DE10116535A1 - Nebenstrom-Strahltriebwerk für den Vorausantrieb von Luftfahrzeugen - Google Patents

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 Triebewerkes) augeordneten 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 der Hauptbläserposition u. a. als Front-, Mittel- oder Schubbläser ausgebildet sein kann.

Description

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

Es sind Nebenstrom-Strahltriebwerke in verschiedenen Ausführungen be­ kannt geworden, bei welchen der Bläser-(fan)-Schaufelkranz mittels einer ko­ axialen Welle mit dem Kern- oder Basistriebwerk, insbesondere dessen Nie­ derdruckturbine verbunden ist und von dieser angetrieben wird.

Bei anderen vorgeschlagenen Ausführungen ist ein Reduktionsgetriebe zwi­ schengeschaltet, mit dem Zweck, die Drehzahl des Bläsers herabzusetzen, zu optimieren und das Nebenstromverhältnis zu erhöhen.

Der Nachteil der bekannten Nebenstrom-Bläsertriebwerke besteht im we­ sentüchen darin, dass bei einem zunehmend geforderten hohen Neben­ stromverhältnis durch die Wellenverbindung von Niederdruckturbine und Bläserschaufelkranz der Vorteil der Zweikreisauslegung mit hohem Neben­ stromverhältnis durch den schlechten Wirkungsgrad des Bläserantriebs zu­ nehmend 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 er­ heblich 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 mechani­ schen Verschleiß aufweist.

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

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, den Antrieb der - wenigs­ tens einstufigen - Bläserturbine konstruktiv so zu gestalten, dass weder das zusätzliche Gewicht und der mechanische Verschleiß eines Getriebes, noch ein verminderter Wirkungsgrad des Bläsers bei hohem Nebenstrom­ verhältnis des Triebwerks in Kauf genommen werden muss und weiterhin darin, eine Abgas-Wärmerückführung 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 Basistrieb­ werk 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 Innengehäuse des Trieb­ werkes in einen flachen, gebogenen Hohlraum über und ist gemäß der Form des Schaufelkranzes der Ringturbine, in zunehmender kreisbogenförmige Verbreite­ rung 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 abge­ rundete Einzelgaskanäle innerhalb der Gasführungsaußengehäuse vorgese­ hen sind. Dabei können die Gaskanäle - soweit eine Vermeidung von Wär­ meverlust erforderlich ist - in bestimmten Bereichen mit einer Isolierung versehen sein. Die radialen Bereichs der Gaskanäle können in vorteilhafter Weise - unter Verringerung der üblichen Gehäuseeinschnürung - zur Kalt­ strombeschleunigung herangezogen und im Kaltstrombereich so angeordnet und ausgelegt sein, dass sie - wenigstens teilweise - an die Stelle einer Gehäu­ seeinschnürung für die Nebenstrombeschleunigung treten.

Zur aerodynamischen Optimierung der Gaskanäle im Innern werden im Be­ reich gekrümmter Gasführungswege mit engem Radius Leitbleche - insbe­ sondere in Profilform - innerhalb der Gaskanäle vorgesehen, um Verwirbe­ lungen zu vermeiden.

Die Gasführungskanäle können weiterhin gleichzeitig als Gehäuseträger ausge­ bildet sein und insbesondere durch zwischen ihnen liegende konventionelle Ge­ häuseträger ergänzt werden.

Um Spannungen zwischen den heißen und kalten Teilen einer solchen Ausfüh­ rung zu vermeiden, sind die Profilspitzen sowie Profilenden der Gasführungska­ näle als Gehäuseträger und der Profilmittelteil als Gasführungskanal ausgebildet, während zwischen beiden genannten Funktionsteilen keine feste Verbindung be­ steht. Auf diese Weise können sich die heißen Gasführungskanäle frei ausdeh­ nen, während die in geringem Abstand zum heißen Teil angeordneten Gehäuse­ träger-Profilteile in geringem - isolierendem - Abstand ihre Funktion ohne Wär­ mebeeinflussung erfüllen.

Für eine verteilte Beimischung der Abgase in den Nebenstrom sind in spezifi­ scher Auslegung des Triebwerkes vorzugsweise gerade, gerade-radial oder ge­ bogen bzw. spiralförmig nach außen verlaufende, mit Öffnungen zum Neben­ strom 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 - Gasführungskanäle 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 Kerntrieb­ werks stehenden Gaskanäle zu erreichen. Außerdem können sie zur Erhöhung der Druckfestigkeit als Mehrkammerkanäle ausgebildet sein.

In spezifischer Triebwerkauslegung befindet sich vor dem zu beaufschlagen­ den ringförmigen Turbinenschaufelkranz (Ringturbine) eine zweite bzw. zu­ sätzliche Brennkammer (Sekundärbrennkammer) - vorzugsweise als sektiona­ le Brennkammer ausgebildet - deren Austritts-Heißgase die Ringturbine be­ aufschlagen. 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 Sekun­ därbrennkammer 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 Sekundärbrennkammer dem Gasstrom Kraftstoff für eine Nachverbrennung zu­ führt.

Um die Leistung des Triebwerkes zu steigern, kann ein zusätzlicher Ver­ dichter vorgesehen werden, welcher entweder Frischluft ansaugt und dem Heißgasstrom des Kerntriebwerkes beimischt, oder das Heißgas des Kern­ triebwerkes 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 Kerntriebwerk den Verdichter an, welcher der Sekundär-Ringbrennkammer Frischluft zuführt, die nach der Kraftstoffverbrennung 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 klei­ neren Durchmesser auf, um das erzeugte Drehmoment und die erreichbare Drehzahl optimal an den Hauptbläser anzupassen. Dabei kann die heiß­ gasbeaufschlagte 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 inner­ halb eines bestimmten Bereiches konstruktiv unterschiedlich ausgelegt sein kann.

Um den Wirkungsgrad für die Beschleunigung des inneren Nebenstromes zu er­ höhen, ist das Basistriebwerk als Zwei- oder Dreiwellentriebwerk ausgelegt, wo­ bei die mit der Niederdruckstufe verbundene Welle den Sekundärbläser und das Heiß-/Druckgas 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 Weile mit dem Hauptbläser verbundenen Läuferrad (Speichen­ rad), befestigt, deren Verbindung zur Zentralwelle somit nicht aus dosiert schu­ berzeugenden Turbinen-Schaufelblättern besteht, sondern aus Verbindungskör­ pern mit Speichenfunktion, welche im wesentlichen keinen Schub erzeugen, je­ doch vorteilhaft als aerodynamisch optimierte Profilkörper ausgebildet sind, wel­ che nach Art von leerlaufenden, in Neutralstellung befindlichen Turbinenschau­ feln 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 Gas­ strömungsrichtung 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 Schubopti­ mierung und Schubumkehr zu ermöglichen, ist die ringförmige Basisplatte der Ringturbine für ihre Montage in vorteilhafter Weise zum Aufsetzen auf End­ zapfen an den Schaufelenden des Bläsers zweiteilig mit insbesondere radi­ aler 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 Bläsertur­ bine angeordnet sein. So kann wenigstens ein Kerntriebwerk mit wenigs­ tens einer Bläserturbine in achsparalleler Position zueinander - antriebsdy­ namisch durch Gasführungskanäle verbunden - vorzugsweise in einem ge­ meinsamen Gehäuse - angeordnet sein, um dadurch eine Verringerung des Bauaufwandes, eine Redundanz des Basistriebwerkes und eine Verringerung der auf das angetriebene Flugzeug wirkenden der asymmetrischen Kräfte bei Ausfall eines Basistriebwerkes zu erreichen.

Wie bereits angedeutet, kann das Basistriebwerk - in Abweichung von der übli­ chen Terminierung sowie einigen in den Zeichnungen beschriebenen Ausführun­ gen - 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 ver­ kürzen, b) eine Abgasbeimischung (Wärmerückführung) in den Neben-(Kalt-) strom, und c) eine verbesserte Schubumkehr zu erreichen, wird das Basistrieb­ werk im Gegenstrommodus angeordnet, d. h. die Anordnung des Basistriebwer­ kes erfolgt bezüglich der inneren Gasströmungsrichtung erfindungsgemäß entgegen der Strömungsrichtung des Bläsernebenstromes und damit in Flug­ richtung des angetriebenen Flugzeuges, was in den Zeichnungen noch nähe­ re 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 Still­ stand 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 vom in direkter Zufuhr zum Verdichter des Basistriebwer­ kes 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 inne­ ren Bläser- bzw. Sekundärbläser-Schaufelkränze - insbesondere über eine Wel­ lenverbindung - drehmomentschlüssig verbunden.

Andererseits kann auch ein Basistriebwerk mittels Druckgas über eine An­ zahl 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 verbes­ sert. Diese Ausführung lässt sich erweitern auf eine solche, bei der zwei Basis­ triebwerke antriebsdynamisch durch Gasführungskanäle mit zwei Sekundärblä­ serturbinen verbunden sind und auf diesem Wege zwei Hauptbläserturbinen, die zusammen mit den Basistriebwerken in einem vorzugsweise ovalem Triebwerk­ gehäuse vereinigt sind, antreiben.

Die Erfindung lässt sich auch als 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 blattpropeller vor dem Triebwerkgehäuse.

Bei der Ausführung des Triebwerkes als Schubbläser (pusher) wird die Ringturbine zusammen mit dem Hauptbläser oder einer mit dem Haupt­ bläser koaxial drehmomentschlüssig verbundenen Sekundärbläserturbine im hinteren Teil des Triebwerkes bzw. hinter dem Basistriebwerk angeordnet.

Dabei befindet sich der vom Basistriebwerk im Gegenstrommodus über Gasfüh­ rungskanäle angetriebene Sekundärbläser mit Ringturbine im vorderen Trieb­ werkbereich, 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 Schub­ leistung realisieren.

Wie aus der obigen allgemeinen Beschreibung hervorgeht, kann die Erfin­ dung unter Beibehaltung des Erfindungsgedankens in vielen verschiede­ nen 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 Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung er­ schöpfend wiedergegeben werden.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind (im schematischen Längs­ schnitt, 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 Merkmalen:

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,

Fig. 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. 10d mit Ringturbine als Zusatzantrieb für den wellengetriebenen Hauptblä­ ser,

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

Fig. 11 mit Druckgasführung durch die Nabe der Hauptbläserturbine,

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 22e den Aufbau von Gasführungskanälen in perspektivischer Ansicht,

Fig. 23a bis fig. 23e verschiedene Formen des Verlaufs der Gasführungska­ näle in unterschiedlicher Anzahl,

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

Fig. 24 die Umleitung der Frischluftzufuhr zum Basistriebwerk durch Heckko­ nusverschiebung 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 Darstellun­ gen 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 Funkti­ onsteile oder Triebwerkskomponenten die gleichen Bezugsziffern auf und wer­ den 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 inne­ ren 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 Basistriebwerkge­ häuses 4k und dessen axial verlängerte Ausmaße nach vorn und hinten - aus­ gebildet ist, dass wenigstens ein Teil des Neben-/Kaltstromes, nämlich der innere Nebenstrom 10, zwischen der wenigstens einstufigen Ringturbine 3 und dem Ba­ sistriebwerkgehäuse 4k hindurchströmt.

Die Ringturbine 3 wird durch Beaufschlagung mittels vom Basistriebwerk 4 er­ zeugtem, über wenigstens einen - im Nebenstrombereich aerodynamisch profi­ tierten - Gasführungskanal 5 herangeführtes Heiß- bzw. Druckgas angetrieben, während die Übertragung des von der Ringturbine 3 erzeugten Drehmomentes auf die zugeordnete Bläserturbine 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 Schubleis­ tung für die zusätzliche Beschleunigung des inneren Nebenstromes 10 ausgebil­ det 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 umge­ lenkt und gemäß der durch den Pfeil 6a angegebenen Richtung dem äußeren Nebenstrom 9 beigemischt. Auf diese Weise wird das nach außen in die Umge­ bung wirkende Abgasgeräusch durch das Triebwerksgehäuse 1 effektiv vermin­ dert 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 Sekundärbläser­ turbine 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 Zentralachslinie 14 sowie durch die Form der kurzen Ring­ turbinenschaufeln 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 Sekundär­ bläserturbine 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 be­ stehen.

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

Bei dieser Ausführung ist der Teil der Gasführungskanäle 5, welcher durch den inneren Nebenstrom 10 verläuft, mit dem Gehäuseträger 15 im äußeren Neben­ strombereich 9 verbunden und auf diese Weise zwecks Gewichtseinsparung und Widerstandsverminderung 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 Nebenstrom­ richtung) arbeitenden Basistriebwerkes 4 zugeführt. Auf diese Weise ist die Wär­ merückführung durch Abgasbeimischung in den Nebenstrom im vorderen Triebwerksbereich direkt hinter dem Hauptbläser 2 möglich.

Für eine spezifische Triebwerksauslegung kann dem Heißgasstrom für die Be­ aufschlagung 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 - ent­ sprechend der an dieser Stelle herrschenden Gastemperatur - vorzugsweise selbstzündende Brennkammern vorgesehen werden. Bei vier Gasführungskanä­ len ist jedes der vier Kreissegmente einer Sekundärbrennkammer zugeordnet.

Auf diese Weise ist es möglich, dass das Basistriebwerk 4 zwecks Verschleiß­ minderung ständig im annähernd gleichen Betriebszustand arbeitet und die Schubregelung bzw. Lieferung der maximalen Schubleistung durch die Brenn­ stoffzufuhr zu den vier sektionalen Sekundärbrennkammern 8 erfolgt.

Die in Nebenstromrichtung aerodynamisch als Profilkörper in der Form optimier­ ten Gasführungskanäle 5 verlaufen gemäß der noch folgenden spezifischen Be­ schreibung entweder tangential vom inneren Gehäuse ausgehend gerade oder gebogen aus dem Verteilerbereich 5a heraus mit Umlenkung direkt vor der Ring­ turbine 3 oder auch radial gerade oder gebogen nach außen verlaufend.

In Fig. 2 werden die Abgase im Zuge der Wärmerückführung im Abgasumlenkbe­ reich 6 gemäß Pfeilrichtung 6a dem inneren Nebenstrom 10 beigemischt, wäh­ rend 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 Einwellentriebwerk ausgelegt, welches die Druckgase für die Ringturbine an den Schaufelblattenden 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 zu­ sätzlich durch den Sekundärbläser 7 Beschleunigung erfährt, wodurch annähernd isobare Druckverhältnisse innerhalb des Nebenstromes durch eine größere An­ stellung der Sekundärturbinen-Schaufeln ohne Turbinenschaufelverwindung des Hauptbläsers 2 geschaffen werden können.

In Fig. 2a ist der Antrieb und die Lagerung des Turbinenschaufelkranzes der Se­ kundärturbine 2 im Längsschnitt und ausschnittsweise in Draufsicht auf die Tur­ binenschaufelenden alternativ zu Fig. 2 dargestellt. Das überwiegend offene Läu­ ferrad 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 Hauptachslinie 14 des Triebwerks.

Das Läuferrad 17 weist nur wenige speichenartige Schaufeln 17 auf, weiche 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 Ringturbinenlagerung kann in verschiedensten alternativen Ausführungen vorgenommen werden. Z. B. können zwei offene Läufer mit profilierten Speichen an den Enden der Ringturbi­ ne vorgesehen werden, welche die Verbindung zur zentralen Lagerung der Ring­ turbine 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 Anstellwinkelverstellung u. a. für die Schubumkehr zu ermöglichen.

Über ein offenes Speichen-Läuferrad 3b mit profilierten Speichen - beispielswei­ se gemäß der Beschreibung in Fig. 2 - ist die Ringturbine 3 mit dem Bläserschau­ felkranz 2 drehmomentschlüssig verbunden. Die Druckgase für die Beaufschla­ gung der Ringturbine 3 werden durch die Nabe der Bläserturbine 2 geführt und durch kurze Gasführungskanäle - optional nach zusätzlicher Kraftstoffeinsprit­ zung in einer Sekundärbrennkammer 8 - an die Ringturbine 3 zur Beaufschla­ gung 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 angeord­ net sind.

In Fig. 6 treibt das Basis- oder Kerntriebwerk 4 über eine Welle einen Zusatz­ verdichter 18 an, dessen komprimierte Frischluft unter Vermischung mit dem Weißgas des Basistriebwerkes 4 der Sekundärbrennkammer 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 Kraftstoffzu­ fuhr in der Sekundärbrennkammer 8 - die Beaufschlagung der Ringturbine 3, welche die Sekundär-Bläserturbine 7 antreibt in Richtung des Nebenstromes er­ folgt.

Wie bereits erwähnt, kann die Beaufschlagung der Ringturbine 3 durch das Heißgas auch direkt - ohne Nachverbrennung von Kraftstoff in einer Sekundär­ brennkammer - vorgenommen werden. Auch bei dieser Ausführung erfolgt die Wärmerückführung durch Abgasbeimischung in den inneren Nebenstrom um ei­ nen 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 je­ weils im Bereich 4a zwischen Verdichter- und Turbinenteil des zweiwelligen Ba­ sistriebwerkes 4.

Fig. 9a 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 Trieb­ werkgondeln zu vergrößern. Durch die Gasführungskanäle 5f werden die Heiß­ gase des Basistriebwerks 4c, welches im Gegenstrommodus angeordnet ist, den Ringturbinen 3d und 3e an den Schaufelenden der Sekundär-Bläserturbinen 7d und 7f zugeleitet, welche mit den Hauptbläsern 2d/2f axial verbunden sind.

In Fig. 9c sind sowohl die Bläserturbinen 2d, 2f und 7d, f als auch die Basistrieb­ werke 4d und 4f innerhalb eines Triebwerkgehäuses 1d, welches sich unter der Tragfläche 19 eines Flugzeuges befindet, doppelt ausgeführt. Die Basistriebwer­ ke 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 Basistriebwerkes den hohen Luftwiderstand eines nichtan­ getriebenen Bläsers im sogen. "windmilling"-Zustand zu vermeiden. Die Basis­ triebwerke 4d/4f liegen bei dieser Ausführung so weit auseinander, dass im Fal­ le 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 Ringtur­ bine 3 und überträgt das damit induzierte Drehmoment über ein insbesondere überwiegend offenes Läufer- oder Speichenrad 7a, sowie über die das Basis­ triebwerk 4 durchlaufende zentralen Welle 16 auf die Hauptbläserturbine 2, wäh­ rend die mit dem Niederdruckteil des vorzugsweise wenigstens zweiwelligen Ba­ sistriebwerkes 4 verbundene Welle 17 den Sekundärbläser 7 für die Beschleuni­ gung 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 An­ trieb des Hauptbläsers 2 werden die vom Basistriebwerk 4 generierten, teilent­ spannten Druckgase im Verteilerbereich 5a aus einer ringförmigen Gasführung am Ende des Basistriebwerkes 4 in drei bis sechs einzelne, aerodynamisch op­ timierte, kurze Einzelgasführungskanäle 5 übergeleitet (siehe Fig. 18, 19, 23a bis 23f), wonach - bei entsprechender Temperaturentlastung - die Beaufschlagung der Ringturbine 3 erfolgt. Das von der hier beispielsweise fünfstufigen Ringturbi­ ne 3 erzeugte Drehmoment ist durch die Parameter der Ringturbine (Schaufel­ blattform 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 Schau­ felblattanzahl, Steigung verringerte Blattbreite usw. auf eine nur geringe zusätzli­ che 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 Beschleuni­ gungsleistung von Haupt- und Sekundärbläser annähernd isobare Druckverhält­ nisse im inneren und äußeren Nebenstrom 9 und 10 geschaffen werden. Im Schubumkehrmodus des Hauptbläsers 2 kann der Sekundärbläser konform ver­ stellt werden, während der Läufer 7a einen nur geringen (zu tolerierenden) Nega­ tivschub erzeugt. Die Wellen 16 und 17 drehen in entgegengesetzter Richtung. Da die Abgase der Ringturbine noch vor der endgültigen Entspannung am Trieb­ werkende 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 ange­ ordnet ist, u. a. um den Bauaufwand und die Geräuschabstrahlung zu vermindern.

Auch Fig. 10b 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/Turbineneinheit mit der zentralen Welle 17 verbunden ist, welche den Sekundärbläser 7 mit üblichem, in der Praxis bewährten Neben­ stromverhältnis 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 Wellen­ verbindung 16 zur Verfügung.

Im Abgasumlenkbereich 6 werden die entspannten Heißgase nach Verlassen der Ringturbine 3 gemäß der Pfeilrichtung 6a in den äußeren Nebenstrom 9 beige­ mischt, 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 ge­ mäß Fig. 24 direkt am Heckkonus dem Verdichterteil des Basistriebwerks zuge­ leitet wird.

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

Fig. 10c entspricht bezüglich Aufbau und Wirkungsweise der Fig. 10b. 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 ver­ bunden.

Somit wird der Hauptbläser 2 jeweils direkt von der Niederdruckturbine des drei­ welligen Basistriebwerkes 4 über die Wellenverbindung 16 angetrieben.

Auch diese Triebwerkausführung kann erfindungsgemäß ein sehr hohes Neben­ stromverhältnis 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 Niederdruck­ turbine 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 ho­ he Drehzahl des Bläsers jedoch erwünscht ist, kann die Nachverbrennung in der Sekundärbrennkammer 8 für die Beaufschlagung der Ringturbine 3 bis auf Neu­ tralschub verringert werden.

In Fig. 10d befindet sich das Basistriebwerk 4 im Gegenstrommodus, so dass Abgasbeimischung bzw. Wärmerückführung in den Nebenstrom im Umlenkbe­ reich 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 Gehäuse­ träger ergänzt werden.

Um Spannungen zwischen den heißen und kalten Teilen einer solchen Ausfüh­ rung zu vermeiden, sind die Profilspitzen sowie Profilenden der Gasführungska­ näle 5 als Gehäuseträger 15 und der Profilmittelteil als Gasführungskanal ausge­ bildet, während zwischen beiden genannten Funktionsteilen keine feste Verbin­ dung 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 1. Die Heißgase des im Gegenstrommodus arbeitenden Basis­ triebwerks 4 werden mittels der Gasführungskanäle 5d abgedichtet durch die Na­ be der Hauptbläserturbine 2 geführt und anschließend durch den Verteilerbereich 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 Umlenkbe­ reich 6. Der Bläser 2 ist frei drehend angeordnet und nicht mit dem Basistrieb­ werk 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 Schau­ felblattspitzengeschwindigkeiten ausgelegt.

Fig. 12: In dieser Triebwerksauslegung sind zwei Bläserturbinen vorgesehen, der Hauptbläser 2 und der gleichsinnig drehende Sekundärbläser 7, welche durch die Wellenverbindung 16 drehmomäntschlüssig 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) Sekundärbrennkammer beaufschlagt. Nach Beaufschlagung der hier vierstufigen Ringturbine 3 wird das entspannte Abgas im Abgasumlenkbe­ reich 6 in den Nebenstrom beigemischt, wodurch eine extrem wirksame Ge­ räuschdämpfung sowie Wärmerückführung in den Neben-/Kaltstrom ohne weite­ ren Bauaufwand gegeben ist.

Die Gasführungskanäle 5 sind gleichzeitig als - wenigstens doppelwandige - Gehäuseträger 15 ausgebildet und werden vorzugsweise durch dazwischen lie­ gende konventioneller Gehäuseträger ergänzt, wobei die äußere, durch den Ne­ benstrom gekühlte Wandung für die Stützfunktion als Gehäuseträger vorgese­ hen ist.

Die Schaufeln der beiden Bläserturbinen 2 und 7 sind optional um die Längsach­ se simultan verstellbar, um dosierte Schubregelung sowie Umkehrschub zu er­ möglichen.

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

Die Bläser-Hauptturbine 2g, die auch als Mehrblattpropeller ausgebildet sein kann, ist mit der Sekundär-Bläserturbine 7 als frei drehende Einheit drehmoment­ schlüssig über die Wellenverbindung 16 gekoppelt. Das vom im Gegenstrommo­ dus angeordneten Basistriebwerk 4 gelieferte Heiß-/Druckgas beaufschlagt die hier dreistufig ausgebildete Ringturbine 3, welche Haupt- und Sekundärbläsertur­ bine antreibt. Das entspannte Abgas wird im Umlenkbereich 6 umgelenkt und in den Nebenstrom beigemischt. Dabei können die Statorleitschaufeln 18 als profi­ liert ausgebildete Gaskanäle ausgebildet sein, welche von außen nach innen ge­ rade 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 Gesamtwirkungs­ grad, 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 Triebwerksauslegung durch über den Gasführungskanal 5 herangeführte Druckluft des vom Basistrieb­ werk 4 durch eine Wellenverbindung angetriebenen Zusatzverdichters 20, wel­ che 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 Ba­ sistriebwerke 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 Gasführungskanäle 5 der Ringturbine 3 zugeleitet, welche an den Enden des Schaufelkranzes der Sekundärturbine 7 angeordnet ist, welche den Haupt­ bläser 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 Sekundärbrenn­ kammer 8 stattgefunden hat. Auch hier wird die Bläserturbine 2 von der Sekun­ därturbine 7 über eine Wellenverbindung angetrieben.

Fig. 18 Für die Beschleunigung bzw. Nachverdichtung der Abgase des Basis­ triebwerkes 4 ist im Verteilerbereich 5a zu den Gasführungskanälen 5 optional ein vom Basistriebwerk über eine Wellenverbindung angetriebener - vorzugswei­ se 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 Beaufschla­ gung einer Ringturbine - in einen gebogenen Flachkörper 5c übergehen und je­ weils zum Ende des Kreissektors in axialer Richtung sich verjüngend auslaufen.

Die Zeichnung zeigt eine Längs- und Querschnittsdarstellung des Verteilerberei­ ches 5a der Gasführungskanäle 5, wie er in den meisten beschriebenen Trieb­ werksausführungen Anwendung findet.

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

Fig. 19 zeigt die Gehäuse-Oberflächenkurven des Verteilerbereiches 5a der Fig. 18 und von einigen der vorangegangenen Bildbeschreibungen und zwar den Oberflächenübergang vom kreisförmigen Gasaustritt 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 ab­ gedeckt.

In den Fig. 22 bis Fig. 22e sind verschiedene Ausführungen der Gasführungska­ näle perspektivisch und im Schnitt dargestellt. Es zeigen Fig. 22 einen Zweikam­ mer Gaskanal bei dem auf die Außenwand Stege 26 in Richtung des Nebenstro­ mes zur Erhöhung der Druckfestigkeit aufgeschweißt sind.

Fig. 22a zeigt einen Mehrkammer-Gasführungskanal, der aus zwei Halbschalen 27 und 27a 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 geweilt ausgeführt ist, um die nötige Druckfestigkeit zu erzielen. Gleichzeitig sind Front- und Heckstege am Profil vor­ gesehen.

Fig. 22d zeigt die Kombination von gewellter Außenwandschicht, Mehrkammer­ ausführung 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 Quer­ schnitt dargestellt.

In den Fig. 23a bis 23f sind - bei gleichen Bezugsziffern - verschiedene Ausfüh­ rungen der Verläufe von Gasführungskanälen 5 dargestellt, welche die letzte Turbinenstufe 4b über den an das Basistriebwerk anschließenden Verteilerbe­ reich 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 Al­ ternative, dass im Verteilerbereich 5a im Anschluss an die letzte Turbinenstufe des Basistriebwerks - wie in Fig. 18 beschrieben - ein vom Basistriebwerk ange­ triebener Zusatzverdichter vorgesehen ist, welcher die Druckluft in die abgehen­ den Gasführungskanäle 5 drückt.

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

Bei allen Ausführungen kann - wie bereits beschrieben - optional vor die Ringtur­ bine 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 Ringturbine 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 Basis­ triebwerks bei normalem Antrieb gemäß A und im Schubumkehrmodus der (nicht gezeigten) Bläserturbine(n) 8 dargestellt.

Im Schubumkehrmodus befindet sich der Heckkonus 30 im ausgefahrenen Zu­ stand, so dass die Frischluftansaugung gemäß B direkt von hinten in das Trieb­ werk einströmt. Auf diese Weise kann das Triebwerk auch im Stillstand des Flug­ zeuges im Schubumkehrmodus arbeiten, ohne dass eine Heißgasrezirkulation stattfindet.

Die Vorteile der Erfindung

Durch den Einsatz der Gasführungskanäle für die Beaufschlagung einer Ringtur­ bine, welche wiederum den Hauptbläser antreibt, wird ein extrem hohes Neben­ stromverhältnis sowie eine Vielzahl von Anordnungen der einzelnen Triebwerks­ komponenten erreicht. Erstmalig können auch achsparallel zueinander angeord­ nete Basistriebwerke und Bläserturbinen antriebsdynamisch miteinander verbun­ den werden und auf diese Weise ein redundantes Antriebssystem 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 Ge­ genstrommodus - welche bisher lediglich bei Wellenantrieben für Turboprop- Flugzeuge - oder Hubschrauber-Rotorantriebe realisierbar waren - und die er­ findungsgemäße Triebwerksauslegung mit Abgasbeimischung in den Neben­ strom im vorderen Triebwerksbereich erstmalig eine effektive Reduzierung der Lärmabstrahlung zusammen mit einer Verbesserung des Gesamtwirkungsgra­ des infolge Wärmerückführung in den Kalt-/Nebenstrom durch Abgasbeimi­ schung direkt hinter dem Frontbläser des Triebwerkes ohne wesentlichen zusätz­ lichen 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 Sen­ kung des Treibstoffverbrauches ergeben sich aus den hohen Drehmomenten der Arbeitsturbinen (Ringturbinen) für den Antrieb der Hauptbläserturbine, bei wel­ chen nur im Aufbau einfach geformte, verwindungsfreie, kurze Turbinenschaufeln Verwendung finden.

Ein herausragender Vorteil der Erfindung ist das außerordentlich hohe Entwick­ lungspotential, welches unter Beibehaltung des Erfindungsgedankens eine Viel­ zahl von Triebwerkauslegungen ermöglicht.

Claims (32)

1. Nebenstrom-Strahltriebwerk für den Vorausantrieb von Luftfahr­ zeugen, mit als Ein- oder Mehrwellentriebwerk ausgelegtem Basistriebwerk für den Antrieb wenigstens einer ein- oder mehrstufigen Nebenstrom-Bläser­ turbine, 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 be­ messenen Innenradius - insbesondere größer als der Außenradius des Basis­ triebwerkes (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 Läuferrad (7)(7a)(7c)(7d) erfolgt, welches insbesondere a) als Bläserturbine (Sekundärbläser) oder b) als überwie­ gend 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 Basis­ triebwerk (4) und zu beaufschlagender Ringturbine (3) vorgesehen ist, welcher insbesondere vom zentralen Gehäuse (5a) aus tangential strahlenförmig, spiral­ förmig, 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-Außen- oder Innengehäuse (1)(13) angepassten, insbesondere gebogen, flachen, kreisbogenförmigen - insbesondere in Kammern unterteilten - zwecks Heißgasbeaufschlagung zur Ringturbine (3) hin geöffneten Hohlkörper (5c) über­ geht.

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 In­ nenwandung (1k) des Triebwerksaußengehäuse (1) als äußerer Nebenstrom hindurchströmt, so dass sich die Ringturbine (3) inmitten des Nebenstromes be­ findet und innen und außen von diesem umströmt ist, während das die Ringtur­ bine (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 ausgeform­ tes 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 positionier­ te Basistriebwerkes (4) die Ringturbine (3) beaufschlagt und das damit induzierte Drehmoment über ein insbesondere überwiegend offenes Läufer- oder Speichen­ rad (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 zwei­ welligen Basistriebwerkes (4) verbundene Welle (17) den Sekundärbläser (7) für die Beschleunigung des inneren Nebenstromes mechanisch antreibt (Fig. 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 Gasführungs­ kanals (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 Sekundärbläserturbine (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 Nebenströmbläser­ turbine integriert bzw. derart angeordnet ist, dass sich die Schaufeln der Bläser­ turbine - 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 Turbinenschaufeln 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 Speichen­ rad (7a)(7d)(7c) befestigt ist, welches um die Triebwerk-Zentralachse (14) dreh­ bar gelagert, mit der zugeordneten Welle drehmomentschlüssig verbunden, vor­ zugsweise mit profilierten Speichenkörpern als Schaufelkranz mit geringer Schubleistung ausgestattet und durch eine verringerte Anzahl von Einzelschau­ feln (Speichenkörpern) für die Erzeugung einer geringfügigen zusätzlichen Be­ schleunigung des zugeordneten Nebenstrombereiches ausgelegt ist.

11. Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringturbine (3) im Bereich oder innerhalb des Triebwerksaußengehäuses (1) angeordnet ist, so dass diese ausschließlich an der Innenseite vom Neben­ strom 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 Kerntriebwerk (4) im "Gegenstrommodus" derart angeord­ net ist, dass dessen innere Gasströmungsrichtung entgegen der Strömungs­ richtung des Triebwerk-Nebenstromes (-Kaltstromes) verläuft.

13. Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die Beschleunigung bzw. Nachverdichtung der Abgase des Basistrieb­ werkes (4) im zentralen Verteilerbereich (5a) zu den Gasführungskanälen (5) ein vom Basistriebwerk (4) über eine Wellenverbindung angetriebener - vorzugswei­ se 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 lie­ gende konventionelle Gehäuseträger oder Nebenstrom-Leitflächen.

15. Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere gerade-radial oder gebogen bzw. spiralförmig verlaufende, mit Öff­ nungen zum Nebenstrom hin versehene Gaskanäle für eine verteilte Abgasbei­ mischung 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 Zwi­ schengehäuse (13) befindet, welches mit dem äußeren Haupttriebwerksgehäuse (1) und dem zentralen Wellen- bzw. Basistriebwerkgehäuse mittels Gehäuseträ­ ger-Streben (15) oder Gasführungskanälen (5) verbundenen ist, an welchem die zwischen den Turbinenschaufeln der Ringturbine (3) befindlichen Statorleitschau­ feln befestigt sind und welches vom inneren und äußeren Nebenstrom des Triebwerkes umströmt, in Längsrichtung des Triebwerkes - insbesondere mehr oder weniger langgestreckt - nach vom 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 heranführen­ den 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 Läuferra­ des - insbesondere über eine Welle - drehmomentschlüssig mit der Haupt­ bläserturbine verbunden ist.

19. Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei koaxial angeordnete, insbesondere gegenläufige Ring­ turbinen (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. (Fig. 5)

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

21. Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Schubumkehrmodus der um die Längsachse (2a) verstellbaren Bläser­ turbinenschaufeln (2) die Frischluftzufuhr zu dem im Gegenstrommodus ange­ ordneten Basis- oder Kerntriebwerk (4) mittels eines nach hinten in Richtung der Nebenstromrichtung ausfahrbaren Heckkonus bzw. Schiebekörpers (30) am hin­ teren Ende des Triebwerks erfolgt, so dass die Frischluftzufuhr zum Verdichter des Basistriebwerkes - insbesondere ohne wesentliche Umlenkung - durch ei­ nen 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 Hauptblä­ ser (2) verbundene Sekundärbläserturbine (7) mit Ringturbine (3) hinter dem Ba­ sistriebwerk (4) im hinteren Teil des Triebwerks befinden, während das im Gleich­ strommodus zum Nebenstrom angeordnete Basistriebwerk (4) das durch Gasfüh­ rungskanäle (5) herangeführte Heiß-/Druckgas für die Beaufschlagung der Ring­ turbine (3) liefert.

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

24. Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zwei achsparallel angeordnete Bläserturbinen (2d)(2f) in einem - insbe­ sondere oval ausgeformten - Triebwerksgehäuse vorgesehen sind, welche durch die Druckgase von wenigstens einem achsparallel angeordneten Basis­ triebwerk (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) we­ nigstens eine jeweils mit dem Hauptbläser (2d)(2f) verbundene Sekundärbläser­ turbine (7d)(7f) mit Ringturbine (3d)(3e) mittels Beaufschlagung durch über Gas­ führungskanäle (5) herangeführtes Druck-/Heißgas antreibt.

26. Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Neben- bzw. Kaltstrombeschleunigung des Triebwerkes mittels we­ nigstens 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 Sekundärbläserturbine (7) mittels einer - vorzugsweise mit dem Niederdruckteil verbundenen - Welle direkt durch das Basistriebwerk (4) er­ folgt, 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 Gegen­ strommodus positionierten Basistriebwerkes (4) mittels einer zentralen Welle drehmomentschlüssig miteinander verbunden sind, während die durch die teil­ entspannten Abgase des Basistriebwerkes (4) beaufschlagte, im mehr vorderen Teil des Triebwerks befindliche, mit dem Sekundärbläser (7) verbundene Ring­ turbine (3) ein zusätzliches Drehmoment für die erforderliche Leistungsaufnahme des Hauptbläsers (2) liefert (Fig. 10d).

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

30. Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die das Druck- bzw. Heißgas führenden aerodynamisch optimiert ausgeleg­ ten 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 Ringturbinen (3a)(3b), ange­ passt an das geforderten Drehmoment, das Maß zwischen einem Viertel der Radienlänge der Hauptbläserturbinen (2c)(2d) und der Länge deren Außenra­ dien aufweisen.