DE1007178C2 - Regelbares Strahltriebwerk fuer Flugzeuge u. dgl. mit Strahlumlenkung - Google Patents
Regelbares Strahltriebwerk fuer Flugzeuge u. dgl. mit StrahlumlenkungInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AÜSLEGESCHRIFT:
AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:
kl. 62 b 37/02
INTERNAT. KL. B 64 C 29. SEPTEMBER 1955
25. APRIL 1957 3. OKTOBER 1957
STIMMT ÜBEREIN MIT AUSLECESCHRIFT 1007 178 (D 21397 XI/62 b)
Die Erfindung bezieht sich auf ein Triebwerk, bei dem die Rückstoßkraft eines ausgestoßenen Gasstromes
zum Antrieb oder zur Lenkung ausgenutzt wird. Einrichtungen dieser Art können z. B. bei
Flugzeugen, ein Reaktionstriebwerk mit einem Düsenrohr
besitzen, das so gerichtet ist, daß das Flugzeug vorwärts getrieben oder ihm ein Auftrieb erteilt wird;
sie können ein Düsenrohr enthalten, durch das Luft von einem Kompressor oder Abgase von einer
Maschine derart geführt werden, daß das Flugzeug manövriert werden kann.
Es ist bekannt, die durch ein Düsenrohr getriebenen Gase in ihrer Richtung derart umzulenken, daß die
zweite Richtung einen bestimmten Winkel mit der ersten einschließt oder gegensinnig gerichtet ist, um
die Rückstoß richtung des Gasstromes zu ändern. Eine solche Richtungsänderung kann jedoch die unerwünschte
Folge haben, daß die Gleichgewichtslage des Flugzeuges gestört wird, wenn die neue Richtung
nicht ebenso· wie die bisherige Richtung durch den
Auftriebsmittelpunkt oder Schwerpunkt des Flugzeuges geht. Es ist bekannt, daß man die Rückstoßrichtung
des Gasstromes durch den Auftriebsmittelpunkt des Flugzeuges zu legen hat, um die Gleichgewichtslage
des Flugzeuges zu erhalten. Die bekannten Einrichtungen zur Änderung der Richtung
des Trieb'Strahls; bei denen z. B. geeignete Rohrteile
eine Umlenkung des Gasstromes bewirken, erlauben noch keine günstige Anpassung der Lage des umgelenkten
Gasstromes an den Auftriebsmittelpunkt.
Die Erfindung bezweckt, die erwähnten Nachteile zu beheben, und sie bezweckt insbesondere, daß bei
Änderung der Rückstoß richtung diese in einfacher Weise so eingestellt werden kann, daß sie durch den
Auftriebsmittelpunkt geht; die Erfindung kann jedoch auch zur Steuerung des Flugzeuges angewendet
werden.
Gemäß der Erfindung ist ein regelbares Strahltriebwerk für Flugzeuge od. dgl., welches insbesondere
bei einem Strahlantrieb oder Leittrieb anzuwenden ist, bei dem der Gasstrom aus einer ersten in eine
zweite Strömungsrichtung umgelenkt -werden kann, gekennzeichnet durch Einrichtungen, durch die die
Lage des umgelenkten Strahles in einer Richtung verschoben werden kann, die parallel zur ersteren Riehtong
ist.
Wenn bei einem Strahltriebwerk ein Rohr zur Führung der Gase in der ersteren Richtung und Einrichtungen
zur Umlenkung der Gase in die zweite Richtung vorgesehen ist, sind diese Einrichtungen
erfindungsgemäß so auszubilden, daß sie entlang des Rohres verschiebbar sind.
Die Rohrwandung kann dabei eine Öffnung aufweisen, die von. einem Zwischenstück abgedeckt ist,
Regelbares Strahltriebwerk für Flugzeuge u. dgl. mit Strahlumlenkung
Patentiert für:
Aubrey Douglas, Saltford, Somerset (Großbritannien)
, Beanspruchte Priorität: Großbritannien vom 2. Oktober 1954 und 26. September 1955
Aubrey Douglas, Saltford, Somerset (Großbritannien), ist als Erfinder genannt worden
das eine Durchlaßöffnung und einen Ausströmkanal aufweist, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, durch
die das Zwischenstück in Achsrichtung des Rohres verschoben werden kann, sowie Einrichtungen zur
Umlenkung der Gase aus dem Rohr in den Kanal.
Die Erfindung ist in vorteilhafter Weise sowohl anwendbar, wenn die zweite Richtung des Gasstromes
festliegt, als auch dann, wenn diese Richtung veränderlich ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.
Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der
Erfindung;
Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1;
Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung und Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Teil eines Strahltriebwerks gemäß der Erfindung besitzt ein
rundes Düsenrohr 1, durch das die Gase aus dem eigentlichen Maschinenteil (nicht dargestellt) in
rückwärtiger Richtung getrieben .werden; wobei die Gase durch das Rohr 1 in Richtung des Pfeiles 2
Hießen. Das Rohr 1 ist im unteren Teil mit einer Nut 3 versehen. Eine zylindrische Hülse 4 sitzt koaxial
auf dem Außenumfang des Rohres 1 und ist
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axial beweglich darauf geführt. An der Hülse 4 ist ein Abzweigkanal 5 angebracht, der einen Durchlaß 6
zur Hülse 4 hat und schräg abwärts gerichtet ist. Am unteren Ende des Kanals 5 ist eine Anzahl von Rohrbogen
7 angeordnet, welche teleskopartig zusammengeschoben oder auseinandergezogen werden können.
so daß am Ende des Kanals 5 eine Auslaßöffnung 8 gebildet ist, deren Richtung aus der vertikalen Ab-■wärtsrichtung
(Pfeil 9) in eine schräg vorwärts oder schräg rückwärts gerichtete Stellung geändert werden
kann (Pfeile 10 und 11). Die Einrichtungen zur Betätigung der Teile 7 sind nicht dargestellt, da sie nicht
in unmittelbarem Zusammenhang mit der Erfindung stehen. Es können hier die in der Technik für diesen
Zweck üblichen Mittel verwendet werden.
Die Hülse 4 ist mit einer Zahnstange 12 versehen, die mit einem Ritzel 13 zusammenarbeitet. Das Ritzel
13 kann durch einen rotierenden hydraulischen Motor
14 betätigt werden, welcher an einem festen Teil 15 des Flugzeugrahmens gegenüber der beschriebenen
Einrichtung gehalten wird. Eine Betätigung des Motors 14 führt zu einer axialen Verschiebung der
Hülse 4 auf dem Rohr 1. Während dieser Bewegung der Hülse nimmt die Einlaßöffnung 6 die zwischen
den Enden der Nut 3 möglichen Stellungen ein.
Im Innern der Hülse 4 ist eine Leitfläche 16 an waagerechten, quer angeordneten Drehzapfen 17
derart gelagert, daß diese aus der dargestellten wirksamen Lage in eine unwirksame Lage 16" geschwenkt
werden kann. Das Schwenken der Leitfläche 16 erfolgt durch einen Elektromotor 18, der außen an der
Hülse 4 befestigt ist und einen der Drehzapfen drehen kann: Der angetriebene Drehzapfen wird über
eine Schnecke 19. und ein Schneckenrad 20 betätigt. Die Leitfläche 16 ist gegenüber dem Durchlaß 6 so
angeordnet/daß sie in ihrer wirksamen Stellung die abströmenden Gase aus ihrer anfänglichen Richtung
in den Kanal 5 ableitet.
in dem Durchlaß 6 ist eine weitere Leitfläche 21 an den Wänden des Kanals 5 mit Hilfe von Zapfen
22 angeordnet, die parallel zu dem Zapfen 17 sind. Einer dieser Zapfen 22 ist mit dem angetriebenen
Zapfen 17 durch drei Getriebezahnräder 23, 24 und 25 so verbunden, daß die Leitfläche 21 zugleich mit der
Leitfläche 16 betätigt wird. Die Leitflächen 16 und 21 liegen stets im wesentlichen parallel. Wenn die Leitfläche
16 in ihrer unwirksamen Stellung 16" liegt, so ist die Leitfläche 21 ebenfalls in der unwirksamen
Stellung 21", wobei sie den Durchlaß 6 verschließt. In der wirksamen Stellung jedoch unterstützt die
Leitfläche-21 die Ablenkung des Gasstromes in den Kanal 5.
In der Zeichnung ist die Hülse 4 in einer Zwischenstellung
zwischen den Enden der vorgesehenen axialen Bewegungsmöglichkeit dargestellt. Die Auslaß-Öffnung
8 ist dabei so gezeichnet, daß sie vertikal abwärts gerichtet ist. Die Einrichtung ist dabei
gegenüber dem Flugzeug derart eingestellt, daß die resultierende, senkrecht ·— aufwärts gerichtete Rückstoßkraft
durch den Auftriebsmittelpunkt des Flugzeugs geht. Wenn im Betrieb der Auslaß schräg
abwärts entsprechend Pfeil 10 gerichtet sein soll, um sowohl ■ einen Auftrieb als auch einen Antrieb in
Flugrichtung zu erhalten, so wird die resultierende Rückstoßrichtung die Tendenz haben, das Flugzeug
aufzurichten; um dies zu vermeiden, wird die Hülse4 rückwärts in eine solche Lage bewegt, daß die Rückstoßkraft
wieder durch den Auftriebsmittelpunkt geht. Wenn dagegen der Auslaß so gerichtet ist, daß er
.schräg vorwärts weist, um sowohl ein Heben als auch ein Bremsen zu bewirken, so wird die Hülse 4 entsprechend
nach vorn geschoben.
Die Hülse 4 kann entsprechend den sich ändernden Bedingungen beim Flug verstellt werden, die auf das
Gleichgewicht des Flugzeugs einwirken, wobei der Winkel der Auslaßöffnung 8, der normalerweise
gegenüber der Achsrichtung der Hülse 4 fest ist, nicht unbedingt gleich zu bleiben braucht.
In den Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform
der an Hand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Erfindung dargestellt. Dabei sind für gleiche Teile
die gleichen Beizugszeichen eingesetzt.
Das Dysenrohr 1 in Fig. 3 hat einen Vorderteil 30,
der bei 31 innerhalb der Hülse 4 oberströmungsseitig des Durchlasses 6 endet. In einem bestimmten axialen
Abstand von dem Vorderteil 30 besitzt das Düsenrohr 1 einen rückwärtigen Teil 32, der abströmseitig
des Durchlasses 6 bei 33 beginnt und die Hülse 4 umschließt. Die Nut 3 kann dabei fortfallen. Die
Hülse 4 besitzt einen runden rückwärtigen Teil 34, der bei 36 an einen Hauptteil 35 von quadratischem
Querschnitt angeschlossen ist. Der Kanal 5 und die gebogenen Rohre 7 (in Fig. 3 nicht dargestellt) besitzen
ebenfalls quadratischen Querschnitt. Die Leitflächen 16 und 21 sind ebenfalls rechteckig ausgebildet
entsprechend dem Querschnitt der Hülse 4 und des Kanals 5. Abströmseitig der Leitfläche 16 kann die
Hülse 4 weiterhin quadratischen Querschnitt besitzen; vorzugsweise nimmt sie jedoch wieder eine runde
Form an der Stelle an, wo· sie in den Teil 32 des
Düsenrohrs 1 eintritt, der im allgemeinen einen runden Querschnitt hat.
Der Vorteil der beschriebenen Anordnung ist, daß in Anbetracht der Strömungsgeschwindigkeit und
Richtung der Gase diese nur in geringem Maße durch die Verbindungen zwischen dem Düsenrohr 1 und
der Hülse 4 entweichen. Weiterhin kann auf die Nut 3, bei der die Gefahr' ungleichmäßiger Wärmedehnungen
besteht, verzichtet werden. Der quadratisehe Querschnitt von Teilen der Hülse 4 und des
Kanals 5 begünstigt die Herstellung der Verbindung dieser beiden Teile und die Ausführung der Leitfläche
21. Der quadratische Querschnitt des Kanals 5 ' ist außerdem vorteilhaft für die Konstruktion, der
gebogenen Rohre 7 oder anderer Einrichtungen, die für die Richtungsänderung an der Auslaßöffnung 8
benötigt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern es sind im Rahmen des Erfindungsgedankens zahlreiche andere
zweckmäßige Ausführungsformen und Änderungen möglich, von denen einige im folgenden beschrieben
werden.
Für den Fall, daß die durch die Umleitung der Gase in den Kanal 5 erzeugte Reaktionskraft nicht
in der Richtung veränderlich zu sein braucht, sind die gebogenen Rohre 7 oder-entsprechende Teile etvtbehrlich.
Die Leitfläche 21 kann ebenfalls fortgelassen werden; für den Fall, daß der Durchlaß 6 geschlossen
werden soll, wenn der Kanal 5 nicht gebraucht wird, kann die Hülse 4 entlang des Düsenrohrs 1 verschoben
werden, bis der Durchlaß 6 durch die entsprechenden Wandungen bedeckt ist.
Die Hülse 4 kann ganz innerhalb des Düsenrohrs angeordnet sein, wobei der Kanal dann durch die
Nut 3 hindurchragt. In diesem Fall fällt die Zahnstange 12 fort, und main kann zur Betätigung der
Hülse 4 zwei in Wechselwirkung stehende hydraulische Motoren verwenden, deren Zylinder mit dem
Düsenrohr verbunden sind und deren Kolbenstange mit ihren freien Enden an der Hülse 4 selbst oder
dem Drehzapfen 17 befestigt sind.
Es ist grundsätzlich bekannt, Einrichtungen zum Ablenken der Gasausströmung an einem Düsenrohr
vorzusehen, z. B. am rückwärtigen Ende eines Düsenrohrs, das direkt mit einem Strahltrieb verbunden ist;
die Einrichtungen zur Umlenkung können dabei z. B. auf Zapfen gelagerte Leitflächen sein, welche mehr
oder weniger quer zum ausströmenden Gasstrom ge- ίο
richtet· werden können. In diesem Fall kann die Erfindung derart angewendet werden, daß man die
Einrichtungen zur Umlenkung an einer Hülse anbringt, die das Ende des Düsenrohrs umschließt,
wobei die Hülse in Richtung der Achse des Düsenrohrs verschiebbar ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
kann man ein Rückstoßtriebwerk mit einem Düsenrohr versehen, das einen Auslaß- oder einen
Abzweigkanal besitzt und in dem Einrichtungen zur Umlenkung des Gases in den Auslaß- bzw. den
Abzweigkanal vorgesehen sind. Dabei wird die bewegliche
Hülse überflüssig. Um die Lage des Auslasses oder des Abzweigkanals in diesem Falle ändern
zu können, sind das eigentliche Triebwerk und die Düs'enrohranordnung als Ganzes verschiebbar im
Flugzeug gelagert, wobei man für die Bewegung wiederum entsprechende in Wechselwirkung stehende
hydraulische Motore verwenden kann.
Die Bewegung der Einrichtungen zum Verändern der Lage des abgelenkten oder zweiten Gasstromes
kann parallel zur ersten Richtung erfolgen, sie kann aber auch nach Art einer Drehbewegung in einer
Ebene unter einem bestimmten Winkel zu der ersten Richtung erfolgen.
Nach einer weiteren Ausführuhgsform kann ein Düsenrohr verwendet werden, welches eine erste
Längsnut auf einer Seite und eine zweite Längsnut auf der gegenüberliegenden Seite besitzt. Dabei ist
eine verschiebbare Hülse oder eine ähnliche Einrichtung innerhalb des Rohrs angeordnet, die zwei
gegenüberliegende Durchlässe besitzt, welche mit den entsprechenden Nuten zusammenwirken. Zusätzlich
sind eine erste und eine zweite Leitfläche auf Zapfen drehbar in der Hülse angeordnet; so daß bei der
Stellung der Leitflächen in wirksamer Lage die Gase durch die beiden Leitflächen über die entsprechenden
Durchlässe umgelenkt werden. In diesem Fall können also die Gase in zwei entgegengesetzten Strömungsrichtungen von dem Hauprrohr fortgelenkt werden.
Man kann dabei Einrichtungen vorsehen, durch die die beiden Kanäle wahlweise geschlossen werden, so
daß die Gase willkürlich auch durch nur eine Seite des Hauptrohrs gelenkt werden können.
Claims (4)
1. Regelbares Strahltriebwerk für Flugzeuge u. dgl., insbesondere zur Anwendung bei einem
Strahlantrieb oder Leittrieb, bed dem der Gasstrom aus einer ersten in eine zweite Strömungsrichtung umgelenkt werden kann, gekennzeichnet
durch Einrichtungen, durch die die Lage des utn^-
gelenkten Strahles in einer Richtung verschoben werden kann, die parallel zur ersteren Richtung
ist. .
2. Strahltriebwerk nach Anspruch 1 mit einem
Rohr (1) zur -Führung der Gase in der ersteren Richtung und Einrichtungen (4, 5) zur Umlenkung
der Gase in die zweite Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtungen entlang
des Rohrs (1) verschiebbar sind.
3. Strahltriebwerk. nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rohrwand eine öffnung (3, 3a) aufweist, die von einem Zwischenstück (4)
abgedeckt ist, das eine Durchlaßöffnung (6) und einen Ausströmkanal (S)" aufweist, wobei Einrichtungen
(12, 13, 14),'durch die das Zwischenstück
(4) in Achsrichtung des Rohrs (1) verschoben werden kann, und Einrichtungen (16, 21)
zur Umlenkung der Gase aus dem Rohr (1) in den Kanal (5) vorhanden sind.
4. Strahltriebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Änderung
der Lage des Ausströmkanals (5) das eigentliche Triebwerk und die Düsenrohranordnung als
Ganzes. verschiebbar sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 866143;
französische Patentschriften Nr. 952 181, 1 080 835; britische Patentschriften Nr. 735 065, 732 978,
931.
Deutsche Patentschrift Nr. 866143;
französische Patentschriften Nr. 952 181, 1 080 835; britische Patentschriften Nr. 735 065, 732 978,
931.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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(709703/83 9.57)
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GB327581X | 1954-10-02 |
Publications (2)
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DE1007178B DE1007178B (de) | 1957-04-25 |
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Family
ID=32188956
Family Applications (1)
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DE1955D0021397 Expired DE1007178C2 (de) | 1954-10-02 | 1955-09-29 | Regelbares Strahltriebwerk fuer Flugzeuge u. dgl. mit Strahlumlenkung |
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