DE10116535A1 - Bypass jet engine for primary drive of aircraft has bypass acceleration fan turbines with connected working turbine - Google Patents
Bypass jet engine for primary drive of aircraft has bypass acceleration fan turbines with connected working turbineInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Nebenstrom-Strahltriebwerk für Luftfahrzeuge gemäß des Oberbegriffs des Anspruches 1.The invention relates to a bypass jet engine for aircraft according to the preamble of claim 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.There are bypass jet engines in various designs became known in which the blower (fan) blade ring by means of a knockout axial shaft with the core or base engine, especially its never derdruckturbine is connected and driven by this.
Bei anderen vorgeschlagenen Ausführungen ist ein Reduktionsgetriebe zwi schengeschaltet, mit dem Zweck, die Drehzahl des Bläsers herabzusetzen, zu optimieren und das Nebenstromverhältnis zu erhöhen.In other proposed designs, a reduction gear between switched with the purpose of reducing the speed of the fan, to optimize and increase the bypass ratio.
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.The disadvantage of the known bypass fan engines is that The fact that there is an increasingly high level of demand current ratio through the shaft connection of low pressure turbine and Blower blade ring the advantage of the dual-circuit design with a high secondary current ratio due to the poor efficiency of the fan drive is again restricted.
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.The interposition of a speed reduction gear for the blower again has the disadvantage that - in addition to the increase in weight and Construction costs - the calculation of the life cycle costs of the engine mechanical wear and maintenance effort the advantage he achieved considerably diminishes. This disadvantage is all the more significant than one Jet engine without gear in the normal distance flight of the driven Aircraft in the essential components almost no mechanical shows wear.
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.Another disadvantage of the known engines is that heat Recycle into the engine cycle can only be achieved with considerable construction effort is cash. The same applies to constructive measures, which are the reduction of noise emissions.
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.The object of the invention is therefore to drive the - little tens single-stage - fan turbine design so that neither the additional weight and mechanical wear of a gear, Another reduced efficiency of the fan with a high secondary flow ratio of the engine has to be accepted and continues in an exhaust gas heat recovery and noise emission with simple means to enable without significant additional construction effort.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing part of the Claim 1 solved.
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.In a further embodiment of the invention, the run between the base drive plant and the ring turbine as a hot gas duct, in the cold stream of the engine, as an aerodynamically optimized hollow profile body shaped gas guide channels, in particular tangentially in one direction, radially or spirally outwards and the gas channel continues in each case Course in adaptation to the outer housing or an inner housing of the drive works in a flat, curved cavity and is in accordance with the shape of the Blade ring of the ring turbine, in increasing circular arc-shaped spread tion in the end area with respect to the cavity cross section in the radial direction the blade length of the ring turbine to be loaded is tapered fits.
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.The gas channels or gas guides are advantageous in half shells design and - especially in flat housing areas - with Subdivisions in the gas duct designed by round, oval or offset rounded single gas channels within the gas routing outer casing hen are. The gas channels can - as far as avoidance of heat loss is required - in certain areas with insulation be provided. The radial region of the gas channels can be advantageous Way - while reducing the usual housing constriction - to cold current acceleration used and arranged in the cold current range and be designed so that they - at least partially - take the place of a housing Sea constriction occur for the bypass acceleration.
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.For aerodynamic optimization of the gas channels inside, the Be richly curved gas ducts with narrow radius baffles - esp special in profile form - provided within the gas channels for swirls to avoid lungs.
Die Gasführungskanäle können weiterhin gleichzeitig als Gehäuseträger ausge bildet sein und insbesondere durch zwischen ihnen liegende konventionelle Ge häuseträger ergänzt werden.The gas routing channels can continue to act as housing supports at the same time be formed and in particular by conventional Ge lying between them house carriers are supplemented.
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.To tension between the hot and cold parts of such a version to avoid the profile tips and profile ends of the gas guide box channels formed as a housing support and the profile middle part as a gas duct, while there is no fixed connection between the two functional parts mentioned stands. In this way, the hot gas ducts can expand freely NEN, while the housing is located a short distance from the hot part Carrier profile parts in a small - insulating - distance their function without heat fulfill the influence.
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.For a distributed admixture of the exhaust gases in the bypass, in spec shear design of the engine preferably straight, straight-radial or ge arch or spiraling outward, with openings to the side provided gas channels through which the admixture of the hot exhaust gases is made in the bypass.
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.Those leading the pressure or hot gas - aerodynamically in the bypass area optimized design - gas routing channels have on their outer surface - preferably in the direction of the bypass flow of the engine flowing around it - Corrugated longitudinal grooves or attached (welded) webs to a Stabilization of the core gases under the pressure of the partially released hot gases factory gas channels. They can also increase the pressure resistance can be designed as multi-chamber channels.
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.In a specific engine design is to be applied before the annular turbine blade ring (ring turbine) a second or too Additional combustion chamber (secondary combustion chamber) - preferably as a section le combustion chamber - the outlet hot gases are the ring turbine crack open. There is thus a dosed afterburning of the Core engine generated compressed gases in order to determine as precisely as possible Torque of the loaded ring turbine in various operating modes to reach the engine. Alternatively, the position of the seconds intestine combustion chamber not directly in front of the ring turbine blade ring, but on be arranged at another point in the course of the gas guide channels, so that each assigned to one of the pressurized gas leading channels Secondary combustion chamber to fuel the gas stream for afterburning leads.
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.To increase the performance of the engine, an additional ver be provided denser, which either sucks in fresh air and the Hot gas flow of the core engine admixed, or the hot gas of the core engine recompressed. For this purpose, the core engine drives via a shaft sucking in fresh air and / or hot gas from the core engine - Compressor on, the discharge compressed gases by means of compressed gas guide channels the ring turbine connected to the blower - especially after Energy supply by means of an additional combustion chamber - apply. Alternatively, the core engine drives the compressor, which is the Secondary annular combustion chamber supplies fresh air after the Fuel combustion acts on the ring turbine.
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.When designing the engine with a driving secondary and a driven main wind turbine is the one with the driven main Blower turbine via a shaft with secondary connection Fan turbine at the blade ends equipped with the ring turbine and has - compared to the main fan turbine - preferably a small neren diameter to the torque generated and the achievable Adjust the speed optimally to the main blower. It can be hot gas-actuated ring turbine radially in the middle to peripheral area the fan turbine, so that an inner and an outer (or just an inner) side stream arises, their relationship to each other inner half of a certain area be designed differently can.
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.In order to increase the efficiency for the acceleration of the internal secondary flow altitude, the base engine is designed as a two- or three-shaft engine, where for the shaft connected to the low pressure stage, the secondary blower and the Hot / compressed gas of the engine, the ring turbine and thus the one with the ring turbine drives the main blower turbine connected in a torque-locking manner.
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. As an alternative to the embodiment described above, the driving is opposite the main fan turbine with a smaller ring turbine on an open, rotor connected to the main fan for a while (spokes rad), attached, the connection to the central shaft is therefore not from metered shot persuasive turbine blades, but from connecting body pern with spoke function, which produce essentially no thrust, each but are advantageously designed as aerodynamically optimized profile bodies, wel according to the type of idling turbine show in neutral position fields rotate or generate only a small additional thrust, and thus in Thrust reversing mode of the main fan turbine only a small counter thrust (Negative thrust).
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.A special version is - to avoid a separate carrier rotor or a secondary fan turbine - the ring turbine in the blade ring of one Bypass fan turbine - especially the main fan turbine - integrated or arranged such that the blades of the fan turbine - in a radial Direction seen - located inside and outside the ring turbine.
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.The drive of the ring turbine can also be provided such that the gas flow direction for the application of the ring turbine against or with the direction of flow of the secondary flow or from outside to inside.
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.For a rotary movement of the blades around their longitudinal axis for thrust optics the ring-shaped base plate of the Ring turbine for its assembly in an advantageous manner to put on end tap on the blade ends of the fan in two parts, in particular radi aler division level through the center of the end pins.
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.Also a version with adjustable turbine blades of the ring turbine and / or adjustable stator vanes can be provided around the Turbine and blower efficiency in adaptation to the operating state to optimize each.
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.The invention enables two or more core engines to be provided are, which are the pressurized gas for the application of the ring turbine of the Deliver the brass. These can be coaxial or axially parallel to the wind door be arranged. So at least one core engine with little at least one fan turbine in an axially parallel position to each other - drive-driven Namely connected by gas channels - preferably in one ge common housing - be arranged to thereby reduce the Construction effort, a redundancy of the base engine and a reduction in the asymmetric forces acting on the driven aircraft in the event of failure to reach a base engine.
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.As already indicated, the base engine can - in deviation from the usual Chen termination and some of the designs described in the drawings gene - can also be designed as a two- or multi-shaft engine to achieve particularly high engine performance if necessary.
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.For this reason, the term "core engine", which is usually only for the high pressure part is used, not used in this description. To a) ver the gas ducts when using a front blower shorten, b) an exhaust gas admixture (heat recovery) in the secondary (cold) current, and c) achieving improved thrust reversal, becomes the basic drive plant arranged in countercurrent mode, d. H. the arrangement of the base drive kes takes place according to the invention with respect to the inner gas flow direction against the direction of flow of the fan bypass and thus in flight Direction of the powered aircraft, which is still close in the drawings re explanation. The base engine can also be a twin or Multi-shaft engine be formed.
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.For optimal thrust reversal of the engine by adjusting the fan The fresh air supply is arranged in counterflow mode Base engine temporarily relocated to the rear of the engine a hot gas recirculation during the reverse thrust phase - even to the point of silence state of the powered aircraft - largely to be avoided. It will be like this proceeded that one extends backwards in the direction of the secondary flow direction mobile tail cone or sliding body at the rear end of the engine Fresh air supply to the base engine - especially without significant deflection kung - from back to front in direct feed to the compressor of the basic drive kes enables.
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.In almost all embodiments of the invention, the secondary flow main and secondary fan turbines are provided in two stages in opposite directions, to if necessary - e.g. B. for higher airspeeds - the secondary current flow rate or the bypass pressure ratio to increase. there the outer or inner rotating in the same direction in the axial direction Ren blower or secondary blower blade rings - especially over a wel lenverbindung - torque-locked connection.
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.On the other hand, a base engine can also be operated using compressed gas number of compressed gas guide channels as a drive on two axially parallel to each other positioned fan turbines act, which in an advantageous manner - for example around the width (depth) of the fan turbine - axially offset from one another are and partially overlap with respect to the fan circles, so that the fan turbines are in such an overlapping area can act as a pre-compressor for the base engine. In this way Despite the extremely high bypass ratio, the ground clearance from under the Wing of an aircraft located engine nacelles significantly verbes sert. This version can be expanded to one with two bases engines dynamically through gas ducts with two secondary blowers turbines are connected and in this way two main fan turbines, the together with the base engines in a preferably oval engine housing are united, drive.
Die Erfindung lässt sich auch als offener Frontbläser (unducted fan) oder offener oder geschlossener Heckbläser (Schubbläser/"pusher") konzipieren.The invention can also be used as an open front fan (unducted fan) or more open or design a closed rear blower (push blower / "pusher").
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.In the version as an open front blower, the sidestream acceleration takes place by means of a single or multi-stage, at least partially radially over the Engine housing protruding open fan turbine or by more blade propeller in front of the engine housing.
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.When designing the engine as a push blower (pusher), the Ring turbine together with the main blower or one with the main Blower coaxially connected secondary fan turbine in the rear part of the engine or behind the base engine.
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.The base engine is in countercurrent mode via throttle secondary blowers with ring turbine in the front drive work area, while the closed rear blower by means of a continuous Shaft is driven by the secondary blower. The same arrangement applies to one open rear blower or a multi-blade rear propeller.
Auf diese Weise lässt sich mit einfachen konstruktiven Mitteln ein getriebefreies Turbinen-Propellertriebwerk mit extrem hohem Wirkungsgrad und hoher Schub leistung realisieren.In this way, a gear-free can be achieved with simple constructional means Turbine propeller engine with extremely high efficiency and high thrust realize performance.
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.As can be seen from the general description above, the inventor tion while maintaining the inventive concept in many different NEN interpretations are applied in practice, the respective Engine while maintaining the basic concept in the design as Front, rear (Aft) or middle blowers can be designed. Due to lack of space However, he can not all possible embodiments of the invention be reproduced creatively.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind (im schematischen Längs schnitt, im Querschnitt oder perspektivisch) in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Some embodiments of the invention are (in the schematic longitudinal section, in cross section or in perspective) shown in the drawings and are described in more detail below.
Die Fig. 1 bis 18 zeigen erfindungsgemäße Nebenstrom-Triebwerk-Ausführungen mit folgenden besonderen Merkmalen: Figs. 1 to 18 show the invention sidestream engine models with the following special features:
Fig. 1 in besonders einfach ausgelegter Grundausführung der Erfindung, mit Abgas-Wärmerückführung in den äußeren Nebenstrom, Fig. 1 is laid out in a particularly simple basic embodiment of the invention, with exhaust heat recovery into the outer secondary flow,
Fig. 2 mit Abgas-Wärmerückführung in den inneren Nebenstrom, Fig. 2 with exhaust heat recovery in the inner side stream,
Fig. 2a mit spezifischer Lagerung der Sekundärturbine im Ausschnitt, Fig. 2a with specific storage of the secondary turbine in the cutout,
Fig. 3 mit Abgasführung des durch die Nabe der Bläserturbine, Fig. 3 with the exhaust duct, through the hub of the fan turbine
Fig. 4 mit Druck-/Heißgasführung durch die Nabe der Sekundär-Bläserturbine, Fig. 4 with pressure / hot gas guidance through the hub of the secondary fan turbine,
Fig. 5 mit zwei gegenläufigen Bläserturbinen, Fig. 5 with two counter-rotating fan turbine,
Fig. 6 mit Zusatzverdichter für die Nachverbrennung und die Beaufschlagung der Ringturbine, Fig. 6, with the additional compressor for the afterburning and the loading of the turbine ring
Fig. 7 mit Beaufschlagung der Ringturbine in Nebenstromrichtung, Fig. 7 with applying the ring in addition to the turbine flow direction,
Fig. 8 mit Abgasbeimischung in den inneren und äußeren Nebenstrom, Fig. 8 with exhaust gas admixture in the inner and outer side stream,
Fig. 9a bis Fig. 9c mit eins bis zwei Basistriebwerken und zwei achsparallelen Bläserturbinen, Figs. 9a to Fig. 9c with one to two basic engines and two axially parallel Wind turbines,
Fig. 10 mit dreiwelligem Basistriebwerk im Gleichstrommodus, FIG. 10 dreiwelligem base engine in the DC mode,
Fig. 10a wie Fig. 10 mit alternativer Sekundärbläser-Anordnung, FIG. 10a as shown in FIG. 10 with an alternative secondary fan arrangement,
Fig. 10b mit getrenntem Sekundär- und Hauptbläser-Antrieb und Basistriebwerk im Gegenstrommodus Fig. 10b with separate secondary and main fan drive and base engine in counterflow mode
Fig. 10c wie Fig. 10b mit alternativem Triebwerksgehäuse, Fig. 10c as shown in Fig. 10b with alternative engine casing,
Fig. 10d mit Ringturbine als Zusatzantrieb für den wellengetriebenen Hauptblä ser, Fig. 10d with annular turbine as an additional drive for the shaft-driven Hauptblä ser,
Fig. 10e wie Fig. 10d mit Basistriebwerk im Gleichstrommodus und Ringturbine mit Servofunktion, FIG. 10e as shown in FIG. 10d with a base engine in the DC mode and ring turbine having servo function,
Fig. 11 mit Druckgasführung durch die Nabe der Hauptbläserturbine, Fig. 11, with compressed gas conduit through the hub of the main blower turbine
Fig. 12 mit Beaufschlagung der Ringturbine entgegen der Nebenstromrichtung. Fig. 12 with the application of the ring turbine against the bypass direction.
Fig. 13 eine Ausführung der Erfindung als offenes Bläsertriebwerk, Fig. 13 is an embodiment of the invention as an open fan engine,
Fig. 14 eine spezielle Ausführung mit Abgasrückführung in den Nebenstrom, Fig. 14 shows a specific embodiment with exhaust gas recirculation in the secondary stream,
Fig. 15 und Fig. 16 eine Ausführung mit zwei Basistriebwerken in einem Gehäuse, FIGS. 15 and 16 an embodiment with two engines base in a housing Fig.
Fig. 17 eine Ausführung mit spezifischer Abgas- und Frischluftvermischung, Fig. 17 an embodiment with specific flue gas and fresh air mixture,
Fig. 18 eine Quer- und Längsschnittdarstellung der Heißgasführung im Vertei lerbereich. Fig. 18 is a cross-sectional and longitudinal sectional view of the hot gas duct in the distribution area.
Es zeigen ferner:It also shows:
Fig. 19 die Gehäuse-Oberflächenkurven des Heißgasverteilerbereiches, Fig. 19, the housing-surface curves of the hot gas distributor area,
Fig. 20 und Fig. 21 den Verlauf der Gasführungskanäle in perspektivischer Ansicht, Fig. 20 and Fig. 21 the course of the gas ducts in a perspective view;
Fig. 22 bis 22e den Aufbau von Gasführungskanälen in perspektivischer Ansicht, FIGS. 22 to 22e the structure of the gas guide channels in a perspective view;
Fig. 23a bis fig. 23e verschiedene Formen des Verlaufs der Gasführungska näle in unterschiedlicher Anzahl, Fig. 23a to Fig. 23e different forms of the course of the gas guide channels in different numbers,
Fig. 23f Ausschnitt einer Ausführung mit radial gerade verlaufenden Gasfüh rungskanälen,Approximately channels Fig. 23f section of a version with radially extending straight Gasfüh,
Fig. 24 die Umleitung der Frischluftzufuhr zum Basistriebwerk durch Heckko nusverschiebung im Schubumkehrmodus eines Triebwerkes. Fig. 24 the redirection of the fresh air supply to the base engine by rear cone displacement in the reverse thrust mode of an engine.
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.The following drawings are schematic representations of the inventions engine concept according to the invention - predominantly in longitudinal section, partly in perspective or in cross section - with components that are not always in the section plane, but for easier understanding of the representation should contribute.
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.The base engine can - in contrast to the drawings - in practice sometimes also in a different configuration with more or less numerous Compressor or turbine stages can be designed.
In den nachfolgenden Beschreibungen der Zeichnungen weisen gleiche Funkti onsteile oder Triebwerkskomponenten die gleichen Bezugsziffern auf und wer den gelegentlich durch Buchstabenanhängsel ergänzt.In the following descriptions of the drawings, the functions are the same on parts or engine components have the same reference numbers and who which is occasionally supplemented by letters.
Fig. 1 zeigt ein Nebenstromstrahltriebwerk mit erfindungsgemäßer Auslegung in besonders einfacher Ausführung bezüglich des Bauaufwandes. Fig. 1 shows a bypass jet engine with a design according to the invention in a particularly simple design in terms of construction costs.
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.The drive of the fan turbine 2 for the acceleration of the outer and inner side stream 9 and 10 is carried out by the torque-locking connected with this working turbine 3 , which is ring-shaped with such an inner radius - in particular larger than the outer radius of the basic engine housing 4 k and its axially extended dimensions to the front and back - is formed from that at least a part of the secondary / cold flow, namely the inner secondary flow 10 , flows between the at least single-stage ring turbine 3 and the base engine casing 4 k.
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.The ring turbine 3 is driven by acting on it from the base engine 4, it generates over at least one - in the bypass aerodynamically profi tized - gas guide channel 5 brought up hot or compressed gas, while the transmission of the torque generated by the ring turbine 3 to the associated blower turbine 2 by at least rotating takes place around the main axis 14 with the shaft 16 connected impeller 7, which is either a) (as fan turbine secondary fan) or b) to be predominantly open impeller with especially profiled spokes preferably minor thrust Leis processing for the additional acceleration of the inner subsidiary stream 10 ausgebil det a is.
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.The base engine 4 arranged in countercurrent mode can be designed as a single-shaft core engine or as a two- or multi-shaft engine with a low-pressure compressor / turbine part and is designed in such a way that it generates pressurized / hot gas for the application of the five-stage ring turbine 3 , which it produces a and for example, four gas supply channels 5 is supplied through the distribution area. 5 The exhaust gases which are largely relaxed after the ring turbine 3 has been acted upon and passed through are deflected in the region 6 and added to the external bypass flow 9 in the direction indicated by the arrow 6 a. In this manner, the exhaust noise acting bung outwardly in the surrounding is changed by the engine casing 1 effectively vermin and increases the thrust of the engine by the heat recirculation in the outer side / cold flow, without additional constructional - and weight - would be required. The ring turbine 3 is fastened on the secondary blower turbine 7 and drives the main blower turbine 2 gearlessly by means of the axle connection 16 with high, optimized torque.
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.The strength of the torque and the speed are specifically determined by the distance of the ring turbine 3 to the central axis line 14 and by the shape of the short ring turbine blades.
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.Both the main fan turbine 2 and (optionally) the secondary fan 7 are designed for mechanically coupled adjustment of the turbine blade angle of attack about the longitudinal axes for thrust control and for producing a thrust reverser. The slope (the angle of attack) of the blade ring of the secondary wind turbine 7 is designed in this embodiment such that the reduced and optimized for the main blower 2 speed is compensated again and in the outer and inner sidestream 9 and 10 there are approximately isobaric pressure ratios.
Die zwischen den kurz bauenden Turbinenschaufeln der Ringturbine 3 befindli chen Stator-Leitschaufeln sind am aerodynamisch optimal geformten Gehäuseteil 13 der Ringturbine 3 befestigt.The between the short turbine blades of the ring turbine 3 wesentli Chen stator vanes are attached to the aerodynamically optimally shaped housing part 13 of the ring turbine 3 .
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.In this embodiment, the part of the gas routing channels 5 , which runs through the inner secondary flow 10 , is connected to the housing support 15 in the outer secondary flow region 9 and is combined to form an overall housing support in order to save weight and reduce resistance.
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.The fresh air is sucked in through the intake opening 11 from the base engine and fed by means of the deflection region 12 to the compressor of the base engine 4 working with respect to the engine bypass flow in counterflow mode (opposite to the bypass direction). In this way, the heat recirculation by admixing exhaust gas into the bypass in the front engine area directly behind the main blower 2 is possible.
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. For a specific engine design, the hot gas flow for loading the ring turbine 3 at the end of the gas guide channels 5 through a section of one of the four gas guide channels 5 assigned to the secondary combustion chamber 8 can additionally be supplied with fuel energy, with - accordingly the gas temperature prevailing at this point - preferably self-igniting Combustion chambers are provided. With four gas guide channels, each of the four circular segments is assigned to a secondary combustion chamber.
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.In this way, it is possible that the base engine 4 constantly works in approximately the same operating state for the purpose of reducing wear, and the thrust control or delivery of the maximum thrust output by the fuel supply to the four sectional secondary combustion chambers 8 takes place.
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.The gas flow channels 5 optimized in the bypass direction aerodynamically as a profile body in the form run according to the following specific description either tangentially starting from the inner housing straight or curved out of the distributor area 5 a with deflection directly in front of the ring turbine 3 or also radially straight or curved running outwards.
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.In Fig. 2, the exhaust gases are mixed in the course of heat recovery in the exhaust gas deflecting 6 according to the direction of arrow 6 a the inner bypass 10 , while fresh air for the base engine 4 is introduced through the fresh air intake duct 11 a. Gas guide duct 5 and fresh air duct 11 a form an aerodynamically optimized profile unit according to sectional view AB and at the same time serve as a carrier of the engine housing 1 .
Die Frischluftzufuhr kann optional durch eine verlängerte Verdichterschaufel 19 des Basistriebwerks 4 beschleunigt werden, wobei die üblichen Abdichtungen Anwendung finden.The fresh air supply can optionally be accelerated by an extended compressor blade 19 of the base engine 4 , the usual seals being used.
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.As in FIG. 1, the base engine 4 is also arranged in counterflow mode and is preferably designed as a single-shaft engine, which supplies the compressed gases for the ring turbine at the blade ends of the secondary fan 7 . Afterburning can optionally be carried out in the sectional secondary combustion chamber 8 . The main blower turbine 2 accelerates the outer and inner sidestream 9 or 10 together, the inner bypass additionally being accelerated by the secondary blower 7 , whereby approximately isobaric pressure conditions within the bypass are created by a larger position of the secondary turbine blades without the turbine blades twisting of the main blower 2 can be.
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.In Fig. 2a, the drive and the bearing of the turbine blade ring of the secondary turbine 2 is shown in longitudinal section and in sections in plan view of the door blade ends alternatively to Fig. 2. The predominantly open Läu ferrad 17 , to which the ring turbine 3 is attached, is torque-connected to the blade ring 2 . Impeller 17 and blade ring 2 thus rotate together around the main axis line 14 of the engine.
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.The impeller 17 has only a few spoke-like blades 17 , which produce only a small thrust with respect to the internal bypass. In this way, the simplified in construction around the longitudinal axis 2 a variable vane ring 2, relieves and stabilizes and in the thrust reversing position 17 generate the non-adjustable but aerodynamically optimized profile in the spokes only a small counter-thrust. Such an interpretation of the ring turbine bearing can be carried out in various alternative designs. For example, two open runners with profiled spokes can be provided at the ends of the ring turbines, which establish the connection to the central bearing of the ring turbine.
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.In Fig. 3, the main fan turbine 2 is designed to further save weight and simplify the construction work freely without shaft connection. The fan blades each have a recess 2 b, into which the ring turbine 3 protrudes in order to make it possible to adjust the angle of attack, inter alia, for thrust reversal.
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.Via an open spoke rotor wheel 3 b with profiled spokes - for example according to the description in FIG. 2 - the ring turbine 3 is connected to the fan ring rim ring 2 in a torque-locking manner. The pressurized gases for the supply of the ring turbine 3 are guided through the hub of the fan turbine 2 and through short gas routing channels - optionally after additional fuel injection in a secondary combustion chamber 8 - brought to the ring turbine 3 for supplying the same.
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. FIG. 4 shows an alternative engine design, in which the hot gas flow is guided through the hub of the secondary turbine 7 , so that the ring turbine 3 can be acted upon in the bypass direction.
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.In Fig. 5, the opposing blower main turbines 2 c and 2 d are each coaxially connected to the also opposing secondary turbine rotors 7 c and 7 d and thus the ring turbines 3 a and 3 b.
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.Otherwise, the engine structure corresponds to that of FIG. 4. Alternatively, the ring turbines 3 a and 3 b can be acted on in the opposite direction to the side flow, as in FIG. 1, so that the gas guide channels are arranged as in FIG. 1.
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. 6, the base or core engine 4 drives via a shaft an auxiliary compressor 18, the compressed fresh air is supplied under mixing with the white base gas of the engine 4, the secondary combustion chamber 8. In this way, there is a high increase in performance when the ring turbine 3 is acted upon and thus the blower drive.
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.In Fig. 7, the hot gas brought up through the gas guide channel 5 for the application of the ring turbine 3 as a flat annular gas guide channel 5 c is guided around the outside of the ring turbine 3 , so that - optionally after fuel supply in the secondary combustion chamber 8 - the application of the ring turbine 3 , which the secondary fan turbine 7 drives in the direction of the secondary flow, it follows.
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.As already mentioned, the application of the ring turbine 3 by the hot gas can also be carried out directly - without afterburning fuel in a secondary combustion chamber. In this version, too, the heat is recirculated by adding exhaust gas to the internal bypass flow in order to achieve an improved overall efficiency of the engine.
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.In Fig. 8, the base engine 4 is in the direct current mode with respect to the bypass flow and the exhaust gases brought in through the gas duct 5 are mixed in the exhaust gas deflection region 6 in front of the ring turbine 3 in both directions radially inward and outward to the bypass flow.
Die Lagerung der Bläserturbinen erfolgt bei dieser Ausführung abgedichtet je weils im Bereich 4a zwischen Verdichter- und Turbinenteil des zweiwelligen Ba sistriebwerkes 4.The storage of the fan turbines is sealed in this embodiment, depending in the area 4 a between the compressor and turbine parts of the twin-shaft base engine 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. FIGS. 9a and b show an engine design in double embodiment with respect to the fan turbine 2 d / 2 f and 7 d / f 7, in order to reduce the fan diameter for large bypass ratios and nacelles the ground clearance of the engine to increase. Through the gas guide channels 5 f, the hot gases of the base engine 4 c, which is arranged in counterflow mode, the ring turbines 3 d and 3 e at the blade ends of the secondary fan turbines 7 d and 7 f, which are fed with the main fans 2 d / 2 f are axially connected.
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.In Fig. 9c, both the fan turbines 2 d, 2 f and 7 d, f and the base engines 4 d and 4 f within an engine housing 1 d, which is located under the wing 19 of an aircraft, are executed twice. The basic engines ke 4 d and 4 f supply the pressurized / hot gas for the application of the ring turbines 3 d and 3 e. Each base engine can simultaneously drive the secondary turbines 3 d and 3 e by appropriate design of the gas routing channels in order to prevent the high air resistance of a non-driven blower in the so-called. Avoid "windmilling" condition. The basic engines 4 d / 4 f are so far apart in this version that, in the event of an engine fire, spilling over onto the second engine is avoided by means of a double fire bulkhead. The arrangement of the base engines corresponds analogously to 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. Fig. 10: In this embodiment, the partially relaxed exhaust gas from the base engine positioned in the direct current mode to the secondary flow acts on the ring door bine 3 and transmits the torque thus induced via a predominantly open rotor or spoke wheel 7 a, as well as via the central shaft 4 passing through the base engine 16 on the main fan turbine 2 , while the shaft 17 connected to the low-pressure part of the preferably at least two-shaft base engine 4 drives the secondary fan 7 mechanically for the acceleration of the internal bypass flow.
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.The base engine is thus designed for a double output: a) for driving the secondary blower 7 by means of the shaft 17 and b) as a pressurized gas supplier for driving the ring turbine with high torque and thus the main blower through the only partially released exhaust gases.
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.The twin-shaft base engine 4 is in DC mode. To drive the main blower 2 , the partially expanded compressed gases generated by the base engine 4 in the distributor area 5 a are transferred from an annular gas duct at the end of the base engine 4 to three to six individual, aerodynamically optimized, short single gas duct channels 5 (see FIGS. 18, 19 , 23a to 23f), after which - with appropriate temperature relief - the ring turbine 3 is acted upon. The here, for example five-stage of the Ringturbi ne 3 generated torque is (sheet-form blade and pitch, number of steps, and distance to the engine main axis 14 together with the optimized speed) by the parameters of the annular turbine precisely matched to the power requirements of the main blower turbine. 2 The thermal load on the ring turbine 3 corresponds approximately to that of a low-pressure turbine of a three-shaft engine.
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.The carrier rotor (open rotor) 7 a of the ring turbine can be designed by a reduced number of blades, pitch, reduced blade width, etc. for only a small additional acceleration power for the inner bypass flow 10 , so that this results in only a low power requirement.
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.In this embodiment of the invention, by tuning the acceleration performance of the main and secondary blowers, approximately isobaric pressure ratios in the inner and outer sidestream 9 and 10 can be created. In the thrust reversing mode of the main blower 2 , the secondary blower can be adjusted to conform, while the rotor 7 a generates only a small (tolerable) negative thrust. Shafts 16 and 17 rotate in the opposite direction. Since the exhaust gases from the ring turbine are mixed with the internal bypass flow 10 before the final expansion at the engine end, not only is there an increase in the overall efficiency, but also a reduction in the exhaust gas noise emission.
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. Fig. 10a: This embodiment corresponds essentially to Fig. 10, but with the difference that the secondary fan turbine 7 is arranged in the middle of the engine, among other things, to reduce the construction costs and noise emission.
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.Also Fig. 10b basically corresponds to the embodiment according to Fig. 10. However, the basic engine 4 is positioned in countercurrent mode (with respect to the secondary flow of the engine) and is designed as a three-shaft engine wherein the Never is connected The pressure compressor / turbine unit to the central shaft 17 , which drives the secondary blower 7 with the usual, proven in practice by-flow ratio with optimal efficiency.
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.The ring turbine 3 is torque-locked via the open impeller 7 a and the shaft connection 16 with the main blower 2 . The high torque of the ring turbine 3 acted upon by the partially relaxed exhaust gas is available with optimum speed adjustment solely for driving the main blower 2 via the shaft connection 16 .
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.In the exhaust gas deflection area 6 , the relaxed hot gases are mixed beige after leaving the ring turbine 3 according to the direction of arrow 6 a in the external bypass flow 9 in order to achieve an effective reduction in exhaust gas noise and increase the overall efficiency.
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.In the reverse thrust mode, the main blower 2 and secondary blower 7 are adjusted together at the angle of attack, while the fresh air supply to the base engine 4 according to FIG. 24 is fed directly to the compressor part of the base engine at the rear cone.
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.In this way, the engine can drive the flight even at a standstill work in reverse thrust mode without hot gas recirculation entry. Incidentally, the operation of the engine corresponds to the previous one descriptions.
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. Fig. 10c corresponds in construction and mode of operation of the Fig. 10b. Only the design of the engine housing and the housing supports 15 and 15 a are designed alternatively in order to reduce the construction effort and the engine weight.
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.In FIGS. 10d and 10e are main blower 2, the secondary fan 7 and the low-pressure compressor / turbine part of the base engine 4 to the same shaft 16 connected ver.
Somit wird der Hauptbläser 2 jeweils direkt von der Niederdruckturbine des drei welligen Basistriebwerkes 4 über die Wellenverbindung 16 angetrieben.The main blower 2 is thus driven directly by the low-pressure turbine of the three-shaft base engine 4 via the shaft connection 16 .
Auch diese Triebwerkausführung kann erfindungsgemäß ein sehr hohes Neben stromverhältnis im Bereich von 20 : 1 aufweisen.According to the invention, this engine design can also be a very high secondary have current ratio in the range of 20: 1.
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.However, to provide the extremely high torque required for the main blower 2 at an optimized speed, the shaft drive of the low-pressure turbine alone would not be sufficient. Therefore, the ring turbine 3 is designed in this embodiment as an additional drive of the shaft 16 connected to the low-pressure turbine of the base engine 4 with high torque output. Afterburning can optionally be provided in the secondary combustion chamber 8 .
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.Since the high torque and the required thrust power in the cruising flight of the driven aircraft makes up only a fraction of the starting power, but a high speed of the blower is desired, the afterburning in the secondary combustion chamber 8 for the application of the ring turbine 3 can be reduced to new thrust.
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.In Fig. 10d so that exhaust gas admixture and heat recovery is the basic engine 4 in counter-current mode, in the bypass in Umlenkbe rich 6 in the front third of the engine casing according to the direction of arrow 6a without significant design effort is possible. The exhaust noise reduction is correspondingly high.
Die Gasführungskanäle 5 können gleichzeitig als Gehäuseträger ausgebildet sein und insbesondere durch zwischen ihnen liegende konventionelle Gehäuse träger ergänzt werden.The gas routing channels 5 can at the same time be designed as housing supports and in particular can be supplemented by conventional housing supports located between them.
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 order to avoid tensions between the hot and cold parts of such an embodiment, the profile tips and profile ends of the gas guide channels 5 are formed as housing supports 15 and the profile middle part as a gas guide channel, while there is no fixed connection between the two functional parts mentioned. In this way, the hot gas routing channels 5 can expand freely, while the housing support profile parts 15 arranged at a short distance from the hot part fulfill their function at a small - insulating - distance without influencing heat.
In Fig. 10e befindet sich das Basistriebwerk 4 im Gleichstrommodus. Der Antrieb des Hauptbläsers 2 entspricht der Ausführung von Fig. 10d.In Fig. 10e, the base engine 4 is in the DC mode. The drive of the main fan 2 corresponds to the embodiment of 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. Figure 11. In this embodiment, the ring turbine 3 is in the region of the outer casing 1. The hot gases of the base engine 4 working in countercurrent mode are sealed by means of the gas guide channels 5 d through the Na be the main fan turbine 2 and then passed through the distributor area 5 a in the radial or curved gas guide channel 5 of the ring turbine 3 .
Optional wird eine Sekundärbrennkammer 8 der Ringturbine vorgeschaltet.A secondary combustion chamber 8 is optionally connected upstream of the ring turbine.
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.The fresh air intake takes place through the intake duct 11 and the deflecting area 6 . The blower 2 is arranged to rotate freely and is not torque-locked connected to the base drive 4 . The construction effort of the engine is extremely low. The turbine blades of the four-stage ring turbine 3 and the stator vanes of the same are designed for very high blade tip speeds in this embodiment.
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. Fig. 12: In this engine design, two fan turbines are provided, the main fan 2 and the secondary fan 7 rotating in the same direction, which are torque-locked coupled by the shaft connection 16 and between which the stator vane ring 18 is located. The one or two-shaft version and arranged in countercurrent base engine 4 supplies the pressurized gas which, after passing through the distributor area 5 a and the gas guide duct 5, acts on the ring turbine 3 directly or after supplying fuel in a secondary combustion chamber (not shown here). After application of the four-stage ring turbine 3 here , the relaxed exhaust gas in the exhaust gas deflecting rich 6 is mixed into the bypass flow, whereby an extremely effective Ge noise reduction and heat recovery in the bypass / cold flow is given without further construction work.
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.The gas guide channels 5 are simultaneously formed as - at least double-walled - housing support 15 and are preferably supplemented by lying between conventional housing supports, the outer wall being cooled by the secondary flow for the support function as a housing support.
Die Schaufeln der beiden Bläserturbinen 2 und 7 sind optional um die Längsach se simultan verstellbar, um dosierte Schubregelung sowie Umkehrschub zu er möglichen.The blades of the two fan turbines 2 and 7 can optionally be adjusted simultaneously about the longitudinal axis to allow metered thrust control and reverse thrust.
In Fig. 13 ist das Triebwerk als offener Bläser (unducted fan) bzw. als getriebe freie Propellerturbine ausgelegt.In Fig. 13, the engine is designed as an open fan (unducted fan) or as a gearless propeller turbine.
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.The main blower turbine 2 g, which can also be designed as a multi-blade propeller, is torque-locked coupled to the secondary blower turbine 7 as a freely rotating unit via the shaft connection 16 . The hot / pressurized gas supplied by the base engine 4 arranged in the counter-current mode acts on the three-stage ring turbine 3 , which drives the main and secondary blower doors. The relaxed exhaust gas is deflected in the deflection area 6 and mixed into the side stream. The stator vanes 18 can be designed as profi trained gas channels, which ge straight or curved from the outside to the inside or provided with openings, the exhaust gas distributed over the bypass admix this to achieve an optimized heat recovery in the inner bypass 10 .
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.The interaction of the open bypass flow 9 with the inner, twice accelerated bypass flow 10 creates a high overall efficiency, with extremely low noise emission and heat recirculation in the inner cold flow 10 of the engine.
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. Fig. 14: In this engine design, the base engine 4 is designed for maximum shaft power and the exhaust gases are mixed into the bypass by means of the gas duct 19 .
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.The application of the ring turbine 3 takes place in this engine design by compressed air brought in via the gas duct 5 of the base drive unit 4 driven by a shaft connection additional compressor 20 , which is supplied to the secondary combustion chamber 8 , heated by fuel injection, which acts on the three-stage ring turbine 3 here.
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.In Fig. 15 and Fig. 16, two base engines 4 are arranged in a common engine housing 1 , which drive the main fan turbine 2 , in order in this way to achieve redundancy with respect to the base engines.
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. Also in this engine design, the hot gases of the base engine 4 are fed via gas routing channels 5 to the ring turbine 3 , which is arranged at the ends of the blade ring of the secondary turbine 7 , which drives the main blower 2 via the shaft connection 16 b.
Die Frischluft für das Basistriebwerk 4 wird über die Ansaugkanäle 11 durch das Gehäuse 1 durch Umlenkung von außen zugeführt.The fresh air for the base engine 4 is supplied via the intake ducts 11 through the housing 1 by deflection from the outside.
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.In Fig. 17 is an alternative embodiment to Fig. 14, in which the exhaust gases of the base engine 4 and the compressor fresh air of the additional compressor 20 - at iso ble pressure conditions - mixed in the gas routing channel 5 are fed to the ring turbine 3 after a fuel combustion in the secondary combustion chamber 8th has taken place. Here, too, the fan turbine 2 is driven by the secondary turbine 7 via a shaft connection.
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. Fig. 18 For the acceleration or post-compression of the exhaust gases of the base engine 4 is in the distributor area 5 a to the gas routing channels 5 an optional driven by the base engine via a shaft connection - vorzugwei se designed as a radial compressor - additional compressor 20 a, which the compressed / hot gases the base engine 4 accelerates and recompresses and presses tangentially into the gas guide channels 5 and which then - for loading a ring turbine - pass into a curved flat body 5 c and each taper towards the end of the circular sector in the axial direction.
Die Zeichnung zeigt eine Längs- und Querschnittsdarstellung des Verteilerberei ches 5a der Gasführungskanäle 5, wie er in den meisten beschriebenen Trieb werksausführungen Anwendung findet.The drawing shows a longitudinal and cross-sectional view of the manifold preparation ches 5 a of the gas supply channels 5 as factory versions in most engines described applies.
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.Alternatively, the compressed / hot gases generated by the base engine 4 without recompression in the distributor area 5 b are passed from a circular into a four-fold division here corresponding to the four tangentially outward gas guide channels 5 .
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. FIG. 19 shows the housing surface curves of the distributor area 5 a of FIG. 18 and of some of the preceding image descriptions, namely the surface transition from the circular gas outlet 5 f from the base engine up to the fourfold division of the gas guide channels 5 that initially run radially outwards.
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 FIG. 20 and FIG. 21, four radially curved gas guide channels are shown again in perspective. The areas 5 g of the curved gas guide channels 5 covering a quarter of the circle pass into a pipe system 5 h which is used for applications in which an axial distance in the gas guide to the ring turbine 3 has to be bridged. In Fig. 21 the tapered distributor cone is covered with a housing.
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.In Figs. 22 through Fig. 22e are different versions of the Gasführungska ducts in perspective and in section. In the drawings Fig. 22 a Zweikam mer gas duct in which the outer wall webs 26 in the direction of Nebenstro mes are welded to increase the compressive strength.
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. 22a shows a multi-chamber gas duct, which consists of two half-shells 27 and 27 a, which are welded onto a flat middle plate 28 in order to increase the stability with thin-walled material.
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. Fig. 22b shows a combination of Fig. 22 and Fig. 22a, in which are provided both before and behind the profile longitudinal ribs 28 a in the center line and outer wall webs 26.
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.In Fig. 22c, the outer wall of the gas routing channel consists of two layers, the inner of which is smooth and the outer of which is designed to achieve the necessary compressive strength. At the same time, the front and rear webs are seen on the profile.
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. Fig. 22d shows the combination of corrugated outer wall layer, multi-chamber design and front and rear webs. In addition, as shown in the longitudinal section b in the drawing, the outer wall can be of three layers, the layers being fastened to one another by spot welding or blind riveting.
In Fig. 22e sind nochmals drei Varianten für Mehrkammerausführungen im Quer schnitt dargestellt.In Fig. 22e three variants for multi-chamber designs are shown in cross section.
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 Figs. 23a to 23f are - with the same reference numerals - various comments submitted the profiles of gas guide channels 5 are shown, which the last turbine stage 4 b rich 5a connect with the annular turbine 3 via the adjoining the base engine Verteilerbe. The gas routing channels in the secondary flow region 10b can be designed in a number and in the course of the straight or curved as shown. In addition, there is the alternative that in the distributor area 5 a after the last turbine stage of the base engine - as described in FIG. 18 - an additional compressor driven by the base engine is provided, which presses the compressed air into the outgoing gas routing channels 5 .
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.In Fig. 23f, another embodiment of the gas guide channels 5 is shown in perspective, in which the shape thereof, starting from the distributor housing 5 a, extends radially straight outward and the gas guide cavities in the area of the outer housing open into a flat hollow body 5 c, which the pressure gases are applied to the ring turbine 3 leads .
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.In all versions - as already described - a secondary combustion chamber can optionally be connected upstream of the ring door bine 3 in order to achieve an increase in the thrust performance of the engine by post-combustion.
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. Fig. 23g shows the junction of the radial gas passages in the housing portion, respectively in front of the annular turbine or the secondary combustion chamber with zweiseitiger- and one-sided flow direction. The baffles provided prevent turbulence in the flow.
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.In Fig. 24, the rear part is arranged a counter-current mode the base engine in normal driving according to A and (not shown) Wind turbine (s) in the reverse thrust mode illustrated. 8
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. In the reverse thrust mode, the rear cone 30 is in the extended state, so that the fresh air intake according to B flows directly into the engine from behind. In this way, the engine can work in the thrust reversing mode even when the aircraft is at a standstill without hot gas recirculation taking place.
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.By using the gas routing channels to act on a ring door bine, which in turn drives the main wind, becomes an extremely high secondary power ratio and a variety of arrangements of the individual engine components achieved. For the first time, they can also be arranged axially parallel to each other nete base engines and fan turbines connected to each other in terms of drive dynamics and become a redundant drive system in one drive Create factory housing for jet aircraft. System-related - and only through the extent of the fan diameter is limited - the bypass ratio be realized in a size that was previously not possible in practice. Furthermore, the arrangement and design of the base engine in the Ge current mode - which so far has only been used for shaft drives for turboprop Aircraft - or helicopter rotor drives were feasible - and he Engine design according to the invention with exhaust gas admixture in the side current in the front engine area for the first time an effective reduction of Noise emission together with an improvement in the overall efficiency due to heat recirculation in the cold / secondary flow through exhaust gas directly behind the front fan of the engine without any significant additional construction costs.
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.Since the airlines already choose the engine after the Environmental compatibility regarding the noise development of the aircraft Selecting takeoff and landing is the only advantage of engine design of paramount importance.
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.In the versions with base engine in countercurrent mode is low Expense a thrust reversal of the fan stages possible, which when the Aircraft does not cause hot gas recirculation and thus the duration of action the thrust reverser during the landing process of the aircraft is extended.
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.The achievable advantages in terms of reduced construction costs and Sen fuel consumption result from the high torques of the Working turbines (ring turbines) for driving the main fan turbine, at wel They only have a short turbine blades with a simple shape, are torsion-free Find use.
Ein herausragender Vorteil der Erfindung ist das außerordentlich hohe Entwick lungspotential, welches unter Beibehaltung des Erfindungsgedankens eine Viel zahl von Triebwerkauslegungen ermöglicht.An outstanding advantage of the invention is the extremely high level of development potential, which while maintaining the inventive concept a lot number of engine designs possible.
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