DE2414918C2 - Arrangement for starting up aircraft gas turbine engines and for operating aircraft auxiliary equipment - Google Patents
Arrangement for starting up aircraft gas turbine engines and for operating aircraft auxiliary equipmentInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Anfahren von Flugzeugturbinen .riebwerken und zum Betreiben von Flugzeughilfsgeräten von mehrmotorigen Flugzeugen nach den Ansprüchen 1 oder 2 des Patentes 23 25 592.The invention relates to an arrangement for starting aircraft turbines and engines Operating aircraft auxiliary devices of multi-engine aircraft according to claims 1 or 2 of the patent 23 25 592.
Bei der in dem genannten Patent beschriebenen Anordnung sind ujn Triebwerken eines mehrmotorigen Flugzeugs wenigstens zwei aus ; -weils einem Hilfsgaserzeuger und einer Hüfsturbine bestehende Hilfsgasturbinentriebwerke pneumatisch zuf-:ordnet, wobei den Brennkammern der Hilfsgasturbinentriebwerke wahlweise Druckluft aus den Verdichtern der Hilfsgaserzeuger oder Anzapfluft der Flugzeuggasturbinentriebwerke zuführbar ist Jedem der Hilfsgasturbinentriebwerke ist dabei ein aus einem Geräteträgerverteilergetriebe sowie aus Flugzeughilfsgeräten bestehendes Energieversorgungspaket zugeordnet, das mit dem zugehörigen Hilfsgasturbinentriebwerk durch eine Antriebswelle mechanisch verbunden istIn the arrangement described in the cited patent are ujn engines of a multi-engine Aircraft from at least two; -Because an auxiliary gas generator and auxiliary gas turbine engines pneumatically: assigns, with the combustion chambers of the auxiliary gas turbine engines optionally Compressed air from the compressors of the auxiliary gas generators or bleed air from the aircraft gas turbine engines Each of the auxiliary gas turbine engines can be supplied with one from an equipment carrier transfer case and associated with aircraft auxiliary equipment existing energy supply package with the associated Auxiliary gas turbine engine is mechanically linked by a drive shaft
In weiterer Ausgestaltung ist in dem genannten Patent vorgesehen, daß jeweils einer Anordnung von zwei Flugzeuggasturbinentriebwerken und zwei Hilfsgasturbinentriebwerken ein Notenergieversorgungspaket pneumatisch zugeordnet ist Für den Fall, daß die Energieversorgung durch das Energieversorgungspaket ausfällt, übernimmt ein Notaggregat, das aus einem Gas · zeuger und einer entsprechenden Gasturbine besteht, hilfsweise die Energieversorgung, indem die durch das Gas beaufschlagte Turbine einen Generator bzw. eine Hydraulikpumpe antreibtIn a further embodiment it is provided in the patent mentioned that in each case an arrangement of two Aircraft gas turbine engines and two auxiliary gas turbine engines an emergency power package is assigned pneumatically In the event that the energy supply by the energy supply package fails, takes over an emergency unit, which consists of a gas generator and a corresponding gas turbine, alternatively, the energy supply, in that the turbine acted upon by the gas, a generator or a Hydraulic pump drives
Aufgabe der Erfindung ist es, in weiterer Ausgestaltung des Gegenstands des Hauptpatents eine Anordnung zu schaffen, die eine noch größere Betriebszuverlässigkeit gewährleistet, insbesondere indem sie es ermöglicht, das Hilfsgasturbinentriebwerk nach einem etwaigen Ausfall schneller und leichter wieder anzulassen. The object of the invention is to provide an arrangement in a further embodiment of the subject matter of the main patent to create that ensures even greater operational reliability, in particular by making it possible to to restart the auxiliary gas turbine engine more quickly and easily after a possible failure.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß Vorgesehen, daß an die Antriebswelle zwischen dem Hilfs^ gasturbinentriebwerk und dem Energieversorgungspaket über eine schaltbare Kupplung, Vorzugsweise über einen schaltbaren Freilauf und über Zahnräder ein NotenefgieVersorgungspaket angeschlossen ist, das eine aus Gaserzeuger und Gasturbine bestehende Gasturbineneinheit und Hilfsgeräte aufweist, und daß die Gasturbineneinheit einerseits zum Anfahren des Hilfsgasturbinentriebwerks und andererseits zum Antrieb der Hilfsgeräte und/oder des Energieversorgungspakets einsetzbar istTo solve this problem, the invention provides that on the drive shaft between the auxiliary gas turbine engine and the energy supply package A switchable clutch, preferably a switchable freewheel and gearwheels, a power supply package is connected, which consists of a gas generator and gas turbine gas turbine unit and auxiliary devices, and that the gas turbine unit on the one hand for starting the auxiliary gas turbine engine and, on the other hand, can be used to drive the auxiliary devices and / or the energy supply package is
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Bezugszeichen sind dabei so gewählt, daß gleiche Zahlen gleiche Bauteile wie in der ZeichnungAn embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. The reference numerals are chosen so that the same numbers the same components as in the drawing
ίο des zugehörigen Hauptpatents bezeichnen.ίο of the associated main patent.
Die Zeichnung zeigt das Hilfsgasturbinentriebwerk 2, das gemäß dem zugehörigen Hauptpatent pneumatisch wirksam über die Leitung 6 mit dem hier nicht dargestellten Flugzeugturbinentriebwerk verbunden ist Zwisehen das Hilfsgasturbinentriebwerk 2 und das Geräteträgerverteilergetriebe 8 ist der Geräteträger 52 geschaltet, der Hilfsgeräte 50 und 51, in diesem Fall Generator und Hydraulikpumpe, sowie eine Gasturbineneinheit 49 trägt Letztere besteht aus einem Gaserzeuger, der unabhängig von Luftsauerstoff aus einem Energieträger, z. B. Einkumponentenireibsioff Hydrazin, hochgespannte Treibgase erzeugt, und einer nachgeschalteten Turbine, die die Energie der Treibgase in mechanische Arbeit umwandelt Die Gasturbineneinheit 49 steht über Wellen 55 und 56 sowie über Zahnräder 57 und 58 in ständiger mechanischer Verbindung mit den beiden Hilfsgeräten 50 und 51 für die Notenergieversorgung. Ferner steht das Zahnrad 53 ständig mit einem Zahnrad 59 in Eingriff, weiches auf der Welle 54 gelagert und über eirwn schaltbaren Freilauf 53 mit dieser kuppelbar ist Der Freilauf 53 ist derart ausgebildet, daß er in seiner Schaltstellung „eins" bei Antrieb der Welle 54 keine Leistung auf das Zahnrad 59 überträgt und bei Antrieb des Zahnrades 59 die Welle 54 durch automatisches Klemmen mitnimmt und dadurch antreibt In seiner Schaltstellung »zwei« kann der Freilauf 53 bei treibendem Zahnrad 59 aus seiner Klemmstellung gelöst werden, so daß das Zahnrad 59 frei auf der Welle 54 umläuft Alternativ karm anstelle des Freilaufs 53 eine schaltbare Kupplung vorgesehen werden, die einerseits den Kraftfluß zwischen Zahnrad 59 und Welle 54 herstellt und ihn andererseits unterbricht Ferner ist es möglich, zwischen der Welle 54 und dem Geräteträgerverteilergetriebe 8 eine Kupplung anzuordnen, so daß das gesamte Energieversorgungspaket 3 vom Geräteträger 52 abgekuppelt werden kann. Schließlich ist es auch denkbar, das Notenergieversorgungspaket, bestehend aus Gasturb'.neneinheit 49 sowie den Hilfsgeräten 50 und 51, nicht auf einem gesonderten Geräteträger 52 anzuordnen, sondern direkt an das Geräteträgerverteilergetriebe 8 anzuschließen, wobei letzteres gemäß dem zugehörigen Hauptpatent unmittelbar mit der Abtriebswelle des Hilfsgasturbinentriebwerks 2 in mechanischer Verbindung steht Dabei wäre die Gasturbineneinheit 49 analog zu dem in F i g. 1 der Zeichnung des Hauptpatents gezeigten Ausführungsbeispiele mechanisch über Freilauf und Zahnräder mit dem Hilfsgasturbinentriebwerk 2 zu verbinden.The drawing shows the auxiliary gas turbine engine 2, which is pneumatic according to the associated main patent effectively connected via the line 6 with the aircraft turbine engine, not shown here, Zwisehen the auxiliary gas turbine engine 2 and the equipment carrier transfer case 8, the equipment carrier 52 is connected, of auxiliary devices 50 and 51, in this case generator and hydraulic pump, as well as a gas turbine unit 49 carries the latter consists of a gas generator that is independent of atmospheric oxygen from an energy source, z. B. Einkumponentenireibsioff hydrazine, high tension Propellant gases are generated, and a downstream turbine that converts the energy of the propellant gases into mechanical Work converts The gas turbine unit 49 stands via shafts 55 and 56 and via gears 57 and 58 in constant mechanical connection with the two auxiliary devices 50 and 51 for the emergency power supply. Furthermore, the gear 53 is constantly in mesh with a gear 59, which is mounted on the shaft 54 and via a switchable freewheel 53 can be coupled to this. The freewheel 53 is designed such that in its switch position "one" when the shaft 54 is driven, it does not transmit any power to the gear 59 and when the gear 59 is driven, the shaft 54 takes along by automatic clamping and thereby drives In In its "two" switching position, the freewheel 53 can be released from its clamping position with the gear 59 driving so that the gear 59 rotates freely on the shaft 54. Alternatively, instead of the freewheel 53, karm a switchable coupling can be provided which, on the one hand, controls the flow of power between gear 59 and shaft 54 produces and on the other hand interrupts it. Furthermore, it is possible between the shaft 54 and the equipment carrier transfer case 8 to arrange a coupling, so that the entire power supply package 3 from the equipment rack 52 can be uncoupled. Finally, it is also conceivable to include the emergency energy supply package from gas turbine unit 49 and auxiliary devices 50 and 51, not on a separate device carrier 52 to be arranged, but to be connected directly to the equipment carrier transfer case 8, the latter according to the associated main patent directly to the output shaft of the auxiliary gas turbine engine 2 in mechanical connection. The gas turbine unit 49 would be analogous to that in FIG. 1 of the drawing of the main patent shown embodiments mechanically via freewheel and gears with the auxiliary gas turbine engine 2 to connect.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist folgende;The mode of operation of the arrangement according to the invention is as follows;
Ist das Hilfsgasturbinentriebwerk 2 in Betrieb, um das Flugzeuggasturbinentriebwerk über die Welle 16 und den daran angeschlossenen Kompressor anzulassen oder um das Energieversorgungspaket 3 anzutreiben,Is the auxiliary gas turbine engine 2 in operation to achieve the To start aircraft gas turbine engine via the shaft 16 and the compressor connected to it or to drive the energy supply package 3,
so treibt die Welle 54 gegenüber dem stehenden Zahn· rad 59, da die Gasturbineneinheit 49 äußer Betrieb ist Der schaltbare Freilauf 53 befindet sich hierbei in seiner Schaltstellung »eins«, so daß keine Leistung von derso the shaft 54 drives with respect to the stationary tooth rad 59, since the gas turbine unit 49 is out of operation The switchable freewheel 53 is in its switch position "one", so that no power from the
Welle 54 auf das Zahnrad 59 übertragen wird. Ist das Hilfsgasturbinentriebwerk 2 außer Betrieb und soll es wieder angelassen werden, wird die Gasturbineneinheit 49 durch Erzeugen von Treibgasen aus dem Einkomponententreibsloff Hydrazin in Betrieb gesetzt, so daß sowohl die Hilfsgeräte 50 und 51 über die Wellen 55 und 56 und die Zahnräder 57 und 58 als auch das Zahnrad 59 auf der ruhenden Welle 54 angetrieben werden. Da der Freilauf 33 sich noch in seiner Schaltstellung »eins« befindet, rastet dieser jetzt ein und das Zahnrad 59 nimmt die Welle 54 mit, wodurch das Hilfsgasturbinentriebwerk 2 angelassen wird. Bei diesem Anlassen des Hilfsgasturbinentriebwerks 2 kann die oben erwähnte Kupplung vorteilhaft sein, die ein Abkuppeln des Geräteträgerverteilergetriebes 8 erlaubt und damitShaft 54 is transmitted to gear 59. Is the auxiliary gas turbine engine 2 out of operation and should it are restarted, the gas turbine unit 49 is generated by generating propellant gases from the one-component propellant Hydrazine put into operation so that both the auxiliary devices 50 and 51 via the shafts 55 and 56 and the gears 57 and 58 as well as the gear 59 are driven on the resting shaft 54. Since the freewheel 33 is still in its "one" switch position, it now engages and the gearwheel 59 takes the shaft 54 with it, whereby the auxiliary gas turbine engine 2 is started. On this occasion of the auxiliary gas turbine engine 2, the above-mentioned coupling can be advantageous, the uncoupling of the device carrier distribution gear 8 allowed and thus
den Anlaßwiderstand herabsetzt. Kann das Hilfsgasturbinentriebwerk 2 nicht wieder in Betrieb genommen werden und ist die Energieversorgung durch das Energieversorgungspaket 3 ausgefallen, wird der Freilauf 53 in seine Schaltstellung »zwei« gebracht und die Gasturbineneinheit 49 in Betrieb gesetzt Dadurch werden die Hilfsgeräte 50 und 5t angetrieben und eine Noienergieversorgung hergestellt Das ebenfalls angetriebene Zahnrad 59 läuft frei auf der Welle 54 um, ohne diese mitzunehmen. Mit einer schaltbaren Kupplung anstelle des schaltbaren Freilaufes 53 kann die gleiche oben beschriebene Funktionsweise erzielt werden, wobei die gewünschte Kupplung oder Trennung zwischen Welle 54 und Zahnrad 59 jeweils durch einen Schaltvorgang bewirkt wird.reduces the starting resistance. Can the auxiliary gas turbine engine 2 cannot be put back into operation and is the energy supply through the energy supply package 3 failed, the freewheel 53 is brought into its switch position "two" and the gas turbine unit 49 put into operation As a result, the auxiliary devices 50 and 5t are driven and a noi energy supply The gear 59, which is also driven, rotates freely on the shaft 54 without this to take with you. With a switchable clutch instead of the switchable freewheel 53, the same can be described above Functionality can be achieved with the desired coupling or separation between shaft 54 and gear 59 is each effected by a switching operation.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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