DE1281296B - Anfahrverfahren und Vorrichtung dazu fuer Wasserstaustrahltriebwerke - Google Patents

Description

• Anfahrverfahren und Vorrichtung dazu für Wasserstaustrahltriebwerke Die Erfindung betrifft ein Anfahrverfahren und eine Vorrichtung dazu für Wasserstaustrahltriebwerke, die ein beidseitig offenes Düsenrohr mit einem divergierenden und anschließenden konvergierenden Teil aufweisen, in das zur Beschleunigung des eintretenden Wassers während des Normalbetriebes Druckgas eingeführt wird.
• Solche Treibwerke können erst dann arbeiten, wenn eine genügend große Geschwindigkeit des Wasserfahrzeuges erreicht ist, da für den Betrieb ein ausreichender dynamischer Druck im erweiterten Düsenrohr notwendig ist.
• Bekannte Wasserfahrzeuge, die durch Wasserstaustrahltriebwerke angetrieben werden, weisen eine zusätzliche Antriebsvorrichtung, z. B. einen Propeller auf, durch die sie auf die erforderliche Fahrgeschwindigkeit gebracht werden.
• Es ist ferner bekannt, mit Druckgas gespeiste Wasserstaustrahltriebwerke zu beiden Seiten des Schiffsrumpfes anzuordnen. Zum Anfahren ist ein zusätzliches Startdüsenrohr vorgesehen, das aus einem im Schiffsrumpf senkrecht aufsteigendem Rohr besteht, dessen untere Öffnung nach vorn in den Schiffsboden mündet und dessen obere Öffnung unterhalb der Wasseroberfläche in Fahrtrichtung am Heck des Schiffes liegt. In der Startdüse wird Druckgas eingeblasen, das mit denn von unten nachströmenden Wasser vermischt nach rückwärts ausströmt und dadurch den erforderlichen Vortrieb erzeugt. Diese bekannte Anfahrvorrichtung benötigt viel Platz im Schiffsrumpf und ist nur für eine Fahrtrichtung geeignet.
• Ein - anderer bekannter Düsenantrieb für Schiffe weist eine nach vorn gerichtete feste Bremsdüse im Schiffsboden auf. Die Hauptantriebsdüse im Heck ist seitlich schwenkbar und dient zusätzlich zur Steuerung des Schiffes. Auch dieser Düsenantrieb benötigt viel Raum im Inneren des Schiffes.
• Außerdem sind Wasserstaustrahltriebwerke bekannt, die Drossel- bzw. Abschlußorgane an der Schubrohrmündung aufweisen. Diese Wasserstaustrahltriebwerke arbeiten mit intermittierender Brennstoffeinspritzung und verfügen über keinen großen Regelbereich. Die Betriebszustände Bremsen und Rückwärtsfahrt wären dort ohne zusätzliche Einrichtungen oder Antriebsvorrichtungen nicht zu erreichen.
• Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, ein Anfahrverfahren und dazu eine Vorrichtung für Wasserstaustrahltriebwerke zu schaffen, die keinen zusätzlichen Platz benötigt, über einen großen Regelbereich verfügt und auch zum Bremsen und Rückwärtsfahren geeignet ist: Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch eine Drosselvorrichtung am vorderen Düsenrohrende; die beim Anfahren den Einlauf nach Art einer Rückschlagklappe ganz oder teilweise abschließt; und durch eine Druckgasdüse hinter der Drosselvorrichtung, die zur Einleitung des Fahrbetriebes geöffnet wird und das Druckmittel kontinuierlich ,zuführt; das die jeweils einströmende Wassermenge nach hinten ausstößt (intermittierender Vorgang), bis nach Erreichen einer gewissen Fahrgeschwindigkeit die Beaufschlagung des Schubrohres mit Wasser durch teilweise oder völlige Öffnung der Drosselvorrichtung entweder auf Grund der hydraulischen Vorgänge oder manueller Betätigung vom Einlauf her automatisch erfolgt und damit der übergang zur kontinuierlichen Betriebsweise vollzogen ist, bei der die Düse geschlossen ist und die Druckmittelzufuhr ausschließlich durch Durchtrittsöffnungen im divergierenden Teil des Düsenrohres erfolgt. Die Anfährvorrichtung kann zum Ermöglichen des Anfahrens in Rückwärtsrichtung und gegebenenfalls zum Erzielen einer Bremswirkung am hinteren Düsenrohrende in umgekehrter Reihenfolge angeordnet sein, wobei vor dem Rohrende eine Drosselvorrichtung und vor ihr eine Druckgasdüse angeordnet ist und wobei bei geöffneter Drosselvorrichtung am Einlauf diejenige am Auslaß des Düsenrohres abgeschlossen oder nur teilweise geöffnet ist und ihr verbleibender Querschnitt kleiner als der volle Querschnitt am Einlauf des Düsenrohres eingestellt wird und wobei das Druckmittel nur durch diese Druckgasdüse zugeführt wird. Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch ein Wasserstaustrahltriebwerk mit Drosselvorrichtungen zum Vorwärts-und Rückwärtsfahren, F i g. 2 einen Schnitt -nach der Linie II-II der Fig F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig.1, F i g. 4 eineu Ausschnitt . aus der Triebwerkswandung mit einer Durchtrittsöffnung in vergrößerter Darstellung, F i g. 5 ein teilweise geschnittenes Wasserstaustrahltriebwerk mit anders ausgebildeten Durchtrittsöffnungen, F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der F i g. 5, F i g. 7 eine Draufsicht auf die vordere Drosselvorrichtung, F i g. 8 eine Draufsicht auf die hintere Drosselvorrichtung, F i g. 9 eine schematische Darstellung eines Wasserfahrzeuges mit einem schematischen Wasserstausstrahltriebwerk, F i g. 10 eine Ansicht von hinten auf F i g. 9.
• Ein Wasserstaustrahltriebwerk 1 mit einem beidseitig offenen Düsenrohr 2 weist einen Einlauf 3, einen divergierenden Abschnitt 4 und einen anschließenden konvergierenden Abschnitt 5 desselben auf. Zwischen den Abschnitten 4 und 5 wird zur Beschleunigung des eintretenden Wassers Druckgas eingeführt. In dem divergierenden Abschnitt 4 erfolgt eine Zuführung von Druckgasteilnengen, deren Druck entsprechend dem Druckanstieg im Diffusor gestaffelt ist. Für die Druckgaszuführung dienen Leitungen 7 bis 10, die in einer hohlen Triebwerkshalterung 11 geführt sind und in ringförmigen Kammern 12 bis 15 münden, die den divergierenden Teil 4 des Düsenrohres 2 umgeben. Von den Kammern 12 bis 14 gelangen die Teilgasmengen über kleine Durchtrittsöffnungen 16 in das Innere des divergierenden Teiles, und aus der Kammer 15 tritt die Hauptgasmenge über größere Durchtrittsöffnungen 17 ein. Die Durchtrittsöffnungen können düsenförmig ausgebildet sein und einen kreisrunden Querschnitt (Fig.4) oder eine Schlitzform 16' bzw. 17' (F i g. 5) aufweisen. -Am Einlauf 3 sowie am hinteren Ende des Düsenrohres 2 befinden -sich Drosselvorrichtungen 18 bzw. 19, die die Einleitung des Fahrbetriebes nach vorn öder nach hinten ermöglichen. Die Drosselvorrichtungen 18 bzw.19 weisen jeweils zwei nach außen gekrümmte symmetrisch angeordnete Halbschalen 20, 21 bzw. 22, 23 auf, die um quer zur Strömungsrichtung angeordnete -Achsen 24, 25 bzw. 26,-27 schwenkbar sind. Hinter der Drosselvorrichtung 18 bzw. vor der Drosselvorrichtung 19 ist jeweils eine Druckgasdüse28 bzw.29 vorgesehen, die jeweils über eine Leitung 30 bzw. 31 an die Zuführungsleitung 7 bzw.10 angeschlossenist.
• Wie aus den F i g. 9 und 10 ersichtlich, ist ein Wasserstaustrahltriebwerk l der beschriebenen Ausführungsform im hinteren Bereich eines Wasserfahrzeuges 33 angeordnet, das sich an Wassertragflächen 36,36' bzw. 37,37' abstützt, die durch Streben 34, 34' bzw. 35,.35` gehaltert.-sind. Zur- Steuerung- -des-Fahrzeuges dient ein am Düsenende gelagertes Ruder 2.
• Bei der in F i g. 9 und 10 -gezeigten Anwendung :des erfindungsgemäßen --Wasserstausträhltriebwerkes im

Claims (2)

1. sers während des Normalbetriebes Druckgas eingeführt wird, gekennzeichnet durch eine Drosselvorrichtung (18) am vorderen Düsenrohrende, die beim Anfahren den Einlauf (3) nach Art einer Rückschlagklappe ganz oder teilweise abschließt, und durch eine Druckgasdüse (28) hinter der Drosselvorrichtung (18), die zur Einleitung des Fahrbetriebes geöffnet wird und das Druckmittel kontinuierlich zuführt, das die jeweils eingeströmte Wassermenge nach hinten ausstößt (intermittierender Vorgang), bis nach Erreichen einer gewissen Fahrgeschwindigkeit die Beaufschlagung des Schubrohres mit Wasser durch teilweise oder völlige Öffnung der Drosselvorrichtung (18) entweder auf Grund der hydraulischen Vorgänge oder manueller Betätigung vom Einlauf her automatisch erfolgt und damit der Übergang zur kontinuierlichen Betriebsweise vollzogen ist, bei der die Düse (28) geschlossen ist und die Druckmittelzufuhr ausschließlich durch Durchtrittsöffnungen (16 und 17) im divergierenden Teil (4) des Düsenrohres (2) erfolgt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Ermöglichen des Anfahrens in Rückwärtsrichtung und gegebenenfalls zum Erzielen einer Bremswirkung am hinteren Düsenrohrende in umgekehrter Reihenfolge angeordnet ist, wobei vor dem Rohrende eine Drosselvorrichtung (19) und vor ihr eine Druckgasdüse (29) angeordnet ist und wobei bei geöffneter Drosselvorrichtung (18) am Einlauf (3) diejenige (19) am Auslaß des Düsenrohres (2) abgeschlossen oder nur teilweise geöffnet ist und ihr verbleibender Querschnitt kleiner als der volle Querschnitt am Einlauf (3) eingestellt wird und wobei das Druckmittel nur durch die Druckgasdüse (29) zugeführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 834 205, 955 030; deutsche Auslegeschriften Nr.1092 802, 1122 403; schweizerische Patentschrift Nr. 784 683.