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Strahlrohr, insbesondere bei Anordnung im Tragflügel eines Flugzeugs,
dessen Schubstrahlen für den Start- und Landevorgang vertikal nach unten geleitet
werden können Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bei einem Strahltriebwerk
für Flugzeuge, insbesondere bei Anordnung im Tragflügel, dessen Schubstrahlen für
den Start- und Landevorgang vertikal nach unten geleitet werden können.
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Es sind Umlenkvorrichtungen bekannt, die zur Ab-
lenkung eines
Gasstrahles einen Rohrkrümmer verwenden, der bei Nichtablenkung des Strahls über
das Ende des festen Strahlrohrs geschwenkt wird. Leztteres ist aber nur möglich,
wenn der Rohrkrümmer auf der Ablenkseite eine sehr scharfe Krümmung hat, was zu
Strömungsverlusten führt.
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Die Erfindung soll diesen Nachteil beseitigen. Erfindungsgemäß ist
der Rohrkrümmer für die Marschfahrt in die äußere Verkleidung des Strahltriebwerks
in axialer Richtung einführbar, indem er übereinanderschiebbare Teile aufweist,
die eine den Umfang der Strahldüse übersteigende öffnung freigeben. Vorzugsweise
greifen an den Rohrkrümmer Schubstangen an, die in Gleitschienen geführt sind und
zum Ein-und Ausfahren des Rohrkrümmers dienen.
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Um den Rohrkrümmer im ausgefahrenen Zustand verschwenken zu können,
ist jeweils eine Schubstange am oberen Teil und eine weitere am unteren Teil des
Rohrkrümmers angelenkt, und eine Vorrichtung dient zum unterschiedlichen Ausfahren
der Schubstangen und damit zur Winkelverstellung des ausgefahrenen Rohrkrümmers.
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Zur Richtungsänderung der senkrecht nach unten aus dem Rohrkrümmer
austretenden Schubstrahlen ist an der Auslaßseite des Rohrkrümmers eine teleskopartig
verschiebbare Hülse vorgesehen, die verstellbare Schaufeln zur Ablenkung der Schubstrahlen
im Sinne der Erleichterung der Transition aufweist.
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Vorteilhaft sind die verstellbaren Schaufeln hohl ausgebildet und
werden vorzugsweise von durch eine Kompressorstufe geförderte Kühlluft durchströmt.
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Zur Unterstützung der Ablenkwirkung der Schaufeln sind die Kanäle
der hohlen Schaufeln an ihrer Ausmündung derart geneigt, daß die austretenden Kühlluftströme
eine zusätzliche Ablenkung der Ab-
gasströme bewirken.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt. Es
zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch eine Umlenkvorrichtung im eingefahrenem
Zustand; der ausgefahrene Zustand ist strichpunktiert angedeutet, F i
g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,
F i g. 3
eine Leitschaufelanordnung mit Kühlluftzufuhr, F i g. 4 eine Leitschaufel
in vergrößertem Maßstab, F! g. 5 eine Einzelheit in v#rgrößertein Maßstab,
F i g. 6 eine Umlenkvorrichtiing im Schnitt für eine Anordnung des Triebwerks
ini Tragflügel, F i g. 7 ein Anwendungsbei,spiel für eine solche Umlenkvorrichtung
im Zusammenhang mit einer kombinierten Staustrahl- und Stiahltriebwerksanlage, perspektivisch
dagestellt, F i g. 8 eine geänderte Ausführungsform einer Umlenkvorrichtung
in geschlossenem Zustand, F i g. 9 die gleiche Vorrichtung in geöffnetem
Zustand.
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Gemäß F i g. 1 ist eine Düse 2 mit vorgeschalteter Nachbrennkammer
3 im Heck eines Flugzeugs angeordnet und von einer Verkleidung
1 umgeben. Zwischen Nachbrennkammet 3 und Triebwerksverkleidung
1 sind Führungsschienen 4,5 vorgesehen, in denen mittels Schubstangen
6,7 ein aus mehreren Teilen bestehender Rohrkrümmer8 geführt ist. Er weist
einen Ausschnitt 9 von solcher Größe auf, daß er über die Düse, 2 in die
Verkleidung 1 einfahrbar ist. Der Ausschnitt 9 ist durch verschiebbare
Bleche 10, 11 bzw. 12 verschließbar. Die Abdeckbleche 10,
11
bzw. 12 sind in Führungsschienen 13, 13' bzw. 14, 14' beidseitig locker geführt
und werden mittels Servomotoren 43 bzw. 44 und Ketten 45 bzw. 46 verschoben. Die
Bleche 10, 11 liegen in eingefahrenem Zustand auf der Oberseite des Rofirkrüminers
8. Das Blech 12 wird nach unten geschoben und liegt im eingefahrenem Zustand
lose über einem unteren Teil 15 des Krümmers, der eine Hülse 16 trägt,
die auf ihm verschiebbar gelagert ist und beim Einfahren des Rohrkrümmers nach oben
verschoben wird. Die zum Verschieben der Hülse 16 notwendige Vorrichtung
ist nicht angedeutet. In der Hülse 16 sind schwenkbare Leitschaufeln
17 angeordnet, die im ausgefahrenen Zustand des Rohrkrümmers zur Ablenkung
der
ichubstrahlen dienen. Die Hülse 16 hat eine schräg nach
oben verlaufende untere Stirnseite, und die Schaufeln haben entsprechend verschiedene
Tiefe.
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Die F i g. 3 bis 5 zeigen die verschiebbare Hülse
16
##owie die Leitschaufeln 17 in vergrößerter Darstelluig-. Die Leitschaufeln
17 sind hohl ausgeführt und mit hohlen Schwenkachsen 19 fest verbunden,
die drehbar in der Hülse 16 gelagert sind. Zur Verstellung der Schaufeln
17 dienen Hebel 47, von denen je einer mit einer Schwenkachse
19 fest verbunden ist und an seinem unteren Ende je ein Langloch 48
aufweist. In diese Langlöcher greifen Bolzen 49 ein, die an einer Schubstange
50 befestigt sind. Ein Rohr 18 verbindet die Schwenkachse
19 untereinander und dient zur Zuführung von Kühlluft, die aus Schlitzen
20 in die Schaufeln 17 einströmt. Die Schaufeln 17
tragen Düsen 21,
deren Austrittskanäle 22 schräg nach hinten gerichtet sind.
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Die F i g. 6 zeigt eine Anordnung, bei der mehrere Triebwerke
24 mit überschalldüsen 23 nebeneinander im Tragflügel angeordnet sind. Die
Triebwerke sind von einer gemeinsamen Verkleidung 25 umgeben. Zwischen den
Triebwerken und der Verkleidung sind Führungsschienen 26,26' bzw.
27,27' angeordnet, in denen Schubstangen 29,29' bzw. 30,30' zur Führung
eines Krümmers 28 gleiten, Der Krümmer 28 weist zum Unterschied gegenüber
dem in F i g. 1 dargestellten gerade Seitenwände 31, 31' auf, die
mit den Längsseiten eines rechteckigen Rahmens 32 verbunden sind. An der
Oberseite des Krümmers 28 sind die Seitenwände 31, 31' durch ein feststehendes
Blech 33 miteinander verbunden. Der zwischen dem Blech 33 und dem
Rahmen 32 verbleibende Teil des Krümmers ist durch übereinanderschiebbare
Bleche 34 abgedeckt, die in Führungsschienen 35, 35' an den Sei tenwänden
31, 31' geführt sind. Die unteren Schubstangen 29, 29' greifen an
dem Rahmen 32 an, während die oberen Schubstangen 30,30' mit den Seitenwänden
31,31' verbunden sind. In den Rahmen 32
ist ein weiterer Rahmen
36 eingesetzt, der ein- und ausfahrbar ist. An den Seitenwänden des Rahmens
36 sind profilierte Leitschaufeln 37 quer zur Strömungsrichtung des
abzulenkenden Gasstromes schwenkbar gelagert.
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Die F i g. 7 zeigt die in F i g. 6 im Schnitt dargestellte
Umlenkvorrichtung in perspektivischer Ansieht. Zu beiden Seiten eines Flugzeugrumpfes
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sind je ein Staustrahltriebwerk 39 und ein Strahltriebwerk
40 angeordnet, deren Schubstrahlen durch den Krümmer 28 bei geschlossenen
Ablenkblechen nach unten gerichtet werden.
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Eine geänderte Ausführungsform einer Umlenkvorrichtung zeigen die
F i g. 8 und 9.
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Ein Krümmer 51 mit geraden Seitenwänden 52,52'
weist
zum Unterschied gegenüber der in den F i g. 6
und 7 dargestellten Ausführungsform
ein balliges Verbindungsblech 53 zwischen beiden Seitenwänden auf. An den
hinteren Stirnkanten der Seitenwände 52,52' sind Führungsschienen 54,54'
vorgesehen, in denen ballig ausgebildete Abdeckbleche55 übereinanderschiebbar geführt
sind. Die Seitenwände 52,52'
sind an der hinteren Seite der Austrittsöffnung
durch einen Bügel 56 miteinander verbunden, der gleichzeitig eine Abstützung
für die ausgefahrenen Bleche 55 bildet. Schubstangen 57,57' und eine
am unteren Ende des Krümmers 51 befestigte Trägerplatte 58
dienen zum
Einfahren des Krümmers in eine nicht dargestellte Triebwerksverkleidung. Diese Umlenkvorrichtung
kann sowohl am Ende eines Abgasrohres als auch vor der Nachbrennstrecke angeordnet
sein, wobei der Krümmer im Abgasrohr liegt. Letztere Anwendungsmöglichkeit ist nicht
dargestellt. Die übereinanderschiebbaren Abdeckbleche des Krümmers bewegen sich
in diesem Falle in Schlitzöffnungen des Abgasrohres und sperren den Querschnitt
ab. Eine mittels eines Schiebers verschließbare öffnung an der Unterseite des Abgasrohres
gestattet den Austritt der abgelenkten Schubstrahlen. Die Schlitzöffnungen des Abgasrohres
können in der unwirksamen Stellung der Umlenkvorrichtung mittels verschiebbarer
Spaltringe abgedichtet sein, die durch Federspannung an das Abgasrohr gedrückt werden.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Für den Senkrechtstart befindet sich
die Umlenkvorrichtung, wie in F i g. 1 angedeutet, in ausgefahrenem Zustand.
Die aus der Düse 2 austretenden Schubstrahlen werden durch den Krümmer
8 senkrecht nach unten abgelenkt. Die Leitschaufeln 17 stehen hierbei
senkrecht nach unten. Nach Erreichen einer bestimmten Flughöhe werden die Schaufeln
17 durch Verschieben der Schubstange 50 schräg nach hinten gerichtet,
so daß sie, unterstützt durch die Wirkung der aus den Düsen 21 austretenden Kühlluftstrahlen,
eine Ablenkung der Gasstrahlen in angenähert horizontaler Richtung bewirken. Durch
einen zwischen Düse 2 und Krümmer 8 verbleibenden Spalt 41 wird durch den
Gasstrom Luft angesaugt, die sich mit den heißen Ab-
gasen vermischt. Nach
Erreichen einer ausreichenden Horizontalgeschwindigkeit werden die Bleche
10 und 11 nach oben und das Blech 12 nach unten geschoben, so daß
die Schubstrahlen frei in horizontaler Richtung austreten können. Anschließend wird
die Hülse 16 über den letzten Krümmefteil 15 geschoben und zusammen
mit dem Krümmer zwischen Düse und Verkleidung eingefahren. Für den senkrechten Landevorgang
werden die einzelnen Teile in umgekehrter Reihenfolge ausgefahren.