Notorkühlvorrichtung an Luftfahrzeugen. Die Erfindung bezieht sich auf eine an Luftfahrzeugen angeordnete Motorkühlvor richtung mit eingebautem, von der Kühlluft quer zur Flugrichtung durchströmtem Küh ler.
Bei den bekannten Kühlvorrichtungen dieser Art ist der Kühler seitlich neben dem Motor angeordnet bezw. um den Motor her umgebaut. Diese Anordnung hat einmal den Nachteil, dass dadurch der für den Luft widerstand massgebende Querschnitt des Luftfahrzeuges in unerwünschter Weise ver grössert wird. Ausserdem wird die Kühlluft vor ihrem Durchgang durch den Kühler an den heissen Teilen des Motors vorgewärmt und die Wirkung des Kühlers dadurch be einträchtigt.
Die Erfindung besteht demgegenüber darin, dass der Kühler vor dem Motor und in Stirnansicht innerhalb der Umrisse der Na-benverkleidung für die Luftschraube ange ordnet ist. Da es zur Erzielung eines guten Wir- kungsgrades der Luftschraube, besonders im Schnellflug, sowieso -wünschenswert ist, den innern Teil der Schraubenblätter, der den Übergang vom runden Schaft in das eigent liche Blattprofil bildet;
mit in die Nabenver- kleidung einzubeziehen, damit nur der ein wandfrei profilierte Teil der Schraubenblät ter im freien Luftstrom arbeitet, lässt sich dio Dimensionierung der Nabenverkleidung in glücklicher Weise mit der Schaffung des nötigen Raumes für die Unterbringung des Kühlers innerhalb der Stirnumrisse der Na benverkleidung vereinigen, ohne dass die Na benverkleidung deswegen einen unerwünscht grossen Durchmesser zu erhalten braucht.
Da bei lässt sich in .den praktisch vorkommenden Grenzen jede beliebige Grösse der Kühlfläche durch entsprechende Längenbemessung des Kühlers erreichen, ohne dabei den Stirn widerstand der Kühlvorrichtung zu erhöhen. Dadurch wird zwar bei gewissen Ausfüh rungsformen ein grosser Abstand zwischen Notor und Luftschraube geschaffen.
Doch ist zum Beispiel bei am Tragflügel des Flugzeu ges angeordneten Triebwerken ein grösserer Abstand zwischen Motor und Luftschraube sowieso zweckmässig, um einerseits einen ge nügend grossen Abstand der Luftschraube von der Vorderkante des Tragflügels zu er halten. ohne den Motor gleichzeitig allzuweit nach vorn rücken zu müssen, und um ander seits den Motor weitgehend in das Profil des Tragflügels einbauen zu können bezw. um eine langgestreckte Form der Motorgondel zu erhalten.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausfüh rungsform des Erfindungsgegenstandes ist der Kühler unmittelbar vor der Luftschraube angeordnet. Dadurch ergibt sich ein beson ders ungestörter Durclifluss der Kühlluft durch den Kühler, umabhängig von der jewei ligen Drehzahl der Luftschraube Lind von der Gestaltung der Luftschraubennabe und ihrer Umgebung. Diese Ausführung eignet sich be sonders für Triebwerke mit zwei gleichach sig unmittelbar hintereinander angeordneten,
gegenläufigen Luftschrauben, wobei der Kühler z#,veckmässig an einem starr mit dein Motor verbundenen Tragrohr aufgehängt ist, auf dem die beiden Luftschrauben gelagert sind.
Auf der Zeiehrlnng sind zwei Ausfüh- rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 eine Kühlvorrichtung in schemati scher Darstellung im Längsschnitt, Fig. 2 eine --eitere Ausführungsform der Vorrichtung in der gleichen Darstellungs- weise wie in Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2,
Fig. 4 eine besondere Ausführungsform des Tragrohres für die Luftschrauben iln Längsschnitt und Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4.
In der Fig. 1 bezeichnet 10 den Motor, dessen Luftschraubenwelle 11 in einer vor- dern Verlängerung 12 des Motorgehäuses ge lagert ist und an ihrem vordern Ende die Luftschraube 13 trügt.
Die Nabe 14 der Luftschraube ist in einigem Abstand von einer kreisringförmigen Verkleidung 15 um geben, die sich mit der Luftschraube dreht Lind deren äusserer Durchmesser so gross ist, dass sie den innern Teil 16 der Luftschrau- benblätter, der den Übergang vom runden Schaft <B>17</B> in den korrekt profilierten Teil 18 der Schraubenblätter bildet, mit einschliesst.
Aii das hintere Ende der Nabenverkleidimg <B>15</B> schliesst sich die schlanke. stromlinienför- inige Blechverkleidung 19 der Motorgondel an.. In der Motorgondel ist durch eine unmi-t- lelbar vor dem Motor 10 angeordnete, im Radialschnitt $-fö rmig profilierte Querwand 20 (-in nach vorn hin offener Raum 21 abge teilt.
Die äussere Begrenzung dieses Raumes bildet der ringförmige, in Stirnansicht hiner- halb der Umrisse der Nabenverkleidung an- georllnete Flüssigkeitskühler 22 für den Dlo- tor. Der Kühler, der mit Zii- und Ableitun- #(Vell 23, 24 für die Kühlflüssigkeit versehen ist:
, ist so ausgebildet, dass er von der in Rich tung der Pfeile 25 von vorn her in den Raum 21 eintretenden Kühlluft in radialer Ricli- tung von innen nach aussen durchströmt wird. Nach dem Durchgang durch den Kühler ver- lässt die Kühlluft. die 1Motorgondel durch Öffnungen 26 in der Verkleidung 19 in Rich tung der Pfeile 27.
Die Weite der ()ffnungen 26 kann durch einstellbare Klappen 28 je nach dein Bedarf an Kühlluft geregelt wer- den.
Aus der Zeichnung ist ohne weiteres zii erkennen, dass bei der gewählten Anordnung des Kühlers @nc, 1;
z@son@lers,,@rosseühlfläche und damit eine sehr wirksame Kühlung zu erreichen ist, ohne den Durchmesser der Na benverkleidung 15 bezw. der gesamten Mo torgondelverkleidung 19 und damit den Luft widerstand des ganzen Triebwerkes über das bereits durch die Luftschraubennabe selbst bezw. durch den Motor gegebene Mass hinaus vergrössern zu müssen.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausfüh- rtuigsbeispiel werden von dem Motor 30 zwei gegenläufige Luftschrauben 31, 32 angetrie ben. Zu diesem Zweck ist in dem Motor- gehäuse 33 ein starres Tragrohr 34 befestigt, auf dessen nach vorn aus dem Gehäuse her- auara.gen.den Ende 34a die beiden;Luftschrau- ben drehbar gelagert sind.
Der Antrieb er folgt in der Weise, da.ss ein auf der Kurbel felle 35 des Motors angeordnetes Zahnrad 36 mit einem Zahnkranz 37 kämmt, der an das hintere Ende der Nabe 38 der hintern Luftschraube 32 angefräst ist. Die einander zugekehrten Enden der beiden Luftschrau- bennaben 38, 39 sind mit je einer Kegelrad v erzahnung 40, 41 versehen. Die Verzahnun gen 40, 41 stehen mit einem Stern von Kegel rädern 42 im Eingriff, die auf starr mit dem Tragrohr 34 verbundenen radialen Zapfen 43 drehbar gelagert sind.
Die von der Kur belwelle 39 über das Vorgelege in einem be stimmten Drehsinn angetriebene Luftschraube 32 treibt also ihrerseits wieder die vordere Luftschraube 31 über das Umkehrgetriebe im entgegengesetzten Drehsinn an. Die Naben beider Luftschrauben sind mit je einer zylin drischen Verkleidu"ng 44, 45 versehen, an die sich nach hinten hin die Motorverkleidung 46 bündig anschliesst.
Unmittelbar vor der vordern Na.benver- kleidung 44 ist der ringförmige Motorkühler 47 angeordnet, der ebenso wie im ersten Ausführungsbeispiel aus einem vordern Was serkasten 48, einem hintern Wasserkasten 49 und einem beide Wasserkästen miteinander verbindenden System waagrecht angeordne ter Kühlröhrchen 50 besteht. Der Kühler ist in eine nach vorn hin offene, stromlinienför mige Verkleidung 51 eingebaut, die mittels ihrer hintern Abschlusswand 52 starr an dem Tragrohr 34 aufgehängt ist.
Die in Richtung der Pfeile 53 von vorn her in den Innenraum 54 des Kühlers eintretende Kühlluft wird von der Zwischenwand 55 radial nach aussen umgelenkt, strömt zwischen den Kühlröhr- ehen 50 hindurch und verlässt die Kühlerver kleidung in Richtung der Pfeile 56, wobei die Menge der durchströmenden Kühlluft wieder durch Klappen 57 geregelt werden kann. Der Kühlmantel des Motors 30 ist auch hier durch Zu- bezw. Ableitungen 58, 59 mit den Wasserkästen 48, 49 des Kühlers ver- bunden, und zwar sind diese Leitungen im Innern des starrpn Tragrohres 34 diesem ; entlang geführt.
Es ist leicht ersichtlich, dass bei der zu letzt beschriebenen Ausführung ein ganz be sonders günstiger, störungsfreier Verlauf der Luftströmung sowohl durch den Kühler wie ; auch ausserhalb der Verkleidungen 51, 44, 45, 46 erreicht wird, wobei wiederum der Ring kühler in Stirnansicht innerhalb der Umrisse der Nabenverkleidungen angeordnet ist. Diese Anordnung kann auch bei Triebwerken mit einer hinter dem Motor liegenden Druck schraube vorteilhaft verwendet werden. In diesem Falle ist - der in Fig. 2 dargestellte Kühler 47 mit seiner Verkleidung 51 unmit telbar vor dem Motor 30 und dessen Verklei dung 46 starr angeordnet.
Da die Luftschrau ben 31, 32 in diesem Falle am hintern Ende des Motors angeordnet sind, braucht der Küh ler mit seiner Verkleidung -dann nicht mehr an dem Tragrohr 34 aufgehängt zu sein, son dern beide können dann unmittelbar an der Motorverkleidung befestigt sein, ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel.
Der Ringkühler 22 bezw. 47 kann gemäss Fig. 3 aus einer beliebigen Anzahl für sich hergestellter, gegeneinander austauschbarer Elemente 60 bestehen, die je mit zueinander parallelen Seitenwandungen 61 versehen sind, so dass jedes einzelne Element für sich leicht nach innen ausgebaut werden kann. Die Was serkästen mehrerer oder aller Elemente sind an jedem Ende des Kühlers durch Überbrük- kungsleitungen 62, 63 miteinander verbun den, so dass bestimmte Gruppen von Elemen ten mit gemeinsamer Zu- und Ableitung ent stehen. Hiervon kann die eine Gruppe als Motorkühler, eine andere als Ölkühler und eine dritte schliesslich als Zwischen- oder Endkühler für die Ladeluft dienen.
Wenn es sich um Motoren mit zwei V-för- mig zueinander gestellten Zylinderreihen handelt, sind zum Beispiel die beiden Küh lerelemente auf jeder Seite der lotrechten Längsmittelebene zu einer Gruppe zusam mengefasst, welche die auf der gleichen Seite liegende Zylinderreihe des Motors kühlt.
Durch Absperr- und Umschalthähne zwi schen den verschiedenen Zu- und Ableitungen lässt sieh schliesslich erreichen, dass eine durch Beschädigung ausgefallene Elementengruppe oder auch einzelne Elemente während des Betriebes abgeschaltet und ihre Aufgabe hilfsweise von einer andern Elementengruppe mit übernommen -wird. Die Anhabe von Ein zelheiten hierüber erübrigt sich, da im Be darfsfalle jeder Fachmann in der Lage ist, geeignete Leitungsanordnungen festzulegen.
Gemäss Fig. 4 und 5 ist das Tragrohr 3-1 im Innern mit. versteifenden Zwischenwänden 64 versehen. Die dadurch innerhalb des T'ra-- rohres entstehenden Längskanäle 65 können als Zu- und Ableitungen für das zu kühlende Mittel dienen. Für den Anschluss der einzel nen Kanäle an den Kühler bezw. an den Mo tor sind entsprechende Stutzen 66, 67 vor gesehen.
Notor cooling device on aircraft. The invention relates to an arranged on aircraft Motorkühlvor direction with built-in cooler through which the cooling air flows transversely to the direction of flight.
In the known cooling devices of this type, the cooler is arranged next to the engine BEZW. rebuilt around the engine. This arrangement has the disadvantage that it undesirably increases the cross-section of the aircraft, which is decisive for the air resistance. In addition, the cooling air is preheated on the hot parts of the engine before it passes through the radiator, thereby impairing the effectiveness of the radiator.
In contrast, the invention consists in that the cooler is arranged in front of the engine and in front view within the outline of the hub cover for the propeller. Since it is anyway -desirable to achieve a good efficiency of the propeller, especially in high-speed flight, the inner part of the propeller blades, which forms the transition from the round shaft to the actual blade profile;
to be included in the hub cover so that only the perfectly profiled part of the screw blades works in the free air flow, the dimensioning of the hub cover can happily be combined with the creation of the necessary space for accommodating the cooler within the front outline of the hub cover without the hub cladding therefore needing to have an undesirably large diameter.
Since, within the practically occurring limits, any size of the cooling surface can be achieved by appropriately dimensioning the length of the cooler, without increasing the front resistance of the cooling device. This creates a large distance between the notor and the propeller in certain embodiments.
But is for example arranged on the wing of the Flugzeu engines a larger distance between the motor and propeller anyway useful in order to keep a sufficiently large distance between the propeller and the leading edge of the wing. without having to move the engine too far forward at the same time, and on the other hand to be able to install the engine largely into the profile of the wing or can. to obtain an elongated shape of the motor nacelle.
In a particularly advantageous embodiment of the subject matter of the invention, the cooler is arranged directly in front of the propeller. This results in a particularly undisturbed flow of cooling air through the cooler, depending on the respective speed of the propeller and the design of the propeller hub and its surroundings. This version is particularly suitable for engines with two coaxially arranged one behind the other,
counter-rotating propellers, with the radiator z #, suspended vertically on a support tube that is rigidly connected to your motor and on which the two propellers are mounted.
Two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown on the drawing. 1 shows a cooling device in a schematic representation in longitudinal section, FIG. 2 shows a further embodiment of the device in the same representation as in FIG. 1, FIG. 3 shows a cross section along the line 3-3 in FIG . 2,
FIG. 4 shows a particular embodiment of the support tube for the propellers in a longitudinal section and FIG. 5 shows a cross section along the line 5-5 in FIG.
In FIG. 1, 10 denotes the motor, the propeller shaft 11 of which is mounted in a front extension 12 of the motor housing and carries the propeller 13 at its front end.
The hub 14 of the propeller is at some distance from a circular casing 15 that rotates with the propeller and the outer diameter of which is so large that it encompasses the inner part 16 of the propeller blades, which forms the transition from the round shaft > 17 </B> in the correctly profiled part 18 of the screw blades, with includes.
Aii the rear end of the hub fairing <B> 15 </B> closes the slim one. Streamlined sheet metal cladding 19 of the motor nacelle is divided into the motor nacelle by a transverse wall 20, which is arranged directly in front of the motor 10 and is profiled in a radial section, into a space 21 open to the front.
The outer delimitation of this space is formed by the ring-shaped liquid cooler 22 for the rotor, which is arranged in a front view behind the outline of the hub cover. The cooler, which is provided with Zii- and Ableit- # (Vell 23, 24 for the coolant:
, is designed such that it is flowed through in a radial direction from the inside to the outside by the cooling air entering the space 21 from the front in the direction of the arrows 25. After passing through the cooler, the cooling air leaves. the 1 motor pod through openings 26 in the casing 19 in the direction of the arrows 27.
The width of the () openings 26 can be regulated by adjustable flaps 28 depending on your need for cooling air.
From the drawing it can readily be seen that with the selected arrangement of the cooler @nc, 1;
z @ son @ lers ,, @ rosseühlfläche and thus a very effective cooling can be achieved without the diameter of the hub cladding 15 respectively. the entire Mo torgondelcoverierung 19 and thus the air resistance of the whole engine over the already BEZW by the propeller hub itself. to have to increase given by the engine.
In the embodiment shown in FIG. 2, two propellers 31, 32 rotating in opposite directions are driven by the motor 30. For this purpose, a rigid support tube 34 is fastened in the motor housing 33, on the end 34a of which the two air screws are rotatably mounted on the end 34a, protruding from the housing.
The drive he follows in such a way that a gear 36 arranged on the crank skins 35 of the motor meshes with a ring gear 37 which is milled onto the rear end of the hub 38 of the rear propeller 32. The ends of the two air screw hubs 38, 39 facing one another are each provided with a bevel gear 40, 41. The toothing conditions 40, 41 are in engagement with a star of bevel gears 42, which are rotatably mounted on radial pins 43 rigidly connected to the support tube 34.
The from the cure belwelle 39 on the back gear in a certain direction of rotation driven propeller 32 so in turn drives the front propeller 31 via the reverse gear in the opposite direction of rotation. The hubs of both propellers are each provided with a cylindrical cover 44, 45 to which the motor cover 46 is flush at the rear.
Immediately in front of the front Na.benver- lining 44 is the ring-shaped engine cooler 47, which, as in the first embodiment, consists of a front water tank 48, a rear water tank 49 and a system connecting the two water tanks to one another horizontally arranged cooling tubes 50. The cooler is installed in a streamlined cladding 51 which is open towards the front and which is rigidly suspended from the support tube 34 by means of its rear end wall 52.
The cooling air entering the interior 54 of the radiator from the front in the direction of the arrows 53 is deflected radially outward by the partition 55, flows between the cooling tubes 50 and leaves the radiator cladding in the direction of the arrows 56, the amount of cooling air flowing through can be regulated again by flaps 57. The cooling jacket of the motor 30 is also here by zu- or. Outlets 58, 59 are connected to the water tanks 48, 49 of the cooler, namely these lines are inside the rigid support tube 34 of this; led along.
It is easy to see that in the last-described embodiment, a particularly favorable, trouble-free course of the air flow both through the cooler and; is also reached outside of the covers 51, 44, 45, 46, the ring again being arranged cooler in the front view within the outlines of the hub coverings. This arrangement can also be used advantageously in engines with a pressure screw located behind the engine. In this case - the radiator 47 shown in Fig. 2 with its cladding 51 immediately in front of the engine 30 and its cladding 46 is rigidly arranged.
Since the Luftschrau ben 31, 32 are arranged in this case at the rear end of the engine, the cooler needs with his cladding -then no longer to be hung on the support tube 34, son countries both can then be attached directly to the engine cover, similar as in the first embodiment.
The ring cooler 22 respectively. 47 can, according to FIG. 3, consist of any number of mutually interchangeable elements 60 which are produced individually and which are each provided with mutually parallel side walls 61 so that each individual element can easily be expanded inward. The water boxes of several or all of the elements are connected to one another at each end of the cooler by bridging lines 62, 63, so that certain groups of elements with a common inlet and outlet are created. One group of these can serve as an engine cooler, another as an oil cooler and a third as an intercooler or end cooler for the charge air.
In the case of engines with two V-shaped rows of cylinders, for example, the two cooler elements on each side of the vertical longitudinal center plane are combined to form a group that cools the cylinder row of the engine on the same side.
Shut-off and switchover cocks between the various supply and discharge lines ultimately ensure that a group of elements that have failed due to damage or individual elements are switched off during operation and that their task is taken over by another group of elements. There is no need to include details about this, since any specialist is able to determine suitable line arrangements if necessary.
According to FIGS. 4 and 5, the support tube 3-1 is inside with. stiffening intermediate walls 64 are provided. The longitudinal channels 65 thus created within the T'ra pipe can serve as supply and discharge lines for the medium to be cooled. For the connection of the individual channels to the cooler or Appropriate nozzles 66, 67 are seen on the Mo tor.