DE102008044856A1 - Turbo fan for fixed wing aircraft, giving thrust by accelerating air at ambient temperatures, uses rotating cylinders fitted with vanes rolling at a tangent against each other - Google Patents

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Abstract

The turbo fan giving thrust by accelerating air at ambient temperatures for aircraft, and especially fixed wing aircraft, has two axially mounted rotation cylinders (1) at a tangent to each other with their mantle surfaces rolling against each other. Each cylinder carries at least two impulse vanes (3). The aircraft power plant is a roller piston motor according to patent .

Description

Die Erfindung betrifft die Anordnung eines Turbo-Schubgebläses in der Funktion eines „kalten” Luftstrahltriebwerkes zur Erzeugung eines Hochgeschwindigkeits-Luftstromes, gekennzeichnet dadurch, daß nach dem Prinzip eines Doppelflügel-Wälzkolbengebläses zwei Rotationszylinder achsenparallel drehbar gelagert sind und sich tangierend an ihren Mantelflächen berühren. Durch die Abwälzung wird eine Dichtwirkung erzielt. Dabei werden zwei Arbeitszylinder angeordnet, die mittels einer Antriebseinheit in Rotation versetzt und synchron geschaltet werden. Die Mantelflächen der Rotationszylinder berühren sich tangential virtuell und bilden dadurch Arbeitsräume für gasdynamische Prozesse. Dies wird erfindungsgemäß durch die Anordnung von speziellen Impulsflügeln an jedem Rotationszylinder sowie synchron und dichtend angeordneten Zylinderschächten auf dem jeweils benachbarten Rotationszylinder realisiert.The The invention relates to the arrangement of a turbo-thruster in the function of a "cold" jet engine for generating a high-speed air flow, characterized in that according to the principle of a double-wing Roots blower two rotary cylinders are mounted rotatably parallel to the axis and touch each other tangentially on their lateral surfaces. By rolling a sealing effect is achieved. there two working cylinders are arranged by means of a drive unit rotated and synchronized. The lateral surfaces the rotary cylinder tangentially touch each other virtually and thereby form working spaces for gas-dynamic Processes. This is inventively by the Arrangement of special impulse wings on each rotary cylinder as well synchronously and sealingly arranged cylinder shafts realized the respectively adjacent rotary cylinder.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren, vermittels dessen infolge der Förderung großer Luftmengen durch vorgenannte Arbeitsräume infolge der Luftmassen und der Wirkung des Impulssatzes ein Schub zum Vortrieb von Luftfahrzeugen, vorrangig von Flächenflugzeugen, erzielt wird.The The invention further relates to a method by means of which the promotion of large quantities of air by the aforementioned Working spaces due to the air masses and the effect of the Pulse set a thrust for propulsion of aircraft, primarily of Plane aircraft, is achieved.

Für den Vortrieb von Luftfahrzeugen werden allgemein zwei Arten von Antrieben verwendet. Dies wird entweder durch das Prinzip der Luftschraube mit Motorantrieb (z. B. Teledyn Continental TSIOL-550 der Grob Strato) oder das Prinzip des Düsenantriebes vermittels Strahltriebwerk mit oder ohne Turbofan (z. B. CFM 56-5-A1 des Airbus A 320 oder EJ 200 des Eurofighter) bzw. auch als Kombination von beiden Prinzipien, dem Turbogrob-Antrieb (z. B. Allison AE2100 D3 der C-130 Hercules), realisiert.For The propulsion of aircraft are generally two types of Drives used. This is done either by the principle of propeller with motor drive (eg Teledyn Continental TSIOL-550 of the Grob Strato) or the principle of the nozzle drive by means of jet engine with or without turbofan (eg CFM 56-5-A1 of the Airbus A 320 or EJ 200 of the Eurofighter) or as a combination of both principles, the Turbogrob drive (eg Allison AE2100 D3 of the C-130 Hercules), realized.

Die Luftschraube begrenzt die Fluggeschwindigkeit deutlich unterhalb der Schallgrenze. Auch stellen Flugmotoren nach dem Prinzip des Hubkolbenmotors mit einer Vielzahl von oszillierenden Teilen hohe Anforderungen an das Antriebssystem und bergen immanent die Gefahr einer Störung in sich. So werden für größere Flugzeuge fast ausschließlich Propellerturbinen für den Antrieb von Luftschrauben eingesetzt.The Propeller limits the airspeed significantly below the sound limit. Also make aircraft engines according to the principle of Reciprocating engine with a large number of oscillating parts high Requirements for the drive system and inherently contain the danger a disorder in itself. So be for bigger ones Aircraft almost exclusively propeller turbines for used the propulsion of propellers.

Strahltriebwerke hingegen sind empfindlich gegen äußere Einwirkungen (Vogelschlag, Hagel) und neigen sowohl zu Triebwerksbränden als auch zum Verlöschen (Pumpen), was umfangreiche Sicherheits- und Stabilisierungseinrichtungen bedingt. Insbesondere jedoch erfordern sie einen deutlich höheren Treibstoffverbrauch. Der Verbrauch bei Strahltriebwerken liegt im Allgemeinen deutlich über 200 g/kWh, wohingegen Hubkolbenmotoren weniger als die Hälfte benötigen. Auch bedürfen Strahltriebwerke einer außerordentlichen Präzision in der Fertigung und zeichnen sich nicht durch hohe Laufleistungen, wie etwa ein Dieselmotor, aus.Jet engines however, are sensitive to external influences (Bird strike, hail) and are prone to both engine fires and extinguishing (pumping), resulting in extensive safety and stabilizers conditional. In particular, however, require they consume much more fuel. The consumption in jet engines is generally well above 200 g / kWh, whereas reciprocating engines are less than half need. Jet engines also require one extraordinary precision in manufacturing and are not characterized by high mileages, such as a diesel engine, out.

Der Vollständigkeit halber seien noch Rotationskolbenmotoren für den möglichen Antrieb von Luftschrauben genannt (z. B. Wankelmotor/Renesis). Diese haben sich jedoch im Flugzeugbau infolge konzeptioneller Nachteile nicht durchgesetzt.Of the For the sake of completeness, there are still rotary engines called for the possible propulsion of propellers (eg Wankel engine / Renesis). These have however in the aircraft industry not enforced due to conceptual disadvantages.

Bemerkenswert am Einsatz konventioneller Luftfahrtantriebe ist, daß sowohl das Propellertriebwerk incl. Turboprop als auch das Strahltriebwerk incl. Turbofan keine definierten bzw. „portionierten” Gasmengen weder hinsichtlich der Menge noch des Druckes bewegen. Eine physikalisch definierte Optimierung der Gaszustände ist damit nur empirisch möglich. Der Propeller erzeugt den Impuls durch einen schwer zu erfassenden offenen Luftstrom. Das Düsentriebwerk erzeugt zwar einen geschlossenen Gasstrom, ist jedoch hinsichtlich seiner Auslegung auf einen engen Einsatzbereich festgelegt und erfordert für seine zuverlässige Funktion die Einhaltung strenger Randbedingungen.Remarkable The use of conventional aviation engines is that both the propeller engine including turboprop and the jet engine incl. Turbofan no defined or "portioned" gas quantities neither in terms of volume nor pressure. A physical one defined optimization of the gas states is thus only empirically possible. The propeller generates the impulse through a hard-to-grasp open airflow. The jet engine produces a closed gas flow, however, is in terms of its interpretation set a narrow field of application and required for its reliable function meets strict conditions.

Für die Förderung von Luft sind darüber hinaus vielfältige Verdichteranlagen und Kompressoren eingesetzt. Bekannt sind Kolbenverdichter nach dem Prinzip des Hubkolbens ( DE 19840354 ), jedoch auch mit rotierenden Verdichtereinheiten, z. B. Schraubenkompressoren (Kaeser der Serie SX-HS mit Sigma-Profil) oder Taumelscheiben ( DE 10052895 ) und Zellrädern DE 10354718 oder Roots-Verdichter ( DE 3726648 ). Weiterhin sind Turboverdichter im Einsatz, vorzugsweise um Ladeluft für Turbinen bereitzustellen. Dem Wirkprinzip des erfindungsgemäß vorgestellten Verdichtungskonzeptes kommt das Wälzkolbengebläse (z. B. Kaeser der Serie Omega oder EP 0603698 ) am nächsten. Dieses Konzept stellt zwar beachtliche Fördermengen mit vergleichsweise geringem Druck zur Verfügung, da infolge geringvolumiger Arbeitsräume hohe Verdichterleistung nicht avisiert und technisch schwer zu realisieren ist (z. B. FB620 bei 2970 U/min mit 55 m3/min bei 55 kW Antriebsleistung und 400 mbar Druck). Für die Erzeugung eines kalten Luftstromes zur Bildung von Vortrieb in Flugzeugen sind diese Anlagen jedoch nicht ausgelegt und nach diesem Prinzip auch nicht realisierbar. Insbesondere ein hohes spezifisches Gewicht (hier 1.300 kg) bei relativ geringer Fördermenge stehen einer Verwendung in der Luftfahrt entgegen.In addition, various compressor systems and compressors are used for conveying air. Piston compressors are known according to the principle of the reciprocating piston ( DE 19840354 ), but also with rotating compressor units, z. Screw compressors (Kaeser of the SX-HS series with Sigma profile) or swashplates ( DE 10052895 ) and cellular wheels DE 10354718 or Roots compressor ( DE 3726648 ). Furthermore, turbocompressors are in use, preferably to provide charge air for turbines. The principle of action of the compression concept presented according to the invention is provided by the Roots blower (eg Kaeser of the Omega or EP 0603698 ) the next. Although this concept provides considerable flow rates with comparatively low pressure, as a result of low-volume work spaces high compressor performance is not advised and technically difficult to implement (eg FB620 at 2970 rev / min with 55 m 3 / min at 55 kW drive power and 400 mbar pressure). However, these systems are not designed for the generation of a cold air flow to form propulsion in aircraft and not feasible according to this principle. In particular, a high specific gravity (here 1,300 kg) at relatively low flow rate preclude use in aviation.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Luftstrahltriebwerk zu konzipieren, welches zum einen grundsätzlich auf die oszillierenden Bauteile eines Hubkolbenmotors verzichtet und auch das Wirkprinzip der „heißen” Strahltriebwerke vermeidet. Dazu sind große Fördermengen bei geringen Verdichterleistungen erforderlich.It The object of the invention is to design an air jet engine, which on the one hand basically on the oscillating Components of a reciprocating engine omitted and also the operating principle avoids the "hot" jet engines. This requires large flow rates at low compressor capacities.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei rotierende, vorzugsweise baugleiche Zylinder nach dem Prinzip eines Wälzkolbengebläses in einem Verdichtergehäuse tangential zueinander angeordnet werden, wobei deren Achsen parallel verlaufen und im Verdichtergehäuse axial gelagert sind. Die Zylinder wälzen sich dabei auf ihren Mantelflächen ab und sind jeweils über ein Getriebesystem, vorzugsweise als Zahnradgetriebe, miteinander gekoppelt und synchronisiert. Der Arbeitsraum wird aus einer rotierenden Ringkammer gebildet, welche begrenzt wird durch die Innenwandung des Verdichtergehäuses, die Mantelfläche des rotierenden Arbeitszylinders A, die Mantelfläche des rotierenden Nachbarzylinders B und vorzugsweise zwei auf jedem Zylinder angeordnete spezielle Impulsflügel, welche wiederum in adäquate Zylinderschächte des jeweils benachbarten Rotationszylinders dichtend eintauchen.According to the invention the object is achieved in that two rotating, preferably identical cylinders according to the principle of a Roots blower arranged tangentially to each other in a compressor housing be, with their axes are parallel and in the compressor housing are axially stored. The cylinders roll up their lateral surfaces and are each about a Transmission system, preferably as a gear transmission, coupled together and synchronized. The working space is made of a rotating annular chamber formed, which is limited by the inner wall of the compressor housing, the lateral surface of the rotating working cylinder A, the Lateral surface of the rotating adjacent cylinder B and preferably two arranged on each cylinder special impulse wings, which turn into adequate cylinder shafts of each Submerge sealingly adjacent rotational cylinder.

Die beiden Mantelflächen berühren sich tangential virtuell und dichten sich durch Abwälzung gegenseitig ab.The Both lateral surfaces touch tangentially virtual and dense each other by passing on.

Die Anordnung der Impulsflügel ermöglicht die Förderung großer Luftmengen und gestattet durch variable Geometrie dieser Flügel, das Gebläse den unterschiedlichen Leistungsparametern anzupassen. Die Rotationszylinder sowie das Gebläsegehäuse sind vorzugsweise in Leichtbauweise konzipiert, also zum einen weitgehend durch Hohlkörper dargestellt und zum anderen durch Leichtbaumaterialien realisiert (Aluminium, Verbundbaustoffe, bewehrtes Carbon).The Arrangement of impulse wings allows the promotion large volumes of air and allowed by variable geometry this wing, the fan the different Adjust performance parameters. The rotary cylinder and the Blower housings are preferably lightweight designed so on the one hand largely represented by hollow body and realized by lightweight materials (aluminum, Composite building materials, reinforced carbon).

Gegenüber herkömmlichen Gebläseeinheiten zeichnet sich die erfindungsgemäße Anordnung dadurch aus, daß infolge großvolumiger Ausbildung große Arbeitsräume geschaffen werden können.Across from conventional blower units stands out inventive arrangement characterized in that due large-volume training large workspaces can be created.

Die Abdichtung der einzelnen rotierenden Bauteile gegeneinender soll vorzugsweise durch entsprechende Paßgenauigkeit erfolgen.The Sealing of the individual rotating components gegeneinender should preferably done by appropriate fit.

Der Antrieb des Turbo-Schubgebläses erfolgt vermittels eines leichtbauenden und kompakten Wälzkolbenmotors (WKM) gem. Pat.-Anm. 10 2007 056 621.4 sowie Zusatzanmeldungen vorzugsweise über direkte Wellenkopplung. Dadurch sind hohe Umdrehungs- und damit Förderleistungen realisierbar. So wird z. B. durch einen WKM Quattro von 3.500 kW bei 6000 U/min mit einer Gebläseeinheit von 4 × 50 × 50 cm Flügelfläche eine Luftmenge von ca. 8.500 m/3 pro min bei +20 grd gefördert und damit ein Schub von ca. 47 kN erwartet. Die Abstromgeschwindigkeit erreicht dabei durchaus den Bereich des Überschalls. Infolge des Impulssatzes wird die Geschwindigkeit in der zweiten Potenz wirksam, was bei Steigerung der Drehzahl den Schub überproportional im entsprechenden Verhältnis erhöht (so für vorgenanntes Beispiel bei 8.000 U/min mit 85 kN Schub).The drive of the turbo push fan is done by means of a lightweight and compact Wälzkolbenmotors (WKM) gem. Pat. Appl. 10 2007 056 621.4 as well as additional registrations preferably via direct wave coupling. As a result, high rotation and thus delivery rates can be realized. So z. B. by a WKM Quattro of 3,500 kW at 6000 rev / min with a fan unit of 4 × 50 × 50 cm wing area an air flow of about 8,500 m / 3 per min at +20 grd promoted and thus a thrust of about 47 kN expected. The flow rate reaches quite the range of the supersonic. As a result of the pulse rate, the speed in the second power is effective, which increases the thrust disproportionately in proportion as the speed increases (so for example above at 8,000 rpm with 85 kN thrust).

Die Steigerung der Umdrehungszahl ist lediglich konstruktions- und materialabhängig, da der WKM mühelos 20.000 U/min erreicht.The Increase in the number of revolutions depends only on the construction and material, because the WKM effortlessly reaches 20,000 rpm.

Zum Aufbau zusätzlichen Förderdruckes und damit zur Unterstützung definierter Schubvorgänge oder zur Nachbeschleunigung ist die Nachschaltung von Aggregaten zur Pulsation möglich, z. B. Taumelscheiben, Zellräder oder Wälzkolbenverdichter gem. Pat.-Anm. 10 2007 057 813.1. Die Steigerung der Schubkraft kann weiterhin für den Startvorgang durch praxisübliche Verfahren kurzfristig erhöht werden, z. B. Einspritzen von Wasser bzw. eines Wassergemisches in den kalten Luftstrom oder auch Schaltung eines Nachbrenners.To the Construction of additional delivery pressure and thus to Support of defined push operations or to Post-acceleration is the downstream of aggregates for pulsation possible, for. As swash plates, cell wheels or Wälzkolbenverdichter acc. Pat. Appl. 10 2007 057 813.1. The increase in thrust can continue through for the boot process practice-oriented procedures are increased at short notice, z. B. Injecting water or a water mixture in the cold Air flow or circuit of an afterburner.

Da kalte Gase, also Luft bei Umgebungstemperatur, gegenüber heißen Gasen, also Verbrennungsgasen, ein wesentlich höheres spezifisches Gewicht aufweisen, erhöht sich der Wirkungsgrad von „kalten” Luftstrahltriebwerken ganz erheblich. Dies bedeutet, daß zur Förderung einer äquivalenten schubwirksamen Gasmenge eine deutlich höhere Menge an Heißgas gegenüber Kaltgas gefahren werden muß.There cold gases, ie air at ambient temperature hot gases, so combustion gases, a much higher have specific gravity, the efficiency of "cold" jet engines increases quite considerably. This means that to promote an equivalent thrust-effective amount of gas one clearly higher amount of hot gas compared to cold gas must be driven.

Im Flugbetrieb wird eine Erhöhung des Luftdurchsatzes durch die übliche Nutzung des Anstrom-Impulses wirksam.in the Flight operation is an increase in airflow through the usual use of the current pulse effective.

Durch die flache Bauweise sowohl von Gebläse als auch von Antriebsmotor ist eine Anordnung des Turbo-Schubgebläses direkt in den Flügels des Flugzeuges möglich.By the flat design of both blower and drive motor is an arrangement of turbo push fan directly into the Wing of the aircraft possible.

Durch das Konzept des kalten Luftstromes und der Ableitung des Strahlstromes über die Flügeloberseite kann nach dem Prinzip des Coanda-Effektes der Auftrieb deutlich erhöht werden, wobei keinerlei Risiken hinsichtlich der Hitzeeinwirkung auf Materialien der Leichtbauweise sowie der Flügeltanks zu befürchten sind. Damit werden die Kurzstart- und Landeeigenschaften wesentlich verbessert.By the concept of cold air flow and the derivative of the jet current over the wing top can be made according to the principle of the Coanda effect the lift can be increased significantly, with no risks whatsoever with regard to the effect of heat on materials of lightweight construction and the wing tanks are to be feared. In order to the short take-off and landing characteristics are significantly improved.

Inwieweit die Anordnung von nachgeordneten Sekundärflügeln und deren Anströmung weitere Effektsteigerungen bringen, ist gesonderten Untersuchungen vorbehalten. Insbesondere kann dies interessant werden zur Nutzung von Senkrechtstart- und Schubumkehreffekten.To what extent the arrangement of secondary secondary wings and whose flow bring further effects, is reserved for special investigations. In particular, this can be become interesting for the use of vertical take-off and Schubumkehreffekten.

Die Lufteinläufe der Gebläse sind mittels horizontal angeordneter Flügellamellen insbesondere gegen Vogelschlag zu schützen, wobei die Lamellenöffnung bzw. -anstellung über ein Radarwarnsystem gesteuert werden kann und gegebenenfalls die Funktion von Vorflügeln übernehmen können.The Air inlets of the blowers are by means of horizontal arranged wing lamellae especially against bird strike to protect, with the slat opening or -anstellung over a radar warning system can be controlled and, if necessary, the Function of slats can take over.

Bild 1 zeigt eine schematische Darstellung des Turbo-Schubgebläses im Radialschnitt, jedoch ohne Darstellung der Antriebseinheit.image 1 shows a schematic representation of the turbocharger in radial section, but without representation of the drive unit.

Das Turbo-Schubgebläse besteht vorzugsweise aus zwei baugleichen und parallel angeordneten Rotationszylindern (1). Beide bilden gemeinsam rotierende Arbeitskammern (2). Die Förderung wird durch auf den Rotationszylindern angeordnete Impulsflügel (3) realisiert. Adäquate Zylinderschächte (4) in den Rotationszylindern gewährleisten eine dichtende, jedoch gleichzeitig berührungsarme Lade- und Transportfunktion für den Luftstrom. Dabei durchdringen die Impulsflügel die virtuellen Zylinderwände. Zur Schaffung eines pulsierenden Abstromes kann durch nachgeschaltete Pulsatoren (5) ein erhöhter Druck aufgebaut werden.The turbo-thrust fan preferably consists of two identical and parallel rotary cylinders ( 1 ). Both together form rotating working chambers ( 2 ). The promotion is by arranged on the rotary cylinders impulse wings ( 3 ) realized. Adequate cylinder shafts ( 4 ) in the rotary cylinders ensure a sealing, but at the same time low-contact charging and transport function for the air flow. The impulse wings penetrate the virtual cylinder walls. To create a pulsating outflow can be achieved by downstream pulsators ( 5 ) an increased pressure to be built up.

Große Einfachheit der Fertigung, geringer Instandhaltungsbedarf hohe Betriebssicherheit, relativ geringer Platzbedarf und geringes Gewicht sind die charakteristischen Merkmale dieses erfindungsgemäß beschriebenen Turbo-Schubgebläses.Size Simplicity of production, low maintenance requirement high operational safety, Relatively small space requirement and low weight are the characteristic ones Features of this invention described Turbo boost blower.

Sie werden dazu führen, daß der hohe Treibstoffverbrauch im Luftverkehr mit immensem Schadstoffausstoß weltweit stark reduziert werden kann. Es kann eine Absenkung des spezifischen Verbrauches deutlich unter die Hälfte der von Strahltriebwerken herkömmlicher Bauart erforderlichen Treibstoffmenge erwartet werden. Damit einher geht eine äquivalente Senkung des Schadstoffausstoßes.she will cause the high fuel consumption in air traffic with immense pollutant emissions worldwide can be greatly reduced. It can be a lowering of the specific Consumption well below half of the jet engines conventional Type required amount of fuel can be expected. Associated with it is an equivalent reduction of pollutant emissions.

Explizit soll auf die hohe Funktionssicherheit der erfindungsgemäßen Anordnung hingewiesen werden, die mit Zuverlässigkeit Triebwerksbrände ausschließt und eine hohe Arbeitssicherheit auch im Schwachlastbereich garantiert.explicit should be on the high reliability of the invention Arrangement, which excludes with reliability engine fires and guarantees a high level of occupational safety even in the low load range.

Interessant für die militärische Nutzung ist die starke Reduzierung der Wärmesignatur von Strahltriebwerken.Interesting for military use is the strong reduction the thermal signature of jet engines.

11
Rotationszylinderrotary cylinder
22
Arbeitskammerworking chamber
33
Impulsflügelpulse wing
44
Zylinderschachtcylinder shaft
55
Ansaugkanalintake port
66
Abstromkanaloutflow channel
77
Pulsatorpulsator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19840354 [0008] - DE 19840354 [0008]
  • - DE 10052895 [0008] - DE 10052895 [0008]
  • - DE 10354718 [0008] - DE 10354718 [0008]
  • - DE 3726648 [0008] - DE 3726648 [0008]
  • - EP 0603698 [0008] EP 0603698 [0008]

Claims (27)

Anordnung eines Turbo-Schubgebläses zur Erzeugung von Schub aus Beschleunigung von Luft mit Umgebungstemperatur, gekennzeichnet dadurch, daß zwei axial gelagerte Rotationszylinder tangential zueinander angeordnet sind und sich deren Mantelflächen gegenseitig abwälzen.Arrangement of a turbo push fan for generating thrust from acceleration of air at ambient temperature, characterized in that two axially mounted rotary cylinder tangentially are arranged to each other and their lateral surfaces to shift each other. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß auf den Rotationszylindern jeweils mindestens 2 Impulsflügel angeordnet sind.Arrangement according to claim 1, characterized in that that on the rotary cylinders in each case at least 2 impulse wings are arranged. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die beiden Rotationszylinder in einem gemeinsamen Verdichtergehäuse laufen.Arrangement according to claim 1 and 2, characterized by that the two rotary cylinder in a common compressor housing to run. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß sich die beiden Rotationszylinder über ihre Mantelflächen infolge Abwälzung gegenseitig abdichten.Arrangement according to claim 1 and 2, characterized by that the two rotary cylinder on their Cover lateral surfaces as a result of rolling against each other. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß peripher in den Mantelflächen der Rotationszylinder adäquate Zylinderschächte angeordnet sind, welche während der Rotation partiell die Impulsflügel aufnehmen.Arrangement according to claim 1, characterized in that that peripherally in the lateral surfaces of the rotary cylinder adequate cylinder shafts are arranged, which during the rotation partially the impulse wings take up. Anordnung nach Anspruch 1 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Impulsflügel und die Zylinderschächte ein gasdichtes Rotationssystem miteinander bilden.Arrangement according to claims 1 and 5, characterized in that that the impulse wings and the cylinder shafts form a gastight rotation system with each other. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Rotationszylinder über ein Synchronisationsgetriebe miteinander in entgegengesetztem Drehsinn bei gleicher Drehgeschwindigkeit synchron laufen.Arrangement according to claim 1, characterized in that that the rotary cylinder via a synchronization gear with each other in the opposite direction of rotation at the same rotational speed run synchronously. Anordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß das Synchronisationsgetriebe vorzugsweise durch ein Zahnradgetriebe realisiert wird.Arrangement according to claim 7, characterized in that that the synchronization gear preferably by a Gear transmission is realized. Anordnung nach Anspruch 1 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Rotationszylinder durch einen separaten Antrieb außerhalb des Arbeitsraumes in Rotation versetzt werden.Arrangement according to claims 1 and 7, characterized in that that the rotary cylinder by a separate drive Be rotated outside of the workspace. Anordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, daß der Antrieb vorzugsweise durch einen Wälzkolbenmotor (WKM) nach Pat.-Anm. 10 2007 056 621.4 dargestellt wird.Arrangement according to claim 9, characterized in that that the drive preferably by a Wälzkolbenmotor (WKM) according to Pat. 10 2007 056 621.4 is shown. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ringförmig rotierende Arbeitsräume gebildet werden aus den Mantelflächen der Rotationszylinder, der innerer Wandung des Verdichtergehäuses und den Impulsflügeln, wobei die Arbeitsräume durch den Luftstrahl gefüllt werden und als Beschleunigungsräume fungieren.Arrangement according to claim 1, characterized in that that annularly rotating work spaces be formed from the lateral surfaces of the rotary cylinder, the inner wall of the compressor housing and the impulse wings, the work spaces filled by the air jet and act as acceleration spaces. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in das Schubgebläse Zustromkanäle und Abstromkanäle zur Führung des Luftstrahles einmünden.Arrangement according to claim 1, characterized in that that in the thrust fan inflow channels and discharge channels for guiding the air jet open. Anordnung nach Anspruch 1 und 12, gekennzeichnet dadurch, daß im Abstromkanal Pulsatoren angeordnet sein können, welche eine Erhöhung der Schubwirkung durch spezifische Einwirkungen auf den Luftstrom bewirken.Arrangement according to claim 1 and 12, characterized in that pulsators are arranged in the outflow channel which can increase the thrust effect by causing specific effects on the airflow. Anordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, daß vor den Lufteinlauf horizontale Schutzlamellen angeordnet werden, welche die Gefahr eines Vogelschlages oder das Eindringen anderer Gegenstände verhindern sollen.Arrangement according to claim 12, characterized in that that arranged horizontal protective fins in front of the air inlet which are the danger of bird strike or intrusion prevent other objects. Anordnung nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, daß die Schutzlamellen über ein Gerät zur Abstandsmessung gesteuert werden können und entsprechend den Erfordernissen die Durchlässigkeit verändern oder als Abweiser dienen können.Arrangement according to claim 14, characterized in that that the protective fins on a device for Distance measurement can be controlled and accordingly change the permeability of the requirements or serve as a deflector. Anordnung nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, daß die Schutzlamellen in das System der Vorflügel integriert werden können.Arrangement according to claim 14, characterized in that that the protective fins in the system of slats can be integrated. Anordnung von Sekundärflügeln hinter den Hauptflügeln eines Flächenflugzeuges, gekennzeichnet dadurch, daß diese Sekundärflügel vorzugsweise eine Erhöhung des Auftriebes bewirken sollen.Arrangement of secondary wings behind the main wings of a surface aircraft, characterized in that these secondary wings should preferably cause an increase in buoyancy. Anordnung nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, daß die Sekundärflügel schwenkbar um die Flugzeugquerachse gelagert sein können.Arrangement according to claim 17, characterized in that that the secondary wings pivot about the Aircraft transverse axis can be stored. Verfahren zur Erzeugung eines Vortriebsschubes aus einem Luftstrahl mit Umgebungstemperatur, gekennzeichnet dadurch, daß in dem nach Anspruch 11 gebildeten Arbeitsraum die angesaugte Luft auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt ein damit ein hoher Massedurchsatz an Vortriebsluft bewirkt wird.Method for generating a propulsion thrust from an air jet with ambient temperature, characterized by that in the work space formed according to claim 11 the sucked air to a high speed accelerates with it a high mass flow of propulsion air is effected. Verfahren nach Anspruch 1 und 19, gekennzeichnet dadurch, daß die Beschleunigungsleistung durch die Impulsflügel innerhalb der definierten Arbeitsräume erfolgt.Process according to claims 1 and 19 in that the acceleration power through the impulse wings takes place within the defined work spaces. Verfahren nach Anspruch 17 und 19, gekennzeichnet dadurch, daß der Abstrom aus Gebläseleistung über die Flügeloberseite der Primärflügel (Hauptflügel) des Flugzeuges geleitet werden kann und damit nach dem Prinzip des Coanda-Effektes einen erhöhten Auftrieb erzeugt wird.A method according to claim 17 and 19, characterized in that the effluent from the blower power over the wing top of the primary wings (main wing) the aircraft can be routed and thus according to the principle of Coanda effect is generated an increased buoyancy. Verfahren nach Anspruch 17 und 19, gekennzeichnet dadurch, daß der Abstrom aus Gebläseleistung über die Flügeloberseite der Sekundärflügel geleitet werden kann und damit nach dem Prinzip des Coanda-Effektes ein erhöhter Auftrieb erzeugt wird.A method according to claim 17 and 19, characterized in that the outflow of blower power can be passed over the upper wing side of the secondary wing and thus according to the principle of Coanda effect is generated an increased buoyancy. Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet dadurch, daß die Anströmung der Sekundärflügel die Funktion zur Umkehr des Schubstrahles oder eines direkten schubgestützten Auftriebes übernehmen können.Method according to claim 18, characterized in that that the flow of the secondary wings the Function to reverse the thrust jet or a direct thrust-supported Buoyancy can take over. Verfahren nach Anspruch 17 und 19, gekennzeichnet dadurch, daß die Anströmung der Sekundärflügel für Flug- und Lageregelungen des Flugzeuges genutzt werden kann.A method according to claim 17 and 19, characterized in that the flow of the secondary wings be used for flight and attitude control of the aircraft can. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet dadurch, daß die Schutzlamellen aktiv für Flug- und Lageregelungen des Flugzeuges genutzt werden können.Method according to claim 16, characterized in that that the protective fins are active for flight and attitude control of the aircraft can be used. Verfahren nach Anspruch 12 und 13, gekennzeichnet dadurch, daß in den Abstromkanal masseerhöhende Medien, z. B. Wasser, eingegeben werden können, um damit den Schub kurzzeitig zu steigern.A method according to claim 12 and 13, characterized in that in the downstream channel mass-increasing Media, eg. As water, can be entered to order to increase the boost for a short time. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, daß in den Abstromkanal ein Luft-Treibstoffgemisch eingegeben werden kann, um nach dem Prinzip eines Nachbrenners den Schub kurzzeitig zu steigern.Method according to claim 12, characterized in that that in the downstream channel an air-fuel mixture entered can be to the principle of an afterburner the thrust briefly to increase.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015203683A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-08 Jan Körbelin Rotary piston pump
US10464668B2 (en) 2015-09-02 2019-11-05 Jetoptera, Inc. Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles
US10875658B2 (en) 2015-09-02 2020-12-29 Jetoptera, Inc. Ejector and airfoil configurations
US11001378B2 (en) 2016-08-08 2021-05-11 Jetoptera, Inc. Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles
US11148801B2 (en) 2017-06-27 2021-10-19 Jetoptera, Inc. Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0603698A1 (en) 1992-12-24 1994-06-29 BALZERS-PFEIFFER GmbH Rolling piston vacuum pump
DE19840354C1 (en) 1998-09-04 2000-04-20 Mannesmann Sachs Ag Piston compressor for compressed air supply in automobile has hydraulic space coupled to automobile hydraulic system for providing drive force for reciprocation of compressor piston
DE10052895A1 (en) 1999-10-27 2001-07-19 Sanden Corp Isesaki compressor
DE10354718A1 (en) 2002-11-27 2004-06-09 Luk Automobiltechnik Gmbh & Co. Kg Compressor for motor vehicle has at least one intercooler between two compression stages

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0603698A1 (en) 1992-12-24 1994-06-29 BALZERS-PFEIFFER GmbH Rolling piston vacuum pump
DE19840354C1 (en) 1998-09-04 2000-04-20 Mannesmann Sachs Ag Piston compressor for compressed air supply in automobile has hydraulic space coupled to automobile hydraulic system for providing drive force for reciprocation of compressor piston
DE10052895A1 (en) 1999-10-27 2001-07-19 Sanden Corp Isesaki compressor
DE10354718A1 (en) 2002-11-27 2004-06-09 Luk Automobiltechnik Gmbh & Co. Kg Compressor for motor vehicle has at least one intercooler between two compression stages

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015203683A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-08 Jan Körbelin Rotary piston pump
US10464668B2 (en) 2015-09-02 2019-11-05 Jetoptera, Inc. Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles
US10875658B2 (en) 2015-09-02 2020-12-29 Jetoptera, Inc. Ejector and airfoil configurations
US11001378B2 (en) 2016-08-08 2021-05-11 Jetoptera, Inc. Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles
US11148801B2 (en) 2017-06-27 2021-10-19 Jetoptera, Inc. Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles

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