DE1481610A1 - Hubschrauberantrieb - Google Patents

Description

München, den 29.6.I966

Hubschrauberantrieb

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hubschrauberantrieb bestehend aus Strahlturbine, Hubschrauberrotor und Wärmetauscher.

Bekannt ist der Antrieb eines Hubschrauberrotors durch Reaktionskräfte, die durch am Rotorende austretende Gase oder Luft entstehen. % Es ist auch die Erzeugung von notwendigen Gasen oder Luft durch Gasturbinen bekannt. Ferner ist die Kombination von Gasturbinen* und Hubschrauberrotoren in der Weise bekannt, daß eine Gasturbine einen Kompressor betreibt, der Druckluft erzeugt, die dem Hubschrauberrotor zugeführt wird und am Rotorende austritt, um den gewünschten Schub zu erzeugen. Schließlich ist die Kombination von Gasturbinen und Hubschrauberrotoren in der Weise bekannt, daß eine Strahlturbine ihr Heißgas direkt in den Hubschrauberrotor bläst und das Heißgas am Rotorende austritt, um den entsprechenden λ Schub zu erzeugen.

Das erste Verfahren mit dem Rotor zugeführter Druckluft ist in der thermodynamisehen Güte nicht hochwertig, weil die Schuberzeugung mit relativ niedrigen Temperaturen durchgeführt wird und der Prozeß mehrere verlustbehaftete Abschnitte durchläuft. Das Verfahren mit dem Hubschrauberrotor zugeführtem Heißgas ist zwar thermodynamisch wesentlich besser, es muß aber ein sehr heißes Oae mit großem Volumen durch den Rotor geführt werden« was asu

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großen Kanälen im Rotor und zu besonderen Methoden der Wärmeisolation führt. Die Stirnfläche des Rotors steigt an und damit der Rotorwiderstand. Die Vorteile des besseren thermodynamisehen Prozesses gehen dadurch im Endergebnis teilweise wieder verloren.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antrieb für einen Hubschraüberrotor zu schaffen, der thermodynamisch befriedigend ist und eine Rotorstirnfläche zuläßt, die den Rotorwiderstand nicht unvertretbar werden läßt.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß bei Anwendung eines Wärmetauschers der Wärmetauscher heißgasseitig zwischen Strahlturbine und Hubschrauberrotor angeordnet ist und seine Wärme an die verdichtete Luft, die vom Kompressor abfließt, abgibt.

Durch die Lösung nach der Erfindung wird zwar der Austrittsimpuls der Oase am Rotoraustritt gegenüber bekannten Lösungen reduziert, gleichzeitig aber kann die Stirnfläche und damit der Verlustwiderstand des Rotors wegen kleinerer Gaskanäle und geringerer Isolation reduziert werden, wodurch dieser Schubverlust mehr als kompensiert wird. Der Rotor wird gleichzeitig auch leichter. Dadurch wird wiederum das Mehrgewicht des Wärmetauschers mehr als ausgeglichen. Der entscheidende Vorteil dieser Kombination von Strahlturbine, Wärmetauscher und Hubsohrauberrotor liegt aber auch darin, daß durch den Wärmetausch eine erhebliche Kraftstoffereparnis eintritt. Damit wird dieses Antriebssystem in seiner Wirtschaftlichkeit bedeutend verbessert.

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Der grundsätzliche Aufbau eines Antriebes nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Der von der Turbine 1 angetriebene Kompressor 2 fördert Frischluft in den Wärmetauscher 3· Im Wärmetauscher erwärmt tritt die Luft aus und fließt in die Brennkammer 4, wo sie weiter erhitzt wird. Von dort gelangt sie in die Turbine 1, wo das Gas soweit entspannt wird, daß die Turbinenleistung zur Deckung der Kompressorleistung (und üblicher Verlustleistungen von Lagern und Hilfsgeräten) ausreicht. Das aus der Turbine austretende Druckgas fließt zum Wärmetauscher 3, wo es einen Teil seiner Wärme an die vom Kompressor geförderte Frischluft abgibt, und von dort zum Rotor 5 des Hubschraubers. Ein als Umgebungsventil 6 wirkender Dreiwege-Rohrschalter kann unter Umständen zur Erleichterung des Anfahrens notwendig sein. Die Strahlturbine aus Kompressor 2, Turbine 1 und Brennkammer 4 ist mit 7 bezeichnet.

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Claims (2)

■MVA'. N-. TURBO GMBH. 1 A 8 1 6 1 0 • München, den 29.6.I966 Patentansprüche

1. Hubschrauberantrieb, bestehend aus Strahlturbine, Hubschrauberrotor und Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (5) heißgasseitig zwischen Strahlturbine (7) und Hubschrauberrotor (5) angeordnet ist und seine Wärme an die verdichtete Luft, die vom Kompressor (2) abfließt, abgibt.

2. Hubschrauberantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dreiwege-Rohrschalter (6) zwischen Turbine ( 2) und Wärmetauscher (5) angeordnet ist.

ORIGHmAL INSPECTED 909C U/0362; .₅t:-,tf