DE2638882C2 - Schubdüse und Verfahren zu ihrem Betrieb - Google Patents
Schubdüse und Verfahren zu ihrem BetriebInfo
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Schubdüse und auf ein Verfahren zu ihrem Betrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 9. Eine derartige Schubdüse bzw. ein derartiges Verfahren sind aus der US-PS 38 93 297 bekannt.
- Die Erfordernisse des gegenwärtig für Luftfahrzeuge zu erwartenden Flugbetriebes schließen die Benutzung von konventionellen Schubdüsen aus. Die konvergente Düse, welche üblicherweise für den Unterschallflug verwendet wird, verliert ihren Wirkungsgrad, da die Ausströmgeschwindigkeit die Schallgeschwindigkeit nicht übersteigen kann (Machzahl 1). Die konvergent-divergente Schubdüse gestattet zwar eine gesteuerte Expansion und Beschleunigung der ausströmenden Gase, nachdem diese Schallgeschwindigkeit erreichen, aber diese Düsen besitzen nur einen sehr schmalen optimalen Betriebsbereich und müssen als Schubdüsen mit variablem Querschnitt konstruiert werden, um diesen Nachteil zu kompensieren. Obwohl solche Ausströmdüsen mit variablem Querschnitt in der Vergangenheit in Betracht gezogen wurden, wurden bisher keine Lösungswege für solche Schubdüsen gefunden, welche für die Anpassung an einen breiten Bereich von erwarteten Betriebsaufgaben eines Luftfahrzeuges zufriedenstellend sind.
- Das Problem wird noch komplizierter bei Triebwerken mit mehreren Bypaß-Strömungskanälen, bei denen im allgemeinen die Anzahl der Düsen gleich der Anzahl der Strömungskanäle im Inneren des Triebwerkes ist. Dies ist notwendig wegen der großen Unterschiede der Strömungskennzahlen zwischen den einzelnen Strömungen für die meisten Betriebszyklen des Triebwerkes, wodurch es im allgemeinen unpraktikabel wird, diese Strömungen in den Kanälen zu vereinigen. Mit der steigenden Anzahl der Düsen steigt jedoch auch das Triebwerkgewicht.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verstellbare Schubdüse und ein Verfahren zu ihrem Betrieb zu schaffen, die einerseits ein geringes Gewicht und einen einfachen Aufbau besitzt und die andererseits für eine vielfache Verstellbarkeit der Bypaß- und Schubdüse sorgt, um einen optimierten Betrieb über einem breiten Bereich zu gestatten.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen gemäß dem Patentanspruch 1 bzw. 9 gelöst.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
- Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine vereinfachte Schubdüse für eine Flugzeugturbine mit mehreren Strömungskanälen erhalten wird, wobei die Anzahl der Düsen nicht mehr gleich der Anzahl der Strömungskanäle sein muß, um über den gesamten Flugbetriebszyklus eine Strömungssteuerung und eine Optimierung der Leistung zu erhalten. Dabei werden mehrere Funktionen durch die notwendigen beweglichen Teile ausgeführt, um auf diese Weise eine Redundanz zu beseitigen.
- Weiterhin ergibt sich hierdurch eine Vereinfachung der Düsenherstellung und eine Gewichtsverringerung. Ferner kann die Schubdüse gemäß der Erfindung gut in bereits vorhandene oder zu erwartende Rahmenstrukturen von Triebwerken und Luftfahrzeugen eingefügt werden, wobei realistische Stellsysteme benutzt werden, um Gewichtsvergrößerungen und mechanische Instabilitäten zu vermeiden. Ein solches System kann die Belastungen bei Flugmanövern mit hoher Leistung tolerieren.
- Bei einem Betrieb mit Nachverbrennung schaffen das verschiebbare Mantelstück und der Austrittskonus für das Gebläse mit variabler Geometrie die Möglichkeit, das Verhältnis des Querschnittes der Engstelle zu dem Querschnitt am Düsenauslaß zu verändern, so daß die Gebläsedüse bei ihrem Kennwert mit maximaler Leistung arbeiten kann. In der Betriebsart Unterschall-Dauerflug ist der Nachbrenner im inneren Strömungskanal außer Betrieb und der Gesamtquerschnitt der Engstelle des Gebläses wird durch den Austrittskonus und die Strömungsaufteilung und ferner durch die zwischengefügte Klappe mit variabler Einstell-Lage gesteuert. In dieser Betriebsart ist das verschiebbare Mantelstück zurückgezogen und ist mit der zwischengefügten Klappe im wesentlichen ausgerichtet zur Bildung der Engstelle für die Strömung in dem äußeren Kanal zwischen diesen Teilen. Daher wird in dem Unterschallbetrieb ohne Nachverbrennung die Engstelle an dem Auslaß beider Kanäle gebildet, um einen "Rückstau-Widerstand" zu vermeiden (Reibung der Strömung an den Düsenexpansionsoberflächen) und um eine gleichförmige freie Expansion beider Kanalströmungen zu gestatten. Die zwischengefügte Klappe oder Zwischenklappe mit variabler Einstell-Lage wirkt also bei der Bildung der Engstelle im Unterschall-Betrieb oder im Überschall- Betrieb mit.
- Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- Fig. 1 zeigt in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht schematisch ein Gasturbinentriebwerk mit einer Schubdüse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- Fig. 2 ist eine vergrößerte schematische Ansicht und zeigt die Schubdüse des Triebwerks nach Fig. 1 in einer Betriebsart.
- Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht ähnlich Fig. 2 und zeigt die Schubdüse in einer weiteren Betriebsart.
- Fig. 1 zeigt ein Gasturbinentriebwerk 10 mit einem Kerntriebwerk 12 und einem Gebläse 14 mit den Gebläsestufen 16 und 18 und einer Gebläseturbine 20, welche mit dem Gebläse 14 durch die Welle 22 verbunden ist. Das Kerntriebwerk 12 enthält einen Axialstromverdichter 24 mit einem Rotor oder Läufer 26. Die Luft tritt am Einlauf 28 ein und wird zunächst durch die Gebläsestufe 16 verdichtet. Ein erster Teil der verdichteten Luft tritt in den äußeren Gebläse-Bypaß-Strömungskanal 30 ein, welcher teilweise durch eine Ringwand 32 und einen Mantel 34 begrenzt wird. Ein zweiter Teil der Luft wird durch die Gebläsestufe 18 weiter verdichtet und dann aufgeteilt. Ein Teil tritt in den inneren Bypaß-Strömungskanal 36 ein, welcher teilweise durch das Kerntriebwerk 12 und die Ringwand 32 begrenzt wird. Ein weiterer Teil tritt in den Einlaß 38 des Kerntriebwerkes ein. Die Strömungen in den Kanälen 30 und 36 werden letztendlich durch die insgesamt mit 40 bezeichnete Gebläseschubdüse ausgestoßen.
- Die am Einlaß 38 eintretende verdichtete Luft wird durch den Axialstromverdichter 24 weiter verdichtet und dann in eine Brennkammer 42 weitergeleitet, wo zur Erzeugung von Verbrennungsgasen zum Antrieb einer Turbine 44 Brennstoff verbrannt wird. Die Turbine 44 treibt ihrerseits über eine Welle 46 den Rotor 26 an, wie dies bei einem Gasturbinentriebwerk üblich ist. Die heißen Verbrennungsgase werden dann durch die Gebläseturbine 20 geleitet und treiben diese an, welche ihrerseits das Gebläse 14 antreibt. Auf diese Weise wird eine Schubkraft erhalten durch die Wirkung des Gebläses 14, das Luft aus den Strömungskanälen 30 und 36 durch die Gebläseschubdüse 40 ausstößt und weiterhin durch den Ausstoß von Verbrennungsgasen aus einer Schubdüse 48 des Kerntriebwerkes. Zur Schuberhöhung kann der Energieinhalt der Luft im Strömungskanal 36 mit Hilfe eines Brenners 50 gesteigert werden.
- Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf viele Bauformen von zukünftigen Gasturbinentriebwerken des Typs mit "variablem Zyklus" oder des "Multi-Bypaß"-Typs und soll keine Beschränkung beinhalten. Vielmehr wird aus der nachstehenden Beschreibung deutlich, daß die Schubdüse gemäß der Erfindung auf jedes Gasturbinentriebwerk angewendet werden kann. Die vorstehende Beschreibung soll daher lediglich ein Anwendungsbeispiel veranschaulichen.
- Fig. 2 und 3 zeigen die Gebläseschubdüse 40 und die Kerntriebwerksschubdüse 48 mit mehr Einzelheiten. Bei der Betrachtung der Schubdüse 48 für das Kerntriebwerk ist ersichtlich, daß eine Kernauslaßströmungsbahn 52 teilweise durch einen ringförmigen, mit Gelenken ausgestatteten Austrittskonus 54 und eine mit diesem zusammenwirkende koaxiale ringförmige stationäre Tragestruktur 56 mit im wesentlichen unveränderlichem Durchmesser begrenzt wird. Wie noch nachstehend beschrieben wird, trägt die Änderung des Querschnittes des Strömungsweges für die Kernaustrittsströmung durch den mit Gelenken ausgestatteten Austrittskonus 54 dazu bei, daß das Triebwerk in der Lage ist, bei allen Flugbetriebsarten eine maximale Leistung zu erzielen.
- Der Gelenkaustrittskonus 54 umfaßt drei in Reihe verbundene Klappen (zur Vereinfachung ist nur eine Hälfte der Düse gezeigt, die Düse ist jedoch im wesentlichen ringförmig). Die stromaufwärtige Klappe 58 (in Fig. 2 links) ist durch ein Scharnier oder Gelenk bei 60 mit einem relativ starren, stationären Rahmen- oder Bauteil verbunden, das entweder aus einem Element zur Begrenzung des Strömungsweges bestehen kann oder, wie abgebildet, einen Teil der inneren Tragstruktur 56 bilden kann. In ähnlicher Weise ist die Klappe 64 am stromabwärtigen Ende durch ein Scharnier oder Gelenk bei 66 mit dem relativ starren Mittelteil des Austrittskonus 68 verbunden. Eine Zwischenklappe 70 ist zur Vervollständigung der Begrenzung des Strömungsweges in der nachstehend beschriebenen Weise antriebsmäßig mit den Klappen 58 und 64 verbunden. Da der Austrittskonus 54 allgemein einen ringförmigen Querschnitt besitzt, sind bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Klappen 58, 64 und 70 jeweils repräsentativ für eine Anzahl von Klappen, welche um den Umfang des Austrittskonus herum angeordnet sind und zusammen mit der Tragestruktur 56 den ringförmigen Strömungsweg 52 begrenzen. Zur Verdeutlichung der Darstellung werden jedoch hier nur einzelne Klappen gezeigt.
- Die Verbindung 71 zwischen den Klappen 58 und 70 enthält eine Gelenkverbindung. Auf der Klappe 58 ist ein konkaver allgemein sphärischer Sitz 72 ausgebildet und wirkt mit einer konkaven allgemein sphärischen Fläche 74 auf dem vorderen Ende der Klappe 70 zusammen zur Bildung eines Kniegelenkes. Obwohl in einigen Anwendungsfällen eine positive mechanische Verbindung (nicht gezeigt) zwischen den Elementen 72 und 74 erforderlich sein kann, ist zu erwarten, daß die Druckbelastung durch das ausströmende Gas auf der Klappe 58 ausreichend sein wird, um einen innigen Kontakt zwischen den beiden Elementen aufrechtzuerhalten. Das vordere Ende der Klappe 70 ist mittels eines Gestänges 76 mit einer ersten Schlittenanordnung verbunden, welche allgemein bei 78 bezeichnet ist und axial mit Hilfe einer ersten Stelleinrichtung oder Stellgliedes 80 verschoben wird. Infolge der Gelenkverbindungen 82 und 84 werden bei der Verschiebung des Schlittens 78 nach vorwärts und rückwärts die mit Gelenkverbindung ausgestatteten Teile 58 und 70 zu einer Bewegung radial nach außen bzw. innen an der Verbindungsstelle oder Gelenkverbindung veranlaßt.
- In ähnlicher Weise ist die Verbindung 86 zwischen den Klappen 72 und 64 eine Gelenkverbindung und besitzt ein Kurvenstück oder eine Nocke 88 auf dem rückwärtigen Ende der Klappe 70, das in einer Kurvenscheibenspur oder Nut 90 läuft, welche auf dem vorderen Ende der Klappe 64 ausgebildet ist. Die Verbindungsstelle 86 ist bei 92 über ein Gelenk mit einem Gestänge 94 verbunden, das seinerseits bei 96 über ein Gelenk mit einer zweiten axial beweglichen Schlittenanordnung 98 verbunden ist. Ein Stellglied 100 liefert die Antriebskraft zur Verschiebung der Schlittenanordnung 98 nach vorwärts und rückwärts und damit zu einer Bewegung der Verbindungsstelle 86 radial nach außen bzw. innen. Auf diese Weise kann die Bewegung der Verbindungsstelle 71 unabhängig von der Bewegung der Verbindungsstelle 86 gesteuert werden. Wie nachstehend beschrieben wird, ergibt das Zusammenwirken von mit Gelenk ausgestatteten Klappen und Gelenkverbindungen einen sehr gut definierten Strömungsweg für den gesamten Flugbetriebszyklus.
- Im Unterschallbetrieb nach Fig. 2 verhält sich die Schubdüse wie ein konventioneller Austrittskonus mit variablem Engstellenquerschnitt und mit einem niedrigen inneren Querschnittsverhältnis. Die Klappen 64 und 70 befinden sich an der Verbindungsstelle 86 in der ausgefahrenen Stellung und die Verbindungsstelle 71 ist eingezogen. Das Stellglied 100 wird verwendet zur Optimierung des Düsenengstellenquerschnittes 102, welcher zwischen der Verbindungsstelle 86 und der Austrittskante (dem stromabwärts gelegenen Ende) der Tragestruktur 56 gebildet wird, und zwar in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Triebwerkes. Das Stellglied wird durch ein nicht gezeigtes Steuerorgan für das Triebwerk gesteuert. Während dieser Betriebsart wird die Klappe 58 in einer festen Lage gehalten. Wenn im Unterschallbetrieb die eingestellte Leistung für das Triebwerk erhöht wird, dann wird der Düsenengstellenquerschnitt 102 nach einem Programm vergrößert. Wenn in dem Gebläsekanal 36 (Fig. 1) der Betrieb mit Verbrennung ausgelöst wird, wird es notwendig, infolge der Steigerung des Druckverhältnisses im Zyklus einerseits den Engstellenquerschnitt zu verringern und das Düsenquerschnittsverhältnis zu vergrößern (das Verhältnis des Düsenaustrittsquerschnitts zum Düsenengstellenquerschnitt). Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Düsenengstelle mit dem Stellglied 80 geschlossen wird. Dabei wird die Schlittenanordnung 78 nach vorne (nach links) verschoben und dabei werden die Klappen 58und 70 radial nach außen bewegt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. In dieser Betriebsart wurde die Schlittenanordnung 98 bereits mit Hilfe des Stellgliedes 100 voll in ihre rückwärtige Lage verstellt. Daher wird im Überschallbetrieb die Düsenengstelle 102&min; dadurch innerhalb der Düse verstellt, daß die Klappen 58 und 70 so eingestellt werden, daß sie im Zusammenwirken mit dem gegenüberstehenden Teil der Tragestruktur 56 mit festgelegtem Durchmesser die Engstelle bilden. Dabei bildet der verbleibende Teil der Tragestruktur im Zusammenwirken mit den Klappen 70 und 74 eine Expansionsfläche für den Abgasstrom zur Beschleunigung des Stroms in der Austrittsebene 104 der Düse. Auf diese Weise wird eine hohe Leistung im Überschallbetrieb erzielt infolge des optimalen Zusammenwirkens des Verhältnisses zwischen innerem und äußerem Querschnitt.
- Die Erreichung des gleichen Programms für den Düsenquerschnitt ohne den verstellbaren Austrittskonus 54 gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung würde entweder erfordern, daß ein Kernaustrittskonus und seine zugeordneten Mechanismen nach vorwärts und rückwärts verschoben werden oder es müßte eine Tragestruktur 56 mit einer verschiebbaren Verlängerung vorgesehen werden. Diese letztere Anordnung würde jedoch ein gewisses Maß an Risiko beinhalten, da jede vorgesehene hydraulische Verstelleinrichtung notwendigerweise zwischen zwei sehr heißen Gasströmen angeordnet wäre. Dies wird bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung vermieden. In den Fig. 1 bis 3 ist die Kerndüse als Düse mit einem ringförmigen verstellbaren Austrittskonus dargestellt. Diese Konzeption kann jedoch gleich gut in einer Bauform der Düse des " zweidimensionalen" oder "rechteckförmigen" Typs ausgeführt werden, welcher ein Profil nach Fig. 2 und 3 mit einem allgemein konstanten Querschnitt besitzt und dadurch eine bessere Integration des Flugzeugrahmens und der Schubdüsenstruktur gestattet.
- Es wird nunmehr auf die Gebläsedüse 40 nach Fig. 2 und 3 Bezug genommen, welche einen Bypaßaufbau mit doppeltem Ring zeigt. Dieser umfaßt den koaxialen ringförmigen äußeren Bypaß-Strömungskanal 30 und den inneren Bypaß-Strömungskanal 36, wobei die Kanäle noch die gemeinsame Zwischenwand 32 besitzen. Die Zwischenwand 32 endet in einer verstellbaren Ventilklappe 106 , die mit Hilfe eines Stellgliedes 108 eingestellt werden kann, um die Strömung entweder durch den Kanal 30 oder den Kanal 36 zu sperren.
- Gemäß Fig. 1 ist der innere Kanal 36 mit einem Brenner 50 versehen, um den Energieinhalt des Gasstroms im inneren Kanal zu steigern und einen gesteigerten Schub im Überschallbetrieb zu erhalten. Daher ist der Kanal 36 mit einer bekannten thermischen Auskleidung 112 für Kühlzwecke ausgestattet.
- Die radial innere Wand des Kanals 36 endet in zwei durch Gestänge betätigten mit Gelenkverbindung ausgestatteten Klappen 114 und 116 zur Bildung eines ringförmigen Gebläseaustrittskonus 118. Die am weitesten stromaufwärts liegende Klappe 114 (in Fig. 2 auf der linken Seite) ist mit einem Gelenk mit einer starren Struktur verbunden, beispielsweise bei 120 mit einer Strebe 119. Das stromabwärtige Ende der Klappe 116 ist bei 122 durch Gelenk mit der Tragestruktur 56 verbunden. Die Klappen 114 und 116 sind mit Hilfe einer Gelenkverbindung 124 verbunden, welche eine Anordnung aus zusammenwirkender Kurvenscheibe oder Nocke und Laufspur enthält. Das Gestänge 130 ist bei 132 antriebsmäßig mit der Klappe 114 verbunden und überträgt die Bewegung von einem Stellglied 134 auf die Klappe 114. Insbesondere wird bei einer Vorwärts- und Rückwärtsverschiebung der Schlittenanordnung 136 durch das Stellglied 134 bewirkt, daß sich der Gebläseaustrittskonus 118 radial nach außen bzw. nach innen bewegt. Um die Auswirkung des aerodynamischen Widerstandes auf das Gestänge 130 auf ein Minimum zu bringen, ist dieses Gestänge in einer vorhandenen Hohlstrebe 119 untergebracht, welche die ringförmige Tragestruktur 56 abstützt. Das Stellglied 134 ist benachbart zur Mittellinie desTriebwerkes in dem Kerntriebwerk angeordnet, um die Kompliziertheit der hydraulischen Einrichtung auf ein Minimum zu bringen und eine ausreichende Kühlung derselben zu schaffen.
- Die radial äußere Wand 34 des Kanals 30 endet in einem verschiebbaren Mantelstück 138, welches teleskopartig in dem Gebläsemantel 34 aufgenommen ist und mit Hilfe eines geeigneten Stellsystems 140 in eine nach rückwärts verlängerte Lage ausgeschoben werden kann. Das Mantelstück 138 wirkt mit dem verstellbaren Gebläseaustrittskonus 118 zusammen zur Bildung einer Engstelle ( minimaler Strömungsquerschnitt) 142 zwischen diesen Teilen. Wenn das Mantelstück 138 zurückgezogen wird (Fig. 2), dann wird die Engstelle an der Austrittskante des Mantelstückes gebildet. Andererseits wirken in dem ausgeschobenen Betriebszustand (Fig. 3) das Mantelstück 138 und die Klappe 116 zusammen zur Bildung eines Expansionsteils der Düse zur Beschleunigung der Strömung.
- Die Klappe 106 ist so eingerichtet, daß sie in der Betriebsart ohne Brennerbetrieb nach Fig. 3 mit dem Düsenaustrittskonus 118 zur Bildung einer Engstelle 142 zwischen diesen Teilen zusammenwirkt. Andererseits arbeitet im Betrieb ohne Brenner 50 nach Fig. 2 die Klappe 106 sowohl mit dem Düsenaustrittskonus als auch mit dem Mantelstück 138 zusammen zur Bildung eines Paars von koaxialen ringförmigen Engstellen 142&min; zwischen diesen Teilen (es wird erwartet, daß im Unterschallbetrieb die Klappe 106 zur völligen Sperrung der Strömung im äußeren Kanal oder im inneren Kanal verwendet werden kann). Im Unterschallbetrieb wird die Engstelle des Bypaß-Kanals (oder mehrere Engstellen) in allgemeiner Ausrichtung mit der Austrittskante des Mantelstücks 138 gebildet.
- Im Unterschallbetrieb nach Fig. 2 ohne Verbrennung wird der Gesamtquerschnitt der Gebläseengstelle durch den verstellbaren Austrittskonus bestimmt, und die Strömungsaufteilung zwischen den Kanälen wird durch die Zwischenklappe 106 gesteuert. In dieser Betriebsart ist das verschiebbare Mantelstück 138 zurückgezogen in seine Stellung, in der es mit den Klappen 106 im wesentlichen ausgerichtet ist. In Abhängigkeit von der gewünschten Strömungsaufteilung können zwei Engstellen für die koaxialen ringförmigen Kanäle und ihre Strömungen gebildet werden. Durch Bildung der Engstellen an den Austrittsstellen beider Kanäle wird der Reibungswiderstand auf ein Minimum gebracht und die Kanalströme können gleichförmig und frei expandieren.
- Im Brennerbetrieb (Fig. 3) wird dem Gasstrom im inneren Kanal mit Hilfe des Brenners 50 Energie zugeführt, die einstellbare Klappe 106 befindet sich in der geschlossenen Stellung relativ zum äußeren Kanal und das verschiebbare Mantelstück 138 ist nach rückwärts über die Düsenengstelle hinaus ausgeschoben. Das Mantelstück 138 und der verstellbare Austrittskonus 118 ergeben die notwendige Änderungsmöglichkeit für das Verhältnis zwischen Engstellenquerschnitt und Austrittsquerschnitt, so daß die Gebläsedüse bei ihren Kennwerten für Spitzenleistung arbeiten kann. Typischerweise wird dabei der Engstellenquerschnitt relativ weit geöffnet sein, wie in Fig. 3, wobei das Stellglied 134 den Schlitten 136 nach rückwärts drückt und damit bewirkt, daß das Gestänge 130 die Klappen 114 und 116 radial nach innen zieht.
Claims (13)
1. Schubdüse für einen ringförmigen Strömungskanal mit einem ein axial verschiebbares Endstück aufweisenden Mantel, der eine Außenwand bildet, und einem Strömungskegel, der die Innenwand des Strömungskanals bildet, gekennzeichnet durch
- einen ersten Strömungskanal (30), der zwischen einer ersten Ringwand (32), die koaxial in dem Mantel (34) angeordnet ist, und dem Mantel (34) gebildet ist,
- einen zweiten Strömungskanal (36), der zwischen der ersten Ringwand (32) und einer zweiten, koaxialen Ringwand (bei 24) gebildet ist,
- der Strömungskegel (118) ist am hinteren Ende der zweiten Ringwand (bei 24) angelenkt und bildet Engstellen (142, 142&min;) der Gesamtströmung durch eine Bläser-Schubdüse (40), die mit den ersten und zweiten Strömungskanälen (30, 36) in Verbindung steht,
- ein verstellbares Ventil (106, 108), das am stromabwärtigen Ende der ersten Ringwand (32) und radial zwischen dem Mantel (34) und dem Strömungskegel (118) angeordnet ist und die Engstellen (142, 142&min;) für die ersten und zweiten Strömungskanäle (30, 36) steuert,
- eine Stelleinrichtung (140) zum axialen Verschieben des Mantel-Endstückes (138) in eine Stellung hinter dem Ventil (106), wobei zusammen mit dem Strömungskegel (118) ein Strömungsexpansionsabschnitt der Bläser-Schubdüse (40) im Schubverstärkerbetrieb (Fig. 3) bildbar ist,
- ein weiterer angelenkter Strömungskegel (54) ist koaxial mit und radial innen von einem einen unveränderbaren Durchmesser aufweisenden Mantel (56) angeordnet und erstreckt sich von der zweiten Ringwand (bei 24) nach hinten und bildet eine Halsquerschnittsfläche (102, 102&min;) einer Kernschubdüse (48).
2. Schubdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Engstellen (142, 142&min;) im wesentlichen am stromabwärtigen Ende des Ventils (106) gebildet sind.
3. Schubdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das axial verschiebbare Mantelendstück (138) teleskopartig in dem stationären Mantel (34) aufgenommen ist, der ebenfalls den äußeren Strömungskanal (30) begrenzt.
4. Schubdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der angelenkte Strömungskegel (118) erste und zweite Klappen (114, 116) aufweist, die durch einen Gelenkpunkt (124) miteinander verbunden sind, der zur Steuerung des Engstellenquerschnittes radial verschiebbar ist.
5. Schubdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur radialen Verschiebung des Gelenkpunktes (124) ein Stellglied (134) und ein Antriebsgestänge (130) zwischen dem Stellglied und dem Strömungskegel (118) vorgesehen sind.
6. Schubdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Ventil (106, 108) radial außerhalb eines Kerntriebwerkes (12) angeordnet ist und das Stellglied (134) innerhalb des Kerntriebwerkes angeordnet ist.
7. Schubdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Ventil (106, 108) eine schwenkbare Klappe aufweist.
8. Schubdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Klappen (114, 116) durch Gelenke mit einer stationären Tragstruktur (119, 56) verbunden sind, die stromaufwärts von dem angelenkten Strömungskörper (118) angeordnet ist.
9. Verfahren zum Betrieb einer Schubdüse, die ein verschiebbares Mantelendstück, das einen Strömungskanal teilweise begrenzt, und einen angelenkten Strömungskegel aufweist, welcher innerhalb des Mantels befestigt ist und den Strömungskanal teilweise begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal durch eine Trennwand in radial innere und äußere Strömungskanäle unterteilt wird und durch ein Klappenventil, das am stromabwärtigen Ende der beiden Strömungskanälen gemeinsamen Trennwand angelenkt ist, die auf beide Strömungskanäle verteilten Strömungen gesteuert werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am stromabwärtigen Ende des Klappenventils jeweils eine Engstelle für jeden Strömungskanal gebildet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Engstelle zwischen der Ventilklappe und dem Mantel an ihren jeweils stromabwärtigen Enden gebildet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Engstelle zwischen der Ventilklappe und dem Strömungskegel am stromabwärtigen Ende der Klappe gebildet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im inneren Strömungskanal eine Schubverstärkung erzeugt wird, die Ventilklappe wird so eingestellt, daß sie zusammen mit dem Mantel die Strömung durch den äußeren Strömungskanal absperrt, die verstärkte Strömung durch eine Engstelle mit variablem Querschnitt zwischen dem Strömungskegel und der Ventilklappe geleitet und danach die verstärkte Strömung durch einen Düsenabschnitt expandiert wird, welcher durch den Mantel und den Strömungskegel begrenzt ist.
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