DE1077919B

DE1077919B - Multi-circuit turbocharger jet engine for aircraft propulsion with separate arrangement of the circles

Info

Publication number: DE1077919B
Application number: DEE15370A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Johann Endres
Original assignee: Dr-Ing Johann Endres
Current assignee: Dr-Ing Johann Endres
Priority date: 1958-02-14
Filing date: 1958-02-14
Publication date: 1960-03-17

Description

Mehrkreis -Turbolader- Strahltriebwerk für Flugzeugantrieb mit getrennter Anordnung der Kreise Für das Starten und Landen schnellfliegender Flugzeuge werden heute. derart lange Startbahnen benötigt, daß deren Darstellung in der Regel auf Schwierigkeiten stößt. Auf unvorbereitetem Gelände ist das Landen und Starten dieser Flugzeuge nicht möglich. In dem Bestreben nach Abhilfe ist die Entwicklung des Kurz- oder Senkrechtstartes zu einem der wichtigsten Probleme der Luftfahrt geworden. Hierzu eignen sich mit Vorteil Luftfahrzeuge mit Strahlantrieb, bei denen bereits Anordnungen bekannt sind, die den erforderlichen Auftrieb mit Hilfe von Strahlumlenk-Einrichtungen erzeugen, doch sind auch Vorschläge bekannt, bei denen die gesamten Triebwerke zum Zweck des Startens und Landens schwenkbar angeordnet sind. Diese sind häufig weit von der Flugkörperlängsachse oder gar an den Flügelspitzen angeordnet, so daß, wenn die Schubkräfte aller Triebwerke nicht gleich und konstant gehalten werden können, die Flugstabilität für den Senkrechtstart nicht gewährleistet ist.Multi-circuit turbocharger jet engine for aircraft propulsion with separate Arrangement of the circles for take-off and landing of high-speed planes today. so long runways are required that their display is usually on Encounters difficulties. The landing and take-off of these is on unprepared terrain Planes not possible. In the endeavor to find a remedy, the development of the short- or vertical take-offs have become one of the most important problems in aviation. Aircraft with jet propulsion, which already have Arrangements are known that provide the necessary buoyancy with the help of beam deflection devices generate, but proposals are also known in which the entire engines to Purpose of takeoff and landing are pivotably arranged. These are often far arranged from the missile longitudinal axis or even at the wing tips, so that if the thrust of all engines cannot be kept the same and constant, the flight stability for the vertical take-off is not guaranteed.

Zur Erzeugung der erhöhten Schubleistung dienen heute Zweikreis-Strahltriebwerke, bei denen der äußere Luftkreis konzentrisch zum inneren Verbrennungskreis angeordnet ist. Diese Bauart hat den Nachteil, daß das gesamte Triebwerk beim Starten geschwenkt werden muß, wodurch die konstruktive Ausführung zu Schwierigkeiten führt.Today, two-circuit jet engines are used to generate the increased thrust, in which the outer air circuit is arranged concentrically to the inner combustion circuit is. This design has the disadvantage that the entire engine is pivoted when starting must be, whereby the structural design leads to difficulties.

Nun sind Strahltriebwerke bekannt, bei denen außer dem Haupttriebwerk ein oder mehrere Nebentriebwerke vorgesehen sind, wobei das Haupttriebwerk die mechanische Wellenleistung für die Verdichtung des Arbeitsmittels der als reine Schubkreise mit Brennkammer und Schubdüse ausgebildeten Nebentriebwerke liefert, welche auf der Horizontalebene durch das Haupttriebwerk und unmittelbar neben diesem angeordnet sind.Jet engines are now known in which, in addition to the main engine one or more auxiliary engines are provided, the main engine being the mechanical one Shaft power for the compression of the work equipment as pure thrust circles with combustion chamber and thrust nozzle designed auxiliary engines, which on the horizontal plane through the main engine and arranged immediately next to it are.

Die Erfindung geht von dieser Bauart aus, um ein. für den Senkrechtstart bzw. -Landung besonders vorteilhaftes Vortriebsaggregat zu schaffen. Die Erfindung sieht dazu vor, daß die Nebentriebwerke in an sich bekannter Weise um eine zur Flugkörperquerachse im wesentlichen parallele Achse schwenkbar gelagert sind.The invention is based on this type of construction. for the vertical takeoff or landing to create a particularly advantageous propulsion unit. The invention provides for this that the auxiliary engines in a known manner around a transverse axis to the missile are pivotably mounted substantially parallel axis.

Die erfindungsgemäße Anordnung ergibt außer einer Vereinfachung der Schwenkvorrichtung eine Begrenzung der möglicherweise auftretenden asymmetrischen Kräfte auf ein geringstmögliches Maß. Weiter schlägt die Erfindung vor, daß der für die beiden Nebenkreise in an sich bekannter Weise gemeinsame Verdichter als Vorverdichter im Strömungskanal des Haupttriebwerkes vor diesem angeordnet ist.The arrangement according to the invention results in a simplification of the Pivoting device a limitation of the asymmetric that may occur Forces to the lowest possible level. The invention also proposes that the for the two secondary circuits in a known manner common compressor as Pre-compressor is arranged in the flow channel of the main engine in front of this.

Es ist dagegen aber auch ein Strahltriebwerk denkbar, bei dem für jedes der beiden Nebentriebwerke ein eigener, über Kegelradgetriebe und zur Flugzeugachse im wesentlichen parallele Querwellen vom Haupttriebwerk angetriebener Verdichter je im Strömungskanal der Nebenkreise vorgesehen ist. Hierzu schlägt die Erfindung vor, daß der Abtrieb von der Hauptriebwerksachse auf die Querwellen stromab des Verdichters des Haupttriebwerkes angeordnet ist, um eine gleichmäßigere Massenverteilung der Nebentriebwerke um die Schwenkachse herum und damit eine leichtere Schwenkbarkeit zu erreichen.However, a jet engine is also conceivable in which for each of the two auxiliary engines has its own, via bevel gears and to the aircraft axis substantially parallel transverse shafts from the main engine driven compressor each is provided in the flow channel of the secondary circuits. The invention proposes this before that the output from the main engine axis to the transverse shafts downstream of the Compressor of the main engine is arranged to provide a more even mass distribution the auxiliary engines around the swivel axis and thus easier swiveling to reach.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, auf die dieselbe jedoch nicht beschränkt sein soll. Es sind hier lediglich die zum Verständnis des Erfindungsgedankens erforderlichen grundlegenden technischen Merkmale dargestellt.The drawing shows an embodiment of the invention to which however, it is not intended to be limited. There are only those for understanding here the basic technical features required of the inventive concept.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht des Flugzeuges mit eingebauten Triebwerken; Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht des Flugzeuges mit den Triebwerken in Horizontalfluglage; Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht des Flugzeuges mit den Triebwerken in der Senkrechtstart-Anordnung. Das im Rumpf a angeordnete Turbotriebwerk besteht in bekannter Bauart aus dem Turboverdichter b, der Brennkammer c, der Turbine d und der Düse e. Dieses Turbotriebwerk erzeugt eine optimale Wellen-Leistung, die über .die Welle f zum Teil auf den Verdichter b zur Verdichtung der Verbrennungsluft, zum Hauptteil aber über die Wellen g und h auf die Antriebswellen i und j, der in den Tragflächen h und L angeordneten Turboverdichter m und n der Nebentriebwerke o und p mit den Brennkammern q und r und Schubdüsen s und t übertragen wird.Fig. 1 shows a plan view of the aircraft with the engines installed; 2 shows a front view of the aircraft with the engines in a level flight position; 3 shows a front view of the aircraft with the engines in the vertical take-off arrangement. The turbo engine arranged in the fuselage a consists of the known design of the turbo compressor b, the combustion chamber c, the turbine d and the nozzle e. This turbo engine generates an optimal shaft power, which via .the shaft f partly to the compressor b to compress the combustion air, but to the main part via the shafts g and h to the drive shafts i and j, which are arranged in the wings h and L Turbo compressor m and n of the auxiliary engines o and p with the combustion chambers q and r and thrusters s and t is transferred.

Die Nebentriebwerke sind in der Tragfläche schwenkbar angeordnet, wöben ihre Wellen entsprechend um ihre Antriebselemente, Kegelradsysteme usw. drehbar gelagert sind.The auxiliary engines are pivoted in the wing, bulge their shafts accordingly around their drive elements, bevel gear systems, etc. rotatable are stored.

Die Nebentriebwerke sind mit Zusatzverbrennung, Einspritzdüsen u, versehen, wodurch eine wirtschaftliche Verbrennung in den Brennkammern erreicht wird-und große Schubkräfte in .den Düsen erzeugt werden. Das im Flugzeugrumpf angeordnete Haupttriebwerk dient also ausschließlich der Erzeugung der für den Antrieb der Verdichter der in den Tragflächen angeordneten Nebentriebwerke erforderlichen Wellenleistung, wobei das Haupttriebwerk zur Leistungserhöhung mit einer Nachverbrennung versehen werden kann. Die Nebentriebwerke sind damit die eigentlichen Schubkrafterzeuger, die die Charakteristik von aufgeladenen Staustrahltriebwerken besitzen.The auxiliary engines are equipped with additional combustion, injection nozzles and provided, making an economic Combustion in the combustion chambers is achieved and large thrust forces are generated in the nozzles. That in the fuselage arranged main engine is therefore used exclusively to generate the drive the compressor of the auxiliary engines arranged in the wings Shaft power, with the main engine to increase power with an afterburning can be provided. The auxiliary engines are thus the actual thrust generators, which have the characteristics of supercharged ramjet engines.

In der Fig. 2 ist die Parallelanordnung der Triebwerke in der Normalfluglage dargestellt; Fig. 3 zeigt die zum Senkrechtstart erforderliche Lage der Nebentriebwerke mit einer Schwenkung um 90°.In FIG. 2 the parallel arrangement of the engines is in the normal flight position shown; Fig. 3 shows the position of the auxiliary engines required for vertical take-off with a swivel of 90 °.

Die getrennte Anordnung der Triebwerke kann auch in der Weise erfolgen, daß z. B. in jeder Tragfläche einem fest eingebauten Haupttriebwerk ein schwenkbares Nebentriebwerk zugeordnet ist. Eine weitere Bauausführung der getrennten Triebwerksanordnung kann beispielsweise auch darin bestehen, daß die Verdichter für das Arbeitsmittel der Nebentriebwerke in an sich bekannter Weise konzentrisch zum Haupttriebwerk angeordnet sind und daß die verdichtete Luft zu Brennkammern geleitet wird, die mit ihren Schubdüsen schwenkbar in der Tragfläche angeordnet sind. Diese Anordnung ist nicht besonders dargestellt, da sich eine derartige Anordnung aus der vorliegenden Erfindung direkt ableitet.The separate arrangement of the engines can also be done in such a way that that z. B. in each wing a fixed main engine a pivotable Is assigned to the auxiliary engine. Another construction of the separate engine arrangement can for example also consist in the fact that the compressor for the working medium the auxiliary engines arranged in a manner known per se concentrically to the main engine are and that the compressed air is directed to combustion chambers with their thrust nozzles are pivotably arranged in the wing. This arrangement is not special shown as such an arrangement from the present invention directly derives.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Multi-circuit turbocharged jet engine for aircraft propulsion with a turbine that drives the compressor, a combustion chamber, and a thrust nozzle existing main engine and one or more auxiliary engines, the main engine also the mechanical shaft power for the compression of the working medium as pure thrust circles with combustion chamber and thrust nozzle and formed on the horizontal plane by the main engine directly adjacent to it supplies auxiliary engines, characterized in that the auxiliary engines in a known manner to a are pivotably mounted to the missile transverse axis essentially parallel axis.

2. Jet engine according to claim 1, characterized in that the for the two Auxiliary engines in a manner known per se, common compressors as pre-compressors is arranged in the flow channel of the main engine in front of this.

3. Jet engine according to claim 1, in which for each of the two auxiliary engines a separate, via bevel gears and to the aircraft axis essentially parallel transverse shafts from the main engine driven compressor is provided in the flow channel of the secondary circuits, characterized in that the output from the main engine axis to the transverse shafts is arranged downstream of the compressor of the main engine. Documents considered: Swiss Patent No. 246 174; French Patent No. 1 109594; U.S. Patent Nos. 2,762,584, 2,577,919; "Aero-Digest", Vol. 68 (1954), Issue 1, p. 24.