DE2624282A1

DE2624282A1 - Schubzyklus mit einer variablen mischeinrichtung

Info

Publication number: DE2624282A1
Application number: DE19762624282
Authority: DE
Inventors: Ralph Harold Brown; Tom Foster; Donald Patrick Mchugh; Dan Joseph Rundell
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1975-06-02
Filing date: 1976-05-29
Publication date: 1976-12-16
Also published as: FR2313565A1; IT1060787B; GB1544454A; JPS521221A; BE842433A; US4069661A; CA1053011A; JPS6018826B2; DE2624282C2; FR2313565B1

Description

Schubzyklus mit einer variablen Mischeinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mischstrom-Gasturbinentriebwerk vom Bypasstyp und insbesondere auf ein zum Antreiben eines Flugzeugs geeignetes Mischstrom-Gasturbinentriebwerk, bei dem das Triebwerksbypassverhältnis unter Berücksichtigung bestimmter Triebwerksbetriebsbedingungen gesteuert bzw. geregelt werden kann.

Einer der Gründe dafür, daß bekannte bypassvariable Mischstromtriebwerke nicht in hohem Maße strömungsvariabel sind, besteht darin, daß die statischen Drücke der Kern- und Bypasströme vor dem Mischen angepaßt werden müssen, um große Stoßverluste zu vermeiden, die sich beim direkten Mischen zweier Ströme mit erheblich unterschiedlichen statischen Drücken ergeben. Bei bekannten Mischstromtriebwerken wird der statische Druck des Bypasstroms durch Einstellen des dynamischen bzw. Staudrucks des Bypasstroms gesteuert. Um die Kern- und Bypasstromdrücke vor dem Mischen anzugleichen, müssen der dynamische Bypasstromdruck und der sich ergebende statische Druck unmittelbar vor dem Mischen auf einem Wert gehalten werden, bei dem die statischen Drücke der Kern- und Bypasströme nahezu gleich groß sind. Da jedoch das Triebwerksbypassverhältnis, das als Verhältnis des Bypasstroms zum Kernstrom definiert ist,

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von dem dynamischen Druck des Bypasstroms abhängt, bestimmt der statische Druck des Kernstroms das Bypassverhältnis, bei dem die bekannten Triebwerke arbeiten können, ohne daß sich relativ große Stoßverluste infolge eines fehlenden Angleichens der statischen Drücke der Kern- und Bypasströme vor dem Mischen ergeben. Diese Abhängigkeit der statischen Drücke des Kernstroms im Mischbereich und. des dynamischen Drucks des Bypasstroms führte dazu, daß bekannte bypassvariable Mischstromtriebwerke nicht wirksam über einen weiten Bereich von Bypassverhältnissen und Schubpegeln arbeiten konnten.

Ein anderer Grund dafür, daß bekannte Mischstromtriebwerke nicht wirksam über einen variablen Geschwindigkeitsbereich arbeiten konnten, besteht darin, daß diese Triebwerke während eines Fluges mit niedrigem Schub sehr große Einlaßströmungswiderstände haben. In typischer Weise ist der Einlaß eines Gasturbinentriebwerks auf den maximalen Triebwerksschub bemessen bzw. ausgelegt. Bei einer Verminderung des Triebwerksschubes unter diesen maximalen Wert wird jedoch der Luftstrombedarf des Triebwerks beträchtlich kleiner als der dem Einlaß zugeführte Luftstrom. Dieser Luftstromüberschuß am Einlaß führt zu einem Einlaßüberström-Strömungswiderstand, der den Treibstoffverbrauch bekannter Mischstromtriebwerke erheblich vergrößert.

Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb in der Schaffung eines Mischstrom-Gasturbinentriebwerks, bei dem ein vor dem Mischen erfolgender statischer Druckausgleich zwischen den Kern- und Bypasströmen bei weit veränderbaren dynamischen Drücken des Bypasstroms erreicht werden kann. Das Triebwerk soll ein hohes Maß an Strömungsbeeinflussung haben, wobei der Einlaßstrom an einen Auslegungspegel angepaßt gehalten werden kann, wenn der Schubpegel und das Bypassverhältnis des Triebwerks verändert werden. Das Triebwerk soll somit über einen variablen Geschwindigkeitsbereich leistungsfähig arbeiten können, und zwar zwischen einem Unterschall- und einem überschallbetrieb, ohne daß abrupte Änderungen oder Diskontinuitäten im Triebwerksluftstrom auftreten.

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Erfindungsgemäß weist ein Mischstrom-Gasturbinentriebwerk ein Gebläse, ein Kerntriebwerk mit strömungsmäßig in Reihe geschalteten Kompressor-, Brenner- und Hochdruckturbinenabschnitten und zumindest einen zum Kerntriebwerk ringförmigen Kanal auf, um einen Teil des Gebläseluftstroms im Bypass um das Kerntriebwerk zu leiten. Der von der Hochdruckturbine ausströmende Gasstrom gelangt zu einer Niederdruckturbine, die das Gebläse über eine sich stromaufwärts erstreckende Antriebswelle antreibt. Die Mischeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung befindet sich stromabwärts vom Kerntriebwerk, um die Kern- und Bypassgasströme zu mischen. Der gemischte Gasstrom wird über eine gemeinsame flächenvariable Auslaßdüse abgelassen. Um₁ den statischen Druck des Bypasstroms unmittelbar stromaufwärts vom Mischbereich zu steuern und um vor dem Mischen über einen weiten Bereich von dynamischen Drücken des Bypasstroms einen statischen Druckausgleich zwischen den Kern- und Bypasströmen aufrechtzuerhalten, enthält die Mischeinrichtung Mittel zum Verändern der Strömungsguerschnittsflache, über die der Bypasstrom in den Kernstrom eingeführt wird. Um die Anpassungsfähigkeit bezüglich einer Aufrechterhaltung eines statischen Druckausgleichs zwischen den Kern- und Bypasströmen vor dem Mischen bei relativ hohen Bypasstromdrücken weiter zu vergrößern, kann die Mischeinrichtung auch Mittel zum Beschleunigen des Bypasstroms bis auf Überschallgeschwindigkeit und zum anschließenden Steuern des Bypasstrom-Expansionsgrades vor dem Einführen in den Kernstrom enthalten.

Das Triebwerk kann mit weiteren geometrisch variablen bzw. Geometrieveränderungskomponenten versehen werden, um ein größeres Maß an Schubbeeinflussung bei veränderbaren Bypassverhältnissen zu erreichen. So kann die Niederdruckturbine mit einem flächenvariablen Düsenzwischenboden bzw. einer entsprechenden Düsenplatte versehen 'sein, um das Einstellen der Rotordrehzahlen der Niederdruck- und Hochdruckturbinen zu unterstützen, während bei einer Betriebsart mit hohem Bypassverhältnis weite Abweichungen bezüglich der Extraktionsraten der Niederdruckturbine zulässig sind.

Der Kerntriebwerkskompressor kann geometrisch ausreichend variabel

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sein, um einen Strömungsabrißfreien Betrieb vom Triebwerksanlauf bis zur vollen Drehzahl zu ermöglichen. Ein zusätzlicher Schub kann durch Verwenden eines stromabwärts von der Mischeinrichtung befindlichen Nachbrenners erzielt werden.

Um die Anpassungsfähigkeit beim Einstellen des dynamischen Drucks des Bypasstroms weiter zu vergrößern und ein E»rzeugen relativ großer Schubpegel ohne Verwenden eines Nachbrenners zu ermöglichen, kann das System in der Weise modifiziert werden, daß ein geteilter Gebläseabschnitt in Verbindung mit zwei konzentrischen Bypasskanälen benutzt wird. Weitere Merkmale ergeben sich aus den Patentansprüchen .

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen und die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 - in einer Schnittansicht ein Mischstrom-Gasturbinentriebwerk mit einer variablen Bypassgestaltung nach der vorliegenden Erfindung,

Figur 2 - in einer Teilansicht einen Abschnitt des Gasturbinentriebwerks aus Figur 1 in einer anderen Betriebsart, Figur 3 - in einer Schnittansicht eine andere Ausführungsform eines Gasturbinentriebwerks mit der variablen Bypassge-. staltung nach der vorliegenden Erfindung,

Figur 4 - die flächenvariable Mischeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung in einem Schnitt längs der Linie 4-4 aus Figur 3,

Figur 5 - in einer Teilansicht einen Abschnitt des Gasturbinentriebwerks aus Figur 3 in einer abweichenden Betriebsart, Figur 6 - in einer Teilansicht einen Abschnitt des Gasturbinentriebwerks aus Figur 3 in einer anderen Betriebsart und Figur 7 - in einer Schnittansicht ein Doppelbypass-Gasturbinentriebwerk mit geteiltem Gebläse und der variablen Bypassgestaltung nach der vorliegenden Erfindung.

In Figur 1 ist ein Mischstrom-Gasturbinentriebwerk 1o mit einem äußeren Mantel oder Rumpf 12 dargestellt, der von einem inneren Kerntriebwerk 14 einen Abstand aufweist, wobei zwischen einem in-

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neren Ringwandungsglied 16 und dem Mantel 12 ein ringförmiger Bypasskanal 18 bestimmt wird. Das Mischstromtriebwerk 1o enthält einen Gebläseabschnitt 2o mit einem dreistufigen Rotor 22, mit Einlaßführungsschaufeln 24 und mit Statorgliedern bzw. Leitschaufej.n 26, die zwischen den Rotorstufen angeordnet sind und sich von dem äußeren Mantel 12 radial nach innen erstrecken. Der Gebläseabschnitt 2o empfängt den Luftstrom von einem allgemein mit der Hinweiszahl 28 bezeichneten Einlaß, um ihn dann unter Druck zu setzen bzw. zu verdichten. Ein Teil dieses Luftstroms gelangt zum Kerntriebwerk 14, während der übrige Teil in den Bypasskanal 18 geleitet wird. Der Einlaß 28 ist so gestaltet, daß er einen vorbestimmten Bemessungsluftstrom aufnimmt. Das Kerntriebwerk enthält einen Axialstromkompressor 3o mit einem Rotor 32. Die durch einen Strömungsringkanai 34 in"den Kompressor 3o eintretende sowie unter Druck gesetzte Luft wird komprimiert und dann zu einem Brenner 36 abgeleitet, wo Brennstoff verbrannt wird, um hochenergetische Verbrennungsgase zu bilden, die einen Hochdruckturbinenrotor 38 antreiben. Dieser entzieht dem aus der Verbrennungskammer 36 austretenden Hochdruck-Kerngasstrom Energie und wandelt einen Teil dieser Energie in Wellenantriebsleistung zum Antreiben der Rotorstufen 32 des Kompressors 3o um.

Stromabwärts von der Hochdruckturbine 38 befindet sich eine Niederdruckturbine 4o in einer Position, in der sie den Strom der das Kerntriebwerk 14 verlassenden heißen Gase aufnimmt. Die Niederdruckturbine 4o enthält einen Rotor 42 und steigungs- bzw. anstellungsvariable Statorsegmente 44. Während der Rotor 42 so dargestellt ist, daß er drei Stufen aufweist, ist es dem Fachmann geläufig, daß eine kleinere oder größere Stufenzahl angewendet werden kann, was von dem erforderlichen Turbinenenergieentziehungspotential abhängt. Die Statorsegmente 44 fungieren in der Weise, daß Energie von dem Kernstrom in Wellenantriebsleistung umgesetzt und an den Rotor 42 abgegeben wird, der seinerseits den Rotor 22 des Gebläseabschnitts 2o über eine sich stromaufwärts erstreckende Antriebswelle 46 antreibt, die für eine Rotation mit den Rotoren 22 und 42 verbunden ist. Zum Zwecke einer zusätzlichen Steuerung des KerntriebwerksStroms kann ein flächenvariabler Düsenzwischen-

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boden 48 stromaufwärts von dem Rotor 42 der Niederdruckturbine vorgesehen sein.

Die Strömungsquerschnittsfläche zum Niederdruckturbinenrotor 42 kann durch Verändern der Steigung bzw. Anstellung des variablen Düsenzwischenbodens 48 und der variablen Statorsegmente 44 eingestellt werden, was zu einer Veränderung des Rückdrucks am Hochdruckturbinenrotor führt und hierdurch das Einstellen der Drehzahl des Hochdruckturbinenrotors unterstützt. Stromabwärts vom Kerntriebwerk befindet sich eine flächenvariable Mischeinrichtung 5o zum Mischen des Bypasskanalstroms mit den von der Niederdruckturbinendüse 52 abgelassenen Verbrennungsgasen in einem allgemein mit der Hinweiszahl 54 belegten Bereich, der auch als Mischbereich bezeichnet werden kann. Eine Vorschubkraft ergibt sich durch das Ablassen des gemischten Stroms durch eine flächenvariable doppeltrichterförmige Auslaßdüse 56 bzw. ein entsprechendes Auslaßrohr. Um das Steuern des Stroms im Bypasskanal und Kerntriebwerk zu unterstützen, kann die Querschnittsfläche der Auslaßdüse 56 durch geeignete geometrisch variable bzw. Geometrieveränderungsmittel bekannter Art geändert werden, die gemäß der Darstellung ein linear wirkendes Betätigungsorgan 57 aufweisen können. Dieses steuert einen angelenkten Wandungsaufbau 58, um die Querschnittsfläche der Auslaßdüse 56 zu verändern und den aus dieser austretenden Strom in bekannter Weise zu beschleunigen bzw. zu beeinflussen.

Bei der Ausführungsform aus Figur 1 enthält die flächenvariable Mischeinrichtung 5o eine Vielzahl von in Kaskade bzw. Reihe geschalteten schwenkbaren Flügeln oder Schaufeln 62, die eine Vielzahl von Durchgängen 64 in der Innenwandung 16 überspannen, welche den Bypasskanal 18 und das Kerntriebwerk 14 an einer stromabwärts von der Niederdruckturbine 4o gelegenen Stelle trennt. Alle Flügel oder Schaufeln 62 sind um ihren entsprechenden Mittenpunkt 66 schwenkbar. Sie sind so in Reihe geschaltet, daß sie gleichzeitig durch ein geeignetes Betätigungsmittel geschwenkt werden können, das ein über einen Steuerungsarm 7o einwirkendes lineares Betätigungsorgan 68 sein kann. Während die Flügel 62 gemäß der Darstellung gemeinsam gesteuert werden, ist es offensichtlich, daß

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sie auch mit getrennten Steuerungsmitteln (nicht dargestellt) ausgebildet sein können, so daß jeder Flügel unabhängig gedreht bzw. geschwenkt werden kann, wenn eine zusätzliche Anpassungsfähigkeit bezüglich der Flächeneinstellung der flächenvariablen Mischeinrichtung 5o erforderlich ist. Die schwenkbaren Flügel 62 bilden das Mittel, mit dem die Fläche, durch die der Bypasstrom in den Misch- bzw. Zusammenflußbereich 54 mit dem Kernstrom gelangt, verändert wird. Ein Schwenken der Flügel 62 in eine nahezu vertikale Position, wie es in Figuren 1 und 2 dargestellt ist, führt zu einer Vergrößerung der Fläche, durch die der Bypasstrom in den Mischbereich 54 eingespritzt wird. Demgegenüber führt ein Schwenken eines oder mehrerer Flügel 62 zu einer nahezu horizontalen Position (wie es in Figur 2 gestrichelt dargestellt ist) zu einer Verminderung der Durchflußfläche für den in den Mischbereich 54 eingeführten Bypasstrom.

Die Veränderbarkeit der Strömungsfläche,über die der Bypasstrom in den Mischbereich 54 gelangt, ermöglicht es, daß bei dem erfindungsgemäßen Mischstromtriebwerk ein statischer Druckausgleich zwischen den Kern- und Bypasströmen vor dem Mischen bei weit veränderlichen Bypassverhältnissen erreicht werden kann. Im Betrieb werden der erwünschte Schubpegel und das Bypassverhältnis durch Einstellen der dynamischen Druckpegel des Kern- und Bypasstroms eingestellt. Gleichzeitig werden die Flügel 62 im Sinne einer Verminderung oder Vergrößerung der Fläche geschwenkt, durch die der Bypasstrom in den Kernstrom gelangt. Dieses Verschwenken erfolgt in der erforderlichen Weise, um einen statischen Druckausgleich zwischen den Kern- und Bypasströmen vor dem Mischen aufrechtzuerhalten. Eine Verminderung der Durchflußfläche für den in den Kernstrom einfließenden Bypasstrom führt zu einer Vergrößerung der Geschwindigkeit des Bypasstroms und dadurch seines dynamischen bzw. Staudrucks relativ zu seinem statischen Druck, so daß eine statische Druckveränderung (variance) bei einem niedrigeren Bypassverhältnis erreicht wird. Wenn die Durchflußfläche für den Bypasstrom vergrößert wird,sinkan die Geschwindigkeit desselben und dadurch sein dynamischer bzw. Staudruck relativ zu seinem statischen Druck, so daß ein statischer Druckausgleich bei einem

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größeren Bypassverhältnis erreicht wird. Die zusätzliche Anpassungsfähigkeit, die die flächenvariable Mischeinrichtung 5o bezüglich der Einstellung des statischen Drucks des Bypasstroms unmittelbar vor dem Mischen bildet, ermöglicht es, daß ein einzelner statischer Druckpegel des Bypasstroms unmittelbar stromaufwärts vom Mischbereich bei verschiedenen dynamischen bzw. Staudruckpegeln des Bypasstroms erreicht werden kann, wodurch die statischen Drücke der Kern- und Bypasströme vor dem Mischen über einen weiten Bereich von Triebwerksbypassverhältnissen ausgeglichen werden können.

Die flächenvariable Mischeinrichtung 5o ermöglicht es ferner, daß der Luftstrom zum Triebwerkseinlaß 28 über einen weiten Bereich von Triebwerksschubpegeln auf einem angepaßten Auslegungspegel gehalten werden kann, wodurch der einlaßseitige Überlauf-Strömungswiderstand (inlet spillage drag) vermieden wird, der bei bekannten Mischstromtriebwerken auftritt und zu einer erheblichen Vergrößerung des TreibstoffVerbrauchs führt. Bei einem Flugbetrieb mit kleinem Schub wird durch Vergrößern des dynamischen Druckpegels des Bypasstroms und des sich ergebenden Bypassverhältnisses verhindert, daß der Luftstrombedarf unter den dem Einlaß zugeführten Luftstrom abfällt. Durch geeignetes Einstellen der Druchflußflache des Bypasstroms zum Kernstrom mittels der flächenvariablen Mischeinrichtung 5o wird vor dem Mischen ein statischer Druckausgleich zwischen den Kern- und Bypasströmen aufrechterhalten. Während die flächenvariable Mischeinrichtung 5o so beschrieben ist, daß sie zwischen teilweise und vollständig offenen Positionen arbeitet, kann das Triebwerk auch im Trennstrombetrieb arbeiten, indem die Flügel 62 zu einer vollständig geschlossenen Position geschwenkt werden.

Für relativ hohe Bypassverhältnisse kann es erforderlich sein, den Bypasstrom vor dem Mischen auf Überschallgeschwindigkeiten zu beschleunigen, um die statischen Drücke der Kern- und Bypasströme vor dem Mischen anzugleichen. In den Figuren 3 bis 6 ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen flächenvariablen Mischeinrichtung 5o dargestellt, die es ermöglicht, daß der Bypasstrom

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vor dem Einführen in den Kernstrom beschleunigt wird und daß sich sogar bei veränderbaren dynamischen Druckpegeln des BypasStroms eine größere Anpassungsfähxgkext bezüglich des Ausgleichens der statischen Drücke der Kern- und Bypasströme vor dem Mischen ergibt. Bei dieser Ausführungsform endet die die Kern- und Bypassströme voneinander trennende Innenwandung 16 stromabwärts von der Niederdruckturbine 4o, und der Bypasskanal 18'ist durch einen im Querschnitt allgemein konvexen ringförmigen Einlagekörper 17 begrenzt, der an der Innenfläche der Verkleidung bzw. de Rumpfes so festgelegt ist, daß sich seine konvexe Seite in den Bypasskanal 18 erstreckt. Die Mischeinrichtung 5o weist einen inneren Umfangsring 72 auf, der auf der Bypasskanalwandung 16 verschiebbar angeordnet ist. Die Wandung 16 kann an ihrem Umfang ein oder mehrere umfangsmäßig verteilte axiale Kanäle oder Nuten 74 zum Aufnehmen einer entsprechenden Anzahl von umfangsmäßig verteilten axialen Zähnen oder Federn 76 an der Innenseite des Rings 72 aufweisen, so daß der letztere gemäß Figur 4 längs der Wandung 16 verschiebbar geführt ist. Es sind geeignete Betätigungsmittel vorgesehen, um den inneren Ring 72 längs der Wandung 16 zu bewegen. Diese Betätigungsmittel können gemäß Figur 3 ein linear wirkendes Betätigungsorgan 8o mit einem sich in Antriebseingriff mit dem inneren Ring 72 befindlichen Steuerungsarm 82 aufweisen. Die flächenvariable Mischeinrichtung 5o weist ferner einen im Querschnitt allgemein konvexen äußeren Umfangsring 84 auf, der über dem inneren Ring 72 verschiebbar angeordnet ist. Der äußere Ring 84 kann ein oder mehrere an seiner Innenseite verlaufende sowie umfangsmäßig verteilte axiale Kanäle oder Nuten 86 zum Aufnehmen einer entsprechenden Anzahl von umfangsmäßig verteilten axialen Zähnen oder Federn 88 an der Außenseite des inneren Rings 72 aufweisen, wie es am besten aus Figur 4 ersichtlich ist. Der Ring 84 ist mit einem geeigneten Verschiebungs-Betätigungsorgan versehen, das ein zweites linear wirkendes Betätigungsorgan 9o mit einem sich in festem Eingriff mit dem äußeren Ring 84 befindlichen Steuerungsarm 92 aufweisen kann, um den äußeren Ring 84 längs des inneren Rings zu bewegen.

Im Betrieb arbeitet der äußere Ring 84 mit dem feststehenden Ein-

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lagekörper 17 zusammen, um den Bypasskanalstrom zu hemmen oder zu 'drosseln¹. Die Fläche des Bypasskanalstroms am Drosselpunkt ist die kleinste Querschnittsfläche des Bypasskanals und wird durch axiale Verlagerung des äußeren Rings 84 eingestellt. Eine stromabwärts gerichtete Verschiebung des äußeren Rings 84 führt zu einer Verminderung der Fläche am Drosselpunkt, wie es am besten aus Figur 5 ersichtlich ist. Eine stromaufwärts gerichtete Verschiebung des Rings 84 führt zu einer'Vergrößerung der Fläche an der Drosselstelle, wie es am besten aus Figur 3 ersichtlich ist. Der Expansionsgrad des Bypasskanalstroms jenseits der Drosselstelle wird durch die axiale Position des inneren Rings 72 bestimmt. Eine stromabwärts gerichtete Verschiebung des inneren Rings 72 ermöglicht gemäß Figur 6 eine größere Expansion des Bypasstroms vor dem Mischen. Eine stromaufwärts gerichtete Verschiebung des inneren Rings 72 führt gemäß den Figuren 3 und 5 zu einem kleineren Expansionsgrad für den Bypasskanalstrom vor dem Mischen. Diese Ausführungsform ermöglicht es somit, daß der Expansionsgrad des Bypasstroms jenseits der Drosselstelle verändert wird. Dieses Merkmal ist besonders zweckmäßig, wenn die dynamischen und statischen Druckpegel des Bypasstroms bedeutend größer als die dynamischen und statischen Druckpegel des Kernstroms sind. Um den statischen Druck des Bypasstroms auf den relativ niedrigen statischen Druckpegel des Kernstroms zu vermindern, kann es unter solchen Bedingungen erforderlich sein, zunächst den Bypasstrom auf Überschallgeschwindigkeiten zu beschleunigen und ihn dann ausreichend stark zu expandieren, damit der statische Druckpegel des Bypasstroms auf den statischen Druckpegel des Kernstroms vermindert wird. Der Bypasskanalstrom wird durch Einstellen der axialen Position des äußeren Rings 84 zum Beschleunigen auf Überschallgeschwindigkeit veranlaßt; danach läßt man den Bypasskanalstrom durch Einstellen der axialen Position des inneren Rings 72 in dem Ausmaß expandieren, wie es erforderlich ist, um die Kern- und Bypassdrücke anzugleichen.

In bekannter Weise lassen sich normalerweise erhebliche Verminderungen bezüglich des gewöhnlich mit einem großen Triebwerksluftstrom verbundenen Strömungswiderstands dadurch erreichen, daß der

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Triebwerksluftstrom auf seinem maximalen Leistungspegel gehalten wird, während gleichzeitig eine Vergrößerung der Auslaßdüsenfläche vorgenommen wird. In herkömmlichen Mischstromtriebwerken wird der dynamische Druckpegel des Bypasstroms stark durch den dynamischen Druckpegel beeinflußt, der in der Auslaßdüse aufrechterhalten wird. So führt eine Vergrößerung der Auslaßdüsen- bzw. Auslaßfläche zu einer Verminderung des dynamischen bzw. Staudrucks im Bypasstrom. Dieses veranlaßt vielfach den Niederdruckkompressor zu einem Betrieb bei niedriger Leistungsfähigkeit, wodurch jegliche durch Vergrößern der Auslaßdüsenfläche gewonnene Verbesserungen bzw. Vorteile bezüglich des TreibstoffVerbrauchs kompensiert werden. Infolge der Tatsache, daß nach der vorliegenden Erfindung der dynamische oder Staudruck des Bypasskanalstroms unabhängig vom Auslaßdüsendruck beeinflußt werden kann und daß die Betriebsbedingungen der Niederdruckturbine unabhängig steuerbar sind, ist es möglich, die zuvor erwähnte Verminderung bezüglich des Strömungswiderstands (afterbody drag) durch Vergrößerung der Auslaßdüsenfläche unter Aufrechterhaltung eines relativ hohen Bypasskanaldrucks zu erreichen.

Die Strömungsanpassungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Triebwerks kann erweitert werden, indem der Kompressor 3o mit steigungs- bzw. anstellungsvariablen Statorschaufeln 94 versehen wird, die als ein Ventil zum Vergrößern oder Vermindern der Strömungsquerschnittsfläche zum Kompressor arbeiten können. Um das Bypassverhältnis noch weiter zu beeinflussen und während aller Betriebsarten einen angepaßten Einlaßluftstrom aufrechtzuerhalten, kann das Gebläse auch einen steigungs- bzw. anstellungsvariablen Rotormechanismus haben. Zum Bilden einer■zusätzlichen SchubVermehrung in der Betriebsart mit großem Schub und kleinem Bypassverhältnis kann ein Nachbrenner 96 stromabwärts vom Kerntriebwerk 14 angeordnet sein.

Die durch die variable Bypasscharakteristik nach der vorliegenden Erfindung erzielte Anpassungsfähigkeit ermöglicht eine Wahl der Kerntemperatar und der Bypass- sowie Druckverhältnisse für eine optimale Leistungsfähigkeit bei einem Luftstrom, der an die Einlaßgröße und an die Flugbedingungen angepaßt ist, um während aller

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Flugarten einen wirkungsvollen Betrieb sicherzustellen, um die Teillast-Leistungsfähigkeit bei hohem Bypassverhältnis weiter zu verbessern, kann eine Modifikation des Bypasstriebwerks aus Figur 1 erwünscht sein. Eine solche Abwandlung ist in der Ausführungsform aus Figur 7 dargestellt.

In Figur 7 beziehen sich ähnliche Hinweiszahlen auf die zuvor bezeichneten Komponenten. Es ist ein Doppelbypass-Gasturbinentriebwerk mit geteiltem Gebläse und mit der variablen Mischeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei dieses Triebwerk im Vergleich zur Ausführungsform aus Figur 1 eine verbesserte Strömungsanpassungsfähigkeit aufweist. Der Gebläseabschnitt 2o des Triebwerks ist in zwei Abschnitte unterteilt, nämlich einen vorderen Gebläseabschnitt loo und einen rückwärten Gebläseabschnitt 1o2. Der vordere Gebläseabschnitt 1oo enthält eine erste drehbare Gebläserotorstufe 1o4, die sich zwischen Statorgliedern 1o6 und 1o8 befindet. Der hintere Gebläseabschnitt 1o2 befindet sich stromabwärts vom vorderen Gebläseabschnitt 1oo und enthält einen Gebläserotor mit zwei Stufen von Rotorschaufeln 11o sowie 112, denen einlaßseitige Führungsflügel 114 und abwechselnd zwischen den Rotorschaufeln 11o sowie 112 angeordnete Statorsegmente 116 sowie 118 zugeordnet sind. Obwohl der vordere Gebläseabschnitt 1oo als ein solcher mit einem einzigen Rotorabschnitt 1o4 und der hintere Gebläseabschnitt 1o2 als ein solcher mit zwei Rotorabschnitten I1o sowie 112 dargestellt sind, können jedem Gebläseabschnitt weitere Rotorabschnitt zugefügt und/oder das Verhältnis zwischen den vorderen zu den hinteren Gebläserotorabschnitten bis zu irgendeiner erwünschten Konfiguration geändert werden.

Die Gebläsestufen 1oo und 1o2 sind gegenseitig axial verlagert und haben einen allgemein mit der Hinweiszahl 12o bezeichneten axialen Abstand. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jede dir Gebläsestatorstufen steigungs- bzw. anstellungsvariabel. Die Steigungsbzw. Anstellungsveränderung der Statorglied<_r 1o6 und 1o8 des vorderen Gebläseabschnitts, der Einlaßführungsflügel 114 und der Statorglieder 116 sowie 118 des hinteren Gebläseabschnitts arbeitet wie ein Ventil zum Bestimmen der bezüglich des Luftstroms of-

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fenen Querschnittsfläche des Triebwerks an dessen entsprechenden Ebenen und unterstützt das Festlegen der durch jede entsprechende Gebläsestufe bei einer einzigen Umdrehung gezogenen Luftmenge, um die Anpassungsfähigkeit bezüglich der Bypassverhältniseinstellung des variablen Bypasstriebwerks nach der vorliegenden Erfindung zu vergrößern, und zwar unter Aufrechterhaltung eines während aller Betriebsarten an den Auslegungspegel angepaßten Einlaßluftstroms. Zusätzlich zu einem inneren Bypasskanal 18 gemäß Figur 1 weist diese Ausführungsform einen zweiten äußeren Bypasskanal 122 auf. Der innere Bypasskanal 18 befindet sich zwischen dem Kerntriebwerksrumpf 16 und einem mittleren bzw. Zwischenrumpf 124. Der Einlaß 126 zum inneren Bypasskanal 18 befindet sich stromabwärts von der hinteren Gebläsestufe 1o2. Demzufolge ist ein durch den Kanal 18 geleiteter Luftstrom durch die Gebläsestufen loo und 1o2 verdichtet. Der äußere Bypasskanal 122 befindet sich zwischen dem mittleren Rumpf 124 sowie dem äußeren Triebwerksrumpf 12 und ist konzentrisch zum radial Äußeren des inneren Bypasskanals 18 angeordnet. Der äußere Bypasskanal 122 hat einen in dem axialen Raum 12o zwischen den vorderen und hinteren Gebläsestufen angeordneten Einlaß 128. Durch diesen Aufbau ist die durch den Einlaß 128 und den äußeren Bypasskanal 122 geleitete Luft nur durch die vordere Gebläsestufe 1oo verdichtet.

Das Auslaßsystem dieser Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der Ausführungsform aus den Figuren I und 3, daß eine zweite flächenvariable Auslaßdüse 13o zum Ablassen des Luftstroms vom äußeren Bypasskanal 122 vorgesehen ist. Zum Steuern der Durchtrittsfläche der Düse 13o ist ein angelenktes ringförmiges Wandungsglied 132 am stromabwärts gelegenen End- des Zwischenrumpfes 124 befestigt. Ein geeignetes Betätigungsorgan 134 befindet sich mit einem Steuerungsarm 136 in festem Eingriff mit dem Wandungsglied 132. Es dient zum Schwenken des letzteren um das stromabwärts gelegene Ende des Zwischenrumpfes 124, um hierdurch die Strömungsfläche der Düse 13o zu steuern. Der durch den inneren Bypasskanal 18 gelangende Strom wird durch eine flächenvariable Mischeinrichtung 5o wie bei der Ausführungsform aus Figur 2 in den Auslaßstrom des Kerntriebwerks eingespritzt. Der durch den

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äußeren Bypasskanal gelangende Strom wird durch die Düse 13o abgelassen und dann mit den kombinierten Strömen vom inneren Bypasskanal 18 und vom Kerntriebwerk 14 gemischt. Die zusammengefaßten Ströme werden dann beschleunigt und über das flächenvariable Düsensystem 56 wie bei der Ausführungsform aus Figur 1 abgelassen.

Die Niederdruckturbine 4o versorgt die vorderen und hinteren Gebläseabschnitte 1oo und 1o2 über eine sich stromaufwärts erstrekkende Antriebswelle 46 mit Rotationsenergie. Die Antriebswelle ist mit dem Niederdruckturbinenrotor 42 und den Gebläserotoren 1o4, 11o und 112 verbunden. Die Gebläseantriebswelle 46 ist drehunabhängig von der Kompressorantriebswelle 138, so daß diese zwei Wellen>bezüglich ihrer entsprechenden Drehzahlen unabhängig voneinander gesteuert werden können.

Obwohl der Rotor 1o4 des vorderen Gebläseabschnitts 1oo und die Rotoren 11o sowie 112 des hinteren Gebläseabschnitts 1o2 infolge ihrer Verbindung mit derselben Antriebswelle 46 dieselbe Drehzahl haben, ist der Luftstrom zwischen diesen zwei Gebläseabschnitten nicht identisch, und zwar wegen der separat gesteuerten variablen Einlaßführungsflügel- und Statorglieder eines jeden entsprechenden Gebläseabschnitts. So kann der vordere Gebläseabschnitt 1oo durch Verwendung der variablen Statorglieder 1o6 sowie 1o8 einen niedrigen oder einen hohen Luftdurchsatz haben, während der hintere Gebläseabschnitt 1o2 durch Ausnutzen der variablen Einlaßführungsflügel 114 und variablen Statorglieder 118 sowie 12o einen hohen oder niedrigen Luftdurchsatz aufweisen kann. Während der Rotor 1o4 des vorderen Gebläseabschnitts 1oo und die Rotoren 11o sowie 112 des hinteren Gebläseabschnitts 1o2 so dargestellt sind, daß sie mit derselben Antriebswelle 46 verbunden sind, ist es bei größerer Kompliziertheit auch möglich, für diese Rotorabschnitte separate Antriebswellen zu verwenden. Bei einer derartigen nicht dargestellten Ausführungsform kann eine zweite Niederdruckturbine mit einer eigenen separaten und sich stromaufwärts erstreckenden Antriebswelle zum Antreiben des vorderen Gebläseabschnitts vorgesehen sein.

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Die zweifachen Gebläseabschnitte dieser Ausführungsform ermöglichen in Verbindung mit der flächenvariablen Mischeinrichtung 5o eine größere Schubbeeinflussung in der Betriebsart mit großem Bypassverhältnis und bei angepaßtem Einlaßluftstrom, als es bei der einen Bypasskanal aufweisenden Ausführungsform aus Figur 1 möglich ist. Durch das Vorhandensein der Gebläse- bzw. Bypasskanäle 18 und 122 (deren Einlasse 126 und 128 in der -oben beschriebenen Weise angeordnet sind) kann eine in den Einlaß 28 eintretende vorbestimmte Luftstrommenge zwischen dem äußeren Bypasskanal 122 und dem hinteren Gebläseabschnitt 1o2 aufgeteilt und hindurchgeleitet werden. Die in den hinteren Gebläseabschnitt 1o2 eintretende Luft wird weiter verdichtet und dann zwischen dem inneren Bypasskanal 18 und dem Kernkompressor 3o aufgeteilt. Durch Steuern der entsprechend variablen Statorglieder und Einlaßführungsflügel für den hinteren Gebläseabschnitt 1o2 sowie den Kompressor 3o und durch Steuern der Fläche der Bypassdüse 13o sowie der Kerndüse 56 wird der gesamte Einlaßluftstrom zwischen dem äußeren Bypasskanal 122, dem inneren Bypasskanal 18 und dem Kernkompressor 3o in veränderbaren Anteilen so aufgeteilt, daß das Bypassverhältnis über einen weiten Bereich verändert werden kann, während der gesamte Einlaßluftstrom des Triebwerks auf dem angepaßten Auslegungspegel gehalten wird. Eine Vergrößerung des durch die Bypasskanäle 18 und 122 geleiteten gesamten Luftstroms unter Verminderung des durch das Kerntriebwerk 14 gelangenden Stroms führt zu einem höheren Bypassverhältnis. Demgegenüber führt eine Verminderung des Anteils des durch die Bypasskanäle 18 und 122 gelangenden gesamten Luftstroms bei einer Zunahme des Luftstroms durch das Kerntriebwerk 14 zu einem kleineren Bypassverhältnis.

Die Tatsache, daß der Einlaß 126 zum Kanal 18 sowie der Einlaß zum Kernkompressor 3o stromabwärts vom Einlaß 128 zum Kanal 122 sowie dem Einlaß zum hinteren Gebläseabschnitt 1o2 angeordnet sind, führt in Verbindung mit der variablen Stator-und der variablen Einlaßführungsflügelgeometrie des vorderen Gebläseabschnitts loo, des hinteren Gebläseabschnitts 1o2, des Kernkompressors 3o, der Hochdruckturbine 38 und der Niederdruckturbine 4o zu einem höheren Grad an Strömungsbeeinflussung mit angepaßtem tiinlaßluft-

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strom in der Betriebsart mit hohem Bypassverhältnis, ohne daß das Energieextraktionspotential der Niederdruckturbine überschritten wird. Die Tatsache, daß der Strom durch die Bypasskanäle sowie das Kerntriebwerk über einen weiten Bereich von Rotordrehzahlen beeinflußt werden kann, führt in Verbindung mit der Tatsache, daß die statischen Kerntriebwerks- und Innenkanaldrücke vor dem Mischvorgang über einen weiten Bereich von dynamischen Drücken des Innenkanal Stroms angeglichen werden können, dazu, daß das bezüglich des Bypassverhältnisses variable Triebwerk dieser Ausführungsform bei höheren Bypassverhältnissen und über einen größeren Bereich von Bypassverhältnissen als die Ausführungsformen aus den Figuren 1 und 3 arbeiten kann.

Zusätzlich zu der größeren Strömungsanpassungsfähigkeit als bei der Ausführungsform aus den Figuren 1 und 3 ermöglicht es die bezüglich des Gebläses geteilte Ausführungsform aus Figur 7, daß das Triebwerk ohne Verwenden eines Nachbrenners bei im Vergleich zu bekannten Mischstromtriebwerken beträchtlich, höheren Schubpegeln arbeiten kann. Ein solch großer Schub kann bei Unterschallflug ohne Nachbrennerbetrieb dadurch erreicht werden, daß das variable Statorglied 1o6 des vorderen Gebläseabschnitts 1oo auf maximale Strömung eingestellt wird, während der Einlaßführungsflügel 114 und die variablen Statorglieder 116 sowie 118 des hinteren Gebläseabschnitts 1o2 auf minimale Strömung und der flächenvariable Turbinendüsenzwischenboden 48 für hohe Gebläserotordrehzahlen und große Geschwindigkeiten des Bypasstroms durch den Kanal 122 geöffnet werden. Hierdurch werden der Gesamtstrom des Triebwerks vergrößert und der dynamische Druckpegel im äußeren Bypasskanal 122 in einer solchen Weise eingestellt, daß der von einer gegebenen Wellenleistungszufuhr zu den Gebläsekomponenten erzeugte Schub vergrößert wird. +) eingestellt

im Rahmen der vorliegenden Erfindung können zahlreiche Änderungen bezüglich der in den Figuren 1 bis 7 dargestellten Gebilde vorgenommen werden. Zum Zwecke einer einfachen Gestaltung wurde die Anzahl der benutzten geometrisch variablen Komponenten auf dem zum Erreichen des erwünschten Maßes an Strömungsvariabilität erforder-

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lichen Minimum gehalten; es können jedoch auch andere geometrisch variable bzw. Geometrieveränderungskomponenten benutzt werden, wie steigungs- bzw. anstellungsvariable Rotorschaufeln für die Gebläse- und Turbinenabschnitte, um im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine weitere Anpassungsfähigkeit bezüglich der Strömungsbeeinflussung zu erreichen.

- Ansprüche-

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Claims

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Ansprüche

Ί. Verfahren zum Steuern bzw. Regeln des Bypassverhältnisses eines Gasturbinentriebwerks mit einem Kerntrieb, einem Bypasskanal zum Herumleiten von Gas um das Kerntriebwerk und mit einer Mischeinrichtung zum Mischen des Bypasstroms mit dem Kerntriebwerksauslaßstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die relativen Bypass- und Kerngasströme zum Erreichen eines erwünschten Bypassverhältnisses verändert werden, während gleichzeitig die Querschnittsfläche verändert wird, durch die der Bypasstrom in den Kernstrom eingeführt wird, um vor dem Mischen der zwei Ströme den statischen Druck des Bypasstroms an den statischen Druck des Kernstroms anzugleichen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig der Bypasstrom auf eine Überschallgeschwindigkeit beschleunigt und dann die Fläche verändert wird, durch die der Bypasstrom in den Kernstrom gelangt, um vor dem Mischen der zwei Ströme den statischen Druck des By^asStroms an den statischen Druck des Kernstroms anzugleichen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig die Ströme zum Kerntriebwerk und zum Bypasskanal beeinflußt werden, um den Einlaßluftstrom bei einer Veränderung des Bypassverhältnisses an einen optimalen Auslegungspegel angepaßt zu halten.
4. Verbessertes Gasturbinentriebwerk mit einem Einlaß zum Zuführen eines Gasstroms zu einem Kerntriebwerk sowie zu Kanalmitteln, die einen Teil des Einlaß-Gasstroms um das Kerntriebwerk im Bypass herumführen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischeinrichtung (5o) zum Einführen des Bypasstroms in den Kerntriebwerksauslaßstrom Mittel (62) zum Verändern der Querschnittsfläche aufweist, durch die der Bypasstrom in den Kerntriebwerksauslaßstrom gelangt, wodurch der statische Druck des Bypassstroms vor dem Mischen der zwei Ströme an den statischen Druck des Kerntriebwerksauslaßstroms angepaßt werden kann.

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5. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch geometrisch variable bzw. Geometrieveränderungsmittel zum Beeinflussen des Stroms zu den Bypasskanalmitteln (18) und zum Kerntriebwerk (14), um das Triebwerksbypassverhältnis zu ändern, während gleichzeitig bei einer Veränderung des Bypassverhältnisses der Triebwerkseinlaßluftstrom an einen optimalen Auslegungspegel angepaßt gehalten wird.
6. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die flächenvariable Mischeinrichtung (5o) einen Durchgang (64) aufweist, der die Bypasskanalmittel (18) strömungsmäßig mit dem Auslaßstrom des Kerntriebwerks (14) verbindet, ferner eine Vielzahl von den Durchgang (64) überbrückenden, schwenkbaren sowie hintereinander angeordneten Flügeln (62) und schließlich Betätigungsmittel (68, 7o) zum Verschwenken der Flügel bzw. Schaufeln (62) um ihre entsprechende Mittelachse (66), um hierdurch die Strömungsquerschnittsfläche durch den Durchgang (64) zu verändern.
7. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrisch variablen Mittel eine flächenvariable Düse (56) zum Ablassen der gemischten Gasströme der Bypasskanalmittel (18) und des Kerntriebwerks (14) aufweisen.
8. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 7, ferner gekennzeichnet durch ein im Einlaß (28) des Triebwerks (1o) stromaufwärts vom Kerntriebwerk (14) sowie den Bypasskanalmitteln (18) angeordnetes Gebläse (2o) zum Verdichten des Gasstroms zu den Bypasskanalmitteln (18) und zum Kerntriebwerk (14) und durch eine zwischen dem Kerntriebwerk (14) und dem Durchgang (64) angeordnete Niederdruckturbine (4o) zum Versorgen des Gebläses (2o) mit Rotationsenergie, wobei das Kerntiiebwerk (14) einen Kompressor (3o), einen Brenner (36) und eine Hochdruckturbine (38) in strömungsmäßiger Reihenschaltung aufweist.
9. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrisch variablen Mittel ferner winkelverstellbare

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Flügel- bzw. Schaufelmittel (24, 26) zum Verändern der Strömungsquerschnittsfläche des Gebläses (2o) aufweisen.
10. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrisch variablen Mittel ferner einen flächenvariablen Düsenzwischenboden (48) bzw. eine entsprechende Düsenplatte zwischen den Hoch- und Niederdruckt-urbinen (38, 4o) aufweisen.
11. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrisch variablen Mittel ferner winkelverstellbare Flügel- bzw. Schaufelmittel (94) zum Verändern der Strömungsquerschnittsfläche des Kerntriebwerkskompressors (3o), winkelverstellbare Flügel- bzw. Schaufelmittel zum Verändern der Strömungsquerschnittsfläche der Hochdruckturbine (38) und winkelverstellbare Flügel- bzw. Schaufelmittel (44) zum Verändern der Strömungsquer .jhnittsflache der Niederdruckturbine (4o) aufweisen.
12. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen zwischen der Mischeinrichtung (5o) und der Auslaßdüse

(56) angeordneten Nachbrenner (96).
13. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung (5o) ferner stromaufwärts von den Querschnittsflächenveränderungsmitteln angeordnete Mittel (17, 84) zum Beschleunigen des BypasStroms aufweisen.
14. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen äußeren Triebwerksrumpf (12), durch eine diesen sowie das Kerntriebwerk (14) trennende und stromabwärts vom Kerntriebwerk (14) endende ringförmige Wandung (16), so daß die Bypasskanalmittel (18) zwischen dem äußeren Triebwerksrumpf (12) und dar ringförmigen Wandung (16) gebildet werden, durch einen im Querschnitt allgemein konvexen ringförmigen Einlagekörper (17), der an der Innenfläche des Außenrumpfes (12) so angeordnet ist, daß die konvexe Seite des Einlagekörpers (17)

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sich in die Bypasskanalmittel (18) erstreckt und allgemein koplanar mit dem stromabwärts gelegenen Ende der ringförmigen Wandung (16) angeordnet ist, durch einen inneren Ring (72), der verschiebbar auf der ringförmigen Wandung (16) angeordnet und stromabwärts von der konvexen Seite des Einlagekörpers (17) ausziehbar ist, so daß eine stromabwärts gerichtete Bewegung des inneren Rings (72) zu einer Verkleinerung der Fläche führt, durch die der Bypasstrom in den Kernstrom gelangt, und durch einen im Querschnitt allgemein konvexen äußeren Rung (84), der verschiebbar über dem inneren Ring (72) so angeordnet ist, daß sich die konvexe Seite des äußeren Rin^.; (84) stromaufwärts von der konvexen Seite des Einlagekörpers (17) in die Bypasskanalmittel (18) erstreckt, wodurch eine stromabwärts gerichtete Bewegung des äußeren Rings (84) zu einer Verminderung der Strömungsflache der Bypasskanalmittel (18) und zu einer Beschleunigung des Bypassgasstroms vor dessen Einleiten in den Äuslaßstrom des Kerntr±ebwerks (14) führt.
15. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch geometrisch variable bzw. Geometrieveränderungsmittej. zum Beeinflussen des Stroms zu dem Bypasskanalmittel (18) und dem Kerntriebwerk (14), um das Triebwerksbypassverhältnis zu verändern, während gleichzeitig der Triebwerkseinlaßluftstrom beim Veränuern des Bypassverhältnisses an einen optimalen Auslegungspegel angepaßt gehalten wird.
16. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypasskanalmittel einen zum Kerntriebwerk (14) konzentrischen sowie strömungsmäßig mit der Mischeinrichtung (5o) verbundenen inneren Bypasskanal (18) und einen zum letzteren konzentrischen sowie strömungsmäßig mit einer äußeren Außenkanal-Auslaßdüse (13o) verbundenen äußeren Bypasskanal (122) aufweisen.
17. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die flächenvariable Mischeinrichtung (5o) einen den inneren Bypasskanal (18) strömungsmäßig mit dem Auslaßstrom des

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Kerntriebwerks (14) verbindenden Durchgang (64), ferner eine Vielzahl von den Durchgang (64) überbrückenden, schwenkbaren und hintereinander angeordneten Flügeln bzw. Schaufeln (62) und schließlich Betätigungsmittel (68, 7o) zum Schwenken der Flügel bzw. Schaufeln (62) um ihre entsprechende Mittelachse (66) aufweisen, um hierdurch die Strömungsquerschnittsfläche des Durchgangs (64) zu verändern..
18. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 17, ferner gekennzeichnet durch ein in dem Einlaß (28) angeordnetes zweistufiges Gebläse mit einer ersten Gebläsestufe (1oo), die strömungsmäßig mit dem äußeren Bypasskanal (122) verbunden ist, und einer zweiten Gebläsestufe (1o2), die unter einem vorbestimmten Abstand stromabwärts von der ersten Gebläsestufs (1oo) angeordnet ist, wobei die zweite Gebläsestufe (1o2) strömungsmäßig mit dem inneren Bypasskanal (18) und dem Kerntriebwerk (14) verbunden ist.
19. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 18, f.rner gekennzeichnet durch geometrisch variable bzw. GeometrieVeränderungsmittel zum Beeinflussen des Stroms zu den Bypasskanalmitteln (18, 122) und zum Kerntriebwerk (14) , um das Triebwerksbypassverhältnis zu verändern, während gleichzeitig der Triebwerkseinlaßluftstrom an einen optimalen Auslegungspegel angepaßt gehalten wird.
20. Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrisch variablen bzw. Geometrieveränderungsmittel Mittel (132) zum Verändern der Auslaßfläche der äußeren Bypassdüse (13o), Mittel (56, 58) zum Verändern der Auslaßfläche des gemischten Gasstroms vom Kerntriebwerk (14) sowie vom inneren Bypasskanal (18), ferner winkelverstellbare Flügel- bzw. Schaufelmittel (1o6, 1o8) zum Verändern der Strömungsquerschnittsfläche zum vorderen Gebläseabschnitt (1oo) und schließlich winkelverstellbare Flügel- bzw. Schaufelmittel (114, 116, 118) zum Verändern der Strömungsquerschnittsfläche zum hinteren Gebläseabschnitt (1o2) aufweisen.

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