Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
THRUST NOZZLE PIPE WITH EJECTOR SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/043568
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a drive apparatus which has an engine and a thrust nozzle for generating thrust in a first direction. Furthermore, the engine and the thrust nozzle are connected to one another by a thrust nozzle pipe. The thrust nozzle pipe is firstly designed for transporting exhaust gases from the engine to the thrust nozzle. Secondly, the thrust nozzle pipe has a thrust nozzle opening which can be opened and closed by means of a closure mechanism. In the open state of the closure mechanism, an air stream is conducted through the thrust nozzle opening, which air stream generates a thrust force in a second direction which differs from the first direction. The invention also relates to an aircraft having a drive apparatus of said type and to a method.

Inventors:
DITTRICH KAY W (DE)
Application Number:
PCT/DE2014/000478
Publication Date:
April 02, 2015
Filing Date:
September 23, 2014
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
AIRBUS DEFENCE & SPACE GMBH (DE)
International Classes:
F02C3/32; B64C29/00; F02K1/00
Foreign References:
US3085770A1963-04-16
GB871470A1961-06-28
GB979910A1965-01-06
US3618861A1971-11-09
Other References:
None
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1 . Luftfahrzeug (100) mit einer Antriebsvorrichtung (101 ), aufweisend:

ein Triebwerk (102) zum Erzeugen von Abgasen;

eine Schubdüse (104) zum Erzeugen einer ersten Schubkraft entlang einer

Längsachse (127) des Luftfahrzeugs; und

ein Schubdüsenrohr (103) zum Transportieren der vom Triebwerk erzeugten Abgase in die Schubdüse, das Schubdüsenrohr aufweisend:

eine Schubdüsenöffnung (310), die dazu ausgeführt ist, einen regelbaren ersten Luftstrom (305) entlang einer vertikalen Achse (128) des Luftfahrzeugs zu erzeugen, der eine zweite Schubkraft entlang der vertikalen Achse des Luftfahrzeugs erzeugt.

2. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 , wobei die Schubdüsenöffnung einen regelbaren ersten Verschlussmechanismus zum Öffnen und Schließen der

Schubdüsenöffnung aufweist.

3. Luftfahrzeug nach Anspruch 2,

wobei die Auslassöffnung (123) einen zweiten Verschlussmechanismus (124) zum Öffnen und Schließen der Auslassöffnung aufweist; und

wobei das Schubdüsenrohr dazu ausgeführt ist, mittels des zweiten

Verschlussmechanismus die Auslassöffnung zumindest teilweise zu schließen, wenn der erste Verschlussmechanismus geöffnet wird. 4. Luftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche,

wobei das Schubdüsenrohr zwischen einer Oberseite (129) und einer Unterseite (130) des Luftfahrzeugs angeordnet ist;

wobei an der Oberseite des Luftfahrzeugs eine obere Öffnung (131 ) und an der Unterseite des Luftfahrzeugs eine untere Öffnung (132) angeordnet ist und ein Luftschacht (115) die obere Öffnung und die untere Öffnung verbindet;

wobei das Schubdüsenrohr zumindest teilweise innerhalb des Luftschachts angeordnet ist und die Schubdüsenöffnungen zum Auslassen des Abgasstrahls durch die untere Öffnung ausgeführt ist; und

wobei das Schubdüsenrohr und der Luftschacht derart ausgeführt sind, dass der erste Luftstrom von einem durch die obere Öffnung angesaugten zweiten Luftstrom verstärkt wird.

5. Luftfahrzeug nach Anspruch 4,

wobei im Luftschacht Steuerflächen (501 ) zum Steuern des ersten und/oder des zweiten Luftstroms angeordnet sind.

6. Luftfahrzeug Anspruch 4 oder 5, wobei das Schubdüsenrohr im Luftschacht mittels Rippen (308) mit einer Luftfahrzeugstruktur verbunden ist.

7. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Luftschacht und das Schubdüsenrohr zur Verstärkung des ersten und/oder des zweiten Luftstroms aerodynamisch geformt sind.

8. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 7,

wobei das Luftfahrzeug zum Öffnen und Schließen der unteren Öffnung zumindest eine untere Klappe (105) aufweist, welche von einer geöffneten Anordnung zu einer geschlossenen Anordnung bewegt werden kann; und

wobei das Luftfahrzeug dazu ausgeführt ist, die untere Klappe zu öffnen, wenn zum Erzeugen des ersten Luftstroms der erste Verschlussmechanismus geöffnet wird.

9. Luftfahrzeug nach Anspruch 8,

wobei die untere Klappe eine Innenseite aufweist, welche in den Luftschacht gerichtet ist, wenn die untere Klappe geschlossen ist; und

wobei an der Innenseite der unteren Klappe Befestigungsmittel (703) zum Befestigen von Abwurfslasten (705) angeordnet sind.

10. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei innerhalb des Luftschachts Befestigungsmittel (810) zum Befestigen von Abwurfslasten (811 ) angeordnet sind. 11. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 10,

wobei das Luftfahrzeug zum Öffnen und Schließen der oberen Öffnung zumindest eine obere Klappe (116) aufweist, welche von einer geöffneten

Anordnung zu einer geschlossenen Anordnung bewegt werden kann. 12. Luftfahrzeug nach Anspruch 11 ,

wobei die obere Klappe (116) derart ausgestaltet ist, dass in der geöffneten Anordnung der oberen Klappe der durch die obere Öffnung angesaugte zweite Luftstrom die obere Klappe derart umströmt, dass eine Auftriebskraft (604) auf die obere Klappe ausgeübt wird.

13. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Luftfahrzeug ein düsengetriebenes Flugzeug mit einer Senkrechtstartfähigkeit und/oder einer Senkrechtlandefähigkeit ist. 14. Verfahren zum Erzeugen eines Schubs entlang einer Längsachse und einer vertikalen Achse eines Luftfahrzeugs, welches eine Antriebsvorrichtung mit einem Triebwerk, eine Schubdüse und einem Schubdüsenrohr aufweist, das Verfahren aufweisend die Schritte:

Leiten von Abgasen mittels des Schubdüsenrohrs vom Triebwerk zur Schubdüse zum Erzeugen einer ersten Schubkraft entlang Längsachse des Luftfahrzeugs (S1 ); und

Öffnen eines Verschlussmechanismus einer Schubdüsenöffnung des Schubdüsenrohrs zum Erzeugen eines ersten Luftstroms entlang der vertikalen Achse des Luftfahrzeugs zum Erzeugen einer zweiten Schubkraft entlang der vertikalen Achse (S2) des Luftfahrzeugs.

15. Verfahren nach Anspruch 14 das Verfahren weiterhin aufweisend den Schritt:

Verstärken des ersten Luftstroms mittels eines zweiten Luftstroms in einem Luftschacht, in welchem das Schubdüsenrohr angeordnet ist, wobei der zweite Luftstrom durch eine obere Öffnung des Luftschachts angesaugt wird.

Description:
Schubdüsenrohr mit Ejektorsystem

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, ein Luftfahrzeug und ein Verfahren. Technischer Hintergrund

Bei Fluggeräten mit Düsenantrieb kann ein großer Abstand zwischen dem

Triebwerksaustritt und der Schubdüse bestehen, speziell wenn es sich um

Flugzeuge mit verringerter Radarsignatur handelt. Um das aus dem Triebwerk austretende Heißgas zur Schubdüse zu befördern, kann ein sogenanntes

Schubdüsenrohr zwischen Triebwerk und Schubdüse installiert sein. Dieses Schubdüsenrohr kann sich im Inneren des Flugzeugs befinden und kann somit wertvollen Platz im Innenraum des Flugzeugs wegnehmen. Dadurch kann sich das Gesamtvolumen des Flugzeugs erheblich erhöhen. Zudem kann eine aufwändige Isolierung des Schubdüsenrohrs erforderlich sein, um die

Temperaturen an der Struktur des Flugzeugs innerhalb der für die

Strukturauslegung zulässigen Grenzen zu halten.

Flugzeuge mit Senkrechtstart- und/oder Senkrechtlandefähigkeit bzw. mit einer Schwebefähigkeit können verschiedene Antriebe zum Erzeugen eines vertikalen Schubs aufweisen. Beispielsweise kann solch ein Antrieb lenkbare Schubdüsen oder schwenkbare Rotoren beinhalten.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Antrieb für Flugzeuge mit einer Senkrechtstartfähigkeit und/oder einer Senkrechtlandefähigkeit bereitzustellen.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände gemäß der unabhängigen

Ansprüche. Weiterbildungen und Ausführungsformen sind der nachfolgenden Beschreibung, den Figuren und den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Im Folgenden werden verschiedene Flug- und/oder Schubrichtungen eines

Luftfahrzeugs beschrieben. Dabei können die Begriffe„Normalflug",

„Vorwärtsflug",„Vortrieb" eine Flugrichtung bzw. einen Schub entlang einer Längsachse des Luftfahrzeugs beschreiben. So kann der Begriff„vorwärts" eine Richtung entlang der longitudinalen Achse des Luftfahrzeugs beschreiben. Die Begriffe„Schwebeflug" und„Auftrieb" können eine Flugrichtung bzw. einen Schub entlang einer vertikalen Achse des Luftfahrzeugs beschreiben. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Luftfahrzeug mit einer

Antriebsvorrichtung, welche ein Triebwerk zum Erzeugen von Abgasen sowie eine Schubdüse zum Erzeugen einer ersten Schubkraft entlang einer Längsachse des Luftfahrzeugs aufweist. Ferner weist die Antriebsvorrichtung ein Schubdüsenrohr zum Transportieren der vom Triebwerk erzeugten Abgase in die Schubdüse auf. Das Schubdüsenrohr weist eine Schubdüsenöffnung auf, die dazu ausgeführt ist, einen regelbaren ersten Luftstrom entlang einer vertikalen Achse des

Luftfahrzeugs zu erzeugen, der eine zweite Schubkraft entlang der vertikalen Achse des Luftfahrzeugs erzeugt. Die Längsachse kann dabei parallel zur Normalflugrichtung des Luftfahrzeugs und die vertikale Achse kann parallel zu einer Auftriebsrichtung des Luftfahrzeugs sein.

Die Anordnung des Schubdüsenrohrs oder der Schubdüsenrohre im Luftfahrzeug kann sich nach den geometrischen Randbedingungen im Inneren des

Luftfahrzeugs, der Anzahl der Triebwerke, nach der Art der Triebwerksanordnung sowie nach der Schwerpunktslage des Luftfahrzeugs richten, um einen stabilen Schwebezustand zu erreichen.

Dadurch wird ein Luftfahrzeug bereitgestellt, welches eine Antriebsvorrichtung zum Erzeugen des Vortriebs sowie zum Erzeugen des Schubs in die vertikale Richtung aufweist. Das Luftfahrzeug kann also mit der Antriebsvorrichtung beides, den Vortrieb und den vertikalen Schub erzeugen.

Dabei kann unter der Antriebsvorrichtung eine Vorrichtung des Luftfahrzeugs verstanden werden, welche unter anderem einen Vortrieb für das Luftfahrzeug erzeugt. Beispielsweise kann die Antriebsvorrichtung dazu ausgeführt sein, Luft anzusaugen und die angesaugte Luft zum Erzeugen eines Schubs beschleunigt auszustrahlen. Der Vortrieb kann beispielsweise der ersten Schubkraft

entsprechen, welche in die erste Richtung gerichtet ist. Außerdem ist die

Antriebsvorrichtung dazu ausgeführt, eine zweite Schubkraft in der zweiten

Richtung, welche ungleich der ersten Richtung ist, zu erzeugen. Beispielsweise handelt es sich dabei um einen vertikalen Auftrieb. Unter dem Luftfahrzeug kann beispielsweise ein Flugzeug, insbesondere ein Düsenjet, verstanden werden. Die Schubdüse kann dazu ausgeführt sein, Abgase bzw. Abluft parallel zur ersten Richtung auszustrahlen und die Schubdüsenöffnung kann dazu ausgeführt sein, den ersten Luftstrom parallel zur zweiten Richtung abzustrahlen.

Unter dem Triebwerk kann eine Vorrichtung verstanden werden, welche Luft ansaugt, und diese als heiße Abgase abgibt. Dabei können Abgasen

beispielsweise Heißgase bezeichnen, welche aus dem Triebwerk austreten. In der Schubdüse können die vom Triebwerk erzeugten Abgase auf hohe

Geschwindigkeit beschleunigt werden. Durch diese Beschleunigung der Abgase auf eine hohe Geschwindigkeit kann die Schubkraft in die erste Richtung erzeugt werden. Ferner kann zwischen dem Schubdüsenrohr und der Schubdüse ein Diffusor angeordnet sein. Mit anderen Worten kann die vom Triebwerk

eingesaugte Luft im Triebwerk aufgeheizt werden und vom Schubdüsenrohr zur Schubdüse befördert werden, wo sie beschleunigt und ausgestoßen wird.

Zwischen dem Triebwerk und der Schubdüse kann ein Schubdüsenrohr zum Transportieren der vom Triebwerk erzeugten Abgase zur Schubdüse angeordnet sein. Zum Beispiel kann das Triebwerk im vorderen Bereich des Luftfahrzeugs angeordnet sein und die Schubdüse im hinteren Bereich des Luftfahrzeugs. Das Schubdüsenrohr kann das Triebwerk mit der Schubdüse verbinden. Dabei kann unter dem Schubdüsenrohr eine bauliche Vorrichtung verstanden werden, durch welche die Abgase, welche vom Triebwerk erzeugt werden, zur Schubdüse geleitet werden können. Beispielsweise kann das Schubdüsenrohr als Rohr ausgeführt sein, wobei dies jedoch nicht erforderlich ist. Die vom Triebwerk erzeugten Abgase können durch die Einlassöffnung des Schubdüsenrohrs in das Schubdüsenrohr geleitet werden, durch das Schubdüsenrohr geleitet werden und anschließend durch die Auslassöffnung an die Schubdüse weitergeleitet werden. Das Schubdüsenrohr kann beispielsweise Titan, Stahl, faserverstärkte Keramik oder eine Kombination dieser Werkstoffe enthalten. Das Material des

Schubdüsenrohrs kann dabei von der Temperatur der Abgase abhängig sein. Ferner kann das Schubdüsenrohr eine Isolationsschicht aufweisen, welche beispielsweise um das Rohr herum angeordnet sein kann.

Das Schubdüsenrohr kann ferner eine Einlassöffnung, welche das

Schubdüsenrohr an das Triebwerk anschließt und eine Auslassöffnung, welche das Schubdüsenrohr an die Schubdüse anschließt beinhalten. Dabei kann die Antriebsvorrichtung jeweils ein oder mehrere Triebwerke, ein oder mehrere Schubdüsen und ein oder mehrere Schubdüsenrohre aufweisen.

Beispielsweise kann die Antriebsvorrichtung zwei Triebwerke, zwei

Schubdüsenrohre und zwei Schubdüsen enthalten. Alternativ kann die

Antriebsvorrichtung ein Triebwerk, zwei Schubdüsenrohre und eine Schubdüse enthalten. Neben den genannten beispielhaften Ausführungsformen sind für den Fachmann auch andere Anzahlen von Triebwerken, Schubdüsen und

Schubdüsenrohren möglich.

Unter der Schubdüsenöffnung kann eine weitere Öffnung des Schubdüsenrohrs, welche neben der Einlassöffnung und der Auslassöffnung am Schubdüsenrohr angeordnet ist, verstanden werden. Dabei kann die Schubdüsenöffnung zum Beispiel an einer Seitenwand des Schubdüsenrohrs angeordnet sein. Ferner kann es sich bei der Schubdüsenöffnung beispielsweise um eine längliche Öffnung handeln, welche sich über einen Teil der Länge oder über die ganzen Länge des Schubdüsenrohrs erstreckt. Außerdem können auch mehrere

Schubdüsenöffnungen am Schubdüsenrohr angeordnet sein. Zum Beispiel können mehrere Schubdüsenöffnungen an gegenüberliegenden Seiten des Schubdüsenrohrs angeordnet sein. Ferner können auch mehrere Öffnungen in einer Längsrichtung des Schubdüsenrohrs hintereinander angeordnet sein. Es ist nicht erforderlich, dass die Schubdüsenöffnungen kontinuierlich

durchgehend oder schlitzförmig sind. Auch eine Reihe einzelner, diskreter Schubdüsenöffnungen ist möglich. Ferner kann die Anzahl sowie die

Positionierung der Schubdüsenöffnungen variabel sein. So könnte beispielsweise eine einzelne Schubdüsenöffnung an der Unterseite des Schubdüsenrohrs angeordnet sein.

Ferner können Abgase, welche von mehreren Triebwerken erzeugt werden, in einem gemeinsamen Schubdüsenrohr transportiert werden. Mit anderen Worten kann ein gemeinsames Schubdüsenrohr an mehrere Triebwerke angeschlossen sein. Dadurch können beispielsweise Instabilitäten in der Steuerung, welche durch Schubunterschiede der Triebwerke auftreten können, vermieden werden.

Die Lage des Triebwerks zum Schubdüsenrohr kann verschieden sein. So kann beispielsweise das Schubdüsenrohr über einen Krümmer an das Triebwerk angeschlossen sein. Ferner ist auch nicht erforderlich, dass das Schubdüsenrohr gerade ist. Beispielsweise kann das Schubdüsenrohr an eine Flugzeugstruktur angepasst sein und entsprechend gekrümmt sein. Ferner kann es sich beim Schubdüsenrohr um eine ringförmig oder geschlossene Anordnung handeln, wobei sich das Schubdüsenrohr nach der Einlassöffnung gabeln kann, sich anschließend zwei Teile des Schubdüsenrohrs um eine zentrale Struktur des

Luftfahrzeugs aufteilen können und sich vor der Auslassöffnung wieder vereinen. Auf diese Weise können mit dem Schubdüsenrohr zwei Aufgaben erfüllt werden. Zum Ersten können mit dem Schubdüsenrohr Abgase vom Triebwerk zur

Schubdüse zum Erzeugen der ersten Schubkraft in die erste Richtung transportiert werden. Zum Zweiten kann mit dem Schubdüsenrohr auch die zweite Schubkraft in der zweiten Richtung erzeugt werden, indem der regelbare erste Luftstrom durch die Schubdüsenöffnung erzeugt wird. Somit kann mit dem Schubdüsenrohr, welches möglicherweise strukturell hinderlich sein kann, eine zusätzliche Funktion erfüllt werden. Dadurch kann beispielsweise eine Senkrechtstart- und/oder eine Senkrechtlandefähigkeit in eine Antriebsvorrichtung zum Erzeugen eines Vortriebs integriert werden. Ferner kann bei der Integration der zusätzlichen Senkrechtstart- und Senkrechtlandefähigkeit nur ein geringes Mehrgewicht der

Antriebsvorrichtung erforderlich sein müssen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist die

Schubdüsenöffnung einen regelbaren ersten Verschlussmechanismus zum Öffnen und Schließen der Schubdüsenöffnung auf.

Der erste Verschlussmechanismus kann auf verschiedene Arten realisiert werden. Zum Beispiel kann der erste Verschlussmechanismus als Drehbeschlag

ausgeführt sein. Ferner kann der erste Verschlussmechanismus in Form einer oder mehrerer beweglichen Klappen realisiert sein. Neben den genannten

Verschlussmechanismen sind auch andere Verschlussmechanismen möglich. Im Falle, dass das Schubdüsenrohr mehrere Schubdüsenöffnungen aufweist, kann jede Schubdüsenöffnung einen eigenen, regelbaren

Verschlussmechanismus aufweisen. Ferner können auch mehrere

Schubdüsenöffnungen zusammen einen gemeinsamen Verschlussmechanismus aufweisen. Der Luftstrom kann vom Triebwerk erzeugte Abgase, bzw. einen vom Triebwerk erzeugten Abgasstrahl enthalten. Ferner kann der Luftstrom gegebenenfalls zusätzliche Außenluft aufweisen. Die zusätzliche Außenluft kann beispielsweise dem vom Triebwerk erzeugten Abgasstrahl zugeführt werden.

Dadurch kann der durch die Schubdüsenöffnung austretende Luftstrom geregelt werden. Mit anderen Worten kann die Schubdüsenöffnung mittels des ersten Verschlussmechanismus geöffnet werden, wodurch die Abgase, welche vom Triebwerk durch die Einlassöffnung in das Schubdüsenrohr geleitet werden, durch die geöffnete Schubdüsenöffnung austreten. Diese aus der Schubdüsenöffnung austretenden Abgase können Teil des regelbaren ersten Luftstroms sein. Dabei kann unter dem ersten Luftstrom ein Abgasstrahl verstanden werden, welcher durch die durch die Schubdüsenöffnung austretenden Abgase erzeugt wird. Der erste Luftstrom kann einen Rückstoß erzeugen, welcher wiederum die zweite Schubkraft bewirkt. Dabei kann die zweite Richtung der Richtung des ersten Luftstroms entgegengesetzt sein. Mit anderen Worten kann im geschlossenen Zustand des ersten Verschlussmechanismus die Luft durch das Schubdüsenrohr zur Schubdüse geleitet werden. Im geöffneten Zustand des ersten

Verschlussmechanismus kann die Luft ganz oder teilweise durch die

Schubdüsenöffnungen in eine Richtung parallel zur zweiten Richtung geleitet werden. Durch eine Variation der Durchgängigkeit des ersten

Verschlussmechanismus kann die zweite Auftriebskraft bzw. der Auftrieb der Antriebsvorrichtung gesteuert werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist die

Auslassöffnung einen zweiten Verschlussmechanismus zum Öffnen und

Schließen der Auslassöffnung auf, wobei das Schubdüsenrohr dazu ausgeführt ist, mittels des zweiten Verschlussmechanismus die Auslassöffnung zumindest teilweise zu schließen, wenn der erste Verschlussmechanismus geöffnet wird. Mit anderen Worten kann zwischen dem Schubdüsenrohr und der Schubdüse der zweite Verschlussmechanismus angeordnet sein. Somit kann die Abgasmenge, welche zur Schubdüse transportiert wird, geregelt werden. Wenn der zweite Verschlussmechanismus zum Beispiel geschlossen ist, werden beispielsweise keine Abgase zur Schubdüse geleitet. Somit wird im Fall, dass der zweite

Verschlussmechanismus geschlossen ist, keine Schubkraft in die erste Richtung erzeugt. Ferner kann der zweite Verschlussmechanismus auch ein Teil des Triebwerks sein. Der Übergang von der Erzeugung der Schubkraft in die erste Richtung zur

Schubkraft in die zweite Richtung kann durch graduelles Umschalten des ersten Verschlussmechanismus und des zweiten Verschlussmechanismus erreicht werden, wodurch sukzessive mehr oder weniger Anteile der Abgase an die Schubdüse bzw. an die Schubdüsenöffnung verteilt werden können.

Dadurch können die erste Schubkraft sowie die zweite Schubkraft, welche durch die Antriebsvorrichtung erzeugt werden, unabhängig voneinander geregelt werden. Dadurch kann ein genaues Regeln der beiden Schubkräfte ermöglicht werden.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das

Schubdüsenrohr zwischen einer Oberseite und einer Unterseite des Luftfahrzeugs angeordnet, wobei an der Oberseite des Luftfahrzeugs eine obere Öffnung und an der Unterseite des Luftfahrzeugs eine untere Öffnung angeordnet ist und ein Luftschacht die obere Öffnung und die untere Öffnung verbindet. Ferner ist das Schubdüsenrohr zumindest teilweise innerhalb des Luftschachts angeordnet und die Schubdüsenöffnung ist zum Auslassen des Abgasstrahls durch die untere Öffnung ausgeführt. Das Schubdüsenrohr und der Luftschacht sind derart ausgeführt, dass der durch die Schubdüsenöffnung austretende erste Luftstrom einen zweiten Luftstrom durch die obere Öffnung des Luftschachts ansaugt. Mit anderen Worten kann der durch die Schubdüsenöffnung und durch die untere Öffnung austretende Luftstrom durch den Coanda Effekt verstärk werden. Dabei kann der zweite Luftstrom durch die obere Öffnung angesaugt werden und den ersten Luftstrom im Luftschacht verstärken.

Ferner kann das Schubdüsenrohr im Luftfahrzeug bzw. in einer

Luftfahrzeugstruktur integriert sein. Unter dem Luftschacht kann beispielsweise ein Einbauraum im Luftfahrzeug verstanden werden, in welchem die Schubdüse zumindest teilweise angeordnet ist. Ferner kann der Einbauraum an der Oberseite des Luftfahrzeugs die obere Öffnung und an der unteren Seite des Luftfahrzeugs die untere Öffnung aufweisen. Der Luftschacht bzw. Einbauraum des

Schubdüsenrohrs im Luftfahrzeug kann an den Wänden aerodynamisch geformt sein und oben und unten durch Klappen abgedeckt werden. Im Normalflug können die Schubdüsenöffnungen am Schubdüsenrohr geschlossen sein. Die Abluft vom Triebwerk kann auf diese Weise durch das Schubdüsenrohr zur Schubdüse strömen und dort nach hinten beschleunigt werden.

Dadurch kann das Schubdüsenrohr selbst als Hubdüse des Luftfahrzeugs fungieren. Ferner kann durch die Formgebung des Schubdüsenrohrs die

Vergrößerung des ersten Luftstroms durch den zusätzlich angesaugten zweiten Luftstrom durch den Coanda-Effekt bewirkt werden. Die resultierende zweite Schubkraft kann sich dabei aus der Impulsdifferenz der eingesaugten und der nach unten ausgestoßenen Luft ergeben. Dabei kann die Auftriebskraft

proportional zur Geschwindigkeitsänderung der Luftmasse sein, wohingegen die aufzuwendende Strahlleistung proportional zum Quadrat der

Geschwindigkeitsänderung sein kann. Daher kann es energetisch effizienter sein, eine große Luftmasse geringer zu beschleunigen als eine kleine Luftmasse stärker zu beschleunigen. Dies kann durch das Luftfahrzeug gemäß der beschriebenen Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele gelöst werden, da durch die

Anordnung des Schubdüsenrohrs im Luftschacht zusätzliche Luftmassen durch die obere Öffnung in den Luftschacht angesaugt werden können. Daher kann gemäß der oben und im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele eine größere Luftmasse beschleunigt werden und somit auch energetisch effizienter ein Schub in vertikaler Richtung erzeugt werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind im Luftschacht Steuerflächen zum Steuern des ersten und/oder zweiten Luftstroms angeordnet.

Beispielsweise können diese Steuerflächen unterhalb des Schubdüsenrohrs angeordnet sein. Diese Steuerflächen können den ersten Luftstrom, welcher durch die Schubdüsenöffnung austritt und den zweiten zusätzlichen Luftstrom in eine bestimmte Richtung lenken. Auf diese Weise kann die zweite Richtung und somit die zweite Schubkraft genau gesteuert und/oder konfiguriert werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Schubdüsenrohr im Luftschacht mittels Rippen mit einer Luftfahrzeugstruktur verbunden.

Mit anderen Worten können Holme und Spanten des Tragwerks der

Flugzeugstruktur durch den Einbauraum geführt sein. Diese können parallel zur Strömung angelegt und aerodynamisch gestaltet sein, so dass ein allenfalls auftretender, negativer Einfluss auf den ersten und/oder zweiten Luftstrom und auf die durchströmende zusätzliche Luftmenge beherrschbar bleiben kann. . Ferner können Rippen auch auf der Außenseite des Schubdüsenrohrs angeordnet sein. Das Schubdüsenrohr kann aufgrund des im Inneren befindlichen Abgasstrahls möglicherweise unter erheblichem Innendruck gegenüber der Umgebung stehen und kann unter Umständen durch die angebrachten Schubdüsenöffnungen mechanisch geschwächt sein, da der strukturelle Verbund des Rohres durch die Öffnungen gestört werden könnte. Auf der Außenseite angebrachte Rippen können das Schubdüsenrohr daher mechanisch verstärken, so dass der

Innendruck ohne Strukturschädigung aufgenommen werden kann. Durch eine Anordnung der Rippen parallel zum lokalen Luftstrom außerhalb des Schubdüsenrohrs kann eine Beeinflussung des Luftstroms durch die Rippen minimiert werden.

Durch die Rippen kann die mechanische Integrität und die strukturelle Anbindung des Schubdüsenrohrs sichergestellt werden. Auf diese Weise können Kräfte vom Schubdüsenrohr auf die Luftfahrzeugstruktur übertragen werden. Beispielsweise können auf das Schubdüsenrohr starke Hub- und/oder Schubkräfte wirken, welche durch die Rippen effektiv auf das ganze Luftfahrzeug übertragen werden. Auf diese Weise kann die Schubkraft, welche durch das Schubdüsenrohr erzeugt wird, auf das Luftfahrzeug übertragen werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind der Luftschacht und das Schubdüsenrohr zur Verstärkung des ersten und/oder zweiten Luftstroms aerodynamisch geformt.

Durch die aerodynamische Form des Schubdüsenrohrs und des Luftschachts kann der Coanda-Effekt verstärkt werden. Ferner können durch die

aerodynamischen Formen des Schubdüsenrohrs und des Luftschachts auch die Richtung des erzeugten ersten und/oder zweiten Luftstroms sowie der zusätzlich angesaugten Luftmenge genau gesteuert werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Luftfahrzeug zum Öffnen und Schließen der unteren Öffnung zumindest eine untere Klappe auf, welche von einer geöffneten Anordnung zu einer

geschlossenen Anordnung bewegt werden kann. Ferner ist das Luftfahrzeug dazu ausgeführt, die untere Klappe zu öffnen, wenn zum Erzeugen des ersten

Luftstroms in der zweiten Richtung der erste Verschlussmechanismus geöffnet wird. Ferner kann das Luftfahrzeug dazu ausgeführt sein, die untere Klappe zu schließen, wenn der erste Luftstrom in der zweiten Richtung nicht erzeugt wird. Das heißt, die untere Klappe kann geschlossen sein, wenn das Luftfahrzeug ausschließlich einen Vorwärtsschub erzeugt bzw. wenn sich das Luftfahrzeug im Normalflug befindet. Im Schwebeflug können beispielsweise zuerst die unteren Klappen des

Luftschachts bzw. Einbauraums geöffnet werden. Anschließend kann der erste Verschlussmechanismus der Schubdüsenöffnung am Schubdüsenrohr geöffnet werden. Ferner kann die Schubdüse durch den zweiten Verschlussmechanismus, z.B. eine Klappe oder ein Drehventil, ganz oder teilweise vom Schubdüsenrohr getrennt werden, falls der zweite Verschlussmechanismus vorhanden ist. Die Luft kann nun nicht mehr oder nicht mehr vollständig durch die Schubdüse austreten, sondern kann zusätzlich auch durch die Schubdüsenöffnungen nach unten aus dem Luftschacht bzw. Einbauraum des Schubdüsenrohrs geleitet werden. Dabei kann durch den Coanda-Effekt ein zweiter Luftstrom durch die obere Öffnung des Luftschachts in den Luftschacht eingesaugt und ebenfalls durch die untere Öffnung ausgestoßen werden. Damit können sich das Luftvolumen und die Schwebeeffizienz erhöhen. Zudem kann dadurch der Abgasstrahl gekühlt und damit die Schädigungen des Bodens unter dem Flugzeug vermindert werden. Durch das Schließen der Klappe bzw. durch die Klappe im geschlossenen

Zustand kann die Außenhaut des Flugzeugs für den Vorwärtsflug aerodynamisch optimiert sein. Mit anderen Worten kann für den Vorwärtsflug die untere Klappe geschlossen werden, so dass an dieser Stelle keine Verwirbelungen auftreten. Ferner kann durch das Schließen der Klappe eine Radarsignatur des

Luftfahrzeugs minimiert werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist die untere Klappe eine Innenseite auf, welche in den Luftschacht gerichtet ist, wenn die untere Klappe geschlossen ist. Ferner sind an der Innenseite der unteren Klappe Befestigungsmittel zum Befestigen von Abwurfslasten angeordnet. Auf diese Weise kann die untere Klappe eine weitere Aufgabe, nämlich das Anbringen von Abwurfslasten, erfüllen. Wenn die untere Klappe geschlossen ist, können sich die Abwurfslasten im Inneren des Luftschachts befinden. Somit sind die Abwurfslasten im geschlossenen Zustand der unteren Klappe nicht außerhalb des Luftfahrzeugs angeordnet, wodurch die aerodynamische Eigenschaft optimiert und/oder die Radarsignatur des Luftfahrzeugs minimiert werden kann. Für den Fall, dass Abwurfslasten abgeworfen werden sollen, kann die untere Klappe geöffnet werden. Ferner kann die untere Klappe so geöffnet werden, dass der erste und/oder zweite Luftstrom, welcher durch die untere Öffnung austritt, nicht durch die Abwurfslasten beeinflusst wird und dass die Abwurfslasten nicht vom Luftstrom beeinträchtigt werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung befinden sich innerhalb des Luftschachts Befestigungsmittel zum Befestigen von

Abwurfslasten.

Auf diese Weise kann der Luftschacht zusätzlich auch als Aufbewahrungsraum zum Aufbewahren von Abwurfslasten dienen. Im Rahmen der vorliegenden Patentanmeldung können unter Abwurfslasten diverse Waffensysteme und Effektoren verstanden werden. Ferner können auch andere Lasten, z.B. ein zusätzlicher Tank, an den Klappen mit entsprechenden Befestigungsmitteln befestigt werden.

Dadurch kann der Raum im Luftschacht effektiv genutzt werden. Im Normalflug kann der Luftschacht auf diese Weise zum Aufnehmen von Abwurfslasten und/oder Effektoren dienen.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Luftfahrzeug zum Öffnen und Schließen der oberen Öffnung zumindest eine obere Klappe auf, welche von einer geöffneten Anordnung zu einer geschlossenen Anordnung bewegt werden kann. Auf diese Weise kann die obere Öffnung mittels der oberen Klappe geöffnet und geschlossen werden. Dadurch kann für den Fall, dass kein vertikaler Schub erzeugt werden soll, die obere Klappe geschlossen werden, wodurch die aerodynamische Eigenschaft optimiert und/oder die Radarsignatur des

Luftfahrzeugs minimiert wird.

Im Rahmen dieser Patentanmeldung können unter dem Begriff obere Klappe und/oder untere Klappe verschiedene Vorrichtungen oder Mittel verstanden werden, mit welchen die obere/untere Öffnung geschlossen und geöffnet werden kann. Ferner können an der oberen Öffnung und/oder an der unteren Öffnung jeweils auch mehrere Klappen angebracht werden. Es ist nicht erforderlich, dass die Klappen durch einen Klappmechanismus geöffnet und geschlossen werden. Beispielsweise können die Klappen auch auf- und zugeschoben werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist die obere Klappe derart ausgestaltet, dass in der geöffneten Anordnung der oberen Klappe der durch die obere Öffnung angesaugte zweite Luftstrom die obere Klappe derart umströmt, dass eine Auftriebskraft auf die obere Klappe ausgeübt wird.

Beispielsweise kann die obere Klappe einen Querschnitt eines Flugzeugflügels haben, wodurch die Auftriebskraft analog zu einem Flugzeugflügel erzeugt wird. Dadurch kann die zweite Schubkraft in der zweiten Richtung durch die

Auftriebskraft verstärkt werden. Dadurch kann beispielsweise ein Mehrgewicht der oberen Klappe durch die von der oberen Klappe erzeugte Auftriebskraft kompensiert werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Luftfahrzeug ein düsengetriebenes Flugzeug mit einer Senkrechtstartfähigkeit und/oder einer Senkrechtlandefähigkeit. Ferner kann das Flugzeug auch eine Stealth-Eigenschaft bzw. eine minimierte Radarsignatur aufweisen. Beispielsweise ist das Flugzeug ein Nurflügelflugzeug.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Schubs entlang einer longitudinalen Achse und einer vertikalen Achse eines

Luftfahrzeugs, welches eine Antriebsvorrichtung mit einem Triebwerk, eine Schubdüse und einem Schubdüsenrohr aufweist. Das Verfahren weist die Schritte des Leitens von Abgasen mittels des Schubdüsenrohrs vom Triebwerk zur Schubdüse zum Erzeugen einer ersten Schubkraft entlang der longitudinalen Achse des Luftfahrzeugs und des Öffnens eines Verschlussmechanismus einer Schubdüsenöffnung des Schubdüsenrohrs zum Erzeugen eines ersten Luftstroms entlang der vertikalen Achse des Luftfahrzeugs zum Erzeugen einer zweiten Schubkraft entlang der vertikalen Achse des Luftfahrzeugs auf. Das Verfahren kann dabei durch eine oben und im Folgenden beschriebene

Antriebsvorrichtung durchgeführt werden. Ferner können auch Merkmale, welche die im Rahmen dieser Patentanmeldung beschriebene Antriebsvorrichtung charakterisieren, auch das Verfahren charakterisieren. Umgekehrt können auch Verfahrensmerkmale die oben und im Folgenden beschriebene

Antriebsvorrichtung charakterisieren. Außerdem treffen die für die im Rahmen dieser Patentanmeldung beschriebenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Vorteile auch auf die in dieser Patentanmeldung aufgeführten Verfahren zu.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren den zusätzlichen Schritt des Verstärkens des ersten Luftstroms mittels eines zweiten Luftstroms in einem Luftschacht, in welchem das Schubdüsenrohr angeordnet ist auf, wobei der zweite Luftstrom durch eine obere Öffnung des Luftschachts angesaugt wird. Die beschriebenen Ausführungsformen betreffen gleichermaßen eine

Antriebsvorrichtung, ein Luftfahrzeug und ein Verfahren, obwohl einzelne Ausführungsformen ausschließlich in Bezug zu der Antriebsvorrichtung, dem Luftfahrzeug oder dem Verfahren beschrieben werden. Synergetische Effekte können sich aus verschiedenen Kombinationen der Ausführungsformen ergeben, auch wenn diese im Folgenden nicht beschrieben werden.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren

Rückbezügen.

Kurze Beschreibung der Figuren Fig. 1a zeigt ein Luftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1 b zeigt eine Antriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 1c zeigt einen Querschnitt einer Antriebsvorrichtung und eines Luftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2a zeigt ein Luftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2b zeigt eine Antriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2c zeigt einen Querschnitt einer Antriebsvorrichtung und eines Luftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 3a zeigt eine Seitenansicht eines Schubdüsenrohrs gemäß einem

Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 3b zeigt einen Querschnitt eines Schubdüsenrohrs gemäß einem

Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 3c zeigt einen Querschnitt eines Schubdüsenrohrs gemäß einem

Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 4 zeigt ein Luftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt eines Flugzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 6 zeigt einen Querschnitt einer Antriebsvorrichtung und eines Luftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 7a zeigt einen Querschnitt einer Antriebsvorrichtung und eines Luftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 7b zeigt einen Querschnitt einer Antriebsvorrichtung und eines Luftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 7c zeigt einen Querschnitt einer Antriebsvorrichtung und eines Luftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 8a zeigt einen Querschnitt einer Antriebsvorrichtung und eines Luftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 8b zeigt einen Querschnitt einer Antriebsvorrichtung und eines Luftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 8c zeigt einen Querschnitt einer Antriebsvorrichtung und eines Luftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem

Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgetreu dargestellt. Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen

In Fig. 1a ist ein Luftfahrzeug 100 in Form eines Flugzeugs, welches als Nurflügler ausgestaltet ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Der Pfeil 125 bezeichnet dabei eine erste Richtung, welche parallel zu einer longitudinalen Achse 127 des Flugzeugs 100 ist, und der Pfeil 126 bezeichnet eine zweite Richtung, welche parallel zu einer vertikalen Achse 128 des Flugzeugs 100 ist. In Fig. 1a ist das Flugzeug 100 von der Unterseite 130 dargestellt.

Das Flugzeug weist eine erste Antriebsvorrichtung 101 und eine zweite

Antriebsvorrichtung 140 auf. Die erste Antriebsvorrichtung 101 beinhaltet ein Triebwerk 102, eine Schubdüse 104 und ein Schubdüsenrohr 103, welches das Triebwerk mit der Schubdüse 104 verbindet. Ebenfalls weist die zweite

Antriebsvorrichtung 140 ein Triebwerk 107, eine Schubdüse 109 und ein

Schubdüsenrohr 108 auf, welches das Triebwerk 107 mit der Schubdüse 109 verbindet. Das Schubdüsenrohr 103 ist zumindest teilweise in einem Luftschacht angeordnet, welcher durch die unteren Klappen 105 und 106 verdeckt ist.

Ebenfalls ist das Schubdüsenrohr 108 in einem Luftschacht angeordnet, welcher durch die unteren Klappen 111 und 110 verdeckt ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Schubdüsenöffnungen geschlossen, so dass die Abgase, welche vom Triebwerk 102 ausgestoßen werden, durch das Schubdüsenrohr 103 in die Schubdüse 104 geleitet werden. Dadurch werden durch die Schubdüse 104 Gase 113 ausgestoßen. Ebenfalls werden durch das Triebwerk 107 Abgase ausgestoßen, welche durch das Schubdüsenrohr 108 geleitet werden und von der Schubdüse ausgestoßen werden, was durch den Pfeil 112 dargestellt ist. Durch das Ausstoßen der Abgase 112 und 113 wird ein Schub bzw. eine Schubkraft 114 erzeugt. Mit anderen Worten wird in diesem

Ausführungsbeispiel ein Vorwärtsschub für das Flugzeug 100 erzeugt.

In Fig. 1 b ist die Antriebsvorrichtung 101 detaillierter gezeigt. Dabei ist in Fig. 1 b dargestellt, dass das Schubdüsenrohr 03 mittels der Einlassöffnung 22 am Triebwerk 102 angeschlossen ist und mittels der Auslassöffnung 123 an der Schubdüse 104 angeschlossen ist. Weiterhin ist gezeigt, dass das

Schubdüsenrohr zumindest teilweise im Luftschacht 115 angeordnet ist. Mit dem Pfeil 118 ist dargestellt, dass die Abgase durch das Schubdüsenrohr in Richtung der Schubdüse transportiert werden.

In Fig. 1c ist ein Querschnitt eines Teils des Luftfahrzeugs 100 sowie der

Antriebsvorrichtung 101 entlang der in Fig. 1 b gezeigten Querschnittsfläche AB dargestellt. Dabei ist ersichtlich, dass das Flugzeug eine Unterseite 130 und eine obere Seite 129 aufweist. Außerdem ist dargestellt, dass das Schubdüsenrohr 103 innerhalb des Luftschachts 115 angeordnet ist. Dabei ist der Luftschacht 115 an der Unterseite des Flugzeugs durch die unteren Klappen 105 und 106

geschlossen und an der Oberseite des Flugzeugs 129 ist der Luftschacht 115 durch die oberen Klappen 116 und 117 geschlossen.

In den Fig. 2a, 2b und 2c sind ein Luftfahrzeug 100, eine Antriebsvorrichtung 101 und ein Querschnitt des Luftfahrzeugs 100 sowie der Antriebsvorrichtung 101 gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung dargestellt. Dabei kann es sich beispielsweise um das in den Fig. 1 a, 1 b und 1c dargestellte Flugzeug 100 bzw. um die Antriebsvorrichtung 101 handeln, wobei das Flugzeug 100 und die Antriebsvorrichtung 101 in den Fig. 2a, 2b und 2c in einer anderen Konfiguration dargestellt sind.

In Fig. 2a ist ersichtlich, dass die unteren Klappen 105 und 106 der

Antriebsvorrichtung 101 und die Klappen 111 und 110 der Antriebsvorrichtung 140 geöffnet sind. Ferner ist in Fig. 2c gezeigt, dass auch die oberen Klappen 116 und 117 geöffnet sind. Ferner sind die Schubdüsenöffnungen des Schubdüsenrohrs 103 geöffnet, wodurch ein erster Luftstrom 120 durch die Schubdüsenöffnungen ausgestrahlt wird. Ferner ist in Fig. 2b gezeigt, dass ein zweiter

Verschlussmechanismus 124 die Auslassöffnung 123 verschließt, so dass sämtliche Abgase vom Triebwerk durch die Auslassöffnungen geleitet werden und so den ersten Luftstrom 120 erzeugen. Ferner wird durch den Coanda-Effekt ein zweiter Luftstrom 121 angesaugt, was in Fig. 2c durch die Pfeile 121 dargestellt ist. Durch das Auslassen des ersten Luftstroms 120 und durch den zweiten

Luftstrom 121 wird eine Schubkraft erzeugt, welche mittels des Pfeils 119 in Fig. 2a dargestellt ist. Dabei ist die Schubkraft 119 parallel zur zweiten Richtung 126.

In Fig. 3a ist die Seitenansicht eines Schubdüsenrohrs 103 gemäß einem

Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei weist das Schubdüsenrohr 103 auf der einen Seite drei längliche Schubdüsenöffnungen 309, 312 und 313 auf, welche über die Länge des Schubdüsenrohrs verteilt sind. Außerdem sind Rippen 308 dargestellt, mit welchen das Schubdüsenrohr 103 mit einer

Flugzeugstruktur verbunden ist. In Fig. 3b ist ein Schnitt des Schubdüsenrohrs 103, welches in Fig. 3a dargestellt ist, entlang der Ebene EF gezeigt. Dabei ist ersichtlich, dass das Schubdüsenrohr 103 aus einem oberen Halbzylinder 306 und einem unteren Halbzylinder 307 aufgebaut ist, wobei der obere Halbzylinder 306 einen größeren Radius hat als der untere Halbzylinder 307. An den Spalten zwischen dem oberen Halbzylinder 306 und dem unteren Halbzylinder 307 sind die Schubdüsenöffnungen 309 und 310 jeweils an der Seitenwand des Schubdüsenrohrs angeordnet. Die Schubdüsenöffnung 309 weist dabei den Verschlussmechanismus 303 auf und die Schubdüsenöffnung 310 weist den Verschlussmechanismus 304 auf. Dabei ist der Verschlussmechanismus 303 in einem geschlossenen Zustand dargestellt und der Verschlussmechanismus 304 ist im geöffneten Zustand dargestellt, so dass durch die Schubdüsenöffnung 310 ein erster Luftstrom 305 austreten kann.

In Fig. 3c ist ein Querschnitt eines Schubdüsenrohrs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel hat das Schubdüsenrohr einen ovalen Querschnitt, wobei der

Verschlussmechanismus bzw. die Schubdüsenöffnung 311 am unteren Ende des Schubdüsenrohrs angeordnet ist.

In Fig. 4 ist ein strahlgetriebenes Flugzeug 100, beispielsweise ein Nurflügler, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Flugzeug mit einer minimierten Radarsignatur handeln. Das Triebwerk 401 ist im zentralen Bereich des Flugzeugs 100 angeordnet und ein umlaufendes Schubdüsenrohr 402 versorgt die Schubdüse 403 mit dem im

Triebwerk erzeugten Heißgas. Durch eine Einlassöffnung 404 werden Abgase vom Triebwerk in das Schubdüsenrohr 402 transportiert und vom Schubdüsenrohr 402 in die Schubdüse geleitet. Dabei ist das Schubdüsenrohr um das Triebwerk herum angeordnet. Das Schubdüsenrohr ist aus zwei seitlichen Teilen 406 und 407 aufgebaut, welche sich nach der Einlassöffnung aufteilen und vor der

Auslassöffnung wieder vereinen. Außerdem ist jeweils der Teil 406 des

Schubdüsenrohrs in einem Luftschacht 408 und der Teil 407 des

Schubdüsenrohrs in einem Luftschacht 409 angeordnet. Die Teile 406 und 407 des Schubdüsenrohrs 402 und die Kanten des Einbauraums 408 und 409 sind parallel zu den Kanten des Luftfahrzeugs 100 angeordnet. Ferner sind die zwei Schubdüsenrohrteile 406 und 407 im Inneren im Bereich des Schwerpunkts der Flugzeugs auf beiden Seiten der Flugzeuglängsachse installiert und führen zu einer zentralen Schubdüse 403 am Heck. In Fig. 5 ist ein Querschnitt eines Teils eines Luftfahrzeugs und eine

Antriebsvorrichtung dargestellt. Dabei befinden sich unterhalb des

Schubdüsenrohrs Leitflächen 501 und 502, welche den ersten Luftstrom umleiten bzw. steuern, was durch den Pfeil 503 dargestellt ist.

Mit anderen Worten sind im Einbauraum des Schubdüsenrohrs bewegliche und / oder starre Leitflächen bzw. Klappen bzw. Leitschaufeln 501 und 502 angebracht, mit denen eine präzisere Steuerung des ersten und/oder zweiten Luftstroms 503 im Schwebeflug möglich ist. Bei der Nutzung beweglicher Klappen kann auch eine Fluglageregelung durch eine Steuerung des ersten und/oder zweiten Luftstroms 503 erreicht werden.

In Fig. 6 ist gezeigt, dass die oberen Klappen 601 und 602 vom zweiten Luftstrom 603 derart umströmt werden, dass ein Auftrieb 604 auf die Klappen 601 und 602 ausgeübt wird. Zur Verstärkung des Auftriebs können die oberen Klappen 601 und 602 zum Verschluss des Luftschachts oder Einbauraums so geformt und bewegt werden, dass durch die Umströmung des zweiten Luftstroms 603 ein zusätzlicher Auftrieb 604 erzeugt wird, der die Wirkung des Ejektorsystems verstärkt. In den Fig. 7a, 7b und 7c ist ein Querschnitt eines Luftfahrzeugs 100 und einer Antriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei ist die Antriebsvorrichtung in Fig. 7a für den Horizontalflug/Normalflug, das heißt für die Erzeugung eines Vorwärtsschubs, dargestellt. In Fig. 7b ist die Antriebsvorrichtung zum Erzeugen eines Schubs in vertikaler Richtung und in Fig. 7c zum Abwerfen von Abwurfslasten dargestellt. Dabei befinden sich an den unteren Klappen 701 und 702 jeweils Befestigungsmittel 703 und 704, an welchen Abwurfslasten 705 und 706 befestigt sind. In Fig. 7a sind die Klappen 701 und 702 geschlossen, so dass sich die Abwurfslasten 705 und 706 im Inneren des

Luftschachts befinden. In Fig. 7b sind die unteren Klappen 701 und 702 sowie die oberen Klappen 116 und 117 geöffnet, so dass ein erster Luftstrom 120, welcher durch ein zusätzlich angesaugter zweiter Luftstrom 121 verstärkt wird, durch den Luftschacht geleitet werden kann. Außerdem sind an den Klappen Blenden 707 und 708 angebracht, so dass die Abwurfslasten 705 und 706 von den

austretenden ersten und zweiten Luftströmen 120 und 121 geschützt sind. In Fig. 7c ist die Konfiguration der unteren Klappen zum Abwerfen der Abwurfslasten dargestellt. Dabei sind die unteren Klappen 701 und 702 offen und die oberen Klappe 116 und 117 geschlossen. Weiterhin ist dargestellt, dass die Abwurfslast 706 gelöst und abgeworfen wird.

In Fig. 8a, 8b und 8c ist jeweils ein Querschnitt einer Antriebsvorrichtung eines Luftfahrzeugs 100 in verschiedenen Konfigurationen dargestellt. In Fig. 8a ist gezeigt, dass das Luftfahrzeug 100 zwei Schubdüsenrohre 103 und 108 aufweist. Das Schubdüsenrohr 103 ist in einem Luftschacht 115 angeordnet, welcher durch obere Klappen 805 und 806 abgedeckt ist. Ferner ist der Luftschacht 115 durch untere Klappen 801 und 802 geschlossen. Das Schubdüsenrohr 108 ist in einem Luftschacht 812 angeordnet, welcher durch obere Klappen 808, 809 und durch untere Klappen 803 und 804 geschlossen ist. Ferner befindet sich zwischen dem Luftschacht 115 und 812 ein Einbauraum für Abwurfslasten, in welchem ein Befestigungsmittel 810 zum Befestigen von Abwurfslasten 811 angeordnet ist. Ferner ist der Einbauraum für Abwurfslasten oben durch eine Blende 807 abgedeckt. In Fig. 8b ist die Konfiguration des Luftfahrzeugs 100 und der

Antriebsvorrichtung für den Vertikalflug dargestellt. Dabei sind die oberen Klappen 805, 806, 808 und 809 sowie die unteren Klappen 801 , 802, 803 und 804 geöffnet. In Fig. 8c ist die Konfiguration des Luftfahrzeugs bzw. der Antriebsvorrichtung für den Abwurf einer Abwurfslast 811 dargestellt. Dabei sind lediglich die unteren Klappen 802 und 803 geöffnet, so dass die Abwurfslast 811 abgeworfen werden kann.

Dabei kann es sich bei dem in Fig. 8a, 8b und 8c dargestellten Querschnitt um einen Querschnitt des Luftfahrzeugs handeln, welches in Fig. 4 dargestellt ist. In Fig. 9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen eines Schubs entlang einer longitudinalen Achse und einer vertikalen Achse eines

Luftfahrzeugs, welches eine Antriebsvorrichtung mit einem Triebwerk, einer Schubdüse und einem Schubdüsenrohr aufweist, gemäß einem

Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei weist das Verfahren den Schritt S1 des Leitens von Abgasen mittels des Schubdüsenrohrs vom Triebwerk zur Schubdüse zum Erzeugen einer ersten Schubkraft entlang der longitudinalen Achse des Luftfahrzeugs auf. Weiterhin beinhaltet das Verfahre den Schritt S2 des Öffnens eines Verschlussmechanismus einer Schubdüsenöffnung des

Schubdüsenrohrs zum Erzeugen eines ersten Luftstroms entlang der vertikalen Achse des Luftfahrzeugs zum Erzeugen einer zweiten Schubkraft entlang der zweiten Richtung.

Ergänzend sei darauf hinzuweisen, dass„umfassend" oder„aufweisend" keine anderen Elemente ausschließt und„ein" oder„einer" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele oder Ausführungsformen beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener

Ausführungsbeispiele oder Ausführungsformen verwendet werden können.

Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.