DE1781121C3

DE1781121C3 - Gasturbinenhubtriebwerk

Info

Publication number: DE1781121C3
Application number: DE1781121A
Authority: DE
Inventors: Roger Anthony Derby Derbyshire Cresswell (Grossbritannien)
Original assignee: UK Secretary of State for Defence
Current assignee: UK Secretary of State for Defence
Priority date: 1967-09-01
Filing date: 1968-08-27
Publication date: 1974-04-25
Also published as: DE1781121B2; FR1597473A; DE1781121A1; GB1148034A; US3545210A

Description

I 781

Jedes der Triebwerke 15 hat ein sehr hohes Mantelstromverhältnis, z. B. ein solches von 12:1. Außerdem hat jedes der Triebwerke 15 eine Radialturbine (in der Zeichnung nicht dargestellt), die ein Axialgebläse 16 antreibt. Dieses ist in einem ringförmigen Mantelstromkanal 17 gelagert und bewirkt eine Luftströmung durch diesen Ringkanal, der den Gaserzeugungsabschnitt des Triebwerks umgibt. Somit werden die Triebwerksabga,e in die Atmosphäre durch einen ringförmigen Auslaßkanal 20 ausgestoßen. der von dem Mantelstromkanal i7 umgeben wird und konzentrisch zu diesem liegt.

Die Mantelstroniluft wird aus dem Mantelstromkanal 17 über vier Düsen 21, 22, 23, 24 (Fig.3) ausgestoßen, die am unteren Ende des Gehäuses 14 vorgesehen sind. Die Turbinenabgase werden aus dem Kanal 20 über vier Düsen 25, 26, 27, 28 ausgestoßen, die am unteren Ende des Gehäuses 14 liegen. Die Düsen 21 bis 28 sind in Gestalt zweier länglicher (Gruppen von Düsen angeordnet, die jeweils längs gegenüherliegender Seiten des unteren Endes des Gehäuses 14 vorgesehen sind, und die Gruppen von Düsen erstrecken sich nach jeder Ecke des unteren Endes. Die Gruppen von Düsen sind so angeordnet, daß sie einen quer verlaufenden Kanal 30 zwischen sich bilden, durch den die Umgebungslufl nach dem Zentrum des unteren Gehäusequerschnitts zufließen kann.

So kann Umgebungslufl direkt nach allen Abschnitten des unteren Endes des Gehäuses 14 stmmen. die nicht von den Düsen 21 bis 28 eingenommen werden. Wenn statt dessen Umgcbungslul't nicht direkt in dieser speziellen Weise strömen könnte, würde ein Basislultu iderstand erzeugt.

Jede der Gruppen von Düsen ist mit einer Schubablenkklappe 31 von leichtem Gewicht versehen. Jede Klappe 31 ist progressiv zwischen zwei Hxtremstellungen beweglich. In einer dieser Stellungen, die für Reisefhig vorgesehen ist und die in F i g. 2 voll ausgezogen dargestellt ist. dichtet jede Klappe 31 die je- 4η weilige (imppe von Düsen ab. In der anderen Stellung, die in Fig. 2 strichlien dargestellt ist, bewirkt

jede K,appe 3. dne

ihrettekt erzieii wuu. 1 u,—

nen die Klappen in jeder Zwischenstellung werden.

Falls erforderlich, können sämtliche Klappen 31 auf der Backbordseile des Flugzeuges und sämtliche Klappen 31 auf der Steuerbordseitc des Flugzeuges miteinander gekoppelt sein, um einen differentiellen Backbord- oder Steuerbordausschlag zu bewirken und dadurch eine Giersteuerung zu erhalten.

An den oberen Enden der Gehäuse 14 sind Klappen 32 vorgesehen, um die Gehäuse abzudichten, wenn die Triebwerke 15 nicht in Betrieb sind.

Die Fig. 4 wurde in die Zeichnung aufgenommen, um die Nachteile der bekannten Ausbildung zu veranschaulichen. F i g. 4 ist eine Unteransicht und zeig: die Gehäuse 14. von denen jedes ein Triebwerk 15 besitzt, das mit zwei konzentrischen Düsen 33, 34 für die Mantelstromluft und die Turbinenabgase versehen ist. Die Düse 33 weist eine kreisförmige Querschnittsgestalt auf und erstreckt sich im wesentlichen nach jeder der vier Seiten des Gehäuses 14. Bei der Konstruktion nach Fig.4 gibt es eine Fläche 35. die in der Mitte jeder Turbinenabgasdüse 34 liegt und in die die Uingebungsluft nicht direkt einströmen kann. Außerdem gibt es bei der Ausbildung nach F i μ. 4 eine Fläche 36 in der Nähe einer Ecke 37 jedes Gehäuses 14, durch die die Umgebungsluft nicht direkt hindurchströmeu kann. Diese Flächen 35, 36 sind demgemäß Flächen mit negativem Druck, die mit Luft angefüllt, weiden, welche von unten angesautu wird. Diese Flächen 35. 36 bewirken den Basisluftwiderstand. Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausiüli rung sind demgegenüber keine den Flächen 35 und 36 entsprechende Flächen vorhanden, da die Teile jedes Gehäuses 14, die nicht von den Düsen il bis 28 eingenommen werden, durch den in Querrichtung verlaufenden Kanal 30 gebildet werden, durch den die Umgebupgsluft nach dem Zentrum des unteren Gehäuscc|uerschnitts zufließen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2

Raum bei bekannten Triebwerksanlagen cingenom-

Patentansprüche: mene Querschnittsfläche wird bei der erf.ndungs,e-

mäßen Ausbildung von dem quer verlaufenden kanal

L Gasturbinenhubtriebwerk mit einem an die eingenommen. .

Turbine anschließenden, im Querschnitt ringför- 5 Bei einem Gasturbinenhubtr.ebwerk, bei dem ne-

migen Abgaskanal, an den mehrere Schubdüsen ben den Abgasdüsen Mantelstromdüsen lic cn ι-,.

in seitlichem Abstand zueinander anschließen, _Kemäß einer weiteren Ausgestaltung der Ermahn.,.·

dadurch gekennzeichnet, daß der Aus- die Anordnung derart getroffen, daß der vordere um.

trittsquerschnitt der Düsen am unteren Ende des der hintere Düsenquerschnittsteil von je zwei m*i-.-

Triebwerksgehäuses einen vorderen und einen io telstromdüsen und je zwei Abgasdusen eingenommen

hinteren Querschnittsteil des Triebwerksgehäuses wird. .

einnimmt, zwischen denen ein querverlaufender, Auch hierbei ergibt sich ein seitlich und unten o,-

seitlich und unten offener Kanal (30) gebildet ist. fener Kanal, durch den die Umgcbungslutt nach dem

durch den die Umgebungsluft nach dem Zentrum Zentrum des unteren Gehausequerschnitts zutiieiwn

des unteren Gehausequerschnitts zufließen kann. 15 kann.

2. Gasturbinenhubtriebwerk nach Anspruch I Wenn der Gehäusequerschnitt des Ciasturbinenmit neben den Abgasdüsen liegenden Mantel- luibtriebwerks, wie dies häufig der Fall ist. quadrastromdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß der tisch ausgebildet ist, dann hat gemäß einer weiteren vordere und der hintere Düsenquerschnittsteil Ausgestaltung der Erfindung jeder Dusenquervon je zwei Mantelstromdüsen (21, 22; 23, 24) 20 schnittsteil Rechteckform. In diesem Rechleckqucr und je zwei Abgasdüsen (25, 26; 27, 28) einge- schnitt liegen bei Mantelstromtriebwerk«! sowohl d.e nommenwird. Mantelstromdüsen als auch die Abgasdusen, wein

3. Gasturbinenhubtriebwerk nach den Ansprü- letztere '·_οη den Mantelstromdüsen auf drei Seiler, chen 1 und 2 mit quadratischem Gehäusequer- umfaßt sind. . . ₍ schnitt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Du- 25 Wenn bei einem derartigen Gasturbinenhiibine' senquerschnittstei! Rechteckform hat. werk eine Ablenkung des Schubstrahles aus der ver-

4. Gasturbinenhubtriebwerk nach den Ansprü- tikalen Ricluung gefordert wird, ist gemäß einer weichen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unter tercn Ausgestaltung der Erfindung unter jedem Dujedem Düsenquerschnittsteil ein verstellbares senquei schnittsteil ein verstellbares Schubablenk Schubablenkblech (31) angeordnet ist. 30 blech angeordnet, d.h. jede Düse besitzt zwei im

axialen Abstand zueinander liegende Ablenkbleche unterhalb des quer verlaufenden Einströmkanals.

Nachstehend wird ein Ausiührimgsbeispid der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der 35 Zeichnung zeigt

Die Lirfindling betrifft ein Gastmbinenhubtrieb- F i g. 1 "eine GiundrißansiclH eines Flugzeuges, das

werk mit einem an die Turbine anschließenden, im mit Triebwerk«-anlagen gemäß der Erfindung ausgc-

Querschnitt ringförmigen Abgaskanal. an den mch- stattet ist,

.erc Schubdüsen in seitlichem Abstand zueinander i_M g : einen Schnitt läm's der Linie 2-2 gemal'

anschließen. α κ F i μ. Ϊ in größcrem Maßstab.

Bei bekannten Triebwerken dieser Bauart ist der F i g. ^ wine l'nieransicht der Triebwerksank:.

Auslrittsquerschnitt der Düsen im wesenlli "hen nach Fig. 2 in Riciitung des Pfeils 3 gemäß l· i g. -

kreisförmig bzw. kreisringförmig ausecbildci (wie betrachtet,

dies in Fig.·! der Zeichnung dargestellt ist). Bedingt F i g. 4 eine Unteransicht einer Triebwerksanlage. durch diese Kreisringgestalt gibt es bei der Mehrfach- 45 die nicht gemäß der Erfindung ausgebi'dci 1 ;. anordnung der Düsen einen in der Mitte liegenden. Die F 1 g. 4 wurde lediglich beigefügt, um die Γπη-von den Düsenquerschnitten begrenzten Raum mil zipicn der \or! Agenden Erfindung besser \ ei annegativen Druck, in den Luft von unten angesaugt schaulichcn zu können.

wird, wodurch sich ein relativ hoher Grimdwider- F i g. 1 zeigt ein Flugzeug 10 mit Delialluuel. wcl-

stand ergibt. so dies als Verlikalstartilue/eup. ausgebildet is; und

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese einen Rumpf 11 und Tragflügel 12 besitzt.

Räume negativen Druckes zu vermeiden und den Im Tragflügel 12 sind zwei Paare von \ orwäris-

durch sie verursachten Grundwiderstand auszuschal- scluib-Gasiurbinensirahltriebwerken 13 geladen, und

(en. zwar ist je ein Paar von Triebwerken 13 an den äii-

Gemäß der Erfiiukmg wird diese Aufgabe bei 55 ßercn Enden der Tragflügel vorgesehen. Außeidcm

einem Hubtriebwerk der eingangs genannten Bau.nl sind im Tragllügel 12 mehrere vertikal wrkmk'nde

dadurch gelöst, daß der Auslrittsquerschnitt der Du- Triebwciksgehäusc 14 ungesehen, die einen ieil der

sen am unteren Ende des Triebwerksgehäuses einen /eile des Flügels bilden und im Querschniu über

vorderen und einen hinteren <)uerschniü>leil des ihre gesamte Höhe rechteckig sind, und in |cdcm is|

Triebwerksgehäuses einnimmi. /wischen denen ein fin ein vertikal gelagertes Hub-Manulsiromgjsuirbinen-

quer verlaufender, seitlich und unten olfener Kanal strahltriebwerk 15 (Fig. 2) eingebaut, welches ein

gebildet ist, durch den die Umgcbungsluft nach dom Schub Gewichlsverhältnis von wenigstens 12: I und

Zentrum des unteren Gehausequerschnitts zufließen vorzugsweise von wenigstens 16:1 hat. Der Aus-

kann. druck »Hubtriebwcrk« soll ein Triebwerk bezeieh-

Auf diese Weise kann bei gleicher Querschnitts- 65 neu. das in der Lage ist, vcriikale Aul'ti icbskrälte aut

fluche des Trielr.,-LTkSgClLiIiSCs und gleicher Quer- ein Flugzeug unabhängig son jenen Auftriebskräften

schnitlsflache der Hubdüsen der schädliche Raum /u erzeugen, du beim Vorwärtsflug des Flugzeuges

vermieden werden, denn die von diesem schädlichen lerodvnamiscli erzenet werden.