DE1205867B - Engine arrangement for missiles - Google Patents

Description

Triebwerksanordnung für Flugkörper Die Erfindung bezieht sich auf eine Triebwerksanordnung an einem Flugkörper für Überschallgeschwindigkeit, bei dem um ein zentrales Marschtriebwerk gleichzeitig betriebsfähige Beschleunigungstriebwerke angeordnet sind.Missile engine assembly The invention relates to an engine assembly on a supersonic missile the accelerating engines that are simultaneously operational around a central cruise engine are arranged.

Es sind Triebwerksanordnungen bekannt, bei denen in einem luftatmenden Marschtriebwerk ein Beschleunigungstriebwerk angeordnet ist. Bei diesen Triebwerkskombinationen kann das luftatmende Marschtriebwerk seine volle Leistung nur entwickeln, wenn das Beschleunigungstriebwerk ausgebrannt ist und abgeworfen wurde. In der Startphase eines mit einer derartigen Triebwerkskombination ausgerüsteten Flugkörpers ist eine gleichzeitige Ausnützung der vollen Schubleistung aller kombinierten Triebwerke somit nicht möglich.There are engine arrangements known in which in an air-breathing Cruise engine an acceleration engine is arranged. With these engine combinations The air-breathing cruise engine can only develop its full power if that Accelerator engine burned out and was dropped. In the starting phase a missile equipped with such an engine combination is a Simultaneous use of the full thrust of all combined engines therefore not possible.

Ferner bekannte Triebwerkskombinationen sind mit Raketentriebwerken gebildet worden, deren Düsenenden in hintereinanderliegenden Querschnittsebenen des Flugkörpers liegen.Also known engine combinations are rocket engines have been formed whose nozzle ends in cross-sectional planes lying one behind the other of the missile.

Schließlich sind noch koaxial angeordnete Triebwerkskombinationen mit luftatmenden Triebwerken bekannt.Finally, there are also engine combinations arranged coaxially known with air-breathing engines.

Während nur aus Raketentriebwerken bestehende Triebwerkskombinationen relativ unwirtschaftlich sind, insbesondere dann, wenn die ausgebrannten Triebwerke abgeworfen werden, können Kombinationen luftatmender Triebwerke beim Start nicht innerhalb kurzer Zeit ohne zusätzliche Hilfsmittel auf volle Leistung gebracht werden.While engine combinations consisting only of rocket engines are relatively uneconomical, especially when the burned-out engines Combinations of air-breathing engines cannot be thrown off during take-off can be brought up to full performance within a short time without additional aids.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Triebwerkskombination zu schaffen, die wirtschaftlicher als eine Raketentriebwerkskombination ist und die innerhalb einer relativ kurzen Startphase ihren größtmöglichen Schub bei gleichzeitigem Betrieb aller Triebwerke zu entwickeln vermag.In contrast, the invention is based on the object of an engine combination to create that is more economical than a rocket engine combination and which give their greatest possible boost within a relatively short start-up phase while at the same time Able to develop operation of all engines.

Diese Aufgabe ist bei einer Triebwerksanordnung an einem Flugkörper für Überschallgeschwindigkeit, bei dem um ein zentrales Marschtriebwerk gleichzeitig betriebsfähige Beschleunigungstriebwerke angeordnet sind, erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst: a) ein luftatmendes, zentral angeordnetes Marschtriebwerk, das einen Düsenhals aufweist, dessen Länge größer als sein Durchmesser ist; b) Beschleunigungstriebwerke, die lösbar um den Düsenhals des Marschtriebwerks angeordnet sind und deren Durchmesser annähernd gleich der halben Differenz aus dem Durchmesser des Marschtriebwerks und seines Düsenhalses ist; c) etwa in einer Ebene endende Austrittsöffnungen der Triebwerke nach a) und b); d) eine bis zur Ebene der Austrittsöffnungen aller Triebwerke reichende Umhüllung, die einen im Querschnitt und Längsschnitt stetigen Verlauf hat.This task is in the case of an engine arrangement on a missile for supersonic speed, at which around a central cruise engine at the same time operable acceleration engines are arranged, according to the invention the combination of the following features solved: a) an air-breathing, centrally located Cruise engine that has a nozzle throat whose length is greater than its diameter is; b) Accelerators, which are detachable around the nozzle throat of the cruise engine are arranged and their diameter is approximately equal to half the difference is the diameter of the cruise engine and its nozzle throat; c) about in one Ending plane outlet openings of the engines according to a) and b); d) one to Level of the outlet openings of all engines covering which is one in the Cross-section and longitudinal section has a continuous course.

Bei einer derartigen Kombination ist nach den Merkmalen a), b) und d) eine zusätzliche Anordnung von Beschleunigungstriebwerken an einem luftatmenden Triebwerk möglich, ohne daß dessen Stirnwiderstand erhöht wird. Der gegenüber dem Gesamtdurchmesser des luftatmenden Triebwerks verjüngte Düsenhals wirkt als Beruhigungsstrecke. Mit den Merkmalen nach c) und d) wird erreicht, daß sofort nach dem Zünden der Beschleunigungstriebwerke an der Düse des luftatmenden Triebwerks ein starker Sog entsteht. Es ist dadurch möglich, das luftatmende Triebwerk bereits beim Start, d. h. bevor der Flugkörper die für den Betrieb des luftatmenden Triebwerks erforderliche Relativgeschwindigkeit erreicht hat, zu zünden und auf seine volle Leistung zu bringen. Zusätzliche Starthilfen für das luftatmende Triebwerk sind dabei nicht erforderlich, so daß ein Start auf unvorbereiteten Startplätzen möglich ist.In such a combination, according to features a), b) and d) an additional arrangement of acceleration engines on an air-breathing one Propulsion possible without its frontal drag being increased. The opposite of the Overall diameter of the air-breathing engine tapered nozzle throat acts as a calming section. With the features according to c) and d) it is achieved that immediately after ignition of the acceleration engines a strong suction is created at the nozzle of the air-breathing engine. It is through it possible, the air-breathing engine already at the start, d. H. before the missile the relative speed required for the operation of the air-breathing engine has managed to ignite and bring it to its full capacity. Additional start-up help for the air-breathing engine are not required, so that a start on unprepared starting places is possible.

In einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung sind zwei luftatmende Triebwerke koaxial angeordnet, wobei zusätzliche Beschleunigungstriebwerke zwischen deren Triebwerksdüsen befestigt sind.In a further embodiment of the invention, two are air-breathing Thrusters arranged coaxially, with additional accelerator thrusters between whose engine nozzles are attached.

Die Wirtschaftlichkeit der erfindungsgemäßen Triebwerkskombination ist erhöht durch die leichte Auswechselbarkeit der Beschleunigungstriebwerke und der einem natürlichen Verschleiß unterworfenen Triebwerksdüsen, worauf sich weitere Ausbildungsformen des Erfindungsgegenstandes beziehen.The economy of the engine combination according to the invention is increased by the easy interchangeability of the acceleration engines and the engine nozzles, which are subject to natural wear, whereupon more Relate training forms of the subject matter of the invention.

Einige Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine erfindungsgemäße Triebwerksanordnung im Längsschnitt, F i g. 2 die gleiche Triebwerksanordnung im Querschnitt, i~' i g. 3 eine andere Triebwerksanordnung im Längsschnitt, F i g. 4 eine besondere Art der Triebwerksbefestigung.Some exemplary embodiments are shown in the drawings. It shows F i g. 1 shows an engine arrangement according to the invention in longitudinal section, FIG. 2 shows the same engine arrangement in cross section, i ~ 'i g. 3 shows another engine arrangement in longitudinal section, FIG. 4 a special type of engine mounting.

Das luftatmende Marschtriebwerk 5 ist zentral im Flugkörper angeordnet. An seinem hinteren Teil, der Düse 6, ist es mit zwei Halteflanschen 8 und 9 versehen, welche zur Befestigung der Beschleunigungstriebwerke 7 dienen. (Der übersichtlichen Darstellung halber ist in F i g. 1 und 2 von den acht Beschleunigungstriebwerken nur eines gezeigt.) Die Beschleunigungstriebwerke 7 sind in die Höhlungen an den Halteflanschen 8 und 9 eingelegt. Zur axialen Fixierung sind sie mit Backen 11 und 12 versehen, die beiderseits am Halteflansch 9 anliegen. Zur Sicherung gegen Verdrehung der Beschleunigungstriebwerke 7 IfIG@llld!lGl@ll@lllW7Auto 1111111114 In welche entsprechende Vorsprünge an den Backen 12 hineinpassen. Die Beschleunigungstriebwerke 7 werden durch Spannbänder 13 und 14 in ihrer Lage festgehalten. Diese SpannbändersindmitjeeinemSchnellverschluß 16 versehen, der ein leichtes und schnelles Auswechseln der Triebwerke erlaubt. Zu dem gleichen Zweck ist der hintere Teil der Flugkörperbeplankung bzw. der Umhüllung 15 nach unten abnehmbar.The air-breathing cruise engine 5 is arranged centrally in the missile. At its rear part, the nozzle 6, it is provided with two retaining flanges 8 and 9, which are used to fasten the acceleration engines 7. (For the sake of clarity, only one of the eight acceleration engines is shown in FIGS. 1 and 2.) The acceleration engines 7 are inserted into the cavities on the holding flanges 8 and 9. For axial fixation, they are provided with jaws 11 and 12 , which rest against the retaining flange 9 on both sides. To secure against twisting of the acceleration engines 7 IfIG @ llld! LGl @ ll @ lllW7Auto 1111111114 In which corresponding projections on the jaws 12 fit into it. The acceleration engines 7 are held in place by tensioning straps 13 and 14. These tensioning straps are each provided with a quick-release fastener 16 which allows the engines to be exchanged easily and quickly. For the same purpose, the rear part of the missile skin or the casing 15 can be removed downwards.

Für die Anordnung einer die übrigen Triebwerke einschließenden Ringdüse nach F i g. 3 ist die Erfindung in besonderem Maße anwendbar.For the arrangement of an annular nozzle that encloses the other engines according to FIG. 3, the invention is particularly applicable.

Die Beschleunigungstriebwerke 22 sind hier an der Innenwand 23 der die Triebwerke 20, 22 umgebenden Ringdüse 21 eines zweiten Marschtriebwerks angebracht. Sie liegen in Höhlungen an der Innenseite der Halteflanschen 26 und 27 und werden durch Spannbänder 28 mit Schnellverschlüssen 29 gehalten. Die Fixierung gegen axiale Verschiebung wird durch die Backen 24 und 25 bewirkt, welche sich je an einem der Halteflanschen 26 und 27 abstützen. Die Sicherung gegen Verdrehung erfolgt durch Ausnehmungen 10 und Erhöhungen wie in F i g. 1 dargestellt.The acceleration engines 22 are here attached to the inner wall 23 of the annular nozzle 21 of a second cruise engine surrounding the engines 20, 22. They lie in cavities on the inside of the holding flanges 26 and 27 and are held in place by tightening straps 28 with quick-release fasteners 29. The fixation against axial displacement is brought about by the jaws 24 and 25 , which are each supported on one of the holding flanges 26 and 27. The protection against rotation is provided by recesses 10 and elevations as in FIG. 1 shown.

Die Hauptdüse 30 des Marschtriebwerks 20 liegt frei in der Flugkörperlängsachse. Sie braucht mit den übrigen Triebwerken keine Verbindung zu haben.The main nozzle 30 of the cruise engine 20 is exposed in the missile longitudinal axis. It does not need to have any connection with the other engines.

Zur Demontage der Beschleunigungstriebwerke ist das Rumpfheck, d. h. die Ringdüseninnenwand 23 mit den Halteflanschen 26, 27 und den Triebwerken 22, sowie die Düse des Marschtriebwerks 30 abnehmbar. Diese Teile werden gleichzeitig ausgebaut und durch entsprechende Ersatzteile ausgewechselt, so daß der Flugkörper in kürzester Zeit wieder einsatzfähig ist. Der Austausch der Beschleunigungstriebwerke 22 am abgenommenen Rumpfheck kann nachträglich außerhalb des Flugkörpers erfolgen.To dismantle the acceleration engines, the fuselage stern, i. H. the ring nozzle inner wall 23 with the retaining flanges 26, 27 and the engines 22, and the nozzle of the cruise engine 30 is removable. These parts are simultaneous removed and replaced with appropriate spare parts, so that the missile is ready for use again in a very short time. The replacement of the accelerator engines 22 on the removed rear fuselage can be done later outside the missile.

Eine andere Art der Triebwerksbefestigung ist in F i g. 4 dagestellt. Das Beschleunigungstriebwerk 37 besitzt zwei Halteringe 38 und 39. Der Gleitschuh 42 am Haltering 39 wird von der Seite durch die Quernut 35 in eine gegen Verdrehung sichernde Führung z. B. Schwalbenschwanzführung 43 am Flugkörper eingesteckt und bis zum Anschlag 40 zurückgeschoben. Dabei führt der Gleitschuh 41 am Haltering 38 ebenfalls in diese Führung ein. Die Sperre 36 rastet hinter dem Gleitschuh 41 ein und verriegelt das Beschleunigungstriebwerk 37 in dieser Stellung.Another type of engine mounting is shown in FIG. 4 shown. The acceleration engine 37 has two retaining rings 38 and 39. The sliding shoe 42 on the retaining ring 39 is inserted from the side through the transverse groove 35 in a guide that prevents rotation, for example. B. Dovetail guide 43 is inserted on the missile and pushed back up to the stop 40. The slide shoe 41 on the retaining ring 38 also leads into this guide. The lock 36 engages behind the sliding block 41 and locks the accelerator drive 37 in this position.

Claims (5)

Patentansprüche: 1. Triebwerksanordnung an einem Flugkörper für Überschall(reschwindigkeit, bei der um ein zentrales Marschtriebwerk gleichzeitig betriebsfähige Beschleunigungstriebwerke angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) ein luftatmendes, zentral angeordnetes Marschtriebwerk (5), das einen Düsenhals (6) aufweist, dessen Länge größer als sein Durchmesser ist; b) Beschleunigungstriebwerke (7, 22), die lösbar um den Düsenhals (6) des Marschtriebwerks (5) angeordnet sind und deren Durchmesser annähernd gleich der halben Differenz aus dem Durchmesser des Marschtriebwerks (5) uni seines Buse i# elsge (i)iet,,' c) etwa in einer Ebene endende Austrittsöffnungen (3 und 4) der Triebwerke (5 und 7) nach a) und b); d) eine bis zur Ebene der Austrittsöffnungen (3 und 4) aller Triebwerke (5 und 7) reichende Umhüllung (15), die einen im Querschnitt und Längsschnitt stetigen Verlauf hat. Claims: 1. Engine arrangement on a missile for supersonic speed, at which operational acceleration engines are simultaneously arranged around a central cruise engine, characterized by the combination of the following features: a) an air-breathing, centrally arranged cruise engine (5), which has a nozzle neck (6) has the length of which is greater than its diameter; b) Acceleration engines (7, 22) which are detachably arranged around the nozzle neck (6) of the cruise engine (5) and whose diameter is approximately equal to half the difference from the diameter of the cruise engine (5) uni his bosom i # elsge ( i) iet ,, ' c) outlet openings (3 and 4) of the engines (5 and 7) according to a) and b) which end approximately in one plane; d) an envelope (15) which extends up to the level of the outlet openings (3 and 4) of all engines (5 and 7) and which has a continuous course in cross-section and longitudinal section. 2. Triebwerksanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Triebwerke (20, 22) von der Ringdüse (21) eines weiteren luftatmenden Marschtriebwerks umgeben sind. 2. Engine arrangement according to claim 1, characterized in that the engines (20, 22) are surrounded by the annular nozzle (21) of a further air-breathing cruise engine. 3. Triebwerksanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse des Marschtriebwerks (5, 20) und die Umhüllung (15, 34) der Beschleunigungstriebwerke (7, 22) lösbar am Heck (1,19) des Flugkörpers befestigt sind. 3. Engine arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the nozzle of the cruise engine (5, 20) and the casing (15, 34) of the acceleration engines (7, 22) are releasably attached to the tail (1,19) of the missile. 4. Triebwerksanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungstriebwerke (7, 22) Raketentriebwerke sind und mit Spannbändern (13, 14, 28, 29) an Halteflanschen (8, 9, 26, 27) der sich verjüngenden Düse (6, 30) des Marschtriebwerks (5, 20) oder der Innenseite der Umhüllung (15, 23) befestigt sind. 4. Engine arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the acceleration engines (7, 22) are rocket engines and with tensioning straps (13, 14, 28, 29) on retaining flanges (8, 9, 26, 27) of the tapered nozzle ( 6, 30) of the cruise engine (5, 20) or the inside of the casing (15, 23) are attached. 5. Triebwerksanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungstriebwerke (7, 22) mit schwalbenschwanzförmigen Zapfen (41, 42) versehen sind, die in Nuten (43) an der Düse des Marschtriebwerks oder der Innenseite der Umhüllung (15, 23) geführt sind und sich gegen einen festen Anschlag (40) und eine lösbare Sperre (36) abstützen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1027 522; schweizerische Patentschrift Nr. 316 187; französische Patentschriften Nr. 503 006, 1109 645; USA.-Patentschriften Nr. 2 641902, 2 515 644; »Science and Invention«, 1929, 1I, S. 925; »Flight«, August 1951, S. 141, Abb. 30.5. Engine arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the acceleration engines (7, 22) are provided with dovetail-shaped pins (41, 42) which are in grooves (43) on the nozzle of the cruise engine or the inside of the casing (15, 23) and are supported against a fixed stop (40) and a releasable lock (36). Documents considered: German Patent No. 1027 522; Swiss Patent No. 316 187; French Patent Nos. 503 006, 1109 645; . USA. Patent Nos 2,641,902, 2,515,644; "Science and Invention", 1929, 11, p. 925; »Flight«, August 1951, p. 141, fig. 30.