DE1531365A1

DE1531365A1 - Duesenflugzeug

Info

Publication number: DE1531365A1
Application number: DE19671531365
Authority: DE
Inventors: Henryk Pyptiuk
Original assignee: British Aircraft Corp Ltd
Current assignee: British Aircraft Corp Ltd
Priority date: 1966-07-27
Filing date: 1967-07-24
Publication date: 1970-02-05
Also published as: GB1151413A; US3482804A

Description

PATENTANWALT .

DIPL.-INQ. LEONHARD HAIN 15313βξ

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' ' - " . RUFi 0811/Ϊ94798 ^ ^aie PRIVATi 795135

Bundespatentbehörden

20.7.1967 H/vi

Aktenzeichen

Anmelder: British Aircraft Corporation (Operating) Ltd., London/England

Düsenflugzeug.

Die Erfindung betrifft ein Düsenflugzeug mit kürzeren Start- und Landecharakteristiken und der Fähigkeit für ungewöhnlich langsame Fluggeschwindigkeiten, während es andererseits schnell auf hohe Überschallgeschwindigkeiten beschleunigt werden kann.

Gemäß der Erfindung ist das Flugzeug mit einem Gasturbinen-Antrieb von der Art, bet der ein Teil der darin komprimierten Luft die übliche Verbrennungszone und Turbine durch einen Kanal umgeht, der den Antrieb umgibt, einem divergierenden Strahlausströmrohr, einer ventilartigen Öffnung im Strahlrohr, die das Innere des Rohres mit dem Bypass-Kanal verbindet, einer zweiten ventilartigen. Öffnung im Bypass-Kanal mit einer nach unten gerichteten

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Öffnung und Mitteln zum gleichzeitigen Schließen der ersten Ventil-Öffnung und Öffnen der zweiten Ventil-Öffnung ausgerüstet, so daß ein Auftrieb von der aus der nach unten gerichteten Öffnung ausströmenden Bypass-Luft gewonnen wird, während das divergierende Strahlrohr nur teilweise gefüllt ist und als Luftbremse beim Langsamflug, Starten oder Landen wirkt und Mitteln zum gleichzeitigen Öffnen der ersten Ventil-Öffnung und Sohließen der zweiten Ventil-Öffnung, um das Strahlrohr für andere Flugverhältnisse wieder zu füllen,

Der Antrieb ist ein Turbogebläse-Triebwerk, bestehend aus einem Turbo-Strahl triebw-erk und einem dadurch angetriebenen Kompressor-Gebläse, das vorzugsweise verstellbare Druckschaufeln hat.

Die Anordnung der Ventil-Öffnungen und des divergierenden f Strahlrohres führt zu dem Ergebnis, daß bei sehr langsamem

ü Plug, wenn die Bypass-Luft nach unten durch die zweite Öffnung ausgestoßen wird, das Strahlrohr nur den Ausstoß aus dem Turbo-Strahltriebwerk für den Antriebsschub trägt. Das Strahlrohr ist demzufolge nur teilweise gefüllt und bildet daher eine wirksame Luftbremse. Wenn die erste Öffnung geöffnet und die zweite geschlossen ist, strömt die Bypass-Luft hinein und füllt das Strahlrohr, wobei ein voller Vorwärtsschub erzeugt und hierbei die Ursache des hohen Luftwiderstandes beseitigt wird.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines einmotori-y gen Flugzeuges,bei dem der Antrieb im Rumpf untergebracht 909836/0062

ist. Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei einem mehrmotorigen Flugzeug, dessen Antrieb im Rumpf untergebracht ist, angewandt werden. Es stellen dar:

Fig. 1 eine Seitenansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht,

Flg. 3 eine Vorderansicht eines Flugzeuges gemäß der

Erfindung und
PIg* k eine Seitenansicht eines Flugzeuges im Längsschnitt und größerem Maßstab.

Das Flugzeug hat einen Rumpf IG mit einem einzigen Gasturbinenantrieb der Turbogebläse-Art, bestehend aus einem Türbo-Strahltriebwerk 11 mit einem Kompressor 111, Verbreanungakansmern 112 und einer Turbine 113, welche innerhalb, ei nies Bypass-Kanals 12 angeordnet sind. Der Antrieb schließt auch einKompressorgebläse 13 Bit verstellbaren Druckschaufeln ein, das durch die Turbine 113 angetrieben oberhalb ^A**s Kompressors ill innerhalb des Kanals 12

angeordnet ist. Die Luft für das Triebwerk 11 und das Ge- j

blase 13 wird durch einen Einlaß lh an beiden Seiten der

Pilotenkanzel 15 eingesaugt. Am rückwärtigen Ende ist das \ Strahltriebwerk ii mit einem divergierenden Strahlrohr 16 *

4 verbunden, in das sich ©ine konvergierende Düse 17 des Trieb-

werks erstreckt. Eine Reihe von Offnungen 18 in Form von *

Längsschlitzen, ermöglichen eine Verbindung zwischen dem \ ' Bypasskanal 12 und dem Inneren des Strahlrohres 16, wobei

-'"sich diese Öffnungen zum divergierenden, doppelt konischen '

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Raum 181 zwischen dem Vorderende des divergierenden Strahlrohrs 16 und dem Äußeren der konvergierenden Düse 17 hin Öffnen. Ein Ventilteil 19 bildet eine rotierbare mit Öffnungen versehene Hülse um das Strahlrohr 16, Wenn die Öffnungen der Hülse, mit denen des Strahlrohres übereinstimmen, entsteht für die Strömung der Bypassluft vom Gebläse 13 durch den Kanal 12 in das Strahlrohr 16 nur eine geringe Beschränkung» In der anderen extremen Stellung, wenn die Öffnungen völlig versetzt sind, ist die Strömung ganz abgeschnitten. Eine Aufheizausrüstung 20 ist innerhalb des Strahlrohres 16 nach dem rotierenden Ventil 19 befestigt.

In der Unterseite des Flugzeugrumpfes ist in der Wand des Kanales 12 nach dem Gebläse 13 eine öffnung 21, die durch ein Ventil gesteuert wird, das aus einer Reihe von drehbar gelagerten Klappen 22 besteht, die in Fig, 4 in gesehlosse- : ner Stellung dargestellt sind. In der Offenstellung bilden die

\ Klappen Leitschaufeln, um die Bypass-Luft vertikal nach un- ; ten zu leiten, wie durch die Pfeile A, A gezeigt wird.

Die Klappen 22 sind miteinander verbunden, um gemeinsam zu wirken und ihre Betätigung ist so vorgesehen, daß sie mit der Rotation des Ventiles 19 übereinstimmt, so daß bei völlig ι geschlossenen Klappen 22 das Ventil 19 ganz auf ist und umgekehrt.

Um Gewicht zu sparen und die Stirnfläche auf ein Minimum zu reduzieren, kann die Außenwand 23 des Antriebs, die die Außenwand des Kanales 12 darstellt, einen Teil des

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Rumpfaufbaus bilden. Der Bypass-Kanal 12 hat eine begrenzte Verlängerung 121, die zum rückwärtigen Ende des Flugzeuges führt, so daß eine dünne Hülle relativ kühler Luft bei allen Verhältnissen um das Strahlrohr entsteht. Der Kraftstoff wird in einem ringförmigen Baum 2h zwischen der Wand 25 und den Rumpfaußenkonturen gelagert. Der Flügelholmkasten, der auch einen Kraftstofftank bilden kann, geht bei 25 durch den oberen Rumpf.

Bei diesen^ besonderen Ausführungsform wird die Einstellung der Schaufeln des Gebläses 13 vom Piloten durch eine Steuerung 26 gesteuert. Im Einsatz sind bei sehr langsamen Geschwindigkeiten, sogenannten Bummelflügen, mit ungefähr um 40 Knoten, die Klappen 22 in ihrer den Ausstoß ablenkenden

J Stellung mit ganz offener Öffnung 21. Das Ventil 19 ist gedreht worden bis die Öffnungen nicht mehr in Übereinstimmung stehen und ganz geschlossen sind. Der größere Teil der Bypass-' Luft des Gebläses 13 wird deshalb durch die Öffnung 21 vertikal nach unten geleitet und vermittelt einen beträchtlichen vertikalen Auftrieb. Der Hauptteil des Gebläseausstoßes gelangt in das Turbo-Strahltriebwerk 11, dessen Ausstoß durch dag ^% Strahlrohr l6 strömt, um den Vorschub zu bilden. In diesem Zustand, ist das Strahlrohr l6 nicht ganz mit dem Triebwerks- ; ausstoß gefüllt, so daß es einen hohen Luftwiderstand hat, j Diese Anordnung bildet eine nützliche Luftbremse, so daß das Flugzeug eine langsame Fluggeschwindigkeit beibehalten kann. ; Um eine Steuerung in diesem Zustand zu erleichtern, kann aus dem Kompressor 111 des Triebwerkes 11 Luft ausblasen, um ein Ausblasen durch die Klappen und/oder Blasstrahlsteuerdüsen

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(nicht gezeigt) bekannter Art vorzusehen,,

Bei erhöhter Geschwindigkeit wird die Öffnung 21 durch die Klappen 22 verschlossen und gleichzeitig das Ventil 19 gedreht, so daß die Öffnungen 18 in Übereinstimmung sind. Die Gebläseschaufel-Anstellung ist auf maximalen Durchsatz eingestellt und wegen dieser Ventileinstellung wird der größere Teil der Bypass-Strömung in das Strahlrohr 16 geleitet, wo es zu maximalem Vorschub führt. Das Strahlrohr 16 wird dabei wieder voll, so daß der mit dem vorherigen Zustand zusammenhängende Luftwiderstand beseitigt wird. Die Luft zum Ausblasen durch die Klappen und zur Blasstrahlsteuerung wird allmählioh abgestellt, da das Flugzeug bei zunehmender Geschwindigkeit sich mehr auf die normalen aerodynamischen Wirkungen verlassen kann.

Es wurde ermittelt, daß das Plugzeug sich aus dem WaagerechL-ί
, flug um ungefähr 1,5 G beschleunigen kann. Die Anwendung einer Aufheizausrüstung 20 erhöht diese Beschleunigung wesentlich, aber ihr Einsatz soll dem Piloten vorbehalten bleiben.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche:

1. Düsenflugzeug mit Oasturbinen-Antrieb, gekennzeichnet durch einen die Antriebsmaschine umgebenden Bypass-Kanal (12), um einen Teil der Kompressionsluft an der Verbrennung β zone und Turbine vorbeizuführen, ein divergierendes Strahlrohr (l6, eine VentiKJffnung (18) im Strahlrohr, die dae Innere des Rohres mit dem Bypass-Kanal verbindet, eine zweite, naoh unten gerichtete Ventil-Offnung (21) im Bypase-Kamal eowie durch Einrichtungen zum gleichzeitigen Schließen der ersten Ventil-Öffnung (18) und Offnen der ■weiten Ventil-Öffnung (21), so daß durch die nach unten aus der Uffnung (21) ausströmende Bypass-Luft ein Auftrieb gewönne* wird, während das divergierende Strahlrohr (l6) nur teilweiee gefüllt ist und ale Luftbremse beim Langsamflug, Starten oder Landen wirkt und duroh Einrichtungen ■um gleichzeitigen Öffnen der ersten Ventil-Öffnung (18) und Sohließen der zweiten Ventil-Öffnung (21), um das Strahlrohr für andere Flugverhttltniese wieder zu füllen.

2. Flugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb ein Turbogebläse-Triebwerk (ll) aus einem Turbo-Strahltriebwerk und einem dadurch angetriebenen Kompressorgebläse (ill) vorgesehen ist.

3· Flugzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompressorgebläse (ill) verstellbare Druckschaufeln hat.

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k. Flugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ventil-Öffnung (18) aus einer Reihe von Längsschlitzen im Strahlrohr besteht, die mit korrespondierenden Schlitzen in einer um das Strahlrohr rotierbaren Hülse (1O) übereinstimmen oder versetzt sein können.

5. Flugzeug nach Anspruch k_t dadurch gekennzeichnet, daß sich diese Schlitze zum divergierenden, doppelt-konischen Raum (l8l) zwischen dem Vorderende des divergierenden Strahlrohres (l6) und der Außenwand der konvergierenden Düse (17) hin öffnen.

6. Flugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ventil-Öffnung (£l) aus einer Durchbrechung in der.unteren Wand des Bypass-Kanales (12) besteht, die durch eine Reihe von drehbar gelagerten Klappen (22), die in ihrer Offenstellung Leitschaufeln bilden, um die Bypaes-Luft vertikal nach unten zu leiten, abschließbar ist.

7. Flugzeug nach Anspruch 6 und den Ansprüchen k oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (22) für eine gemeinsame Betätigung miteinander verbunden sind, und ihre Betätigung mit der Drehung der Schutzhülse (19) übereinstimmt, so daß bei völlig geschlossenen Klappen (22) die Schlitze ganz auf sind, und umgekehrt.

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8. Plugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge· kennzeichnet, daß der Antrieb im Rumpf (ld) untergebracht ist und die Außenwand des Bypass-Kanals (12) einen Teiliies Rumpf aufbaue bildet.

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