DE2252208C2 - Schubumkehrvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schubumkehrvorrichtung für Flugzeuge mit Turbinenstrahltriebwerken, welche zur Erzielung eine- asymmetrischen Strahlablenkung in den Gasstrahl verschwenkbare Strahlablenkklappen aufweist.

Durch die USA.-Patentschrift 3 640 468 ist bereits tine Schubumkehrvorrichtung für Turbinenstrahltriebwerke bekannt, bei der die zur Erzeugung des Bremseffektes eines Flugzeugs seitlich und nach vorn gerichteten Schubstrahlen asymmetrisch abgelenkt werden, um damit ein Wideransaugen von Schubttruhlanteilen durch den Triebwerksverdichter weitestgehend auszuschalten.

Die Folgen dieses Wideransaugens sind bekanntlich sogenanntes »Verdichterpumpen«, welches zur Zerstörung des Strahltriebwerkes führen kann.

Als Mittel zur Lösung dieses Problems werden bei der Schubumkehrvorrichtung nach der USA.-Patent- »chrift 3 640 468 die Strahlablenkklappen für den Schubumkehrvorgang in eine asymmetrische Endstellung verschwenkt, wozu speziell hierfür geeignete Getriebe und mit diesen gekoppelte Lenker unterschiedlicher Länge benötigt werden.

Durch die Vielzahl der benötigten Getriebe, Hebel ftnd Lenker stellt sich diese bekannte Schubumkehrvorrichtung als eine relativ komplizierte technische Lösung dar, die nur mit einem relativ hohen fertigungstechnischen Aufwand realisierbar sein kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile dieser bekannten Lösung zu beseitigen und eine Schubumkehrvorrichlung zu schaffen, bei der sich auf konstruktiv einfachere Weise asymmetrische Bremsschubstrahlen erzielen lassen, um dadurch die Gefahr des Wideransaugens von Bremsschubstrahlanteilen durch den bzw. die Triebwerksverdichter weitestgehend auszuschalten.

Weiterhin soll der Gefahr beim Landeanflug und bei cMiigeschultL'tcr S-.;hubumkehrvnrrichtung m,!i eventuell einsu-llender HnuVnerosioncn um! lIlh:i Foigcii lu'grjmiM weak·!! können.

Fernerhin r.oli sich die Schubunikciirvorrichüi..:. !-."uiiiuer.! für paarweise im Rumpfiicck ang;:orilr,:.·..-Strahltriebwerke eignen.

Ausgehend von '-iner Schubumkehrvorrichn: :. nach der eingangs genannten Gattung schlägt die i: findung zur Losung der gestellten Aufgabe vor, ti·'.

ίο die. asymmetrische Siraisid'tk-nkung durch an den i nenseitiMi Jcr Sirahidblenkklappen angeordnete f _; bleche herbeigeführt wud.

Hs ist hiiirdureh der w es;.· milche Vorteil gegervn. daß die Strahlahienkkhppen -- bezogen auf die Jlweilige Ί riehwerkslänesadise — nicht nur sym:.;· Irisch angeordnet sine!, sondern auch symmetrisch
den zur Ablenkung vorgesehenen, parallel zur Tiicl Werkslängsachse fließenden Gasstrom verschwor.;., werden können und hierbei trotzdem asymmetrisch,-

is Bremsschubstrahlen erzielbar sind.

Gegenüber der eingangs genannten, bekannten Lesung ergibt sich somit der Vorteil eines hinsichtlich der benötigten Verstellmittel nicht unerheblich reduzierten Systems.

2S Um dem Ziel asymmetrischer BremsschubstrahiL-n noch besser gerecht werden zu können, sowie andererseits zu erreichen, daß die Strahlablenkklappen in der Außerbetriebsstellung im Interesse eines schlank ausführbaren Flugrumpf- oder Gcndelhecks in möglichst geringem radialen Abstand zur Triebwerksachse bzw. deren Verlängerung deponierbar sind, wird eine weitere Ausgestaltung der Erfindung darin gesehen, mindestens ein Leitblech für die Beiriebsitellung ausklappbar anzuordnen.

Die Erfindung zweckmäßig weiterbildend, kann dieses Leitblech durch einen von den Haupthebeln der Strahlablenkklapperi betätigten Lenker klappbar sein.

Erfindungsgemäß kann weiter den Strahlablenkklappen eine asymmetrische Abströmkante zugeordnet sein.

An Hand einiger Ausführungsbeispiele ist die Erfindung in den Zeichnungen beispielhaft weiter erläutert; in den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Abschnitt eines entlang der Mittelachse aufgeschnitten dargestellten Turbinenstrahltriebwerkes mit nachgeschaltetem Strahlrohr und diesem zugeordneter Schubumkehrvorrichtung in zwei verschiedenen Endstellungen in seitlicher Ansieht,

Fig. 2 die Innenansicht jeweils zweier benachbarter Strahlklappenpaare in der Betriebsstellung unter Berücksichtigung zweier im Rumpfheck eines Flugzeuges nebeneinander angeordneter Strahltriebwerke,

Fig. 3 die jeweilige Draufsicht den Strahlablenkklappen nach Fig. 2 zugeordneter Abströmkanten und

F i g. 4 die Seitenansicht eines abgebrochen dargestellten Strahlrohrende': mit Schubdüse einschließlich einer in der Betriebsstellung befindlichen Strahlablenkklappe mit Einrichtungen zum Verstellen eines innerhalb dieser Strahlablenkklappe angeordneten Leitbleches. F i g. 1 erläutert bei einem abgebrochen dargestell ten Turbinenstrahltriebwerk ein koaxial zur Trieb werkslängsachse 1 angeordnetes Brennkammersystem 2 mit nachgeschalteter mehrstufiger Turbine 3. Ein in den Zeichnungen nicht weiter dargestelltes

Frontgebiasc oder ein Verdichter des Triebwerke;, flirdert komprimierte Luft in einen koaxial zur Triebwerkslöngsachu'!! angeordneten Rmgkanal 4. |>er die Turbine 3 verlassende Heißga-;strom wird ψ)\η Iviantellufsstrom eingehüllt. Beide Ströme gcian- §en .n ein hier aus Rohrabschnitten 5, 6 und 8 zulummengeselzles Strahlrohr 10. Der Rohrabschnitt 8 Ü'iigt am Ende eine Versteliscluibdüse 1!, deren Gasetistrittsquerschnitt bei eingeschaltetem Nachbrenner »euer geöffnet werden kann. Ein zur Nachverbren- «ungseinrichtung gehöriger Flammhaltcr ist beispielhaft durch die Position 52 gekennzeichnet.

Bei der Schubunikehrvorrichlung nach F i g. 1 sind weiter die Strahlablenkklappen mit !3 bezeichnet Und aus der Triebwerksverkleidung 15 (Fig. 1) herausfahrbar, um z.B. in der gestrichelt dargestellten Lage den gewünschten Bremsschub zu erzeugen.

Die bei der Schubumkehrvorrichtung zum Ein-U'ii! Ausfahren, der Strahlabienkklappen 13 benötig-Uii Hinrichtungen sind folgende:

Jeweils beiderseits des Strahlrohres 10 befindet •.ich eine am Rohrabschnitt 5 fest angeordnete Tragplatte 16, an der ein Geräteträger i7 angeordnet ist. Der Geräteträger 17 enthält jeweik einen ',n einem Zylinder 18 axial verschiebbaren, hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Steuerkoiben, dessen Kolbenslange 19 sich als Zahnstange 20 fortsetzt, welche in die Umfangsverzahnungei. von Naben 21 um Querachsen 22 verschwenkbarer Haupthebel 23 eingreift.

An den Punkten 24 der Haupthcbe! 23 sind die S'.rahlablenkklappen 13 schwenkbar gelagert.

Durch sinngemäße Hin- und Herbewegung der vom Steuerkolbc« betätigten Zahnstange 20 sind die Strahlabienkklappen in die Triebwerksverkleidung 15, bzw. das Rumpfheck eines Flugzeuges einfahrbar oder aus dieser bzw. diesem herausfahrbar.

Bei der Anordnung nach F i g. 2 ist einerseits die Forderung gestellt, daß bei in den jeweiligen Schubstrahl eines Strahltriebwerks verschwenkten Strahlablerkklappen 13 bztf. 13' die umgekehrten Schubstrahlen zum Bereich der Flugzeuglängsmittelebenf; 25 hin sich nicht gegenseitig so beeinflussen, daß ein wesentlicher Anteil des resultierenden Bremsschubes beider Strahltriebwerke wieder verlorengeht.

Andererseits sollen die umgekehrten Schubstrahlen trotz des gewünschten Bremseffektes so gerichtet sein, daß die Gefahr des Wiederansaugens von Bremsstrahlanteilen durch die Triebwerksverdichter verhindert wird.

Hierbei ist weiter zu berücksichtigen, daß die umgekehrten Schubstrahlen möglichst geringe Bodenerosionen verursachen sollen, bzw. so gerichtet sein sollen, da^ beim Lar.dranflug oder AusrolUorgaiig auf der PiMe von SchubsirahiaiiUMlen am Boden verursachte Wirbelzonen möglichst weit von den jeweih gi'n Triebwerkseinlaufen entfernt liegen,
ä Hie.v.u sinJ an der, jeweiligen Innenseiten der Strahlablenkklappen 13 bzw. 13' Leitbleche 26 biw 26' so angeordnet, daß beim Schubumkehrvorgai·.:· die resultierenden Schubstrahlanieile gemäß Ah strömrichtungeii F. !■' sowie G, G' nach vcir iü (Fig. I) sowie seitlich von der Längsmitielebene 25 des Flugzeuges weg nach außen gerichtet sind.

Zur Intensivierung des geschilderten Ablenkeffek U-S sind die Leitbleche Ib. 26' mit etwa parallel zu; Innenwandkontur abgebogenen Kragen 27, 27' aus

ij gestattet.

Unten an den Innenwandungen der Strahlabienkklappen 13,1,3' sowie in Nachbarschaft der Flugzeug längsmittelebene 25 sind klappbare Leitbleche 28. 28' vorgesehen, um einerseits die in die Richtun

»o ^en G, C abzulenkenden Gasmassen mögiichst vollständig zu erfassen. Andererseits besteht ein wesentlicher Vorteil dieser klapr'.aren Leitbleche 28, 28 darin, daß sie in dem in die Triebwerks- bzw. Rumpfverkleidung !5 eingefahrenen Zustand der

Strahiablenkklappen 13, 13' nicht au* deren Innenwandkontur herausragen, wodurch die Strahlabienkklappen 13, 13' äußerst dicht zum benachbarten Strahlrohr 10 hin in die Ruhestellung verfahren werden können.

Wie in Fig. 4 dargestellt, kann ein solches klappbares Leitblech la über einen Lenker 29 ausgefahren werden, der mit einem zum Verschwenken einer Strahlablenkklappe 13' dienenden Haupthebcl 30 gelenkig verbunden ist.

Zur Erzwingung der Gasabströmrichtungen/·", /■"' (Fig. I und 2) beim Schubumkehrvorgang ist es weiter zweckmäßig, den oberen Rändern der Strahlablenkklappen 13, 13' gegenüber den jeweiligen Triebwerkslängsmittelebenen 31, 3Γ sowie gegen-

über den oberen Innenwandkor.turen 32, 32' asymmetrische Abströmkanten 33, 33' zuzuordnen (Fig. 3).

Die beschriebene Schubumkehrvorrichtung ist sinngemäß auch bei nur einem im Rumpfheck oder

in einer Gondel angeordneten Strahltriebwerk anwendbar. Hierbei wäre dann jeweils ein dem Strahltriebwerk zuzuordnendes Klappenpaar einer Schubumkehrvorrichtung so auszubilden, daß sowohl die obere als auch die untere Strahlablenkklappe nach

5» vorn sowie seitlich nach außen weisende Strah'irichtungen zu erzeugen vermag in Entsprechung zu den Abströmrichtungen F, F', G, G' (Fig. 1 und 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

252 208 Patentansprüche:

1. Schubumkchrvorrichlung für Flugzeuge mit Turbinenstrahltriebwerken., welche zur Erzielung oilier asymmetrische!¹. Strahlablenkung in den Gasstrahl verscrnvenkban; Strahiabiciikkkippen aufweist, dadurch gekennzeichnet, diiü die asymmetrische Strahlablenkung durch an den Innenseiten der Stralilabienkklappen (13, 13') angeordnete Leitbleche (26, 26') herbeigeführt wird.

2. Schubumkehrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Leitblech (28, 28') für die Beiriebsstellung auskh'ppbar angeordnet ist.

3. Schubumkehrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (28, 28') durch einen von. den Haupthebeln (30) der Strahlablenkklappen (13, 13') betätigten Lenker (29) klappbar 1st.

4. Schubumkehrvorrichtung nach den Ansprüchen I, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß den Strahlablenkklappen eine asymmetrische Abströmkante (33, 33') zugeordnet ist.