DE1290434B - Luftfahrzeug mit einem Gasturbinenstrahltriebwerk - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Luftfahrzeug mit einem Gasturbinenstrahltriebwerk, dessen Treibgase wahlweise einer Vorschubdüse oder einer Hubdüse mit einer Nachverbrennungseinrichtung zugeleitet werden können.
• Es sind bereits Flugzeuge mit einem Gasturbinenstrahltriebwerk bekannt, bei denen die Treibgase wahlweise einer Vorschubdüse oder einer Hubdüse zugeleitet werden. Der Strahlschub muß bei nach unten gerichteter Düse im allgemeinen größer sein als bei horizontalem Flug, weil der vertikale Schub groß genug sein muß, um das Gewicht des Luftfahrzeuges zu tragen.
• Eine Lösung dieses Problems besteht darin, ein Triebwerk vorzusehen, welches größer ausgelegt ist, als es für den Horizontalflug notwendig wäre. Eine solche Lösung führt aber. zu einer Vergrößerung des Gewichtes und Ausmaßes des Triebwerkes sowie zu einem schlechten Wirkungsgrad im Horizontalflug.
• Man ist deshalb dazu übergegangen, die Hubdüse mit einer Nachverbrennungseinrichtung auszurüsten. Aber auch auf diese Weise kann die Hubkraft nicht ausreichend verstärkt werden.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine leichte und wenig Raum einnehmende Einrichtung zu schaffen, mit der die Hubkraft in größerem Maße gesteigert werden kann.
• Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei Luftfahrzeugen eingangs beschriebener Art vor, daß die Hubdüse aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Kammern mit Einrichtungen zur intermittierenden Verbrennung besteht. Eine Verbrennung bei konstantem Volumen führt im Vergleich mit einer Verbrennung bei konstantem Druck in herkömmlichen Hubdüsen zu einer Erhöhung des Schubes um etwa 20 % für eine gegebene Brennstoffmenge. Durch die Vielzahl von nebeneinander angeordneten Verbrennungskammern kann die Hubdüse bei geringer Höhe eine große Breite erhalten.
• Die Zeichnungen erläutern die Erfindung. Es stellt dar F i g. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Gasturbinenstrahltriebwerks in schematischer Darstellung und teilweise ausgebrochen, F i g. 2 eine Ansicht eines Teiles des erfindungsgemäßen Gasturbinenstrahltriebwerks betrachtet in Richtung des Pfeiles 2 der F i g. 1 und Fi g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fi g. 2. In den Figuren erkennt man ein Gasturbinenstrahltriebwerk 10 üblicher Bauart mit einem Verdichter 11, einem Brenner 12, einer Turbine 13 und einem Strahlrohr 14. Verdichter, Brenner, Turbine und Strahlrohr sind in einer Reihe hintereinander geschaltet. Das Strahlrohr 14 endet in einer Schubdüse 15. Das Triebwerk 10 kann in ein Flugzeug derart eingesetzt sein, daß seine Längsachse parallel zur Flugzeuglängsachse verläuft und die Schubdüse 15 einen Vorwärtsschub erzeugt.
• Ein Strahlgasleitkana116 kommuniziert mit dem Strahlrohr 14 und verläuft annähernd senkrecht zu diesem. Im Bereich des Strahlgasleitkanales 16 weist das Strahlrohr 14 eine Absperreinrichtung 17 auf, welche gebildet ist von einem segmentförmig ausgebildeten, um eine zur Achse des Strahlrohres 14 senkrecht verlaufende Achse 19 schwenkbaren Ventilkörper 18. In der Schließstellung des Ventilkörpers 18 (in vollen Strichen gezeigt) ist das Strahlrohr 17 stromunterhalb dem Strahlgasleitkana116 gesperrt; die Strahlgase müssen danrr;@urch den Strahlgasleitkana116 abströmen. In der Öffnungsstellung des Ventilkörpers 18 (in gestrichelten Linien gezeichnet) ist der Strahlgasleitkanal gesperrt und die Strahlgase strömen durch die Schubdüse 15 ab.
• Die Absperreinrichtung 17 nimmt gemäß F i g. 1 (unterbrochene Linien) eine Öffnungsstellung ein, in welcher die Strahlgase durch die Schubdüse 15 an die Atmosphäre strömen; in der in Vollstrichen gezeichneten Schließstellung der Absperreinrichtung 17 strömen die Strahlgase ausschließlich durch den Strahl--gasleitkanal 16 an die Atmosphäre.
• Mit dem Strahlgasleitkanal16 kommuniziert eine Düsenanordnung 20; sie ist annähernd rechteckig ausgebildet und umfaßt eine Mehrzahl von zu einem rechteckigen Gitter zusammengeschlossenen Kammern 21. Jede der Kammern 21 (F i g. 3) weist ein Strahlgaseinlaßventi122 auf, über welches die Kammer mit dem Strahlgasleitkanal 16 kommuniziert. Bei geöffnetem Strahlgaseinlaßventil (in F i g. 3 in Vollstrichen gezeichnet) können die heißen Strahlgase aus dem Strahlgasleitkanal 16 in-dk entsprechende Kammer 21 strömen.
• Eine Brennstoffverbrennungsanlage 23 in jeder der Kammern 21 wird über eine Brennstoffzuführungsleitung 24 mit Brennstoff versorgt. Die Verbrennungsanlagen 23 sind für intermittierenden Betrieb in bekannter Weise angeordnet,-, derart, daß bei ihrem Betrieb in jeder der Kammern 21 eine Gleichraumverbrennung stattfindet. Während eines jeden Verbrennungszyklus bewirkt der. in der entsprechenden Kammer 21 erzeugte Druck ein Schließen des zugehörigen Gaseinlaßventils 22:(F i g. 3 gestrichelt gezeichnet), so daß die Verbrennungsgase durch die Strahlaustrittsdüsen 25 der Kammern 21 an die Atmosphäre strömen.
• In Öffnungsstellung der. Absperreinrichtung 17 strömen die Strahlgase durch «die Schubdüse 15 und erzeugen einen Vorwärtsschub des Flugzeuges. Bei Senkrechtstart und -landung des Flugzeuges befindet sich die Absperreinrichtung in-Schließstellung, und es wird Brennstoff durch die DrennstoffzufUhrungsleitungen 24 zu den Brenneranlagen 23 der Düsenanordnung 20 geleitet. Die aus den Kammern 21 austretenden Strahlgase erzeugen-dann dann den gewünschten Senkrechtschub.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Luftfahrzeug mit einem Gasturbinenstrahltriebwerk, dessen Treibgase wahlweise einer Vorschubdüse oder einer Hubdüse mit einer Nachverbrennungseinrichtung zugeleitet werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubdüse aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Kammern (21) mit Einrichtungen zur intermittierenden Verbrennung besteht.
2. 2. Flugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kammer (21) ein Gaseinlaßventil (22) besitzt, das sich bei jedem Verbrennungszyklus unter der Wirkung des Drucks der Verbrennungsgase schließt.
3. 3. Flugzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kammer (21) im Querschnitt im wesentlichen rechteckig ist und die Vielzahl der Kammern der Hubdüse zu einer rechteckigen Form zusammengefaßt sind.