DE1184561B - Strahltriebwerk fuer Kurz- oder Senkrechtstart von Luftfahrzeugen, insbesondere zum Einbau in die Tragfluegel von Flugzeugen - Google Patents

Description

• Strahltriebwerk für Kurz- oder Senkrechtstart von Luftfahrzeugen, insbesondere zum Einbau in die Tragflügel vo n Flugzeugen Die Erfindung bezieht sich auf ein Strahltriebwerk für Kurz- oder Senkrechtstart von Luftfahrzeugen, insbesondere zum Einbau in die Tragflügel von Flugzeugen, bestehend aus einer Brennkammer und einer nach unten gerichteten Schubdüse, wobei der Brennkammer außerhalb des Strahltriebwerkes verdichtete Brennluft zugeführt und, der Kraftstoff unmittelbar in die Brennkammer eingebracht wird. Bekannt ist ein Strahltriebwerk dieser Bauart, das aus einer Brennkammer und einer senkrecht abwärts ausmündenden Schubdüse besteht. Diesem Triebwerk wird Brennluft aus einem Druckbehälter und Kraftstoff mittels einer elektromotorisch angetriebenen Druckfördervorrichtung zugeleitet. Das Triebwerk weist eine in der vertikalen Achse der Schubdüse große Baulänge auf. Ferner- hat diese Ausbildung den Nachteil hohen Gewichtes der Druckbehälte"r und Druckfördervorrichtung.
• Weiter sind Strahltriebwerke geringer Baulänge bekannt die sich auf Grund ihrer flachen Brenn-.kammerbauart für eine Senkrechteinbaustellung für Kurz- und Senkrechtstart zur Anwendung anbieten könnten. Jedoch enthalten diese Strahltriebwerke auch eine oder mehrere Verdichter und Turbinenstufen zur Beschickung der Brennkammer-mit verdichteter Brennluft. Dadurch ist die Gesamtlänge dieser Ausführungen für den Einbau in die Trag-flügel von Flugzeugen zu groß. Auch ist das»hohe Gesamtgewicht dieser Triebwerke ein erheblicher Nachteil für diese Anwendung.
• Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und besteht in der Lösung der Aufgabe, ein Strahltriebwerk von geringer Bauhöhe und Gewicht zu schaffen, das sich insbesondere für den- Einbau in die Tragflügel von Flugzeugen, auch in Mehrfachanordnung, eignet. Sie besteht in der gemeinsamen Anwendung folgender für sich bekannter Elemente: a) Die Brennkammer ist als flache, in ihrer axialen Höhe etwa der Tragflügelstärke vergleichbare ringscheibenförmige Radialbrennkammer ausge7 bildet und mit radialem Brennluftüintritt'vtr-' sehen, welcher in einen im wesentlichen zentripetal durchströmten äußeren Mantelraum mündet, der in seinem radial inneren Ringbereich an einen ringförinigen, im wesentlichen zentrifugal durchströmten Brennereinsatz anschließt; b) die Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist als scheibenförmiger Rotationszerstäuber koaxial zur Achse der Brennkammer angeordnet und trägt zu ihrem Antrieb im Bereich des Eintrittes des Brennereinsatzes Laufschaufeln einer Luftturbine; mit einem Zusatzverdichter 5 gekuppelt werden kann. Diese Einheit ist in üblicher Weise in einer Gondel 6 im Tragflügel 7 untergebracht. Innerhalb des Tragflügelprofils sind im Ausführungsbeispiel mehrere Brennkammern bzw. Strahltriebwerke 8 angeordnet, die mit dem Auslaß des Zusatzverdichters 5 bzw. im Falle einer Zweikreis-Gasturbin-- mit dem Auslaß des zweiten Kreises über einen Luftkanal 9 in Verbindung stehen. Weiter zeigen die F i g. 1 und 2, daß die Einlaßseite des Zusatzverdichters 5 über einen Kanal 10 mit Schlitzen 11 in der Oberseite der Flügel verbunden ist.
• Die F i g. 3 zeigt einen Schnitt durch ein Strahltriebwerk 8, das im wesentlichen aus einer Brennkammer und einer Schubdüse 14 besteht. Der Luftkanal 9 mündet dabei in einen radial angeordneten Einlaßkanal 13 der Brennkammer 8. Der Austritt 20 der Brennkammer 8 geht unmittelbar in die Schubdüse 14 über, die axial abwärts ausmündet. Der innere Aufbau der Brennkammer8 besteht aus einem drehenden Rotationszerstäuber 15 für die Kraftstoffeinbringung, der radial in das Innere der Brennkammer 8 mündende Kraftstoffbohrungen 15 enthält. Zum Antrieb des Rotationszerstäubers 15 ist eine zentrifugal durchströmte doppelflutige Luftturbine vorgesehen, die aus Leitschaufeln 16 und Laufschaufeln 17 besteht. Dieser Luftturbine wird die Brennluft über die Mantelräume 18, die den Brennereinsatz 19 umschließen, durch den Eintritt 19' zugeführt. Aus dem unteren, äußeren Mantelraum 18', der den Austritt 20 des Brennereinsatzes 19 umkleidet, gelangt ein Teil der Brennluft durch die hohlen Leitschaufeln 21 in den unteren inneren Mantelraum 18 und in den unteren Eintritt 19'. Ein weiterer Teil der den Mantelraum 18' durchströmenden Luft tritt durch ringförmig um die Schubdüse 14 angeordnete öffnungen 22 ins Freie und mischt sich dem heißen Schubstrahl aus der Schubdüse 14 bei.
• Die Strahltriebwerke bzw. die Brennkammern 8 mit Schubdüsen 14 weisen insgesamt einen sehr flachen und leichten Aufbau auf, der die Anwendung zum Einbau in Tragflügel 7 von Flugzeugen zum Zwecke der Hubstrahlerzeugung begünstigt. Bei geschlossener Kupplung 4 zwischen der Gasturbine 1 und dem Zusatzverdichter 5 werden die Brennkammern 8 mit Brennluft beschickt und die Kraftstoffeinbringung selbsttätig in Betrieb gesetzt. Die senkrecht nach abwärts aus den Schubdüsen 14 austretenden Schubstrahlen ergeben einen hohen Hubschub für den Kurz- oder Senkrechtstart eines so ausgestatteten Flugzeuges.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Strahltriebwerk für Kurz- oder Senkrechtrechtstart von Luftfahrzeugen, insbesondere zum Einbau in die Tragflügel von Flugzeugen, bestehend aus einer Brennkammer und einer nach unten gerichteten Schubdüse, wobei der Brennkammer außerhalb des Strahltriebwerkes verdichtete Brennluft zugeführt und der Kiaftstoff unmittelbar in die Brennkanuner eingebre-ht wird, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender an sich bekannter Elemente: a) Die Brennkammer (8) ist als flache, in ihrer axialen Höhe etwa derTragflügelstärke vergleichbare ringscheibenförmige Radialbrennkammer ausgebildet und mit radialem Brennlufteintritt (13) versehen, welcher in einen im wesentlichen zentripetal durchströmten äußeren Mantelraum (18, 18# mündet, der in seinem radial inneren Ringbereich an einen ringfärmigen, im wesmtlichen zentrifugal durchströmten Brennereinsatz (19) anschließt; b) die Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist als scheibenförmiger Rotationszerstäuber (15) koaxial zur Achse der Brennkammer ange;-ordnet und trägt zu ihrem Antrieb im Bereich des Eintrittes (191 des Brennereinsatzes Laufschaufeln (17) einer Luftturbine (16, 17); c) der radial außenliegende ringförmige Austritt (20) des Brennereinsatzes mündet unmittelbar radial einwärts in die Schubdüse (14).
2. 2. Strahltriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftturbine (16, 17) als doppelflutige Zentrifugalturbine mit am radial äußeren Bereich des Rotationszerstäubers (Lg unmittelbar beiderseits der Kraftstoffböhrungeä (lS') angeordneten Laufschaufeln (17) ausgebildet ist. 3. Strahltriebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Mantelraum (18, 18') der Brennkammer (8) die Gasführung vom Austritt (20) des Brennereinsatzes (19) zur Schubdüse (14) mit umfaßt, wobei ein Teff der Brennluft diese Gasführung als Kühlluft umströmt und im Bereich der Mündung der Schubdüse austritt.
3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1014791; französische Patentschriften Nr. 1147 066, 975 981, 866 391; französische Zusatz-Patentschrift Nr. 59 633; britische Patentschrift Nr. 699 865; USA.-Patentschriften Nr. 2 696 079, 2 684 817, 2568813.