DE1173735B

DE1173735B - Triebwerk

Info

Publication number: DE1173735B
Application number: DEH36166A
Authority: DE
Inventors: Paul Haller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-04-21
Filing date: 1959-04-21
Publication date: 1964-07-09

Description

Triebwerk Die Erfindung betrifft ein Triebwerk nach Patent 1136 161 mit vorzugsweise mehreren auf einer geschlossenen, vorzugsweise kreisförmigen, elliptischen oder ähnlichen Bahn derart geführten Körpern, daß sich ihr Abstand von einem Rotationszentrum während eines Umlaufes ändert und welchen mit Hilfe von Rückstoßdüsen eine in bezug auf das Rotationszentrum wenigstens annähernd konstante Winkelgeschwindigkeit erteilt wird, wobei die rotierenden Körper durch Führungen mit einem mit konstanter Winkelgeschwindigkeit rotierenden starren System verbunden sind und sich eine nach außen wirksam werdende, auf das Gesamtaggregat wirkende Kraft ergibt.
Es ist ein Triebwerk bekannt, bei dem Rückstoßdüsen an den Blattspitzen eines Propellers um das Blatt als Achse einstellbar angebracht sind. Diese Anordnung zeigt jedoch keine hin- und herbewegbaren Körper. Weiterhin ist ein Triebwerk bekannt, das mit umlaufenden Strahldüsen arbeitet und bei dem die die Strahldüsen tragenden Arme zur übertragung der Rückstoßkräfte abgebremst werden. Bei der Abbremsung werden hierbei erhebliche Energien in Wärme umgewandelt, die damit für den Antrieb verlorengehen.
Die Erfindung will ein Triebwerk schaffen, dessen Auftriebskräfte in weiten Grenzen fein zu regeln sind, und besteht im wesentlichen darin, daß die rotierenden Körper in einer zur Rotationsachse senkrechten Ebene relativ zum starren System durch die Schubkräfte von Rückstoßdüsen, gegebenenfalls unter Mitwirkung der Zentrifugalkraft, verschoben werden. Hierdurch wird eine feine Regelbarkeit der Auftriebskräfte möglich, deren Größe mit der Tourenzahl des rotierenden Systems in einem direkten Zusammenhang steht. Durch die Überwachung der Tourenzahl des rotierenden Systems ist es möglich, die erzeugten Schubkräfte gut zu beherrschen.
Erfindungsgemäß können die Rückstoßdüsen an den nach innen und nach außen liegenden Seiten der rotierenden Körper angeordnet sein. Vorteilhaft können die rotierenden, bewegbaren Körper in den beiden Endlagen, in denen sie verschiedenen Abstand vom Mittelpunkt besitzen, verriegelt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Führungen für die bewegbaren, rotierenden Körper an dem starren System mit den Radien des starren Systems einen Winkel bilden und ihre äußeren Enden in Rotationsrichtung zeigen. Andererseits sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Führungen für die bewegbaren, rotierenden Körper an dem starren System gekrümmt sind und ihre äußeren Enden in Rotationsrichtung zeigen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Die rotierenden bewegbaren Körper 1 bis 4 sind mit den die Führung der bewegbaren Körper bildenden äußeren Abschnitten 5 der Arme 6 so verbunden, daß sie auf diesen unter Einwirkung der Rückstoßdüsen 7 und 8 verschiebbar sind. Die Arme 6 sind starr miteinander verbunden und bilden so ein starres System, das um eine Achse 9 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit rotieren soll.
Die Rückstoßdüsen 7 sind an den nach innen liegenden Seiten der beweglichen Körper angeordnet, während die Rückstoßdüsen 8 sich an den nach außen liegenden Seiten der bewegbaren Körper befinden.
Der Weg der bewegbaren Körper 1 bis 4 auf den als Führung dienenden Abschnitten 5 der Arme 6 ist durch Anschläge 10 und 11 begrenzt. In den durch diese Anschläge bedingten Endlagen können durch geeignete und an sich bekannte Vorrichtungen, die hier nicht dargestellt sind, die beweglichen Körper verriegelt werden.
Die Führungen 5 sind in diesem, nicht einschränkenden Beispiel gegenüber dem radial verlaufenden, inneren Abschnitt der Arme 6 abgewinkelt, und ihre äußeren Enden zeigen in die Rotationsrichtung, die in der Abbildung als im Uhrzeigersinn verlaufend angenommen wird.
Die Versorgung der Rückstoßdüsen mit Treibstoff kann z. B. durch die hohl ausgebildeten Arme 6 erfolgen, deren Inneres über Druckventile 12 mit den bewegten Körpern in Verbindung steht.
Zur Erläuterung der Arbeitsweise des Triebwerkes sollen im folgenden die Bewegungen eines bewegbaren, rotierenden Körpers während eines Umlaufes verfolgt werden.
Während der unteren Hälfte der Rotationsbewegung befindet sich der bewegbare Körper in seiner inneren Stellung und ist dort fest am inneren Anschlag 10 verriegelt, wie etwa der Körper 4. Dieser Körper 4 bewegt sich auf. einem Kreis mit dem Radius r2. Zentrifugalkraft und Drehimpuls des Systems sind in diesem Bereich klein. Nachdem sich der rotierende Körper in dieser Stellung bis etwa in Achshöhe weiterbewegt hat, wird die Verriegelung automatisch gelöst und durch Inbetriebnahme der Rückstoßdüsen 7 der rotierende Körper in seine äußere Endlage geschoben, wo er am Anschlag 11 wieder verriegelt werden kann. Während dieser Verschiebung des gleichzeitig rotierenden Körpers wirkt die Zentrifugalkraft im Sinne der Verstellbewegung. Der rotierende Körper nimmt dann die Stellung des Körpers 1 ein und hat durch die Schubkräfte der Rückstoßdüsen 7 eine solche Beschleunigung erfahren, daß seine Geschwindigkeit genau gleich der Umfangsgeschwindigkeit auf dem Radius r1 bei gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit des aus den Armen 6 gebildeten starren Systems ist. In dieser Stellung rotiert der Körper auf dem Kreis mit dem Radius r1 weiter, bis er nach überschreiten seiner höchsten Lage wieder etwa in Achshöhe angelangt ist. Während dieser Zeit sind Drehimpuls und Zentrifugalkräfte groß. Nun wird der rotierende Körper aus seiner äußeren Verriegelung am Anschlag 11 ,automatisch gelöst und durch Inbetriebnahme der Rückstoßdüsen 8 wieder auf die innere Umlaufbahn mit dem Radius r.= gebracht. Hierbei wirkt der der Zentrifugalkraft entgegen, und der bewegliche

Körper wird so verzögert, daß seine Geschwindigkeit

am Lnde wieder genau der Umfangsgeschwindigkeit auf dem Kreis mit dem Radius r2 entspricht. In dieser Stellung wird der Körper erneut verriegelt und läuft nun, wie bereits beschrieben, auf dem Kreis mit dem Radius r., um, wobei Drehimpuls und Zentrifugalkräfte wieder klein geworden sind.
Da die zum Verschieben der Körper 1 bis 4 und der damit verbundenen Änderung des Drehimpulses benötigte Arbeit von den Rückstoßdüsen geleistet wird, entsteht eine Resultierende der Fliehkräfte, die nach außen wirksam wird und die bei dem beschriebenen Ablauf der Vorgänge in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach oben gerichtet ist. Zum Antrieb des mit konstanter Winkelgeschwindigkeit umlaufenden starren Systems kann entweder ein nicht dargestellter, an der Mittelachse angreifender Motor dienen, oder es kann dazu der Schub der Rückstoßdüsen der in ihren Endlagen vorzugsweise verriegelten rotierenden Körper benutzt werden. In den äußeren Endlagen könnte auch eine Verriegelung der rotierenden und verschiebbaren Körper unterbleiben. Auch wäre es denkbar, daß diese Körper bei ihrer Entriegelung in der inneren Stellung durch die Zentrifugalkraft allein nach außen geschoben werden; Voraussetzung hierfür wäre jedoch eine zweckentsprechende Stellung der äußeren Abschnitte 5.
Bei Antrieb des starren Systems durch einen Motor von der Mittelachse aus brauchen die Rückstoßdüsen nur zum Verschieben der beweglichen Körper zu dienen und können sofort nach Einrasten in der neuen Endstellung wieder außer Betrieb gesetzt werden. Naürlich ist eine Kombination von Motor und Schubkräften zum Antrieb des starren Systems möglich. Zur Aufhebung unerwünschter Komponenten der nach außen wirksam werdenden Kräfte können mehrere solche Systeme mit gegenläufigem Drehsinn zusammenarbeiten.

Claims

Patentansprüche: 1. Triebwerk nach Patent 1 136 161 mit vorzugsweise mehreren auf einer geschlossenen, vorzugsweise kreisförmigen, elliptischen oder ähnlichen Bahn derart geführten Körpern, daß sich ihr Abstand von einem Rotationszentrum während eines Umlaufes ändert und welchen mit Hilfe von Rückstoßdüsen eine in bezug auf das Rotationszentrum wenigstens annähernd konstante Winkelgeschwindigkeit erteilt wird, wobei die rotierenden Körper durch Führungen mit einem mit konstanter Winkelgeschwindigkeit rotierenden starren System verbunden sind und sich eine nach außen wirksam werdende, auf das Gesamtaggregat wirkende Kraft ergibt, d a -durch gekennzeichnet, daß die rotierenden Körper (1 bis 4) in einer zur Rotationsachse senkrechten Ebene relativ zum starren System durch die Schubkräfte von Rückstoßdüsen (7, 8), gegebenenfalls unter Mitwirkung der Zentrifugalkraft, verschoben werden. 2. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstoßdüsen an den nach innen und nach außen liegenden Seiten der rotierenden Körper angeordnet sind. 3. Triebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden, bewegbaren Körper in den beiden Endlagen, in denen sie verschiedenen Abstand vom Mittelpunkt besitzen, verriegelt werden können. 4. Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen für die bewegbaren, rotierenden Körper an dem starren System mit den Radien des starren Systems einen Winkel bilden und ihre äußeren Enden in Rotationsrichtung zeigen. 5. Triebwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen für die bewegbaren, rotierenden Körper an dem starren System gekrümmt sind und ihre äußeren Enden in Rotationsrichtung zeigen. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1088 638; britische Patentschrift Nr. 730 564; USA.-Patentschriften Nr. 2 669 836, 2 438 151; »Zeitschrift des VDI«, Bd. 99, Nr. 2 (11. 1. l957), S. 55 bis 61; »Luftfahrttechnik«, Bd.
2, Heft 2 (15. 2. 1956, S. V; »The Aeroplane«, Bd. 91, Heft 2347 (24. B. 1956), S. 255; R. W. P o h 1, »Einführung in die Physik«, I. Band, 10111. Auflage, Springer-Verlag, Berlin, 1947, S. 92; R. T o m a s c h e k, »Grimsehls Lehrbuch der Physik«, I. Band, 13. Auflage, Teubner-Verlag, Leipzig & Berlin, 1943, S. 65 bis 67. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1136 l61.