DE1751651C3

DE1751651C3 - Gas turbine jet engine

Info

Publication number: DE1751651C3
Application number: DE19681751651
Authority: DE
Inventors: Walter George Derby Derbyshire Cross (Großbritannien)
Original assignee: UK Secretary of State for Defence
Current assignee: UK Secretary of State for Defence
Priority date: 1967-07-04
Filing date: 1968-07-04
Publication date: 1976-12-30

Description

5555

Die Erfindung betrifft ein Gasturbinenstrahltriebrk mit einem Nachbrenner im Strahlrohr und einer Auslaßquerschnitt veränderbaren Schubdüse, deren isenverstellantrieb durch eine in Abhängigkeit vom ahlrohrdruck arbeitende erste Steuervorrichtung stellbar ist, die unter bestimmten Betriebsbedingun- ^S durch eine zweite ebenfalls auf den Düsenverstelltrieb einwirkende Steuervorrichtung übersteuert ■d. und mit einer durch einen manuell bedienbaren Leistungshebel einstellbaren Brennstoff-Regelvorrichtung für den Nachbrenner.The invention relates to a gas turbine jet engine with an afterburner in the jet pipe and one Outlet cross-section variable thrust nozzle, whose isenverstellantrieb by a depending on Ahlrohrdruck working first control device is adjustable, which under certain operating conditions- ^ S overridden by a second control device also acting on the nozzle adjustment drive ■ d. and with a fuel control device adjustable by a manually operated power lever for the afterburner.

Ein solches Gasturbinenstrahltriebwerk ist aus der DT-AS 12 42417 bekannt Bei diesem bekannten Strahltriebwerk öffnet sich die Schubdüse bis zu ihrer maximalen Querschnittsfläche, wenn die erste druckabhängig arbeitende Steuervorrichtung von der zweiten Steuervorrichtung übersteuert wird. Dies ist z. B. beim Zünden des Nachbrenners und unter gewissen anderen Betriebsbedingungen eine erwünschte Funktion. Es gibt jedoch auch andere Betriebszustände, bei denen eine solche Öffnungsbewegung bis in die maximale Öffnungsstellung nicht zweckmäßig istSuch a gas turbine jet engine is known from DT-AS 12 42417. In this known one Jet engine opens the thruster up to its maximum cross-sectional area if the first is pressure dependent working control device is overridden by the second control device. This is e.g. B. at Ignition of the afterburner and a desired function under certain other operating conditions. There is but also other operating states in which such an opening movement up to the maximum opening position is not appropriate

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuervorrichtungen für den Düsenverstellantrieb eines Gasturbinenstrahltriebwerks so auszubilden, daß die Querschnittsfläche der Schubdüse unter allen denkbaren Betriebszuständen des Nachbrenners, z. B. beim Zünden, bei hoher Beschleunigung und auch beim Abschalten einen optimalen Wert hat.The invention is based on the object of the control devices for the nozzle adjustment drive Train gas turbine jet engine so that the cross-sectional area of the exhaust nozzle under all conceivable Operating states of the afterburner, e.g. B. when igniting, at high acceleration and also when Shutdown has an optimal value.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Gasturbinenstrahltriebwerk der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß ein die erste Steuereinrichtung abstellendes Abschaltventil vorgesehen ist, dessen Eingangsgüed mit dem Leistungshebel und dessen Abtriebsglied mit dem Düsenverstellantrieb verbunden ist, und daß die Bewegung des Eingangsgliedes über eine Stellvorrichtung das Abtriebsglied verstellt, bis sich letzteres in dem gleichen Ausmaß und im gleichen Sinne bewegt hat, wie das Eingangsglied.According to the invention, this object is achieved in the case of a gas turbine jet engine as mentioned at the beginning Design achieved in that a shut-off the first control device shut-off valve is provided, the Input quality connected to the power lever and its output member with the nozzle adjustment drive is, and that the movement of the input member via an adjusting device adjusts the output member until the latter has moved to the same extent and in the same sense as the input link.

Hierdurch wird erreicht, daß das Abschaltventil nur während einer vorbestimmten Zeitdauer wirksam wird, die durch eine vorbestimmte Bewegung des Leistungshebels eingeleitet wird, und es wird nur während dieser vorbestimmten Zeitdauer die erste Steuervorrichtung übersteuert, die aber dann sofort wieder wirksam werden kann, sobald die Verstellbewegüng des Antriebsgliedes beendet ist.This ensures that the shut-off valve is only effective for a predetermined period of time, which is initiated by a predetermined movement of the throttle, and it is only activated during this The first control device overrides a predetermined period of time, but it is then immediately effective again can be as soon as the adjustment movement of the drive member has ended.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wird demgemäß die Querschnittsfläche der Schubdüse im Nachbrennerbetrieb immer in Abhängigkeit vom Strahlrohrdruck gesteuert, außer während des Einstellvorganges, wenn der Leistungshebel des Flugzeugführers bewegt wird und nach Stillsetzung des Leistungshebels noch eine vorbestimmie Zeitdauer. Sobald der Leistungshebel bewegt wird, erfolgt augenblicklich eine Abschaltung der ersten Steuereinrichtung und die Querschnittsfläche der Schubdüse wird demgemäß unabhängig von der druckabhängig arbeitenden ersten Steuereinrichtung bestimmt. Diese Steuerung in Abhängigkeit von dem Druck bzw. dem Druckverhältnis setzt jedoch sogleich wieder ein, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist. Auf diese Weise wird es möglich, die Düsenfläche auf einen gewünschten Wert zu bringen, der der jeweiligen Leistungshebeleinstellung entspricht, und es wird nicht wie im Falle der DT-AS 12 42417 auf maximale Querschnittsfläche gesteuert Das Abschaltventil wird also nur während einer vorbestimmten Zeitdauer wirksam, die durch eine vorbestimmte Bewegung des Leistungshebels eingeleitet wird. Auf diese Weise werden unerwünschte Effekte wie z. B. eine zu langsame Betätigung der Schubdüse aber auch ein übermäßiges Ansprechen der Schubdüse mit einem Übergang in die maximale Querschnittsfläche verhindert.In the embodiment according to the invention, the cross-sectional area of the exhaust nozzle is accordingly in the afterburner operation always controlled depending on the nozzle pressure, except during the setting process, when the pilot's throttle is moved and still after the throttle has been deactivated a predetermined period of time. Once the throttle is moved, the first control device and the cross-sectional area are immediately switched off the thrust nozzle is accordingly independent of the pressure-dependent first control device definitely. However, this control as a function of the pressure or the pressure ratio is set immediately on again after the predetermined period of time has elapsed. That way it will possible to bring the nozzle area to a desired value, that of the respective throttle setting and it is not controlled to the maximum cross-sectional area as in the case of the DT-AS 12 42417 The shut-off valve is therefore only effective during a predetermined period of time, which is determined by a predetermined movement of the throttle is initiated. This way there will be unwanted effects such as B. too slow actuation of the exhaust nozzle but also an excessive response of the exhaust nozzle prevented with a transition to the maximum cross-sectional area.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Anordnung derart getroffen, daß bei Betätigung des Leistungshebels in Richtung auf eine Schubkrafter-According to a further embodiment of the invention, the arrangement is made such that when actuated the throttle in the direction of a thrust

höhung die Querschnittsfläche der Schubdüse für die Zeitdauer der Verstelibewegung des Abtriebsgliedes größer ist als bei alleiniger Steuerung des Düsenverstellantriebes durch die auf Druck ansprechende erste Steuervorrichtung. Hierdurch wird es möglich, die maximale Schubleistung früher zur Verfugung zu haben als dies bei einer Steuerung nur durch die druckabhängig arbeitende Steuereinrichtung der Fall wäre.increase the cross-sectional area of the thrust nozzle for the duration of the adjustment movement of the output member is greater than when the nozzle adjustment drive is solely controlled by the first one that responds to pressure Control device. This makes it possible to have the maximum thrust available earlier than would be the case with a control only by the pressure-dependent control device.

Die auf Druck ansprechende erste Steuervorrichtung stellt den Düsenverstellantrieb zweckmäßigerweise über einen druckmittelbetätigten Stellmotor ein, dessen Druckmittelzufuhr durch das Abschaltventil während der Zeitdauer des Ablaufs des Abtriebsgliedes gesperrt wird.The first control device, which responds to pressure, expediently sets the nozzle adjustment drive via a pressure medium-actuated servomotor, the pressure medium supply through the cut-off valve during the duration of the expiry of the output link is blocked.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigtAn exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. In the Drawing shows

F i g. 1 eine schematische Ansicht eines Gasturbinenstrahltriebwerks, F i g. 1 is a schematic view of a gas turbine jet engine;

F i g. 2a, 2b einen Hydraulik-Schaltplan der Stellvorrichtungen für den Düsenverstellantrieb.F i g. 2a, 2b show a hydraulic circuit diagram of the adjusting devices for the nozzle adjustment drive.

Fig. 1 zeigt ein Gasturbinenstrahltriebwerk 10, das in Strömungsichtung hintereinander einen Niederdruckverdichter 11, einen Hochdruckverdichter 12, eine Hauptverbrennungseinrichtung 13, eine Hochdruckturbine 14, eine Niederdruckturbine 15 und ein Strahlrohr 16 aufweist. Ein Nachbrenner 20 ist im Strahlrohr 16 untergebracht und weist Hauptbrenner 21 und Hilfsbrenner 22 auf, die von einer Brennstoff-Regelvorrichtung 23 mit Nachbrennerbrennstoff versorgt werden.Fig. 1 shows a gas turbine jet engine 10 which in the flow direction one behind the other a low-pressure compressor 11, a high-pressure compressor 12, a Main combustion device 13, a high pressure turbine 14, a low pressure turbine 15 and a jet pipe 16 has. An afterburner 20 is housed in the radiant tube 16 and has a main burner 21 and an auxiliary burner 22, which are supplied with afterburner fuel by a fuel control device 23.

Außerdem kann Brennstoff über eine Leitung 24 nach einer Zündvorrichtung 25 gefördert werden.In addition, fuel can be conveyed to an ignition device 25 via a line 24.

Mehrere durch Strömungsmittel betätigte, doppelt wirkende, den Düsenverstellantrieb bildende Kolbenantriebe 26 sind um das Strahlrohr 16 herum gelagert. So können z. B. sechs derartige Kolbenantriebe 26 vorgesehen sein, obgleich der einfacheren Übersicht wegen in der Zeichnung nur ein derartiger Kolbenantrieb in der Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Die Arbeitsweise dieses Kolbenantriebes 26 soll daher beschrieben werden. Die Arbeitsweise der übrigen Kolbenantriebe ist gleich.A plurality of fluid actuated, double acting piston drives forming the nozzle adjustment drive 26 are mounted around the jet pipe 16. So z. B. six such piston drives 26 be provided, although for the sake of simplicity in the drawing, only one such piston drive is shown is shown in Figs. The operation of this piston drive 26 should therefore to be discribed. The other piston drives work in the same way.

Der Kolbenantrieb 26 weist einen Kolben 30 (F i g. 2) auf, dessen Kolbenstange 31 mit einer axial beweglichen Hülse 32 ( F i g. 1) verbunden ist, die konzentrisch um das stromunterseitige Ende des Strahlrohres 16 herumgelegt ist. Die Hülse 32 weist ein kegelstumpfförmiges stromunterseitiges Ende 33 auf, das sich in Strömungsrichtung nach hinten verjüngt. Das stromunterseitige Ende des Strahlrohres 16 ist mit mehreren, schwenkbar gelagerten Düsenklappen 34 ausgestattet, die gemeinsam eine Schubdüse 35 mit variabler Querschnittsfläche bilden. Jede der Düsenklappen 34 ist mit einer Rolle 36 versehen, die mit der inneren Oberfläche des stromunterseitigen Endes 33 der Hülse 32 zusammenwirkt.The piston drive 26 has a piston 30 (FIG. 2) on, whose piston rod 31 is connected to an axially movable sleeve 32 (Fig. 1) which is concentric around the downstream end of the jet pipe 16 is wrapped around. The sleeve 32 has a frustoconical downstream end 33 which tapers towards the rear in the direction of flow. The downstream The end of the jet pipe 16 is provided with a plurality of pivotably mounted nozzle flaps 34 equipped, which together form a nozzle 35 with a variable cross-sectional area. Each of the nozzle flaps 34 is provided with a roller 36 which is connected to the inner surface of the downstream end 33 of the Sleeve 32 cooperates.

Wenn der Kolbenantrieb 26 eine Axialbewegung der Hülse 32 in Strömungsrichtung nach hinten bewirkt, dann können die Düsenklappen 34 sich radial unter dem Druck der Abgase im Strahlrohr 16 nach außen bewegen, so daß die wirksame Querschnittsfläche der Schubdüse 35 verändert wird. Die Axialbewegung der Hülse 32 in Strömungsrichtung nach oben bewirkt, daß die Düsenklappen 34 infolge der Nockenwirkung der Hülse 32 und der Rollen 36 nach innen bewegt werden, so daß die wirksame Querschnittsfläche der Schubdüse 35 verkleinert wird.When the piston drive 26 causes the sleeve 32 to move axially backwards in the direction of flow, then the nozzle flaps 34 can radially outward under the pressure of the exhaust gases in the jet pipe 16 move so that the effective cross-sectional area of the exhaust nozzle 35 is changed. The axial movement of the Sleeve 32 in the direction of flow upwards causes the nozzle flaps 34 as a result of the cam action of the Sleeve 32 and rollers 36 are moved inwardly, so that the effective cross-sectional area of the exhaust nozzle 35 is reduced.

rw Kolben 30 ist innerhalb eines Zylinders 40 gleitbar, dessen gegenüberliegende Enden über Rohre 41, 42 mit dem Inneren eines zylindrischen Ventilkörpers 43 verbunden sind. Innerhalb des Ventilkörpers 43 ist ein Steuerschieber 44 nnt Kolbenstegen 45, 46 verschiebbar gelagert. Wenn der Steuerschieber 44 aus der in Fig.2 dargestellten Mittelstellung nach der einen oder anderen Seite bewegt wird, kann unter Hochdruck stehender Brennstoff, der in den Ventilkörper 43 über ein Rohr 50 eintritt, nach einem der Rohre 41,42 gelangen. Das andere der Rohre 41 bzw. 42 steht dabei entweder mit einem Rohr 51 oder einem Rohr 52 in Verbindung, das nach einer Sammelleitung führt, z. B. nach einer Quelle von unter Niederdruck stehendem Brennstoff. Immer wenn der Steuerschieber 44 aus seiner Mittelstellung heraus bewegt ist wird der Kolben 30 bewegt.rw piston 30 is inside a cylinder 40 slidable, the opposite ends of which via tubes 41, 42 with the interior of a cylindrical valve body 43 are connected. Inside the valve body 43 there is a control slide 44 in the form of piston webs 45, 46 movably mounted. When the control slide 44 from the middle position shown in Figure 2 to the one side or the other is moved, high pressure fuel can enter the valve body 43 enters via a pipe 50, get to one of the pipes 41, 42. The other of the tubes 41 and 42 is standing either with a pipe 51 or a pipe 52 in connection, which leads to a collecting line, for. B. to a source of low pressure fuel. Whenever the spool 44 is off its center position is moved out, the piston 30 is moved.

Der Steuerschieber 44 ist schwenkbar an einem Ende eines Lenkers 53 befestigt, dessen anderes Ende über einen Schwenkzapfen 54 in der Mitte eines Hebels 55 (oder auch einem anderen Punkt desselben) angelenkt ist. Ein Ende des Hebels 55 ist an einem Ende eines Lenkers 56 schwenkbar befestigt, dessen anderes Ende an einem Hebel 57 angelenkt ist. Der Hebel 57 ist an seinem dem Lenker 56 entferntliegenden Ende mit einem Schwenkzapfen 58 verbunden, der von einer Stange 59 getragen wird.The control slide 44 is pivotably attached to one end of a link 53, the other end of which is articulated via a pivot pin 54 in the middle of a lever 55 (or at another point of the same). One end of the lever 55 is pivotably attached to one end of a link 56, the other end of which is articulated on a lever 57. At its end remote from the handlebar 56, the lever 57 is connected to a pivot pin 58 which is carried by a rod 59.

Das Ende des Hebels 55, das dem Lenker 56 abgewandi liegt, ist schwenkbar mittels eines ZapfensThe end of the lever 55 which is remote from the handlebar 56 is pivotable by means of a pin

60 an einem Ende einer Hülse 61 angelenkt. Die Hülse60 hinged to one end of a sleeve 61. The sleeve

61 bildet das Abtriebsglied eines weiter unten beschriebenen Abschaltventils und ist an diesem Ende mit einer Stange 62 versehen, die durch nicht dargestellte Mittel eine Einstellung des Ausganges der Brennstoffregeleinrichtung 23 bewirkt.61 forms the output member of a shut-off valve described below and is at this end provided with a rod 62 which, by means not shown, an adjustment of the output of the Fuel control device 23 causes.

Die Kolbenstange 31 ist schwenkbar an einem Ende eines Lenkers 64 befestigt, dessen gegenüberliegendes Ende mit einem Zapfen 65 verbunden ist, der gehäusefest angeordnet ist. Der Hebel 57 und der Lenker 64 sind über ein Gestänge verbunden.The piston rod 31 is pivotally attached to one end of a link 64, the opposite End is connected to a pin 65 which is fixed to the housing. The lever 57 and the Handlebars 64 are connected via a linkage.

Wenn der Lenker 53 durch später erläuterte Mittel nach links verstellt wird, tritt unter Hochdruck stehender Brennstoff aus dem Rohr 50 in das Rohr 41 ein und demgemäß wird der Kolben 30 nach rechts bewegt, so daß Brennstoff aus dem Rohr 42 und dem Rohr 52 ausgedrückt wird. Diese Bewegung des Kolbens 30 nach rechts bewirkt jedoch eine gleiche Verschiebung des Hebels 66 nach rechts und, wenn der Drehzapfen 58 hierbei stationär verbleibt, führt der Lenker 56 eine gleiche Bewegung nach rechts duich. Der Lenker 53 wird so nach rechis bewegt und setzt seine Bewegung so fort, bis der Steuerschieber 44 wieder in seine Mittelstellung gemäß F i g. 2 überführt ist, wenn die Bewegung des Kolbens 30 aufhört.When the handlebar 53 is moved to the left by means explained later, high pressure occurs standing fuel from the pipe 50 into the pipe 41 and accordingly the piston 30 is to the right moved so that fuel from the tube 42 and tube 52 is expressed. This movement of the Piston 30 to the right, however, causes an equal displacement of the lever 66 to the right and, if the Pivot 58 remains stationary, the link 56 performs an equal movement to the right duich. The link 53 is moved in this way and continues its movement until the control slide 44 back to its middle position according to FIG. 2 is transferred when the movement of the piston 30 stops.

Die Stange 59 ist entweder einstückig mit einer axial beweglichen Stange 69 hergestellt oder mit dieser verbunden, die einen Teil eines dopßeltwirkenden Folgekolbens 70 bildet. Dieser Folgekolben 70, der Teil eines Stellmotors für den Düsenverstellantrieb ist, ist in einem Zylinder 71 axial verschieblich gelagert, wobei die beiden gegenüberliegenden Kolbenflächen des Folgekolbens 70 gleiche Größe aufweisen und den Innenraum des Zylinders 71 in Räume 71Λ und 71B abteilen. Beide Räume 7M und 71B werden mit unter Hochdruck stehendem Brennstoff über entsprechende Leitungen 72 und über entsprechende Zuführungseinschnürungen 72/4 von einer nicht dargestellten Brennstoffpumpe des Triebwerks 10 versorgt.The rod 59 is either made in one piece with an axially movable rod 69 or connected to it, which forms part of a double-acting follower piston 70. This follower piston 70 which is part of a servo-motor for the Düsenverstellantrieb is axially displaceably mounted in a cylinder 71, wherein the two opposite piston surfaces of the follower piston 70 have equal size and divide up the interior of the cylinder 71 into spaces 71Λ and 71 B. Both spaces 7M and 71B are supplied with fuel under high pressure via corresponding lines 72 and via corresponding feed constrictions 72/4 from a fuel pump (not shown) of the engine 10.

Die Räume 71A, 71B stehen über entsprechendeThe rooms 71A, 71 B are provided via appropriate

Bohrungen mit entsprechenden axial im Abstand zueinander liegenden Ringausnehmungen 73/4, 735 in Verbindung, die auf der inneren Oberfläche einer zentralen zylindrischen Bohrung 74 angeordnet sind, die sich axial innerhalb des Folgekolbens 70 von dessen einem Ende erstreckt, das der Stange 59 entfernt liegt.Bores with corresponding annular recesses 73/4, 735 in. Axially spaced apart from one another Connection which are arranged on the inner surface of a central cylindrical bore 74, the extends axially within follower 70 from one end thereof remote from rod 59.

Ein Zylinderstift 75 ist flüssigkeitsdicht in der Bohrung 74 eingesetzt und dieser Stift ist an seiner äußeren Oberfläche mit einer Ringausnehmung 76 versehen, die über eine Innenbohrung 77 mit einer Niederdruckbrennstoffleitung 78 in Verbindung steht.A cylinder pin 75 is inserted in a liquid-tight manner in the bore 74 and this pin is provided on its outer surface with an annular recess 76 which is connected to a low-pressure fuel line 78 via an inner bore 77.

Der Stift 75 trägt einen doppeltwirkenden Hauptkolben 80, der Teil einer in Abhängigkeit vom Strahlrohrdruck die Düsenverstellung bewirkenden ersten Steuereinrichtung ist und gleitbar innerhalb eines Zylinders 81 gelagert ist, welcher koaxial zu dem Zylinder 71 im axialen Abstand zu diesem liegt, jedoch gegenüber diesem abgedichtet ist. Der Hauptkolben 80 weist gegenüberliegende Kolbenflächen gleicher Größe auf und unterteilt das Innere des Zylinders 81 in Räume 81A, 81 B. Der Raum 81Λ wird mit komprimierter Luft über eine Leitung 82 mit einem Druck gespeist, der gleich dem Verdichterenddruck ft des Triebwerks 10 oder einem hiervon funktionell abhängigen Druck ist. Der Raum 81 B wird über eine Leitung 85 mit Gas unter einem Druck gespeist, der gleich oder funktionell abhängig ist von dem Druck Pb, der im Strahlrohr 16 des Triebwerks herrscht. So wird der Hauptkolben 80 in funktioneller Abhängigkeit von dem Wert des Strahlrohrdruckes eingestellt oder, genauer gesagt, gemäß dem Verhältnis PiIPb. The pin 75 carries a double-acting main piston 80, which is part of a first control device that effects the nozzle adjustment depending on the jet pipe pressure and is slidably mounted within a cylinder 81, which is coaxial with the cylinder 71 at an axial distance from it, but is sealed off from it. The main piston 80 has opposite piston surfaces of the same size and divides the interior of the cylinder 81 into spaces 81 A, 81 B. The space 81Λ is fed with compressed air via a line 82 at a pressure equal to the compressor end pressure ft of the engine 10 or a is functionally dependent on this pressure. The space 81 B is fed via a line 85 with gas at a pressure which is the same or functionally dependent on the pressure Pb which prevails in the jet pipe 16 of the engine. The main piston 80 is set as a function of the value of the jet pipe pressure or, more precisely, according to the ratio PiIPb.

Der Raum 81A ist nach der Atmosphäre hin über einen axial verlaufenden zylindrischen Kanal 83 entlüftet. Der Eintritt von dem Raum 81/4 nach dem Kanal 83 wird teilweise durch ein Nadelventil 84 abgesperrt, das an dem Hauptkolben 80 befestigt ist und axial von diesem vorsteht. Das Nadelventil 84 weist am äußeren Ende einen konischen Abschnitt 84/4 auf, der normalerweise am Eintritt nach dem Kanal 83 liegt, und außerdem einen zylindrischen Abschnitt 84ß in der Nähe des konischen Abschnittes.The space 81A is vented to the atmosphere via an axially extending cylindrical channel 83. The entry from the space 81/4 to the channel 83 is partially blocked by a needle valve 84 which is attached to the main piston 80 and projects axially therefrom. The needle valve 84 has a conical section 84/4 at the outer end, which is normally located at the entrance to the channel 83, and also a cylindrical section 84 ' in the vicinity of the conical section.

Eine Axialbewegung des Hauptkolbens 80 bewirkt, daß einer von den Räumen 71A 71 ß in Verbindung mit der Niederdruckbrennstoffleitung 78 gebracht wird, wodurch bewirkt wird, daß der Druck in jenem Raum gegenüber dem Druck in dem anderen Raum abfällt, so daß sich der Folgekolben 70 entsprechend bewegt. Der Folgekolben 70 folgt somit der Bewegung des Hauptkolbens 80. Axial movement of the main piston 80 causes one of the spaces 71A 71 ß to be brought into communication with the low pressure fuel line 78, causing the pressure in that space to drop relative to the pressure in the other space, so that the follower piston 70 accordingly emotional. The follower piston 70 thus follows the movement of the main piston 80.

Der Folgekolben 70 ist demgemäß ein Stellkolben, dessen Lage genau durch den Hauptkolben 80 bestimmt wird, dessen Stellung wiederum durch den Wert des Verhältnisses iVft bestimmt wird. Immer wenn der Folgekolben 70 die Stange 59 bewegt und damit den Ventflschieber 44, wird die Schubdüse 35 in funktioneller Abhängigkeit von dem Wert des Verhältnisses ft/A gesteuert Der Hauptkolben 80 wirkt so als Fühlkolben und bewegt sich axial gemäß Änderungen des Verhältnisses zwischen Strahlrohrdruck A und einem Bezugsdruck, der in diesem Falle von dem Verdichterenddruck Pi bestimmt istThe follower piston 70 is accordingly an adjusting piston, the position of which is precisely determined by the main piston 80, the position of which is in turn determined by the value of the ratio iVft. Whenever the follower piston 70 moves the rod 59 and thus the valve slide 44, the thrust nozzle 35 is controlled functionally depending on the value of the ratio ft / A a reference pressure, which in this case is determined by the compressor end pressure Pi

Die Anordnung ist derart, daß bei Ansteigen des Strahlrohrdruckes ft infolge der Einschaltung des Nachbrenners 20 der Hauptkolben 80 sich nach links bewegt, was zur Folge hat, daß sich der Folgekolben 70 ebenfalls nach links bewegt Wenn sich der Hauptkolben 80 in seinem Zylinder 81 nach links bewegt vergrößert sich die Einschnürung, die durch den konischen Abschnitt 84/4 des Nadelventils 84 gebildet wird, wodurch sich der Druck in dem Raum 81/4 in Opposition zur Bewegung des Hauptkolbens 80 vergrößert und somit eine negative Stellungsrückführung bewirkt. Wenn jedoch ein schnelles Ansteigen des Strahlrohrdruckes ft stattfindet, ζ. Β. Einschaltung der vollen Nachbrennerleistung während einer Höchstbeschleunigung, bewegt sich der Hauptkolben 80 um einen genügenden Betrag nach links, um den zylindrischen Abschnitt 84ß nach dem Eintritt des Kanals 83 zu überführen. Die wirksame Strömungseinschnürung, die durch das Nadelventil 84 bewirkt wird, ist dann unabhängig von der Axialstellung des Hauptkolbens 80 und der letztere kann sich demgemäß schnell nach links bewegen, was eine gleiche Bewegung des Folgekolbens 70 zur Folge hat und dazu führt, daß sich die Schubdüse 35 schnell öffnet The arrangement is such that when the jet pipe pressure ft increases as a result of the activation of the afterburner 20, the main piston 80 moves to the left, with the result that the follower piston 70 also moves to the left when the main piston 80 in its cylinder 81 moves to the left moves the constriction formed by the conical section 84/4 of the needle valve 84 increases , whereby the pressure in the space 81/4 increases in opposition to the movement of the main piston 80 and thus causes a negative position return. However, if there is a rapid increase in the nozzle pressure ft, ζ. Β. Switching on the full afterburner output during maximum acceleration, the main piston 80 moves a sufficient amount to the left to transfer the cylindrical section 84ß after the entry of the channel 83. The effective flow constriction caused by the needle valve 84 is then independent of the axial position of the main piston 80 and the latter can accordingly move quickly to the left, which results in the same movement of the follower piston 70 and causes the thrust nozzle to move 35 opens quickly

Die Kanäle 72 stehen mit einer Druckflüssigkeits-Zuführungsleitung 86 in Verbindung. Letztere steht wiederum mit einem Ringraum 87 in Verbindung, der innerhalb eines Zylinders 88 vorgesehen ist. Der Raum 87 liegt zwischen der Wandung des Zylinders 88 und der Hülse 61, die axial innerhalb des Zylinders 88 gleitbar ist. Die Hülse 61 weist Radialbohrungen 61Λ 61S auf, von denen die Bohrung 61 B mit dem Ringraum 87 in Verbindung steht, während die Bohrung 81/4 mit einem Ringraum 89 in Verbindung steht, der ebenfalls zwischen der Hülse 61 und dem Zylinder 88 vorgesehen ist. Der Raum 89 steht mit einer Druckmittelzuführungsleitung 90 in Verbindung.The channels 72 are in communication with a pressure fluid supply line 86. The latter is in turn connected to an annular space 87 which is provided within a cylinder 88 . The space 87 lies between the wall of the cylinder 88 and the sleeve 61, which can be slid axially within the cylinder 88. The sleeve 61 has radial bores 61Λ 61S , of which the bore 61 B is in communication with the annular space 87, while the bore 81/4 is in communication with an annular space 89, which is also provided between the sleeve 61 and the cylinder 88 . The space 89 is connected to a pressure medium supply line 90.

Axial gleitbar innerhalb der Hülse 61 ist eine Stange 91, die an einem Ende schwenkbar mit einem manuell bedienbaren und schwenkbar gelagerten Leistungshebel 92 des Flugzeugführers verbunden ist und das Eingangsglied des Abschaltventils bildet.Axially slidable within the sleeve 61 is a rod 91 which is pivotably connected at one end to a manually operated and pivotably mounted power lever 92 of the pilot and forms the input member of the shut-off valve.

Die Stange 91 weist einen axial verlaufenden Kana; 93 auf, dessen eines Ende über eine Radialbohrung mi! dem Inneren eines Zylinders 94 in Verbindung steht, der einen Ablaufkanal 95 besitzt welcher nach einerr Vorratsbehälter für unter niedrigem Druck stehender Brennstoff führt. Das gegenüberliegende Ende de: Kanals 93 steht mit einem Raum 96 innerhalb der Hülse 61 in Verbindung. Die Stange 91 weist eine Radialboh rung 97 auf, die mit dem Kanal 93 in Verbindung steht Die Stange 91 weist außerdem einen Abschnitt 98 mil vermindertem Durchmesser auf und die axiale Länge dieses Abschnitts 98 entspricht dem Abstand zwischer den Bohrungen 61A, 61 B. The rod 91 has an axially extending channel; 93, one end of which has a radial bore mi! communicates with the interior of a cylinder 94 which has a drain passage 95 which leads to a reservoir for low pressure fuel. The opposite end of the channel 93 communicates with a space 96 within the sleeve 61. The rod 91 has a Radialboh tion 97 which is in communication with the channel 93. The rod 91 also has a section 98 with a reduced diameter and the axial length of this section 98 corresponds to the distance between the bores 61 A, 61 B.

Wenn die Teile 61, 91, die in Fig. 2 dargestellte Stellung einnehmen, kann der an die Dnickzuführungsleitung 90 angelieferte Brennstoff über den Ringraun 89, die Bohrungen 61.A und 61 Bund einen Ringraum 8/ nach der Druckmittelzuführungsleitung 86 gelangen, se daß der Folgekolben 70 betätigt, d. h. eingestellt wire und zwar durch den Hauptkolben 80. Zu diesen Zeiter jedoch, wenn die Teile 6,131 relativ zueinander ii irgendeiner Richtung von der in Fig. 2 dargestellter Lage versetzt sind, wirken die Teile 61,91 al Abschaltventil, da der Hochdruckbrennstoff nicht, voi der Druckzuführungsleitung 90 nach der Druckmittellei trag 86 gelangen kann, und der Folgekolben 70 bleib daher unbeeinflußt und kann daher den Kolben 30 de: Kolbenantriebes 26 nicht einstellen. When the parts 61, 91 assume the position shown in Fig. 2 , the fuel delivered to the thin feed line 90 can reach an annular space 8 / after the pressure medium feed line 86 via the annular space 89, the bores 61.A and 61 federal government Follower piston 70 actuated, ie set by the main piston 80. At this time, however, if the parts 6,131 are offset relative to one another in any direction from the position shown in FIG High-pressure fuel is not, voi the pressure supply line 90 after the Druckmittellei can reach 86, and the follower piston 70 therefore remains unaffected and can therefore not adjust the piston 30 de: piston drive 26.

Die Hülse 61, die das Abtriebsglied des Abschalten tils bildet ist mit einem Kolben 99 ausgestattet der ii einem Zylinder 100 gleitbar ist wobei die beidei Kolbenflächen gleich sind. Radialbohrungen 10I₁I(K sind in der Hülse 61 rechts und links des Kolbens 9!The sleeve 61, which forms the output member of the shut-off valve, is equipped with a piston 99 which is slidable in a cylinder 100, the two piston surfaces being the same. Radial bores 10I ₁ I (K are in the sleeve 61 on the right and left of the piston 9!

vorgesehen und diese Bohrungen 101,102 erstrecken sich nach dem Inneren der Hülse 61, während eine Radialbohrung 103 durch den Hülsenabschnitt 104 des Kolbens 99 hindurchgeführt ist.and these bores 101, 102 extend to the inside of the sleeve 61, while a radial bore 103 is passed through the sleeve section 104 of the piston 99 .

Eine Ablaufleitung 105 steht mit dem Inneren des Zylinders 100 über eine öffnung 106 in Verbindung. Die Strömung durch die Ablaufleitung 105 wird durch ein Auslöseventil 107 gesteuert, das einen in einem Zylinder 109 gleitbaren Ventilkörper iO8 aufweist. Der Ventilkörper 108 wird normalerweise nach rechts gedrückt, d.h. in die in Fig. 2 dargestellte Stellung, in der eine Strömung nach der Ablaufleitung 105 erfolgen kann. Dies wird sowohl durch eine Feder 110 als auch durch den Druck des Brennstoffs bewirkt, der über eine Abzweigleitung 111 zugeführt wird. Letztere schafft eine Verbindung zwischen der Ablaufleitung 105 und dem Inneren des Zylinders 109 links des Ventilkörpers 108. A drain line 105 is connected to the interior of the cylinder 100 via an opening 106 . The flow through the drain line 105 is controlled by a release valve 107 which has a valve body 108 slidable in a cylinder 109 . The valve body 108 is normally pressed to the right, ie into the position shown in FIG. 2, in which a flow can take place after the drain line 105. This is effected both by a spring 110 and by the pressure of the fuel, which is supplied via a branch line 111. The latter creates a connection between the drain line 105 and the interior of the cylinder 109 to the left of the valve body 108.

Der Ventilkörper 108 ist mit einer Ventilkörperstange 112 ausgestattet, die bei ihrer Bewegung nach links, die auf später zu beschreibende Weise erfolgt, den Ventilkörper 108 in eine Stellung überführt, in der er an einen !nnenflansch 113 innerhalb des Zylinders 109 anstößt und in der eine Strömung durch die Ablaufleitung 105 unterbunden ist.The valve body 108 is equipped with a valve body rod 112 which, when it moves to the left, which takes place in a manner to be described later, moves the valve body 108 into a position in which it abuts an inner flange 113 within the cylinder 109 and in one position Flow through the drain line 105 is prevented.

Unter Hochdruck stehender Brennstoff kann über eine Leitung 114 und über Leitungen 115,116, die mit Einschnürungen 117,118 versehen sind, nach gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 99 angeliefert werden. Wenn die Teile sich in der in Fig. 2 dargestellten Stellung befinden, ist der Kolben 99 stationär. Wenn jedoch der Leitungshebel 92 des Flugzeugführers im Uhrzeigersinn bewegt wird, um den Nachbrenner einzuschalten, dann bewegt sich die Stange 91 nach links und bringt die Bohrungen 97, 102 zur Deckung. Unter Hochdruck stehender Brennstoff, der durch die Leitung 115 strömt, gelangt somit durch die Bohrungen 102,97 und den Axialkanal 93 nach dem Zylinder 94 und demgemäß durch den Ablaufkanal 95 nach außen. Infolgedessen wird der Druck links des Kolbens 99 geringer sein als auf der rechten Kolbenseite. Dadurch wird der Kolben 99 und demgemäß die Hülse 61 nach links bewegt, bis die Bohrung 103 mit der Öffnung 106 in Verbindung steht, wenn Brennstoff, der der rechten Seile des Kolbens 99 zugeführt wird, durch die Ablaufleitung 105 hindurchtritt und der Kolben 99 wird daher stillgesetzt. Infolgedessen steht die Brennstoff-Regelvorrichtung 23 in gewisser Abhängigkeit von der Einstellung der Stange 62 und demgemäß wird eine gewisse Menge Brennstoff dem Nachbrenner 20 zugeführt. Die Brennstoff-Regelvorrichtung 23 wird jedoch nicht so eingestellt daß die volle Strömung von Brennstoff nach dem Nachbrenner 20 erfolgen kann, bis nicht der Ventilkörper 108 sich nach links bewegt hat um eine Strömung durch den Ablaufkanal 105 abzusperren. Wenn dies eintritt findet eine weitere Bewegung des Kolbens 99 nach links statt bis die Hülse 61 und die Stange 91 die gleichen Relativstellungen einnehmen, wie in Fig. 2dargestellt Fuel under high pressure can be delivered to opposite sides of the piston 99 via a line 114 and via lines 115, 116, which are provided with constrictions 1 17, 118. When the parts are in the position shown in Figure 2, the piston 99 is stationary. However, when the pilot's lead lever 92 is moved clockwise to turn on the afterburner, the rod 91 moves to the left bringing the bores 97, 102 into alignment. Fuel under high pressure, which flows through the line 115 , thus passes through the bores 102, 97 and the axial channel 93 to the cylinder 94 and accordingly through the discharge channel 95 to the outside. As a result, the pressure on the left of piston 99 will be less than on the right side of the piston. Thereby the piston 99 and accordingly the sleeve 61 is moved to the left until the bore 103 communicates with the opening 106 when fuel, which is supplied to the right cord of the piston 99 , passes through the drain line 105 and the piston 99 is therefore shut down. As a result, the fuel control device 23 is somewhat dependent on the setting of the rod 62 and accordingly a certain amount of fuel is supplied to the afterburner 20. The fuel regulating device 23, however, is not set so that the full flow of fuel can take place after the afterburner 20 until the valve body 108 has not moved to the left in order to shut off a flow through the outlet channel 105. When this occurs, a further movement of the piston 99 to the left takes place until the sleeve 61 and the rod 91 assume the same relative positions, as shown in FIG

Wenn der Leitungshebel 92 des Flugzeugführers im Gegenuhrzeigersinn bewegt wird, dann werden in gleicher Weise die Bohrungen 97, 101 miteinander zur Deckung gebracht und der Kolben 99 bewegt sich nach rechts.If the pilot's lead lever 92 is moved counterclockwise, then in in the same way the bores 97, 101 are brought into congruence with one another and the piston 99 moves afterwards right.

So wirkt der Kolben 99 als Stellglied, das die Hülse 61 einzustellen trachtet bis letztere sich in dem glei- chenAusmaß und im gleichen Sinn bewegt hat wie die Stange 91. Thus, the piston 99 acts as an actuator, which adjust the sleeve 61 seeks until the latter has moved to the same chenAusmaß and in the same sense as the rod 91st

Die Druckmittelzuführungsleitung 90 steht mit ihrem, dem Zylinder 88 abgewandten Ende mit einem Ventilkörper 120 in Verbindung, in dem axial glcitbar ein Ventilschieber 121 gelagert ist. Der Ventilschieber 121 weist einen Zahnstangenabschnitt 122 auf, der mit einem Ritzel 123 kämmt, das bei Bewegung des Leistungshebels 92 des Flugzeugführers gedreht wird. Die Anordnung ist dabei derart, daß, wenn der Leistungshebel im Uhrzeigersinn bewegt wird, der Ventilschieber 121 nach rechts verstellt wird.The end of the pressure medium supply line 90 facing away from the cylinder 88 is connected to a valve body 120 in which a valve slide 121 is mounted such that it can slide axially. The valve slide 121 has a toothed rack section 122 which meshes with a pinion 123 which is rotated when the pilot's control lever 92 is moved. The arrangement is such that when the power lever is moved clockwise, the valve slide 121 is moved to the right.

Der Ventilschieber 121 ist mit Ringnuten 124,125,126 versehen. Der Ventilschieber 121 ist mit einem axial verlaufenden Kanal 130 ausgestattet, der vom Ende 131 des Ventilschiebers 121 nach einem radial verlaufenden Kanal 132 verläuft. Das Ritzel 123 ist in einem Raum 133 innerhalb des Ventilkörpers 120 gelagert und die Anordnung ist derart getroffen, daß. wenn der Ventilkörper 121 nach rechts bewegt wird, der Brennstoff, der in einem Raum 134 rechts des Ventilschiebers 121 gesammelt wird, durch die Kanäle 130, 132 und 133 nach einer Leitung 135 gelangt, die nach einem Ablaufkanal 136 hin verläuft. Die Leitung 135 weist auch einen Zweigleitungsabschnitt 137 auf, der nach einem Mittclabschnitt des Inneren des Ventilkörpers 120 hin verläuft und außerdem eine Zweigleitung 138, die nach einem Ende 139 des Ventilkörpers 120 hin geführt isi. Der Brennstoff, der durch die Bewegung des Ventilschiebers 121 in irgendeiner Richtung verschoben wird, kann durch den Ablauf 136 abfließen.The valve slide 121 is provided with annular grooves 124 , 125, 126. The valve slide 121 is equipped with an axially running channel 130 which runs from the end 131 of the valve slide 121 to a radially running channel 132 . The pinion 123 is mounted in a space 133 within the valve body 120 and the arrangement is made such that. When the valve body 121 is moved to the right, the fuel, which is collected in a space 134 to the right of the valve slide 121 , passes through the channels 130, 132 and 133 to a line 135 which extends to a drain channel 136. The line 135 also has a branch line section 137 which extends to a central section of the interior of the valve body 120 and also a branch line 138 which is led to an end 139 of the valve body 120 . The fuel, which is displaced in any direction by the movement of the valve slide 121 , can flow out through the drain 136.

Wenn die Teile sich in der in Fig. 2 dargestellten Stellung befinden, steht der Ventilschieber 121 derart, daß eine Strömung von einer Druckmittelzuführungsleitung 140, die mit Hochdruck-Brennstoff beliefert wird nach der Druckzuführungsleitung 90 unterbunden wird Die Ringausnehmung 125 ist jedoch zu dieser Zeit mit Hochdruckbrennstoff angefüllt, der durch eine Brennstoffleitung 141 dahin strömt und dieser Hochdruckbrennstoff strömt dann über eine Brennstoffleitung 142 nach einem Vorratsraum 143 innerhalb eines Zylinders Der Vorratsraum 143 kann so mit einer Brennstoffmenge angefüllt werden, die durch den Endabschnitt 144 hindurchtritt. Eine Leitung 146 erstreckt sich von dem Endabschnitt 144 des Zylinders 145 und somit von dem Vorratsraum 143 nach dem Inneren des Ventilkörper; 120. Aber wenn der Ventilschieber 121 in der in Fig. 2 dargestellten Stellung befindlich ist, wird eine Verbindung zwischen der Leitung 146 und dem Inneren de« Ventilkörpers 120 verhindert.When the parts are in the position shown in Fig. 2 position, the valve spool is 121 so that a flow of a pressure medium supply line 140, which is supplied with high pressure fuel is suppressed by the pressure supply conduit 90, the annular recess 125, however, with this time Filled high-pressure fuel, which flows through a fuel line 141 and this high-pressure fuel then flows via a fuel line 142 to a storage space 143 within a cylinder. The storage space 143 can thus be filled with an amount of fuel that passes through the end section 144 . A conduit 146 extends from the end portion 144 of the cylinder 145 and thus from the reservoir 143 to the interior of the valve body; 120. But when the valve slide 121 is in the position shown in FIG. 2, a connection between the line 146 and the interior of the valve body 120 is prevented.

In dem Zylinder 145 ist ein Kolben 147 verschieblicr gelagert der durch eine Feder 148 nach derr Endabschnitt 144 des Zylinders 145 hin gedruckt wird Die Feder 148 liegt innerhalb des Buchsenabschnitts 14S des Zylinders 147 und der Buchsenabschnitt 14i definiert mit dem Zylinder 145 einen Raum 150. In the cylinder 145 is a piston 147 verschieblicr supported by a spring 148 to derr end portion 144 of the cylinder 145 toward is printed, the spring 148 is located within the sleeve portion 14S of the cylinder 147 and the sleeve portion 14i defined with the cylinder 145 a space 150th

Eine Leitung 151 und Leitungen 152,153,154 und 15f stehen mit verschiedenen Abschnitten des Innenraume; des Zylinders 145 in Verbindung. Die Leitungen 152 unc 154 stehen je mit der Leitung 151 in Verbindung. Di« Leitung 155 steht über ein Rückschlagventil 156 mit dei Leitung 24 in Verbindung, die nach der Zündvorrichtunj 25 führt. Die Leitung 153 steht über Rückschlagventil« 157,158 mit den Hilfsbrennern 22 bzw. den Hauptbren nern 21 des Nachbrenners 20 in Verbindung. Line 151 and lines 152, 153, 154 and 15f are connected to different portions of the interior; of the cylinder 145 in connection. The lines 152 and 154 are each connected to the line 151. The line 155 is connected via a check valve 156 to the line 24, which leads to the ignition device 25. The line 153 is connected to the auxiliary burners 22 and the main burners 21 of the afterburner 20 via check valve 157, 158.

Der Kolben 147 ist mit einer ringsum laufender Ringnut 160 ausgestattet und er weist eine Bohrung 161 auf. die axial durch den Buchsenabschnitt 149 hindurch geführt ist. Ein Ablaufkanal 162 steht mit dem Raum 151 in Verbindung.The piston 147 is equipped with an annular groove 160 running all around and it has a bore 161 on. which is guided axially through the bushing section 149. A drainage channel 162 is connected to the space 151 in connection.

609653/7609653/7

Die vorbeschriebene Anordnung gewährleistet, daß die Brenner 21, 22 eine gewisse Zeit vor Zündung des Nachbrennerbrennstoffs mit Voreinspritzung versehen werden und daß sowohl diese Voreinspritzung als auch die Zündung auftritt, bevor die volle Brennstoffströmung nach dem Nachbrenner einsetzt.The above-described arrangement ensures that the burner 21, 22 a certain time before ignition of the Afterburner fuel are provided with pre-injection and that both this pre-injection as well ignition occurs before full fuel flow to the afterburner begins.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Gas turbine jet engine with an afterburner in the jet pipe and one in the outlet cross-section changeable thrust nozzle, the nozzle adjustment drive by a depending on the Beam pipe pressure working first control device is adjustable under certain operating conditions by a second control device also acting on the nozzle adjustment drive is overridden and adjustable with a manually operated power lever Fuel control device for the afterburner, characterized in that the first «5th Control device (80) shut-off shut-off valve (91,61) is provided, the input member (91) with the power lever (92) and its output member (61) are connected to the nozzle adjustment drive (26), and that the movement of the input member (91) via an adjusting device (99) the output member (61) adjusted until the latter has moved to the same extent and in the same sense as that Input link (91).

2. Engine according to claim 1, characterized in that upon actuation of the power lever (92) in the direction of an increase in thrust, the cross-sectional area of the thrust nozzle (35) for the The duration of the adjustment movement of the output member (61) is greater than with some control of the Nozzle adjustment drive (26) by the pressure-responsive first control device (80).

3. Engine according to claims 1 and 2, characterized in that the pressure-responsive first control device (80) responds to the pressure ratio ft / A, which is functionally dependent on the jet pipe pressure ft and a pressure Pi prevailing in the compressor of the engine.

4. Engine according to claims 1 to 3, characterized in that the responsive to pressure the first control device adjusts the nozzle adjustment drive (26) by means of a servomotor (70), and that the shut-off valve (61,91) for the duration of the adjustment movement of the output member (61) the Servomotor (70) switches off

5. An engine according to claim 4, characterized in that the servomotor (70) is acted upon by pressure medium is, and that the shut-off valve (61, 91) of the second control device in the after the servomotor (70) leading pressure line (94, 86) is, and that the shut-off valve (61,91) for the duration of the Adjusting movement of its output member (61) remains closed.