Strahlablenkvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Strahlablenkvorrichtung,
insbesondere für Senkrechtstart-Triebwerke mit relativ großem Strahlquerschnitt,
bestehend aus teleskopartig ineinanderschwenkbaren Rohrbogensegmenten und einem
Gitter von Umlenkschaufeln im Austrittsquerschnitt, die gemeinsam um ihre Längsachsen
schwenkbar sind.Beam deflection device The invention relates to a beam deflection device,
especially for vertical take-off engines with a relatively large jet cross-section,
consisting of tube bend segments that can be telescoped into one another and one
Lattice of deflection vanes in the outlet cross-section, which together around their longitudinal axes
are pivotable.
Bei der Durchströmung eines Rohrkrümmers mit großem Durchmesser passen
sich bekanntlich die vom Krümmungsmittelpunkt weiter entfernt liegenden Stromfäden
der mit dem Krümmer gegebenen Richtungsänderung besser an als die dem Krümmungsmittelpunkt
näher liegenden Teilchen, die ihre Eintrittsrichtung beizubehalten suchen. Zwecks
Vergleichmäßigung der Umlenkung baut man daher zusätzlich Leitgitter in den Rohrkrümmer
bzw. in den Umlenkkanal ein.Fit when flowing through a pipe elbow with a large diameter
As is well known, the stream filaments lying further away from the center of curvature
the change in direction given with the bend better than that of the center of curvature
closer particles that try to maintain their direction of entry. For the purpose of
In order to make the deflection more uniform, guide grids are therefore also built into the pipe bend
or in the deflection channel.
Für Hubtriebwerke, z. B. Hubgebläse, deren Strahldurchmesser meist
größer ist als derjenige von üblichen Strahltriebwerken für Horizontal-Schuberzeugung,
kann diese kombinierte Umlenkeinrichtung nicht ohne weiteres verwendet werden. Es
kommt hier noch die Forderung nach geringster Einbauhöhe hinzu, da das Hubtriebwerk
nach Möglichkeit in dem vorhandenen, durch die aerodynamischen Bedingungen beim
Horizontalflug bestimmten Einbauraum im Tragflügel bzw. im Rumpf untergebracht werden
soll. Diese Forderung wird auch bei einem bekannten Rohrkrümmer mit teleskopartig
ineinandergeschachtelten Rohrbogensegmenten nicht befriedigend erfüllt, denn bei
großen Umlenkwinkeln würde die Unterbringung der vielen Segmente Schwierigkeiten
bereiten. Außerdem ist zu bedenken, daß die Gefahr des Verklemmens solcher Segmente
mit ihrer Anzahl zunimmt.For lifting engines, e.g. B. Lifting fans, the beam diameter of which is mostly
is larger than that of conventional jet engines for horizontal thrust generation,
this combined deflection device cannot be used without further ado. It
there is also the requirement for the lowest installation height, since the lifting mechanism
if possible in the existing, by the aerodynamic conditions at
Horizontal flight certain installation space can be accommodated in the wing or in the fuselage
target. This requirement is also in a known pipe elbow with telescopic
nested pipe bend segments are not satisfactorily fulfilled, because with
large deflection angles would make it difficult to accommodate the many segments
prepare. It should also be borne in mind that there is a risk of such segments jamming
increases with their number.
Als Alternative dazu bietet sich die Anordnung des bekannten Gitters
mit Drehschaufeln an, welches zugleich den Vorteil hätte, daß die Austrittsöffnung
des Hubgebläses nach Außerbetriebnahme vollständig geschlossen werden könnte. Ein
solches Drehschaufelgitter hat jedoch den Nachteil, daß mit der Schrägstellung der
Schaufeln der Durchflußquerschnitt verringert wird. Für die maximal erforderliche
Umlenkung ergäbe sich damit eine unzulässig hohe Drosselung.An alternative to this is the arrangement of the known grid
with rotary blades, which at the same time would have the advantage that the outlet opening
the lifting fan could be closed completely after being taken out of operation. A
However, such rotary vane grid has the disadvantage that with the inclination of the
Shoveling the flow area is reduced. For the maximum required
Deflection would result in an impermissibly high throttling.
Es wäre nun naheliegend, die bekannten Maßnahmen zu kombinieren, also
in der Austrittsöffnung eines Rohrkrümmers mit teleskopartig ineinanderschwenkbaren
Rohrbogensegmenten ein Gitter mit um ihre Längsachsen drehbaren Schaufeln vorzusehen.
Eine solche Kombination würde aber eine äußerst kcimplizierte Steuerung der Vorrichtung
erfordern. Diese Schwierigkeiten werden nun mit der Erfindung überwunden, die darin
besteht, daß die Verstelleinrichtungen für die Rohrbogensegmente und die Umlenkschaufeln
miteinander gekoppelt sind. Dabei empfiehlt es sich, die Ablenkvorrichtung so auszulegen,
daß der Verschwenkungswinkel der Umlenkschaufeln um einen proportionalen Betrag,
vorzugsweise um die Hälfte, größer ist als derjenige der Rohrbogensegmente. Mit
diesem Drehschaufelgitter bietet sich nun zugleich die Möglichkeit, den Strahl bis
zu einem gewissen Grade in die entgegengesetzte Richtung umzulenken. Ferner werden
beim Durchströmen des Gitters Ungleichförmigkeiten im Hubstrahl ausgeglichen.It would now be obvious to combine the known measures, that is
in the outlet opening of a pipe bend with telescopically pivotable
Pipe bend segments to provide a grid with blades rotatable about their longitudinal axes.
Such a combination would, however, make control of the device extremely complicated
require. These difficulties are now overcome with the invention contained therein
consists that the adjusting devices for the pipe bend segments and the deflection blades
are coupled to each other. It is advisable to design the deflection device in such a way that
that the pivoting angle of the guide vanes by a proportional amount,
preferably by half, larger than that of the pipe bend segments. With
this rotating vane grille now offers the possibility to move the beam up
to redirect to some extent in the opposite direction. Further be
When flowing through the grating, irregularities in the lifting beam are compensated.
Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 eine Strahlumlenkvorrichtung für ein Hubgebläse
mit eingezogenem Rohrkrümmer im Axialschnitt, Fig. 2 die Umlenkvorrichtung nach
Fig. 1 mit ausgeschobenem Teleskopkrümmer, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III
der Fig. 2. Es bezeichnet 1 ein Hubgebläse mit dem Rotor 2, dem Gehäuse 3 und einem
verstellbaren Austrittsleitapparat 4. An die Austrittsöffnung des Gehäuses 3 schließen
sich die Segmente 5', 5", 5"' des Teleskopkrümmers 5 an, die am Zapfen 6 um dessen
Achse schwenkbar gelagert sind und mit dem Servomotor 7, dessen Stellstange 8 am
Auge 9 des Segmentes 5"' angelenkt ist, verstellt werden.The invention is explained below using an exemplary embodiment.
The drawings show in FIG. 1 a beam deflecting device for a lifting fan
with retracted pipe bend in axial section, FIG. 2, the deflection device according to
Fig. 1 with extended telescopic bend, Fig. 3 is a section along line III-III
of Fig. 2. It denotes 1 a lifting fan with the rotor 2, the housing 3 and a
adjustable outlet guide device 4. Close to the outlet opening of the housing 3
the segments 5 ', 5 ", 5"' of the telescopic bend 5, which on the pin 6 around the
Axis are pivotably mounted and with the servomotor 7, the control rod 8 on
Eye 9 of the segment 5 "'is hinged, adjusted.
Das Gitter 10 im Segment 5"' ist mit drehbar gelagerten Schaufeln
11 ausgestattet, die durch Stellstangen 12 miteinander in Verbindung stehen. Eine
Endschaufel 11' ist ferner mit dem Hebel 13 am Gehäuse 3 angelenkt. Bei Betätigung
des Servomotors 7 schwenkt das Segment 5"' aus, wodurch die Segmente
5',
5" mitgenommen und zwangläufig auch die Schaufeln 11 gedreht werden. Die gezeigte
Ablenkvorrichtung ist so ausgelegt, daß die Drehschaufeln höchstens etwa die Hälfte
der maximalen Umlenkung, die in Fig. 2 mit dem Winkel a eingezeichnet ist, übernehmen.
Ferner ist der Schwenkbereich der Drehschaufeln 11 so bemessen, daß der Strahl bei
eingezogenen Rohrbogensegmenten in die entgegengesetzte Richtung, z. B. in die Flugrichtung
(Pfeil 14), umgelenkt wird, um eine Bremskomponente zu erzeugen.The grille 10 in segment 5 "'is equipped with rotatably mounted blades 11 which are connected to one another by adjusting rods 12. An end blade 11' is also hinged to the housing 3 with the lever 13. When the servo motor 7 is actuated, segment 5" swivels. ', whereby the segments 5', 5 "are entrained and inevitably also the blades 11 are rotated. The deflection device shown is designed so that the rotating blades are at most about half of the maximum deflection, which is shown in FIG. 2 with the angle a Furthermore, the pivoting range of the rotary blades 11 is dimensioned such that the jet is deflected in the opposite direction, e.g. in the direction of flight (arrow 14), when the pipe bend segments are drawn in, in order to generate a braking component.