DE4004416A1 - Gasturbinen-staustrahltriebwerk - Google Patents

Gasturbinen-staustrahltriebwerk

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    • F02C7/04Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/042Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having variable geometry
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    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/0536Highspeed fluid intake means [e.g., jet engine intake]

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasturbinen-Staustrahl­ triebwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In jüngster Zeit gewinnen kombinierte Turbinen-Staustrahl­ triebwerke wieder an Bedeutung, und zwar im Rahmen sogenannter "Hyperschallflugkonzepte" mit äußerst hohem Einsatzspektrum vom Start bis zur hohen Überschallgeschwindigkeit in großen Flughöhen (bis etwa 30 km Höhe). Die Hyperschallflugkonzepte schließen dabei unter anderem ein Weltraum-Fluggeräte-Konzept ein (Projekt Sänger), welches auf ein Zwei-Stufen-Konzept, wie folgt, hinausläuft. Die erste Stufe soll von einem nur inner­ halb der Atmosphäre operierenden Fluggerät durchgeführt werden, während die zweite Stufe auf einem "huckepackartig" vom genann­ ten Fluggerät mitgenommenen Nutzlastfluggerät basiert, das zwecks Weltraummissionen im oberen Bereich der Atmosphäre mittels eines geeigneten Raketenantriebssystems die ihm zugewie­ sene Flugbahn eigenständig fortsetzen soll. Das für die erste Stufe zuständige Fluggerät ist demnach also rückkehrbar und weiterverwendbar und vollzieht Starts und Landungen wie ein herkömmliches Flugzeug.
Bei z. B. für ein derartiges Fluggerät einzusetzenden kombi­ nierten Turbinen-Staustrahl-Triebwerken soll im allgemeinen etwa bei Erreichung einer Fluggeschwindigkeit von Mach 3 das Turbobasistriebwerk kontinuierlich ab- und der betreffen­ de Staustrahlantrieb kontinuierlich eingeschaltet werden, um allein mit letzterem gewünschte hohe Überschall- bzw. Hyper­ schallgeschwindigkeiten bis zu Mach 4,5 oder gar darüber zu erreichen. Fluggeschwindigkeiten von etwa Mach 2 oder gar darüber können dabei im kombinierten Betrieb "Strahltriebwerk mit eingeschaltetem Nachbrenner" erreicht werden; der hierfür vorteilhaft dem Turbobasistriebwerk nachgeschaltete und ge­ gebenenfalls in der Kombination aus Verdichter- bzw. Gebläse­ luft und Triebwerksabgas beaufschlagte Nachbrenner kann durch Zuschaltung weiterer Brennstoffeinspritzmittel nebst Flamm­ stabilisatoren das Antriebssystem für den Staustrahlbetrieb ausbilden unter entsprechend bemessener ausschließlicher Umgebungsluftversorgung bei abgeschaltetem Turbobasistriebwerk. Bei entsprechend angepaßter Einlauf- und Schubdüsengeometrie soll beim betreffenden Triebwerk im Hyperschallbetrieb also das Turbobasistriebwerk abgeschaltet bzw. stillgesetzt sein, wobei der äußere Staudruckluftkanal dann mit der erforder­ lichen Staudruckluft beaufschlagt ist, die z. B. stromab des Turbobasistriebwerksendes der Zusatzbrennkammer für den Stau­ strahlbetrieb zugeführt werden kann.
Dabei kommt erforderlichen Absperreinrichtungen des Turbobasis­ triebwerks (Staustrahlbetrieb) wie auch des Staudruckluftkanals (Turbobasistriebwerksbetrieb) eine ganz besondere Bedeutung zu. In der Absperr- oder Verriegelungsstellung des Basistriebwerks bei Staustrahlbetrieb soll das Basistriebwerk so wenig wie möglich von den vergleichsweise hohen Temperaturen der Stau­ druckluft (etwa 1700°C und darüber) beeinträchtigt werden; dies gilt zunächst für die Absperreinrichtungen selbst, wie aber auch in besonderem Maße für die zur Betätigung der Ab­ sperreinrichtungen erforderlichen Antriebs- und Verstellmittel­ systeme; letztere sollten wiederum möglichst keine aerodynami­ schen Störungen der vom Basistriebwerksverdichter angesaugten Umgebungsluft hervorrufen.
Ferner muß es gewährleistet sein, daß fallweise, z. B. im Unter­ schallflugbetrieb, oder im Hyperschallflugbetrieb, eine opti­ male, aerodynamisch einwandfreie Luftzufuhr vom Triebwerksein­ lauf aus in das Turbobasistriebwerk - oder anderen Fall (Staudruckluftzufuhr) in den Staudruckluftkanal - in entspre­ chend erforderlichen Mengenanteilen möglich ist.
Neben der zuvor umrissenen Problematik kommt der Beherrschung einwandfreier Transitionsphasen von der einen Betriebsart (Turbobasistriebwerksbetrieb) auf die andere (Staustrahlbetrieb) - oder umgekehrt, eine ganz besondere Bedeutung zu; mit anderen Worten ist es erforderlich, keine "sprunghaften", sondern konti­ nuierlich stetige Umschaltphasen zu ermöglichen, um das Gesamt­ triebwerk über alle Betriebsbedingungen hinweg aero-thermo­ dynamisch effektiv und wirtschaftlich arbeiten zu lassen. Mit­ hin ist es erforderlich, z. B. bei einer Umschaltphase vom Tur­ bobasistriebwerksbetrieb auf den Staustrahlbetrieb eine hin­ reichend große Ansaugluftmenge zum Auslaufenlassen des Turbo­ basistriebwerks noch zur Verfügung zu haben, während anderer­ seits schon zu Beginn der Staustrahlbetriebsart eine vergleichs­ weise große Staudruckluftmenge in den Staudruckluftkanal zu för­ dern wäre. Im umgekehrten Fall ("Staustrahlbetrieb auf Turbo­ basistriebwerksbetrieb" - gegebenenfalls mit Nachverbrennung) muß ein abruptes Verlöschen der Staustrahlbrennkammer zunächst verhindert werden, obwohl schon andererseits eine ausreichende Ansaugluftversorgung bei Einschaltung des Basistriebwerks zur Verfügung stehen muß.
Zum fallweisen luftzufuhrseitigen Verschließen oder Freilegen des Turbobasistriebwerks wurde bereits die Verwendung in Triebwerksachsrichtung axial verstellbarer tropfenförmiger Zentralkörper, z. B. in der Kombination mit axial verstell­ baren Ringschiebern vorgeschlagen; letzteres zu dem Zweck, in Abstimmung auf die Verstellung durch den Zentralkörper fall­ weise die Zufuhr von Staudruckluft in den Staudruckluftkanal freizulegen oder zu verschließen. Ein derartiges Konzept verlangt eine vergleichsweise große Baulänge nebst großer bau­ licher Umfangsaufweitung der gesamten Triebwerksanlage, im fallweisen Versuch, die notwendigen Luftzuströmflächen und -wege in den Staudruckluftkanal, insbesondere aber zum Verdichter des Basistriebwerks - hier also stromab des größten Durchmessers des Zentralkörpers u. a. im Hinblick auf verlangte Strömungsge­ schwindigkeiten und - machzahlen - gewährleisten zu wollen. Genannte bauliche Umfangsaufweitung zieht den Nachteil eines erhöhten aerodynamischen Stirnflächenwiderstands und Bauteil­ gewichts nach sich; letzteres ist u. a. auch in der Zentralkör­ perausbildung selbst begründet. Ein derartiger Zentralkörper - sei es, daß er axial verschiebbar oder stationär angeordnet sein sollte - ist ein stets vorhandener, mit aerodynamischen Verlusten behafteter Störkörper, insbesondere, wenn es um die Freigabestellung der Ansaugluftzufuhr in den Verdichter des Turbobasistriebwerks geht.
Hauptsächliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die eingangs umrissenen Anforderungen bei einem kombinierten Gas­ turbinen-Staustrahltriebwerk mit möglichst geringem Absperr-, Verstell- und Betätigungsmittelaufwand, kompakt dimensioniert sowie einfachst in die Wege zu leiten.
Bei einem Triebwerk nach der eingangs genannten Art ist die gestellte Aufgabe gemäß Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.
Auf diese Weise wird ein kombiniertes Turbinen-Staustrahltrieb­ werk mit einer vergleichsweise kompakten Umschalteinrichtung von der einen Betriebsart, z. B. Turbotriebwerk, auf die andere, z. B. Staustrahlbetrieb, geschaffen. Dabei ergeben sich vor­ teilhaft im Turbobetrieb, keinerlei aerodynamische Störungen; erfindungsgemäß ist in dieser Betriebsphase wenigstens eine Klappe im wesentlichen horizontal sowie, aerodynamisch flächenbündig, gegen eine Wand des stromaufwärtig viereckigen Kanalabschnitts (Zuströmkanalsektion) des Lufttrakts ver­ schwenkt, wobei sie eine örtlich zugeordnete Teileinström­ fläche in den ringförmigen Zulauf absperrt; übrige Einström­ flächen werden dabei vom ringförmigen viereckigen, bzw. qua­ dratischen oder rechteckigen Ringschieber abgesperrt, der mit einer Querwand unterhalb der Klappe sitzt. Gegebenenfalls verwendete Lenker, die bei Axialverstellung des Schiebers eine Verstellung der Klappe bewirken, befinden sich z. B. seitlich innen am Schieber so, daß sie praktisch nicht störend im An­ saugluftstrom für den Verdichter des Turbobasistriebwerks liegen. In für den Staustrahlbetrieb maßgeblicher Absperrstel­ lung des Turbobasistriebwerks ist der Schieber in das strom­ aufwärtige Ende der inneren Abschirmwand des Lufttrakts einge­ fahren, wobei der Schieber, und damit das Basistriebwerk, deckelartig verschlossen sind. In Verbindung mit der erfin­ dungsgemäß "überwurfhülsenartig" ausgebildeten Erweiterung des viereckigen zuströmseitigen Kanalabschnitts gegenüber der inneren Abschirmwand - beide den ringförmigen Zulauf in den Staudruckluftkanal ausbildend - wird eine verhältnismäßig große erforderliche Zuströmfläche in den Zulauf allseitig frei durchströmbar freigelegt; dies insbesondere in Kombi­ nation mit quer und schräg zur verlängerten Triebwerksachse verlaufender Verschlußlage der Klappe und dementsprechend schräg angepaßter Öffnungsposition von Teildurchströmflächen auf einander gegenüberliegenden Kanalseiten. In der angegebe­ nen Verschließlage befinden sich eventuell verwendete Lenker, oder dergleichen, für die Klappenbetätigung hinter der Klappe; sie sind also vor der heißen Staudruckluftströmung gut ge­ schützt. Das hier z. B. einzige klappenartige Absperr- bzw. Verschlußorgan kann glattflächig, gut dicht sitzend für die Verschlußposition ausgebildet werden und ohne nennenswerte Komplikationen gut kühlbar sein, gegebenenfalls, erfindungsge­ mäß in Kombination mit einem gut wärmeisolierenden keramischen und/oder durch Kohlefasern verstärkten Werkstoff für die Klap­ pe. Für die Klappenverstellung können bei der Erfindung eine, triebwerkszentral oder z. B. zwei kanalwandseitig einander gegenüberliegend angeordnete, vorzugsweise zunächst an den Schieber verstellseitig angreifende Antriebseinrichtungen vorgesehen sein, die insbesondere in der mehrfachen Anordnung, vorteilhaft thermisch geschützt an der inneren Abschirmum­ wandung im Zulauf bzw. im Staudruckluftkanal, also darin abge­ schottet anzuordnen wären, so daß keine antriebsseitige Behinderung der Ansaugluftströmung im Turbobasistriebwerksbe­ trieb hervorgerufen wird.
In Kombination mit der in Ausgestaltung der Erfindung z. B. vorgesehenen Lenkeranordnung zwischen Schieber und mindestens einer Klappe kann der Gesamtzuströmquerschnitt in den ring­ förmigen Zulauf des Staudruckluftkanals, z. B. beim Umschalten vom Turbobetrieb in den Staustrahlbetrieb, stets schneller geöffnet werden als das Basistriebwerk von der Klappe dichtend am Schieber verschlossen wird. Mitverantwortlich dafür ist auch die relativ kurze axiale Verstellbewegung des Schiebers, um die benötigte Zuströmfläche in den Zulauf des Staudruckluftkanals freizulegen. Mit anderen Worten ist z. B. bei Einschaltung des Staustrahlantriebs rasch eine zusätzliche große Zuströmfläche in den Zulauf des Stausdruck­ luftkanals verfügbar bei noch groß genug einhaltbarer Zuströmfläche in das Basistriebwerk, um ein kontinuierlich stetiges Auslaufen des Basistriebwerks zu ermöglichen. Durch entsprechende Veränderung der Lenkerlängen und deren Anlenk­ punktpositionen sind verschiedene, betriebsgemäß erwünschte Variationen der jeweils erforderlichen Zuströmflächenverhält­ nisse (Basistriebwerk/Staustrahlbetrieb) während eines Um­ schaltvorganges möglich.
Die obigen vorteilhaften Kriterien und Merkmale der Erfindung gelten sinngemäß auch für ein in Ausgestaltung derselben mögliches Zwei-Klappen-Konzept, bei dem also der betreffende ringförmige sowie quadratisch oder rechteckig bzw. ring-ka­ stenartig ausgebildete Schieber bei Abschaltung des Turbobasis­ triebwerks von zwei dachartig, symmetrisch spitz gegen die Staudruckluftströmung weisend zusammengefalteten Klappen dicht absperrbar ist.
Wesentliche Vorteile gegenüber dem "Ein-Klappen-Konzept" sind u. a. in einer weiter reduzierten Baulänge des gesamten Um­ schaltsystems sowie in der Tatsache zu sehen, daß eine flächen­ mäßig symmetrische und besonders strömungsgünstige Aufteilung der in den ringförmigen Zulauf abfließenden Staudruckluft mög­ lich ist; die beim Zwei-Klappen-Konzept extrem kurze Baulänge des Umschaltsystems führt ferner zu keinerlei baulichen Beein­ trächtigungen der verdichterseitigen Einlaufgeometrie des Turbobasistriebwerks.
Im Interesse geringer Umschaltkräfte kann erfindungsgemäß ferner von in der Umschaltphase annähernder Druckgleichheit im Staudruckluftkanal einerseits, sowie im stromaufwärtigen Abschnitt des Lufttrakts nebst im sich daran anschließenden Ansaugabschnitt andererseits, ausgegangen werden. Genannte einander angenäherte Druckgleichheit kann erfindungsgemäß auch beim Staustrahlbetrieb herrschen, jedoch sollte vorteilhaft im abgeschalteten Turbotriebwerk ein geringer Überdruck auf­ gebaut werden, um ein Eindringen von heißer Zuströmluft in das Turbotriebwerk zu verhindern.
Beim reinen Turbobasistriebwerksbetrieb ist eine jeweilige horizontal verschwenkte Klappe beidseitig annähernd einander angeglichenen Drücken ausgesetzt, indem der im ringförmigen Zulauf herrschende Druck im Stauluftkanal außen nur auf axial kurze Flächen der Klappe einwirkt, während die gesamte Innenfläche der Klappe dem vergleichsweise niedrigeren Druck aus der Ansaugluftströmung ausgesetzt ist.
Der dabei zuvor genannte Druck im Staudruckluftkanal ist der­ jenige Druck, der stromab der Turbine des Turbobasistriebwerks am Heißgasaustritt herrscht, und zwar bei geöffnetem heißgas­ seitigen Schieber des Turbobasistriebwerks in der Verbindung mit dem stromabwärtigen Ende des Staudruckluftkanals. Bei der Erfindung wird nämlich davon ausgegangen, daß auch das strom­ abwärtige heißgas- bzw. düsenartige Austrittsende des Turboba­ sistriebwerks im Hinblick auf die Betriebsarten "Turbobetrieb /Staustrahlbetrieb" wahlweise freigelegt oder abggesperrt werden muß.
Der beim Erfindungsgegenstand vorgesehene Schieber stellt ein festigkeitsmäßig in sich stabiles Ringbauteil dar, welches praktisch ohne nennenswerten Kraftaufwand axial, in Richtung der Strömung, verschiebbar ist; in der Absperrstellung auf diesen einwirkende Außendruckkräfte nimmt der Schieber in sich selbst auf.
Der gesamte Lufttrakt nebst Absperrmitteln (mindestens eine Klappe nebst Schieber) kann erfindungsgemäß als verhältnis­ mäßig leichtes und kurzes "Modul" austauschbar zwischen einem vom Gesamt-Triebwerkseinlauf kommenden Zuströmkanal und be­ treffenden eintrittsseitigen Umwandungen bzw. Ummantelungen (Basistriebwerk, Staudruckluftkanal) angeordnet werden.
Der gesamte Umschalt- und Absperrmechanismus zeichnet sich mithin u. a. aus durch ein vergleichsweise geringes Gewicht, extrem kurze Schieberverstellwege, günstige Lagerung und Führung der beweglichen Teile, geringe Verstellkraftanfor­ derungen bei sämtlichen Umschaltphasen sowie durch günstige gegenseitige Bewegungssynchronisationen- Schieber/Klappe(n)- im Rahmen der eingangs genannten Anforderungen. Mit grundsätzlich nur einem einzigen Antriebssystem können ohne besondere Regelungsvorkehrungen die Umschaltphasen von einer Betriebsart auf die andere gefahrlos mit den jeweils bedarfs­ orientierten Kanal- bzw. Zuströmquerschnitten für Staudruckluft (Staustrahlbetrieb) bzw. angesaugte Umgebungsluft (Turbo-Be­ trieb) in die Wege geleitet werden.
Anhand der Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise weiter erläutert; es zeigen:
Fig. 1 einen Lufttrakt mit Absperrmitteln in jeweils zwei einander zugeordneten extrem Endstellungen, zwi­ schen einem kanalartigen Zuströmende und dem luftseitigen Eintrittsende eines kombinierten Gas­ turbinen-Staustrahltriebwerks, jeweils als gemein­ samer Mittellängsschnitt dargestellt,
Fig. 2 eine gemäß D-D längs und quer geschnitten darge­ stellte Ansicht des Zuströmendes nebst Lufttrakt und Triebwerkeintrittsende nach Fig. 1,
Fig. 3 eine gegenüber Fig. 1 und 2 abgewandelte Aus­ führungsform der Erfindung mit Lufttrakt, zwischen einem kanalartigen Zuströmende und dem luftseitigen Eintrittsende eines kombinierten Gasturbinen-Stau­ strahltriebwerks, und mit aus zwei Klappen nebst Schieber bestehenden Absperrmitteln in einer ersten Endstellung (Basistriebwerksverschluß), frei­ gegebener ringförmiger Zulauf des Strömungskanals, jeweils als Mittellängsschnitt dargestellt,
Fig. 4 eine gemäß Schnitt E-E längs und quer geschnitten dargestellte Ansicht der Ausführungsform nach Fig. 3 sowie unter Einbeziehung der in letzterer ent­ haltenen ersten Endstellung der Absperrmittel,
Fig. 5 einen weiteren Mittellängsschnitt der Ausführungs­ form nach Fig. 3 und 4, in Abwandlung zu Fig. 3, indem eine zweite Endstellung der Absperrmittel veranschaulicht ist, in der bei freigegebener Luft­ zufuhr in das Turbobasistriebwerk die Staudruck­ luftzufuhr in den ringförmigen Zulauf des Staudruck­ luftkanals abgesperrt ist und
Fig. 6 einen gemäß Schnitt F-F der Fig. 5 längs und quer geschnitten dargestellte Ansicht unter Verdeutli­ chung der in zweiter extremer Endstellung befind­ lichen Absperrmittel und mit Einzeldetails von Antriebs- und Verstellmitteln für die Klappen nebst Schieber.
Die Erfindung schließt einen in den Zeichnungen (z. B. Fig. 1) nicht weiter dargestellten, variablen Lufteinlauf für das gesamte Triebwerk ein, der Ansaugluft bzw. Staudruckluft bereitstellt, die einem Zuströmkanal 1 zugeführt wird. An das in der Zeichnung (Fig. 1) örtliche Ende dieses Zuströmkanals 1 schließt sich ein Lufttrakt 2 an; der Lufttrakt schließt zu­ nächst einen stromaufwärtig viereckigen bzw. quadratisch oder rechteckförmig ausgebildeten Kanalabschnitt 3 ein, der sich frontal sowie aerodynamisch flächenbündig an das ent­ sprechende viereckige Ende des Zuströmkanals 1 anschließt. Unter Ausbildung eines ringförmigen Zulaufs 4, der in einen äußeren ringförmigen Staudruckluftkanal 5 des Gesamttriebwerks übergeht, ist dabei der genannte Lufttrakt 2 doppelgehäuse­ artig ausgebildet; es wächst also aus dem stromaufwärtig viereckigen Kanalabschnitt 3 des Lufttrakts 2 ein allseitig gleichförmig auf den Außendurchmesser des Gesamttriebwerks erweitertes Außengehäuse 6 überwurfhülsenartig heraus; ferner schließt der Lufttrakt 2 eine innere Abschirmumwandung 7 ein, die mit dem benachbarten erweiterten Abschnitt des Außen­ gehäuses 6 den ringförmigen Zulauf 4 einschließt.
Die Abschirmumwandung 7 könnte im übrigen auch als sogenannter "Strömungsteiler" umschrieben werden, der hier zugleich einen zentralen Ansaugabschnitt 8 des Turbobasistriebwerks ein­ schließt. Mithin steht also der in der Zeichnung nicht weiter dargestellte variable Lufteinlauf kanalartig mit dem trieb­ werksseitig endenden Lufttrakt 2 in Verbindung, der gegenüber dem zentralen Ansaugabschnitt 8 des Basistriebwerkes auf den ringförmigen Zulauf 4 für den Staudruckluftkanal 5 erwei­ tert ist. In stromabwärtiger Richtung gesehen, geht der ring­ förmige Zulauf 4 von einem anfänglich noch viereckig-ringför­ migen Querschnitt in einen kreiszylindrisch-ringförmigen Querschnitt über, mit entsprechender Endausbildung der Ab­ schirmwand 7 auf der einen Seite und des Außengehäuses 6 des Lufttrakts 2 auf der anderen Seite. Der ringförmige Stau­ druckluftkanal 5 ist zwischen einer inneren triebwerkskoaxia­ len Ummantelung 9 des Turbobasistriebwerks und einer äußeren ringförmigen Umwandung 10 ausgebildet. Die genannten Wandungen bzw. Umwandungen 6, 7 bzw. 10, 9 gehen triebwerkseintrittsseitig aerodynamisch flächenbündig ineinander über. Die Eintritts­ seite des Turbobasistriebwerks ist durch gerade Stützschaufeln 11 verkörpert, die in gleichförmigen Abständen über dem Umfang verteilt zwischen einem Triebwerkszentralkörper 12 auf der einen Seite und betreffenden Abschnitten der Um­ mantelung 9 auf der anderen Seite angeordnet sind. Baulich deckungsgleich fluchtende Stützschaufeln 13 sind ferner zwi­ schen der äußeren Umwandung 10 des Staudruckluftkanals 5 und der betreffenden Ummantelung 9 des Turbobasistriebwerks angeordnet. Dem Eintritt in den Verdichter 14 des Turbo­ basistriebwerks sind verstellbare Leitschaufeln 15 vorgeschal­ tet, die ebenfalls gleichförmig über den Umfang beabstandet angeordnet sind.
Wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist die Darstellung geeigneter Absperrmittel, mit denen bei abgesperrtem Turbo­ basistriebwerk entweder der Staudruckluftkanal 5 oder bei ab­ gesperrten Staudruckluftkanal 5 das Turbobasistriebwerk luftbeaufschlagbar ist. Erfindungsgemäß ist hierzu ein axial sowie wandflächenbündig zwischen dem Kanalabschnitt 3 und dem Ansaugabschnitt 8 verstellbarer Schieber 16 sowie eine Klappe 17 vorgesehen, die hier am äußeren oberen Stirnende der Abschirmumwandung 7 um eine quer zur verlängerten Trieb­ werksachse A angeordnete Drehachse 18 verschwenkbar ange­ ordnet ist. In der dargestellten ersten Endstellung gemäß Fig. 1 ist der ringförmige Schieber 16 gänzlich in die Ab­ schirmumwandung bzw. in den frontalen Bereich des Ansaugab­ schnitts 8 eingefahren, wobei die Klappe 17 den Schieber 16 frontal deckelartig verschließt. Somit ist der Ansaugkanal 8 und damit das Turbobasistriebwerk in der für Staustrahlbe­ trieb maßgeblichen Endstellung durch die dargestellte Schwenk­ und Verschlußlage der Klappe 17 dicht verschlossen. In der vergleichsweise gestrichelt hierzu wiedergegebenen Endstellung sowohl des Schiebers 16 als auch der Klappe 17, ist letztere im wesentlichen in eine horizontale Lage verschwenkt, so daß sie hier beispielweise einen oberen Teileintritt T1 in den Staudruckluftkanal absperrt. In dieser zweiten Endstellung verschließt der Ringschieber 16 kanalseitig einander gegenüber­ liegende schräge Teileintritte T₃ sowie zugleich mit seiner unteren Axialwand den betreffenden übrigen Teileintritt T₂ in den Zulauf 4.
Für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, 2 ist es ferner vor­ gesehen, daß die stromaufwärtigen Wandenden der Abschirm­ umwandung 7, des Schiebers 16 sowie diesem Ende der Abschirm­ umwandung 7 axial benachbarte, stromabwärtige Wandenden des Kanalabschnitts 3 unter gleichen Neigungswinkeln α zur Trieb­ werksachse A abgeschrägt sind. Entsprechend diesem vorge­ nannten Neigungswinkel α bildet sich die schon erwähnte schräge Verschlußlage der Klappe 17 am vorderen bzw. fronta­ len Ende des Schiebers 16 aus. Das rückwärtige Ende des Schiebers 16 ist ebenfalls im Sinne dieses Winkels α an einander hier gegenüberliegenden hinteren Enden abgeschrägt; letzteres muß aber nicht sein; der ringartige Schieber 16 könnte auch am hinteren Ende rechtwinkelig zur Triebwerks­ achse A wandseitig verlaufend ausgebildet sein; damit könnte ein solcher Ringschieber auch als "kastenartig" umschrieben werden. Aufgrund der angegebenen Schräglage bzw. Schrägschnit­ te (Winkel α) können vorzugsweise an einander kanalseitig sich hier seitlich gegenüberliegenden Seiten des Lufttrakts 2 vergleichsweise große Luftzuströmflächen bzw. Teileintritte T1, T2, T3 bei vergleichsweise schon geringer axialer Verstel­ lung des Schiebers bereitgestellt werden. Z. B. bei Trieb­ werksumschaltung vom Turbobasistriebwerksbetrieb auf den Staustrahlbetrieb kann so vergleichsweise rasch ein verhält­ nismäßig großer Luftzuströmquerschnitt aerodynamisch günstig in den ringförmigen Zulauf 4, und damit in den Staudruckluft­ kanal 5 bereitgestellt werden, wohingegen die Klappe 17 in der Anfangsphase dieses Umschaltprozesses nur um einen ver­ gleichsweise geringen Verstellwinkel um die Drehachse 18 in die Strömung verschwenkt wird, so daß noch ein hinreichend großer Luftmassenanteil für das Auslaufen des Turbobasis­ triebwerks zur Verfügung steht.
Wie in Fig. 1 der besseren Übersichtlichkeit halber durch ausge­ zogene Linien verdeutlicht, kann mindestens eine Antriebsein­ richtung, z. B. ein hydraulisch oder pneumatisch betätigter Verstellzylinder 19, vorgesehen sein. Ein zug-druckstangen­ artiges Verstellglied 20 dieses Verstellzylinders 19 greift am stromaufwärtigen Ende gelenkig sowie kanalseitig außen an den Schieber 16 an. Jeweils innenwandseitig sowie hier, z. B. seitlich außen, ist der Schieber 16 über Lenker 21 mit der Klappe 17 gekoppelt. Wie insbesondere aus Fig. 1 erkennbar, sollen also die betreffenden Lenker 21 jeweils so einerseits an den Schieber 16 und andererseits an die Klappe 17 mittels Zapfen 22, 23 (s. h. z. B. auch Fig. 4) angelenkt sein, daß sie bei Verstellung der Absperrmittel von einer Endstellung in eine andere Endstellung nahezu aus einer Totpunktlage heraus zu verschwenken sind. Hierdurch ergibt sich insbesondere in der eingangs erwähnten horizontalen Lage eine betriebssicher gestütze Klappenendstellung. Die angegebene Lenkeranordnung erhöht die Haltekräfte für die Klappe 17 (Fig. 1) bzw. Klappen 27, 28 (Fig. 3 und 5) in den jeweiligen Endstellungen, so daß keine besonderen Verriegelungsmaßnahmen erforderlich sind.
Wie insbesondere aus Fig. 2 erkennbar ist, kann die min­ destens eine Antriebseinrichtung, als hydraulisch oder pneu­ matisch betätigter Verstellzylinder 19, in eine thermisch isolierende Gehäuseauskleidung 24 eingebettet sein; ferner kann sie in vorteilhafter Weise an der Abschirmumwandung 7, hier beispielsweise also seitlich im ringförmigen Zulauf 4, angeordnet sein. In Fig. 2 nicht weiter dargestellt, wäre es zweckmäßig, auf derjenigen Seite, die dem pneumatisch oder hydraulisch betätigten Verstellzylinder 19 gegenüberliegt, an der Abschirmwand 7 sowie, innerhalb des ringförmigen Zulaufs 4, ebenfalls eine derartige Antriebseinrichtung 19 für die Schieber- und Klappenverstellung vorzusehen. Wie ferner aus Fig. 2 ersichtlich ist, können der oder die betreffenden Verstellzylinder 19, vorzugsweise an örtlich geradwandigen axparallelen Wandsektionen der Abschirmwand 7 angeordnet sein.
Unter Verwendung gleicher Bezugszeichen für im wesentlichen gegenüber Fig. 1 und 2 annähernd gleiche oder nahezu unver­ änderte bzw. gleiche Bauteile, veranschaulichen die Fig. 3 bis 6 eine weitere vorteilhafte Variante der Erfindung, die darin besteht, daß an zwei stromaufwärtig - hier also oben und unten - einander gegenüberliegenden Endabschnitten der Abschirmumwandung 7 um quer zur Triebwerksachse A verlaufende Drehachsen 25, 26 verschwenkbaren Klappen 27, 28 angeordnet sind, die in eintrittsseitiger örtlicher Freigabestellung des Zulaufs 4 (Fig. 3 und 4) und dabei in die Abschirmumwandung 7 bzw. stromaufwärtig in den Ansaugkanal 8 eingefahrener erster Endstellung des Schiebers 29 den letzteren frontal deckelartig sowie symmetrisch spitz gegenüber der Staudruck­ luftströmung St verschließen.
Gemäß Fig. 5 und 6 dieser Ausführungsform der Erfindung sol­ len die in eine etwa horizontale Lage verschwenkten Klappen 27, 28 zusammen mit in die zweite Endstellung axial-ver­ fahrenem Schieber 29 den Zulauf 4 eintrittsseitig absperren.
Insbesondere aus Fig. 3 ist ferner ersichtlich, daß der viereckige Abschnitt 3 des Lufttrakts 2, zwischen stromabwär­ tigen Wandenden des Kanalabschnitts 3 bzw. eintrittsseitig daran sich unmittelbar anschließendem Wandanfang der Aus­ buchtung B des sich von dort erweiternden Außengehäuses 6 und axial benachbarten, hier seitlich äußeren Wandendkanten des Schiebers 29 und den deckelartig zusammengefalteten Klappen 27, 28 in Strömungsrichtung symmetrisch V-förmig auf­ gespreizte Zuströmabschnitte 30 des Zulaufs 4 ausbildet. Die zuletzt genannte Anordnung und Ausbildung der V-förmig auf­ gespreizten Zuströmabschnitte 30 befindet sich im Einklang mit der ersten Endstellung des Schiebers 29 und den dabei gegen diesen frontal verschwenkten Klappen 27, 28, also deren Stellung für den Staustrahlbetrieb, bei dem das Turbobasis­ triebwerk abgesperrt ist.
Gemäß Fig. 3 bilden also sich seitlich einander gegenüberlie­ gende frontale Stirnflächen des Schiebers 29 im Sinne genannter V-Form der Zuströmabschnitte 30 des Zulaufs 4 abgeschrägte Sitz- und Dichtflächen für die als deckelartiger Verschluß zusammengefalteten Klappen 27, 28 aus; und zwar bei allseitig freigelegtem Staudrucklufteintritt in den Zulauf 4, wobei die Klappen 27, 28 in Quer- sowie axialer Richtung umströmt sind.
Auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bis 6 kann für die Betätigung des Schiebers 29 und der beiden Klappen 27 und 28, in sinngemäßer Anordnungs- und Bauweise nach den zuvor schon besprochenen Fig. 1 und 2, beispielsweise die Verwendung hier ebenfalls hydraulisch oder pneumatisch betätigter Verstell­ zylinder vorgesehen sein; auch in diesem Falle sollen dann die Verstellzylinder 19 zusammen mit jeweils vorhandenen zug-druckstangenartigen Verstellgliedern 20 in einer Längs­ oder Quermittelebene am Lufttrakt 2 angeordnet sein, wobei das jeweilige Verstellglied 20 frontal an den Schieber 29 angreift; der Schieber 29 kann auch hier wiederum über die eingangs schon erwähnten Lenker 21 mit jeweils einer Klappe 27, 28 gekoppelt sein. Die Wirkung und Anordnung dieser ge­ nannten Lenker ist also praktisch die gleiche wie sie bereits eingangs schon ausführlich zu Fig. 1 und 2 erläutert worden ist. Gemäß Fig. 4 ist lediglich ein auf einer Seite an der Abschirmumwandung 7 im Zulauf 4 angeordneter Verstellzylinder 19 aufgezeigt, ein ebensolcher Verstellzylinder 19 soll dabei ebenfalls auf der betreffenden gegenüberliegenden Seite an der Abschirmumwandung 7 im Zulauf 4 angeordnet sein.
Gemäß Fig. 4 und 6 sind die betreffenden Lenker 21 jeweils an einander gegenüberliegenden Seiten des zentralen Ansaug­ abschnitts 8 einerseits über Drehzapfen 22 am Schieber 29 schwenkbar angelenkt sowie andererseits über Drehzapfen 23 an der hier, z. B. - wie dargestellt -, unteren Klappe 28 schwenkbar angelenkt.
Wie ferner besonders deutlich aus Fig. 6 erkennbar ist, kann das zug-druckstangenartige Verstellglied 20 des Verstell­ zylinders 19 in einen bei Verstellung des Schiebers mitbeweg­ ten Verkleidungsabschnitt 31 eingebunden sein.
Sowohl schon beim zuvor behandelten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 als auch beim zuletzt beschriebenen Ausführungs­ beispiel nach Fig. 3 bis 6 ist es vorgesehen, daß der ringför­ mige Zulauf 4 des Lufttrakts entlang eines Übergangs U, von einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf einen kreiszylindrischen Endquerschnitt, einen sich insgesamt hin­ sichtlich des Durchströmflächenquerschnitts verengenden Einlauf in den Staudruckluftkanal 5 ausbildet. Im Rahmen dieses Übergangs U schließt dies - je nach Schnittdarstellung - stromaufwärtig in 4 (Fig. 6) durchströmflächenmäßig gleichblei­ bende Wandverläufe (zwischen 6 und 7) wie auch (Fig. 5) sich in Strömungsrichtung örtlich kontinuierlich verengende Wand­ verläufe (zwischen 6 und 7) ein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen wie auch vorteilhaft, daß die mindestens eine Klappe 17 (Fig. 1 und 2) bzw. die Klappen 27, 28 (Fig. 5) in stromaufwär­ tiger axialer Richtung sich hinsichtlich der Klappendicke im wesentlichen keilförmig verjüngend ausgebildet ist bzw. sind; auf diese Weise bilden beide Klappen 27, 28 (Fig. 5) in der hier­ für vorgesehenen zweiten Endstellung nebst Schieber 29, also in einer Endstellung, in der sie etwa horizontal gegen angrenzende Wandabschnitte des viereckigen Kanalabschnittes 3 des Lufttrakts 2 verschwenkt worden sind, zusammen mit den klappendrehachsseitig (25, 26) sich anschließenden Endabschnit­ ten der Abschirmumwandung 7 eine in Richtung der Ansaugluft­ strömung konvergente Kanalstruktur aus. Das gleiche gilt sinngemäß für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2, in Verbindung mit der horizontal verschwenkten Klappe 17 zusammen mit dem drehachsseitigen Stirnende der Abschirmum­ wandung 7.
Wie ferner insbesondere beim zweiten Ausführungsbeispiel aus Fig. 3 und 5 ersichtlich ist, kann der dortige Schieber 29 in Anpassung an die V-förmigen Zuströmabschnitte 30 ebenfalls V-förmig ausgebildet sein; mit anderen Worten bildet der Schie­ ber 29 ein in Richtung der Strömung V-förmig aufgespreiztes Seitenwandprofil aus. Es wäre aber durchaus denkbar, den be­ treffenden Schieber 29 an den hier z. B. seitlich einander gegenüberliegenden hinteren Enden bzw. Endkanten geradwandig auszubilden, also mit einem Endwandverlauf, vertikal zur ver­ längerten Achse A des Triebwerks.
Gemäß weiterer Ausgestaltung ist es ferner möglich, daß der Schieber 16 (Fig. 1 und 2) bzw. 29 (Fig. 3 bis 6) einerseits und eine oder beide Klappen 17 bzw. 27, 28 andererseits, jeweils unabhängig voneinander durch verschiedene Antriebs­ und Betätigungsmittel steuerbar sind. Es können also auf diese Weise während des Umschaltvorganges die betreffenden Luft­ zuströmquerschnitte zum Turbotriebwerk und in den Staustrahl­ kanal (Staustrahltriebwerk) ebenfalls unabhängig voneinander gesteuert werden, was je nach Triebwerksauslegung und zu durchfahrenden Flugmissionen und dabei zu erwartenden Trieb­ werkslastzuständen durchaus vorteilhaft sein kann. Es kann also für diesen Fall beispielsweise der ringförmige Zulauf in den Staudruckluftkanal im wesentlichen bereits geöffnet wer­ den, während der Turbokanalluftzuströmquerschnitt noch nicht bzw. flächenmäßig nur äußerst geringfügig klappenartig ver­ schlossen wird. Sinngemäß ist letzteres aber schon durch die zuvor beschriebene und dargestellte Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 sowie auch nach Fig. 3 bis 6 weitestgehend praktikabel realisierbar, indem also z. B. bei einer Umschaltphase vom Turbobetrieb auf den Staustrahlbetrieb äußerst rasch schon verhältnismäßig große Luftzuströmquerschnitte für den Stau­ strahlbetrieb bereitstellbar sind, während die Klappenver­ stellung zeitlich etwas "hinterherhinkt", also noch genügend Spielraum ist, um in dieser Umschaltphase, d. h. also für das kontinuierlich stetige Abschalten des Turbobasistriebwerks diesem noch genügend Luft zur Verfügung zu stellen.
Ein Rahmen der Erfindung anwendbares Turbobasistriebwerk kann, der Reihe nach, von links nach rechts, aus einem mehrstufigen Axialverdichter, einer ringförmigen Brennkammer sowie einer dieser heißgasseitig nachgeschalteten Antriebsturbine für diesen Verdichter bestehen. In Kombination mit einem Staustrahltrieb­ werk wird davon ausgegangen, daß der ringförmige Staudruckluft­ kanal 5 stromab des Heißgasaustritts aus der Turbine des Turbobasistriebwerks in ein koaxial zur Triebwerksachse angeord­ netes Strahlrohr übergeht, in dem sowohl eine Nachverbrennungs­ einrichtung (Überschallbetrieb) sowie eine dieser nachgeschal­ tete Zusatzbrennkammer (Hyperschallbetrieb) angeordnet sein kann. Bei Staustrahlbetrieb muß also auch das Turbobasistrieb­ werk stromabwärtig heißgasseitig abgesperrt werden. Hierzu kann ein axial verfahrbarer Ringschieber vorgesehen sein. Also z. B. ein am stromabwärtigen Ende der Triebwerksummantelung aus dieser axial gegen einen Zentralkörper verfahrbarer Ring­ schieber, um so den Heißgasaustritt und damit das Basistrieb­ werk auch rückwärtig gegenüber der Staudruckluftströmung abzu­ sperren. Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen und auch vor­ teilhaft, wenn die jeweiligen Umschaltphasen durch eine bzw. mehrere Klappen nebst Ringschieber, wie bereits beschrieben, mit der heißgasseitigen Schieberverstellung entsprechend in Einklang miteinander gebracht werden.

Claims (18)

1. Gasturbinen-Staustrahltriebwerk mit einem variablen Luft­ einlauf, einem das Turbobasistriebwerk ringförmig umman­ telnden Staudruckluftkanal und mit Absperrmitteln, mit denen bei abgesperrtem Turbobasistriebwerk der Staudruck­ luftkanal und bei abgesperrtem Staudruckluftkanal das Tur­ bobasistriebwerk luftbeaufschlagt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • - ein mit dem Lufteinlauf kommunizierender Lufttrakt (2) an einem in axialer Richtung auf das Turbobasistrieb­ werk geführten Rohrkanal auf einen ringförmigen Zulauf (4) des Staudruckluftkanals (5) erweitert ist,
  • - die Absperrmittel zumindest zulaufseitig viereckigen Abschnitten (3, 8) des Rohrkanals zugeordnet sind,
  • - die Absperrmittel des Zulaufs (4) ein axial verstell­ barer und durchströmbarer Ringschieber (16) und minde­ stens eine gegen einen Teileintritt (T₁) des Zulaufs (4) verschwenkbare Klappe (17) sind, von denen letztere den Schieber (16), in gemeinsam freigelegter Stellung des Zulaufs (4), deckelartig verschließt.
2. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (17) an einem stromaufwärtigen Endabschnitt einer als Strömungsteiler zwischen dem einen stromabwärtigen Abschnitt (8) des Rohrkanals und dem ringförmigen Zulauf (4) ausgebildeten Abschirmumwandung (7) um eine quer zur Triebwerksachse (A) verlaufende Drehachse (18) verschwenk­ bar angeordnet ist.
3. Triebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärtige Enden der Abschirmumwandung (7), frontale Stirnenden des Schiebers (16) sowie diesen Enden der Abschirmumwandung (7) axial benachbarte Enden des Kanalabschnitts (3) im Lufttrakt (2) jeweils unter gleichen Neigungswinkeln (α) zur Triebwerksachse (A) abgeschrägt sind, und worin der Schieber (16), bei schräg-deckel-artigem Klappenverschluß und dabei allseitig maximal freigelegter Staudruckluftzufuhr in den Zulauf (4), gänzlich in die Abschirmumwandung (7) eingefahren ist.
4. Triebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei an stromaufwärtig einander gegenüberliegenden Endabschnitten der Abschirmumwandung (7) um quer zur Triebwerksachse (A) verlaufende Drehachsen (25, 26) ver­ schwenkbare Klappen (27, 28) angeordnet sind, die in ein­ trittsseitiger örtlicher Freigabestellung des Zulaufs (4) und dabei in die Abschirmumwandung (7) gänzlich ein­ gefahrener erster Endstellung des Schiebers (29) den letzteren frontal deckelartig sowie symmetrisch spitz gegen­ über der Staudruckluftströmung (St) verschließen und die in etwa horizontaler Lage, zusammen mit in zweiter Endstel­ lung befindlichem Schieber (29), den Zulauf (4) örtlich eintrittsseitig absperren.
5. Triebwerk nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine stromaufwärtige Abschnitt (3) des Rohrkanals, zwischen seinen stromabwärtigen Wandenden und axial benach­ barten Wandendkanten des Schiebers (29) und den deckelartig zusammengefalteten Klappen (27, 28) in Strömungsrichtung symmetrisch V-förmig aufgespreizte Zuströmabschnitte (30) des Zulaufs (4) ausbildet.
6. Triebwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 ,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (29) im Sinne genannter V-Form der Zuströmabschnitte (30) des Zulaufs (4) abgeschrägte Sitz- und Dichtflächen für an diese zu ver­ schwenkenden Klappen (27, 28) ausweist, die bei allseitig freigelegter Staudruckluftzufuhr in den Zulauf (4) in axia­ ler sowie in Querrichtung umströmt sind.
7. Triebwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schieber- und klappen­ betätigung mindestens eine Antriebseinrichtung, z. B. ein hydraulisch oder pneumatisch betätigter Verstellzylinder (19), vorgesehen ist, der, zusammen mit einem zug-druck- stangenartigen Verstellglied (20), in einer Längs- oder Quermittelebene am Lufttrakt (2) angeordnet ist, wobei das Verstellglied (20) frontal an den Schieber (16, 29) angreift, der über Lenker (21) mit der bzw. den Klappen (17; 27, 28) gekoppelt ist.
8. Triebwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine auf der verlängerten Triebwerks­ achse (A) am Lufttrakt (2) angeordnete Antriebseinrichtung für die Schieber- und Klappenbetätigung.
9. Triebwerk nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Lenker (21) jeweils so einerseits an den Schieber (16; 29) und andererseits an eine Klappe (17; 27, 28) zapfenartig (22, 23) angelenkt sind, daß sie bei Verstellung der Absperrmittel von einer Endstellung in eine andere Endstellung nahezu aus einer Totpunktlage heraus zu verschwenken sind.
10. Triebwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Antriebseinrichtung, z. B. ein Ver­ stellzylinder (19), in eine thermisch isolierende Gehäuse­ auskleidung (24) eingebettet und innerhalb des ringför­ migen Zulaufs (4) an der Abschirmumwandung (7) angeordnet ist.
11. Triebwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zug-druck-stangenartige Verstellglied (20) in einen bei Verstellung mitbewegten Verkleidungsabschnitt (31) einge­ bunden ist.
12. Triebwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Zulauf (4) ent­ lang eines Überganges (U) von einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf einen kreiszylindrischen End­ querschnitt einen hinsichtlich der Gesamtdurchströmfläche sich verengenden Einlauf in den Staudruckluftkanal (5) aus­ bildet und dabei zwischen abschnittsweise sich fortlaufend verengenden oder zunächst parallelen und sich dann verengen­ den Strukturen der Abschirmumwandung (7) und eines Außenge­ häuses (6) ausgebildet ist.
13. Triebwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Klappe (17) bzw. die Klappen (27, 28) in stromaufwärtiger Richtung sich hinsichtlich der Klappendicke im wesentlichen keilförmig verjüngend ausgebildet ist bzw. sind, so, daß sie in etwa horizontaler, gegen den betreffenden Wandabschnitt des viereckigen Kanalabschnitts (3) des Lufttrakts (2) ver­ schwenkter Absperrstellung des Zulaufs (4), zusammen mit den klappendrehachsseitig (18, 25, 26) sich anschließenden Endabschnitten der Abschirmumwandung (7), eine in Richtung der Ansaugluftströmung konvergente Kanalstruktur ausbildet bzw. ausbilden.
14. Triebwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufttrakt (2) für den Zulauf (4) doppelgehäuseartig ausgebildet ist, wobei das Außengehäuse (6) aus dem stromaufwärtig viereckigen Kanal­ abschnitt (3) allseitig gleichförmig auf den Außendurch­ messer des Gesamttriebwerks überwurfhülsenartig erweitert herauswächst, und mit der inneren Abschirmumwandung (7), unter Einschluß des Zulaufs (4) in den Staudruckluft­ kanal (5), in kreiszylindrische Gehäusequerschnitte übergeht, mit denen der Lufttrakt (2) frontal an eine triebwerkskoaxiale innere Ummantelung (9) des Turbobasis­ triebwerks und an eine triebwerkskoaxiale äußere Umwandung (10) für den Staudruckluftkanal (5) angeschlossen ist.
15. Triebwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in Querrichtung einander gegenüberliegende Ringseiten des viereckigen Schiebers (29) in Anpassung an die V-förmigen Zuströmabschnitte (30) im wesentlichen gänzlich V-förmig ausgebildet sind.
16. Triebwerk nach einem oder mehreren der Ansprüch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (29) einen an daran angrenzende Kanalwandstrukturen angepaßten quadra­ tischen oder rechteckigen Querschnitt und/oder Kasten­ form mit genannter Querschnittsausbildung aufweist.
17. Triebwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber einerseits und eines oder zwei Klappen andererseits jeweils unabhängig voneinander durch verschiedene Antriebs- und Betätigungs­ mittel steuerbar sind.
18. Triebwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die luftseitigen Absperr­ mittel, d. h., mindestens eine Klappe und/oder der Schie­ ber, zusammen mit einer weiteren schieberartigen Absperr­ einrichtung betätigbar sind, die das Turbobasistriebwerk im Staustrahlbetrieb gegenüber heißer Druckluft aus dem Staudruckluftkanal absperrt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10033653A1 (de) * 2000-06-16 2002-03-07 Sandor Nagy Kombinationsantrieb
DE10126632A1 (de) * 2000-08-08 2002-09-12 Sandor Nagy Kombinationsantrieb

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001260966A1 (en) 2000-01-12 2001-08-07 Allison Advanced Development Company Propulsion module
AU2004324401A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Felix Sanchez Sanchez Air-jet propeller
US7540142B2 (en) * 2006-02-21 2009-06-02 Honeywell International Inc. Multiple auxiliary power unit system inlet ducts controlled by a single actuator
CN100458189C (zh) * 2007-03-13 2009-02-04 南京航空航天大学 激波形状控制器
DE102008026117A1 (de) * 2008-05-30 2009-12-10 Airbus Deutschland Gmbh Frischlufteinlass für ein Flugzeug
US8678310B2 (en) * 2011-08-22 2014-03-25 Honeywell International Inc. Ducted ram air generator assembly
US9957060B2 (en) 2012-03-21 2018-05-01 Hamilton Sundstrand Corporation Deployable inlet scoop for an inboard ram air turbine
JP6183836B2 (ja) * 2013-08-12 2017-08-23 株式会社Ihiエアロスペース ポートカバー開口装置
US9862482B2 (en) * 2015-09-04 2018-01-09 The Boeing Company Variable geometry flush boundary diverter
CN109667670B (zh) * 2019-01-24 2021-03-09 南京航空航天大学 一种辅助超/高超声速二元进气道起动的涡控可调活门装置
US11258333B2 (en) * 2019-07-29 2022-02-22 Aurora Flight Sciences Corporation Propulsor system with integrated passive cooling
CN116773274B (zh) * 2023-08-28 2023-10-24 成都成高阀门股份有限公司 一种基于球阀的取样装置及取样方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2955414A (en) * 1957-09-03 1960-10-11 United Aircraft Corp Combined power plant
US4085583A (en) * 1975-03-31 1978-04-25 The Boeing Company Method for selectively switching motive fluid supply to an aft turbine of a multicycle engine
DE3015119A1 (de) * 1979-04-23 1980-11-06 Gen Electric Betaetigungssystem fuer ein gasturbinentriebwerk
DE3217741A1 (de) * 1982-05-12 1983-11-17 General Electric Co., Schenectady, N.Y. Betaetigungsvorrichtung
GB2145160A (en) * 1983-08-15 1985-03-20 Rolls Royce Variable cycle gas turbine engine
DE2626406C2 (de) * 1975-06-16 1986-04-17 General Electric Co., Schenectady, N.Y. Gasturbinentriebwerk mit variablem Zyklus
DE3811614C1 (de) * 1988-04-07 1989-05-18 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2970431A (en) * 1959-01-02 1961-02-07 Curtiss Wright Corp Rotating inlet for jet engines
DE1131467B (de) * 1959-04-30 1962-06-14 Daimler Benz Ag Verbundtriebwerk zum Antrieb von Flugzeugen
FR1271544A (fr) * 1960-07-11 1961-09-15 Nord Aviation Combiné turboréacteur-statoréacteur
US3153904A (en) * 1961-12-29 1964-10-27 Stanley H Ellis Turbo-ramjet configuration
GB971222A (en) * 1962-12-17 1964-09-30 Rolls Royce Gas turbine power plant
US3242671A (en) * 1964-04-08 1966-03-29 Boeing Co Fixed spike inlet with variable throat and capture area
US3490472A (en) * 1968-01-19 1970-01-20 Rolls Royce Air intake duct for a gas turbine engine
US3568694A (en) * 1968-05-08 1971-03-09 Lockheed Aircraft Corp Jet engine installation for noise control
FR1586188A (de) * 1968-09-06 1970-02-13
US4477039A (en) * 1982-06-30 1984-10-16 Mcdonnell Douglas Corporation Vented cowl variable geometry inlet for aircraft
DE3836912A1 (de) * 1988-09-01 1990-03-15 Mtu Muenchen Gmbh Verfahren zur brennstoffzufuehrung
DE3912330A1 (de) * 1989-04-14 1990-10-18 Mtu Muenchen Gmbh Integriertes turbo-staustrahltriebwerk

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2955414A (en) * 1957-09-03 1960-10-11 United Aircraft Corp Combined power plant
US4085583A (en) * 1975-03-31 1978-04-25 The Boeing Company Method for selectively switching motive fluid supply to an aft turbine of a multicycle engine
DE2626406C2 (de) * 1975-06-16 1986-04-17 General Electric Co., Schenectady, N.Y. Gasturbinentriebwerk mit variablem Zyklus
DE3015119A1 (de) * 1979-04-23 1980-11-06 Gen Electric Betaetigungssystem fuer ein gasturbinentriebwerk
DE3217741A1 (de) * 1982-05-12 1983-11-17 General Electric Co., Schenectady, N.Y. Betaetigungsvorrichtung
GB2145160A (en) * 1983-08-15 1985-03-20 Rolls Royce Variable cycle gas turbine engine
DE3811614C1 (de) * 1988-04-07 1989-05-18 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10033653A1 (de) * 2000-06-16 2002-03-07 Sandor Nagy Kombinationsantrieb
DE10126632A1 (de) * 2000-08-08 2002-09-12 Sandor Nagy Kombinationsantrieb

Also Published As

Publication number Publication date
FR2658248B1 (fr) 1993-08-13
GB9102970D0 (en) 1991-03-27
JPH04219421A (ja) 1992-08-10
US5165228A (en) 1992-11-24
GB2241745A (en) 1991-09-11
FR2658248A1 (fr) 1991-08-16
GB2241745B (en) 1994-03-30
DE4004416C2 (de) 1993-10-14

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