DE202013011243U1

DE202013011243U1 - Mantelstromtriebwerk das eine Schubvektorsteuerung mit mindestens einer schwenkbaren Antriebsdüse an der Seite hat

Info

Publication number: DE202013011243U1
Application number: DE201320011243
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2023-12-20

Abstract

Mantelstromtriebwerk, das eine Schubvektorsteuerung mit mindestens einer schwenkbaren Antriebsdüse an der Seite hat, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelstromtriebwerk eine weitere schwenkbare Antriebsdüse besitzt, die mit einem 3-Drehgelenk-Lager-Modul (englisch 3-Bearing Swivel Module (kurz 3BSM)) bewegt wird.

Description

Bekannt sind Mantelstromtriebwerke, die eine Schubvektorsteuerung mit vier schwenkbaren Schubdüsen als Antrieb besitzen, die sowohl den Schub für den Auftrieb als auch für den Antrieb nach vorn liefern. Die Schubdüsen erhalten die Luft durch mindestens ein Mantelstromtriebwerk (englisch Turbofan) beziehungsweise Zweistromstrahltriebwerk. Bekanntestes Beispiele für solche Triebwerke ist das Rolls Royce Pegasus, das die Luftfahrzeuge Hawker Siddeley Harrier und die Dornier Do 31 antreibt.
Bekannt sind auch Mantelstromtriebwerke, die eine Schubvektorsteuerung mit einer schwenkbaren Schubdüse als Antrieb besitzen, die sowohl den Schub für den Auftrieb als auch für den Antrieb nach vorn liefert. Ein bekanntestes Beispiele für solche Triebwerke ist das Pratt & Whitney F135 mit einer Schubvektordüse, die durch ein Rolls Royce 3-Drehgelenk-Lager-Modul (englisch 3-Bearing Swivel Module (kurz 3BSM)) bewegt wird, das das Luftfahrzeuge Lockheed Martin F-35 Lightning II antreibt.
Ein Mantelstromtriebwerk, das eine Schubvektorsteuerung mit mindestens zwei schwenkbaren Antriebsdüsen hat von denen mindestens eine mit einem 3-Drehgelenk-Lager-Modul (englisch 3-Bearing Swivel Module (kurz 3BSM)) bewegt wird hat, ist nicht bekannt.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Mantelstromtriebwerk zu schaffen, das eine Schubvektorsteuerung mit mindestens zwei schwenkbaren Antriebsdüsen hat von denen mindestens eine mit einem 3-Drehgelenk-Lager-Modul (englisch 3-Bearing Swivel Module (kurz 3BSM)) bewegt wird.
Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Mit der Erfindung wird erreicht, das ein Mantelstromtriebwerk konstruiert werden kann, das eine Schubvektorsteuerung besitzt mit mindestens einer schwenkbaren Antriebsdüse besitzt. Der Vorteil dieser Konfiguration liegt darin, das auf der einen Seite das Triebwerk mindestens eine schwenkbare Schubdüse an der Seite hat, aber keine solche Schubdüse am hinteren Ende haben muss, sodass im normalen Flugbetrieb, also nicht beim Starten oder Landen, der innere Luftstrom beziehungsweise Kernstrom (Primärstrom) der Turbine ungehindert nach hinten durch die Schubdüse austreten kann. Des Weiteren kann mit den beweglichen Klappen auf der einen Seite das Mantelstromtriebwerk im normalen Flugbetrieb mit einem gesteigerten Mantelstrom energieeffizient betrieben werden, während im Start- und Landemodus durch die geschlossenen Klappen mit einem gesteigerten Kernstrom möglichst viel Schub erzeugt werden kann.
Der Schutzanspruch 2 ermöglicht das Mantelstromtriebwerk mit zwei gegenläufigen Wellen für die Niedrigdruckturbine und die Hochdruckturbine zu konstruieren. Hierdurch werden insbesondere bei niedrigen Drehzahlen des Triebwerkes unerwünschte Drehmomente ausgeglichen.
Der Schutzanspruch 3 ermöglicht das Mantelstromtriebwerk in einem effizienten Betriebsmodus zu betreiben, indem der Mantelstrom oder/und der Kernstrom durch das Öffnen und Schließen von beweglichen Klappen durch unterschiedliche Bahnen geleitet werden.
Der Schutzanspruch 4 ermöglicht das Mantelstromtriebwerk in einem Hochleistungsmodus zu betreiben, indem hinter der Turbine zusätzlicher Treibstoff eingeleitet wird.
Der Schutzanspruch 5 erlaubt die Konstruktion eines Mantelstromtriebwerkes mit einer schwenkbaren Schubdüse, die selbst wiederum eine. Hierdurch wird die Flexibilität und Steuerbarkeit der Schubvektorsteuerung noch ein weiteres Mal erhöht.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 erläutert. Es zeigt:
1 Mantelstromtriebwerk (Draufsicht).
In der 1, ist ein Mantelstromtriebwerk 1 mit Gebläse (oder Bläser, englisch Fan) 2, Niedrigdruckkompressor 3, Hochdruckkompressor 4, Hochdruchturbine 5, Niedrigdruckturbine 6, Brennkammer 7, Nachbrenner 8, bewegliche Klappe für Mantelstrom (Sekundärstrom) 9, bewegliche Klappe für Kernstrom (Primärstrom) 10, bewegliche Klappe für Mantelstrom 11, bewegliche Klappe für Mantelstrom 12, bewegliche Klappe für Kernstrom 13, bewegliche Klappe für Mantelstrom 14, seitliche schwenkbare Schubdüse 15, 3-Drehgelenk-Lager-Modul (englisch 3-Bearing Swivel Module (kurz 3BSM)) 16, schwenkbare Schubdüse 17 und steuerbare Ablenkflächen am Schubdüsenaustritt 18 dargestellt.
Die beweglichen Klappen 9, 10 und 11 sind im geöffneten Zustand dargestellt. Befinden sich alle Klappen in dieser Stellung, dann läuft das Mantelstromtriebwerk in dem energieeffizienten und leisen Betriebsmodus. Die beweglichen Klappen 12, 13 und 14 sind im geschlossen Zustand dargestellt. Befinden sich alle Klappen in dieser Stellung, dann läuft das Mantelstromtriebwerk in dem Betriebsmodus, der den größten Schub erzeugt, aber auch den meisten Treibstoff verbraucht.

Claims

Mantelstromtriebwerk, das eine Schubvektorsteuerung mit mindestens einer schwenkbaren Antriebsdüse an der Seite hat, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelstromtriebwerk eine weitere schwenkbare Antriebsdüse besitzt, die mit einem 3-Drehgelenk-Lager-Modul (englisch 3-Bearing Swivel Module (kurz 3BSM)) bewegt wird.
Mantelstromtriebwerk nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelstromtriebwerk zwei gegenläufige Wellen für die Niedrigdruckturbine und die Hochdruckturbine besitzt.
Mantelstromtriebwerk nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelstromtriebwerk bewegliche Klappen besitzt, sodass die Wege des Kernstroms und des Mantelstroms variiert werden können.
Mantelstromtriebwerk nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelstromtriebwerk einen Nachbrenner besitzt.
Mantelstromtriebwerk nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Antriebsdüse eine Schubvektorsteuerung mit steuerbaren Ablenkflächen am Düsenaustritt besitzt.