DE2721165A1

DE2721165A1 - Verfahren und vorrichtung fuer den luftstart eines turbofan-triebwerks

Info

Publication number: DE2721165A1
Application number: DE19772721165
Authority: DE
Inventors: Frank Richard Homan; Barton Hunter Snow
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1976-05-13
Filing date: 1977-05-11
Publication date: 1977-12-01
Also published as: US4062186A; FR2351266A1; FR2351266B1

Description

Die Erfindung betrifft Gasturbinentriebwerke, sie bezieht sich insbesondere auf Startvorrichtungen und -verfahren für Gasturbinen vom Typ des Turbofan-Triebwerks ·

Gasturbinentriebwerke werden nach einem Verfahren gestartet, bei dem der Hochdruckkompressor durch Rotation auf eine Geschwindigkeit gebracht wird, die ausreicht, um unter Druck stehende Luft zu erzeugen, die die Verbrennung in der Brennkammer unterstützt. Nachdea ein Triebwerk gezündet wurde, muß der Starter solange das Trieb-

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werk unterstutzen, bis es eine selbstbeschleunigende Geschwindigkeit erreicht hat, wobei das erforderliche Drehmoment über dem Drehmoment liegt, das erforderlich ist, die Rotorträgheit, die Triebwerkshilfsbelastungen, die Reibungsbelastungen des Triebwerks und die fUr die Flugzeugzubehöreinrichtungen abgezweigten Lasten zu Überwinden. Es werden verschiedene Energiequellen verwendet, um Gasturbinentriebwerke zu starten, unter denen sich elektrische, Gas-, Luft- und Hydraulikdruckquellen befinden. Welches Verfahren auch immer verwendet wird, es muß in der Lage sein, eine sehr große Energiemenge in einer kurzen Zeit zu entwickeln und der Rotationsanordnung des Triebwerks in einer Weise zuzuführen, die eine allmähliche Beschleunigung aus der Ruhestellung bis zu einer Geschwindigkeit ermöglicht, bei der die Gasströmung genügend Leistung an die Triebwerksturbine liefert, daß diese den Betrieb übernehmen kann. Diese Anforderungen sind bei vielen verschiedenen Arten von Boden-Energiespeisesystemen erfüllt, oder bei Energiesystemen, die sich an Bord eines Flugzeugs befinden. Wenn bei einem Triebwerk während eines Fluges ein Flammenausfall (flameout) er -folgt, wird die Zufuhr von thermischer Energie an die Turbinen unterbrochen, und die Drehgeschwindigkeit der Kompressorrolle nimmt folglich beträchtlich ab; das Triebwerk setzt jedoch auf Grund der Luftströmung durch den Kompressor die Rotation fort. Dies stellt ein Phänomen dar, das üblicherweise als Windmühlenbetrieb oder Fahrtwindbetrieb (windmill effect) bezeichnet wird. In einer Strahlturbine durchläuft nach einem Flammenausfall ein großes Luftvolumen durch den Kompressor, und die Geschwindigkeit des Wind -mühlenbetriebs des Triebwerkerns reicht für einen Start während des Fluges (in-flight start) aus.

Im Fall eines Turbofan-Triebwerks, bei dem ein beträchtlicher Anteil der in den Einlaß des Triebwerks eintretenden Luft um den Triebwerkskern herumläuft, erhält der Hochdruck-Kompressorrotor einen kleineren Anteil der verfügbaren Stauenergie (ram energy), ein derartiges Triebwerk erreicht daher nicht eine gleichgroße Geschwindigkeit im Windmühlenbetrieb wie dies bei einem Strahl-

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turbinentriebwerk der Fall ist. Dies gilt insbesondere bei einem Turbofan-Triebwerk vom Mischstromtyp, bei dem eine gemeinsame Düse eine zusätzliche Beschränkung der Kern-Luftströmung dar -stellt und die Geschwindigkeit des WindmUhlenbetriebs verringert. Wenn die Geschwindigkeit des WindmUhlenbetriebs des Kerns nicht ausreicht, kann ein Luftstart nicht ohne irgendeine Art von Starthilfe durchgeführt werden. Da die Fähigkeit eines Triebwerks zur erneuten Zündung mit der Höhe und der Vorwärtsgeschwindigkeit des Flugzeuges schwankt, kann eine Starthilfe nicht über den gesamten Flugbereich eines Flugzeuges sondern lediglich Über einen Teil desselben, so z.B. während Perioden eines Niedergeschwindigkeitsfluges, erforderlich sein.

Ein Verfahren zur Bereitstellung einer Starthilfe bei Luftstarts besteht in einer Leistungshilfseinheit (A.p.v.)_f bei der eine an Bord des Flugzeugs befindliche Gasturbine über einen Getriebe -kasten dem Kern Wellenleistung zuführt. Nachdem das Triebwerk gestartet ist und eine vorbestimmte Triebwerksgeschwindigkeit erreicht ist, wird ein Steuerventil automatisch geschlossen und koppelt die Antriebsanordnung automatisch ab. Ein weiteres Verfahren besteht im Patronenstart, wobei ein Startermotor im wesentlichen als eine kleine Turbine vom Impulstyp ausgebildet ist, die durch Gase hoher Geschwindigkeit aus einer Brennpatrone angetrieben wird. Der Leistungsausgang der Turbine wird über ein Reduktionsgetriebe und eine automatische Entkoppelanordnung zum An -treiben und Rotieren des Triebwerks verwendet. Ein weiteres bekanntes Verfahren besteht im sogenannten Brenner-Luftstarter, bei dem eine Startereinheit eine kleine Brennkammer besitzt, in die unter hohem Druck stehende Luft aus einer im Flugzeug angeordneten Speicherflasc) * zusammen mit verstäubtem Brennstoff eingeführt und gezündet wird, um resultierende Gase zu erzeugen, die auf die Luft-Starterturbine gerichtet werden.

Welches Verfahren auch immer verwendet wird, Drehmomenthilfs -quellen, die gestartet oder angelassen werden müssen, oder die nur einmal während des Fluges verwendet werden können, sind in

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ihrer Verwendung eingeschränkt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Starthilfeverfahren für ein Turbofan-Triebwerk anzugeben, das ständig für eine schnelle und zuverlässige Anwendung bereitsteht.

Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine Einrichtung anzugeben, mittels der ein Turbofan-Triebwerk während eines wesentlich größeren Teils des Flugbereichs luftgestartet werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine Luftstarthilfevor richtung für ein Turbofan-Triebwerk anzugeben, die ein relativ leichtes Gewicht besitzt, einen wirkungsvollen Betrieb ermög licht und einfach im Betrieb ist.

Die Aufgabe und die Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich ebenfalls aus der in Verbindung mit den Figuren durchge führten Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrene wird Leistung selektiv von der Drehbewegung eines im Windmühlenbetrieb arbeitenden Gebläserades oder Fans eines sich im Flug befindlichen Triebwerks, das gestartet werden soll, abgeleitet. Diese Leistung wird dann dazu verwendet, um den Kompressorrotor des Triebwerks bis zu einer Geschwindigkeit in Drehbewegung zu setzen, die zur Wiederzündung des Triebwerks ausreicht. Nachdem der Kompressor eine vorgegebene Geschwindigkeit erreicht hat, wird das Antriebs system automatisch vom Kern abgetrennt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung überträgt ein Drehmomentwandler von dem im Windmühlenbetrieb laufenden Gebläserad oder Fan eines Turbofan-Trieb werks Leistung, um den Rotor des Hochdruckkompressors anzutreiben.

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Ein elektrohydraulisches Servoventil legt den Drehmomentwandler automatisch während derjenigen Zeitperioden still, in denen die Starthilfevorrichtung nicht erforderlich ist, indem das Hydraulikfluid vom Drehmomentwandler entfernt wird. Eine Freilauf kupplung ist vorgesehen, um sicherzustellen, daß die Vorrichtung abgekoppelt wird, wenn die Drehgeschwindigkeit des Kerns die Ausgangsgeschwindigkeit des Wandlers übersteigt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert.

In den Figuren zeigen :

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gasturbinentriebwerks, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet werden; und

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Hydraulik- und Regelteils gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

In Figur 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 in ein Turbofan-Triebwerk 11 eingebaut, das einen Gebläserotor oder Fanrotor 12 und einen Triebwerks-Kernrotor 13 besitzt. Der Gebläserotor 12 enthält mehrere Schaufeln 14, die zur Durchführung der Drehbewegung auf einer Scheibe 16 angeordnet sind, und er enthält eine Niederdruck- oder Gebläseturbine 17, die die Gebläsescheibe 16 in bekannter Weise antreibt.

Der Triebwerkskernrotor 13 enthält einen Kompressor 18 und eine Hochdruckturbine 19» die den Kompressor 18 antreibt. Der Triebwerkskern enthält ferner eine Verbrennungsanordnung 21, die einen

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Brennstoff mit einer Luftströmung kombiniert und die Mischung zündet, um thermische Energie in die Anordnung einzugeben.

Bei Betrieb tritt in das Gasturbinentriebwerk 11 Luft durch einen Lüfteinlaß 22 ein, der durch eine geeignete Abdeckung oder Rumpf (nacelle) 23 gebildet wird, der den Gebläserotor 12 umgibt. Die in den Einlaß 22 eintretende Luft wird durch die Drehung der Gebläseschaufeln 14 komprimiert und anschließend zwischen einem ringförmigen Durchgang 24, der durch die Abdeckung oder den Rumpf 23 und ein Triebwerksgehäuse 26 gebildet ist, und einem Triebwerkskerndurchgang 27 aufgespalten, dessen äußere Grenze durch das Triebwerksgehäuse 26 festgelegt ist. Die unter Druck stehende Luft, die in den Triebwerkskern-Durchgang 27 eintritt, wird weiter durch den Kompressor 18 unter Druck gesetzt und wird anschließend mit Brennstoff tob Verbrennungssystem 21 gezündet. Dieser Gasstrom hoher Energie strömt dann durch die Hochdruckturbine 19, um den Kompressor 18 anzutreiben und anschließend durch die Gebläseturbine 17, um die Gebläserotorscheibe 16 anzutreiben. Das Gas strömt dann durch die Hauptdüse 28 aus, um dem Triebwerk in bekannter Weise Antriebskräfte zu verleihen. Zusätzliche Antriebskräfte werden durch das Ausströmen der Druckluft aus dem ringförmigen Durchgang 24 erhalten.

Es sei bemerkt, daß das Turbofan-Triebwerk zwar mit einer kurzen Abdeckung oder Rumpf 23 dargestellt 1st, daß es jedoch sehr gut auch einen langen Kanalrumpf besitzen kann, der sich nach hinten bis zur Hauptdüse erstreckt, oder daß das Triebwerk vom Mischstromtyp sein kann, wobei ein Mischer vorgesehen ist, der die Gasströmung von dem ringförmigen Gebläsekanal-Durchgang 24 und von dem Triebwerkskern kombiniert und mischt, damit ein Austritt nur durch eine Düse erfolgt.

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Es wird nun angenommen, daß das dargestellte Turbofan-Triebwerk während eines Flugbetriebs einen Flammenausfall erleidet, der z.B. durch Störung des Brennstoffsystems oder durch einen Kompressorstillstand herrühren kann, wobei die Luftzufuhr zum Brenner drastisch unterbrochen wird. Da die Strömung der Verbrennungsgase zu den Turbinen 19 und 17 unterbrochen werden wird, wird die Antriebsleistung für den Kompressor 18 und den Gebläserotor 12 beseitigt, die folglich in ihrer Drehgeschwindigkeit abfallen. Da aufgrund der Vorwärtsgeschwindigkeit des Triebwerks die Luft fortfährt, durch die Durchgänge 24 und 27 hindurchzuströmen, setzen jedoch der Gebläserotor 12 und der Trlebwerks-Kernrotor 13 die Drehbewegung fort aufgrund des wohlbekannten WindmUhleneffekts. Die relative Luftmenge, die in die Durchgänge 24 und 27 strömt, hängt von deren betreffenden Abmessungen ab, wobei das Verhältnis dieser Abmessungen das Bypass - Verhältnis (bypass ratio) des Turbofan -Triebwerks bestimmt. Während bestimmter Betriebsbedingungen, so z.B. während hoher Geschwindigkeiten, wird die Luftströmung durch den Kompressor ausreichen, um den Kompressorrotor im YindmUhlenbetrieb auf einer Geschwindigkeit zu halten, die ein Wiederztinden des Triebwerks gestattet, es sind jedoch andere Betriebeperioden vorhanden, während derer die Drehgeschwindigkeit im VindmUhlenbetrieb nicht ausreicht, um ein WiederzUnden zu bewerkstelligen. Die vorliegende Erfindung eignet sich zur Verwendung während derartiger Betriebsperioden.

Ob es sich um ein Turbofan-Triebwerkunite hohem Bypass*» verhältnis oder niederem Bypass- Verhältnis handelt, es sei bemerkt, daß die gesamte in den Einlaß 22 eintretende Luft durch die Ebene der Gebläseschaufeln 14 hindurchtritt und diesen Schaufeln dabei einen WindmUhleneffekt verleiht, daß jedoch nur ein Teil dieses Luftstroms durch den Kompressor 18 hindurchtritt. Es ist daher verständlich, daß eine wesentlich größere

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Energie dem Gebläserotor 12 als dem Triebwerkskernrotor 13 während des WindmUhlenbetriebszustandee zugeführt wird. Oa es der Kernrotor, und nicht so sehr der Gebläserotor ist, der mit einer Mindestgeschwindigkeit umlaufen muß, üb das Viederzünden des Triebwerks zu erreichen, kann während derartiger Betriebsperioden Leistung vom Gebläserotor zum Kernrotor übertragen werden. Ein Verfahren zur übertragung dieser Leistung ist schematisch in Fig. 1 dargestellt.

Eine Antriebsvorrichtung mit dem zugehörenden Getriebe 29 ist mit dem vorderen Ende des Gebläserotors 12 verbunden und wird direkt vom Gebläserotor angetrieben, wenn dieser sich dreht, wobei diese Drehbewegung entweder durch Leistung von der Turbine 17 oder durch den WindmUhlenbetrieb der Gebläseschaufeln 14 während derjenigen Zeitperioden geliefert wird, während der das Triebwerk sich im Flugbetrieb befindet,aber nicht gezündet ist. Das Getriebe oder das Getriebegehäuse 29 ist seinerseits mechanisch über eine Welle 31, ein konisches Getriebe 32, eine Antriebswelle 33 und einen Drehmomentwandler 34, der seinerseits Leistung Über eine Ausgangswelle 36 überträgt, ein konisches Ausgangsgetriebe 37 und eine Welle 38 mit einen Antriebsgetriebe 39 verbunden, das den Triebwerks-Kernrotor 13 antreibt. Mittels dieser Getriebeanordnung, bei der innerhalb geeigneter Wellenböcke radial verlaufende Wellen 31 und 38 angeordnet sind, und bei der die sich axial erstreckenden Drehmomentwandler -Einrichtungen in dem Rumpf 23 angeordnet sind, läßt sich Drehleistung vom Gebläserotor 12 zum Kernrotor 13 während derjenigen Perioden übertragen, während der der im WindmUhlenbetrieb arbeitende Gebläserotor einen Überschuß an nichtbenutzter Energie besitzt, und während der Triebwerkskernrotor sich nicht Bit ausreichenden Geschwindigkeiten dreht, um das Triebwerk wieder SU zünden. Um die Drehmomentwandlereinrichtungen während ausgewählter Perioden einzuschalten, während derer ein Wiederzünden

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des Triebwerks erforderlich ist, und um die Vorrichtung während aller anderen Zeiten auszuschalten, so z.B., wenn sich das Flugzeug an Boden befindet, oder wenn das Triebwerk gestartet ist und auf Geschwindigkeit läuft, ist eine geeignete Steuerlogik vorgesehen.

In Fig. ? ist der Drehmomentwandler 34 dargestellt, der eine Eingangswelle 33 und eine Ausgangswelle 36 besitzt. Zwischen den beiden Wellen wird über ein EingangsflUgelrad 41 und ein AusgangsflUgelrad 42 (Impeller) Leistung Übertragen, die Über ein Hydraulikfluid-Medium innerhalb des Drehmomentwandlergehäuses arbeiten, wie das bekannt ist. Solange sich Hydraulikfluid innerhalb des Drehmomentwandlers 34 befindet, besitzt das sich drehende EingangsflUgelrad 41 das Bestreben, einen Fluidwirbel zu erzeugen, der seinerseits die Drehbewegung des Ausgangsflügelrads 42 und damit der Ausgangswelle 36 hervorruft. Es sei bemerkt, daß sich eine Getriebeanordnung entweder mit festem oder mit variablem Getriebeverhältnis zwischen dem Gebläserotor und dem Kernrotor einsetzen läßt, um größere Geschwindigkeiten der Kernwelle zu erzielen.

Es soll nun angenommen werden, daß ein Flammenausfall aufgetreten ist, und daß der Drehmomentwandler in Betrieb ging, um die Drehleistung des Gebläserotors 12 an diejenige dea Kernrotors 13 anzuschließen, um dessen Geschwindigkeit so zu steigern, daß sie für ein WiederzUnden ausreicht. Im Anschluß an das ViederzUnden wird sich die Geschwindigkeit des Triebwerks-Kernrotors auf eine Winkelgeschwindigkeit erhöhen, die größer als die des Gebläserotors 12 ist, und sofern lediglich eine feste Getriebeanordnung zwischen den beiden Rotoren vorhanden wäre, würde der Triebswerks-Kernrotor 13 danach trachten. Energie zurück in den Drehmomentwandler 34 zu pumpen, um dem Gebläserotor Drehbewegung zu verleihen. Diese* direkte zahn-

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radqetriebe zwischen den beiden während des normalen Schubbetriebs unabhängigen Systemen ist aus offensichtlichen Gründen unerwünscht, und es ist daher notwendig, die Antriebsanordnung während derartiger Perioden zu entkoppeln, um eine Energieübertragung in Rückwärtsrichtung zu vermeiden. Eine Freilaufkupplung 43 ist daher am Ausgang des Drehmomentwandlers 34 angeordnet, die eine Energie- oder Leistungsübertragung vom Gebläse zum Rotor (von links nach rechts) ermöglicht, die jedoch eine Energie- oder Leistungsübertragung vom Kernrotor zum Gebläserotor (von rechts nach links) nicht ermöglicht. Dies wird verwirklicht durch die automatische Abkopplung der Vorrichtung, wenn die Drehgeschwindigkeit des Kerns diejenige des Wandlerausgangs übersteigt.

Es sei bemerkt, daß das Antreiben des Drehmomentwandlers 34 für den Gebläserotor 12 eine unerwünschte Belastung darstellt, wenn ein Triebwerk zufriedenstellend gestartet ist und eine zur Aufrechterhaltung der Verbrennung ausreichende Geschwindigkeit erreicht hat, selbst wenn die Getriebeanordnung durch den Betrieb der Freilaufkupplung 43 abgekoppelt ist. Es ist folglich ein elektrohydraulisches Servoventil 50 vorgesehen, um den Drehmomentwandler während Zeitperioden außer Betrieb zu setzen, in denen der Betrieb nicht erwünscht ist. Das mit dem Drehmomentwandler 34 verbundene Hydrauliksystem enthält einen ö!vorratstank 44, eine Druckpumpe 46, eine Ölversorgungsleitung 47, die öl in den Drehmomentwandler liefert, und ein· ölabflußleitung 48, die das öl zurück in den Vorratstank 44 bringt. Ein Hydraulikzylinder 49 befindet sich in der Vorrichtung und durchläuft wechselsinnig durch die Ölversorgungsleitung 47 und die ölabflußleitung 48, wodurch bewirkt wird, daß sowohl das zum Drehmomentwandler 34 laufende HydraulIkfluid als auch das zum Vorratstank zurückkehrende HydraulSkfluid durch den Zylinder 39 hindurchlaufen muß. Innerhalb des Zylinders 49 befindet sich ein hin- und herverschiebbarer

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Kolben 51 mit zwei Steuerkolben 52 und 53» die derart beanstandet sind, daß der Steuerkolben 52 mit der ölabflußleitung 48 fluchtet und dabei zur Vermeidung des ölrUcklaufs in den Ölvorratstank 44 als Schließventil dient, wenn der Kolben an das rechte Ende des Zylinders bewegt ist, wie in Fig. 2 dargestellt ist, während der Steuerkolben 53 gegen die Ölversorgungsleitung 47 nach rechts versetzt ist und gestattet, daß öl von der Pumpe 46 durch die Ölversorgungsleitung 47 und den Zylinder zum Drehmomentwandler 34 fließt. Der Ventilkolben 51 wird gegen eine nach links gerichtete Vorspannkraft einer Feder 54 mittels einer typischen Spule 56 bewegt, die elektrisch über die Leitung 57 erregt wird. Wenn die zur Spule 56 gelieferte Energie entfernt wird, drückt die Vorspannfeder 54 den Kolben nach links, so daß der Steuerkolben 52 dann nicht länger mit der ölabflußleitung 48 fluchtet und nunmehr der Steuerkolben 53 mit der Ölversorgungsleitung 47 fluchtet. Die Ölversorgung von der Pumpe 46 zum Drehmomentwandler 34 wird auf diese Weise unterbrochen, und das im Drehmomentwandler 34 befindliche öl kann durch die ölabflußleitung in den ölvorratstank ablaufen. Während der Zeitperioden, in denen kein Drehmoment zum Triebwerks-Kernrotor übertragen werden muß, und während der Zeit, während der der Drehmomentwandler durch die Wegnahme des Hydraulikfluids abgekoppelt ist, um die Belastung für den Gebläserotor zu beseitigen, besitzt das Ventil eine derartige Stellung.

Die Spule 56 des Servoventils 50 ist über die Leitung 57 durch eine UND-Schaltung gesteuert, die in Abhängigkeit der Kerngeschwindigkeit und der öchubeinstellungssignale auf den Leitungen 59 bzw. 61 arbeitet. Wenn insbesondere die Kerngeschwindigkeit größer als eine vorgegebene Drehgeschwindigkeit ist (z.B., der Triebwerksleerlaufgeschwindigkeit), dann arbeitet die UND-Schaltung 58 derart, daß die Spule entregt wird und das Servoventil derart bewegt wird, daß das Hydraulikfluid von

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dem Drehmomentwandler 34 abfließen kann. In ähnlicher Weise wird, wenn der Schubhebel in eine AUS-Stellung gesetzt ist, im anzuzeigen, daß der Pilot nicht wünscht, daß das Triebwerk gezündet wird, die UND-Schaltung 58 ebenfalls verhindern, daß die Spule 56 erregt wird.

Es wird nun eine Situation betrachtet, in der sich ein Flammenausfall am Triebwerk ereignet hat, und bei der die Geschwindigkeit des Windmühlenbetriebs des Kerns für ein erneutes Zünden nicht ausreicht. Da die Kerndrehgeschwindigkeit kleiner als die Leerlaufgeschwindigkeit ist, und da der Schubhebel in eine EIN-Stellung gelegt ist, erregt die UND-Schaltung 58 das Servoventil 50 und ermöglicht, daß der Drehmomentwandler mit Hydraulikfluid gefüllt wird. Die Drehbewegung wird dann vom Gebläserotor zum Kernrotor übertragen, so daß der Kernrotor eine Geschwindigkeit erreicht, die ausreicht, um ein Wiederzünden zu ermöglichen. Nach einem erfolgreichen erneuten Zünden wird die Kerngeschwindigkeit auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, die größer ist als die Geschwindigkeit des Gebläserotors, und die Freilaufkupplung 43 wird automatisch die Getriebeanordnung zwischen den beiden Rotoren entkoppeln. Gleichzeitig wird die Kerngeschwindigkeit einen Punkt erreicht haben, wo das Signal auf der Leitung 59 in die UND-Schaltung 58 verloren geht, wobei die Spule 56 entregt wird und es dem Kolben 51 ermöglicht, sich nach links zu bewegen, um die ölzufuhr zum Drehmomentwandler 34 zu unterbinden, und um dem Ul im Drehmomentwandler weiterhin den Rückfluß in den Vorratstank 44 längs der Leitung 48 zu ermöglichen. Die Vorrichtung verbleibt dann in diesem Zustand, bis zu einem solchen Zeitpunkt, in dem die Kerngeschwindigkeit auf einen Punkt unterhalb der Leerlaufgeschwindigkeit reduziert ist, der sonst beim erneuten Auftreten eines Flammenausfalls erreicht wird.

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Claims

Dr. rer. not. Horst Schüler 6°°° Frankfurt/Main ι, 9. ^i 1977

Kaiserstrasse 41 ^DF · Pb /Vo /We

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Telefon (0611) 235555 2/21165 ^τβ^|β*^: 04-16759 mapat d

Postscheck-Konto: 282420-602 Frankfurt/M.

Bankkonto: 225/0389

Deutsche Bank AG, Frankfurt/M.

4264-13DV-691H

GENERAL ELECTRIC COMPANY

1 River Road
Schenectady, N.Y./U.S.A.

Verfahren und Vorrichtung für den Lufstart eines Turbofan-Triebwerks

Patentansprüche:

.J Vorrichtung für den Luftstart eines Turbofantriebwerks, das gemäß seiner Bauart unabhängig angetriebene Kompressorrotor- und Gebläserotoranordnungen besitzt,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehmomentwandler (34) zwischen den Kompressorrotor (13) und den Gebläserotor (12) während Zeitperioden eines Windmühlenbetriebs während des Plugs antriebsmäßig; derart einfügbar ist, daß der Gebläserotor (12) des Kompressor (13) eine Drehbewegung verleiht, um den Kompressor (13) auf eine Geschwindigkeit zu beschleunigen, die zur Durchführung eines Luftstarts ausreicht.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Freilaufkupplung (43) an der Ausgangsseite des Drehmomentwandlers (34) vorgesehen ist, um den Kompressorrotor (13) daran zu hindern, Energie nach dem Triebwerksstart in den Drehmomentwandler (34) zurUckzuliefern.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtungen (44 bis 61) vorgesehen sind, die auf bestimmte Betriebsparameter ansprechen und die Energieübertragung über den Drehmomentwandler (34) automatisch während des Vorhandenseins vorgegebener Bedingungen beenden, und die die Energieübertragung während des Nichtvorhandenseins dieser Bedingungen wieder aufnehmen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3»

dadurch gekennzeichnet,

daß einer der Betriebsparameter die Trlebwerks-Schubeitßtellung darstellt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß einer der Betriebsparameter die Kompressorgeschwindigkeit ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Steuereinrichtungen (44 bis 61) wahlweise das Hydraulikfluid vom Drehmomentwandler (34) entfernen und wieder ersetzen.

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7. Turbofan - Triebwerk mit einem Kompressor und einen Gebläse, das einen Teil der Luftströmung während des Triebwerkbetriebs um den Kompressor herumlenkt (bypass), dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehmomentwandler (34) mit einem Ende mit dem Gebläserotor (12) und mit seinem anderen Ende mit dem Kompressorrotor (13) verbunden ist, um während Zei,-perioden eines Windmühlenbetriebs während des Flugs vom Gebläse auf den Kompressor eine Drehbewegung auszuüben, um den Kompressor (13) auf eine Geschwindigkeit zu beschleunigen, die zur Durchführung eines Luftstarts ausreicht.
8. Triebwerk nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Freilaufkupplung (43) zwischen dem anderen Ende des Drehmomentwandlers (34) und dem Kompressor (13) vorgesehen ist.
9. Triebwerk nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (44 bis 61) vorgesehen sind, die die Strömung eines Hydraulikfluids zum und vom Drehmoment wandler (34) in Abhängigkeit bestimmter Betriebsparameter leiten.
10. Triebwerk nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

daß einer der Betriebsparameter die Triebwerks-

ist.

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11. Triebwerk nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

daß einer der Betriebsparameter die Kompreesorgeschvindigkeit ist.

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