DE2255085A1 - Triebwerk mit erhoehtem oder veraenderbarem nebenstroemungsverhaeltnis - Google Patents

Description

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PATENTANWÄLTE 0 O C E Γ) Q C

Dr.-I.io. KAMS UUSCHKE - ^{L L Q Q U} ^

Dipl.-Inci. KiJNZ AGULAR

BERLiN 33

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The Boeing Company, Seattle / Waehington (Y.,St.v.A.)

Triebwerk mit erhöhtem oder veränderbarem Nebenströmungsverhältnis

Die Erfindung betrifft luftansaugende Turbinentriebwerke sowie eine Einrichtung und ein Verfahren zum internen Beeinfluss sen der Mengen der durch das Triebwerk strömenden Luft· Sie Erfindung betrifft insbesondere eine Einrichtung zum Erhöhen des Hebenetromverhältnisses bei Triebwerken mit einer einzelnen Nebenströmung und/oder zum Erzielen eines sweietufigen oder veränderbaren ITebenstromverhältnisses bei solchen Triebwerken.

Die ständig zunehmenden Klagen über die Belästigung durch den von den Flugzeugtriebwerken in der Umgebung von Flughäfen erzeugten Lärm hat die Triebwerksingenieure veranlasst, die Abschwächung des von Strahltriebwerken erzeugten Lärms zu einer Hauptaufgabe zu machen. Bei mit Gasturbinen betriebenen flugzeugen bestehen zwei Hauptlärmquellen und zwar erstens das Turbotriebwerk selbst und zweitens der austretende Antriebsstrahl.

Ein wichtiges Merkmal stellt das Nebenstromverhältnis dar, das den vom Strahl und vom Turbotriebwerk erzeugten Lara sowie die Flugleietung eines Flugzeuge· wesentlich beeinflusst.

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Ein niedriger Lärmpegel ist charakteristisch für ein hohes Nebenstromverhältnis wegen der großen Arbeitsleistung , die aus der Gasgeneratorströmung abgeleitet wird, und die zu einem, verhältnismäßig niedrigen primären Abgasdruck, zu einer niedrigen Temperatur und Geschwindigkeit und zu einem schwächeren Lärm fuhrt. Der Turbotriebwerkslärm, der von Triebwerken mit einem hohen Nebenstromverhältnis erzeugt wird, ist wesentlich stärker als der το« austretenden Strahl erzeugte Lärm. Ein hohes Neben·tromverhältnis liegt normalerweise bei großen Schaufelrädern vor. Größere Schaufelräder weisen höhere Spitzengeschwindigkeiten auf und erzeugen mehr Lärm.

Bei Triebwerken mit einem niedrigen Sebenetrosnrerhältnie bestehen die umgekehrten Schwierigkeiten, so dass der Strahl den stärkeren Lärm erzeugt. Sie meisten zurzeit verwendeten Militärflugzeuge und die älteren Zivilflugzeuge.weisen Strahltriebwerke mit einem kleinen Nebenstromverhältnis auf, die in der Umgebung des Flugplatzes einen höchst lästigen und vom Strahl erzeugten Lärm verursachen. Trotz der Nachteile wegen des Gewichtes, der Abbremsung und der inneren Leistung wurden Strahldüsenunterdrüoker entwickelt. Der Düsenlärm könnte natürlich auch daduroh abgeschwächt werden, dass diese älteren Triebwerke mit einem kleinen Hebenstromverhältnis in Triebwerke mit einem hohen ffebenetromverhältnis umgewandelt werden· Bis zur vorliegenden Erfindung wurden solche Umwandlungen allgemein als zu kostspielig angesehen» um durchführbar zu sein, wobei die Umbaukosten fast die Kosten für ein neues Triebwerk erreichen.

Bei Neuentwicklungen von Triebwerken wurden Nebenströmungsverhältniese von mehr als 10t1 nur unter Verwendung eines Getri·*· bes erreicht, um bei großen Schaufelrädern ordnungsgemäße Spitzengeschwindigkeiten zu erreichen, die mit kleinen Gasgeneratoren verbunden sind« Solche Getriebe waren jedoch ganz allgemein außerordentlich störanfällig, aus welchem Grunde Zivilluftfahrtteohniker sieh bisher geweigert haben, flugzeug· su bauen, deren Triebwerk den Einbau eines Getriebes erfordert·, selbst wenn Vebenströmungsverhältnisse von mehr als 16 den Bestwert darstellen, wie bei einem STOL-flugzeug· Si· Erfindung ermöglicht die Erzielung von Nebenströmungsverhältnissen in der Größenordnung von

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10:1 bis 30:1, ohne dass ein Getriebe oder andere Mittel zum Anpassen an ein Turbotriebwerk vorgesehen werden müssen» Das zwischen dem Gasgenerator und der Spitzengeschwindigkeit des Schaufelrades bestehende Mißverhälinis war bei älteren Triebwerken die Ursache für zwei Hauptmängel und zwar (1) wurden zum Erreichen eines gewünschten Druckverhältnisses mehr Kompressor- und Turbinenstufen benötigt (bei einem niedrigeren Wirkungsgrad) als bei Triebwerken, bei denen die Gasgeneratoren so eingerichtet sind, dass sie mit den günstigsten Drehzahlen arbeiten, und (2) stellt die Schaufelraddrehzahl normalerweise ein Kompromiß zwischen erhöhten Drehzahlen und mehr Lärm bei einem kleineren Wirkungsgrad dar.

Seit langer Zeit wurde von Flugzeugtriebswerktechnikern ein veränderbares Heben strömungsverhältniβ angestrebt· Die zurzeit benutzten Triebwerke mit nur einem Nebenströmungsverhältnis konnten ihr volles Leistungspotential in modernen Flugzeugen nicht erreichen, da die Triebwerke für eine befriedigende Leistung bei verschiedenen Flugbedingungen eingerichtet werden mussten. Bei diesen gegensätzlichen Anforderungen ist das Hebenstromverhältnis gut für die eine Bedingung und schlecht für eine andere Bedingung. Bin hervorragendes Beispiel für einen solchen Kompromiß ist in der gegenwärtigen Überschalluftfahrt anzutreffen, bei der ein kleines Nebenströmungsverhältnis für einen leistungsfähigen ÜberschalIflug benötigt wird. Infolgedessen treten in der Nähe des Flugplatzes sehr lästige und sehr hohe Düsenlärmpegel auf, und die Leistung bei einem Flug unterhalb der Schallgeschwindigkeit und besondere der Kraftstoffverbrauch können nicht mit einander in Einklang gebracht werden·

Bisher waren Triebwerke mit einem veränderbaren Nebenströmungsverhältnis nicht sehr erfolgreich, da sie abhängig waren von windmühlenartigen Komponenten, zurücksiehbaren Schaufelrädern, Turbinen mit veränderbarem Querschnitt oder von verstellbaren Schaufeln und von Kompressoren, um innerhalb eines begrenzten Bereiches das Neben Strömungsverhältnis verändern zu können_o Ein Beispiel für ein solches System stellt das "Verbundtriebwerk^{11 !} dar, bei dem zwei Triebwerke einander nachgeschaltet sind, wobei bei einer ersten Arbeitsweise nur das vordere Triebwerk benutzt

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wird» während bei der zweiten Arbeitsweise beide Triebwerke mit Atifladung benutzt werden» Das Verbundtriebwerk weist jedoch den Nachteil auf, dass gewisse Hauptkomponenten nur zeitweilig benutzt werden, so dass die unbenutzten Komponenten ein Totes Gewioht darstellen. Perner bewirkt das rückwärtige Trieb eine erhebliche Abbremsung des aus dem vorderen Triebwerk ausströmenden Düsenstrahl«· Weitere Versuche, eine veränderbare Nebenströmung zu erreichen, blieben erfolglos, da die Gasgeneratorbauteile nicht an alle Arbeitsweisen angeprasst werden konten und auch nicht bei Verwendung von veränderbaren Leitschaufeln in den Kompressor- und Turbinenabschnitten. Turbinen, Kompressoren und Propeller müssen an einander angepasst werden, damit eine kontinuierliche Strömung, Drehzahl und Arbeit erreicht wird, so dass diese Bauelemente an bevorzugten Stellen innerhalb ihrer Gehäuse arbeiten können« Bei der Einrichtung nach der Erfindung sind die Bauelemente bereits an eine Arbeitsweise entweder mit schwacher oder mit starker Nebenströmung angepasst, so dass beispielsweise Kompressoren und Turbinen mit veränderbarem Durehlassquersehnitt nicht benötigt werden. Um einen zusätzlichen Nutseffekt zu erzielen, können natürlich auch die genannten Einrichtungen verwendet werden*

Die Erfindung sieht eine Strömungsregulierungseinrichtung zum internen Beeinflussen der einströmenden und ausströmenden Luft in einem Turbotriebwerk vor, wobei das Nebenströmungsverhältnis des Triebwerks verändert werden kann, welche Einrichtung ein erstes und ein zweites Strömungskanalmittel zum Umkehren der räumlichen Beziehunggetrennter, benachbarter, konzentrischer und ringförmiger Strömungsmuster innerhalb der Grenzen eines ringförmigen Durchlasses aufweist, dessen Durohlassquerschnitt im wesentlichen gleich dem gesamten Durchlassquersohnitt der beiden gesonderten Strömungsmuster ist·

Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zum Verbessern des Wirkungsgrades eines Strahltriebwerks vor, das einen ringförmigen Durchlass für das Treibmittel aufweist, welohee Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der genannte Durohlass in erste und zweite ringförmige Strömungsmuster unterteilt wird derart, dass das erste Strömungsmuster am Eingangsende des Durchlasses

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innerhalb des zweiten Strömungsmusters und konzentrisch, zu diesem gelegen ist, dass das in das erste Strömungsmuster einströmende Gas komprimiert wird, dass das erste und das zweite Strömungsmuster am Ausgangsende des Durchlasses in umgekehrter räumlicher Beziehung ausgestoßen wird als am Eingangsende des Durchlasses derart, dass das zweite Strömungsmuster innerhalb des ersten Strömungsmusters und konzentrisch zu diesem gelegen ist, und dass das aus dem Durchlass ausströmende Gas in einen ringförmigen Nebenstromkanal geleitet und einer Auslasßdüseneinrichtung zugeführt wird.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben» In den beiliegenden Zeichnungen ist die

7ig»1 ein sohematisoh gezeichneter Schnitt durch ein abgeänderte« JTSD-Iriebwerk, das mit einem ringförmigen Umkehrdurchlass nach der Erfindung ausgestattet ist» mit dem ein feststehendes, jedoch höheres tfebenstromverhältnie erreicht wird,

Pig»2 ein Ausschnitt aus einem Schnitt durch ein Übersehalltriebwerk mit einer veränderbaren Nebenstromventilmeehanik nach der Erfindung, wobei die Darstellung die Strömungsumkehrung oder die Arbeitsweise mit einem hohen Nebenstroarerhältnis zeigt,

Fig.3 ein Längsschnitt durch das in der fig«2 dargestellte

Triebwerk, wobei der rückwärtige Teil der Ventilaechanik aus der in der Pig.2 dargestellten Stellung herausgeschwenkt ist, so dass für die Arbeitswelse mit einem niedrigen Hebenstroftverhältnis eine direkte durchgehende Strömung bewirkt wird,

?ig.4 ein Längsschnitt durch die erfindungsgemä&e Ventilme chanik, die zwischen zwei rotierenden Turbinenelementen eines luftansaugend»! Triebwerke angeordnet ist und eine Ströeungeumkehrung bewirkt,

?ig«4a-4f j· ein Querschnitt durch die Yentilmeehanik an den in der ?ig»4 angezeigten Stellen,

Üg·5 ein Längsschnitt durch die in der iig.4 dargestellte

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Ventilmechanik, wobei der rückwärtige feil dee Ventile verschwenkt und für eine direkte durchgehende Strömung zurückgestellt ist,

fig*5d, 5e und 5f je ein Querschnitt durch den rückwärtigen Seil der Mechanik an den in der fig.5 angezeigten Stellen,

71g·6 eine schaubildliche Darstellung einer Strömungsregulierungseinrichtung nach der Erfindung in der Einstellung für eine Strömungeumkehrung,

Pig«7 eine sohaubildliche Darstellung der Bauteile eine· der Kanalelemente nach der Fig·6, die der Übersichtlichkeit halber mit einem unendlich großen Radius geaeiohnet sind»

Fig.8 eine schaubildliche Darstellung τοη zwei einseinen und an einander angrenzenden Kanalteilen mit je zwei zusammenpassenden Grundkanalelementen»

fig· 9 eine eehaubildliche Darstellung τοη Tier benachbarten Kanalteilen, τοη denen jeder Teil aus einem Torderen und einem rückwärtigen Kanalgrundelement besteht, welche Elemente für eine Strömungsumkehrung auf einander ausgerichtet sind,

fig·10 eine der Pig.9 ähnliche Darstellung der vorderen und der rückwärtigen Grundelemente, die für eine direkte und durchgehende Strömung verschoben und neu ausgerichtet sind,

Fig.11 eine der Fig.8 ähnliche Darstellung, die jedoch eine

Verschiebung τοη je zwei Kanalgrundelementen und deren Ausrichtung für eine direkte durchgehende Strömung zeigt,

fig«12a-12d je ein Querschnitt durch den Kanal an den in den figuren 8 und 11 angezeigten Stellen,

fig·13 eine sohematisohe Darstellung der in längsabetänden durchgeführten Querschnitte durch ein einzelnes Kanalelement, das für eine Strömungeumkehrung eingestellt ist,

flg*14, 15 und 16 je eine schematlsohe Darstellung der StrumungsregulierungsTentilmeohanik nach der Erfindung nach dem Einbau in drei verschiedene Ausführungen το& 1 riebwerken,

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wobei die Triebwerk« auf die Arbeitsweise mit einem hohen und mit einem niedrigen lebenstromverhältnis eingestellt gezeichnet Bind,

Fig.17a und 17b je eine Darstellung eines STOL-Triebwerke, das einen hohen Luftdruck erzeugt,

Pigο 18a und 18b je eine Darstellung einer anderen und verkürzten Ausführung einer STOL-Masehine, ähnlich der in den Figuren 17a und 17b dargestellten Maschine,

Fig.19a und 19b je eine Darstellung eines !Turbinenstrahltriebwerks nach der Erfindung,

Fig*20a-2Oc zeigen in einer Gegenüberstellung des Brennstoffver- -brauche und dee Lärms die besseren Ergebnisse, die bei Anwendung der Erfindung erzielt werden,

Fig»21a-21b je eine Darstellung einer Ausführung eines Turbinenstrahltriebwerks und die

Fig«22a~22c je eine graphische Darstellung der Betriebsmerkmale für die Ausführungsform nach den Figuren 21a und 21b, ähnlich den Darstellungen in den Figuren 20a - 20c·

Die Fig»1 zeigt eine zum Teil als Längsschnitt gezeichnete Darstellung eines JT8D-Turbinentriebwerks, in das eine feststehende Ausführung der Strömungeregulierungseinriohtung nach der Erfindung eingebaut ist, um das Triebwerk in ein solches mit feststehendem, jedoch höherem Hebenstromverhältnis umzuwandeln. Bekanntlich ist das Nebenströmungsverhältnie das Verhältnis der Masse der Luft, auf die Schaufelräder einwirken und direkt zu den Auslas edüe en leiten, zur Hasse der Luft, die in den Kern des Triebwerke einströmt und innerhalb der Turbinenstufen verbrannt wird, unverändert belassene Triebwerke der dargestellten Art weisen normalerweise äebenatromverhältniaee in der Größenordnung von 1,0 auf· In der Abgeänderten Aueführung nach der Fig.1 beträgt das nebenstroaverhältnia ungefähr 5,7 . Untereuehungeergebniee· haben vorausgesagte Verbesserungen in Höhe eines um 10 Pfidb verminderten Düsenlärms bei einem erhöhten Schub und bei einem niedrigeren spezifischen Brennverbrauoh bestätigt. Untersuchungen am Modellen, der erfindungsgemäßen Einrichtung im Windkanal haben Druokrüokge-

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m 8 -

winBiungspegel von mehr ale 98$ bei Verwendung τοη Durchlassweglängen von nicht mehr als das Sechsfache der Höhe des Binges bei einer internen Machzahl von M * 0,5 ergeben.

Wie in der Fig«1 dargestellt, wurde ein besonderes Kanalayetem 10 einer im Zusammenhang mit den anderen Figuren noch zu beschreibenden Ausführung in den Raum zwischen vorderen und rückwärtigen Gebläserädern 12 und 14 eingebaut, die bei der ursprünglichen Ausführung des Triebwerke nur einen kleinen Abstand von einander aufweisen. Die Gesamtlänge des Triebwerks wurde daher um die Länge des Kanal systeme 10 vergrößert. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung noch zu ersehen sein wird, werden die Länge, das Gewicht, die Größe und die internen Strömungenachteile durch den Einbau des Kanalsystems 10 mehr als aufgewogen durch einen geringeren Lärm, durch bessere Schubpegel, durch eine vollständige Ausnutzung des Brennstoffes und durch das hohe Nebenstromverhältnis. Tatsächlich kann in einigen Fällen die größere Länge des Triebwerks beim Flugzeugsellenbau von' Nutzen sein. Neuere Fortschritte der Teehnik ermöglichten den Bau immer kürzerer Triebwerke mit weniger Stufen. Infolgedessen mussten bei bestimmten Flugzeugtypen der Einlass und die Auslasekanäle des Triebwerks verlängert werden, um eine sohlankere Zelle zu erhalten, oder die Einlass- und Auslassöffnungen mussten andere angeordnet werden, um die Luftströmung nicht zu behindern.

Bas in der Fig*1 dargestellte Kanalsystem 10 weist einen ersten Kanal A und einen gesonderten zweiten Kanal B auf, wobei zwei gesonderte Strömungsmuster innerhalb der Grenzen des ringförmigen Durchlasses umgekehrt werden. Die gesonderten Kanäle weisen an einander angrenzende ringförmige Querschnitte auf, die umgekehrt werden in deren räumlicher Beziehung zur gemeinsamen Achse zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangsende des Durchlasseβ 10· Die beiden Querschnitte der Kanäle sind zusammengenommen im wesentlichen gleich dem Querschnitt des Durchlasses an einer Stelle dessen Längserstreckung und nur in dem von den verhältnismäßig dünnen wandungen des Durchlasses eingenommenen Bezirk. Bei der dargestellten Ausführungsform weisen die beiden Kanäle A und B einen längs des Durchlasses gleichbleibenden und gleichen Querschnitt auf, obwohl die offenbarten Ausführungen auch für Kanäle

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mit verschieden großen Querschnitten und auch für ungleichförmige oder kegelförmige und ringförmige Durchlässe verwendet werden können· ■

Nach der Eig*1 strömt daher die gesamte Luft durch das vordere Gebläserad 12 hindurch und in den Kanal A an der Innenseite des ringförmigen Durchlasses 10 ein und strömt an dessen Außenseite entlang in die Düse 16» Die in den Kanal B im äußeren, das vordere Gebläserad 12 umgebenden ringförmigen Bezirk einströmende Luft strömt vom vorderen Gebläserad unbeeinflusst direkt zum rückwärtigen Gebläserad 14. Die in der Figo"! dargestellte Ausführungsform weist aufgrund ihres Aufbaue unveränderliche Durchlässe und daher ein unveränderliches oder einziges Nebenstromverhältnis auf. Bei noch zu beschreibenden anderen Ausführungsformen werden Mittel benutzt, mit denen ein veränderbares oder mehrstufiges Nebenströmverhältnis erhalten werden kann· Das bisher beschriebene Kanalsystem ist jedoch insofern wichtig, als es ein verhältnismäßig einfaches und zuverlässiges Mittel darstellt, um bei gewissen bestehenden Ausführungen von Triebwerken eine starke Erhöhung des Nebenstroaverhälltnisses erreicht werden kann, wobei zugleich der Lärm gedampft und die Leistung des Triebwerks erhöht wird«

Die Fig«2 zeigt ein zum Seil als Längsschnitt gezeichnetes Überschall-Turbostrahltriebwerk der Type GE-4, in das ein umkehrendes ringförmiges Ventil nach der Erfindung eingebaut ist. Das ursprüngliche Hebenstromverhältnis war natürlich gleich Nulle Nach dem Umbau betrug das Nebenstromverhältnis ungefähr 1,7· Die Fig«2 zeigt das Ventil 20 in der Einstellung auf eine Arbeitsweise mit einem hohen Neben»tromverhältnis. Das Ventil weist einen ortsfesten vorderen Teil 22 auf, der sich bis zu einer Zwischenebene 23 erstreckt, sowie einen drehbaren oder relativ bewegbaren rückwärtigen feil 24« In der dargestellten Einstellung bewirkt das Ventil einen Betrieb mit einem hohen Nebenstromverhältnis wie bei dem unveränderlichen Kanal system nach der Fig.1. Wit aus der Pig.2 zu ersehen ist, wird dl· Luft von den vorderen Gebläeerädern 26 in den inneren ringförmigen Kanal A geblasen, währ«-nd die Ansaugluft von der Triebwerkeunkleidung au» durch einen Hilfeeinlaee 28 in den äußeren ringförmigen Kanal B eingesaugt wird. B«i der dargestellten Einstellung für die Arbeitsweise bein

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* ίο -

Abflug und beim Flug im Unterschallbereich wandelt das ringförmige Ventil das Triebwerk aus einem direkten Turbostrahltriebwerk in ein Jiebenetrömungstriebwerk oder Turbogebläeetriebwerk um. Von den vorderen Gebläserädern 26 aus wird die gesamte Luft direkt zu einer Gebläeeraddüse 30 geleitet, während die gesamte zusätzliche angesaugte Luft zu den rückwärtigen Kompressor- und Turbineneinheiten 32 geleitet wird» wobei die beiden Strömungsmuster in getrennten Kanälen enthalten sind, die konstante und gleich große Querschnitte aufweisen· Der Einbau des Umkehrventils nach der Erfindung in «in Überschalltriebwerk der dargestellten Ausführung erfordert normalerweise keine wesentlichen Änderungen am Einlass, bei der Auetrittedüse, bei dem Nachbrenner oder bei der Schubumkehrvorrichtung. Im Kompressor kann derselbe Grasgenera tür unter Verlängerung der Welle benutzt werden·

Die Pig«3 zeigt das Triebwerk nach der Pig*2 wobei jedoch der bewegbare rückwärtige Teil 24 des Ventils 20 von einer herkömmlichen (nicht dargestellten) Betätigungsmechanik gedreht worden ist, um die Strömung durch das Ventil in eine direkte durchgehende Strömung bei der Arbeitsweise mit einem niedrigen Nebenfetromverhältnis umzuschalten, zu welchem Zweck gewies· Durchlasselemente der vorderen und rückwärtigen Teile 22 und 24 an der Zwischenebene 23 anders eingestellt werden, um die Umkehrung der äußeren und inneren Strömungemuster zu beseitigen» Wie aus der Pig.3 zu ersehen ist, arbeitet das Triebwerk als herkömmliches Turbostrahltriebwerk im Überschallbereich, wobei die Arbeiteweise des Triebwerke durch den Einbau des Ventilsystems 20 im wesentlichen unverändert bleibt. Wie bereits ausgeführt, sind die mit der erfindungsgemäßen Einrichtung erreichten Druckrüokgewinnungs pegel im Durchlass außerordentlich hoch. Bei der dargestellten Ausführungsform bleibt bei dieser Arbeitsweise der äußere ringförmige Kanal B unbenutzt· Das äußere Kanalsyatem steht jedoch für viele Zwecke zur Verfügung ζ·Β· für die Strömung von Düeenkühlluft und überschüssiger Einlaesluft sowie andere Punktioner die später noch im Zusammenhang mit den entsprechenden Figuren behandelt werden·

Die Fig.4 eine zum Teil als Längsschnitt gezeichnete erf In-dungsgemäße Ausführung eines aus sechzehn Kanalelementen

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bestehendes Ventil für eine Strömungsumkehrung. Das Ventil 50 erstreckt eich zwischen zwei Rotationsschaufelelementen 50 und eines Turbinentriebwerks und ist am Mittelabschnitt4d««4d in einen vorderen Seil 56 und in einen rückwärtigen Seil 58 unterteilt. Das Ventil ist mit der herkömmlichen Betätigungsmechanik zum Drehen des rückwärtigen Teiles ausgestattet und stellt ein Mittel zum umschalten auf eine Strömungsumkehrung oder auf eine direkte durchgehende Strömung dar, wie später noch beschrieben wird·

Die Schnittzeiohnung 4a zeigt den Eintrittsabsohnitt des ringförmigen Ventilkanals dar, der durch eine Außenwandung 60, eine Innenwandung 62 und einer in der Mitte gelegenen Wandung abgegrenzt wird, wobei konzentrische innere und äußere ringförmige feile mit gleichen Querschnittsflachen gebildet werden, wobei die Summe aller Querschnitte im wesentlichen gleich dem Gesamtquer schnitt des ringförmigen Ventilkanals ist· Die inneren ringförmigen Seile erstrecken sich von der Innenwandmag 62 aus bis zur Mittelwandung 64 und wirken als erster Kanal Ao Der äußere ringförmige Seil erstreckt sieh zwischen der Mittelwandung 64 und der Außenwandung 60 und wirkt als zweiter Kanal S* Jeder Kanal wird τοη den radial verlaufenden Wandungsgliedera 66 und 68 in acht einzelne Kanal elemente unterteilt, die die gemeinsamen Wandungen für die angrenzenden Kanalelemente bilden· An dem in der Pig·4a dargestellten Eingangsabschnitt weist der Querschnitt eine« jeden Kanalelementes die Form eines umfangsmäßig langgestreckten Bingsektors auf, wobei die Wandungsglieder 68 des ersten Kanals A umfangsmäßig gestaffelt angeordnet sind in bezug auf die Wandungsglieder 66 des zweiten Kanals B· Für die Zwecke der Beschreibung in Verbindung mit den anderen Figuren ist in der Fig«4a in der Mitte eines Mittelwandungsabschnittes 64* zwischen benachbarten radial verlaufenden Wandungsgliedern 66 und 68 eine Ortslinie 1 eingezeichnet, die parallel zur Längsachse des Ventile 50 verläuft.

Die Fig·4b zeigt die Form der Querschnitte der einzelnen Kanalelemente an der Stelle 4b_4b in der Fig.4ο Diese Querschnitte sind grundsätzlich fünfeckig. Das Wandungssegment 64* wurde um die Ortslinie L herum gedreht und so umgeformt, dass zwischen den Kanalelementen der Kanäle A und B gleiche Querschnittsflächen

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aufrechterhalten werden, wobei eine leichte Krümmung erforderlich ist, die jedoch im Maßstab der Zeichnung nicht zu erkennen ist·

Die Fig«4o zeigt dreiseitige und blumenblattförmige Kanalelemente an den in der Fig«4 bei 4c-4c bezeichneten Stellen. Das Wandungssegment 64* wurde um die Ortelinie L weitergedreht und umgeformt, so dass die Wandungsglieder 66 und 68 vollständig weggelassen wurden.

Die Fig«4d zeigt den an der Ventilzwischenfläche 4d-4d bestehenden Querschnitt, der dem Zwisohenflächenabsohnitt 23 in den früheren Figuren entspricht» Das Wandungssegment 64' ist um die Ortslinie L herum weitergedreht worden und so umgeformt, dass es nunmehr geradlinig und auf die Längsachse 59 radial ausgerichtet verläuft. Die Kanalelemente des ersten Kanals A und die des zweiten Kanals B nehmen nunmehr mit einander abwechselnde ringförmige Sektoren ein, die von den WandungsSegmenten 64* abgegrenzt werden, die sich radial gänzlich über den ringförmigen Durchlass zwischen der Außenwandung 60 und der Innenwandung 62 hinweg erstrecken· Die sechzehn Kanalelemente zwieohen benachbarten Wandungssegmenten 64* weisen gleiche Querschnitte auf, die aus Segmenten eines Binges bestehen, deren Außenumfang einen Winkel von 56O°/ⁿ umfasst, wobei η die Gesamtanzahl der Kanalelemente ist·

Die Pig*4e zeigt einen Querschnitt nach der Linie 4e-4e in der Pig·4 im rückwärtigen Teil 58· Es wird darauf hingewiesen, dass der Abschnitt die gleiche Entfernung von der Zwisohenflächenebene aufweist wie der Abschnitt 4c-4c des vorderen Teiles 56· Das Wandungssegment 64^f wurde im Uhrzeigersinne weitergedreht und so umgeformt, dass es die eine Seite eines dreiseitigen Kanalelementes mit der in der Pig·4c dargestellten Form bildet, die ebenfalls einen blumenblattförmigen Querschnitt aufweist. Bs wird jedoch darauf hingewiesen, dass nach den Figuren 4· und die blumenblattförmigen Querschnitte _vin bezug auf einander um 1/16 oder 1/n einer Drehung versetzt gelegen sind. Dies ist eine Folge des Umstandes, das» die allgemeine Dreieckeform der Kanalelemente des ersten Kanals mit nach außen gerichtetem Scheitel

in eine Dreiecksform mit nach innen gerichtet·« Scheitel umgewandelt

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wurde, wie aus den figuren 4c und 4e zu ersehen ist· Bei jeder Ausführungeform der Erfindung, ganzgleich^ ob diese ein Strömungsumkehrungssystem oder eine bewegbare Ventileinrichtung aufweist, weisen entsprechende Abschnitte, die in gleicher Entfernung an entgegengesetzten Seiten der in der Mitte gelegenen Zwischenflächenebene angeordnet sind, dieselbe Querschnittsform auf· Bei Verwendung für eine Strb'mungsumkehrung nach den genannten Figuren, so erscheinen diese Querschnitte in bezug auf den entsprechenden Abschnitt um 560 /n gedreht« Bei einem relativ bewegbaren Ventil können die Zwischenflächenabschnitte der vorderen und rückwärtigen feile wahlweise durch eine relative Drehung von 1/n Drehungen oder um 36O°/n wieder so auf einander ausgerichtet werden, dass, das Ventil direkt durchströmt wird ohne Strömungsumkehrung, in welchem fall® entsprechende Abschnitte beiderseits der Zwischenflächenebene spigelbildweise auf einander ausgerichtet erscheinen»

TJm eine Strömungsumkehrung au erreichen gleicht der Austrittsabschnitt nach der Fig« 4f dem Eintrittsabschnitt nach der Fig.4a, erscheint jedoch gegenüber diesem um ein 1/16 einer Drehung versetzt· Nach der Fig*4f umgibt der ringförmig© erste Kanal A den ringförmigen zweiten Kanal Br Dies stellt ©ine umgekehrte Beziehung in bezug auf diejenige Beziehung dar» die am Eintrittsabschnitt des Ventils nach der Fig*4a besteht«

Die Ventileinriohtuag 50 steuert daher die Strömung derartm dass die gesonderten Strömungsmuster in Sen Kanälen A und B vom Eingangsabschnitt zum Ausgangsabsehr«itt umgekehrt werden« Wie bereits ausgeführt, findet dieser Vorgang innerhalb der Grenzen des ringförmigen Durchlasses statt, wobei die Querschnitte der beiden Kanäle sueammengenommen im wesentlichen gleich des Querschnitt des Durchiaa«es sind» Ss wird darauf hingewiesen; dass bei der Folgt der Schnitte nach den Figuren 4a bie 4f jedes einzelne Kanalelement immer symmetrisch zu einer dureh die Längsachse 59 des Ventils radial verlaufenden Ebene gelegen ist· Beispielsweise besteht bei dem einzelnen Kanalelement ^NA^tt immer eine Symmetrie in bezug auf eine senkrechte radiale Ebene bei einer radialen Versetzung längs der Innenwandung 62 nach der Fig»4a zu einer Stelle an der Außenwandung 60 nach der Pig«16·

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Aus der Pig·5 und den Schnitten nach den figuren 5d, 5e und 5f ist zu ersehen, dass die erfindungsgemäße Einrichtung ein Umschalten aus einer umgekehrten Strömung auf eine direkte durchgehende Strömung ermöglich, zu welchem Zweck lediglich der rückwärtige Teil 58 in bezug auf den vorderen Teil 56 um 36O°/n oder um ein Seohsehntel einer Umdrehung gedreht zu werden braucht, wobei die nächsten angrenzen ringförmigen Sektoren an der Zwischenflächenebene auf einander ausgerichtet werden.

Sie figuren 5d_t 5e und 5f entsprechen den figuren 4d. 4e und 4f» zeigen jedoch eine Drehung des rückwärtigen Teiles 58 der Ventileinriohtung 50, wobei an der Zwischenflächenebene spiegelbildartige Verhältnisse geschaffen werden, wobei die beiden ringförmigen Strömungemuster am Eintritteende dieselbe räumliche Besiehung zu einander aufweisen wie am Austrittsende·

Die Pig.6 zeigt in sohematiseher Darstellung ein ringförmiges Strömungsumkehrungsventil 110, das relativ bewegbare vordere und rückwärtige Teile 112 und 114 aufweist, welche Teile von der Innenseite 116 und einer Außenseite 118 eines ringförmigen Durchlasses begrenzt werden. An dem einem Betrachter zugwandten Eintrittsende des Ventils unterteile die Mittelwandung 120 den Durchlass in einen ersten Kanal 122 mit einem ringförmigen Einlass und in einen zweiten Kanal, der gleichfalls ringförmig ausgestaltet und im ersten Kanal 122 konzentrisch zu diesem angeordnet ist· Beide Kanäle 122 und 124 sind in mehrere einzelne Kanalelemente unterteilt (126). Nach der Darstellung sind benachbarte Kanalelemente 126 umfangemäßig durch die radial verlaufenden Wandungen 121 und 123 in der Ebene des Ventileinganges von einander getrennt« Da jedoch die beiden gesonderten Strömungemuster, die von dem ersten und dem zweiten Kanal gesteuert werden, ringförmig sind, so wird die Strömung natürlich auf die umfangsmäßig an einander angrenzenden Kanalelemente aufgeteilt, so dass in den meisten fällen radial verlaufende Wandungen 121 oder 123 am Eingangeoder Auegangsende weder erforderlich noch erwünscht sind. Bin Betätigungsmittel 127 ermöglicht ein wahlweises Drehen des rüokwärtigen Teiles 114 in bezug auf den vorderen Teil 112·

Das Kanalgrundelement 126 ist in der Pig.7 gesondert dargestellt«

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Wie aus der nachfolgenden Beschreibung noch zu ersehen sein wird, können die Kanal elemente 126 umorientiert, ineinandergesetzt oder mit weiteren solcher Elemente vereinigt werden, um eine Strömung in einem Durchlass auf eine neue Weise su steuern. Zwecke Vereinfachung der Beschreibung sind die Kanalelemente 126 so dargestellt, dass sie einzelnen Baublöcken gleichen, wobei jeder Block seine eigene Außenwandung aufweist* Diese Darszellung wurde jedoch nur für die Zwecke der Beschreibung gewählt, und in den meisten Fällen weisen an einander angrenzende Kanal elemente einzelne und gemeinsame Wandungen auf. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass in den figuren 7 - 13 die einzelnen Kanalelemente aus geradlinigen Segmenten bestehend oder einen unendlich großen Radius aufweisend der Einfachheit halber dargestellt sind. Obwohl die Erfindung auch bei aus geradlinigen Elementen zusammengesetzten Kanälen von nutzen ist, so sind jedoch in wichtigen Anwendungsgebieten echt ringförmige Durchlässe vorzuziehen· Zwecks Vereinfachung der Beschreibung wird die Einrichtung nach der Erfindung als aus geradlinigen Bauteilen bestehend besehrieben, welche Besehreibung jedoch auch alle gleichwertigen ringförmigen oder gekrümmten Abschnitte decken soll. Beispielsweise sollen die dargestellten, behandelten und beanspruchten allgemein rechteckigen Abschnitte als gleich groS bemessenen Sektoren eines Binges mit gekrümmten konzentrischen Seiten gleichwertig angesehen werden·

Das in der Figo7 dargestellte Kanalgrundelement 126 weist eine erste Wandfläche 128 und die einander gegenüberstehenden und symmetrisch angeordneten zweiten Wandflächen 130, 152, und dritte Wandflächen 134, 136 sowie eine gegenüberstehende Wandfläche 138 auf· Wie bereits in Verbindung mit der Fig·6 ausgeführt, sind die radial verlaufenden Wandungen 121 und 123» sowie die Wandflächen 134 und 136 nicht erforderlieh, wen» umfangsmäßig an einander angrenzend· Kanalelement· 126 auf natürliche Weise einen Teil der Strömung weiterleiten, wie bei den meisten, gegenwärtig in Betracht kommenden Ausführungsformen· Das Kanalelement 126 weist an dem (dem Betrachter zugewandten) Sintrittsende einen allgemein rechteckigen Abschnitt HO auf, wobei die eine dessen langer Seiten von der ersten Wandfläche 128 gebildet wird, welcher Abschnitt

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sich zum Teil über den gesamten Durchläse hinweg senkrecht zur ersten Wandflache 128 erstreckt· Wie am besten aus den in der Fig.13 dargestellten Querschnitten zu ersehen ist, weist das Kanalelement 126 innerhalb dessen gesamter Länge eine gleich große Querschnittsfläche auf, wobei die Wandflächen 130, 132 einen stufenlosen Übergang vom rechteckigen Bingangsabschnitt 140 zu einem dreieckigen Zwisohenabschnitt 142 und von diesem aus zu einem allgemein rechteckigen Abschnitt 144- herstellen, der am entgegengesetzten Ende des Kanalgrundelementes 126 am Durchlass senkrecht verläuft. Sie erste Wandfläche 128 besteht normalerweise aus einem Wandsegment des gesamten Durchlasses und bildet eine lange Seite des rechteckigen Abschnittes 140, ferner die eine Seite des dreieckigen Abschnittes 142 und eine kurze Seite des rechteckigen Abschnittes 144 am entgegengesetzten Ende des Elementes 126« Der stuftnlose allmähliche Übergang aus dem einen in den anderen Abschnitt wird dadurch erzielt, dass die zweiten Wandflächen 130, 132 so ausgestaltet sind, dass die Krümmung für die Wandungen des Durchlasses gleichmäßig verändert wird· Es wird darauf hingewiesen, dass die Wandflächen 130, 132 den Wandsegmenten 64* entsprechen, die im Zusammenhang mit den Querschnitten in den Figuren 4 und 5 behandelt worden sind·

Die ?ig*8 zeigt in schaubildlicher Darstellung die beiden näohsten an einander angrenzenden Kanalelemente, von denen jedes Element aus zwei zusammenpassenden Kanalgrundelementen 126 in der in der Fig.7 dargestellten Ausführung besteht· Das Kanalgrundelement 126* ist in der gleiohen Weise angeordnet wie das in der Pig«7 dargestellte Element 126 und am rechteckigen Abschnitt mit einem zweiten Element 126" vereinigt, das aus der in der Fig.7 dargestellten Stellung herausgedreht worden ist· Di· in den r#ohteekigen Abschnitt 140 des Kanalelementes 126^f eintretende Strömung wird durch die zusammenpassenden rechteckigen Abschnitt· 144 in das Kanalelement 126" und von hier aus zum rechteckigen Abschnitt 140 am entgegengesetzten End· dos Elementes 126" geleitet. Wird die Kanalanordnung 126' 126" in einen Durchlass eingebaut, so wird die Strömung veranlasst, in einen rechteckigen Abschnitt einzuströmen, der β ion zum Teil über den Durchlass hinweg erstreokt, welche Strömung dann einen rechteckigen Abschnitt durchströmt,

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der eich gänzlich über den Durchiaea hinweg erstreckt, und schließlich durch, einen rechteckigen Abschnitt austritt, der sich zum Teil über den Durchlass hinweg erstreckt, und der sich an dem zum Eingangsende entgegengesetzten Ende des Durchlasses befindet· Auf diese Weise wird ein erster Kanal geschaffen, der die Strömung von der unteren zur oberen Seite des Durchlasses umleitet«

Wie in der Pig·8 dargestellt, sind in der gleichen Weise die an einander angrenzenden Elemente 126"· und 126"" zusammen« gesetzt, jedoch in der Längserstreckung so verdreht, dass sie sich anschmiegend in den Elementen 126 j und 126" sitzen, wodurch ein zweiter Kanal mit einer gleichbleibenden Querschnittsfläche geschaffen wird, der die Strömung von der oberen zur unteren Seite des Durchlasses umleitet.

Die Pig.9 zeigt eine zusammengesetzte Anzahl von Kanalgliedern von der in der Pigο8 dargestellten Ausführung, die in relativ bewegbare vordere und rückwärtige Teile 112 und 114 unterteilt sind und an den rechteckigen Zwischenabschnitten 144 zusammenstoßen. Bei der dargestellten Lage der vorderen und rückwärtigen Seile erfolgt eine Strömungsumleitung· Ein erstes Kanalglied A befindet sioh am Eingangsende des Durchlasses unterhalb eines zweiten Kanalgliedes Bo Wie bereits ausgeführt, nehmen alle Kanalglieder die Strömung am Eingangsende von einer Seite des Durchlasses aus auf und leiten die Strömung zur entgegengesetzten Seite am Ausgangsende· Obwohl die einzelnen zusammengesetzten Kanalglieder für die Zwecke der Beschreibung als mit einzelnen Wandungen versehen dargestellt sind, so werden doch bei den meisten Aueführungsformen der Erfindung Einzelwandungen und keine radial (oder senkrecht) verlaufende Wandungen zum umfangemäßigen (oder waagerechten) !Trennen benachbarter Kanalelemente von einander verwendet, die ein« Strämung auf natürliche Weise gemeinsam aufnehmen sollen«

Die Fig»10 zeigt die in der Fig»9 dargestellte Anordnung, bei der die relativ bewegbaren Seile 112 und 114 gegeneinander so versetzt sind, das» die nächsten benachbarten Abschnitte 144 •in neues Kanalglied bilden, das die Strömung direkt durch den Durchlass zwischen den Eingangsabschnitten und durch die Ausgange-

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abschnitte leitet, welche Abschnitte an denselben Seiten des Durchlasses in der gleichen Weise angeordnet sind· Zum Umschalten yon einer umgeleiteten Strömung auf eine direkte durchgehende Strömung wird nur eine einfache mechanische Torrichtung benötigt, die umfangemäßig (oder waagerecht) entweder den vorderen oder den rückwärtigen feil 112 oder 114 verschiebt. Die Stellungen der Kanalgrundelemente 126 für eine direkte durchgehende Strömung in bezug auf einander sind in der Figo 11 dargestellt·

Die Fig·11 zeigt zwei Kanalgrundelemente 126* und 126^N, die an den rechteckigen Abschnitten 114 zu einem Kanalglied zusammengesetzt sind, das die Strömung aus einem unteren Eingangsabschnitt 140 aufnimmt, durch das Element 126" leitet und aus dem Durchlass durch einen Ausgangsabschnitt 140 abführt, der sich an derselben Seite des Durchlassee befindet. Ebenso leitet das angrenzende und aus den zusammengesetzten Elementen 126^Nt und 126"" bestehende Kanalglied die aus dom oberen Eingangsabschnitt 140 aufgenommene Strömung aus dem Durchlass heraus durch einen oberen Austritteabschnitt 140, der an derselben Seite des Durchlasses gelegen ist wie der Eintrittsabschnitt·

Die figuren 12a, 12b, 12c und 12d zeigen Querschnitte an den in den Figuren 8 und 11 angezeigten Stellen, wobei die Figuren 12a und 12b die Strömungepfade für den nächsten angrenzenden Kanalteil der Fig.8 zeigen, wenn die Einrichtung eine Strömungsumleitung bewirkt. Wie in Verbindung mit der Fig.1 ausgeführt, ist die Strömungsumleitungseinrichtung nach der Erfindung auch γόη Nutzen ohne die Vorrichtung, die eine Umschaltung auf eine direkte durchgehende Strömung bewirkt. Ist eine Umschaltung nicht erwünscht, so können die Grundelemente 126·, 126", 126*" und 126"" an der Zwisohenflache 144 dauernd mit einander einstückig Tereinigt oder Terbunden sein, in welchem falle die Kanalgrundglieder der Einrichtung aus zusammengesetzten Paaren von Elementen 126 bestehen wurden, die in der in den Figuren 8, 12a und 12b dargestellten Weise mit einander Tereinigt sind· Ist eine Umschaltung der Strömung nicht erwünscht, so sind natürlich auch keine gleich großen Zwiaohenabsohnitte 44 erforderlich. Di· ersten und zweiten Kanalglieder können daher ungleiche, konstant« Querschnittsflächen aufweisen, wodurch die gesamte Strömung in ungleiche

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Teile aufgeteilt wird» wenn dies erwünscht ist und einem bestimmten Zweck dienen eoll· Es wird ferner nochmals daran erinnert, dass bei einer verwirklichten Einrichtung eine einzelne Wandung gemeinsam für die nächsten angrenzenden Kanalelemente dient·

Sie Figuren 12c und 12d zeigen die Strömungspfade für eine direkte durchgehende Strömung, wenn die Erfindung mit Vorrichtungen zum Umschalten auf die direkte oder auf die umgeleitete Strömung versehen wird* Ss wird darauf hingewiesen, dass: für beide Strömungearten die eine konstante Querschnittsfläche aufweisende Kanaleinrichtung nach der Erfindung überprüft wurden und Überraschend gute und in den meisten Fällen sehr befriedigen» de Ergebnisse in bezug auf Strömungswirkeamkeit und Abbremsungsparameter gezeigt hat. Um eine Strömungstrennung zu verhindern, wurden bei Prüfmodellen Innenwandungen mit kontrollierter Glätte und mit» soweit durchfuhr, konstanten Änderungen der Krümmung verwendet· .

Pie Fig·13 zeigt in sehematischer Darstellung die primären Querschnittsformen bei einem einzelnen Kanalglied mit konstanter Querschnittsfläche, welches Kanalglied aus zwei Kanalgrundelementen 26 zusammengesetzt ist und eine Strömungsumleitung bewirkt. Zwecks Vereinfachung der Beschreibung und der Darstellung wurde die gesamte Durchlaesraumhülle als ein rechteckiges Prisma mit den Abmessungen bj 2h und I dargestellt« Der Eintritts- oder erste Abschnitt, nach der Darstellung am unteren Ende, besteht aus einen seitlich langgestreckten Hechteck, das sich von der unteren Seite aus zum Teil über den Durchlass hinweg erstreckt, und dessen Querschnittsfläche nach der Gleichung A * b · h berechnet werden kann· Der nächste oder zweite Querschnitt weist die Porm eines Dreiecks, dessen Basis an der unteren Seite liegt, und dessen Scheitel sich bis zur Oberseite des Durchlasses erstreckt, und das eine gleich große Querschnittsfläche aufweist, die nach der Gleichung A * £ b · 2h * bh berechnet werden kann· Die Mitte des dritten Abschnittes wird von einem senkrecht langgestreckten Bechteek gebildet, das sich von der unteren Seite bis zur oberen Seite des Durchlasses erstreckt und eine gleich große Querschnittsfläche aufweist, die nach der GHe-ichung * A ■ -jy · 2h » bh berechnet werden kann« Dieser dritte Abschnitt

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würde einem Zwischenflächenabschnitt 144 bei den bereits beschriebenen Kanalgrundelementen 126 entsprechen und damit denjenigen Abschnitt darswllen, an dem die beiden Kanalgrundelemente 126 mit einander vereinigt werden· Dieser vereinigte Abschnitt würde normalerweise bei 1/2 L oder in der Mitte der Längserstreckung des Kanalgliedes gelegen sein. Selbstverständlich kann, wenn gewünscht, eines der Kanalgrundelemente verlängert oder verkürzt werden, so dasa der Zwischenflächenabschnitt an einer anderen Stelle gelegen ist, ohne dass eine Abweichung vom offenbarten Erfindungsgedanken vorliegt. Untersuchungen haben ergeben, dass eine ausgezeichnete Strömungswirksamkeit und eine Druckrückgewinnung erreicht werden kann mit Verhältnissen Länge ι Höhe

de bis zu L/2h * 4»0. Der nächste angrenzen, stromauf gelegene oder vierte Abschnitt weist einen Querschnitt in Form eines Dreiecke auf, dessen Basis an der Oberseite gelegen ist, und dessen Scheitel sich bis zur Unterseite des Durchlasses erstreckt, welches Dreieck eine gleich große Fläche aufweist wie die anderen Querschnitte, die berechnet werden kann nach der Gleichung:

A « £ b · 2h m b . h

Der fünfte Ausgangsabschnitt weist die Form eines seitlich langgestreckten Rechtecks auf, das sich von der oberen Seite aus zum Teil über den Durchlass hinweg erstreckt, und dessen Querschnitt sf lache dieselbe Größe auf-weist wie die bisher beschriebenen Querschnittsflächen und berechnet werden kann nach der Gleichung:

A = b · h

Alle primären Abschnitte und alle Zwischenabschnitte weisen gleich große Querschnittsflächen auf nach der Gleichung: A » b · h . Das in der Figo 13 dargestellte Kanalglied bewirkt eine Umleitung der Strömung bei gleich großen Querschnittsflächen in der Längserstreckung.

Wie bereits auegeführt, sind die senkrechten Wandungen (134 und 136 in der Fig·7) zwischen den dreieckigen Abschnitten und den rechteckigen Abschnitten am Eingangs- und Ausgangsende für die meisten Verwendungszwecke weder notwendig nooh erwünscht. In der Praxis wird daher bei den meisten Auefuhrungsformen jedes einzelne Kanal element aus vollständig geschlossenen Abschnitten

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nur in dem Bezirk zwischen den in der I?ig«13 dargestellten beiden dreieckigen Abschnitten bestehen. Wird ein Yentileleraent gleich dem in der Pig·6 dargestellten Element vom Eingangs- oder vom Ausgangsende aus betrachtet, so werden an einander angrenzende ringförmige Muster sichtbar, die nur durch eine anfangs zylindrische und in der Mitte gelegene Wandung von einander getrennt sind, die so gewellt ist, dass in der Längsrichtung verlaufende gipfel« und talbildende Linien gebildet werden.

Wie bereits ausgeführt, sollen die in den Figuren 7-13 dargestellten geradlinigen Segmente angesehen werden als völlig gleichwertig entsprechend gekrümmten oder ringförmigen Elementen· Beispielsweise wären die nachstehenden Ausdrücke einander direkt gleichwertig und zwar entspricht "unter**¹¹ und "obere·" den Ausdrücken "innen" und "außen", der Ausdruck "seitlich langgestrecktes Eechteck" entspricht dem Ausdruck "umfangsmäßig langgestreckter Sektor eines Binges", während der Ausdruck "senkrecht langgestrecktes Eechteck" dem Ausdruck "radial langgestreckter Sektor eines Hinges" entspricht· Ferner entsprechen die Ausdrücke "oberhalb" und "unterhalb" den Ausdrucken "näher an der·." oder "weiter entfernt von der.." Längsachse eines ringförmigen Abschnittes. Weitere vergleichbare gleichwertige Ausdrücke werden für Sachkundige naheliegend sein.

Die Figuren 14a - 16b zeigen die Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung bei drei verschiedenen Arten von Flugzeugtriebwerken, nämlich ein Triebwerk mit einem vorderen Turbogebläse (Ha und 14b), ein Triebwerk mit einem vorderen und einem rückwärtigen Turbogebläse (15a und 15b) und ein Triebwerk in Form eines einzelnen gespaltenen Turbostrahltriebwerks (16a und 16b). Die Triebwerke sind sowohl in der Arbeitsweise mit einer starken Nebenatröaung (a) und mit einer schwachen Kebanströmung (b) dargestellt· Die Voreüge einee jeden Beispiele eind für Sachkundige offensichtlich. Bei jedem Triebwerk wird in der Arbeitsweise (a) eine wesentlioh stärkere LuftStrömung benutzt als in der Arbeitsweise (b). Die Iriebwerksdruokverhältniese werden verändert, wenn das vordere Gebläse nicht in Betrieb ist, um al« Drücke des rüofcwärtigen ftebläses «it denen des Gasgenerator· zu vereinigen.

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Die Pig.H zeigt ein Doppelgebläse-Turbotriebwerk mit einer Ventileinrichtung 150, die einen relativ bewegbaren vorderen Teil 152 und einen ortsfesten rückwärtigen Teil 154 aufweist, welche Venti!einrichtung zwischen den Gebläsen 156 und 158 ziemlich weit vor dem Kerngasgenerator 160 eingebaut ist» Ein solches Triebwerk könnte aus JT8D-Anordnung hergestellt werden, wenn die vorderen Gebläse abgetrennt werden, oder aus einer JT9D-lnordnung, wenn das einzelne große Gebläse dieser Anordnung durch zwei kleinere Gebläse ersetzt wird. Eine solche Abänderung wäre aus verschiedenen Gründen verlockend, da die kleineren Gebläse 156 und 158 einen Durchmesser von nur 75$ des Durchmessers des großen Gebläses aufzuweisen brauchen, um die gleiche Leistung mit geringerer Spitzengeschwindigkeit und mit weniger Lärm vollbringen zu können. lerner wird die Fehlanpassung der Spitzengeschwindigkeiten bei dem Gebläse und dem Gasgenerator verringert, so dass die Spitzengeschwindigkeit des Gasgenerators erhöht werden kann, um eine gleiche Erhöhung des Druckverhältnisses mit weniger Stufen zu erreichen, wobei das Gewicht und die Komplizlerheit der Gasgeneratoreinheit herabgesetzt wird·

Die Figuren 15 und 16 zeigen weitere Anordnungen von Kompressor- und Kernkomponenten 156, 158 und 160 in bezug auf das Ventilsystea 150, 152 und 154· Nach der Flg.15 let der Kerngasgenerator 160 zwischen den Gebläsen 156 und 158 angeordnet, wobei das Ventil 150 den Generator 160 umgibt· Diese Anordnung gleicht der Anordnung nach der Fig·14, wobei die Gesamtlänge des Triebwerke vorteilhaft verkürzt werden konnte aufgrund der Vorverlegung des Gasgenerators 160· Nachteilig wären Schwierigkelten bei der Abdichtung an der Zwischenfläche und ein schwieriger Zugang für die Wartung· Die Fig·16 zeigt ein abgeändertes Türbestrahl triebwerk, bei den die Ventileinrichtung 150 zwischen dem Gasgenerator 160 und dem vorderen Kompressor 156 angeordnet ist.

Die in den Figuren 14, 15 und 16 dargestellten drei Triebwerke stellen gewisse Triebwerksabwandlungen dar, die mit dem •rfindungeg«maßen Ventildurohla·· durchgeführt werden können· Da es sich nur üb schematise!» Barstellungen handelt, so sind an sich bekannte Mittel, wlt Düsen alt einstellbare» Durchlass, Binlasse, Statoren und 8ehubveretärkungs«ittel nicht dargestellt,

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da solche Mittel Sachkundigen bekannt sind und wegen ihrer Vorzüge nach Wunsch vorgesehen werden können» Andere Ausführungen und Ventilanordnungen sind für Sachkundige naheliegend, so dass auf deren Beschreibung verzichtet werden kann« Eine mehrfache Unterteilung unter Verwendung von mehr als einer Ventileinrichtung sind möglich und bei einigen Triebwerken durchführbar. Mit Hilfe eines Mehrfachventils könnten viele verschiedene Arbeitsweisen und Hebenströmungsverhältnisse gewählt werden. Ein einen kleinen Durchmesser aufweisendes Ventil, das auf der Stromabseite des inneren Austrittsringes eines großen Ventils würde eine zweite Aufteilung der ursprünglichen Strömung ermöglichen und könnte in gewissen Fällen benutzt werden, um das wirksame Hebenströmungsverhältnis zu vergrößern und/oder um das Druckverhältnis des Triebwerks zu vergrößern·

Die Figuren 17 und 18 zeigen ein Turbokompressortriebwerk ähnlich dem in den Figuren 14 und 13 dargestellten Triebwerk, bei dem jedoch die Arbeitsweise mit schwacher Hebenströmung so abgeändert wurde, dass eine Hochdruckluftquelle geschaffen wird, die in STOL-Systemen verwendet werden können. Augmentorflügel, wie intern angeblasene Klappen erfordern eine Hoehdruckquelle und eine stark verdichtete Luft, die in räumlich begrenzte Verstrebungs- und Flügelumhüllungen des Flugzeugrumpfes eingeführt wird. Eine für den Abflug günstigste Ausgestaltung würde einen Gebläseausgangsdruck von 4,0 at und ein Nebenetrömungsverhältnis von 2,0 aufweisen· Für eine wirksame Dauerflugleistung wären mit einander nicht vereinbare Parameter eines Hebenetromverhältnisses von 4,0 und ein Gebläseausgangsdruck von 2,0 at erforderlich. Die in den Figuren 17 und 18 dargestellten Triebwerke weisen die besondere Fähigkeit auf, diese verschiedenen Anforderungen zu erfüllen, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.

Der primäre Unterschied bei den Triebwerken nach den Figuren 17 und 18 besteht neben geringfügigen Einzelheiten beiden Kanälen aus der verkürzten Länge, die durch eine Verlagerung des Kerngasgenera tore 187 nach vorn bei der Ausführungsform nach der Figo 18 ermöglicht wird. Bei dieser Aueführungsform ist jedoch der Zugang zum Triebwerk erschwert, und dae rückwärtige Gebläse erfordert eine Abdichtung zwischen der heißen Turbinenströiaung und der

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Gebläseströmimg. Bei dem Triebwerk nach der Fig·17 wird das Druckverhältnis dee Grasgenerators beeinflusst von dem Standort der Venti!einrichtung 170, 172, 174, während bei dem Triebwerk nach der Fig· 18 das Druckverhältnis des Grasgenerators unverändert bleibt, Bei beiden Ausführungsformen wird das Hebenströmungsverhältnis verändert durch Drehen des rückwärtigen Teiles 174 der Ventileinrichtung 170 in bezug auf den vorderen Teil 172. In jedem Falle ist die Ventileinrichtung 170 zwischen den Kompressorschaufelrädern 176 und 178 angeordnet. Wie in den Figuren 17a und 18a dargestellt, ist eine Gelenkverbindung 180 für eine in der Düse 188 angeordnete Sperrklappe 184 vorgesehen, die beim Stell- und Dauerflug in der Ruhestellung verbleibt, wobei ein erwünschtes Nebenströmungsverhältnis von ungefähr 4*0 bei einem Gebläseausgangs druck von 2,0 at erzielt wird· Beim Abflug (Fig«17b und 18b) wird die mit einem Druck von 4,0 at das Gebläse verlassende Luft aus den den Druck erhöhenden Gebläsen 176 und 178 von der Sperrklappe 184 zurüokgeleitet in den Ventildurchlass B-B für eine direkte durchgehende Strömung und dann weitergeMtet zur ringförmigen Sammelkammer, die von den Kanalsperrklappen 189 gebildet wird, und in den Kanal 186« Wegen der Benutzung des Ventildurchlasses wird der Kanal 186 geeigneterweise am vorderen Ende des Triebwerks angeordnet, wie dargestellt. Diese Anordnung ermöglicht die Durchführung des Kanals 186 durch den vorderen Teil der Zellenverstrebung, an welcher Stelle der Zellendurchmesser vergrößert werden kann mit geringsten Schwierigkeiten bei dem Luftwiderstand am Heck. Bei anderen für STOL-Zwecke entwickelte Triebwerke waren äußere pferdekummetartige Sammelkammern erforderlich, die den Luftwiderstand beim Dauerflug erhöhten.

Ein weiterer· bei Jeder Aueführungeform leicht erzielbarer Vorteil ist in der Fig·18c dargestellt, wobei die Sperrklappe aus der in der Fig«18b dargestellten Abflugeinstellung zurückgezogen wird, um eine Schubumkehr zu bewirken. Die Ventileinrichtung 170 verbleibt in der Einstellung für eine direkte durchgehend· Strömung, so dass bei dem Entfernen der Sperrklappe 189 aus der Bahn der direkt durch den Ventildurchlass B-B zurückkehrenden Strömung dies· den Sohüb des Triebwerks umkehrt. Bei den in diesen Figuren dargestellten Triebwerken können natürlich auch andere

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und herkömmlichere Schubumkehrmittel benutzt werden«

Die letzten beiden Blätter der Zeichnungen zeigen swei neue Überschau -Plugzeugtriebwerke, deren Entwicklung ermöglicht wurde durch die erfindungsgemäße Ventileinrichtung, wobei mit Vorteil eine Heizelement-Schubverstärkungsvorrichtung verwendet wird·

In den Figuren 19a und 19b ist die Neuentwicklung des Triebwerke in den beiden genannten Arbeitsweisen dargestellt, die in der Beschreibung als Turbogebläse-Turbostrahltriebwerk (SSBE) bezeichnet werden soll» Die figuren 20a, 20b und 20e zeigen den Kraftstoffverbrauch bei Untersohallflug, bei überschallflug und den erzeugten Lärm in bezug auf den Schub im Vergleich zu herkömmlichen Triebwerken. Die Figuren 21a und 21b zeigen ein Turbogebläsetriebwerk, während die figuren 22a, 22b und 22c die gleichen Vergleiehsdaten wie für das Turbogebläse-Turbostrahltriebwerk zeigen·

Da eine Durchführung der beschriebenen Betriebsweise bei derartigen Triebwerken bisher nicht für durchführbar gehalten wurde, so stellen die zurzeit für ein Überschallflugzeug vorge sehenen Triebwerke ein Kompromiß dar, die bei verschiedenen Plugbedingungen allgemein befriedigend arbeiten« In den meisten Fällen weisen Turbogebläsetriebwerke Rebenetromverhältnisse von 1,0 bis 2,0 auf jedoch keine Spitzenleistungen weder beim Unter-8challflug noch beim Überschallflug. Bei den meisten, für den Flug mit Überschallgeschwindigkeit vorgesehenen Einrichtungen wird ein stärkerer Schub benötigt als bei einem ?li?g mit Unter-Schallgeschwindigkeit. Zum Verstärken des Schubes wird daher ein im Dtteenauelase angeordneter Nachbrenner verwendet·

Die figuren 19« und 19b zeigen das SSlB-friebwerk, dessen Mittelteil an ein Turboetrahltriebwerk erinnert, und b®i dem zwischen des vorderen Gtebl&ee 196 und dem Ctaegtatrator 198 eine Ventildurohlaeseinriehtung 190 »it einem ortsfesten vorderen Seil 192 und einem bewegbaren rückwärtigen .feil ist* Der Generator 198 weist Ko&preeü©?- und auf sowie eine in der Mitte angeordnet® Brennereinhelf let ein Bebenströmungekanal 200 »it den dureh Hitze

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Schubverstärkungseinheiten 202 und mit einer verstellbaren Düse 204- einer herkömmlichen Ausführung, so dass ein modulierter Schubauegang erzeugt werden kann.

Die Figuren 21a und 21b zeigen das Turbogebläse-Strahltriebwerk, dessen Mittelteil an ein Turbogebläsetriebwerk erinnert und ein rückwärtiges Gebläse 197 und einen rückwärtigen Gebläsekanal 206 aufweist, welche Elemente bei dem in den Figuren 19a und 19b dargestellten Triebwerk nicht vorgesehen sind. In den vorstehend genannten Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Bisher wurde vorgeschlagen, die Schubveretärkereinheiten, wie die Einheit 202, in einem äußeren Kanal anzuordnen, der ein Strahltriebwerk umgibt· Solche Vorschläge wurden bisher jedoch als nicht zu verwirklichen angesehen, da sie nur bei Überschallflug benutzbar sind und für einen Flug mit Unterschallgeschwindigkeit zu groß und zu schwer sind. Sowohl ein herkömmliches Strahltriebwerk als auch die genannte vorgeschlagene Ausführung muss bei Fluggeschwindigkeiten in der Größenordnung von Mach 1,8 eingesetzt werden, damit ein ausnutzbarer Schub erzeugt wird. Bei kleineren Geschwindigkeiten sind die Schubdrücke normalerweis· zu klein, um einen ausnutabaren Schub erzeugen zu können. Bei den TIBX- und den TEE-Triebwerken nach den Figuren 19a und 21a werden die äußeren oder Nebenströmungskanält unter Druck gesetzt während des Langsamfluges vom vorderen Gebläse, das über die erfindungsgemäße Ventilmechanik 190 wirksam wird. Bti beiden genannten Triebwerkeausführungen kann daher bei allen Fluggeschwindigkeit tn der Schub verstärkt werden. Dies ist bei den herkömmlichen Ausführungen der Strahltriebwerke nioht möglich.

Bti« Abflug oder Start würden beide genannten Triebwerke mit einem hohen NebenströBungsverhältnis arbtittn, wie aus den Figuren 19a und 21a su ersehen ist· Die Schubverstärker 202 und die Düse 204 würden aufgrund der Steuerung dureh den Piloten auf die Strömung aus de« vorderen Gebläse 196 einwirken und eine lebeustrtfKUiiffsksasl-AusiUigsfeseliwlndigkelt erseugen die ungefähr fieloh der Geschwindigkeit bei dem primären Düsenstrahl ist. Dies führt jedoeh ku einer starken A»Schwächung des Düsenläms ucd au einem verstärkten Schub Im Vergleioh su herkömmlichen

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Triebwerken, wie in den Figuren 20c und 22c graphische dargestellt ist« Bei den genannten beiden Triebwerksausführungen (TTBS und TBE) wird die primäre Strahlgeschwindigkeit vermindert als Folge der spezifischen Arbeit der Turbine und/oder des Ausstoßdruckes und der Temperatur· Bei diesen Vergleichen wird eine Gleichheit der Thermodynamik und der Größe der Gasgeneratoren vorausgesetztο

Bei einem !lug mit Unterschallgeschwindigkeit arbeiten die beiden beschriebenen Triebwerke nach wie vor in der Arbeitsweise mit starker Nebenströmung, wie in den figuren 19a und 21a dargestellt, Jedoch bei abgeschalteten Sehubverstäi*®reinheiten 202» Der spezifische Kraftstoffverbrauch wird gegenüber herkömmlichen Triebwerken verbessert hauptsächlich wegen des wirksamen Abtriebs bei einem höheren Nebenströmungeverhältnis? wie aus den figuren 20a und 22a zu ersehen ist»

Zu Beginn eines Iluges mit Überschallgeschwindigkeit arbeiten die beiden genannten Triebwerke mit starker ftebenströEning, jedoch werden die Schubverstärkereinheitem 202 voll eingeschaltet, so dass der stärkste Schub erzeugt wird? so dass das flugzeug rasch zum Überschallflug übergehen kann«

Bei Erreichen der Überschallhöli® und -geschwindigkeit wird die Ventileinrichtung 190 auf das kleine Hebenströmraigsverhältnis umgeschaltet, wie in den Figuren 19b und 21b dargestellt· Der Kanal 202 wird nicht mehr vom Gebläse 196 unter Druck gesetzt und erhält nunmehr die Stauluft direkt aus dem Triebwerkseinlassο Um den Kraftstoffverbrauch weiterhin zu verbessern, werden dann im genannten Kanal die Schubverstärkereinheiten 202 eingeschaltet. Dieβer Kanal besteht dann aus einem vollständig unabhängigen Staustrahltriebwerk, das den Triebwerkskern umgibt, der entweder aus einem Turbostrahltriebwerk (TXRE) oder aus einem TurbogebläsetÄbwerk (TBE) besteht. Wird der Staustrahl moduliert (der Schub wird beeinflusst durch die Temperatur der Schubverstärker) und zusammen mit dem Triebwerkekern bei voller Leistung benutzt, so wird eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs ©rsialt, wie aus den Figuren 20b und 22b zu ersehen ist·

Bei beiden genannten Triebwerksausführungen (TTBE und TBE) wird bei allen flugbedingungen eine verhältnismäBig gleichbleibende

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Einlassquerschnittsfläche bei herabgesetztem Luftwiderstand und geeigneten Düsenquerschnitten aufrechterhalten. Hierdurch «erden die Luftwideretandsverluste gegenüber herkömmlichen Überschalltriebwerken wesentlich verringert, bei denen von vornherein eine Fehlanpassung zwischen Einlass und Düse bei Unterechall- und Überschallflügen besteht. Bei den genannten beiden Triebwerken werden alle Kanäle, Einlasse und Düsen bei allen Flugbedingungen wirksam ausgenutzt. Wie aus der Beschreibung zu ersehen ist, ermöglicht die erfindungsgemäße Ventileinrichtung den Aufbau von Triebwerken, die auf mehrfach verschiedene Weise betrieben werden können. Dies konnte bisher nicht erreicht werden. Beide beschriebenen Triebwerkeausführungen (TTBE und TBE) weisen wesentliche Vorzüge gegenüber herkömmlichen Triebwerken auf·

Ob ein TTBB- oder ein TBE-Triebwerk verwendet wird, hängt von Gewichts- und Leistungsvergleichen ab und von der relativen Wichtigkeit der Erfordernisse bei einem Plug mit Unterschalloder mit Überschallgeschwindigkeit. Das TTBE-Triebwerk würde Flüge mit Überschallgeschwindigkeit begünstigen, während das TBE-Triebwerk Flüge mit UnterSchallgeschwindigkeit begünstigen würde. Bei einem Überschalltransportflugzeug beispielsweise wären beide beschriebenen Ausführungen der Triebwerke herkömmlichen Triebwerken weit tiberlegen in bezug auf einen geringeren Lärm beim Start nd mit besserer Leistung beim Flug im Unter- und Überschallbereich.

Für Sachkundige sind viele Veränderungen und Abwandlungen bei dem offenbarten Durchlass, dem Ventil und bei der Arbeitsweise der Triebwerke naheliegend» Nach der Beschreibung der bevorzugten Ausfuhrungsformen sind die ringförmigen Durchlässe in η gesonderte Kanalelemente unterteilt, wobei bei der Ausführung nach den Figuren 4 und 5 η = 16 ist. Offenbar kann die Ausgestaltung des Kanalgrundelementes verwendet werden, wenn η gleich 2 bis alpha ist. Im Grenzfalle von η = 2 umfasst jedes Kanalgrundelement volle 360° am Eingange- und Ausgangeabschnitt und einen 180° umfassenden Sektor eines Binges an der Mittel- oder Zwischenfläche. In jedem Fall· besteht für jedes der η Kanalgrundelemente der Einrichtung eine Ortelinie L nach den Figuren 4 und 5, und das in der Mitte gelegen· Wandungeelement 64* wird in der b·-

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schriebenen Weise um die Qrtslinie L herum umgestaltet« Bei den verschiedenen Ausführungsformen des Ventils kann eine Umleitung der Strömung bewirkt werden durch eine 36O°/n umfassende Drehung des einen Ventilteiles in bezug auf den anderen Ventilteil. Die>se Umleitung der Strömung könnte natürlich auch durch andere Mittel bewirkt werden, da zu diesem Zweck lediglich erforderlich ist, die Strömung abwechselnd zu anderen Kanalelementsektoren des entgegengesetzten Ventilteiles umzuleiten. Beispielsweise könnten die vorderen und rückwärtigen Ventilteile in der Längserstreckung mit Abstand von einander angeordnet werden, wobei ein Zwischenklappenventil zum Umleiten der Strömung benutzt wird. Jedoch sind Klappenventile nur bei einer Einstell voll wirksam, wenn die Strömung geradlinig zwischen den Ventilteilen verläuft· Das zurzeit beste Mittel zum Umleiten der Strömungsmuster ist offenbar eine relative Drehung über 360°/ⁿ9 da danni bei peeler Arbeitsweise die Strömung direkt durch die Zwischenebene verläuft«» Diese Umleitung der Strömung durch Drehen in der beschriebenen Weise kann rasoh durchgeführt, kanu jedoch auch natürlich geringfügige Strömungsstörungen verursachen. Bei herabgesetzten Drosseleine tellungen könnte natürlich die Umleitung der Strömungsmuster bei geringfügiger Störung durchgeführt werden besonders dann, wenn η eine große Zahl ist und 16 beträgt, wie bei den Ausführungsformen nach den figuren 4 und 5·

An den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung können von Sachkundigen im Rahmen des Erfindungsgedankens natürlich Änderungen, Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden« Die Erfindung selbst wird daher nur durch die beiliegenden Patentansprüche abgegrenzte

Patentansprüche

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   Luftansaugendes Triebwerk mit einer Strömungasteuerungseinrichtung, gekennzeichnet durch erste und zweite Kanalmittel zum Umkehren der räumlichen Beziehung getrennter und benachbarter, konzentrischer und ringförmiger Strömungsmuster innerhalb der Grenzen eines ringförmigen Durchlasses, dessen Querschnitt im wesentlichen gleich der Summe der Querschnitte der beiden, von einander getrennten Strömungsmuster ist.
2. 2. Triebwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zum Umleiten der Strömungsmuster, wobei die Umkehrung der räumlichen Beziehung der Strömungsmuster vermieden wird, so dass die Strömung direkt durch den ringförmigen Durchlass geradlinig verläuft·

   3· Triebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeiebnet, dass die ersten und zweiten Kanalmittel an den Eingangs- und Auegangeabschnitten in n/2 umfangsmäßig verlaufende ringförmige Sektoren unterteilt sind, und dass die genannten Mittel zum Umleiten der Strömungemuster eine 360°/ⁿ umfassende Drehung zwischen vorderen und rückwärtigen Teilen bewirken .

   4· Triebwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet , dass die ersten und zweiten Kanalmittel konstante Querschnitte aufweisen, deren Summe im wesentlichen gleich dem Querschnitt des ringförmigen Durchlassee ist.

   5· Triebwerk nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte aller Kanalmittel so ausgestaltet sind, dass in der Längaerstreckung ein allmählicher stufenloser Übergang aus einem gekrümmten und allgemein rechteckigen Abschnitt, der sich nur teilweis« über den Durchlass hinweg an des einen Ende des Strömungsausters erstreckt, zu einem gekrümmten und allgemein dreiseitigen

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   Abschnitt» der sich gänzlich Über d@n Durchlass hinweg an einem Zwischenabs ehnitt erstreckt, "und danach mn einem gekrümmten land allge-mein recht eckigen Abschnitt erfolgt _f der sich gänzlich über den Durchlass hinweg am entgegengesetzten Ende des Strömungemusters erstreckt«

   6# triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5_S gekennzeichnet durch eine den ringförmigen Durchlass abgrenzend© kreis«» runde Innenwand und eine kreisrunde Außenwand, dmch eine .in der Mitte gelegene Wandung, die die Strömung im Durchlass steuert und ein erstes und ein zweites Kanalmittel abgrenzt, welches erste Kanalmittel am genannten Eingaagseai© einen Querschnitt aufweist, der sich radial zwischen des· Ismenwand und der Mittelwand erstrecken, während das zweite Kaaalmittel am genannten lingangsende einen Qm^rsehaitt aufweist _f der sich am ersten lanalmittel an der Mittolwanöung anschließt und radial zur Außenwand verläuft, «nc! dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Kanalm±tt@l an ein©a zwischen dem Eingangs- und Ausgangsend® gelegenen Abschnitt umfangsmäßig angrenzende Querschnitte aufweisen, τοπ denen mindestens ein Querschnitt radial gänzlich über den Durchlass inweg zwischen der Innen und Außenwand verläuft,, dass das erste Kanalmittel am genannten Auegangsende einen Querschnitt aufweist, der radial zwischen der Außenwand und der Mittelwand verläuft, dass das zweite Kanal mittel am genannten Ausgangsende einen Querschnitt aufweist, der sieh an das erste Kanalmittel an der Mittelwand anschließt und radial zur Innenwand verläuft·

   7* Triebwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Kanalmittel im wesentlichen gleiche und konstante Querschnittsflächen aufweisen, dass die Mittelwand ein Wandsegment aufweist, dessen entgegengesetzte Seiten Abgrenzungsflächen zwischen den beiden Kanalmitteln bilden, dass das Wandsegment kontinuierlich umgestaltet und um eine in der Längserstreckung verlaufende Ortslinie gedreht wird derart, dass die Querschnitteflächen der beiden Kanalmittel in der Längs«retreckung des Durchlasses im wesentlichen gleich groß bleiben«

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   8« Triebwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung am genannten Abschnitt zwischen dem Eingangs· und dem Ausgangsende in einen vorderen und einen rückwärtigen Teil unterteilt ist, und dass Mittel vorgesehen sind, mit denen wahlweise Strömungsmuster zwischen den Kanalmitteln des vorderen und des rückwärtigen Teiles umgeleitet werden können, so dass die Einrichtung als Ventil wirkt und als Umleitungsmittel für eine umgeleitete und eine direkte durchgehende Strömung benutzt werden kann·

   9» Triebwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung Mittel aufweist, die eine relative Drehung zwischen dem vorderen und dem rückwärtigen Teil bewirken, so dass die Kanalmittel wahlweise auf einander ausgerichtet werden können.

   10« Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet_y dass die genannte Ventileinrichtung zwischen den beiden Schaufelelementen einer Turbine angeordnet ist.

   11« Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Triebwerk aufweist ein vorn angeordnetes Gebläse, einen in der Mitte angeordneten Kerngasgenerator mit Kompressor- und Turbinenstufen und einen ringförmigen UmIeitungskanal, und dass die Strömungssteuereinrichtung an der Stromabseite des Gebläses so angeordnet ist, dass die Luft aus dem Gebläse aufgenommen und direkt zum UmIeitungskanal befördert wird, und derart, dass die vom Gebläse nicht beeinflusste Luft direkt zu einer Kompressorstufe des Kerngasgenerators geleitet wird·

   12· Triebwerk nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen auf Hitze ansprechenden Schubverstärker im UmIeitungskanal zum Verstärken des Triebwerkechubes·

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   13« Verfahren zum Verbessern des Wirkungsgrades eines Triebwerks, das einen ringförmigen Durchlass zum Steuern des Antriebsmittels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass in ein erstes und ein zweites ringförmiges Strömungsmuster aufgeteilt wird derart, daas das erste Strömungsmuster am Eingangsende des Durchlasses am und innerhalb des zweiten Strömungsmusters und konzentrisch zu diesem gelegen ist, dass das das erste Strömungsmuster, bildende Antriebsmittel komprimiert wird, dass das erste und das zweite Strömungsmuster am Ausgangsende des Durchlasses in einer räumlichen Beziehung zu einander ausgestoßen wird, die umgekehrt zu der am Eingangsende des Durchlasses bestehenden Beziehung ist, so dass das zweite Strömungsmuster am und innerhalb des ersten Strömungsmusters und konzentrisch zu diesem gelegen ist, und dass das aus dem Durchlass ausströmende Antriebsmittel in einen ringförmigen Umleitungskanal und in eine Auslassdüse geleitet wirdo

   14· Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, dass wahlweise das Nebenströmungsverhältnis des Triebwerks dadurch verändert wird, dass die relativen Lagen der beiden Strömungsmuster am Ausgangsende des Durchlasses so verändert werden, dass das erste Strömungemuster innerhalb des zweiten Strömungsmusters und konzentrisch zu diesen verbleibt«

   15· Verfahren nach Anspruch 13 oder 14» dadurch gekennzeichnet, dass wahlweise auf Hitze ansprechende Schubverstärkungseinheiten zum Verbrennen der durch den Umleitungskanal strömenden Luft eingeschaltet werden, um den von dar Auslassdüse erzeugten Schub zu verstärken»

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