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Title:
ENGINE ARRANGEMENT FOR AN AIRCRAFT, AND AIRCRAFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/232206
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an engine arrangement for an aircraft, having a first engine, at least one second engine and a reference axis, wherein the first engine has a first basic body with a first longitudinal axis and has a first drive body rotating about the first longitudinal axis, the second engine has a second longitudinal axis and a second drive body rotating about the second longitudinal axis, the first engine and the second engine are arranged in ballistically effective proximity to each other with the respective longitudinal axis substantially parallel to the reference axis, and, in the event of mechanical damage, the first drive body and/or the second drive body output or outputs respective drive body parts hazardously acting ballistically in relation to the respective other engine and/or in relation to the respective other drive body substantially radially with respect to the respective longitudinal axis into a respective ballistic hazard area, wherein the first drive body and the second drive body are arranged offset with respect to each other along the reference axis in such a manner that the respective ballistic hazard area is arranged spaced apart along the reference axis from the respective drive body endangered by the hazardously acting drive body parts of the respective other drive body. Furthermore, the invention relates to an aircraft having such an engine arrangement.

Inventors:
BRACH REINER (DE)
Application Number:
PCT/DE2023/200110
Publication Date:
December 07, 2023
Filing Date:
May 31, 2023
Export Citation:
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Assignee:
BRACH REINER (DE)
International Classes:
B64D27/20
Domestic Patent References:
WO2017085405A12017-05-26
Foreign References:
US5855340A1999-01-05
US20180283205A12018-10-04
DE7633441U11977-06-16
US20050178890A12005-08-18
US20170361939A12017-12-21
US0005855A1848-10-17
US0000340A1837-07-31
US20190091749A12019-03-28
DE102014208921A12015-11-12
US20180134406A12018-05-17
US20170137135A12017-05-18
US3237891A1966-03-01
DE69310344T21997-10-09
US20050178890A12005-08-18
US20190031363A12019-01-31
Attorney, Agent or Firm:
WEIDNER STERN JESCHKE PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche :

1. Triebwerksanordnung (201) für ein Luftfahrzeug (101) mit einem ersten Triebwerk (161) , zumindest einem zweiten Triebwerk (151) und einer Bezugsachse (191) , wobei das erste Triebwerk (161) einen ersten Grundkörper (161) mit einer ersten Längsachse (166) sowie einen um die erste Längsachse (166) rotierenden ersten Antriebskörper (162, 164, 166) aufweist, das zweite Triebwerk (151) eine zweite Längsachse (156) sowie einen um die zweite Längsachse (156) rotierenden zweiten Antriebskörper (152, 154, 156) aufweist, das erste Triebwerk (161) und das zweite Triebwerk (151) mit der jeweiligen Längsachse (156, 166) im Wesentlichen parallel zur Bezugsachse (191) in ballistisch wirksamer Nähe zueinander angeordnet sind und der erste Antriebskörper (162, 164, 166) und/oder der zweite Antriebskörper (152, 154, 156) in einem mechanischen Schadensfall ballistisch gegenüber dem jeweils anderen Triebwerk und/oder gegenüber dem jeweiligen anderen Antriebskörper gefährdend wirkende jeweilige Antriebskörperteile (167) im Wesentlichen radial zur jeweiligen Längsachse in eine jeweilige ballistische Gefahrenzone (169) aussendet oder aussenden, wobei das erste Triebwerk (161) und das zumindest zweite Triebwerk (151) in einem Rumpf (103) des Luftfahrzeuges (101) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antriebskörper (162, 164, 166) und der zweite Antriebskörper (152, 154, 156) entlang der Bezugsachse (191) derart versetzt gegeneinander angeordnet sind, dass die jeweilige ballistische Gefahrenzone (169) vom jeweiligen, durch die gefährdend wirkenden Antriebskörperteile (167) des jeweils anderen Antriebskörpers gefährdeten, Antriebskörper entlang der Bezugsachse beabstandet angeordnet ist, wobei ein ballistisches Schutzelement (181) am ersten Grundkörper (161) , am zweiten Grundkörper (151) und/oder zwischen dem ersten Grundkörper (161) und dem zweiten Grundkörper (151) angeordnet ist, wobei das ballistische Schutzelement (181) dazu eingerichtet ist, die ballistisch gegenüber dem jeweils anderen Triebwerk und/oder gegenüber dem jeweiligen anderen Antriebskörper gefährdend wirkenden jeweiligen Antriebskörperteile unterhalb einer Gefährdungsgeschwindigkeit zu verlangsamen und/oder zurückzuhalten. Triebwerksanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antriebskörper (162, 164, 166) ein erstes Verdichterrad (162) und ein erstes Turbinenrad (164) und/oder der zweite Antriebskörper (152, 154, 166) ein zweites Verdichterrad (152) und ein zweites Turbinenrad (154) aufweist, wobei das erste Verdichterrad (162) und das zweite Verdichterrad (152) und/oder das erste Turbinenrad (164) und das zweite Turbinenrad (154) entlang der Bezugsachse (191) derart versetzt gegeneinander angeordnet sind, dass die jeweilige ballistische Gefahrenzone (169) vom jeweiligen, durch die gefährdend wirkenden Antriebskörperteile (167) des jeweils anderen Verdichterrades und/oder des jeweils anderen Turbinenrades gefährdeten, Verdichterrad und/oder Turbinenrad entlang der Bezugsachse (191) beabstandet angeordnet ist. Triebwerksanordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antriebskörper (162, 164, 166) und der zweite Antriebskörper (152, 154, 156) , das erste Verdichterrad (162) und das zweite Verdichterrad (152) und/oder das erste Turbinenrad (164) und das zweite Turbinenrad (154) entlang der Bezugsachse (191) derart versetzt gegeneinander angeordnet sind, dass die jeweilige ballistische Gefahrenzone (169) vom jeweiligen, durch die gefährdend wirkenden Antriebskörperteile (167) des jeweils anderen Antriebskörpers, des jeweils anderen Verdichterrades und/oder des jeweils anderen Turbinenrades gefährdeten, Antriebskörper, Verdichterrad und/oder Turbinenrad um mehr als 10%, 15%, 25%, insbesondere mehr als 35% einer ersten Gesamtlänge des ersten Triebwerkes (161) und/oder einer zweiten Gesamtlänge des zweiten Triebwerkes (151) entlang der Bezugsachse beabstandet angeordnet ist. Triebwerksanordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ballistische Schutz (181) ein Kunstfasergewebe, insbesondere ein Aramidgewebe (185) und/oder ein Polyamidgewebe, einen insbesondere gehärteten Stahl, ein Titan (183, 187) und/oder eine

Keramik aufweist, wobei das Kunstfasergewebe, der Stahl, das Titan und/oder die Keramik als ballistisch wirksamer Komposit-Schut z (181) ausgebildet ist. Triebwerksanordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Triebwerk (161) und das zumindest zweite Triebwerk (151) in einem Heckbereich (107) des Rumpfes (103) des Luftfahrzeuges (101) angeordnet sind. Triebwerksanordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Triebwerk (161) und das zumindest zweite Triebwerk (151) in einem Rumpf (103) des Luftfahrzeuges (101) übereinander angeordnet sind, wobei das erste Triebwerk (161) und das zumindest zweite Triebwerk (151) im Wesentlichen in einer aerodynamischen Symmetrieebene entlang einer Flugrichtung (191) des Luftfahrzeuges (101) angeordnet sind. Triebwerksanordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Triebwerk (161) und das zweite Triebwerke (151) voneinander unterschiedliche Maximalleistungen aufweisen, wobei insbesondere ein erster Maximalschub des ersten Triebwerkes (161) maximal 90%, 85%, 70%, 65%, 55%, 50% insbesondere maximal 45% eines zweiten Maximalschubs des zweiten Triebwerks (151) beträgt. Triebwerksanordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Triebwerk (161) und/oder das zumindest zweite Triebwerk (151) ein Turbinen-Strahltriebwerk, insbesondere ein Einstrom- Strahltriebwerk, ein Mantelstromtriebwerk oder ein Turbo- Prop-Triebwerk, ist. Luftfahrzeug (101) mit einer Triebwerksanordnung (201) gemäß einem der vorherigen Ansprüche.

Description:
Triebwerksanordnung für ein Luftfahrzeug sowie Luft fahrzeug

[ 01 ] Die Erfindung betri f ft eine Triebwerksanordnung für ein Luftfahrzeug mit einem ersten Triebwerk, zumindest einem zweiten Triebwerk und einer Bezugsachse , wobei das erste Triebwerk einen ersten Grundkörper mit einer ersten Längsachse sowie einen um die erste Längsachse rotierenden ersten Antriebskörper aufweist , das zweite Triebwerk eine zweite Längsachse sowie einen um die zweite Längsachse rotierenden zweiten Antriebskörper aufweist , das erste Triebwerk und das zweite Triebwerk mit der j eweiligen Längsachse im Wesentlichen parallel zur Bezugsachse in ballistisch wirksamer Nähe zueinander angeordnet sind und der erste Antriebskörper und/oder der zweite Antriebskörper in einem mechanischen Schadens fall ballistisch gegenüber dem j eweils anderen Triebwerk und/oder gegenüber dem j eweiligen anderen Antriebskörper gefährdend wirkende j eweilige Antriebskörperteile im Wesentlichen radial zur j eweiligen Längsachse in eine j eweilige ballistische Gefahrenzone aussendet oder aussenden, wobei das erste Triebwerk und das zumindest zweite Triebwerk in einem Rumpf des Luftfahrzeuges angeordnet sind . Weiterhin betri f ft die Erfindung ein Luftfahrzeug mit einer solchen Triebwerksanordnung .

[ 02 ] Bisherige Triebwerksanordnungen für Luftfahrzeuge , insbesondere sofern zwei Triebwerke in direkter Nähe miteinander angeordnet sind, sind häufig symmetrisch aufgebaut und benötigen daher leistungs fähige ballistische Schutzeinrichtungen, um ein Triebwerk vor von einem anderen Triebwerk ausgesandten Splitterteilen, beispielsweise bei einem Triebwerksschaden des zweitgenannten, zu schützen. Damit wird unnötiges Gewicht zum Luftfahrzeug hinzugefügt. Sofern eine Anordnung von entsprechenden Triebwerken in Rumpfnähe oder im Rumpf erfolgen soll, wird zusätzlicher Schutz notwendig.

[03] Ebenso sind Triebwerksanordnungen an beispielsweise Flugzeugen bekannt, bei denen Triebwerke weit genug voneinander entfernt sind, um eine gegenseitige Gefährdung auszuschließen .

[04] Die US 5,855, 340 offenbart ein Geschäftsflugzeug mit unterschiedlich leistungsstarken Triebwerken, allerdings ohne erkennbaren ballistischen Schutz.

[05] Aus der US 2019/0091749 Al ist ein Verkehrsflugzeug bekannt, bei dem die Triebwerke an den jeweiligen Tragflächen angeordnet sind. Dabei sind mehrere Triebwerke an einer Tragfläche auf Grund einer Pfeilung der Tragflächen in Längsrichtung zueinander versetzt angeordnet .

[06] Die DE 10 2014 208 921 Al zeigt eine Triebwerksaußenstruktur, die auch als ballistischer Schutzaufbau für das betreffende Triebwerk dient.

[07] Die US 2018/0134406 Al beschreibt ein Luftfahrzeug, welches in Zusat ztriebwerk im Heckbereich aufweist. [08] Die US 2017/0137135 zeigt ein Flugzeug mit zueinander versetzt angeordneten Triebwerkseinlässen .

[09] Die US 3,237,891 offenbart eine Anordnung von drei Triebwerken im Heckbereich eines Flugzeuges.

[10] In der DE 693 10 344 T2 sind an einem Flugzeug zwei axial zueinander versetzte Triebwerke an einer Tragfläche gezeigt, wobei ein Triebwerk oberhalb der Tragfläche und ein Triebwerk unterhalb der Tragfläche angeordnet ist.

[11] Die US 2005/0178890 beschreibt ein Geschäftsflugzeug mit unterschiedlich großen Triebwerken im Rumpf, allerdings ohne spezifischen ballistischen Schutz.

[12] Die US 2019/0031363 Al offenbart ein System und ein Verfahren zum Betreiben eines ummantelten Propellers zum Absaugen einer Grenzschicht. Dabei sind einige Bestandteile des Antriebssystems axial verteilt angeordnet.

[13] Die WO 2017/085405 Al zeigt ein Verkehrsflugzeug mit einer Triebwerksanordnung an den Tragflächen und im Heckbereich .

[14] Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern .

[15] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Triebwerksanordnung für ein Luftfahrzeug mit einem ersten Triebwerk, zumindest einem zweiten Triebwerk und einer Bezugsachse, wobei das erste Triebwerk einen ersten Grundkörper mit einer ersten Längsachse sowie einen um die erste Längsachse rotierenden ersten Antriebskörper aufweist, das zweite Triebwerk eine zweite Längsachse sowie einen um die zweite Längsachse rotierenden zweiten Antriebskörper aufweist , das erste Triebwerk und das zweite Triebwerk mit der j eweiligen Längsachse im Wesentlichen parallel zur Bezugsachse in ballistisch wirksamer Nähe zueinander angeordnet sind und der erste Antriebskörper und/oder der zweite Antriebskörper in einem mechanischen Schadens fall ballistisch gegenüber dem j eweils anderen Triebwerk und/oder gegenüber dem j eweiligen anderen Antriebskörper gefährdend wirkende j eweilige Antriebskörperteile im Wesentlichen radial zur j eweiligen Längsachse in eine j eweilige ballistische Gefahrenzone aussendet oder aussenden, wobei das erste Triebwerk und das zumindest zweite Triebwerk in einem Rumpf des Luftfahrzeuges angeordnet sind, wobei der erste Antriebskörper und der zweite Antriebskörper entlang der Bezugsachse derart versetzt gegeneinander angeordnet sind, dass die j eweilige ballistische Gefahrenzone vom j eweiligen, durch die gefährdend wirkenden Antriebskörperteile des j eweils anderen Antriebskörpers gefährdeten, Antriebskörper entlang der Bezugsachse beabstandet angeordnet ist , wobei ein ballistisches Schutzelement am ersten Grundkörper, am zweiten Grundkörper und/oder zwischen dem ersten Grundkörper und dem zweiten Grundkörper angeordnet ist , wobei das ballistische Schutzelement dazu eingerichtet ist , die ballistisch gegenüber dem j eweils anderen Triebwerk und/oder gegenüber dem j eweiligen anderen Antriebskörper gefährdend wirkenden j eweiligen Antriebskörperteile unterhalb einer Gefährdungsgeschwindigkeit zu verlangsamen und/oder zurückzuhalten . [ 16 ] Kerngedanke der Erfindung ist dabei , dass ein erster Antriebskörper und ein zweiter Antriebskörper entlang der Bezugsachse derart versetzt gegeneinander angeordnet sind, dass die j eweilige ballistische Gefahrenzone vom j eweiligen, durch die gefährdend wirkenden Antriebskörperteile des j eweiligen anderen Antriebs körper gefährdeten Antriebskörper entlang der Bezugsachse beabstandet angeordnet ist und damit mechanisch, allein durch die geometrische Anordnung der j eweiligen Triebwerke zueinander entlang der Bezugsachse im Rumpf des Luftfahrzeuges , eine Gefährdung kritischer Bauteile des j eweiligen anderen Triebwerks oder der Rumpf Struktur durch beispielsweise abreißende Triebwerksschaufeln in einem Strahltriebwerk, ausgeschlossen sind . Dabei dient das ballistische Schutzelement dem Auf fangen und/oder Verlangsamen von durch ein Versagen beschleunigt austretenden Bauteilen und kann in Zusammenwirken mit den versetzt angeordneten Antriebskörpern möglichst leicht ausgeführt werden .

[ 17 ] Folgende Begri f fe seien in diesem Zusammenhang näher erläutert :

[ 18 ] Eine „Triebwerksanordnung" ist in diesem Zusammenhang eine konstruktiv gewählte Positionierung unterschiedlicher Triebwerke für ein Luftfahrzeug, sodass beispielsweise eine Position eines ersten Triebwerks gegenüber einem zweiten Triebwerk bewusst derart gewählt ist , dass die gewünschte geometrische Konstellation zwischen den Triebwerken erreicht ist . Ein „Luftfahrzeug" kann in diesem Zusammenhang beispielsweise ein Helikopter, ein Flugzeug oder ein Antriebssystem für einen Motor-Gleitschirm sein.

Das Luftfahrzeug weist dabei ein jeweiliges „Triebwerk", also eine Antriebseinheit, insbesondere ein durch Verbrennungskraft Schub erzeugendes Triebwerk, auf.

[19] Eine „Bezugsachse" ist dabei beispielsweise eine Achse, die im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des jeweiligen Triebwerks oder geometrisch gemittelt zwischen mehreren Triebwerken derart verläuft, dass ein geometrischer Bezug für radial austretende Antriebskörperteile der jeweiligen Triebwerke geschaffen ist. Die Bezugsachse kann dabei je nach Triebwerksart auch parallel zu einer Achse sein, entlang der ein Schub der jeweiligen Triebwerke wirkt. Dabei ist diese Längsachse insbesondere diejenige Achse, um die Bestandteile des Triebwerkes, also beispielsweise der jeweilige Antriebskörper, rotieren und zu welcher gegebenenfalls Antriebskörperteile in orthogonaler Richtung austreten können. Als Beispiel sei genannt, dass im Falle eines Strahltriebwerkes die Bezugsachse im Wesentlichen parallel zur Drehachse von Turbinenteilen angeordnet wäre, im Falle eines Kolbentriebwerks im Wesentlichen parallel zu einer Kurbelwelle .

[20] Ein „Grundkörper" beschreibt dabei den Hüllkörper des jeweiligen Triebwerks, wobei der Grundkörper beispielsweise zusätzliche Aggregate, wie Getriebe, Generatoren und dergleichen, aufweisen kann. Weiterhin weist das Triebwerk eine jeweilige „Längsachse" auf, wobei die Längsachse auch Drehachse für rotierende Antriebskomponenten ist. Beispielsweise rotiert ein jeweiliger „Antriebskörper", welcher in einem Strahltriebwerk die drehenden Teile beschreibt und in einem Kolbentriebwerk beispielsweise Kolben sowie Pleuel mit Kurbelwelle bezeichnet , um die Längsachse .

[ 21 ] Im Zusammenhang mit der Erfindung sei erwähnt , dass die entsprechenden Triebwerke dabei „in ballistisch wirksamer Nähe" zueinander angeordnet sind, also in einer entsprechenden Entfernung, in der vom j eweiligen Antriebskörper abreißende oder ausgehende Bauteile schädlich für den j eweils anderen Antriebskörper und/oder das j eweils andere Triebwerk werden können . Entsprechend werden „Antriebskörperteile" , also vom Antriebskörper ausgehende oder stammende Bauteile , ballistisch gegenüber dem j eweils anderen Triebwerk wirksam, indem diese beispielsweise durch kinetische Energie beim Einschlag Schäden verursachen . Prinzipbedingt wird bei einem Triebwerk mit rotierendem Antriebskörper dabei eine Gefährdung im Wesentlichen radial zur j eweiligen Längsachse , also radial ausgehend von der Längsachse , erzeugt . Die „ballistische Gefahrenzone" beschreibt dabei den Bereich, in dem Antriebskörperteile sich bewegen oder einschlagen können .

[ 22 ] Der „Rumpf" beschreibt dabei die Hauptstruktur des Luftfahrzeuges , an der beispielsweise Tragflächen, Leitwerke und Zusatzaggregate , wie das Fahrwerk, angeordnet und mechanisch fixiert sind . Insbesondere ist der Rumpf dabei als Rumpfhülle mit beispielsweise zylindrischem Querschnitt ausgeführt , wobei in entsprechenden Endbereichen des Rumpfes Einschnürungen aus aerodynamischen Zwecken vorgenommen werden, sodass beispielsweise die

Endbereiche abgerundet oder spitz zulaufend sind .

[ 23 ] „Entlang der Bezugsachse versetzt gegeneinander angeordnet" beschreibt ein bewusstes Wählen eines entsprechenden Ortes für das j eweilige Triebwerk, sodass ein Längsversatz entlang der Längsachse entsteht und damit entsprechende Antriebskörper längsverset zt zueinander angeordnet sind .

[ 24 ] Ein „ballistisches Schutzelement" beschreibt eine Baugruppe oder ein Bauteil , welche oder welches dazu eingerichtet und für den entsprechenden Zweck angewandt ist , dass austretende Antriebskörperteile in ihrer kinetischen Energie reduziert werden, sodass keine weitere Gefährdung von den Antriebskörperteilen ausgeht . Beispielsweise kann ein solches ballistisches Schut zelement aus einem Stahlblech, einem Titanblech und/oder auch entsprechend alternativ eingesetzten oder kombinierten Geweben, wie beispielsweise aus Aramidfasern und/oder Glas faser, bestehen . Dabei sind unterschiedliche ballistische Schutzsysteme bekannt , sodass das ballistische Schutzelement sowohl harte Werkstof fe zum Aufbrechen von Antriebskörperteilen wie auch weiche Elemente , beispielsweise ein Aramidgewebe , aufweisen kann, um entsprechend zerlegte Antriebskörperteile in ihrer Geschwindigkeit weiter zu reduzieren .

[ 25 ] Gemäß einer Aus führungs form kann dabei beispielsweise ein j eweiliges Verdichterrad eines ersten Triebwerks so angeordnet werden, dass ein j eweiliges Verdichterrad eines zweiten Triebwerks in einem Schadens fall mit radial austretenden Verdichterrad-Teilen nicht getrof fen werden kann . Gleiches gilt für entsprechende Turbinenräder oder weitere Bestandteile des Antriebskörpers in einem Triebwerk . Dabei können beispielsweise entsprechende Bauteile des Triebwerks , insbesondere des Antriebskörpers , mehr als 10 % , 15 % , 25 % , insbesondere mehr als 35 % einer Gesamtlänge des j eweiligen Triebwerks entlang der Bezugsachse gegeneinander verschoben sein . Damit kann das ballistische Schutzelement deutlich leichter ausgelegt werden, da ein gleichzeitiges Versagen der unterschiedlichen Triebwerke in unterschiedlichen Bereichen entlang der Bezugsachse zu erwarten ist .

[ 26 ] Das ballistische Schutzelement im j eweiligen Grundkörper des j eweiligen Triebwerks und/oder zwischen den j eweiligen Grundkörpern der j eweiligen Triebwerke dient dazu, dennoch austretende Bestandteile entsprechend entlang der Bezugsachse nebeneinander angeordneter Bauteile zurückzuhalten . Dabei ist das j eweilige ballistische Schutzelement insbesondere dazu eingerichtet , die ballistisch gegenüber dem j eweils anderen Triebwerk und/oder gegenüber dem j eweiligen anderen Antriebskörper gefährdend wirkenden j eweiligen Antriebskörperteile unterhalb einer Gefährdungsgeschwindigkeit zu verlangsamen und/oder zurückzuhalten . In diesem Zusammenhang sei erwähnt , dass durch eine entsprechende Verschiebung der j eweiligen Triebwerke entlang der Bezugsachse gegeneinander erreicht wird, dass beispielsweise nur Bauteile mit niedrigerer Energie , wie beispielsweise einer Turbinenstufe mit kleineren Turbinenschaufeln und geringerem Bewegungsradius , aus dem Grundkörper des Triebwerks austreten können und daher das ballistische Schutzelement deutlich weniger leistungsstark ausgewählt werden muss , als dies bei konventionellen Triebwerksanordnungen der Fall wäre . Eine Gefährdungsgeschwindigkeit beschreibt dabei die Geschwindigkeit , die ausreichend wäre , um entsprechende Bauteile , beispielsweise Schrapnell , schadhaft gegenüber Bauteilen eines j eweils anderen Triebwerks wirken zu lassen .

[ 27 ] Der ballistische Schutz ist dabei in einer Aus führungs form insbesondere ein Kunstfasergewebe , insbesondere ein Aramidgewebe und/oder ein Polyamidgewebe , ein insbesondere gehärteter Stahl , ein Titan und/oder eine Keramik oder weist diese j eweiligen Bestandteile auf . Dabei sind die j eweiligen Bestandteile insbesondere als Komposit- Schutz ausgebildet , bei dem beispielsweise eine harte Komponente , wie Keramik oder gehärteter Stahl entsprechende Schrapnellteile brechen kann, die dann beispielsweise von einem Aramidgewebe auf gefangen werden . In diesem Zusammenhang wird auch von einem „Spall-Liner" gesprochen .

[ 28 ] In einer Aus führungs form können dabei ein erstes Triebwerk und das zumindest zweite Triebwerk in einem Heckbereich des Rumpfes des Luftfahrzeugs , angeordnet sein .

[ 29 ] Ein „Heckbereich" ist dabei insbesondere ein die hinteren 25 % , 20 % , insbesondere 15 % des Luftfahrzeugs , insbesondere des Rumpfes des Luftfahrzeuges , einnehmender Bereich des Rumpfes . Eine Anordnung der Triebwerke im Heckbereich reduziert die Lärmemissionen an einen Innenraum und macht damit das Luftfahrzeug entsprechend komfortabel .

[ 30 ] Sind dabei das erste Triebwerk und das zweite Triebwerk übereinander und insbesondere in einer Symmetrieebene des Luftfahrzeugs entlang der Flugrichtung angeordnet , so können beispielsweise auch Triebwerke unterschiedlicher Leistungsstärke eingesetzt werden, die dann trotz der engen räumlichen Nähe , beispielsweise im Heckbereich eines Rumpfes eines Luftfahrzeuges , mit deutlich geringeren ballistischen Schutzmitteln ausgeführt sein können, und trotzdem ein hohes Sicherheitsniveau für das Luftfahrzeug erhalten .

[ 31 ] Dabei kann beispielsweise ein primär schadensrelevantes Bauteil , wie beispielsweise ein erstes Verdichterrad, welches bei beispielsweise einem Vogelschlag mit hoher Wahrscheinlichkeit zu Schrapnellbildung neigt , entlang der Bezugsachse sogar außerhalb des j eweils anderen Triebwerks angeordnet werden, sodass beispielsweise der vergleichsweise stark gefährdete Gefährdungsbereich durch Schrapnellteile außerhalb der Kontur des j eweils anderen Triebwerks liegt . Dies kann beispielsweise für das leistungsstärkere von zwei Triebwerken so gewählt werden, dass das Bauteil mit dem höchsten Aus fallrisiko , nämlich das Verdichterrad des leistungsstärksten Triebwerks , so angeordnet ist , dass bei einem Aus fall fatale Folgen für das j eweils leistungsschwächere Triebwerk vermieden sind .

[ 32 ] Ein Triebwerk kann dabei ein Turbinen-Strahltriebwerk, insbesondere ein Einstrom-Strahltriebwerk, ein Mantelstromtriebwerk oder ein Turbo-Prop-Triebwerk sein. Insbesondere bei Turbo-Prop-Triebwerken ist dabei die jeweilige Turbineneinheit erfindungsgemäß so angeordnet, dass ein gegenseitiges Risiko bei einem Versagen abgemildert ist und mit der erfindungsgemäßen Anordnung mit einem relativ leichten ballistischen Schutzelement minimiert ist.

[33] In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch ein Luftfahrzeug, welches von der Triebwerksanordnung gemäß einer der vorigen Ausführungsformenprofitiert.

[34] Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung eines

Geschäftsreiseflugzeuges in einer Seitenansicht, sowie

Figur 2 eine Detailansicht einer

Triebwerksanordnung des

Geschäftsflugzeuges der Figur 1.

[35] Ein Geschäftsflugzeug 101, weist eine Rumpf Struktur 103 auf. Die Rumpf Struktur 103 dient als Teil des Tragwerkes des Geschäftsflugzeuges 101 und weist Scheiben 105 auf, die als Cockpitscheibe dienen. Das Geschäftsflugzeug 101 ist in einer üblichen Konfiguration mit einem Seitenleitwerk 111, einem Höhenleitwerk 113 und einer Tragfläche 115 als Tiefdecker mit konventionellem Leitwerk dargestellt. Das Seitenleitwerk 111 und das Höhenleitwerk 113 sind am Heck 107 angeordnet. [36] Die Tragfläche 115 weist Auftriebshilfen 117, also beispielsweise Landeklappen, zur Erhöhung des Auftriebs in bestimmten Flugsituationen wie dem Start und der Landung auf. Weiterhin weist das Geschäftsflugzeug 101 ein Haupt fahrwerk 121 und ein Bugfahrwerk 123 auf, welche jeweils einziehbar sind.

[37] Im Heck 107 sind zwei Triebwerke, nämlich ein Triebwerk 151 mit einem Lufteinlass 153 und einer Düse 155 sowie ein Triebwerk 161 mit einem Lufteinlass 163 und einer Düse 165 angeordnet. Die Triebwerke 151 und 161 sind Mantelstromtriebwerke, die nach dem Prinzip einer Gasturbine mit zusätzlichem Mantelstrom- Fan arbeiten (nicht detailliert dargestellt. Dazu saugen die Triebwerke durch die entsprechenden Lufteinlässe 153 und 163 Luft ein, erhöhen die in der Luft enthaltene Energie durch eine Verbrennung in einer jeweiligen Brennkammer (nicht dargestellt) und stoßen entsprechende heiße und beschleunigte Abgase zusammen mit den beschleunigten Luftmassen des jeweiligen Mantelstrom- Fans durch die jeweilige Düse 155 und 165 aus, sodass Schub für das Geschäftsflugzeug 101 entsteht und dieses beschleunigen kann. Das Geschäftsflugzeug 101 wiegt in vollbeladener Startkonf iguration etwa 5.000 kg, was einer Gewichtskraft von etwa 49000N entspricht. Das Triebwerk 151 weist einen Maximalschub von etwa 1.5000N auf, wohingegen das Triebwerk 161 einen Maximalschub von 2.5000 N aufweist.

[38] Somit ist das Triebwerk 151 mit seinem Maximalschub darauf ausgelegt, das Geschäftsflugzeug 101 insbesondere im Reiseflug sicher und effizient betreiben zu können, wohingegen das Triebwerk 161 mit seinem deutlich höheren Schub dazu verwendet wird, beispielsweise in Hot-And-High- Bedingungen und/oder bei besonders kurzen angestrebten Start- und Landestrecke eine ausreichende Leistungs fähigkeit des Geschäfts flugzeugs 101 bereitzustellen . Der Maximalschub des Triebwerks 151 ist dabei so gewählt , dass die für das Gesamtgewicht des Luftfahrzeuges notwendige Leistung für einen nicht mehr möglichen Startabbruch nach einer sogenannten Entscheidungs fähigkeit zulassungsgemäß vorhanden ist , um einen sicheren Steigflug des Geschäfts flugzeuges 101 sicherzustellen . Ebenso kann lediglich die Leistungs fähigkeit des Triebwerks 151 genutzt werden, wenn beispielsweise ausreichend Startbahn für einen langen Startablauf zur Verfügung steht . Das dann im Leerlauf befindliche Triebwerk 161 kann dann ohne Einfluss auf wartungsrelevante Betriebsstunden im Leerlauf verbleiben, zudem können entsprechende Kraftstof fmengen gespart werden .

[ 39 ] Eine Triebwerksanordnung 201 einer Welle 156 des Triebwerks 151 und einer Welle 166 des Triebwerks 161 entlang der Längsachse 191 (vgl . dazu auch Figur 2 ) ist so gewählt , dass im Falle eines Versagens eines Verdichterrades 162 des leistungsstärkeren Triebwerks 161 entstehende Schrapnellteile 167 in einem Gefahrenbereich 169 austreten können, wobei der Gefahrenbereich 169 vollständig außerhalb der Kontur des Triebwerks 151 liegt . Die Schrapnellteile 167 können damit das Triebwerk 151 nicht tref fen . Zwischen den Triebwerken 151 und 161 ist ein ballistischer Schutz 181 angeordnet , welcher in mehreren Schichten, nämlich einer Titanschicht 183 , einem Aramidgewebe 185 und einer weiteren Titanschicht 187 ausgebildet ist , wobei die j eweiligen Titanschichten 183 und 187 den Triebwerken j eweils zugewandt sind und das Aramidgewebe 185 zwischen diesen angeordnet ist . Für den Fall eines Versagens eines im Verhältnis kleineren Verdichterrades 152 des Triebwerks 151 oder des Versagens von j eweiligen Turbinenstufen 154 und 164 , welche j eweils Schrapnellteile geringerer Energie aussenden, kann der ballistische Schutz 181 deutlich kleiner ausgelegt werden, als wenn beispielsweise bei einer parallelen Anordnung beider Triebwerke ein Austrittsweg von Schrapnellteilen 167 und damit der Gefahrenbereich 169 mit dem Triebwerk 151 in Überdeckung wären .

[ 40 ] Die Anordnung des Schutzes 181 dient dabei derart , dass die j eweilige Titanschicht 183 oder 187 die vom j eweiligen Triebwerk 151 oder 161 entsandten Schrapnellteile brechen und diese dann im Aramidgewebe 185 aufgefangen werden, womit eine Komposit-Panzerung im Schutz 181 realisiert ist .

Bezugs zeichenliste

101 Geschäfts flugzeug

103 Rumpf Struktur

105 Scheibe

107 Heck

111 Seitenleitwerk

113 Höhenleitwerk

115 Tragfläche

117 Auftriebshil fen

121 Haupt fahrwerk

123 Bugfahrwerk

151 Triebwerk

152 Verdichterrad

153 Lufteinlass

154 Turbinenstufe

155 Düse

156 Welle

161 Triebwerk

162 Verdichterrad

163 Lufteinlass

164 Turbinenstufe

165 Düse

166 Welle

167 Schrapnellteile

169 Gefahrenbereich

181 Schutz

183 Titanschicht

185 Aramidgewebe 187 Titanschicht

201 Triebwerksanordnung