DE2047867A1 - Ablenkvorrichtung fur Geblase Gas turbinentnebwerke - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-IhG. CURT WALLACH

DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH 2047867

DR. TINO HAIBACH

8 München 2, 29. September 1970

UNSER ZEICHEN: 12 849 ~

Rolls-Royce Limited, Derby, Derbyshire, England.

Ablenkvorrichtung für Gebläse-Gasturbinentriebwerke

Die Erfindung betrifft eine Schubablenkvorrichtung für ein Gasturbinenstrahltriebwerk mit Mantelstromgebläse,

Die Erfindung geht aus von einem Gasturbinenstrahltriebwerk mit Mantelstromgebläse, bestehend aus einem Gasturbinenstrahltriebwerk, das von einem Gehäuse umschlossen und innerhalb einer Verkleidung im radialen Abstand aufgehängt ist, wobei das Gasturbinenstrahltriebwerk wenigstens eine Stufe von Gebläseschaufel aufweist, die um die Triebwerksachse rotieren und radial nach außen in einen Kanal einstehen, der zwischen dem Gasturbinenstrahltriebwerksgehäuse und der Verkleidung gebildet ist.

Gemäß der Erfindung ist die Anordnung derart getroffen, daß das stromunterseitige Ende der Verkleidung von dem stromoberseitigen Abschnitt hiervon getrennt und axial relativ hierzu beweglich ist m und einen Kaskadenbauteil besitzt, der am sfcromoberseitigen Ende so befestigt ist, daß er hiermit beweglich ist, während das stromunterseitige Ende des Triebwerksgehäuses in eine Stellung schwenkbar ist, in der die Gasströmung des Triebwerke behindert

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wird und eine Ablenkung radial nach außen bezüglich der Triebwerksachse erfolgt.

Vorzugsweise bewegt das stromunterseitige Ende der Verkleidung die Kaskadenbauteile so, daß sie auf den Strömungspfad der abgelenkten Oase des Gasturbinenstrahltriebwerks ausgerichtet sind.

Vorzugsweise sind die Kaskadenbauteile so gestaltet« daß die Triebwerksabgase dadurch weiter abgelenkt werden und zwar in einer Richtung nach vorn oder teilweise nach vorn.

Vorzugsweise wird der stromunterseitige Abschnitt der Verkleidung mit seinen kaskadenförmigen Bauteilen nach hinten bewegt, bevor eine Schwenkung der stromunterseitigen Enden des Triebwerksgehäuses erfolgt, so daß verhindert wird, daß die Triebwerksabgase auf die Innenwand der Verkleidung auftreffen.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Flg. 1 einen Axialschnitt eines Oasturbinenstrahltriebwerks

mit Mantelstromgebläse,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 gemäß Fig.l.

Flg. 1 zeigt ein Gasturbinenstrahltriebwerk mit Mantelstromgebläse, das insgesamt mit dem Bezugszeichen IO versehen ist. Die Triebwerksanordnung besteht aus einem Gasturbinenstrahltriebwerk 12, dessen Profil strichliert dargestellt 1st, aus einem Oehäuse 14, das das Triebwerk 12 umschließt, aus einem elm tufigen Gebläse 16, das koaxial zum Triebwerk so gelagert wird, daß es durch eine Turbinenstufe des Triebwerks angetrieben wird und aus einer Verkleidung 18, in der das Triebwerk koaxial gelagert ist und zwar in radialem Abstand davon, so daß ein Mantelstrom-

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kanal 22 entsteht, der von Haltestreben 20 durchsetzt ist. Der Kanal 22 läuft hinten zu einer Düse 24 aus. Das Gebläse 16 komprimiert, wenn es durch die Gebläsestufe in Drehung versetzt wird, Luft und drückt diese durch den Mantelstromkanal 22 und aus der Düse 24 aus. So wird ein Schub zusätzlich zu dem Schub des Triebwerks 12 erzeugt. Daher der Ausdruck "Mantelstromgebläse-Gasturbinenstrahltriebwerk".

Die Ausdrücke "stromoberseitlg" und "stromunterseitig" werden in der Beschreibung inbezug auf die Strömungsrichtung der heißen Gase und de¹- Luft durch das Triebwerk benutzt.

Das stromunterseitige Ende des Gehäuses besteht aus zwei muschelartigen Türen 26 und 28, die schwenkbar um eine gemeinsame Achse I 30 gelagert sind, welche quer zur Triebwerksachse verläuft. Die Türen sind durch nicht dargestellte Antriebe gegeneinander schwenkbar und zwar beispielsweise durch Kolbentriebe, Schraubentriebe od.dgl., bis ihre stromunterseltigen Ränder aufeinander treffen, wie dies strichpunktiert dargestellt ist. Auf diese Weise wird eine Heißgasschubabienkvorrichtung geschaffen, die gewöhnlich als "Target-Deflektor" bezeichnet wird. Heiße Gase, die aus der Düse des Triebwerks 12 austreten, werden radial nach außen durch dje Türen abgelenkt.

Das stromunterseitige Ende 32 der Verkleidung 18 ist von dem übrigen Teil getrennt, aber es liegt wenigstens teilweise inner- μ halb des übrigen Teils. Der stromunterseitige Teil besteht aus einem Düsenabschnitt 32a, einem Rahmen oder einer Kaskade von Schaufeln 32b und einem zylindrischen Abschnitt 32c. Der Düsenabschnitt 32a liegt dem Hauptteil der Verkleidung 18 an, wenn er als Düse für den Kanal 22 arbeiten soll und die Kaskaden 32b und der zylindrische Abschnitt 32c liegen innerhalb der Verkleidung 18.

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Die Kaskadenschaufeln 32b sind zum Zwecke einer weiteren Ablenkung wenigstens eines Teils der Triebwerksabgase vorgesehen und sie lenken zusätzlich Luft ab, die durch den Kanal 22 hindurchgetreten ist, so daß eine nach oben gerichtete Strömung erzeugt wird, die einen gewiesen Rückschub erzeugt.

Das Ende 52 wird gleitbar über mehrere Rippen 34 getragen, von denen nur eine dargestellt ist. Die Rippen sind in Schienen 36 gelagert, die am Triebwerksgehäuse 14 ausgerichtet angeordnet sind. Fig. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel Rollenlager 38 zwischen der Rippe und der Schiene, um während der Verschiebung der Rippe die Reibung dazwischen zu vermindern.

Die Verschiebung des stromunterseitigen Endes 32 kann durch einen Kolbenantrieb oder Sahraubwinden bewirkt werden· Die Kolbenantriebe oder Schraubwinden können die gleichen sein wie sie zur Schwenkung der Türen 26 und 28 benutzt werden oder es können zusätzliche Kraftantriebe vorgesehen werden. Welches System auch immer benutzt wird, es ist wesentlich zu gewährleisten, daß, wenn das stromunterseitige Ende 32 nach hinten bewegt wird, die Kaskadenbauteile 32b und der zylindrische Abschnitt 32c mitgenommen wird, bevor die Türen 26 und 28 in ihre Stellung zur Heißgasablenkung verschwenkt werden. Wenn das geschehen ist, treffen die heieen Abgase nicht auf die Innenwand des Endes 32a, aber sie lenken erst die Luft im Kanal 22 radial nach außen und treffen dann mit der Luft auf die Kaskadenschaufeln des Bauteils 32b und werden in eine allgemein nach stromaufwärts verlaufende Richtung abgelenkt. Der zylindrische Abschnitt 32c bildet in seiner stromunterseitigen Stellung eine kontinuierliche Portsetzung der Gebläsekanalwandung.

Dadurch,daß die heißen Abgase zur Ablenkung der Gebläseluft benutzt werden, ist es nicht notwendig, ein metallisches Hindernis in dem Gebläsekanal anzubringen, was dazu führt, daß die Schubabi enkvor richtung kleiner und leichter ist und weniger bewegliche

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Teile besitzt als eine Vorrichtung, die vorgesehen wird, um sowohl die Düse des Triebwerks 12 als auch die Gebläsekanaldüse 24 abzusperren.

Es hat sich gezeigt, daß die alleinige Ablenkung der heißen Gase aus der Triebwerksdüse über den Gebläsekanal nicht ausreicht, um die Gebläseluft wirksam abzulenken. Die Luft tendiert dazu, dicht an der äußeren Oberfläche des Triebwerksgehäuses festzuhaften. Deshalb ist eine Stufe an der Verbindung der Türen 26 und 28 mit dem stromoberseitigen Teil des Triebwerksgehäuses 14 vorgesehen. Wenn die Türen in ihre Wirkstellung verschwenkt werden, dann ist diese Stufe dem Strom ausgesetzt. Die durch den Kanal 22 fließende Luft erreicht die mit 40 bezeichnete Stufe und bricht ab, so daß ein freier Strom entsteht, | der sehr viel einfacher abzulenken ist.

Patentansprüche:

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Claims (2)

Patentansprüche :

1. Mantelstromgebläse-Gasturbinenstrahltriebwerk mit einem Gasturbinenstrahltriebwerk, welches von einem Gehäuse umschlossen ist, das unter Belassung eines radialen Ringkanals in einer Verkleidung untergebracht ist, wobei das Gasturbinenstrahltriebwerk wenigstens eine Stufe von Gebläseschaufeln umfaßt, die drehbar um ihre Achse sind und sich radial nach außen in den Mantelstromkanal zwischen dem Triebwerksgehäuse und der Verkleidung erstrecken, wobei das stromunterseitige Ende der Verkleidung von dem stromoberseitigen Teil davon getrennt und axial relativ hierzu beweglich ist und Kaskadenbauteile aufweist, die am stromoberseitigen Abschnitt so befestigt sind, daß sie damit beweglich sind, und das stromunterseitlge Ende der TriebwerksgKkiüussdUse und/oder des Gehäuses in eine Stellung verschwenkbar sind, in der die Gasströmung des Triebwerks behindert und radial nach außen bezüglich der Triebwerksachse abgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet,

daß das stromunterseitige Ende (32a) der Verkleidung (18) die Kaskadenbauteile (32b) in der Weise bewegt, daß sie auf den Strömungspfad der abgelenkten Gase des Gasturbinenstrahltriebwerks (12) ausgerichtet sind.

2. Mantelstromgebläse-Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stromunterseitige Abschnitt (32a) der Verkleidung (3.8) mit seinen Kaskaden (32b) stromab bewegt wird, bevor die stromunterseitigen Enden (26 bis 28) des Triebwerksgehäuses verschwenkt werden, um die Triebwerksabgase abzulenken, so daß ein Auftreffen der Abgase auf die Innenwand der Verkleidung verhindert wird.

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