt.
Die vorhergenannten Aufgaben und weitere Vorteile der Erfindung werden an Hand der folgenden Beschreibung erläutert in Verbindung mit den Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter Darstellung veranschaulichen. Es zeigt
Fig. ι einen axialen Längsschnitt durch ein Turbinenstrahltriebwerk mit veränderlichem Schubdüsenaustrittsquerschnitt, das mit einem selbsttätigen Regler gemäß der Erfindung versehen ist, Fig. 2 einen Schnitt durch die Brennstoffregel- und -steuereinrichtung in schematischer Darstellung,
Fig. 3 bis 7 Einzelheiten des Reglers in größerem Maßstab,
Fig. 8 und 9 Kurven, welche die Charakteristik des Reglers bei Beschleunigung und Verzögerung der Maschine veranschaulichen.
Gemäß der Fig. 1 enthält das mit 10 bezeichnete Strahltriebwerk an seinem vorderen Teil eine Eintrittsdüse 11, die einen Lufteinlaß 12 bildet, und an ihrem anderen Ende eine Abgasleitung 13, die eine Schubdüse 14 bildet.
Ein Turboverdichter 15 fördert die bei 12 eintretende Luft zu einer ringförmigen Verbrennungskammer 16, die Brenner 17 enthält.. Die Brenner 17 sind mit Einspritzdüsen 18 versehen, die durch eine ringförmige Hauptrohrleitung ig gespeist werden. Die Verbrennungskammer mündet in einen Turbineneinlaß 20, der die heißen Verbrennungsgase durch die ortsfesten Leitschaufeln 21 den Laufschaufeln 22 des Turbinenrades 23 zuführt. Die Turbine 23 und der Verdichter 15 sind auf einer gemeinsamen Welle 24 befestigt, die in Lagern 25 drehbar gelagert ist. Die heißen Verbrennungsgase leisten, indem sie die Turbine passieren, die zum Antrieb des Verdichters 15 erforderliche Arbeit. Sie entweichen dann in die Außenluft durch die Schubdüse 14 und liefern auf diese Weise die Schubkraft zum Vortrieb des Flugzeuges.
Der Querschnitt der Düse 14 kann beispielsweise durch Verschieben eines Kegels 26 im Innern der Düse verändert werden. Der Kegel 26 gleitet in einer Hülse 27 und ist in der Mitte mit einem Zylinder 28 versehen, dessen Kolben 29 durch die Stange 30 mit der ortsfesten Hülse 27 verbunden ist. Die Speisung mit unter Druck stehender Steuerflüssigkeit zur Kegelverstellung erfolgt abwechselnd . durch zwei Rohrleitungen 31 und 32, die von der Brennstoffregel- und -steuereinrichtung 37 herkommen, welche insbesondere den Gegenstand der Erfindung bildet und die als Regler bezeichnet wird. Die Rohrleitungen 31 und 32 stehen mit Leitungen 33 und 34 in der Stange 30 des Kolbens 29 in Verbindung. Die Steuerflüssigkeit wird auf diese Weise der einen oder anderen Seite des Kolbens 29 zugeführt.
In der Fig. 2 sind die verschiedenen Teile der Einrichtung, die in ihrer Gesamtheit in Fig. 1 mit 37 bezeichnet ist und zum Dosieren des Brennstoffes dient, schematisch dargestellt.
Der Brennstoff wird von einer — nicht dargestellten — Pumpe, die geeignet ist, die Kraftstofförderung unter den höchsten vom Einspritzsystem geforderten Drücken zu gewährleisten, der Brennstoffverteilereinrichtung — im wesentlichen aus dem Brennstoffschieber 117 und der beweglichen Büchse 119 bestehend — durch die Leitung 125 zugeführt.
Der Brennstoff gelangt durch Löcher 128 der Büchse 119 in die Verteilerringnut 118 des Brennstoffschiebers 117, von wo er zum Teil zwischen einer Ringschulter 130 des Brennstoffschiebers 117 und achsparallelen Steuerkanten der Büchse 119 über Ringnuten 132 zur Haupteinspritzleitung 135 gelangt und zum anderen Teil zwischen den achsparallelen Kanten 139 der rechteckigen Ausnehmungen 140 in der beweglichen Büchse 119 und den Kanten 141 der Gehäuseöffnungen 142 in die Rücldaufleitung 144 iao expandieren kann.
Der Brennstoffschieber 117 trägt an seinem linken Ende einen Kraftverstärkerkolben no, dessen linke Nutzfläche um den Querschnitt der Stange 112 verringert ist, die in der den Zylinder 115 abschließenden Gehäusewand gleitet. Der Zylinderabschluß auf der
rechten Seite des Kolbens no wird durch die Ringfläche der beweglichen Büchse 119 bewirkt, die zwischen Brennstoffschieber 117 und dem Zylinder 115 gleitet. Ein nicht dargestellter Servoflüssigkeitsbehälter, der durch eine beispielsweise vom Motor angetriebene Hilfspumpe gespeist und mittels eines Druckhalteventils unter konstantem Druck gehalten wird, versorgt über die Bohrung 120 den Ringraum zwischen Kolben 110 und Büchse 119 mit Servoflüssigkeit konstanten Drucks. Von da kann die Servoflüssigkeit über die feste Düse 123 auf die andere Kolbenseite und weiterhin über die Bohrungen 124 in der Stange 112 und eine durch den Abstand der abgeflachten Enden der Stange 112 und des Steuer-Schiebers 61 gebildete veränderliche Steuerdrossel 108 in den unter atmosphärischem Druck stehenden Rücklauf der Servoflüssigkeit gelangen.
Die Büchse 119 ist an ihrem rechten Ende geschlossen und ragt in eine mit Servoflüssigkeit gefüllte Kammer 106, deren Zu- und Abfluß durch die Steuerkanten 104 des Schiebers 61 geregelt wird.
Der zwischen dem rechten Ende des Brennstoffschiebers 117 und Büchse 119 gebildete Raum steht durch die Bohrung 147 mit dem unter atmosphärischem Druck stehenden Servoflüssigkeitsrücklauf in Verbindung.
Der Schieber 61 ist in den Lagern 74 und 75 drehbar und in Längsrichtung verschiebbar gelagert. Ein Träger 44, auf den zwei Fliehpendel 59 drehbar gelagert sind, ist an seiner im Lager 45 laufenden Achse mit Turbinendrehzahl oder einer dieser proportionalen Drehzahl angetrieben. Das linke Ende des Schiebers 61, auf dem sich die Fliehpendel 59 abstützen, ist in einer Zungenführung vom Träger 44 mit angetrieben, so daß dem Schieber 61 die Freiheit bleibt, die von der Bewegung der Fliehpendel 59 eingeleiteten Axialverschiebungen ungehindert auszuführen.
Die von den Schwungmassen 59 auf den Steuerschieber 61 ausgeübte Kraft wird durch die Feder 63 im Gleichgewicht gehalten, die sich einerseits über ein Kugellager 64 gegen den Schieber 61 und mit dem anderen Ende gegen den Federteller 65 abstützt.
Der Auflagepunkt dieses Federtellers 65 wird in Abhängigkeit vom Profil eines Nockens 71 durch einen Hebel 69 verschoben, der sich einerseits auf dem Nocken und andererseits auf dem Federteller abstützt. Die Drehung des Nockens 71 wird durch Betätigung des Bedienungshebels 73 bewirkt. Das Profil des Nockens 71 ist so ausgeführt, daß sämtliche Drehzahlen von Leerlauf bis Vollast gewählt werden können.
An seinem rechten Ende trägt der Steuerschieber 61 eine Anschlagscheibe 79, die abwechselnd mit einem der beiden Hebel 80 und 81 in Berührung kommen kann. Diese können um im Gehäuse gelagerte Achsen 82 und 83 schwingen, und ihre Stellungen werden durch ihre Berührung mit den beiden Nocken 84 und 85 bestimmt, die auf einer im Gehäuse drehbar
So gelagerten gemeinsamen Achse 86 befestigt sind. Die Achse 86 wird durch die Zahnstange 87 angetrieben, die auf der Stange des im Gehäuse 113 gelagerten Folgekolbens 88 eingeschnitten ist.
Der Servomotor 88 folgt den Ausdehnungen des Federbalges 92. Er wird durch eine veränderbare Steuerdrossel gesteuert, die durch die abgeflachten Enden der Führungsstange 91 des Federbalges 92 und der Zahnstange 87 des Kolbens 88 gebildet wird. Die Steuerdrossel .wird durch Bohrungen in der Zahnstange 87 aus dem linken Zylinderraum gespeist, der durch die große Kolbenwirkfläche gebildet ist' und seinerseits einen Zulauf über die feste Düse im Kolben 88 aus dem rechten Zylinderraum, gebildet durch die kleine Kolbenwirkfläche, erhält. Dieser rechte Zylinderraum ist durch die Bohrung 120 mit Servoflüssigkeit konstanten Drucks versorgt. Die Veränderung des Abstandes der beiden Stangen 87 und 91 verändert die Durchflußmenge der Steuerdrossel und infolgedessen die auf die Kolbenflächen wirkende Druckdifferenz, welche die Verschiebkraft auf den Kolben ergibt.
Das Innere des Federbalges 92 steht über Leitungen und einen Rohranschluß 96 in Verbindung mit dem Druck -p2 (Gesamtdruck hinter dem Verdichter 15). Die Außenseite des Federbalges 92 und die Kammer 93 sind über einen Rohranschluß 97 dem Druck J)1 (Gesamtdruck vor dem Verdichter 15) unterworfen. Die Ausdehnung des Federbalges 92 ist demnach von der Differenz der Drücke ft2 J)1 abhängig. Infolgedessen ist das Spiel χ zwischen der Anschlagscheibe 79 des Steuerschiebers 61 und den Hebeln 80 und 81, welche die maximale Verschiebung des Steuerschiebers 61 aus seiner Gleichgewichtslage begrenzen, in jedem Augenblick von einer fiz P1 zugeordneten Profilerhebung der Nocken 84 und 85 bestimmt. 95
In dem Lager 74 des Steuerschiebers 61 mündet gegenüber den auf dem Steuerschieber 61 ausgesparten Abflachungen 99 und 399 (Fig. 3) eine Hilfsleitung 98, die mit Servoflüssigkeit konstanten Drucks gespeist ist. ioo
Die Abflachungen 99 stehen miteinander durch eine kalibrierte Bohrung 100 und die Abflachungen 399 durch eine kalibrierte Bohrung 400 (Fig. 3 und 4) in Verbindung.
Eine Rücklaufleitung 101 (Fig. 3) mündet in der Höhe der auf dem Steuerschieber 61 ausgesparten Abflachungen 102 und 402 in das Lager 74. Die Abflachungen 102 stehen miteinander durch eine kalibrierte Bohrung 103 und die Abflachungen 402 durch eine Bohrung 403 (Abb. 3 und 5) in Verbindung.
Die Bohrungen 100, 400, 103 und 403 werden als »Drehdrosseln«· bezeichnet.
Innere Schultern 104 der Abflachungen 99 und 102 bilden Verteilersteuerkanten für eine Leitung 105, die mit der Druckkammer 106 in Verbindung steht. Im Falle des Gleichgewichts der Anordnung Motor— Drehzahlregler, d. h. für eine einer Stellung des Bedienungshebels 73 entsprechende Anzahl von Umdrehungen, befinden sich die Steuerkanten 104 immer genau gegenüber der Bohrung der Leitung 105, wo- iao durch das Volumen der Kammer 106 konstant bleibt.
Die Druckkammer 106 mit ihrer Zu- und Abflußsteuerung durch die Steüerkanten 104 und die durch ihre Volumenänderung axial bewegte Büchse 119 werden die »nachgebende Rückführung« des Dreh- iag zahlreglers genannt.
Die Abflachungen 99 und 102 des Steuerschiebers 61 sind teilweise geneigt ausgebildet, so daß ihre Breite vom Punkt α gegen den Punkt δ hin allmählich ab-. nimmt (Fig. 3). Vom Punkt b bis zu den Steuerkanten 104 sind die Abflachungen achsparallel und ihre Breite konstant und ein Minimum.
Je nach der Breite der Schieberabflachungen gegenüber den Öffnungen tx, t2 wird pro Umdrehung ein bestimmter Zeitquerschnitt freigegeben, so daß unterschiedlich kleinste Servoflüssigkeitsmengen mit Sicherheit zugeteilt werden können.
Für eine Verschiebung des Steuerschiebers 61 aus seiner Gleichgewichtsstellung, die durch ein mehr oder weniger großes Spiel χ je nach dem augenbücklichen Wert der φ2 P1 zugeordneten Profilerhebung der Nocken 84 und 85 zugelassen wird, sind die Abflachungen 99 oder 102 in der Höhe der Öffnungen tx, t2 im Lager 74 verschieden breit und geben somit eine unterschiedliche Leistung der Drehdrossel 100 oder 103, wodurch die Änderungsgeschwindigkeit des Kammervolumens 106 variiert wird.
Im Gegensatz hierzu fördern die Drehdrosseln 400 und 403 für jeden Hub des Steuerschiebers 61 infolge ihrer zur Achse desselben parallelen Abflachungen 399 und 402 eine konstante Menge. Diese Abflachungen sind durch die Leitungen 404 und 405 mit der Steuerung . des Volumens 194 verbunden, das zu der nachstehend beschriebenen Differenzdruckregulierung gehört, und liefern die zugelassenen Höchstmengen zur Veränderung dieses Volumens.
Der Differenzdruckregler 151 hat die Aufgabe, die Druckdifferenz, die der Brennstoff an den Steuerkanten 130, 131 haben soll, auf dem Gleichgewichtswert zu halten. Der Differenzdruckregler 151 umfaßt eine Membran 152, die zwischen zwei Gehäusen 113 und 153 eingespannt ist und zwei in den beiden Gehäusen ausgesparte Kammern 155, 157 trennt. Die Kammer 155 des.Gehäuses 113 steht über die Leitung 156 mit der Leitung 125 (Zuführung des Brennstoffes von der Hochdruckpumpe) in Verbindung. Die Kammer 157 des Gehäuses 153 steht über eine Leitung 158 mit der Leitung 136 (Ableitung des Brennstoffes zu den Einspritzdüsen) in Verbindung.
Die Membran 152 ist zwischen einem oberen Teller 159 und einem unteren Teller 161 der Führungsstange 162 eingespannt. Die Stange 162 gleitet in den beiden Gehäusen 153, 113 und endet außerhalb der Lager 413 und 453. Auf dem oberen Teller 159 der Stange 162 stützt sich eine Feder 164 ab, deren anderes Ende am Gehäuse 153 anliegt.
Die entgegenwirkende Kraft der Feder 164 muß im Gleichgewichtszustand der Regelvorrichtung gleich sein der Kraft, die auf der Wirkfläche der Membran r52 durch den Druckabfall im Dosierquerschnitt 132 erzeugt wird.
In das Lager 453 münden die beiden. Leitungen 404
und 405 gegenüber den Ringnuten 173 und 174 in der Stange 162. Die Ringnut 173 wird durch die Drehdrossel 400 gespeist. Aus der Ringnut 174 wird die Servoflüssigkeit durch die Drehdrossel 403 abgeleitet.
Zwischen den beiden Ringnuten 173 und 174 ist eine
Schulter 175 ausgebildet, die in der Gleichgewichtsstellung des Differenzdruckreglers Öffnungen 176 einer Zuleitung 177 zum Volumen 194 deckt. Die Öffnungen 176 bestehen aus Schlitzen (Fig. 6 und 7), so daß die Geschwindigkeit der Änderung des Volumens 194 von den axialen Verschiebungen des Differenzdruckreglers 151 proportional abhängig und nach oben hin durch die Leistung der Drehdrosseln 400 und 403 begrenzt ist.
Die Servokraftverstärkung der Steuerung der Differenzdruckregelung besteht aus den beiden Kolben 150 und 184, die in einem gemeinsamen Zylinder laufen. Der Kolben 184 ist an seinem unteren Ende zu einer verzahnten Achse verjüngt, die in eine entsprechende Verzahnung auf der beweglichen Büchse 119 eingreift und deren Durchmesser die Kolbennutzfläche wesentlich verringert. Der Kolben 150 trägt an seinem oberen Ende eine Stange 187, die die Zulaufbohrungen 186 zu der zwischen den abgeflachten Enden der Stange 187 und der Führungsstange 162 gebildeten Steuerdrossel enthält. Die Nutzfläche des Kolbens 150 ist auf der Stangenseite nur unwesentlich verringert.
• Der' Ringraum 193 unter dem Kolben 184 ist mit Servoflüssigkeit konstanten Drucks gespeist, während der Ringraum 191 oberhalb des Kolbens 150 über eine feste Düse 189 mit Servoflüssigkeit versorgt ist, die von da über die Steuerdrossel am Ende der Stange 187 in den Rücklauf gelangt. Der Raum zwischen den beiden go Kolben 150, 184 stellt die Druckkammer 194 dar.
Eine Verschiebung der Stange 162 aus ihrer Gleichgewichtsstellung beispielsweise nach unten, die durch eine Veränderung des Differenzdrucks hervorgerufen wird, kann zwei Wirkungen haben:
1. Der Kolben 150 folgt augenblicklich der Bewegung der Stange 162 infolge Erhöhung des Druckes in der Kammer 191, ebenso wie der Kolben 184 mittels des Raumes 194 folgt.
2. Die Schulter 175 der Stange 162 hat die Öffnungen 176 freigegeben. Der Raum 194 wird gespeist, und der Kolben 184 verschiebt sich langsam in derselben Richtung wie im ersten Fall in dem Maße, wie die Servoflüssigkeitsmenge im Raum 194 zunimmt. Der Kolben 184 überträgt daher mittels der Zahnstange 185 aufeinanderfolgende Drehbewegungen im selben Drehsinn auf die bewegliche Büchse 119. Diese verändert den Querschnitt des Brennstoffdurchganges zwischen den Steuerkanten 139 und 141 nach dem Rücklauf und stellt auf diese Weise den Druckabfall wieder auf den Ausgangswert zurück, der durch die Spannung der Feder 63 bestimmt wird.
Die Steuerung des Volumens 194 durch die Steuerkanten 175, der veränderliche Druckraum 194 selbst und der Kolben 184 mit der Zahnstange 185 werden die nachgebende Rückführung des Differenzdruckreglers genannt.
Am rechten Ende der beweglichen Büchse 119 ist eine Führungsnut 264 ausgespart. In dieser Ringnut 264 gleiten zwei Zapfen 265, die an den Armen 266 einer Welle 269 befestigt sind, die in der Druckkammer 106 drehbar gelagert ist. Die Zapfen 265 übertragen auf die Arme 266 die axialen Verschiebungen der beweglichen Büchse 119, ohne die Drehbewegungen der letzteren zu behindern. Zwei andere Arme 268 der Welle 269 greifen mit ihren Zapfen 270
in eine am geschlossenen Ende der beweglichen Hülse 272 ausgesparte Führung 271 ein.
Die bewegliche Büchse 272 gleitet zwischen dem Zylinder des Folgekolbens 88 und dem zu einem Steuerschieber 273 verjüngten rechten Ende desselben, den mit Servoflüssigkeit konstanten Drucks beaufschlagten Zyliriderringraum rechts des Kolbens 88 abschließend. Das rechte Ende der Büchse ist geschlossen und ragt in den Druckraum 106, wo es auf die oben beschriebene Weise mit der Büchse 119 gekuppelt ist. Das Übersetzungsverhältnis der Welle 269 ist so zu wählen, daß die damit definierte Beziehung Cj (p2 Pi) (von der Büchse 119 zugeteilte Kraftstoffmenge zu Ladergesamtdruckdifferenz) über die Steuerung 272, 273 den Schubdüsenkegel so einstellt, daß die Temperatur in der Brennkammer den zulässigen Betriebswert erreicht und im Wirkbereich der Steuerung konstant gehalten wird.
Auf dem Schieber 273 sind Ringnuten 275 und Schultern 276 des üblichen doppelseitigen Verteilungssystems von Servoflüssigkeit für den Hilfskolben 29 des Kegels 26 der Düse 14 ausgespart. Die bewegliche Büchse 272 besitzt die entsprechenden Öffnungen für Zu- und Abfluß der Servoflüssigkeit sowie zwei Reihen von Bohrungen, die mit den Schultern 276 des Schiebers 273 zusammenarbeiten und in zwei Steuerleitungen 31, 32 ausmünden, die zum Kolben 29 führen.
Der zwischen dem rechten Ende des Steuerschiebers 273 und dem geschlossenen Ende der Büchse 272 gebildete Raum ist durch Verbindung mit der Rücklaufleitung der Servoflüssigkeit entlastet.
Im Gleichgewichtsfalle der Regeleinrichtung sind die beiden gekuppelten Büchsen 119 und 272 in ihrer Stellung durch den Ausgleich der auf sie wirkenden hydraulischen Kräfte gehalten. Der Druck in der Kammer 106 stellt sich automatisch so ein, daß seine Wirkung auf die vollen Kreisflächen der Büchsen gleich ist der Kraft des auf ihre Ringflächen wirkenden ungedrosselten Servoflüssigkeitsdruckes. Das Verhältnis von Kreisringfläche zur Kreisfläche ist für die Büchse 272 nicht genau das der Büchse 119, so daß der mechanischen Kupplung durch die Welle 269 ein geringer Kraftunterschied zu übertragen bleibt, derart, daß ein mögliches Spiel in den Übertragungsteilen wirkungslos wird.
Da die Wege der Büchse 119 nach den vorstehend über die Brennstoffzuteilung gegebenen Erläuterungen proportional den durch sie dem Motor zugeleiteten Kraftstoffmengen sind, so gilt diese Proportionalität auch für die Wege der Büchse 272. Das Übersetzungsverhältnis der Welle 269 ist so einzustellen, daß die Deckung der Steuerlöcher in der Büchse 272 mit den Steuerkanten des den Ausdehnungen des p2P1-Gebers 92 folgenden Schiebers 273 bei vorher genau bestimmbaren Werten von p2p\ erfolgt.
Im Beispielsfalle nimmt der Schubdüsenkegel 26 für diese Werte Stellungen ein, die konstanter Brennraum-Betriebs-Temperatur entsprechende Strahlaustrittswiderstände bewirken.
Die Regelung des Düsenkegels 26 ist ημΓ im oberen Drehzahl- und Leistungsbereich der Maschine wirksam. Bei mittleren und unteren Drehzahlen wird das zur Aufrechterhaltung der Maschinendrehzahl nötige Mischungsverhältnis größer als das für die Regelung eingestellte Verhältnis C/(p2 P1) (von der Büchse 119 zugeteilte Kraftstoffmenge zu Ladergesamtdruckdifferenz) bei gleichzeitigem Rückgang der Verbrennungstemperaturen vor der Turbine. Die Steuerkanten 273 und die Steueröffnungen in der Büchse 272 kommen nicht mehr zur Deckung, der Schubdüsenkegel geht in seine Anschlagstellung größter Gasaustrittsöffnung.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei zunächst angenommen, daß die Anordnung Motor—Regler sich in einem Beharrungszustand befindet, der einer niederen Drehzahl, etwa in Leerlaufnähe, entspricht, die durch die Stellung des Steuerhebels 73 bestimmt ist. Dabei ist die Schubdüsensteuerung wirkungslos, da der Brennstoffverbrauch höher ist, als dem mit Rücksieht auf hohe Drehzahlen und Leistungen eingestellten Verhältnis Cj(p2 P1) entspricht. Der Schubdüsenkegel bleibt in seiner Anschlagstellung größter Gasaustrittsöffnung.
Wenn nun beispielsweise eine Verminderung der Belastung durch Änderung der äußeren Bedingungen p0, t0 eintritt, so ist die den Einspritzdüsen momentan zugeführte Brennstoffmenge größer, als zur Aufrechterhaltung des Beharrungszustandes nötig. Ein Teil der Treibgasenergie wird zur Beschleunigung der Türbine frei, und die Geschwindigkeit der Maschine nimmt zu.
Die Zunahme der Drehzahl wird von den Schwungmassen 59 angezeigt, die unter dem Einfluß der erhöhten Fliehkraft den Steuerschieber 61 nach rechts verschieben und auf diese Weise die entgegenwirkende Feder 63 zusammendrücken. In jedem Augenblick besteht Gleichgewicht zwischen der von den Schwungmassen entwickelten Kraft und der durch Zusammendrückung der Feder 63 entwickelten Kraft.
Der Steuerschieber 61 nimmt bei seiner Verschiebung den Servomotorkolben 110 mit, der mittels des Brennstoffschiebers 117 den Querschnitt der von den Steuerkanten 130 und 131 gebildeten Durchlässe verringert.
Durch die Abweichung des Steuerschiebers 61 nach rechts gibt die Schulter 104 die Leitung 105 frei und ermöglicht die Speisung der Druckkammer 106 über die Drehdrossel 100. Die bewegliche Büchse 119 wird dann nach links verschoben und vermindert den Querschnitt der von den Steuerkanten 130 und 131 gebildeten Durchlässe noch weiter.
Durch die Bewegungen der Büchse 119 und des Brennstoffschiebers 117 hat sich die Druckdifferenz auf beiden Seiten des durch die Steuerkanten 130 und 131 gebildeten Durchlasses vergrößert. Die auf die Membran 152 des Differenzdruckreglers wirkenden veränderten Drücke komprimieren die Feder 164; die Stange 162 wird nach oben verschoben, wobei der Folgekolben 150 sowie über den unzusammendrückbaren Inhalt der Kammer 194 auch der Kolben 184 mitgenommen wird. Die verzahnte Achse des Kolbens 184 verdreht die Büchse 119 im Sinne einer Vergrößerung des Querschnittes der durch die Steuerkanten 139 und 141 gebildeten Durchlässe, um die in die Rücklaufleitung gelangende Brennstoffmenge zu vergrößern.
Gleichzeitig läßt die Auslenkung der Stange 162 über die Steuerkanten 175 eine Verringerung des Volumens 194 eintreten; die eingeleitete Bewegung des Kolbens 184 wird verstärkt und die zum Rücklauf expandierende Kraftstoffmenge weiterhin vergrößert. Der Regler hat auf diese Weise die dem Motor zugeführte Brennstoffmenge verringert, und die Drehzahl nimmt wieder ab, wobei die Schwungmassen 59 und der Steuerschieber 61 in ihre Ausgangsstellungen zurückgeführt werden. Ebenso ist die Stange 162 in ihre Ausgangsstellung zurückgekehrt. Die Schultern 104 und 175 sind mit den entsprechenden Öffnungen 105 und 176 zur Deckung gebracht. "Die Volumen 106 und 194 bleiben unverändert.
Wenn die Stange 162 gleichzeitig mit dem Steuerschieber 61 in ihre Ausgangsstellung zurückgekehrt ist und wenn in diesem Augenblick die Querschnitte der Durchlässe zwischen den Steuerkanten 130 und 131 bzw. 139 und 141 die Größe aufweisen, die dem neuen ao Gleichgewichtszustand entspricht, wird der Regeleingriff aperiodisch beendet.
Andernfalls ändern Drehzahlregler und Differenzdruckregler wechselseitig ihre Grundeinstellung und finden mit abnehmenden Schwingungsweiten ihre neue Beharrungslage auf Grund der langsamen Bewegungen der Büchse 119 und des Kolbens 184.
Bei einem Gleichgewichtszustand hoher Drehzahl,
etwa in Vollastnähe, bestimmt durch eine andere Stellung des Bedienungshebels 73, sind die Steueröffnungen der Büchse 272 von den Steuerkanten 276 des Schiebers 273 gedeckt.
Arbeitet die Maschine in einem Zustand höheren Lastbereichs, so ist bei voller Öffnung der Schubdüse das zur Aufrechterhaltung des Betriebszustandes notwendige Verhältnis Cj(p2 P1) kleiner als das, welches dem Regler für die Steuerung des Schubdüsenkegels 26 zugrunde gelegt ist. Dieser wird dadurch in Richtung der Schließung der Schubdüsenöffnung verstellt, bis die Leistung der Maschine so weit zugenommen hat, daß das dem Regler zugrunde gelegte Verhältnis Cj (^2P1) dem des Betriebszustandes entspricht und die zulässige Brennkammertemperatur T3 erreicht ist. Wenn nun von diesem Zustand aus eine Verminderung der Laderbelastung eintritt durch Änderung der ♦5 atmosphärischen Bedingungen p0, t0 oder auch der Fluggeschwindigkeit, so sind dabei die Reaktionen des Drehzahl- und des Differenzdruckreglers der Richtung nach dieselben, wie weiter oben beschrieben.
Da mit der Laderbelastung auch der Wert p% 1Px zurückgeht, so tritt im Augenblick der Störung jetzt außerdem eine Auslenkung des Schiebers 273 gegen die Büchse 272 ein, die mittels der dadurch geöffneten Steuerquerschnitte eine Bewegung des Schubdüsenkegels 26 im Sinne der Öffnung des Schubdüsenquer-Schnitts bewirkt.
Die Öffnung des Kegels 26 wird dann aufgehalten, wenn der Drehzahlregler den Brennstoffverbrauch durch Verschieben der Büchse 119 so weit verringert hat, daß diese die Steueröffnungen der mit ihr gekuppelten Büchse 272 wieder zur Deckung mit den Steuerkanten 276 des Schiebers 273 gebracht hat.
Das neue Gleichgewicht der Gesamtanordnung Motor—Regler ist erreicht, wenn sowohl die Steuerkanten 104 als auch die Steuerkanten 175 und 276 mit ihren zugehörigen Steueröffnungen endgültig zur Deckung gekommen sind. Nach behobener Gleichgewichtsstörung sind Drehzahl, Druckdifferenz im Dosierquerschnitt 132 und Temperatur T3 vor der Turbine unverändert gegenüber dem Ausgangszustand, die Brennstoffmenge ist vermindert und der Schubdüsenquerschnitt etwas erweitert.
Da in großer Höhe die Werte von p% P1 sowie die dem Motor zugeteilten Kraftstoffmengen sehr klein sind, so bewirken geringfügige Änderungen der Kraftstoffmenge schon unzulässige Abweichungen der Temperatur T3 von ihrem Sollwert.
Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß die Regelung des Schubdüsenkegels 26 nach dem Gesetz Cj (p2 P1) -konstant auch in großen Höhen noch sehr genau erfolgt dank der Ausschaltung jeglicher Ungleichförmigkeit sowohl im Drehzahlregler als auch im Differenzdruckregler.
Falls eine Veränderung des Gleichgewichtes des Systems Motor—Regler durch eine plötzliche Verstellung des Steuerhebels 73 herbeigeführt wird, beispielsweise während einer Beschleunigung der Maschine, wird die Wirkung des Drehzahlreglers zu Beginn des Regeleingriffs unterbrochen.
Wenn der Steuerhebel 73 plötzlich aus der Leerlaufstellung in die Vollaststellung gestoßen wird, wird die Feder 63 mittels des Nockens 71, des Hebels 69 und des Federtellers 65 zusammengedrückt.
Da die axiale Resultierende der durch die Schwungmassen 59 entwickelten Fliehkraft geringer ist als die durch die Zusammendrückung der Feder 63 ausgeübte Kraft, verschiebt sich der Steuerschieber 61 nach links, bis die Anschlagscheibe 79 den Anschlag des Hebels 81 berührt, der sich auf dem Nocken 85 abstützt. In diesem Fall besteht kein Gleichgewicht zwischen den von den Schwungmassen entwickelten Fliehkräften und dem Druck der Feder 63.
Die Brennstoffzuteilung wird dann so lange durch den Anschlag des Hebels 81 progressiv gesteuert, bis kurz vor Erreichen der gewählten Drehzahl die erhöhte Fliehkraft der Schwungmassen die Anschlagscheibe 79 vom Kontakt mit dem Hebel 81 löst und der Drehzahlregler, den Schieber 61 in seine Ausgangsstellung zurückführend, seine neue Beharrungslage in vorher beschriebener Weise findet.
Der Nocken 85 wird abhängig von dem Wert p2 P1, no der ein ungefähres Maß der Luftleistung des Laders ist, verdreht. Seine Profilerhebungen sind bis zu mittleren Werten von p2 px diesen ungefähr proportional, sehr klein und schwach abnehmend, während sie für größere Werte, wie sie bei höheren Drehzahlen am Boden bis zu mittleren Flughöhen vorkommen, sehr stark abnehmen, so daß der Schieber 61 bei hohen Drehzahlen in Bodennähe große Ausschläge aus der Gleichgewichtslage einnehmen kann.
Der Schieber 61, der zum Anschlag auf den Hebel 81 iao gebracht ist, steuert nun die zur Drehzahlerhöhung nötige Steigerung der Brennstoffzufuhr in zwei Teilen gleichzeitig.
Ein Teil der Kraftstoffmenge wird freigegeben durch die Bewegung des Brennstoffschiebers 117, der der Auslenkung des Steuerschiebers 61 mittels des Kraft-
Verstärkers no folgt und dadurch den Dosierschlitz 132 in der Büchse 119 weiter öffnet.
Ein zweiter Teil der Kraftstoffmengen wird freigegeben durch eine der Bewegung des Brennstoff-Schiebers 117 gegenläufige Bewegung der Büchse 119, die die Öffnung des Dosierschlitzes 132 weiterhin vergrößert und die durch die Freigabe der Entlastung der Druckkammer 106 über die Drehdrossel 103 durch die Schulter 104 des Schiebers 61 hervorgerufen ist.
to Die von der Drehdrossel 103 in Funktion der Schieberauslenkung freigegebenen Zeitquerschnitte sind durch die Profilierung der Abflachungen 102, beispielsweise durch eine Schräge zwischen α und b, so bestimmt, daß die Änderungsgeschwindigkeit des Druckraumvolumens 106 und damit die Axialgeschwindigkeit der Büchse 119 sich während der Beschleunigung fortlaufend derart ändert, daß die von der Büchse freigegebenen Kraftstoffmengen auf der Verbrauchslinie liegen.
Die zur Beschleunigung nötigen Überschußmengen werden dann also ausschließlich durch den vom Brennstoffschieber 117 freigegebenen Querschnitt der Dosieröffnung 132 zugeteilt.
Die relativen Verschiebungen der Büchse 119 und des Brennstoffschiebers 117 sind auf dem Diagramm gemäß Fig. 8 dargestellt, wobei mit Q der Brennstoffverbrauch, der den Wegen der Dosierorgane (Büchse 119 und Brennstoffschieber 117) proportional ist und daher gleichzeitig diese Wege darstellt, und mit TjM die Anzahl der Umdrehungen pro Minute bezeichnet ist. A und B können als die relativen Verschiebungen des Brennstoffsch'iebers 117 und der Büchse 119 für eine Beschleunigung angesehen werden, die ausgehend von der Stellung C ausgeführt wird. D ist die Leerlaufstellung und E die Vollaststellung. Zu Beginn der Beschleunigung bleibt der Schubdüsenkegel 26 an seiner Anschlagstellung größter Schubdüsenöffnung, da das von der Maschine im Leerlauf sowie im unteren Drehzahlbereich verlangte Verhältnis Cj(p2 P1) größer ist als dasjenige, das der Schubdüsensteuerung zugrunde gelegt ist.
Da für die Steuerung des Schubdüsenkegels 26 nur die von der Büchse 119 freigegebenen Brennstoffmengen zum Vergleich mit p2 Pi herangezogen sind und diese Mengen denen der 'Verbrauchslinie entsprechen, so beginnt während der Beschleunigung sich der Schubdüsenkegel 26 im Sinne einer Verringerung der Schubdüsenöffnung zu bewegen, sobald die Turbine diejenige Drehzahl erreicht hat, bei der im Beharrungszustand das Verhältnis Kraftstoffverbrauch zu Laderdruckdifferenz p2 Pi gleich der im Regler eingestellten Beziehung CKf2 Pil ist. Diese Umdrehungszahl liegt im mittleren bis hohen Drehzahlbereich.
Von diesem Punkt ab wird die Stellung des Schubdüsenkegels 26 in normaler Weise vom Regler geregelt, so daß am Ende der Beschleunigung mit der gewählten Volldrehzahl auch der Vollschub erreicht ist.
Die Schließung der Schubdüsenöffnung erhöht den Wert p2 -P1 und damit die Laderbelastung, wodurch die zur Beschleunigung verfügbare Energie vermindert wird.
Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß die Schließung der Schubdüsenöffnung in einem Drehzahlbereich stattfindet, in dem der Brennstoffschieber 117 dank dem Profil des Nockens 85 sehr große Brennstoffüberschußmengen freigibt und bis zur kurzzeitig zulässigen Überhitzung der Brennkammern anzureichern erlaubt, so daß Drehzahl und Schub in der Mindestzeit erreicht werden. In großen Höhen ist der Vorteil geringer, da die mit Rücksicht auf die Pumpgrenze des Laders bei niederen Werten p2 P1 einzuhaltenden Überschußmengen kleiner sind als die Mengen, welche mit Hinsicht auf die Temperatur in den Brennkammern kurzzeitig gestattet wären.
Die Vorrichtung bietet einen außerordentlichen Vorteil beim Durchstart und beim Abfangen aus dem Sturzflug, wobei Volldrehzahl und Vollschub in kürzester Zeit zur Verfügung stehen müssen.
Falls die Drehzahl der Maschine verringert wird, indem der Steuerhebel 73 aus der Vollaststellung plötzlich in die Leerlaufstellung bewegt wird, ist die Wirkungsweise folgende:
Der Schieber 61 verschiebt sich nach rechts, bis die Anschlagscheibe 79 in der durch den Nocken 84 bestimmten Stellung mit der Tastfläche des Hebels 80 in Berührung kommt.
Von da ab steuert er unter Ausschluß des Drehzahlreglers die zur Verzögerung notwendige Verringerung der Brennstoffmenge, bis nahe der Leeriaufdrehzahl die Fliehkraft der Schwungmassen so klein geworden go ist, daß die Kraft der Feder 63 den Steuerschieber 61 vom Kontakt mit dem Hebel 80 löst und der Drehzahlregler, den Schieber 61 in seine Ausgangsstellung zurückführend, seine neue Beharrungslage in der eingangs beschriebenen Weise findet.
Der Nocken 84 wird wie der Nocken 85 in Abhängigkeit von dem Wert p2 P1 verdreht. Seine Profilerhebungen sind bis zu mittleren Werten von p2 px diesen ungefähr proportional, sehr klein und schwach abnehmend, während sie für größere Werte, wie sie bei höheren Drehzahlen am Boden bis zu mittleren Flughöhen vorkommen, sehr stark abnehmen, dem Schieber 61 große Ausschläge aus der Gleichgewichtslage erlaubend.
Der Schieber 61, der zum Anschlag am Hebel 80 gebracht ist, steuert die Verringerung der Brennstoffzufuhr ebenfalls gleichzeitig in zweierlei Weise: erstens durch die Verschiebung des Brennstoffschiebers 117, dem die Bewegung des Steuerschiebers 61 mittels des Kraftverstärkers 110 übertragen wird und der dadurch eine Verminderung des Dosierquerschnitts 132 bewirkt; zweitens durch die gegenläufige Verschiebung der Büchse 119, bewirkt durch die von der Schulter 104 freigegebene Füllung der Druckkammer 106. Diese Verschiebung der Büchse 119 verringert.den Dosierquerschnitt 132 noch weiter. Die Zumessung der Servoflüssigkeit in die Druckkammer 106 geschieht über die Drehdrossel 100, deren Abflachungen so profiliert sind, daß die in Funktion der Schieberwege freigegebenen Zeitquerschnitte die Geschwin- \io digkeit der Büchse 119 während der Verzögerung fortlaufend so ändern, daß die von, der Büchse freigegebenen Kraftstoffmengen auf der Verbrauchslinie liegen.
Die zur Verzögerung nötige Verringerung der Kraftstoffzufuhr, die mit Rücksicht auf die Löschgrenze der
Brennkammer zugelassen ist, wird ausschließlich vom Brennstoffschieber 117 vorgenommen.
Fig. 9 zeigt für eine vom Punkt C aus vorgenommene
Verzögerung die vom Brennstoffschieber 117 und der Büchse 119 zurückgesteuerten Brennstoffmengen A und B, die den relativen Verschiebungen der beiden Organe proportional sind.
Zu Beginn der von Vollast aus eingeleiteten Verzögerung ist die Stellung des Schubdüsenkegels 26 in normaler Weise geregelt, da mit nach der Verbrauchslinie abnehmender Brennstoffmenge das Verhältnis Cj(P2 P1) bald größer wird. Der Schubdüsenkegel 26 bewegt sich gegen seine Anschlagstellung größter Schubdüsenöffnung, die beim Passieren derjenigen
ί5 Turbinendrehzahl erreicht ist, bei der im Beharrungszustand das vom Motor bei größter Schubdüsenöffnung verlangte Verhältnis Cj(pz P1) das der Regelung zugrunde gelegte gerade erreicht hat.
Unterhalb dieser noch reichlich hohen Drehzahl bleibt der Schubdüsenkegel am Anschlag, da das Verhältnis CV(^2P1) des Triebwerkes bei Annäherung an Leerlauf nur noch zunimmt.
Da durch die Öffnung der Schubdüse der Lader entlastet wird, so wird momentan ein Teil der Gasenergie zur Beschleunigung frei und vermindert die Verzögerungswirkung der vom Brennstoff schieber 117 eingeleiteten Verringerung der Brennstoffzufuhr.
Es ist ein Vorzug der beschriebenen Einrichtung, daß die Öffnung der Schubdüse in einem Drehzahlbereich erfolgt, in dem die vom Brennstoffschieber 117 gesteuerten Kraftstoffmengen dank dem Nockenprofil 84 so groß sind, daß das Verhältnis CKp2 —^1) bis zur Löschgrenze der Brennkammer vermindert werden kann.
Bei offener Schubdüse von mittlerer Drehzahl ab wird die Leerlauf drehzahl zusammen mit dem Mindesischub in kürzester Zeit erreicht.
In großen Flughöhen ist der Zeitgewinn bei Verzögerung weniger ausgeprägt, wenn die Auslenkungen des Brennstoffschiebers 117 in Funktion des Nockenprofils 84 relativ sehr klein bleiben müssen, weil sich die Löschgrenze der Brennkammer nahe an die Verbrauchslinie heranschiebt. Aber gerade hier bleibt es ein unvergleichlicher Vorzug, die zur Beschleunigung und Verzögerung notwendigen Brennstoffmengen von der Verbrauchslinie aus zu messen.
Einen außerordentlichen Vorteil bietet die Vorrichtung beim Landen des Flugzeuges, wobei Landegeschwindigkeit und Auslaufstrecke auf ein Minimum herabgedrückt werden.

Claims (6)

  1. Patentansprüche:
    i. Brennstoffregel- und -steuereinrichtung für Turbinenstrahltriebwerke, die eine von· Brenngasen beaufschlagte Turbine, einen von dieser Turbine angetriebenen Lader, der die zur Erzeugung der Brenngase notwendige Luft liefert, und eine Schubdüse mit regelbarem Querschnitt aufweisen, wobei der Kraftstoff über einen Dosierschlitz mit parallelen Kanten zugemessen wird, dessen Querschnitt durch die relative Bewegung eines von einem Drehzahlregler unmittelbar betätigten Steuerschiebers gegen eine von der nachgebenden Rückführeinrichtung dieses Drehzahlreglers mit kompensierter Ungleichförmigkeit angetriebene Steuerhülse verändert wird und wobei der Druckabfall im Dosierschlitz von einem Druckregler gemessen wird und durch Ablassen des ' überschüssigen Kraftstoffes über eine von diesem Druckregler, dessen Ungleichförmigkeit gleichfalls kompensiert ist, gesteuerte Rücklaufleitung konstant gehalten wird, so daß die Wege der Dosierorgane ein unmittelbares Maß der zugeführten Kraftstoffmenge sind, dadurch gekennzeichnet, daß die von der nachgebenden Rückführ-•einrichtung des Drehzahlreglers dem Triebwerk kontinuierlich zugeteilte Kraftstoffmenge weiterhin begrenzt ist durch die zur Betätigung der bekannten Vorrichtung zur Änderung des Schubdüsenquerschnittes dienende Steuereinrichtung (272,273), welche gleichzeitig den Ausschlägen der nachgebenden Rückführung des Drehzahlreglers und den Ausdehnungen des die Laderdruckdifferenz messenden Balges (92) unterworfen ist.
  2. 2. Brennstoffregel- und -steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerbüchse (272) mit der Büchse (119) durch Arme (266) gekuppelt ist, die die Bewegungen der Büchse (119) streng proportional auf die Steuerbüchse (272) übertragen, so daß deren Wege ebenfalls den von der Büchse (119) zugeteilten Kraftstoffmengen proportional sind, und daß bei Überdeckung der Steueröffnungen der Steuerbüchse (272) durch die Schultern des Schiebers (273), der den p2 P1 (Ladergesamtdruckdifferenz) proportionalen Ausdehnungen des Balges (92) folgt, ein durch die Übersetzung der Arme (266) und die lineare Ausdehnungscharakteristik des Balges (92) bestimmtes Verhältnis von Cj(P2 P1) (von der Büchse 119 zugeteilte Kraftstoff menge zu Ladergesamtdruckdifferenz) durch die Regelung der Schubdüse in ihrem Wirkbereich aufrechterhalten wird.
  3. 3. Brennstoffregel- und -steuereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Schultern (104) des Steuerschiebers (61) gesteuerte Speisung bzw. Entleerung des Druckraumes (106) über Drehdrosseln (100, 103) erfolgt, die an ihren Ein- und Ausmündungen auf dem Schieber (61) profilierte Abflachungen (99,102) besitzen, so daß der freigegebene Zeitquerschnitt und no damit die Geschwindigkeit der Volumenänderung des Druckraumes (106) und somit die Geschwindigkeit der Büchse (119) in Abhängigkeit der Schieberausschläge genau bestimmt sind.
  4. 4. Brennstoffregel- und -steuereinrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind (80, 81, 84, 85), die bei vom Pilothebel eingeleiteten starken Beschleunigungen und Verzögerungen die Ausschläge des Steuerschiebers (61) aus seiner Gleichgewichtslage be- lao grenzen, so daß die Brennstoffzuteilung unter Ausschluß des Drehzahlreglers durch Steuerung des Schiebers (61) in durch die Nockenprofile (84, 85) korrigierter Abhängigkeit von p2 P1 erfolgt.
  5. 5. Brennstoffregel- und -steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
    Profilerhebungen der Nocken (84,85) so ausgebildet sind, daß die durch sie begrenzten Ausschläge des dem Steuerschieber (61) folgenden Brennstoffschiebers (117) die von den Verbrauchslinien aus gemessenen, mit Rücksicht auf die Pumpgrenze des Laders sowie auf kurzzeitig erlaubte Temperaturüberlastung und Löschgrenze der Brennkammern möglichen Steigerungen bzw. Verringerungen der Kraftstoffzufuhr ergeben.
  6. 6. Brennstoffregel- und -steuereinrichtung nach Anspruch 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daßdie Profilierung der Abilachungen (99,102) auf dem Steuerschieber (61) so ausgeführt ist, daß die während einer Beschleunigung oder Verzögerung in Funktion der begrenzten Ausschläge des Schiebers (61) sich mit veränderlicher Geschwindigkeit bewegende Büchse (119) Brennstoffmengen freigibt, die mit guter Annäherung denen der Verbrauchslinien entsprechen.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentschrift Nr. 851426;
    französische Patentschriften Nr. 996 702, 994 935, 057.
    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
    ©609577/56 7.56 (609 797 2.57)
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1107457B (de) * 1957-02-20 1961-05-25 Joseph Szydlowski Regeleinrichtung fuer Strahltriebwerke
DE1167597B (de) * 1959-03-17 1964-04-09 Bendix Corp Regelvorrichtung fuer eine Kraftmaschine, insbesondere fuer Gasturbinen-Strahltriebwerke

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3007303A (en) * 1955-07-08 1961-11-07 Bendix Corp Compressor pressure modified fuel schedule for an afterburner
DE1055299B (de) * 1955-07-08 1959-04-16 Bendix Aviat Corp Nachbrennersteuereinrichtung fuer Gasturbinenstrahltriebwerke
DE1096122B (de) * 1955-10-10 1960-12-29 Curtiss Wright Corp Drehzahlregelanlage fuer Gasturbinenstrahltriebwerke
US2988919A (en) * 1958-03-24 1961-06-20 Thompson Ramo Wooldridge Inc Speed sensing system
US3208218A (en) * 1963-09-25 1965-09-28 Woodward Governor Co Gas turbine speed regulator
FR2126937B1 (de) * 1971-02-04 1974-09-06 Bronzavia Sa
US4274254A (en) * 1977-12-22 1981-06-23 The Garrett Corporation Turbine engine fuel schedule valve and method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR932057A (fr) * 1943-02-19 1948-03-11 Bristol Aeroplane Co Ltd Perfectionnements aux dispositifs de réglage pour installations de turbines à gaz
FR994935A (fr) * 1946-02-27 1951-11-23 Power Jets Res & Dev Ltd Perfectionnements apportés aux machines avec turbines à combustion interne
FR996702A (fr) * 1945-05-23 1951-12-26 Rateau Soc Procédé et dispositifs de réglage de la section de sortie de la tuyère d'échappement d'un propulseur à réaction pour véhicules à grande vitesse et notamment pour avions
DE851426C (de) * 1946-05-16 1952-10-06 Bendix Aviat Corp Brennstoffregel- und Steuereinrichtung fuer Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Gasturbinen und Duesenmotoren

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR941556A (fr) * 1947-02-06 1949-01-14 Procédé de réglage de turbo-réacteurs et appareils pour la mise en oeuvre de ce procédé
US2545703A (en) * 1947-03-17 1951-03-20 George M Holley Gas turbine temperature control responsive to air and fuel flow, compressor intake and discharge temperature and speed

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR932057A (fr) * 1943-02-19 1948-03-11 Bristol Aeroplane Co Ltd Perfectionnements aux dispositifs de réglage pour installations de turbines à gaz
FR996702A (fr) * 1945-05-23 1951-12-26 Rateau Soc Procédé et dispositifs de réglage de la section de sortie de la tuyère d'échappement d'un propulseur à réaction pour véhicules à grande vitesse et notamment pour avions
FR994935A (fr) * 1946-02-27 1951-11-23 Power Jets Res & Dev Ltd Perfectionnements apportés aux machines avec turbines à combustion interne
DE851426C (de) * 1946-05-16 1952-10-06 Bendix Aviat Corp Brennstoffregel- und Steuereinrichtung fuer Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Gasturbinen und Duesenmotoren

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1107457B (de) * 1957-02-20 1961-05-25 Joseph Szydlowski Regeleinrichtung fuer Strahltriebwerke
DE1167597B (de) * 1959-03-17 1964-04-09 Bendix Corp Regelvorrichtung fuer eine Kraftmaschine, insbesondere fuer Gasturbinen-Strahltriebwerke

Also Published As

Publication number Publication date
US2811830A (en) 1957-11-05
FR1070629A (fr) 1954-08-03

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