DE2832082A1 - Turbinenluftstrahl-triebwerk - Google Patents

Turbinenluftstrahl-triebwerk

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DE2832082A1
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Description

GENERAL ELECTRIC COMPANY, 1 River Road, Schenectady, New York 12305 (USA)
Turbinenluftstrahl-Triebwerk
Die Erfindung betrifft ein Turbinenluftstrahl-Triebwerk, das in Strömungsrichtung hintereinander einen ersten Bläser (fan), einen Verdichter, eine Brennkammer und eine durch eine Antriebswelle mit dem ersten Bläser drehfest verbunden Turbine aufweist, sowie ein Turbinenluftstrahl-Triebwerk, bei dem in Strömungsrichtung hintereinander ein erster Bläser und ein Basistriebwerk (core engine) angeordnet sind, das mit dem Bläser durch eine axiale Welle verbunden ist. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Turbinenluftstrahl-Triebwerk mit zwei axial im Abstand voneinander angeordneten Triebwerksstufen, die jeweils einen Luftstrom aufnehmen und ausstoßen.
Die Manövrierfähigkeit von senkrecht startenden und landenden Flugzeugen (VTOL) wird im allgemeinen durch die Verwendung von Gasturbinentriebwerken erzielt, die einen Schubgasstrahl erzeugen, der entweder vertikal nach unten oder horizontal nach hinten gelenkt werden kann. Eine bekannte Bauart sieht den Einsatz von getrennten Triebwerken für den Senkrechtstart und den Marschflug vor, jedoch ist diese Lösung natürlich ziemlich uneffizient. Eine andere bekannte Ausführungsform verwendet eine Anzahl von Turbinenluftstrahl· Triebwerken, die mittels sinnvoller Schubumlenkungsvorrichtungen verstellbar sind, um so den Schubgasstrahl des Turbinenluftstrahl-Triebwerks von der vertikalen in die hori-
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zontale Richtung umzulenken. Damit die Flugstabilität des Flugzeuges erhalten bleibt, erfordert diese Lösung unbedingt wenigstens drei Turbinenluftstrahl-Triebwerke, nämlich eines unter jeder Tragfläche und eines in der Nase des Flugzeuges.
Die gebräuchlichste Anordnung für Senkrechtstarter besteht in der Verwendung von zwei Turbinenluftstrahl-Triebwerken, die eine Anzahl von einander entfernt angeordneten Hub/Vortriebsbläsern antreiben, die während der Start- und Landephase lediglich im Hubbetrieb und nur während des Horizontalfluges im Vortriebsbetrieb arbeiten. Die Antriebsverbindung zwischen den Turbinenluftstrahl-Triebwerken und den Bläsern erfolgt entweder durch Antriebswellen oder durch eine Tipturbine-Anordnung. Bei dieser Lösung sind wiederum wenigstens drei derartige Hub/Vortriebsbläser erforderlich, um das Flugzeug in einer stabilen Fluglage zu halten. Im allgemeinen sind jeweils ein Bläser in jeder Tragfläche und einer im Bugteil des Flugzeuges untergebracht. Die an den Tragflächen befestigten Triebwerke können so verstellt werden, daß sie den Schubgasstrahl entweder abwärts oder rückwärts richten, um so die Senkrecht-und Marschflugbetriebsbedingungen herzustellen. Der im Abstand angeordnete Bläser, der im Bugbereich des Flugzeuges angeordnet ist, wird jedoch nur für den Senkrechtflug benötigt, wobei die vorgezogene Lage dieses Bläsers durch die geeignete Veränderung des Schubes die Neigungssteuerung des Flugzeuges ermöglicht. Mit anderen Worten ist es, um die Neigungssteuerung zu ermöglichen, notwendig, daß das Flugzeug mindestens zwei axial im Abstand zueinander angeordnete Triebwerke oder voneinander entfernte Bläser aufweist, bei denen deren relativer Schub jeweils derart einstellbar ist, daß die jeweils gewünschte Fluglage des Flugzeuges aufrechterhalten wird. Da aber das vordere oder Bugtriebwerk bzw, der entfernt angeordnete Bläser nur für den Senkrechtflugbetrieb gebraucht werden kann, werden derartige Anordnungen während des Marschflugeinsatzes unwirtschaftlich.
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Ein anderes Problem, das bei dem bekannten Senkrechtstarter-Triebwerken anzutreffen ist, besteht darin, daß die großen Bläser, die für die stark erweiterten Schubbereiche erforderlich sind, notwendigerweise in der Höchstdrehzahl begrenzt sind und daß dementsprechend die Wellendrehzahlen beschränkt sind, umgekehrt ergibt sich hieraus die Schwierigkeit, eine wirtschaftliche Abstimmung zwischen Bläser und Turbinengestaltung zu finden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Triebwerk zu schaffen, das als Einzeltriebwerk zur Schuberzeugung sowohl für den Senkrechtflug als auch für den Marschflug eines Senkrechtstarterflugzeuges verwendet werden kann und das so den Einsatz von eigenen Bläsern, die nur für den Senkrechtflug verwendbar sind und von entfernt angeordneten Bläsern im Bugbereich für die Neigungssteuerung überflüssig macht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs genannte Turbinenluftstrahl-Triebwerk erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet. Weiterhin kann zur Lösung dieser Aufgabe ein Turbinenluftstrahl-Triebwerk eingesetzt werden, das erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 15 gekennzeichnet ist. Auch ein Turbinenluftstrahl-Triebwerk, das erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 25 gekennzeichnet ist, kann zur Lösung dieser Aufgabe herangezogen werden.
Bei der Erfindung wird ein Turbinenluftstrahl-Basistriebwerk (core engine) dazu verwendet, eine einzige Welle anzutreiben, die ihrerseits zwei axial im Abstand zueinander angeordnete Bläser antreibt, welche voneinander unabhängige Gasströme aufweisen; der jeweilige Abgasstrahl der Bläser kann in jeder Richtung zwischen abwärts und rückwärts gerichtet werden. Außerdem kann jeder der Bläser Vorrichtungen zum Verändern des Gasmengenstromes aufweisen, um so seinen Schub anzupassen.
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Durch geeignete Verstellung von den schubumlenkenden und der die Gasstrommenge beeinflussenden Vorrichtungen kann der auf das Flugzeug wirkende Schub so verändert werden, daß entweder ein Aufwärts- oder Vorwärtsschub zur Verfügung steht; außerdem kann die Lage oder Neigung des Flugzeuges auch gezielt verändert werden.
Der Abgasstrom jeweils eines Bläsers kann in einer Ausführungsform so gerichtet werden, daß sein Kraftvektor nicht in der Achse des Turbinentriebwerks liegt, um somit eine Roll- oder Giersteuerung des Flugzeuges zu ermöglichen. Vorzugsweise wird der Abgasstrom in der Querrichtung auf beiden Seiten des Triebwerks in eine Winkeldüse gelenkt, die in jeder Richtung zwischen rückwärts und abwärts geschwenkt werden kann.
Das Basistriebwerk kann zwischen beiden Bläsern angeordet sein. Der vordere Bläser liefert einen Teil seiner Luft an das Basistriebwerk und den Hauptteil an die vorderen Austrittsgasstrom-Umlenkungsvorrichtungen. Der rückwärtige Bläser bekommt seine Luft aus einem sich verjüngenden Kanal und stößt sie durch eine Düse aus, die dazu eingerichtet ist, den Gasstrom entweder nach rückwärts oder nach abwärts zu lenken.
Die Abgase des Basistriebwerks strömen in einer Ausführungsform durch weitere Ablenkeinrichtungen, die den Schub in die jeweils richtige Richtung, entweder für den Senkrechtstart oder für den Marschflug lenken. Vorzugsweise beinhalten die Vorrichtungen zum Umlenken des Schubes des Basistriebwerkes zwei schwenkbare Winkeldüsen auf jeder Seite des Triebwerkes, welche den Querstrom der heißen Basistriebwerksabgase aufnehmen und ihn in die geeignete Richtung lenken, um die Schub- und die Winkelsteuerungsleistung des Triebwerks zu vergrößern.
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Bei der Erfindung kann durch den Einsatz eines Einzeltriebwerks die Neigungssteuerung ermöglicht werden. Ein solches neues Triebwerk ist verhältnismäßig leichtgewichtig und erzeugt den Schub sowohl für den Senkrechtstart als auch für den Marschflug. Außerdem wird eine wirksame Kopplung einer schneilaufenden, leichtgewichtigen Turbine mit einem Bläser mit hohem Luftdurchsatz und schnelllaufender Antriebswelle ermöglicht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 Turbinenluftstrahl-Triebwerk gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung,-
Fig. 2 Turbinenluftstrahl-Triebwerk gemäß der Erfindung in einer vorderen Teilansicht,
Fig. 3 Turbinenluftstrahl-Triebwerk gemäß der Erfindung in einem Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 1,
Fig. 4 Turbinenluftstrahl-Triebwerk gemäß der Erfindung in einem Querschnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 1,
Fig. 5 Turbinenluftstrahl-Triebwerk gemäß der Erfindung in einem Querschnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 1,
Fig. 6 verschiedene Achsen, die der Flugzeugsteuerung zugeordnet sind und
Fig. 7 ein abgeändertes Ausführungsbeispiel eines Turbinenluf tstrahl-Triebwerkes gemäß der Erfindung.
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In den Fig. 1 und 2 ist ein Turbinenluftstrahl-Triebwerk 10 schematisch dargestellt, das eine innere Triebwerksummantelung 11 und eine äußere Triebwerksummantelung 12 aufweist und deren äußere Triebwerksummantelung 12 in radialem Abstand zu der inneren Triebwerksmummantelung 11 sowie gegenüber dieser axial nach hinten zurückversetzt angeordnet und mit dieser durch eine Strebe 13 fest verbunden ist. Die äußere Triebwerksummantelung 12 ist an der Unterseite einer Flugzeugtragfläche 14 derart angebracht, daß das Triebwerk in bekannter Weise befestigt ist.
Die sich verjüngende Innenseite der äußeren Triebwerksummantelung 12 und die Außenumfangsflache der inneren Triebwerksummantelung 11 bilden einen kreisringförmigen, rückwärtigen Bläserkanal 16, der Einlaßöffnungen 17 und 18 an seinem oberen Teil und eine Einlaßöffnung 19 an seinem unteren Teil aufweist. Diese Einlasse,im Flugbetrieb völlig frei der umgebenden Luft ausgesetzt, sollen das Arbeitsmedium einem rückwärtigen Bläser zuführen, wie dies noch beschrieben wird.
Die innere Triebwerksummantelung 11 ist ein tropfenförmiges/ im wesentlichen hohles Gebilde, in dem ein Basistriebwerk 21 angeordnet ist. Das Basistriebwerk 21 besteht aus einer im großen und ganzen zylindrischen Triebwerksummantelung 22, die,in Strömungsrichtung gesehen, einen Verdichter 23, eine Brennkammer 24 und eine Turbine 26 enthält. Das Basistriebwerk 21 arbeitet in konventioneller Weise, indem kalte Luft in den Einlaß 27 einströmt und heiße Abgase aus einem endseitigen Abgasauslaß 28 ausströmen, wie es durch Pfeile angedeutet ist. Eine Antriebswelle 29 kuppelt den Verdichter 23 mit der Turbine 26 des Basistriebwerks 21, sie erstreckt sich sowohl nach vorne als auch nach hinten und verbindet einen vorderen Bläser 31 drehfest mit einem rückwärtigen Bläser 32.
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An dem vorderen Ende der inneren Triebwerksummantelung 11 befindet sich eine Lufteinlaßöffnung 33 und ein vorderer Bläserkanal 34, die beide von der inneren Triebwerksummantelung 11 und einer geschoßförmigen Nabe 36 begrenzt sind. Vor dem Bläser 31 sind Einlaßleitschaufeln 37 angeordnet, während hinter diesem Auslaßleitschaufeln 38 vorgesehen sind. Mit den Einlaßleitschaufeln 37 ist eine Verstelleinrichtung 39 verbunden, die eine Veränderung der Winkelstellung der Einlaßleitschaufeln 37 ermöglicht, um dadurch eine Veränderung der Gasströmung in dem Bläserkanal 34 zu bewirken.
Der vordere Bläser 31 arbeitet ersichtlich als Verdichter, wobei der radial innen liegende Teil seiner ausgestoßenen Luft in den Basistriebwerks-Einlaß 27 einströmt. Der restliche Teil der Luft strömt in einen halbelliptischen Hohlraum 40, der strömungsmäßig mit zwei gegenüberliegenden, auf beiden Seiten angeordneten,, schwenkbaren Winkeldüsen 41 und 42 in Verbindung steht.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich r sind die Winkeldüsen 41 und mit Hilfe von Lagern 43 und 44 drehbar an der inneren Triebwerksummantelung 11 angeordnet, so daß wahlweise ein Luftausstoß aus dem vorderen Hohlraum 40 in einer bestimmten, durch Pfeile angedeuteten Richtung erzielbar ist. Wenn die Winkeldüsen 41 und 42 in der dargestellten Stellung stehen, wird die Luft ersichtlich nach unten gelenkt, womit ein Aufwärtsschub zum Senkrechtflug erzeugt wird. Eine Drehung der beiden Winkeldüsen 41, 42 in eine um 90° verdrehte, nach hinten weisende Stellung leitet die Luft nach rückwärts und erzeugt einen Vorwärtsschub für den Marschflug. Jede Zwischenstellung erzeugt eine Kombination von Aufwärts- und Vorwärtsschub an einer oder beiden Winkeldüsen 41, 42.
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Erkennbar können mit zwei auf beiden Seiten des Flugzeugrumpfes angeordneten Triebwerken Rollbewegungen des Flugzeuges durch bestimmtes Verändern des Gasstromes an den jeweiligen Triebwerken gesteuert werden. Falls beispielsweise während eines Senkrechtstartvorganges eine Rollbewegung nach rechts abwärts ausgeführt werden soll, kann der Gasmengenstrom des rechten Triebwerks verringert oder der des linken Triebwerks vergrößert werden, um hierdurch eine resultierende Rechtsdrehung bezüglich des Rumpfes bzw. eine Rollbewegung des Flugzeuges zu erzeugen.
Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß die innere Triebwerksummantelung 11 einen parabolisch geformten Hohlraum 46 bildet, in den das Basistriebwerk 21 sein Abgas ausstößt. Ähnlich wie bei dem Hohlraum 40 ist der Hohlraum 4 6 strömungsmäßig mit jeweils einer schwenkbaren Winkeldüse 47 bzw. 48 auf beiden Seiten versehen (vergl. Fig. 4). Diese Winkeldüsen 47, 48 sind in gleicher Weise schwenkbar wie die Winkeldüsen 41, um damit Schub erzeugen, der aufwärts oder vorwärts oder in jede dazwischenliegende Richtung gerichtet ist. Auch hier gestatten, bei Flugzeugen mit mehreren Triebwerken, gezielte Änderungen der Durchflußmengen die Steuerung der Rollbewegung des Flugzeuges.
Wie bereits erwähnt, ist die Antriebswelle 29 zur drehfesten Ankuppelung des rückwärtigen Bläsers 32 nach hinten verlängert. Hierzu verläuft die Antriebswelle 29 durch den rückwärtigen Teil der inneren Triebwerksummantelung 11 und endet in einem aerodynamischen Endstück 49, das den inneren Strömungsweg des rückwärtigen Bläserkanals am Ort des rückwärtigen Bläsers begrenzt. Einlaßleitschaufeln 51 sind mit Verstelleinrichtungen 52 zur Winkellagenänderung und somit zur Veränderung des Gasmengenstromes in dem Bläserkanal 16 ausgestattet. Strömungsmäßig hinter dem rückwärtigen Bläser 32 liegen Auslaßleitschaufeln 53, die gegebenenfalls auch verstellbar sein können.
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Um im Falle eines Triebwerksfehlers oder der Triebwerksabstellung Antriebsenergie von oder zu der Turbinenwelle 29 übertragen zu können, kann eine Querwelle 30 mit geeignetem zugehörigen Getriebe vorgesehen sein.
Strömungsmäßig hinter den Auslaßleitschaufeln 51 erweitert sich die äußere Triebwerksuitunantelung 12, um eine primäre Abgasdüse für den rückwärtigen Bläser 32 zu bilden. Um eine Richtungssteuerung des Bläserschubes zu gestatten, ist eine winkelverstellbare Düse 54 in der Art eines Krebsschwanzes vorhanden. Auf der Unterseite der Triebwerksummantelung 12 ist eine Sekundärdüse 56 vorgesehen, die mit der Krebsschwanzdüse 54 zu diesem Zweck zusammenwirkt. Wenn ein Aufwärtsschub benötigt wird, wie zum Senkrechtflug, wird die Krebsschwanzdüse 54 in der dargestellten Weise ausgefahren, während die Sekundärdüse 56 abwärts gerichtet wird, um die Abgase so wie durch Pfeile in Fig. 1 angedeutet umzulenken. Wird ein Vorwärtsschub benötigt, wie etwa beim Marschflug, so wird die Krebsschwanzdüse 54 in den oberen Teil der Triebwerksummantelung 12 eingefahren und die Sekundärdüse 56 wird nach rückwärts gerichtet, wie das durch gestrichtelte Linien angedeutet ist, um die Austrittsgase in die Rückwärtsrichtung zu lenken.
In den Fig. 1 und 5 sind die Sekundärdüse 56, ein horizontaler Leitflügel 57 in abwärts gerichteter Stellung veranschaulicht. Die Sekundärdüse 56, die drehbar auf einer Querwelle 58 befestigt ist, ist gegabelt, so daß sie einen mittigen Schlitz 59 zur Aufnahme des Leitflügels 57 bildet. Umgekehrt ist der Leitflügel 57 auf einer längs angeordneten Welle 61 befestigt und ragt freitragend nach hinten in den Bereich der Krebsschwanzdüse 54. Um die Welle 61 entsprechend der gewünschten Ausrichtung des Leitflügels 57 verdrehen zu können, ist eine Drehvorrichtung 62, wie ein Getriebe oder ähnliches, vorgesehen. Diese Anwendung des Leitflügels 57 ermöglicht die Ablenkung der Austrittsgase
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nach jeweils einer Triebwerksseite, so daß hierdurch ein seitlich gerichteter Schub erzeugt wird.
Das oben beschriebene Triebwerk arbeitet wie folgt: zum Senkrechtstarten sind alle drei Düsensätze, nämlich die am vorderen Bläser 31, die am Basistriebwerk 21 und die am rückwärtigen Bläser so eingestellt, daß die Austrittsgase genau nach unten gelenkt sind. Da der vordere und der rückwärtige Bläser 31 bzw= 32 durch dieselbe Welle 29 angetrieben sind und deshalb mit derselben Drehzahl umlaufen, sind die relativen Mengenverhältnisse des Abgasstromes immer proportional zueinander,und zwar unabhängig von der Triebwerksdrehzahl. Daher ist es zur Steuerung der Neigung der Maschine notwendig, die entsprechenden Austrittsgasströmungen mit Hilfe der verstellbaren Einlaßleitschaufeln 37 und 52 so zu verändern, daß im Zusammenspiel der einzelnen Schübe die Maschine in der richtigen Fluglage gehalten wird.
Nachdem die Maschine gestartet ist, werden die Düsen so betätigt, daß die Austrittsgase, wie oben beschrieben, nach rückwärts gelenkt werden. Die Austrittsgase des vorderen Bläsers 31 werden jetzt aus den Winkeldüsen 41 und 42 nach hinten ausgestoßen, die Verbrennungsgase des Basistriebwerks werden aus den Winkeldüsen 47, 48 nach hinten gerichtet und der Austrittsgasstrom des rückwärtigen Bläsers 32 ist mittels der äußeren Triebwerksummantelung 12 nach rückwärts gelenkt. Wenn das Flugzeug landen soll, werden die Düsen wieder in die Ausgangsposition gebracht, um die Austrittsgase abwärts zu lenken. Zu anderen Manövern als dem Senkrechtstart und dem horizontalen Marschflug werden die Düsen in jeweils passende Zwischenstellungen überführt .
Mit den oben beschriebenen veränderlichen Schubmitteln ist es somit möglich, sowohl die Neigungswinkelkontrolle als
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auch die Lagekontrolle mit einem einzigen Triebwerk aufrechtzuerhalten. Beispielsweise kann durch geeignete Veränderung der Richtung und/oder der Menge des ausströmenden Gasstromes des vorderen Bläsers oder des rückwärtigen Bläsers 31 bzw. 32 die Neigungskontrolle aufrechterhalten werden. Das Gieren des Flugzeuges kann durch entsprechendes Schwenken der Winkeldüsen auf gegenüberliegenden Seiten der Maschine gesteuert werden, d.h. durch Vergrößern oder Verringern der Horizontalkomponente des Schubes auf der jeweiligen Seite der Maschine.
Zusätzlich zu der oben beschriebenen Winkelsteuerung des Flugzeuges kann das neue Triebwerk auch eine Flugzeuglagesteuerung ermöglichen. Nach Fig. 6 sind zwei Triebwerke jeweils auf einer Seite des Rumpfes unter den Tragflächen angebracht, womit die Flugzeuglage bezüglich der dargestellten Koordinaten durch geeignete Verstellung der Düsen verändert werden kann. Angenommen die Maschine sei in der Startphase, wobei die Austrittsgase jeder Düse nach unten gerichtet sind, so kann das Flugzeug längs der X-Achse bewegt werden, indem die Winkeldüsen gleichsinnig so geschwenkt werden, die die Austrittsgase derart lenken, daß eine vorwärts und eine aufwärts gerichtete Komponente des Schubes auftritt. Für eine seitliche Bewegung des Flugzeuges auf der Y-Achse kann der Leitflügel 57 gedreht werden, um das Ausströmen der Gase in die gewünschte, seitliche Richtung zu gestatten. Gleichzeitig wird ein darauf abgestimmter kompensierender Betrag der oben beschriebenen Giersteuerung eingeführt, um das durch die Verwendung des Leitflügels entstehende Gieren auszugleichen. Die Lage auf der Z-Achse wird dadurch gesteuert, daß der Triebwerksgashebel oder die Einlaßleitschaufeln verstellt werden, um so den Betrag des Triebwerkschubes zu verändern.
Fig. 7 zeigt ein abgeändertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine Triebwerksummantelung 63 mit einem sich
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verjüngenden Einlaß 64 und eine veränderliche Düse in der ADEN-Bauform (augmented deflection exhaust nozzle) aufweist, wie sie in der US-PS 4 000 612 erläutert ist. Ein Basistriebwerk 67 enthält einen Verdichter 68, vorzugsweise mit einer verstellbaren Turbinendüse, eine Brennkammer 6 9 und eine Hochdruckturbine 71, die den Verdichter 68 mittels einer Welle 7 2 antreibt. In Strömungsrichtung gleich hinter der Hochdruckturbine 71 ist eine Niederdruckturbine 73 angeordnet, die an eine Niederdruckturbinenwelle 7 4 Drehmoment abgibt. Die Niederdruckturbinenwelle 74 ist nach vorne verlängert und treibt zwei Bläser, nämlich einen vorderen und einen hinteren Bläser 76 bzw. 77.
Den vorderen Bläser 76 umgibt eine innere Ummantelung 78, welche sowohl den inneren Strömungsweg des hinteren Bläsers 7 als auch den äußeren Strömungsweg des vorderen Bläserkanals begrenzt. Der innere Strömungsweg des vorderen Bläserkanals ist mit einer aerodynamischen, geschoßförmigen Nabe 82 ausgestattet. Quer über den Bläserkanal 7 6 erstrecken sich verstellbare Einlaß- 83 und Auslaßleitschaufeln 84. Hinter den Auslaßleitschaufeln 84 ist ein vorderer Bläserkanal ausgebildet, welcher teilweise durch die innere Triebwerksummantelung 78, teilweise durch die geschoßförmige Nabe und teilweise durch eine Rückwand 87 begrenzt wird, durch welche die Niederdruckwelle unter Zuhilfenahme geeigneter Lager 90 ragt. Die Bläserkammer 86 steht mit zwei Auslässen 88 und 89 in Verbindung, die durch die Triebwerksummantelung 63 zu den Winkeldüsen 91 bzw. 92 führen, welche in den zugehörigen Auslässen 88, 89 mittels zweckentsprechender Lagervorrichtungen drehbar gelagert sind.
In Strömungsrichtung hinter der Bläserkammer 86 verengt sich der rückwärtige Bläserkanal 79 zu verstellbaren Einlaßleitschaufeln 93, dem rückwärtigen Bläser 77 und Auslaßleitschaufeln 94. Der Strömungsweg teilt sich in einen Basistriebwerkskanal 96 und einen Bypasskanal 97.
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Im Betrieb strömt Umgebungsluft in den rückwärtigen Bläserkanal 79 ein; sie wird durch den rückwärtigen Bläser 77 verdichtet und strömt anschließend teilweise durch den Bypasskanal 97 ab, um sodann vermischt und aus der Düse 66 ausgestoßen zu werden. Ein anderer Teil der verdichteten Luft durchströmt das Basistriebwerk 67, wo die Luft weiter verdichtet und schließlich verbrannt wird, um die Antriebsenergie für die Hoch- und die Niederdruckturbine 71, 73 zu liefern. Die heißen Turbinenabgase werden dann mit der kalten Bypassluft gemischt und aus der Düse 66 ausgestoßen. An dem Turbinenauslaß kann eine Sekundärdüse 98 vorhanden sein, die als Mischer für die heißen und die kalten Gasströme wirkt. Der Abgasstrom aus der Düse 66 kann je nach dem Willen des Piloten zum.Marschflug nach rückwärts oder zum Senkrechtflug nach abwärts oder in jede andere Zwischenstellung gelenkt werden.
Der vordere Bläser 76, der auch von der Niederdruckturbine 73 angetrieben ist, bekommt die Luft aus dem vorderen Bläserkanal 81 und verdichtet sie, bevor sie in die Bläserkammer 86 und die zwei Düsen 91 und 92 gelangt. Ein entsprechendes Schwenken der Düsen 91 und 92 erzeugt jeweils Schub in eine Richtung, die zwischen der Aufwärtsrichtung und der Vorwärtsrichtung liegt. Durch geeignete Verstellung der Düsen 91, 92 und 66 können sowohl die Winkel als auch die Lagekontrolle des Triebwerks und des zugehörigen Flugzeuges aufrechterhalten werden.
Bei einer anderen Ausführungform des neuen Triebwerks kann die den Bläsern zugeordnete Strömungssteuereinrichtung anstelle der verstellbaren Einlaßleitschaufeln auch einen Bläser mit im Anstellwinkel verstellbaren Schaufeln aufweisen.
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    Patentansprüche
    Turbinenluftstrahl-Triebwerk, das in Strömungsrichtung hintereinander einen ersten Bläser (fan), einen Verdichter, eine Brennkammer und eine durch eine Antriebswelle mit dem ersten Bläser drehfest verbundene Turbine aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß axial von dem ersten Bläser (31;77) entfernt ein zweiter Bläser (32; 76) angeordnet ist, der einen Lufteinlaß (17, 18, 81) und eine Abgasöffnung beinhaltet, die von dem Lufteinlaß (34; 64) und der Abgasöffnung des ersten Bläsers (31; 77) unabhängig sind und der mit der Turbine (26; 73) über die Antriebswelle (29; 74) drehfest verbunden ist-
  2. 2. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Steuereinrichtungen (39, 52; 83, 93) unabhängig voneinander der Betrag des durch den ersten und den zweiten Bläser (77; 31; 76; 32) erzeugten Schubes veränderlich ist.
  3. 3. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem Bläser (77; 31; 76; 32) eine Schubrichtungs-Lenkvorrichtung (41, 42, 47, 48, 54, 56; 91, 92, 66) zugeordnet ist.
  4. 4. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten und dem zweiten Bläser (77; 31; 76; 32) jeweils Schubrichtungs-Lenkvorrichtungen (41, 42, 47, 48, 54, 56; 91, 92, 66) zugeordnet sind.
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  5. 5. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubrichtungs-Lenkvorrichtungen für einen der Bläser (32; 77) eine Richtungsdüse (54; 66) nach Art eines Krebsschwanzes (lobster tail-type nozzle) aufweist.
  6. 6. Turbinenluf tstrahl-Triebwerlc nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bläser {32) im axialen Abstand in Strömungsrichtung hinter der Turbine (26) angeordnet ist.
  7. 7. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bläser (7 6) im axialen Abstand in Strömungsrichtung vor dem ersten Bläser (77) angeordnet ist.
  8. 8. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Turbinenabgaskanal (28) enthält, der in Strömungsrichtung axial hinter der Turbine (26) durch eine feste Wand (11) begrenzt ist.
  9. 9. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbinenabgaskanal (28) mit wenigstens einer Schubrichtungs-Umlenkvorrichtung (47, 48) strömungsmäßig in Verbindung steht.
  10. 10. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Bläserkammer (86) enthält, die teilweise durch eine in Strömungsrichtung hinter dem Bläser (76) angeordnete feste Wand (87) begrenzt ist.
  11. 11. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bläserkammer (86) strömungsmäßig mit einer Schubrichtungs-Umlenkvorrichtung (91, 92) in Verbindung steht.
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  12. 12. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach einem der Ansprüche 3, TO oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubrichtungs-Ümlenkvorrichtung (41, 42, 47, 48; 91, 92) zwei diametral gegenüberliegende, drehbar gelagerte Winkeldüsen (41, 42, 47, 48,· 91, 92) aufweist.
  13. 13. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Luft dem zweiten Bläser
    (76) zuführenden, sich verjüngenden Bypasskanal (67) aufweist.
  14. 14. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Vorrichtung (39, 52; 83, 93) zum Verändern des Gasflusses aufweist, die verstellbare Einlaßleitschaufeln (39, 52; 837 93) enthält.
  15. 15. Turbinenluftstrahl-Triebwerk, bei dem in Strömungsrichtung hintereinander ein erster Bläser, und ein Basistriebwerk (core engine) angeordnet sind, das mit dem Bläser durch eine axiale Welle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß axial im Abstand von dem ersten Bläser
    (77) ein zweiter Bläser (76) angeordnet ist, der mit der axialen Welle (74) drehfest verbunden ist und daß der erste und der zweite Bläser (76, 77) jeweils einen eigenen Strömungskanal aufweisen und die beiden Strömungskanäle voneinander getrennt sind.
  16. 16. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß es Vorrichtungen (83, 93) zur wahlweisen Veränderung des Gasdurchsatzes durch den ersten und den zweiten Bläser (76, 7-7) aufweist.
  17. 17. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß es Düseneinrichtungen (91, 92, 66) enthält, die in Strömungsrichtung hinter wenigstens einem der Bläser (76, 77) angeordnet sind und durch die die
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    Bläseraustrittsluft in eine jeweils gewünschte Richtung umlenkbar ist.
  18. 18. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinrichtungen (91, 92) jeweils zwei diametral gegenüberliegende, drehbar gelagerte Winkeldüsen (91, 92) aufweisen.
  19. 19. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß einem der Bläser (76, 77) eine austrittsseitige Bläserkammer (86) zugeordnet ist, die teilweise in Strömungsrichtung hinter dem Bläser (76) durch eine feste Wand begrenzt ist.
  20. 20. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Bläserkammer wenigstens mit einer Schubrichtungs-Umlenkvorrichtung (91, 92) strömungsmäßig in Verbindung steht.
  21. 21. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubrichtungs-ümlenkvorrichtung (91, 92) zwei diametrale gegenüberliegende, drehbar gelagerte Winkeldüsen (91, 92) aufweist.
  22. 22. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem der Bläser (76, 77) eine Vorrichtung (83, 93) zum Verändern des Gasflusses zugeordnet ist, die verstellbare Eingangsleitschaufeln (83, 93) aufweist.
  23. 23. Turbinenluftstrahl-Triebwerk mit zwei axial im Abstand voneinander angeordneten Triebwerksstufen, die jeweils einen Luftstrom aufnehmen und ausstoßen, dadurch gekennzeichnet, daß es eine erste Vorrichtung (41, 42) zur Aufnahme und zum Umlenken in eine vorbestimmte Richtung wenigstens eines Teils des Abgasstromes der ersten, der
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    zwei axial im Abstand voneinander angeordneten Triebwerksstufen (11, 12) aufweist und eine zweite Vorrichtung (54, 56) zum Aufnehmen und Umlenken in eine vorbestimmte Richtung des Austrittsgasstromes der zweiten (12) der zwei axial im Abstand voneinander angeordneten Triebwerksstufen (11, 12) vorgesehen ist und daß die erste und die zweite Vorrichtung (41, 42, 54, 56) zum Aufnehmen und zum Umlenken eines Austrittsgasstromes jeweils unabhängig voneinander zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung verstellbar sind, von denen in der ersten Stellung der Austrittsgasstrom in die vertikale Richtung und in der zweiten Stellung der Austrittsgasstrom in einer horizontalen Richtung geleitet ist.
  24. 24. Turbinenluf tstrahl-Triebwerl: nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei axial im Abstand zueinander angeordneten Triebwerksstufen (11, 12) einen Bläser (31, 32) und eine Turbine (26) aufweisen.
  25. 25. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Bläser (31) vor der Turbine (26) angeordnet ist.
  26. 26. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Bläser (32) hinter der Turbine
    (26) angeordnet ist.
  27. 27. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bläser (31) und der Turbine (26) ein Verdichter (23) angeordnet ist, der mit einem Teil des Austrittsgasstromes des Bläsers (31) gespeist ist.
  28. 28. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die axial im Abstand voneinander angeordneten Turbinenstufen (11, 12) einen ersten und einen zweiten Bläser (31,32) aufweisen.
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  29. 29. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Bläser (31, 32) durch die gemeinsame Welle (29) verbunden und durch diese angetrieben sind.
  30. 30. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß es den Gasdurchfluß verändernde Vorrichtungen (39, 52) für den ersten und den zweiten Bläser (31, 32) aufweist.
  31. 31. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die gasflußverändernden Vorrichtungen (39, 52) verstellbare Einlaßleitschaufeln (37, 51) aufweisen.
  32. 32. Turbinenluftstrahl-Triebwerk nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der ersten und zweiten Vorrichtungen (41, 42, 54, 56) zum Aufnehmen und Umlenken eines Austrittsgasstromes zwei diametral gegenüberliegende, drehbar gelagerte Winkeldüsen (41, 42) aufweisen.
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