DE1153262B - Umstroemter Quertriebskoerper mit Beeinflussung der Zirkulation durch Ausblasen eines Luftstromes - Google Patents

Umstroemter Quertriebskoerper mit Beeinflussung der Zirkulation durch Ausblasen eines Luftstromes

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DE1153262B
DE1153262B DEP24439A DE1153262DA DE1153262B DE 1153262 B DE1153262 B DE 1153262B DE P24439 A DEP24439 A DE P24439A DE 1153262D A DE1153262D A DE 1153262DA DE 1153262 B DE1153262 B DE 1153262B
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  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Umströmter Quertriebskörper mit Beeinflussung der Zirkulation durch Ausblasen eines Luftstromes Die Erfindung bezieht sich auf einen umströmten Quertriebskörper mit Beeinflussung der Zirkulation um diesen herum durch Ausblasen eines langen, dünnen Luftstroms, der über Rückschlagventile durch die Nebenstromverdichter einer Mehrzahl von Gasturbinen-Düsentriebwerken der Nebenstrombauart an eine Gemeinschaftsleitung geliefert wird, wobei die Triebwerke ihre Turbinenauspuffgasströme durch einzelne, nach rückwärts gerichtete Düsenöffnungen als Antriebsströme ausstoßen. Derartige Körper schließen Luftfahrzeugtragflächen, insbesondere die Tragflächen eines Luftfahrzeugs der Entenbauart, und andere Luftfahrzeugf(ügel ein.
  • Eine Anwendungsmöglichkeit der Erfindung besteht bei Flugzeugen, welche nach dem Düsenklappenprinzip betrieben werden. Ein derartiges Luftfahrzeug hat einen Düsenschubstrom, welcher nach hinten von seinen Flügeln aus als langer, dünner, sich in Spannweite erstreckender Flachstrahl ausgestoßen wird. Da der Flachstrahl in einem derartigen Luftfahrzeug sowohl Auftrieb als auch Schub bildet, können die Folgen eines Triebwerkausfalls sehr schwerwiegend sein, insbesondere beim Starten und Landen. Nach früheren Vorschlägen wurde deshalb eine große Anzahl von relativ kleinen Triebwerken entlang der Flügelspannweite vorgesehen, damit das Ausfallen eines einzelnen Triebwerks nur eine geringfügige Auswirkung auf Auftrieb und Schub habe. Die Verwendung einer großen Anzahl von Triebwerken bringt jedoch schwerwiegende Einbau-und Wartungsprcbleme mit sich. Ein Zweck der Erfindung ist daher die Schaffung einer Triebwerkanordnung für ein Düsenklappenluftfahrzeug mit nur einer herkömmlichen Anzahl, z. B. vier Triebwerken.
  • Um bei einer relativ kleinen Anzahl von Triebwerken einen Triebwerkausfall auszugleichen, ist es erforderlich, den Auspuff der Triebwerke zusammenzufassen, ehe er ausgestoßen wird, um die Düsenklappe zu bilden. Es könnte angenommen werden, daß das erwünschte Ergebnis durch Zusammenfassen der Auspüffe von einfachen Turbinen-Düsenantriebsmaschinen in einer gemeinsamen Leitung erzielt werden könnte. Es wäre jedoch schwierig oder unmöglich, in einem solchen Falle die ungleichen Verhältnisse zu überwinden, die beim Ausfallen eines Triebwerkes entstehen. Dazu kommt, daß die Leitungen, welche nach den Düsenklappenmündungen führen, Gase von hoher Temperatur führen würden, und dies würde zahlreiche Komplikationen nach sich ziehen. Schließlich würde, wenn ein Triebwerk beim Starten nicht zünden würde oder während des Fluges ein Flammenaustritt erfolgen würde, Brennstoff aus diesem Triebwerk in die gemeinsame Austrittsleitung gesprüht werden, und, da diese eine hohe Temperaur haben würde, bestünde eine große Explosionsgefahr.
  • Diese Schwierigkeiten können durch die Verwendung von Gasturbinen-Düsenantriebswerken der Nebenstrombauart überwunden werden, wobei nur die Nebenströme der Triebwerke in einer gemeinsamen Rohrleitung zusammengefaßt und nach den Düsenklappenmündungen geleitet werden, während ihre Turbinenaustrittsgasströme durch einzelne nach rückwärts gerichtete Mündungen in herkömmlicher Art ausgestoßen werden.
  • Eine derartige Anordnung von Gasturbinen-Düsentriebwerken der Nebenstrombauart ist in der französischen Patentschrift 1147 066 offenbart. Bei dieser Anordnung ist die gemeinsame Leitung mit ringförmigen Mündungen um die Mündungen für die Turbinenaustrittsgasströme herum versehen. Wenn ein Triebwerk aussetzt, wird ein Ventil geöffnet, um Nebenstromluft nach der ringförmigen Mündung des ausgefallenen Triebwerks zu liefern, so daß diese Mündung einen Antriebsdüsenstrom ausstößt, welcher den ausgefallenen Turbinenaustrittsgasstrom ersetzt, wodurch asymmetrische Schubwirkungen auf ein Minimum herabgesetzt werden.
  • Die Verwendung von Gasturbinen-Düsentriebwerken der Nebenstrombauart bei einem Düsenklappen-Luftfahrzeug ist außerdem in der deutschen Patentschrift 1024 364 offenbart. Die Triebwerke stoßen ihre Turbinenaustrittsgasströme durch kleine Mündungen oberhalb der oberen Flügelfläche aus, wobei diese Mündungen so angeordnet sind, daß sie die Treibgase als flachen Strahl nach rückwärts über eine Hinterkanten-Flügelklappe ausstoßen. Die Kompressoren der Triebwerke liefern Luft über Rückschlagventile nach einer gemeinsamen Leitung, von welcher die Luft als dünne Schicht zwischen den heißen Treibgasen und der oberen Klappenfläche ausgestoßen wird. In. diesem Falle wirken die Turbinenaustrittsgasströme als Strahlklappe, und die Luftschicht dient nur zur Steuerung und zur Kühlung der Klappe.
  • Die Erfindung findet nicht nur bei Quertriebsflächen Anwendung, bei welchen der lange, dünne Luftstrom eine Strahlklappe, wie im vorstehenden beschrieben, bildet, sondern auch bei anderen Anordnungen, z. B. einer solchen, wo der lange, dünne Luftstrom als eine Schicht über die Oberfläche eines Flügels geblasen wird.
  • Der er%ndungsgemäße Quertriebskörper ist gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Verringern des Ausblasequerschnitts des Luftstroms von den Kompressoren her auf einen Wert, der der Triebwerksleistung nach Ausfall eines bestimmten Teils der Triebwerke angepaßt ist.
  • Insbesondere ist die Verringerung des Ausblasequerschnitts des Luftstroms dem Ausfall eines Triebwerkes angepaßt.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist eine Hilfsdüse mit veränderlichem Austrittsquerschnitt zur Anpassung an eine verringerte Triebwerksleistung vorgesehen. Insbesondere kann die Hilfsdüse einen Austrittsquerschnitt von solcher Größe haben, daß durch ihr Verschließen eine Anpassung an den Ausfall eines Triebwerkes erfolgt.
  • Die einzelnen ringförmigen Mündungen, welche im Falle von Nebenstromtriebwerken in bekannter Weise um die Düse für die Turbinenauspuffströme angeordnet sind, können als Hilfsdüse mit veränderlichem Austrittsquerschnitt dienen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Verringerung des Ausblasequerschnitts durch Veränderung des Austrittsquerschnitts der den langen, dünnen Luftstrom ausblasenden Düsen erfolgen.
  • Die Erfindung soll nunmehr an Hard der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher beschrieben werden, und zwar zeigt Fig. 1 eine schematische Ansicht der Triebwerke, der Düsen und der zugeordneten Rohrleitungen des Strahlklappen-Flugzeuges, Fig. 2 ein Kennlinienschaubild für die Zweistromkomp:ressoren der Triebwerke.
  • Das Flugzeug weist einen Rumpf 1, zwei gegenüberliegende Flügel 2 und ein Rumpfende mit dem üblichen Leitwerk, dem Ruder 3 sowie dem Höhenleitwerk 4 auf. Die Flügel haben eine kleine hintere Flügelkantenklappe, die sich vorzugsweise über den g a rößeren Teil der Flügelspannweite und nach Möglichkeit über die gesamte Flügelspannweite erstreckt. Das Flugzeug ist mit vier Gasturbinen-Düsentriebwerken ausgerüstet, die in Hülsen am Schwanzende des Flugzeuges, und zwar je zwei an einer Rumpfseite, angebracht sind.
  • Wie aus Fig. 1 hervorgeht, bestehen die Triebwerke 6 aus Zwillingszweistromtriebwerken und weisen einen Niederdruck-Zweistrom-Kompressor 11, einen Hochdruckkompressor 12, eine Verbrennungseinrichtung 13 und eine Turbinenanlage 14 auf. Die Turbinenanlage weist zwei unabhängige Läufer 15 und 16 auf, die die Kompressorrotoren mit Hilfe von gleichachsigen Wellen 17 und 18 antreiben. Der Niederdruckkompressor 11 saugt Luft aus der Atmosphäre durch eine Einlaßöffnung 19 am vorderen Ende der umschließenden Hülse an, während der Auslaß dieses Kompressors radial in zwei koaxiale Ringkanäle unterteilt ist, von denen der innere Kanal mit dem Einlaß des Hochdruckkompressors 12 verbunden ist. Die Verbrennungsgase treten durch die Turbine in ein Düsenrohr 20 aus, das nach einer Schubdüse 21 am hinteren Ende der Hülse führt. Diese Düse, die nachstehend als Hauptdüse bezeichnet wird, hat die übliche Form, d. h., sie hat im allgemeinen, im Gegensatz zu den länglichen Düsenklappen, die später erwähnt werden, runde Form und ist so angeordnet, daß sie frei von den Flügeln und anderen Flugzeugteilen ausbläst.
  • Es ist allgemein üblich bei den Zweistromtriebwerken, daß der Außenkanal des Nebenstromkompressorauslasses an eine ringförmige Nebenleitung angeschlossen ist, die den Hochdruckkompressor sowie die Verbrennungseinrichtung und die Turbinenanlage umgibt, wo hindurch ein Teil der Luft des Zweistromkompressors geführt wird, so daß er als Schubdüsenstrom austritt, der den Strom der Turbinenauspuffgase umgibt oder damit gemischt ist. Bei der Einrichtung, auf die sich die Erfindung bezieht, wird nur ein Teil des Zweitstromes der Triebwerke mit dem Turbinenauspuffgas ausgelassen. Daher ist der Kanal des Zweitstromes bei jedem Triebwerk in zwei koaxiale Ringkanäle unterteilt, wobei der innere der beiden in eine Nebenleitung 22 mündet, die am stromabgelegenen Ende in das Düsenrohr 20 mündet. Der äußere der beiden Kanäle ist über eine Spirale 23 od. dgl. und eine Leitung 24 mit einem Kanal 25 verbunden, der sich längs des Rumpfes erstreckt (s.. auch Fig. 1). Dieser Kanal ist allen vier Triebwerken gemeinsam, so daß je ein Teil der Zweitluftströme der vier Triebwerke darin vereinigt werden. Die Leitungen 24 der einzelnen Triebwerke nach dem Kanal 25 weisen je ein Rückschlagventil 26 auf, um eine rückwärts gerichtete Strömung nach dem Triebwerk zu verhindern. Das Rückschlagventil kann aus zwei Klappen bestehen, die längs des Stromes angeordnet sind und an den stromaufwärts gelegenen Kanten drehbar miteinander verbunden sind und unter Federdruck stehen, so daß sie sich auseinanderspreizen und die Leitung verschließen, falls eine rückwärts gerichtete Strömung auftreten sollte. Die gemeinsame Leitung ist am vorderen Ende mit Verteilerrohren 27 verbunden, die sich über die Spannweite des Flügels 2 erstrecken. Die Verteilerrohre sind über entsprechend geformte Abzweigrohre 28 mit langen hohlen nach hinten gerichteten Düsen 29 verbunden, die sich über die Spannweite des Flügels erstrecken. Die Düsen in den Flügeln sind an den Enden abgerundet und, längs der Flügel ineinander übergehend, in einem solchen Ausmaß angeordnet, daß die zusammengefaßten Zweitluftströme über die Oberfläche der Flügelklappen als lange dünne, sich über die Spannweite erstreckende Schichten ausgeblasen werden. Diese Schichten wirken als Strahlklappen, welche eine Änderung der Zirkulation um den Flügel herum bewirken und den Flügelauftrieb erhöhen. Durch die Drehung der Klappe um ihre Drehachse 30 können die Strahlschichten nach oben und unten abgelenkt werden und die Steuerung des Flugzeuges bewirken. Die Düsen 29 werden nachstehend als »Strahlklappendüsen« bezeichnet.
  • Am Kanal 25 befindet sich am hinteren Ende eine weitere Abzweigung 31, die in einer kleinen nach hinten gerichteten Hilfsdüse 32 am hinteren Ende des Rumpfes endet (s. Fig. 1). Diese Düse kann mit Hilfe von Klappen 33 geschlossen werden, was mit strichpunktierten Linien angedeutet ist, oder durch irgendeine äquivalente Einrichtung.
  • Nunmehr soll die Wirkungsweise der Erfindung beschrieben werden. Es sei zunächst darauf hingewiesen, daß nur etwa ein Viertel bis ein Drittel der Schubkraft der Triebwerke in den Luftstrom übergeht, welcher nach den Strahlklappendüsen 29 und nach der Hilfsdüse 32 übermittelt wird. Im Falle von Triebwerken mit einem Ableitungsverhältnis von 2 kann beispielsweise etwa die Hälfte des abgeleiteten Luftstromes dem Kanal 25 zugeführt werden. Der Strömungsquerschnitt, der sich durch die Strahlklappendüsen 29 zusammen mit der Hilfsdüse 32 ergibt, ist der Leistung der vier Triebwerke bei dem Auslegedruckverhältnis angepaßt, während der Strömungsquerschnitt der Klappendüsen 29 der Leistung von nur drei Triebwerken bei dem Auslege.druckverhältnis angepaßt ist. Der gesamte Strömungsquerschnitt der Strahlklappendüsen 29 beträgt also das Dreifache des Strömungsquerschnitts der Hilfsdüse. Im allgemeinen verhalten sich die Querschnittsflächen der Strahlklappendüsen und der Hilfsdüse bei einer Anzahl von n Triebwerken wie n-1 : 1. In der Praxis muß in jedem Fall eine Abweichung von diesem idealen Verhältnis vorhanden sein, die die Verluste in der Leitung, welche zu den Düsen führt, berücksichtigt. Andere Abweichungen vom Idealfall werden später behandelt.
  • Bei normalem Flug ist die Hilfsdüse 32 vollständig geöffnet, und die Triebwerke arbeiten bei dem Auslegedruckverhältnis mit maximalem Wirkungsgrad. Zum Starten wird jedoch die Hilfsdüse geschlossen, und die daraus sich ergebende Zunahme des Rückdruckes an den Zweistromkcmpressoren verändert das Druck- bzw. Ableitungsverhältnis der Triebwerke, wodurch die Strömungsmenge, welche durch den Hochdruckkompressor, die Verbrennungsanlage und die Turbine der Triebwerke strömt, erhöht wird. Das Zweistromtriebwerk der hier beschriebenen Zwillingsart ist genügend elastisch, um eine derartige Änderung zuzulassen, so daß die Triebwerke noch der verminderten wirksamen Düsenfläche angepaßt sind, obgleich sich ein Betrieb mit etwas schlechterem Wirkungsgrad ergibt. Der entstehende Schubverlust ist jedoch verhältnismäßig gering, etwa in der Größenordnung von 5%.
  • Wenn ein Triebwerk beim Starten ausfallen sollte, so führt die innere Elastizität der Triebwerke zu einer sofortigen automatischen Wiedereinstellung der Auslegedruckverhältnisse, und da die gesamte dann verfügbare Düsenquerschnittsfläche den drei Triebwerken allein angepaßt wird, so stellen sich die Druckverhältnisse tatsächlich selbst auf ihren berechneten Wert ein. Die Triebwerke arbeiten dann mit maximaler Wirkung, wobei der Schub etwa 75 % des Gesamtschubs der vier Triebwerke beträgt.
  • Daraus ist ersichtlich, daß, wenn ein Triebwerk beim Starten ausfällt, sich die Triebwerke selbst ohne irgendeinen Eingriff seitens des Flugzeugführers den geänderten Verhältnissen anpassen. Der Steigungswinkel wird vermindert, aber die Leistung der drei Triebwerke des Flugzeuges ist so gewählt, daß sie den Mindesterfordernissen entspricht.
  • Der zuvor beschriebene Vorteil wird zu Lasten einer kleinen Verminderung des Wirkungsgrades des Startens mit vier Triebwerken erreicht, jedoch kann ein derartiger Verlust in Kauf genommen werden, da er nur während eines verhältnismäßig kleinen Teiles der Flugzeit auftritt. Wenn das Flugzeug eine sichere Höhe erreicht hat, wird die Hilfsdüse geöffnet, so daß die Triebwerke sich wieder auf den Betrieb bei Auslegedruckverhältnissen mit maximaler Wirkung einstellen können.
  • Beim Landen kommen ähnliche Betrachtungen in Frage. Die Hilfsdüse wird geschlossen, und die vier Triebwerke werden gedrosselt, so daß sie einen etwas geringeren Schub als den maximalen Schub liefern, der nur durch drei Triebwerke entsteht. Sollte ein Triebwerk ausfallen, so stellen sich die übrigen drei Triebwerke wieder automatisch ein, und Schub sowie Auftrieb können durch öffnen der Drosseln wiederhergestellt werden.
  • Die Auswirkung der oben beschriebenen Reihenfolge von Vorgängen am Zweistromkompressor kann man aus dem Kompressorkennliniendiagramm gemäß Fig. 2 ersehen, welche das Zweistromkompressordruckverhältnis P, bezogen auf die Strömungsmenge Q, wiedergibt. In diesem Diagramm ist die Pumpgrenze bei 41 dargestellt, und die normale Betriebs- oder Arbeitslinie ist mit 42 bezeichnet. Es wird angenommen, daß bei maximaler Abgabe (die dem Flugzeugstart entspricht) der Arbeitspunkt mit geöffneter Hilfsdüse am Auslegepunkt 43 liegt. Das Schließen der Hilfsdüse führt zu einem Arbeiten bei Punkt 44 mit etwas geringerer Wirksamkeit, denn wenn dann ein Triebwerk ausfällt, läuft der Kompressor wieder am Auslegepunkt mit maximalem Wirkungsgrad. Man beachte, daß unter diesen Umständen der Arbeitspunkt sich von der Pumpgrenze entfernt.
  • Beim Landen ist die Umlaufgeschwindigkeit des Kompressors geringer, und der Arbeitspunkt liegt an der Stelle 4'.5 der Betriebs- oder Arbeitslinie, wenn die Hilfsdüse offen ist. Bei geschlossener Düse liegt er tatsächlich an der Stelle 46. Sollte ein Triebwerk ausfallen, so stellen sich die Triebwerke selbst auf ein Arbeiten am Punkt 45 ein, und ein öffnen der Drosseln zur Wiederherstellung des Schubs bringt den Arbeitspunkt auf den Auslegepunkt 43.
  • Es ist also zu ersehen, daß mit drei oder vier im Betrieb befindlichen Triebwerken der Hochdruckkompressor auf der gleichen Betriebs- oder Arbeitslinie weiterarbeitet.
  • Um die oben beschriebenen Ergebnisse zu erreichen, ist die Verwendung von Zweistromtriebwerken der Zwillingsbauart, wie zuvor beschrieben, von wesentlicher Bedeutung. Da die Zweistrom- und Hochdruckkompressoren mechanisch unabhängig voneinander sind, kann ihre Drehzahl gegeneinander schwanken bzw. unterschiedlich sein, damit sich die erforderliche elastische Arbeitsweise ergibt.
  • In manchen Fällen kann die Verwendung des idealen Düsenquerschnittsverhältnisses, das zuvor erwähnt wurde, den Arbeitspunkt des Zweistromkompressors gefährlich nahe an die Pumpgrenze 41 bringen, wenn die Hilfsdüse geschlossen ist. Es kann daher notwendig sein, eine Hilfsdüse von etwas kleinerer Querschnittsfläche vorzusehen, als sie dem Idealverhältnis entspricht. Bei einer derartigen Anordnung würde ein Triebwerkausfall beim Starten oder Landen zum Arbeiten des Umleitungskompressors nicht am Auslegepunkt 43, sondern an einer Stelle an der entgegengesetzten Seite der Betriebs-oder Arbeitslinie 42 liegen, und der Wirkungsgrad würde etwas geringer als das Maximum sein.
  • Die Wirkungsweise der Erfindung hängt von der Änderung der effektiven Strömungsweise ab, die für die Abgabe des Zweit- oder Nebenluftstromes in bezug auf den Strömungsquerschnitt zur Verfügung steht, die für die Abgabe des Turbinenauspuffgas stromes vorhanden ist. Der Erfolg kann auch auf andere Weise erreicht werden. Bei einer abgeänderten Ausführungsform haben die Hilfsdüse und die Triebwerksdüse 21 veränderliche Querschnittsflächen. Eine Verengung des Düsenstromes durch äußere Verengungseinrichtungen hat die Wirkung, daß der effektive Strömungsquerschnitt verringert wird, der für die Abgabe des Nebenstromes zur Verfügung steht. Wenn daher der Strömungsquerschnitt der Klappendüsen und der Hauptdüsen in der vollgeöffneten Stellung vier Triebwerken angepaßt ist, während der Strömungsquerschnitt der Strahlklappen düsen und der Hauptdüsen in der Stellung mit vermindertem Querschnitt drei Triebwerken angepaßt ist, kann eine selbsttätige Wiedereinstellung der Triebwerks-Arbeitsbedingungen, wie zuvor beschrieben, erfolgen. Es ist natürlich notwendig, die Verengungseinrichtungen der vier Düsen so zu koppeln, daß sie gemeinsam betätigt werden können.
  • Bei einer weiteren abgeänderten Ausführungsform sind die Hilfsdüse und die Klappendüsen 29 mit veränderlicher Querschnittsfläche versehen, beispielsweise indem die Oberkante der Düsen als drehbare Klappe ausgebildet ist.
  • Die Hilfsdüse kann mit Hilfe eines Ventils in der Abzweigung 31. geschlossen werden, und in manchen Fällen ist es vorzuziehen, die Düse nicht vollständig zu schließen. In diesem Falle ist der Strömungsquerschnitt, der sich durch die Strahlklappendüsen und die Hilfsdüse ergibt, in seiner Stellung der geringsten Fläche drei Triebwerken angepaßt.
  • Die Triebwerke können auch anderweitig im Flugzeug angebracht werden, beispielsweise am Rumpfende der Flügel oder in Gondeln unter oder vor den Flügeln. Die Hauptdüsen münden vorzugsweise in solcher Weise, daß die Treibstrahlen frei von den Flügeln sind. Bei derartigen Anordnungen kann es zweckmäßig sein, zwei Hilfsdüsen, und zwar in jedem Flügel eine, vorzusehen.
  • Bei Verwendung von Triebwerken mit geringeren Ausiegedruckverhältnissen, beispielsweise 0,6 oder 0,7: 1, kann der gesamte Luftstrom den Düsenklappen und Hilfsdüsen, wie zuvor beschrieben, zugeleitet werden. Es kann aber auch die gesamte Zweitluft den Strahlklappendüsen zugeführt werden, während ein kleiner Teil abgelassen und als Ringströmung abgegeben werden kann, welche die heiße Turbinenauspuffgasströmung umgibt, wobei eine Änderungsmöglichkeit des Austrittsquerschnitts vorgesehen ist, die für die Abgabe dieses Stromes zur Verfügung steht. i Obgleich in der oben beschriebenen Ausführungsform vier Triebwerke verwendet wurden, ist die Erfindung auch bei einer abgewandelten Ausführungsform möglich, bei welcher ein Triebwerksausfall bei nur drei Triebwerken zugelassen werden kann, jedoch könnte der von drei Triebwerken gelieferte Schub für den Vortrieb des Flugzeuges möglicherweise nicht ausreichen. Eine größere Anzahl von Triebwerken als vier würde natürlich auch möglich sein, aber bei den Flugzeugen und Triebwerken, die gegenwäriig üblich sind, werden vier Triebwerke als Optimum betrachtet.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Luftfahrzeug ein solches der Entenbauart mit einem Rumpf, einem Flügelpaar und einer vorn liegenden Trag- und Steuerfläche. Es wird durch vier Gasturbinen-Düsenantriebswerke der Nebenstrombauart betrieben, deren Nebenstromkompressoren so verbunden sind, daß sie Nebenstromluft durch Rückschlagventile nach einer gemeinsamen Leitung liefern, welche sich entlang dem Rumpf erstreckt, während ihre Turbinenaustrittsgasströme durch einzelne Düsen frei von den Flügeln und der Tragfläche ausgestoßen werden.
  • Die Flügel sind von etwa elliptischem Querschnitt mit abgerundeten Hinterkanten und jeweils mit zwei flachen Öffnungen versehen, welche sich entlang der ganzen Spannweite jedes Flügels erstrecken und Nebenstromluft aus der gemeinsamen Leitung erhalten. Die Öffnungen sind je an einer Seite der Flügelhinterkante angeordnet und so geformt, daß sie die Luft nach rückwärts über die Flügeloberfläche als dünne Schicht ausstoßen. Diese Luftschichten haben die Tendenz, den Sog hinter der abgerundeten Flügelhinterkante zu schließen. Durch Abändern des Massenstroms und der Geschwindigkeiten von diesen beiden Strömen relativ zueinander kann der rückwärtige Staupunkt um die Hinterkante herumbewegt, die Zirkulation um den Flügel beeinflußt und der Flügelhub verändert werden.
  • Die Tragfläche ist mit Hinterkantenflügelklappen versehen, und die gemeinsame Leitung ist mit Mündungen verbunden, welche den im vorstehenden beschriebenen Düsenklappenmündungen ähnlich und so geformt sind, daß sie Luftströme über die Klappen als »Düsenklappen« ausstoßen.
  • Die gemeinsame Leitung hat außerdem eine Abzweigung, welche nach einer Hilfsdüse wie in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 führt, wobei die Fläche dieser Düse beim Starten und Landen für den bereits beschriebenen Zweck verringert wird.
  • Der Ausdruck »Zweistromtriebwerk«, wie er hier verwendet wird, umfaßt alle Gasturbinentriebwerke, die zwei parallele Ströme erzeugen, von denen einer als Luftstrom die Verbrennungsanlage umgeht. Die Erfindung umfaßt daher die Verwendung von Triebwerken mit hinten angebrachten Schaufelrädern und Luftschraubenblättern vorn an den Turbinenschaufeln, die von diesen angetrieben werden. Derartige Triebwerke werden manchmal als Mantelstromtriebwerke bezeichnet.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Umströmter Quertriebskörper mit Beeinflussung der Zirkulation um diesen herum durch Ausblasen eines langen, dünnen Luftstroms, der über Rückschlagventile durch die Nebenstromverdichter einer Mehrzahl von Gasturbinen-Düsentriebwerken der Nebenstrombauart an eine Gemeinschaftsleitung geliefert wird, wobei die Triebwerke ihre Turbinenauspuffgasströme durch einzelne nach rückwärts gerichtete Düsenöffnungen als Antriebsströme ausstoßen, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Verringern des Ausblasequerschnitts des Luftstromes von den Kompressoren her auf einen Wert, der der Triebwerksleistung nach Ausfall eines bestimmten Teils der Triebwerke angepaßt ist.
  2. 2. Umströmter Quertriebskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung des Ausblasequerschnittes des Luftstromes dem Ausfall eines Triebwerkes angepaßt ist.
  3. 3. Umströmter Quertriebskörper nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Hilfsdüse mit veränderlichem Austrittsquerschnitt zur Anpassung an eine verringerte Triebwerksleistung.
  4. 4. Umströmter Quertriebskörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsdüse einen Austrittsquerschnitt von solcher Größe hat, daß durch ihr Verschließen eine Anpassung an den Ausfall eines Triebwerkes erfolgt.
  5. 5. Umströmter Quertriebskörper nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsdüse mit veränderlichem Austrittsquerschnitt die einzelnen Ringdüsen dienen, die bei Nebenstromtriebwerken in bekannter Weise um die Düse für die Turbinenauspuffströme angeordnet sind.
  6. 6. Umströmter Quertriebskörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung des Ausblasequerschnitts durch Veränderung des Austrittsquerschnitts der den langen, dünnen Luftstrom ausblasenden Düsen erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1024 364; französische Patentschriften Nr. 1147 066, 1149 478; USA.-Patentschrift Nr. 2 841344.
DEP24439A 1959-02-17 1960-02-15 Umstroemter Quertriebskoerper mit Beeinflussung der Zirkulation durch Ausblasen eines Luftstromes Pending DE1153262B (de)

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