JP2755417B2 - プロップファンータービン機関 - Google Patents
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
- F02C3/107—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor with two or more rotors connected by power transmission
- F02C3/113—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor with two or more rotors connected by power transmission with variable power transmission between rotors
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- F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
- F02C3/06—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor the compressor comprising only axial stages
- F02C3/067—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor the compressor comprising only axial stages having counter-rotating rotors
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
- F02K3/02—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
- F02K3/04—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
- F02K3/06—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with front fan
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
- F02K3/02—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
- F02K3/04—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
- F02K3/072—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with counter-rotating, e.g. fan rotors
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S74/05—Gas turbine with gearing
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、「特許請求の範囲」第１項の上位概念によ
るプロップファンータービン機関に関するものである。
るプロップファンータービン機関に関するものである。
従来の技術 ドイツ公開特許第3614157号から、上述の種類のプロ
ップファンータービン機関が公知となっているが、この
機関においては、反対方向に回転をするタービン回転子
が、同時に、プロップファン回転子として形成されてお
り、これにより、２列のプロップファン羽根が、放射方
向外部に駆動タービンに取り付けられるようになってい
る。しかしながら、この構造的に複雑な、伝導装置を残
している実施形態は、プロップファン羽根及び作動ター
ビンの幾何学的パラメータが、無関係にでは無しに相互
に確定されることができ、従って、最善化されることが
無く、かえって、常に、妥協が発見されなければならな
いという欠点がある。それ故、特に、プロップファン羽
根の比較的大きなハブ関係を、従って、羽根の内径の羽
根の外径に対する比が、望ましく無く大きい。なぜなら
ば、作動タービンは、空力的理由から、ある一定の最小
直径を有していなければならないからである。更に、同
じ理由から、プロップファン羽根の先端部の周速度は、
タービン段の数及び（又は）空力的負荷を抑制するため
に、比較的に高く設定されなければならない。このこと
は、実際上、上述の、すなわち、限定された手段によ
り、機関自体における騒音減衰を目的とする時には、客
室（近接騒音）並びに環境（遠隔騒音）の、より大きな
騒音負荷とする。その上、プロップファン羽根の流出比
は、上流に配置されたガスタービン本体のために、正常
の飛行において、少なくとも、プロップファンのボスの
近傍において妨害され、しかしながら、なかんずく、離
陸の際に、飛行機の飛行方向に向かう始動のために妨害
され、その場合、特に、離陸の再（25°まで）における
回転の位相において極端に不利であるという欠点があ
る。その外、プロップファン羽根に対する調節装置は、
高温のタービン薄溝を貫いて案内されなければならず、
これにより、不都合な羽根横断面及び対応する損失を予
期しなければならない。
ップファンータービン機関が公知となっているが、この
機関においては、反対方向に回転をするタービン回転子
が、同時に、プロップファン回転子として形成されてお
り、これにより、２列のプロップファン羽根が、放射方
向外部に駆動タービンに取り付けられるようになってい
る。しかしながら、この構造的に複雑な、伝導装置を残
している実施形態は、プロップファン羽根及び作動ター
ビンの幾何学的パラメータが、無関係にでは無しに相互
に確定されることができ、従って、最善化されることが
無く、かえって、常に、妥協が発見されなければならな
いという欠点がある。それ故、特に、プロップファン羽
根の比較的大きなハブ関係を、従って、羽根の内径の羽
根の外径に対する比が、望ましく無く大きい。なぜなら
ば、作動タービンは、空力的理由から、ある一定の最小
直径を有していなければならないからである。更に、同
じ理由から、プロップファン羽根の先端部の周速度は、
タービン段の数及び（又は）空力的負荷を抑制するため
に、比較的に高く設定されなければならない。このこと
は、実際上、上述の、すなわち、限定された手段によ
り、機関自体における騒音減衰を目的とする時には、客
室（近接騒音）並びに環境（遠隔騒音）の、より大きな
騒音負荷とする。その上、プロップファン羽根の流出比
は、上流に配置されたガスタービン本体のために、正常
の飛行において、少なくとも、プロップファンのボスの
近傍において妨害され、しかしながら、なかんずく、離
陸の際に、飛行機の飛行方向に向かう始動のために妨害
され、その場合、特に、離陸の再（25°まで）における
回転の位相において極端に不利であるという欠点があ
る。その外、プロップファン羽根に対する調節装置は、
高温のタービン薄溝を貫いて案内されなければならず、
これにより、不都合な羽根横断面及び対応する損失を予
期しなければならない。
ここに記載された反対方向に回転をするプロップファ
ンが、円形面負荷（推力／プロペラ円形面）の向上、す
なわち、圧力比の向上のために、例えば、取り付け上の
理由から、プロペラ直径を小さくするために、特に、騒
音の放射を低下させるために、ケーシングにより包囲さ
れるならば、ここに述べられた実施形態においては、タ
ービンにより、プロペラボスの中に、高い推力負荷の際
に、特に、強い放射吸収のために、異常に不都合な放射
輪郭、従って、ケーシング輪郭が、不都合な旋回流れ及
び対応して高い抵抗に結び付けられる、臨界的な飛行条
件（例えば、斜め流れの際に）の下における流れのはぎ
取りに対する鋭敏性が生ずる。
ンが、円形面負荷（推力／プロペラ円形面）の向上、す
なわち、圧力比の向上のために、例えば、取り付け上の
理由から、プロペラ直径を小さくするために、特に、騒
音の放射を低下させるために、ケーシングにより包囲さ
れるならば、ここに述べられた実施形態においては、タ
ービンにより、プロペラボスの中に、高い推力負荷の際
に、特に、強い放射吸収のために、異常に不都合な放射
輪郭、従って、ケーシング輪郭が、不都合な旋回流れ及
び対応して高い抵抗に結び付けられる、臨界的な飛行条
件（例えば、斜め流れの際に）の下における流れのはぎ
取りに対する鋭敏性が生ずる。
ドイツ公開特許第3611792号公報から、頭書に記載の
種類のプロップファンータービン機関が公知となってい
るが、この機関においては、プロップファン回転子が、
ガスタービンの上流に配置されており、従って、一連の
上述の問題が、除去されることができるようになってい
る。しかしながら、この実施形態においては、反対方向
に回転をするプロップファン回転子の駆動のために、減
速伝導装置が非常に大きな出力を必要とされ、それ故、
それに関連される大きな重量の外に、複雑な伝導装置の
冷却設備が必要とされるという結果となる。更に、この
ような減速伝導装置の装着には、全体のタービン駆動装
置の大きな保守経費並びに大きな故障の可能性が、結び
付けられる。
種類のプロップファンータービン機関が公知となってい
るが、この機関においては、プロップファン回転子が、
ガスタービンの上流に配置されており、従って、一連の
上述の問題が、除去されることができるようになってい
る。しかしながら、この実施形態においては、反対方向
に回転をするプロップファン回転子の駆動のために、減
速伝導装置が非常に大きな出力を必要とされ、それ故、
それに関連される大きな重量の外に、複雑な伝導装置の
冷却設備が必要とされるという結果となる。更に、この
ような減速伝導装置の装着には、全体のタービン駆動装
置の大きな保守経費並びに大きな故障の可能性が、結び
付けられる。
更に、この場合には、駆動装置を貫く一つの回転子の
羽根のピッチ調整装置の案内は、著しい構造的な複雑性
を示している。
羽根のピッチ調整装置の案内は、著しい構造的な複雑性
を示している。
発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、物質の高い装入の達成の下に、低い
流れ抵抗及び低い伝導装置重量を有する好都合な速度ヘ
ッドが達成可能である頭書に記載された種類のプロップ
ファンータービン機関を得ることにあるものである。
流れ抵抗及び低い伝導装置重量を有する好都合な速度ヘ
ッドが達成可能である頭書に記載された種類のプロップ
ファンータービン機関を得ることにあるものである。
課題を解決するための手段 本発明によると、この課題は、「特許請求の範囲」第
１項の特徴項に記載の構成を有するプロップファンータ
ービン機関により解決される。
１項の特徴項に記載の構成を有するプロップファンータ
ービン機関により解決される。
この配置は、プロップファン回転子をガスタービンの
上流に設けることにより、最小のボス直径、従って、進
入平面内におけるプロップファン羽根の最善のボス比
が、達成可能であるという利点を有している。
上流に設けることにより、最小のボス直径、従って、進
入平面内におけるプロップファン羽根の最善のボス比
が、達成可能であるという利点を有している。
このプロップファン入口における低いボス比は、反対
方向に回転をするプロップファンに対して、ケーシング
無しに、ボスの中に配置された、反対方向に回転をする
タービンにより、円形面横断面の希望される低い閉鎖
が、すべての飛行条件の下において生ずる。
方向に回転をするプロップファンに対して、ケーシング
無しに、ボスの中に配置された、反対方向に回転をする
タービンにより、円形面横断面の希望される低い閉鎖
が、すべての飛行条件の下において生ずる。
ケーシング無しに反対方向に回転をするプロップファ
ンにおいては、流出マッハ数は、ほぼ飛行速度と同一で
あり、これにより、流出マッハ数が、0.82〜0.85以下の
範囲に制限されるようにされているのに対し、本発明の
場合、すなわち、ケーシングを有している反対方向に回
転をするプロップファンにおいては、流出マッハ数は、
プロップファン回転子のケーシング輪郭及び設計により
与えられる。すなわち、飛行速度には無関係である。そ
れ故、任意の高い飛行速度において、プロップファンの
流出マッハ数は、流出に最善であり、すなわち、0.76〜
0.78の範囲に確定される。ケーシング無しの反対方向に
回転をするプロップファンにおいては、高い飛行速度の
場合に、流れが、放射方向外方に逃げることが、有り得
るが−たとえ、局部的な損失の下においても−、この問
題は、ケーシングを有している反対方向に回転をするプ
ロペラの場合には、貫流マッハ数の上述の確定ないしは
限定により、無論、解消される。
ンにおいては、流出マッハ数は、ほぼ飛行速度と同一で
あり、これにより、流出マッハ数が、0.82〜0.85以下の
範囲に制限されるようにされているのに対し、本発明の
場合、すなわち、ケーシングを有している反対方向に回
転をするプロップファンにおいては、流出マッハ数は、
プロップファン回転子のケーシング輪郭及び設計により
与えられる。すなわち、飛行速度には無関係である。そ
れ故、任意の高い飛行速度において、プロップファンの
流出マッハ数は、流出に最善であり、すなわち、0.76〜
0.78の範囲に確定される。ケーシング無しの反対方向に
回転をするプロップファンにおいては、高い飛行速度の
場合に、流れが、放射方向外方に逃げることが、有り得
るが−たとえ、局部的な損失の下においても−、この問
題は、ケーシングを有している反対方向に回転をするプ
ロペラの場合には、貫流マッハ数の上述の確定ないしは
限定により、無論、解消される。
作動タービン及びプロップファンの幾何学的パラメー
タは、広範に相互に無関係に設定可能である。更に、旋
回自在なプロップファン羽根に対する調節装置は、問題
無しに、プロップファンの回転子のハブ領域に収められ
ることができる。有利には、前部に横たわっているプロ
ップファン回転子を有している従来公知の実施形態に対
して、駆動装置の著しい重量が、油冷却器を含めて、そ
れに結び付けられる欠点と一緒に無くなる。
タは、広範に相互に無関係に設定可能である。更に、旋
回自在なプロップファン羽根に対する調節装置は、問題
無しに、プロップファンの回転子のハブ領域に収められ
ることができる。有利には、前部に横たわっているプロ
ップファン回転子を有している従来公知の実施形態に対
して、駆動装置の著しい重量が、油冷却器を含めて、そ
れに結び付けられる欠点と一緒に無くなる。
本発明の有利な展開においては、プロップファン回転
子は、併せて1.25〜1.35の圧力比を有している。これ
は、ケーシング無しのプロップファンの場合と同様に、
調節自在な動翼により、推力の逆転が、簡単に実施可能
であり、また、タービン駆動装置のバイパス導溝の中の
複雑な且つ重い機械的推力逆転機の構成が無くされるこ
とができるという利点を有している。同時に、それによ
り、特別に短な、流れ技術的に有利なプロップファンの
ケーシング並びに技術的な故障に対する向上された安全
性が得られる。
子は、併せて1.25〜1.35の圧力比を有している。これ
は、ケーシング無しのプロップファンの場合と同様に、
調節自在な動翼により、推力の逆転が、簡単に実施可能
であり、また、タービン駆動装置のバイパス導溝の中の
複雑な且つ重い機械的推力逆転機の構成が無くされるこ
とができるという利点を有している。同時に、それによ
り、特別に短な、流れ技術的に有利なプロップファンの
ケーシング並びに技術的な故障に対する向上された安全
性が得られる。
変形実施例においては、両方の回転子が、調節装置の
無いプロップファン羽根を有し、1.4以上の圧力比で実
施される。この場合、その時には、なかんずく、その後
部に横たわっている副流れ導溝の中ないしは対応して延
長されたプロップファンケーシングの中に、月並みな推
力逆転機が、配置されなければならない。
無いプロップファン羽根を有し、1.4以上の圧力比で実
施される。この場合、その時には、なかんずく、その後
部に横たわっている副流れ導溝の中ないしは対応して延
長されたプロップファンケーシングの中に、月並みな推
力逆転機が、配置されなければならない。
更に、プロップファン及びタービン直径のここに可能
な望ましい共属のために、タービン回転子は、それぞ
れ、プロップファン圧力比ないしはプロップファン貫通
流／タービン機関貫通流れの比に応じ、技術的に重要な
領域内に、その都度、３〜５個のタービン羽根列を有す
ることが有利である。それにより、小さな構造長さ及び
小さな重量において、作動タービンの中に高い特別な作
動が、転換され、これにより、タービン機関の大きな副
流れ関係が達成可能であるようにする。
な望ましい共属のために、タービン回転子は、それぞ
れ、プロップファン圧力比ないしはプロップファン貫通
流／タービン機関貫通流れの比に応じ、技術的に重要な
領域内に、その都度、３〜５個のタービン羽根列を有す
ることが有利である。それにより、小さな構造長さ及び
小さな重量において、作動タービンの中に高い特別な作
動が、転換され、これにより、タービン機関の大きな副
流れ関係が達成可能であるようにする。
本発明においては、中間圧圧力機軸の上に軸承された
中間圧圧縮機が、伝導装置を介して、外部の、後部のプ
ロップファン回転子を駆動する軸に連結される。同時
に、それに連結された外部のタービン回転子は、前部の
プロップファン回転子に連結された内部のタービン回転
子よりも、より多くのタービンノズルを有している。こ
れは、一方では、中間圧圧縮機に後続する高圧圧縮機の
限定された圧力比において、熱力学的に好適な全体の圧
縮機の設計を可能とし、他方では、公知の３軸タービン
駆動装置に比べ、中間圧圧縮機を、２軸の核駆動装置に
より、大きな構造的複雑無しに可能とする。
中間圧圧縮機が、伝導装置を介して、外部の、後部のプ
ロップファン回転子を駆動する軸に連結される。同時
に、それに連結された外部のタービン回転子は、前部の
プロップファン回転子に連結された内部のタービン回転
子よりも、より多くのタービンノズルを有している。こ
れは、一方では、中間圧圧縮機に後続する高圧圧縮機の
限定された圧力比において、熱力学的に好適な全体の圧
縮機の設計を可能とし、他方では、公知の３軸タービン
駆動装置に比べ、中間圧圧縮機を、２軸の核駆動装置に
より、大きな構造的複雑無しに可能とする。
好適には、伝導装置は、遊星伝導装置として形成さ
れ、この場合、外部のプロップファン軸は、中空歯車に
連結され、その遊星歯車は、固定して配置される。これ
により、比較的低い軸回転数の、有効な圧縮機駆動のた
めに必要とされる高い回転数への、場所を節減した転換
を可能とさせる。
れ、この場合、外部のプロップファン軸は、中空歯車に
連結され、その遊星歯車は、固定して配置される。これ
により、比較的低い軸回転数の、有効な圧縮機駆動のた
めに必要とされる高い回転数への、場所を節減した転換
を可能とさせる。
本発明の他の変形実施例形態においては、外部のプロ
ップファン軸が、遊星歯車に連結され、中間圧圧縮機
が、太陽歯車に連結され、この場合、中空歯車は、固定
して配置される。この後者の配置は、中間圧圧縮機にお
いて、外部のプロップファン軸におけるよりも、本質的
に、より高い回転数が供給される時に、特別に適してい
る。
ップファン軸が、遊星歯車に連結され、中間圧圧縮機
が、太陽歯車に連結され、この場合、中空歯車は、固定
して配置される。この後者の配置は、中間圧圧縮機にお
いて、外部のプロップファン軸におけるよりも、本質的
に、より高い回転数が供給される時に、特別に適してい
る。
実施例 以下、本発明をその実施例を示す添付図面に基づい
て、詳細に説明する。
て、詳細に説明する。
第１図に示されたプロップファンータービン機関１
は、ガスタービン11及び上流に配置された２個のプロッ
プファン回転子２、３とから成り立っており、回転子
２、３には、周辺の上に分布されたプロップファン羽根
13、14が取り付けられている。プロップファン羽根13、
14は、詳細には図示されていない調節装置21、22の上、
旋回自在に軸承されている。プロップファン羽根13、14
の放射方向外部には、ケーシング12が設けられており、
このケーシング12は、機関の軸方向に、プロップファン
羽根13、14の両側に延びている。規則正しく間隔を置か
れた多数の翼リブ23を介して、ケーシング12は、ガスタ
ービン11の外部ハウジング24に取り付けられている。
は、ガスタービン11及び上流に配置された２個のプロッ
プファン回転子２、３とから成り立っており、回転子
２、３には、周辺の上に分布されたプロップファン羽根
13、14が取り付けられている。プロップファン羽根13、
14は、詳細には図示されていない調節装置21、22の上、
旋回自在に軸承されている。プロップファン羽根13、14
の放射方向外部には、ケーシング12が設けられており、
このケーシング12は、機関の軸方向に、プロップファン
羽根13、14の両側に延びている。規則正しく間隔を置か
れた多数の翼リブ23を介して、ケーシング12は、ガスタ
ービン11の外部ハウジング24に取り付けられている。
ガスタービン11は、本質的に、ガス発生器４から成り
立っているが、このガス発生器４には、作動タービン５
が、流れに従って後続されている。ガス発生器４は、高
圧圧縮器25、燃焼室26及びガス発生器タービン17を有し
ているが、これらは、高圧タービン軸28を介して相互に
連結されている。高圧タービン軸28は、タービン部分の
中に、軸受29を介して外部ハウジング24の中に支持され
た、タービン羽根リングとして形成された軸受担体16の
中に、軸７と一緒に軸承されている。
立っているが、このガス発生器４には、作動タービン５
が、流れに従って後続されている。ガス発生器４は、高
圧圧縮器25、燃焼室26及びガス発生器タービン17を有し
ているが、これらは、高圧タービン軸28を介して相互に
連結されている。高圧タービン軸28は、タービン部分の
中に、軸受29を介して外部ハウジング24の中に支持され
た、タービン羽根リングとして形成された軸受担体16の
中に、軸７と一緒に軸承されている。
タービン羽根リング16の下流に、２個の同軸のタービ
ン回転子5a,5bから成り立っている作動タービン５が配
置されている。内部に横たわっているタービン回転子5a
は、その外周において、３個のタービン羽根列30を設け
られており、一方、ドラム状に形成された外部タービン
回転子5bは、その内周に、同様に、３個のタービン羽根
列31を設けられている。この場合、タービン羽根列30及
び31は、交互に軸方向に前後に配置されている。両方の
タービン回転子5a、5bは、それぞれ、１個の軸６、７に
連結されており、この場合、これらの軸６、７は、相互
に同軸に且つ高圧タービン軸28の内部に同軸に、ガス発
生器４を貫いて前部に導かれている。タービン機関１の
前部部分の中に配置されたプロップファン回転子２、３
は、それぞれ、軸６、７の一つに連結されている。同軸
に外部に横たわっている軸７は、伝導装置９を介して中
間圧圧縮機軸15に連結されているが、この軸15は、本質
的に同軸に、高圧タービン軸28の前に配置されている。
中間圧圧縮機軸15の上に固着された中間圧圧縮機８の駆
動のために、必要により、高い圧力を準備するために、
軸７に連結されたタービン回転子5bは、内部に横たわっ
ているタービン回転子5aよりも、多くのタービン羽根列
10を設けられる。
ン回転子5a,5bから成り立っている作動タービン５が配
置されている。内部に横たわっているタービン回転子5a
は、その外周において、３個のタービン羽根列30を設け
られており、一方、ドラム状に形成された外部タービン
回転子5bは、その内周に、同様に、３個のタービン羽根
列31を設けられている。この場合、タービン羽根列30及
び31は、交互に軸方向に前後に配置されている。両方の
タービン回転子5a、5bは、それぞれ、１個の軸６、７に
連結されており、この場合、これらの軸６、７は、相互
に同軸に且つ高圧タービン軸28の内部に同軸に、ガス発
生器４を貫いて前部に導かれている。タービン機関１の
前部部分の中に配置されたプロップファン回転子２、３
は、それぞれ、軸６、７の一つに連結されている。同軸
に外部に横たわっている軸７は、伝導装置９を介して中
間圧圧縮機軸15に連結されているが、この軸15は、本質
的に同軸に、高圧タービン軸28の前に配置されている。
中間圧圧縮機軸15の上に固着された中間圧圧縮機８の駆
動のために、必要により、高い圧力を準備するために、
軸７に連結されたタービン回転子5bは、内部に横たわっ
ているタービン回転子5aよりも、多くのタービン羽根列
10を設けられる。
第２図には、第１図による伝導装置９の一つの実施例
が略図により示されているが、これにおいては、軸７
に、中空歯車18aが取り付けられている。外部ハウジン
グ24の中に回転自在に固定されて取り付けられている多
数の遊星歯車20aが、他方では太陽歯車19aにかみ合って
おり、この場合、太陽歯車19aは、中間圧圧縮機軸15の
上に取り付けられている。これにより、軸７の回転は、
高速に転換されて中間圧圧縮機８に伝達される。
が略図により示されているが、これにおいては、軸７
に、中空歯車18aが取り付けられている。外部ハウジン
グ24の中に回転自在に固定されて取り付けられている多
数の遊星歯車20aが、他方では太陽歯車19aにかみ合って
おり、この場合、太陽歯車19aは、中間圧圧縮機軸15の
上に取り付けられている。これにより、軸７の回転は、
高速に転換されて中間圧圧縮機８に伝達される。
第３図は、伝導装置９の変形実施例を示すものである
が、これにおいては、遊星歯車20bが、軸７に固着され
ており、また、これと共に回転するようになっている。
遊星歯車20bは、一方では、固定されて外部ハウジング2
4に支持された中空歯車18bにかみ合っており、他方で
は、太陽歯車19bとかみ合っている。太陽歯車19bは、中
間圧圧縮機軸15に取り付けられており、中間圧圧縮機８
を駆動し、これにより、進入導溝33の中に吸引された空
気が、高圧圧縮機の前において、予圧縮される。中間圧
圧縮機軸15は、軸受34a,34bを介して外部ハウジング24
に軸承されている。同軸に中間圧圧縮機軸15の後部に、
高圧タービン軸28が配置されており、その上には、高圧
圧縮機25の外に、第１図に示された高圧タービン28が固
着されている。
が、これにおいては、遊星歯車20bが、軸７に固着され
ており、また、これと共に回転するようになっている。
遊星歯車20bは、一方では、固定されて外部ハウジング2
4に支持された中空歯車18bにかみ合っており、他方で
は、太陽歯車19bとかみ合っている。太陽歯車19bは、中
間圧圧縮機軸15に取り付けられており、中間圧圧縮機８
を駆動し、これにより、進入導溝33の中に吸引された空
気が、高圧圧縮機の前において、予圧縮される。中間圧
圧縮機軸15は、軸受34a,34bを介して外部ハウジング24
に軸承されている。同軸に中間圧圧縮機軸15の後部に、
高圧タービン軸28が配置されており、その上には、高圧
圧縮機25の外に、第１図に示された高圧タービン28が固
着されている。
発明の効果 本発明は、上記のような構成及び作用を有しているの
で、低い流れ抵抗及び低い機関重量を有する新規なプロ
ップファンータービン機関を提供するものである。
で、低い流れ抵抗及び低い機関重量を有する新規なプロ
ップファンータービン機関を提供するものである。
第１図は、本発明によるプロップファンータービン機関
の一実施例を示す部分断面図、第２図は、中間圧圧縮機
を有する中間圧圧縮機／伝導装置の略断面図、第３図
は、中間圧圧縮機を有する中間圧圧縮機／伝導装置の変
形実施例を示す略断面図である。 １……プロップファンーディーゼル機関、２、３……プ
ロップファン回転子、４……ガス発生器、5a,5b……タ
ービン回転子、６、７……同軸心の軸、８……中間圧圧
縮機、９……伝導装置、11……ガスタービン、12……ケ
ーシング、13、14……プロップファン羽根、15……中間
圧圧縮機軸、16……軸受担体、17……ガス発生器タービ
ン、18a……中空歯車、19a……太陽歯車、20a……遊星
歯車、24……外部ケーシング。
の一実施例を示す部分断面図、第２図は、中間圧圧縮機
を有する中間圧圧縮機／伝導装置の略断面図、第３図
は、中間圧圧縮機を有する中間圧圧縮機／伝導装置の変
形実施例を示す略断面図である。 １……プロップファンーディーゼル機関、２、３……プ
ロップファン回転子、４……ガス発生器、5a,5b……タ
ービン回転子、６、７……同軸心の軸、８……中間圧圧
縮機、９……伝導装置、11……ガスタービン、12……ケ
ーシング、13、14……プロップファン羽根、15……中間
圧圧縮機軸、16……軸受担体、17……ガス発生器タービ
ン、18a……中空歯車、19a……太陽歯車、20a……遊星
歯車、24……外部ケーシング。
Claims (8)
- 【請求項１】反対方向に回転をする２個のプロップファ
ン回転子及びガスタービンを有しており、このガスター
ビンは、ガス発生器と、作動タービンとから成り立って
おり、反対方向に回転をする羽根を装着された２個のタ
ービン回転子（5a,5b）から成り立っている上記作動タ
ービンが、同軸の２つの軸（6,7）に取り付けられてお
り、これらの軸（6,7）は、ガス発生器（４）の放射方
向内部をガスタービン（11）を貫いて導かれており、こ
れらの軸（6,7）は、ガスタービン（11）の上流に配置
され且つケーシング（12）により包囲された各１個のプ
ロップファン回転子（2,3）にそれぞれ連結されている
プロップファンータービン機関において、 中央の圧縮機軸（15）の上に軸承された中間圧圧縮機
（８）が、伝導装置（９）を介して、後方のプロップフ
ァン回転子（３）を駆動する外方の軸（７）に連結され
ており、外方の軸（７）に連結されたタービン回転子
（5b）は、他方のタービン回転子（5a）よりも、より多
くのタービンノズル（10）を有していることを特徴とす
るプロップファンータービン機関。 - 【請求項２】伝導装置（９）は遊星伝導装置として形成
されており、外方の軸（７）が中空歯車（18a）に連結
され、中間圧圧縮機軸（15）が太陽歯車（19a）に連結
され、遊星歯車（20a）が固定して配置されている請求
項１記載のプロップファンータービン機関。 - 【請求項３】伝導装置（９）は遊星伝導装置として形成
されており、外方の軸（７）が遊星歯車（20b）に連結
され、中間圧圧縮機軸（15）が太陽歯車（19b）に連結
され、中空歯車（18b）が固定して配置されている請求
項１記載のプロップファンータービン機関。 - 【請求項４】同軸の軸（6,7）が、ガスタービン側にお
いて外部ハウジング（24）に支持された、案内羽根リン
グとして形成された軸受担体（16）の中に、ガス発生器
タービン（17）と作動タービン（５）との間において軸
承されている請求項１〜３のいずれかに記載のプロップ
ファンータービン機関。 - 【請求項５】中間圧圧縮器（８）が、1.5〜2.5の圧力比
に対応して２〜３段に構成されている請求項１〜４のい
ずれかに記載のプロップーファンタービン機関。 - 【請求項６】双方のプロップファン回転子（2,3）は、
それぞれプロップファン羽根（13,14）が調節自在に取
り付けられており、併せて1.25〜1.35の圧力比を有して
いる請求項１記載のプロップファンータービン機関。 - 【請求項７】双方のプロップファン回転子（2,3）は、
それぞれプロップファン羽根（13,14）が調節不可能に
取り付けられており、併せて1.40以上の圧力比を有して
いる請求項１記載のプロップファンータービン機関。 - 【請求項８】タービン回転子（5a,5b）が、それぞれ３
個から５個までのタービン羽根列を有している請求項１
記載のプロップファンータービン機関。
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| DE3941852A1 (de) * | 1989-12-19 | 1991-06-20 | Mtu Muenchen Gmbh | Propfantriebwerk mit zwei entgegengesetzt drehenden fanrotoren |
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