DE866145C - Method and device for starting two-circuit jet engines, in particular for aircraft - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Anlassen von Zweikreis-Strahltriebwerken, insbesondere für Luftfahrzeuge Der verhältnismäßig schlechte Wirkungsgrad von Strahltriebwerken hei niedrigen Drehzahlen bereitet zusammen mit der Zähflüssigkeit des noch kalten Schmiermittels einem raschen Anlassen solcher Z`ricbwerke erhebliche Schwierigkeiten. Dies gilt insbesondere für sog. Zweikreistriebwerke, bei welchen eine Gasturbine außer einem Verbrennungsluftverdichter noch eine sog. Düsenschraube antreiben muß, die Zusatzluft verdichtet. Außerdem lieben hier gegenüber dem Einkreistriebwerk mit nur einem Verbrennungsluftverdichter erheblich schwierigere mechanische Verhältnisse vor. Von dieser Erkenntnis ausgehend, wird nach der Erfindung das Anfahren durch eine über die Anfahrzeit sich erstreckende Leistungswegnahme an der Düsenschraube erleichten, indem man dieser entweder den Luftdurchzug sperrt, und/oder die Luftschaufeln der Düsenschraube in Segelstellung bringt. Beides kann von Hand oder automatisch., in Abhängigkeit von einer beliebigen Funktion des Strahltriebwerkes, z. B. von der Drehzahl, vom Druck insbesondere am Verdichterende oder von der Fliehkraft, erfolgen.Method and device for starting two-circuit jet engines, especially for aircraft The relatively poor efficiency of jet engines at low speeds together with the viscosity of the still cold one prepares With lubricants, a quick start-up of such mechanisms causes considerable difficulties. This applies in particular to so-called dual-circuit engines, in which a gas turbine apart from a combustion air compressor, a so-called nozzle screw must also be driven, the additional air is compressed. Also love here opposite the single-circle engine with only one combustion air compressor considerably more difficult mechanical conditions before. On the basis of this knowledge, the start-up is carried out according to the invention a loss of power at the nozzle screw that extends over the start-up time by blocking either the air flow and / or the air scoops brings the nozzle screw into the feathered position. Both can be done manually or automatically., depending on any function of the jet engine, e.g. B. from the Speed, from the pressure in particular at the end of the compressor or from the centrifugal force.

In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt:, und zwar 7aeigt Aber. i einen schematischen Längsschnitt durch ein Zweikreistriebwerk, insbesondere fwr Luftfahrzeuge: Die weiteren Abbildungen zeigen in einem gegenüber der Abb. i größeiren Maßstab Ausführungsbeispiele von verstellbaren Düsenschaufeln, und zwar veranschaulichten im einzelnen Abb.2 und 3 eine mechanische Schaufelverstellung durch ein Schneckentriebwerk im Schnitt und die Schaufel von oben gesehen, Abb.4 eine Schaufelverstellung unter Fliehkraftwirkung, mit Lagerung der Schaufel auf einem radial dehnbaren Federglied, Abb.5 eine Schaufelverstellung unter Fliehkraftwirkung, mit einer auf einem Federkolbenglied gelagerten Schaufel, ' Abh 6 eine Schaufelverstellung unter Fliehkraftwirkurug mit einem äußeren und _ Abb. 7 mit einem inneren Steuerring.In the drawing, the invention is in several exemplary embodiments shown:, namely 7aeigt But. i a schematic longitudinal section by a dual-circuit engine, especially for aircraft: The other images show, on a scale larger than that of FIG adjustable nozzle blades, namely illustrated in detail Fig.2 and 3 shows a mechanical blade adjustment by a worm gear in section and the blade seen from above, Fig. 4 a blade adjustment under the effect of centrifugal force, with the blade mounted on a radially expandable spring member, Fig. 5 a blade adjustment under the effect of centrifugal force, with a shovel mounted on a spring piston member, 'Abh 6 a blade adjustment under centrifugal force with an outer and _ Fig. 7 with an inner control ring.

Wie das Ausführungsbeispiel nach Abb. i zeigt, ist in einem windschlüpfigen, doppelwandigen Rumpfkörper a, b ein Strahltriebwerk untergebracht, das aus einer Brennkammer c mit einer hinter dieser angeordneten Gasturbine d besteht, die einen vor der Brennkammer angeordneten Verdichter e über ein Triebwerk f antreibt. Außer dem Gebläse e, da;. die Verbrennungsluft mach der Brennkammer c liefert, treibt das Getriebe feinen zweiten Verdichter h, die sog. Düsenschraube; an, welche die Zusatzluft liefert, die zunächst als Kühlluft um ,die Brennkammerverkl@eidung herumgeführt und hinter dieser mit den .die Turbine verlassenden Gasen gemischt wird Die Brennstoffeinspritzung ixt die Brennkammer c erfolgt durrch eine- Brennstoffeinspritzdüise i. Die Zundung wird bei k bewirkt.As the embodiment according to Fig. I shows, in a streamlined, double-walled fuselage body a, b housed a jet engine, which consists of a Combustion chamber c with a gas turbine arranged behind this d, the one Compressor e arranged in front of the combustion chamber drives via an engine f. Except the fan e, there ;. the combustion air mach the combustion chamber c supplies, drives the transmission fine second compressor h, the so-called nozzle screw; which the Additional air is supplied, which is initially routed around the combustion chamber cladding as cooling air and behind this is mixed with the gases leaving the turbine. The fuel injection ixt the combustion chamber c takes place through a fuel injection nozzle i. The ignition is effected at k.

Um das Anlassen des geschildertem. Triebwerkes zu erleichtern, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, für die Dauer des Anlassens die Leistung der Düsenschraube wegzunehmen. Dies kann entweder dadurch geschehen, daß man die Luftzuführung nach der Düsenschraube h absperrt oder die Düsenschraübenflügel 5 drehbar macht und in sog: Segelstellung bringt, also sie mehr in die Drehebene dies Läufers hineinverstellt.To start the described. To facilitate the engine proposed according to the invention, the power of the nozzle screw for the duration of the tempering to take away. This can be done either by having the air supply after the nozzle screw h closes or makes the nozzle screw wing 5 rotatable and in so-called: brings sail position, so it is adjusted more into the plane of rotation of this rotor.

Noch besser ist die Verwendung beider Maßnahmen gleichzeitig. Zum- Absperren der Luftzufuhr zu der Düsenschraube sind zweckmäßig vor dieser Absperrklappen m, Drehschieber, Segment-oder Iri(sblenden, verstellbare Leitschaufeln od. dgl. angeordnet. Die Verstellung der umlaufenden Düsenschraubenschaufeln kann mechanisch, hydraulisch oder durch die Einwirkung der Fliehkraft erfolgen. Einzelne Ausführungsbeispiele hierfür zeigen Abb. 2 bis 7.It is even better to use both measures at the same time. To the- Shutting off the air supply to the nozzle screw is useful in front of these butterfly valves m, rotary valve, segment or Iri (blinds, adjustable guide vanes or the like. arranged. The rotating nozzle screw blades can be adjusted mechanically, be done hydraulically or by the action of centrifugal force. Individual embodiments Fig. 2 to 7 show this.

Bei, allen diesen Ausführungsbeispielen besteht der Läufer aus Hälften i und 2:, die durch Querschrauben 3, zusammengehalten sind. Die beiden Läuferhälften bilden in Randnähe einen Hohlring 4. In diesen sind die Schaufeln 5 mit ihren Fiiißen eingeschoben, die, wie nachstehend an Hand der Abbildungen geschildert ist, verschieden ausgeführt sein können. Beim Ausführu:ngs#beispüel nach Abb. 2 und 3 ist die Schaufel auf einem zylindrischen Zapfen. 6 befestigt, der an seinem inneren Eide ein Schneckenrad 7 aufweist; das durch eine kleine Schnecke 8 verstellt wird. An Stelle des Schneckentriebes kann auch ein Lenkergetriebe vorgesehen seien:, das z. B.. an einem am Schaufelfuß :6 befestigten Zapfern. angreift, oder es wird an Stelle des Schneckentriebes 7, 8 ein, durch ein :Druckmittel beaufschlagter Steuerkolben vorgesehen, der bei seiner Bewegung den Schaufelfuß verdreht. Der ,Antrieb der Schnecke B kann zentral; z. B.. von einer Hohlwelle, oder vom Umfang her nach -dem Vorbild von Verstellpropellersteuerungen erfolgen.In all of these exemplary embodiments, the rotor consists of halves i and 2: which are held together by cross screws 3. The two halves of the runner form a hollow ring 4 near the edge. The blades 5 with their fins are in this inserted, which, as shown below with reference to the figures, different can be executed. When executing # example according to Fig. 2 and 3, the shovel is on a cylindrical tenon. 6 attached, which has a worm wheel on its inner shaft 7 has; which is adjusted by a small screw 8. Instead of the worm drive a link mechanism can also be provided :, the z. B. on one at the blade root : 6 fixed pegs. attacks, or instead of the worm drive 7, 8 a, by a: pressure medium acted upon control piston provided, which at his Movement twisted the blade root. The drive of the worm B can be central; z. B .. from a hollow shaft, or in terms of scope based on the model of controllable pitch propeller controls take place.

Beirn Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 sitzt die Schaufel 5 auf einer Führungsscheibe 9, die von einer gewundenen Blattfeder io getragen wird. Das innere Ende der Blattfeder io wird von einem Fußklotz i r gehalten, der in den Hohlring ,4 eingeschoben und in diesem infolge seines eckigen Profils an .einer Drehung verhindert ist. Bewegt sich unter der Einwui:rkung der Fliehkraft die Schaufel 5 radial nach außen, so dreht sich die Feder io infolge ihrer Streckung entgegen dem Uhrzeigersinn und stellt die Schaufel mehr. paral:lel zur einströmenden Luft.In the embodiment according to Fig. 4, the blade 5 sits on one Guide disk 9, which is carried by a coiled leaf spring io. The inner The end of the leaf spring io is held by a foot block i r, which is inserted into the hollow ring , 4 inserted and prevented from rotating in this due to its angular profile is. The blade 5 moves radially under the impact of the centrifugal force outside, the spring rotates counterclockwise as a result of its stretching and puts the shovel more. paral: lel to the incoming air.

Beim Ausführungsbeispiel nach Abb,. 5 erfolgt die Schatufelverstellung durch eine schräge Schlitzführung 24, in die ein ortsfester Zapfen i2, eingreift. Der in diesem Fall scheibenförmige Fußklotz 13 ist gleichzeitig Widerlager füt~ enne Rückführfeder 14, die über den Schaufelzapfen 6 geschoben ist.In the embodiment according to Fig. 5 the bucket adjustment takes place by an inclined slot guide 24 in which a stationary pin i2 engages. The in this case disk-shaped foot block 13 is also an abutment for ~ enne return spring 14, which is pushed over the bucket pin 6.

Beim Ausfuhrwngsbeispiel nach Abb. 6 erfolgt die Verstellung der Schaufeln durch einen unter der Einwirkung der Rüickholfeder 14 stehenden Steuerring r5., der nvt einem nach innen ragenden Zapfen 16 in die schraubenförmige Schlitzführung i i des Schaufelzapfens-6 eingreift und außen durch eine Geradführung 17 im Läufer i, 2 an einer Drehung verhindert ist.In the exemplary embodiment according to Fig. 6, the blades are adjusted by a control ring r5, which is under the action of the return spring 14 and which engages an inwardly protruding pin 16 in the screw-shaped slot guide ii of the shovel pin 6 and on the outside through a straight guide 17 in the rotor i, 2 is prevented from rotating.

Eine umgekehrte Anordnung wird beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 7 getroffen. Dort greift der untrer der Fliehkraft stehende Stenerring mit seinem Steuerzapfen i6 in die schraubenförmige Schlitzführung 18 eines ortsfest am Läufer gelagerten Zapfens i9 ein, und der achsparallele Schlitz 2o gehört einem hohlen Schaufelzapfen 2.1 an, der in einer Ringführung 23 der Läuferhälften i und 2 drehbar, aber nicht radial verschiebbar gelagert ist.A reverse arrangement is used in the embodiment according to Fig. 7 hit. There the stener ring, which is below the centrifugal force, engages with his Control pin i6 in the helical slot guide 18 of a stationary on the rotor mounted pin i9, and the axially parallel slot 2o belongs to a hollow one Blade pin 2.1 on, which rotates in a ring guide 23 of the rotor halves i and 2, but is not mounted so that it can be moved radially.

Bei den Anordnungen nach Abb. 2, 6. und 7 verstellen sich die Schaufeln 5 nicht radial, während bei den Ausführungsbeispielen nach Abb. 4 und 5 eine Veränderung des Radialspiels eintritt, das für die Düsenschraubenwirkung günstig ist, weil bei großem Spiel, d. h. bei kleiner Drehzahl, keine Leistung verlangt wind. Mann. kann bei der Anordnung nach Abb. 5 auch durch ein Druckmittel der Fliehkraft entgegenwirken oder diese unterstützen, je nachdem vom. welcher Seite man das. Druckmittel auf die Fußscheibe 13 wirken läßt. An Stelle der durch die Fliehkraft bewegten, Glieder kann man auch einen sog. Flügelkolben am Schaufelfuß vorsehen, der z. B, durch ein Druckmittel gesteuert wird.. Die Flügelkolben haben den Vorteil, daß sie unmittelbar eine Drehbewegung ausführen, also nicht erst eine geradlinige Bewegung in eine Drehbewegung umgewandelt werden muß.With the arrangements according to Fig. 2, 6. and 7, the blades are adjusted 5 not radially, while in the exemplary embodiments according to FIGS. 4 and 5 a change the radial play occurs, which is favorable for the nozzle screw effect because at big game, d. H. at low speed, no power required wind. Man. can in the arrangement according to Fig. 5 also counteract the centrifugal force by means of a pressure medium or support them, depending on the. which side you get that. leverage on the foot disk 13 can act. Instead of the limbs moved by centrifugal force you can also provide a so-called wing piston at the blade root, the z. B, is controlled by a pressure medium .. The wing pistons have the advantage that they immediately perform a rotary movement, not a straight one Movement must be converted into rotary motion.

Die Verstellung der Absperrglieder in kann, wie bereits eingangs erwähnt, ebenfalls automatisch in Abhängigkeit von irgendeiner beliebigen Funktion am Strahltriebwerk erfolgen.The adjustment of the shut-off elements can, as already mentioned at the beginning, also automatically as a function of any function on the jet engine take place.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE; i. Verfahren zum Anlassen von Zweikreis-Strahltriebwerken, insbesondere für Luftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß man, während des Anlaßvorganges die die Zusatzluft liefernde Düsenschraube leer laufen läßt. a. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder hinter den Düsenschraubenschaufel.n Absperrglieder, z. B. in Form von Klappen, Blenden, verstellbaren Leitschaufeln usw., vorgesehen sind, um einen Luftdurchsatz durch die Düsenschraube zu verhindern. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln der Düsenschraube verstellbar sind, um den Luftdurchsatz durch die Düsenschraube und deren Widerstand zu verringern. 4.. Vorrichtung nach den Ansprüchen a und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrglieder und Schaufeln mechanisch oder hydraulisch verstellt werden, und zwar vorzugsweise automatisch in Abhängigkeit von einer Funktion des Strahltriebwerkes., z. B. von der Drehzahl eines umlaufenden Teils, eines auftretenden Druckes, od. dgl. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen :2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenschraubenschaufelndurch denEinfluß derFliehkraft verstellt werden. 6. Vorrichtung nach den. Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenschraubenschaufeln auf einem gewundenen Federblatt gelagert sind, wobei die Win.dungsachse in Fliehkraftrichtung liegt. 7. Vorrichtung nach den Ansprüch@em: 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenschraubenschaufeln auf einem unter dem E,influß der Fliehkraft stehenden Kolbenglied gelagert sind, gegendas eineRückführfederwirkt. S. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenschraubenschaufeln einen mit einer Steuernut versehenen Fuß haben, in welche der Steuerzapfen eines den Fuß umgebenden Ringes eingreift, der an einer Drehung verhindert ist, sich aber unter dem Einfluß der Fliehkraft gegen die Wirkung einer Rückführfeder bewegt. 9. Vorrichtung nach -den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Füße der drehbar, aber radial unverschiebbar gelagerten Düsenschraubenschaufeln als Hohlzapfen ausgeführt sind, die innen einen achsparallelen Führungsschlitz für einen einerseits unter der Wirkung der Fliehkraft und andererseits unter der Wirkung einer Rückführfeder stehenden Steuerring aufweise-n, der mit einem nach innen ragenden Zapfen in die schraubenförmige Steuernut eines am Läufer ortsfesten Zapfens eingreift.PATENT CLAIMS; i. Procedure for starting two-circuit jet engines, in particular for aircraft, characterized in that, during the starting process lets the nozzle screw supplying the additional air run empty. a. Device for Implementation of the procedure. according to claim i, characterized in that before or behind the nozzle screw blades. B. in the form of flaps, panels, adjustable guide vanes, etc., are provided to allow air throughput through to prevent the nozzle screw. 3. Device for carrying out the method according to claim i, characterized in that the blades of the nozzle screw are adjustable to reduce the air flow through the nozzle screw and its resistance. 4 .. Device according to claims a and 3, characterized in that the shut-off elements and blades are adjusted mechanically or hydraulically, preferably automatically depending on a function of the jet engine., z. B. from the speed of a rotating part, an occurring pressure, or the like. 5. Device according to claims 2 and 3, characterized in that the nozzle screw blades pass through the influence of centrifugal force can be adjusted. 6. Device according to the. Claims 3 and 5, characterized in that the nozzle screw blades on a spiral Spring leaf are stored, the Win.dungsachse is in the direction of the centrifugal force. 7. Device according to claims @ em: 3 and 5, characterized in that the nozzle screw blades are mounted on a piston member under the influence of the centrifugal force, against which a return spring acts. S. Device according to claims 3 and 5, characterized characterized in that the nozzle screw blades are provided with a control groove Have a foot, in which the control pin of a ring surrounding the foot engages, which is prevented from rotating, but is under the influence of centrifugal force moved against the action of a return spring. 9. Device according to the claims 3 and 5, characterized in that the feet of the rotatable, but radially immovable mounted nozzle screw blades are designed as hollow pins that have a axially parallel guide slot for one hand under the action of centrifugal force and, on the other hand, have a control ring under the action of a return spring, the one with an inwardly protruding pin in the helical control groove engages on the rotor stationary pin.