DE3909735A1 - Schubumkehrer fuer ein gasturbinentriebwerk - Google Patents
Schubumkehrer fuer ein gasturbinentriebwerkInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Gasturbinentriebwerke für
Flugzeuge und betrifft insbesondere Triebwerke, welche einen
Mantelstromkanal zwischen einer äußeren Wand oder Gondel und
dem Mittelkörper des Grundtriebwerks aufweisen und Blockier
klappen zum Umlenken von Luft aus dem Mantelstromkanal zur
Schubumkehr haben.
Ein herkömmlicher Schubumkehrer für ein Mantelstromtriebwerk
mit hohem Mantelstromverhältnis hat eine Kaskadenkonfiguration,
die durch Blockierklappen abgedeckt ist, wenn der Schubum
kehrer nicht in Gebrauch ist, d.h. während des normalen Be
triebes des Triebwerks. Diese herkömmlichen Schubumkehrer
haben einen Nachteil wegen übermäßigen Gewichts. Im Stand der
Technik ist danach getrachtet worden, diesen Nachteil zu über
winden, indem leichtere Blockierklappen zur Schubumkehr vorge
sehen worden sind, um den Wirkungsgrad zu verbessern und die
Bewegung der Klappen zwischen der normalen und der Schubumkehr
position zu erleichtern. Die vorgenannten gesteckten Ziele sind
zwar erreicht worden, doch leider hat die Entwicklung dieser
Klappen andere Nachteile mit sich gebracht, insbesondere, weil
die leichteren Klappen Einsenkungen oder Vertiefungen in der
inneren Oberfläche ergeben haben, welche zu Druckabfällen in
dem Abgasströmungsweg während des normalen Betriebes
und zu einem Verlust im spezifischen Brennstoffverbrauch füh
ren. Weiter hat die Turbulenz, die in diesem Einsenkungsbereich
auftritt, eine potentielle Geräuschquelle geschaffen, und das
läuft den gewünschten Zielen moderner Flugzeugtriebwerke,
nämlich der Geräuschverringerung bei solchen Triebwerken zu
wider.
Die Erfindung bewahrt die Vorteile dieser leichteren Klappen,
eliminiert aber die Nachteile der vorgenannten Einsenkungen
durch Schaffen von Anordnungen zum automatischen Abdecken der
Einsenkungen, wenn die Blockierklappen in der Position sind,
die sie während des normalen Betriebes des Triebwerks einneh
men, d.h. wenn Vorwärtsschub erwünscht ist. Weiter, dieser
Vorteil wird erzielt, ohne daß der gewünschte leichtgewichti
ge Aufbau der Blockierklappen beeinträchtigt oder die effizien
te Bewegung der Klappen zwischen der normalen und der Schubum
kehrposition beeinträchtigt oder die Luftströmung längs der
Blockierklappen während des Schubumkehrbetriebes nennenswert
reduziert wird.
Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, einen Schubumkehrer für
ein Gasturbinentriebwerk zu schaffen, bei dem leichte Blockier
klappen zur Schubumkehr benutzt werden und der Anordnungen hat
zum Abdecken der Einsenkungen, die bei solchen leichten Klap
pen vorhanden sind, wenn die Klappen in der Position für den
normalen Betrieb des Triebwerks sind, wodurch der Druckabfall
in dem Mantelstromkanal während dieses normalen Betriebes
minimiert und der spezifische Brennstoffverbrauch verbessert
wird.
Bei der Ausführung der Erfindung ist in einer Ausführungsform
derselben ein Schubumkehrer für ein Gasturbinentriebwerk vor
gesehen, der einen Mantelstromkanal zwischen einer äußeren
Wand oder Gondel und dem Mittelkörper des Grundtriebwerks auf
weist. Der Schubumkehrer hat mehrere umfangsmäßig versetzte
Blockierklappen, die an der äußeren Wand zur Bewegung zwischen
einer normalen Position in der sie mit der äußeren Wand insge
samt in einer Linie sind, und einer Schubumkehrposition, in
welcher die Klappen sich quer zu dem Mantelstromkanal erstrec
ken, drehbar befestigt sind. Die Blockierklappen sind an Öff
nungen in der äußeren Wand drehbar befestigt, durch welche
die Mantelstromkanalluft während des Schubumkehrbetriebes ge
leitet wird. Da die Blockierklappen einen leichten Aufbau ha
ben, sind Einsenkungen an dem inneren Teil der Klappen vor
handen, d.h. in dem Teil, welcher während des normalen Be
triebes des Triebwerks dem Mantelstromkanal zugewandt ist.
Diese Einsenkungen sind nachteilig, weil sie einen unerwünsch
ten Druckabfall in dem Mantelstromkanal während des normalen
Betriebes ergeben und weil sie während dieses Betriebes eine
potentielle Geräuschquelle darstellen. Gemäß der Erfindung
sind Vorkehrungen getroffen zum automatischen Abdecken der
Einsenkungen während des normalen Betriebes, um eine gleich
mäßige nichtturbulente Luftströmung in dem Mantelstromkanal
zu erzeugen. Weiter wird das erreicht, ohne dem Gesamtaufbau
nennenswertes Gewicht hinzuzufügen. In einer Ausführungsform
der Erfindung ist ein Einsenkungsdeckel an der Blockierklappe
drehbar angelenkt und so vorbelastet, daß er den Rand einer
Rampenverkleidung berührt, wenn die Blockierklappe in der Po
sition ist, die sie während des normalen Betriebes des Trieb
werks einnimmt. Während der Schubumkehr bewegt sich der Ein
senkungsdeckel zusammen mit der Blockierklappe nach außen und
von der rampenförmigen Verkleidung weg, so daß er die Strömung
der Schubumkehrluft durch die Öffnung in der äußeren Wand in
keiner Weise behindert. Die Strömung der Schubumkehrluft über
die Fläche der Klappe während des Schubumkehrbetriebes preßt
den Einsenkungsdeckel entgegengesetzt zu der vorerwähnten Vor
belastung gegen die Klappe. In einer modifizierten Ausfüh
rungsform der Erfindung ist der Einsenkungsdeckel so aufgebaut,
daß er zwischen einer ausgefahrenen Position, in der er die
Einsenkung während des normalen Betriebes des Triebwerks ab
deckt, und einer zurückgezogenen Position bewegbar ist, in
welcher er die Luftströmung durch die Öffnung in der äußeren
Wand während des Schubumkehrbetriebes nicht behindert. In
einer weiteren modifizierten Ausführungsform der Erfindung
ist ein hydraulisch betätigter Einsenkungsdeckel so angeord
net, daß er zwischen einer zurückgezogenen Position hinter der
Rampenverkleidung und einer Position bewegbar ist, in
welcher er mit der Rampenverkleidung in einer Linie
ist und die Einsenkung abdeckt.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es
zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines
Gasturbinentriebwerks gemäß der Erfindung, welche
die Blockierklappen in der Schubumkehrposition
zeigt,
Fig. 2 Einzelheiten des Schubumkehrers nach der Erfin
dung, wobei eine Blockierklappe und ein Einsen
kungsdeckel in der Position gezeigt sind, die
sie während des normalen Betriebes des Triebwerks
einnehmen,
Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2, wobei aber die
Blockierklappe in der Schubumkehrposition darge
stellt ist,
Fig. 4 eine vergrößerte Einzelheit eines Teils des Ge
bildes nach Fig. 2 zur Veranschaulichung von
Einzelheiten des Einsenkungsdeckels und der Ram
penverkleidung,
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht von Teilen der
Rampenverkleidung und des Einsenkungsdeckels,
welche einen Anschlag zum Begrenzen der Bewegung
des Einsenkungsdeckels während des normalen Be
triebes veranschaulicht,
Fig. 6 eine pespektivische Ansicht des Endes der Rampen
verkleidung, welche den Aufbau der Anschläge
weiter veranschaulicht,
Fig. 7 eine Schnittansicht, die eine modifizierte Anord
nung zum Begrenzen der Einwärtsbewegung des Ein
senkungsdecks zeigt,
Fig. 8 in einer ähnlichen Ansicht wie in Fig. 7 die
Blockierklappe und den Einsenkungsdeckel in der
Schubumkehrposition,
Fig. 9 eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung
ähnlich der in Fig. 7, wobei aber ein anderes Ge
bildes zum Begrenzen der Einwärtsbewegung des
Einsenkungsdeckels während des normalen Betriebes
vorgesehen ist,
Fig. 10 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 9, welche aber die
Blockierklappe und den Einsenkungsdeckel in den
Schubumkehrpositionen zeigt,
Fig. 11 eine weitere modifizierte Ausführungsform der Er
findung, wobei die Bauteile in der Position ge
zeigt sind, die sie während des normalen Betriebes
des Triebwerks einnehmen,
Fig. 12 eine Ansicht ähnlich wie in Fig. 11, wobei aber
die Bauteile in ihren Schubumkehrpositionen dar
gestellt sind,
Fig. 13 eine Draufsicht auf einen Teil des zurückziehbaren
und ausfahrbaren Bauteils nach den Fig. 11 und 12,
die weitere Einzelheiten des Einsenkungsdeckels
veranschaulicht,
Fig. 14 eine weitere modifizierte Ausführungsform der Er
findung, wobei sich der Einsenkungsdeckel in der
Position befindet, die er während des normalen
Betriebes einnimmt, und
Fig. 15 eine Ansicht ähnlich der in Fig. 14, wobei sich
aber der Einsenkungsdeckel in der Position be
findet, die er während des Schubumkehrbetriebes
einnimmt.
Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung, in der
bauliche Einzelheiten weggelassen worden sind, das hintere
Ende eines Gasturbinentriebwerks, das mit dem Schubumkehrer
nach der Erfindung versehen ist. Wie dargestellt hat das Trieb
werk 10 eine äußere Wand oder Gondel 12. Mehrere Öffnungen 14,
vier in der gezeigten Ausführungsform, sind in der Gondel für
den Durchtritt von Mantelstromluft im Schubumkehrbetrieb vor
gesehen. Mehrere Blockierklappen 16 sind zur Schubumkehr vor
gesehen. In der gezeigten Ausführungsform werden vier Blockier
klappen benutzt, eine für jede der Öffnungen 14.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den
Fig. 2, 3 und 4 gezeigt. Die Fig. 2 und 3 zeigen ausführlicher
einen Teil des Triebwerks und des Schubumkehrers. Gemäß der
Darstellung in Fig. 2 hat das Gasturbinentriebwerk einen Mit
telkörper 18, welcher das Grundtriebwerk umschließt. Die äuße
re Wand oder Gondel 12 hat Abstand von dem Mittelkörper, wo
durch ein Mantelstromkanal 20 für eine Luftströmung von dem Geblä
se zu dem Auslaß des Triebwerks vorhanden ist.
Die Blockierklappe 16 ist in Fig. 2 in der geschlossenen Stel
lung gezeigt, die sie während des normalen Betriebes des Trieb
werks einnimmt, und in Fig. 3 aufgeklappt in der Stellung, die
sie während des Schubumkehrbetriebes einnimmt. Die Klappe 16
wird durch einen hydraulischen Stellantrieb 22 zwischen ihren
beiden Stellungen bewegt. Bei dem benutzten Stellantrieb kann
es sich um irgendeinen herkömmlichen Typ von Stellantrieb zum
Bewegen der Blockierklappen zwischen der geschlossenen und der
Schubumkehrstellung handeln. Da der Aufbau dieses Stellan
triebs herkömmlich ist und keinen Teil der Erfindung bildet,
sind Einzelheiten der Darstellung und der Beschreibung des
selben weggelassen worden.
Die Blockierklappe 16 ist in Leichtbauweise ausgeführt, und
diese Bauweise führt dazu, daß eine Einsenkung 24 in dem Man
telstromkanal 20 in der geschlossenen Stellung der Tür vorhan
den ist. Bei Nichtvorhandensein des erfindungsgemäßen Gebildes
hat es sich gezeigt, daß diese Einsenkung, die mit dem Mantel
stromkanal in Verbindung steht, die Ursache für Druckabfälle
in dem Bereich von 0,3 bis 0,5% Delta P/P ist, und das kann
als ein Verlust von 0,5 bis 1,0% an spezifischem Brennstoffver
brauch, d.h. als eine Verringerung des Wirkungsgrads ausge
drückt werden. Darüber hinaus ist die Turbulenz, die aus dem
Vorhandensein der Einsenkung in dem Abgasströmungsweg durch
den Mantelstromkanal 20 resultiert, eine potentielle Geräusch
quelle, und eines der Ziele bei dem Entwurf von Flugzeugtrieb
werken ist es, Geräusch soweit wie möglich zu minimieren.
Gemäß der Erfindung ist ein Einsenkungsdeckel vorgesehen, wel
cher die Einsenkung 24 automatisch abdeckt und die Verbindung
mit dem Mantelstromkanal 20 während des normalen Betriebes des
Triebwerks blockiert und dadurch die Wirkungsgradabsenkung und
die Geräuschzunahme, die oben erwähnt sind, verhindert. Weiter
ist gemäß der Erfindung der Einsenkungsdeckel so angeordnet,
daß er nicht nur für eine gleichmäßige Luftströmung in dem
Mantelstromkanal 20 während des normalen Betriebes des Trieb
werks sorgt, sondern auch in keinster Weise die volle Luftströ
mung durch die Öffnungen 14 während des Schubumkehrbetriebes
behindert. Der Aufbau des Schubumkehrers beinhaltet in dieser
Ausführungsform der Erfindung eine Rampenverkleidung 26, die
nahe dem vorderen Ende jeder Öffnung 14 befestigt ist und ein
gekrümmtes hinteres Ende 28 hat. Ein Einsenkungsdeckel 30 ist
an seinem hinteren Ende an der Blockierklappe mittels eines
Scharniers 32 befestigt. Der Einsenkungsdeckel ist mittels
einer Schraubenfeder 34, die um das Scharnier 32 befestigt
ist, in Richtung der in Fig. 2 gezeigten Position vorgespannt.
Gemäß der Darstellung in Fig. 2 berührt während des normalen
Betriebes des Triebwerks das vordere Ende des Einsenkungsdeckels
den gekrümmten Teil 28 der Rampenverkleidung 26 und deckt die
Einsenkung 24 ab, wodurch die Verbindung zwischen dieser Ein
senkung und dem Mantelstromkanal 20 blockiert wird. Der Deckel
eliminiert dadurch die oben erwähnten Probleme des Wirkungs
gradverlustes und der Geräuschzunahme. Die Richtung der Luft
strömung während des normalen Betriebes ist durch einen Pfeil
35 a in Fig. 2 gezeigt.
In Fig. 3, in welcher die Blockierklappe 16 in ihrer Schubum
kehrposition gezeigt ist, ist zu erkennen, daß der Einsen
kungsdeckel 30 die Öffnung 14 vollständig freigibt und des
halb die volle Strömung der Schubumkehrluft durch die Öffnung
14 während des Schubumkehrbetriebes in keinster Weise behindert.
Gemäß der Darstellung in Fig. 3 drückt die Luft, welche durch
die Öffnung 14 strömt, den Einsenkungsdeckel 30 ohne weiteres
in eine Position, in der er bündig an der Fläche der Blockier
klappe entgegen der Vorspannung der Feder 34 anliegt, wodurch
der Einsenkungsdeckel aus dem Weg der Schubumkehrluft, die
durch die Öffnung 14 strömt, vollständig entfernt ist. Die
Richtung der Luftströmung in der Schubumkehrposition ist durch
einen Pfeil 35 b in Fig. 3 gezeigt.
Wenn die Blockierklappe 16 wieder in die geschlossene Stellung
bewegt wird, die in Fig. 2 für den normalen Betrieb des Trieb
werks gezeigt ist, wird der Einsenkungsdeckel mittels der Vor
spannung der Feder 34 in Berührung mit dem gekrümmten Ende 28
der Rampenverkleidung 26 gebracht, wie es in Fig. 2 gezeigt
ist. Zum Erleichtern der Bewegung des vorderen Endes des Ein
senkungsdeckels in die in Fig. 2 gezeigte Stellung und vorbei
an dem gekrümmten Ende 28 der Rampenverkleidung 26 ist der
Einsenkungsdeckel an seinem vorderen Ende mit einem Puffer 36
versehen, der ausführlicher in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist.
Dieser Puffer besteht aus flexiblem, verformbarem Material,
welches dem vorderen Ende des Einsenkungsdeckels ermöglicht,
sich längs des gekrümmten Randes 28 der Rampenverkleidung in
die in Fig. 2 gezeigte Stellung zu bewegen, in der er einen
glatten Weg für die Strömung von Mantelstromluft durch den
Mantelstromkanal 20 bildet.
Zum Begrenzen der Einwärtsbewegung des Einsenkungsdeckels un
ter der Vorspannung der Feder 34 während des normalen Betrie
bes des Triebwerks ist die Rampenverkleidung 26 gemäß der Dar
stellung in den Fig. 5 und 6 mit vorstehenden Anschlägen 38
versehen. Unter der Vorspannung der Feder 34 wird das Ende des
Einsenkungsdeckels über das gekrümmte Ende 28 der Rampenver
kleidung bewegt, wobei sich der Puffer 36 verformt, um die
Vorbeibewegung an dem gekrümmten Ende 28 der Rampenverkleidung
zu gestatten. Die Einwärtsbewegung des Einsenkungsdeckels über
die in den Fig. 2 und 5 gezeigte Stellung hinaus wird jedoch
durch die Anlage des Puffers 36 an den Anschlägen 38 verhin
dert. Aus der Darstellung in den Fig. 2 und 5 ist zu erkennen,
daß in dieser Stellung der Einsenkungsdeckel mit der Rampen
verkleidung und mit dem benachbarten Teil der Wand 12 ausge
richtet ist, damit die Mantelstromluft während des normalen
Betriebes gleichmäßig darüber hinwegströmen kann.
In der besonderen Ausführungsform, die in den Fig. 5 und 6 ge
zeigt ist, werden zwei in gegenseitigem Abstand vorgesehene An
schläge 38 benutzt. Bei Bedarf kann jedoch ein einzelner An
schlag benutzt werden, der an dem Ende 28 der Rampenverklei
dung mittig angeordnet ist, wobei der Anschlag etwas länger
gemacht wird als die in Fig. 6 gezeigten Anschläge 38, um
einen stabilen Kontakt für das freie Ende des Einsenkungsdec
kels zu schaffen. Alternativ können bei Bedarf mehr als zwei
gegenseitigen Abstand aufweisende Anschläge benutzt werden.
Eine modifizierte Anordnung zum Begrenzen der Einwärtsbewe
gung des Einsenkungsdeckels ist in den Fig. 7 und 8 gezeigt.
In dieser Ausführungsform ist das freie Ende des Einsenkungs
deckels bei 40 mit einem Ende eines biegsamen Seils 42 verbun
den. Das andere Ende des biegsamen Seils 42 ist bei 44 mit der
Blockierklappe 16 verbunden. In der geschlossenen Stellung
der Blockierklappe, die in Fig. 7 gezeigt ist, erfaßt ein
Flansch 46 derselben ein stationäres Teil 48 der Triebwerks
tragvorrichtung, um die Einwärtsbewegung der Blockierklappe zu
begrenzen. Die Vorspannung der Feder 34 bewirkt, daß der Ein
senkungsdeckel an dem gekrümmten Ende 28 der Rampenverkleidung
26 vorbei nach innen in die in Fig. 7 gezeigte Position bewegt
wird. Diese Einwärtsbewegung wird durch das biegsame Seil 42
begrenzt, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, so daß der Einsen
kungsdeckel die richtige Stellung für eine gleichmäßige Strö
mung der Mantelstromluft während des normalen Betriebes ein
nimmt. Wenn die Blockierklappe in die Schubumkehrposition be
wegt wird, die in Fig. 8 gezeigt ist, legt sich das biegsame
Seil in einer Aussparung 50 zusammen, welche in der Blockier
klappe gebildet ist, so daß sich der Einsenkungsdeckel in eine
Position bewegen kann, in der er mit der Fläche der Blockier
klappe für ein gleichmäßiges Darüberhinwegströmen der Schub
umkehrluft bündig ist.
Statt des biegsamen Seils, das in der Ausführungsform nach den
Fig. 7 und 8 benutzt wird, um die Einwärtsbewegung des Ein
senkungsdeckels zu begrenzen, kann eine Klapphebelanordnung
benutzt werden, die in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist. Gemäß
diesen Figuren kann statt des biegsamen Seils 42 ein angelenk
ter Hebel 52 zwischen dem freien Ende des Einsenkungsdeckel 30
und der Blockierklappe 16 benutzt werden. Ein Ende des Hebels
52 ist mit dem freien Ende des Einsenkungsdeckels 30 durch
irgendein geeignetes Scharnier 54 verbunden. Das andere Ende
des Hebels 52 ist auf ähnliche Weise mit der Blockierklappe
durch ein Scharnier 56 verbunden. Damit der Hebel in der
Schubumkehrposition in eine Position innerhalb einer Ausspa
rung 60 in der Blockierklappe geklappt werden kann, wie es in
Fig. 10 gezeigt ist, besteht der Hebel 52 aus zwei Teilen, die
in der Mitte bei 62 gelenkig miteinander verbunden sind. Ge
mäß der Darstellung in Fig. 9 wird während des normalen Be
triebes, wenn der Einsenkungsdeckel durch eine Feder 34 (vgl.
Fig. 2) nach innen gedrückt wird, die Einwärtsbewegung durch
die Länge des Hebels 52 begrenzt, so daß der Einsenkungsdeckel
in einer Linie mit der Rampenverkleidung 26 und der Wand 12
angeordnet ist, um die Einsenkung der Blockierklappe abzu
decken und für eine glatte Luftströmung durch den Mantelstrom
kanal 20 zu sorgen. In der Schubumkehrposition, die in Fig. 10
gezeigt ist, ist der Einsenkungsdeckel 30 gegen die Vorspan
nung der Feder 34 durch die Schubumkehrluft, welche über den
Einsenkungsdeckel strömt, bündig gegen die Fläche der Blockier
klappe 16 bewegt. In dieser Betriebsart sind die beiden Teile,
welche den Hebel 52 bilden, in der Aussparung 60 zusammenge
klappt, wie es in Fig. 10 gezeigt ist.
Eine weitere modifizierte Ausführungsform der Erfindung ist in
den Fig. 11, 12 und 13 gezeigt. Statt daß der Einsenkungsdeckel
das Ende einer stationären Rampenverkleidung berührt, wie es
in der Ausführungsform nach den Fig. 2-4 gezeigt ist, wird in
der Ausführungsform nach den Fig. 11-13 eine aus- und einfahr
bare Rampenverkleidung 64 benutzt. Die Rampenverkleidung 64
ist in Fig. 11 in der ausgefahrenen Stellung gezeigt, die sie
während des normalen Betriebes des Triebwerks einnimmt. In
dieser Stellung deckt die Rampenverkleidung die Einsenkung 24
im wesentlichen ab und bildet eine Oberfläche für eine gleich
mäßige Luftströmung durch den Mantelstromkanal 20.
Wenn der Schubumkehrbetrieb eingeleitet wird, wird die Rampen
verkleidung in die in Fig. 12 gezeigte Position eingefahren,
in welcher sie die Öffnung 14 im wesentlichen freigibt und das
Hindurchströmen von Luft durch diese Öffnung nicht behindert,
wodurch sich ein völlig wirksamer Schubumkehrbetrieb ergibt.
Der Aufbau dieser Ausführungsform ist ausführlicher in Fig. 13
gezeigt. Gemäß der Darstellung in Fig. 13 hat die Rampenver
kleidung 64 mehrere Segmente (drei in der besonderen darge
stellten Ausführungsform) 64 a, 64 b und 64 c. Jedes Segment 64 a,
64 b und 64 c ist so ausgebildet, daß es einen ebenen Teil 66
aufweist,und die Segmente 64 a und 64 b weisen Flansche 68 a bzw.
68 b auf, welche sich an einem Ende des Teils 66 aufwärts er
strecken. Die Segmente 64 b und 64 c werden mittels Federn 70 a,
70 b in die in den Fig. 11 und 13 gezeigte ausgefahrene Stellung
vorgespannt. Die Enden 72 der Federn 70 a, 70 b sind jeweils mit
dem Flansch 68 eines Segments verbunden, und die Mitte der Fe
der drückt gegen den Flansch 68 des benachbarten Segments, wie
es am besten in Fig. 13 gezeigt ist.
In der Ausführungsform nach den Fig. 11-13 wird die Rampenver
kleidung durch die Vorspannung der Federn 70 a, 70 b während des
normalen Betriebes in die in Fig. 11 gezeigte Stellung ausge
fahren, in welcher sie die Einsenkung 24 abdeckt. Zum Bewegen
der Segmente 64 b und 64 c in die eingefahrene Stellung, die in
Fig. 12 gezeigt ist, ist ein Seil 76 vorgesehen, das sich zwi
schen der Blockierklappe 16 und dem Segment 64 c erstreckt. Ein
Ende des Seils 76 ist mit einem Lappen 78 verbunden, der sich
von der oberen Fläche des Segments 64 c aus nach oben erstreckt.
Das andere Ende ist mit der Blockierklappe bei 80 verbunden.
Eine Seilrolle 82 ist an einem stationären Teil 84 befestigt,
und das Seil 76 erstreckt sich über diese Seilrolle. Wenn die
Blockierklappe in ihre Schubumkehrposition bewegt wird, die in
Fig. 12 gezeigt ist, veranlaßt sie das Seil, das Segement 64 c
nach links zu bewegen, wobei die anliegende Feder 70 b an dem
Flansch 68 b des Segements 64 b zusammengedrückt und das Segment
64 b veranlaßt wird, sich ebenfalls gegen die Vorspannung der
Feder 70 a nach links zu bewegen. Die in Segmente geteilte Ram
penverkleidung wird dadurch in die in Fig. 12 gezeigte Posi
tion eingefahren, in welcher sie eine unbehinderte Öffnung 14
für die Strömung von Schubumkehrluft schafft. Wenn die Blok
kierklappe in ihre Position für den normalen Betrieb bewegt
wird, die in Fig. 11 gezeigt ist, hört der auf das Seil 76 an
dem Segment 64 c ausgeübte Zug auf, und die Vorspannung der
Federn 70 a, 70 b bewirkt, daß die in Segmente geteilte Rampen
verkleidung in die in Fig. 11 gezeigte Position ausgefahren
wird, in welcher sie die Einsenkung 24 abdeckt und für ein
gleichmäßiges Hindurchströmen von Luft durch den Mantelstrom
kanal 20 sorgt.
In der Ausführungsform nach den Fig. 14 und 15 ist ein Ein
senkungsdeckel 86 zur Bewegung zwischen einer ersten Position,
die in Fig. 14 gezeigt ist, wo er die Einsenkung 24 während
des normalen Betriebes abdeckt, und einer zweiten Position,
die in Fig. 15 gezeigt ist, wo der Einsenkungsdeckel 86 hinter
die Rampenverkleidung 88 zurückgezogen ist, um eine unbehin
derte Öffnung 14 für den Durchtritt der Schubumkehrluft zu
schaffen, angeordnet. In dieser Ausführungsform ist ein hy
draulischer Stellantrieb 90 vorgesehen, und der Einsenkungs
deckel 86 ist mit dem Ende einer Kolbenstange 92 des Stellan
triebs 90 verbunden.
Während des normalen Betriebs ist die Kolbenstange 92 ausge
fahren, wie es in Fig. 14 gezeigt ist, damit der Einsenkungs
deckel 86 in die in Fig. 14 gezeigte Position bewegt ist. In
dieser Position deckt der Einsenkungsdeckel die Einsenkung 24
ab und ist in einer Linie mit der Rampenverkleidung 88 und der
Wand 12, um für eine gleichmäßige Luftströmung durch den Man
telstromkanal 20 zu sorgen. Während des Schubumkehrbetriebes
ist der Einsenkungsdeckel 86 durch den Stellantrieb 90 in die
in Fig. 15 gezeigte Position bewegt. In dieser Position ist
der Einsenkungsdeckel 86 hinter der Rampenverkleidung 88 ange
ordnet, so daß eine unbehinderte Öffnung für das Hindurchströ
men der Schubumkehrluft durch die Öffnung 14 vorhanden ist.
Claims (17)
1. Schubumkehrer für ein Gasturbinentriebwerk, das eine äußere
Wand (12) mit Abstand von dem Mittelkörper (18) eines Grund
triebwerks aufweist, so daß ein Mantelstromkanal (20) zwischen
denselben gebildet ist, gekennzeichnet durch:
- (a) mehrere umfangsmäßig versetzte Blockierklappen (16), die jeweils zwischen einer normalen Position, in der sie mit der äußeren Wand (12) insgesamt ausgerichtet sind, und einer Schubumkehrposition bewegbar sind, in der sie sich zur Schubumkehr quer zu dem Mantelstromkanal (20) erstrec ken, um das Ausströmen von Luft über den Mantelstromkanal (20) zu blockieren und die Luft durch eine Öffnung (14) in der äußeren Wand (12) zu leiten;
- (b) wobei jede Blockierklappe (16) in Leichtbau ausgeführt ist und in der normalen Position eine Einsenkung (24) in ihrer inneren Oberfläche aufweist; und
- (c) eine Einrichtung (30, 34) zum Abdecken der Einsenkung (24) während der normalen Luftströmung durch den Mantelstrom kanal (20), um den Druckabfall in dem Mantelstromkanal (20) zu verringern und die Geräuscherzeugung zu vermindern.
2. Schubumkehrer nach Anspruch 1, wobei die Abdeckeinrichtung
einen Einsenkungsdeckel (30) aufweist, der an der Blockier
klappe (16) gelenkig befestigt ist, und eine Einrichtung (34)
zum Vorspannen des Einsenkungsdeckels (30) weg von der Blok
kierklappe (16) in eine Position, die eine gleichmäßige Luft
strömung durch den Mantelstromkanal (20) ergibt, während des
normalen Betriebes.
3. Schubumkehrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abdeckeinrichtung (30, 34) aufweist:
- (a) eine Rampenverkleidung (26), die im wesentlichen an dem vorderen Ende der Öffnung (14) angeordnet ist; und
- (b) einen Einsenkungsdeckel (30), der an der Blockierklappe (16) gelenkig befestigt ist; und
- (c) eine Einrichtung (34) zum Vorspannen des Einsenkungs deckels (30), damit er in der normalen Position der Blockierklappe (16) die Verkleidung (26) berührt, um die Einsenkung (24) abzudecken.
4. Schubumkehrer nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch:
- (a) ein Scharnier (32) an einem Ende des Einsenkungsdeckels (30) zum gelenkigen Befestigen des Einsenkungsdeckels (30) an der Blockierklappe (16) zur Bewegung relativ zu der selben; und
- (b) eine Einrichtung (34) zum Vorspannen des anderen Endes des Einsenkungsdeckels (30) in Berührung mit der Verkleidung (26) in der normalen Position der Blockierklappe (16).
5. Schubumkehrer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
- (a) daß das Scharnier (32) einen Scharnierstift aufweist, wel cher das eine Ende des Einsenkungsdeckels (30) mit der Blockierklappe (16) verbindet; und
- (b) daß die Vorspanneinrichtung (34) eine Schraubenfeder auf weist, die auf dem Scharnierstift befestigt ist.
6. Schubumkehrer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Scharnier (32) an dem hinteren Ende des Einsenkungsdeckels
(30) angeordnet ist und daß in der Schubumkehrposition der
Blockierklappe (16) der Einsenkungsdeckel (30) gegen die Vor
spannung der Vorspanneinrichtung (34) durch die über die
Blockierklappe (16) strömende Luft in Berührung mit der
Blockierklappe (16) gedrückt wird.
7. Schubumkehrer nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet,
- (a) daß die Rampenverkleidung (26) ein gekrümmtes hinteres Ende (28) aufweist;
- (b) daß das andere Ende des Einsenkungsdeckels (30) einen ver formbaren Puffer (36) aufweist; und
- (c) daß der Puffer (36) verformt wird, um dem Einsenkungs deckel (30) zu gestatten, sich unter dem Einfluß der Vor spanneinrichtung (34) an dem hinteren Ende (28) der Ver kleidung (26) entlang zu bewegen, wenn die Blockierklappe (16) in ihre normale Position zurückkehrt.
8. Schubumkehrer nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekenn
zeichnet durch eine Einrichtung (38) zum Begrenzen der Bewe
gung des Einsenkungsdeckels (30) unter dem Einfluß der Vor
spanneinrichtung (34) während des normalen Betriebes des
Triebwerks.
9. Schubumkehrer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Begrenzungseinrichtung einen Anschlag (38) an dem hinteren
Ende (28) der Rampenverkleidung (26) aufweist, der durch den
Deckel (30) erfaßbar ist.
10. Schubumkehrer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Begrenzungseinrichtung aufweist:
- (a) ein biegsames Seil (42);
- (b) wobei das biegsame Seil (42) ein Ende hat, das mit dem Einsenkungsdeckel (30) verbunden ist, wogegen das andere Ende mit der Blockierklappe (16) verbunden ist;
- (c) wobei das Seil (42) eine vorbestimmte Länge hat, so daß die Länge des Seils (42), wenn die Blockierklappe (16) in ihrer Position für den normalen Betrieb ist, die Bewegung des Einsenkungsdeckels (30) in eine Position begrenzt, in welcher sich eine gleichmäßige Strömung der Mantelstrom luft durch den Mantelstromkanal (20) ergibt.
11. Schubumkehrer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Aussparung (50) in der Blockierklappe (16) gebildet
ist, wobei das Seil (42) während des Schubumkehrbetriebes in
der Aussparung (50) aufgenommen ist.
12. Schubumkehrer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Begrenzungseinrichtung aufweist:
- (a) einen Hebel (52), der an einem Ende mit der Blockierklappe (16) und an dem anderen Ende mit dem Einsenkungsdeckel (30) verbunden ist, zum Begrenzen der Bewegung des Einsen kungsdeckels (30) in einer Richtung weg von der Blockier klappe (16) während des normalen Betriebes;
- (b) wobei der Hebel (52) aus zwei Teilen besteht, die durch ein Scharnier verbunden sind, um das Zusammenklappen des Hebels (52) zu gestatten, wenn der Einsenkungsdeckel (30) in seine Position an der Blockierklappe (16) während des Schubumkehrbetriebes bewegt wird.
13. Schubumkehrer nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine
Aussparung (60), die in der Blockierklappe (16) gebildet ist,
wobei der Hebel (52) in seiner zusammengeklappten Position in
der Aussparung (60) aufgenommen ist.
14. Schubumkehrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abdeckeinrichtung eine Rampenverkleidung (64) aufweist,
die so aufgebaut ist, daß sie aus- und einfahrbar ist, und eine
Einrichtung (70 a, 70 b, 76) zum Ausfahren der Rampenverkleidung
(64),um die Einsenkung (24) abzudecken, wenn die Blockierklap
pe (16) in ihrer Position für den normalen Betrieb ist, und zum
Einfahren der Rampenverkleidung (64) während des Schubumkehrbe
triebes.
15. Schubumkehrer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rampenverkleidung (64) mehrere relativbewegliche Ele
mente (64 a, 64 b, 64 c) aufweist, die zwischen einer ausgefah
renen Position, in welcher die Elemente im wesentlichen Ende
an Ende angeordnet sind und die Einsenkung (24) abdecken, und
einer zurückgezogenen Position bewegbar sind, in welcher die
Elemente einander überlappen, um die Schubumkehrluft vorbei
strömen zu lassen.
16. Schubumkehrer nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine
elastische Einrichtung (70 a, 70 b), welche benachbarte beweg
liche Elemente (64 a, 64 b, 64 c) erfaßt, um die beweglichen Ele
mente in Richtung ihrer ausgefahrenen Position vorzuspannen.
17. Schubumkehrer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Rampenverkleidung (88), die im wesentlichen an dem vorderen
Ende der Öffnung angeordnet ist, wobei die Abdeckeinrichtung
eine Platte (86) aufweist, die zwischen einer ersten Position,
in der sie mit der Rampenverkleidung (88) insgesamt in einer
Linie ist, um die Einsenkung (24) während des normalen Betrie
bes abzudecken, und einer zweiten Position bewegbar ist, in
der sie hinter der Rampenverkleidung (88) angeordnet ist, um
während des Schubumkehrbetriebes die Schubumkehrluft vorbei
strömen zu lassen.
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