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Flugzeug mit Rückstoßantrieb durch mindestens zwei Strahlturbinen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Flugzeug mit Rückstoßantrieb durch mindestens
zwei Strahlturbinen, die symmetrisch zur Mittelachse angeordnet sind und je einen
mindestens zweistufigen Verdichter und je eine Nachbrennkammer besitzen.
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Es sind bereits Flugzeuge mit Rückstoßantrieb bekannt, bei denen aus
der Endstufe des Verdichters des Haupttriebwerkes des Flugzeuges ein kalter Gasstrom
abgeleitet werden kann, der zum Zünden bzw. Anlassen der in den Tragflächen angeordneten
Strahldüsen Verwendung findet.
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Demgegenüber ist es Zweck der Erfindung, die der ersten Stufe des
Verdichters eines Strahltriebwerkes entnommenen Gasmengen zur Speisung eines stillstehenden
bzw. ausgefallenen Triebwerkes heranzuziehen, um die Sicherheit des Flugzeuges zu
erhöhen.
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß jede Nachbrennkammer
aus der ersten Stufe des Verdichters der anderen Strahlturbine gespeist werden kann.
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Bei Flugzeugen mit einer Einrichtung, um aus der ersten Stufe jedes
Verdichters in den Tragflächen angeordnete auftriebserhöhende Düsen zu speisen,
kann diese Speiseluft bei Stillstand einer Strahlturbine einer um diese ringförmig
ausgebildeten Brennkammer zugeführt werden.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
die im Grundriß, teilweise im Schnitt, ein gemäß der Erfindung eingerichtetes Flugzeug
mit Strahlantrieb veranschaulicht.
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Der Einfachheit halber ist in der Zeichnung die Zahl der dargestellten
Strahltriebwerke auf zwei Sätze 11 und 12 beschränkt, die in den Tragflächen 2 symmetrisch
zum Rumpf 3 untergebracht sind. Jedes Strahltriebwerk ist für zwei Druckströme eingerichtet
und umfaßt eine Turbine 4, z. B. mit zwei Triebrädern, die durch eine Welle 5 mindestens
zwei hintereinander befindliche Kompressoren betreibt. Von diesen saugt der eine,
z. B. ein Axialkornpressor 6, unter niedrigem Druck Außenluft durch den Kanal 7
an, der mit nicht weiter dargestellten Absperr- und Regelorganen versehen ist, und
drückt sie in Sammler 81 und 82. Der andere Kompressor, z. B. ein Hochdruck-Zentrifugalkompressor
9, saugt einen Teil der verdichteten Luft aus den Sammlern 8 ab und drückt sie in
Verbrennungskammern 10, denen der Brennstoff durch Düsen 11 zugeführt wird.
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Die unter hohem Druck stehenden Verbrennungsgase werden zum Teil in
den Turbinen 4 entspannt und entweichen unter hoher Geschwindigkeit als heißer Strahl
aus den Strahlrohren 12.
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Die manometrischen Charakteristiken der verschiedenen Elemente der
zweiströmigen Strahltriebwerke sind so gehalten, daß die Leistung der Kompressoren
6 höher ist als die der Kompressoren 9, woraus sich ein Überschuß an unter Niederdruck
stehender Luft ergibt, die in zwei kalten Strömen gemäß der Erfindung entweder völlig
durch die in den Tragflächen 2 befindlichen Kanäle 131 und 132 oder zum Teil bei
Stillstand eines Strahltriebwerkes in eines der Rohre 141 und 142 geleitet wird,
welche die Strahlrohre 121 und 122 umgeben. In die Rohre 14 münden Brennstoffdüsen
151 und 152 zur Erzeugung eines heißen Strahls aus dem stillgesetzten Strahltriebwerk.
Beispielsweise wird bei Stillstand des Triebwerkes 12 die durch den Kompressor 61
verdichtete kalte Luft in das Rohr 142 geleitet und auf diese Weise der Ausfall
des Strahltriebwerkes 122 ausgeglichen.
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In einem solchen Fall ist der Luftzutritt zu dem betreffenden Strahltriebwerk
z. B. mittels .der im Einsaugkanal7 vorgesehenen Organe gesperrt und die Zuführung
der verdichteten Kaltluft zum Rohr 142 dadurch ermöglicht, daß beide Sammler 81
und 82 sich zu einem gemeinsamen Sammler 16 vereinigen, aus dem zwei sich kreuzende
Leitungen 171 und 172 abzweigen, die mit Umstellklappen 181 und 182 od. dgl. versehen
sind, so daß der Zugang von Kaltluft aus dem gemeinsamen Sammler 16 zu dem in Betrieb
befindlichen Strahltriebwerk abgesperrt werden kann und nur zu dem stillstehenden
Triebwerk regelbar möglich ist.
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Dieser Hilfsbetrieb bei stillstehendem Strahltriebwerk kann entweder
unter Regelung der Kaltluftzufuhr
mittels der Klappen 18 oder unter
Regelung der Verbrennungstemperatur mittels entsprechender Einstellung der Brennstoffzufuhr
an den Düsen 15 oder auch unter Kombination beider Maßnahmen aufrechterhalten werden.
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Beim normalen Flug, wenn beide Strahltriebwerke in Betrieb sind, sind
die Leitungen 171 und 17, durch die Klappen 181 und 182 geschlossen gehalten, so
daß die ganze Kaltluft in zwei Strömen auf die in den Tragflächen 2 befindlichen
Kanäle 131 und 13, verteilt wird, die in bekannte Blasdüsen 201 und 20, münden.
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Beim Stillstand des einen Strahltriebwerkes kann man die gesamte Kaltströmung
des laufenden Strahlapparates dem Strahlrohr 14 des ausgefallenen Apparates zuleiten
und die Verbrennung durch die Einspritzdüsen 15 so einrichten, daß an beiden Strahlapparaten
symmetrisch im wesentlichen die gleiche Schubkraft erreicht wird.
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Man kann aber auch nur einen Teil der kalten Strömung des laufenden
Triebwerkes dem Rohr 14 des stillstehenden Strahltriebwerkes zuführen, in welchem
Fall Gleichartigkeit der symmetrischen Ausstöße dadurch erreichbar ist, daß die
Temperatur im Rohr 14 des stillgesetzten Apparates höher gehalten wird.
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Um die Wahl einer dieser Möglichkeiten offen zu lassen, sind erfindungsgemäß
Regelungsmittel vorgesehen, um die Blasdüsen 20 abzusperren und gegebenenfalls
auch den Querschnitt der Ausstoßrohre 14 einzustellen.
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Flugzeuge nach der Erfindung bieten vor allem den Vorteil höherer
Sicherheit insbesondere durch die Einhaltung der Symmetrie der Schubkraft beim Ausfall
eines oder mehrerer Triebwerke, wobei dieser Ausfall durch die erhöhte Schubkraft
von Strahlen wettgemacht wird, die für gewöhnlich aus niederer Temperatur im stillstehenden
Strahltriebwerk in solche höherer Temperatur umgewandelt werden, was ohne Nachteile
möglich ist, da solche Strahlen mit keinem in Bewegung befindlichen mechanischen
Organ zusammentreffen.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen
beschränkt, kann vielmehr in den Einzelheiten auch abgeändert ausgeführt und z.
B. auch bei Flugzeugen mit Tandemtragflächen oder Flugzeugen mit gleichzeitigem
Propeller- und Strahltriebwerksantrieb angewendet werden. Auch umfaßt die Erfindung
die für die Steuerung der erfindungsgemäßen Anlage geeigneten Organe.