DE69502921T2 - Verbesserung an, mit einer Strahlmisch- und -Umlenkvorrichtung für Verbrennungsabgase ausgerüstete, Hubschrauber - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Hubschrauber, die mit Strahlmisch- und -umlenkvorrichtungen für Verbrennungsgase ausgerüstet sind, und insbesondere auf militärische Hubschrauber, bei denen man die Unauffälligkeit gegenüber Erfassungssystemen, insbesondere thermischen Erfassungssystemen oder Lasererfassungssystemen durch Rückstreuung von Partikeln in der Atmosphäre zu erhöhen sucht.
• Ganz besonders eignet sich die Erfindung für Bodenangriffshubschrauber, die dazu bestimmt sind, in sehr geringer Höhe im taktischen Flug zu fliegen, um natürliche oder künstliche Masken wie beispielsweise Bodenerhebungen, Bäume oder Bauten auszunützen.
• Beim taktischen Flug in sehr niedriger Höhe stammen die Bedrohungen, die diese Hubschrauber betreffen können, fast ausschließlich von der oberen Halbkugel, da diese Bedrohungen insbesondere durch Abfanghubschrauber, die allgemein in größerer Höhe fliegen, oder durch Boden/Luft-Antiluftfahrzeugsysteme entstehen, die geeignet sind, entlang einer im wesentlichen horizontalen Richtung die in sehr niedriger Höhe fliegenden Hubschrauber zu orten und anzugreifen.
• Es ist also geboten, daß die betreffenden Hubschrauber von oben aus oder entlang einer im wesentlichen horizontalen Richtung schwer aufspürbar sind.
• Zu diesem Zweck ist es bekannt, die Strahldüse oder die Strahldüsen dieser Hubschrauber mit Strahlmisch- und -umlenkanordnungen auszurüsten, die einerseits die von der Düse stammenden Verbrennungsgase mit frischer Luft mischen und andererseits das so realisierte Gemisch nach unten umlenken, um das Aufspüren des Hubschraubers von der oberen Halb kugel aus insbesondere durch thermische Mittel oder durch Rückstreulaser schwieriger zu machen.
• Der von der Düse stammende heiße Verbrennungsgasstrahl profitiert somit von den natürlichen oder künstlichen Masken, die sich durch die Bodenerhebungen, die Vegetation oder die Bauten ergeben, so daß er schwierig erfaßbar ist.
• Zum anderen erhitzen die Verbrennungsgase weder die Blätter des Hauptrotors noch den Rumpf des Hubschraubers, was die thermische Signatur des Hubschraubers auch herabsetzt.
• Schließlich neigen die heißen Verbrennungsgase dazu, den Boden unter dem Hubschrauber zu erwärmen, was, wenn eine Rakete von oben aus den Hubschrauber anfliegt, dazu geeignet ist, einen Köder für diese Rakete zu schaffen, da sich der Hubschrauber entfernt, nachdem er die Annäherung der Rakete geortet hat.
• Ein Beispiel eines mit einem solchen Strahlumlenker ausgestatteten Hubschraubers wird durch den russischen Hubschrauber MIL MI-28 HAVOC gebildet.
• Dieser Hubschrauber umfaßt mindestens einen Gasturbinenmotor, der wenigstens einen Hauptrotor antreibt und eine Düse zum Auslassen von Verbrennungsgasen aufweist, wobei ein Ausstoßkanal die Düse umschließt und sich strömungsabwärts jenseits dieser Düse zur Unterseite hin unter Bildung einer Krümmung erstreckt, die durch mindestens einen im wesentlichen nach unten hin offenen Ausgang in die Atmosphäre einmündet, wobei der Ausstoßkanal zumindest einen Lufteinlaß aufweist, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht und der für ein Ansaugen der Umgebungsluft in den Ausstoßkanal unter der Einwirkung der aus der Düse austretenden Verbrennungsgase ausgelegt ist.
• Ein anderes, ziemlich benachbartes Beispiel eines mit einem Strahlumlenker ausgestatteten Hubschraubers ist im Dokument DE-C-31 29 305 veröffentlicht, obwohl der Austritt des Ausstoßkanals dieses Hubschraubers in diesem Fall im wesentlichen nach hinten offen ist, was gegenüber der horizontalen Aufspürung des Hubschraubers ungünstig ist und was den vorher erwähnten Ködereffekt aufhebt.
• Die Strahlmisch- und -umlenkanordnung, mit welcher der vorher erwähnte Hubschrauber MIL MI-28 HAVOC ausgestattet ist, weist jedoch den Nachteil auf, daß sein Ausstoßkanal direkt dem Äußeren des Rumpfes ausgesetzt ist, so daß dieser Kanal unter der Einwirkung der vom Verbrennungsgas ausgelösten Aufheizung eine verhältnismäßig bedeutende thermische Signatur haben kann, die dazu geeignet ist, die Unauffälligkeit des Hubschraubers zu verringern.
• Die vorliegende Erfindung hat insbesondere die Aufgabe, diesen Nachteil zu beheben.
• Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung ein Hubschrauber der vorstehend bestimmten Art dadurch gekennzeichnet, daß bei horizontaler Betrachtung von außerhalb des Hubschraubers oder von einer oberhalb des Hubschraubers gelegenen Position der Ausstoßkanal völlig mit einer vom Ausstoßkanal durch einen Zwischenraum getrennten Verkleidung abgedeckt ist, wobei Luftzuführungsmittel zur Schaffung eines auch beim stationären Flug stattfindenden Umgebungsluftflusses entlang dem Zwischenraum bis zu wenigstens einem Ausgang vorgesehen sind, der in Höhe des Ausgangs des Ausstoßkanals liegt und der auch im wesentlichen nach unten hin offen ist.
• Somit ist nur die Verkleidung, die den Ausstoßkanal umgibt, von außen sichtbar und diese Verkleidung unterliegt praktisch keiner Aufheizung wegen des Frischluftflusses, der im zwi schen der Verkleidung und dem Ausstoßkanal gelassenen freien Zwischenraum erzeugt wird, was die thermische Signatur des Hubschraubers erheblich verringert.
• Bei bevorzugten Ausführungsformen hat man außerdem auf die eine und/oder die andere der folgenden Anordnungen zurückgegriffen:
• - der vorher erwähnte Zwischenraum umschließt den Ausstoßkanal, wobei dieser nur örtlich durch Trägerorgane gestützt ist, die den Zwischenraum im wesentlichen ohne Störung des diesen Zwischenraum durchströmenden Umgebungsluftflusses durchqueren; somit werden Wärmeübertragungen vom Ausstoßkanal zu anderen Teilen des Hubschraubers vermieden, was zur thermischen Unauffälligkeit des Hubschraubers beiträgt;
• - die den Ausstoßkanal abdeckende Verkleidung enthält ein Teil, das der durch den Hauptrotor nach unten hin geblasenen Umgebungsluft ausgesetzt ist, und die Luftzuführungsmittel des Zwischenraums weisen Einlaßöffnungen auf, die in dem Teil der Verkleidung vorgesehen sind, welcher der durch den Hauptrotor verblasenen Umgebungsluft ausgesetzt ist, wobei diese Einlaßöffnungen eingerichtet sind, um in den Zwischenraum einen Teil der durch den Hauptrotor verblasenen Umgebungsluft eintreten zu lassen;
• - jede Einlaßöffnung weist einen Schlitz auf, der sich in der Verkleidung mit einer Längsrichtung erstreckt, die in bezug auf den Verlauf der durch den Rotor verblasenen Umgebungsluft entlang der Verkleidung im wesentlichen quer ist, wobei jeder Schlitz eine strömungsabwärts gelegene Kante enthält, die mit einem Abweiser entlang der ganzen Länge des Schlitzes verbunden ist, wobei sich dieser Abweiser strömungsaufwärts erstreckt, indem er sich von der Verkleidung nach außen hin entfernt und den ganzen Schlitz überdeckt, wo bei jede Einlaßöffnung somit ein Hindernis bildet, das eine direkte Sicht der Düse und des Ausstoßkanals von außen her verhindert;
• - die Einlaßöffnungen sind zur Vorderseite des Hubschraubers hin offen;
• - die Luftzuführungsmittel des Zwischenraums enthalten wenigstens einen Lüfter zum Vortreiben der Umgebungsluft im Zwischenraum;
• - der Lufteinlaß des Ausstoßkanals enthält Querflügel, die eine direkte Sicht zum Inneren des Lufteinlasses verhindern;
• - der Ausstoßkanal enthält innen Abweiser zur Kontrolle der Richtung des aus dem Ausstoßkanal austretenden Gasflusses;
• - der Hubschrauber weist eine Hauptzelle auf, die zwei nebeneinander liegende Gasturbinenmotoren einschließt und die sich nach hinten durch einen sich bis zu einem Gegendrehmoment-Rotor erstreckenden Heckträger fortsetzt, wobei dieser Gegendrehmoment-Rotor durch eine Kraftübertragungswelle drehangetrieben wird, die sich innerhalb des Heckträgers in Längsrichtung erstreckt, wobei der Hubschrauber zwei Ausstoßkanäle beiderseits der Kraftübertragungswelle aufweist;
• - die beiden Ausstoßkanäle durchlaufen den Heckträger und ihr Ausgang ist unterhalb des Heckträgers angeordnet;
• - die beiden Ausstoßkanäle sind jeweils durch einen von einem Umgebungsluftfluß durchströmten Zwischenraum umschlossen, wobei die beiden Zwischenräume einen gemeinsamen Teil in ihrer ganzen zwischen den beiden Ausstoßkanälen enthaltenen Zone aufweisen und zwischen den Ausgängen der beiden Ausstoßkanäle der Ausgang der beiden Zwischenräume auch gemeinsam ist;
• - die beiden Ausstoßkanäle sind außerhalb des Heckträgers beiderseits desselben angeordnet;
• - die Ausgänge der beiden Ausstoßkanäle sind seitlich in bezug auf den Heckträger angeordnet und der Heckträger enthält Mittel zur erzwungenen Umgebungsluftzirkulation, die beiderseits des Heckträgers in Höhe der jeweiligen Ausgänge der beiden Ausstoßkanäle angeordnet sind, um den aus den Ausstoßkanälen austretenden Fluß vom Heckträger fernzuhalten, was die Aufheizung des Heckträgers am Austritt des Ausstoßkanals verhindert und somit eine bessere thermische Unauffälligkeit des Hubschraubers ermöglicht;
• - der Hubschrauber weist eine Hauptzelle auf, die einen einzigen Gasturbinenmotor einschließt und die sich nach hinten durch einen sich bis zu einem Gegendrehmoment-Rotor erstreckenden Heckträger fortsetzt, wobei dieser Gegendrehmoment-Rotor über eine sich innerhalb des Heckträgers in Längsrichtung erstreckende Kraftübertragungswelle drehangetrieben wird, wobei der Ausstoßkanal einen strömungsaufwärts gelegenen Teil enthält, der sich oberhalb der Kraftübertragungswelle erstreckt und der sich nach hinten und nach unten durch zwei strömungsabwärts gelegene Teile fortsetzt, die auf der einen Seite bzw. auf der anderen Seite der Kraftübertragungswelle angeordnet sind;
• - die Düse ist in Umfangsrichtung geriffelt, wobei eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Lappen gebildet wird;
• - der Hubschrauber weist Mittel auf, welche die Umgebungsluftzirkulation zum Ausstoßkanal hin erzwingen.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich im Laufe der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung von mehreren ihrer Ausführungsformen anhand von nicht einschränkenden Beispielen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
• In den Zeichnungen zeigen:
• - Fig. 1 einen Aufriß, der einen Hubschrauber gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im taktischen Flug darstellt,
• - Fig. 2 einen teilweise enthüllten Detailaufriß des Hubschraubers der Fig. 1, wobei eine der Strahlmisch- und - umlenkanordnungen dieses Hubschraubers gezeigt ist,
• - Fig. 2A eine Detailansicht der Fig. 2, wobei eine der Kühl-Einlaßöffnungen der Strahlmisch- und - umlenkanordnung der Fig. 2 gezeigt ist,
• - Fig. 3 eine Ansicht von oben entsprechend der Fig. 2,
• - Fig. 4, 5, 6 Schnittansichten entlang den Linien IV-IV, V-V bzw. VI-VI der Fig. 2,
• - Fig. 7 eine zur Fig. 2 analoge Ansicht für eine andere Ausführungsform der Erfindung,
• - Fig. 8 eine zur Fig. 3 analoge Ansicht für die Ausführungsform der Fig. 7,
• - Fig. 9 und 10 Schnittansichten entlang den Linien IX-IX bzw. X-X der Fig. 7,
• - Fig. 11 und 12 schematische Teilansichten im Aufriß bzw. von oben eines Hubschraubers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und
• - Fig. 13 und 14 schematische Teilansichten im teilweise enthüllten Aufriß und von oben eines Hubschraubers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
• In den verschiedenen Figuren bezeichnen die gleichen Bezugszeichen identische oder ähnliche Elemente.
• Der in der Fig. 1 dargestellte Hubschrauber weist in herkömmlicher Weise eine Zelle 1 auf, die unter anderem zwei nebeneinanderliegende Gasturbinen 2 enthält, die einen Hauptrotor 3 antreiben, der um eine Achse 3a drehbar ist, die in der normalen Position des Hubschraubers im wesentlichen senkrecht verläuft.
• Jeder Gasturbinenmotor 2 wird nach hinten durch eine Düse 9 zum Auslassen von Verbrennungsgasen verlängert (siehe Fig. 2). Diese Düse kann vorteilhaft zwei Umfangsriffelungen aufweisen, die eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Lappen 9a bilden (siehe Fig. 4), wie z. B. im Dokument FR-A-2 515 735 erläutert ist. Diese Düsenart ist unter der Düsenbezeichnung "Margerite" bekannt.
• Ausgehend von der Zelle 1 erstreckt sich ein Heckträger 4 nach hinten und enthält an seinem hinteren Ende einen Gegendrehmoment-Rotor 5.
• Der Gegendrehmoment-Rotor 5 wird mittels einer Kraftübertragungswelle 6 drehangetrieben (Fig. 2), die sich im Heckträger 4 vom Hauptuntersetzungsgetriebe oder vom nahe der Energiequelle angeordneten Hauptkraftübertragungsgehäuse bis zum Heckrotor 5 längserstreckt.
• Der in der Fig. 1 dargestellte Hubschrauber ist besonders dazu bestimmt, in sehr niedriger Höhe im taktischen Flug zu fliegen, um hinter den Masken der Landschaft wie beispielsweise Bäumen 7 oder anderem in Deckung zu gehen.
• Dieser Hubschrauber kann in vorteilhafter Weise mit einem periskopischen Visier 8, das zur Achse des Hauptrotors 3 zentriert ist und sich oberhalb dieses Hauptrotors erstreckt, oder auch mit einem Dachvisier ausgerüstet sein, so daß die Besatzung des Hubschraubers Beobachtungen ausführen kann und die Bewaffnung des Hubschraubers vorbereiten kann, wobei hinter den Bäumen 7 oder anderem in Deckung geblieben wird.
• Um die Unauffälligkeit des Hubschraubers insbesondere gegenüber Mitteln zum thermischen Aufspüren oder durch Rückstreulaser zu optimieren, ist jeder Gasturbinenmotor 2 mit einer Strahlmisch- und -umlenkanordnung 10 ausgestattet, die mit einem Luftzutritt 11 versehen ist, um Frischluft dem aus dem Gasturbinenmotor austretenden Verbrennungsgas beizumischen und um das so realisierte Gemisch bis zu einem nach unten offenen, im wesentlichen parallel zur Achse 3a des Hauptrotors verlaufenden Austritt 12 zu leiten.
• Anders ausgedrückt, der Austritt 12 des Ausstoßkanals ist im wesentlichen in einer Ebene enthalten, deren Normale mit der Achse 3a des Rotors einen verhältnismäßig kleinen Winkel bildet, so daß diese Normale einen verhältnismäßig kleinen Winkel mit der Vertikalen bildet, wenn der Hubschrauber in seiner gebräuchlichsten Position ist. Der vom Austritt 12 stammende Gasfluß wird nach unten geleitet, jedoch nicht zwangsläufig genau entlang einer Vertikalen.
• Diese Anordnung besitzt den Vorteil, die Umwälzung der Auslaßgase zu den Lufteingängen der Gasturbinenmotoren zu ver meiden, da der Austritt 12 von diesen Luftzutritten entfernt liegt, im allgemeinen im Oberteil der Zelle 1.
• Wie man mehr im Detail in den Fig. 2 bis 6 sehen kann, umfaßt jede Strahlmisch- und -umlenkanordnung 10 einen Ausstoßkanal 20, der die entsprechende Düse 9 umgibt und der sich jenseits dieser Düse unter Divergieren und unter Bildung einer Krümmung 21 nach hinten hin erstreckt, die den Heckträger 4 nach unten hin durchläuft, wobei die beiden Ausstoßkanäle 20 beiderseits der Kraftübertragungswelle vorbeilaufen.
• Jeder Ausstoßkanal mündet in die Atmosphäre unter dem Heckträger durch einen offenen Austritt 22 nach unten hin im wesentlichen parallel zur Achse 3a des Hauptrotors.
• Mit anderen Worten, der Austritt 22 des Ausstoßkanals ist im wesentlichen in einer Ebene enthalten, deren Normale einen verhältnismäßig kleinen Winkel mit der Achse 3a des Rotors bildet, so daß diese Normale einen relativ kleinen Winkel mit der Vertikalen bildet, wenn der Hubschrauber in seiner gebräuchlichsten Position ist.
• Jeder Ausstoßkanal 20 weist genau strömungsabwärts von der entsprechenden Düse 9 einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf und sein Querschnitt verändert sich fortlaufend strömungsabwärts bis zu einem im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt zu seinem Austritt 22 hin.
• Der jeder Düse 9 zugeordnete Ausstoßkanal 20 ist zum Ansaugen frischer Luft durch den dieser Düse entsprechenden Luftzutritt 11 vorgesehen.
• Im in den Zeichnungen dargestellten Beispiel ist der Luftzutritt 11, der einer zu einem der Gasturbinenmotoren gehörenden Düse 9 zugeordnet ist, seitlich in bezug auf diese Düse angeordnet und zwar auf derjenigen Seite der Düse, die am weitesten von der Düse 9 entfernt ist, die zum anderen Gasturbinenmotor gehört.
• Jeder. Luftzutritt ist mit kleinen Flügeln 11a ausgerüstet, die quer angeordnet sind, um eine direkte Sicht ins Innere dieses Luftzutritt vom Äußeren des Hubschraubers zu vermeiden, damit die thermische Signatur des Hubschraubers begrenzt wird.
• Jeder Luftzutritt 11 steht außerdem mit einer um die entsprechende Düse 9 angeordneten Schnecke 23 in Verbindung, wobei diese Schnecke mit dem Rest des Ausstoßkanals 20 mittels einer ringförmigen Einschnürung 24 in Verbindung steht, die das hintere Ende der Düse 9 umgibt und durch die Frischluft durch Pumpwirkung unter dem Einblaseffekt der Verbrennungsgase durch die Düse 9 angesaugt wird.
• Somit vermischt sich die Frischluft, die in den Ausstoßkanal 20 eintritt, mit den von der Düse 9 stammenden Verbrennungsgasen und dies in besonders wirksamer Weise, wenn die Düse 9 eine sogenannte "Margeriten"-Form hat, wie vorhergehend erklärt wurde.
• Der Gasfluß, der sich im Ausstoßkanal 20 ausbreitet, weist folglich eine geringere Temperatur als die Temperatur der aus der Düse 9 austretenden Verbrennungsgase auf.
• Um eine gute Temperaturhomogenität des Gasflusses, der sich im Ausstoßkanal 20 ausbreitet, und eine gute Beherrschung der Richtung dieses Gasflusses zu gewährleisten, können im Ausstoßkanal 20 vorteilhaft Abweiser 25 vorgesehen sein. Jeder Abweiser 25 erstreckt sich von einem mit einem gewissen Abstand strömungsabwärts von der Düse 9 gelegenen, strömungsoberen Ende bis zu einem in Höhe des Austritts 22 des Aus stoßkanals gelegenen, strömungsunteren Ende, und jeder Abweiser folgt der allgemeinen Form des Ausstoßkanals.
• Um zu vermeiden, daß die Aufheizung der beiden Ausstoßkanäle 20 die thermische Signatur verschlechtert, ist überdies jeder dieser Kanäle innerhalb eines freien Zwischenraumes 30 enthalten, der diesen Ausstoßkanal umgibt und der sich von einem strömungsoberen Ende 31 in der Nähe der Düse 9 bis 'zu einem Austritt 32 erstreckt, der in Höhe des Austritts 22 des Ausstoßkanals gelegen ist.
• Wie der Austritt 22 ist der Austritt 32 nach unten hin offen parallel zur Achse 3a des Hauptrotors.
• Anders ausgedrückt, der Austritt 32 ist im wesentlichen in einer Ebene enthalten, deren Normale einen verhältnismäßig kleinen Winkel mit der Achse 3a des Rotors bildet, also einen verhältnismäßig kleinen Winkel mit der Vertikalen in der gebräuchlichsten Position des Hubschraubers.
• Jeder Zwischenraum 30 wird zum Hubschrauberäußeren durch eine Verkleidung 33 begrenzt, deren Rückenpartie mit einer Vielzahl von Einlaßöffnungen 34 versehen ist, die formangepaßt sind, um in den Zwischenraum einen Teil der durch den Hauptrotor nach unten hin geblasenen Umgebungsluft eintreten zu lassen.
• Wie in der Fig. 2A dargestellt ist, besteht jede Einlaßöffnung 34 genauer aus einem Schlitz 35, der sich in einer in bezug auf die Strömungsrichtung der durch den Hauptrotor entlang der Verkleidung 33 geblasenen Umgebungsluft im wesentlichen quer verlaufenden Richtung längserstreckt.
• Ein Abweiser 36 ist fortlaufend mit der strömungsunteren Kante des Schlitzes 35 über die ganze Länge dieses Schlitzes verbunden und dieser Abweiser 36 erstreckt sich strömungsaufwärts in Richtung der Strömung der durch den Hauptrotor angeblasenen Umgebungsluft, also teilweise zum Hubschrauberbug hin unter Entfernung von der Verkleidung zum Äußeren des Zwischenraumes 30 hin und unter Abdeckung des ganzen Schlitzes. Die Einlaßöffnungen 34 bilden somit Hindernisse, die einen direkte Außeneinblick auf die heißen Teile verhindern, die durch die Düsen 9 und den Ausstoßkanal 20 gebildet werden, was zur Verringerung der thermischen Signatur des Hubschraubers beiträgt. Die Einlaßöffnungen 34 können vorteilhaft zur Vorrichtungsvorderseite hin offen sein, wobei die Abdeckhauben des Hauptkraftübertragungsgehäuses und des Hauptrotorschafts eine Maske gegenüber dem Außeneinblick zu diesen heißen Teile bilden.
• Die Abweiser 36 haben also eine Schöpfkellenform, welche die durch den Hauptrotor angeblasene Luft und gegebenenfalls bei Bewegungen des Hubschraubers die in bezug auf den Hubschrauber relativ verschobene Luft in die Schlitze 35 leitet.
• Aufgrund des Frischluftflusses, der in den Zwischenraum 30 eintritt und der diesen Zwischenraum bis zu seinem Austritt 32 durchläuft, wird die durch die Verbrennungsgase an die Wände des Ausstoßkanals 20 übermittelte Wärme weder zur Verkleidung 33 noch zum Rest des Rumpfes des Hubschraubers übertragen, was zur schwachen thermischen Signatur des Hubschraubers beiträgt.
• Wie insbesondere in den Fig. 2 und 5 dargestellt ist, wird zur Begrenzung der thermischen Brücken zwischen dem Ausstoßkanal 20 und der Verkleidung 33 oder einem anderen Teil des Hubschraubers der Ausstoßkanal 20 örtlich einzig und allein durch steife, durchbrochene Rahmen 27, 28, 29 gestützt, die den Zwischenraum 30 im wesentlichen ohne Störung des diesen Zwischenraum durchströmenden Frischluftflusses durchqueren.
• Wie man in den Fig. 5 und 6 sehen kann, enthalten im hier betrachteten, besonderen Beispiel die den beiden Ausstoßkanälen 20 entsprechenden Zwischenräume 30 einen gemeinsamen mittleren Teil 37 zwischen den beiden Ausstoßkanälen 20, wobei dieser mittlere Teil von der Kraftübertragungswelle 6 des Gegendrehmoment-Rotors durchlaufen wird.
• Die Fig. 7 bis 10 stellen eine Variante des Hubschraubers der Fig. 1 bis 6 dar. Diese Variante weist zahlreiche gemeinsame Punkte mit der Ausführungsform der Fig. 1 bis 6 auf, so daß sie nicht im Detail beschrieben wird und lediglich die Unterschiede in bezug auf die Ausführungsform der Fig. 1 bis 6 hier erläutert werden.
• Bei der Variante der Fig. 7 bis 10 sind die beiden Strahlmisch- und -umlenkanordnungen 10 oberhalb des Heckträgers 4 beiderseits desselben angeordnet, anstelle ihn zu durchlaufen.
• Diese Anordnung weist den Vorteil auf, daß der Einbau der Strahlmisch- und -umlenkanordnungen 10 in einen vorhandenen Hubschrauber mühelos ermöglicht wird.
• Wie insbesondere in den Fig. 9 und 10 gesehen werden kann, enthalten die beiden, den zwei Ausstoßkanälen 20 entsprechenden Zwischenräume 30 folglich einen gemeinsamen mittleren Teil 37, der einzig und allein oberhalb des Heckträgers 4 gelegen ist, jedoch ist diese mittlere Zone 37 in zwei seitliche Zonen 37a, 37b unterhalb der Oberkante des Heckträgers aufgespalten, wobei die Zonen 37a und 37b beiderseits des Heckträgers angeordnet sind.
• Der Austritt 12 jedes Strahlmischers und -umlenkers ist in bezug auf den Heckträger 4 seitlich angeordnet und zur Ver meidung, daß der aus den Ausstoßkanälen austretende Fluß diesen Heckträger aufheizt, sind die folgenden Anordnungen vorgenommen worden:
• die beiden Ausstoßkanäle sind so ausgerichtet, daß der aus den Ausstoßkanälen austretende Fluß vom Heckträger ferngehalten wird,
• - der aus den Zonen 37a und 37b des Zwischenraumes austretende Frischluftfluß hat die Neigung, den aus den Ausstoßkanälen austretenden Fluß vom Heckträger abzuheben, was die thermischen Übertragungen der aus den Ausstoßkanälen austretenden heißen Gase zum Heckträger hin verhindert,
• - und möglicherweise kann der Heckträger einen seitlichen Blasschlitz 38 auf jeder seiner Seiten in Höhe des Austritts 22 jedes Ausstoßkanals und über die gesamte Länge dieses Austritts 22 oder eventuell über die gesamte Länge des Austritts 12 enthalten, wobei dieser seitliche Blasschlitz 38 mit einem Luftzutritt 39 mittels eines Lüfters 40 und eines Kanals 41 verbunden ist, um Luft zum Äußeren des Heckträgers zu blasen, was den aus jedem Ausstoßkanal austretenden, heißen Gasfluß auch noch vom Heckträger fernhält.
• Der Lüfter 40 kann eventuell ein Sandfilter-Sauglüfter des Hubschraubers sein.
• Bei der in den Fig. 11 und 12 schematisch dargestellten Variante nimmt der Zwischenraum 30 jeder Strahlmisch- und -umlenkanordnung 10 durch zwei mit den Luftzutritten 42a und 43a oberhalb bzw. unterhalb des Rumpfes in Verbindung stehenden Lüftern 42, 43 beförderte Frischluft auf, obwohl eine verschiedene Anzahl von Lüftern und unterschiedliche Luftaufnahmestellen erwogen werden können.
• Darüber hinaus kann für jede Düse 9 ein zusätzlicher Lüfter 44 Frischluft zur diese Düse 9 umgebenden Schnecke 23 hin fördern, ausgehend von einem seitlichen Luftzutritt 44a.
• Ein oder mehrere Lüfter 42, 43, 44 können eventuell durch die Sandfilter-Sauglüfter des Hubschraubers gebildet werden.
• Bei der Variante der Fig. 13 und 14 enthält der Hubschrauber einen einzigen Gasturbinenmotor 2, und dieser Gasturbinenmotor ist mit einem Strahlmischer und -umlenker 10 versehen, der einen einzigen, oberhalb der Düse 9 des Gasmotors liegenden Luftzutritt 11, einen Ausstoßkanal 20, der wie vorhergehend eine die Düse 9 umgebende Schnecke 23 aufweist, und einen ringförmigen eingeschnürten Durchgang 24 um das strömungsuntere Ende der Düse 9 enthält, wobei der Kanal 20 zuerst unmittelbar strömungsabwärts von der Düse 9 einheitlich ist und sich dann in zwei seitliche Bereiche 20a, 20b aufteilt, die beiderseits des Heckträgers wie die beiden Ausstoßkanäle 20 der Fig. 7 bis 10 angeordnet sind.
• Der Zwischenraum 30, der den Ausstoßkanal umgibt, ist selbst unmittelbar strömungsabwärts von der Düse 9 einheitlich und teilt sich dann in zwei seitliche Bereiche 30a, 30b auf, welche jeweils die seitlichen Bereiche 20a bzw. 20b des Ausstoßkanals umgeben.
• Als Variante könnten die beiden seitlichen Bereiche 20a, 20b des Ausstoßkanals und die beiden seitlichen Bereiche 30a, 30b des Zwischenraumes ins Innere des Heckträgers eindringen, anstelle um diesen herum zu verlaufen.
• In diesem letzteren Fall wären die seitlichen Bereiche 20a, 20b des Ausstoßkanals beiderseits der Kraftübertragungswelle angeordnet.

Claims (16)

1. Hubschrauber mit mindestens einem Gasturbinenmotor (2), der wenigstens einen Hauptrotor antreibt und eine Düse (9) zum Auslassen von Verbrennungsgasen aufweist, wobei ein Ausstoßkanal (20) die Düse umschließt und sich strömungsabwärts jenseits dieser Düse zur Unterseite hin unter Bildung einer Krümmung (21) erstreckt, die durch mindestens einen im wesentlichen nach unten hin offenen Ausgang (22) in die Atmosphäre einmündet, wobei der Ausstoßkanal (20) zumindest einen Lufteinlaß (11) aufweist, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht und der für ein Ansaugen der Umgebungsluft in den Ausstoßkanal unter der Einwirkung der aus der Düse (9) austretenden Verbrennungsgase ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei horizontaler Betrachtung von außerhalb des Hubschraubers oder von einer oberhalb des Hubschraubers gelegenen Position der Ausstoßkanal (20) völlig mit einer vom Ausstoßkanal durch einen freien Zwischenraum (30) getrennten Verkleidung (33) abgedeckt ist, wobei Luftzuführungsmittel (34; 42, 43) zur Schaffung eines auch beim stationären Flug stattfindenden Umgebungsluftflusses entlang dem Zwischenraum (30) bis zu einem Ausgang (32) vorgesehen sind, der in Höhe des Ausgangs (22) des Ausstoßkanals liegt und der auch im wesentlichen nach unten hin offen ist.

2. Hubschrauber nach Anspruch 1, bei dem der vorher erwähnte Zwischenraum (30) den Ausstoßkanal (20) umschließt, wobei dieser nur örtlich durch Trägerorgane (27, 28, 29) gestützt ist, die den Zwischenraum im wesentlichen ohne Störung des diesen Zwischenraum durchströmenden Umgebungsluftflusses durchqueren.

3. Hubschrauber nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei dem die den Ausstoßkanal abdeckende Verkleidung (33) ein Teil enthält, das der durch den Hauptrotor (3) nach unten hin gebla senen Umgebungsluft ausgesetzt ist, und bei dem die Luftzuführungsmittel des Zwischenraums Einlaßöffnungen (34) aufweisen, die in dem Teil der Verkleidung vorgesehen sind, welcher der durch den Hauptrotor verblasenen Umgebungsluft ausgesetzt ist, wobei diese Einlaßöffnungen eingerichtet sind, um in den Zwischenraum einen Teil der durch den Hauptrotor verblasenen Umgebungsluft eintreten zu lassen.

4. Hubschrauber nach Anspruch 3, bei dem jede Einlaßöffnung (34) einen Schlitz (35) aufweist, der sich in der Verkleidung (33) mit einer Längsrichtung erstreckt, die in bezug auf den Verlauf der durch den Rotor verblasenen Umgebungsluft entlang der Verkleidung im wesentlichen quer ist, wobei jeder Schlitz (35) eine strömungsabwärts gelegene Kante enthält, die mit einem Abweiser (36) entlang der ganzen Länge des Schlitzes verbunden ist, wobei sich dieser Abweiser strömungsaufwärts erstreckt, indem er sich von der Verkleidung (33) nach außen hin entfernt und den ganzen Schlitz (35) überdeckt, wobei jede Einlaßöffnung (34) somit ein Hindernis bildet, das eine direkte Sicht der Düse (9) und des Ausstoßkanals (20) von außen her verhindert.

5. Hubschrauber nach Anspruch 4, bei dem die Einlaßöffnungen (34) zur Vorderseite des Hubschraubers hin offen sind.

6. Hubschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Luftzuführungsmittel des Zwischenraums (30) wenigstens einen Lüfter (42, 43) zum Vortreiben der Umgebungsluft im Zwischenraum enthalten.

7. Hubschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Lufteinlaß (11) des Ausstoßkanals Querflügel (11a) enthält, die eine direkte Sicht zum Inneren des Lufteinlasses verhindern.

8. Hubschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Ausstoßkanal innen Abweiser zur Kontrolle der Richtung des aus dem Ausstoßkanal austretenden Flusses enthält.

9. Hubschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der eine Hauptzelle (1) aufweist, die zwei nebeneinander liegende Gasturbinenmotoren (2) einschließt und die sich nach hinten durch einen sich bis zu einem Gegendrehmoment-Rotor (5) erstreckenden Heckträger (4) fortsetzt, wobei dieser Gegendrehmoment-Rotor durch eine Kraftübertragungswelle (6) drehangetrieben wird, die sich innerhalb des Heckträgers in Längsrichtung erstreckt, wobei der Hubschrauber zwei Ausstoßkanäle beiderseits der Kraftübertragungswelle aufweist.

10. Hubschrauber nach Anspruch 9, bei dem die beiden Ausstoßkanäle (20) den Heckträger (4) durchlaufen und ihr Ausgang (22) unterhalb des Heckträgers angeordnet ist.

11. Hubschrauber nach Anspruch 10, bei dem die beiden Ausstoßkanäle (20) jeweils durch einen von einem Umgebungsluftfluß durchströmten Zwischenraum (30) umschlossen sind, wobei die beiden Zwischenräume einen gemeinsamen Teil (37) in ihrer ganzen zwischen den beiden Ausstoßkanälen enthaltenen Zone aufweisen und zwischen den Ausgängen (22) der beiden Ausstoßkanäle der Ausgang (32) der beiden Zwischenräume auch gemeinsam ist.

12. Hubschrauber nach Anspruch 9, bei dem die beiden Ausstoßkanäle (20) außerhalb des Heckträgers (4) beiderseits desselben angeordnet sind.

13. Hubschrauber nach Anspruch 12, bei dem die Ausgänge (22) der beiden Ausstoßkanäle (20) seitlich in bezug auf den Heckträger (4) angeordnet sind und bei dem der Heckträger Mittel (38) zur erzwungenen Umgebungsluftzirkulation enthält, die beiderseits des Heckträgers in Höhe der jeweiligen Ausgänge (22) der beiden Ausstoßkanäle angeordnet sind, um den aus den Ausstoßkanälen austretenden Fluß vom Heckträger fernzuhalten.

14. Hubschrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 8, der eine Hauptzelle (1) aufweist, die einen einzigen Gasturbinenmotor (2) einschließt und die sich nach hinten durch einen sich bis zu einem Gegendrehmoment-Rotor (5) erstreckenden Heckträger (4) fortsetzt, wobei dieser Gegendrehmoment-Rotor über eine sich innerhalb des Heckträgers in Längsrichtung erstreckende Kraftübertragungswelle (6) drehangetrieben wird, wobei der Ausstoßkanal (20) einen strömungsaufwärts gelegenen Teil enthält, der sich oberhalb der Kraftübertragungswelle erstreckt und der sich nach hinten und nach unten durch zwei strömungsabwärts gelegene Teile (20a, 20b) fortsetzt, die auf der einen Seite bzw. auf der anderen Seite der Kraftübertragungswelle (6) angeordnet sind.

15. Hubschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Düse (9) in Umfangsrichtung geriffelt ist, wobei eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Lappen (9a) gebildet wird.

16. Hubschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der außerdem Mittel (44) aufweist, welche die Umgebungsluftzirkulation zum Ausstoßkanal hin erzwingen.