DE3711197C2 - Schwenkdüsentriebwerk für kurz- oder vertikalstartfähige Flugzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schwenkdüsentriebwerk für Flugzeuge mit Kurz- oder Vertikalstart- bzw. -Landefähigkeit (VTOL-Flugzeuge). Ein solches Flugzeug ist beispielsweise das Harrier-VTOL-Flugzeug von Britisch Aerospace PLC.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Schwenk­ düse für den Einsatz bei einer Triebwerks- und Flugzeug­ rumpfkonfiguration, die erfordert, daß die Düse bei Nicht­ gebrauch außerhalb des Luftstroms und innerhalb der Flug­ zeugaußenkontur untergebracht werden kann.

Das allgemein bekannte, für den Unterschallbereich aus­ gelegte Harrier-VTOL-Flugzeug weist zwei hintereinander angeordnete Schwenkdüsenpaare mit jeweils zwei beiderseits des Rumpfes angeordneten Schwenkdüsen auf. Die beiden vorderen Schwenkdüsen erzeugen Schub durch Ausstoßen eines Teils des von einem Verdichter des Triebwerks gelieferten verdichteten Luftstroms in die Außenluft, und die beiden hinteren Schwenkdüsen erzeugen Schub durch Ausstoßen des Abgasstroms aus dem Innentriebwerk in die Außenluft.

Ein Vertikalschub wird im Betrieb dadurch erzeugt, daß alle vier Schwenkdüsen nach unten gerichtet sind, so daß der vom Triebwerk erzeugte Schub zum Anheben des Flugzeug­ gewichts benutzt wird. Beim Vorwärtsflug zeigen alle vier Schwenkdüsen nach rückwärts, so daß der Schub zum Vortrieb des Flugzeugs ausgenutzt wird.

Bei Überschallgeschwindigkeiten würden die eben beschriebenen Schwenkdüsen die Flugleistungsfähigkeit des Flugzeugs stark beeinträchtigen. Die Schwenkdüsen würden dann aufgrund ihrer Lage als bremsende Luftwiderstände wirken und daher die Vortriebsgeschwindigkeit und die Flug­ eigenschaften des Flugzeugs erheblich beeinträchtigen.

Es ist allgemein bekannt, daß die hinteren Düsen eines VTOL-Flugzeugs so ausgebildet werden können, daß der Wider­ standseffekt bei hohen Fluggeschwindigkeiten überwunden werden kann, beispielsweise durch Einbeziehung der Düsen in die Außenkonturen des Flugzeugrumpfes derart, daß sie anstatt an den Rumpfseiten am hinteren Ende des Flugzeugs angeordnet sind. Jedoch ist es außerordentlich schwierig, dieses Widerstandsproblem bei den vorderen Schwenkdüsen zu bewältigen, da es im Betrieb natürlich notwendig ist, diese Düsen außerhalb der fließenden Rumpfkonturen des Flug­ zeugs und in den Luftstrom hineinragend anzuordnen.

An zukünftige Generationen von VTOL-Flugzeugen wird auch die Forderung nach Überschallflugfähigkeit gestellt. Solche Flugzeuge könnten mit einem Triebwerk mit zwei Ver­ dichtern (Gebläsen) ausgerüstet werden, wobei ein vorderer Verdichter bzw. Gebläse einen Luftstrom entweder zu den vorderen Schwenkdüsen oder zum dahinterliegenden Verdichter oder Gebläse eines Basistriebwerks erzeugt.

Bei Vertikal- oder Kurzstart- oder -Landevorgängen oder beim Vorwärtsflug mit niedriger (Unterschall-) Geschwindig­ keit ist es wünschenswert, das Triebwerk in einer Parallel­ strombetriebsart zu betreiben, wobei der vom vorderen Gebläse des Triebwerks kommende Luftstrom durch die vorderen Schwenkdüsen ausgestoßen wird, ähnlich wie dies bei dem bekannten Pegasus-Triebwerk der Fall ist. Dies bietet den Vorteil einer zweckmäßigen Ausbalancierung des Flugzeugs über den Schub der vorderen Düsen im Vertikalstart- oder Lande­ betrieb. Die Parallelstrombetriebsart bei niedrigen Vor­ wärtsfluggeschwindigkeiten ergibt auch einen höheren Trieb­ werkswirkungsgrad in Bezug auf den Schub, was durch das hohe Volumen des vom Frontgebläse erzeugten Luftdurchsatzes bedingt ist, der das Basistriebwerk umgeht und durch die vorderen Schwenkdüsen austritt, also aufgrund eines hohen Bypaßverhältnisses.

Bei hoher Vorwärtsfluggeschwindigkeit bzw. beim Über­ schallflug ist es wünschenswert, das Triebwerk in einer Reihenstrombetriebsart zu betreiben, wobei der vom Front­ gebläse des Triebwerks kommende verdichtete Luftstrom mittels eines Ventils aus den Frontdüsen zum hinteren Gebläse bzw. zum Verdichter des Basistriebwerks umgelenkt wird. Dies erzeugt einen Aufladungseffekt auf das Basistriebwerk, das wiederum den Heckdüsenschub erhöht, um den Schubverlust der Frontdüsen zu kompensieren. Die Reihenstrombetriebsart erzeugt bei diesen höheren Vorwärtsfluggeschwindigkeiten eine Steigerung des Triebwerkswirkungsgrades bezüglich des Schubs durch Verringerung des Strömungsdurchsatzes des Front­ gebläses, welches das Basistriebwerk umströmt (niedriges Bypaßverhältnis).

In der Reihenstrombetriebsart werden die vorderen Düsen nicht mehr durchströmt und sind daher für die Vortriebser­ zeugung wirkungslos. Daher ist es wünschenswert, diese vor­ deren Düsen in eine innerhalb der Flugzeugaußenkonturen liegende Stellung zurückziehen bzw. verstauen zu können, um den Widerstand zu vermeiden, den sie bei einem weiteren Hinausragen in den Luftstrom verursachen würden.

Bei dem oben beschriebenen Triebwerk handelt es sich im wesentlichen um ein Tandemgebläse-Triebwerk, d.h. die Ver­ dichteranordnung umfaßt zwei Verdichter, die entweder im Reihenstrombetrieb oder in einem Parallelstrombetrieb arbei­ ten, wie oben beschrieben.

Bei Flugzeugen der oben beschriebenen Bauart ergäben sich beträchtliche Vorteile hinsichtlich des Widerstands, wenn die vorderen Düsen nur bei Gebrauch in den freien Luft­ strom ragen würden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gas­ turbinen-Flugzeugtriebwerk mit Schwenkdüsen zu schaffen, die nur zum Gebrauch in den Luftstrom ausfahrbar und bei Nichtgebrauch innerhalb der Flugzeugaußenkontur unterbring­ bar sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das im Anspruch 1 angegebene Schwenkdüsentriebwerk gelöst.

Von den Merkmalen im Patentanspruch 1 sind die Merkmale a) und b), also das Vorhandensein mindestens einer vorderen Schwenkdüse, die mit verdichteter Luft aus dem Triebwerksverdichter gespeist wird, und das Vorhandensein mindestens einer hinteren Schwenkdüse, die mit dem Triebwerksabgasstrom gespeist wird, allgemein bekannt. Ebenso gehören die Merkmale d) und e), wonach die Drehachse der vorderen Schwenkdüse mit Bezug auf eine zur Triebwerksachse senkrechte Ebene rückwärts geneigt ist und der Auslaß der vorderen Schwenkdüse mit Bezug auf die Drehachse dieser Schwenkdüse versetzt angeordnet ist, dem Stand der Technik an (siehe beispielsweise GB-PS 16 05 270).

Ventileinrichtungen in Gasturbinentriebwerken zum Umschalten von Strömungen zwischen verschiedenen Strömungswegen sind an sich ebenfalls bekannt. Neu ist aber die Verwendung einer Ventileinrichtung gemäß Merkmal c) des Patentanspruchs 1 zum wahlweisen Freigeben oder Absperren der Luftzufuhr der vorderen Schwenkdüse, und neu ist auch das Merkmal f), wonach die vordere Schwenkdüse zwischen einer ausgefahrenen Stellung, in welcher sie aus der Flugzeugrumpfkontur herausragt, und einer Stauposition, in welcher sie in einer im Flugzeugrumpf gebildeten Tasche liegt, um die Drehachse schwenkbar ist.

Mit der erfindungsgemäßen Schwenkdüsentriebwerksauslegung wird erreicht, daß die vordere Schwenkdüse nur dann, wenn sie gebraucht wird, von einem vom Triebwerksverdichter kommenden Luftstrom gespeist wird und dann aus der Flugzeugrumpfkontur heraus ragt, und wenn sie nicht benötigt wird, sich in der Stauposition in der im Flugzeugrumpf gebildeten Tasche befindet, wobei dann die Luftzufuhr zu der vorderen Schwenkdüse mittels der Ventileinrichtung abgesperrt ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beispielsweise mehr im einzelnen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 In Frontansicht ein Flugzeug mit einem Schwenkdüsentriebwerk nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein Tandemgebläse-Triebwerk, das sich für einen Einsatz in der erfindungsgemäßen Anordnung eignet,

Fig. 3 einen Schnitt in der Ebene A-A in Fig. 1 durch eine verstaute vordere Schwenkdüse,

Fig. 4 die in Fig. 3 gezeigte verstaute Schwenkdüse in Seitenansicht, gesehen in Richtung des Pfeils B in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt, wiederum in der Ebene A-A in Fig. 1 einer vorderen Schwenkdüse in ausgefahrener Stellung,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie E-E in Fig. 5 durch die in die Vertikal­ schubposition geschwenkte vordere Schwenkdüse und durch das Strömungs­ umlenkventil,

Fig. 7 in Seitenansicht die ausgefahrene und in der Horizontalschubstellung stehende vordere Schwenkdüse, in Richtung des Pfeils C in Fig. 5 gesehen,

Fig. 8 eine Schnittdarstellung der in der Horizontalschubstellung befindlichen Schwenkdüse und einer Verkleidungs­ klappe aus der Ebene D-D in Fig. 5,

Fig. 9 eine Ansicht der in der Horizontal­ schubstellung befindlichen Schwenk­ düse in Richtung des Pfeils F in Fig. 5,

Fig. 10 einen Schnitt durch eine in der Horizontalschubstellung befindliche vordere Schwenkdüse mit einem gegen­ über der Darstellung in Fig. 5 etwas abgeändertem Eintrittsbereich,

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer alternativen Triebwerkskonfiguration, bei welcher die Erfindung anwendbar ist, und

Fig. 12 im Querschnitt die in Fig. 10 darge­ stellte Ventileinrichtung in der Ebene S-S in Fig. 10.

Gemäß Fig. 1 ist ein Flugzeug 10 mit einem Schwenkdüsen­ triebwerk ausgerüstet, das zwei vordere Schwenkdüsen 12a und 12b aufweist, die beiderseits des Flugzeugrumpfes 14 angeordnet sind.

Dabei ist in Fig. 1 die eine Schwenkdüse 12a in ihrer Vorwärtsschubstellung dargestellt, während die andere Schwenk­ düse 12b in der Vertikalschubstellung gezeichnet ist. Jeder Schwenkdüse ist eine nachstehend noch im einzelnen beschrie­ bene Verkleidungsklappe 16 zugeordnet, die zum Schutz des Rumpfes 14 vor dem aus der betreffenden Schwenkdüse aus­ tretenden Luftstrahl dient. Ein Hauptlufteinlauf 18 und ein Hilfseinlauf 20 sind zur Luftzufuhr zu einem ersten Axial­ verdichter (Gebläse) und einem zweiten Axialverdichter (Gebläse) des in Fig. 2 schematisch dargestellten Trieb­ werks vorgesehen.

Das in Fig. 2 dargestellte Triebwerk weist, strömungs­ technisch in Reihe angeordnet, den ersten Axialverdichter 22 (Gebläse), ein Strömungsumschaltventil 24, den zweiten Axialverdichter 26 (Gebläse), eine Brenneinrichtung 28, eine die Verdichter 22 und 26 antreibende Turbine 30, ein Strahl­ rohr 32 und eine hintere Schwenkdüse 34 auf.

Das Triebwerk kann in zwei Betriebsarten betrieben werden, nämlich im Reihenstrombetrieb und im Parallelstrom­ betrieb. In der Reihenstrombetriebsart wird der vom ersten Axialverdichter 22 geförderte Luftstrom in den zweiten Axialverdichter 26 geleitet und bewirkt dessen Aufladung. In der Parallelbetriebsart wird das Umschaltventil 24 benutzt, um den vom ersten Axialverdichter 22 kommenden verdichteten Luftstrom zu den vorderen Schwenkdüsen 12a und 12b zu leiten. Zum zweiten Axialverdichter 26 tritt in dieser Betriebsart Luft durch den Hilfslufteinlauf 20 ein.

Wie aus den Zeichnungen insgesamt, insbesondere aber aus Fig. 3 hervorgeht, sind die vorderen Schwenkdüsen je­ weils um eine Achse X-X drehbar in einem Lager 36 montiert, das seinerseits am Ende einer Kaltstrahlkammer 38 montiert ist. Ein schematisch dargestellter Betätigungsantrieb 40 dient bei Bedarf zum Drehantrieb der Schwenkdüse 44 über ein Zahnrad 42, das mit einem Zahnkranz am Außenumfang der Schwenkdüse in Eingriff steht. Die Kaltstrahlkammer 38 ist so angeordnet, daß sie einen Luftstrom vom ersten Axial­ verdichter 22 über das Umschaltventil 24 erhält, wenn das Triebwerk in der Parallelstrombetriebsart arbeitet.

Die Schwenkdüsendrehachse X-X ist mit Bezug auf eine zur Triebwerksachse senkrechte Ebene Z-Z (Fig. 2) und außer­ dem auch mit Bezug auf eine die Triebwerksachse enthaltende Horizontalebene R-R (Fig. 1) geneigt, um in der Vertikal­ schubstellung und der Horizontalschubstellung geeignete Strahlaustrittsrichtungen nach unten bzw. nach hinten zu erhalten. Die Strahlaustrittswinkel der vorderen Schwenk­ düse in der Vertikalschubstellung und der Horizontalschub­ stellung können verändert werden, um die erforderliche An­ passung an das jeweilige spezielle Triebwerk und das je­ weilige Flugzeug herzustellen.

Der innere Strömungskanal der vorderen Schwenkdüsen, der eine Schwanenhalsform hat, liegt innerhalb der Umrisse eines gedachten, schräg abgeschnittenen Zylinders, bzw. Kanals, der sich an die Lagerebene 46 anschließt. Wenn die Schwenkdüse 12 um 180° aus ihrer voll ausgefahrenen Hori­ zontalschubstellung (Fig. 5) gedreht wird, erlaubt die schräg abgeschnittene Form mit der seitlich bezüglich der Lagerdrehachse versetzten Austrittsebene 45 ein günstiges Verstauen der Schwenkdüse 12 innerhalb der Rumpfkontur (Fig. 3), wobei die Schwenkdüse dann sauber innerhalb der Rumpfkontur liegt. Alternativ dazu erzeugt eine Schwenk­ düsendrehung um die Lagerachse X-X (Fig. 5) eine konti­ nuierliche Schubschwenkung aus der voll ausgefahrenen Horizontalschubstellung in die Vertikalschubstellung. Der tatsächliche Drehwinkel, um welchem die Schwenkdüse für den Übergang vom Horizontalschub zum Vertikalschub gedreht werden muß, ist eine Funktion der Strahlaustrittswinkel der Düse in der Vertikalschubstellung und der Horizontal­ schubstellung und der Spreizwinkel der vorderen Schwenk­ düsen und kann je nach diesen Winkeln größer als 90° sein.

Eine im Flugzeugrumpf gebildete elliptische Tasche 48, welche die Unterbringung der Schwenkdüse 12 bei Nichtgebrauch und ihre Schwenk­ bewegung ermöglicht, ist sowohl in der ausgefahrenen Hori­ zontalschubstellung der Düse als auch bei verstauter Düse 5 verkleidet. Wenn die Schwenkdüse 12 ausgefahren wird, dient eine elliptisch geformte Verkleidungsmanschette 50, die an der Schwenkdüse befestigt ist, das Abdecken und Verkleiden des vorderen Teils der Tasche 48, und der hintere Teil der Tasche 48 wird dann von einer Verkleidungs­ klappe 16 verkleidet, die bei 52 an der Verkleidungsman­ schette 50 angelenkt ist.

Wenn sich die Schwenkdüse in ihrer verstauten Stellung befindet, wird der vordere Teil der Tasche 48 durch einen Verkleidungsabschnitt 54 verschlossen, der als ein­ teiliger Bestandteil der Verkleidungsmanschette 50 ausge­ bildet ist. Der hintere Teil der Tasche 48 wird wieder­ um von der Verkleidungsklappe 16 verschlossen.

Beim Drehen der Schwenkdüse aus ihrer verstauten Stellung in ihre ausgefahrene Stellung verdeckt die Ver­ kleidungsklappe 16, die sich zusammen mit der Schwenkdüse 12 dreht, zunächst die Düsenaustrittsebene 45. Wenn die Schwenkdüse ihre voll ausgefahrene Stellung erreicht und das Strömungsumschaltventil 24 in seine Stellung bewegt wird, in welcher ein Luftstrom vom ersten Axialverdichter 22 in die Kaltstrahlkammer 38 eintritt, wird die Verkleidungs­ klappe 16 durch den Verdichterluftdruck nach hinten in eine Position geschwenkt, in welcher sie wieder den hinteren Teil der Tasche 48 verkleidet. Ein ähnlicher Vorgang erfolgt beim Drehen der ausgefahrenen Schwenkdüse in ihre verstaute Position. Wenn die Schwenkdüse ihre Stauposition erreicht, ragt die Verkeidungsklappe 16 in den freien Luft­ strom hinein. Bei hinreichender Flugzeuggeschwindigkeit schwenkt dann wiederum der Strömungsdruck des freien Luft­ stroms die Verkleidungsklappe 16 nach hinten, so daß sie den hinteren Teil der Tasche 48 verkleidet. Ein Sprung­ werk mit zwei federbelasteten Zugstreben 56, die jeweils über ein Gelenk 58 in einer die Lagerdrehachse X-X ent­ haltenden Ebene an der Schwenkdüse 12 und jeweils an einer Stelle 60 an der Klappe 16 angelenkt sind und jeweils inte­ grierte Dämpfer enthalten, wirken sowohl in der ausgefahrenen Düsenstellung als auch in der verstauten Düsenstellung als Bewegungsbegrenzer und Stabilisatoren für die Klappe 16 im Falle von Strömungsdruckschwankungen.

Außerdem ist eine Übergangsklappe 62 vorgesehen, um den äußeren Luftstrom bei ausgefahrenen Schwenkdüse 12 um diese herumzulenken. Bei dieser Übergangsklappe handelt es sich um ein einfaches rampenförmiges Bauteil mit Seiten­ wänden 64, das an seinem vorderen Ende 66 an der Rumpfwand angelenkt ist. Zum Ausfahren der Schwenkdüse wird zunächst die Übergangsverkleidung 62 in ihre ausgefahrene Stellung bewegt, die in Fig. 5 dargestellt ist, um die Schwenk­ düse 12 und die Verkleidungsbauteile 16, 50 und 54 bei der Schwenkdüsendrehung nicht zu behindern. Beim Einfahren der Schwenkdüse in ihre verstaute Stellung bleibt die Übergangs­ verkleidung 62 ausgefahren, bis die Schwenkdüse 12 voll­ ständig in ihre Staustellung gebracht worden ist und auch die Verkleidungsbauteile 16, 50 und 54 ihre entsprechende Position eingenommen haben. Sodann wird die Übergangsver­ kleidung 62 eingezogen und greift dann in einen Ausschnitt des Verkleidungsabschnitts 54 ein, so daß sie bündig mit dem Verlauf der Rumpfaußenfläche 14 liegt. Zur Bewegung der Übergangsverkleidung 62 zwischen ihrer eingezogenen Stellung und ihrer ausgefahrenen Stellung dient ein Betäti­ gungsantrieb 70 mit Kugelumlaufgetriebe oder dgl.

Es ist klar, daß die Verkleidungsklappe 16 durch irgend­ welche andere geeignete Verkleidungsmittel wie beispiels­ weise eine Schiebeplatte oder dgl. ersetzt werden kann, welche die Schwenkdüse 12 nach Bedarf verdeckt oder frei­ gibt. Eine solche Schiebeplatte kann stromab der Schwenk­ düse 12 angeordnet und axial verschiebbar sein, um die Schwenkdüse 12 zu verdecken oder freizugeben, oder sie könnte oberhalb oder unterhalb der Schwenkdüse 12 angeordnet und mit Bezug auf den Flugzeugrumpf in Umfangsrichtung ver­ schiebbar sein, um die Schwenkdüse 12 zu verdecken oder freizugeben.

Außerdem ist es natürlich möglich, die vorderen Schwenk­ düsen 12 auch in ihrer verstauten Position in Betrieb zu setzen, um einen Umkehrschub bzw. eine Schubumlenkung beim Ausrollen oder sogar beim Vorwärtsflug mit hoher Geschwin­ digkeit herbeizuführen.

Aus Fig. 10 ist erkennbar, daß der Eintrittsbereich 98 der Schwenkdüse so verändert werden kann, daß er auf einer Seite der Schwenkdüsendrehachse X-X liegt. Diese Anordnung kann in Verbindung mit einem Plattenventil Anwendung finden, welches die Schwenkdüse in ihrer verstauten Stellung ver­ schließt und in der ausgefahrenen Düsenstellung freigibt. Ein solches Plattenventil ist in Fig. 12 beschrieben und nachstehend im einzelnen beschrieben.

In Fig. 11 ist eine alternative Triebwerksauslegung dargestellt, die einen ersten Verdichter 22 und einen zweiten Verdichter 24, eine Brenneinrichtung 28, eine Turbine 30, ein Strahlrohr 32, eine hintere Schwenkdüse 34 und einen Bypaßkanal 100 aufweist. Drei alternative Möglichkeiten des Verschließens der vorderen Schwenkdüsen sind bei 102, 104 und 106 dargestellt. Die erste Einrichtung 102 weist eine Hülse oder Platte auf, die nach Bedarf mittels eines Betätigungsantriebs 108 über den Einlaß der vorderen Schwenk­ düsen 12 geschoben wird, wenn der Eintritt von verdichteter Luft aus dem ersten Axialverdichter 22 in die vorderen Schwenkdüsen versperrt werden soll. Soll der Luftstrom in die Schwenkdüsen 12 eintreten, wird die Hülse oder Platte vom Einlaß der Schwenkdüsen 12 wegbewegt. Die zweite Ein­ richtung weist eine Klappe 104 oder dgl. auf, die der Aus­ trittsebene 45 der vorderen Schwenkdüsen 12 zugeordnet ist und mittels eines Betätigungsantriebs 110 zwischen einer Stellung, in welcher sie den Düsenauslaß verschließt, und einer Freigabestellung schwenkbar ist. Die dritte Einrichtung weist eine Verschlußplatte 106 auf, die in Verbindung mit einer Schwenkdüse der in Fig. 10 gezeigten Art eingesetzt werden kann. Die Verschlußplatte 106 sitzt im Bereich der Lagerebene 46 und weist eine am besten aus Fig. 12 ersicht­ liche Durchtrittsöffnung 112 auf, die auf der stromauf­ wärtigen Seite der Drehachse X-X gelegen ist, so daß diese Öffnung sich mit dem Einlaß der Schwenkdüse 114 (Fig. 10) in deren ausgefahrener Stellung deckt, aber von einem Blind­ bereich der Schwenkdüse 114 in deren verstauter Stellung (in Fig. 12 gestrichelt dargestellt) verschlossen ist, so daß keine verdichtete Luft in die Schwenkdüse 12 eintritt.

Des weiteren ist das Triebwerk mit einer Einrichtung zum Verschließen des Bypaßkanals 100 dargestellt, die schematisch in Form von Klappen 120 dargestellt ist. Diese Klappen 120 sind durch einen Betätigungsantrieb 122 zwischen einer ersten Stellung, in welcher sie den Auslaß 124 des Bypaßkanals 100 freigeben, und einer zweiten Stellung 120a bewegbar, in welcher sie den Bypaßkanal 100 verschließen.

Zwei Betriebsarten des Triebwerks sind möglich. In der ersten Betriebsart werden die vorderen Schwenkdüsen 12 mittels der jeweils vorgesehenen Einrichtung 102, 104 oder 106 verschlossen und der Bypaßkanal bleibt offen, so daß ein Teil der vom ersten Axialverdichter geförderten Luft durch den Bypaßkanal 100 wieder in die Außenluft austritt und das Triebwerk als Bypaßtriebwerk arbeitet. In der zweiten Betriebsart ist der Bypaßkanal 100 mittels der Klappen 120 verschlossen und die vorderen Schwenkdüsen sind geöffnet, so daß ein Teil der Luft vom ersten Axialver­ dichter durch die vorderen Schwenkdüsen 12 in die Außen­ luft austritt.

Claims (15)

1. Schwenkdüsentriebwerk zum Rumpfeinbau in einem Flugzeug mit folgenden Merkmalen:

• a) es ist mindestens eine vordere Schwenkdüse vorhanden, die mit verdichteter Luft aus dem Triebwerksverdichter gespeist wird,
• b) es ist mindestens eine hintere Schwenkdüse vorhanden, die mit dem Triebwerksabgasstrom gespeist wird,
• c) eine Ventileinrichtung dient zum wahlweisen Freigeben oder Absperren der Luftzufuhr zur vorderen Schwenkdüse,
• d) die Drehachse (X) der vorderen Schwenkdüse (12) ist mit Bezug auf eine zur Triebwerksachse (H) senkrechte Ebene (Z) rückwärts geneigt,
• e) der Auslaß (45) der vorderen Schwenkdüse mit Bezug auf die Drehachse (X) dieser Schwenkdüse versetzt angeordnet, und
• f) die vordere Schwenkdüse (12) ist zwischen einer ausgefahrenen Stellung, in welcher sie aus der Flugzeugrumpfkontur herausragt, und einer Stauposition, in welcher sie in einer im Flugzeugrumpf gebildeten Tasche (48) liegt, um die Drehachse (X) schwenkbar.

2. Schwenkdüsentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (X) der vorderen Schwenk­ düse (12) außerdem mit Bezug auf eine die Triebwerksachse (H) enthaltende Ebene (R) geneigt ist.

3. Schwenkdüsentriebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (24) zwischen zwei strömungstechnisch hintereinander angeordneten Triebwerks­ verdichtern (22, 26) angeordnet ist und die Ventileinrichtung wahlweise Luft vom ersten Verdichter (22) zum zweiten Ver­ dichter (26) oder vom ersten Verdichter (22) in die vordere Schwenkdüse (12) leitet.

4. Schwenkdüsentriebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verdichter (26) durch einen Hilfslufteinlauf (20) gespeist wird, wenn die Ventilein­ richtung (24) Luft vom ersten Verdichter (22) in die vordere Schwenkdüse (12) leitet.

5. Schwenkdüsentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Schwenkdüse (12) mit einem zwischen zwei strömungstechnisch hintereinander angeordneten Verdichtern (22, 26) gelegenen Bereich in Verbindung steht und daß die Ventileinrichtung (106) am Einlaß der vorderen Schwenkdüse angeordnet ist und bei in der verstauten Stellung befindlicher Schwenkdüse den Düseneinlaß ver­ schließt und ihn bei ausgefahrener Schwenkdüse freigibt.

6. Schwenkdüsentriebwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (106) in oder nahe der Ebene des Drehlagers (36) der vorderen Schwenkdüse (12) angeordnet ist.

7. Schwenkdüsentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Schwenkdüse (12) mit einem zwischen zwei strömungstechnisch hintereinander angeordneten Verdichtern (22, 26) gelegenen Bereich in Verbindung steht und die Ventileinrichtung (104) am Auslaß der vorderen Schwenkdüse angeordnet ist und bei in der verstauten Stellung befindlicher Schwenkdüse den Düsenauslaß verschließt und ihn bei ausgefahrener Schwenkdüse freigibt.

8. Schwenkdüsentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei strömungstechnisch hintereinander angeordnete Verdichter (22, 26) vorgesehen sind und der erste Verdichter (22) Luft zum zweiten Verdichter (26) sowie in einen Bypaßkanal (100) fördert, und daß die vordere Schwenkdüse (12) mit einer Auslaßöffnung (98) in der Bypaß­ kanalwand in Verbindung steht und die Ventileinrichtung (106) an dieser Auslaßöffnung (98) der Bypaßkanalwand (100) ange­ ordnet ist, und daß außerdem eine Verschlußeinrichtung (120) zum Verschließen des Bypaßkanals (100) bei in Betrieb befindlicher vorderer Schwenkdüse (12) vorgesehen ist.

9. Schwenkdüsentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Verkleidung (16, 54) zum Verschließen der Rumpftasche (48) sowohl bei ausgefahrener vorderer Schwenk­ düse (12) als auch bei verstauter Schwenkdüse vorgesehen ist.

10. Schwenkdüsentriebwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung (16, 54) ein fest an der Schwenkdüse (12) angeordnetes Verkleidungselement (54) zum Verschließen des vorderen Bereichs der Rumpftasche (48) bei voll ausgefahrener oder verstauter Schwenkdüse, und ein bewegliches zweites Verkleidungselement (16) aufweist, das zum Verschließen des hinteren Teils der Rumpftasche (48) sowohl im ausgefahrenen als auch im verstauten Zustand der Schwenkdüse dient.

11. Schwenkdüsentriebwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung (16, 54) außerdem ein rampenartiges bewegliches Verkleidungselement (62) aufweist, das vorderhalb der vorderen Schwenkdüse (12) angeordnet ist und bei ausgefahrener Schwenkdüse den Frontbereich der Schwenkdüse verkleidet.

12. Schwenkdüsentriebwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche zweite Verkleidungs­ element (16) als Klappe ausgebildet ist, die an der strom­ abwärtigen Kante der Schwenkdüse in unmittelbarer Nähe der Düsendrehachse scharnierartig angelenkt ist und der eine Einrichtung zur Schwenkwinkelbegrenzung zugeordnet ist.

13. Schwenkdüsentrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche zweite Verkleidungs­ element (16) als Schiebeplatte ausgebildet ist, die im Bereich des hinteren Teils der im Flugzeugrumpf gebildeten Tasche (48) angeordnet ist.

14. Schwenkdüsentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, um welchem die Drehachse der vorderen Schwenkdüse (12) relativ zu der achssenkrechten Ebene und der Horizontalebene geneigt ist, beide im wesentlichen gleich sind.

15. Schwenkdüsentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Schwenkdüse (12) auch in ihrer verstauten Stellung in Betrieb setzbar ist, um als Schubumkehrer zu arbeiten oder den Schub zu vernichten.