DE1078375B - Adjustable air intake especially for jet engines - Google Patents
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Description
Regelbarer Lufteinlauf insbesondere für Strahltriebwerke Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen regelbaren Lufteinlauf insbesondere für Strahltriebwerke.Adjustable air intake especially for jet engines The present The invention relates to a controllable air inlet, in particular for jet engines.
Der Luftdurchzug eines Einlaufdiffusors wird von der Art des Diffusors, von der Größe des Diffusorquerschnittes und von der Fluggeschwindigkeit bestimmt. So hat z. B. der axialsymmetrische Einlaufdiffusor mit verstellbarem konischem Zentralkörper dann eine mit der Flugmachzahl lineare Charakteristik, wenn der von der Kegelspitze verursachte schräge Verdichtungsstoß bei jeder Flugmachzahl auf die Einlauflippe trifft.The airflow through an inlet diffuser depends on the type of diffuser, determined by the size of the diffuser cross-section and the airspeed. So has z. B. the axially symmetrical inlet diffuser with adjustable conical central body then a characteristic linear with the Flugmach number, if that of the cone tip caused oblique shock waves on the inlet lip at every flying Mach number meets.
Die vom Strahltriebwerk geforderte Luftmenge zeigt in ihrem Verlauf über der Machzahl eine mehr als linear zunehmende Charakteristik. Somit ergeben sich maximal zwei Punkte, in denen der Einlauf die ,genau erforderliche Luftmenge dem Triebwerk liefert.The amount of air required by the jet engine shows in its course a more than linearly increasing characteristic over the Mach number. Thus surrendered there are a maximum of two points in which the inlet has the exact amount of air required supplies the engine.
Für den Start ist der Fangquerschnitt im allgemeinen zu klein. Zusätzliche Hilfseintritte sind erforderlich, um mit der größeren angesaugten Luftinenge ebenfalls die Geschwindigkeiten im Einlaufquerschnitt zu verringern und damit die Druckverluste infolge der Umströmung der scharfen Überschalldiffusorlippen abzubauen.The catch cross-section is generally too small for the start. Additional Auxiliary entrances are required to cope with the larger amount of air drawn in as well to reduce the velocities in the inlet cross-section and thus the pressure losses due to the flow around the sharp supersonic diffuser lips.
Für eine bestimmte Unterschallmachzahl ist die Freistronidiffusorquerschnittsfläche gleich der Diffusorfangquerschnittsfläche. Dieser Zustand entspricht dem ersten Schnittpunkt der beiden vorher erwähnten charakteristischen Verläufe.For a certain subsonic Mach number is the free troni diffuser cross-sectional area equal to the diffuser catch cross-sectional area. This state corresponds to the first Point of intersection of the two previously mentioned characteristic courses.
Oberhalb dieser Machzahl liefert der Einlaufdiffusor mehr Luft, als das Triebwerk infolge der ausgelegten Querschnitte durchsetzen kann. Die zu viel eingeströmte Luftmenge muß möglichst so abgeführt werden, daß die Zusatzwiderstände so klein wie möglich bleiben. Sehr große Zusatzwiderstände ergeben sich dann, wenn die überflüssige Luftmenge am Lufteintritt überläuft und den geraden Verdichtungsstoß aus dem kritischen Querschnitt herausdrückt in eine instabile Lage. Läßt man die überflüssige Luft jedoch durch entsprechend bemessene Nebenöffnungen vor dem Verdichtereintritt heraus, so ergeben sich lediglich schwächere schräge Verdichtungsstöße bei entsprechender Anordnung der Schlitze.Above this Mach number, the inlet diffuser delivers more air than the engine can enforce due to the designed cross-sections. Too much The amount of air that has flowed in must, if possible, be removed in such a way that the additional resistances stay as small as possible. Very large additional resistances arise when the excess amount of air at the air inlet overflows and the straight compression surge pushes out of the critical cross-section into an unstable position. If you let them excess air, however, through appropriately sized secondary openings in front of the compressor inlet out, only weaker oblique compression shocks result with a corresponding one Arrangement of the slots.
Es bleibt demzufolge nur die Möglichkeit offen, die Luftzufuhr mechanisch zu regulieren, indem der für den Lufteinlauf bestimmte offene Querschnitt regelbar gestaltet wird. Bekannte Konstruktionen gehen darauf hinaus, Luftdurchgangsöffnungen am Umfang des Einlaufs mit Klappen zu versehen, die über Servoeinrichtungen geöffnet bzw. geschlossen werden können. Sämtliche bekannten Anordnungen dieser Art weisen Klappen auf, die entweder in der Fahrtrichtung oder seitlich zur Fahrtrichtung aus- und eingeschwenkt werden, Solche Klappen haben jedoch den Nachteil, daß sie insbesondere bei höherer Geschwindigkeit starke Wirbel erzeugen. Um jede Klappe herum bildet sich demzufolge ein Turbulenzfeld, dessen Umfang und Lage von der Fluggeschwindigkeit, von der Klappenform und gegebenenfalls auch von der Flugrichtung oder Windrichtung abhängig ist. Da diese Turbulenz nicht gesetzmäßig gesteuert werden kann, ist bei den bekannten Anordnungen keine Gewähr gegeben, daß die jeweilige Luftzufuhr als reine rechnerische Funktion der Klappenstellung betrachtet werden kann. Darüber hinaus weisen Klappen der beschriebenen Art einen weiteren erheblichen Nachteil auf, indem sie in ausgeschwenkter Lage große Luftwiderstände erregen und mithin insbesondere in bestimmten Stellungen sehr große Kräfte für ihre Betätigung erfordern.As a result, there is only the option of mechanically supplying the air to regulate by regulating the open cross-section intended for the air inlet is designed. Known constructions are based on air passage openings to be provided with flaps on the circumference of the inlet, which are opened via servo devices or can be closed. All known arrangements of this type have Flaps open either in the direction of travel or to the side of the direction of travel. and are pivoted, however, such flaps have the disadvantage that they in particular generate strong eddies at higher speeds. Forms around each flap consequently a turbulence field, the extent and position of which depends on the airspeed, on the flap shape and possibly also on the flight direction or wind direction is dependent. Since this turbulence cannot be controlled legally, is at the known arrangements no guarantee that the respective air supply as pure arithmetic function of the valve position can be considered. About that In addition, flaps of the type described have a further significant disadvantage in that they excite great air resistance in the swiveled-out position and therefore require very large forces for their actuation, especially in certain positions.
Es ist ferner bekannt, den Lufteinlauf für Strahltriebwerke mit axial verschiebbarem Einlaufkonus und einer den Lufteinlaufurnfang gegen die umgebende Atmosphäre begrenzenden ringförmig ausgebildeten Wand dadurch zu regeln, daß konisch ausgebildete und eine Becherform aufweisende ringförmige Abschnitte axial verschiebbar angeordnet sind. Es ist auch bekannt, einen von den Abschnitten im Verhältnis zum Einlaufkonus axial verschiebbar anzuordnen. Schließlich ist es bekannt, einen Abschnitt mit dem Einlaufkonus derart zu verbinden, daß er eine etwaige Axialverschiebung mitmacht. Diese bekannten Anordnungen gestatten jedoch nur die Regelung des Lufteinlaufs in engen Grenzen.It is also known to use the air inlet for jet engines axially slidable inlet cone and one the air inlet circumference against the surrounding one To regulate atmosphere delimiting annular wall by being conical formed and a cup shape having annular sections axially displaceable are arranged. It is also known to have one of the sections in relation to the To arrange the inlet cone axially displaceable. Finally, it is known a section to connect with the inlet cone in such a way that there is any axial displacement participate. However, these known arrangements only allow the air intake to be regulated within narrow limits.
Die Erfindung hat zum Ziel, die Nachteile der be- kannten Anordnungen zu vermeiden. Bei einem regelbaren Lufteinlauf, bestehend aus einem axial verschiebbaren Einlaufkonus und einer den Lufteinlaufumfang gegen die umgebende Atmosphäre begrenzenden ringföTmig ausgebildeten Wand, von welcher konisch aus 'gebildete und eine Becherforin aufweisende ringförmige Abschnitte zum Einlaß fehlender oder Auslaß überschüssiger Luft axial verschiebbar angeordnet sind, ist daher gemäß--der Erfindung von den Abschnitten einer in an sich bekannter Weise im Verhältnis zum Einlaufkonus axial verschiebbar, ein anderer in an sich bekannter Weise mit dem Einlaufkonus derart verbunden, daß der letztere eine etwai 'ge Axialverschiebung mitmacht.- Durch diese Vereinigung an sich bekannter Merkmale wird ein Lufteinlauf geschaffen, der die Regel ung der Luftzufuhr in weiten Grenzen gestattet, ohne- daß eine wesentliche Wirbelbildung eintritt. - Nach der Erfindung kann der vordere erste Ab- schnitt des Lufteinlaufs im Verhältnis zum Einlaufkonus axial verschiebbar und der in Stromrichtung folgende zweite Abschnitt mit dem Einlaufkonns verbunden sein.The invention has the goal of avoiding the disadvantages of the known arrangements. In the case of a controllable air inlet, consisting of an axially displaceable inlet cone and an annular wall that delimits the air inlet circumference against the surrounding atmosphere and of which conically formed and cup-shaped annular sections for the inlet of missing air or the outlet of excess air are axially displaceable, is therefore according to - the invention of the sections one axially displaceable in relation to the inlet cone in a manner known per se, another connected in a manner known per se with the inlet cone in such a way that the latter participates in some axial displacement With known features, an air inlet is created which allows the air supply to be regulated within wide limits without significant vortex formation occurring. - According to the invention, the front first portion may be of an air inlet connected in relation to the entry cone is axially displaceable and the following in the flow direction second portion with the inlet Konns.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung geht dahin, daß der zweite Abschnitt nach vorn und rückwärts eine gegensätzlich gerichtete konische Ausbildung aufweist und noch ein verschiebbarer konisch anschließender rückwärtiger -dritter Abschnitt vorgesehen ist. Ferner kann der vordere erste Abschnitt des Lufteinlaufs mit dem Tragkörper des Einlaufkonus fest verbunden sein und der in Stromrichtung folgende zweite Abschnitt des Lufteinlaufs demgegenüber axial verschiebbar sein und eine nach vorn und rückwärts gegensätzlich gerichtete konische Ausbildung aufweisen. Auch kann noch ein rückwärtiger dritter, vorn konisch ausgebildeter, im Verhältnis zum zweiten Abschnitt und zum Strahltriebwerk verscbiebbarer Abschnitt vorgesehen sein.Another embodiment of the invention is that the second section has an oppositely directed conical configuration forwards and backwards and another slidable conical adjoining rear-third section is provided. Furthermore, the front first section of the air inlet with the Support body of the inlet cone be firmly connected and the following in the direction of flow In contrast, the second section of the air inlet can be axially displaced and one have oppositely directed conical training forwards and backwards. A third at the rear, conical at the front, can also be used in proportion to the second section and to the jet engine displaceable section is provided be.
Ist der Lufteinlauf mit einem Servoorgan zur Verschiebung der Abschnitte versehen, so ist das Servoorgan erfindungsgemäß so angeordnet, daß der zweite Abschnitt sowohl mit dem vorderen, konisch anschließenden ersten Abschnitt zusammen nach vorn als auch zusammen mit einem rückwärtigen, konisch anschließenden dritten Abschnitt nach rückwärts verschoben werden kann. Schließlich kann der Einlaufkonus im Verhältnis zu seinem Tragkörper oder im Verhältnis zu den Rippen und damit zu den Ab- schnitten axial verstellbar sein.If the air inlet is provided with a servo organ for moving the sections, the servo organ is arranged according to the invention in such a way that the second section with the front, conically adjoining first section is moved forward together with a rear, conically adjoining third section backwards can be. Finally, the inlet cone can be axially adjustable in relation to its supporting body or in relation to the ribs and thus to the sections.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Lufteinlauf gemäß der Erfindung, schematisch und in einem Längsschnitt, mit einem vorderen ersten Abschnitt, der im Verhältnis zum l#-'inlaufkonus axial verschiebbar ist und mit einem in Stromrichtung folgenden zweiten Abschnitt, der mit dem Einlaufkonus verbunden ist, Fig. 2 den Lufteinlauf Fig. 1 in einer Vorderansicht, Fig. 3 die obere Hälfte des Lufteinlaufs Fig. 1, schematisch und in einem Längsschnitt mit nach vorn verschobenem erstem Abschnitt.In the drawing, an embodiment of the invention is shown and explained. 1 shows an air inlet according to the invention, schematically and in a longitudinal section, with a front first section which is axially displaceable in relation to the inlet cone and with a second section which follows in the flow direction and is connected to the inlet cone FIG. 2 shows the air inlet, FIG. 1 in a front view, FIG. 3 shows the upper half of the air inlet, FIG. 1, schematically and in a longitudinal section with the first section displaced forwards.
Fig. 4 die in Fig. 3 gezeigte obere Hälfte des Lufteinlaufs mit nach vorn verschobenem erstem und zweitem Abschnitt einschließlich Einlaufkonus, Fig. 5 einen Lufteinlauf gemäß der Erfindung, schematisch und in einem Längsschnitt, mit einem ersten Abschnitt, der mit dem Tragkörper des Einlaufkonus fest verbunden ist, während ein zweiter und ein dritter Abschnitt im Verhältnis zum Einlaufkonus verschiebbar sind, Fig. 6 den in Fig. 5 gezeigten Lufteinlauf in einer ZD Vorderansicht, Fig. 7 die obere Hälfte des in Fig. 5 gezeigten Lufteinlaufs mit nach rückwärts verschobenen zweiten und dritten Abschnitten und Fig. 8 den in Fig. 7 dargestellten Lufteinlauf mit vorn anliegendem zweitem Abschnitt und hinten anliegendem drittem Abschnitt.Fig. 4 shown in Fig. Upper half 3 shown of an air inlet with forward shifted first and second portions including inlet cone, Fig. 5 is an air inlet according to the invention, schematically and in a longitudinal section, with a first portion connected to the supporting body of the inlet cone , is firmly connected while a second and a third section in relation to the inlet cone can be displaced, Fig. 6 in Fig. air inlet shown 5 in a ZD front view, FIG. 7, the upper half of the in Fig. air inlet shown 5 having shifted rearwardly second and third sections and FIG. 8 shows the air inlet shown in FIG. 7 with a second section lying at the front and a third section lying at the rear.
- Das in Fig. 1 gezeigte Strahltriebwerk 1 weist einen Einlaufkonus 2 und einen aus einem ersten Abschnitt 3 und einem zweiten Abschnitt 4 bestehenden Lufteinlauf 3, 4 auf. Beide Abschnitte 3 und 4 sind im Verhältnis zueinander und Abschnitt 3 zum Einlaufkonus 2 axial verschiebbar. -. The jet engine 1 shown in Figure 1 has an inlet cone 2 and a group consisting of a first portion 3 and a second portion 4 an air inlet 3, 4. Both sections 3 and 4 are axially displaceable in relation to one another and section 3 to the inlet cone 2.
Der erste Abschnitt 3 des Lufteinlaufs 3, 4 ist nach rückwärts konisch ausgebildet und weist eine nach rückwärts sich öffnende Becherform auf. An diese konische Ausbildung schließt sich eine entsprechend nach vorn ausgerichtete konische Ausbildung des zweiten Abschnittes 4 an. Der zweite Abschnitt 4 besitzt ebenfalls nach rückwärts eine konische Ausbildung, die in eine entsprechende Ausbildung des Strahltriebwerkkörpers 1 hineinpaßt. Wenn der erste Ab- schnitt 3 nach vorn im Verhältnis zu dem zweiten Abschnitt 4 verschoben wird, bildet sich ein schräg von vorn nach innen und rückwärts gerichteter und konusmantelförmiger Lafteintrittskanal 6 (Fig. 3). Wenn der zweite Abschnitt 4 ebenfalls mit nach vorn bewegt wird, öffnet sich ein ähnlicher Kanal 7, der jedoch von vorn schräg nach außen und rückwärts gerichtet ist und als Luftaustrittskanal dient (Fig. 4).The first section 3 of the air inlet 3, 4 is conical towards the rear and has a cup shape that opens towards the rear. This conical configuration is followed by a correspondingly forwardly oriented conical configuration of the second section 4. The second section 4 also has a conical configuration towards the rear, which fits into a corresponding configuration of the jet engine body 1. When the first portion is shifted forward by 3 in relation to the second portion 4, forms an obliquely from the front inward and backward-looking and cone-jacket-Lafteintrittskanal 6 (Fig. 3). If the second section 4 is also moved forward, a similar channel 7 opens, but is directed obliquely outward and backward from the front and serves as an air outlet channel (FIG. 4).
Die in Fig. 2 gezeigten Rippen 8 sind als Verbindung des ringförmigen Teiles 4 mit dem Tragkörper 5 des Einlaufkonus bestimmt und nehmen bei einer Verschiebung des zweiten Abschnittes 4 den Einlaufkonus 2 mit. Ferner kann der Einlaufkonus 2 im Verhältnis zu den Rippen 8 und damit zu den ersten Ab- schnitten 3, 4 nochmals getrennt axial verstellt werden, z. B. über eine Spindel. The ribs 8 shown in FIG. 2 are intended as a connection between the annular part 4 and the support body 5 of the inlet cone and take the inlet cone 2 with them when the second section 4 is displaced. Furthermore, the inlet cone 2 can be adjusted axially again separately in relation to the ribs 8 and thus to the first sections 3, 4, for B. via a spindle.
Die Fig. 5 bis 8 stellen eine abgeänderte Form des Ausführungsbeispieles dar. Der Lufteinlauf ist hier aus drei Abschnitten zusammengesetzt, und zwar aus einem ersten Abschnitt 3, einem zweiten Abschnitt 4 und einem dritten Abschnitt 9. Der erste Abschnitt 3 ist nach rückwärts konisch ausgebildet, während der zweite Abschnitt 4 sowohl nach vorn als auch nach rückwärts eine konische Ausbildung erfahren hat. Der dritte Abschnitt 9 ist nach vorn konisch ausgebildet und nach hinten offen, derart, daß dieser Abschnitt im Verhältnis zur Strahltriebwerkswand verschoben werden kann. Die konische Ausbildung der drei Ab- schnitte ist so bemessen, daß die Konusflächen der Abschnitte aufeinander anliegen. 5 to 8 show a modified form of the embodiment. The air inlet is composed of three sections, namely a first section 3, a second section 4 and a third section 9. The first section 3 is conical towards the rear , while the second section 4 has experienced a conical design both forwards and backwards. The third section 9 is conical towards the front and open towards the rear, in such a way that this section can be displaced in relation to the jet engine wall. The conical configuration of the three sections is sized such that the conical surfaces of the sections abut each other.
Falls der zweite Abschnitt 4 und der dritte Ab- schnitt 9 beide nach rückwärts bewegt werden, öffnet sich zwischen den Abschnitten 3 und 4 ein Lufteintrittskanal 10. Der Lufteintrittskanal 10 ist etwa kegelmantelförmig aufgebildet. Wenn nur der dritte Abschnitt 9 nach hinten bewegt wird, öffnet sich ein Luftaustrittskanal 11 zwischen den Abschnitten 4 und 9. Die Bewegung der Abschnitte kann über ein Servoorgan erfolgen, das in Fig. 5 mit Ziffer 12 bezeichnet ist. Dieses Servoorgan kann derart angeordnet sein, daß es wahlweise die Abschnitte 4 bis 9 zusammen oder den Abschnitt 4 und den Abschnitt 9 je für sich bewegen kann. Das gleiche gilt für die Ab- schnitte 3 und 4 in Fig. 1. If the second portion 4 and the third section 9 are both moved rearward, an air inlet channel opens between the sections 3 and 4, 10. The air intake channel 10 is devised for forming a conical envelope. If only the third section 9 is moved rearward, it opens an air outlet duct 11 between the portions 4 and 9. The movement of the sections can take place via a servo member which is referred to in Fig. 5 with numeral 12. This servo organ can be arranged in such a way that it can optionally move the sections 4 to 9 together or the section 4 and the section 9 j e separately. The same applies to the waste sections 3 and 4 in FIG. 1.
Fig. 5 zeigt ferner Tragstreben 13, welche die feststehenden Teile 3, 5, 8 mit dem Strahltriebwerk 1 verbinden.FIG. 5 also shows support struts 13 which connect the stationary parts 3, 5, 8 to the jet engine 1 .
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEH34034A DE1078375B (en) | 1958-08-08 | 1958-08-08 | Adjustable air intake especially for jet engines |
Applications Claiming Priority (1)
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| DEH34034A DE1078375B (en) | 1958-08-08 | 1958-08-08 | Adjustable air intake especially for jet engines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1078375B true DE1078375B (en) | 1960-03-24 |
Family
ID=7152308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEH34034A Pending DE1078375B (en) | 1958-08-08 | 1958-08-08 | Adjustable air intake especially for jet engines |
Country Status (1)
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