DE3940133A1 - Gasturbinentriebwerksventilationsanordnung - Google Patents
GasturbinentriebwerksventilationsanordnungInfo
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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.
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.
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.
Applications Claiming Priority (1)
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