DE3940133A1 - Gasturbinentriebwerksventilationsanordnung - Google Patents

Gasturbinentriebwerksventilationsanordnung

Info

Publication number
DE3940133A1
DE3940133A1 DE3940133A DE3940133A DE3940133A1 DE 3940133 A1 DE3940133 A1 DE 3940133A1 DE 3940133 A DE3940133 A DE 3940133A DE 3940133 A DE3940133 A DE 3940133A DE 3940133 A1 DE3940133 A1 DE 3940133A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
cavity
engine
propulsion
blade
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE3940133A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas George Wakeman
Richard Wayne Brown
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE3940133A1 publication Critical patent/DE3940133A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/321Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
    • F04D29/322Blade mountings
    • F04D29/323Blade mountings adjustable
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D7/00Rotors with blades adjustable in operation; Control thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/584Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps cooling or heating the machine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/70Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05D2260/74Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades by turning around an axis perpendicular the rotor centre line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/70Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05D2260/76Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism using auxiliary power sources

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Ventilationsanordnungen für Gasturbinentriebwerke und insbesondere Ventilationsanordnungen zur Lieferung von Kühlluft in den Nabenbereich eines drehbaren Vortriebsflügels oder auch Vortriebsblatt.
Zwei Arten von Gasturbinentriebwerken, die gegenwärtig als Flugtriebwerke für Luftfahrzeuge zur Verfügung stehen, sind Turbofan- und Turboprop-Triebwerke. Beiden Triebwerken ge­ meinsam ist die Antriebserzeugungseinheit, die allgemein als Kerntriebwerk bezeichnet wird. Diese Einheit umfaßt typischer­ weise einen Verdichterabschnitt, einen Verbrennungsabschnitt und einen Turbinenabschnitt, die strömungsmäßig seriell an­ geordnet sind. Mit Druck beaufschlagte Luft vom Verdichtab­ schnitt wird mit Treibstoff gemischt und im Verbrennungsab­ schnitt verbrannt, um einen Hochenergiegasstrom zu erzeugen. Der Gasstrom expandiert durch einen ersten Turbinenabschnitt, in dem zum Betrieb des Verdichters Energie entzogen wird. Derartige Triebwerke umfassen weiter eine zweite Turbine, die als Triebwerksturbine bezeichnet wird und die eigentliche Lei­ stungsturbine für den Antrieb darstellt. Diese Triebwerks- oder Antriebsturbine liegt auf der Abstromseite (hinter) dem ersten Turbinenabschnitt. Sie extrahiert Energie aus dem Gas­ strom zum Antrieb von Vortriebsflügeln oder- schaufeln wie beispielsweise eines Propellers oder sogenannten Fans (Blä­ sers).
Die höchsten Temperaturen im Getriebe sind die im Verdichter und den Turbinen. Jede Getriebekomponente, die in der Nähe dieser Hochtemperaturabschnitte liegt und durch exzessiv hohe Wärme beschädigt werden kann, muß gekühlt werden. Mit Druck beaufschlagte Luft zum Kühlen dieser Komponenten wird typi­ scherweise vom Verdichter, vom Fan-Kanal oder auf andere Weise aus der Atmosphäre nach innen gezogen.
In den meisten fan- oder propellerangetriebenen Triebwerken sind die Vortriebsflügel oder- schaufeln im allgemeinen vor dem Kerngetriebe angeordnet. Bei solchen Anwendungen arbeiten die Schaufelnabenstrukturen (die Basis der Schaufeln) in einer Umgebung relativ geringer Temperatur, wobei sich der Bedarf an Kühlmaßnahmen dieser Nabenstrukturen erübrigt.
Eine kürzliche Verbesserung der oben erläuterten Turbofan- und Turboprop-Triebwerke besteht in einem Gasturbinentriebwerk, das in der US-Anmeldung mit der Seriennummer 0 71 594, Johnson, eingereicht am 10. Juli 1987, offenbart ist. Im Triebwerk mit nicht ummanteltem (unducted) Fan (Luftschraube oder Bläser), d. h. mantelstromfreiem Fan-Triebwerk, enthält die Antriebstur­ bine gegenläufige, nicht ummantelte offene Fanschaufeln (oder auch sogenannte Luftschraubenblätter oder -flügel). Die Fan­ schaufeln sind generell Schaufeln mit variabler Anstellung oder auch Steigung um eine optimale Leistung aus dem Getriebe zu ziehen. Um die Anstellung bzw. den Anstellwinkel jeder Schaufel zu variieren, umfaßt jede Schaufelnabenstruktur ein Lager oder andere Antifriktionkopplungen. Hat das Triebwerk variabel anstellbare Schaufeln bzw. Blätter, so muß ein Mecha­ nismus zum Variieren der Schaufelanstellung vorgesehen sein. Schaufelanstellungsvariationsmechanismen, die in unmittelbarer Nähe jeder Schaufelnnabe liegen, sind in der US-PS 47 38 591 (19. April 1988) von Johnson vorgeschlagen worden. Die Lage der Fan-Schaufeln oder -Flügel (Vortriebsschaufeln) ist gene­ rell hinter dem Kerntriebwerk und radial außerhalb des Trieb­ werkturbinenabschnitts. Wegen der engen Nachbarschaft der Fan- Schaufeln zur Triebswerkturbine in einem solchen Aufbau werden die Schaufelnabenstrukturen unter bestimmten Flugbedingungen relativ hohen Erwärmungsraten (Wärmebelastungen) unterworfen.
Die Lufttemperaturen im Nabenbereich, d. h. der Region in der Triebwerksturbine nahe der Basis jeder Schaufel, werden ent­ sprechend der Flugbedingungen variieren. Beispielsweise werden in Perioden relativ hoher Leistungs- und Antriebsanforderungen wie beim Start bzw. Abheben die Turbinen- und Verdichtertempe­ raturen angehoben, woraus höhere Schaufelnabenbereichstempera­ turen resultieren. Die Schaufelnabenstrukturen und der Anstel­ lungsvariationsmechanismus sind im allgemeinen aus leichten, kostengünstigen Materialien gefertigt. Solche Materialien haben generell relativ niedrige obere Temperaturgrenzen. In­ folgedessen kann während solcher Hochleistungsstartbedingungen eine stärkere Kühlung der Nabenbereiche erforderlich sein als dies normalerweise während der Flugroutenbedingungen der Fall ist. Eine erhöhte Ventilation des Schaufelnabenbereichs kann auch bei Leerlaufbedingungen und Umkehrschubbedingungen von Vorteil oder erforderlich sein, obwohl hierbei die Wärmebelas­ tung allgemein geringer als bei Startbedingungen ist. Im Ge­ gensatz hierzu stabilisieren sich die Temperaturen bei fortdauernder Flugroutenbedingung auf einem niedrigeren Pegel und es ist eine geringere Kühlung erforderlich. Da somit jedes Kühlsystem einen mit seiner Benutzung verbundenen Funktions­ nachteil erbringt, ist es von Vorteil, Kühlung nur mit einem wirklich erforderlichen Kühlpegel vorzusehen. Infolgedessen sind Einrichtungen zum automatischen variieren der Kühlluftmen­ ge zum Nabenbereich der in Frage stehenden Schaufeln bzw. Flügel oder Blätter wünschenswert.
Es ist möglich, daß einige der im Nabenbereich befindlichen Komponenten empfindlicher auf höhere Temperaturen reagieren als andere Komponenten. Beispielsweise können hydraulische Komponenten eines Anstellvariationsmechanismus möglicherweise nicht solche hohen Temperaturen wie die Naben selbst aushal­ ten. Infolgedessen kann es auch erstrebenswert sein, einige Komponenten mit mehr Kühlung zu beaufschlagen als andere.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbes­ serte Ventilationsanordnung für den Triebwerksturbinenab­ schnitt eines Gasturbinentriebwerks anzugeben.
Durch die Erfindung wird eine Ventilationsanordnung für einen Vortriebsschaufelnabenbereich (oder auch Vortriebsblattnaben­ bereich) innerhalb eines Gasturbinentriebwerks mit mantel­ freiem Fan geschaffen.
Ferner erfüllt die Erfindung den Bedarf an einer automatischen Ventilationsanordnung zur Steuerung und Kontrolle der Ventila­ tion des Nabenbereiches eines mantelfreien Fan-Triebwerks.
Die erfindungsgemäße Ventilationsanordnung für ein mantel­ freies Fan-Triebwerk verteilt die Ventilation ferner in einer Weiterbildung auf unterschiedliche Stellen, d. h. leitet Ven­ tilation vermehrt auf bestimmte Bereiche.
In einem bevorzugten erläuternden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Luftsteuerungs- oder Ventila­ tionsanordnung für einen Triebwerksturbinenabschnitt eines Gasturbinentriebwerks mit mantellosem Fan angegeben. Der Triebwerks- oder Antriebsturbinenabschnitt umfaßt einen ersten und zweiten Turbinenrotor, die antriebsmäßig mit einer ersten bzw. zweiten bezüglich einander gegenläufigen Vortriebseinheit gekoppelt sind. Jede der Vortriebseinheiten umfaßt mehrere Vortriebsschaufeln, -blätter oder -flügel mit variabler An­ stellung, d. h. Anstellwinkel oder auch Steigungswinkel. Die Vortriebsschaufeln sind über entsprechende Schaufelnaben an den ihnen zugeordneten Rotor gekoppelt, wobei sich die Schau­ feln vom Rotor radial nach außen erstrecken. Eine erste ring­ förmige Verkleidung ist drehbar mit der ersten Vortriebsein­ heit vorgesehen und liegt zwischen den Vortriebsschaufeln und dem zugehörigen Rotor. Eine zweite ringförmige Verkleidung ist axial von der ersten Verkleidung angeordnet, d. h. ist in Längsrichtung benachbart zu dieser vorgesehen, und ist mit der zweiten Vortriebseinheit rotierbar. Die erste und die zweite Verkleidung sind verschieden drehbar und sind konform mit einem Gehäuse (auch Triebwerksgondel genannt) um das Trieb­ werk. Die Ventilationsanordnung enthält einen Luftsteuermecha­ nismus, der Plattformen (scheibenartige Elemente) umfaßt, die fest am radial innenliegenden Ende von zumindest einigen der Schaufeln der ersten Vortriebseinheit angebracht sind. Jede der an den Schaufeln fixierten Plattformen ist in allgemeinen in entsprechenden Öffnungen oder Aufnehmungen in der ersten Ver­ kleidung angeordnet. In einer ersten Stellung oder Position, die einer ersten Vortriebsschaufelanstellung entspricht, ist die Plattform bzw. sind die Plattformen im wesentlichen kon­ form mit der ersten Verkleidung, d. h. passen sich der Form dieser an. In einer zweiten Stellung oder Position, die einer zweiten Vortriebsschaufelanstellung entspricht, ist ein Rand- oder Kantenbereich der Plattform von der ersten Verkleidung radial nach außen verschoben. Befinden sich die Schaufeln in der zweiten Stellung und drehen sich um die Triebswerksachse, so definiert die Verschiebung des Rand- oder Kantenbereichs bezüglich der ersten Verkleidung eine Strömungsöffnung für Luft, durch die Luft von der äußeren Umgebung der Verkleidung zum ringförmigen Hohlraum strömen kann, in dem die Schaufelna­ ben liegen. Infolgedessen wird eine Ventilation erzeugt, wenn die Schaufeln sich in der zweiten Stellung befinden. Der Austritt von Luft aus diesem Hohlraum wird nur durch eine einzige Öffnung im Gehäuse zwischen der ersten und zweiten Verkleidung zugelassen, so daß Luft, die über die Naben der ersten Vortriebseinheit strömt, nicht dazu verwendet wird, die Naben der zweiten Vortriebseinheit zu kühlen, so daß die Ver­ wendung von erwärmter Luft für die Ventilation verhindert wird. Die Schaufeln der zweiten Vortriebseinheit werden durch ventilierende Luft gekühlt, die um die Plattformen der Schau­ feln der zweiten Vortriebseinheit hinter den Schaufeln ein­ tritt, oder durch Luft, die durch Löcher oder feststehende Luftfänger im Gehäuse hinter der zweiten Vortriebseinheit eintritt. Bei beiden Lösungen strömt die Luft in Vorwärts­ richtung durch den Hohlraum innerhalb der zweiten Verkleidung und tritt durch die einzige gemeinsame Öffnung zwischen den Verkleidungen aus. Infolgedessen mischen sich die Ventilation­ ströme nicht, und es treten kein Wärmezuwachs oder Wärmeüber­ trag von einer Vortriebseinheit zur anderen auf. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß Luft, die durch die Öffnung zwischen den Verkleidungen austritt sich mit externer Luft vermischt und durch diese gekühlt wird, so daß sämtliche Luft, die in die Luftfänger oder -löcher eingezogen wird, im wesentlichen Frischluft d. h. Außenluft ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen seitlichen Aufriß, teilweise im Schnitt, eines Gasturbinentriebwerks mit mantelfreiem Fan, in welchem die vorliegende Erfindung enthalten ist;
Fig. 2 eine isometrische Darstellung der routierenden Verkleidung und Flügel aus Fig. 1, wobei die jeweiligen Flügel oder Schaufeln auf einen Reiseroutenanstellwinkel eingestellt sind;
Fig. 3 eine Seitenrißansicht des Nabenbereichs einer in Fig. 2 gezeigten Schaufel;
Fig. 4 eine isometrische ähnliche Darstellung wie in Fig. 2, die die auf einen flacheren Anstellwinkel einge­ stellten Schaufeln zeigt;
Fig. 5 einen vereinfachten teilweisen Querschnitt eines Schaufelnabenbereichs zur Veranschaulichung des routierenden Ventilationshohlraums gemäß der Erfindung;
Fig. 6 eine graphische Darstellung, die den Luftdruck entlang der Außenfläche der Triebwerksgondel aus Fig. 3 zeigt; und
Fig. 7 und Fig. 8 Lufströmungspfade im Ventilations­ hohlraum von Fig. 3.
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausfüh­ rungsbeispiele erläutert, ist jedoch nicht auf diese be­ schränkt, vielmehr liegen zahlreiche andere Ausführungsmög­ lichkeiten im Bereich des Schutzumfangs.
Die Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer Ausfüh­ rungsform eines Gasturbinentriebwerks mit mantelfreiem Fan 20. Vordere und hintere gegenläufige oder gegendrehende Vor­ triebsblätter, im folgenden Vortriebsschaufeln 22 und 24 ge­ nannt, sind radial außen an einem Triebwerksturbinenabschnitt 25 vorgesehen. Die Triebswerksturbine 25 enthält einen ersten und einen zweiten gegenläufigen Rotor 26 und 28. Am ersten Rotor 26 bzw. am zweiten Rotor 28 ist jeweils ein Satz erster und zweiter wiederum gegenläufiger Turbinenschaufeln 30 und 32 angekoppelt. Die vorderen und hinteren oder sogenannten "AFT"-Vortriebsschaufeln 22 und 24 sind jeweils mit dem er­ sten 26 bzw. zweiten Rotor 28 gekoppelt und drehen sich mit dem ihnen zugeordneten Rotor.
Das Triebwerk 20 umfaßt einen ringförmigen Gasströmungspfad 42, der durch den ersten und zweiten Rotor 26 und 28 ausge­ bildet ist. Mit Druck beaufschlagte Luft aus einem Verdichter­ abschnitt 34 wird in einer Verbrennungsstufe 36 so erhitzt, daß ein hochenergetischer (mit hohem Druck und hoher Tempera­ tur) Gasstrom erzeugt wird der insgesamt durch den Pfeil 44 angezeigt ist. Der hochenergetische Gasstrom 44 strömt durch den Rotor 26 und 28, um die gegenläufigen Turbinenschau­ feln 30 und 32 zum Antreiben der gegenläufigen Vortriebsschau­ feln 22 bzw. 24 zu drehen. Ein Gehäuse, oder eine Trieb­ werksgondel 40, im folgenden kurz Gehäuse genannt, umschließt das Triebwerk. Eine erste und zweite Schutzkappe, Schutz­ haube oder Verkleidung 46 bzw. 48 sind in bezug auf die Vor­ triebsschaufeln 22 und 24 radial innenliegend angeordnet und sind so mit der Turbine verbunden, daß sie mit den gegenläufi­ gen Rotoren 26 bzw. 28 rotieren. Die erste und zweite Verklei­ dung 46 bzw. 48 sind zur Optimierung der Strömungscharakteris­ tik der über das Triebwerk geführten Luft konform mit dem Gehäuse 40, d. h. in ihrer Form der Gehäuseform angepaßt.
Wie deutlicher aus den Ansichten bzw. teilweisen Schnittan­ sichten der Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist die Schaufelnabe 50 jeder Vortriebsschaufel radial innenliegend bezüglich der zugehörigen Verkleidung 46 bzw. 48 angeordnet. Um die Funk­ tionsfähigkeit, d. h. die erzielbare Flugleistung des Gas­ turbinentriebwerks mit mantelfreiem Fan 20 zu optimieren, sind Mechanismen (nicht dargestellt) zur Variation der Schaufelan­ stellung, wie sie beispielsweise in der US-PS 47 38 591 beschrieben sind, für jede Schaufelnabe 50 vorgesehen und mit jeder Nabe gekoppelt. Jede Bläser- oder Fanschaufel weist eine Anstellän­ derungsachse 54 auf, um die die Schaufel zur Variation der Schaufelanstellung gedreht werden kann. Jede Schaufelnabe 50 ist mit einer entsprechenden Schaufelhalterung gekoppelt, die wiederum am entsprechenden Rotor befestigt ist. Lagerelemente und eine Arretier- und Halteeinrichtung, die insgesamt mit 56 angedeutet sind, koppeln die Schaufelnabe 50 derart mit der Schaufelhalterung, daß die Schaufelnabe 50 um die Schaufel­ achse 54 drehbar ist.
Die Lagerelemente und die Arretier- und Halteeinrichtung 56 für die vorderen Vortriebsschaufeln 22 liegen unterhalb eines rotierenden Hohlraums 72, der von einem rotierenden, ringför­ migen Teil 68 eingegrenzt wird. Die Lagerelemente und die Arretier- und Halteeinrichtung 56 für die hinteren Vortriebs­ schaufeln 24 liegen innerhalb des primären Hohlraums 64, der vom Gehäuse 40, dem Triebwerksturbinenaufbau 62, den Turbi­ nenrotoren 26 und 28, einer geformten Verkleidung oder Haube 41, der Ausströmdüse 43 und einer Trennwand 101 umgrenzt wird.
Die Fig. 2 und 3 zeigen das Ventilationssystem mit den Vor­ triebsschaufeln, die auf eine "Kurs-Anstellung" oder "Strec­ kenanstellung" für Reiseflugbedingungen des Triebwerks 20 eingestellt sind. Eine im wesentlichen scheibenförmige Plattform 70 ist fest mit jeder Vortriebsschaufel verbunden. Infolgedessen bewegen sich die jeweiligen Plattformen 70, wenn die Vortriebsschaufeln durch Drehung um ihre jeweilige Achse 54 die Anstellung verändern. Die Plattformen 70 und das Ge­ häuse 40 sind derart geformt, daß durch die Drehung der Platt­ formen, wenn die Schaufeln auf einen vorbestimmten Anstellwin­ kel, z. B. eine flachere Anstellung eingestellt werden, um den Anstellwinkel zu ändern, eine Kante bzw. ein Rand 76 über die Verkleidungsoberfläche angehoben wird, um mehrere Luftfänger bzw. Luftöffnungen zu schaffen. Die Plattformen 70 sind inner­ halb entsprechender Öffnungen 74 in jeder der ersten und zweiten Verkleidung 46 und 48 positioniert. Wie aus der Fig. 5 hervorgeht, ist das ringförmige Teil 68 so fest mit der Schau­ felarretier- und Halteeinrichtung 56 verbunden, daß es mit dem Rotor 26 um die Triebwerksmittenlinie rotieren kann. Darüber hinaus ist das ringförmige Teil 68 an der Plattform 70 be­ festigt und dreht sich um die Schaufelachse 54. Infolgedessen definieren die Plattform 70 und das ringförmige Teil 68 einen ringförmigen Hohlraum oder Kanal 72, der den Schaufelnaben­ bereich 52 umschreibt. In einem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel sind die Plattformen 70 und das ringförmige Teil 68 für den Zusammenbau um die Schaufelnabe in zwei Abschnitte aufge­ teilt. Der vordere Hohlraum 72 ist vom hinteren oder rückwär­ tigen Hohlraum 72 A durch einen strukturellen Teiler bzw. ein Teilerbauelement isoliert. Die Bezeichnungen vordere und hin­ tere oder rückwärtige werden in der Beschreibung jeweils be­ züglich der normalen Flugrichtung des am Flugkörpers ange­ brachten Getriebes 20 verwendet. Jedoch kann das Teilerbau­ element auch wegfallen oder perforiert sein, um eine Luft­ strömung in den hinteren Hohlraum 72 A zuzulassen, wenn ein zusätzlicher Luftstrom erwünscht ist. Der Hohlraum 72 ist im wesentlichen ein halbringförmiger Hohlraum, der sich um die Blockmittenlinie 54 dreht und mit dem Hohlraum 64 um die Triebwerksmittenlinie rotiert. Mehrere Aussparungen oder Luftverteilungslöcher 88, die sich vom vorderen Hohlraum 72, (am besten in der Fig. 5 zu sehen) durch das Teil 68 erstre­ cken, leiten Ventilationsluft nach unten und über und um den Nabenbereich 52. Die Luftverteilungslöcher 88 sind so ange­ ordnet, daß sie Luft um die Nabenstruktur verteilen, während sie selbst, obwohl nur ein geringes statisches Druckdifferen­ tial zwischen dem Hohlraum 72 und dem Hohlraum 64 vorliegt, eine gute Strömungscharakteristik liefern.
Die Temperatur im Hohlraum 64 ändert sich je nach Betriebszu­ stand des Triebwerks 20. Beispielsweise arbeitet die Trieb­ werksturbine während des Abhebens auf höherer Temperatur als bei konstanten Flugroutenbedingungen. Der Ventilationsmecha­ nismus der Erfindung stellt abhängig von der Anstelleinstel­ lung der Vortriebsschaufeln 22 sich ändernde Kühlluftbeträge oder-mengen zum Nabenbereich 52 bereit. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht weist die Plattform 70, wenn sie radial be­ trachtet wird, einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. In Routenstellung des Getriebes d. h. bei normalen Flug­ bedingungen, paßt sich die Form der Plattform 70 im wesentli­ chen der Form der Verkleidung 46 an. So folgt, in Umfangs­ richtung gesehen, die Oberfläche am Umfang der Plattform 70 im wesentlichen der Kontur der Verkleidung 46. In Fig. 2 ist die Verkleidung im wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Jedoch kann die Erfindung ebenfalls auf konische sowie auch auf nicht linear gekrümmte oder geneigte Oberflächen angewandt werden. Darüber hinaus sind die Plattformen 70 größenmäßig so ausge­ legt, daß die durch sie gebildeten Luftfänger in einem Bereich zur Maximierung hohen statischen Drucks liegen, um die Abhän­ gigkeit von bzw. den Verlaß auf dynamischen Druck, d. h. Stau­ widerstand, zur Beaufschlagung der Kühlhohlräume mit Druck zu minimieren.
Die Fig. 4 und 5 zeigen den Ventilationsmechanismus aus den Fig. 2 und 3 mit in der Verkleidung 46 gedrehter Plattform 70, so daß ein Rand- oder Kantenabschnitt 76 jeder Plattform frei­ gelegt ist. Die Plattform wird durch variieren der Anstellung der Vortriebsschaufeln auf eine für die Starterfordernisse typische Konfiguration gedreht. Wie aus der Geometrie augen­ scheinlich hervorgeht, wird der Randabschnitt 76 von der Ver­ kleidung 46 radial nach außen verschoben und es wird zwischen dem Randabschnitt 76 und der Verkleidung 46 eine Öffnung 78 definiert (Der Vergleich der beiden perspektivischen Darstel­ lungen in den Fig. 2 und 4 macht dies deutlich). Die Öffnung 78 ermöglicht eine Fluidkommunikation von außerhalb des Ge­ häuses 40 in den Nabenbereich 52. Hierdurch kann Kühlluft den Nabenbereich 52 erreichen und die Nabe 50 mit den ihr zuge­ ordneten Lagerelementen und ihrer Arretier- und Halteein­ richtung 56 kühlen. Die Fig. 5 verdeutlicht im Querschnitt die Wirkung der Drehung einer Plattform 70 zur Definierung eines Luftfängers (Lufthutze) bzw. einer Öffnung 78. Es sei darauf hingewiesen, daß das ringförmige Teil 68 ein ringförmiges Teil ist, das sich um die Innenfläche der Plattform 70 herum er­ streckt und das eine mittige Aussparung 58 aufweist, durch welche sich die Schaufelnabe 50 erstreckt. Obwohl also nur ein einziger Bereich 52 vorliegt, erscheint der Abschnitt 72 in der teilweisen Querschnittsansicht an zwei Stellen. In Fig. 5 ist zu sehen, daß das ringförmige Teil 68 mit Hilfe eines O-Rings 60 abgedichtet ist, um die Druckdifferentiale und die Luftströmung innerhalb des Hohlraums 64 durch Verhindern von Luftverlusten bzw. Luftleckströmungen um das ringförmige Teil und die Plattform 70 zu kontrollieren und zu steuern.
Im Leistungsbetrieb des Triebwerks während konstanter Flugrou­ tenbedingungen ist die Anstellung jeder Vortriebsschaufel derart, daß die zugeordnete Plattform 70 und der Randbereich 76 im wesentlichen der Form der Verkleidung 46 angepaßt sind, d. h. mit dieser konform sind. Jedoch ist die Turbinentempera­ tur wesentlich reduziert und eine extern gewonnene Ventilation ist im allgemeinen während des Flugroutenleistungsbetriebs nicht nötig. Beim Startbetrieb des Triebwerks 20 wird jede Vortriebsschaufel auf eine flachere Anstellung eingestellt, wobei der Randabschnitt 76 und die Öffnung 78 freigelegt werden. Obwohl also die Öffnung 78 während der Flugroutenbe­ dingungen im wesentlichen geschlossen ist, stehen während der Perioden der höchsten Triebwerksbetriebstemperaturen erhöhte Kühlluftmengen zur Verfügung. Die Plattform 70 kann so ausge­ legt und angeordnet werden, daß auch im Flugroutenbetrieb ein gewisses Kühlluftausmaß geliefert wird. Die Verkleidung 76 routiert in der durch den Pfeil 80 angezeigten Richtung. Infolgedessen liegt die Richtung der Luftströmung relativ zur Verkleidung 46 infolge der Drehung der Verkleidung 46 in der durch den Pfeil 82 angezeigten Richtung. Die Richtung der Luftströmung über die Verkleidung 46 infolge der Vorwärtsbewe­ gung des Triebwerks ist, wie durch den Pfeil 84 angezeigt, im wesentlichen in axialer Richtung nach hinten ausgerichtet. Die Relativbewegung der Luft bezüglich der Plattform 70 ist durch den Pfeil 86 angezeigt, der die Vektorsumme der Pfeile 82 und 84 darstellt. Hieraus geht hervor, daß die Öffnung 78 in Luftrichtung 86 liegt, d. h. die Öffnung 78 liegt in Vor­ wärtsrichtung der Luft gesehen, der Luftströmung gegenüber. Diese Orientierung der Öffnung ergibt eine Erhöhung des ver­ fügbaren Luftquellengesamtdrucks, der zur erhöhten Luftsströ­ mungsraten im Nabenbereich beiträgt.
In Fig. 6, auf die im folgenden kurz Bezug genommen wird, ist eine typische Druckverteilung axial über der äußeren Gehäuse­ oberfläche des Turbinenabschnitts des Triebwerks 20 skizziert. Der statische Druck, dargestellt durch die Linie 92, ändert sich vom vorderen zum hinteren Ende des Triebwerks nur gering­ fügig und hängt von der Gehäuseform und der Betriebsleistung ab. Der Gesamtdruck oder dynamische Druck, gekennzeichnet durch die Linie 90, weisen höhere Werte auf, die als wesent­ liches Merkmal der Vortriebsrotation anzusehen sind. Der rela­ tiv geringe Differentialdruck durch den Hohlraum 64 begrenzt die Fähigkeit der Ventilationsluft, durch den Hohlraum zu strömen. Darüber hinaus ist es nicht wünschenswert, daß die Luft, die über die vordere Vortriebseinrichtung geströmt ist und dort erwärmt worden ist, zum Kühlen der hinteren Vor­ triebseinrichtung verwendet wird. Der Wärmeanstieg über der vorderen Vortriebseinrichtung kann immerhin 55,6 Kelvin (100° Fahrenheit) betragen. Infolgedessen ist es wünschenswert, daß der Ventilationslufteintrittshohlraum 72 von der mit den hin­ teren Vortriebsschaufeln verknüpften Einrichtung weggelenkt wird.
In der Fig. 7 ist die Luftströmung durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Ventilationssystems dargestellt. Luft, die durch den Pfeil 96 angezeigt ist, tritt durch die Öffnung 78 ein und strömt in den Hohlraum 72. Das ringförmige Teil 68 beschränkt die Strömung der Luft 96, d. h. grenzt die Strömung ein, und erhöht den statischen Druck sowohl an der Öffnung 78 als auch innerhalb des Hohlraums 72, während die Geschwindig­ keit der in die Öffnung 78 eintretenden Luft herabgesetzt wird. Die Luft 96 innerhalb des Hohlraums 72 tritt in den Hohlraum 64 ein und wird durch die Aussparungen im Abschnitt 88 verteilt. Die Luft tritt daraufhin durch einen Spalt 98, der zwischen der ersten Verkleidung 46 und der zweiten Ver­ kleidung 48 definiert ist aus dem Hohlraum 64 heraus. Der Austrittsspalt 98 ist ausreichend groß, so daß über ihn nur ein geringer Druckabfall auftritt.
Auf diese Weise ist der Luftdruck innerhalb des Hohlraums 64 im wesentlichen gleich mit dem Luftdruck radial außerhalb vom Spalt 98. Darüber hinaus ist die Größe des Spalts 98 auch derart ausreichend groß, daß ungeachtet der Strömungsrate durch die Öffnungen 78 und 78 A der Luftdruck innerhalb des Hohlraums 64 im wesentlichen gleich dem Luftdruck radial au­ ßerhalb des Spalts 98 ist. Infolgedessen ist die Strömung durch das System nahezu nur proportional zum Bereich, d. h. zum Flächenbereich der Öffnung 78.
Für einen gegebenen Flächenbereich der Öffnung 78 wird die Strömungsrate durch das System in einem gewissen Ausmaß zu­ sätzlich zum Luftfängerbereich der Öffnungen 78 durch die Aussparungen 85 bestimmt. Sind zahlreiche Aussparungen vor­ gesehen und/oder sind diese Aussparungen groß, so wird die Strömungsrate hoch sein, jedoch wird der statische Druck in­ nerhalb des Nabenbereichs 52 gering sein. Sind nur wenige Aussparungen 85 vorgesehen und/oder sind diese klein, so wird die Strömungsrate durch das System relativ gering sein, jedoch wird der statische Druck im Bereich 52 relativ hoch sein. Eine hohe Strömungsrate ist allgemein zu bevorzugen, weil sie die Kühleffizienz eines zu kühlenden Gegenstandes erhöht. Wird jedoch kein Widerstand durch das ringförmige Teil 68 vorgese­ hen, so würde die durch das System tretende Luft den kürzesten Weg suchen und dabei möglicherweise die Kühlung eines Ab­ schnitts von Nabe 50 oder des Mechanismus 56 verhindern. Das ringförmige Teil 68 und die zugeordneten Aussparungen im Abschnitt 88 setzen die Strömungsraten herab, ermöglichen jedoch die präzise Selektion von zu kühlenden Bereichen. Je größer der statische Druck innerhalb des Hohlraums 72, um so größer ist die Kontrolle und Steuerung bei der Richtung von Kühlluft auf genau vorgegebenen Stellen. Dies ist aufgrund der Tatsache der Fall, daß je höher der statische Druck ist, um so gleichförmiger ist der Durckabfall über jede der Aussparungen. Liegt, mit anderen Worten, ein relativ hoher statischer Druck in dem Bereich vor, und ist die Strömungsrate relativ gering, so wird das Druckdifferential über eine Aussparung oder Öff­ nung nahe der Einrichtung 56 im wesentlichen gleich dem Druckdifferential bei einer Aussparung oder Öffnung nahe der Nabe 50 sein. Infolgedessen wird die Strömungsrate über jede der Aussparungen im wesentlichen gleichmäßig und einheitlich sein. Sind jedoch die Aussparungen zu klein oder gibt es nicht genug Aussparungen, so wird die Strömungsrate durch jede ein­ zelne Öffnung nicht ausreichend sein, um eine adäquate Kühlung der Nabe 50 und der Einrichtung 56 zu gewährleisten. Infolge­ dessen müssen die Größe und Anzahl der Aussparungen 88 so ausgewählt werden, daß sie ein geeignetes Gleichgewicht, d. h. einen geeigneten Kompromiß zwischen der Strömungsrate und dem statischen Druck erfüllen. Da das Triebwerk 20 während der Anstellung der Vortriebsschaufeln entsprechend der Startbedin­ gungen am heißesten ist, so sollten der statische Druck und die Strömungsrate so ausgewählt werden, daß sie die Kühlerfor­ dernisse beim Starten bzw. Abheben erfüllen. Wird zusätzlich eine vermehrte Kühlung, beispielsweise in spezifischen Berei­ chen in der Umgebung des Mechanismus 56 benötigt, so können mehr Aussparungen in diesen Bereichen vorgesehen werden. Auf diese Weise kann eine präzise Lokalisation der Kühlung selek­ tiert werden.
Die hinteren Vortriebsnabenelemente werden in einer etwas anderen Weise ventiliert. Die hinteren Vortriebselemente ro­ tieren bezüglich der vorderen Vortriebselemente in entgegenge­ setzter Richtung und erfordern, daß die Anstellungsänderung der Schaufeln in entgegengesetzter Richtung erfolgt. Der sta­ tische Druck entlang der Außenfläche der Verkleidung 48 in der Nachbarschaft ihrer zughörigen Plattform 70 während des Hochleistungsbetriebs ist so, daß, wie herausgefunden wurde, Luft von hinteren Öffnungen 78 A nahe der Hinterkante der Schaufeln 24 nach innen gezogen werden kann. Wie durch den Pfeil 96 A angezeigt, verläuft die Luftströmung in der rückwär­ tigen Vortriebsnabenanordnung von hinten nach vorn. Der Spalt zwischen den Verkleidungen 46 und 48 bildet einen Aus­ trittspfad für diesen nach vorne gerichteten Strömungspfad. Obwohl der statische Druck im Hohlraum 64 von vorn nach hinten geringfügig ansteigen kann, so rufen dennoch die Anordnung der Lufteinlässe 78 und 78 A und des Luftauslasses 98 und die Rotation der Vortriebseinheit einen dynamischen Druck hervor, durch dessen Wirkung eine Strömung in der hinteren Vor­ triebseinheit von hinten nach vorn erzeugt wird. Während die hinteren Luftfänger oder Einlaßaussparungen 78 A in derselben Art und Weise wie bei der vorderen Vortriebseinheit angeordnet werden können, so ermöglichen die verminderten Strömungserfor­ dernisse, die als Attribut der geringeren hinteren Turbinentem­ peraturen auftreten, und der statisch lokale Druck die Verwen­ dung von einfachen Dosierungslöchern oder Luftfängern.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Öffnungen 78 A als Luft­ fänger (Luftschaufeln) wie in Fig. 3 definiert sein können oder auch Löcher oder Luftfänger sein können, die im rotierenden Gehäuse hinter der hinteren Vortriebseinheit ausgebildet sind. Es ist nicht notwendig, daß die Luftfänger durch Drehung der Plattformen 70 ausgebildet werden. Die große Ausdehnung des Hohlraums 64 kann zahlreiche Luftfänger, d. h. mehr Luftfänger als vorhandene Schaufeln erfordern. Die Luftfänger oder- löcher können auch innerhalb der rotierenden Verkleidung 48 in der Umgebung von oder hinter den Schaufeln 24 angeordnet werden.
Das erläuterte Ventilationssystem verteilt Ventilationsströ­ mung in die beiden Hohlräume 72 und 64 über mehrere Einlässe auf jeder rotierenden Verkleidung 46 und 48. Die Ventila­ tionsluft wird durch eine einzige Auslaßöffnung oder kurz Abzug oder auch Senke 98 abgegeben und entladen, die ausrei­ chend groß ist, um zu bewirken, daß der Hohlraumdruck im Hohlraum 64 nahezu identisch zu seinem statischen Ausström­ druck ist, wodurch der Hohlraumdruck unbeeinflußbar durch Auslaßgröße- und -strömungsrate wird. Der Auslaßschlitz umfaßt einen Spalt 98, der zwischen den beiden gegenläufigen Ver­ kleidungen 46 und 48 liegt. Allgemein umfaßt die Anordnung mehrere Lufteinlässe 78 in der Verkleidung 46 und weitere mehrere Lufteinlässe 78 A in der Verkleidung 48 oder im Ausström­ düsenabschnitt des Gehäuses 40 unmittelbar hinter den hin­ teren Vortriebsschaufeln. In der gezeigten Anordnung ist ein Lufteinlaß 78 für jede Schaufelstelle in der vorderen Vor­ triebseinheit vorgesehen, und es sind ein oder mehrere Einlässe 78 A für jede Schaufelstelle in der hinteren Vortriebseinheit vorgesehen. Die Ventilationsluft, die in die Hohlräume 62 und 64 eingezogen wird, tritt durch einen gemeinsamen Abzug aus, der in Form eines natürlichen Schlitzes oder Spaltes 98 zwischen den gegenläufigen Verkleidungen vorliegt. Die Rota­ tionshohlraumventilationsströmung wird von der statischen Gehäuseventilationsströmung durch das rotierende ringförmige Teil 101 und die Verkleidung 46 getrennt. Die Ventilations­ strömung von den vorderen Luftfängern oder Einlässen 78 strömt durch den vorderen, sich drehenden Hohlraum oder Nabenab­ schnitt 52 hindurch nach hinten und tritt durch den einzigen Spalt 98 aus. Die Strömung durch die hinteren Luftfänger oder Einlässe 78 A strömt nach vorn und tritt ebenfalls durch den gemeinsamen einzigen Spalt 98 aus. Diese Anordnung stellt sicher, daß die Ventilationsströmungen niemals von einem ro­ tierenden Hohlraum in den anderen treten und infolgedessen niemals dem resultierenden Mischwärmeanstieg unterliegt, der auftreten würde, wenn die Ventilationsluft, die über eine der Vortriebsnabenanordnungen zirkuliert, mit der Ventilationsluft, die über die andere Vortriebsnabenanordnung zirkuliert, ge­ mischt würde.
Der Austrittsspalt oder Abzugspalt 98 wird groß genug gemacht, um nur einen geringen Druckabfall über dem Spalt zu erzielen. Der Druckabfall wird so festgelegt, daß er gerade dazu aus­ reicht, eine relativ gleichförmige Strömung aus dem Spalt 98 zu gewährleisten. Auf diese Weise ist der Hohlraumdruck im Hohlraum 64 stets nahezu identisch zum statischen Druck der externen Strömung des Spaltes. Der Hohlraumdruck ist relativ unempfindlich in bezug auf die Ventilationsströmungsrate. Dies stellt sicher, daß das Durckverhältnis über die Luftfän­ ger oder Einlässe 78 oder 78 A stets unabhängig von der Luft­ fängerströmung oder Hohlraumventilationsströmung konstant ge­ halten wird. Die Luftfängerströmung ist infolgedessen nahezu ausschließlich proportional zur Luftfängerfläche. Die Luftfän­ gerfläche oder der Einlaß 78 können in dieser Anordnung genau gesteuert werden, während der Hohlraumdruck im Hohlraum 64 relativ unempfindlich gegenüber Variationen des Abzugs oder der Austrittsspaltfläche des Spalts 98 ist, der schwerer zu steuern und einzustellen ist. Ein weiterer Vorteil der erläu­ terten Anordnung besteht darin, daß die Verwendung eines ein­ zelnen Spalts 98 bewirkt, daß der Hohlraumdruck nur von einem Spaltdruck abhängt. Die Bestimmung des Hohlraumdrucks im Hohl­ raum 64 würde schwerer sein, wenn mehrere Spalte unterschied­ lichen statischen Austrittsdrucks verwendet würden. Die Ver­ wendung mehrerer Lufteintritts- oder Einlaßstellen für die Einlässe 78 und 78 A und des einzigen großen Abzugspalts 98 ermöglicht die Ventilation um die Vortriebsnabenanordnungen, wo sie benötigt wird, während durch diese Verwendung eine stabile Ventilationsanordnung geschaffen wird.
Das Prinzip der Erfindung wurde an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es ist jedoch unmittelbar aus der Beschreibung zu entnehmen, daß der Fachmann zahlreiche Änderungen in bezug auf die Struktur, die Anordnung, die Komponenten und Einzelteile, die im Ausführungsbeispiel vorgeschlagen wurden, im Hinblick auf eine Anpassung an spezielle spezifische Betriebserforder­ nisse, vornehmen kann, ohne von der Erfindungsidee abzuwei­ chen.

Claims (8)

1. Gasturbinentriebwerke, aufweisend einen Rotorabschnitt (26, 28), der von einem Außengehäuse (40) zur Ausbildung eines ersten Hohlraums (64) zwischen sich und diesem Hohlraum beab­ standet ist, erste und zweite gegenläufige Vortriebseinheiten, von denen jede mehrere Vortriebsblätter (22, 24) aufweist, die sich vom Gehäuse angrenzend an den Rotorabschnitt nach außen erstrecken, wobei die Vortriebsblätter jeweils einen Nabenbe­ reich (52) aufweisen, der sich in diesen Hohlraum erstreckt, erste und zweite rotierbare Abdeckungen (46, 48), die jeweils mit der ersten bzw. zweiten Vortriebseinheit verbunden sind und eine Fortsetzung des Gehäuses bilden, wobei zumindest einige der Vortriebsblätter eine Plattform (70) aufweisen, die an ihrem radial inneren Ende befestigt ist und im allgemeinen in einer entsprechenden Öffnung (74) in der dazugehörigen Ver­ kleidung liegt sowie derart drehbar mit dem Blatt ist, daß eine erste Stellung einnehmbar ist, die einer Blattanstellung für fortdauernden Flugroutenleistungsbetrieb des Triebwerks entspricht, wobei in dieser Stellung ein Randbereich (76) der Plattform (70) im wesentlichen konform einer Oberfläche der Verkleidung (46, 48) angepaßt ist, und so daß eine zweite Stellung einnehmbar ist, die einer Blattanstellung für Startleistungsbetrieb des Triebwerks entspricht, wobei in dieser Stellung der Randbereich (76) von der Verkleidungsober­ fläche zur Ermöglichung einer Fluidkommunikation von außerhalb des Triebwerks zum ersten Hohlraum (64) radial nach außen verschoben ist, und wobei das Triebwerk ferner eine Ventila­ tionsanordnung aufweist, die umfaßt:
Einrichtungen die einen zweiten Hohlraum (72) definieren, der die Nabenbereiche (52) der ersten Vortriebseinheit umschreibt, wobei diese den Hohlraum definierenden Einrichtungen ein ringförmiges Teil (68) umfassen, das an der Plattform (70) eines zugehörigen Blattes der ersten Vortriebseinheit zur Drehung mit diesem Blatt befestigt ist und das mehrere Löcher (88) aufweist, die sich zur Fluidkommunikation zwischen dem zweiten Hohlraum (72) und dem ersten Hohlraum (64) durch das ringförmige Teil erstrecken, wobei diese Aussparungen größenmäßig so bemessen sind, daß sie über das ringförmige Teil einen vorbestimmten Fluiddruckabfall begründen; und
eine Luftauslaßeinrichtung (98), die Luft aus dem ersten Hohlraum (64) in den Außenraum des Triebwerks abführt, wobei die Auslaßeinrichtung einen Spalt (98) zwischen den gegenläu­ figen Verkleidungen (46, 48) umfaßt, der größenmäßig so bemes­ sen ist, daß ein zur Erzeugung einer gleichförmigen Abzugs­ strömung ausreichender Druckabfall begründet wird, wodurch der Druck im ersten Hohlraum relativ unempfindlich gegenüber der Ventilationsströmungsrate ist.
2. Gasturbinentriebwerk mit Ventilationsanordnung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Vortriebsblätter (24), die eine Plattform (70) aufweisen, in der zweiten Vortriebseinheit vorgesehen sind, wobei die Plattformen bei einer Blattanstelländerung drehbar sind, um einen Lufteinlaß hinter den Blättern zu definieren, wenn die Blätter für einen Startleistungsbetrieb eingestellt sind, wobei Luft, die durch diese hinteren Lufteinlässe ein­ tritt, in Vorwärtsrichtung des Triebwerks in den ersten Hohlraum (64) strömt und den ersten Hohlraum durch den Spalt (98) zwischen der ersten und zweiten Verkleidung (46, 48) verläßt.
3. Gasturbinentriebwerk mit Ventilationsanordnung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Öffnungen (78 A) umfangsmäßig um das Triebwerk herum beabstandet hinter der zweiten Vortriebseinheit vorgese­ hen sind, wobei diese Öffnungen in einer Region statischen Drucks angeordnet sind so daß Luft (96 A) in einer Vorwärts­ richtung des Triebwerks in die Öffnungen eintritt und in den ersten Hohlraum (64) strömt sowie den ersten Hohlraum durch diesen Spalt (96) zwischen der ersten und zweiten Verkleidung (46, 48) verläßt.
4. Gasturbinentriebwerk mit einem Rotorabschnitt (26, 28), der antriebsmäßig mit vorderen und hinteren gegenläufigen Vortriebseinheiten gekoppelt ist, von denen jede mehrere mantelfreie Vortriebsblätter (22, 24) aufweist, die sich vom Triebwerk radial nach außen erstrecken und Nabenbereiche (52) angrenzend an das Triebwerk aufweisen, mit einem Gehäuse (40), das das Getriebe umgibt und einen ersten Hohlraum (64) defi­ niert, innerhalb dessen die Blattnabenbereiche liegen, ferner mit einer Anordnung zur Ventilation der Blattnabenbereiche, welche aufweist:
Einrichtungen, die mehrere zweiter ringförmiger Hohlräume (72) definieren, von denen jeder einen ihm zugeordneten Blattna­ benbereich (52) der vorderen Vortriebseinheit umschreibt und von denen jeder mehrere Luftverteilungslöcher (88) aufweist, die sich durch die diese Hohlräume definierenden Einrichtungen angrenzend an ausgewählte Abschnitte des jeweils zugeordneten Blattnabenbereichs erstrecken;
eine Einrichtung (70), die betriebswirksam mit jeder der vor­ deren Vortriebseinheiten verbunden ist, um einen Luftfänger (78) zur Einleitung von Luft in die zweiten Hohlräume einzu­ richten, wenn die vordere Vortriebseinheit (22) auf einen vorbestimmten Anstellwinkel eingestellt ist; und
eine Luftauslaßeinrichtung (98), die zwischen der vorderen und hinteren Vortriebseinheit positioniert ist und Luft aus dem ersten Hohlraum (64) ausläßt.
5. Gasturbinentriebwerk mit Ventilationsanordnung nach An­ spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind die betriebswirksam mit der hinteren Vortriebseinheit (24) sind um mehrere Lufteinlässe einzurichten, wenn die hintere Vortriebseinheit auf einen vorbestimmten Anstellwinkel eingestellt ist, wobei diese Luft­ einlässe sich hinter der hinteren Vortriebseinheit befinden und durch diese Einlässe eintretende Luft nach vorn über die Blattnabenbereiche (52) der hinteren Vortriebseinheit zur Luftauslaßeinrichtung (98) geleitet wird.
6. Gasturbinentriebwerk mit Ventilationsanordnung nach An­ spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede, die vordere und hintere Vortriebseinheit (22, 24) eine ihr zugeordnete rotierende ringförmige Verkleidung (46, 48) umfaßt, die sich der Außenfläche des Gehäuses (40) konform anpaßt, und daß die Luftauslaßeinrichtung (98) einen zwischen diesen Verkleidungen liegenden Umfangsspalt (98) aufweist.
7. Gasturbinentriebwerk mit Ventilationsanordnung nach An­ spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftauslaßeinrichtung (98) größenmäßig so bemessen ist, daß der Druckabfall über diese Auslaßeinrichtung von dem Gehäuseinneren zum Gehäuseäußeren minimiert ist.
8. Gasturbinentriebwerk mit Ventilationsanordnung nach An­ spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Verkleidungen (46, 48) mehrere runder Plattformen (70) aufweist, von denen jede in einer ihr zugeordneten Aus­ sparung in den Verkleidungen zentriert um einen Nabenbereich (52) eines entsprechenden Vortriebsblattes (22, 24) zentriert angeordnet ist, und daß das Gehäuse (40) entlang der Vor­ triebsblattradiuslinie derart geformt ist, daß eine Anstell­ änderungsdrehung eines Vortriebsblattes auf diesen vorbe­ stimmten Anstellwinkel eine Anhebung eines Randes (76) der Plattformen über die Verkleidungen zur Schaffung eines Luft­ fängers begründet.
DE3940133A 1989-04-11 1989-12-05 Gasturbinentriebwerksventilationsanordnung Withdrawn DE3940133A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/336,374 US5039278A (en) 1989-04-11 1989-04-11 Power turbine ventilation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3940133A1 true DE3940133A1 (de) 1990-10-18

Family

ID=23315794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3940133A Withdrawn DE3940133A1 (de) 1989-04-11 1989-12-05 Gasturbinentriebwerksventilationsanordnung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5039278A (de)
JP (1) JPH061057B2 (de)
CA (1) CA2010151A1 (de)
DE (1) DE3940133A1 (de)
FR (1) FR2645590A1 (de)
GB (1) GB2230302A (de)
IT (1) IT1237871B (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1207268B1 (de) * 2000-11-16 2005-02-09 Siemens Aktiengesellschaft Filmkühlung von Gasturbinenschaufeln mittels Schlitzen für Kühlluft
US8221083B2 (en) * 2008-04-15 2012-07-17 United Technologies Corporation Asymmetrical rotor blade fir-tree attachment
FR2963054B1 (fr) * 2010-07-22 2012-07-27 Snecma Anneau de retention
FR2976551B1 (fr) * 2011-06-20 2013-06-28 Snecma Pale, en particulier a calage variable, helice comprenant de telles pales, et turbomachine correspondante
US9765624B2 (en) * 2012-10-10 2017-09-19 Snecma Propeller comprising a counterweight system provided with an air discharge channel
FR2996589A1 (fr) * 2012-10-10 2014-04-11 Snecma Pivot de pied de pale comportant des moyens de refroidissement
FR2996592B1 (fr) * 2012-10-10 2014-12-19 Snecma Helice comportant une ecope dynamique mobile
FR2996588A1 (fr) * 2012-10-10 2014-04-11 Snecma Helice comportant un pivot pourvu de moyens d'introduction et/ou d'ejection d'un flux d'air
FR2996590B1 (fr) * 2012-10-10 2014-12-19 Snecma Helice comportant un pivot pourvu d'une cellule a effet peltier
FR3026136B1 (fr) * 2014-09-19 2019-07-12 Aircelle Systeme d'ecope dynamique pour turbomachine d'aeronef
IT202000006439A1 (it) 2020-03-26 2021-09-26 Ge Avio Srl Metodo e apparecchiatura per raffreddare una porzione di un motore a turbina contro-rotante
WO2022018356A1 (fr) * 2020-07-24 2022-01-27 Safran Aircraft Engines Ensemble comportant une aube et un systeme de calage angulaire de l'aube
FR3120663B1 (fr) * 2021-03-09 2024-04-05 Safran Aircraft Engines Ensemble comportant une aube et un systeme de calage angulaire de l'aube

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3363419A (en) * 1965-04-27 1968-01-16 Rolls Royce Gas turbine ducted fan engine
US3631672A (en) * 1969-08-04 1972-01-04 Gen Electric Eductor cooled gas turbine casing
US3647313A (en) * 1970-06-01 1972-03-07 Gen Electric Gas turbine engines with compressor rotor cooling
US4190397A (en) * 1977-11-23 1980-02-26 General Electric Company Windage shield
US4230436A (en) * 1978-07-17 1980-10-28 General Electric Company Rotor/shroud clearance control system
GB2117054B (en) * 1982-02-17 1985-01-30 Rolls Royce Aircraft propulsion engine having a rear mounted propfan
US4574584A (en) * 1983-12-23 1986-03-11 United Technologies Corporation Method of operation for a gas turbine engine
US4732538A (en) * 1984-03-02 1988-03-22 General Electric Company Blade hub air scoop
DE3507036A1 (de) * 1984-03-02 1985-09-12 General Electric Co., Schenectady, N.Y. Luftsteuerungseinrichtung fuer ein gasturbinentriebwerk
US4621978A (en) * 1984-12-03 1986-11-11 General Electric Company Counterrotating power turbine
US4642024A (en) * 1984-12-05 1987-02-10 United Technologies Corporation Coolable stator assembly for a rotary machine
US4738591A (en) * 1986-09-09 1988-04-19 General Electric Company Blade pitch varying mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
IT1237871B (it) 1993-06-18
IT8922635A0 (it) 1989-12-06
JPH02275024A (ja) 1990-11-09
CA2010151A1 (en) 1990-10-11
GB8926980D0 (en) 1990-01-17
US5039278A (en) 1991-08-13
FR2645590A1 (fr) 1990-10-12
GB2230302A (en) 1990-10-17
JPH061057B2 (ja) 1994-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69613307T2 (de) Gekühlte Schaufeln für ein Turbinenleitgitter
DE69816013T2 (de) Gasturbinentriebwerk
DE2718661C2 (de) Leitschaufelgitter für eine axial durchströmte Gasturbine
DE69816952T2 (de) Gasturbinentriebwerk
DE69303009T2 (de) Abgasdüsenkühlsystem
DE3828834C1 (de)
DE69311876T2 (de) Enteisungssystem
DE3909577C2 (de) Spaltsteueranordnung
DE69502282T2 (de) Turbinengehäusesegment mit haarnadelförmigen kühlkanälen
DE3909606C2 (de) Spaltsteueranordnung
DE69414963T2 (de) Bläsertriebwerk mit Verminderung des Bugwiderstands und der Infrarotabstrahlung
DE60019376T2 (de) Staubbeständige Schaufelkühlung
DE2542765C2 (de) Infrarotstrahlungsunterdrückungseinrichtung für ein Flugzeug-Gasturbinentriebwerk
DE69411301T2 (de) Gasturbine und Verfahren zur Montage einer Dichtung in dieser Gasturbine
DE69936939T2 (de) Zapfsystem für eine kompressorwand sowie betriebsverfahren
DE3223201A1 (de) Verbundtriebwerk
DE3304417C2 (de) Gasturbinentriebwerk mit einer als Prop-Fan ausgebildeten Luftschraube
DE112011104298B4 (de) Gasturbinenmotor mit Sekundärluftstromkreis
DE2121069A1 (de) Gasturbinentriebwerk mit Kuhlsystem
DE3605619A1 (de) Stroemungsmaschine mit versorgungseinrichtung fuer schmiermittel
DE3614157C2 (de) Gasturbinentriebwerk mit gegenläufigen Propellern
DE102010038132A1 (de) Temperaturmodulierter Kühlstrom von Gasturbinentriebwerken
DE3940133A1 (de) Gasturbinentriebwerksventilationsanordnung
DE2915626A1 (de) Kuehlluftleitung fuer ein gasturbinentriebwerk
DE1601555A1 (de) Gekuehlter Turbinenleitkranz fuer bei hohen Temperaturen arbeitende Turbinen

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee