WO2002081883A2

WO2002081883A2 - Nebenstrom-strahltriebwerk für den vorausantrieb von luftfahrzeugen

Info

Publication number: WO2002081883A2
Application number: PCT/DE2002/001161
Authority: WO
Inventors: Uwe Christian Seefluth
Original assignee: Uwe Christian Seefluth
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2002-04-03
Publication date: 2002-10-17

Abstract

Nebenstrom-Strahltriebwerk für den Antrieb von Luftfahrzeugen, mit insbesondere sehr hohem Nebenstromverhältnis, bei welchem eine zusätzliche, mit dem Bläser drehmomentschlüssig verbundene ein- oder mehrstufige ringförmige Turbine 3 - optional mit vorgeschalteter Sekundärbrennkammer 8 - vorgesehen ist und welche mit dem Heissgas des insbesondere im Gegenstrommodus oder im Gleichstrommodus (in Bezug auf den Nebenstrom des Triebwerkes) angeordneten ein- oder mehrwelligen Basistriebwerkes 4 und/oder - in spezifischer Ausführung - mit Druckluft eines zusätzlichen Verdichters zwecks Nachverbrennung beaufschlagt ist, während das Heiss-/Druckgas des Basistriebwerkes 4 oder die Druckluft des Verdichters über in Form und Profil aerodynamisch optimierte Gasführungskanäle 5 zugeführt wird, welche - insbesondere teilweise - den insbesondere inneren Nebenstrom 10 des Triebwerkes gebogen oder gerade radial nach aussen durchlaufen, wobei das Triebwerk in einer Vielzahl von dem Anwendungszweck angepassten Varianten und bezüglich des Hauptbläserposition u.a. als Front-, Mittel- oder Schubbläser ausgebildet sein kann.

Description

Nebenstrom-Strahltriebwerk für den.Vorausantrieb von. Luftfahrzeugen

Beschreibung

Die Erfindung ' betrifft ein Nebenstrom-Strahltriebwerk für Luftfahrzeuge gemäß des Oberbegriffs des Anspruches 1.

Es sind Nebenstrom-Strahltriebwerke in verschiedenen Ausführungen bekannt geworden, bei welchen der Bläser-(fan)-Schaufelkranz mittels einer koaxialen Welle mit dem Kern- oder Basistriebwerk, insbesondere dessen Niederdruckturbine verbunden ist und von dieser angetrieben wird. Bei anderen vorgeschlagenen Ausführungen ist ein Reduktionsgetriebe Zwischengeschäfte!, mit dem Zweck, die Drehzahl des Bläsers herabzusetzen, zu optimieren und das_. Nebenstromverhältnis zu erhöhen.

Der Nachteil der bekannten Nebenstrom-Bläsertriebwerke besteht im wesentlichen darin, dass bei einem zunehmend geforderten hohen Nebenstromverhältnis _x durch die Wellenverbindung von Niederdruckturbine und Bläserschaufeikranz der Vorteil der Zweikreisauslegung mit hohem Nebenstromverhältnis durch den schlechten Wirkungsgrad^' des Bläserantriebs zunehmend wieder eingeschränkt wird.

Die Zwischenschaltung eines Drehzahl-Reduktionsgetriebes für den Bläser wiederum ergibt den Nachteil, dass - neben der Zunahme an Gewicht und Baukosten - die Kalkulation der Lebenswegkosten des Triebwerks durch mechanischen Verschleiß und Wartungsaufwand den erreichten Vorteil erheblich schmälert. Dieser Nachteil fällt um so mehr ins Gewicht, als ein Strahltriebwerk ohne Getriebe im normalen Streckenflug des angetriebenen Flugzeuges in den wesentlichen' Komponenten so gut wie keinen mechanischen Verschleiß aufweist.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Triebwerke besteht darin, dass eine Wärmerückführung in den Triebwerkkreislauf nur mit erheblichem Bauaufwand realisierbar ist. Das Gleiche gilt für konstruktive Maßnahmen, welche die Reduzierung der Lärmemission betreffen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, den Antrieb der - wenigstens einstufigen - Bläserturbiπe konstruktiv so zu gestalten, dass weder das zusätzliche Gewicht und der mechanische Verschleiß eines Getriebes, noch ein verminderter Wirkungsgrad des Bläsers bei hohem Nebenstromverhältnis des Triebwerks in Kauf genommen werden muss und weiterhin darin, eine Abgas-Wärrπerückführung sowie Lärmemission mit einfachen Mitteln ohne wesentlichen zusätzlichen Bauaufwand zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Anspruch 1 gelöst.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die zwischen dem Basistriebwerk und der Ringturbine als Heißgasführung vorgesehenen, im Kaltstrombe- reich des Triebwerks befindlichen, als aerodynamisch optimierte Profilhohlkörper ausgeformten Gasführungskanäle insbesondere tangential in einer Richtung, radial oder spiralförmig nach außen und der Gaskanal geht jeweils in weiterem Verlauf in Anpassung an das Außengehäuse oder ein Inπengehäuse des Triebwerkes in einen flachen, gebogenen Hohlraum über und ist gemäß der Form des Schaufelkranzes der Ringturbine, in zunehmender kreisbogenförmige Verbreiterung im Endbereich bezüglich des Hohlraumquerschnittes in radialer Richtung an die Schaufellänge der zu beaufschlagenden Ringturbine sich verjüngend ange- passt.

Die Gaskanäle oder Gasführungen sind dabei vorteilhaft in Halbschalen- bauweise ausgeführt und - besonders in flachen Gehäusebereichen - mit Unterteilungen in der Gasführung ausgelegt, indem runde, ovale oder abgerundete Einzelgaskanäle innerhalb der Gasführungsaußengehäuse vorgesehen sind. Dabei können die Gaskanäle - soweit eine Vermeidung von Wärmeverlust erforderlich ist - in bestimmten Bereichen mit einer Isolierung versehen sein. Die radialen Bereiche der Gaskanäle können in vorteilhafter Weise - unter Verringerung der üblichen Gehäuseeinschnüaing - zur Kaltstrombeschleunigung herangezogen und im Kaltstrombereich so angeordnet und ausgelegt sein, dass sie - wenigstens teilweise - an die Stelle einer Gehäuseeinschnürung für die Nebenstrombeschleunigung treten. Zur aerodynamischen Optimierung der Gaskanäle im Innern werden im Bereich gekrümmter Gasführungswege mit engem Radius Leitbleche - insbesondere in Profilform - innerhalb der Gaskanäle vorgesehen, um Verwirbe- lungen zu vermeiden.

Die Gasführungskanäle können weiterhin gleichzeitig als Gehäuseträger ausgebildet sein und insbesondere durch zwischen ihnen liegende konventionelle Gehäuseträger ergänzt werden.

Um Spannungen zwischen den heißen und kalten Teilen einer solchen Ausführung zu vermeiden, sind die Profilspitzen sowie Profilenden der Gasführungskanäle als Gehäuseträger und der Profϊlmittelteil als Gasführungskanal ausgebildet, während zwischen beiden genannten Funktionsteilen keine feste Verbindung besteht. Auf diese Weise können sich die heißen Gasführungskanäle frei ausdehnen, während die in geringem Abstand zum heißen Teil angeordneten Gehäu-se- träger-Profilteile in geringem - isolierendem - Abstand ihre Funktion ohne Wärmebeeinflussung erfüllen.

Für eine verteilte Beimischung der Abgase in den Nebenstrom sind in spezifischer Auslegung des Triebwerkes vorzugsweise gerade, gerade-radial oder gebogen bzw. spiralförmig nach außen verlaufende, mit Öffnungen zum Nebenstrom hin versehene Gaskanäle vorgesehen, durch welche die Beimischung der heißen Abgase in den Nebenstrom vorgenommen wird.

Die das Druck- bzw. Heißgas führenden - im Nebenstrombereich aerodynamisch optimiert ausgelegten - Gasführungskanäfe weisen an ihrer äußeren Oberfläche - vorzugsweise in Richtung des sie umströmenden Nebenstromes des Triebwerks - gewellte Längsrillen bzw. aufgesetzte (aufgeschweißte) Stege auf, um eine Stabilisierung der unter dem Druck der teilentspanntem Heißgase des Kerntriebwerks stehenden Gaskanäle zu erreichen. Außerdem können sie zur Erhöhung der Druckfestigkeit als Mehrkammerkanäle ausgebildet sein. In spezifischer Triebwerkauslegung befindet sich vor dem zu beaufschlagenden ringförmigen Turbinenschaufelkranz (Ringturbine) eine zweite bzw. zusätzliche Brennkammer (Sekundärbrennkammer) - vorzugsweise als sektiona- le Brennkammer ausgebildet - deren Austritts-Heißgase die Ringturbine beaufschlagen. Es erfolgt somit eine dosierte Nachverbrennung der vom Kerntriebwerk erzeugten Druckgase, um ein möglichst genau bestimmbares Drehmoment der beaufschlagten Ringturbine in verschiedenen Betriebszu- ständen des Triebwerks zu erreichen. Alternativ kann die Position der Sekundärbrennkammer nicht direkt vor dem Schaufelkranz der Ringturbine, sondern an einer anderen Stelle des Verlaufs der Gasführungskanäle angeordnet sein, so dass jede einem der Druckgas heranführenden Gasführungskanäle zugeordnete Sekunriärhrennkammer dem Gasstrom Kraftstoff für eine Nachverbrennung zuführt.

Um die Leistung des Triebwerkes zu steigern, kann ein zusätzlicher Verdichter vorgesehen werden, welcher entweder Frischluft ansaugt und dem Heißgasstrom des Kerntriebwerkes beimischt, oder das Heißgas des Kerntriebwerkes nachverdichtet. Dazu treibt das Kerntriebwerk über eine Welle einen Frischluft- und/oder Heißgas des Kerntriebwerkes ansaugenden - Verdichter an, dessen Austritts-Druckgase mittels Druckgasführungskanälen die mit dem Bläser verbundene Ringturbine - insbesondere nach Energiezuführung mittels zwischengeschalteter zusätzlicher Brennkammer - beaufschlagen. Alternativ treib das Kemtriebwerk den Verdichter an, welcher der Sekundär-Ringbrennkammer Frischluft zuführt, die nach der Kraftstoffverbrennuπg die Ringturbine beaufschlagt.

Bei der Auslegung des Triebwerks mit einer antreibenden Sekundär- und einer getriebenen Haupt-Bläserturbine ist die mit der angetriebenen Haupt- Bläserturbine über eine Welle drehmomentschlüssig verbundene Sekundär- Bläserturbine an den Schaufelblattenden mit der Ringturbine ausgestattet und weist - verglichen mit der Haupt-Bläserturbine - vorzugsweise einen kleineren Durchmesser auf, um das erzeugte Drehmoment und die erreichbare Drehzahl optimal an den Hauptbläser anzupassen. Dabei kann die heiß- gasbeaufschiagte Ringturbine radial im mittleren bis peripheren Bereich der Bläserturbine (fan) angeordnet sein, so dass ein innerer und ein äußerer (oder nur ein innerer) Nebenstrom entsteht, deren Verhältnis zueinander innerhalb eines bestimmten Bereiches konstruktiv unterschiedlich ausgelegt sein kann.

Um den Wirkungsgrad für die Beschleunigung des inneren Nebenstromes zu erhöhen, ist das Basistriebwerk als Zwei- oder Dreiwellentriebwerk ausgelegt, wobei die mit der Niederdruckstufe verbundene Welle den Sekundärbläser und das HeißVDruckgas des Triebwerks die Ringturbine und damit die mit der Ringturbine drehmomentschlüssig verbundene Hauptbläserturbine antreibt. Alternativ zu der oben beschriebenen Ausführung ist die treibende, gegenüber der Hauptbläserturbine im Radius kleinere Ringturbine auf einem offenen, über eine Welle mit dem Hauptbläser verbundenen Läuferrad (Speichenrad), befestigt, deren Verbindung zur Zentralwelle somit nicht aus dosiert schuberzeugenden Turbinen-Schaufelblättern besteht, sondern aus Verbindungskörpern mit Speichenfunktion, welche im wesentlichen keinen Schub erzeugen, jedoch vorteilhaft als aerodynamisch optimierte Profilkörper ausgebildet sind, welche nach Art von leerlaufenden, in Neutralstellung befindlichen Turbinenschaufeln rotieren oder nur einen geringen zusätzlichen Schub erzeugen, und somit im Schubumkehrmodus der Haupt-Bläserturbine nur einen geringen Gegenschub (Negativschub) hervorrufen. In besonderer Ausführung ist -zwecks Vermeidung eines separaten Trägerrotors oder einer Sekundärbläserturbine - die Ringturbine in den Schaufelkranz einer Nebenstrombläserturbine - insbesondere der Hauptbläserturbine - integriert bzw. derart angeordnet , dass sich die Schaufeln der Bläserturbine - in radialer Richtung gesehen - innerhalb und außerhalb der Ringturbine befinden.

Der Antrieb der Ringturbine kann ferner derart vorgesehen sein, dass die Gasströmungsrichtung für die Beaufschlagung der Ringturbine entgegen oder mit der Strömungsrichtung des Nebenstromes oder von außen nach innen erfolgt.

Um eine Drehbewegung der Schaufeln um ihre Längsachse für Schuboptimierung und Schubumkehr zu ermöglichen, ist die ringförmige Basisplatte der Ringturbine für ihre Montage in vorteilhafter Weise zum Aufsetzen auf Endzapfen an den Schaufelenden des Bläsers zweiteilig mit insbesondere radialer Teilungsebene durch den Mittelpunkt der Endzapfen ausgeführt. Auch eine Ausführung mit verstellbaren Turbinenschaufeln der Ringturbine und/oder verstellbaren Statorleitschaufeln kann vorgesehen werden, um den Turbinen- sowie Bläserwirkungsgrad in Anpassung an den Betriebszustand jeweils optimieren zu können.

Die Erfindung ermöglicht, dass zwei oder mehr Kerntriebwerke vorgesehen sind, welche das Druckgas für die Beaufschlagung der Ringturbine des Bläsers liefern. Dabei können diese koaxial oder achsparallel zur Bläserturbine angeordnet sein. So kann wenigstens ein Kerntriebwerk mit wenigstens einer Bläserturbine in achsparalleler Position zueinander - antriebsdynamisch durch Gasführungskanäle verbunden - vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse - angeordnet sein, um dadurch eine Verringerung des Bauaufwandes, eine Redundanz des Basistriebwerkes und eine Verringerung der auf das angetriebene Flugzeug wirkenden der asymetrischen Kräfte bei Ausfall eines Basistriebwerkes zu erreichen.

Wie bereits angedeutet, kann das Basistriebwerk - in Abweichung von der üblichen Terminierung sowie einigen in den Zeichnungen beschriebenen Ausführungen - auch als ein Zwei- oder Mehrwellentriebwerk ausgebildet sein, um dadurch im Bedarfsfalle besonders hohe Triebwerkleistungen zu erreichen. Aus diesem Grunde wird der Begriff „Kerntriebwerk", welcher in der Regel nur für den Hochdruckteil verwendet wird, in dieser Beschreibung nicht herangezogen. Um a) die Gasführungskanäle bei Verwendung eines Frontbläsers zu verkürzen, b) eine Abgasbeimischung (Wärmerückführung) in den Neben-(Kalt-) ström, und c) eine verbesserte Schubumkehr zu erreichen, wird das Basistriebwerk im Gegenstrommodus angeordnet, d.h. die Anordnung des Basistriebwerkes erfolgt bezüglich der inneren Gasströmungsrichtung erfindungsgemäß entgegen der Strömungsrichtung des Bläsernebenstromes und damit in Flugrichtung des angetriebenen Flugzeuges, was in den Zeichnungen noch nähere Erläuterung findet. Dabei kann das Basistriebwerk auch als Zwei- oder Mehrwellentriebwerk ausgebildet sein.

Für eine optimale Schubumkehr des Triebwerkes durch Verstellung der Bläser- Schaufeln wird die Frischluftzufuhr zum im Gegenstrommodus angeordneten Basistriebwerk kurzzeitig in den hinteren Bereich des Triebwerkes verlagert, um eine Heißgasrezirkulation während der Schubumkehrphase - auch bis zum Stillstand des angetriebenen Flugzeuges - weitgehend zu vermeiden. Dabei wird so vorgegangen, dass ein nach hinten in Richtung der Nebenstromrichtung ausfahr- fahrbarer Heckkonus bzw. Schiebekörper am hinteren ^"Ende des Triebwerks die Frischluftzufuhr zum Basistriebwerk - insbesondere ohne wesentliche Umlen- kung - von hinten nach vorn in direkter Zufuhr zum Verdichter des Basistriebwerkes ermöglicht.

Bei fast allen Ausführungen der Erfindung können die Nebenstrom-Haupt- und Sekundärbläserturbinen jeweils zweistufig gegenläufig vorgesehen werden, um im Bedarfsfalle - z.B. für höhere Fluggeschwindigkeiten - den Neben- stromdurchsatz bzw. das Nebenstrom-Druckverhältnis zu erhöhen. Dabei werden die im axialen Verlauf jeweils gleichsinnig drehenden äußeren oder inneren Bläser- bzw. Sekundärbläser-Schaufelkränze - insbesondere über eine Wellenverbindung - drehmomentschlüssig verbunden.

Andererseits kann auch ein Basistriebwerk mittels Druckgas über eine Anzahl Druckgasführungskanäle als Antrieb auf zwei achsparallel zueinander positionierte Bläserturbinen einwirken, welche in vorteilhafter Weise - etwa um die Breite (Tiefe) der Bläserturbine - axial versetzt zueinander angeordnet sind und sich bezüglich der Bläserkreisflächen partiell überschneiden, so dass die Bläserturbinen in einem solchen sich überschneidenden Bereich als Vorverdichter für das Basistriebwerk fungieren können. Auf diese Weise wird trotz extrem hohem Nebenstromverhältnis die Bodenfreiheit von unter den Tragflächen eines Flugzeuges befindlichen Triebwerksgondeln erheblich verbessert. Diese Ausführung lässt sich erweitern auf eine solche, bei der zwei Basistriebwerke antriebsdynamisch durch Gasführungskanäfe mit zwei Sekundärbläserturbinen verbunden sind und auf diesem Wege zwei Hauptbläserturbinen, die zusammen mit den Basistriebwerken in einem vorzugsweise ovalem Triebwerkgehäuse vereinigt sind, antreiben.

Die Erfindung lässt sich auch ais offener Frontbläser (unducted fan) oder offener oder geschlossener Heckbläser (Schubbläser / „pusher") konzipieren. In der Ausführung als offener Frontbläser erfolgt die Nebenstrombeschleunigung mittels einer ein- oder mehrstufigen, wenigstens teilweise radial über das Triebwerkgehäuses hinausragenden offenen Bläserturbine oder durch Mehr- blattpropelter vor dem Triebwerkgehäuse.

Bei der Ausführung des Triebwerkes als Schubbläser (pusher) wird die Ringturbine zusammen mit dem Hauptbläser oder einer mit dem Hauptbläser koaxial drehmomentschlüssig verbundenen Sekundärbläserturbine im hinteren Teil des Triebwerkes bzw. hinter dem Basistriebwerk angeordnet. Dabei befindet sich der vom Basistriebwerk im Gegenstrommodus über Gasführungskanäle angetriebene Sekundärbläser mit Ringturbine im vorderen Triebwerkbereich, während der geschlossene Heckbläser mittels einer durchgehenden Welle vom Sekundärbläser angetrieben wird. Die gleiche Anordnung gilt für einen offenen Heckbläser oder einen Mehrblatt-Heckpropeller.

Auf diese Weise lässt sich mit einfachen konstruktiven Mitteln ein getriebefreies Turbinen-Propellertriebwerk mit extrem hohem Wirkungsgrad und hoher Schubleistung realisieren.

Wie aus der obigen allgemeinen Beschreibung hervorgeht, kann die Erfindung unter Beibehaltung des Erfindungsgedankens in vielen verschiedenen Auslegungen in der Praxis angewandt werden, wobei das jeweilige Triebwerk unter Beibehaltung des Grundkonzeptes in der Auslegung als Front-, Heck- (Aft-) oder Mittelbläser konzipiert sein kann. Aus Raummangel können hier jedoch nicht alle Ausführungsmöglichkeiteπ der Erfindung erschöpfend wiedergegeben werden. Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind (im schematischen Längsschnitt, im Querschnitt oder perspektivisch) in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.

Die Fig. 1 bis 18 zeigen erfindungsgemäße Nebenstrom-Triebwerk-Ausführungen mit folgenden besonderen Merkmaien:

Fig.1 in besonders einfach ausgelegter Grundausführung der Erfindung, mit Abgas-Wärmerückführung in den äußeren Nebenstrom, Fig.2 mit Abgas-Wärmerückführung in den inneren Nebenstrom,

Fig.2a mit spezifischer Lagerung der Sekundärturbine im Ausschnitt,

Fig.3 mit Abgasführung des durch die Nabe der Bläserturbine,

Fig.4 mit Druck-/Heißgasführung durch die Nabe der Sekundär-Bläserturbine,

Fig.5 mit zwei gegenläufigen Bläserturbinen,

Fig„6 mit Zusatzverdichter für die Nachverbrennung und die Beaufschlagung der Ringturbine, Fig.7 mit Beaufschlagung der Ringturbine in Nebenstromrichtung,

Fig.8 mit Abgasbeimischung in den inneren und äußeren Nebenstrom,

Fig.9a bis Fig. 9c mit eins bis zwei Basistriebwerken und zwei achsparallelen

Bläserturbinen, Fϊg.10 mit dreiwelligem Basistriebwerk im Gleichstrommodus,

Fig.10a wie Fig.10 mit alternativer Sekundärbläser-Anordnung,

Fig.10b mit getrenntem Sekundär- und Hauptbläser-Antrieb und Basistriebwerk im Gegenstrommodus Fig.10c wie Fig.10b mit alternativem Triebwerksgehäuse,

Fig.10 mit Ringturbine als Zusatzantrieb für den wellengetriebenen Hauptbläser,

Fig.lOe wie Fig.10d mit Basistriebwerk im Gleichstrommodus und Ringturbine mit Servofunktion,

Fig.11 mit Druckgasführung durch die Nabe der Hauptbiäserturbine,

Fig.12 mit Beaufschlagung der Ringturbine entgegen der Nebenstromrichtung.

Fig.13 eine Ausführung der Erfindung als offenes Bläsertriebwerk,

Fig.14 eine spezielle Ausführung mit Abgasrückführung in den Nebenstrom,

Fig.15 und Fig.16 eine Ausführung mit zwei Basistriebwerken in einem

Gehäuse, Fig. 17 eine Ausführung mit spezifischer Abgas- und Frischluftvermischung, Fig. 18 eine Quer- und Längsschnittdarstellung der Heißgasführung im Vertei- Lerbereich

Es zeigen ferner;

Fig. 19 die Gehäuse-Oberflächenkurven des Heißgasverteilerbereiches,

Fig. 20 und Fig. 21 den Verlauf der Gasführungskanäle in perspektivischer Ansicht,

Fig. 22 bis 22 e den Aufbau von Gasführungskanälen in perspektivischer Ansicht,

Fig. 23a bis Fig. 23 e verschiedene Formen des Verlaufs der Gasführungskanäle in unterschiedlicher Anzahl,

Fig.23f Ausschnitt einer Ausführung mit radial gerade verlaufenden Gasführungskanälen,

Fig.24 die Umleitung der Frischluftzufuhr zum Basistriebwerk durch Heckkonusverschiebung im Schubumkehrmodus eines Triebwerkes.

Die nachfolgenden Zeichnungen sind schematische Darstellungen des erfin- dungsgemäßen Triebwerkkonzeptes - überwiegend im Längsschnitt, teilweise perspektivisch oder im Querschnitt - mit Komponenten, die nicht immer in der Schnittebene liegen, jedoch zum leichteren Verständnis der Darstellungen beitragen sollen.

Das Basistriebwerk kann - abweichend von den Zeichnungen - in der Praxis teilweise auch in anderer Konfiguration mit mehr oder weniger zahlreichen Verdichter- bzw. Turbinenstufen ausgelegt sein.

In den nachfolgenden Beschreibungen der Zeichnungen weisen gleiche Funktionsteile oder Triebwerkskomponenten die gleichen Bezugsziffern auf und werden gelegentlich durch Buchstabenanhängsel ergänzt.

Fig,1 zeigt ein Nebenstromstrahltriebwerk mit erfindungsgemäßer Auslegung in besonders einfacher Ausführung bezüglich des Bauaufwandes. Der Antrieb der Bläserturbine 2 für die Beschleunigung des äußeren und inneren Nebenstromes 9 und 10 erfolgt durch die drehmomentschlüssig mit dieser verbundenen Arbeitsturbine 3, welche ringförmig mit einem derart bemessenen Innenradius - insbesondere größer als der Außenradius des Basistriebwerkgehäuses 4k und dessen axial verlängerte Ausmaße nach vorn und hinten - ausgebildet ist, dass wenigstens ein Teil des Neben-/Kaltstromes, nämlich der innere Nebenstrom 10, zwischen der wenigstens einstufigen Ringturbine 3 und dem Basistriebwerkgehäuse 4k hindurchströmt.

Die Ringturbine 3 wird durch Beaufschlagung mittels vom Basistriebwerk 4 erzeugtem, über wenigstens einen - Im Nebenstrombereich aerodynamisch profilierten - Gasführungskanal 5 herangeführtes Heiß- bzw. Druckgas angetrieben, während die Übertragung des von der Ringturbine 3 erzeugten Drehmomentes auf die zugeordnete Bläserturbiπe 2 durch wenigstens ein um die Hauptachse 14 drehendes mit der Welle 16 verbundenes Läuferrad 7 erfolgt, welches entweder a) als Bläserturbine (Sekundärbläser) oder b) als überwiegend offenes Läuferrad mit insbesondere profilierten Speichen mit vorzugsweise geringfügiger Schubleistung für die zusätzliche Beschleunigung des inneren Nebenstromes 10 ausgebildet ist.

Das im Gegenstrommodus angeordnete Basistriebwerk 4 kann als einwelliges Kerntriebwerk oder als zwei- oder mehrwelliges Triebwerk mit Niederdruck- Verdichter-/Turbinenteil ausgebildet sein und ist konstruktiv derart ausgelegt, dass es Druck-/Heißgas für die Beaufschlagung der hier fünfstufigen Ringturbine 3 erzeugt, welches dieser über den Verteilerbereich 5a und beispielsweise vier Gasführungskanäle 5 zugeleitet wird. Die nach Beaufschlagung und Durchlaufen der Ringturbine 3 weitgehend entspannten Abgase werden im Bereich 6 umgelenkt und gemäß der durch den Pfeil 6a angegebenen Richtung dem äußeren Nebenstrom 9 beigemischt. Auf diese Weise wird das nach außen in die Umgebung wirkende Abgasgeräusch durch das Triebwerksgehäuse 1 effektiv vermindert und die Schubleistung des Triebwerkes durch die Wärmerückführung in den äußeren Neben-/Kaltstrom erhöht, ohne dass zusätzlicher Bauaufwand - und damit Gewicht - erforderlich wäre. Die Ringturbine 3 ist auf der Sekundärbläserturbine 7 befestigt, und treibt die Hauptbläserturbine 2 getriebefrei mittels der Achsverbindung 16 mit hohem, optimierten Drehmoment an. Die Stärke des Drehmomentes sowie die Drehzahl werden durch den Abstand der Ringturbine 3 zur Zeπtralachslinie 14 sowie durch die Form der kurzen Ringturbinenschaufeln gezielt festgelegt.

Sowohl die Hauptbläserturbine 2, als auch (optional) der Sekundärbläser 7 sind durch mechanisch gekoppelte Verstellung der Turbinenschaufel-Anstellwinkel um die Längsachsen für die Schubregelung sowie Erzeugung einer Schubumkehr ausgelegt. Die Steigung (der Anstellwinkel) des Schaufelkranzes der Sekundärbläserturbine 7 ist bei dieser Ausführung derart ausgelegt, dass die reduzierte und für den Hauptbläser 2 optimierte Drehzahl wieder ausgeglichen wird und im äußeren und inneren Nebenstrom 9 und 10 etwa isobare Druckverhältnisse bestehen..

Die zwischen den kurz bauenden Turbinenschaufeln der Ringturbine 3 befindlichen Stator-Leitschaufefn sind am aerodynamisch optimal geformten Gehäuseteil 13 der Ringturbine 3 befestigt.

Bei dieser Ausführung ist der Teil der Gasführungskanäle 5, weicher durch den inneren Nebenstrom 10 verläuft, mit dem Gehäuseträger 15 im äußeren Neben- strombereich 9 verbunden und auf diese Weise zwecks Gewichtseinsparung und Widerstandsverrninderung zu einem Gesamt-Gehäuseträger zusammengefasst. Die Frischluft wird durch die Ansaugöffnung 11 vom Basistriebwerk angesaugt und mittels des Umlenkbereiches 12 dem Verdichter des bezüglich des Trieb- werk-Nebenstromes im Gegenstrommodus (entgegengesetzt der Nebenstromrichtung) arbeitenden Basistriebwerkes 4 zugeführt. Auf diese Weise ist die Wärmerückführung durch Abgasbeϊmischung in den Nebenstrom im vorderen Triebwerksbereich direkt hinter dem Hauptbläser 2 möglich. Für eine spezifische Triebwerksauslegung kann dem Heißgasstrom für die Beaufschlagung der Ringturbine 3 am Ende der Gasführungskanäle 5 durch eine Sektion eines der vier Gasführungskanäle 5 zugeordneten Sekundär- Brennkammer 8 zusätzlich Brennstoffenergie zugeführt werden, wobei - entsprechend der an dieser Stelle herrschenden Gastemperatur - vorzugsweise selbstzündende Brennkammern vorgesehen werden. Bei vier Gasführungskanä- fen ist jedes der vier Kreissegmente einer Sekundärbrennkammer zugeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, dass das Basistriebwerk 4 zwecks Verschleißminderung ständig im annähernd gleichen Betriebszustand arbeitet und die Schubregelung bzw. Lieferung der maximalen Schubleistung durch die Brennstoffzufuhr zu den vier sektionalen Sekundärbrennkammern 8 erfolgt. Die in Nebenstromrichtung aerodynamisch als Profilkörper in der Form optimierten Gasführungskanäle 5 verlaufen gemäß der noch folgenden spezifischen Beschreibung entweder tangential vom inneren Gehäuse ausgehend gerade oder gebogen aus dem Verteilerbereich 5a heraus mit Umlenkung direkt vor der Ringturbine 3 oder auch radial gerade oder gebogen nach außen verlaufend-

In Fig. 2 werden die Abgase im Zuge der Wärmerückführung im Abgasumienkbe- reich 6 gemäß Pfeilrichtung δa dem inneren Nebenstrom 10 beigemischt, während die Frischluft für das Basistriebwerk 4 durch den Frischluftansaugkanal 11a herangeführt wird. Gasführungskanal 5 und Frischluftkanal 11a bilden dabei eine aerodynamisch optimierte Profileinheit gemäß Schnittbild A - B und dienen gleichzeitig als Träger des Triebwerkgehäuses 1.

Die Frischluftzufuhr kann optional durch eine verlängerte Verdichterschaufel 19 des Basistriebwerks 4 beschleunigt werden, wobei die üblichen Abdichtungen Anwendung finden.

Wie in Fig.1 ist auch hier das Basistriebwerk 4 im Gegenstrommodus angeordnet und vorzugsweise als Einwelleπtriebwerk ausgelegt, welches die Druckgase für die Ringturbine an den Schaufeiblattenden des Sekundärbläsers 7 liefert. Dabei kann optional eine Nachverbrennung in der sektionalen Sekundärbrennkammer 8 vorgenommen werden. Die Bläserhauptturbine 2 beschleunigt den äußeren und inneren Nebenstrom 9 bzw. 10 gemeinsam, wobei der innere Nebenstrom zusätzlich durch den Sekundärbläser 7 Beschleunigung erfährt, wodurch annähernd isobare Druckverhältnisse innerhalb des Nebenstromes durch eine größere Anstellung der Sekundärturbinen-Schaufeln ohne Turbinenschaufelverwiπdung des Hauptbläsers 2 geschaffen werden können.

In Fig.2a ist der Antrieb und die Lagerung des Turbinenschaufelkranzes der Sekundärturbine 2 im Längsschnitt und ausschnittsweise in Draufsicht auf die Tur- binenschaufelenden alternativ zu Fig.2 dargestellt. Das überwiegend offene Läuferrad 17, an welchem die Ringturbine 3 befestigt ist ist drehmomentschlüssig mit dem Schaufelkranz 2 verbunden. Läuferrad 17 und Schaufelkranz 2 rotieren somit gemeinsam um die Hauptachslinie14 des Triebwerks. Das Läuferrad 17 weist nur wenige speichenartige Schaufeln 17 auf, welche nur einen geringen Schub bezüglich des inneren Nebenstromes erzeugen. Auf diese Weise wird der um die Längsachse 2a verstellbare Schaufelkranz 2 konstruktiv vereinfacht, entlastet und stabilisiert und in der Schubumkehrposition erzeugen die nichtverstellbaren aber aerodynamisch im Profil optimierten Speichen 17 nur einen geringen Gegenschub. Eine solche Auslegung der Ringturbinenfagerung kann in verschiedensten alternativen Ausführungen vorgenommen werden. Z.B. können zwei offene Läufer mit profilierten Speichen an den Enden der Ringturbine vorgesehen werden, welche die Verbindung zur zentralen Lagerung der Ringturbine herstellen.

In Fig.3 ist die Hauptbläserturbine 2 zwecks weiterer Gewichtseinsparung und Vereinfachung im Bauaufwand freilaufend ohne Wellenverbindung ausgeführt. Die Bläserschaufeln weisen jeweils eine Aussparung 2b auf, in welche die Ring- turbine 3 hineinragt, um eine Anstellwjnkelverstellung u.a. für die Schubumkehr zu ermöglichen.

Über ein offenes Speichen-Läuferrad 3b mit profilierten Speichen - beispielsweise gemäß der Beschreibung in Fig. 2 - ist die Ringturbine 3 mit dem Bläserschaufelkranz 2 drehmomentschlüssig verbunden. Die Druckgase für die Beaufschlagung der Ringturbine 3 werden durch die Nabe der Bläserturbine 2 geführt und durch kurze Gasführungskanäle - optional nach zusätzlicher Kraftstoffeinspritzung in einer Sekundarbrennkammer δ - an die Ringturbine 3 zur Beaufschlagung derselben herangeführt.

Fig. 4 zeigt eine alternative Triebwerksausführung, bei welcher der Heißgasstrom durch die Nabe der Sekundärturbine 7 geführt wird, so dass eine Beaufschlagung der Ringturbine 3 in Nebenstromrichtung ermöglicht wird.

In Fig. 5 sind die gegenläufigen Bläser-Hauptturbinen 2c und 2d jeweils koaxial mit den ebenfalls gegenläufigen Sekundärturbinen-Läufern 7c und 7d und damit den Ringturbinen 3a und 3b verbunden.

Im Übrigen entspricht der Triebwerksaufbau dem der Fig.4. Alternativ kann die Beaufschlagung der Ringturbinen 3a und 3b wie in Fig.1 in Richtung entgegen dem Nebenstrom erfolgen, so dass die Gasführungskanäle wie in Fig.1 angeordnet sind.

In Fig. 6 treibt das Basis- oder Kerntriebwerk 4 über eine Welle einen Zusatzverdichter 18 an, dessen komprimierte Frischluft unter Vermischung mit dem Heißgas des Basistriebwerkes 4 der Sekund rbrennkammer 8 zugeführt wird. Auf diese Weise ist ein hoher Leistungszuwachs bei der Beaufschlagung der Ringturbine 3 und damit dem Bläserantrieb gegeben.

In Fig.7 wird das durch den Gasführungskanal 5 herangeführte Heißgas für die Beaufschlagung der Ringturbine 3 als flacher ringförmiger Gasführungskanal 5c außen um die Ringturbine 3 herumgeführt, so dass - optional nach Kraftstoffzufuhr in der Sekundärbrennkammer 8 - die Beaufschlagung der Ringturbine 3, welche die Sekundär-Bläserturbine 7 antreibt in Richtung des Nebenstromes erfolgt.

Wie bereits erwähnt, kann die Beaufschlagung der Ringturbine 3 durch das Heißgas auch direkt - ohne Nachverbrennung von Kraftstoff in einer Sekundärbrennkammer - vorgenommen werden. Auch bei dieser Ausführung erfolgt die Wärmerückführung durch Abgasbeimischung in den inneren Nebenstrom um einen verbesserten Gesamtwirkungsgrad des Triebwerkes zu erzielen.

In Fig.8 befindet sich das Basistriebwerk 4 im Gleichstrommodus bezüglich des Nebenstromes und die durch den Gasführungskanal 5 herangeführten Abgase werden im Abgasumlenkungsbereich 6 vor der Ringturbine 3 in beide Richtungen radial nach innen und nach außen dem Nebenstrom beigemischt. Die Lagerung der Bläserturbinen erfolgt bei dieser Ausführung abgedichtet jeweils im Bereich 4a zwischen Verdichter- und Turbinenteil des zweiwelligen Basistriebwerkes 4.

Fig.9 a und b zeigen eine Triebwerksauslegung in Doppelausführung bezüglich der Bläserturbinen 2d / 2f und 7d / 7f, um bei großen Nebenstromverhältnissen den Bläserdurchmesser zu verringern und damit den Bodenabstand der Triebwerkgondeln zu vergrößern. Durch die Gasführungskanäle 5f werden die Heißgase des Basistriebwerks 4c, welches im Gegenstrommodus angeordnet ist, den Ringturbinen 3d und 3e an den Schaufelenden der Sekundär-Bläserturbinen 7ά und 7f zugeleitet, welche mit den Hauptbläsern 2d / 2f axial verbunden sind.

In Fig.9c sind sowohl die Bläserturbinen 2d,2f und 7d,7f als auch die Basistriebwerke 4d und 4f innerhalb eines Triebwerkgehäuses 1d, welches sich unter der Tragfläche 19 eines Flugzeuges befindet, doppelt ausgeführt. Die Basistriebwerke 4d und 4f liefern das Druck-/Heißgas für die Beaufschlagung der Ringturbinen 3d und 3e. Dabei kann jedes Basistriebwerk die Sekundärturbinen 3d und 3e durch entsprechende Auslegung der Gasführungskanäle gleichzeitig antreiben, um bei Ausfall eines Basisfriebwerkes den hohen Luftwiederstand eines nichtan- getriebenen Bläsers im sogen. „windmilling"-Zustand zu vermeiden. Die Basistriebwerke 4d / 4f liegen bei dieser Ausführung so weit auseinander, dass im Falle eines Triebwerkbrandes ein Übergreifen desselben auf das zweite Triebwerk durch ein doppeltes Brandschott vermieden wird. Die Anordnung der Basistrieb- werke entspricht sinngemäß der Fig.9a.

Fig.10: Bei dieser Ausführung beaufschlagt das teilentspannte Abgas des im Gleichstrommodus zum Nebenstrom positionierte Basistriebwerkes die Ringturbine 3 und überträgt das damit induzierte Drehmoment über ein insbesondere überwiegend offenes Läufer- oder Speichenrad 7a, sowie über die das Basistriebwerk 4 durchlaufende zentralen Welle 16 auf die Hauptbläserturbine 2, während die mit dem Niederdruckteil des vorzugsweise wenigstens zweiwelligen Basistriebwerkes 4 verbundene Welle 17 den Sekundärbläser 7 für die Beschleunigung des inneren Nebenstromes mechanisch antreibt.

Das Basistriebwerk ist somit für eine zweifache Leistungsabgabe ausgelegt: a) für den Antrieb des Sekundärbläsers 7 mittels der Welle 17 und b) als Druckgas- lieferer für den Antrieb der Ringturbine mit hohem Drehmoment und damit des Hauptsbläsers durch die nur teilentspannten Abgase.

Das zweiwellige Basistriebwerk 4 befindet sich im Gleichstrommodus. Zum Antrieb des Hauptbläsers 2 werden die vom Basistriebwerk 4 generierten, teifent- spannten Druckgase im Verteilerbereich 5a aus einer ringförmigen Gasführung am Ende des Basistriebwerkes 4 in drei bis sechs einzelne, aerodynamisch optimierte, kurze Einzelgasführungskanäle 5 übergeleitet (siehe Fig.18, 19, 23a bis 23 f), wonach - bei entsprechender Temperaturentlastung - die Beaufschlagung der Ringturbine 3 erfolgt. Das von der hier beispielsweise fünfstufigen Ringturbine 3 erzeugte Drehmoment ist durch die Parameter der Ringturbine (Schaufelblattform und -Steigung, Stufenzahl, sowie Entfernung zur Triebwerkshauptachse 14 zusammen mit der optimierten Drehzahl) genau auf den Leistungsbedarf der Hauptbläserturbine 2 abgestimmt. Die Temperaturbelastung der Ringturbine 3 entspricht etwa der einer Niederdruckturbine eines Dreiwellentriebwerkes. Der Trägerrotor (offene Läufer) 7a der Ringturbine kann durch reduzierte Schaufelblattanzahl, Steigung verringerte Blattbreite usw. auf eine nur geringe zusätzliche Beschleunigungsleistung für den inneren Nebenstrom 10 ausgelegt sein, so dass dadurch ein nur geringer Leistungsbedarf entsteht.

Bei dieser Ausführung der Erfindung können durch Abstimmung der Beschleunigungsleistung von Haupt- und Sekundärbläser annähernd isobare Druckverhältnisse im inneren und äußeren Nebenstrom 9 und 10 geschaffen werden. Im Schubumkehrmodus des Hauptbläsers 2 kann der Sekundärbläser konform verstellt werden, während der Läufer 7a einen nur geringen (zu tolerierenden) Negativschub erzeugt. Die Wellen 16 und 17 drehen in entgegengesetzter Richtung. Da die Abgase der Ringturbine noch vor der endgültigen Entspannung am Triebwerkende dem inneren Nebenstrom 10 beigemischt werden, entsteht nicht nur eine Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades, sondern auch eine Reduzierung der Abgas-Lärmemission.

Fig.10a: Diese Ausführung entspricht im wesentlichen der Fig.10, jedoch mit dem Unterschied, dass die Sekundärbläserturbine 7 in der Mitte des Triebwerks angeordnet ist, u.a. um den Bauaufwand und die Geräuschabstrahfung zu vermindern.

Auch Fig.lOb entspricht grundsätzlich der Ausführung nach Fig. 10. Jedoch ist das Basistriebwerk 4 im Gegenstrommodus (in Bezug auf den Nebenstrom des Triebwerkes) positioniert und als Dreiwellentriebwerk ausgelegt, wobei die Nie- derdruck-Verdichter Turbiπeneinheit mit der zentralen Welle 17 verbunden ist, welche den Sekundärbläser 7 mit üblichem, in der Praxis bewährten Nebenstromverhältnis mit optimalem Wirkungsgrad antreibt , Die Ringturbine 3 ist über das offene Läuferrad 7a und die Wellenverbindung 16 mit dem Hauptbläser 2 drehmomentschlüssig verbunden. Das hohe Drehmoment der vom teilentspannten Abgas beaufschlagten Ringturbine 3 steht bei optimaler Drehzahlanpassung allein für den Antrieb des Hauptbläsers 2 über die Wellenverbindung 16 zur Verfügung.

Im Abgasumlenkbereich 6 werden die entspannten Heißgase nach Verlassen der Ringturbine 3 gemäß der Pfeilrichtung 6a in den äußeren Nebenstrom 9 beigemischt, um eine effektive Verminderung des Abgasgeräusches sowie Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades zu erreichen.

Im Schubumkehrmodus werden Hauptbläser 2 und Sekundärbläser 7 gemeinsam im Anstellwinkel verstellt, während die Frischluftzufuhr zum Basistriebwerk 4 gemäß Fig. 24 direkt am Heckkonus dem Verdichterteil des Basistriebwerks zugeleitet wird.

Auf diese Weise kann das Triebwerk auch im Stillstand des angetriebenen Flugzeuges im Schubumkehrmodus arbeiten, ohne dass eine Heißgasrezirkulation eintritt. Im Übrigen entspricht die Arbeitsweise des Triebwerks den vorangegangenen Beschreibungen.

Fig.lOc entspricht bezüglich Aufbau und Wirkungsweise der Fig.lOb. Lediglich die Auslegung des Triebwerksgehäuses und die Gehäuseträger 15 bzw. 15a sind alternativ gestaltet, um den Bauaufwand und das Triebwerkgewicht zu verringern.

In den Fig.10d und 10e sind Hauptbläser 2, Sekundärbläser 7 und Niederdruck Verdichter- Turbinenteil des Basistriebwerkes 4 mit der gleichen Welle 16 verbunden.

Somit wird der Hauptbläser 2 jeweils direkt von der Niederdruckturbine des dreiwelligen Basistriebwerkes 4 über die Wellenverbindung 16 angetrieben. Auch diese Triebwerkausführung kann erfindungsgemäß ein sehr hohes Nebenstromverhältnis im Bereich von 20:1 aufweisen.

Um jedoch das für den Hauptbläser 2 erforderliche extrem hohe Drehmoment bei optimierter Drehzahl bereitzustellen, würde der Wellenantrieb der Niederdruckturbine allein nicht ausreichen. Deshalb ist die Ringturbine 3 bei dieser Ausfüh- rung als zusätzlicher Antrieb der mit der Niederdruckturbine des Basistriebwerks 4 verbundenen Welle 16 mit hoher Drehmomentleistung ausgelegt. Dabei kann optional eine Nachverbrennung in der Sekundärbrennkammer 8 vorgesehen werden.

Da das hohe Drehmoment und die erforderliche Schubleistung im Reiseflug des angetriebenen Flugzeuges nur ein Bruchteil der Startleistung ausmacht, eine hohe Drehzahl des Bläsers jedoch erwühscht ist, kann die Nachverbrennung in der Sekundarbrennkammer 8 für die Beaufschlagung der Ringturbine 3 bis auf Neutralschub verringert werden.

In Fig. 10d befindet sich das Basistriebwerk 4 im Gegenstrommodus, so dass Abgasbeimischung bzw. Wärmerückführung in den Nebenstrom im Umlenkbereich 6 im vorderen Drittel des Triebwerkgehäuses gemäß Pfeilrichtung 6a ohne wesentlichen konstruktiven Aufwand möglich sind. Die Abgasgeräuschminderung ist entsprechend hoch.

Die Gasführungskanäle 5 können gleichzeitig als Gehäuseträger ausgebildet sein und insbesondere durch zwischen ihnen liegende konventionelle Gehäuseträger ergänzt werden.

Um Spannungen zwischen den heißen und kalten Teilen einer solchen Ausführung zu vermeiden, sind die Profilspitzen sowie Profilenden der Gasführungskanäle 5 als Gehäuseträger 15 und der Profilmittelteil als Gasführungskanal ausgebildet, während zwischen beiden genannten Funktionsteilen keine feste Verbindung besteht. Auf diese Weise können sich die heißen Gasführungskanäle 5 frei ausdehnen, während die in geringem Abstand zum heißen Teil angeordneten Gehäuseträger-Profilteile 15 in geringem - isolierendem - Abstand ihre Funktion ohne Wärmebeeinflussung erfüllen.

In Fig.10e befindet sich das Basistriebwerk 4 im Gleichstrommodus. Der Antrieb des Hauptbläsers 2 entspricht der Ausführung von Fig. 10d.

Fig.11: Bei dieser Ausführung befindet sich die Ringturbine 3 im Bereich des Außengehäuses . Die Heißgase des im Gegenstrommodus arbeitenden Basistriebwerks 4 werden mittels der Gasführungskanäle 5d abgedichtet durch die Nabe der Hauptbläserturbine 2 geführt und anschließend durch den Verteiierbereich 5a in den radialen oder gebogen nach außen verlaufenden Gasführungskanal 5 der Ringturbine 3 zugeleitet.

Optional wird eine Sekundärbrennkammer 8 der Ringturbine vorgeschaltet. Die Frischluftansaugung erfolgt durch den Ansaugkanal 11 und den Umlenkbereich 6. Der Bläser 2 ist frei drehend angeordnet und nicht mit dem Basistriebwerk 4 drehmomentschlüssig verbunden. Der Bauaufwand des Triebwerks ist extrem niedrig. Die Turbinenschaufeln der vierstufigen Ringturbine 3 sowie die Statorleitschaufeln derselben sind bei dieser Ausführung auf sehr hohe Schaufelblattspitzengeschwindigkeiten ausgelegt.

Fig.12: In dieser Triebwerksauslegung sind zwei Bläserturbinen vorgesehen, der Hauptbläser 2 und der gleichsinnig drehende Sekundärbläser 7, welche durch die Wellenverbindung 16 drehmomentschlüssig gekoppelt sind und zwischen denen sich der Stator-Leitschaufelkranz 18 befindet. Das ein- oder zweiwellig ausgeführte und im Gegenstrommodus angeordnete Basistriebwerk 4 liefert das Druckgas, welches nach Durchlaufen des Verteilerbereiches 5a und des Gasfüh- rungskanals 5 die Ringturbine 3 direkt oder nach Kraftstoffzufuhr in einer (hier nicht gezeigten) Sekund rbrennkammer beaufschlagt. Nach Beaufschlagung der hier vierstufigen Ringturbine 3 wird das entspannte Abgas im Abgasumlenkbereich 6 in den Nebenstrom beigemischt, wodurch eine extrem wirksame Geräuschdämpfung sowie Wärmerückführung in den Neben~/Kaltstrom ohne weiteren Bauaufwand gegeben ist.

Die Gasführungskanäle 5 sind gleichzeitig als - wenigstens doppelwandige - Gehäuseträger 15 ausgebildet und werden vorzugsweise durch dazwischen liegende konventioneller Gehäuseträger ergänzt, wobei die äußere, durch den Nebenstrom gekühlte Wandung für die Stützfunktion als Gehäuseträger vorgesehen ist.

Die Schaufeln der beiden Bläserturbinen 2 und 7 sind optional um die Längsachse simultan verstellbar, um dosierte Schubregelung sowie Umkehrschub zu ermöglichen.

In Fig.13 ist das Triebwerk als offener Bläser (unducted fan) bzw. als getriebefreie Propellerturbine ausgelegt.

Die Bläser-Hauptturbine 2g, die auch als Mehrblattpropeller ausgebildet sein kann, ist mit der Sekundär-Bläserturbine 7 als frei drehende Einheit drehmomentschlüssig über die Wellenverbindung 16 gekoppelt. Das vom im Gegenstrommodus angeordneten Basistriebwerk 4 gelieferte Heiß-/Druckgas beaufschlagt die hier dreistufig ausgebildete Ringturbine 3 .welche Haupt- und Sekundärbläserturbine antreibt. Das entspannte Abgas wird im Umlenkbereich 6 umgelenkt und in den Nebenstrom beigemischt. Dabei können die Statorleitschaufeln 18 als profiliert ausgebildete Gaskanäle ausgebildet sein, welche von außen nach innen gerade oder gebogen verlaufend und mit Öffnungen versehen, das Abgas über den Nebenstrom verteilt diesem beimischen, um eine optimierte Wärmerückführung in den inneren Nebenstrom 10 zu erreichen.

Durch das Zusammenwirken des offenen Nebenstromes 9 mit dem inneren, zweifach beschleunigten Nebenstrom 10 entsteht ein hoher Gesamtwirkungsgrad, bei gleichzeitig extrem niedriger Lärmabstrahlung sowie Wärmerückführung in den inneren Kaltstrom 10 des Triebwerkes.

Fig.14: Bei dieser Triebwerkausführung ist das Basistriebwerk 4 für maximale Wellenleistung ausgelegt und die Abgase werden mittels des Gasführungskanals 19 verteilt in den Nebenstrom beigemischt.

Die Beaufschlagung der Ringturbine 3 erfolgt bei dieser Triebwerksaustegung durch über den Gasführungskanal 5 herangeführte Druckluft des vom Basistriebwerk 4 durch eine Wellenverbindung angetriebenen Zusatzverdichters 20_r welche der Sekundärbrennkammer 8 zugeleitet, durch Kraftstoffeinspitzung erhitzt, die hier dreistufig ausgeführte Ringturbine 3 beaufschlagt.

In Fig.15 und Fig.16 sind in einem gemeinsamen Triebwerkgehäuse 1 zwei Basistriebwerke 4 angeordnet, welche die Hauptbläserturbine 2 antreiben, um auf diese Weise eine Redundanz bezüglich der Basistriebwerke zu erzielen. Auch bei dieser Triebwerkausführung werden die Heißgase des Basistriebwerks 4 über Gasführuπgskanäle 5 der Ringturbine 3 zugeleitet, welche an den Enden des Schaufelkranzes der Sekundärturbine 7 angeordnet ist, welche den Hauptbläser 2 über die Wellenverbindung 16b antreibt. Die Frischluft für das Basistriebwerk 4 wird über die Ansaugkanäle 11 durch das Gehäuse 1 durch Umlenkung von außen zugeführt.

In Fig.17 ist eine alternative Ausführung zu Fig.14, bei welcher die Abgase des Basistriebwerks 4 und die Verdichterfrischluft des Zusatzverdichters 20 - bei iso- baren Druckverhältnissen - im Gasführungskanal 5 vermischt der Ringturbine 3 zugeführt werden, nachdem eine Kraftstoffverbrennung in der Sekundärbrennkammer 8 stattgefunden hat. Auch hier wird die Bläserturbine 2 von der Sekundärturbine 7 über eine Wellen Verbindung angetrieben.

Fig.18 Für die Beschleunigung bzw. Nachverdichtung der Abgase des Basistriebwerkes 4 ist im Verteilerbereich 5a zu den Gasführungskanäten 5 optional ein vom Basistriebwerk über eine Wellenverbindung angetriebener - vorzugsweise als Radialverdichter ausgelegter - Zusatzverdichter 20a vorgesehen, welcher die Druck-/Heißgase des Basistriebwerks 4 beschleunigt und nachverdichtet und tangential in die Gasführungskanäle 5 drückt und welche dann - zur Beaufschlagung einer Ringturbine - in einen gebogenen Flachkörper 5c übergehen und jeweils zum Ende des Kreissektors in axialer Richtung sich verjüngend auslaufen,

Die Zeichnung zeigt eine Längs- und Querschnittsdarstellung des Verteilerbereiches 5a der Gasführungskanäle 5, wie er in den meisten beschriebenen Triebwerksausführungen Anwendung findet.

Alternativ werden die vom Basistriebwerk 4 generierten Druck-/Heißgase ohne Nachverdichtung im Verteiferbereich 5 b aus einer kreisförmigen in eine hier vierfache Aufteilung entsprechend der vier tangential nach außen verlaufenden Gasführungskanäle 5 übergeleitet.

Fig. 19 zeigt die Gehäuse-Oberflächenkurveπ des Verteilerbereiches 5a der Fig. 18 und von einigen der vorangegangenen Bildbeschreibungen und zwar den Oberflächenübergang vom kreisförmigen Gasaustrift 5f aus dem Basistriebwerk bis hin zur vierfachen Aufteilung der am Anfang radial nach außen verlaufenden Gasführungskanäle 5.

In Fig. 20 und Fig. 21 sind vier radial-gebogen verlaufende Gasführungskanäle nochmals perspektivisch dargestellt. Die ein Viertel des Kreises abdeckenden Bereiche 5g der gebogen auslaufenden Gasführungskanäle 5 gehen hier über in ein Rohrsystem 5h, welches für Anwendungsfälle herangezogen wird, in denen eine axiale Distanz in der Gasführung zur Ringturbine 3 überbrückt werden muss. In Fig. 21 ist der verjüngend zulaufende Verteilerkonus mit einem Gehäuse abgedeckt.

In den Fig. 22 bis Fig.22e sind verschiedene Ausführungen der Gasführungskanäle perspektivisch und im Schnitt dargestellt. Es zeigen Fig.22 einen Zweikammer Gaskanal bei dem auf die Außenwand Stege 26 in Richtung des Nebenstromes zur Erhöhung der Druckfestigkeit aufgeschweißt sind. Fig. 22a zeigt einen Mehrkammer-Gasführungskanal, der aus zwei Hafbschalen 27 und 27 a besteht, welche auf ein ebenes Mittelblech 28 aufgeschweißt sind, um die Stabilität bei dünnwandigem Material zu erhöhen. Fig.22b zeigt eine Kombination von Fig.22 und Fig. 22a, bei welcher sowohl vor und hinter dem Profil Längsstege 28a in der Mittellinie als auch Außenwandstege 26 vorgesehen sind.

In Fig.22c besteht die Außenwand des Gasführungskanals aus zwei Schichten, von denen die innere glatt und die äußere gewellt ausgeführt ist, um die nötige Druckfestigkeit zu erzielen. Gleichzeitig sind Front- und Heckstege am Profil vorgesehen.

Fig.22d zeigt die Kombination von gewellter Außenwandschicht, Mehrkammerausführung sowie Front- und Heckstegen. Außerdem kann die Außenwand - wie im Längsschnitt b in der Zeichnung dargestellt - dreischichtig ausgeführt sein, wobei die Befestigung der Schichten untereinander durch Punktschweißung oder Blindnietung erfolgt.

In Fig.22e sind nochmals drei Varianten für Mehrkammerausführungen im Querschnitt dargestellt.

In den Fig. 23a bis 23f sind - bei gleichen Bezugsziffern - verschiedene Ausführungen der Verläufe von Gasführungskanälen 5 dargestellt, welche die letzte Turbinenstufe 4b über den an das Basistriebwerk anschließenden Verteilerbereich 5a mit der Ringturbine 3 verbinden. Dabei können die Gasführungskanäle im Nebenstrombereich 10b gemäß der Darstellungen in verschiedener Anzahl und im Verlauf gerade oder gebogen ausgeführt sein. Außerdem gibt es die Alternative, dass im Verteilerbereich 5a im Anschluss an die letzte Turbinenstufe des Basistriebwerks - wie in Fig. 18 beschrieben - ein vom Basistriebwerk angetriebener Zusatzverdichter vorgesehen ist, welcher die Druckluft in die abgehenden Gasführungskanäle 5 drückt.

In Fig.23f ist nochmals eine Ausführung der Gasführungskanäle 5 perspektivisch dargestellt, bei welcher deren Ausformung, vo Verteilergehäuse 5a ausgehend, radial gerade nach außen verläuft und die Gasführungshohlräume im Bereich des Außengehäuses in einen flachen Hohlkörper 5c einmünden, welcher die Druckgase an die Ringturbine 3 heranführt.

Bei allen Ausführungen kann - wie bereits beschrieben - optional vor die Ringturbine 3 eine Sekundärbrennkammer vorgeschaltet sein, um eine. Erhöhung der Schubleistung des Triebwerks durch Nachverbrennung zu erzielen.

Fig.23g zeigt die Einmündung radialer Gaskanäle in den Gehäusebereich jeweils vor der Ringturbin bzw. der Sekundärbrennkammer mit zweiseitiger- und einseitiger Strömungsrichtung. Die vorgesehenen Leitbleche verhindern eine Verwirbelung im Strömungsverlauf.

In Fig. 24 ist der hintere Teil eines im Gegenstrommodus angeordneten Basistriebwerks bei normalem Antrieb gemäß A und im Schubumkehrmodus der (nicht gezeigten) Bläserturbine(n) B dargestellt.

Im Schubumkehrmodus befindet sich der Heckkonus 30 im ausgefahrenen Zustand, so dass die Frischluftansaugung gemäß B direkt von hinten in das Triebwerk einströmt. Auf diese Weise kann das Triebwerk auch im Stillstand des Flugzeuges im Schubumkehrmodus arbeiten, ohne dass eine Heißgasrezirkulation stattfindet. Die Vorteile der Erfindung:

Durch den Einsatz der Gasführungskanäle für die Beaufschlagung einer Ringturbine, welche wiederum den Hauptbläser antreibt, wird ein extrem hohes Nebenstromverhältnis sowie eine Vielzahl von Anordnungen der einzelnen Triebwerkskomponenten erreicht. Erstmalig können auch achsparalfei zueinander angeordnete Basistriebwerke und Bläserturbinen antriebsdynamisch miteinander verbunden werden und auf diese Weise ein redundantes Antriebsystem in einem Trieb- werksgehäuse für Strahlflugzeuge schaffen. Systembedingt - und lediglich durch das Ausmaß des Bläserdurchmesser begrenzt - kann das Nebenstromverhältnis in einer Größe realisiert werden, wie es bisher in der Praxis nicht möglich war. Ferner ermöglichen die Anordnung und Auslegung des Basistriebwerkes im Gegenstrommodus - welche bisher lediglich bei Wellenantrieben für Turboprop- Flugzeuge - oder Hubschrauber-Rotorantriebe realisierbar waren - und die erfindungsgemäße Triebwerksauslegung mit Abgasbeimischung in den Nebenstrom im vorderen Triebwerksbereich erstmalig eine effektive Reduzierung der Lärmabstrahlung zusammen mit einer Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades infolge Wärmerückführung in den Kalt-/Nebenstrom durch Abgasbeimischung direkt hinter; dem Frontbläser des Triebwerkes ohne wesentlichen zusätzlichen Bauaufwand.

Da die Fluggesellschaften die Triebwerkauswahl heutzutage bereits nach der Umweltverträglichkeit bezüglich der Geräuschentwicklung des Flugzeuges bei Start und Landung auswählen, ist allein dieser Vorteil der Triebwerksauslegung von herausragender Bedeutung.

In den Ausführungen mit Basistriebwerk im Gegenstrommodus ist mit geringem Aufwand eine Schubumkehr der Bläserstufen möglich, welche im Stillstand des Flugzeuges keine Heißgas-Rezirkulation hervorruft und damit die Wirkungsdauer der Schubumkehr beim Landevorgang des Flugzeuges verlängert. Die weiterhin erzielbaren Vorteile hinsichtlich verringertem Bauaufwand und Senkung des Treibstoffverbrauches ergeben sich aus den hohen Drehmomenten der Arbeitsturbinen (Ringturbinen) für den Antrieb der Hauptbläserturbine , bei welchen nur im Aufbau einfach geformte, verwindungsfreie, kurze Turbinenschaufeln Verwendung finden.

Ein herausragender Vorteil der Erfindung ist das außerordentlich hohe Entwicklungspotential, welches unter Beibehaltung des Erfindungsgedankens eine Vielzahl von Triebwerkauslegungen ermöglicht.

Claims

Anmelder: U.Chr. Seefluth, Schlehenweg 10, 37217 Witzenhausen

Patentansprüche

1) Nebenstrom-Strahltriebwerk für den Vorausantrieb von Luftfahrzeugen, mit als Ein- oder Mehrwellentriebwerk ausgelegtem Basistriebwerk für den Antrieb wenigstens einer ein- oder mehrstufigen Nebenstrom- Bläserturbine, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Bläserturbine(n) (2)(2c)(2d)(7)(7d)(7c) für die Beschleunigung des Nebenstromes (9)(10) oder Teilen desselben durch wenigstens eine drehmomentschlüssig mit dieser verbundenen Arbeitsturbine (3) erfolgt, welche ringförmig mit einem derart bemessenen Innenradius - insbesondere größer als der Außenradius des Basistriebwerkes (4) - ausgebildet ist, dass wenigstens ein Teil (10) des Neben- /Kaltstromes zwischen der wenigstens einstufigen Ringturbine (3) und dem Basistriebwerkgehäuse (4k) und dessen Verlängerung in axialer Richtung hindurchströmt, während der Antrieb der Ringturbine (3) durch Beaufschlagung mittels vom Basistriebwerk (4) und/oder von diesem angetriebenen Verdichter erzeugtem, über wenigstens einen - Im Nebenstrombereich aerodynamisch profilierten - Gasführungskanal (5) herangeführtes Heiß- bzw. Druckgas erfolgt, während die Übertragung des von der Ringturbine (3) erzeugten Drehmomentes auf die zugeordnete Bläserturbine durch wenigstens ein um die Hauptachse (14) drehendes mit einer Welle (16) verbundenes Läuterrad (7)(7a)(7c)(7d) erfolgt, welches insbesondere a) als Bläserturbine (Sekundärbläser) oder b) als überwiegend offenes Läuferrad mit insbesondere profilierten Speichen mit vorzugsweise geringfügiger Schubleistung für die zusätzliche Beschleunigung insbesondere des inneren Nebenstromes (10) ausgebildet ist.

2) Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein wenigstens teilweise im inneren Neben-/Kaltstrombereich (10) des Triebwerks verlaufender, als aerodynamisch optimierter Profilhohlkörper (Querschnitt A-B) ausgeformter Gasführungskanal (5) für die Heißgasführung zwischen Basistriebwerk (4) und zu beaufschlagender Ringturbine (3) vorgesehen ist, welcher insbesondere vom zentralen Gehäuse (5a) aus tangential strahlenförmig, spiralförmig, gebogen oder radial gerade nach außen verlaufend ausgebildet ist und im Endbereich (5c) - bei insbesondere ein- oder beidseitiger Verbreiterung - in einen, der Form der Ringturbine (3), der Ringbrennkammer (8) oder dem Trieb- werks-Außeπ- oder Innengehäuse (1)(13) angepassten, insbesondere gebogen, flachen, kreisbogenförmigen - insbesondere in Kammern unterteilten -zwecks Heißgasbeaufschlagung zur Ringturbine (3) hin geöffneten Hohlkörper (5c) übergeht.

3) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenradius der Ringturbine (3) und deren Gehäuseteile (13) so bemessen ist, dass ein Teil (9) des Nebenstromes zwischen der Ringturbine (3) und der Innenwandung (1k) des Triebwerksaußengehäuse (1) als äußerer Nebenstrom hindurchströmt, so dass sich die Ringturbine (3) inmitten des Nebenstromes befindet und innen und außen von diesem umströmt ist, während das die Ringturbine (3) wenigstens teilweise umschließende bzw. mit dieser verbundene Gehäuseteil (13) - in spezifischer Ausführung der Erfindung - als in axialer Richtung verlaufendes mehr oder weniger langgestrecktes und durchgehendes, bezüglich der Gasströmung des Neben-/Kaltstromes aerodynamisch optimiert der Gasströmung des Neben-/Kaltstromes aerodynamisch optimiert ausgeformtes Zwischengehäuse (13) des Triebwerkes ausgebildet ist.

4) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das teilentspannte Abgas des im Gleichstrommodus zum Nebenstrom positionierte Basistriebwerkes (4) die Ringturbine (3) beaufschlagt und das damit induzierte Drehmoment über ein insbesondere überwiegend offenes Läufer- oder Speichenrad (7a), sowie über die das Basistriebwerk (4) durchlaufende mit dem Läuferrad (7a) verbundene zentrale Welle (16) auf die Hauptbläserturbine (2) überträgt, während die weitere mit dem Niederdruckteil des vorzugsweise wenigstens zweiwelligen Basistriebwerkes (4) verbundene Welle (17) den Sekundärbläser (7) für die Beschleunigung des inneren Nebenstromes mechanisch antreibt (Rg.10)

5) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringturbine (3) eine zusätzliche Brennkammer (Sekundärbrennkammer) (8) für eine Kraftstoffverbrennung bzw. Kraftstoffnachverbrennung vorgeschaltet ist.

6) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasströmungsrichtung für die Beaufschlagung der Ringturbine (3) durch den Verlauf bzw. die Formgebung des Endbereiches des zugeordneten Gasführungskanals (5) entgegen oder mit der Strömungsrichtung des Nebenstromes oder in radialer Richtung von außen nach innen bzw. von innen nach außen erfolgt.

7) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringturbine (3) formschlüssig am äußeren Ende des Schaufelkranzes einer Sekuπdärbiäserturbine (7)(7c)(7d)(7f) angeordnet ist

8) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringturbine (3) formschlüssig in den Schaufelkranz einer Nebenstrombläser- turbine integriert bzw. derart angeordnet ist, dass sich die Schaufeln der Bläserturbine - in radialer Richtung gesehen - innerhalb und außerhalb der Ringturbine befinden.

9) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringturbine (3) unter Zwischenschaltung von Stator-Leitschaufeln zwischen den Turbiπenschaufeln zwei- oder mehrstufig ausgeführt ist.

10) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringturbine (3) an einem überwiegend offenen Läufer- oder Speichenrad (7a)(7d)(7c) befestigt ist, welches um die Triebwerk-Zentralachse (14) drehbar gelagert, mit der zugeordneten Welle drehmomentschlüssig verbunden, vorzugsweise mit profilierten Speichenkörpern als Schaufelkranz mit geringer Schubleistung ausgestattet und durch eine verringerte Anzahl von Einzelschaufeln (Speichenkörpern) für die Erzeugung einer geringfügigen zusätzlichen Beschleunigung des zugeordneten Nebenstrombereiches ausgelegt ist.

11) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringturbine (3) im Bereich oder innerhalb des Triebwerkaußengehäuses (1) angeordnet ist, so dass diese ausschließlich an der Innenseite vom Nebenstrom durchströmt ist und die zwischen den Turbinenschaufeln der Ringturbine (3) positionierten Statorleitschaufeln an Teilen des Triebwerksaußengehäuses bzw. Verbindungskörpern zu diesem befestigt sind.

12) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Basis- oder Kemtriebwerk (4) im „Gegenstrommodus" derart angeordnet ist dass dessen innere Gasströmungsrichtung entgegen der Strömungsrichtung des Triebwerk-Nebenstromes (-Kaltstromes) verläuft.

13) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die Beschleunigung bzw. Nachverdichtung der Abgase des Basistriebwerkes (4) im zentralen Verteilerbereich (5a) zu den Gasführungskanälen (5) ein vom Basistriebwerk (4) über eine Wellenverbindung angetriebener - vorzugsweise als Radialverdichter ausgelegter - Zusatzverdichter (20a) vorgesehen ist. (Fig.18)

14) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Gasführungskanäle (5) gleichzeitig als Gehäuseträger oder Nebenstromleitkör- per ausgebildet sind und insbesondere ergänzt sind durch zwischen ihnen liegende konventionelle Gehäuseträger oder Nebenstrom-Leitflächen.

I

15) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet dass insbesondere gerade-radial oder gebogen bzw. spiralförmig verlaufende, mit Öffnungen zum Nebenstrom hin versehene Gaskanäle für eine verteilte Abgasbeimischung in den Nebenstrom vorgesehen sind.

16) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ringturbine (3) in einem ringförmigen, in Nebenstromrichtung profiliert ausgebildeten, im Ringturbinenbereich mit Öffnung nach innen versehenen Zwischengehäuse (13) befindet, welches mit dem äußeren Haupttriebwerkgehäuse (1) und dem zentralen Wellen- bzw. Basistriebwerkgehäuse mittels Gehäuseträger-Streben (15) oder Gasführungskanälen (5) verbundenen ist, an welchem die zwischen den Turbinenschaufeln der Ringturbine (3) befindlichen Statorleitschaufeln befestigt sind und welches vom inneren und äußeren Nebenstrom des Triebwerkes umströmt, in Längsrichtung des Triebwerkes - insbesondere mehr oder weniger langgestreckt - nach vorn und/oder nach hinten über den Bereich der Ringturbine (3) hinausragt. (Fig.1)

17) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärbrennkammer (8) jeweils einem der Druckgas heranführenden Gasführungskanäle (5) zugeordnet ist und dem herangeführten Druckgas in bestimmter Entfernung vor der Ringturbine (3) oder als bogenförmige, direkt vor der Ringturbine (3) positionierte Brennkammer dem Gasstrom Energie durch Kraftstoffverbrennung zuführt.

18) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringturbine (3) einen kleineren Außendurchmesser aufweist als der Durchmesser des Turbinen-Schaufelkranzes der Bläser-Hauptturbine (2) und mittels eines überwiegend offenen Speichenrades mit insbesondere profilierten Speichen oder mittels eines als Sekundärbläserturbine ausgebildeten Läuferrades - insbesondere über eine Welle - drehmomentschfüssig mit der Hauptbläserturbine verbunden ist. 19) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei koaxial angeordnete, insbesondere gegenläufige Ringturbinen (3a)(3b) vorgesehen sind, welche jeweils separat über Sekundärbläser (7c)(7d) oder Läuferräder, über Welle bzw. Hohlwelle mit zwei zugeordneten gegenläufigen Hauptbläsern (2c)(2d) drehmomentschlüssig verbunden sind. .

<Rg.5)

20) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Basistriebwerk (4c)(4d)(4f) und wenigstens eine Bläserturbine (2d)(2f) in achsparalleler Position zueinander - antriebsdyπamisch durch Gasführungskanäle (5f) verbunden - vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse (1d) - angeordnet sind.

21) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet dass im Schubumkehrmodus der um die Längsachse (2a) verstellbaren Bläserturbinenschaufeln (2) die Frischluftzufuhr zu dem im Gegenstrommodus angeordneten Basis- oder Kerntriebwerk (4) mittels eines nach hinten in Richtung der Nebenstromrichtung ausfahrbaren Heckkonus bzw. Schiebekörpers (30) am hinteren Ende des Triebwerks erfolgt, so dass die Frischluftzufuhr zum Verdichter des Basistriebwerkes - insbesondere ohne wesentliche Umlenkung - durch einen durch den ausgefahrenen Heckkonus oder Schiebekörper (30) geöffneten Frischluftkanal direkt aus dem Bereich hinter dem Triebwerk erfolgt.

22) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptbläserturbine (2) im vorderen Teil des Triebwerkes angeordnet ist, während sich die mittels einer durchgehenden Welle (16) mit dem Hauptbläser (2) verbundene Sekundärbläserturbine (7) mit Ringturbine (3) hinter dem Basistriebwerk (4) im hinteren Teil des Triebwerks befinden, während das im Gleichstrommodus zum Nebenstrom angeordnete Basistriebwerk (4) das durch Gasführungskanäle (5) herangeführte Heiß-/ Druckgas für die Beaufschlagung der Ringturbine (3) liefert.

23) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Basistriebwerk (4) über eine Welle einen - insbesondere zusätzlichen - Frischluft ansaugenden Verdichter (18) antreibt, dessen Austritts- Druckgase - durch Druckgasführungskanäle herangeführt -, die mit dem Bläser drehmomentschlüssig verbundene Ringturbine (3) - insbesondere nach Energiezufuhr mittels zwischengeschalteter zusätzlicher Brennkammer - beaufschlagen, während vorzugsweise eine Beimischung der Abgase des Basistriebwerks (4) in den Gasführungskaπal der Verdichterdruckluft erfolgt.

24) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zwei achsparallel angeordnete Bläserturbinen (2d)(2f) in einem - insbesondere oval ausgeformten - Triebwerksgehäuse vorgesehen sind, welche durch die Druckgase von wenigstens einem achsparallel angeordneten Basistriebwerk (4c)(4d)(4f) - durch Heißgasführungskanäle (5f) antriebsdynamisch mit den Ringturbinen (3d)(3e) der Sekundär-Bläserturbinen (7d)(7f) verbunden sind, welche die Hauptbläser-Turbinen (2d))2f) über eine Wellenverbindung antreiben.

25) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet dass zwei Bläserturbinen (2d)(2f) und zwei Basistriebwerke (4d)(4f) in einem - insbesondere oval ausgeformten - Triebwerkgehäuse (1d) derart achsparallel zueinander angeordnet sind, dass jedes der beiden Basistriebwerke (4d)(4f) wenigstens eine jeweils mit dem Hauptbläser (2d)(2f) verbundene Sekundärbläserturbine (7d)(7f) mit Ringturbine (3d)(3e) mittels Beaufschlagung durch über Gasführungskanäle (5) herangeführtes Druck-/Heißgas antreibt.

26) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Neben- bzw. Kaltstrombeschleunigung des Triebwerkes mittels wenigstens einer, insbesondere teilweise über das Triebwerkgehäuse (1e) radial hinausragenden offenen Bläserturbine (unducted fan) (2g) oder durch einen Mehrblattpropeller erfolgt.

27) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Sekundärbiäserturbine (7) mittels einer - vorzugsweise mit dem Niederdruckteil verbundenen - Welle direkt durch das Basistriebwerk (4) erfolgt, während die druckgasbeaufschlagte, auf einem Läuferrad (7a) befestigte Ringturbine (3) über eine mit dem Läuferrad (7a) verbundene Welle (16) den Hauptbläser (2) antreibt.

28) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass Hauptbläser (2), Sekundärbläser (7) und Niederdruckteil des im Gegenstrommodus positionierten Basistriebwerkes (4) mittels einer zentralen Welle drehmomentschlüssig miteinander verbunden sind, während die durch die teilentspannten Abgase des Basistriebwerkes (4) beaufschlagte, im mehr vorderen Teil des Triebwerks befindliche, mit dem Sekundärbläser (7) verbundene Ringturbine (3) ein zusätzliches Drehmoment für die erforderliche Leistungsaufnahme des Hauptbläsers (2) liefert. (Fi .iod)

29) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass Hauptbläser (2), Sekundärbläser (7) und Niederdruckteil des im Gleichstrommodus positionierten Basistriebwerkes (4) mittels einer zentralen Welle (16) drehmomentschlüssig miteinander verbunden sind, während die durch die teilentspannten Abgase des Basistriebwerkes (4) beaufschlagte, im hinteren Teil des Triebwerks positionierte, mit dem Sekundärbläser (7) verbundene Ringturbine (3) über die zentrale, durchgehende Verbindungswelle (16) ein zusätzliches Drehmoment für die erforderliche Leistungsaufnahme des Hauptbläsers (2) liefert. (Fig.10e)

30) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die das Druck- bzw. Heißgas führenden aerodynamisch optimiert ausgelegten Gasführungskanäle an ihrer äußeren Oberfläche gewellte - in Richtung des sie umströmenden Nebenstromes des Triebwerks verlaufende - Längsrillen (31) oder - insbesondere durch Schweißung - aufgesetzte Stege (26) aufweisen..

31) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasführungskanäle als Mehrkammerkanäle ausgebildet sind.

32) Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenradien der druckgasbeaufschlagten Ringturbiπen (3a)(3b), ange- passt an das geforderten Drehmoment, das Maß zwischen einem Viertel der Radienlänge der Hauptbläserturbinen (2c)(2d) und der Länge deren Außenradien aulweisen.