DE1031140B - Vorrichtung zum Ablenken eines aus einer Duese austretenden Gasstrahles - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf die Ablenkung von Gasstrahlen und insbesondere auf die Ablenkung der Gasstrahlen, die von Rückstoßantrieben erzeugt werden. Insbesondere betrifft die Erfindung ein thermisches Verfahren zur Herbeiführung der Ablenkung eines Strahles am Ausgang einer Düse.

Gemäß der Erfindung wird die Ablenkung des Strahles dadurch eingeleitet, daß in dem Gasstrom stromaufwärts von der Ausgangsöffnung der Düse eine Unsymmetrie in der Querverteilung der Drücke erzeugt wird, indem der auf derjenigen Seite liegende Teil· des Stromes, nach der eine Ablenkung erfolgen soll, erhitzt wird, während der gegenüberliegende Teil des Stromes auf einer geringeren Temperatur verbleibt. Auf diese Weise werden in dem Strom zwei parallele Teilströme verschiedener Temperatur erhalten.

Die in solcher Weise eingeleitete Ablenkung kann durch zweckentsprechende Mittel zur seitlichen Abführung des Strahles, wie z. B. einen konvexen Rand oder ein Gitter von Ablenkschaufeln., verstärkt und stabilisiert werden.

Die Erfindung findet eine besonders vorteilhafte Anwendung bei Strahltriebwerken, die mit einer Nachverbrennungseinrichtung versehen sind. Es kann dann in Querrichtung ein Temperaturgefälle dadurch erzeugt werden, daß entweder nur die auf derjenigen Seite liegenden Injektoren gespeist werden, nach der eine Ablenkung erfolgen soll, oder daß die Abgabemenge des diese Injektoren speisenden Brennstoffes erhöht und bzw. oder die Speisung der Injektoren auf der gegenüberl legenden Seite des Stromes herabgesetzt wird.

Im Fall der Verwendung von ausschaltbaren Flammenstabilisatoren, beispielsweise von durch Mediumschirme gebildeten Stabilisatoren, können die Flammenstabilisatoren in dem Teil der Strömung, welcher der Seite, nach der die gewünschte Ablenkung erfolgen soll, gegenüberliegt, unwirksam gemacht werden, so daß in diesem Teil eine unvollständige Verbrennung erhalten wird.

Anstatt für die unsymmetrische Erhitzung des Stromes eine innere Verbrennung herbeizuführen, kann auch auf der Seite, nach der die gewünschte Ablenkung erfolgen soll, eine Wandung beispielsweise 4-5 durch eine äußere Wärmequelle erhitzt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel der neuen Ablenkvorrichtung näher beschrieben.

Fig. 1 ist ein schematischer Axialschnitt durch den hinteren Teil eines Strahltriebwerkes, das mit einer Nachverbrennungseinrichtung versehen ist;

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

Vorrichtung zum Ablenken eines aus
einer Düse austretenden Gasstrahles

Anmelder:

Societe Nationale d'Etude

et de Construction de Moteurs d'Aviation,

Paris

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 9,

und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1, Ballindamm 26,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 12, August 1955

Marcel Kadosch, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

In der Zeichnung ist mit 1 das Gehäuse eines Turbinenstrahltriebwerkes bezeichnet, dessen Ausgangskonus bei 2 wiedergegeben ist. Dieses Triebwerk weist eine Nachverbrennungskammer 3 auf, die in einer Ausstoßdüse 4 endigt, deren Querschnitt in bekannter Weise, z. B. mit Hilfe von drehbaren Klappen 5, geregelt werden kann.

Die Ausgangsöffnung der Düse 4 wird durch einen nach innen konvex gewölbten Ablenkrand 6 verlängert, der von einem Umdrehungskörper gebildet wird, dessen vorderer Abschnitt 6 a mit der Außenwand der Düse einen ringförmigen Zwischenraum bildet, durch welchen unter Einfluß des aus der Düse 4 austretenden Gasstromes Außenluft eingesaugt wird. An der Hinterseite des Ablenkrandes 6 ist ein Gitter von ringförmigen Ablenkschaufeln 7 befestigt.

Die Nachverbrennungseinrichtung weist zwei sich gegenüberliegende Gruppen von Injektoren 8 bzw. 9 auf, die mit getrennten Sammelrohren 10 bzw. 11 verbunden sind, denen Brennstoff über Leitungen, die mit Hähnen oder Ventilen 12 bzw. 13 zum Regeln der Abgabemenge versehen sind, zugeführt wird. Am Anfang der Nachverbrennungskammer 3 sind im Innern des Gasstromes ringförmige Flammenstabilisatoren 14 vorgesehen.

Um eine Ablenkung des Strahles, beispielsweise in den Figuren nach oben (in Richtung der eingezeich-

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neten Pfei'le) herbeizuführen, wird das Ventil 12 geöffnet, während das Ventil 13 geschlossen bleibt. Durch die Zuführung von Brennstoff durch die an der oberen Seite des Stromes liegenden Injektoren 8 wird eine unsymmetrische Erhitzung des Stromes herbeigeführt. Auf diese Weise entsteht in Querrichtung ein Temperaturgefälle, welches die Wirkung hat, den Strom am Ausgang der Düse 4 nach oben abzulenken. Der Strahl wird auf diese Weise an den oberen Teil des Ablenkrandes 6 gedrückt und gegen den oberen Teil des Schaufelgitters 7 gerichtet.

Die so erzeugte Ablenkung des Strahles liefert einen Querschub, der einen Richteffiekt entstehen läßt, welcher zur Steuerung eines Luftfahrzeuges bzw. Flugkörpers benutzt werden kann.

Um eine Ablenkung in entgegengesetzter Richtung (in den Figuren nach unten) zu erhalten, wird in umgekehrter Weise vorgegangen, d. 'h., es wird an Stelle des Ventils 12 das Ventil 13 geöffnet. Der erzeugte Richteffekt ist dem vorhergehend beschriebenen entgegengesetzt.

Es kann auch eine Ablenkung des Strahles in einer Ebene, die senkrecht zu der Zeichenebene verläuft, d. h. gemäß Fig. 2 in der Richtung nach links oder rechts erhalten werden, indem zwei Gruppen von Injektoren vorgesehen werden, die mit Bezug auf diejenigen, welche in der Zeichnung dargestellt sind, um 90° versetzt angeordnet sind. Man kann auch vier Gruppen von Injektoren auf Vierteln des Umfanges verteilen, indem z. B. die Sammelrohre 10 und 11 jeweils in zwei Hälften unterteilt und getrennte Ventile bzw. Hähne für jede der Hälften verwendet werden.

Wenn eine Ablenkung während des Betriebes der Nachverbrennungseinrichtung erfolgen soll, d. h., wenn sämtliche Injektoren gleichzeitig und gleichförmig gespeist werden, dann kann die Brennstoffzufuhr zu den Injektoren, die auf der Seite der gewünschten Ablenkung liegen, erhöht oder die Brennstoffzufuhr zu den auf der gegenüberliegenden Seite befindlichen Injektoren vermindert werden. Vorzugsweise können diese beiden Vorgänge auch gleichzeitig durchgeführt werden, indem hierfür eine zweckentsprechende Ventileinrichtung vorgesehen wird.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: 45

1. Vorrichtung zum Ablenken eines aus einer Düse austretenden Gasstrahles, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom stromaufwärts von der Ausgangsöffnung der Düse derart unsymmetrisch erhitzt wird, daß die Temperatur der Gase auf der Seite, nach der eine Ablenkung erfolgen, soll, erhöht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unsymmetrische Erhitzung des Gasstromes dadurch herbeigeführt wird, daß im Innern dieses Gasstromes Brennstoff entweder nur in einem exzentrisch auf derjenigen Seite liegenden Teil des Stromes, nach der die gewünschte Ablenkung erfolgen soll, oder in diesem Teil in stärkerem Maße als in dem gegenüberliegenden Teil des Stromes verbrannt wird.

3. Vorrichtung zum Ablenken des Strahles eines Rückstoßantriebes, gekennzeichnet durch die Kombination aus einem oder mehreren stromaufwärts von der Ausgangsöffnung der Reaktionsdüse liegenden Brennern, welche derart steuerbar sind, daß sie nur auf einen exzentrisch auf der Seite nach der gewünschten Ablenkung liegenden Teil des Gasstromes einwirken, und den Strahl am Ausgang der Düse seitlich führenden Mitteln zum Stabilisieren und Verstärken der mittels der unsymmetrischen Erhitzung des Gasstromes eingeleiteten Ablenkung.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mehrere in dem Rückstoßtriebwerk vorgesehene Injektoren oder Gruppen von Injektoren, die getrennt voneinander speisbar sind und innerhalb von in Querrichtung im Abstand voneinander liegenden Teilen des Stromes angeordnet sind, und Mitteln zum Regeln der Brennstoffmenge, welche jedem der Injektoren bzw. jeder der Gruppen von Injektoren zugeführt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoren zur Wiedererhitzung des Gasstromes dienen und symmetrisch um die Achse einer Nachverbrennungskammer des Triebwerkes verteilt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoren bzw. Gruppen von Injektoren in gegenüberliegenden Teilen einer Querebene des Gasstromes liegen, um Ablenkungen in entgegengesetzten Richtungen zu ermöglichen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum seitlichen Abführen des Strahles einen die Wanr dung der Düse verlängernden, nach innen konvex gewölbten Ablenkrand und bzw. oder ein Gitter von Ablenkschaufeln umfassen, das hinter der Düse außerhalb der normalen Bahn des nicht abgelenkten Strahles Hegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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