DE1031140B

DE1031140B - Device for deflecting a gas jet emerging from a nozzle

Info

Publication number: DE1031140B
Application number: DES49872A
Authority: DE
Inventors: Marcel Kadosch
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1955-08-12
Filing date: 1956-08-06
Publication date: 1958-05-29
Also published as: FR1130164A

Description

DEUTSCHESGERMAN

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.The invention relates to the deflection of gas jets and more particularly to the deflection of the Gas jets generated by recoil engines. In particular, the invention relates to a Thermal process for causing the deflection of a jet at the exit of a nozzle.

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. According to the invention, the deflection of the beam is initiated in that in the gas stream upstream of the outlet opening of the nozzle there is an asymmetry in the transverse distribution of the pressures is generated by the part of the current lying on that side after which a deflection takes place is supposed to be heated, while the opposite part of the stream is at a lower temperature remains. In this way, two parallel substreams of different temperatures are obtained in the stream.

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.The deflection introduced in this way can be carried out by appropriate means for lateral discharge of the beam, such as B. a convex edge or a grid of deflector vanes., Reinforced and be stabilized.

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.The invention finds a particularly advantageous application in jet engines with a Afterburning device are provided. This can cause a temperature gradient in the transverse direction be generated that either only the injectors located on that side are fed after the a deflection is to take place, or that the amount of fuel that feeds these injectors increased and / or decreased the supply of the injectors on the opposite side of the stream will.

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.In the case of using switchable flame stabilizers, for example by Stabilizers formed by medium screens, the flame stabilizers can be used in the part of the flow which is opposite to the side after which the desired distraction is to take place is rendered ineffective so that incomplete combustion is obtained in this part.

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.Instead of bringing about an internal combustion for the asymmetrical heating of the current, can also be a wall, for example 4-5, on the side after which the desired deflection is to take place be heated by an external heat source.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel der neuen Ablenkvorrichtung näher beschrieben. The invention is described in more detail below with reference to the drawing using an exemplary embodiment of the new deflection device.

Fig. 1 ist ein schematischer Axialschnitt durch den hinteren Teil eines Strahltriebwerkes, das mit einer Nachverbrennungseinrichtung versehen ist;Fig. 1 is a schematic axial section through the rear part of a jet engine with a Afterburning device is provided;

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.Fig. 2 is a cross section along the line II-II of Fig. 1.

Vorrichtung zum Ablenken eines aus
einer Düse austretenden GasstrahlesDevice for deflecting one off
a nozzle exiting gas jet

Anmelder:Applicant:

Societe Nationale d'EtudeSociete Nationale d'Etude

et de Construction de Moteurs d'Aviation,et de Construction de Moteurs d'Aviation,

ParisParis

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 9,Representative: Dr. E. Wiegand, Munich 9,

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

PatentanwältePatent attorneys

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 12, August 1955Claimed priority:
France dated August 12, 1955

Marcel Kadosch, Paris,
ist als Erfinder genannt wordenMarcel Kadosch, Paris,
has been named as the inventor

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.In the drawing, 1 designates the housing of a turbine jet engine, the output cone of which at 2 is reproduced. This engine has an afterburning chamber 3, which ends in a discharge nozzle 4, the cross section of which in a known manner, for. B. with the help of rotatable Flaps 5, can be regulated.

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.The exit orifice of the nozzle 4 is extended by an inwardly curved convex deflection Krand 6, which is formed by a rotation body, the front portion 6 forms a with the outer wall of the nozzle, an annular interspace, through which under the influence of the emerging from the nozzle 4 gas flow outside air is sucked in. At the rear of the deflecting edge 6 a grid of annular deflecting blades 7 is attached.

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.The afterburning device has two opposing groups of injectors 8 and 9, respectively on, which are connected to separate headers 10 and 11, which fuel via lines that are provided with taps or valves 12 and 13 for regulating the delivery rate, is supplied. At the beginning of the afterburning chamber 3 are annular flame stabilizers 14 in the interior of the gas flow intended.

Um eine Ablenkung des Strahles, beispielsweise in den Figuren nach oben (in Richtung der eingezeich-In order to deflect the beam, for example upwards in the figures (in the direction of the

809 528/72809 528/72

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.neten Pfei'le), the valve 12 is opened, while the valve 13 remains closed. By supplying fuel through the at the Injectors 8 located on the upper side of the stream, asymmetrical heating of the stream is brought about. In this way, a temperature gradient is created in the transverse direction, which has the effect of Divert current at the outlet of the nozzle 4 upwards. The beam is sent this way to the upper part of the deflecting edge 6 and directed against the upper part of the blade grille 7.

Die so erzeugte Ablenkung des Strahles liefert einen Querschub, der einen Richteffiekt entstehen läßt, welcher zur Steuerung eines Luftfahrzeuges bzw. Flugkörpers benutzt werden kann.The deflection of the beam created in this way provides a transverse thrust which creates a directional effect, which can be used to control an aircraft or missile.

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. In order to obtain a deflection in the opposite direction (downwards in the figures), it is reversed Proceeded wisely, d. That is, the valve 13 is opened instead of the valve 12. The generated The directional effect is opposite to that described above.

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.There can also be a deflection of the beam in a plane that is perpendicular to the plane of the drawing, d. H. 2 in the left or right direction can be obtained by adding two groups of injectors may be provided with reference to those shown in the drawing to order Are arranged offset by 90 °. You can also get four groups of injectors on a quarter of the circumference distribute by z. B. the headers 10 and 11, respectively divided into two halves and using separate valves for each of the halves.

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.If a distraction is to take place during the operation of the post-combustion device, i. H., when all injectors are at the same time and uniformly then the fuel supply can be fed to the injectors that are on the side of the desired Distraction lying, increases or fueling to those on the opposite side injectors located are reduced. These two processes can preferably also be carried out simultaneously be carried out by providing an appropriate valve device for this purpose.

Claims

PATENT CLAIMS: 45

1. Device for deflecting a gas jet emerging from a nozzle, characterized in that that the gas flow upstream of the outlet opening of the nozzle is so asymmetrical is heated so that the temperature of the gases on the side after which a deflection is to take place, increases will.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the asymmetrical heating of the gas flow is brought about by either fuel inside this gas flow only in an eccentric part of the stream on the side after which the desired Distraction should take place, or in this part is burned to a greater extent than in the opposite part of the stream.

3. Device for deflecting the beam of a recoil drive, characterized by the Combination of one or more burners located upstream of the outlet opening of the reaction nozzle, which can be controlled in this way are that they are only lying eccentrically on the side after the desired deflection Part of the gas flow act, and the jet at the exit of the nozzle laterally guiding means to stabilize and strengthen the gas stream introduced by means of the asymmetrical heating Diversion.

4. Apparatus according to claim 3, characterized by several provided in the recoil engine Injectors or groups of injectors that can be fed separately from one another and within are arranged in the transverse direction at a distance from each other parts of the stream, and Means for regulating the amount of fuel which each of the injectors or each of the groups of Injectors is supplied.

5. Apparatus according to claim 3 and 4, characterized in that the injectors for reheating of the gas flow and symmetrically about the axis of an afterburning chamber of the Engine are distributed.

6. Apparatus according to claim 3 to 5, characterized in that the injectors or groups of injectors in opposite parts of a transverse plane of the gas flow to avoid deflections to allow in opposite directions.

7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the means for The lateral discharge of the jet extends the wall of the nozzle and is convex inwards Arched deflecting edge and / or comprise a grid of deflecting vanes behind the The nozzle lies outside the normal path of the undeflected jet.

1 sheet of drawings