DE1959543A1 - Vorrichtung zur Abgasumlenkung fuer Strahltriebwerke - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Abgasumlenkung für Strahltriebwerke

Die Erfindung fetsieht sich auf Gasturbinen und insbesondere auf Anordnungen gum Stau oder zur Umkehr dta Schubes, der durch die Abgasströme aus einer Gasturbine erzeugt wird,

Bti Flugaeuggasturbinen ist es oftmals notwendig oder wünschenswert, Mittel zur Umkehr oder mindestens zum Stau des Schubes vorzusehen, der während der Landung durch die Abgasströmung erzeugt wird. Bei der Planung solcher Geräte zur Umkehr oder zum Stau des Schubes sind Berücksichtigungen der verringerten Gewichte und Größen dea minimalen aerodynamischen Luftwiderstandes, wenn solche Geräte eingefahren oder nicht benutzt werden, einer hohen Zuverlässigkeit und eines hohen Wirkungsgrades während des Betriebes und die Einfachheit und Wirtschaftlichkeit, mit der ein solohes Gerät hergestellt werden kann, von primärer Bedeutung.

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Die Erfindung bezieht sich daher auf eine neue Vorrichtung zur Schubumkehr oder zum Stau, das die obengenannten Eigenschäften in vorteilhafter Weise vereinigt.

Primäre Aufgabe der Erfindung ist es daher, Vorrichtung zur Schubumkehr vorzusehen, um die Richtung der Abgase, die aus dem Strahltriebwerk ausströmen, selektiv umzukehren oder deren Richtung zu verändern, so daß dadurch der Schub umgekehrt oder gestaut wird, wobei die Vorrichtung zur Schubumkehr im eingefahrenen Zustand einen geringen Luftwiderstand besitzt, ein geringes Gewicht aufweist und verwendet werden kann, ohne daß die Gesamtauslegung der Maschine vergrößert wird und wobei die Vorrichtung zur Schubumkehr zwischen einer aus- und eingefahrenen Lage bewegt werden kann und in einem' Düseneinschub oder in einem Zentralkörper untergebracht ist, der die Abgasströmung fast nicht beeinflußt und eine langgestreckte und ausgefahrene Position einnehmen kann, um die Strömung der Abgase umlenken zu können.

Diese und andere Aufgaben der Erfindung, die aus der folgenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles hervorgehen, werden durch die vorliegende Erfindung erreicht, indem ein Auslaß oder eine Düse vorgesehen ist, die mit einem Gehäuse zusammenwirkt und wobei ein zentraler Körper darin angeordnet; ist, der ein befestigtes Anströmteil und ein axial bewegliches Abströmteil besitzt. Mindestens eine Kaskadenanordnung ist mit dem Abströmteil schwenkbar befestigt, um damit verschoben und zwischen einer eingefahrenen und ausgefahrenen Stellung einer schübumkehrenden oder Stauposition gedreht werden zu können, In dem ersten Teil sind Mittel vorgesehen, um die Kaskadenan- / Ordnung in einer eingefahrenen Position aufzunehmen und abzur decken, wobei diese die Strömung des Antriebsmittels durch den Auslaß nicht beeinflußt und wobei ferner Vorrichtungen vorgesehen sind, um den Abstromteil in eine langgestreckte Lage zu verschieben und die Kaskadenanordnung in eine ausgefahrene, in bezug auf die Abgasströmung aus dem Auslaß den Schub umkehrende oder stauende Position zu schwenken oder zu drehen. Ferner kann

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für das Abströmteil eine Verkleidung vorgesehen sein, die von dem Anströmteil eine stromlinienförmige Fortsetzung bildet, wenn dieser seine eingefahrene Position eingenommen hat.

Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Umkehr oder zum Stau des Schubes vorgeschlagen, der durch die Abgase eines Strahltriebwerkes erzeugt wird, die einen Abgasauslaß besitzt.

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im wesentlichen axial zum Gehäuse ausgerichtet ist, wobei dieser Zentralkörper ein Anström- und ein Abströmteil besitzt, das durch das Anströmteil getragen wird, derart, daß eine axiale Verschiebung zwischen einer eingefahrenen, dem Anströmteil benachbarten Stellung und einer langgestreckten von dem Anströmteil entfernten Position und abströmseitig zum Auslaß erfolgen kann und daß Mittel zur Bewegung des zweiten Teiles zwischen der eingefahrenen und der langgestreckten Stellung vorhanden sind. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist durch eine Kaskadenanordnung gekennzeichnet, die schwenkbar mit dem aweiten Teil verbunden ist, so daß eine axiale Bewegung damit erfolgen kann und daß eine Drehbewegung zwischen einer im wesentlichen axial ausgerichteten Stauposition und einer entfalteten Lage möglich ist, wobei sich die Kaskadenanordnung über einen Teil der Abgasströmung erstreckt. Diese Kaskadenanordnung nach der Erfindung besitzt mehrere strömungsleitende Schaufeln, welche die Abgasströmung umlenken können, wenn sie sich in der entfalteten Position befinden, um mindestens den durch diese Abgase erzeugten Scfiub zu stauen, wobei Betätigungsvorrichtungen zur Drehung der Kaskadenanordnung zwischen einer zusammengelegten und einer entfalteten Position vorhanden sind und ferner Abdeckvofrichtungen vorhanden sind, die sich in dem ersten Teil befinden und durch ihn getragen werden, derart, daß die Kaskadenanordnung gleitend darin aufgenommen werden kann, wobei die durch den Auslaß abströmenden Gase nahezu nicht beeinflußt werden, wenn sich die Kaskadenanordnung und der Abströmkörper in der zusammengelegten bzw. in der eingefahrenen Position befinden.

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Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel beschrieben und in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigen:

Figur 1 eine fragmentarische perspektivische Seitenansicht eines Strahltriebwerkes mit dem Schubumkehr- oder Staumechanismus vorliegender Erfindung;

Figur 2 einen teilweisen Querschnitt des Wellenteiles des Strahltriebwerkes gemäß Figur 1 und die Vorrichtung gemäß der Erfindung in der eingefahrenen und zusammengelegten Lage;

Figur 3 einen Teilquerschnitt ähnlich wie derjenige gemäß

Figur 2, die die Vorrichtung gemäß der Erfindung in der langgestreckten und zusammengelegten Position wieder-. gibt; . .-..

Figur 4 einen Teilquerschnitt ähnlich wie derjenige gemäß Figur 2, welche die Schubumkehrvorrichtung gemäß der Erfindung in. der langgestreckten und entfalteten Position zeigt;

Figur 5 einen Querschnitt gemäß der Linie 5~5 nach Figur 2;

Figur 6 einen Teilquerschnitt in einem vergrößerten Maßstab, die eine Ausbildungsform der Betätigungsvorrichtung wiedergibt, welche für die Erfindung verwendet werden kann, wobei diese Vorrichtung in der eingefahrenen und zusammengelegten Position gezeigt ist;

Figur 7 eine Ansicht ähnlich derjenigen gemäß Figur 6, welche die Betätigungsvorrichtung nach Figur 6 in der langgestreckten und zusammengelegten Position zeigt und

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Figur 8 eise Ansicht ähnlich derjenigen gemäß Figur 6, welche die Betätigungsvorrichtung nach Figur 6 in der langgestreckten und entfalteten Position zeigt.

Die Figur 1 zeigt ein Strahltriebwerk, das mit 10 bezeichnet ist und mit einer Strebe 12 des Flugzeuges entsprechend verbunden ist, welches ein vorderes Gebläse 14 besitzt, das in einem Gehäuse 16 untergebracht ist und das eine nicht näher dargestellte Hauptmaschine aufweist, die in dem Gehäuse oder dem Flugzeugrumpf 18 entsprechend untergebracht ist. Das Gehäuse ist schmaler als das Gebläsegehäuse 1β und reicht in dieses hinein, so daß eine Abgasdüse 20 dazwischen gebildet wird, durch die das durch das Gebläse IM zusammengepreßte Strömungsmittel ausströmen kann. Wie ohne weiteres verständlich ist·, besteht die Hauptmaschine, welche nicht näher dargestellt ist, aus einem Kompressor, einem Verdichter und aus geeigneten Turbomaschinen, die geeignet sind, sowohl den Kompressor als auch das Gebläse 14 anzutreiben. Eine geeignete Düse oder ein Auslaß 22 ist am Abströmende des Gehäuses 18 der Hauptmaschine vorgesehen, um die durch den Verdichter erzeugten Abgase abzulassen.

Obwohl die Erfindung hier nur in Verbindung mit einem Strahltriebwerk beschrieben wird, das ein vorderes Gebläse Ik besitzt, so ist doch verständlich, daß diese nicht hierauf beschränkt ist.

Wenn während des Betriebes das Strömungsmittel durch das Gebläse zusammengepreßt und die durch den Verdichter erzeugten Abgase aus der Düse 20 und entsprechend 22 abgelassen werden, entsteht ein Vorwärtsschub. Um am Ende einen Umkehr- oder mindestens einen Stauschub des Schubes zu erreichen, der durch die Abgasströmung durch Düse 22 erzeugt wird, ist eine Vorrichtung vorgesehen, die in Figur 1 mit 2¹J bezeichnet ist und in ihrer langgestreckten und entfalteten Schubumkehr- oder Stauposition dargestellt. Wie aus Figur 1 zu entnehmen ist, besteht die Vorrichtung generell aus zwei Strömungsumkehrkaskadenanordnungen 26, welche V-förmig entfaltet sind und abström- · seitig zum Abgasauslaß 22 angebracht sind.

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In Figur 2, 3 und 4 ist der Abgasauslaß oder die Düse 22 dargestellt, welche kreisförmig ausgebildet und durch das Gehäuse und eindm Zentralkörper oder einem Düseneinschub 28, welcher innerhalb des Gehäuses 18 axial angeordnet ist, begrenzt wird. Der Zentralkörper 28 besteht aus einem fest angeordneten Anströmteil 30 und einem Abströmkörperteil 32, das zwischen einer eingefahrenen Lage, wie in Figur 2 gezeigt, und einer langgestreckten Lage, wie in Figur 3 und 4 zu sehen ist, verschoben werden kann.

Jede Kaskadenanordnung 26 ist mit einer Vielzahl von Schaufeln P 34 versehen, die zur Strömungsmittelführung oder -umlenkung räumlich axial versetzt angeordnet sind, und die bei 36 neben dem Abströmende kippbar befestigt sind, derart, daß eine Verschiebung mit dem Abströmteil 32 erfolgen kann.

Die Kaskadenanordnung 26 ist in Figur 2 in ihrer eingefahrenen und zusammengelegten Lage gezeigt, in der diese in einer geeigneten Aufnahme- und Abdeckvorrichtung 38 untergebracht ist, welche sich in dem Abströmteil 30 befindet und wobei sieh das Abströmteil 32 dicht an das Anströmteil 30 anschließt. Die An- und Abströmteile sind mit entsprechenden Verkleidungen 40 und 42 versehen, die aneinandergrenzen, wenn die Kaskadenanordnung ^ 26 eingefahren und verstaut ist und die eine kontinuierliche aerodynamisch glatte äußere Oberfläche 44 mit geringem Luftwiderstand bilden, die die Kaskadenanordnungen 26 einschließen.

Wie aus den Figuren 2 und 5 am deutlichsten hervorgeht, sind die Kaskadenanordnungen mit einem zentralen erhabenen Teil 46 und einem hauptsächlich flachen Seitenteil 48 versehen, welches davon vorsteht und das sich bis dicht an die gegenüberliegenden Teile des Gehäuses 18 erstreckt und dabei soviel Spiel verbleibt, daß eine freie Verschiebung dazwischen möglich ist, wie im.folgenden erläutert wird. Das zentral erhabene Teil 46 kann gebogen sein, wie aus Figur 5 zu entnehmen ist, oder es kann rechtwinklig abgesteckt oder anderweitig geeignet geformt sein, um für die Vorrichtung 52 ein Spiel vorzusehen.

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Wie aus Figur 2 und 3 ersichtlich ist, ist jede Kaskadenanordnung parallel zur Längsachse der Maschine 10 ausgerichtet, wenn sie sich in der zusammengelegten Lage befindet.

Während die Kaskadenanordnungen 26 und die Achsen der Schwenkverbindung 36 vorzugsweise, wie dargestellt, in der vertikalen Ebene liegen, um die Gefahr zu verringern, daß das Flugzeug beim Ausrollen während der Landung gegen Fremdobjekte stößt, . so können diese auch anderweitig orientiert sein.

Wie aus Figur 5 am besten ersichtlich ist, besteht die Aufnahmevorrichtung 38 aus diametral gegenüberliegenden hohlförmigen Verstrebungselementen 50, welche sich vom Anströmteil 30 radial nach außen erstrecken, um das flache Teil ¹J8 der Kaskadenanordnungen 26 unterzubringen. Jedes Verstrebungselement 50 ist vorzugsweise mit dem Gehäuse 18, wie in Figur 5 dargestellt, verbunden, so daß das Anströmteil 30 stabilisiert wird und die Belastungskräfte, die von dem Abströmteil 32 aufgenommen werden, dem Gehäuse 18 und damit der Flugzeugverstrebung 12 wirksam übertragen werden. Es ist jedoch verständlich, daß das Element 50 an dem kurzen Teil des Gehäuses l8 enden kann, da seine primäre Aufgabe darin besteht, das Abströmende der Kaskadenanordnung aufzunehmen, um den Luftwiderstand oder die Wechselwirkung mit den Abgasströmen zu verringern, wenn die Kaskadenanordnung sich in ihrer zusammengelegten und eingefahrenen Position befindet.

Um jede Kaskadenanordnung zwischen der eingefahrenen und zusammengelegten Position nach Figur 2 und der langgestreckten und entfalteten Position nach Figur 1 und h untereinander gleichförmig bewegen zu können, sind Mittel 52 vorgesehen, wobei jede Kaskadenanordnung abströmseitig zum Auslaß 22 und quer über einen Teil des Abgasstromes vom Auslaß 22 angeordnet ist. In der entfalteten Position sind die Schaufeln 34 in der Lage, die Abgase umzuleiten oder umzulenken, wodurch der Schub umgekehrt oder gestaut wird. Wie ersichtlich ist, sind die Schaufeln 34 so ausgebildet, daß die Kaskade in der entfalteten Stellung die Abgase umkehren und mit einer vorwärts gerichteten Geschwindigkeitskonponente ausströmen lassen kann, wodurch ein Umkehrschub ent-

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steht oder wobei die Abgase umgekehrt werden und mit einer abnehmenden rückwärts gerichteten Geschwindigkeitskomponente entströmen, so daß der normale Schub gestaut wird.

Um die Kaskadenanordnungen 26 aus ihrer eingefahrenen und zusammengelegten Position nach Figur 2 in ihre langgestreckte und entfaltete Position nach Figur 1 und 4 zu bringen, werden die Mittel 52 vorzugsweise betätigt, um zuerst die Kaskadenanordnung 26 axial nach hinten zu verschieben, damit jede Kaskadenanordnung 26 aus ihrer Aufnähmevorrichtung 38 herausgezogen wird und sodann wird das freie Anströmende jeder Kaskadenanord-* nung radial nach außen um die Schwenkverbindung 36 gleichförmig gedreht. In ähnlicher Weise werden für die Umkehr der Kaskadenanordnungen 26 in ihre eingefahrene und zusammengelegte Position nach Figur 2 die Vorrichtung 52 betätigt, um jede Kaskadenanordnung zuerst gleichförmig in ihre axiale parallele zusammengelegte Position zu drehen und dann die Kaskaden in ihre einge-

und
fahrene/ zusammengelegte Position zu verschieben. . . -

Wie aus Figur M zu entnehmen ist, sind die Kaskadenanordnungen 26 in der langgestreckten und entfalteten Position vorzugsweise derart angeordnet, daß ihre entsprechenden freien Anströmenden neben den gegenüberliegenden Teilen des Auslaßendes des Gehäuses 18 liegen, um abströmseitig zum Auslaß 22 einen V-förmigen Keil zu bilden, wobei fast die gesamten Abgase erfaftt und durch die Schaufeln 3^ umgelenkt werden.

Wie bereits erwähnt, ist das Abströmteil 32 vorzugsweise mit einer Verkleidung *J2 versehen, die darin befestigt ist und welche derart ausgestaltet ist, daß sie gegen die Verkleidung HO des Anströmteiles angrenzt und dazu eine stromlinienförmige Fortsetzung bildet. In Abhängigkeit von der axialen Lage der Kaskadenschwenkverbindung 36 und dem Winkel, um den die Enden der Kaskadenanordnung 26 sich drehen müssen, um die entfaltete schubumkehrende oder Schubstauposition einzunehmen, kann es notwendig sein, Vorrichtungen zur Bewegung der Verkleidung 42 in Übereinstimmung zur Drehung der Kaskadenanordnung vorzusehen, um eine Wechselwirkung zwischen ihnen zu vermeiden. Wie z.B. aus

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den Zeichnungen zu entnehmen ist, kann die Verkleidung 42 aus einem Paar«gebogBner Verkleidungselemente 56 bestehen, wobei jedes die entsprechenden Abströmenden einer Kaskadenanordnung abdeckt und mit dem Abströmteil 32 bei 58 schwenkbar verbunden ist. Jedes Verkleidungselement kann dann durch geeignete Schwenkvorrichtungen, wie mit 60 bezeichnet, mit der entsprechenden Kaskadenanordnung verbunden sein, so daß dann, wenn die Kaskadenanordnung sich dreht, das Abdeckelement 56, welches eine solche Kaskadenanordnung bedeckt, sich ebenfalls um die Schwe^nkverbindung 58 dreht, derart, daß eine Wechselwirkung zwischen ihnen ausgeschlossen ist.

Die Vorrichtung 52 kann viele und verschiedene Formen annehmen; so wurden hier beispielsweise derartige ausgewählt, die axial gelagerte, zusammenschiebbare rohrförmige Betätigungsstäbe'62 und 64 sowie Betätigungsvorrichtungen 66 zur Bewegung der Stäbe 62,64 und Schwenkvorrichtungen 68, die den Betätigungsstab 64 mit jeder Kaskadenanordnung 26 verbinden, besitzen.

Wie aus Figur 2,3 und 4 zu entnehmen ist, ist der Betätigungsstab 62 gleitend über ein passendes axial gelagertes Zug- oder Rohrelement 70 geschoben, von dem es gestützt wird, das seinerseits durch das Anströmteil 30 getragen wird. Das Abströmteil ist mit dem abströmseitigen Ende des Betätigungsstabes 62 entsprechend befestigt, um damit bewegt wecden zu können. Der Betätigungsstab 64 wiederum ist gleitend über den Stab 62 geschoben, durch den er getragen wird und ist an seinem abströmseitigen Ende mit jeder Kaskadenanordnung 26 durch Schwenkvorrichtungen 68 verbunden, so daß dann, wenn der Stab 64 sich axial nach hinten relativ zum Stab 62 bewegt, die Kaskadenanordnung 26 radial nach außen gleichförmig um die Schwenkverbindung 36 gedreht wird und, wenn der Stab 64 sich bezogen auf den Stab 62 in Anströmrichtung axial bewegt, werden die Kaskadenanordnungen 26 um ihre axiale parallele zusammengelegte Position gedreht.

In den Figuren 6 bis 8 ist die Betätigungsvorrichtung 66 als eine pneumatische oder hydraulische Anordnung wiedergegeben, die einen zylindrischen Körper 72 enthält, eier eine ringförmige Kammer 74 bildet, welche sich konzentrisch um das Rohrelement

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erstreckt. Neben jedem Kammerende 74 sind Strömungskanäle 76 und 78 vorhanden, um ein unter Druck stehendes Strömungsmittel einzulassen und zuzuführen. Ein ringförmiger Kolben 80, der mit dem anströmseitigen Ende des Stabes 62 verbunden ist, befindet sich in der Kammer 74, der seinerseits als eine ringförmige Kammer 82 ausgebildet ist. Ein ringförmiger Kolben 8¹J, der mit dem abströmseitigen Ende des Stabes 64 verbunden ist, befindet sich in der Kammer 82. Geeignete Blockierungsmittel sind vorgesehen, um die Bewegung des Kolbens 80 innerhalb der Kammer 74 zu begrenzen, um dadurch die eingefahrene und langgestreckte Lage des Stabes 62 des Abströmteiles 32 und daher ψ der Kaskadenanordnung 26 festzulegen. In ähnlicher Weise sind Blockierungsvorrichtungen 88 vorgesehen, um die Bewegung des Kolbens 84 in der Kammer 82 und damit die relative Bewegung des Stabes 64 in bezug auf den Stab 62 zu begrenzen.

Der Kolben 80 ist an seinem an- und an seinem abströmseitigen Ende mit Kanälen 90 und 92 versehen, die mit dem anströmseitigen Teil 94 und dem abströmseitigen Teil 96 der Kammer 82 entsprechend in Verbindung stehen. Wie am besten aus Figur 7 und 8 zu entnehmen ist, ist im Zylinderkörper 72 zur Verbindung des anströmseitigen Teiles 100 der Kammer 74 mit dem Kanal 90 und daher mit der Kammer 94, wenn der Kolben 80 an die abströmseitige . Begrenzungsvorrichtung 86 angrenzt, eine Ausbuchtung 98 vorgesehen. Es darf noch bemerkt werden, daß die Kanäle 78 und 92 derartig ausgebildet sind, daß sie untereinander eine Verbindung herstellen, wenn der Kolben 80 gegen die abströmseitige Begrenzungsvorrichtung 86 angrenzt.

Der Stab 64 ist mit einer Ausbuchtung 102 versehen, die dazu dient, das Kammerteil 96 mit dem abströmseitigen Teil 104 der Kammer 74 zu verbinden, wenn der Kolben 84 gegen die anströmseitige Blockierungsvorrichtung 88 angrenzt, wie dies am besten aus der Figur 6 und 7 ersichtlich wird.

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Um die erforderliche Bewegung der Stäbe 62 und 6*1 zu erzielen, können für diese pneumatischen oder hydraulischen Einrichtungen geeignete Motoren vorgesehen sein. Fernerhin kann sowohl die Betätigungsvorrichtung 66 als auch die Schwenkvorrichtung 68 von der dargestellten Konstruktion abweichen, um eine hintereinander erfolgende Verschiebung und Drehung der Kaskadenanordnungen 26 zu erreichen, damit diese aus der eingefahrenen und zusammengelegten Position in eine langgestreckte und entfaltete Position gebracht werden kann.

Die Verwendung, der Betrieb und die Funktion der Erfindung ist nun wie folgt: während des normalen Fluges ist das Gerät gemäß der Erfindung, wie in Figur 2 dargestellt, gelagert, wobei die Kaskadenanordnungen vollständig innerhalb der aerodynamisch glatten Umhüllung der Zentralkörperoberfläche ¹I¹I eingeschlossen sind, um hierdurch den Luftwiderstand geringzuhalten. Bei der Lage des Gerätes gemäß Figur 2 grenzt der Kolben 80 und die aufströmseitige Sperrvorrichtung 86 an das aufströmseitige Ende der Kammer 71, und der Kolben 8¹J stößt gegen die aufströmseitige Sperrvorrichtung 88, wie in Figur 6 zu sehen ist.

Um die Kaskaden in ihre entfaltete Schubumkehr- oder Stauposition gemäß Figur 1 und 4 zu bringen, wird derKanal 78 gelüftet und der Kanal 76 wird mit der Quelle des unter Druck stehenden Strömungsmittels verbunden. Das unter Druck stehende Strömungsmittel gelangt in die Kammer 100 und zwingt den Kolben 80 und über die aufströmseitige Sperrvorrichtung 88 den Kolben 84 in Abströmrichtunr, bis der Kolben 80 gegen die abströmseitige Sperrvorrichtung 86 anstößt, wie in Figur 7 zu sehen ist. Demzufolge werden die Stäbe 62 und 6M und daher das Abströmteil 32 und die Kaskade 26 in Abströmrichtung verschoben, bis zu der in Figur 3 dargestellten langgestreckten und zusammengelegten Position. Bei der Bewegung von der Position gemäß Figur 2 zur Position gemäß Figur 3 werden die Kaskadenanordnungen aus der Aufnahmevorrichtung 38 herausgezogen und sind axial derart gelagert, daß sie durch eine geeignete Drehung in ihre entfaltete Position gelangen.

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Wenn der Kolben 80 (sh. Figur 7) gegen die abströmseitige Sperrvorrichtung 86 angrenzt, ist der Kanal 90 und damit das Kammerteil 94 mit dem unter Druck stehenden Strömungsmittel in dem Kammerteil 100 über die Einbuchtung 98 verbunden. Das unter Druck stehende Strömungsmittel zwingt den Kolben 84, während der Kolben 80 gegen die abströmseitige Sperrvorrichtung 86 angrenzt, sich in Abströmrichtung zu bewegen, um gegen die abströmseitige Sperrvorrichtung 88 anzustoßen. Eine solche Bewegung des Kolbens 84 bewirkt, daß der Stab 64 sich in Abströmrichtung bewegt und daß mit Hilfe der Schwenkvorrichtung 68 eine gleichmäßige Drehung der Kaskadenanordnungen 26 aus ihrer langge- ' streckten, zusammengelegten Lage gemäß Figur 3 in ihre langgestreckte und entfaltete Lage nach Figur 1 und 4 erfolgt.

Um die Kraft zu verringern, die von dem Kolben 84 aufgebracht werden muß, um die Kaskadenanordnung zu drehen, damit sie in ihre und aus ihrer entfalteten Position gebracht wird, sind die Schaufeln 34 vorzugsweise derartig ausgebildet und angeordnet, daß die auf sie wirkenden aerodynamischen Kräfte hauptsächlich über die Schwenkverbindung 36 geführt werden.

Um eine Wechselwirkung zwischen dem abströmseitigen Teil des Verkleidungselementes 56 und ihrer entsprechenden Kaskadenanordnung zu verhindern, kann ein Schwenkelement 60 vorgesehen sein, damit jedes Abdeckelement 56 um seine Schwenkverbindung 58 in Übereinstimmung mit ihrer entsprechenden Kaskadenanordnung gedreht werden kann.

Wenn die Kaskadenanordnungen 26 sich in ihrer langgestreckten und entfalteten Position befinden, wirken die,aus dem Auslaß 22 ■ abströmenden Abgase auf diese ein und werden durch die Schau^ fein 34, wie in Figur 4 zu sehen ist, umgelenkt, um so die gewünschte Schubumkehr oder den Stau zu erzielen.

Es darf bemerkt werden, daß bei der Bewegung des Kolbens 80 aus seiner eingefahrenen Lage gemäß Figur 6 in seine langgestreckte Lage gemäß Figur 7 und somit bei Bewegung des abströmseitigen

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Teiles 32 aus seiner eingefahrenen Lage nach Figur 2 in seine langgestreckte Lage nach Figur 3, das Strömungsmittel aus dem abströmseitigen Teil 104 der Kammer 74 durch den belüfteten Kanal 78 ausgestoßen wird. In ähnlicher Weise wird das Strö- . mungsmittel innerhalb des abströmseitigen Teiles 96 der Kammer 82 durch den Kanal 92 und den belüfteten Kanal 78 ausgestoßen, wenn der Kolben 84 sich von seiner zusammengelegten Position gemäß Figur 7 in die entfaltete Position nach Figur 8 bewegt.

Um die Kaskade aus ihrer entfalteten Position nach Figur 4 in ihre zusammengelegte Position nach Figur 2 zu bewegen, wird der Kanal 78 mit einer' Quelle eines unter hohem Druck stehenden Strömungsmittels verbunden, und der Kanal 76 wird entlüftet. Das unter Druck stehende Strömungsmittel fließt durch den Kanal 92 in das abströmseitige Teil 96 der Kammer 82 und zwingt den Kolben 9¹J in Aufwärtsrichtung, wodurch die Kaskadenanordnungen 26 über die Vorrichtung 68 in ihre zusammengelegte Position gemäß Figur 3 gedreht wird. Wenn der Kolben 84 sich in Abwärtsströmung bewegt, wird das Strömungsmittel innerhalb des abwärtsgelegenen Teiles 96 der Kammer 82 aus dem Kanal J6 Über Kanal 90, Ausbuchtung 98 und abströmseitigen Kammerteil 100 abgelassen. Es darf bemerkt werden, daß, wenn das abströmseitige Teil 96 der Kammer 82 unter Druck gesetzt wird, ein solcher Druck nicht nur den Kolben 84 in die Stromabwärtsrichtung zwingt, sondern auch derart wirkt, daß der Kolben 80 weiterhin gegen die abströmseitige Sperrvorrichtung 86 angrenzt, so daß sichergestellt wird, daß das abströmseitige Teil 26 solange langgestreckt bleibt, bis die Kaskadenanordnungen 86 in ihre zusammengelegte Position zurückgekehrt sind.

Wenn der Kolben 84 so bewegt wird, daß er gegen die stromaufwärts gelegene Sperrvorrichtung 88 anstößt, wie in Figur 4 gezeigt ist, und dabei die Kaskadenanordnungen 26 in ihre zusammengelegte Position gemäß Figur 3 zurückholt, wird das unter hohem Druck stehende Strömungsmittel innerhalb des Kammerteiles 96 über die Ausbuchtung 102 mit dem abströmseitigen Kammerteil 104 verbunden, wodurch die Kolben 80 und 84 gleichmäßig gezwungen werden, die eingefahrene Position nach Figur 2 und 6 einzunehmen. Der Kanal 78 ist ausreichend dimensioniert, so daß,

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nachdem der Kolben 80 sich leicht in Richtung der Aufwärtsströmung bewegt hat, aber bevor der Kanal 78 die Verbindung zum Kanal 92 unterbricht, die Verbindung zwischen Kanal 78 und Kammerteil 104 hergestellt wird, um so eine kontinuierliche Strömung eines unter hohem D.ruck stehenden Strömungsmittels zum Kammerteil 104 zu ermöglichen. Wenn die Kolben 80 und 8¹J sich in die-eingefahrene Position gemäß Figur 6 bewegen, wird das Strömungsmittel in dem Kammerteil 100 durch den Kanal 76 abgelassen. Es sei bemerkt, daß während der Bewegung des Kolbens 80 aus der langgestreckten Position gemäß Figur 4 in die zurückgezogene ™ Position gemäß Figur 6 das unter Druck stehende Strömungsmittel den Kolben 84 weiterhin zwingt, gegen die stromaufwärts gelegene Sperrvorrichtung 88 anzugrenzen, so daß sichergestellt wird, daß die Kaskadenanordnungen 26 in ihrer zusammengelegten Position verbleiben, während sie in die Lagervorrichtung 38 eingefahren werden.

Um eine Drehung des abströmseitigen Teiles 32 und der Kaskaden 26 zu verhindern, kann das Zug- oder Rohrelement 64 mit einer geeigneten Drehmomentfuhrung, wie mit 106 in Figur 5 bezeichnet, versehen sein.

k Während hier eine Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung 66 ausgewählt und beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, daß die Betätigungsvorrichtung 66 ebenso wie die Schwenkvorrichtung 68, die hierauf anspricht, im weiten Rahmen verändert Werden kann; diese Vorrichtung soll jedoch vorzugsweise zuerst den abströmseitigen Teil 32 axial nach hinten verschieben und dann nachfolgend jede Kaskadenanordnung 26 aus ihrer axialen Stauposition in eine entfaltete Position nach Figur 4 bringen. Ferner können, obgleich bei dem hier dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zwei Kaskadenanordnungen gezeigt

κ*

wurden, mehr oder weniger als zwei Kaskaden verwendet werden.

die als ein Keil zum abströmseitigen Auslaß 22 entfaltet wurden

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Claims (8)

1. -15-

   sprüche

   Vorrichtung zur Umkehr oder zum Stau des Schubes, der durch Abgase eines Strahltriebwerkes erzeugt wird, die einen Abgasauslaß besitzt, der durch ein äußeres Gehäuse und ein innerhalb des Gehäuses axial angeordneten Zentralkörper festgelegt ist, wobei der Zentralkörper ein anströmseitiges und ein abströmsei tiges Teil umfaßt, das von dem anströmseitigen Teil getragen wird, so daß eine axiale Verschiebung zwischen einer eingefahrenen Position neben dem anströmseitigen Teil und einer langgestreckten Position in einem Abstand von dem anströmseitigen Teil und abströmseitig zum Auslaß ermöglicht ist und die Einrichtungen zur Bewegung des zweiten Teiles zwischen einer eingefahrenen und langgestreckten Position besitzt, dadurch g e k e η nze i chnet, daß eine Kaskadenanordnung (26) bei (36) schwenkbar mit dem zweiten Teil (42) befestigt ist, so daß damit eine axiale Bewegung und eine Drehbewegung zwischen einer axial ausgerichteten zusammengelegten Position und einer entfalteten Position ermöglicht wird, wobei die Kaskadenanordnung sich über

   einen Teil der Abgasströmung erstreckt, daß die Kaskadenanordnung eine Vielzahl von die Strömung umlenkenden Schaufeln (3*1) besitzt, welche in der Lage aind, die Abgasströmung umzulenken, wenn sie sich in der entfalteten Position befinden, so daß der normalerweise erzeugte Schub dadurch mindestens gestaut wird, daß Betätigungsvorrichtungen (52) vorhanden sind, um die Kaskadenanordnung zwischen der zusammengelegten und der entfalteten Position zu drehen und daß durch das erste Teil eine Abdeckvorrichtung (38) gebildet und getragen wird, um die Kaskadenanordnung gleitend aufzunehmen, so daß nit der Abgasstrcmung durch den Auslaß nahezu keine Beeinflussung erfolgt, wenn die Kaskadenanordnung und das abströmseitige Teil sich in der zusammengelegten bzw. eingefahrenen Position befinden.

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2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch g e k e η η zeichnet, daß die Drehvorrichtung'nur wirksam wird,

   ♦ ■ - ■

   wenn das stromaufwärts gelegene Teil sich in der langgestreckten Position befindet, so daß dadurch ein genaues Einsetzen und Herausziehen der Kaskadenanordnung in die und aus der Aufnahmevorrichtung (38) sichergestellt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß eine erste und zweite Verkleidung (¹IO,#2) vorgesehen ist, die durch die entsprechenden stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Teile (30,32) getragen werden, wobei diese Verkleidungen so angepaßt sind, daß sie gegeneinander grenzen und eine nahezu kontinuierliche aerodynamisch glatte äußere Oberfläche für den Zentralkörper bilden, wenn sich das abströmseitige Teil in der eingefahrenen Position befindet.
4. ¹J. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gek e^-n η zeichnet, daß zwei Kaskadenanordnungen (26) vorgesehen sind, die zum abströmseitigen Teil neben ihren abströmseitigen Enden schwenkbar sind, um in eine und aus einer entfaltenen Position entgegengesetzte Richtung gleichmäßig gedreht werden zu können, wobei jede Kaskadenanordnung (26) ein erhabenes Zentralteil (46) und ein flaches Seitenteil 48 besitzt^ das sich davon entgegengesetzt gerichtet erstreckt und eng an die gegenüberliegenden Teile des Gehäuses angrenzt, wenn die Kaskade zusammengelegt und eingefahren ist, wobei die Aufnahmevorrichtung diametral gegenüberliegende Verstrebungen 50 umfaßt, die sich zwischen dem anströmseitigen Teil und dem Gehäuse erstrekken.
5. 5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennz e i c h η et, daß die Kaskadenanordnungen sich mit ihren freien Enden neben den gegenüberliegenden Teilen des Abströmendes des Gehäuses befinden, wenn das abströmseitige Teil und die Kaskaden sich in der entsprechenden langgestreckten und entfalteten Position befinden.

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6. 6. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verkleidungsvorrichtung für jede Kaskadenanordnung ein Verkleidungselement besitzt, das bei (58) mit seinem abströmseitigen Ende drehbar mit dem abströmseitigen Teil verbunden ist und mit seinem anströmseitigen Ende so gelagert ist, daß es das abströmseitige Ende der entsprechenden Kaskadenanordnung überdeckt und daß Schwenkvorrichtungen (60,68) vorgesehen sind, um jedes Verkleidungselement um seine Schwenkverbin dung in Übereinstimmung mit der Drehung seiner entsprechenden Kaskadenanordnungen zu drehen, um eine Wechselwirkung zwischen diesen Elementen zu verhindern.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Bewegungsvorrichtung derartig ausgebildet ist, daß sie jede Kaskadenanordnung aus ihrer ersten Position in eine zweite Position bewegen kann, derart, daß jede Kaskadenanordnung hintereinanderfolgend erst axial nach hinten in eine langgestreckte Position verschoben wird, wobei jede Kaskade aus ihrer Aufbewahrungs- und Abdeckvorrichtung herausgezogen und sodann gleichmäßig um die Schwenkverbindung in die zweite Position gedreht wird.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvorrichtung folgende Elemente besitzt: eine axial gelagerte Zugvorrichtung (70), die durch das anströmseitige Teil getragen wird, einen ersten axial sich erstreckenden Stab (62), der durch die Zugvorrichtung gleitend getragen wird und der an seinem Abströmende mit dem abströmseitigen Teil'gesichert ist, einen zweiten axial sich ers'trekkenden Stab (64), der durch die Zugvorrichtung gleitend getragen wird, eine Betätigungsvorrichtung (66) zur gleichmäßigen Bewegung der Stäbe zwischen der eingefahrenen und der langgestreckten Position und zur weiteren Bewegung des zweiten Stabes relativ zum ersten Stab zwischen der langgestreckten und der entfalteten Position abströmseitig davon und Schwenkvorrichtungen (68), die den zweiten Stab mit der ersten Kaskadenanordnung derart verbinden, daß jede Kaskade gedreht werden kann, wenn der zweite Stab zwischen der langgestreckten und der entfalteten Position bewegt wird. 009824/0160

   BAD ORIGINAL

   9· Gerät nach Anspruch 8, dadurchg e k e η η zeichnet, daß die Zugvorrichtung, der erste und der zweite Stab rohrförmig ausgebildet sind, daß der erste und zweite Stab über die Zugvorrichtung ineinanderschiebbar ist, daß die Betätigungsvorrichtung einen Strömungsmittelzylinder (72) besitzt, der durch das anströmseitige Teil getragen wird und eine ringförmige Kammer (7*0 bildet, die zur Zugvorrichtung koaxial angeordnet ist, daß ein erster ringförmiger Kolben (80) in der ersten Kammer angeordnet ist, um eine Vor- und Rückbewegung durch ein unter Druck stehendes Strömungsmittel in der ersten Kammer durchführen zu können, wobei der erste " Kolben an das anströmseitige Ende des ersten Stabes gesichert ist und eine zweite ringförmige Kammer (82) darin bildet, die zur ersten Kammer koaxial angeordnet ist, daß ein zweiter ringförmiger Kolben (84) in der zweiten Kammer angeordnet ist und eine axiale Vor- und Rückbewegung durch ein unter Druck stehendes , in der zweiten Kammer befindliches Strömungsmittel erfolgen kann, wobei der zweite Kolben an das anströmseitige Ende des zweiten Stabes gesichert ist und daß Vorrichtungen (76,90,92) vorhanden sind, um ein unter Druck stehendes Strömungsmittel in die erste und zweite Kammer abzugeben, so daß eine hintereinander erfolgende Betätigung des ersten und zweiten Stabes erfolgt.

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