DE1037867B - Nozzle for a jet engine with flaps for jet control and with a device for jet deflection - 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.It has already been proposed to use jet engines with devices for deflecting the jet to provide which z. B. contain a curved guide surface which is divergent and is attached behind the actual edge of the outlet opening of the engine, on this surface tin grid can be followed by semicircular deflector vanes.

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.The deflection is caused by solid obstacles arranged in the flow or by a gaseous * ° Medium-formed obstacles initiated. Furthermore, it has already been proposed to cross-section the outflow to regulate the jet with the help of movable flaps.

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 The presence of fixed deflection obstacles * 5, or at least the holder thereof, in the flow creates losses in thrust when the jet flows in a straight line (ie without deflection), even when the obstacles are retracted. The invention makes it possible to avoid this disadvantage. ^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.It relates to a nozzle for a jet engine, the outlet opening of which is used to regulate the amount presented to the jet Cross-section is provided with movable flaps, which can be spherical or a may have other shapes adapted to the shape of the nozzle, further comprising a deflector a curved guide surface (on which expedient a grid of deflector blades follows) provided which is separated by a free space from the actual edge of the outlet opening.

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.The invention consists in that the flaps are formed so that they can selectively withdraw into this gap or against each other put in a diametrical zone of the nozzle, to form an obstacle to the axial flow of the jet and divert ¹ this in the direction of the guide surface .

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.: ·' ■·However, such a device would only make relatively small changes in the outlet cross-section allow the nozzle, as the size of the flaps is important for achieving the deflection of the Beam required is limited. The change in cross section caused by these flaps would then be insufficient, especially in turbojet engines with post-combustion with one assigned to the nozzle Beam deflector .: · '■ ·

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.With such engines, the change in the nozzle cross-section is namely considerably greater than with those without afterburning. The simple flap "will then be inadequate to provide between the start." to bring about the required cross-sectional change without and with afterburning, and even more so for the Creation of the cross-sectional change required by post-combustion at great heights.

mit Klappen zur Strahlregelungwith flaps for jet control

und mit einer Einrichtungand with a facility

zur Strahlumlenkungfor beam deflection

Anmelder:
Societe Nationale d'EtudeApplicant:
Societe Nationale d'Etude

et de Constructionet de Construction

de Moteurs d'Aviation,de Moteurs d'Aviation,

ParisParis

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

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 11. Mai 1956Claimed priority:
France 11 May 1956

Louis Jules Bauger, Vanves (Frankreich),
- - und Anton Barthlme, München,
sind als Erfinder genannt wordenLouis Jules Bauger, Vanves (France),
- - and Anton Barthlme, Munich,
have been named as inventors

Es werden daher erfindungsgemäß auf jeder Seite zwei oder noch mehr Klappen vorgesehen, welche übereinander eingezogen und unabhängig voneinander betätigt werden können.There will therefore be according to the invention on each side two or more flaps are provided, which are retracted one above the other and independent of one another can be operated.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.' .-The invention is explained below by way of example with reference to the drawing. .-

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. 1 is a side elevational view, partially in section, of the aft door of a jet engine as viewed from the front; finding with the flaps in the position of part ¹ -weiseri closing of the nozzle for a start without afterburning;

Fig. 2 ist eine entsprechende Ansicht, welche jedoch die Klappen in der Stellung der Ablenkung des Strahls zeigt; . -■ ~ \Fig. 2 is a similar view, but showing the flaps in the deflection position of the Ray shows; . - ■ ~ \

Fig." 3 ist ein Schnitt längs der Linie ΙΙΓ-ΙΙΙ der Fig. 2; ·■-■-'· ■■ ' -- ' ■■■ Fig. "3 is a section along the line ΙΙΓ-ΙΙΙ of 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. 4 is an axial section of an improved embodiment, particularly showing the retraction of the Guide surface and the blade grille allowed, with in the lower half the device is shown in the position for deflecting the beam.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform mit einem festen Schaufelgitter und einer äußeren verschiebbaren Verkleidung.Fig. 5 shows another embodiment with a fixed blade grid and an outer sliding one Disguise.

-' "-· 809 599/39- '"- · 809 599/39

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.1 shows a nozzle 1 of the jet engine, the outlet opening of which, indicated by its edge la, is surrounded by a circular ring 2, which has an outwardly widening curved surface 2a slightly behind the edge la. The rim 2 is followed by a series of circular deflector blades 3. The arrangement formed by the rim 2 and deflector blades 3 is attached to the wall of the nozzle by tie rods 4. Between the edge 1 a and the rim 2 there is a gap 5, which is intended to generate a supply of outside air through the action of the jet pump under the action of the jet, which prevents the jet from sticking to the surface 2a if it is to exit axially outside the deflection periods . In the position shown in FIG. 1, there are two pairs of spherically shaped flaps 6a, 6b, 6a ' and 6b' between the ring 2 and the end portion of the nozzle, the radius of which is different in each pair and which are around one in the diametrical plane of the nozzle lying axis 7 perpendicular to the plane of the drawing can be pivoted. The radius of these flaps are dimensioned so that the flaps 6a ' and 6b' can slide with little play on the flaps 6a and 6b. These flaps can thus enter the space 5.

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.In the position of the full opening of these flaps, in which they are completely drawn into the space 5, their rear edges have a distance from one another which is greater than the diameter of the exit edge la , so that the jet can exit axially from the nozzle as if neither flaps nor deflectors were present.

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.In the position shown in Fig. 1, the flaps are so approached that they intercept certain edge flow threads. The flaps therefore cause a reduction in the overall cross-section of the jet, as shown by the arrows representing the flow filaments of the jet. In the position of FIG. 2, the flaps 6a and 66 are closed, ie they lie against one another in the central zone of the jet, while the flaps 6a ' and 6b' are retracted so that they do not affect the jet. The flaps 6a and 6b divide the jet into two sections, which are picked up by the blade grille 3 and deflected in the manner indicated by the arrows. The retracted flaps 6a ' and 6b' expose the guide surface 2a against which the jet can lie.

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.Fig. 3 shows an embodiment of the control of the flaps. Each of them is controlled by a pressure cylinder Ba, 86, the piston rod of which is articulated by a link 9a, 9b to a lever 6a, 6b which is rigidly connected to the corresponding pivot pin 11a , Ub of the flap.

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.If necessary, only the pressure cylinder for actuating a single flap or the pressure cylinder to operate a single pair of flaps are fed, creating an unbalanced Distraction receives. If z. B. starting from the position in which all flaps in the space 5 are withdrawn, only the pressure cylinders of the pair of flaps 6α, 6α 'are fed to this Bring flaps in the position shown in Fig. 1, the beam is deflected downwards, wherein this deflection is amplified by the blade grille. So you get a change in the direction of the Thrust force, whereby a steering torque can be exerted on the aircraft.

Es ist stets zweckmäßig, wenn keine Ablenkung erfolgen soll, die für die Ablenkung vorgesehenenIt is always advisable, if no distraction is to take place, the ones provided for the distraction

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.ίο Withdraw parts in front of the outlet opening. For this purpose, in the embodiment shown in FIG. 4, the guide ring 2 is divided into two parts, of which part 2a is fixed, while part 2b is displaceable and connected to the blades 3.

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.The arrangement formed by the ring 2b and the blades 3 can slide forward parallel to the axis of the nozzle, so that it enters the casing 15 under the pulling action of tie rods 13 actuated by pressure cylinders 12 and guided by rollers 14.

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.in the upper half of Fig. 4 the device is in the position for the axial exit of the jet is shown, while the lower half of the figure shows the deflection position.

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.In the embodiment shown in Fig. 5, it is the panel 15 which is movable and adjusts to the rear so that it covers the fixed deflector parts, as shown in dash-dotted lines, if the jet is to flow axially.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 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 Gitter1. Nozzle for a jet engine, the outlet opening of which is used to regulate the jet Required passage cross-section is provided with movable flaps, which are spherical or have another shape adapted to the shape of the nozzle, in addition to which a deflector device is present, which in particular has a curved guide surface on which a grid is expedient ♦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.♦ o follows from deflection blades, which is separated by a gap from the actual edge of the outlet opening, characterized in that the flaps (6 α, 6b - 6'ff, 6'b) are designed so that they can optionally be in this gap (5) retracted or can lie more or less against each other in a diametrical section of the nozzle, so that they bidden an obstacle to the axial flow of the Strahils and deflect it in the direction of the guide surface (2a). 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.2. Nozzle according to claim 1, characterized in that at least two flaps (6 ff, 6 b - 6'a, 6'b) are present on each side of the plane of symmetry of the system passing through the axis of the nozzle. 3. Düse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen auf jeder Seite der Symmetrieebene übereinander eingezogen werden können.3. Nozzle according to claim 1 and 2, characterized in that that the flaps are drawn in on each side of the plane of symmetry one above the other can. 4. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klappe unabhängig von den anderen betätigt werden kann.4. Nozzle according to one of claims 1 to 3, characterized in that each flap is independent can be operated by the others. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings @ 809 599/39 *. 58 @ 809 599/39 *. 58