DE3720578C2 - Gasturbinen-Mantelstrom-Triebwerk mit veränderbarem Nebenstromverhältnis - Google Patents

Gasturbinen-Mantelstrom-Triebwerk mit veränderbarem Nebenstromverhältnis

Info

Publication number
DE3720578C2
DE3720578C2 DE3720578A DE3720578A DE3720578C2 DE 3720578 C2 DE3720578 C2 DE 3720578C2 DE 3720578 A DE3720578 A DE 3720578A DE 3720578 A DE3720578 A DE 3720578A DE 3720578 C2 DE3720578 C2 DE 3720578C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fan
turbine
engine
nozzle
shut
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3720578A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3720578A1 (de
Inventor
Robert George Andrew Angel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BAE Systems PLC
Original Assignee
British Aerospace PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by British Aerospace PLC filed Critical British Aerospace PLC
Publication of DE3720578A1 publication Critical patent/DE3720578A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3720578C2 publication Critical patent/DE3720578C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/02Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
    • F02K3/04Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
    • F02K3/065Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with front and aft fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/002Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto with means to modify the direction of thrust vector
    • F02K1/004Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto with means to modify the direction of thrust vector by using one or more swivable nozzles rotating about their own axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/02Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
    • F02K3/04Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
    • F02K3/075Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type controlling flow ratio between flows

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasturbinen-Mantelstrom- Triebwerk der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung. Derartige Triebwerke finden insbesondere vorteilhaft Anwendung für bezüglich des Schubvektors einstellbare Gas­ turbinentriebwerke für Flugzeuge, die für Kurzstart bzw. Vertikalstart (FTOVL) geeignet sind.
Bei einem bekannten FTOVL-Flugzeug dieser Bauart, welches in US-Z-Aviation Week and Space Technology, April 21, 1986, Seite 54-55 beschrieben ist, weist ein Tandem-Fan-Triebwerk einen vorderen Übertragungskanalfortsatz nach einem Mantelstrom- Turbinentriebwerk auf, wobei ein Front-Fan von einer Welle angetrieben wird, die den üblichen Mantelstrom-Fan antreibt. Beim Flug mit aerodynamischem Auftrieb wirken die beiden Fans in der Weise, daß Mantelstrom-Luft und Kompressor-Einlaßluft in herkömmlicher Weise strömen. Bei reinem Strahlflug, d. h. während jenes Teils des Fluges, bei dem der Auftrieb vollständig oder hauptsächlich durch das Strahltriebwerk geliefert wird, öffnet sich ein Hilfslufteinlaßsystem zwischen den beiden Fans und ein Absperrventil im Luftstrom hinter dem Front-Fan, aber vor dem Hilfslufteinlaß schließt. Die Luft vom Front-Fan wird dann stromab durch das Absperrventil über einen Brenner nach einer Düse unter dem Übertragungskanal abgelenkt. Das übrige Triebwerk wird dann mit Luft aus dem Hilfseinlaß gespeist.
Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der bekannten Anord­ nung, die in der gleichen Literaturstelle erwähnt ist, wird ein Hybrid-Fan vorgesehen, der eine Tandem-Fan-Anordnung aufweist, bei welcher das Absperrventil durch ein rotierendes Ablenkventil ersetzt ist. Die vordere Einzeldüse ist durch zwei Schubvektor­ düsen ersetzt.
Diese beiden bekannten Triebwerksanordnungen geben Anlaß zu zusätzlichen Problemen bei der praktischen Anwendung. Die nach dem zusätzlichen Fan hin verlängerte Welle muß in der Lage sein, beträchtliche Belastungen auszuhalten und auch Laständerungen, die beim Übergang vom aerodynamischen Flug auf Strahlflug auf­ treten. Daher muß die Welle sehr dick und schwer ausgebildet sein, was auf Kosten des Leergewichts des Flugzeugs geht, an dem das Triebwerk aufgehängt ist. Außerdem wird durch das verlänger­ te Triebwerk der Luftwiderstand erhöht und es ist ein höherer Schub erforderlich, um die gewünschten Fluggeschwindigkeiten zu erzielen. Weil eine einzige Turbine beide Fans auf einer gemein­ samen Welle antreibt, ist keine unabhängige Kompensation für die Differenz im Luftdurchsatz beider Fans während des reinen Strahlflugs möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsge­ mäßes Mantelstromgasturbinentriebwerk zu schaffen, bei dem das Verhältnis zwischen der Luftmenge, die im Mantelstrom an der Primärbrennkammer des Triebwerks vorbeigeleitet wird und der Luftmenge, die durch die Brennkammer hindurchtritt, d. h. das Mantelstromverhältnis so anzupassen, daß es in optimaler Auf­ teilung für langsamen Vorwärtsflug und schnellen Unterschallflug sowie für Flug im Übergangsbereich zum Überschallflug und für Überschallflug eingestellt werden kann.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungs­ teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Weiter bezweckt die Erfindung eines Flugzeugtrieb­ werks mit variablem Zyklus und Vektorschub, das bei niedrigen dynamischen Strahldrücken und niedrigen Strahltemperaturen bei reinem Strahlflug arbeitet. Es liegt im Wesen der Erfindung, daß diese Ziele unter Benutzung herkömmlicher Gasturbinentrieb­ werkskomponenten in einer neuartigen Anordnung verwirklicht werden können.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung weist ein Gasturbinen-Mantel­ stromtriebwerk mit variablem Zyklus einen ersten Fan am Einlaß des Triebwerks auf, der einem Kompressor und einem das Kompressor­ gehäuse umschließenden Nebenstrom Luft liefert, wobei der Kom­ pressor von einer Turbine im Turbinenabschnitt des Triebwerks angetrieben wird und ein zweiter Fan im Mantelstromkanal liegt, der von einer Turbine angetrieben wird, wobei ein bezüglich der Durchlaßfläche einstellbarer Hilfslufteinlaß und eine Mantel­ strom-Absperrvorrichtung zwischen dem ersten und zweiten Fan angeordnet sind und Steuermittel selektiv die Mantelstrom-Absperrvorrichtung und den Hilfslufteinlaß so betätigen, daß im Betrieb das Mantelstromverhältnis des Triebwerks auf eine optimale Betriebsweise gemäß vorherrschen­ den Betriebsbedingungen eingestellt wird.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist ein Gasturbinen- Mantelstromtriebwerk mit variablem Zyklus und einstellbarem Schub einen ersten Fan am Einlaß des Triebwerks derart auf, daß Luft einem Kompressor und einem Mantelstromkanal geliefert wird, der das Kompressorgehäuse umgibt, wobei der Fan von einer Turbine im Turbinenabschnitt des Triebwerks angetrieben wird. Ein zweiter Fan liegt im Mantelstromkanal und wird von einer Turbine angetrie­ ben, wobei erste Absperrmittel für den Mantelstromkanal in diesen zwischen dem ersten und zweiten Fan angeordnet sind. Wenigstens eine drehbare bezüglich des Schubvektors einstellbare Düse und zugeordnete zweite Absperrmittel liegen zwischen dem ersten und dem zweiten Fan, um selektiv komprimierte Luft vom ersten Fan in einer gewünschten Richtung abzulenken. Ein Hilfslufteinlaß führt nach dem Mantelstromkanal zwischen erstem und zweitem Fan. Es sind Steuermittel vorgesehen, um selektiv die Absperr­ mittel und wenigstens eine bezüglich des Schubvektors einstell­ bare Düse so zu betätigen, daß eine Triebwerkskonfiguration er­ halten wird, die geeignet ist für: entweder für Flug mit aerodynamischem Auftrieb, wobei der zweite Fan als zusätzliche Kompressionsstufe für Luft im Mantelstromkanal dient, die be­ reits einer anfänglichen Kompression durch den ersten Fan aus­ gesetzt war, wobei Mantelstrom und Turbinenabgasströme nach wenigstens einer Auslaßdüse gelangen. Oder für reinen Strahl­ flug, wobei der Mantelstromkanal stromauf des zweiten Fan ab­ gesperrt ist und die von dem ersten Fan komprimierte Luft über die im Schubvektor einstellbare Düse in einer gewünschten Rich­ tung abgelenkt wird, die an den Turbinenabgasströmen-Neben­ schluß vorbeiläuft und über die andere einstellbare Düse oder eine im Schubvektor einstellbare Auslaßdüse ausgeblasen wird.
Die Fans können einstufige oder mehrstufige Fans sein, und der Kompressor kann ein einstufiger oder ein mehrstufiger Hochdruckkompressor sein.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Nebenstrom- Absperrvorrichtung derart angeordnet, daß der Hilfslufteinlaß­ kanal bei aerodynamischer Flugkonfiguration des Triebwerks ge­ schlossen und der Nebenstromkanal abgesperrt ist, während der Hilfslufteinlaß bei Konfiguration des Triebwerks für reinen Strahl­ flug geöffnet ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Mantelstrom-Absperrvorrichtung so angeordnet, daß der Hilfsluft­ einlaß bei Konfiguration auf Flug mit aerodynamischem Antrieb des Triebwerks geschlossen und der Mantelstromkanal abgesperrt werden, während der Hilfslufteinlaß bei Strahlflugkonfiguration des Triebwerks geöffnet wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind un­ abhängige erste und zweite Turbinen vorgesehen, um den ersten bzw. zweiten Fan anzutreiben. Die Turbine zum Antrieb des zweiten Fan ist vorzugsweise eine freie Turbine.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein in Längsrichtung versetzbarer Pfropfen oder Strömungswiderstand im Abgasauslaß des Turbinenabschnitts des Triebwerks angeordnet und es sind Steuermittel vorgesehen, um den Stopfen so zu bewegen, daß die Querschnittsfläche des Abgasauslasses vergrößert wird, wenn das Flugzeug in reinen Strahlbetrieb übergeht, während die Querschnittsfläche des Auslasses vermindert wird, wenn das Trieb­ werk in eine aerodynamische Flugkonfiguration übergeht.
Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, die für STOVL-Flugzeuge geeignet sind, anhand der Zeichnung beschrie­ ben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Teilschnittansicht einer "Drei-Stützstrahl"-Version eines Triebwerks mit variablem Zyklus und im Vektor einstellbaren Schub gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Teilschnittansicht des Triebwerks gemäß Fig. 1 eingestellt auf Flug mit aerodynamischem Auftrieb;
Fig. 3 eine Teilschnittansicht des Flugzeugs nach Fig. 1 eingestellt auf reinen Strahlauftrieb;
Fig. 4 eine Teilschnittansicht einer "Vier-Stützstrahl"-Version eines Triebwerks mit variablem Zyklus und Vektorschub gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 eine Teilschnittansicht des Triebwerks gemäß Fig. 4 eingestellt auf Flug mit aerodynamischem Auftrieb;
Fig. 6 eine Teilschnittansicht des Triebwerks nach Fig. 4 eingestellt auf reinen Strahlflug.
In der nachfolgenden Beschreibung sind einander entsprechende Teile in den Figuren der Zeichnung mit einheitlichen Bezugs­ zeichen versehen.
Der in der Beschreibung benutzte Begriff "Drei-Stützstrahl-Version" kennzeichnet ein Triebwerk mit einstellbarem Schubvektor, das mit drei austretenden Hubstrahlen versehen ist, von denen das Flugzeug bei reinem Strahlflug getragen wird, und entsprechend soll unter einer "Vier-Strahl-Version" ein Triebwerk verstanden werden, das vier austretende Hubstrahlen besitzt, von denen das Flug­ zeug während des reinen Strahlfluges abgestützt wird.
Fig. 1 zeigt ein Triebwerk mit variablem Zyklus und einstellbarem Schubvektor, das im wesentlichen aus einem herkömmlichen Zweiwellen- Mantelstromtriebwerk besteht, das einen Mehrstufenmantelstromfan 1 am Einlaß aufweist, der durch eine unabhängige Turbine 10 angetrie­ ben wird. Ein Hochdruckkompressor 2 wird durch eine unabhängige Turbine 11 angetrieben. Außerdem weist das Triebwerk eine oder mehrere Primär-Brennkammern 15, einen Nachbrenner und zwei dreh­ bare Kaskaden-Vektordüsen 9 und eine Vektordüse 8 mit variabler Querschnittsfläche an einem Strahlrohr 14 auf. Das Triebwerk weist einen zweiten Mantelstromfan 5 auf, der durch eine freie Turbine 12 angetrieben und im Mantelstromkanal 13 angeordnet ist. Im Mantelstromkanal sind Absperrklappen 3 angeordnet, und es ist ein Hilfslufteinlaß 4 und ein in Achsrichtung verschiebbarer Stopfen oder Strömungswiderstand 6 im Auslaß des Turbinenteils des Triebwerks vorgesehen.
Im Betrieb wird bei normalem Flug mit aerodynamischem Auftrieb das Triebwerk nach Fig. 1 durch eine nicht dargestellte Steuer­ vorrichtung in eine Konfiguration gebracht, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Der Hilfslufteinlaß 4 wird durch die Mantel­ strom-Absperrklappen 3 abgesperrt und der Stopfen 6 wird in eine vordere Stellung überführt, in der ein relativ schmaler Auslaß vom Turbinenteil des Triebwerks definiert wird. Die bezüg­ lich des Schubvektors einstellbare Enddüse 8 ist auf die Achse des Triebwerks ausgerichtet, so daß durch das Triebwerk ein Axialschub erzeugt wird. In dieser Stellung wirkt der zweite Mantelstromfan 5 als zusätzliche Kompressionsstufe für den Mantelstrom im Mantelstromkanal 13, der vorher durch den Fan 1 komprimiert wurde. Mantelstrom und Turbinenabgasstrom gelangen über den Nachbrenner 7 in herkömmlicher Weise nach der Enddüse 8.
Fig. 3 zeigt das durch die nicht dargestellte Steuervorrichtung auf reinen Strahlflug konfigurierte Triebwerk. In dieser Stel­ lung ist der Mantelstromkanal 13 stromauf des zweiten Mantelstrom­ fan 5 durch die Absperrklappen 3 abgesperrt, die auch dazu dienen, den Hilfseinlaß 4 zu öffnen, so daß Hilfsluft nach dem zweiten Mantelstromfan 5 gelangen kann. Die Absperrklappen 3a für die vorderen Vektordüsen 9 mit drehbaren Kaskaden werden bei dieser Konfiguration geöffnet, und die vom Frontfan 1 gelieferte Luft wird durch die Kaskaden in Pfeilrichtung ausgeblasen, wodurch zwei der Strahlstützen der Drei-Strahlstützenanordnung gebildet werden. Die Umgebungsluft gelangt nach dem zweiten Mantelstrom­ fan 5 über den Hilfseinlaß 4 im Mantelstromkanal 13, und die Düsenfläche stromab des Turbinenteils des Triebwerks wird ver­ größert indem der verschiebbare Stopfen 6 nach hinten verschoben wird. Da der Rückdruck auf die Turbine 12 vermindert wird, werden Expansionsverhältnis und demgemäß Leistungsausgang erhöht. Außer­ dem kann auch die Brennstoffströmung nach den Brennkammern 15 er­ höht werden, so daß ein weiterer Anstieg der Gesamtleistung er­ folgt.
Der hintere Fan 5 und die Turbine 12 blasen über die Enddüse 8 aus, die über eine Steuervorrichtung vertikal gestellt ist, um den dritten Stützstrahl der Dreistrahlstützanordnung zu bilden.
Eine Vierstrahlstützausführungsform des erfindungsgemäßen Triebwerks ist in Fig. 4 dargestellt. Die Fig. 5 und 6 zeigen die Vierstützstrahlanordnung des Triebwerks gemäß Fig. 4 in der Konfiguration für aerodynamischen Auftrieb bzw. Strahlauftrieb. Bei der Vierstrahlstützanordnung sind zwei zusätzliche rotierende Kaskaden-Einstelldüsen 9a stromab des zweiten Mantelstromfan 5 angeordnet. Bei reinem Strahlflug werden diese Düsen durch nicht dargestellte Klappen freigegeben, die die Strömung nach dem Strahlrohr 14 sperren.
Zahlreiche Abwandlungen und Änderungen der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 1 bis 3 und 4 bis 6 ergeben sich für den Fachmann von selbst. Zum Beispiel können Knierohrdüsen anstelle der Kaskaden- Düsen 9 vorgesehen werden.
Der zweite Mantelstromfan 5 könnte an die Turbine 10 oder die Turbine 11 des Gasgenerator-Kerntriebwerks angeschlossen werden statt von einer unabhängigen Turbine 12 angetrieben zu werden.
Der zweite Nebenstromfan 5 könnte an die Turbine 10 oder 11 des Gasgenerator-Kerntriebwerks angeschlossen werden, statt an eine unabhängige Turbine 12.
Der verschiebbare Stopfen 6 kann wegfallen. Der Nachbrenner 7 ist auch nur eine zweckmäßige Ausgestaltung.
Vor dem zweiten Mantelstromfan 5 könnte im Mantelstromkanal 13 ein Kranz einstellbarer Einlaß-Leitschaufeln angeordnet werden und/oder die Schaufeln des man 5 könnten bezüglich ihres Anstell­ winkels einstellbar sein und derartige Schaufeln mit veränderbarem Einlaß und/oder veränderbarem Anstellwinkel könnten durch die Steuervorrichtung so eingestellt werden, daß die Belastung des zweiten Mantelstromfan 5 verändert wird.
Die Einstelldüsen 9 könnten mit Füllkammerbrennern versehen sein und/oder es könnte eine Schuberhöhungsvorrichtung im Mantel­ stromkanal hinter dem zweiten Mantelstromfan 5 vorgesehen werden, um den Schub im strahlgetragenen Flug zu erhöhen.
Es kann ein Nachbrenner vorgesehen werden, indem eine zusätzliche Brennkammer oder mehrere Brennkammern zwischen den Turbinen 10, 11, die den Kompressor 12 des Gasgenerators antreiben und dem ersten Mantelstromfan 1 und der Turbine 12 vorgesehen werden. Auf diese Weise kann eine weitere Flexibilität der Steuerung des zweiten Mantelstromfans 5 erreicht werden.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung sind für ein STOVL-Flugzeug geeignet, wie dies oben beschrieben wurde. Jedoch können viele Ausführungsbeispiele der Erfindung auch so ausgebildet sein, daß sie für herkömmliche Strahlflugzeuge ge­ eignet sind, die nicht in der Lage sind, einen Vertikalstart oder einen Kurzstart durchzuführen. Bei den letztgenannten Aus­ führungsformen ist die Anordnung von bezüglich der Schubrichtung einstellbaren Düsen natürlich nicht erforderlich, aber die Mög­ lichkeit zur Veränderung des Mantelstromverhältnisses des Trieb­ werks mittels zweitem hinteren Fan und der zugeordneten Absperr­ klappen und des Hilfslufteinlasses kann aufrecht erhalten werden, um das Triebwerk mit optimalem Wirkungsgrad in allen Flugphasen zu betreiben, d. h. beim Start, beim Unterschallflug, beim Über­ gangsflug, bei Überschallflug und während der Landung, d. h. bei allen Flugphasen, die das Flugzeug durchführen muß.

Claims (13)

1. Gasturbinen-Mantelstrom-Triebwerk mit veränderbarem Nebenstromverhältnis, mit einem Einlaß und einem Auslaß, mit einem ersten Fan, der am Einlaß des Triebwerks angeordnet ist und einen Kompressor mit Luft versorgt, und mit einem Mantelstromkanal, der ein Gehäuse des Kom­ pressors umschließt, wobei der Kompressor von einer Turbine in einem Turbinenabschnitt des Triebwerks angetrieben wird und mit einem zweiten Fan, der im Mantelstromkanal angeordnet ist und von einer Turbine angetrieben wird, wobei der Mantelstromkanal mit einem Hilfslufteinlaß mit einstellbarer Querschnitts­ fläche versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß Mantelstromkanal-Absperr­ mittel (3) zwischen dem ersten und dem zweiten Fan (1, 5) angeordnet sind, und daß Einstellmittel vorge­ sehen sind, um die Mantelstrom-Absperrmittel (3) und den Hilfslufteinlaß (4) selektiv so betätigen zu können, daß im Betrieb das Nebenstromverhältnis des Triebwerks geändert wird.
2. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (9) zur Einstellung des Schubvektors der Düse und zugeordnete zweite Absperrmittel (3a) zwischen dem ersten Fan (1) und dem zweiten Fan (5) angeordnet sind, um selektiv komprimierte Luft von dem ersten Fan (1) in eine gewünschte Richtung abzulenken.
3. Triebwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Vektordüse (9a) zur Einstellung des Schubvektors derart angeordnet ist, daß sie die Gase empfängt, die vom Turbinenteil (10, 11) ausgestoßen werden, wobei die Steuereinrichtung wirksam ist zur Steuerung der Vektor­ bewegung und zur Steuerung des Abgasstromes der zu­ sätzlichen Düse (9a).
4. Triebwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß des Triebwerks mit einer bezüglich des Schubvektors einstellbaren Strahlrohrdüse (8) versehen ist.
5. Triebwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung selektiv wirksam ist, um das Triebwerk für aerodyna­ mischen Flug mit Auftrieb durch die Tragflügel und für reinen Strahlflug zu konfigurieren;
wobei für aerodynamischen Flug mit Auftrieb durch die Tragflügel die Mantelstrom-Absperrmittel (3) und die zweiten Absperrmittel (3a) unwirksam sind, so daß der Mantelstromkanal (13) eine unbehinderte Strömung hin­ durchtreten läßt und der zweite Fan (5) als zusätz­ liche Kompressionsstufe für Luft wirkt, die durch den ersten Fan (1) komprimiert ist und im Nebenstrom zu den Turbinenabgasen nach dem Auslaß gelangt, und wobei für reinen Strahlflug die Mantelstrom-Absperrmittel (3, 3a) und die Mittel zur Einstellung des Schubvektors der Düse (9) betätigt werden, um den Nebenstromkanal (13) abzusperren, so daß die vom ersten Fan (1) komprimierte Luft über die Düse (9) in einer gewünschten Richtung ab­ gelenkt wird,um die Turbinenabgase und die Mantelströmung nach dem Auslaß gelangen zu lassen.
6. Triebwerk nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung wirksam ist, um selektiv das Triebwerk für aerodynamischen Flug mit Auftrieb durch die Tragflächen und reinen Strahlflug zu konfigurieren;
wobei für aerodynamischen Flug mit Auftrieb durch die Tragflügel die Absperrmittel (3) für den Mantelstrom­ kanal und die zweiten Absperrmittel (3a) unwirksam sind, so daß der Mantelstromkanal (13) kein Hindernis aufweist und der zweite Fan (5) als zusätzliche Kompressionsstufe für die Luft wirkt, die vom ersten Fan komprimiert ist und und im Nebenschluß zu dem Turbinenabgasstrom nach dem Auslaß zu gelangt,und wobei für reinen Strahlflug die Mantelstrom-Absperr­ mittel (3, 3a) und wenigstens eine bezüglich des Schub­ vektors einstellbare Düse (9) und die zusätzliche Vektor­ düse (9a) und gegebenenfalls auch die bezüglich des Schubvektors einstellbare Strahlrohrdüse (8) von der Steuereinrichtung so betätigt werden, daß der Mantelstromkanal (13) abgesperrt wird und die vom ersten Fan (1) komprimierte Luft über die Düse (9) gerichtet wird, um die Turbinenabgase über die zusätzliche bezüglich des Schubvektors einstellbare Düse (9a) zu leiten und um die Turbinenabgase und den Mantelstromauslaß wahlweise über die bezüglich des Schubvektors einstellbare Strahlrohrdüse (8) zu richten.
7. Triebwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (12) zum Antrieb des zweiten Fan (5) eine freie Turbine ist, die durch die Abgase vom Turbinenabschnitt (10, 11) angetrieben wird.
8. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (12) zum Antrieb des zweiten Fan (5) jene Turbine (10) ist, die den Kompressor (2) antreibt.
9. Triebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (12) zum Antrieb des zweiten Fan (5) jene Turbine (11) ist, die den ersten Fan (1) antreibt.
10. Triebwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine axial verstellbare, den Strömungsquerschnitt verändernde Vorrichtung (6) stromab der Turbine (12) angeordnet ist, um den zweiten Fan (5) anzutreiben.
11. Triebwerk nach Anspruch 9 in Abhängigkeit von den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung die Einrichtung (6) in einer Richtung versetzt, um den Ausflußquerschnitt des Turbinenabschnitts bei reinem Strahlflug zu vergrößern und den Querschnitt bei Flug mit aerodynamischem Auftrieb zu vermindern.
12. Triebwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einstellbare Einlaßleit­ schaufeln im Mantelstromkanal (13) stromauf des zweiten Fan (5) angeordnet sind.
13. Triebwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln des zweiten Fan (5) bezüglich des Anstellwinkels einstellbar sind.
DE3720578A 1986-06-21 1987-06-22 Gasturbinen-Mantelstrom-Triebwerk mit veränderbarem Nebenstromverhältnis Expired - Fee Related DE3720578C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8615184A GB2246171B (en) 1986-06-21 1986-06-21 Improvements in or related to gas turbine engines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3720578A1 DE3720578A1 (de) 1992-08-13
DE3720578C2 true DE3720578C2 (de) 1996-05-02

Family

ID=10599868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3720578A Expired - Fee Related DE3720578C2 (de) 1986-06-21 1987-06-22 Gasturbinen-Mantelstrom-Triebwerk mit veränderbarem Nebenstromverhältnis

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5383332A (de)
CA (1) CA1317770C (de)
DE (1) DE3720578C2 (de)
FR (1) FR2669680B1 (de)
GB (1) GB2246171B (de)
IT (1) IT1235706B (de)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2261918B (en) * 1991-11-27 1994-09-28 Rolls Royce Plc Changeover valve
GB2435743B (en) 1994-11-29 2008-02-06 British Aerospace Gas turbine powerplant
GB2313580B (en) * 1996-05-31 2000-02-23 Astovl Limited An aircraft power plant
AT406574B (de) * 1999-02-11 2000-06-26 Bobleter Ortwin Antriebseinrichtung für ein fluggerät
DE10033653A1 (de) * 2000-06-16 2002-03-07 Sandor Nagy Kombinationsantrieb
DE10126632A1 (de) * 2000-08-08 2002-09-12 Sandor Nagy Kombinationsantrieb
US6837038B2 (en) * 2001-10-16 2005-01-04 United Technologies Corporation Variable cycle boost propulsor
US7216475B2 (en) * 2003-11-21 2007-05-15 General Electric Company Aft FLADE engine
US7134271B2 (en) * 2004-11-05 2006-11-14 General Electric Company Thrust vectoring aft FLADE engine
JP4788966B2 (ja) * 2006-09-27 2011-10-05 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 ターボファンジェットエンジン
JP5092143B2 (ja) * 2008-03-07 2012-12-05 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 高バイパス比ターボファンジェットエンジン
US20110147533A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Honeywell International Inc. Morphing ducted fan for vertical take-off and landing vehicle
US8910464B2 (en) * 2011-04-26 2014-12-16 Lockheed Martin Corporation Lift fan spherical thrust vectoring nozzle
US8960592B1 (en) 2011-07-19 2015-02-24 D. Anthony Windisch VTOL propulsion for aircraft
US9279388B2 (en) 2011-11-01 2016-03-08 United Technologies Corporation Gas turbine engine with two-spool fan and variable vane turbine
US20140290211A1 (en) * 2013-03-13 2014-10-02 United Technologies Corporation Turbine engine including balanced low pressure stage count
CN104044742B (zh) * 2014-05-05 2016-04-27 北京理工大学 适用于小型无人机的涵道式矢量推力装置
US10711631B2 (en) * 2014-12-24 2020-07-14 Raytheon Technologies Corporation Turbine engine with guide vanes forward of its fan blades
US10711702B2 (en) 2015-08-18 2020-07-14 General Electric Company Mixed flow turbocore
US10578028B2 (en) * 2015-08-18 2020-03-03 General Electric Company Compressor bleed auxiliary turbine
US11661183B2 (en) 2020-03-16 2023-05-30 D. Anthony Windisch Small light vertical take-off and landing capable delta wing aircraft

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE525244A (de) *
FR1288602A (fr) * 1960-05-06 1962-03-24 Rolls Royce Propulseur à réaction
DE1198131B (de) * 1964-02-12 1965-08-05 Daimler Benz Ag Zweikreis-Gasturbinenstrahltriebwerk
DE1426405A1 (de) * 1964-12-07 1969-05-22 Ver Flugtechnische Werke Zweikreis-Gasturbinenstrahltriebwerk zum Antrieb von Senkrecht- und Kurzstartflugzeugen
GB1319849A (en) * 1970-11-12 1973-06-13 Secr Defence Gas turbine jet propulsion engines
US4010608A (en) * 1975-06-16 1977-03-08 General Electric Company Split fan work gas turbine engine
US4175384A (en) * 1977-08-02 1979-11-27 General Electric Company Individual bypass injector valves for a double bypass variable cycle turbofan engine
FR2461820A1 (fr) * 1979-07-16 1981-02-06 Snecma Turboreacteur multiflux a taux de dilution pilotable
GB2118248A (en) * 1982-03-23 1983-10-26 Rolls Royce Double flow path gas turbine engine
US4552309A (en) * 1982-04-07 1985-11-12 Rolls-Royce Inc. Variable geometry nozzles for turbomachines
US4587803A (en) * 1983-08-15 1986-05-13 Rolls-Royce Inc. Valve for diverting fluid flows in turbomachines
GB8924871D0 (en) * 1989-11-03 1989-12-20 Rolls Royce Plc Tandem fan engine

Also Published As

Publication number Publication date
FR2669680B1 (fr) 1994-04-01
DE3720578A1 (de) 1992-08-13
GB2246171A (en) 1992-01-22
IT1235706B (it) 1992-09-22
FR2669680A1 (fr) 1992-05-29
IT8748082A0 (it) 1987-06-19
CA1317770C (en) 1993-05-18
US5383332A (en) 1995-01-24
GB2246171B (en) 1992-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3720578C2 (de) Gasturbinen-Mantelstrom-Triebwerk mit veränderbarem Nebenstromverhältnis
DE2626406C2 (de) Gasturbinentriebwerk mit variablem Zyklus
DE2813667C2 (de)
DE970090C (de) Rueckstossduese fuer Rueckstosstriebwerke
DE60133629T2 (de) Verfahren zum betrieb einer gasturbine mit verstellbaren leitschaufeln
EP3098426B1 (de) Adaptives flugzeugtriebwerk
DE1301650B (de) Mantelstromgasturbinenstrahltriebwerk
DE2833678A1 (de) Triebwerkssystem fuer senkrecht/ kurzstart- und kurzlandeflugzeuge
DE2624164A1 (de) Zyklusvariables gasturbinentriebwerk
DE3223201A1 (de) Verbundtriebwerk
DE2831802A1 (de) Gasturbinentriebwerk und verfahren zu dessen betrieb
DE2623764A1 (de) Schubverstellduese fuer geraeuscharmes turbogeblaese-triebwerk und verfahren zum betrieb desselben
DE2839599A1 (de) Verfahren zum simulieren eines gasturbinentriebwerks und triebwerkssimulator fuer mehrzweckflugzeuge
DE2454054A1 (de) Innentriebwerk bzw. gasgenerator fuer gasturbinentriebwerke
DE1190799B (de) Einrichtung zur Umkehr der Schubrichtung fuer kombinierte Turbo-Staustrahltriebwerke
CH373228A (de) Rückstosstriebwerk für Überschall-Fluggeschwindigkeit
DE1526821A1 (de) Konvergente-divergente Strahltriebwerksaustrittsduese
DE1526817A1 (de) Konvergente-divergente Strahltriebswerksaustrittsduese
DE3726159A1 (de) Zweistrom-gasturbinentriebwerk
DE2122762A1 (de) Gasturbinentriebwerk
DE2132334A1 (de) Regelvorrichtung fuer ein Verwandlungstriebwerk
DE1069952C2 (de) Vorrichtung zur Schubregelung von Heißstrahltriebwerken
DE2255085A1 (de) Triebwerk mit erhoehtem oder veraenderbarem nebenstroemungsverhaeltnis
DE1153262B (de) Umstroemter Quertriebskoerper mit Beeinflussung der Zirkulation durch Ausblasen eines Luftstromes
DE1506569B2 (de) Kurz- oder senkrechtstartfaehiges strahlgetriebenes flugzeug

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: BAE SYSTEMS PLC, FARNBOROUGH, HAMPSHIRE, GB

8339 Ceased/non-payment of the annual fee