DE1920340C - Schubdüse für Turbinenstrahltriebwerke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schubdüse für riirhinensirnhlirijbwerke mit zur Veränderung de·, Gasaustiiiisquerschniiics aus einer sich gleichmäßig verjüngenden Triebwerksverkleidung heraus- oder in diese hereinfahrhar angeordneten, keilförmigen S Klappen.

Es sind Schubdüsen für Turbinenstrahltriebwerke bekannt, welche in Llmfungsricliiimg aneinandergereihte, um quer zur Düsenmittelachse gerichtete Achsen schwenkbar gelagerte Verstellklappen auf- ic weisen.

Zur Veränderung des Gasaustriusquerschnittes werden bei diesen bekannten Schubdüsen alle Klappen gleichzeitig in den Gasstrom hereingeschwenkt, und /ur Vergrößerung des Gasaustriusquer.-.chniues werden die Klappen gleichzeitig nacli außen ge schwenkt. Um bei i'^;esen bekannten Schubdüsen den Ga'-austrittsquerschüitt verringern zu können, sind somit, infolge des I lereinschwenkens der Klappen in den Gasst.om. erhebliche Verstellkräfte aufzubringen. Auf Grund dieser hohen Vcrstellkräfte n.jß somit auch der Mechanismus zur Verstellung dieser Klappen erhebliche Dimensionen annehmen, und weiterhin ist es hierbei erforderlich, leistungsstarke Verstellmoloren vorzusehen.

Darüber hinaus besteht bei einer derartigen Anordnung lier Verstellklappen, wie sie bereits erwähnt worden ist. eine Schwierigkeit darin, die Klappen in jeder Oucrschnitssidlung der Schubd'"'.e bei den relativ hohen auf deren Innenflächen einwirkenden Gaskräften stabil zu halten.

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 AußenlufiStrömunc 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 vermeiden, daß die zur Veränderung des GasausirittsquerNchnittes einer Schubdüse vorgesehenen Klappen annähernd senkrecht zu den innen auf diese einwirkenden Gaskräften in eine sich gleichmäßig verjüngende Triebwerksverkleidung hcreinfahrbar oder aus dieser herausfahrbat sind.

Bei dieser bekannten Ausführung sind jedoch die Außen- u;id Innenwandiingen einer jeden Verstellklappe —- von der Seite gesehen — gleichmäßig in Richtung tut einen, auf der Längsachse der Schubdüse liegenden Punkt hin gewölbt ausgebildet und zur Veränderung des Gasaiislrittsquersclmittes einer k reisbogen I/innige η Verstell bewegung unterworfen, Uni Ki relativ kurzem Verslcllweg gleichsam eine möglichst große DiKcnflächcnändcrung erreichen zu .-,5 können. Durch die hierbei zur Verringerung des Gasaustritlsqucrschnittcs der Schubdüse gegebene krcisbogenförmige Ausfahrbewegung vergrößert sich gleichsam auch der durch die Verjüngung der Triebwerksverkleidung an deren finde gegebene Meckwiiikcl. woraus wiederum eine Erhöhung der Strömungsverlust bei ausgefahrenen Verstellklappcn resultiert.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Ausfiihrtiiij' wird darin gesehen, daß die Vcrstellkliippen bei der I.in oder Aiisfahrbewegung in die Triebwerksverkleidung herein bzw. aus dieser heraus einen zur Aufnahme der auf die Verstcllklappen einwirkenden (fiiskri'fle dienenden, in sich geschlossenen Versteifungsriiig überfahren müssen, welcher an gelenkig aufgehängten Tragelementcn befestigt ist. Hierbei sind im wesentlichen denjenigen zur Mitnahme jeweils angrenzender Versiellkhppen dienenden Klappen Zahn räder zugeordnet, welche in Zahnbahnen eingreifen, um denen die einen innen an dem Versteihmiisring und die anderen an Stegen der unteren WundieÜe dieser Klappen befestigt sind, wodurch diese Zahnräder relativ mit der Verstellbewegung dieser Klappen hin- und herbewegbar sind, und zwar so, daß bei voli ausgeladenen Klappen, für den engsten Gasaustriüvque-sciiniti. die auf diese einwirkenden Gaskrälte über die genannten Zahnbahnen einerseits und die Zahnräder andererseits auf den Versteifungsring übertragen werden müssen. Ferner ist bei diesen Klappen keine im wesentlichen reibungsfieie Abstützung an deren stromaui'wäitigen Encien gegeben. Dadurch, daß also hauptsächlich den genannten Zahnrädern als für die Verstellung der Schubdüse zwangsbewegten Organen auch die Funktion der Gaskraftübertraeung" zukommt, wird in der Praxis ein Verklemmen der Zahnräder zwischen den Zahnbahnen und eir, 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 Einfahrvolumen derselben, nämlich zwischen dem Strahlrohr und der Triebwerksverkleidung, was sich z. B. nicht gerade im Interesse eines optimalen Schlankhcitsgrudes eines mit einer solchen Schubdüse versehenen Flugzeugrumpfhecks auswirken dürfte.

Durch die Vielzahl der zur Verstellung der Klappen vorgesehenen Teile, wie unier anderem auch der zur Führung und Gewährleistung e^;ncr stets abdichtenden Anlage der unteien Wandteile der Klappen an einem am Strahlrohr befestigten Dichtring vorgesehenen Federclementc, sowohl zwischen den oberen Wandteilen der Klappen und der Triebwerksverkleidung als auch zwischen der Triebwerksverkleidung und dem Abstützring, dürfte weiter dieser relativ holu Grad an Kompliziertheit des gesamten Düsenklappenvcrstellsystem auch ein relativ hohes Eigengewicht dieser Schubdüse bedingen.

Hie bei bekannten Schubdüsen auftretenden Nachteile hinsichtlich relativ großer Vcrstellkräfte für die Klappen «-licht ein älterer Vorschlag dadurch zu vermeiden, daß die Klappen in Richtung tier durch die Triebwerksverkleidung bestimmten geradlinigen Neigung zui Veränderung des Austrittsquerschnitts in die Triebwerksverkleidung ein- und ausfahrbar sind. Aber auch gemäß dem älteren Vorschlag bilden die Klappen in sich keinen kraftschlüssigcn Verband.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der erwähnten bekannten Vcrstcllschubdüsen, sowie insbesondere des vorstehend genannten älteren Vorschlags zu beseitigen und eine Schubdüse zu schaffen, bei der auf relativ einfache Weise die auf Grund der Gaskräfle an den einzelnen Klappen sich ergebenden Biegemomente in allen Querschnittsstellungen der Schubdüse weitgehend in ringförmige Zugspannungen abgebaut werden können, wobei die Verstellkräfte für die Klappen weiter verringert werden sollen und wobei die Klappen trotzdem nur ein geringes Einbauvolumen innerhalb der zugehörigen Triebwerksverkleidung beanspruchen und in jeder

(juerschniitsstellung der Schubdüse stabil und schwinf ungslrei ancinandergehalien wurden sollen.

Die Schubdüse soll einen über einen möglichst freuen Bereich veränderbaren Massendurchsntz bei tinem relativ kleinen, von der Triebwerksverkleidung lind den ausfahrbaren Klappen gebildeten Heckwinkel besser gewährleisten. Trotz dieser genannten Anforderungen soll weiter eine mit relativ geringen Ver-Mellwegen erfolgende, rasd.e Betätigung der Düsenklappen erzielbar sein.

Zur L ÖMing der gestellten Aufgabe schlägt die Lr-HiHlUHi; vor. daß jeweils benachbarte Klappen mittels ineinandergreifender Kugel- oder Rollbahnen verbunden sind und unterschiedliche Langen und unterschiedliche Verstellgeschwindigkeiten aufweisen.

Um also bei der erfindungsgemäßen Schubdüse hei- »pidhweise den Gasaustriusquerschniu zu verringern, v. erden alle Klappen gleichzeitig aus dei Triebwerks- \erkleidung herausgefahren, jedoch mit unterschied-

jedem Käfig ist ein Zahnrad drehbar gelagert, welches einerseits in eine seitlieh an einer Zwischenklappe gehaltene Zahnstange und andererseits in eine seitlich an einer angrenzenden, langen Klappe ungeordnete

5 Zahnstange eingreift.

Es werden somit d;.- Kugeln oder Rollen in den entsprechenden Führungen /wangssynehron in Abhängigkeit ViHi den unterschiedlichen Verstellgeschwin.Tigkeit der kurzen und der langen Klanpen

ίο betätigt.

Die Bewegung der Kugeln oder Rollen in Jen zugehörigen an den Klappen angeordneten Führungen kann so erfolgen, daß hei voll aus der Triebwerksverkleidung herausgefahrenen Klappen (kleinster Gas-

15 austrittsquerschnitt der Schubdüse) ein Kugel- oder Rollensatz mit seinem einen Lncle, z. B. mit einer ersten Kugel am stromabw artigen Ende einer Zwischenklappe zu liegen kommt.

Bei voll geöffneter Düse, wöbe; die Klappen in die

liehen Verstellgeschwindigkeiten, d. h: ein bestimm- 20 Triebwerksverkleidung eingefahren ^r;nd, sollen die (er Klappeiisatz kann dabei weiter und rascher aus Kuneln oder Rollen geschlossen — entsprechend der

tier Triebwerksverkleidung herausgefahren werden uls ein übriger Klappensatz. Da der statische Gasdruck zum Ausgang der Düse hin abnimmt, muß nur

gewählten unterschiedlichen Längen und Differenzgeschwindigkeiten der Klappen — aus den kürzeren Zwischv-nklappen herausgefahren werden können,

noch etwa ein Drittel des Gesamtdruckes der Gase 25 wozu in Ausgesial'ung 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 Diffe'renzgcschwindigkeilen und der zugeord- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können

neten unteischiedlicher. Längen der Zwischcnklappen 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 Verstcllbeweangcordnct 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 hingen Klappen können hierbei mit doppelter Verstellgeschwindigkeit zu diesen erfolgende Vcrstell-Verstellgeschwindigkeit gegenüber den kürzeren 40 bewegung der langen Klappen herbeiführen können. Zvvischenklappen aus der Triebwerksverkleidung her- Für diesen Fall können die Zwischen kl ρ ρ pe η stromaus- oder in diese weider hereingefahren werden; aufwärts mit Führungen in an der Triebwerksvcrkieientsprecherd dieser Differenzgeschwindigkeit können dung befestigte Gleitschienen eingreifen; es ist herbei also dk langen Klappen doppelt so lang ausgeführt vorteilhaft, daß die Zwischenklappen als integricrensein 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 stromaufwärtigcn Führunweit aus der Triebwerksverkleidung herausgefahren gen, nicht langer zu sein brauchen als die langen Klapist wie eine kürzere Zwischenklappe. pen, wodurch eins geringe Einbautiefe der Zwischen-Auf Grund der unterschiedlichen Längen und Ver- klappen innerhalb der Triebwerksverkleidung erzielt stel'igeschwindigkeiten der Klappen, sowie auf Grund 50 werden kann.

deren stets kraftschlüssig ncinandergreifcnder in zweckmäßiger Weise kann jede Zwischcnklnppe

Klappenführungen ergibt sich, daß beispielsweise bei mit mindestens einer parallel zu dcr^n Mittelachse voll aus der Triebwerksverkleidung herausgefahrenen angeordneten Zahnstange verbunden sein, welche langen und kurze η Klappen der aiii dicso einwirkende über Zahnräder und Getriebe von einem für die Bcgesamtc Druck der Gase längs der Düse über die gc- 55 tätigung aller Zwischenklappen vorgesehenen Versamte Länge der kurzen Zwischcnklappen sowie bis Stellmotor angerieben wird.

zur Hälfte der Ausklaglänge der langen Klappen als Um z. B. alle langen Klappen über die Zwisehen-

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 tiiid andererseits in eine untere Bewegungsführung. Zahnstange, welche innerhalb der Zwischcnklappe

In Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sind glejtbar geführt und gehalten ist und stromabwärts in den Kugel- oder Rollenbahnen synchron mit der 65 mit zwei an eine Zwischcnklappe angrenzenden lan-Diffcfcnzgeschwindigk.U der Zwischcnklappen und gen Klappen gelenkig verbunden ist. der langen Klappen angetriebene, von einem Käfig Um zu erreichen, daß in jeder ausgefahrenen End-

gehaltenc Kugeln ouer Rollen angeordnet, und an stellung der Klappen aus der Triebwerksverkleidung

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 Austritlsquerschnitt, 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 ao und die langen Klappen 1 sind — wie aus F i g. 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 as Zwischenklappen 2 bewegen sich somit alle Klappen der Klappen, annähernd in Gestalt sich verjüngender Keile relativ

gegeneinander im Rahmen des zu wählenden Konus 4 (Fig. 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 Fig. 3 und stellung aller Klappen ersichtlich (F ig. 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, weiche 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 F i g. 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 Fig. 3, 4 und 5 geben weiteren Auf..:hluß

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 I als auch die kurzen welcher über ein zum Motor gehöriges und in den Zwischcnkiappen 2 in die Triebwerksverkleidung 3 55 Zeichnungen nicht weiter dargestelltes IJntereingefahren sind. Setzungsgetriebe und über ein an einer Welle 10 be-

Sind die langen Klappen 1 und die kurzen festigtes Zahnrad 11 einen koaxial zur Diisenlänes-Zwischenklappcn 2 aus der Triebwerksverkleidung 3 mittelachse 12 der Schubdüse angeordneten Zahnherausgefahren (Fig. 1), dann umschließen sie an- kranz 13 antreibt. Dieser Zahnkranz 13 ist ileichnähernd einen in Fig. 2 schematisch dargestellten 60 sam als Lageraußenring 14 ausgebildet, welcher in Konus 4. Mit S sind Manteilinien dieses Konus 4 be- Form eines sogenannten Schulterlagers auf einem

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

F i g. 1 eine perspektivische schematische Ansicht der Schubdüse in deren Endsteiiung mit kleinstem Austrit'squerschnitt,

F i g. 2 eine perspektivische schematische Ansicht

Fig. 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 Fi 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 KugelfUhrungen,

F i g. 7 eine Schnittansicht nach der Linie K-K der Fig. 6,

F i g. 8 ein Teilquerschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 3,

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 I und die Zwischcnkiappen 2 über ineinandergreifende Kugelbahncn 6 miteinander verfesten am Strahlrohr 15 angeordneten Innenring abrollen kann. Am Lageraußenring 14 ist wiederum ein koaxial zur Düsenlängsmiitelachse 12 aneeordneter Zahnkranz 17 befestigt, welcher in ein Zahnrad 18 eingreift. Das Zahnrad 13 ist über eine Welle mit einem weiteren Zahnrad 2!) verbunden, welches die vom Verslellmotor 9 eingeleitete Drehbewegung

auf eine Zahnstange 21 übertragt. Die Zahnstange 21 ist seitlich innen an einer Zwischenklappc 2 befestigt, und zwar im wesentlichen an einer der zur Führung einer Zwischenklappc 2 innerhalb der Triebwerksverkleidung 3 dienenden Gleitbahnen 22, welche an Schienen 23 innerhalb der Triebwerksverkleidung 3 entlanggkiten können. Auf diese Weise werden auch alle übrigen aus Fig. I und 2 ersichtlichen Zwischenklappcn 2 angetrieben unter Anwendung der in F i g. 4 und 5 mit den Bezugszeichen 18 bis 23 erwähnten Elemente, welche ensprechcnd der Anzahl der Zwischcnklappen 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 (Fig. 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 Konus4 (Fig. 2) verschieblieh 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 stiümabwärtigen Ende einer Zwischenklappe 2 herausgeführt und am Ende mit zwei angrenzenden, langen Klappen 1 verbunden. Wie aus Fig. 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 Fi 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/' aus Fig. 5 und 6 ist der Satz Kugeln 43 für die weitest mögliche aus der Triebwerksverkleidung 3 herausgefahrene Endstellung der langen Klappen I und der Zwischenklappen 2 in die Zwischenklappe 2 eingefahren. In der anderen lindstellung, 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 let/leren durch Verlängerung der Bahnen 6 (F i g. I) 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 I verbunden ist, und welche andererseits in eine Zahnslange 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.

ίο Fig. 8 läßt weiter eine elastische Dichtung48 zwischen einer langen Klappe 1 und einer Zwischenklappe 2 erkennen.

Aus Fig. 9 ist weiter ein von zwei seitlich an einet 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

ao 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.

a5 F i g. 9 und H) vennschaulicht 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 sich radiale Versetzungen ausgleichen können.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schubdüse für Turbinenstrahltriebwerke mil zur Veränderung des Gasaustrittsquerschnittei aus einer sich gleichmäßig verjüngenden Triebwerksverkleidung heraus- oder in diese hereinfahrbar angeordneten keilförmigen Klappen, d a durch gekennzeichnet, daß jeweils be nachbarte Klappen (!, 2) mittels ineinandergreifender Kugel- oder Rollbahnen (6) verbunder sind und unterschiedliche Längen und unter schiedliche Verstellgeschwindigkeiten aufweisen

2. Schubdüse nach Anspruch 1, dadurch se kennzeichnet, daß zwischen zwei gleichlan«er Klappen (1) jeweils eine kürzere Zwischenklappt (2) angeordnet ist.

3. Schubdüse nach den Ansprüchen I bis 2 dadurch gekennzeichnet, daß in den Kugel- ode Rollenbahnen (6) synchron mit der Differenzge schwindigkeit der Zwischenklappen (2) und de übrigen Klappen angetriebene, von einem Käfii (42) gehaltene Kugeln (43) oder Rollen angeord net sind und daß an jedem Käfig (42) ein Zahn rad (44) drehbar gelagert ist, welches eincrseit in eine seitlich an einer Zwischenklappe (2) aleit bar gehaltene Zahnstange (46) und undercrseit ;n eine seitlich an einer angrenzenden. langet Klappe (I) angeordnete Zahnstange (45) ein gicift.

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4. Schubdüse nach Anspruch 7 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß dij zu den Zwischenklappen (2) gehörigen Teile der Kugel- »der Rollbahnen (6) stromaufwärts verlängert sind.

5. Schubdüse nach den Ansprüchen 2 bis 4, gekennzeichnet durch voneinander gesonderte oder gemeinsame Antriebsvorrichtungen der lanucn Kluppen (I) und der kurzen Zwischenklappen (2).

ft. Schubdüse nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine kurze /.wischenklappe (2) oder eine lange Klappe (I) jeweils mit Einrichtungen zur Betätigung der Ver-Mellbewegung zweier angrenzender Klappen ausgestattet ist.

7. Schubdüse nach den Anspiiichcn 2 bis 6. dadurch gekennzeichnet, dall die Zwischenklappen (2) stromaufwärts mit Führungen (22) in an der Triebwerksverkleidung (3) befestigte Gleitschiencn (23) eingreifen.

X. Schubdüse nach den Ansprüchen 2 bis 4, () und 7. dadurch gekennzeichnet, daß jede /wischenklappe (2) mit mindestens einer parallel

ίο

zo 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) vorgesehen!, η Verstellmotor (9) kraftschlüssig verbunden ist.

⁽λ 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 andcrc"seils in eine untere Zahnstange (26) eingreitt, welche innerhalb der Zwischenklappc (2) gleitbar geführt und gehalten ist und stromal·- wärts mit zwei an eine Zwischenklappe (2) angrenzenden langen Klappen (I) gelenkig verbunden ist.

K). Schubdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß von den Zahnstangen (26) betätigte, um die langen Klappen (I) greifende Dichtklappen (8) vorgesehen sind, welche in die Zwischenklappen (2) herein- oder aus diesen herausfahrbar sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen