JPS60125732A - 空気制御装置 - Google Patents
空気制御装置Info
- Publication number
- JPS60125732A JPS60125732A JP59224288A JP22428884A JPS60125732A JP S60125732 A JPS60125732 A JP S60125732A JP 59224288 A JP59224288 A JP 59224288A JP 22428884 A JP22428884 A JP 22428884A JP S60125732 A JPS60125732 A JP S60125732A
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- JP
- Japan
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- air
- shroud
- blade
- fan
- control device
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Links
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 17
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 17
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
- F02K3/02—Plants 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
- F02K3/04—Plants 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
- F02K3/077—Plants 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 the plant being of the multiple flow type, i.e. having three or more flows
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
- F02C6/06—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas
- F02C6/08—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas the gas being bled from the gas-turbine compressor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はタービンエンジンの外で用いる高圧空気をＩＪ
’給するためのタービンエンジン内の空気制御装置に関
し、特に、このような高圧空気を生ずるための新規なフ
ァン先端圧縮装置に関する。
’給するためのタービンエンジン内の空気制御装置に関
し、特に、このような高圧空気を生ずるための新規なフ
ァン先端圧縮装置に関する。
発 明 の 背 景
垂直または知距１ｌｌＩ（１１１ｒＩ陸が可能な航空機
の開発は幾つかの重要な問題を生じてきた。その一つは
、正常な制御面が前方運動の欠除により働かなくなる＊
を着陸中に航空機のピッチングとヨーイングとローリン
グの制御＋を効率よく相持りる方法である。
の開発は幾つかの重要な問題を生じてきた。その一つは
、正常な制御面が前方運動の欠除により働かなくなる＊
を着陸中に航空機のピッチングとヨーイングとローリン
グの制御＋を効率よく相持りる方法である。
航空機をこのにうな＋１１１間に制御りる一手段は、小
さなノズルまたは噴出口を航空機の要所に設けることに
よる。比較的高圧の空気をこれらのノズルに供給するこ
とにより、航空機の十分な制御を達成しうる。
さなノズルまたは噴出口を航空機の要所に設けることに
よる。比較的高圧の空気をこれらのノズルに供給するこ
とにより、航空機の十分な制御を達成しうる。
従来、これらのノズル用の空気は圧縮機から得られた。
通例、高圧空気を圧縮機空気流から抽出するために圧縮
機ケーシングの複数の穴の周囲に補集マニホルドが配設
される。この圧縮機抽気系は所要空気量が比較的少ない
場合は好適である。
機ケーシングの複数の穴の周囲に補集マニホルドが配設
される。この圧縮機抽気系は所要空気量が比較的少ない
場合は好適である。
しかし、所要空気量が増づと、エンジン性能がかなり低
下する。
下する。
発 明 の 目 的
本発明の目的は、空気流から高圧空気を得るための効率
の良い手段を提供することである。
の良い手段を提供することである。
本発明の他の目的は新規な改良ファン翼形状を提供する
ことである。本発明の他の目的は新規な改良ファン先端
圧縮装置を提供することである。
ことである。本発明の他の目的は新規な改良ファン先端
圧縮装置を提供することである。
発 明 の 概 要
本発明の一態様にＪ３いて、ガスタービン内の空気制御
装置が、空気流からエンジン外で用いる比較的高圧の空
気を供給する。この空気制御装置は、ロータに連結した
複数の内翼と、各内翼の外端に取イ」【プたシュラウド
と、このシュラウドから外方に突出する複数の外翼とか
らなる。前記シュラウドは前記空気流を内側および外側
流路に分１）、外側流路は前記高圧空気を通す。
装置が、空気流からエンジン外で用いる比較的高圧の空
気を供給する。この空気制御装置は、ロータに連結した
複数の内翼と、各内翼の外端に取イ」【プたシュラウド
と、このシュラウドから外方に突出する複数の外翼とか
らなる。前記シュラウドは前記空気流を内側および外側
流路に分１）、外側流路は前記高圧空気を通す。
詳 細 な 説 明
第１図は空気制御装置１２を備えたガスタービンエンジ
ン１０の前端部の図である。空気制御装置１２は、ロー
タ２５に連結した内翼１６を有づるファン１４を含む。
ン１０の前端部の図である。空気制御装置１２は、ロー
タ２５に連結した内翼１６を有づるファン１４を含む。
装置１２はさらに、内翼１６の外端２０に取イ］（月こ
シュラウド１８と、外翼２４を具備するファン先端圧縮
装置Ｆｌ、２２とを含む。外翼２４はシュラウド１８か
ら外方に突出しかつそれに取イ１けられており、従って
、ファン１４とシュラウド１８と圧縮装置２２は［」−
タ２５によって駆動される。
シュラウド１８と、外翼２４を具備するファン先端圧縮
装置Ｆｌ、２２とを含む。外翼２４はシュラウド１８か
ら外方に突出しかつそれに取イ１けられており、従って
、ファン１４とシュラウド１８と圧縮装置２２は［」−
タ２５によって駆動される。
シュラウド１８は空気流２Ｇを内側流路２８と外側流路
３０とに分ける。流路２８．３０はシュラウド１８の上
流において第１図の実施例に示１ように整形板３２−−
−ハ雄↓１−−１嗜 さ、−二＾ｔ−”ｑｏ小Ｔ÷六
−′七いて、これらの流路はエンジン外側ケーシング３
４によって分離される。流路２８はさらに、ファン１４
の下流においてバイパスダクト３６とコアダク１−３８
とに分けられている。しかし、明らかに流路２８は本発
明の範囲内において多様な下流側の形状をとりうる。
３０とに分ける。流路２８．３０はシュラウド１８の上
流において第１図の実施例に示１ように整形板３２−−
−ハ雄↓１−−１嗜 さ、−二＾ｔ−”ｑｏ小Ｔ÷六
−′七いて、これらの流路はエンジン外側ケーシング３
４によって分離される。流路２８はさらに、ファン１４
の下流においてバイパスダクト３６とコアダク１−３８
とに分けられている。しかし、明らかに流路２８は本発
明の範囲内において多様な下流側の形状をとりうる。
空気制御装置１２はさらに、外側流路３（）内にＪ３い
てファン先端圧縮装置２２の上流に配置された可変人１
」案内翼４０を含みつる。同様に、出口案内翼４２を外
側流路３０内において圧縮装置２２の下流に設けうる。
てファン先端圧縮装置２２の上流に配置された可変人１
」案内翼４０を含みつる。同様に、出口案内翼４２を外
側流路３０内において圧縮装置２２の下流に設けうる。
外側流路３０には補集マニホルド４４が外翼２４と出口
案内翼４２の下流に配置されている導出手段４６が外側
流路３０内の空気を導いてエンジン１０の外での使用に
供する。例えば、この空気は管路によって航空機翼のノ
ズルに導かれてピッチングどヨーイングとローリングの
制御に役立ちうる。
案内翼４２の下流に配置されている導出手段４６が外側
流路３０内の空気を導いてエンジン１０の外での使用に
供する。例えば、この空気は管路によって航空機翼のノ
ズルに導かれてピッチングどヨーイングとローリングの
制御に役立ちうる。
第２図は第１図の線２−２に沿っ１見た図であり、ファ
ン１４と先端圧縮装置２２の翼構成の詳細を示１゜内翼
１６は破線で示され、わずかな曲がりまたは反りをもつ
。内翼１６が矢印４８で示づ方向に回転するにつれ、内
側流路２８内の空気の圧力が増加する。翼回転の結果生
ずる圧力上昇の吊を表すものは、Ｒｆｆｔ方の空気圧力
と翼前方の空気圧力との差である。この圧力上昇は通例
０．３ないし１．０気圧程廣である。
ン１４と先端圧縮装置２２の翼構成の詳細を示１゜内翼
１６は破線で示され、わずかな曲がりまたは反りをもつ
。内翼１６が矢印４８で示づ方向に回転するにつれ、内
側流路２８内の空気の圧力が増加する。翼回転の結果生
ずる圧力上昇の吊を表すものは、Ｒｆｆｔ方の空気圧力
と翼前方の空気圧力との差である。この圧力上昇は通例
０．３ないし１．０気圧程廣である。
外翼２４は、特に後縁５０近くで内翼１６より大きな反
りをもつ。このような反りの増加は、外翼２４が内翼１
６より＾速であることとともに、外側流路３０内の圧力
上背を増加させる。先端圧縮装置２２によるこの圧力上
昇は、ファン１４による内側流路２８内の圧力上昇より
大きい。本発明の一実施例では比較的高圧の空気を航空
Ｉｌｌ端のノズルに供給Ｊる目的のためには、外側流路
３０内の圧ツノ上昇は内側流路２８内の圧力上Ｖｔより
２５％高い。
りをもつ。このような反りの増加は、外翼２４が内翼１
６より＾速であることとともに、外側流路３０内の圧力
上背を増加させる。先端圧縮装置２２によるこの圧力上
昇は、ファン１４による内側流路２８内の圧力上昇より
大きい。本発明の一実施例では比較的高圧の空気を航空
Ｉｌｌ端のノズルに供給Ｊる目的のためには、外側流路
３０内の圧ツノ上昇は内側流路２８内の圧力上Ｖｔより
２５％高い。
第２図は、内翼１６と外翼２４が連続シュラウドリング
１８に連結されている実施例を示す。この実施例によれ
ば、興２４．１６はシュラウド１８から取外せるもので
ら、あるいはそれと一体に形成されたものでしよい。第
２図は同じ軸方向長さ６２をもつ等しい数の内翼１６と
外翼２４を示１ことに注意されたい。しかし、貌の数と
それらの軸方向長さは変えうるちのである。
１８に連結されている実施例を示す。この実施例によれ
ば、興２４．１６はシュラウド１８から取外せるもので
ら、あるいはそれと一体に形成されたものでしよい。第
２図は同じ軸方向長さ６２をもつ等しい数の内翼１６と
外翼２４を示１ことに注意されたい。しかし、貌の数と
それらの軸方向長さは変えうるちのである。
外側流路３０内の圧力上昇をさらに増ずために、外翼２
４の全翼弦長を内ｒＡ１６の全翼弦長より大きくしうる
。全翼弦長を増′リ−には２つの方法があり、各外翼２
４の翼弦長を増すかまたは外翼２４の数を増すかのいず
れかににる。
４の全翼弦長を内ｒＡ１６の全翼弦長より大きくしうる
。全翼弦長を増′リ−には２つの方法があり、各外翼２
４の翼弦長を増すかまたは外翼２４の数を増すかのいず
れかににる。
第３図は外翼の数を増す代替実施例を示づ。また、各シ
ュラウド１８はシ１ラウド片５２に分割されている。台
片５２は破線で示づ内翼１６と、第１外翼２４’ａとを
具Ｉ！づる。内翼１６の質量中心は第１位置５４にある
。位置５４は軸方向−半径方向一周方向座標系によって
エンジン中心線に対して隔！こって位置づけられうる。
ュラウド１８はシ１ラウド片５２に分割されている。台
片５２は破線で示づ内翼１６と、第１外翼２４’ａとを
具Ｉ！づる。内翼１６の質量中心は第１位置５４にある
。位置５４は軸方向−半径方向一周方向座標系によって
エンジン中心線に対して隔！こって位置づけられうる。
同様に、第１外１４２４ａは位置５６に質量中心をもつ
。ファン１４とシュラウド１８と先端圧縮装置２２が回
転するとき、位置５４における質量中心に対Ｊる位置５
６にＪ３ける質量中心のずれによる曲げモーメントが誘
起される。シュラウド１８が分割されているので、この
ような曲げし−メン１−はずべて内翼１６を紅て伝達さ
れる。
。ファン１４とシュラウド１８と先端圧縮装置２２が回
転するとき、位置５４における質量中心に対Ｊる位置５
６にＪ３ける質量中心のずれによる曲げモーメントが誘
起される。シュラウド１８が分割されているので、この
ような曲げし−メン１−はずべて内翼１６を紅て伝達さ
れる。
従って、第３図に示す実施例による分割形シュラウドの
場合、全翼弦長を増すために加えた第２外１４１２４ｂ
が９１６．２４ａに対して有利に配置されうる。第２外
翼２４ｂは位置５８に質量中心をもつ。第１外翼２４ａ
と第２外翼２４ｂは一緒になって第２位置６０に質■中
心をもつ。外翼２４ａ、 ２４ｂの適当な配置により、
第２位置６０を第１位置５４または内翼１６の翼弦とほ
ぼ合致させることが出来、これにより、内翼１６にかか
る曲げモーメン１へが最小になる。
場合、全翼弦長を増すために加えた第２外１４１２４ｂ
が９１６．２４ａに対して有利に配置されうる。第２外
翼２４ｂは位置５８に質量中心をもつ。第１外翼２４ａ
と第２外翼２４ｂは一緒になって第２位置６０に質■中
心をもつ。外翼２４ａ、 ２４ｂの適当な配置により、
第２位置６０を第１位置５４または内翼１６の翼弦とほ
ぼ合致させることが出来、これにより、内翼１６にかか
る曲げモーメン１へが最小になる。
作用についてを１明覆ると、空気制御装置１２は、空気
流２６から主要なエンジンＩＷ進以外に用いる比較的高
圧の空気を供給しつる。ファン先端圧縮装置２２の外翼
２４の数と空気力学的形状は、ファン１４によつ−（得
られるより多くの圧力上昇を・もたらすように定められ
る。所望に応じ、可変人口案内翼４０は、整形板３２と
共に、外側流路３０内の圧力上昇と流れ特性を変えるた
めに使用されうる。補集マニホルド４４に達した空気は
、イの後所望の場所Ｃ仕事をＪるかまたは１１力を発す
るために利用され本発明を既存のターボファンエンジン
に適用するためには、バイパスダクトと」アダクトの外
部の改変が必要である。しかしエンジン内部の改造をす
る必要はない。その結果、先端圧縮装向２２は、前述の
ような用途に用いる比較的高圧の空気を供給しうる経済
的な手段となる。さらに、それはこのような空気を、ダ
クトをより広範に配設した圧縮機抽気系よりも効率良く
供給しつる。
流２６から主要なエンジンＩＷ進以外に用いる比較的高
圧の空気を供給しつる。ファン先端圧縮装置２２の外翼
２４の数と空気力学的形状は、ファン１４によつ−（得
られるより多くの圧力上昇を・もたらすように定められ
る。所望に応じ、可変人口案内翼４０は、整形板３２と
共に、外側流路３０内の圧力上昇と流れ特性を変えるた
めに使用されうる。補集マニホルド４４に達した空気は
、イの後所望の場所Ｃ仕事をＪるかまたは１１力を発す
るために利用され本発明を既存のターボファンエンジン
に適用するためには、バイパスダクトと」アダクトの外
部の改変が必要である。しかしエンジン内部の改造をす
る必要はない。その結果、先端圧縮装向２２は、前述の
ような用途に用いる比較的高圧の空気を供給しうる経済
的な手段となる。さらに、それはこのような空気を、ダ
クトをより広範に配設した圧縮機抽気系よりも効率良く
供給しつる。
当業者に明らかなように、本発明はここに例示した特定
実ＩＭ態様に限定されない。また、本発明はファン動翼
の先端圧縮装置にも、またターボファンエンジンに適用
される先９に圧縮装置にも限定されない。むしろ、本発
明は、例えば、ターボジエン１〜エンジンに見られるよ
うな任意の動翼の先端圧縮装向に同等に適用しうるちの
である。
実ＩＭ態様に限定されない。また、本発明はファン動翼
の先端圧縮装置にも、またターボファンエンジンに適用
される先９に圧縮装置にも限定されない。むしろ、本発
明は、例えば、ターボジエン１〜エンジンに見られるよ
うな任意の動翼の先端圧縮装向に同等に適用しうるちの
である。
図面に示したＸＩ法と比例的Ｊ３よび構造的関係は単に
例どして示したのであり、これらの例は本発明の）Ｐン
先端１［縮装首に用いる実際の’Ｊ ｒａｔおＪ、び比
例的、構造的関係とみなづべきものではない多様な改変
を全体的および部分的等刷物の推考が本発明の範囲内で
可能である。
例どして示したのであり、これらの例は本発明の）Ｐン
先端１［縮装首に用いる実際の’Ｊ ｒａｔおＪ、び比
例的、構造的関係とみなづべきものではない多様な改変
を全体的および部分的等刷物の推考が本発明の範囲内で
可能である。
第１図は本発明の一態様による空気制御装置の概略図、
第２図は第１図の線２−２に沿って見た図、第３図は本
発明の別の態様による第２図と同様の図である。 １２：空気制御装置、１４：ファン、１４：内翼、１８
ニジコラウド、２２：ファン先端圧縮装置、２４：外翼
、２４ａ：第１外翼、２４ｂ＝第２外翼、２８：内側流
路、３０：外側流路、 ４０：可変人口案内翼、４２：出口案内翼、４４：補集
マニホルド、５２：シュラウド片。 特許出願人
第２図は第１図の線２−２に沿って見た図、第３図は本
発明の別の態様による第２図と同様の図である。 １２：空気制御装置、１４：ファン、１４：内翼、１８
ニジコラウド、２２：ファン先端圧縮装置、２４：外翼
、２４ａ：第１外翼、２４ｂ＝第２外翼、２８：内側流
路、３０：外側流路、 ４０：可変人口案内翼、４２：出口案内翼、４４：補集
マニホルド、５２：シュラウド片。 特許出願人
Claims (10)
- （１） ガスタービンエンジンにおいて、空気流からエ
ンジン外で用いる比較的高圧の空気を供給リ−る空気制
御装置であって、ロータに連結した複数の内翼と、各内
翼の外端に取付けたシュラウドと、このシュラウドから
外方に突出する複数の外翼とを有し、前記シュラウドが
前記空気流を内側および外側流路に分り、前記外側流路
が前記高圧空気を通す空気制御装置。 - （２） 前記内外両翼の回転によりそれぞれ前記内側お
よび外側流路内の前記空気の圧力上Ｒを生じ、前記外側
流路内の前記片刃−１−胃が前記内側流路内の前記圧力
上界より大きい、特許請求の範囲第（１）項記載の空気
制御装置。 - （３） 前記外側流路内の前記圧力上昇が前記内側流路
内の前記圧力上界より少なくとも２５％高い、特許請求
の範囲第（２）項記載の空気制御装置。 - （４） 前記外翼の全翼弦長が前２内翼の全翼弦長より
大きい、特許請求の範囲第（１）項記載の空気制御装置
。 - （５） 前記外側流路内には前記外翼の上流に配置され
た複数の入口案内翼が含まれている、特許請求の範囲第
（１）項記載の空気制御装置。 - （６） 前記外側流路内には前記外翼の下流に配置され
た補集マニホルドが含まれている、特許請求の範囲第（
１）項記載の空気制御装置。 - （７） ロータに連結した複数の内翼と、各内翼の外端
に取付けたシュラウドとを備えたファンを含むガスター
ビンエンジンにおいて、前記シュラウドから外方に突出
する複数の外翼を有するファン先端圧縮装置。 - （８） 前記外翼の全翼弦長が前記内翼の全翼弦長より
大きい、特許請求の範囲第（７）項記載のファン先端圧
縮装置。 - （９） ロータに連結した内翼と、この内翼の外端に取
付けたシュラウド片とを備え、そして前記内翼の質ｍ中
心が第１位置にあるようなファンを含むガスタービンニ
レジンにおいて、前記シュラウド片から外方に突出覆る
第１外翼と、前記シュラウド片から外方に突出する第２
外翼とを有し、前記第１および第２外翼が第２位置にあ
る質量中心をもつファン先端圧縮装置。 - （１０） 前記第２位置が前記第１位置と実質的に合致
する、特許請求の範囲第（９）項記載のファン先端圧縮
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US54759283A | 1983-10-31 | 1983-10-31 | |
| US547592 | 1983-10-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60125732A true JPS60125732A (ja) | 1985-07-05 |
Family
ID=24185281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59224288A Pending JPS60125732A (ja) | 1983-10-31 | 1984-10-26 | 空気制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60125732A (ja) |
| DE (1) | DE3439108A1 (ja) |
| FR (1) | FR2554169A1 (ja) |
| GB (1) | GB2149016A (ja) |
| IT (1) | IT1178575B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2192229B (en) * | 1986-07-04 | 1990-05-02 | Rolls Royce Plc | A compressor and air bleed system |
| CA2013933A1 (en) * | 1989-06-05 | 1990-12-05 | General Electric Company | Gas turbine powerplant |
| DE102012003902A1 (de) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Istvan Bolgar | Einlauf für eine Gasturbine |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB609322A (en) * | 1945-11-07 | 1948-09-29 | Power Jets Res & Dev Ltd | Improvements relating to axial-flow compressors and like machines, and blading thereof |
| US2999631A (en) * | 1958-09-05 | 1961-09-12 | Gen Electric | Dual airfoil |
| GB1291943A (en) * | 1970-02-11 | 1972-10-04 | Secr Defence | Improvements in or relating to ducted fans |
| DE2149619A1 (de) * | 1971-10-05 | 1973-04-19 | Motoren Turbinen Union | Turbinenstrahltriebwerk fuer senkrechtoder kurzstartende bzw. landende flugzeuge |
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1984
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