DE1751199A1

DE1751199A1 - Steuersystem fuer Zweistrom-Turboluftstrahltriebwerke

Info

Publication number: DE1751199A1
Application number: DE19681751199
Authority: DE
Inventors: Urban Louis Andrew
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1967-04-21
Filing date: 1968-04-19
Publication date: 1970-10-22
Also published as: US3401524A; FR1567367A; SE343643B; GB1184779A; DE1751199B2

Description

Qnited Aircraf-t.»--CorpoWation^ 400 Main' StreeH, iiäS't Hartford 8, Conneotieut, "Ve'r^öln^-gte Staaten _;v©n

iy ,·

.Steuersystem für Zweistrom-Turboluf tst^änl'triebvirerke ' _ ·^;·^;

Die Erfindung betrifft die Steuerung"von- Turboluftstrahltriebwerken und insbesondere ein-Steuersystem zur Steuerung des Auslaßquerschnittes des Sekundärluftstromkanales oder Bypasses eines'"Zweistrom-Turboluftstrahltriebwerkes oder Mantelstromtriebwerkes. ■ ,,

Wie allgemein bekannt, ist es im Bereich des überschallfluges wünschenswert, den Massendurchsatz des Verdichters an den Massendurchsatz am iiinlauf für die in den Verdichter eintretende Luft anzupassen. Gebräuchlicherweise sind stromab von dem Lufteinlauf Umgehungsöffnungen vorgesehen, welche ein Abziehen der überschüssigen Luft gestatten, welche vom Triebwerk nicht benötigt wird. Um den /Virkungsgrad des iiiinlaßkanales aui einen möglichst hohen Wert zu bringe/i, ist es bei einer gegebenen i'lugzeuggeschwindigkeit wünschenswert, die Umgehungs- oder AbleitungsÖffnungen in einer vorbestimmten festen Stellung zu halten. Bei Mantelstromtriebwerk-Konstruktionen ist es wünschenswert und manchmal notwendig, den vom Mantelstromgebläse austretenden Luftstrom

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derart zu steuern, daß der Massendurchsatz des Triebwerkes an den optimalen Massendurensatζ am Einlauf angepaßt ist, wenn die Leistungseinstellung oder die Fluggeschwindigkeit verändert werden.

Durch die vorliegende Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Einstellung der Austrittsdüsen im btrömungs kanal derart zu steuern, aaß der iaassendurchsatz durch das Triebwerk unabhängig von der Einstellung des gewünschten Schubes auf einem konstanten, durch die -jeweilige Fluggeschwindigkeit bestimmten V.ert gehalten wird.

Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, daß ein Steuersystem zur Anpassung der Triebwerksluftmenge an die ±3inlaßluftmenge dadurch geschaffen wird, daß ein geeigneter, den Betriebszustand charakterisierender Parameter gewählt wird und eine Regelschleife hinsichtlich dieses Parameters dadurch geschlossen wird, daß die Querschnittsfläche der Austrittsdüse eingestellt wird.

Es zeigt sich, daß nach der erfindungsgemäßen Lehre tatsächlich ein in einem genügend großen Bereich gültiger und empfindlicher Steuerparameter gefunden werden kann, welcher eine genaue Steuerung des Luftdurchstromes durch das Triebwerk gestattet.

Die am Triebwerk zu messenden veränderlichen Größen zur Bereitstellung der Steuerparameter sind:

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BAD

1) Verdichtereinlaß-Gesamtdruck P+₂>

2) Verdichter- oder Gebläseauslaß-Gesamtdruck P₊, und

TO

3) entweder statischer Verdichter- oder Gebläseauslaß-Druck P -., wie er mittels einer statischen "vyandmeßstelle oder mittels eines Pitotrohr-Staudruckmessers ermittelt wird,

oder "Brennkammer- bzw. Brennkanalauslaß-Gesamtdruck P.,. ■

δΡ

Diese Drücke werden dann zur Errechnung eines Istwertes ■■ verwendet, der hierauf mit einem Sollwert - verglichen g wird, der als Punktion der Betriebsgrößen Ji und Tp aufge-

A P

zeichnet ist. (Die Definitionen der Werte , E und T₂ werden weiter unten angegeben).

Im Sinne der Lösung der oben angegebenen Aufgabe geht die Erfindung also von einem Steuersystem für Zweistrom-Turboluftstrahltriebwerke mit einem Verdichter, einem Sekundärluftstromkanal für die stromauf vom Triebwerk an dessen Einlauf aufgenommene Luft sowie mit einem Stelltrieb zur Einstellung einer am Auslaß des Sekundärluftstromkanals angeordneten querschnittsveränderlichen Düse aus.

Die Lösung der genannten Aufgabe wird durch eine zur Steuerung des genannten Stelltri^bs dienende Steuereinrichtung erzielt, welche auf den Unterschied eines Sollwertsignals, das dem Sollwert des Verhältnisses der Differenz zwischen Verdichterauslaß-Gesamtdruck und VerdichtereinleS -

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Gesamtdruck einerseits zu der Differenz zwischen Verdichterauslaß-Gesamtdruck und statischem Verdichterauslaßdruck andererseits entspricht, gegenüber einem Istwertsignal anspricht, welchletzteres dem Istwert des genannten Verhältnisses entspricht.

Ärfindungsgemäß kann das oben erwähnte Verhältnis der Druckdifferenzen unter Verwendung der vorstehend genannten veränderlichen Größen zur Beschreibung des Betriebszustandes auch in anderer ',Veise berechnet werden.

Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, in den Zeichnungen stellen dar:

Figur 1

Figur 2

Figur 3

Figur 4

eine schematische Abbildung eines Triebwerkes, «velnhes Jn ein Flugzeug eingebaut ist,zusammen mit dem Einlaßkanal zum Triebwerk,

eine schematische Abbildung des Triebwerkes,

ein Diagramm, in welchem der korrigierte Massendurchsatz über der Flugzeuggeschwindigkeit in Mach aufgetragen ist, ein Diagramm zur Verdeutlichung eines normalen Verdichterkennfeldes am Verdichtereinlaß ,
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Figur 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines normalen Verdichterkennfeldes am Verdichterauslaß,
Figur 6 ein Diagramm,in welchem die korrigierte

Drehzahl des Triebwerksverdichters in ■ Abhängigkeit von der korrigierten Drehzahl des Gebläses aufgetragen ist,

Figur 7 ein Diagramm, in welchem der korrigierte Massendurchsatz in Abhängigkeit von der korrigierten Drehzahl des Triebwerksverdichters aufgetragen ist, Figur 8 ein Diagramm, in welchem der in der

erfindungsgemäßen Weise gewählte Steuerparameter in Abhängigkeit von der korrigierten Drehzahl des Triebwerksverdichters aufgetragen ist und

Figur9 ein schematisches Bild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Um das Verständnis der iSrfindung zu erleichtern, sei zunächst auf die Figuren 1 bis 8 der Zeichnungen Bezug genommen, in welchen die allgemeine Beziehung des Lufteinlasses und des Triebwerkes zur Flugzeugzelle, die verschiedenen Triebwerksteile und das Betriebsverhalten des Triebwerkes in charakteristischen Punkten aufgezeigt sind.

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Wie Figur 1 zu entnehmen ist, trägt das flugzeug zur allgemeinen Kennzeichnung die Bezugszahl 10. Am Flugzeug ist ein Mantelstromtriebwerk befestigt, das durch die Bezugszahl 12 gekennzeichnet ist. Unmittelbar stromauf vom Triebwerk ist ein Lufteinlaßkanal 14 angeordnet, der mit einem beweglichen Keilelement 16 ausgestattet ist, welches dazu dient, den Querschnitt der Einlauf öffnung zu verkleinern, um die eintretende Luft soweit zu verzögern, daß ihre Geschwindigkeit im wesentlichen dem y,ert von Mach 1 gleich ist, Im anschließenden Diffusorabschnitt wird die Luft nach weiter verzögert, so daß ihre Geschwindigkeit beim Eintritt in den Verdichter und das llantelstromgebläse unter der Schallgeschwindigkeit liegt.

Der Triebwerksaufbau läßt sich am besten aus Figur 2 der Zeichnungen entnehmen. Das Triebwerk besitzt einen Gebläseabschnitt 18, einen Verdichterabschnitt 20 (Gasgenerator des Triebwerks), einen Brennkammerabschnitt 22, eine zum Antrieb des Triebwerks-Verdichterabschnittes 20 dienenden Turbinenteil 24 und einen Turbinenteil 26, welcher zum Antrieb des Gebläses 18 dient, sowie schließlich einen allgemein mit der Bezugszahl 26 gekennzeichneten Auslaß abschnitt. Das Triebwerk weist einen ringförmigen Kanal 30 auf, der an der Haupt-Brennkammer vorbeiführt und im Bereich des Auslaßabschnittes 28 ausmündet. In dem Sekundärluftstromkanal oder Bypasskanal 30 können Brenner 32 angeordnet sein,

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BAB ORIGINAL

so daß in dem genannten Kanal Treibstoff verbrannt und dadurch, der vom eigentlichen Triebwerk erzeugte bchub noch vergrößert werden.kann, im geeigneter Brennstoffregler, welcher durch das Blocksymbol 3b dargestellt ist, dient zur Regulierung der Brennstoffzufuhr nach den Brennern im Ringkanal. Hierzu kann ein gebräuchlicher Brennstoffregler dienen und da !einzelheiten dieser Teile des Steuersystems für das Verständnis der Erfindung nicht notwendig sind, wird auf eine ins einzelne gehende Beschreibung dieser Teile zweckmäßigerweise und der oiiniachheit halber verzichtet. ύ

Am Auslaiende des Ringkanales oaer Kiantelstromkanales ist eine Auslaßdüse }ä angeordnet, die mittels eines ütelltriebes 40 verstellt werden kann,Wobei dieser Stelltrieb auf eine Düsensteuereinrichtung anspricht, die durch das Blocksymbol 42 dargestellt ist. Die Düsensteuereinrichtung empfängt bestimmte, den Betriebszustand des Triebwerkes kennzeichnende veränderliche Größen und berechnet aus diesen ■Werten ein Ausganp-ssignal, welches derart wirksam ist, daß der Massendurchsa-ta der vom Triebwerk verarbeiteten Luft gleich dem optimalen. Wert des Luf t-Llassendurchsatzes bezüglich des Lufteinlaufes des Plugzeuges ist. Zu diesem Zwecke sind ein auf den Gesamtdruck am iSinlaö ansprechender Druckmeß- " fühler 44, ein auf den Gesamtdruck auf der Auslaßseite des Gebxäses ansprechender Druckmeßfühler 48 und ein auf den statischen Druck am Auslaß des Verdichters bzw. Gebläses an-

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BADORIGiNAt

sprechender Druckfühler 52 vorgesehen, welche über Leitungen bzw. 50 bzw. 54 Drucksignale an die Steuereinrichtung übermitteln. Diese Signale werden dann in einen elnzi^w. Steuerparameter umgeformt, welcher innerhalb einer Regelschleife den ',verteil und T,_? funktioneil zugeordnet wird, indem der Querschnitt der Auslaßdüse 3o in der nachfolgend erläuterten "eise gesteuert wird. Die einzelnen Symbole haben hierbei folgende Bedeutung:

korrigierte Drehzahl des Rotors des Triebwerksverdichters in Umdrehungen je Minute

T = Temoeratur Index "t" = Gssamtindexzahlen = "'laschinenabsclini'tt

ürfindungsgemäß wird der oben erwähnte einzige Steuerparameter gewonnen, indem folgende drei i.iaschinendrücke aufgenommen werden, nämlich

1) Verdichter- bzw. Gebläseeinlaß-Gesamtdruck P, ρ

2) Verdichter- bzw. Grebl.isüauslaß-Gesamtdruck P^-j und

3) entweder statischer Verdichterauslaßbzw. Gebläseauslaßdruck P ,,

oder Brenner- oder Luftkanalausiaß-Gesämtdruck P

.λ

-S-

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ι
woraus dann Signale errechnet werden, welche den werten

oder

^Pt3 -	^Ps3
^Et3 -	^pt2
P —■ t3	^Pt4
^Pt3 "

■ oder aber den Kehrwerten dieser Ausdrücke gleich sind, wobei die genannten Signalwerte nachstehend allgemein mit

dem Symbol——— bezeichnet werden. Δ R

Ein solcher Steuerparameter ist in einem genügend großen Bereich gültig und ausreichend empfindlich, um eine genaue Steuerung-des Triebwerksschubes und des Luftdurchstromes durch das Triebwerk zu ermöglichen.

Die Gültigkeit des angegebenen Steuerparameters kann am besten unter Bezugnanme auf die Zeichnungsfiguren 3 bis ö erläutert werden, welche graphische Darstellungen der Betriebscharakteristiken bestimmter Teile des Turboluftstrahltriebwerkes wiedergeben. Zunächst sei Figur '3 eier Zeichnungen untersucht, in welcher, wie gesägt, die Flugzeuggeschv/rndigkeit in Mach in Abhängigkeit vom korrigierten Massendurchstrom aufgetragen ist. Der Fachmann ersieht aus

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ft.

dieser Darstellung ohne weiteres, daß mit Zunahme der Machzahl des Flugzeuges entsprechend der mit A bezeichneten Kurve der optimale korrigierte Massendurchstrom mit Bezug auf den ü'inlaßkanal abfällt. Zu ^rläuterungszwecken sei angenommen, daiB das betracntete !flugzeug mit der durch aen Betriebspunkt ti angedeuteten Geschwindigkeit Mach 3 fliegt. Betrachtet man nun das bekannte Verdichter- oder Gebläsekennfeld, welches in Figur 4 der Zeichnungen mit Bezug auf den Einlaß des Verdichters oder Gebläses wiedergegeben, ist, fc und in welchem de.s Druckverhältnis in Abhängigkeit vom korrigierten i.Iassendurchsatz aufgetragen ist, so sieht man, daß die Kurvenschar C die Kennlinien für .Konstante Gebläsedrehzahl, die Kurvenschar D die Kennlinien für konstante Düsenquerschnitte des Auslaiakanales de.s iviantelstromgebläses und die Kurve 2 den geometrischen Ort der Betriebspunkte ·. angibt, oberhalb welchen unstabile Schwankungen auftreten. ..■ Bei gegebener Triebwerksgeo matrie, d.h. bei festliegender· Querschnittsfläche des Triebwerkes und bei festliegendem Betriebszustand hinsichtlich der Leistung des Triebwerksverdichters liegt der Betriebspunkt B nach Figur 3 der Zeichnungen im Kennfeld nach Figur 4 der Zeichnungen an der Stelle B₁- Nimmt man nun an, daß sich die Leistung im Sinne einer Abnahme verändert, so bewegt sich der Betriebspunkt B^ entlang einer Linie der Kurvenschar D,bis er einen neuen Punkt B₂ erreicht hat. An dieser Stelle'ist nun ein ent-

- IO -

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sprechender korrigierter Luft-iüassendurchsatz gültig, welcher kleiner ist als der urs rüngliche Korrigierte Massendurehsatz- !lies ist jedoch nicht erwünscnt. ^s ist daher notwendig, Mittel vorzusehen, um den korrigierten Massendurchsatz ungeachtet der möglichen Veränderungen der Leistungsanforderungen an das Triebwerk auf einem konstanten wert zu Halten. z<war könnte man eine entsprechende korrektur des Kiasseiidurchsatzes durcn Veränderung aes ',.uerschnittes am Einlaß stromauf vom Triebwerk vornehmen, indem man nämlich die juerschnittsfläehe des iveilelemantes lö oder, falls es sich um ein Trieüwerk mit Ableitungsweg handelt, die allgemein mit der Bezugszahl üO Dezeichneten Aoleitungsöiinungen weiter öffnet oder schließt ,doch ist dies nicht wünschenswert, wenn einmal eine gewünschte neisegeschwinaigkeit des Flugzeuges eingestellt ist. .Us ist dar.n zweckmäßiger, den Querschnitt der Auslaßdüsen so einzustellen, daß die vom Triebwerk benötigte Luftmenge der für den iiinlaa optimalen Luftmenge angepaßt wird.

Betrachtet man nun Figur 5 der Zeichnunge n,welche ein Verdichterkeniifeld darstellt, das demjenigen von Figur der Zeichnungen entspricht, jedoch bezüglich der Betriebseigenschaften am Aus laß ende des Verdichters bzw. G-eb^äs,es aufgenommen ist, so ist der dem Betriebspunkt B- nach Figur 4 der Zeicnnungeii entsprechende Punkt nun an der mit B, bezeichneten Stelle zu suchen. ..ie bereits oben erwähnt, ist es wünschenswert, den korrigierten Llassendurchsatz

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am Einlaß des Verdichters oder Gebläses auf einem konstanten Wert zu halten, welcher in Figur 4 durch die senkrechte Linie F angegeben ist. Entsprechend den Strömungscharakteristiken am Ausläßende nimmt die gerade Linie F nach Figur 4 der Zeichnungen in Figur 5 die Gestalt der Kurve F^ an, wobei berücksichtigt ist, daß der korrigierte Massendurehsatz am Auslaßende sich derart ändert, daß er bei einem Abfall des Druckverhältnisses des Verdichters bzw. Gebläses seinerseits ansteigt.

Wie dem Diagramm nach Figur b der Zeichnungen zu entnehmen ist, verändert sich die korrigierte Drehzahl des Gebläses in Abhängigkeit von der korrigierten Drehzahl des

Tri-ebwerksverdichters (Gasgenerators), d.h. ~-==r ist eine

NfL

Funktion von ~j=i— · Demgemäß entspricht der Betriebspunkt B-j nach Figur 5 der Zeichnungen dem Punkt B, nach Figur 6. Der Punkt G gibt den Betriebspunkt an, bei welchem die Düsen ganz geöffnet sind und die Verbindungslinie zwischen den Punkten G und ß,, welche mit H bezeichnet ist, entspricht der Linie F nach Figur 4 der Zeichnungen und umfaßt den gesamten Bereich des üffnens und Schließens der Düsen. Die Kurve J zeigt das Drehzahlverhältnis, wenn die Düsen sich ganz in der uffnungssteilung befinden. Demgemäß bleiben die Düsen geöffnet, bis eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht ist und werden nur oberhalb dieser Geschwindigkeit geschlossen.

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Die Kurven H xiad Ji aaek Figur 6 der Zeiekaongea können" noekmals liber dem korrigierten Massendux-cksatz aufgetragen werden ,,.wie dies in Figur 1 der 2eickauagen gesckekea ist,, wobei darauf kingewiesen wird_r daß die gleichen awek EQiit g-ieieken Beatigsbtiekstaben^ Jedoek hinter Hinz eines Index,, beaeieknet sind» Jiäs aeigt siek, daß bei einer

Sonakme der korrigierten iiareksakl land bei einer Ibnakme des läsenaastrittsqaersGkaittes.duirek Senließtang der'^r'-Bösen der korrigierte atislaSseitige Massendureksatz längs der HiarTe BL abnimmt,. welefee .im wesentlieiien der Kior^e -I" ^ naek Bigur 5 der ^eioiiatiagea eatsgrieJat- - 2ht weiteren iilrläiiteriaag seiters folgende abgekürzte Reeiinung dEirciigefiinrt

(τ)

Wird ajan sowoWL der Sanier als aueii der ifenner der reckten Seite ^oa Gfleickiaag (1) mit dem Faktor Έ^

so erna.lt man;

ta

- 13, -

SAß

Hultipiiziert man nun Zähler und Manner der rechten

Seite iron Gleichung (2) mit dem Paktor „

ρ so erhält man:' t2

^Pt ~ ^Ps

^pt2

Mian ist bekaant, aaB für gasfönmige Medien der Durciistrom —BT^—- eine ii'unktion der- QuerscJtenittsf Idciie an dem betreff enden Ort und.-des an diesem .Ort-gültigen Verhältnis von statischem Brück zn öesaetdruck ist. Da die Querrchnittsflache des Triebwerks an /der Station 3 bekannt und unveränderlich ist» gilt:

oder TOffigekehrt aufgelöst:

t3. -

Aus den oben angeschriebenen Gleichungen (3) ^*nd (5) ergibt sich, daß der Wert —— eine Funktion von.

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14 -

ist. Aus Figur 4 der Zeichnungen ergibt sich

P iff

ferner, daß t3 eine Funktion von 1 und der durch die

Kurvenschar D angegebenen Querschnittsfläche ist. Aus den Zeichnungsfiguren 5 und 7 ist weiter zu entnehmen, daß der Wert .'a'■ t3 ebenfalls eine Funktion von 1

und der durch die Kurvenschar D angegebenen Querschnittsfläche ist und schließlich ergibt sich aas Figur 6 der Zeichnungen, daß ^L2 eine funktion von 1 und der durch die

Kurvensehar D angegebenen Querschnittsfläche ist.

Nach* Obigem leuchtet es ein, daß der Wert" **

4p

eine Funktion von 2 und des durch die Kurvenschar Ό

f&tz

angegebenen Düsenquerschnittes ist und Figur 8 kann daher für die Darstellung von Figur 7 verwendet werden.

werden die Kennlinien nach Figur 7 nochmals aufgezeichnet und wird dabei der erfindungsgemäße Steuerparameter

anstelle des korrigierten Massendurchsatzes eingesetzt, Ar

so zeigt sich, daß ähnliche Kennlinien erhalten werden,, so daß bei einer Schließung der Düsen längs der Kurve H.,

das Verhältnis — mit einer Abnahme des korrigierten aus-

δρ

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laßseitigen Massendurchsatzes (siehe Figur 7 der Zeichnungen) ansteigt. Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß der erfindungsgemäße einzige Steuerparameter der korrigierten Drehzahl derart funktionell zugeordnet werden kann, daß der korrigierte Massendurchsatz am Einlaß des Verdichters auf einem konstanten Wert gehalten wird, indem die Einstellung der Düsen verändert wird. Die Kurven bzw. Kennlinien K in den Figuren 4 bis 8 der Zeichnungen verdeutlichen die Verschiebung der Arbeitslinien bei einer Veränderung der Gesamttemperatur am Verdichtereinlaß. Aus diesem G-runde sind ge- ^ eignete Steuermittel, beispielsweise dreidimensionale Nocken erforderlich, um die Kurvenscharen wiederzugeben.

Die Betrachtung der vereinfachten theoretischen Untersuchung des erfindungsgemäßen Steuerparameters sollte das Verständnis der iürfindung erleichtern, welche nun anhand eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispieles unter Bezugnahme auf Figur 9 erläutert wird. Während die in dieser Zeichnungsfigur gezeigte schematische Darstellung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wiedergibt, können selbstverständlich andere bekannte ^rrjehtungen zur Messung des Verhältnisses bestimmter aufgenommener differentieller Drücke dienen, wobei sich die erfindungsgemäßen Vorteile in gleicher Weise einstellen.

Die Steuereinrichtung 42 enthält ein auf ein Druckverhältnis ansprechendes Gerät und ein Rechenwerk, welche

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BAI? ORDINAL

allgemein mit der Bezugszahl 62 bezeichnet sind und dazu dienen, ein Signal zu erzeugen, das dem den Steuerparameter i—--darstellenden Bruch entspricht. Wie sich aus der nachfolgenden .Beschreibung ergibt, kann als Ausgang der Einrichtung 62 die Stellung des Hilfskolbens 63 betrachtet werden, der eine Verschiebung der Kolbenstange 64 vornimmt. Das obere Jinde der Kolbenstange 64 ist an ein Additionsgestänge 66 angeschlossen,

AP

welches außerdem ein vorgegebenes——g— Signal empfängt, das durch das Profil eines dreidimensionalen Nockens 70 definiert ist, der von dem Nockentaster 71 abgetastet wird.Wie schematisch angedeutet ist, er.zeugt der dreidimensionale Nocken das ge-

δΡ

nannte vorgegebene ■ - Signal als eine Funktion der Drehzahl des Verdichters und der Temperatur am Verdichtereinlaß. Dreidimensionale Nocken sind in der Technik allgemein bekannt und weitere .üiinzelheiten in dieser Hinsicht können der US-Patentschrift 2 Ö22 666 entnommen werden. Die Stellung der Ausgangs-Kolbenstange 64 wird, wie oben erwähnt, von dem ein Verhältnis darstellenden !Rechenwerk 62 erzeugt, welches Balgen 68 und 70 enthält, welche auf die. gewünschten Drucksignale ansprechen, die zur Bereitstellung des als Istwertsignal dienenden Ver-

_Af>

hältnisses —-^— ausgewählt worden sind. Zu diesem Zwecke wird Ap

der über die Lei uung 50 herbeigeführte Gesamtdruck in das Innere eines Gehäuses 72 eingeleitet, so daß dieser Druck auf die Außenseite der'Balgen 68 und 70 einwirkt. Der über die Leitung 46 anstehende Gesamtdruck wird in das Innere des Balges 68 eingeleitet und der statische Druck von Leitung 54 wird dem Inneren des Balges 70 mitgeteilt. Der Balg 68

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erzeugt ein Signal, welches den Unterschied zwischen dem Gesamtdruck am Einlaß des Mantelstromgebläses und dem G-esamtdruck am Gebläseausgang angibt, während der Balg 70 ein Signal erzeugt, welches den Unterschied zwischen dem statischen Druck am Auslaßende des Gebläses und dem Gesamtdruck am Auslaßende des Gebläses angibt. Der Balg 68 trägt einen Betätigungsstößel 79, welcher seinerseits an einem. Ende eines doppelärmigen Hebels 80 angreift, der um eine Lagerstelle 82 schwenkbar gelagert ist. Das andere Ende fe des Hebels stützt sich gegen Hollen 84 ab. Der Balg 70 trägt einen Betätigungsstößel 85, der an einem Ende eines doppelarmigen Hebels Ü6 angreift, der über eine Lagers/teile schwenkbar gelagert ist. Das andere Ende dieses doppelarmigen Hebels 86 stützt sich wiederum gegen die genannten Rollen ab. Es zeigt sich, daß das Uberlagerungsergebnis der -Signale, welche von den Balgen 68 und 70 erzeugt werden, an dem schwenkbaren Hebel 90 auftritt und zur Einstellung von dessen Ende mit Bezug auf eine Strömungsdüse 92 dient, die an einem Ende eines Düsenrohres 94 angeordnet ist. Hierdurch kann der

w ■

wirksame Austrittsquerschnitt des Düsenrohres bzw. der Strömungsdüse 92 im Sinne einer Steuerung des Druckabfalles an einer konstant gehaltenen Drosselstelle 96 eingestellt werden. Der .soeben beschriebenen Anordnung wird von einem Vorratsbehälter 98 vermittels einer rein schematisch dargestellten Pumpe 100 Druckmittel zugeführt. Der in der angegebenen Weise gesteuerte Druck wird dann über eine Leitung der Druckkammer 102 mitgeteilt und wirkt dort auf den

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Hilfskolben 63.

Aus Obigem ergibt sich, daß das mittels des Hebels übertragene Eingabesignal eine Prallplatteneinstellung mit Bezug auf die Strömungsdüse 92 im Sinne einer Einstellung des Hilfskolbens o3 bewirkt. Eine Rückkopplung wird mittels eines Nocken 104 und eines Uockendaumens 106 erreicht, welcher die Rollen 04 trägt. Die Rückstellung der Rollen bewirkt eine Veränderung des Hebelarmes der Hebel 86 und in der Vveise, daß Dei einem Ausgleich dex von den Balgen Ob und 70 erzeugten Kräfte der Durchtrittsquerschnitt der Strömungsdüse 92 seinen iiull-Zustand einnimmt und die neu eingestellte Lage des Hilfskolbens 63 eine Anzeige des von den

Λ Ρ

Balgen aufgenommenen Signalverhältnisses, d.lu des wertes =-—— liefert.

Dieses Signal wird dann über die Kolbenstange 54 dem Additionsgestänge 66 zugeführt und wird dort mit 4^em vorgegebenen Signalwert =—— verglichen. Das Additionsgestänge

ΔΡ

dient wiederum zur Einstellung des Steuerventiles 110. im

δρ i

Falle eines Unterschiedes zwischen dem Istwertsignal und dem Sollwertsignal öffnet oder schließt die Ventilspindel 112 die Öffnungen 114 und 116 und bewirkt eine Beaufschlagung oder Entlüftung des Stelltriebes 40 mit bzw. von

hochgespanntem Druckmittel. Wenn das istwertsignal =r—

-ansteigt, wird der Stelltrieb im Sinne einer Bewegung der Düsen 38 in üffnungsstellung betätigt.

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BAD

Claims

Patentansprüche

1. Steuersystem für Zweistrom-Turboluftstrahltriebwerke mit einem Verdichter, einem Sekundärluftstromkanal für die stromauf vom Triebwerk an dessen Einlauf aufgenommene Luft sowie mit einem Stelltrieb zur Einstellung einer am Auslaß des Sekundärluftstromkanals angeordneten, querschnittsveränderlichen Düse, gekennzeichnet durch eine zur Steuerung des Stelltriebs (40) dienende oteuereinrichtung (42), welche auf den Unterschied eines Sol'lwertsignals (70,71), ^ das dem Sollwert des Verhältnisses der Differenz zwischen Verdichterauslais-Ge samtdruck und Verdichtereinlaß-Gesamtdruck einerseits zu der Differenz zwischen Verdichterauslaß-Gesamtdruck und statischem Verdichterauslaßdruck andererseits entspricht, gegenüber einem Istwertsignal (62,63,64) anspricht, weichletzteres dem istwert des genannten Verhältnisses entstjricht.

2. Steuersystem für Zwei strom-Turboluftstrahltriebwerke mit einem Verdichter, einem Sekundärluftstromkanal für die W stromauf vom Triebwerk an dessen Einlauf aufgenommene Luft sowie mit einem Stelltrieb zur Einstellung einer am Auslaß des Sekundärluitstromkanals angeordneten querschnittsveränderlichen Düse, gekennzeichnet durch eine zur Steuerung des Stelltriebs (40) dienende Steuereinrichtung (42), welche auf den Unterschied eines Sollwertsignals (70, 71), das dem Sollwert des Verhältnisses der Differenz zwischen Verdichter-

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auslaß-Gesamtdruck und statischem Verdichterauslaßdruck einerseits zu der Differenz zwischen Verdichterauslaß-Gesamtdruck und Verdlchtereinlaß-Gesamtdruck andererseits entspricht, gegenüber einem Istwertsignal (62,6-3,64) anspricht, welchletzteres dem Istwert des genannten Verhältnisses entspricht. - '

3· Steuersystem für Zweistrom-Turboluftstrahltriebwerke mit einem Verdichter, einem Sekundärluftstromkanal für die stromauf vom Triebwerk an dessen Einlauf aufgenommene luft sowie mit einem Stelltrieb zur Einstellung einer am Auslaß des Sekundärluftstromkanals angeordneten, querschnittsveränderlichen Düse, gekennzeichnet durch eine zur Steuerung des Stelltriebs (40) dienende Steuereinrichtung (42), welche auf den Unterschied eines Sollwertsignals (70,71)> das dem Sollwert des Verhältnisses der Differenz zwischen Verdichterauslaß-G-esamtdruck und Verdichtereinlaß-Gesamtdruck einerseits zu der Differenz a-viseher Verdichterauslaß-Gesamtdruck und Auslaß-Gesamtdruck im dekundärluftstromkanal (30) andererseits entspricht, gegenüber einem Istwertsignal (62,63,64) Λ anspricht, welchletzteres dem Istwert des genannten Verhältnisses entspricht.

4. Steuersystem für Zweistrom-Turboluftstrahltriebwerke mit einem Verdichter, einem Sekundärluftstromkanal für die stromauf vom Triebwerk an dessen Einlauf aufgenommene Luft sowie mit einem Stelltrieb zur Einstellung einer am Auslaß

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des Sekundärluftstromkanals angeordneten querschnitts veränderlichen Düse, gekennzeichnet d irch eine zur Steuerung des Stelltriebs (40) dienende Steuereinrichtung (42), welche auf den Unterschied eines Sollwertsignals (70,71), das dem Sollwert des Verhältnisses der Differenz zwischen Verdichterauslaß-Gesamtdruck und Auslaß-Gesamtdruck im Sekundärluftstromkanal (30) einerseits zu der Differenz zwischen'Verdichterauslaß-Gesamtdruck und Verdichtereinlaß-Gesamtdruck andererseits entspricht, gegenüber einem Xs twertsignal (62,63,64) anspricht, weichletzteres dem Istwert des genannten Verhältnisses entspricht.

5· Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch auf die Verdichterdrehzahl ansprechende iüinstellvorrichtungen und auf den Verdichtereinlaßdruck ansprechende Einstellvorrichtungen zur Vorgabe des jeweiligen Sollwertsignales.

6. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch auf die Verdichterdrehzahl ansprechende Einstellvorrichtungen und auf die Verdichtereinlaßtemperatur ansprechende Einrichtungen zur Vorgabe des jeweiligen Sollwertsignales (ö9,7O,71).

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