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DE69910041T2 - Kompaktes, veränderliches schubrohr zur steuerung von flugkörpern - Google Patents

Kompaktes, veränderliches schubrohr zur steuerung von flugkörpern Download PDF

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DE69910041T2
DE69910041T2 DE69910041T DE69910041T DE69910041T2 DE 69910041 T2 DE69910041 T2 DE 69910041T2 DE 69910041 T DE69910041 T DE 69910041T DE 69910041 T DE69910041 T DE 69910041T DE 69910041 T2 DE69910041 T2 DE 69910041T2
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Germany
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nozzle needle
gas
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valve body
chamber
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Thierry Le Fur
Bernard Debons
Andre Lafond
Andre Dumortier
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Safran Aircraft Engines SAS
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Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
SNECMA SAS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/80Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by thrust or thrust vector control
    • F02K9/86Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by thrust or thrust vector control using nozzle throats of adjustable cross- section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/10Stators
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    • F05D2240/128Nozzles
    • F05D2240/1281Plug nozzles

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  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die in gesteuerte Weise einen veränderlichen seitlichen Schub zur Steuerung von Raumfahrzeugen, beispielsweise Raketen, Launchern oder auch Satelliten, bereitstellen kann, wobei von dem Antriebsprinzip durch Gasrückstoß oder Gasausstoß Gebrauch gemacht wird.
  • Technischer Hintergrund der Erfindung
  • Das Prinzip der Steuerung eines Raumfahrzeugs mit Vorrichtungen, die einen veränderbaren seitlichen Schub erzeugen, d. h. einen Schub rechtwinklig zur Achse des Fahrzeugs, damit das Fahrzeug einer Soll-Bewegungsbahn folgt (Zwangssteuerung), oder um die Lage des Fahrzeugs zu korrigieren (Augenblickssteuerung), ist bereits bekannt. Jede Vorrichtung zum Erzeugen eines veränderlichen Schubs enthält üblicherweise ein Ventil, welches von einem Gasgenerator gespeist und von einem Aktuator gesteuert wird, wobei letzterer selbst von einem Bordrechner über elektrische Signale gesteuert wird.
  • Bei axialsymmetrischen Ventilen ist es üblich, eine bewegliche Düsennadel zu verwenden, deren durch einen Proportionalaktuator gesteuerte Lage im Gas-Abstrom den Durchtrittsquerschnitt für das Gas festlegt, welches von einer Düse fester Divergenz ausgestoßen wird und mithin die Schubstärke festlegt, entsprechend dem Prinzip des Antriebs durch Rückstoß.
  • Bei klassischen Antriebssystemen mit beweglicher Düsennadel wird ein beträchtlicher Anteil des Schubs von der divergierenden Wand aufgenommen (dem Oberflächenintegral über die statischen Drücke). Die Länge des festen Düsenauslaufs ist also wichtig bei der Maximierung des Schubs. Dennoch ist sie in der Praxis begrenzt im Hinblick auf die Anpassungsphänomene für den Außendruck, demzufolge die Länge des fixen Düsenauslaufs zu einem Kompromiss zwischen diesen einander widersprechenden Forderungen wird.
  • Außerdem leiden die herkömmlichen Vorrichtungen mit beweglicher Düsennadel und fixem Düsenauslauf an zwei Unzulänglichkeiten: relativ großer Raumbedarf in Richtung der Schubachse und Dauermangel bei der Optimierung des erzeugten Schubs. Diese Unzulänglichkeiten sind besonders gravierend bei Anwendungen in Flugkörpern mit relativ geringem Durchmesser, deren Höhe während des Flugs stark schwankt, wie dies z. B. bei Boden-Luft-Abfangraketen der Fall ist.
  • Gegenstand und Offenbarung der Erfindung
  • Ziel der Erfindung ist es, Vorrichtungen für einen variierbaren seitlichen Schub zum Steuern von Raumfahrzeugen mit eingeschränktem Platzangebot, insbesondere in Schubrichtung, anzugeben, die als Folge ihrer Kompaktheit eine bessere Anpassbarkeit zum Einbau in die Fahrzeuge und eine geringere Masse besitzen. Insbesondere besteht ein Ziel der Erfindung darin, Vorrichtungen für einen veränderbaren seitlichen Vorschub anzugeben, die sich in Fahrzeuge unter Berücksichtigung von deren eingeschränkten Abmessungen, beispielsweise ihrem begrenzten Außendurchmesser, einbauen lassen.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, Schubvorrichtungen vorzuschlagen, die nicht nur kompakt sind, sondern außerdem in der Lage sind, einen optimalen Schub zu liefern, und zwar sowohl im Hinblick auf den Außendruck als auch auf die Höhe.
  • Zu diesem Zweck schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, welche umfasst:
    eine bewegliche Düsennadel, einen Ventilkörper mit einer die Nadel teilweise umgebenden Kammer, mindesten eine Gaseinlassöffnung, die in die Kammer mündet, und eine Gasaustrittsöffnung, die in die Kammer mündet und begrenzt wird von einem Teil der Wand, die zusammen mit einem Teil einer Nase der Düsennadel einen Gasaustrittsquerschnitt für den Austritt des Gases aus der Kammer bestimmt; und eine Betätigungseinrichtung zum Steuern der Lage der Düsennadel in dem Ventilkörper durch Einwirken auf einen hinteren Endabschnitt der Düsennadel, wobei die Nase der beweglichen Düsennadel ein aerodynamisches konkaves Profil aufweist und der Bereich der Wand, der den Auslass der Kammer begrenzt, derart ausgeformt ist, dass das austretende Gas im Wesentlichen in Richtung der Konkavität der Nase der Düsennadel gelenkt werden kann.
  • Auf diese Weise erfüllt die Düsennadel sowohl die Funktion eines beweglichen Organs, das eine Veränderung des Schubs durch Steuern des Gasaustritt-Querschnitts ermöglicht, als auch die Funktion eines Hauptorgans zur Aufnahme des erzeugten Schubs.
  • Auf diese Weise ist es im Gegensatz zu herkömmlichen Vorrichtungen zum Erzeugen eines veränderlichen Schubs nicht notwendig, den Gasauslass der Kammer durch eine Düsenaufweitung zu verlängern, allenfalls nur durch eine stark verkürzte Düsenaufweitung. Die seitliche Erstreckung der Schubvorrichtung ist also verringert, so dass man Fahrzeuge entwickeln kann, die einen begrenzten Außendurchmesser besitzen. Die Betätigungseinrichtung der Düsennadel, die auf deren hinteren Bereich einwirkt, befinden sich auf der Innenseite und nimmt folglich keinen Platz im Peripheriebereich des Fahrzeugs ein. Außerdem wird der austretende Gasstrom an seinem Umfang durch den Einfluss des atmosphärischen Umgebungsdrucks eingeschränkt und passt sich automatisch an Umgebungsdruckschwankungen an, wodurch stets ein optimaler Schub in Abhängigkeit der Höhe erzeugt wird.
  • Eine Ausgestaltung einer autoadaptiven Schubvorrichtung mit einem Zentralkörper in Form einer gegebenenfalls abgeschnittenen Spitze und einem aerodynamischen konkaven Profil sowie mit einer zumindest teilweise virtuellen Düse ist an sich bekannt, insbesondere unter dem Begriff "tuyère à détentedéflexion" oder dem englischen Begriff "aerospike", allerdings auf dem Gebiet von Raumfahrzeugantrieben. Auf diesem Gebiet der Raumfahrzeugantriebe wurde durch die US-A-3 888 419 und die US-A-3 989 191 vorgeschlagen, eine eingeschränkte Möglichkeit der Intensitätsänderung und der Schubrichtung durch Modifikation der Lage eines Teils vor dem metallischen Mittelkörper mit Hilfe von hydraulischen Aktuatoren zu bewerkstelligen, die sich im Inneren des Mittelkörpers befinden. Die Betriebssicherheit einer solchen Vorrichtung, die heißen Gasen ausgesetzt ist, scheint nur schwer gewährleistet werden zu können. Man kann auch noch auf die US-A-3 929 289 verweisen, die eine Axialvorrschubvorrichtung mit einem Zentralkörper beschreibt, der einen Außenbereich aus Graphit besitzt. Der Schub lässt sich variieren durch Ändern der axialen Stellung eines Mantels, der den Zentralkörper umgibt, wozu externe Betätigungsmittel erforderlich sind.
  • Gemäß einer vorteilhaften Besonderheit bezüglich der Kompaktheit und der Integrationsfähigkeit der erfindungsgemäßen Schubvorrichtung ist der Ventilkörper in einen Treibgasgenerator eingelassen. Der Ventilkörper und die Düsennadel, die mit den heißen Gasen in Berührung treten, bestehen vorzugsweise aus einem Thermostruktur-Verbundmaterial, insbesondere aus einem Keramikmatrix-Verbundwerkstoff, beispielsweise einem C/SiC-Verbundwerkstoff (Kohlenstofffaser-Verstärkung, verdichtet durch einen Matrix aus Kohlenstoff und Silicium).
  • Gemäß einer weiteren Besonderheit der erfindungsgemäßen Schubvorrichtung ist die Betätigungseinrichtung vom Proportional-Typ, die eine vollständige Modulation des Schubs zwischen voller Kraft und null Kraft ermöglicht. Die Betätigungseinrichtung ist beispielsweise vom elektromechanischen Typ und kann mit der Düsennadel über eine Drehwelle gekoppelt sein, die mit einem Exzenter ausgestattet ist, der in einer Umfangsnut im hinteren Endabschnitt der Düsennadel eingreift.
  • Gemäß einer noch weiteren Besonderheit der erfindungsgemäßen Schubvorrichtung ist die Betätigungseinrichtung thermisch gegenüber heißen Gasen getrennt, die in dem Ventilkörper zirkulieren.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 der beigefügten Zeichnungen zeigt ein Beispiel für die Lagerung von proportional arbeitenden, unabhängigen Ventilen, die coplanar in dem Gasgenerator untergebracht sind zwecks Feinsteuerung einer Abfangrakete begrenzten Kalibers;
  • 2 zeigt eine spezielle Ausführungsform einer Vorrichtung mit veränderlichem Schub gemäß der Erfindung, dargestellt mit teilweise herausgebrochenen Teilen; und
  • 3 ist eine Schnittansicht, die im oberen Teil den Einbau der Vorrichtung nach 2 in einem Antrieb zeigt, während der untere Teil zum Vergleich den Einbau der veränderbaren Schubvorrichtung gemäß Stand der Technik zeigt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • 1 zeigt den Einbau mehrerer Vorrichtungen 1 mit veränderbarem Schub gemäß der Erfindung in einem Raumfahrzeug wie z. B. eine Abfangrakete 2 begrenzten Kalibers. Der Begriff begrenztes Kaliber soll hier einen relativ geringen Durchmesser für das Raketengehäuse bedeuten.
  • Die Schubvorrichtungen 1 liefern modulierbare oder veränderliche Schübe in Richtungen (Pfeile F), die im Wesentlichen rechtwinklig zur Hauptachse A des Fluggeräts 2 verlaufen. Betätigt werden sie von Aktuatoren, die sich in abgedichteten Gehäusen 4 befinden und von einem Bordrechner des Fluggeräts gesteuert werden. Bei dem dargestellten Beispiel gibt es insgesamt vier Vorrichtungen mit veränderlichem Schub, regelmäßig um die Achse A des Fluggeräts 2 herum coplanar verteilt angeordnet, d. h. derart, dass sie seitliche Schübe in den Richtungen erzeugen, die sich in ein und derselben, zu der Achse A orthogonalen Ebene befindet. Im Fall der Zwangssteuerung werden die seitlichen Schübe etwa auf der Höhe des Schwerpunkts des Fluggeräts eingesetzt.
  • Die Schubvorrichtungen 1 sind in das Innere eines Gasgenerators 3 eingelassen, welcher die Treibgase erzeugt, die die Schubvorrichtung speisen. In der. 1 sind andere Teile des Fluggeräts 2 außer der Anordnung aus den Vorrichtungen für veränderbaren Schub 1 nicht dargestellt.
  • Im Folgenden wird auf die 2 und 3 (bei Letzterer auf den oberen Teil) Bezug genommen, die in größeren Einzelheiten eine der Vorrichtungen für veränderbaren Schub der 1 veranschaulichen.
  • Die Vorrichtung für veränderbaren oder modulierbaren Schub 1 enthält eine axialsymmetrische, bewegliche Düsennadel 10 im Inneren eines Ventilkörpers 20. Der Ventilkörper ist in den Erzeuger für Heißgase 30 eingelassen und beispielsweise durch Verschraubung an der Außenhülle 32 eines zu steuernden Raumfahrzeugs befestigt, beispielsweise eines Rakete. Zu diesem Zweck ist der Ventilkörper 2 mit einem ringförmigen Kragen 21 ausgestattet, der sich an die Innenwand einer Verdickung 33 der Hülle 32 unter Einfügung eines zylindrischen Isolierrings 34 L-förmigen Meridianquerschnitts anlegt. Zwischen dem Ring 34 und dem Kragen 21 und zwischen dem Ring 34 und der Innenwand der Hülle 32 befinden sich O-Dichtungsringe 35 und 36.
  • Die Düsennadel 10 ist in einer Richtung A quer zur Längsrichtung des zu steuernden Fluggeräts beweglich. Sie besitzt einen zylindrischen Schaft 32, der im Inneren einer zylindrischen Ausnehmung 22 des Ventilkörpers unter Einfügung eines ringförmigen Dichtungssegments 23 gleitet, wobei letztere in einer Umfangsnut des Schafts 12 aufgenommen ist. An ihrem vorderen Endabschnitt oder der Nase 14 besitzt die Düsennadel 10 einen aufgeweiteten Abschnitt 14a, der sich innerhalb einer Kammer 24 des Ventilkörpers befindet, die einen bezüglich der Aufnahme 22 vergrößerten Durchmesser besitzt. Zwischen dem aufgeweiteten Abschnitt 14a und ihrem vorderen Ende besitzt die Düsennadel 10 einen Abschnitt 15 mit einem sich verringerndem Durchmesser, der ein konkaves aerodynamisches Profil bildet.
  • Die Kammer 26 besitzt eine Gasauslassöffnung 25, begrenzt durch den geometrischen Hals 37 eines axialsymmetrischen Einsatzes 38, der in eine zylindrische Ausnahme eingeschraubt ist, die durch den vorderen Bereich 26 des Ventilkörpers gebildet wird. Der geometrische Hals 37 bildet einen Sitz für die Nase 14 der Düsennadel. Der Einsatz 38 legt sich an eine Innenleiste 26a des Ventilkörpers unter Einfügung einer Dichtung 39 an. Eine oder mehrere Zutrittsöffnungen 27 für Treibgas sind in der Umfangswand der Kammer 26 ausgebildet (vergleiche 1). An ihrem der Nase 14 abgewandten hinteren Ende besitzt die Düsennadel 10 eine Umfangsnut 16. Eine Axialbohrung 17 durchsetzt die Düsennadel 10 über ihre gesamte Länge.
  • Die Stellung der Düsennadel innerhalb des Ventilkörpers wird mit Hilfe eines elektromechanischen Aktuators 40 eingestellt. Letztere ist mit der Düsennadel 10 über eine mittels einer Hülse 42 gelagerte Welle 41 gekoppelt, wobei die Welle durch einen Exzenter 43 abgeschlossen wird, die in die Nut 16 eingreift. Die Hülse 42 ist in eine zylindrische Aufnahme 28 des Ventilkörpers so weit eingeschraubt, dass sie an einer in dem Ventilkörper ausgebildeten Schulter 28a anschlägt. Zwischen der Hülse 42 und der Schulter 28a befindet sich eine Ringdichtung 44. Die Aufnahme 28 besitzt eine Achse, die orthogonal zur Achse der Aufnahme 22 verläuft.
  • Im Folgenden wird die Arbeitsweise der beschriebenen Schubvorrichtung erläutert. Die von dem Gasgenerator erzeugten und über die Öffnungen 27 in die Kammer 24 eingeleiteten heißen Gase werden durch den Auslass 25 ausgestoßen, wobei sie gegen die konkave Fläche 15 der Nase 14 der Düsennadel gelenkt werden. Zu diesem Zweck bildet der Bereich der Innenwand 29, der die Öffnung 25 begrenzt, mit der Achse A einen Winkel α von mehr als 45°, vorzugsweise von mehr als 60°, bis hin zu möglichen 90°, um die Gase auf die etwas vorne liegende Fläche 25 zu lenken, d. h. normal zu der Achse A. Dieser Bereich der Innenwand 29 wird im dargestellten Beispiel durch Teile der Innenwand des Ventilkörpers 20 und das Teil 38 gebildet, die ineinander übergehen. Der ausgeübte Schub wird folglich hauptsächlich von der Nadeldüse A in der Richtung A aufgenommen, seitlich in Bezug auf das Fluggerät.
  • Außerhalb des Gasauslasses 25 kann des Teil 38 in der Weise ausgebildet sein, dass eine stark verkürzte Düse mit einem Auslaufansatz 28a gebildet wird, der sich an den geometrischen Hals 37 anschließt. Dies ist aber nicht unverzichtbar bei Fehlen eines äußeren aerodynamischen Ablaufs, der der Achse des Fluggeräts folgt, wobei die Hülle des austretenden Gasstroms eine Form annimmt, die sich automatisch an den Außendruck anpasst, indem sie sich auf der Umgebungsatmosphäre "abstützt". Die Vorrichtung kann also ggf. vollständig auf die Düsenaufweitung verzichten.
  • Im Fall einer Rakete oder eines Launchers, die im atmosphärischen Bereich arbeiten, kann man ebenfalls einen Vorteil dadurch erreichen, dass man die Aufweitung auf minimalster Länge hält, um als aerodynamische Verkleidung zu dienen und die Wechselwirkungen des Strahls der ausgestoßenen Gase auf der Höhe der Düsennadel mit dem äußeren Strom entlang dem Gehäuse des Fluggeräts zu beschränken.
  • 3 (unterer Teil) zeigt die Form, die eine Düse 58 unter Verwendung einer Düsennadel 50 ohne optimierte aerodynamische Nase des Typs "Aerospike" entsprechend dem Stand der Technik erforderlich macht, um eine äquivalente Leistung zu erzielen. Der Vergleich des unteren und des oberen Teils der 3 macht den durch die Erfindung erzielbaren beträchtlichen Platzgewinn deutlich, erreicht dadurch, dass die Nase der Düsennadel in Bezug auf externe Strömungen entlang der Umhüllung 32 des Fluggeräts verdeckt gehalten wird. Außerdem hat die feststehende Düse im Stand der Technik eine vorgegebene Form, die nicht an die Bedingungen des Flugs des Fluggeräts in unterschiedlichen Höhen angepasst ist.
  • Die Drehung der Welle 41 mit Hilfe des Aktuators 40 ermöglicht durch Verlagerung des Exzenters innerhalb der Nut 16 eine Verschiebung der Nadeldüse 10 innerhalb der Aufnahme 22, und damit ein Variieren des Austrittsquerschnitts für das Gas, und dementsprechend der Intensität des Schubs, der von der Düsennadel aufgenommen wird. Vorzugsweise macht man von einem Proportional-Aktuator Gebrauch, der es ermöglicht, den Schub auf jeden gewünschten Wert zu regulieren. Die Bohrung 17 ermöglicht, die auf die Enden der Düsen nadel ausgeübten Drücke auszugleichen, so dass die Verstellung der Düsennadel erleichtert wird. Die verschiedenen, zueinander ähnlichen und modulierbaren Schubvorrichtungen, die am Umfang des zu steuernden Fluggeräts verteilt angeordnet sind, ermöglichen durch Kombinieren der von ihnen erzeugten Schübe die Erzeugung einer zusammengesetzten seitlichen Schubkomponente, wie es möglicherweise zur Korrektur der Lage des Fluggeräts notwendig ist oder zur Abweichung von der Flugbahn (Zwangssteuerung).
  • Die Düsennadel 10 und der Ventilkörper 20 sind direkt den heißen Gasen ausgesetzt, wobei diese wiederum in Richtung auf die Nase der Düsennadel gelenkt werden. Folglich muss man zu ihrer Herstellung Werkstoffe verwenden, die erhöhten Temperaturen widerstehen können. Vorzugsweise verwendet man ein Thermostruktur-Verbundmaterial. Thermostruktur-Verbundwerkstoffe sind besonders gut geeignet wegen ihres geringen Gewichts, ihren guten mechanischen Eigenschaften und ihrer Fähigkeit, bei hohen Temperaturen Bestand zu haben.
  • Hergestellt werden sie aus einer Faserverstärkung in Form von hitzebeständigen Fasern, insbesondere aus Kohlenstoff oder Keramik, verdichtet durch eine ebenfalls hitzebeständige Matrix, z. B. aus Kohlenstoff oder Keramik. Angesichts der Höhe der Temperatur und der physikalisch-chemischen Beanspruchungen (Erosion) verwendet man vorzugsweise einen Verbundwerkstoff mit Keramikmatrix (CMC), so z. B. einen C/SiC-Verbundwerkstoff mit Kohlenstoff-Verstärkungsfasern und, einer Matrix aus Siliciumcarbid. Die Verwendung von Thermostruktur-Verbundwerkstoffen ermöglicht insbesondere den Verzicht auf komplizierte Kühlsysteme, die in den meisten Düsen mit Zentralkörper verwendet werden, die derzeit bekannt sind. Die Welle 41 der Betätigungseinrichtung lässt sich aus dem gleichen Material fertigen. Der Betätiger 40 wird auf Grund seiner Entfernung von den heißen Gasen nicht den gleichen erhöhten Temperaturen ausgesetzt. Er ist thermisch dadurch isoliert, dass er zwischen Materiallagen angeordnet ist, die eine Isolierung entlang des Verlaufs der Welle 41 schaffen, außerdem ist er in einem abgedichteten Gehäuse 4 untergebracht. Was die verschiedenen Dichtungen angeht, so können diese aus einem Werk stoff auf Graphitbasis bestehen, soweit die Teile betroffen sind, die erhöhten Temperaturen ausgesetzt sind.

Claims (11)

  1. Vorrichtung für veränderbaren Schub zum Steuern eines Raumfahrzeugs durch Erzeugung eines seitlich gerichteten Schubs, der im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Hauptachse des Fahrzeugs verläuft, umfassend: eine bewegliche Düsennadel (10); einen Ventilkörper (20) mit einer die Nadel teilweise umgebenden Kammer (24), mindesten eine Gaseinlassöffnung (27), die in die Kammer mündet, und eine Gasaustrittsöffnung (25), die in die Kammer mündet und begrenzt wird von einem Teil der Wand, die zusammen mit einem Teil einer Nase (14) der Düsennadel einen Gasaustrittsquerschnitt für den Austritt des Gases aus der Kammer bestimmt; und eine Betätigungseinrichtung (40, 41, 43) zum Steuern der Lage der Düsennadel in dem Ventilkörper durch Einwirken auf einen hinteren Endabschnitt der Düsennadel, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (14) der beweglichen Düsennadel (10) ein aerodynamisches konkaves Profil (15) aufweist und der Bereich der Wand (29), der den Auslass (25) der Kammer begrenzt, derart ausgeformt ist, dass das austretende Gas im Wesentlichen in Richtung der Konkavität der Nase der Düsennadel gelenkt werden kann.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasauslass (25) durch einen geometrischen Düsenhals (37) gebildet wird, der sich außerhalb des Gasauslasses an einen Auslaufansatz (34a) anschließt, welcher eine stark verkürzte Düse bildet.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerhalb des Gasauslasses ohne auseinander laufende Düse ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (20) in einen Treibgasgenerator (3) eingelassen ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung in den Treibgasgenerator eingelassen ist und thermisch durch den Generator von Gasprodukten getrennt ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (20) und die Düsennadel (10) aus einem Thermostruktur-Verbundstoff bestehen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (20) und die Düsennadel (10) aus einem Keramikmatrix-Verbundstoff bestehen.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (10) über ihre gesamte Länge mit einer Axialbohrung (17) ausgestattet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung vom Proportional-Typ ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung einen elektromechanischen Aktuator (40) aufweist, der mit der Düsennadel über eine mechanische Verbindung (41, 43) gekoppelt ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung eine Welle (41) aufweist, die mit einem Exzenter (43) ausgestattet ist, der in eine in einem hinteren Endabschnitt der Düsennadel ausgebildete Nut (16) eingreift.
DE69910041T 1998-06-29 1999-06-25 Kompaktes, veränderliches schubrohr zur steuerung von flugkörpern Expired - Lifetime DE69910041T2 (de)

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