DE1920340B - Schubdüse fur Turbinenstrahltneb werke - Google Patents
Schubdüse fur Turbinenstrahltneb werkeInfo
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Description
Achsen schwenkbar gelagerte Verstellklappen auf- io hin-und herbewegbar sind, und zwar so, daß bei voll
weisen. ;■ r r ausgefahrenen Klappen, für den engsten Gasaustritts-
Zur Veränderung des Gasaustrittsquerschnittes ' ; querschnitt, die auf diese einwirkenden Gaskräfte
werden bei diesen bekannten Schubdüsen alle Klap- über die genannten Zahnbahnen einerseits und die
pen gleichzeitig in den Gasstrom hereingeschwenkt^ Zahnräder andererseits auf den Versteifungsring
und zur Vergrößerung- des Gäsaustrittsquerschnittes 15 übertragen werden müssen. Ferner ist bei diesen Klapwerden
die Klappen gleichzeitig nach außen ge- pen keine im wesentlichen reibungsfreie Abstützung
schwenkt. Um bei diesen bekannten Schubdüsen den an deren stromaufwärtigen Enden gegeben. Dadurch,
Gasaustrittsquerschnitt verringern zu können, sind daß also hauptsächlich den genannten Zahnrädern
somit, infolge des Hereinschwenkens der Klappen in als für die Verstellung der Schubdüse zwangsbewegden
Gasstrom, erhebliche Verstellkräfte aufzubringen. 20 ten Organen auch die Funktion der Gaskraftüber-Auf
Grund dieser hohen Verstellkräfte muß somit tragung zukommt, wird in der Praxis ein Verklemauch
der Mechanismus zur Verstellung dieser Klappen erhebliche Dimensionen annehmen, und weiterhin
ist es hierbei erforderlich, leistungsstarke Verstellmotoren vorzusehen. 25
ist es hierbei erforderlich, leistungsstarke Verstellmotoren vorzusehen. 25
Darüber hinaus besteht bei einer derartigen Anordnung der Verstellklappen, wie sie bereits erwähnt
worden ist, eine Schwierigkeit darin, die Klappen in
jeder Querschnitsstellung der Schubdüse bei den relativ hohen auf deren Innenflächen einwirkenden Gas- 30 volumen derselben, nämlich zwischen dem Strahlrohr kräften stabil zu halten. und der Triebwerksverkleidung, was sich z. B. nicht
worden ist, eine Schwierigkeit darin, die Klappen in
jeder Querschnitsstellung der Schubdüse bei den relativ hohen auf deren Innenflächen einwirkenden Gas- 30 volumen derselben, nämlich zwischen dem Strahlrohr kräften stabil zu halten. und der Triebwerksverkleidung, was sich z. B. nicht
Ferner ist es bei diesen bekannten Schubdüsen nachteilhaft, daß durch !die beispielsweise . beim
Marschflug relativ weit nach innen geschwenkten Klappen ein relativ großer Abreißquerschnitt der 35
Außenluftströmung verursacht wird, welcher nicht unerhebliche aerodynamische Verluste zur Folge hat.
Bei diesen bekannten Schubdüsen auftretende
Nachteile sucht die nach der britischen Patentschrift
763 622 bekannte Ausführung bereits dadurch zu 40 sehenen Federelemente, sowohl zwischen den oberen vermeiden, daß die .zur Veränderung des Gasaus-. Wandteilen der Klappen und der Triebwerksverkleitrittsquerschnittes einer Schubdüse vorgesehenen
Klappen annähernd senkrecht zu den innen auf diese
einwirkenden Gaskräften in eine sich gleichmäßig verjüngende Triebwerksverkleidung hereinfahrbar oder 45 verstellsystem auch ein relativ hohes Eigengewicht aus dieser herausfahrbar sind. dieser Schubdüse bedingen.
Nachteile sucht die nach der britischen Patentschrift
763 622 bekannte Ausführung bereits dadurch zu 40 sehenen Federelemente, sowohl zwischen den oberen vermeiden, daß die .zur Veränderung des Gasaus-. Wandteilen der Klappen und der Triebwerksverkleitrittsquerschnittes einer Schubdüse vorgesehenen
Klappen annähernd senkrecht zu den innen auf diese
einwirkenden Gaskräften in eine sich gleichmäßig verjüngende Triebwerksverkleidung hereinfahrbar oder 45 verstellsystem auch ein relativ hohes Eigengewicht aus dieser herausfahrbar sind. dieser Schubdüse bedingen.
Bei dieser bekannten Ausführung sind jedoch die Die bei bekannten Schubdüsen auftretenden Nach-
Außen- und Innenwandungen einer jeden Verstell- teile hinsichtlich relativ großer Verstellkräfte für die
klappe — von der Seite gesehen — gleichmäßig iü Klappen sucht ein älterer Vorschlag dadurch zu ver-Richtung
auf einen, auf der Längsachse der Schub- 50 meiden, daß die Klappen in Richtung der durch die
düse liegenden Punkt hin gewölbt ausgebildet und zur Triebwerksverkleidung bestimmten geradlinigen Nei-Veränderung
des Gasaustrittsquerschnittes einer gung zur Veränderung des Austrittsquerschnitts in die
kreisbogeriförmigen Verstellbewegung unterworfen, Triebwerksverkleidung ein- und "ausfahrbar sind,
um bei relativ kurzem Verstellweg gleichsam eine Aber auch gemäß dem älteren Vorschlag bilden die
möglichst große Düsenflächenänderung erreichen zu 55 Klappen in sich keinen kraftschlüssigen Verband,
können. Durch die hierbei zur Verringerung des Gas- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
austrittsquerschnittes der Schubdüse gegebene kreis- Nachteile der erwähnten bekannten Verstellschubbogenförmige
Ausfahrbewegung vergrößert sich düsen, sowie insbesondere des vorstehend genannten
gleichsam auch der durch die Verjüngung der Trieb- älteren Vorschlags zu beseitigen und eine Schubdüse
werksverkleidung an deren Ende gegebene Heckwin- 60 zu schaffen, bei der auf relativ einfache Weise die
kel, woraus wiederum eine Erhöhung der Strömungs- auf Grund der Gaskräfte an den einzelnen Klappen
Verluste bei ausgefahrenen Verstellklappen resultiert. sich ergebenden Biegemomente in allen Querschnitts-Ein
weiterer Nachteil dieser bekannten Ausfüh- Stellungen der Schubdüse weitgehend in ringförmige
rung wird darin gesehen, daß die Verstellklappen bei Zugspannungen abgebaut werden können, wobei die
der Ein- oder Ausfahrbewegung in die Triebwerks- 65 Verstellkräfte für die Klappen weiter verringert werverkleidung
herein bzw. aus dieser heraus einen zur den sollen und wobei die Klappen trotzdem nur ein
Aufnahme der auf die Verstellklappen einwirkenden geringes Einbauvolumen innerhalb der zugehörigen
Gaskräfte dienenden, in sich geschlossenen Verstei- Triebwerksverkleidung beanspruchen und in jeder
men der Zahnräder zwischen den Zahnbahnen und ein Funktionsuntüchtigwerden der gesamten Schubdüse
nicht ausgeschlossen werden können.
Weiter führt die vorstehend beschriebene Anordnung und Betätigung .der Klappen der bekannten
Ausführung zu einem relativ großen Abstand zwischen den äußeren und inneren Wandteilen der Klappen
-und damit zu einem relativ großen Einfahrgerade im Interesse eines optimalen Schlankheits-
; grades eines mit einer solchen Schubdüse versehenen
Flugzeugrumpfhecks auswirken dürfte.
Durch die Vielzahl der zur Verstellung der Klappen vorgesehenen Teile, wie unter anderem auch der
zur Führung und Gewährleistung einer stets abdichtenden Anlage der unteren Wandteile der Klappen
an einem am Strahlrohr befestigten Dichtring vorge-
düng als auch zwischen der Triebwerksverkleidung und dem Abstützring, dürfte weiter dieser relativ hohe
Grad an Kompliziertheit des gesamten Düsenklappen-
3 4
Querschnittsstellung der Schubdüse stabil und schwin- jedem Käfig ist ein Zahnrad drehbar gelagert, welches
gungsfrei aneinandergehalten werden sollen. einerseits in eine seitlich an einer Zwischenklappe ge-
Die Schubdüse soll einen über einen möglichst haltene Zahnstange und andererseits in eine seitlich
großen Bereich veränderbaren Massendurchsatz bei an einer angrenzenden, langen Klappe angeordnete
einem relativ kleinen, von der Triebwerksverkleidung 5 Zahnstange eingreift.
und den ausfahrbaren Klappen gebildeten Heckwin- Es werden somit die Kugeln oder Rollen in den
kel besser gewährleisten. Trotz dieser genannten An- entsprechenden Führungen zwangssynchron in Abforderungen
soll weiter eine mit relativ geringen Ver- hängigkeit von den unterschiedlichen Verstellstellwegen
erfolgende, rasche Betätigung der Düsen- geschwindigkeit der kurzen und der langen Klappen
klappen erzielbar sein. io betätigt.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Er- Die Bewegung der Kugeln oder Rollen in den zugefindung
vor, daß jeweils benachbarte Klappen mittels hörigen an den Klappen angeordneten Führungen
ineinandergreifender Kugel- oder Rollbahnen verbun- kann so erfolgen, daß bei voll aus der Triebwerksverden
sind und unterschiedliche Längen und unter- kleidung herausgefahrenen Klappen (kleinster Gasschiedliche
Verstellgeschwindigkeiten aufweisen. 15 austrittsquerschnitt der Schubdüse) ein Kugel- oder
.· .Um also bei der erfindungsgemäßen Schubdüse bei- Rollensatz mit seinem einen Ende, z. B. mit einer
spielsweise den Gasaustrittsquerschnitt zu verringern, ersten Kugel am stromabwärtigen Ende einer
werden alle Klappen gleichzeitig aus der Triebwerks- Zwischenklappe zu liegen kommt,
verkleidung herausgefahren, jedoch mit unterschied- Bei voll geöffneter Düse, wobei alle Klappen in die
liehen Verstellgeschwindigkeiten, d.h. ein bestimm- 20 Triebwerksverkleidung eingefahren sind, sollen die
ter Klappensatz kann dabei weiter und rascher aus Kugeln oder Rollen geschlossen — entsprechend der
der Triebwerksverkleidung herausgefahren werden gewählten unterschiedlichen Längen und Differenzais
ein übriger Klappensatz. Da der statische Gas- geschwindigkeiten der Klappen — aus den kürzeren
druck zum Ausgang der Düse hin abnimmt, muß nur Zwischenklappen herausgefahren werden können,
noch etwa ein Drittel des Gesamtdruckes der Gase 25 wozu in Ausgestaltung der Erfindung, die zu den
längs der Düse als Biegemoment von den einzelnen Zwischenklappen gehörigen Teile der Kugel- oder
Klappen aufgenommen werden. Auf Grund der ge- Rollbahnen stromaufwärts verlängert sind,
wählten Differenzgeschwindigkeiten und der zugeord- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können
neten unterschiedlichen Längen der Zwischenklappen für die kurzen Zwischenklappen, sowie für die langen
,und der langen Klappen müssen die frei hängenden 30 Klappen voneinander gesonderte oder gemeinsame
Klappen nur noch etwa ein Sechstel der gesamten Antriebsvorrichtungen für die Verstellbewegung vor-Biegemomentenbeanspruchung
aufnehmen. gesehen sein.
Zweckmäßigerweise kann hierzu in Ausgestaltung Ebenfalls in weiterer Ausgestaltung kann jeweils
des Erfindungsgegenstandes jeweils zwischen zwei eine kurze Zwischenklappe oder eine lange Klappe
gleich langen Klappen eine kürzere Zwischenklappe 35 mit Einrichtungen zur Betätigung der Verstellbewe-.angeordnet
sein. Hierbei überragen die langen Klap- gung zweier angrenzender Klappen ausgestattet sein,
pen in jeder aus der Triebwerksverkleidung heraus- Das bedeutet also, daß beispielsweise alle Zwischengefahrenen
Stellung der Zwischenklappen. klappen eine gleichzeitige, jedoch mit einer rascheren
Die langen Klappen können hierbei mit doppelter Verstellgeschwindigkeit zu diesen erfolgende Verstell-Verstellgeschwindigkeit
gegenüber den kürzeren 40 bewegung der langen Klappen herbeiführen können. Zwischenklappen aus der Triebwerksverkleidung her- Für diesen Fall können die Zwischenklappen stromaus-
oder in diese weider hereingefahren werden; aufwärts mit Führungen in an der Triebwerksverkleientsprechend
dieser Differenzgeschwindigkeit können dung befestigte Gleitschienen eingreifen; es ist herbei
also die langen Klappen doppelt so lang ausgeführt vorteilhaft, daß die Zwischenklappen als integrierensein
wie die kürzeren Zwischenklappen, woraus wie- 45 der Bestandteil für die gleichzeitige Bewegung der
derum folgt, daß eine lange Klappe stets doppelt so langen Klappen, trotz der stromaufwärtigen Führunweit
aus der Triebwerksverkleidung herausgefahren gen, nicht langer zu sein brauchen als die langen Klapist
wie eine kürzere Zwischenklappe. pen, wodurch eine geringe Einbautiefe der Zwischen-Auf
Grund der unterschiedlichen Längen und Ver- klappen innerhalb der Triebwerksverkleidung erzielt
Stellgeschwindigkeiten der Klappen, sowie auf Grund 50 werden kann.
deren stets kraftschlüssig ineinandergreifender In zweckmäßiger Weise kann jede Zwischenklappe
Klappenführungen ergibt sich, daß beispielsweise bei mit mindestens einer parallel zu deren Mittelachse
voll aus der Triebwerksverkleidung herausgefahrenen angeordneten Zahnstange verbunden sein, welche
, langen und kurzen Klappen der auf diese einwirkende über Zahnräder und Getriebe von einem für die Begesamte
Druck der Gase längs der Düse über die ge- 55 tätigung aller Zwischenklappen vorgesehenen Versamte
Länge der kurzen Zwischenklappen sowie bis Stellmotor angetrieben wird. ' ■ ■ . ;
zur Hälfte der Auskraglänge der langen Klappen als Um z. B. alle langen Klappen über die Zwischen-Seilkraft
aufgenommen werden kann, klappen betätigen zu können, soll stromaufwärts einer
Die zwischen jeweils zwei langen Klappen ange- jeden' Zwischenklappe mindestens ein Zahnrad vorordneten kurzen Zwischenklappen bewirken bei allen 60 gesehen sein, welches einerseits in eine obere, an der
Verstellphasen der Schubdüse die radiale Abstands- Innenwand der Triebwerksverkleidung befestigte
haltung zwischen den langen Klappen sowie deren Zahnstange eingreift und andererseits in eine untere
Bewegungsführung. Zahnstange, welche innerhalb der Zwischenklappe In Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sind . gleitbar geführt und gehalten ist und stromabwärts
in den Kugel- oder Rollenbahnen synchron mit der 65 mit zwei an eine Zwischenklappe angrenzenden lan-■
Differenzgeschwindigkeit der Zwischenklappen und gen Klappen gelenkig verbunden ist.
der langen Klappen angetriebene, von einem Käfig ■·' Um zu erreichen, daß in jeder ausgefahrenen Endgehaltene
Kugeln oder Rollen angeordnet, und an stellung der Klappen aus der Triebwerksverkleidung
die Zwischenräume zwischen den über die Zwischenklappen hinausragenden Enden der langen Klappen
zur Erzielung einer allseits geschlossenen Düse abgedichtet sind, werden in weiterer Ausgestaltung der
Erfindung von den Zahnstangen betätigte und um die langen Klappen greifende Dichtklappen vorgesehen,
welche in die Zwischenklappen herein- oder aus diesen herausfahrbar sind.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise näher erläutert. In den Zeichnungen ist
Fig. 1 eine perspektivische schematische Ansicht
der Schubdüse in deren Endstellung mit kleinstem Austrittsquerschnitt,
Fig. 2 eine perspektivische schematische Ansicht
F i g. 3 die obere Hälfte der Schubdüse in einer ersten seitlichen Schnittdarstellung mit für den kleinsten
Austrittsquerschnitt aus der Triebwerksverkleidung herausgefahrenen Klappen,
Fig. 4 die obere Hälfte der Schubdüse in einer zweiten seitlichen Schnittdarstellung in einer Endstellung
der Klappen gemäß F i g. 3,
F i g. 5 ein Teil der Schubdüse in der Ansicht von
F i g. 6 eine detailliert und vergrößert dargestellte Einzelheit der Fig. 5, veranschaulichend einen
zwangssynchron betätigten Kugelsatz zweier ineinandergreifender Kugelführungen,
F i g. 7 eine Schnittansicht nach der Linie K-K der Fig. 6,
Fig. 8 ein Teilquerschnitt entlang der Linie A-A
der F i g. 3,
bunden. Diese Kugelbahnen 6 sind über die stromaufwärtigen Enden der Zwischenklappen 2 hinaus
verlängert.
Wie aus Fig. 1 und 2 weiter ersichtlich ist, sind die langen Klappen 1 etwa doppelt so lang ausgeführt
wie die Zwischenklappen 2. Entsprechend dieser Längendifferenz werden zur Veränderung des Gasaustrittsquerschnittes
der Schubdüse die langen Klappen 1 doppelt so schnell entlang der Mantellinien 5
ίο bewegt wie die Zwischenklappen 2. Werden also beispielsweise
alle Klappen zur Verringerung des Austrittsquerschnittes der Schubdüse aus der Triebwerksverkleidung
herausgefahren, dann bleiben die gegenüber den langen Klappen 1 nur halb so schnell be-
der Schubdüse in deren Endstellung mit größtem 15 wegten Zwischenklappen 2 stets um die Hälfte der
Austrittsquerschnitt, Ausfahrlänge der langen Klappen 1 zurück. Das
gleiche gilt auch für die Phase des Einfahrens der langen Klappen 1 und der Zwischenklappen 2 in die
Triebwerksverkleidung 3. Die Zwischenklappen 2 20 und die langen Klappen 1 sind — wie aus Fig. 1
und 2 ersichtlich — im Grundriß keilförmig und in Umfangsrichtung leicht gewölbt ausgebildet. Infolge
der stets um die Hälfte gegenüber den langen Klappen 1 zurückbleibenden Verstellgeschwindigkeit der
oben einschließlich zugehöriger Mittel zur Betätigung 25 Zwischenklappen 2 bewegen sich somit alle Klappen
der Klappen, annähernd in Gestalt sich verjüngender Keile relativ
gegeneinander im Rahmen des zu wählenden Konus 4 (F i g. 2), dessen kleinster und größter Durchmesser
annähernd den geforderten kleinsten oder größten Gasaustrittsquerschnitt der Schubdüse bestimmen
kann.
Die langen Klappen 1 überragen in jeder aus der Triebwerksverkleidung 3 herausgefahrenen Stellung
die Zwischenklappen 2. Wie an Hand der voll aus
F i g. 9 ein Teilquerschnitt entlang der Linie B-B 35 der Triebwerksverkleidung 3 herausgefahrenen Endder
F i g. 3 und stellung aller Klappen ersichtlich (F i g. 1), entstehen
Fig. 10 eine Schnittansicht nach der Linie C-C dabei keilförmige Zwischenräume 7 zwischen zwei ander
F i g. 5. grenzenden, die Zwischenklappen 2 überragenden Die F i g. 1 und 2 veranschaulichen zwei verschie- halben Seitenflanken zwier langer Klappen 1, welche
dene Endstellungen der erfindungsgemäßen Schub- 40 beispielhaft hier von innen und außen mittels kurzer
düse in schematischer Darstellung. Dichtklappen 8, 53 (F i g. 9) abgedeckt werden kön-In
Fig. 1 sind zur Erzielung des kleinstmöglichen nen und welche, wie nachfolgend noch näher erläu-Gasaustrittsquerschnittes
sämtliche langen Klappen 1 tert wird, stromabwärts mit den langen Klappen 1 sowie sämtliche kurzen Zwischenklappen 2 aus einem verbunden sind, und welche somit bei allen Verstellsich
gleichmäßig verjüngenden Ende einer Trieb- 45 phasen von den langen Klappen 1 mitgenommen werwerksverkleidung
3 herausgefahren. Die Triebwerks- den und in die Triebwerksverkleidung 3 herein- oder
verkleidung 3 gehört zu einem in den Zeichnungen aus dieser herausfahrbar sind.
nicht weiter dargestellten Turbinenstrahltriebwerk Die F i g. 3, 4 und 5 geben weiteren Aufschluß
und kann beispielsweise vom Rumpf- oder Gondel- über die Verstelleinrichtungen der langen Klappen 1
heck eines ebenfalls in den Zeichnungen nicht weiter 50 und der Zwischenklappen 2; und zwar ist in der
dargestellten Flugzeuges gebildet werden. Tirebwerksverkleidung 3 ein Verstellmotor 9 vor-
F i g. 2 veranschaulicht eine zweite Endstellung der gesehen — es kann sich hierbei um einen Luftmotor,
Schubdüse, in der die Düse voll geöffnet ist und in Hydraulikmotor oder einen Elektromotor handeln ·—,
der sowohl die langen Klappen 1 als auch die kurzen welcher über ein zum Motor gehöriges und in den
Zwischenklappen 2 in die Triebwerksverkleidung 3 55 Zeichnungen nicht weiter dargestelltes Untereingefahren
sind. Setzungsgetriebe und über ein an einer Welle 10 be-Sind die langen Klappen 1 und die kurzen festigtes Zahnrad 11 einen koaxial zur Düsenlängs-Zwischenklappen
2 aus der Triebwerksverkleidung 3 mittelachse 12 der Schubdüse angeordneten Zahnherausgefahren
(F i g. 1), dann umschließen sie an- kranz 13 antreibt. Dieser Zahnkranz 13 ist gleichnähernd
einen in Fig. 2 schematisch dargestellten 60 sam als Lageraußenring 14 ausgebildet, welcher in
Konus 4. Mit 5 sind Mantellinien dieses Konus 4 be- Form eines sogenannten Schulterlagers auf einem
festen am Strahlrohr 15 angeordneten Innenring abrollen kann. Am Lageraußenring 14 ist wiederum
ein koaxial zur Düsenlängsmittelachse 12 angeordneter Zahnkranz 17 befestigt, welcher in ein Zahnrad
18 eingreift. Das Zahnrad 18 ist über eine Welle mit einem weiteren Zahnrad 20 verbunden, welches
die vom Verstellmotor 9 eingeleitete Drehbewegung
zeichnet, entlang denen die langen Klappen 1 und die Zwischenklappen 2 bei allen Verstellbewegungen zur
Veränderung des Gasaustrittsquerschnittes bewegt werden.
Wie später noch näher erläutert wird, sind die langen Klappen 1 und die Zwischenklappen 2 über ineinandergreifende
Kugelbahnen 6 miteinander ver-
auf eine Zahnstange 21 überträgt. Die Zahnstange 21 ist seitlich innen an einer Zwischenklappe 2 befestigt,
und zwar im wesentlichen an einer der zur Führung einer Zwischenklappe 2 innerhalb der Triebwerksverkleidung
3 dienenden Gleitbahnen 22, welche an Schienen 23 innerhalb der Triebwerksverkleidung 3
entlanggleiten können. Auf diese Weise werden auch alle übrigen aus F i g. 1 und 2 ersichtlichen Zwischenklappen
2 angetrieben unter Anwendung der in F i g. 4 und 5 mit den Bezugszeichen 18 bis 23 erwähnten
Elemente, welche ensprechend der Anzahl der Zwischenklappen 2 gleichmäßig verteilt innerhalb
der Triebwerksverkleidung 3 angeordnet sind.
Um die langen Klappen 1 doppelt so schnell verstellen zu können wie die Zwischenklappen 2, ist
stromaufwärts an jeder Zwischenklappe 2 ein Zahnrad 24 (F i g. 3 und 5) drehbar gelagert, welches
einerseits oben in eine innerhalb der Triebwerksverkleidung 3 befestigte Zahnstange 25 und unten in eine
Zahnstange 26 eingreift. Jede Zahnstange 26 ist innerhalb einer Zwischenklappe 2 annähernd parallel
zu der Mantellinie 5 des Konus 4 (Fig. 2) verschieblich
geführt, wozu die Führungsschienen 28, 29 und an den Zwischenklappen 2 in Höhe des Zahnrades
24 befestigte Bolzen 30, 31 unter Anwendung von Nadellagern 30', 31' vorgesehen sind (F i g. 8).
Wie weiter aus den F i g. 3 und 5 ersichtlich ist, ist jede Zahnstange 26 mit einer Verlängerung 27 aus
dem stromabwärtigen Ende einer Zwischenklappe 2 herausgeführt und am Ende mit zwei angrenzenden,
langen Klappen 1 verbunden. Wie aus F i g. 9 ersichtlich, weist hierzu jede Verlängerung 27 am Ende
einen durch Schraube 32 und Mutter 33 an dieser befestigten Doppelarmhebel 34 auf, welcher an jedem
Ende eine um einen Bolzen 35 drehbare Rolle 36 trägt, von denen jede in einer zugehörigen Gleitbahn
37 einer langen Klappe 1 abrollen kann, so daß längs deren Klappenachse Kräfte übertragen werden und
die Relativbewegungen quer zur Klappenachse aufgenommen werden können. Auf Grund der beschriebenen
Anordnung übertragen somit die Zwischenklappen 2 die Antriebsleistung des Verstellmotors 9
auf die langen Klappen 1, welche doppelt so schnell bewegt werden können wie die Zwischenklappen 2.
F i g. 8 veranschaulicht weiter Einzelheiten der in F i g. 1 und 2 nur schematisch dargestellten Kugelbahnen
6 mit ineinandergreifenden Kugelführungen 40 und 41 der Klappen 1 und 2, zwischen denen die
von einem Käfig 42 (F i g. 6) gehaltenen Kugeln 43 bei allen Verstellbewegungen der Schubdüse längs
Geraden entlangfahrbar gehalten sind.
F i g. 6 gibt die Einzelheit F aus F i g. 5 vergrößert wieder und veranschaulicht die Koppelung eines vom
Käfig 42 zusammengehaltenen Satzes Kugeln 43, welcher zwangssynchron mit der Differenzgeschwindigkeit
einer langen Klappe 1 und einer Zwischenklappe 2 betätigbar ist.
Nach der Einzelheit F aus F i g. 5 und 6 ist der Satz Kugeln 43 für die weitest mögliche aus der
Triebwerksverkleidung 3 herausgefahrene Endstellung der langen Klappen 1 und der Zwischenklappen
2 in die Zwischenklappe 2 eingefahren. In der anderen Endstellung, in der die langen Klappen 1
und die Zwischenklappen 2 in die Triebwerksverklei-Satz Kugeln 43 für die weitest mögliche aus der
stromaufwärts aus den letzteren durch Verlängerung der Bahnen 6 (F i g. 1) herausgefahren sein.
Zum Antrieb des Käfigs 42 eines Satztes Kugeln 43 ist an diesem vorn ein Zahnrad 44 drehbar gelagert,
welches einerseits in eine Zahnstange 45 eingreift, welche über die Kugelführung 41 mit einer langen
Klappe 1 verbunden ist, und welche andererseits in eine Zahnstange 46 eingreift, die im vorliegenden
Fall (F i g. 6) aus der zu einer Zwischenklappe 2 gehörigen
Kugelführung 40 (F i g. 8) herausgefahren und mittels einer verlängerten Laufbahn 47 stromabwärts
an einer Zwischenklappe 2 gehalten ist.
Fig. 8 läßt weiter eine elastische Dichtung48 zwischen
einer langen Klappe 1 und einer Zwischenklappe 2 erkennen.
Aus F i g. 9 ist weiter ein von zwei seitlich an einer äußeren Dichtklappe 8 angeordneten Führungsradien
50 ersichtlich, mit denen die Dichtklappen 8 beispielsweise zur Erlangung einer Endstellung der
Schubdüse gemäß F i g. 2 in die aus F i g. 5 und 8 entnehmbaren, in jeder Zwischenklappe 2 angeordneten
Profilrillen 51 eingreifen und gemeinsam mit den Zwischenklappen 2 in die Triebwerksverkleidung
3 eingefahren werden. Aussparungen in der Triebwerksverkleidung 3 für die der Bewegungsführung
der Zwischenklappen 2 dienenden Profilrillen
51 sind in F i g. 5 mit 52 bezeichnet.
F i g. 9 und 10 veranschaulicht weiter, daß die äußeren
Dichtklappen 8 mit unteren Wandteilen 53 verbunden sind. Wie aus Fig. 10 weiter ersichtlich, sind
die äußeren Dichtklappen 8 sowie deren zugehörige untere Wandteile 53 stromabwärts entsprechend den
Enden der langen Klappen 1 (Fig. 3) hinten spitz zusammenlaufend durch ein Blechteil 54 miteinander
verbunden. Die äußeren Dichtklappen 8 und deren untere Wandteile 53 werden von der Verlängerung
27 der Zahnstange 26 mitgenommen mittels einer von der Schraube 32 gehaltenen Lasche 55, die in eine
weitere, an dem Blechteil 54 angebrachte Lasche 56 so eingreift, daß sieh radiale Versetzungen ausgleichen
können.
Claims (10)
1. Schubdüse für Turbinenstrahltriebwerke mit zur Veränderung des Gasaustrittsquerschnittes
aus einer sich gleichmäßig verjüngenden Triebwerksverkleidung heraus- oder in diese hereinfahrbar
angeordneten keilförmigen Klappen, da'-durch gekennzeichnet, daß jeweils benachbarte
Klappen (1, 2) mittels ineinandergreifender Kugel- oder Rollbahnen (6) verbunden
sind und unterschiedliche Längen und unterschiedliche Verstellgeschwindigkeiten aufweisen.
2. Schubdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei gleichlangen
Klappen (1) jeweils eine kürzere Zwischenklappe (2) angeordnet ist.
3. Schubdüse nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kugel- oder
Rollenbahnen (6) synchron mit der Differenzgeschwindigkeit der Zwischenklappen (2) und der
übrigen Klappen angetriebene, von einem Käfig (42) gehaltene Kugeln (43) oder Rollen angeordnet
sind und daß an jedem Käfig (42) ein Zahnrad (44) drehbar gelagert ist, welches einerseits
in eine seitlich an einer Zwischenklappe (2) gleitbar gehaltene Zahnstange (46) und andererseits
in eine seitlich an einer angrenzenden, langen Klappe (1) angeordnete Zahnstange (45) eingreift.
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4. Schubdüse nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den Zwischenklappen
(2) gehörigen Teile der Kugel- oder Rollbahnen (6) stromaufwärts verlängert sind.
5. Schubdüse nach den Ansprüchen 2 bis 4, gekennzeichnet durch voneinander gesonderte
oder gemeinsame Antriebsvorrichtungen der langen Klappen (1) und der kurzen Zwischenklappen
6. Schubdüse nach den Ansprüchen 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß eine kurze Zwischenklappe (2) oder eine lange Klappe (1)
jeweils mit Einrichtungen zur Betätigung der Verstellbewegung zweier angrenzender Klappen ausgestattet
ist.
7. Schubdüse nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenklappen
(2) stromaufwärts mit Führungen (22) in an der Triebwerksverkleidung (3) befestigte Gleitschienen
(23) eingreifen.
8. Schubdüse nach den Ansprüchen 2 bis 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Zwischenklappe (2) mit mindestens einer parallel zu deren Mittelachse angeordneten Zahnstange
(21) verbunden ist, welche über Zahnräder (18, 20) und Getriebe (11, 13, 14) mit einem für die
Betätigung aller Zwischenklappen (2) vorgesehenen Verstellmotor (9) kraftschlüssig verbunden ist.
9. Schubdüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärts einer jeden
Zwischenklappe (2) mindestens ein Zahnrad (24) angeordnet ist, welches einerseits in eine obere,
an der Innenwand der Triebwerksverkleidung (3) befestigte Zahnstange (25) eingreift und andererseits
in eine untere Zahnstange (26) eingreift, welche innerhalb der Zwischenklappe (2)
gleitbar geführt und gehalten ist und stromabwärts mit zwei an eine Zwischenklappe (2) angrenzenden
langen Klappen (1) gelenkig verbunden ist.
10. Schubdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß von den Zahnstangen (26) betätigte,
um die langen Klappen (1) greifende Dichtklappen (8) vorgesehen sind, welche in die
Zwischenklappen (2) herein- oder aus diesen herausfahrbar sind.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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