DE1903062C - Einrichtung zur Ablenkung des Gasstromes eines Strahltriebwerkes - Google Patents

Description

Dio Erfindung botrilTt eine Einrichtung zur Ab- Giermoment hervorbringt» Zu diesem Zwecke ist die

lenkung des Gasstromes eines Strahltriebwerkes, ins- vorstehend orwjjhiite Prallplatte in der Ablenk-

besonderc eines Turbo-Luftstrahltriebwerkes mit oder einrichtung vorgesehen, Wenn die Form der Prall-

ohne. Nachbrenner, mit mehreren zwischen einer platte in ihrem den abgelenkten Gasstrom beein-

Verstau- und einer Ablenkstellung schwenkbaren 5 Aussenden Teil verändert wird, so erzeugt sie eine

Krllmmersegmenten. resultierende Kraft, welche entgegengesetzt zu den

Bei der Entwicklung senkrecht startender und seitlich orientierten Geschwindigkeitskomponenten landender Flugzeuge ergab sich die Forderung, den ausgerichtet ist, wodurch sich eine augenblicklich austretenden Gasstrom des Triebwerkes zumindest wirksame Gierachsensteuerung des mit einer entwiihrend bestimmter Phasen des Fluges in Richtung io sprechenden Einrichtung ausgestatteten Flugzeuges nach abwärts abzulenken. Bei dieser Ablenkung des erzielen läßt, ohne daß eine Verschlechterung des aus einem Turbo-Luftstrahltriebwerk normalerweise Geschwindigkeitskoeffizienten des austretenden Gasin axialer Richtung oder horizonte.1 austretenden stromes des ,^Flugzeugtriebwerkes zu beobachten ist. Gasstromes bereitet es insbesondere dann, wenn ein Im folgenden wird die Erfindung durch die Be-Triebwerk mit Nachbrenner verwendet werden soll, >s Schreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezuggroße Schwierigkeiten, einerseits die Umlenkverluste nähme auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellt dar klein zu hallen und einen Triebwerksrückstau zu ver- F i g. 1 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Scitenmeiden und andererseits eine Steuerung an dem aus- ansicht des hinteren Endes eines Strahltriebwerkes tretenden Strahl für Manövrierzwecke vornehmen zu mit einer in Ablenkstellung befindlichen Ablenkkönnen, ao einrichtung nach der Erfindung,

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst wer- Fig. 2 eine schematisierte Darstellung einer Aus-

den, eine Strahlablenkeinrichtung zu schaffen, mittels führungsform der erfindungsgemäßen Ablenkeinrich-

welcher eine störungsfreie Strahlablenkung in senk- tung,

rechter Richtung mit gutem Wirkungsgrad gleich- F i g. 2 a eine Ansicht der Prallplatte der erfin-

zeitig mit einer Gierachsensteuerung möglich ist. as dungsgemäßen Einrichtung, aus der Richtung der in

Mit einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art F i g. 2 angedeuteten Linie 2 a-2 α gesehen,
wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß bei Fig. 2b eine der Darstellung nach Fig. 2 ent-Ablenkstellung der Krümmersegmente eine Prall- sprechende schematische Ansicht des. an die Ausplatte in der Ebene der Austrittsfläche für den ab- trittsöffnung der Ablenkeinrichtung angrenzenden gelenkten Strahl von der Krümmungsachse her in 30 Randes der Prallplatte in einer Giersteuerstellung,
den Strömungsstrahl hineinragt und dessen Quer- F i g. 3 eine schematische Darstellung einer weiteschnitt zusammen mit dem in Strömungsrichtung ren Ausführungsform einer Ablenkeinrichtung nach letzten Krümmersegment begrenzt, wobei die Form der Erfindung,

der Prallplatte an deren den Strahl beeinflussendem Fig. 3a eine Ansicht, aus der Richtung der in

Teil veränderbar ist. 35 Fig. 3 angedeuteten Linie3a-3a gesehen, und

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung Fi g. 3 b eine Fig .1 a entsprechende schematische

bilden Gegenstand der Ansprüche. Ansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung nach

Die Erfindung bietet die Möglichkeit, eine Ver- F^; ~ 3 in einer Giersteuerstellung,
änderung des Auslasses der Ablenkeinrichtung bei In F i g. 1 der Zeichnungen ist das hintere Ende gleichzeitiger Gierachsensteuerung eines Fluten"?«· 40 eines Strahltriebwerke- IC Jjrf>estellt. Das Triebwerk insbesondere auch dann ausführen zu können, wenn kann im wesentlich-Ti KvJans/.ci Rauart sein und das betreffende TricKvprK .■·..;*...·■ "·*■·:..—üili besitzt. saugt Umgebungsluft in eiiien Verdichtet ein, von L¹.. '..;..w.:üu.._faJ... giidikeit eines Nachbrenners ist v*u aus die verdichtete Luit in einen tirciiitkammerzwar keine unbedingte Notwendigkeit, jedoch oft abschnitt abgegeben wird, in welchem eine Wärmesehr erwünscht. Es ist zwar bereits bekannt, einen 45 zufuhr erfolgt. Hiernach gelangt die Luft in einen Nachbrenner in Verbindung mit einer Strahlablenk- Turbinenabschnitt, in welchem de; erwärmten Luft einrichtung einzusetzen, doch stellt diese bekannte Energie entzogen wird, wonach eine Abgabe über Konstruktion keine Strahlablenkeinrichtung dar, eine Auslaßdüse erfolgt. Das Triebweik 10 kann entweiche eine gleichzeitige Veränderung der Auslaß- weder ohne oder mit Nachbrenner ausgeführt sein, fläche des Auslasses der Ablenkvorrichtung und zu- 50 Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel handelt sätzlich eine Gierachsensteucrung des Flugzeuges er- es sich um ein Triebwerk mit Nachbrenner. Wie aus möglichte, welche beim Starten und Landen von Fig. 1 der Zeichnungen hervorgeht, liegt der NachFlugzeugen dieser Art unbedingt notwendig ist. brenner 12 stromabwärts von dem Triebwerk 10 und

Zur Wirkungsweise der Erfindung sei noch folgen- enthält eine Reihe von Einspritzdüsenstäben 14 und

des vorausgeschickt: 55 Flammenhaltern 16. Die Erfindung wird zwar

Bei Strahlablenkeinrichtungen verläßt der abge- nachfolgend im Zusammenhang mit einer Konlenkte Strahl den äußersten Rand des letzten struktion erläutert, welche keine Ejektor- oder Luft-Krüinniersegmcntes zur Bildung eines freien Strahls beimischungseinrichtung enthält, doch versteht es mit einer letzten Geschwindigkeitszunahme des sich, daß die Erfindung auch in Verbindung mit Strahls unter Entspannung auf den Umgebungsdruck, 60 Triebwerken verwendbar ist, welche solche Kon- und diese Entspannung erfolgt unter Ausbildung struktionsmerkmale aufweisen. Die Erfindung ist einer Geschwindigkeitskomponente, die im wesent- nicht auf bestimmte 'Triebwerkskonstruktionen beuchen senkrecht zur Auslaßbcrandung und zur schränkt.
Hauptströmungsrichtung des Strahls ist. Stromabwärts von dem Nachbrenner 12 sind mit

Es wurde nun gefunden, daß diese seitlich ge- 65 einer Triebwerksgehäusehalterung 18 mehrere Krümrichteten Geschwindigkeitskomponenten willkürlich mursugmentc 20 verbunden. Jedes dieser Krümmererzeugt und gesteuert werden und zur Bereitstellung segmcntc 20 hat im Querschnitt im wesentlichen einer Kraftkomponente dienen können, "welche ein U-fürmigc Gestalt und weist ein bogenförmiges Stirn-

V Ii ii sowie keilförmige Seitenteile 24 auf, welche enihlilt. Deren Gestalt ist so

Ä"on einer Gelenkstelle 26 zu dem genannten laßseitigcBeronUuna von W''"¹."'^" DiS^sch7u₈cn

ÄLförmigen Stirnteil 22 hin erstrecken. SUmllicho wie bei 62 und ^«nuedeutu ι J. we^ -

2Se 20 sind schwenkbar gelagert, und die Gc- Runder liegen mit Bezug auf dtJ ve»»u·

eS e26 bildet den gemeinsamen Lagerung«- 5 gelenkten ^Gasstromes auf■* AmIjOw»« ^ _Oe.

Gasstrom zugekehrte Fläche der .,. ι „u™... ..,,ciii'hi riet

ben Ii nezeicnnei i»i.

In der Strahlablenkeinrichtung mit den Segmenten
hpfmdet sich ferner eine zungenartige Prallplatte

zwei Richtungen ode g g

Entweder kann sie in eine Speicherstellung geführt zeigte Stellung lediglich zur Erläuterung ge werden, welche in den Zeichnungen nicht wieder- Dies bedeutet, daß die Deckplatte 60 nicht auf die gcμcben ist, oder sie kann gegenüber der Hauptebene abgeschrägten Kanten der Grundplatte ausgerichtet des austretenden Gasstromes geschwenkt werden, 35 zu werden braucht, um ein Gieirnoment oder eine ,v: ■ <hrrh Bewegung um eine Gelenkstelle 32 ge- Gierkraft zu erzeugen. Ferner versteht es sich, daß scinch: Γ «as Verschwenken der Prallplatte 28 um die die Deckplatte 60 entweder auf der Oberseite oder Gelenkstelle 32 erfolgt vermittels bekannter Antriebe, auf der Unterseite der %».αηιΐ·,-.-:!·>· «nay ¹I .inet werwelehe allgemein bei 34 angedeutet sind. Durch die den kann unu daß sich nii budtr. Anordnuneen e'w. •Uli"» genannten Schwenkbewegung·^ der Prall- 40 Gierstcuerung ^rzk-V'i ν Pu.

p.aiie '.rt um die Gelenkstelle 32 laßt sich die Rück- Bei den Ansfuhrun_t'sf«.iM α ';r fcrfirH'jnp, nacii

st< .ic!..ira'".·.! ;^;'^;Ttk des Triebwerkes verbessern. ,t.;n Fi [\ 2, 2a und "'2 b ein:rv *r, und na* K ά·->\

i'.uii .: -.ϊ-..c Funktion der Prallplatte 2!ΐ ο ·!' »-i^ \ ?_a und Γι¹· anderer·· α arf^-ζί Ji ^r' darin, Einfluß auf die Giersteuerung des mit einer zeugung des Giersteuermomentes in ähnlicher Weise, entsprechenden Einrichtung ausgestatteten Flug- 43 Beim Abströmen des abgelenkten Gasstromes von zeuges zu nehmen. Dies wird dadurch erreicht, daß der Prallplatte 28 findet der letzte Schritt des die Form der Prallplatte an ihrem den Strahl be- statischen Druckabfalls und letzte Schritt der Gceinflussenden Teil veränderbar ist. Zwei verschiedene schwindigkeitszunahme statt. Die entsprechende Ge-Ausführungsformen der Erfindung sind in den schwindigkeitskomponente ist in der Ebene der Aus-Fig. 2 und 3 dargestellt. In Fig. 2 ist eine Prall- 50 trittsfläche im wesentlichen im rechten Winkel zu der platte mit schwenkbar angelenkten Klappen darge- auslaßseitigen Kante der Prallplatte 28 orientiert, stellt, deren an die Austrittsöffnung angrenzende Durch Abschrägung der auslaßseitigen Kante in einer Ränder durch die Klappbewegung schräggestellt gewünschten Richtung können also seitliche Gewerden können. Die in Fig. 2a herausgezeichnete schwindigkeitskomponenten erzeugt werden. Es Prallplatte 28 weist demgemäß zwei um Scharnier- 55 wurde ferner gefunden, daß diese seitlichen Komachsen 46 und 48 schwenkbare Klappen auf, die eine ponenten in einer bevorzugten Richtung hervor-Schrägstellung der Berandung der Prallplatte zwi- gebracht werden können und daß die entsprechende sehen 0 und 180° ermöglichen. Die Achsen 40 und Reaktionskraft sich dem Flugzeug als Giersteuerkraft 44 sind zur besseren Orientierung eingezeichnet. mitteilen läßt. Es sei darauf hingewiesen, daß die

F i g. 2 b zeigt die Stellung des Randes der Prall- 60 _nach der Seite gerichteten Komponenten nur einen platte 28 nach Betätigung der Klappen vermittels ge- verhältnismäßig kleinen Bruchteil des gesamten abeigneter Antriebe, welche in F i g. 1 der Zeichnungen gelenkten Schubes darstellen. Es ergibt sich, daß die schematisch bei 50 und 52 angedeutet sind. Giersteuerkraft auf das Flugzeug oder auf die Trieb-

Eine andere Ausführungsform der Erfindung, Werkskonstruktion in einer Richtung entgegengesetzt welche ebenfalls eine Giersteuerung ermöglicht, ist in 05 zur Richtung der seitlichen Geschwindigkcitsden F i g. 3, 3 a und 3 b dargestellt. Aus F i g. 3 a komponente wirkt, welch letztere auf der Abgeht hervor, daß die Prallplatte 28 eine schwenkbar schrägung der Kanten der Prallplatte 28 beruht. Die angeschlossene Deckplatte 60 und eine Grundplatte Giersteuerwirkung der beiden vorbeschriebenen Aus-

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führungsformcn der Erfindung erfolgt in beiden Füllen auf die beschriebene Weise.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Ablenkung des Gasstromes eines Strahltriebwerkes, insbesondere eines Turbo-Lui'tstrahltriebwcrkes mit oder ohne Nachbrenner,

. mit mehreren zwischen einer Verstau- und einer Ablenkstellung schwenkbaren Krümmersegmentcn, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ablenkstellung der Krümmersegmente eine Prallplatte (28) in der Ebene der Austrittsflache für den abgelenkten Strahl von der Krümmungsachse her in den Strömungsstrahl hineinragt und dessen Querschnitt zusammen mit dem in Strömungsrichtung letzten Krümmersegment (20) begrenzt, wobei die Form der Prallplatte an deren den Strahl beeinflussendem Teil veränderbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (28) in eine Verstaustellung einfahrbar ist und auch in Zwischenstellungen wirksam werden kann.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (28) außerhalb des Strömungsweges des abgelenkten Gasstromes befestigt ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundform der Prallplatte (28) im wesentlichen rechteckig ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (28) zwei gegensinnig um ± 90° klappbare Teile (46, 48) aufweist, wobei die beiden Klappachsen von der Mitte des den Strahl begrenzenden Plattenrandes zu den Enden des gegenüberliegenden Plattenrandes verlaufen (Fig. 2, 2 a und 2 b).

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Umriß der Prallplatte (28,60) derart veränderbar ist, daß diese auf einer Seite weiter in den Strahl hineinragt als auf der anderen Seite (F i g. 3, 3 a und 3 b).

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (28) aus zwei übereinanderliegenden Platten besteht, von denen die eine einen pfeilförmig verlaufenden, dem Strahl zugekehrten Rand (62,64) besitzt, während die zweite Platte (60) auf der ersten um eine Achse schwenkbar gelagert ist, die durch die Pfeilspitze der ersten Platte und durch die Mitte des geradlinig verlaufenden, den Strahl begrenzenden Randes der zweiten Platte geht (Fig. 3, 3 a und 3 b).

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Pfeilwinkel der ersten Platte etwa 90° beträgt und die zweite Platte aus der Symmetriestellung um etwa 45° nach jedei Seite schwenkbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Strahl nichi begrenzenden Ränder der zweiten Platte (60] einen Halbkreis bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen