DE943685C - Steuervorrichtung fuer Luftfahrzeuge mit Turbinenantrieb - Google Patents
Steuervorrichtung fuer Luftfahrzeuge mit TurbinenantriebInfo
- Publication number
- DE943685C DE943685C DES37486A DES0037486A DE943685C DE 943685 C DE943685 C DE 943685C DE S37486 A DES37486 A DE S37486A DE S0037486 A DES0037486 A DE S0037486A DE 943685 C DE943685 C DE 943685C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- engine
- gas flow
- blades
- aircraft
- act
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/28—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto using fluid jets to influence the jet flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C9/00—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
- B64C9/38—Jet flaps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/002—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto with means to modify the direction of thrust vector
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Description
Paris
Die üblichen aerodynamischen Steuervorrichtungen für Luftfahrzeuge verlieren bekanntlich ihre
Wirksamkeit bei geringen Fluggeschwindigkeiten. Heutzutage besteht aber die Aufgabe, die Steuerung
von Luftfahrzeugen nicht nur während des Fluges mit geringer Geschwindigkeit, sondern auch
in dem Grenzfall zu gewährleisten, in welchem die Fluggeschwindigkeit den Wert Null hat, wie dies
bei Maschinen der Fall ist, die in senkrechter Richtung starten und landen sollen.
Wenn es sich um Luftfahrzeuge handelt, die mit Reaktionsantrieben, wie z. B. Turbostrahltriebwerken, Staustrahltriebwerken, intermittierenden
Strahltriebwerken, Raketen usw., ausgerüstet sind, dann können durch Anordnen von Rudern in dem
Antriebsstrahl oder durch Ablenken des Strahles in einem bestimmten Winkel in bezug auf die
Achse des Triebwerkes insbesondere bei geringen Geschwindigkeiten und für den Grenzfall einer
Fluggeschwindigkeit vom Wert Null ausreichende ao Steuermomente erhalten werden.
Die Anordnung von Rudern in dem Strahl bereitet jedoch große Schwierigkeiten, wenn die Gase
des Strahles eine sehr hohe Temperatur besitzen,
wie dies ζ. B. 'bei Turbostrahltriebwerkem mit
Nachverbrennung, bei Staustrahltriebwerken und1
Raketen der Fall ist. Es ist beispielsweise vorgeschlagen worden, bei gewissen. Raketenantrieben
S Ruder aus Graphit vorzusehen, jedoch können solche Ruder nichtsdestoweniger nur eine Betriebsfähigkeit von sehr kurzer Dauer haben.
Wenn der aus dem Strahltriebwerk austretende Strahl mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen von
ίο seiner normalen Richtung Abgelenkt wird, dann
kann ein bei geringen Geschwindigkeiten wirksamer Steuereffekt zwar leichter erzielt werden,
jedoch ist bei einem Strahltriebwerk, dessen Düse parallel zur Längsachse des Luftfahrzeuges angeordnet
.ist, dieser Effekt auf einen. Höhen- oder Seitenabtrieb bzw. auf. eine Kombination von
beiden !beschränkt. Es kann aber kein Drehmoment um. die Längsachse der Maschine erhalten· werden,
welches in der Lage wäre, die Maschine um diese Achse zu neigen und! ihr dadurch eine Rollbewegung
zu erteilen.
Die Steuervorrichtung, welche den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet und auf Luftfahrzeuge
mit einem Turbinenantrieb·, wie z. B. einem Turbostrahltriebwerk anwendbar ist, gestattet
die Erzielung eines- Drehmomentes um die Achse' des aus der Turbine entweichenden Gasstromes.
Gemäß der Erfindung werden im Strom dieser Gase Mittel vorgesehen, welche in der Lage sind,
auf einen ringförmigen Abschnitt .dieses Gasstromes einzuwirken, um diesem Stromabschnitt
eine Drehbewegung zu erteilen, die durch Reaktion ein Moment hervorruft, welches das Triebwerk .und
■ 35 infolgedessen auch das Luftfahrzeug um seine Achse zu drehen sucht".
Die Erfindung wird ani Hand der Zeichnung an
verschiedenen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. ι ist ein schematischer Achsenschnitt durch
dten hinteren Teil eines Turbostrahltriebwerkes, welches eine Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung- aufweist;
Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie H-II
von Fig. ι;
Fig. 3 ist eine Draufsicht a.uf Fig. i, wobei ein
Teil des Triebwerkgehäuses weggebrochen ist;
Fig. 4 ist ein axialer Teilschnitt, welcher eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung zeigt;
die Fig. 5 ibis 11 sind Teilansichten, welche verschiedene
weitere abgeänderte Ausführungsformen zeigen·.
In den Tig. 1 bis 3 ist der hintere Teil eines
Turbinenstrahltriebwerkes dargestellt, welches eine auf dem Ende einer zum Verdichter gehenden
Welle 2 angeordnete Turbine 1 und eine Ausstoßdüse 3 aufweist. Die aus den nicht dargestellten
Brennkammern kommenden Gase arbeiten in dem beweglichen Schaufelwerk 4 der Turbine und- entweichen
dann durch die Ausstoßdüse'3, wo sie ihre Schlußentspannung erfahren, um einen mit großer
axialer Geschwindigkeit ausströmenden Strahl zu bilden. Im allgemeinen folgen auf. das Schaufelrad
4 der Turbine feste Leitschaufeln, die im Prinzip dazu dienen, den aus der Turbine austretenden
Gasstrom axial auszurichten, indem sie die senkrecht zur Achse verlaufende Drehkomponente aufheben^ welche die Gasgeschwindigkeit am
Ausgang· der Düse hat.
Bei der in den Fig. 1 bis 3 wiedergegebenien
Ausführunigsform sind diese festen Leitschaufeln, durch bewegliche Steuerschaufeln 5 ersetzt, die je
um eine radial verlaufende Achse drehbar sind. Diese Schaufeln 5 können z. B. sich gegenüberliegende
Drehzapfen 6, 7 tragen, die in einem Außengehäuse 8 bzw. in einem Innengehäuse 9
drehbar gelagert sind, wobei die 'beiden Gehäuse 8 und 9 einen ringförmigen Raum für den Strom der
Gase zur Düse begrenzen. Die inneren Drehzapfen 7 sind mit einer Betätigungsvorrichtung verbunden,
die in dem dargestellten Beispiel Kegelräder 10, die mit den inneren Drehzapfen 7 verbunden sind
und ein gemeinsames Kegelrad 11 umfaßt, welches
in der einen oder anderen Richtung vom einer geeigneten Antriebsvorrichtung 12, z. B. einem Elektromotor,
gedreht werden kann. Durch Einwirken auf diesen Motor 12 können somit die Schaufeln 5
entweder in eine Mittelstellung, in welcher sie die aus der Turbine kommenden Gase axial richten,
oder in eine Stellung gebracht werden, die in bezug auf die Mittelstellung m der einen oder anderen
Richtung geneigt ist, und dadurch kann dem ringförmigen Gasstrom eine positive oder negative
schraubenförmige Bewegung erteilt werden. Durch Reaktion der Gase auf die Schaufeln 5 wird dann
an dem Gehäuse des Triebwerkes und demzufolge an dem mit diesem Gehäuse verbundenen Luftfahrzeug
ein Drehmoment erhalten, welches die Strahl-•achse (Achse der Düse) zur Achse hat und je nach
dem Sinn der den Gasen erteilten Schraubenlinienförmigen Bewegung eine positive oder negative
Richtung aufweist und schließlich eine Größe besitzt, die von den beweglichen. Schaufeln: 5 jeweils
gegebenen Schräglage abhängig ist.
Es ist ersichtlich, daß, wenn die Achse der Düse 3 parallel zur Längsachse des Luftfahrzeuges
verläuft, das. so erzeugte Moment das Luftfahrzeug um diese Achse zu drehen sucht.
Eine solche Ausführungsform ist offensichtlich nicht d'ie einzig mögliche, und es können verschiedene
Abänderungen hinsichtlich der Anzahl und der Anordnung der beweglichen Schaufeln sowie
der Art ihrer Betätigung usw. getroffen werden. . Am- Ausgang der Turbine können natürlich auch
die in üblicher Weise vorgesehenen· festen Leitschaufeln beibehalten werden, so daß die Gase an
den unter verschiedenen Winkeln einstellbaren Schaufeln 5 mit einer Axialbewegung angreifen.
Bei der in Fig. 4 im axialen Teilschnitt dargestellten
abgeänderten Ausführungsform ist jede iao Steuerschaufel in einen oder zwei feste Teile 5a
und einen beweglichen Teil 5& unterteilt, der um
die Achse der Drehzapfen 6, 7 schwenkbar ist, welche durch die festen Teile 5a hindurchgehen. Die
festen Teile 5a richten den aus der Turbine kornmenden
Strom axial, und dies gilt auch für den
zwischenliegenden Teil 5&, wenn er mit den festen
Teilen sa in seitlicher Ausrichtung liegt. Durch
Verändern des Neigungswinkels des beweglichen Teiles 5j kann eine positive oder negative Drehkomponente
der Geschwindigkeit der Gase und infolgedessen das gewünschte Reaktionsmoment erzeugt
werden.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Steuerschaitfeln ist der vordere, d. h. stromaufwärts
liegende Teil 5C der Schaufeln fest und
nur der hintere, d. h. stromabwärts liegende Schaufelteil S0-, welcher den Abgleitrand aufweist,
in seiner Lage verstellbar. Der feste Teil ζ0 ist
derart angeordnet, daß, wenn der verstellbare Teil 5rf in seiner Verlängerung liegt, die Schaufeln
den aus der Turbine austretenden Gasstrom axial richten. Wenn der hintere Teil 5 d der Schaufeln in
der einen oder anderen Richtung verschwenkt wird, wird wie vorher eine schraubenlinienformige Bewegung
der Gase in der einen oder anderen Richtung mit dem gewünschten Reaktionsmoment erhalten.
Bei der in Fig. 6 wiedergegebenen Ausführungsform sind die Schaufeln 5e als solche völlig fest,
jedoch sind sie mit Schwerikgliedern 13 versehen, die um radial verlaufende Achsen 14 schwenkbar
sind und in das Innere der Schaufeln eingezogen oder durch in den Schaufeln vorgesehene geeignete
Öffnungen aus der einen oder anderen Seite zum Vorstehen gebracht werden können. Diese Schaufeln
5 g sind derart geformt, daß bei eingezogenen
Schwenkgliedern 13 der aus der Turbine kommende Gasstrom axial gerichtet wird. Das Vortreten
der Schwenkglieder aus der einen oder anderen Seite der Schaufeln erzeugt dagegen ein positives
oder negatives Reaktionsmoment um die Achse des Stromes.
Bei der in Fig. 7 wiedergegebenen Ausführungsform, bei der hinter der Turbine übliche feste Leitschaufeln
15 angeordnet sind', folgen auf diese Leitschaufeln 15 bewegliche S teuer schaufeln 16, die von
radial verlaufenden Schwenkzapfen 17 getragen werden und die sich nur über einen Teil der Weite
des zwischen den Gehäusen 8 und 9 den Gasen dargebotenen ringförmigen Raumes erstrecken. Die
Änderung des Neigungswinkels der Schaufeln 16 wird, wie im Fall der Ausführungsform gemäß
Fig. ί, über ein mittleres, Kegelrad 11 und einen
elektrischen oder anderen Motor 12 erhalten. Fig. 8 zeigt eine der Fig. 7 ähnliche Anordnung,
bei welcher aber die in ihrer Neigung einstellbaren Schaufeln 16 in der Nähe der Oberfläche des äußeren
Gehäuses 8, anstatt in der Nähe der Oberfläche des inneren Gehäuses 9, wie im Fäll von Fig. 7,
angeordnet sind.
Bei der in den Fig. 9 und 10 dargestellten abgeänderten
Ausführungsform weisen die festen Schaufeln 15 innere Hohlräume 22, 22^ auf, die mit
Durchgängen 23 bzw. 23a in Verbindung stehen,
welche auf den sich gegenüberliegenden Seiten jeder Schaufel 15 in den ringförmigen Gaskanal
zwischen den Gehäusen 8 und 9 münden. Die Hohlräume 22 bzw. 22a sind mit getrennten Speiseleitungen
24 bzw. 24ß verbunden, welche mit
Ventilen 25 bzw. 2$a versehen sind, durch welche
in die Hohlräume ein Hilfsgas eingefülirt werden kann, dessen Druck höher ist als der statische
Druck der Gase, welche in dem Triebwerk zwischen den Schaufeln 15 strömen. Dieses Hilfsgas kann
z. B. Luft sein, welche der Abgabeseite des Verdichters des Triebwerkes entnommen wird. Wenn
die Ventile 25 und 2$a geschlossen, sind, richten die
Schaufeln 15 dten aus der Turbine kommenden Gasstrom axial aus. Wird das Ventil 25 geöffnet,
dann wirkt das Hilfsgas, welches aus den Durchgangen
23 entweicht, auf den von der Turbine kommenden Gasstrom in Richtung der Pfeile F ein,
wodurch dem Strom eine schraubenlinienformige Bewegung aufgedrückt wird. Wenn dagegen bei
geschlossenem Ventil 25 das Ventil 25a geöffnet
wird, dann strömt das Hilfsgas durch die 'den Durchgängen. 23 gegenüberliegenden Durchgänge
23a aus und erteilt dem Strom eine schraubenlinienformige
Bewegung in entgegengesetzter Richtung. .
Im Falle eines Strahltriebwerkes, das mit einer Nachverbrennungskammer ausgerüstet ist, ist es
zweckmäßig, die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen vor dieser Kammer derart anzuordnen, daß
sie nicht der Gefahr ausgesetzt sind, eine durch .die Nachverbrennung hervorgerufene Temperaturerhöhung
zu erleiden.
Fig. 11 zeigt eine Anordnung, bei welcher eine
der Fig. 7 ähnliche Steuervorrichtung 10, 11, 12, 16
hinter der Turbine 4 des Triebwerkes vor einer Reihe von Brennern 26 angeordnet ist, welche
ihrerseits vor der Nachverbrennungskammer 27 liegen'.
Claims (4)
1. Steuervorrichtung für Luftfahrzeuge mit Turbinenantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß
sie Einrichtungen aufweist, die in dem Gasstrom hinter dem Turbinenrad angeordnet sind
und bei ihrem Inwirkungbringen auf einen ringförmigen Abschnitt des Gasstromes einwirken,
um diesem einen Drall zu erteilen, der durch Reaktion' ein Moment erzeugt, welches das
Triebwerk und demzufolge das Luftfahrzeug um die Strahlachse zu drehen sucht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtungen zur Drallerzeiugung von einer oder mehreren Schaufeln
oder stromlinienförmig ausgebildeten Körpern oder von Teilen solcher Organe gebildet werden,
die auf einen ringförmigen' Abschnitt des durch das Triebwerk hindurchgehenden' Gasstromes
einwirken können und um radial verlaufende Achsen in verschiedene Schräglagen einstellbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtungen zur Drallerzeugung von einer oder mehreren Schaufeln
oder stromlinienförmig ausgebildeten Stützkörpern getragen werden, um auf einen ring-
förmigen Abschnitt des durch das Triebwerk hindurchgehenden Gasstromes einzuwirken, wobei
diese Einrichtungen aus Schwenkgliedern, welche aus der einen oder anderen Seite der
Schaufeln oder Stützkörper zum Vorstehen· gebracht werden können·, oder aus düsenförmigen
Leitungen bestehen können, welche auf den sich gegenüberliegenden Seiten der stromlinienförmig
ausgebildeten Stützkörper ausmünden und wahlweise mit einem Druckmittel gespeist
werden können.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für ein Triebwerk mit Nachverbrenaiung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Richten der Gase vor der Nachverbrennungskammer
angeordnet sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 512 5.56
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR943685X | 1953-02-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE943685C true DE943685C (de) | 1956-05-24 |
Family
ID=9471366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES37486A Expired DE943685C (de) | 1953-02-26 | 1954-02-06 | Steuervorrichtung fuer Luftfahrzeuge mit Turbinenantrieb |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE943685C (de) |
FR (1) | FR1075067A (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2883604B1 (fr) * | 2005-03-23 | 2010-03-12 | Snecma Moteurs | Systeme de deviation d'un flux de gaz dans une tuyere |
-
1953
- 1953-02-26 FR FR1075067D patent/FR1075067A/fr not_active Expired
-
1954
- 1954-02-06 DE DES37486A patent/DE943685C/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1075067A (fr) | 1954-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3121653C2 (de) | ||
DE1456031A1 (de) | Axialgeblaese mit Luftstromumkehr,insbesondere fuer die Steuerung der Bewegungen von Senkrechtstart-Flugzeugen | |
DE1476907C3 (de) | Gasturbinentriebwerk mit zwei gleichachsig ineinander angeordneten, drehenden Läufern | |
EP0834717B1 (de) | Ruderstellsystem für einen Lenkflugkörper | |
DE2849171A1 (de) | Hubschrauber-gegendrehmomentsystem mit zirkulationskontrolle | |
DE2832082A1 (de) | Turbinenluftstrahl-triebwerk | |
DE2444920A1 (de) | Vorrichtung zur lenkung eines geschosses | |
DE2121069A1 (de) | Gasturbinentriebwerk mit Kuhlsystem | |
DE2154481A1 (de) | Lufteinlaß für Gasturbinenstrahltriebwerke | |
DE1198145B (de) | Stroemungskoerper, insbesondere Quertriebsflaeche, mit durch Ausblasen von Stroemungsmittelstrahlen beeinflussbarer Zirkulation | |
DE1959422U (de) | Duese fuer das stahltriebwerk eines flugzeuges. | |
DE1808956A1 (de) | Luftzufuehrungsvorrichtung fuer ein mit einem Staustrahltriebwerk kombiniertes Turbinenstrahltriebwerk | |
DE943685C (de) | Steuervorrichtung fuer Luftfahrzeuge mit Turbinenantrieb | |
DE1481568A1 (de) | Schwenkbare Schubduese | |
DE692163C (de) | Heizluftstrahltriebwerk | |
DE1045734B (de) | Schubduese mit veraenderbarer Flaeche fuer einen Leitkanal mit einer Anzahl Duesenklappen | |
DE907625C (de) | Strahlantriebsvorrichtung fuer Rotoren, insbesondere fuer Hubschrauber, mit zentraler Gasverteilerkammer | |
EP1497172B1 (de) | Vorrichtung zur bewegungsumwandlung | |
DE1288924B (de) | Fluggeraet zum wahlweisen Einsatz im Vollflug oder Flug mit Bodeneffekt | |
DE2743110A1 (de) | Leitvorrichtung fuer eine gasturbine | |
DE1157929B (de) | Flugzeug mit Strahltriebwerken, die mit Schubwendern versehen sind | |
DES0037486MA (de) | ||
DE2248480B2 (de) | Turbinenstrahltriebwerk für senkrecht oder kurz startende oder landende Flugzeuge | |
DE1300353B (de) | Gasturbinenstrahltriebwerk | |
DE1283098C2 (de) | Flugzeug mit einem Schubgeblaese mit ringfoermiger Duese |