DE1037867B - Duese fuer ein Strahltriebwerk mit Klappen zur Strahlregelung und mit einer Einrichtung zur Strahlumlenkung - Google Patents

Description

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Strahltriebwerke mit Vorrichtungen zur Ablenkung des Strahls zu versehen, welche z. B. eine gebogene Führungsiläche enthalten, welche divergierend verläuft und hinter der eigentlichen Kante der Austrittsöffnung des Triebwerkes angebracht ist, wobei auf diese Fläche tin Gitter von halbkreisförmigen Ablenkschaufeln folgen kann.

Die Ablenkung wird durch in der Strömung angeordnete feste Hindernisse oder durch ein gasförmiges *° Medium gebildete Hindernisse eingeleitet. Ferner ist bereits vorgeschlagen worden, den Ausfluß querschnitt des Strahls mit Hilfe von beweglichen Klappen zu regeln.

Das Vorhandensein von festen Ablenkhindernissen *5 oder wenigstens des Halters derselben in der Strömung erzeugt Verluste an Schubkraft, beim geradlinigen (d. h. ohne Ablenkung) Ausströmen des Strahls, selbst wenn die Hindernisse eingezogen werden. Die Erfindung gestattet die Vermeidung dieses Nachteils. ^ao

Sie betrifft eine Düse für ein Strahltriebwerk, deren Austrittsöffnung zur Regelung des dem Strahl dargebotenen Querschnitts mit beweglichen Klappen versehen ist, welche sphärisch sein können oder eine andere der Form der Düse angepaßte Gestalt haben können, wobei ferner eine Ablenkvorrichtung mit einer gebogenen Führungsfläche (auf welche zweckmäßig ein Gitter von Ablenkschaufeln folgt) vorgesehen ist, welche durch einen freien Zwischenraum von der eigentlichen Kante der Austrittsöffnung getrennt ist.

Die Erfindung besteht darin, daß die Klappen so ausgebildet sind, daß sie wahlweise in diesen Zwischenraum zurücktreten oder sich in einer diametralen Zone der Düse gegeneinanderlegen können, um ein Hindernis für die axiale Strömung des Strahls zu bilden und¹ diesen in Richtung auf die Führungsfläche abzulenken.

Eine derartige Vorrichtung würde jedoch nur verhältnismäßig geringe Änderungen des Austrittsquerschnitts der Düse ermöglichen, da die Größe der Klappen auf die für die Erzielung der Ablenkung des Strahls erforderliche begrenzt ist. Die durch diese Klappen bewirkte Querschnittsänderung wäre dann ungenügend, insbesondere bei Turbostrahltriebwerken mit Nachverbrennung mit einem der Düse zugeordneten Strahlablenker.: ·' ■·

Bei derartigen Triebwerken ist nämlich die Änderung des Düsenquerschnitts erheblich größer als bei solchen ohne Nachverbrennung. Die einfache Klappe " wird dann unzureichend, um die zwischen dem Start ohne und mit Nachverbrennung erforderliche Querschnittsänderung zu bewirken, und erst recht für die Herstellung der durch die Nachverbrennung in großer Höhe erforderlich werdende Querschnittsänderung.

mit Klappen zur Strahlregelung

und mit einer Einrichtung

zur Strahlumlenkung

Anmelder:
Societe Nationale d'Etude

et de Construction

de Moteurs d'Aviation,

Paris

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 11. Mai 1956

Louis Jules Bauger, Vanves (Frankreich),
- - und Anton Barthlme, München,
sind als Erfinder genannt worden

Es werden daher erfindungsgemäß auf jeder Seite zwei oder noch mehr Klappen vorgesehen, welche übereinander eingezogen und unabhängig voneinander betätigt werden können.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.' .-

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht des hinteren T«ls eines Strahltriebwerks nach der Er; findung mit den Klappen in der Stellung der teil¹-weiseri Schließung der Düse für einen Start ohne Nachverbrennung;

Fig. 2 ist eine entsprechende Ansicht, welche jedoch die Klappen in der Stellung der Ablenkung des Strahls zeigt; . -■ ~ \

Fig." 3 ist ein Schnitt längs der Linie ΙΙΓ-ΙΙΙ der Fig. 2; ·■-■-'· ■■ ' -- ' ■■■

Fig. 4 ist ein Axialschnitt einer verbesserten Ausführungsform, welche insbesondere das Einziehen der Führungsfläche und des Schaufelgitters gestattet, wobei in der unteren Hälfte die Vorrichtung in der Stellung zur Ablenkung des Strahls dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform mit einem festen Schaufelgitter und einer äußeren verschiebbaren Verkleidung.

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Man sieht auf Fig. 1 eine Düse 1 des Strahltriebwerkes, deren durch ihre Kante la angedeutete Austrittsöffnung von einem kreisförmigen Kranz 2 umgeben ist, welcher etwas hinter der Kante la eine sich nach außen erweiternde gebogene Fläche 2a aufweist. Auf den Kranz 2 folgt eine Reihe von kreisförmigen Ablenkschaufeln 3. Die durch den Kranz 2 und Ablenkschaufeln 3 gebildete Anordnung ist an der Wand der Düse durch Zugstangen 4 befestigt. Zwischen der Kante la und dem Kranz 2 ist ein Zwischenraum 5 vorhanden, welcher durch Strahlpumpenwirkung unter der Einwirkung des Strahls eine Zufuhr von Aul.ienluft erzeugen soll, welche das Haften des Strahls an der Fläche 2a verhindert, wenn dieser außerhalb der Ablenkperioden axial austreten soll. Tn der auf Fig. 1 dargestellten Stellung liegen zwischen dem Kranz 2 und dem Endabschnitt der Düse zwei Paare von sphärisch geformten Klappen 6a, 6b, 6a' und 6b', deren Halbmesser bei jedem Paar verschieden sind und welche um eine in der Diametralebene der Düse liegende, zu der Zeichenebene senkrechte Achse 7 schwenkbar sind. Die Halbmesser dieser Klappen sind so bemessen, daß die Klappen 6a' und 6b' mit einem geringen Spiel auf den Klappen 6a und 6b gleiten können. Diese Klappen können somit in den Zwischenraum 5 eintreten.

In der Stellung der vollen öffnung dieser Klappen, in welcher sie vollständig in den Zwischenraum 5 eingezogen sind, haben ihre Hinterkanten einen Abstand voneinander, welcher größer als der Durchmesser der Austrittskante la ist, so daß der Strahl axial aus der Düse austreten kann, als ob weder Klappen noch Ablenkorgane vorhanden wären.

Bei der auf Fig. 1 dargestellten Stellung sind die Klappen einander so genähert, daß sie gewisse Randstromfäden abfangen. Es tritt daher durch die Klappen eine Verringerung des Gesamtquerschnitts des Strahls auf, wie es die Stromfäden des Strahls darstellenden Pfeile zeigen. In der Stellung der Fig. 2 sind die Klappen 6a und 66 geschlossen, d. h., sie legen sich in der mittleren Zone des Strahls gegeneinander, während die Klappen 6a' und 6b' eingezogen sind, so daß sie den Strahl nicht beeinflussen. Die Klappen 6a und 6 b teilen den Strahl in zwei Abschnitte, welche von dem Schaufelgitter 3 aufgenommen und in der durch die Pfeile angegebenen Weise abgelenkt werden. Die eingezogenen Klappen 6a' und 6b' legen die Führungsfläche 2a frei, gegen welche sich der Strahl legen kann.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Steuerung der Klappen. Jede von ihnen wird durch einen Druckzylinder Ba, 86 gesteuert, dessen Kolbenstange durch einen Lenker 9a, 9b an einen Hebel 6a, 6b angelenkt ist, welcher mit dem entsprechenden Schwenkzapfen 11 a, Ub der Klappe starr verbunden ist.

Gegebenenfalls können nur der Druckzylinder zur Betätigung einer einzigen Klappe oder die Druckzylinder zur Betätigung eines einzigen Klappenpaares gespeist werden, wodurch man eine unsymmetrische Ablenkung erhält. Wenn z. B. unter Ausgang von der Stellung, in welcher alle Klappen in den Zwischenraum 5 zurückgezogen sind, nur die Druckzylinder des Klappenpaares 6α, 6α' gespeist werden, um diese Klappen in die auf Fig. 1 dargestellte Stellung zu bringen, wird der Strahl nach unten abgelenkt, wobei diese Ablenkung durch das Schaufelgitter verstärkt wird. Man erhält so eine Änderung der Richtung der Schubkraft, wodurch auf das Luftfahrzeug ein Steuermoment ausgeübt werden kann.

Es ist stets zweckmäßig, wenn keine Ablenkung erfolgen soll, die für die Ablenkung vorgesehenen

ίο Teile vor die Austrittsöffnung zurückzuziehen. Hierfür ist bei der auf Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Führungskranz 2 in zwei Teile unterteilt, von denen der Teil 2a feststeht, während der Teil 2b verschiebbar und mit den Schaufeln 3 verbunden ist.

Die durch den Kranz 2b und die Schaufeln 3 gebildete Anordnung kann parallel z,u der Achse der Düse nach vorn gleiten, so daß sie unter der Zugwirkung von durch Druckzylinder 12 betätigte und durch Rollen 14 geführte Zugstangen 13 in die Verkleidung 15 eintritt.

in der oberen Hälfte der Fig. 4 ist die Vorrichtung in der Stellung für den axialen Austritt des Strahls dargestellt, während die untere Hälfte der Figur die Ablenkstellung zeigt.

Bei der auf Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist es die Verkleidung 15, welche beweglich ist und sich nach hinten verstellt, so daß sie, wie strichpunktiert dargestellt, die festen Ablenkteile überdeckt, wenn der Strahl axial ausströmen soll.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Düse für ein Strahltriebwerk, deren Austrittsöffnung für die Regelung des dem Strahl gebotenen Durchtrittsquerschnitts mit bewegliehen Klappen versehen ist, welche sphärische oder eine andere der Form der Düse angepaßte Form haben, wobei außerdem eine Ablenkvorrichtung vorhanden ist, welche insbesondere eine gebogene Führungsfläche, auf welche zweckmäßig ein Gitter

♦o von Ablenkschaufeln folgt, aufweist, welche durch einen Zwischenraum von der eigentlichen Kante der Austrittsöffnung getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen, (6 α, 6b — 6'ff, 6'b) so ausgebildet sind, daß sie wahlweise in diesen Zwischenraum (5) eingezogen oder sich in einem diametralen Abschnitt der Düse mehr oder weniger gegeneinanderlegen können, so daß sie ein Hindernis für die axiale Strömung des Strahils bidden und diesen in Richtung auf die Führungsfläche (2 a) ablenken.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Klappen (6 ff, 6 b — 6'a, 6'b) auf jeder Seite der durch die Achse der Düse gehenden Symmetrieebene des Systems vorhanden sind.

3. Düse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen auf jeder Seite der Symmetrieebene übereinander eingezogen werden können.

4. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klappe unabhängig von den anderen betätigt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

@ 809 599/39 *. 58