-
Strahltriebwerk Die Erfindung betrifft Strahltriebwerke für Luftfahrzeuge
oder ferngelenkte Flugkörper. Sie betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich.
Triebwerke für Dauerflug in großen Höhen und bei Überscballg'eschwindigkeit.
-
Bei den bisher üblichen Turbo-Strahltriebwerken saugt ein dynamischer
Verdichter Luft aus der freien Atmosphäre an und fördert sie unter Druck in eine
Verhrennungskaminer, in welcher ein Brennstoff innerhalb der strömenden verdichteten
Luft verbrannt wird, wodurch eine Gasströmung von hoher Geschwindigkeit erzeugt
wird, die über eine mit dem Verdichter treibend verbundene Turbine in die freie
Atmosphäre austritt. Die dem die Turbine treibenden Gasstrom innewohnende Energie
ist in entscheidendem Maße t-on dem Sauerstoffgehalt der atmosphärischen Luft abhängig
und ändert sich infolgedessen mit der jeweiligen Höhe, in welcher das Triebwerk
betrieben wird. Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist infolgedessen die
Schaffung eines Strahltriebwerkes, hei welchem die den die Turbine treibenden Gasen
innewohnende Energie nicht in so hohem Maße von der Höhe, in welcher das Triebwerk
betrieben wird, abhängig ist.
-
Der Aufbau der meisten Gasturbinen-Strahltriebwerke herkömmlicher
Bauart ist im allgemeinen einheitlich und richtet sich jeweils nach dem in dem Strahltriebwerk
auszuführenden thermodynamischen Verfahren, d. h. den einzelnen Verfahrensschritten
de> Lufteinlasses, der Luftverdichtung, der Verbrennung von Brennstoff in der verdichteten
Luftströmung, des Ausstoßes der Verbrennungsprodukte durch eine Turbine und von
dort durch ein Strahlrohr in die freie Atmosphäre. Daraus ergibt sich, daß die einzelnen
Bauelemente eines derartigen Strahltriebwerks, nämlich der Lufteinlaß, der Verdichter,
die Brennkammer, die Turbine und das Strahlrohr, normalerweise in der durch den
soeben kurz geschilderten thermodynamischen Vorgang bestimmten Reihenfolge längs
der Triebwerksachse hintereinander angeordnet sind.
-
Es ist bereits ein Strahltriebwerk vorgeschlagen worden, welches als
Abkömmling der soeben erwähnten herkömmlichen Bauart an sich bekannter Strahltriebwerke
anzusehen ist und bei welchem die einzelnen Bauelemente des Turbinen-Rückstoß-Triebwerks
in gleicher Weise angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung betrifft ein ähnliches
Strahltriebwerk, bei welchem jedoch diese herkömmliche Bauweise verlassen worden
ist. Der Zweck der neuen Konstruktion besteht darin, eine kleinere Baulänge, eine
bessere Gewichtsverteilung und eine erleichterte Pflege und Wartung des Triebwerks
sicherzustellen. Die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Neokonstruktion
eines derartigen Triebwerks ist dadurch möglich geworden, daß bei der den erwähnten
älteren Vorschlag bildenden Bauart eines Strahltriebwerks die Gasströmung durch
die Turbine von der Außenatmosphäre völlig unabhängig ist.
-
Gemäß der Erfindung ist ein Strahltriebwerk mit einem Hauptkanal vorgesehen,
an dessen Vorderseite ein Lufteinlaß und an dessen Rückseite ein Strahlrohr angeordnet
sind, wobei innerhalb dieses Kanals ein dynamischer Verdichter zur Verdichtung der
durch diesen Kanal durchströmenden Luft vorgesehen ist, dessen Auslaßkanal unmittelbare
Verbindung mit dem Strahlrohr hat, und wobei eine von der Außenatmosphäre unabhängige
Gasquelle vorgesehen ist, die Gas von hoher Geschwindigkeit durch einen zweiten
Kanal hindurch über eine im Dauerbetrieb des Triebwerks für den Verdichter als alleinige
Antriebsquelle wirkende Turbine unter Energieabgabe an diese hinterhalb des Verdichters
in den Hauptkanal einspeist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Turbine
in Flugrichtung vor dem Verdichter angeordnet ist.
-
Bei der Bauart nach der Erfindung wird insbesondere der innerhalb
des Innengehäuses des Lufteinlasses zur Verfügung stehende Raum gut ausgenutzt,
wodurch der Schwerpunkt des Triebwerks nach vorn verlegt wird und wodurch gleichzeitig
die Gesamtlänge des Triebwerks verkürzt wird. Weiterer Raumgewinn kann dadurch erzielt
werden, daß die Brennkammern. für die Verbrennung des zur Erzeugung des Rückstoßgases
verbrannten Brennstoffes ebenfalls innerhalb dieses Gehäuses untergebracht werden,
wobei
sich der weitere Vorteil ergibt, daß diese Brennkammern nunmehr
unmittelbar die Turbine speisen können, ohne daß eine Umkehrung des Gasstromes und
die damit verbundenen Gasverlust riskiert werden, wie dies bei dem erwähnten älteren
Vorschlag der Fall ist. Als weiterer Vorteil der Konstruktion nach der Erfindung
ergibt sich, daß die Brennkammern für -ti'artung und Pflege unmittelbar zugänglich
sind, wobei lediglich der Vorderteil des Innengehäuses bzw. hei einer abgewandelten
Konstruktion nach der Erfindung die in der -.Nähe der äußeren Stirnseiten der Brenikanimern
gelegenen Luken weggenommen zu werden brauchen. Bei der Konstruktion nach der Ertindung
ist aber auch die Turbine: für Pflege und Wartung besser zugänglich. da sie nicht
nur hierfür günstiger im Gesamtkomplex des Triebwerks gelagert ist, sondern da aul:lerdem
auch die Turbinenbeschaufelung nicht unmittelbar auf dein Verdichter angeordnet
ist, wie dies bei der Konstruktion gemäß dem erwähnten älteren Vorschlag der Fall
ist.
-
Ein weiterer Vorteil der Konstruktion nach der Erfindung gegenüber
dem genannten älteren Vorschlag liegt darin, daß nunmehr kompliziertere Turbinenbauarten
Verwendung finden können. Bei der grundsätzlichen Triebwerkskonstruktion gemäß dem
genannten «ilter(#n Vorschlag konnten nur einfache Turbinenformen Anwendung finden.
-
E-, sind schon verschiedene Turbinenkonstruktionen bekanntgeworden,
bei welchen das Anlassen von Gasturbinenanlagen herkömmlicher Bauart mittels von
der atmosphärischen Luft unabhängigen GasstrÖmungen erfolgt. Das Triebwerk gemäß
der vorliegenden Erfindun 5 unterscheidet sich von diesen bekannten Triebwerken
dadurch, daß bei letzteren 1. die den Verdichter im Dauerbetrieb des Triebwerk-,
antreibende Turbine im Hauptkanal hinterhalb des Verdichters angeordnet ist und
durch eine Strömung verdichteter Luft angetrieben wird, in welcher Brennstoff verbrannt
wurde; ?. der Verdichter nicht unmittelbar mit dem Strahlrohr verbunden ist, sondern
tatsächlich vom Strahlrohr durch eine Brennkammer und eine Turbine getrennt ist;
3. der von der atmosphärischen Luft unabhängige Gasstrom in dem Augenblick aufhört,
in welchem eine bestimmte Rotordrehzahl innerhalb des Triebwerks erreicht wird.
-
In denjenigen Fällen, bei welchen innerhalb der bekannten Konstruktionen
eine Turbine in einem zweiten Kanal vom Hauptkanal abgelegen angeordnet ist. ist
eine weitere Turbine im Hauptkanal vorgesehen, die für den Dauerbetrieb des Triebwerks
zur Verfügung steht.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann
bei einem Strahltriebwerk der zuvor im einzelnen beschriebenen Art, bei welchem
der Lufteinlafl zum Verdichter zwischen einem inneren und einem äußeren Gehäuse
angeordnet ist, erfindungsgemäß die Turbine innerhalb des Innengehäuses untergebracht
sein.
-
U`eitere Merkmale und Vorteile der Triebwerksanlag e gemäß der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden beispielsweisen Beschreibung einiger bevorzugter
Ausführungsformen der Erfindung, wobei auf die Schematischen Zeichnungen Bezug genommen
wird.
-
Es stellen dar die in die beiden Teilfiguren 1 a und 11) tniterieilte
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Strahltriebwerk und die Fig.
2 bis 5 ähnliche Ansichten verschiedener Ausführungsformen des in Fig. 1 dargestellten
Strahltriebwerks.
-
Bei einer in Fig.1 dargestellten besonderen Ausführungsform der Erfindung
besteht das Strahltriebwerk aus einem ringförmigen Hauptkanal 1, der zwischen einer
Innenwandung 2 und einem äußeren Gehäuse 3 gebildet ist und sich längs der Achse
des Triebwerks von einem in die Atmosphäre mündenden Einlaß 4 am vorderen Ende bis
zu einer Treibdüse 5 am hinteren Ende erstreckt, die in die freie Atmosphäre mündet.
Die Beschaufelung eines Axialverdichters 6 ragt in die durch den Hauptkanal strömende
Luftströmung hinein und besteht aus einer Anzahl von Stator- und Rotorschaufelreihen
7 bzw. 8, wobei die letzteren auf einem Rotor 9 befestigt sind, der in Lagern 10
koaxial zur Achse des ringförmigen Hauptkanals gelagert ist. Die innere Wandung
2 des Hauptkanals wird vorn am Einlaß durch einen Strömungsleitkörper 11 gebildet,
der innerhalb des äußeren Gehäuses 3 von radial angeordneten Stützrippen 12 gehalten
wird. Der Einlaßströmungskörper 11 bildet das Gehäuse für die Antriebseinrichtung
des Verdichters, die ihrerseits einen Rückstoßgas-Generator 13 aufweist, der die
von ihm gelieferten Gase über Leitungen 14 in einen Verteilerkrümmer 15 liefert,
der seinerseits wiederum in einen zweiten Ringkanal 16 übergeht, in welchem eine
Turbine 17 untergebracht ist.
-
Der in Fig. 1 dargestellte Rückstoßgas-Generator gehört einer Bauform
an, die eine einzige Rückstoßgas-Brennkammer 13 aufweist, die vermittels von Triebmittelpumpen
20, 21 und koaxial ineinander liegenden Brennstoffleitungen 22, 23 von Rückstoßgas-Triebmitteltanks
18, 19 her mit Triebmittel beschickt wird. Einer der Triebmitteltanks enthält normalerweise
Kerosin, während der andere flüssigen Sauerstoff oder ein für höchste Anforderungen
angereichertes Superoxyd enthält, wobei natürlich auch andere geeignete Triebmittel
Anwendung finden können.
-
Die im Sekundärkanal 16 angeordnete und von den Abgasen des Gasgenerators
13 angetriebene Turbine 17 weist eine Rotortromme124 auf, an welcher eine Axialrotorbeschaufelung
25 angebracht ist, sowie einen Stator 26, welcher mit einer Axialbeschaufelung 27
versehen ist. Die Beschaufelungen bilden zusamnien eine oder mehrere Stufen einer
zweireihigen Beschaufelung mit Geschwindigkeitsstufung.
-
Die Lager 10, welche einer Bauart angehören können, bei welcher die
Lagerzapfen durch einen Gas-oder Flüssigkeitsstrom schwimmend gehalten werden, halten
den Turbinenrotor in seiner Lage koaxial zur Achse des Hauptkanals. Die treibende
Verbindung zum Verdichter hin wird über eine erste Welle 28 hergestellt, die zwischen
dem Turbinenrotor 24 und einem Untersetzungsgetriebe 29 angeordnet ist, welches
seinerseits ebenfalls koaxial zur Triebwerksachse liegt, sowie über eine zweite
Welle 30, die zwischen dem Getriebe und dem Rotor 6 des Verdichters angeordnet ist.
-
Der Sekundärkanal 16 ist hinter der Turbine in eine Anzahl
einzelner Rohre 31 aufgeteilt, die quer durch den Hauptkanal 1 hindurch nach außen
verlaufen und ihre Abgase sodann nach hinten in einen Verteilerkrümmer 32 liefern,
der seinerseits wiederum eine Anzahl von Auslaßöffnungen 33 aufweist, die hinter
dem Verdichter in den Hauptkanal münden.
-
Von den Turbinenauslaßrohren 31 zweigt eine Anzahl von Abzweigrohren
34 ab, die zu einzelnen Strahltriebdüsen 35 führen und so eine unmittelbare,
gelegentlich
zu benutzende Gasführung von der Turbitie zur freien Atmosphäre darstellen. Zum
Zwecke der Veränderung der Gasströmung sind in den Abzweigrohren 34 und den Turbinenauslaßrohren
31 Ventile 36, 37 angeordnet. Die einzelnen Düsen 35 sind an der Oberfläche des
Luftfahrzeuges bzw. des ferngelenkten Flugkörpers in einem Bereich angeordnet, in
welchem, wenn sich das Fahrzeug bzw. der Fltigl:örper unter den der Konstruktion
zugrunde liegenden Bedingungen im Flug befindet, ein verhältnismäßig niedriger Druck
herrscht.
-
Der Kanal 1 ist hinterhalb des Verdichters erweitert, wodurch eine
ringförmige Hauptbrennkammer 38 frebildet wird, in welcher sich die über die Auslaßöffnungen
33 zugeführten Rückstoßgase mit der von dem Verdichter gelieferten Luft mischen
und, falls "ie noch mit Brennstoff angereichert sind, weiterverbrennen. Die Verbrennungsgase
können bei Bedarf nochmals erhitzt werden, indem, wenn die Gase mit Sauerstoff angereichert
sind, ein Brennstoff, beispielsweise Kerosin, eingespritzt wird, oder indem, wenn
die Gase init Brennstoff angereichert sind, ein Sauerstoffträger eingespritzt wird.
Die Düsen 39 zur Einspritzung eines solchen Brennstoffes oder Sauerstoffr#gers sind
in der Hauptbrennkammer angeordnet. t äb Sie können in Abwandlung der erfindungsgemäßen
Konstruktion auch vor der Hauptbrennkammer im Hauptkanal oder im Sekundärkanal angeordnet
sein und werden über eine Pumpe 40 und eine Brennstoffleitung 41 jeweils von einem
der beiden Triebmitteltankb 18, 19 her gespeist. An der Vorderseite der Hauptbretinkaminer
sind Prallbleclie 42 angeordnet, welche die Düsen 39 halten und gleichzeitig eine
Flammenstabilisierungszone bilden, wobei diese Prallbleche vorzugsweise einer Bauart
angehören, wie sie allgemein in Verbindung mit Rückstoßgas-Strahlbrennkammern angewandt
wird.
-
Die Antriebsdüse 5, durch welche die von der Hauptbrennkammer gelieferten
Gase in die freie Atmosphäre austreten, hat vorzugsweise einen veränderlichen Querschnitt
und wird, wie in Fig. 1 dargestellt, von einem in axialer Richtung verschiebbaren,
birnenförmigen Mittelkörper 43 einerseits und einem damit zusammenwirkenden verengten
Teil der Außenwandung des Kanals andererseits gebildet, wobei als Kraftantrieb zur
Veränderung des Austrittsquer->chnitts ein hinterhalb dem Verdichter innerhalb des
Gehäuses 61 angeordneter hydraulischer Antrieb 44 angeordnet ist. Der Querschnitt
der Treibdüse könnte in Abwandlung des erfindungsgemäßen Merkmals auch in an sich
bekannter Weise durch eine sogenannte Augenlidklappe veränderlich gemacht werden,
in welchem Fall das Gehäuse 61 kegelförmig auf einen Punkt zu derart ausgebildet
wäre, daß die Brennkammer 38 eher kreisförmig als ringförmig wäre.
-
Bei der in den Fig.2 bis 5 dargestellten abgewandelten Ausführungsform
der Erfindung haben die bereits im Rahmen des obigen Beispiels benutzten Bezugsziffern
dieselbe Bedeutung. Einzelheiten der Triebmittelzuführung sind der Einfachheit halber
weggelassen. Sie gleichen im wesentlichen denjenigen der in Fig. 1 dargestellten
Konstruktion.
-
Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, bei
welcher der Gasgenerator aus einer Anzahl einzelner Rückstoßgas-Brennkammern 45
zusammengesetzt ist, die in Form eines Ringes um die Achse des Triebwerks herum
angeordnet sind und ihre Abgase in einen Ringkanal 15 liefern. Jede Brennkammer
wird von der Triebmittelzufuhr her über die Röhren 22, 23 jeweils für sich mit Triebmittel
beschickt, so daß eine teilweise Beaufschlagung der Turbine mit Rückstoßgasen dadurch
erzielt werden kann, daß die Brennstoffzufuhr jeweils zu einer oder mehreren dieser
Brennkammern entsprechend gedros selt wird. Dieselbe Wirkung kann in Abwandlung
dieses Erfindungsmerkmals auch dadurch erzielt werden, daß ein Teil der Turbineneintrittsdüsen
abgeschaltet wird oder daß Turbineneintrittsdüsen vorgesehen werden, deren verengter
Querschnitt veränderlich ist.
-
Die Turbine 17 weist drei Druckstufen auf, deren jede jeweils zwei
Reihen von axialen Schaufeln mit Geschwindigkeitsstufung aufweist. Der Durchmesser
der Turbine ist größer als derjenige der in Fig. 1 dargestellten Turbine. Zwischen
dem Turbinenrotor und dem Verdichterrotor ist mittels einer Welle 46 eine unmittelbare
treibende Verbindung hergestellt, so daß also die beiden Rotoren dieselbe Drehzahl
haben.
-
Fig. 3 der Zeichnungen zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung,
die eine Abwandlung der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform darstellt, bei welcher
jedoch der Gasgenerator ebenfalls eine Anzahl einzelner Brennkammern 45 aufweist,
die mit Bezug auf die Triebwerksachse radial angeordnet sind und über Rohre 14 in
den Verteilerkrümmer 15 Gas liefern. Die einzelnen Brennkammern sind jeweils innerhalb
der Rippen 12 des Einlasses angeordnet, so daß sie im Zuge der Pflege und Instandhaltung
von der Außenseite des Außengehäuses her leicht zugänglich sind. Eine oder mehrere
der einzelnen Brennkammern oder aber auch eine einzige Brenrikamnier wie bei der
Ausführungsform der Fig. 1 kann jedoch jeweils auch außerhalb des Triebwerks untergebracht
sein. So kann beispielsweise die Unterbringung der Brennkammern bei einem in einer
Kanzel angeordneten Triebwerk jeweils in der Halterippe für das Triebwerk erfolgen,
oder dieselbe kann bei einem im Flügel untergebrachten Triebwerk innerhalb des Flügels
erfolgen, wobei jedoch in jedem Fall die Rohre 14, welche die Brennkammern mit dem
Ringkanal 15 verbinden, jeweils quer durch den Hauptkanal 1 hindurch und durch die
Stützrippen 12 hindurch verlaufen. Die Turbine treibt auch hier, genauso wie bei
der in Fig.1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung, den Verdichter über ein
Untersetzungsgetriebe 29 an.
-
Die in Fig.3 dargestellte Ausführungsform der Erfindung kann in einer
Weise abgeändert werden, durch welche erreicht wird, daß das Gewicht des Triebwerks
weiter nach vorn verlagert wird. Dies kann in der Weise geschehen, daß das Getriebe
vor der Turbine angeordnet wird und daß dasselbe einerseits mittels einer ersten
Welle mit dem Turbinenrotor verbunden und mittels einer zweiten Welle, die koaxial
innerhalb der ersten Welle und innerhalb des Turbinenrotors angeordnet ist, mit
dem Verdichterrotor verbunden ist. Andererseits kann, wenn das Gewicht mehr hinten
im Triebwerk zusammengefaßt werden soll, das Getriebe hinterhalb des Verdichters
innerhalb des Gehäuses 61 angeordnet und mit dem Verdichterrotor mittels einer ersten
Welle und mit dem Turbinenrotor mittels einer zweiten Welle verbunden sein, die
koaxial innerhalb der ersten Welle und innerhalb des Verdichterrotors angeordnet
sein kann.
-
Fig.4 zeigt eine weitere abgewandelte Ausführungsform der Erfindung,
bei welcher die einzelnen Rückstoßgas-Brennkammern 45 über einen Sammelkanal
15
in eine Gegenstromturbine 17 geführt werden. Die Turbine weist eine
Anzahl einzelner Axialrotorschaufelreihen 25 bzw. Statorschaufelreihen 27 auf, wobei
die Schaufeln jeder Schaufelreihe jeweils durch
eine Trennwand 47
in zwei koaxiale Schaufeletagen unterteilt sind. Der Brennkammersammelkana115 ist
so angeordnet, daß er seine Abgase in Vorwärtsrichtung durch die radial innen angeordneten
Schaufeln der Turbine führt, von wo sie in einen zweiten Sarnmelkana148 gelangen,
der an dem von dem Sammelkanal 15 abgelegenen Ende der Turbine gebildet ist. Der
zweite Ringsammelkanal 4'8 ist so gestaltet, daß er die Richtung der Gasströmung
umlenkt und den so umgelenkten Gasstrom in rückwärtiger Richtung in die radial außen
gelegenen Reihen der Turbinenbeschaufelung entläßt, von wo er in die Turbinenauslaßrohre
31 gelangt. Der Sammelkanal 48 kann als Zwischen-Aufheiz-Brennkammer verwendet werden,
in welche Triebmittel über Röhren 49 von der Triebmittelzufuhr her eingeführt werden
kann, mit dessen Hilfe das Arbeitsmedium der Turbine aufgeheizt wird.
-
Fig. 5 zeigt eine weiter abgewandelte Ausführungsform der Erfindung,
bei welcher die radial angeordneten Rückstoßgas-Brennkammern 45 ihre Gase über einen
Sammelkanal 15 in eine Radialturbine entlassen. Die Radialturbine besteht
erstens aus einem Turbinenstatorgehäuse 50, welches einen axial angeordneten @iaseinlaß
aufweist, der an den Sammelkanal 15 angeschlossen ist. und welches einen
am Umfang befindlichen Gasauslaß aufweist, der an die Turbinenauslaßrohre 31 angeschlossen
ist, wobei das Turbinengehäuse drei Stufen einer Radialstatorbeschaufelung 51 aufweist.
Die Radialturbine weist zweitens eine vordere Rotorscheibe 52 auf, welche an der
vorderen Stirnseite eine erste Stufe einer Radialrotorbeschaufelung 53 aufweist,
die mit einer ersten Stufe der Statorbeschaufelung zusammenwirkt; sie weist ferner
an der rückwärtigen Stirnseite eine zweite Stufe einer Radialrotorbeschaufelung
53 auf, die mit der zweiten Stufe der Statorbeschaufelung zusammenwirkt. Die Radialturbine
weist drittens eine rückwärtige Rotorscheibe 54 auf, die durch eine Axialwelle 55
mit der vorderen Rotorscheibe 52 verbunden ist und an der vorderen Stirnseite eine
dritte Stufe einer kadialrotorbeschaufelung 53 aufweist, die mit der dritten Stufe
der S tatorbeschaufelung zusammenwirkt. Dadurch wird innerhalb der Turbine ein Gasströmungsweg
festgelegt, der innerhalb der ersten und dritten Stufe radial nach außen und innerhalb
der zweiten Stufe radial nach innen gerichtet ist. Der zwischen der zweiten und
dritten Turbinenstufe verlaufende Gasströmungsweg wird durch eine äußere, von dem
Turbinengehäuse 50 gebildete Wandung einerseits und eine dazu koaxiale innere Wandung
56 bestimmt, die ihrerseits von dem Turbinengehäuse gehalten wird und die so gekrümmt
ist, daß die Richtung des Gasstromes von der radial nach innen verlaufenden Strömung
auf die radial nach außen gerichtete Strömung umgelenkt wird. An denjenigen Abschnitten
des Strömungsweges der Arbeitsgase durch die Turbine hindurch, die zwischen der
ersten und der zweiten Stufe sowie zwischen der zweiten und der dritten Stufe liegen,
kann zum Zwecke der Aufheizung des Turbinenantriebsmediums zusätzlich Triebmittel
in die Turbine eingeführt werden, was über Röhren 49 geschehen kann, die an die
Triebmittelzufuhr angeschlossen sind. Die Turbine treibt den Verdichter unmittelbar
über eine Axialwelle 46.
-
Beim Betrieb jeder der oben dargelegten Ausführungsformen der Erfindung
verbrennt das in die Brennkammer bzw. die Brennkammern eingespritzte Triebmittel
und erzeugt eine Gasströmung von hoher Geschwindigkeit, die durch die Turbine hindurch
in die hinterhalb der Turbine im Hauptkanal gebildete Hauptbrennkammer gelangt.
Die durch diese Gasströmung hoher Geschwindigkeit angetriebene Turbine treibt ihrerseits
den Verdichter, der die Einlaßluft verdichtet und dieselbe als verdichtete Ltiftsti-(>-mung
in die Hauptbrennkammer entläßt. Das Turbinenabgas mischt sich mit der in der Hattptbre»mkammer
befindlichen verdichteten Luftströmung ti:i(1 brennt, wenn es mit Brennstoff angereichert
ist, <fort weiter. Wenn die Turbinenabgase mit Sauerstoff angereichert sind,
wird in die Gasströmung so viel zusätzlicher Brennstoff eingespritzt, daß ein irn
wesentlichen stöchiometrisches Gasgemisch gebildet wird. Die Gasströmung wird endlich
aus der Hauptbrennkammer in Form eines Triebstrahles in die freie Atmosphäre entlassen.
-
Die Wirkungsweise des Triebwerks kann bei Bedarf irr der Weise abgeändert
werden, daß zumindestens ein Teil des Turbinenabgases über die Abzweigrohre 34 unmittelbar
in die freieAtmosphäre entlassen wird.
-
Die Tätigkeit des Triebwerks kann bei Bedarf auch in der Weise geändert
werden, daß die Brennstoffzufuhr zur Rückstoßgas-Brennkammer abgeschaltet und die
Hauptbrennkammer als Rückstoßgas-Strahlbrennkammer betrieben wird, wobei der Rotor
des Verdichters in der durch die Einlaßluft gebildeten Luftströmung leer mitläuft.
In diesem Fall kann der Ventilationsverlust der Turbine dadurch vermindert werden,
daß die treibende Verbindung zwischen der Turbine und dem Verdichter unterbrochen
wird oder indem die Abgase der Turbine durch entsprechendes Schließen der Ventile
3'7 und Öffnen der Ventile 36 teilweise über die Abzweigrohre 34 abgelassen werden,
wodurch das Innere der Turbine mit einem Bereich niedrigen Druckes verbunden wird.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Brennkammer
38 ganz weggelassen, und der Hauptkanal 1 ist hinterhalb des Verdichters unmittelbar
mit der Düse verbunden. In diesem Fall findet die vollständige Verbrennung des Triebmittels
im wesentlichen in der Rückstoßgas-Verbrennungskammer bzw. den Rückstoßgas-Verbrennungskammern
statt.
-
Nach einer noch weiter abgewandelten Ausführungsform der Erfindung
kann die Hauptbrennkammer 3ö durch eine Anzahl kleinerer Brennkammern ersetzt werden,
wodurch die Baulänge des Triebwerks vermindert wird.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der zweite
Gaskanal, welcher von der Turbine zum Auslaßsammelkanal führt und in den Hauptkanal
sowie in die Hauptbrennkammer mündet, durch den V erdichterrotor hindurchgeführt
sein. Die Gase werden bei dieser Ausführungsform durch den Verdichterrotor hindurch
längs Kanälen geleitet, die innerhalb einer zylindrischen Wandung verlaufen, die
durch die anschließende Verdichterschaufel-Unterteilungswandung gebildet wird, wobei
diese zylindrische Wandung eine Begrenzung des Gasströmungsweges bildet. Die einzelnen
Rotorschaufeln weisen also eine Unterteilungswandung auf, die in einem bestimmten
Abstand vom Schaufelfuß durch jeweils ein Paar von in Längsrichtung sich erstreckenden
Seitenwandungen gebildet wird, wodurch eine an einer Stirnseite offene, kastenartige
Konstruktion gebildet wird, die jeweils zwischen den einzelnen Schaufeln und ihren
Füßen verläuft. Wenn der Rotor montiert ist, wird dadurch ein Durchgangskanal gebildet,
der jeweils zwischen den einzelnen in Längsrichtung sich erstreckenden Reihen der
Schaufelunterteilung swandungen und ihren jeweils dazugehörigen Schaufelfußen
verläuft.
Die vorderen und hinteren Enden dieses Kanals sind jeweils mit dem Turbinenauslaß
und mit dem Sammelkanal verbunden, wobei an jeder Stoßstelle eine umlaufende Gasdichtung
vorgesehen ist.
-
Es ergibt sich aus obigen Darlegungen, daß das erfindungsgemäße Triebwerk
eine Anzahl verschiedener Einzelbestandteile und verschiedener Anordnungen dieser
Bestandteile aufweist, mit welchen verschiedene Betriebsweisen möglich sind, die
ebenfalls miteinander kombiniert werden können, wodurch für verschiedene Betriebszwecke
eine Anzahl verschiedener Triebw erksformen gebildet werden kann.