DE60022707T2

DE60022707T2 - Hilfskraft- und Hilfsschubantrieb

Info

Publication number: DE60022707T2
Application number: DE60022707T
Authority: DE
Inventors: Gary D. Reysa; Lynn A. Swenson; Robert A. Hutchinson; Kenny L. Fung
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2020-07-14
Also published as: EP1069044B1; EP1069044A3; DE60022707D1; US6247668B1; EP1069044A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Luftfahrt- und Flugzeugaggregate und die Erzeugung zusätzlicher Energie in einem Flugzeug.
Hilfskrafteinheiten (auxiliary power units, APUs) werden derzeit an Bord von Flugzeugen verwendet, um Energie bereitzustellen, um Hydraulikdrucksysteme, Umgebungskontrollsysteme und elektrische Systeme zu unterstützen. Eine APU-Unterstützung wird allgemein bereitgestellt, während sich das Flugzeug während des Beladens und Entladens von Passagieren auf dem Boden befindet. Während des Fluges werden die APUs ausgeschaltet oder nur während einer Notsituation betrieben. APUs können dahingehend problematisch sein, dass sie eine signifikante Quelle von Gewicht und Kosten für das Flugzeug sind, während sie nur kurzzeitige Dienste auf dem Boden bereitstellen.
Es besteht somit ein Bedarf für ein effizienteres Hilfskraftsystem. Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, diesen Bedarf zu erfüllen, indem eine Hilfskraftausgestaltung beschrieben wird, welche zusätzlich zum Bereitstellen von Energie zum Betreiben von herkömmlichem Zusatzgerät einen zusätzlichen Schub für Start und Steigflug bereitstellt.
Das Dokument GB-A-1 212 875 offenbart ein Flugzeug, welches einen Heckkonus aufweist, umfassend eine Flugzeug-Hilfskraft- und Schubeinheit, welche ein Gasturbinentriebwerk mit einem Einlassende, einem Ausstoßende und einer Hauptturbinenwelle beinhaltet. Das Triebwerk befindet sich in dem Heckkonus, wobei das Triebwerksausstoßende dazu angeordnet ist, Triebwerksabgase aus dem Hinterteil des Heckkonus auszustoßen. Zwei Lufteinlassöffnungen befinden sich seitlich in dem Heckkonus an einem Gehäusepositionsort vor dem Triebwerkseinlas sende, und eine Einlassklappe ist an jeder Lufteinlassöffnung gelenkig an dem Heckkonus angebracht, um selektiv einen Lufteinlass zu ermöglichen und zu verhindern, wobei sich jede Einlassklappe nach vorne gerichtet öffnet. Ein gegabeltes Einlassrohr erstreckt sich zwischen jeder Lufteinlassöffnung und dem Gasturbinentriebwerkseinlassende. Eine Getriebeanordnung, welche eine Getriebewelle beinhaltet, ist an der Triebwerkshauptturbinenwelle angebracht, und ein Getriebe ist mit der Antriebswelle verbunden, wobei sich die Antriebswelle axial von der Hauptturbinenwelle nach vorne erstreckt, wobei das Getriebe und die Antriebswelle vor dem Triebwerk angeordnet sind. In dem Heckkonus befindet sich Zusatzgerät und ist lösbar mit der Getriebeanordnung verbunden. Die Einheit beinhaltet einen ersten Betriebsmodus, in welchem das Triebwerk auf einer niederen Stufe betrieben wird, um das Zusatzgerät anzutreiben, und einen zweiten Betriebsmodus, in welchem das Triebwerk verwendet wird, um Schub bereitzustellen und das Zusatzgerät zu betreiben.
Es wird ein Flugzeug bereitgestellt, welches einen Heckkonus aufweist und eine Hilfskraft- und Hilfsschubeinheit umfasst, wie es in Anspruch 1 definiert ist, sowie eine Hilfskraft- und Hilfsschubeinheit wie in Anspruch 13 definiert.
Verschiedenartige Typen von Zusatzgerät können mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wie zum Beispiel ein Generator, eine hydraulische Druckversorgungseinheit und ein Kompressor.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Zweistromtriebwerk dazu bemessen, einen maximalen Schub von ungefähr 8 200 kg (18 000 Pfund) bereitzustellen. Das Triebwerk kann in dem Heckkonus unter Verwendung von mindestens vier verschiedenen Befesti gungsträgern, welche radial um das Triebwerk angeordnet sind, installiert sein. Bei einem Ausführungsbeispiel beinhaltet der Heckkonus ein Paar von Verschlussklappen, welche sich um Längsachsen nach außen drehen und welche auf jeder Seite des Heckkonus angeordnet sind, wobei die Verschlussklappen einen Zugang in den Heckkonus sowohl für das Installieren als auch für das Warten des Triebwerks bereitstellen.
In Übereinstimmung mit weiteren Aspekten dieser Erfindung, ist eine Steuereinheit elektronisch mit dem Zweistromtriebwerk und dem Zusatzgerät verbunden. Während des ersten Betriebsmodus betreibt die Steuereinheit das Triebwerk bei einer niedrigen Leistungseinstellung und steuert das Zusatzgerät an, Hilfsdienste bereitzustellen. Während des zweiten Betriebsmodus betreibt die Steuereinheit das Triebwerk, um Schub und Hilfskraft für die Flugzeugsysteme bereitzustellen.
Die vorangegangenen Aspekte und viele der damit einhergehenden Vorteile dieser Erfindung können besser eingeschätzt werden, wenn dieselbe durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden wird, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht von Abschnitten einer installierten Hilfskraft- und Hilfsschubeinheit ist, welche in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist;
2 eine schematische seitliche Aufrissansicht einer Hilfskraft- und Hilfsschubeinheit ist, welche in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist;
3 eine schematische Frontaufrissansicht einer Hilfskraft- und Hilfsschubeinheit ist, welche ein Ausführungsbeispiel ihrer Installation an einem Flugzeug zeigt; und
4 ein Steuersystemdiagramm ist, welches ein Ausführungsbeispiel einer APTU-Steuereinheit veranschaulicht, welche in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
Die Hilfskraft- und Hilfsschubeinheit (auxiliary power and thrust unit, APTU) der vorliegenden Erfindung ist ein Ersatz für herkömmliche Hilfskrafteinheit-(auxiliary power unit, APU)-Systeme für Flugzeuge. Eine in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgebildete APTU stellt Leistung bereit, um herkömmliches Zusatzgerät zu unterstützen, wobei ebenso Schub für Start und Flug bereitgestellt wird. Auf 1 Bezug nehmend, befindet sich die APTU 10 in einem Flugzeugheckkonus 12. Die APTU beinhaltet ein Zweistromtriebwerk 14, ein Einlassrohr 16 und eine Getriebeanordnung 18 (siehe 2). Diese Komponenten sind dazu ausgestaltet, mit herkömmlichem Zusatzgerät 20 (z.B. einem Generator, einer hydraulischen Druckversorgungseinheit, einem Kompressor usw.) verbunden zu sein, welche sich ebenfalls in dem Heckkonus, hinter der hintersten Rumpftrennwand befinden und ferner durch ein herkömmliches Brandschott 22 abgetrennt sind.
Genauer gesagt und auf 2 Bezug nehmend, beinhaltet das Zweistromtriebwerk 14 ein Einlassende 24 und ein Ausstoßende 26. Das Triebwerk befindet sich in einer Längsrichtung in dem Inneren des Heckkonus 12, so dass das Zweistromtriebwerkeinlassende 24 sich vor dem Zweistromtriebwerkausstoßende befindet. Das Ausstoßende 26 ist dazu ausgestaltet, Triebwerksabgase aus dem Hinterteil des Heckkonus auszustoßen. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beinhaltet das Triebwerk 14 eine Ausstoßdüse 28 mit einem Triebwerksausstoßkonus 30, welcher sich über das Ende des Heckkonus 12 hinaus erstreckt. Andere Ausstoßanordnungen können verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Ausstoßdüse mit variabler Geometrie verwendet werden, um insbesondere am Boden die Abgasfahnengeschwindigkeit zu reduzieren und/oder den Reiseflugluftwiderstand zu reduzieren, indem der Triebwerksausstoß geschlossen und verkleidet wird.
Das Zweistromtriebwerk 14 ist dahingehend ähnlich zu herkömmlichen Zweistromtriebwerken, dass es einen Gasgenerator, eine Hauptturbinenwelle, ein Gebläse und einen Umgehungskanal beinhaltet. Das Zweistromtriebwerk der vorliegenden Erfindung ist jedoch dahingehend unterschiedlich, dass seine Hauptturbinenwelle dazu ausgestaltet ist, mit der Getriebeanordnung 18 der vorliegenden Erfindung verbunden zu sein. Das Zweistromtriebwerk kann ein Allied Signal AE907 sein, welches in der Lage ist einen maximalen Schub in dem Bereich von 3 644 kg (8 000 Pfund) bis ungefähr 5 467 kg (12 000 Pfund) bereitzustellen. Bei einem Ausführungsbeispiel stellt das Triebwerk einen Schub im Ausmaß von ungefähr 8 200 kg (18 000 Pfund) oder weniger bereit. Dieser Aspekt wird abhängig von den speziellen Einsatzerfordernissen variieren. Es sind vielzählige andere Typen, Größen und Konfigurationen von Zweistromtriebwerken vorhanden, welche zur Verwendung mit dem APTU der vorliegenden Erfindung modifiziert (oder geschaffen) werden können.
Auf 3 Bezug nehmend, ist das Triebwerk innerhalb des Heckkonus durch eine Anzahl von Triebwerksbefestigungsträgern 32 gehalten. Der Heckkonus beinhaltet ein inneres Aufbaugestell (nicht dargestellt) an welchem die Träger angebracht sind. Bei einem Ausführungsbeispiel befindet sich ein Ring von Trägern an einer Gehäuseposition, welche ungefähr den Triebwerkskompressoren entspricht, radial um das Triebwerk herum (siehe 2). Der Heckkonus 12 beinhaltet ein Paar von unteren Verschlussklappen 34, 36, welche sich um Längsachsen nach außen drehen, welche auf jeder Seite des Heckkonus angeordnet sind. Die Verschlussklappen 34, 36 gewährleisten Zugang in den Heckkonus sowohl zum Installieren als auch zum Warten des Triebwerks.
Wieder auf 2 Bezug nehmend, beinhaltet der Heckkonus auch eine Lufteinlassöffnung 40 durch eine obere Oberfläche des Heckkonusvorderendes. Die Lufteinlassöffnung 40 befindet sich an einer Gehäuseposition vor dem Triebwerkseinlassende. Die Öffnung 40 kann von jeglicher Form, wie zum Beispiel kreisförmig, rechteckig usw. sein. Eine Einlassklappe 42 mit variabler Einstellung ist gelenkig an dem Heckkonus 12 angebracht und wird über einen Linearaktuator 44 oder Ähnliches geöffnet und geschlossen. Das Einlassrohr 16 erstreckt sich von der Öffnung zu dem Triebwerkseinlassende 24. Die Klappe 42 öffnet sich vorzugsweise nach außen und in den auftreffenden Luftstrom, d.h. in eine Richtung nach vorne. Dies hilft beim Leiten von Umgebungsluft in das Zweistromtriebwerk während des Fluges. Das Triebwerkslufteinführungssystem, bestehend aus der Klappe 42 mit variabler Einstellung, der Einlassöffnung 40 und dem gekrümmten Einlassrohr 16, gewährleisten eine aerodynamische Anpassung, eine installierte Gesamtdruckrückgewinnung und eine begrenzte Kompressorflächenverzerrung.
Während einer Verwendung der APTU am Boden wird das Triebwerk bei geöffneter Klappe selbst ausreichend Luft ansaugen, ohne ein zusätzliches Gebläse zu benötigen, jedoch kann optional eines verwendet werden (nicht gezeigt), wenn dies gewünscht wird. Die Einlassklappe und das Einlassrohr werden vorzugsweise bei unfreundlichem Wetter enteist, um die Ausbildung von Eis zu verhindern.
Verschiedenartige andere Anordnungen und Positionierungen der Öffnung 40, der Klappe 42 und des Rohrs 16 sind möglich und werden als innerhalb des Umfangs dieser Erfindung befindlich betrachtet. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Klappe durch zwei sich nach außen öffnende Klappen, welche longitudinal entlang beider Seiten der Öffnung gelenkig angebracht sind, ausgebildet. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind zwei Öffnungen vorhanden, welche sich auf jeder Seite der Heckseitenflosse befinden, jeweils mit ihrer eigenen separaten Klappe. Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Öffnung in der Vorderkante des Seitenleitwerks eingebettet. Ferner kann die Klappe durch zwei sich nach außen öffnende Klappen, welche longitudinal entlang beider Seiten der Öffnung gelenkig angebracht sind, gebildet sein. Bei jeder Anordnung ist das Rohr 16 dazu ausgebildet, Luft von der Öffnung (den Öffnungen) zu dem Triebwerkseinlassende 24 zu leiten.
Der Einlasskanal ist aus einem wärmebeständigen feuerfesten Material ausgebildet. Bei dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Öffnung 40 eine rechteckige Geometrie auf, und das Einlassrohr 16 weist ein Vorderende mit rechtwinkliger Geometrie auf, welches an der Öffnung über herkömmliche Befestigungsmittel angebracht ist. Das Einlassrohr weist ein kreisförmiges Hinterende auf, welches mit dem Zweistromtriebwerk an dessen Gebläseverkleidungsseite über eine flexible Schnelllösevorrichtung oder Ähnliches verbunden ist. Wie es denjenigen mit Fachkenntnissen beim Lesen dieser Offenbarung ersichtlich ist, können andere Materialien, Geometrien und Verbindungsverfahren verwendet werden.
Die Getriebeanordnung 18 ist bereitgestellt, um Rotationsenergie von der Triebwerkshauptturbinenwelle an verschiedenartiges Zusatzgerät, wie zum Beispiel das nachfolgend beschriebene, zu übertragen. Die Anordnung 18 beinhaltet eine Antriebswelle 44, welche an der Triebwerkshauptturbinenwelle angebracht ist. Bei einem Ausführungsbeispiel ist, wie in 1 und 2 dargestellt, die Antriebswelle axial an der Welle angebracht und erstreckt sich durch den Einlasskanal. Um dieser Anordnung Rechnung zu tragen, beinhaltet der Einlasskanal eine Öffnung, durch welche die Antriebswelle geführt werden kann. Die Welle ist an dieser Öffnung durch abgedichtete Lager gelagert, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit oder Fremdkörper dazwischen durchdringen können. Die Welle beinhaltet vorzugsweise Merkmale, welche außerdem ein Ungleichgewicht verhindern. Ein Getriebe 46 ist an dem Brandschott angebracht und ist mit dem distalen Ende der axial angebrachten Antriebswelle 44 verbunden. Das Zusatzgerät 20 ist an dem Getriebe 46 angebracht. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel beinhaltet die Getriebeanordnung eine Antriebswelle, welche senkrecht zu der Triebwerkshauptturbinenwelle angebracht ist, zu einem Getriebe, welches sich an der Unterseite des Triebwerks befindet, wie zum Beispiel innerhalb einer Triebwerkszubehöreinheit 47. Alternativ kann eine Kombination einer axial angebrachten Antriebswelle und einer quer verlaufenden Antriebswelle verwendet werden.
Nach wie vor auf 2 Bezug nehmend, kann das Zusatzgerät 20 verschiedenartige herkömmliche Elemente, wie zum Beispiel einen elektrischen Generator, eine hydraulische Druckversorgungseinheit, einen Kompressor usw., beinhalten. Diese Kompo nenten befinden sich vorzugsweise in dem Heckkonus 12 und sind an einem Getriebe angebracht, welches an strukturellen Elementen an dem Brandschott 22 angebracht ist. Bei dem Ausführungsbeispiel von 2 ist die Antriebswelle 44 axial mit einem Getriebe 46 verbunden. Das Getriebe ist mit einem Kompressor 48 verbunden, welcher Einlassluft von einem Luftzuführungsrohr 50 empfängt, welches zwischen dem Kompressor 58 und das Lufteinlassrohr 16 angeschlossen ist. Das Getriebe 46 stellt ferner Leistung bereit, um eine hydraulische Druckversorgungseinheit 52 und einen elektrischen Generator 54 anzutreiben. Das Vorderende der Antriebswelle 44 kann von den Getriebekomponenten durch eine angetriebene Kupplungsvorrichtung innerhalb des Getriebes entkoppelt werden, wenn Hilfsdienste nicht erforderlich sind. Wie es sich versteht, ist das Triebwerk somit in der Lage, zwei Zwecken zu dienen – erstens, Schub bereitzustellen, und zweitens, Rotationsenergie bereitzustellen, um Zusatzgerät zu betreiben.
Die APTU kann durch verschiedenartige Komponenten gesteuert sein (entweder eigens zugeordnete oder geteilte) und gemäß verschiedenartigen Ablaufplänen betrieben werden, abhängig von den Erfordernissen einer bestimmten Flugzeuganwendung. Bei einem Ausführungsbeispiel, welches in 4 dargestellt ist, beinhaltet die APTU eine elektronische Steuereinheit 60, welche die APTU in einem APU-Modus und einem APTU-Modus betreibt. Die APTU-Steuereinheit empfängt einen Signaleingang 62 von einem Modusauswahlschalter 64, welcher sich in dem Pilotenraum befindet. Der Schalter 64 beinhaltet Einstellungen, welche stellvertretend sind für den APU-Modus und den APTU-Modus. Die APTU-Steuereinheit empfängt auch Signaleingänge 66, 68 von elektronischen Steuereinheiten 70, 72 des linken und rechten Haupttriebwerks des Flugzeugs, welche wiederum Eingänge direkt von den Cockpitgashebeln 74, 76 empfangen.
Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann eine beliebige Anzahl von Haupttriebwerken, Haupttriebwerkssteuereinheiten und Hebeln vorhanden sein. Unter Verwendung der Eingänge von den Haupttriebwerken und dem APTU-Modusausfallschalter bestimmt die APTU-Steuereinheit die hinsichtlich der Steuerung der APTU-Komponenten geeignete durchzuführende Maßnahme.
Wenn der APU-Modus ausgewählt ist (wie zum Beispiel am Boden), öffnet die APTU-Steuereinheit 60 die Einlassklappe 42, betreibt das Zweistromtriebwerk 14 bei einer niedrigen Leistungseinstellung, bringt die Antriebswelle 44 mit dem Zusatzgerät 20 in Eingriff und leitet eine Aktivierung des gewünschten Zusatzgeräts ein. Dadurch wird Leistung von dem Zweistromtriebwerk extrahiert, um das Zusatzgerät über die Antriebswelle anzutreiben. Das Triebwerk wird vorzugsweise bei seiner minimalen Einstellung betrieben, um eine effiziente Übertragung von Leistung zu ermöglichen. Eine niedrige Leistungseinstellung erhöht auch die Triebwerkslebensdauer, verringert Triebwerksabgasgeschwindigkeiten und -temperaturen und führt zu niedrigeren Anlaufgeräuschpegeln.
Wenn der APTU-Modus ausgewählt ist, öffnet die Steuereinheit 60 die Einlassklappe 42 und betreibt das Zweistromtriebwerk 14 bei einer Leistungseinstellung, welche den Haupttriebwerksleistungseinstellungen entspricht, vorzugsweise direkt basierend auf den Gashebelpositionssignalen 66, 68 der Haupttriebwerke, welche von den Haupttriebwerkssteuereinheiten übermittelt werden. Bei einer Anordnung wird das APTU-Triebwerk während des Starts bei Leerlaufschub betrieben, bis die Haupttriebwerke des Flugzeugs beschleunigt sind, zu welchem Zeitpunkt das APTU-Triebwerk auf Vollgas beschleunigt wird. Die APTU-Steuereinheit betreibt das APTU-Triebwerk weiter bei Vollgas, bis der Start abgeschlossen ist und der Haupttriebwerksschub für den Steigflug reduziert wird. Zu diesem Zeitpunkt reduziert die APTU-Steuereinheit automatisch den APTU-Triebwerksschub auf den Steigflugschubanteil. Im Fall eines Haupttriebwerksausfalls, welcher vor der Entscheidungsgeschwindigkeit für einen verweigerten Start auftritt, kann die APTU-Steuereinheit automatisch das APTU-Triebwerk auf Leerlaufschub reduzieren oder einfach das Triebwerk ausschalten.
Während eines Reisflugbetriebs wird die APTU normalerweise nicht zum Bereitstellen von Schub verwendet. Daher wird die Einlassklappe 42 geschlossen, um den Luftwiderstand zu reduzieren. Wenn Hilfsdienste während des Reisflugs benötigt werden, dann kann die Einlassklappe geöffnet werden und die APTU gestartet werden und in dem APU-Modus betrieben werden. Wie es sich für diejenigen mit Fachkenntnissen beim Lesen dieser Offenbarung versteht, kann eine alternative Steuerlogik verwendet werden, um die APTU auf andere gewünschte Weisen zu betreiben. Zum Beispiel könnte der APTU-Triebwerksschub veranlasst werden, automatisch auf eine hohe Stufe anzusteigen, wenn ein Haupttriebwerksausfall erfasst wird.
Die APTU der vorliegenden Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Am bedeutsamsten ist, dass sie die Gewichts- und Kosteneffizienz eines Flugzeugs erhöht, indem eine einzige Einheit bereitgestellt wird, welche verwendet werden kann, um Zusatzgerät zu betreiben sowie Schub bereitzustellen, um die Startfeldlänge des Flugzeugs und Nutzlast/Reichweiten-Leistungsfähigkeit zu verbessern. Zusätzlich gewährleistet die APTU einen Weg, um die Start- und Steigflugleistung eines Flugzeugs in denjenigen Fällen zu erhöhen, wo es technisch oder wirtschaftlich ineffizient oder nicht machbar ist, den Haupttriebwerksschub zu erhöhen. Im Vergleich zu der Alterna tive, zusätzliche Triebwerke hinzuzufügen, gewährleistet die APTU die Vorteile hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Effizienz von weniger Haupttriebwerken, während verbesserte Start- und Steigflugschubeigenschaften ähnlich zu einem Flugzeug mit zusätzlichen Triebwerken bereitgestellt werden.
Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, versteht es sich, dass darin verschiedenartige Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können Kreislauf und Ausgestaltung des APTU-Triebwerks speziell dazu ausgewählt werden, den Startlärm zu minimieren. Dies würde es ermöglichen, den Gesamtlärm des Flugzeugs zu reduzieren oder den Startlärm auf derselben Stufe zu halten und das Flugzeuggewicht zu erhöhen.

Claims

Flugzeug, welches einen Heckkonus (12) besitzt und eine Hilfskraft- und Hilfsschubeinheit (10) umfasst, beinhaltend: (a) ein Zweistromtriebwerk (14), welches ein Einlassende (24), ein Ausstoßende (26) und eine Hauptturbinenwelle besitzt, wobei das Triebwerk in dem Heckkonus (12) angeordnet ist, wobei das Triebwerksauslassende angeordnet ist, um Triebwerksabgase hinten an dem Heckkonus auszustoßen; (b) eine einzelne Lufteinlassöffnung (40), welche an einer oberen Oberfläche des Heckkonus an einem Gehäusepositionsort vor dem Triebwerkseinlassende angeordnet ist, wobei eine Einlassklappe (42) an dem Heckkonus an der einzelnen Lufteinlassöffnung gelenkig angeordnet ist, um wahlweise einen Lufteintritt zu ermöglichen oder zu unterbinden, wobei die Einlassklappe sich in eine Richtung nach vorne öffnet; (c) ein Einlassrohr (16), welches zwischen der Lufteinlassöffnung und dem Zweistromtriebwerkseinlassende verläuft; (d) eine Getriebeanordnung (18), welche eine an der Triebwerkshauptturbinenwelle befestigte Antriebswelle (44) und ein mit der Antriebswelle verbundenes Getriebe (46) beinhaltet, wobei die Antriebswelle axial von der Hauptturbinenwelle und nach vorne durch das Einlassrohr durch eine abgedichtete Öffnung in dem Einlassrohr axial verläuft, wobei das Getriebe und die Antriebswelle vor dem Zweistromtriebwerk angeordnet sind; und (e) ein Zusatzgerät (20), welches in dem Heckkonus angeordnet ist und mit der Getriebeanordnung lösbar verbunden ist, wobei die Einheit einen ersten Betriebsmodus, bei welchem das Triebwerk auf einer niederen Stufe betrieben wird, um das Zusatzgerät zu versorgen, und einen zweiten Betriebsmodus beinhaltet, bei welchem das Zweistromtriebwerk verwendet wird, um Schub bereitzustellen und zu betreiben.
Flugzeug nach Anspruch 1, wobei das Zweistromtriebwerk (14) einen Maximalschub von nicht mehr als etwa 8200 kg (18 000 Pfund) bereitstellt.
Flugzeug nach Anspruch 1, wobei das Zweistromtriebwerk eine Ausstoßdüse (28) mit einem Ausstoßkonus (30) beinhaltet, welcher den Heckkonus (12) nach außen verlängert.
Flugzeug nach Anspruch 1, wobei das Zweistromtriebwerk, unter Verwendung von mindestens vier verschiedenen Befestigungsträgern (32), welche radial um das Triebwerk (14) angeordnet sind, in dem Heckkonus eingesetzt ist.
Flugzeug nach Anspruch 1, wobei der Heckkonus ein Paar von Verschlussklappen (34, 36) beinhaltet, welche sich um Längsachsen nach außen drehen, welche auf jeder Seite des Heckkonus angeordnet sind, wobei die Verschlussklappen einen Zugang in den Heckkonus sowohl für das Einsetzen als auch das Warten der Triebwerks- und Hilfskraftkomponenten bereitstellen.
Flugzeug nach Anspruch 1, wobei die Einlassklappe (42) unmittelbar hinter einem Flugzeugseitenruder angeordnet ist.
Flugzeug nach Anspruch 1, wobei die Getriebeanordnung (18) ein mit der Antriebswelle verbundenes Getriebe beinhaltet.
Flugzeug nach Anspruch 1, wobei das Zusatzgerät einen mit dem Getriebe verbundenen elektrischen Generator (54) beinhaltet.
Flugzeug nach Anspruch 8, wobei das Zusatzgerät (20) weiterhin eine mit dem Getriebe (46) verbundene hydraulische Druckversorgungseinheit (52) beinhaltet.
Flugzeug nach Anspruch 8, wobei das Zusatzgerät weiterhin einen mit dem Getriebe (46) verbundenen Kompressor (48) und ein Luftzuführungsrohr (50) beinhaltet, welches den Kompressor und das Triebwerkslufteinlassrohr verbindet.
Flugzeug nach Anspruch 1, wobei der Heckkonus (12) ein Brandschott (22) vor dem Antrieb besitzt, das Zusatzgerät mit dem Brandschott verbunden ist und von ihm getragen wird.
Flugzeug nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Steuereinheit, welche elektronisch mit dem Zweistromtriebwerk und dem Zusatzgerät verbunden ist, wobei während des ersten Betriebsmodus die Steuereinheit das Triebwerk (14) auf einer niederen Stufe betreibt und das Zusatzgerät (20) betreibt, um Hilfsdienste bereitzustellen, wobei die Steuereinheit während des zweiten Betriebsmodus die Einlassklappe (42) öffnet und das Triebwerk betreibt, um Schub zu liefern und das Hilfsgerät (20) anzutreiben.
Hilfskraft- und Hilfsschubeinheit (10), welche für ein Flugzeug gemäß einem der Ansprüche 1–12 angepasst ist, umfassend: (a) ein Zweistromtriebwerk (14), welches ein Einlassende (24), ein Ausstoßende (26) und eine Hauptturbinenwelle besitzt, wobei das Triebwerkauslassende angeordnet ist, um Triebwerkabgase auszustoßen; (b) eine einzelne Lufteinlassöffnung (40), welche an einem Gehäusepositionsort vor dem Triebwerkseinlassende angeordnet ist, wobei eine Einlassklappe (42) mit der einzelnen Luftein lassöffnung gelenkig angeordnet ist, um wahlweise einen Lufteintritt zu ermöglichen oder zu unterbinden, wobei die Einlassklappe sich in eine Richtung nach vorne öffnet; (c) ein Einlassrohr (16), welches zwischen der Lufteinlassöffnung und dem Zweistromtriebwerkseinlassende verläuft; (d) eine Getriebeanordnung (18), welche eine an der Triebwerkshauptturbinenwelle befestigte Antriebswelle (44) und ein mit der Antriebswelle verbundenes Getriebe (46) beinhaltet, wobei die Antriebswelle axial von der Hauptturbinenwelle und nach vorne durch das Einlassrohr durch eine abgedichtete Öffnung in dem Einlassrohr axial verläuft, wobei das Getriebe und die Antriebswelle vor dem Zweistromtriebwerk angeordnet sind; und (e) ein Zusatzgerät (20), welches mit der Getriebeanordnung lösbar verbunden ist, wobei die Einheit einen ersten Betriebsmodus, bei welchem das Triebwerk auf einer niederen Stufe betrieben wird, um das Zusatzgerät zu versorgen, und einen zweiten Betriebsmodus beinhaltet, bei welchem das Zweistromtriebwerk verwendet wird, um Schub bereitzustellen und das Zusatzgerät zu betreiben.