DE2430406A1

DE2430406A1 - Kurz- oder vertikalstartfaehiges flugzeug

Info

Publication number: DE2430406A1
Application number: DE19742430406
Authority: DE
Inventors: Ralph Murch Denning; Terence Jordan
Original assignee: Rolls Royce 1971 Ltd
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1973-06-28
Filing date: 1974-06-25
Publication date: 1975-01-16
Also published as: IT1026017B; JPS5048700A; FR2235047A1

Description

MPL. ING K.

AUGSBTJKG

PHTI-IPPINB-WKI-SEK-SXBASBa U

R, 836

Augsburg, den 24. Juni 1974

Rolls-Royce (19-71) Limited, l4/15 Conduit Street, London W.l,

England

Kurz- oder vertikalstartfähiges Plugzeug

Die Erfindung betrifft ein kurz- oder vertikalstartfähiges Plugzeug mit einem Gasturbinentriebwerk mit einem Gebläse zur Beaufschlagung eines das Gebläse antreibenden inneren Triebwerks und zweier Schwenkdüsen mit verdichteter Luft, und mit Vorrichtungen zur Vergrößerung des Schwenkdüsenschubes.

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Bei einem Vertikalstartflugzeug ist es wünschenswert, daß das Verhältnis des vom Triebwerk verfügbaren Vertikalschubeszum Gesamtgewicht des Flugzeugs mindestens 1,2 oder vorzugsweise sogar mehr beträgt« über dieses Verhältnis hinausgehende Vertikalschubreserven können für die Zuladung von Vorräten, Maßnahmen zur Vergrößerung der Reichweite und bei Militärflugzeugen für die Zuladung von Munition ausgenützt werden« Während des Starts ist es notwendig, Maßnahmen zur Steuerung und Stabilisierung der Flugzeuglage bei sehr geringer oder fehlender Vorwärtsgeschwindigkeitskomponente zu treffen, während die aerodynamischen Steuerflächen des Flugzeuges noch unwirksam sind.

Es sind, beispielsweise durch das "Harrier"-Flugzeug, bereits Vertikalstartflugzeuge mit. Bypass-Gasturbinentriebwerken bekanntgeworden, bei denen die Bypass-Strömung durch zwei Schwenkdüsen und die Abgase durch zwei weitere Schwenkdüsen ausgestoßen werden« Zusätzlicher Schub, sowohl für den Start als auch für den Horizontalflug, ist in sehr einfacher und zweckmäßiger Weise durch Verbrennung zusätzlichen Kraftstoffs in der Bypass-Strömung zur Vergrößerung des normalen TriebwerksSchubes verfügbar. Die Anwendung des auf diese' Weise vergrößerten Schubes führt jedoch zu einem grundsätzlichen Problem' hinsichtlich des Gleichgewichts des

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Flugzeugs« Zum Ausgleich großer, während des Vertikalstarts auf das Flugzeug wirkender Nickmomente sind die beiden Sehwenkdüsenpaare so angeordnet, daß das eine Schwenkdüsenpaar vorderhalb und das andere Schwenkdüsenpaar hinterhalb des Flugzeugschwerpunkts Schub'erzeugt. Deshalb wird, falls der von einem der beiden Sehwenkdüsenpaare erzeugte Schub mit Bezug auf den vom anderen Schwenkdüsenpaar erzeugten Schub vergrößert wird, ein sehr großes Nickmoment auf das Flugzeug ausgeübt»

Das Ausmaß dieses Problems wird deutlich, wenn man ein Flugzeug betrachtet, bei welchem die Schubvergrößerung beträchtlich ist und welches bei voller Treibstoff- und Munitionsbeladung einen Vertikalstart und nach dem Verbrauch des Treibstoffs und der Munition wieder eine Vertikall.andung durchführen soll. Das leere Flugzeug kann etwa das halbe Gewicht des voll beladenen Flugzeugs besitzen und diese Gewichtsdifferenz ist im wesentlichen gleich dem Unterschied zwischen dem vergrößerten Triebwerksschub und dem nicht vergrößerten Schub, Der gesamte Zusatzschub wird von einem Schwenkdüsenpaar erzeugt, welches einige Meter vorderhalb des Flugzeugschwerpunkts gelegen ist, so daß ein großes Nickmoment erzeugt wird. Beim'Vertikalstart ist keine Vorwärtsgeschwindigkeit vorhanden und daher sind die üblichen aerodynamischen Steuerflächen des Flugzeugs unwirksam und

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können nicht zum Ausgleich des Niekmoments beitragen,

In der Vergangenheit sind dadurch Vorkehrungen zur Steuerung der Längsneigung von Vertikalstartflugzeugen getroffen worden, daß unter sehr hohem Druck stehende Nebenströme aus dem Verdichter des inneren Triebwerks abgezweigt worden sind, wie es beispielsweise in der GB-PS 1 036 134 dargelegt ist. Es kann jedoch nicht befriedigend sein, die Größe solcher Nebenströme zum Ausgleich des durch den vergrößerten Schub erzeugten großen Nickmoments zu steigern, weil dadurch die Leistung des inneren Triebwerks verringert würde und folglich die Bypass-Strömung vermindert und die Größe des aus dem einen Schwenkdüsenpaar erhältlichen Zusatzschubes ungünstig beeinflußt würden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Plugzeug, der eingangs dargelegten Art im Sinne einer Vergrößerung des Verhältnisses zwischen Leistung und Gewicht und einer Verbesserung der Steuermöglichkeit der Flugzeuglage während eines Vertikalstarts zu verbessern,

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist ein solches kurz- oder vertikalstartfähiges Flugzeug gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse und das innere Trieb-

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werk so ausgelegt sind, daß im wesentlichen die gesamte, vom inneren Triebwerk aufgebrachte Energie vom Gebläse verbraucht wirdj daß weiter beim Vertikalstart die resultierende Schubkraft der beiden Schwenkdüsen in oder geringfügig vor dem Flugzeugs chwerpunkt angreift, und daß unter verhältnismäßig niedrigem Druck stehendes Treibmittel aus dem Triebwerk in eine weitere, am hinteren Teil, des Flugzeugs angeordnete Düse zur Steuerung der Flugzeuglängsneigung geleitet wird,

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das aus dem Triebwerk austretende, einen verhältnismäßig niedrigen Druck aufxtfeisende Treibmittel das Abgas des inneren Triebwerks, Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem unter verhältnismäßig niedrigem 'Druck stehenden Treibmittel um einen Teil der vom Gebläse geförderten Luft,

Vorzugsweise sind Einrichtungen zur wahlweisen Verbrennung von Treibstoff in der durch die Schwenkdüsen strömenden Treibgasströmung vorgesehen»

Die Schwenkdüsen können mit Vorrichtungen zur Veränderung des Düsenquerschnittes ausgerüstet sein.

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Das Gasturbinentriebwerk sollte so in der Plugzeugzelle angeordnet sein, daß die senkrecht nach unten aus den Schwenkdüsen austretenden Schubstrahlen eine resultierende Schubkraft erzeugen, deren Wirkungslinie geringfügig vorderhalb des Plugzeugschwerpunktes verläuft.

Die Erfindung erstreckt'sich auch auf.ein, in ein Plugzeug der eingangs dargelegten Art einbaubares Triebwerk,

Einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung v/erden nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es stelllen dar:

Fig. 1 ein Flugzeug nach der Erfindung

in Draufsicht,

Fig, 2 ein Schnitt in der Ebene II-II

in Pig, 1,

Fig, 3 ein Axialschnitt eines Gasturbinen

triebwerks für ein Flugzeug nach der Erfindung,

Pig, 4 die Steuerdüse des in den Fig, 1. und

dargestellten Flugzeugs,

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Fig, 5 eine Darstellung ähnlich Pig, 2,

die jedoch eine alternative Ausführ ungsform des im Flugzeug eingebauten Triebwerks zeigt,

Fig. 6 einen Axialsehnitt durch das Trieb

werk des in Fig, 5 dargestellten Flugzeugs,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Flugzeugs

mit einer abgewandelten Steuerdüse,

Fig, 8 die Steuerdüse des in Fig, 7

. dargestellten Flugzeugs, und

Fig, 9 einen Schnitt entlang der Linie IX/IX

in Fig, 8,

Gemäß den Fig, 1 und 2 weist ein Vertikalstartflugzeug 10 ' ein in einer Flugzeugzelle 12 eingebautes Gasturbinentriebwerk 11 auf,_: Zwei nach vorne gerichtete, auf beiden Seiten des Flugzeugrumpfes 10 angeordnete Lufteinlässe 13 und 14 führen dem in Fig. 3 im einzelnen dargestellten Gasturbinentriebwerk Luft zu. Der größte Teil der von einem großen Gebläse 16 geförderten Luft wird von einem Strömungsteiler 17 in zwei Ströme

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geteilt, die jeweils in eine zwecks Änderung der Strahlrichtung um eine Achse 19 schwenkbare Düse 18 gelangen, Von den beiden vorhandenen Schwenkdüsen 18 ist nur eine dargestellt. Stromauf jeder der beiden Schwenkdüsen 18 ist eine Anzahl von Flammenhaltern 20 angeordnet, an welchen eine Flamme zur Treibstoffverbrennung im Verbrennungsraum zur Vergrößerung des durch die jeweilige Schwenkdüse 18 erzeugbaren Schubes stabilisierbar ist. Jede der beiden Schwenkdüsen 18 ist mit einer Vorrichtung 22 zur Veränderung des Düsenquerschnittes versehen, damit die Düse dem Unterschied zwischen dem vergrößertem Schub und normalem Schub anpaßbar ist» Derartige Vorrichtungen zur Düsenquerschnittsveränderung sind an sich bekannt.

Ein verhältnismäßig kleiner Teil der von Gebläse geförderten Luft gelangt durch einen Kanal 23 in einen Hochdruckverdichter 24 des inneren Triebwerks 25, welches die Antriebsleistung zum Gebläseantrieb erbringt. Die vom Hochdruckverdichter geförderte Luft gelangt in eine Brennkammer 26, wo sie mit Kraftstoff vermischt wird und das Gemisch verbrannt wird. Die Verbrennungsgase treiben eine Hochdruckturbine 27, die über eine Welle 28 mit dem Hochdruckverdichter 2k gekuppelt ist, und eine Niederdruckturbine 29, die über eine Welle 30 mit dem Gebläse 16 gekuppelt ist. Die Anordnung ist so ausgelegt, daß im

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wesentlichen sämtliche Energie, die vom inneren Triebwerk über die zum Antrieb des Hochdruckverdichters erforderliche Energie hinaus aufgebracht wird, beim Antrieb des Gebläses 16 verbraucht wird. Der Druck des Gasstrahles ist folglich im Kanal 31 hinter der Niederdruckturbine verhältnismäßig niedrig und beträgt bei der dargestellten Ausfuhr-ungsform etwa 0,28 kp/cni , Mit dem Ausdruck "im wesentlichen" ist gemeint, daß etwa 90 % der verfügbaren Nutzleistung des inneren Triebwerks durch den Antrieb des Gebläses 16 verbraucht wird.

Die Gase im Kanal 31 werden durch am hinteren Teil des Plugzeugs angeordnete Düsen 32 ausgestoßen. Der Kanal 31 weist, wie aus der Zeichnung hervorgeht, eine beträchtliche Länge auf, er braucht jedoch nicht übermäßig schwer ausgebildet zu sein, da der darin herrschende Druck verhältnismäßig niedrig ist, ·

Die Düseneinrichtung 32 ist in Pig, 4 mehr im einzelnen dargestellt und dient dem Längsneigungs- und Giermomenten-"ausgleich des Flugzeugs,, Sie besteht aus vier Schwenkklappenpaaren 33i die jeweils eine an ihrer stromaufseitigen Kante angelenkte Klappe 3^ und eine an ihrer stromabseitigen Kante angelenkte weitere Klappe 36 aufweisen. Die Schwenkklappen wirken jeweils derart miteinander zusammen, daß der aus der

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Düseneinrichtung 32 austretende Abgasstrahl in. jede
beliebige Richtung zwischen vorwärts, radial und rückwärts
mit Bezug auf die Triebwerksachse 38 gelenkt werden kann.
Um den Abgasstrahl beispielsweise nach rückwärts zu lenken, wird die Klappe 36 mittels einer nicht dargestellten, jedoch an sich bekannten Schwenkvorrichtung um ihre stromabseitige Kante 37 in die Stellung 39 geschwenkt, in welcher sie sich in die Außenkonturen der Wandung des Kanals 31 einfügt, und die Klappe 34 wird in ähnlicher Weise um ihre stromaufseitige Kante 35 in die Stellung 4l geschwenkt, so daß sich eine nach rückwärts gerichtete Düsenaustrittsöffnung 42 ergibt.

Wie ersichtlich ist, strömt die Abgasströmung bei
rückwärts gerichtetem Ausstoß über <ias geschlossene Ende 44 des Kanals 31, welches zur Verringerung des Heckwiderstandes im Triebwerksnachlauf in bekannter Weise stromlinienförmig
endigt. Ein radialer Strahlausstoß 45 ist dadurch erreichbar, daß die Klappen 34 und 36 in die Stellungen 46 bzw, 47 geschwenkt'werden, in welchen sie eine radial gerichtete
Austrittsöffnung 48 begrenzen. Die Vorwärtsstrahlablenkung
der Abgase zu Brems zwecken ist nicht dargestellt 5 es ist
jedoch leicht ersichtlich, daß sie durch Vertauschung der
Stellungen 39 und 41 der beiden Klappen 34 und 36 herstellbar ist«

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Zum Giermomentenausgleich des Flugzeugs werden die in der Lateralebene des Plugzeugs liegenden Schwenkklappenpaare 33 des Flugzeugs verwendet. Wenn das Flugzeug beispielsweise um seine Hochachse nach rechts gedreht werden soll, so wird also das auf der rechten Seite befindliche Schwenkklappenpaar 33 in die Radialstrahlstellung bewegt. Eine Variation der jeweils erforderlichen Drehkraft ist durch mehr oder weniger weites Ausschwenken der Klappen 3¹* und 36 möglich, so daß der Strahl unter einem zwischen der Radialrichtung, der Vorwärtsrichtung oder der Rückwärtsrichtung liegenden Winkel ausgestoßen wird.

Die Beeinflussung der Flugzeuglängsneigung erfolgt auf ähnliche Weise durch Verwendung der in einer Vertikalebene des Flugzeugs liegenden Schwenkklappenpaare 33,

Der mit 49 bezeichnete Pilot kann die Längsneigung und die Gierung des Flugzeugs infolge der unmittelbaren Kupplung zwischen den Schwenkklappenpaaren 33 und dem Steuerknüppel beeinflussen.

Die beiden Schwenkdüsen l8 sind so angeordnet, daß die Wirkungslinie ihres Schubes beim Vertikalstart durch den Flugzeugschwerpunkt 52 oder knapp vorderhalb desselben verläuft. Das bringt den wesentlichen Vorteil, daß die

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Differenz zwischen normalem Schub und vergrößertem Schub durch die Düsen 18 nicht zu einem großen Längsneigungsmoment auf das Plugzeug führt und daher keine wesentlichen Schwierigkeiten hinsichtlich der Lagesteuerung des Flugzeugs mit sich bringt. Das auf der Oberseite des Kanals 31 vorgesehene Schwenkklappenpaar 33 ist nicht unbedingt erforderlich, denn es ist einzusehen, daß der Schubausgleich zwischen den beiden Schwenkdüsen 18 und dem Klappenpaar 33 an der Unterseite des Flugzeugrumpfes beispielsweise durch Änderung der Strahlrichtung der Schwenkdüsen 18 veränderbar.ist, Diese Schwenkung der Düsen 18 kann mit dem übergang zum Vorwärtsflug kombiniert werden, wenn die aerodynamischen Steuerflächen 50 zur Unterstützung der Lagesteuerung des Flugzeugs wirksam werden.

Zur Unterstützung schneller Wendemanöver während des Fluges kann selbstverständlich die Düseneinrichtung 32 entweder anstelle der aerodynamischen Steuerflächen des Flugzeugs oder zusätzlich zu diesen benützt werden.

Ein noch weiterer Vorteil liegt in der Verwendung nur eines einzigen Schwenkdüsenpaares 18 zur Erzeugung des Hauptvortriebschubes für das Flugzeug und in der Anordnung der Schwenkdüsen in der Nähe des Flugzeugschwerpunkts, da die Schwenkdüsen 18 gut hinterhalb der Einlasse 13 und 14 des

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Triebwerks gelegen sind, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer die Triebwerksleistung verringernden Heißgas-Rückströmung in die Triebwerkseinlasse verringert wird. Ein Heißgas-Wiedereintritt in das Triebwerk kann bei einem Flugzeug, bei welchem eine Schubvergrößerung und Schwenkdüsen Verwendung finden, ein besonderes Problem darstellen, welches jedoch durch die Erfindung auf ein Minimum verkleinert wird.

Ein Heißgas-Wiedereintritt kann bei dem erfindungsgemäßen Flugzeug außerdem dadurch vermindert werden, daß die Achsen 19 der Schwenkdüsen 18 so angeordnet werden, daß die Schubstrahlen der beiden Schwenkdüsen beim Vertikalstart sich am oder über dem Boden 51 vereinigen und dadurch die Entstehung einer Heißluft-Aufwärtsströmung verhindern, welche entlang der Rumpfunterseite strömen und in die Lufteinlasse und 14 des Triebwerks gelangen könnte. Unter der Voraussetzung, daß der Neigungswinkel der Schubstrahlen der beiden Schwenkdüsen 18 verhältnismäßig klein gehalten wird, tritt keine wesentliche Minderung der Vertikalkomponente des Triebwerksschubes auf.

Die Hinterräder 53 des einziehbaren Dreiradfahrwerks 54 sind an den Tragflächen 55 montiert, damit eine Beschädigung der Reifen durch die heißen Triebwerksabgase verhindert wird,

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Ein Vorteil des Ausstoßes der Turbinenabgase in der bis hierher beschriebenen Weise liegt darin, daß nur zwei 'Schwenkdüsen 18 zur Erzeugung des HauptVortriebschubes für das Flugzeug erforderlich sind und folglich der Widerstandsbeiwert gegenüber anderen Konstruktionen mit mehr als zwei Schwenkdüsen herabgesetzt ist.

Unter gewissen Umständen ist die Verwendung eines Kanals für die Strömung der heißen Triebwerksabgase zum hinteren Teil des Flugzeugs nicht wünschenswert. In den Fig. 5 und 6 ist eine alternative Ausfuhrungaform des erfindungsgemäßen Flugzeugs dargestellt, bei welcher ein in der Flugzeugzelle liegender Kanal für die heißen Abgase vermieden wird.

In den Fig,- 5 und 6 sind für mit Bezug auf die Teile der bisher beschriebenen Ausfuhrungsform gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Das in Fig. 5 dargestellte Flugzeug weist ein in eine Flugzeugzelle 12 eingebautes Gasturbinentriebwerk auf, Das Triebwerk ist in Fig, 6 mehr im einzelnen dargestellt, wo ersichtlich ist, daß die durch die Lufteinlässe eintretende Luft mittels eines großen Gebläses 16 verdichtet wird und daß die vom Gebläse geförderte Luft durch einen Strömungsteiler 56 in drei Teilströme aufgeteilt wird. Der erste Teilstrom der vom Gebläse

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geförderten Luft mit einem verhältnismäßig niedrigen Druck von etwa 0,98 kp/cm² dient als Kühlluftstrom für das Triebwerksgerippe und strömt durch einen Kanal 57 in eine Düse 32 am hinteren Teil des Plugzeugs, Die Düse 32 ist wiederum, wie bereits erläutert, zur Längsneigungs- und Giermomentenbeeinflussung vorgesehen,

Der zweite Teilstrom der vom Gebläse geförderten Luft strömt vom Strömungsteiler 56 in einen Hochdruckverdichter des inneren Triebwerks 25, Im wesentlichen die gesamte vom inneren Triebwerk aufgebrachte" Energie wird beim Antrieb des Gebläses 16 verbraucht und daher weisen die Triebwerksabgase nur einen verhältnismäßig niedrigen Druck auf. Diese Abgase des inneren Triebwerks gelangen durch zwei schwenkbare Düsen 58, die an sich bekannt sind, in die Außenluft,

Der dritte Teilstrom der vom Gebläse geförderten Luft, der 'den größten Teil dieser. Förder luft ausmacht, wird durch zwei Schwenkdüsen 18 am vorderen Teil des Triebwerks in die Außenluft ausgestoßen. Beide Schwenkdüsenpaare 18 und 58 können ihre Strahlen in. jede zwischen der Vorwärtsrichtung, der Abwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung liegenden Richtung mit Bezug auf die Triebwerksachse 27 lenken. Zur Verbrennung von Kraftstoff im genannten dritten Teil der Gebläseförderluft zwecks Vergrößerung des aus dem vorderen

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Schwenkdüsenpaar l8 erhältlichen Schubes sind nicht dargestellte, aber an sich wohlbekannte Vorrichtungen vorgesehen. Diese Verbrennung ist als "Plenum Chamber Burning" (PCB) bekannt. Zur Anpassung an den Gasdurchsatz je nach Anwendung oder nicht Anwendung des Plenum Chamber Burning sind die Schwenkdüsen 18 jeweils mit einer Vorrichtung 22 zur Düsenquerschnittsveränderung versehen.

Der Gasausstoß aus den hinteren Schwenkdüsen 58 liefert nur eine verhältnismäßig kleine Komponente des vom Gasturbinentriebwerk erzeugten Schubs, selbst ohne Kraftstoffverbrennung in den vorderen Schwenkdüsen 31· Es ist daher möglich, die vorderen Schwenkdüsen nur geringfügig vorderhalb des Plugzeugschwerpunkts 52 anzuordnen und beim Vertikalstart läßt sich das Flugzeug auch dann ausbalancieren, wenn beide Schwenkdüsenpaare nach unten weisen. Erfolgt dann eine Kraftstoffverbrennung in den vorderen Schwenkdüsen, so beeinflußt die Schubvergrößerung der vorderen Schwenkdüsen das Plugzeug nur unwesentlich, da der Momentenarm zwischen dem Flugzeugschwerpunkt und den vorderen Schwenkdüsen klein ist, Die Düseneinrichtung 32 am hinteren-Teil des Plugzeugs erzeugt einen verhältnismäßig kleinen abwärtsgerichteten Gasstrahl, der jedoch wegen des langen Hebelarms zwischen der Düseneinrichtung 32 und dem Plugzeugschwerpunkt für den Ausgleich irgendwelcher durch den vergrößerten Schub der vorderen Schwenkdüsen entstehenden Neigungsmomente

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ausreicht. Die Kraftstoffverbrennung in den vorderen Schwenkdüsen kann auch beim Vorwärtsflug des Flugzeugs angewendet werden, und da die Wirkungslinie des Schubes der vorderen Schwenkdüsen unterhalb des Plugzeugschwerpunktes verläuft, kann die Düseneinrichtung 32 am Heck des Flugzeugs wiederum zur Ausbalancierung des Flugzeugs benutzt werden» Selbstverständlich sind beim Vorwärtsflug auch die aerodynamischen Steuerflächen des Flugzeugs zur Lagesteuerung verfügbar.

Der genannte erste Teilstrom der vom Gebläse geförderten Luft, der durch einen Kanal 59 strömt und das Triebwerksgerippe kühlt > kann durch einen nicht dargestellten Sammelkanal unmittelbar in den Kanal 57 geleitet werden.

Die hinteren Schwenkdüsen 58 können auch durch andere Düsenbauarten ersetzt werden, beispielsweise durch eine einzige, an sich bekannte "Hummerschwanz"-Düse,

Die in Fig, 4- dargestellte Düse- kann durch andere Düsenbauarten ersetzt sein, beispielsweise durch die in Fig, 7 gezeigte Düse, bei der die vier Schwenkklappenpaare 33 durch eine einzige Düsenvorrichtung 60 ersetzt sind, die in den Fig, 8 und 9 im einzelnen dargestellt ist, Gemäß den Fig, und 9 weist die Düse 60 vier Klappen 6l, 62, 63 und 64 auf,

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die mit zwei Schalen 65 und 66 zusammenwirken, die bei und 68 aneinander angelenkt sind. Die beiden Schalen 65 •und 66 sind in eine Stellung 69 schwenkbar, in welcher sie das Ende des Strahlrohres 70 verschließen und den Gasstrom durch eine Kammer 71 und wahlweise durch die Klappen 61, 62, 63 oder 64 ausströmen läßt. Durch, geeignete Kombination der öffnungszustände der Klappen ist also eine Lagesteuerung des Flugzeugs mit Längsneigung- und Giermomentenbeeinflussung möglich.

Da in der Steuerdüse 32 bzw, 60 nur ein verhältnismäßig kleiner Teil der Schubenergie der Gase des Gastrubinentriebwerks freigesetzt wird, braucht der Düsenwirkungsgrad nicht übermäßig groß zu sein und es können daher verhältnismäßig einfache, billige und leichte Konstruktionen Anwendung finden, die das Leistung/Gewicht-Verhältnis des Flugzeugs nicht wesentlich beeinträchtigen.

Da der größte Teil der vom inneren Triebwerk aufgebrachten Energie beim Antrieb des Gebläses verbraucht wird,' ist die Temperatur der Abgase des inneren Triebwerks verhältnismäßig niedrig und die stromab des inneren Triebwerks liegenden Teile können daher leicht und vorteilhaft aus Metallblech hergestellt sein.

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Claims

Patentansprüche

1, Kurz- oder vertikalstartfahiges Flugzeug mit einem Gasturbinentriebwerk mit einem-Gebläse zur Beaufschlagung eines das Gebläse antreibenden inneren Triebwerks und zweier Schwenkdüsen mit verdichteter^xLuft, und mit Vorrichtungen zur Vergrößerung des Schwenkdüsenschubes, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (16) und das innere .Triebwerk (25) so ausgelegt sind, daß im wesentlichen die gesamte, vom inneren Triebwerk aufgebrachte Energie vom Gebläse verbraucht wird, daß weiter beim Vertikalstart die resultierende Schubkraft der beiden Schwenkdüsen (18) im oder geringfügig vor dem Flugzeugschwerpunkt angreift, und daß unter verhältnismäßig niedrigem Druck stehendes Treibmittel aus dem Triebwerk in eine weitere, am hinteren Teil des Flugzeugs angeordnete Düse (32) zur Steuerung der Flugzeuglängsneigung geleitet wird,'

. 2, Flugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am hinteren Teil des Flugzeugs angeordnete Düse (32) auch zur Gierungssteuerung des Flugzeugs dient,

3· Flugzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das unter verhältnismäßig niedrigem Druck

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stehende Treibmittel die Abgase des inneren Triebwerks (25) enthält.

4« Flugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das unter verhältnismäßig niedrigem Druck stehende Treibmittel einen Teil der vom Gebläse (16) geförderten Luft enthält,

5_t Flugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlrichtung der am hinteren Teil des Flugzeugs angeordneten Düse (32) veränderbar ist,

6, Flugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die am hinteren Teil des Flugzeugs angeordnete Düse (32) eine Anzahl paarweise betätigbarer Klappen (34, 36) aufweist, wobei jedes Klappenpaar eine an ihrer stromaufseitigen Kante (35) angelenkte Klappe (34) und eine an ihrer stromabseitigen Kante (37) angelenkte Klappe (36) besitzt, die jeweils derart schwenkbar sind, daß eine mit Bezug auf die Triebwerkslängsachse entweder radial oder nach rückwärts gerichtete Düsenöffnung gebildet wird.

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7* Flugzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (3^» 36) der genannten Klappenpaare (33) außerdem jeweils derart schwenkbar sind, daß eine nach vorwärts weisende Austrittsöffnung gebildet wird.

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