DE1272135B - Vorrichtung zum Abfangen und Ableiten des Mantelstromes eines Zweikreistriebwerks - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Abfangen und Ableiten des Mantelstromes eines Zweikreistriebwerks Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abfangen und Ableiten des Mantelstromes eines Zweikreistriebwerkes.
• Die technische Aufgabe, in einem ringförmigen Kanal strömende Medien abzufangen und abzuleiten, stellt sich bei Zweikreistriebwerken, wenn der Mantelstrom des äußeren Kreises dazu herangezogen werden soll, zur Auftriebserhöhung den Flügel anzublasen oder zu einer der sonst bekannten Arten der Grenzschichtbeeinflussung oder zur Erzeugung einer Hubkraft oder zur Arbeitsleistung in pneumatischen Geräten oder in sonstiger Weise.
• Hierbei soll es einmal möglich sein, daß der nicht abgefangene Mantelstrom ungehindert strömen kann, so daß er sich an der Vortriebserzeugung beteiligt; zum anderen soll, wenn der Mantelstrom abgefangen wird, der Ringkanal dicht abgeschlossen werden und die Strömung mit möglichst geringen Verlusten abgeleitet werden.
• Es ist bekannt, daß der Mantelstrom eines Zweikreistriebwerks abgeleitet und zu einer der angeführten Verwendungen herangezogen werden kann.
• Es ist eine Konstruktion bekannt, bei der der Mantelstrom stets abgeleitet wird; es ist hier keine tätige Absperrvorrichtung so vorgesehen, daß das Gas wahlweise auch ungehindert strömen kann. Der Mantelstrom wird in jedem Fall zunächst in eine Richtung senkrecht zur ursprünglichen Strömungsrichtung umgeleitet und tritt dann in ein drehbares Krümmerelement ein. Es kann dann je nach Drehstellung des Krümmerelementes der Schub als Vortrieb oder als Auftrieb wirken; in jedem Fall aber hat der Gasstrom eine zweimalige Umlenkung von 90° erlitten. Der Nachteil dieses Verfahrens sind die auch im Reiseflug auftretenden doppelten Umlenkverluste.
• Es ist weiter eine tätige Absperrvorrichtung für Ringkanäle bekannt, bei der an der Kanalberandung Klappen drehbar befestigt sind, die in die Strömung geschwenkt werden können und so den Kanal schließen. Die Drehachsen der Klappen müssen Geraden sein; es ist deshalb unumgänglich, vom kreisrunden Querschnitt abzuweichen. Weiterhin erfolgt die Umlenkung nicht stoßfrei; selbst wenn die Klappenebene schräg zur Mittelachse des Kanals gelegt wird, ist eine plötzliche Winkeländerung nicht zu vermeiden. Die Folgen sind Totwasserbildung und Verwirbelung in der einspringenden Ecke und Strömungsverluste. Ein weiterer Nachteil ist die zum Antrieb der Klappen nötige umfangreiche Kinematik.
• Die Erfindung vermeidet alle diese Nachteile. Die Lösung nach der Erfindung besteht darin, daß ein an der Innenwand befestigtes, elastisches, aufblasbares, einer strömungsgünstigen Ablenkkurve folgendes und stromab einer verschließbaren Austrittsöffnung angeordnetes an sich bekanntes Element den Ringkanal absperrbar macht.
• Durch die Einfachheit der Anordnung wird das Gewicht sehr niedrig bleiben. Es bedarf zur Betätigung keiner komplizierten Hebelübertragung, sondern lediglich der Einleitung eines unter Druck stehenden Mediums.
• Versagt ein Teil, z. B. der Drucksteuerung, so geht durch die Elastizität des Absperrelementes dieses wieder in seine Ruhelage zurück und gibt den Ringkanal frei; bei Anwendung auf ein Zweikreistriebwerk kann dann der Mantelstrom wieder unabgelenkt strömen und sich an der Schuberzeugung beteiligen. Damit ist auch die Forderung nach Ausfallsicherheit erfüllt.
• Ist die Vorrichtung in Ruhestellung, so ergeben sich keinerlei Störungen der Mantelströmung; es treten also keinerlei zusätzliche Verluste auf.
• Im folgenden soll die Erfindung an Beispielen weiter ausgeführt und erläutert werden.
• Die F i g. 1 und 2 zeigen eine nicht beanspruchte schematische Darstellung eines an sich zum Stande der Technik gehörenden Absperrorganes.
• Das elastische Absperrelement 1, das etwa die Form eines ringförmigen Bandes geeigneter Querschnittsform hat, ist hier in die äußere Kanalberandung 2 eingebaut. Es ist in geeigneter Weise, z. B. durch zwei Spannringe 3, druckdicht befestigt. Zwischen Absperrelement 1 und äußerer Kanalberandung 2 bleibt ein Raum 4, der durch eine Rohrung 5 mit einer Druckleitung 6 verbunden ist.
• Wird nun Druck auf die Leitung 6 gegeben, so verformt sich das Absperrelement 1 in der in F i g. 2 dargestellten Weise und legt sich an die Inn.enberandung 7 des Ringkanals an und sperrt ihn so ab.
• Auch für die in F i g. 3 dargestellte Ausbildung wird kein Schutz verlangt. Es handelt sich hier um eine schematische Darstellung, wie die Vorrichtung in einem Triebwerk, bei dem im Außenkanal 8 Kaltluft, im Innenkanal 9 Heißluft strömt, angeordnet sein könnte. Zur Erreichung einer günstigen Ablenkkurve ist das Absperrelement 10 gekrümmt ausgeführt.
• Am Innenkanal ist eine Wärmeisolation 11 zum Schutz des Werkstoffs des Absperrelements vorgesehen. Der abgesperrte Mantelstrom tritt durch die öffnung 12 in der Außenwandung aus; die Öffnung 12 ist durch den Schieber 13 verschließbar.
• In einer weiteren Ausgestaltung könnte als Druckmittel eine Flüssigkeit eingeleitet werden. Sieht man zwei Druckleitungsanschlüsse etwa in der Weise vor, daß die eine der anderen gegenüberliegt und steht die eine Leitung unter einem geringfügig höheren Druck, so wird das elastische Element im aufgeblasenen Zustand von der Flüssigkeit durchströmt und auf diese Weise besonders wirkungsvoll gekühlt.
• F i g. 4 zeigt ein erfindungsgemäß ausgerüstetes Zweikreis-Zweiwellentriebwerk; die Anordnung ist hier so getroffen, daß keine Totwassergebiete mehr auftreten. Das Absperrelement ist hierzu an der Innenwandung des Ringkanals angebracht; es legt sich bei Betätigung an die Außenwandung an.
• An der Stelle 14 teilt sich der Luftstrom in den äußeren Mantelstrom und den inneren Arbeitsgasstrom. Die Austrittsöffnung 15 ist durch den Schieber 16 verschlossen; das Absperrelement ist in Ruhestellung gezeigt. Zur Kühlung des Absperrelementes sind schlitzartige Öffnungen 17 in der inneren Ringkanalberandung vorgesehen, durch die, wie durch die Pfeile angegeben ist, dem Mantelstrom entnommene Kühlluft durchtritt. Auf diese Weise wird das Absperrelement vor Überhitzung durch die Brennkammern geschützt. Zweckmäßig wird auch eine Wärmeisolierung vorgesehen.
• Es sei abschließend noch erwähnt, daß das elastische ringförmige Element durch Vorsehen von Trennwänden in einzelne Schotten aufgeteilt werden kann. Durch das Aufblasen nur eines Teils der Schotten ist es dann möglich, nur einen Teil des Umfangs abzusperren, so daß nur ein Teil der Ringkanalströmung abgefangen wird, während der andere Teil unabgelenkt weiterströmt.
• Die Erfindung erlaubt es, mit Hilfe einer einfachen, sicheren und leichten Vorrichtung ohne große Umlenkverluste eine Ablenkung des Mantelstroms zu bewirken, wobei der Mantelstrom unmittelbar in die gewünschte Richtung entlang einer günstigen Kurve umgelenkt wird. Bei Nichtabfangen des Mantelstroms tritt kein zusätzlicher Verlust auf.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Abfangen und Ableiten des Mantelstromes eines Zweikreistriebwerks, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Innenwand befestigtes, elastisches, aufblasbares, einer strömungsgünstigen Ablenkkurve folgendes und stromab einer verschließbaren Austrittsöffnung (15) angeordnetes an sich bekanntes Element (1) den Ringkanal absperrbar macht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element durch Trennwände in Schotten aufgeteilt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Druckeinleitungsstellen hat, deren Arbeitsdruck geringfügig voneinander abweicht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1042 321; französische Patentschriften Nr. 1008 484, 986 047; USA.-Patentschrift Nr. 2 841422; britische Patentschrift Nr. 651039.