CH327871A

CH327871A - Strahlrohreinrichtung an einem Strahltriebwerk

Info

Publication number: CH327871A
Authority: CH
Inventors: Britt Jack
Original assignee: Rolls Royce
Priority date: 1954-10-26
Filing date: 1954-10-26
Publication date: 1958-02-15

Description

Strahli ohreinrichtung an einem Strahltriebwerk Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Strahlrohreinrichtung an einem Strahltriebwerk.

Die Erfindung betrifft eine Strahlrohreinrichtung, bei welcher ein strom- abwärtsliegender Strahlrohrteil gegenüber einem. Teil des Strahltriebwerkes einstellbar ist, zwecks .Änderung der Richtung, in wel cher die Abgase des Triebwerkes zur Schub- erzeugung durch das Strahlrohr in die Atmo sphäre ausgestossen werden.

Die Strahlrohr einrichtung der genannten Art kann an einem Triebwerk zum Antrieb eines Fahrzeuges, eines Flugzeuges oder eines gelenkten Ge schosses verwendet werden und zur Steuerung desselben dienen.

Die Erfindung bezweckt :die Schaffung einer kompakten Strahlroh@reinrichtung von geringem Gewicht, bei welcher ein. strom- abwärtsliegender Strahlrohrieil gegenüber einem stromaufwä,rtsliegenden Strahlrohrteil winkelverstellbar ist, wodurch die Richtung, in welcher die Triebwerkabgase in die Atmo sphäre ausgestossen werden, verändert wer den kann.

Die Erfindung wird mit Vorteil dort angewendet, wo der stromabwärts liegende Strahlrohrteil gegenüber dem stram- aufwärtsliegenden Strahlrohrteil um einen relativ grossen Winkel z. B. um 90 ver- schwenkbar sein soll.

Die erfindungsgemässe Strahlrohreinrich- tung besitzt einen feststehenden Strahlrohr teil, der an seinem stromabwärtsliegenden Ende eine kreisförmige Auslassöffnung auf- weist, einen ersten, stromaufwärtsliegenden,

beweglichen .Strahlrohrteil mit kreisförmiger Einlassöffnung zum Zusammenwirken mit der genannten Auslassöffnung des feststehenden Rohrteils und mit kreisförmiger Auslass- öffnung, wobei dieser stromaufwärtsliegende, erste Rohrteil -gegenüber dem feststehenden Rohrteil um eine erste Axe drehbar ist,

wel che durch das Zentrum der Einlassöffnung des ersten Rohrteils und senkrecht zur Ebene der Einlassöffnung verläuft, während die Auslassöffnung des ersten Rohrteils in einer Ebene liegt;

die zur Ebene der Einlassöffntin, dieses Rohrteils geneigt ist, einen zweiten, stromabwärtsliegenden beweglichen Strahl rohrteil mit kreisförmiger Einlassöffnung zum Zusammenwirken mit der Auslassöffniuig des ersten Rohrteils, wobei dieser zweite Rohr teil gegenüber dem ersten Rohrteil um eine zweite Axe drehbar ist, die senkrecht @,

ur Ebene der Auslassöffnung des stromaufwärts liegenden Rohrteils liegt und durch das Zentrum dieser Öffnung führt,

und wobei der stromabwärtsliegende Rohrteil eine Aus lassöffnung aufweist sowie Mittel zum Drehen des stromaufwärtsliegenden Strahl rohrteils gegenüber dem feststehenden Strahl- rohrteil um die erste Axe und zum Drehen des stromabwärtsliegenden Strahlrohrteils ge genüber dem stromaufwärtsliegenden Strahl rohrteil . um die zweite Axe.

Die Ebene der Einlassöffnung :des ersten Strahlrohrteils ist zweckmässig um 45 zur Ebene der Auslassöffnung dieses Rohrteils geneigt, während die Ebene der Einlassöff- nungdes zweiten Strahlrohrteils zweckmässig um 45 zur Auslassachse dieses Rohrteils ge neigt ist.

Bei einem andern Ausführungs- beispiel'der erfindungsgemässen Einrichtung ist die Ebene .des Einlasses des ersten Strahl rohrabschnittes in einem Winkel von 22i/2" zur Ebene des Auslasses dieses Rohrabschnit tes geneigt,

während die Ebene des Einlasses des zweiten Strahlrohrabsehnittes unter einem Winkel von 671/2 zur Axe des Auslasses die ses Rohrabschnittes geneigt ist.

Einige Ausführungsbeispiele der erfin dungsgemässen Strahlrohreinrichtung sind in der beiliegenden Zeichnung dargestellt; es zeigt Fig. 1 schematisch und in Seitenansicht das Prinzip einer Strahlrohreinrichtung, Fig. 1A eine Endansicht der Einrichtung in Richtung des Pfeils A in Fig. 1, Fig. 1B eine Draufsicht der Einrichtung nach Fig. l:;

in Richtung des Pfeils B in Fig. 1 gesehen, Fig. 2 eine Ansicht analog Fig. 1, die Ein richtung in einer zweiten Einstellage zeigend, Fig. 2A eine Endansicht der Einrichtung nach Fig. 2 in Richtung .des Pfeils C gesehen, Fig. 3 eine Ansicht analog Fig. 1, die En- riehtung in einer dritten Einstellage zeigend,

Fig. 3A eine Endansicht zu Fig. 3 in Rich tung des Pfeils D, Fig. 4 ein praktisches Ausführungsbei spiel der Strahlrohreinrichtung nach Fig. 1 bis 3, Fig. 5 eine Ansicht analog Fig. 4, die Ein richtung in einer zweiten Einstellage zeigend, Fig. 6 eine Detailansicht zu Fig. 4, Fig. 7 eine weitere Detailansicht zu Fig. 4,

Fig. 8 schematisch in Seitenansicht das Prinzip einer andern Strahlrohreinrichtung, Fig. 9 eine Ansicht analog Fig. 8, die Ein richtung m einer zweiten Einstellage zeigend, Fig. JA eine Endansicht zu Fig. 9, in Richtung des Pfeils E gesehen, Fig. 10 eine Ansicht analog Fig. 8, die Einrichtung in einer :

dritten Einstellage zei gend, Fig. 10A eine Endansicht zu Fig. 10, in Richtung des Pfeils F gesehen, Fig. 11 eine Seitenansicht einer prakti schen Ausführungsform des Beispiels nach Fig. 8-10, Fig. 12 eine Endansicht zu Fig. 11, Fig. 13 eine umgekehrte Draufsicht auf Fig. 11,

Fig. 14 eine Seitenansicht eines Teils aus Fig. 11 in einer zweiten Einstellage der Ein richtung und Fig. 15 eine Seitenansicht eines Teils aus Fig. 11 in einer dritten Einstellage der Ein richtung.

In ,den Fig. 1, 1A und 1B ist eine Strahl rohreinrichtung mit einem Strahlrohr 1 dar gestellt, welche in ein Strahltriebwerk 2 ein gebaut ist. Das Strahlrohr 1 besitzt einen Rohrabschnitt, der an seinem stromabwärts liegenden Ende einen kreisförmigen Ausla,ss aufweist; durch das Strahlrohr 1 strömen die Abgase des Triebwerkes 2 und werden in die Atmosphäre ausgestossen. Am stromabwärts liegenden Ende des Strahlrohres ist üblicher weise eine verengte Schubdüse angeordnet.

Das Strahlrohr ist aus zwei beweglichen, zy- lindrischen Rohrabschnitten zusammengesetzt, nämlich einem ersten, stromaufwärtsliegenden Rohrabschnitt 3 und einem zweiten, atrom- abwärtsliegenden Rohrabschnitt 4. Die beiden Rohrabschnitte 3 und 4 stossen in einer Ebene zusammen, welche unter ,einem Winkel von 45 zur Axe des Strahlrohres (Fig. 1B) geneigt ist.

Die den Auslass .des Rohrabschnittes 3 ent haltende Ebene ist somit unter einem Win kel von 45 zu der den Einlass dieses Ab schnittes enthaltenden Ebene geneigt.

Der stromaufwärtsliegende Rohrabschnitt 3 ist urn eine erste Axe drehbar, welche identisch ist mit der des Triebwerkes 2, während der strom- abwärtsliegende Rohrabschnitt 4 auf dem Rohrabschnitt 3 gelagert und um eine zweite Axedrehbar ist, welche senkrecht zur Ebene steht, in welcher die beiden Rohrabschnitte zusammenstossen, und welche durch die Mit telpunkte der benachbarten Enden der beiden Rohrabschnitte führt.

Die Ebene des stromaufwärtsliegenden Endes des stromabwärtsliegenden Rohrab schnittes 4 ist unter einem Winkel von 45 zur Zylinderaxe des Rohrabschnittes 4 ge neigt.

Die Strahlrohrabsehnitte 3 und 4 sind ge gensinnig drehbar: Wie Fig. 2 zeigt, ist der stromaufwärtsliegende Rohrabschnitt 3 vom strarnabwärtsliegenden Ende her gesehen im Uhrzeigersinn drehbar, während der strom- abwärtsliegende Rohrabschnitt von seinem stromabwärtsliegenden Ende her gesehen im Gegenuhrzeigersinn drehbar ist. Die beiden Rohrabschnitte 3 und 4 sind aus ihrer Aus gangsstellung um gleiche Winkelbeträge ge gensinnig um ihre Axen drehbar.

In der in Fig. 2 gezeigten Stellung sind die Rohrabschnitte in der nach dem Drehen in der genannten Art erreichten Stellung ge zeigt, wobei der Rohrabschnitt 3 gegenüber dem Triebwerk 2 um 45 gedreht ist.

Wie er sichtlich, ist die Zylinderaxe des Strom abwärtsliegenden Rohrabschnittes 4 unter einem Winkel von 45 zur Axe des strom- aufwärtsliegenden Rohrabschnittes 3 gedreht (wie dies in der gezeigten Seitenansicht er sichtlich ist),,da die Ebene der Stossstelle der beiden Rohrabschnitte 3 und 4 zu einer Quer ebene durch das Strahlrohr geneigt ist;

ebenso ist ersichtlich, dass die Axen des strom- aufwärtsliegenden und des stromabwärts liegenden Rohrabschnittes auch nach der ge nannten Drehung immer noch in der gleichen Vertikalebene liegen (Fig. 2A).

Beim weiteren Drehen der Rohrabschnitte 3 und 4 erreichen diese die in Fig. 3 gezeigte Stellung. Der stromaufwärtsliegende Rohr abschnitt wurde dabei gegenüber dem Trieb werk 2 um -,einen Winkel von 90 aus seiner ursprünglichen Stellung im Uhrzeigersinn (vom stromabwärtsliegenden Ende her ge sehen) gedreht, während der stromabwärts liegende Rohrabschnitt 4 aus seiner ursprüng lichen Lagre um 90 um die zweite Axe, die senkrecht zu ihren gemeinsamen Endebenen bzw. ihrer Stossebene !liegt, im Gegensinn ge dreht würde.

Wie ersichtlich, liegt die Zy- linderaxe des stromabwärtsliegenden Rohr- abschnittes 4 des Strahlrohres nun unter einem Winkel von 90 zur- Zylinderaxe des stromaufwärtsliegenden Rohrabschnittes 3, während diese beiden Axen - immer noch in der gleichen Vertikalebene liegen.

Die in Fig. 1. gezeigte Einrichtung eignet sich für ein Triebwerk, das zum Einbau * in ein Flugzeug bestimmt ist, wobei die Vor- wärtsflugrichtung annähernd parallel zur Axe des ,Strahlrohres liegt, während. die Ein- Stellung nach Fig. 3 dazu gewählt ist, einen z. B. beim Landen oder Starten erforder lichen Vertikalschub zu erzeugen.

Es versteht sich, dass der Winkel zwischen den Axen der beiden Rohrabschnitte bei der Einstellung nach Fig. 3 gleich dein doppelten Winkel ist, welchen die Endebenen der Ab schnitte mit oder Axialrichtung (Fig. 1B) ein schliessen; dieser letztgenannte Winkel kann theoretisch jeder Winkel zwischen > 0 und G 90 sein.

Da die Fig. 1 und 3 rein das Prinzip er läutern sollen, sind die benachbarten Enden des stromaufwärtsliegenden und des strom- abwärtsliegenden Rohrabschnittes 3 und 4 des Strahlrohres elliptisch gezeichnet, so .dass die Umfänge :der Rohrabschnitte 3 und 4 zwi schen den in den: Fig. 1 und 3 gezeigten Stel lungen nicht zusammenpassen.

In Wirklich keit sind die Umfangslinien der Rohr abschnitte 3 und 4 in ihrer Stossebene kreis förmig, so dass Leckverluste an Abgasen zwi schen den benachbarten Rohrabschnitten auf ein vernachlässigbar kleines Mass herabgesetzt werden können.

Gemäss den Fig. 1-3 ist am strom- aufwärtsliegenden Rohrabschnitt 3' ein Vor sprung 5 und am stromabwärtsliegenden Rohrabschnitt 4 ,ein Vorsprung 6 vorgesehen;, diese Vorsprünge sind aus Zweckmässigkeits- gründen eingezeichnet, um das Ausmass der Drehung der beiden Rohrabschnitte zu zei gen.

In den Fig. 4 bis 7 ist eine praktische Ausführungsform einer Strahlrohreinrich- tung der fraglichen Art dargestellt. Das Strahlrohr besitzt hier einen feststehenden Hauptabschnitt-7, welchem aus dem nicht ge- zeichneten Triebwerk Abgase zugeführt wer den; dieser Hauptabschnitt ist bezüglich des Triebwerkes feststehend angeordnet.

Ferner besitzt die Einrichtung einen ersten strom- aufwärtsliegenden Rohrabschnitt 8 und einen zweiten stromabwärtsliegenden Rohrabschnitt 9. Die beiden Rohrabschnitte 8 und 9 sind beweglich. Das stromabwärtsliegende Ende des Rohrabschnittes 9 ist als Düse'-9a ausge bildet, durch welches im Betrieb des Trieb werkes die Abgase in die Atmosphäre aus gestossen werden.

Der stromaufwärtsliegende bewegliche Rohrabschnitt 8 besitzt einen kreisförmigen Einlass und ist gegenüber dem feststehenden Hauptabschnitt 7 um eine erste Axe f0 dreh bar. Die Mittel zum Drehen dieses Rohr abschnittes sind in Fig. 6 im Detail näher dargestellt. Die Axe 10 geht durch das Zen trum der kreisförmigen Einlassöffnung des Rohrabschnittes 8 und steht rechtwinklig zur Ebene der Einlassöffnung des stromaufwärts liegenden Abschnittes.

Ein mit radialem Flanseli versehener Ring 11 (Fig. 4, 5, 6) ist am stromabwärtslegenden Ende des Haupt abschnittes 7' des Strahlrohres befestigt, während ein mit radialem Flansch versehener Ring 12 am stromaüfwärtsliegenden Ende des Rohrabschnittes 8 befestigt ist. Der Ring '12 besitzt einen radialen Flansch 12a, welcher vom Ende des Abschnittes 8 nach aussen ragt.

Am äussern Ende des Flansches 12a sind zwei in zueinander entgegengesetzten Richtungen verlaufende Axialflanschen 12b und 12e vor gesehen, welche sich annähernd parallel zur Wand des Rohrabschnittes 8 erstrecken. Ein Ring 13 mit Z-förmigem Querschnitt ist mit seinem einen Flansch am äussern Teil des Ringes 11 mittels Schrauben 13a befestigt, während der andere Endflansch des Ringes 13 nach innen gerichtet ist und gegen das Ende des Flansches 12e des Ringes 12 an liegt.

Somit ist die Endfläche des Flansches 12b mit der rädialen Fläche des Ringes 11 in dauernder Berührring gehalten. Der Flansch 12b ist ferner an seiner Aussenseite mit einer Umfangsnut 12d versehen. In der Nut 12d ist ein federnder Dichtungsring 14 angeordnet, der mit dem Steg des im Quer schnitt Z-förmigen Ringes 13 zusammen eine ; Dichtung bildet.

Der Auslass des strom- aufwärtsliegenden Rohrabschnittes 8 liegt in einer Ebene, welche zu der den Einfluss dieses Abschnittes enthaltenden Ebene geneigt ist und wirkt mit dem Einla,ss des stromabwärts liegenden Rohrabschnittes 9 zusammen.

Der stromabwärtsliegende bewegliche Rohr abschnitt 9 ist gegenüber dem strom- aufwärtsliegenden beweglichen Rohrabschnitt 9 um eine zweite Axe 15 drehbar. Die Axe 15 steht rechtwinklig zur Ebene der bena.eh- barten, kreisförmigen Enden der Rohr abschnitte 8 und 9 und führt durch die Zen tren dieser Rohrenden. Ein Ring 16 (Fig. 7), der einen radial auswärts gerichteten Flansch besitzt, ist auf dem stromabwärtsliegenden Ende des Rohrabschnittes 8 angeordnet.

Ein in entgegengesetzter Richtung blickender, ebenfalls mit einem auswärts gerichteten Flansch versehener gleicher Ring 17 ist auf dem stromaufwärtsliegenden Ende des Rohr abschnittes 9 angeordnet. Die Ringe 16 und 17 sind von einem im Querschnitt U-förmigen Ring 18 umgeben. Die einwärts gerichteten Schenkel 18a, 18b des Ringes 18 greifen über die Ringe 16, 17 und verhindern so ein axiales Trennen der beiden Ringe 16, 17. Die ,einwärts blickenden, radial verlaufenden Flä chen der Flanschen 18a, 18b wirken mit ra dial verlaufenden Flächen der Ringe 16, 17 zusammen.

Ferner ist eine Büchse 19 vor gesehen, welche sich zwischen den Ringen 16, 17 erstreckt. Die Büchse 19 ist koaxial zum Ring 18 und innerhalb -dieses Ringes angeord net; sie besitzt verdickte Randteile 19a, 19b, welche mit einwärts blickenden Nuten 19c bzw. 19d versehen sind. In den Nuten 19c und. 19d ist je ein Dichtungsring 20a bzw. 20b angeordnet, welche gleitend mit zylindrischen Flächen der Ringe 16, 17 zusammenwirken.

Ein Schwenkring 21 ist radial ausserhalb des Ringes 18 angeordnet. Der Ring 21 ist mittels zweier Zapfenlager 22 drehbar auf einem feststehenden Teil der Einrichtung ge- lagert; die Zapfenlager 22 sind auf Stützen 23 angeordnet, welche an ihren von den La- gern 22 entfernteren Enden an dem am strom- abwärtsliegenden Ende des IIauptrohr- abschnittes 7 angeordneten Ring 11 befestigt. Jedes Zapfenlager 22 besitzt einen Zapfen, der von der Stütze 23 getragen ist und eine zugeordnete,

im Schwenkring 21 angeordnete Lagerbüchse.

Die Axe 24 der Zapfenlager 22 des Schwenkringes 21 auf der Stütze23 schneidet die Axe 15, um welche der Rohrabschnitt 9 relativ zum Rohrabschnitt 8 drehbar ist, im rechten Winkel. Die Drehaxe 15 und die La gerzapfenachse 24 schneiden sich somit an einer Stelle, welche das Zentrum der kreis förmigen Verbindungsstelle zwischen den. bei den Rohrabschnitten 8, 9 darstellt.

Bei der in Fig. 4 ersichtlichen Einstell lage steht die Axe des Auslasses 25 der Strahl düse 9a, welcher Auslass schräg zur Ebene des Einlasses des Rohrabschnittes 9 liegt, senkrecht, so .dass der Gasstrahl vertikal nach unten aus :der Düse ausgestossen wird. Da gegen steht die erste Axe 10, welche auch die Mittellinie des feststehenden Rohr abschnittes 7 des Strahlrohres ist, zur Hori zontalen unter einem Winkel ce geneigt ist.

Bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Aus führungsform beträgt dieser Winkel 45 . Damit die Axe des Auslasses 25 -der Schub düse 9a in die Horizontallage bewegt werden kann, so dass der Gasstrom horizontal aus tritt, muss die Summe aus dem Winkel ss zwischen der ersten Axe 10, um welche der stromaufwärtsliegende Rohrabschnitt 8 ge genüber dem feststehenden Rohrabschnitt 7 drehbar ist, und der Ebene des Auslassendes der Ebene des Auslassendes des Rohrabschnit tes 8, welches gegen den Rohrabschnitt 9 an liegt,

dem Winkel y zwischen der Ebene des stromaufwärtsliegenden Endes des Rohr abschnittes 9, welches gegen den Rohr abschnitt 8 anliegt, und der Axe des Aus- lasses 25 der Strahlrohrdüse 9ra und dem Win kel cu 180 sein (Fig. 5),

während die Summe der Winkel ss und y vermindert um den Win kel cc 90 sein muss. Somit ist ss plus y 135 . Zweckmässig sind die Winkel ss und y ein ander gleich und betragen somit je 671/2 .

Der stromatifwärtsliegende :bewegliche Rohrabschnitt 8 ist durch Zähne 12e am Aussenumfang des Flansches 12c und durch ein in die Zähne 12e eingreifendes Zahnrad 26, das zweckmässig wie beim gezeichneten Beispiel durch einen Elektrqmotor 27 antreib- bar ist, gegenüber dem feststehenden Rohr abschnitt 7 um die Axe 10 drehbar.

Der stromabwärtsliegende Rohrabschnitt 9 ist in zur Drehrichtung des Abschnittes 8 ent gegengesetzter Drehrichtung um den gleichen Winkelbetrag wie der Rohrabschnitt 8 um. die Axe 15 drehbar. Diese Drehung erfolgt mit tels eines am Ring 1.6 auf dem stromabwärts- liegenden Ende des Abschnittes 8 angeordne ten Aussenzahnkranzes 16a und eines entspre chenden Zahnkranzes 17a an dem am strom-

aufwärtsliegenden Ende des Rohrabschnittes 9 angeordneten Ring 17 sowie Mittels zweier diametral, gegenüberliegender Zahnräder 28, welche Zahnräder mit dem Zahnkranz 16a und mit dem Zahnkranz 17a im eingriff sind.

Die Zahnräder 28 sind drehbar -auf dem Schwenkring 21 gelagert, und zwar um eine Axe, welche rechtwinklig zur Schwenkaxe 24 des Ringes 21 steht.

Das Zahnrad 28 rotiert auf einer Büchse 29 mit Kreisquerschnitt, welche durch den Ring 18 hindurchragt und einen Flansch 29a aufweist, der gegen die Aussenfläche des Ringes 18 anliegt. Der Ring 18, der Schwenk- ring 21 und die Büchse 19 sind auf der Drehaxe der Zahnräder 28 mittels eines Zapfens 30, der durch den Ring 21 ragt und in den Hohlraum der Büchse 29 eingreift, gegenseitig in ihrer Lage fixiert.

Dagegen kann der Ring 18 um die gemeinsame Dreh- axe der Zahnräder 28 .gegenüber dem Schwenkring 21 schwenken.

Am Stift 30 ist ein Flansch 30a vorgesehen, welcher gegen die Aussenfläche der Basis des im Querschnitt U-förmigen Schwenkringes 21 anliegt. Der Zapfen 30 ist mittels Schrauben 31, welche in eine Halteplatte 32 eingeschraubt sind, a,

m Ring 21 befestigt. Beim Betrieb der Strahlrohreinrichtung bewirkt ein Drehendes Strahlrohrabschnittes 8 zusammen mit dem Ring 16 gegenüber dem feststehenden Rohr- abschnitt \T ein Drehen der Zahnräder 28 um ihre gemeinsame Drehaxe; dadurch wird der Ring 17 angetrieben und der Strahlrohr abschnitt 9 wird in. zur Drehrichtung des Rohrabschnittes :8 entgegengesetzter Richtung um den gleichen Winkelbetrag wie dieser Ab schnitt 8 gedreht.

Die Zahnräder 28 besitzen beim gezeich neten Beispiel gerade Stirnverzahnung; in der Praxis aber ist es zweckmässig, .die Zahn räder 28 und die Zahnkränze 16a, 17a mit Kegelverzahnung zu versehen, wobei die Kegelspitzen dieser Verzahnungen auf der Schwenkaxe 24 liegen.

Es ist ersichtlich, dass beim Drehen des stromaufwärtsliegenden beweglichen Rohr- abschnittes 8 um 180 gegenüber dem fest stehenden Rohrabschnitt 7 um die Axe 7.0, und durch damit verbundenes Drehen des stromabwärtsliegenden Rohrabschnittes 9 um 180 in entgegengesetzter Drehrichtung um die Axe 15, :

die Axe .25 des Strahldüsen- auslasses,10 aus der in Fig. 4 gezeigten Verti- kallage in die in Fig. 5 gezeigte Horizontal- lage gebracht werden kann und umgekehrt. Es versteht sich, dass die Strahirohrabsehnitte 8, 9 um 3600 gegeneinander verdreht werden.

Bei: einem andern Ausführungsbeispiel wird au Stelle der motorgetriebenen Antriebs organe 26 und 12 die Drehung durch ein Zahnrad 28 bewirkt; das mittels eines Mo tors, z.- B. eines Elektromotors, angetrieben wird und das auf dem Schwenkring 21 ge lagert ist.

Es ist zu bemerken, dass damit der Vorteil verbunden ist, dass der Antrieb für die Rohrabsehnittdrehung durch die zuge ordneten, mit Zahnkränzen 16, 17 ver- sehenen Ringe direkt auf die einzelnen Rohr abschnitte 8 und 9 übertragen wird.

In den Rohrabschnitten 8 und 9 können wie bei 33 -und 34 gezeigt Schaufeln zur Um lenkung des Gasstromes .im Strahlrohr vor gesehen sein. Es versteht sich, dass die Wahl :der Grösse der Winkela, f@ und y :den jeweiligen Be dürfnissen angepasst werden können.

Bei deinem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Anordnung derart,.. dass der Abgas- strahl um z. B. 180 aus seiner ursprünglichen Richtung umgelenkt werden kann. Zu diesem Zweck sind drei bewegliche Rohrabschnitte vorgesehen. Der erste, stromaufwärtsliegende Rohrabschnitt ist gegenüber .einem feststehen den Rohrabschnitt um eine erste Axe in der einen Drehrichtung, z. B. im Uhrzeigersinn, drehbar, während der zweite, mittlere Rohr abschnitt gegenüber dem ersten Rohr abschnitt um -eine zweite Axe in der andern Drehrichtung, z.

B. im Gegenuhrzeigersinn, drehbar ist; der dritte stromabwärtsliegende Rohrabschnitt .ist :dabei gegenüber dem zwei ten Rohrabschnitt in der erstgenannten Dreh richtung um eine dritte Axe drehbar.

In den Fig. 8, 9, 9A, 10 und 10A ist das 'Triebwerk, dessen Strah leohrenrichtung einen feststehenden Rohrabschnitt aufweist, mit 52 bezeichnet. Das - Strahlrohr besitzt einen ersten, stromaufwärtsliegenden Rohrabschnitt 53, einen zweiten mittleren Rohrabschnitt 54 und einen dritten, stromabwärt.sliegenden Rohrabschnitt 55.

Die Ebene des Auslasses des ersten Rohrabschnittes 53 ist zur- Ebene des Einlasses dieses Abschnittes geneigt (beim gezeichneten Beispiel um 450); während die Ebene des Auslasses des zweiten Rohr abschnittes zur Ebene .des Einlasses dieses Ab schnittes senkrecht steht; die letztgenannten Ebenen könnten auch geneigt zueinander an geordnet sein. Die Axe des- Auslasses des dritten Rohrabschnittes ist beim gezeichneten Beispiel unter einem Winkel von 450 zur Ebene des Einlasses dieses Abschnittes ge neigt.

Somit sind die einander zugekehrten Endebenen des stromaufwärt.sliegenden und des mittleren Abschnittes bzw. des mittleren Abschnittes und des stromabwärtsliegenden Abschnittes zur Längsaxe des betreffenden Abschnittes geneigt; der Neigungswinkel be trägt wie beim Beispiel nach den Fig. 1-3 45 .

Der erste stromaufwärtsliegende Rohr abschnitt 53 ist um eine erste Axe, welche mit seiner eigenen Längsaxe zusammenfällt, ge genüber dem Rohrabschnitt 52 im Uhrzeiger sinn (vom stromabwärtsliegenden Ende her gesehen) drehbar.

Der zweite, mittlere Rohr- abschnitt 54 ,ist in entgegengesetzter Dreh richtung um eine zweite senkrecht zti der die einander zugekehrten Enden der Rohr abschnitte 53, 54 enthaltenden Ebene stehen den Axe drehbar; wobei die Enden der Rohr abschnitte 53; 54 in zueinander entgegen- gesetzten Richtungen aber um gleiche Winkel- beträge gegenüber dem feststehenden Teildes Triebwerkes 52 rotieren.

Der Rohrabschnitt 55 .dreht gegenüber dem Rohrabschnitt 54 in zur Drehrichtung des letzteren entgegengesetzter Richtung uin eine dritte Axe, welche. zu der die einander zugekehrten Enden der - beiden Rohr abschnitte enthaltenden Ebene senkrecht steht; dabei drehen sich die die Enden der beiden Abschnitte 54, 54 enthaltenden Ebenen in zueinander entgegengesetzten Richtungen um gleiche Winkelbeträge.

Durch die in der beschriebenen Weise er folgende Relativdrehung der Strahlrohr= abschnitte ändert das Strahlrohr seine in Fig. 8 gezeigte Gestalt und nimmt über die in Fig. 9 gezeigte Form schliesslich die in Fig. 10 gezeigte Gestalt an.

Die Anordnung kann so getroffen sein, da.ss die Längsaren der Strahlrohrabsehnitte, und speziell .die jenige des stromabwärtsliegenden Abschnittes, aus welchem die Heissgase in die Atmosphäre austreten, durchwegs in der gleichen Ebene gehalten werden.

In den Fig. 11-14 ist ein praktisches Ausführungsbeispiel einer Strahlrohreinrich- tung nach den Pig. 8-10 dargestellt, wobei für einander entsprechende Teile die glei- ehen Bezugszeichen verwendet sind 'wie in den Fig. 4-7.

Das Strahlrohr besitzt einen feststehen- den Rohrabschnitt 7 und stromabwärts dieses Abschnittes drei drehbare Rohrabschnitte 60, 61, .62. Der letzte Abschnitt 62 ist an seinem Aüslassende mit einer Düse 63 versehen,

'Die Strahlrohrabschnitte besitzen annähernd glei chen Querschnitt. In der normalen Einstell- lege des Strahlrohres liegen das Einlassende des Rohrabschnittes 60 'und glas Auslassende des Abschnittes -62 -in Ebenen, die senkrecht zu den Strömungsrichtungen 64a,*64b, 64c der Abgase in den Strahlrohrabschnitten 60, 61, 62 stehen,

während die übrigen Enden der Strahlrohrabschnitte in zu den genannten Richtungen geneigten Ebenen liegen: Der Rohrabschnitt. 60 ist -um eine erste Axe 64a drehbar, die rechtwinklig zu der Ebene des Einlasses dieses Abschnittes durch das Zentrum dieses Einlasses führt.

Dieser Abschnitt .ist zwischen seinen Enden derart gebogen, .dass sein Querschnitt senk recht zur Mittellinie des Rohres über die ganze Rohrlänge annähernd konstant und kreisförmig ist, während die die Enden\ades Rohres enthaltenden Ebenen annähernd rechtwinklig zu .der Mittellinien benachbarter Teile des Abgasrohres stehen.

Der Rohr abschnitt 60 ist durch einen. Motor 27 mittels eines Mechanismus gemäss Fig. 6 drehbar.

Die Strahlrohrabschnitte 60, 61 sind relativ zueinander um eine zweite Axe drehbar, die rechtwinklig ztun kreisförmigen stromaufwärts liegenden Ende des Rohrabschnittes 61 und zum stromabwärtsli aendenEnde des Rohrabschnit- tes 60 steht und durch die Zentren dieser Rohr enden führt.

Die Rohrabschnitte .60, 61 sind miteinander antriebsverbunden, wie dies an Hand der Fig. 7 für die Rohrabschnitte 8 und 9 beschrieben wurde. Der Rohrabschnitt 61 ist zwischen seinen Enden so gekrümmt, dass sein Querschnitt senkrecht zur Mittel linie dieses Abschnittes längs der ganzen Rohrabschnittlänge :annähernd konstante.

Kreisform besitzt, und so, dass die Mittellinie der Abgasleitung im Strahlrohrabschnitt an jedem Ende .desselben senkrecht zu den Ebenen des Einlasses und des Auslasses steht.

Die Strahlrohrabschnitte 61,62 sind rela tiv zu'einande'r um eine dritte Faxe drehbar, welche rechtwinklig zu der Ebene des Aus lasses .des Rohrabschnittes 61 :durch das Zen trum dieses AtislaSSfS führt.

Zum Antrieb der Rohrabschnitte 61, 62 ist ein dem in Fig. 7 gezeigten und für die Rohrabschnitte 8 und 9 vorgesehenen Mechanismus analoger Mecha nismus -vorgesehen, wobei die Drehzapfen 22 des Schwenkringes 21 dieses Abschnittes von einem Schwenkjoch 65 getragen sind, das um' die Schwenkare des Schwenkringes 21 des zweiten Abschnittes drehbar an den Stützen 23 gelagert ist, wobei das Joch 65 zwei genü gend starre Arme besitzt, -um eine Drehung des Schwenkringes 21 -um die.

Axe der Strö- mitngsrichtimg 64b des Gasstromes im Rohr abschnitt 61 zu verhindern.

Die Fig. 11, 12 und 13 zeigen die Strahl rohrelemente meiner Stellung, in welcher die Einrichtung zur Erzeugung eines An triebsstrahles in der gleichen Richtung ver wendet werden kann, in welcher das Heissgas die Leitung 7 durchströmt.

Beim Betrieb des Motors 27 zwecks Drehens des Rohrabschnittes 60 gegenüber dem feststehenden Rohrabschnitt 7 -um die erste Axe 64a bewirkten der Schwenkring 21 und die Zahnräder 28; welche von letzterem getragen sind und in je einen Zahnkranz auf.

den Rohrabschnitten 60, 61 eingreifen, dass das Einlassende des Rohrabschnittes 61 in zur Drehrichtung des schräg gestellten Aus- lä-ssendes des Rohrabschnittes 60 entgegen gesetzter Richtung um die zweite A.Ze dreht und um einen gleichen Winkelbetrag gegen über dem, feststehenden Rohrabschnitt 7 ge dreht wird; ferner wird der Schwenkring 21 um seine Drehzapfen 22 vcrschwenkt.

In analoger Weise wird das Einlassende des Rohrabschnittes 62 in zur Drehrichtung. des Auslassendes des Rohrabschnittes 61 ent- gegAngesetzter Richtung und um den gleichen Winkelbetrag gedreht. Der zugeordnete Schwenkring 21 wird dabei -um seine Dreh zapfen 22- verschwenkt, während das Joch 65 um seine Lageraren in den Stützen 23 ge dreht wird.

Gemäss Fig, 15 ist der Rohrabschnitt 60 um einen Winkel von annähernd 45 gedreht worden, so dass die Axe 64c des Auslasses des Rohrabschnittes 62 rechtwinklig zur Axe 64a des ersten Abschnittes 60 zu liegen kommt.

Wenn der Gasstrahl gemäss Fig. 11 horizontal austritt, so wird er jetzt vertikal nach unten aus. der Düse des Strahlrohres austreten. Wenn die beschriebene Strahlrohreinrichtung einen Teil eines Flugzeugtriebwerkes bildet, so-kann die letztbeschriebene Einstellung zur Erzeugung einer Auftriebskraft verwendet werden.

Gemäss Fig. 14 ist der Rohrabschnitt 60 um einen. Winkel von 90 gedreht worden, so dass die Axe 64c des Auslasses parallel zur Axe 64a zu liegen kommt.

Der durch die Düse ausgestossene Gasstrahl ist somit dem bei der in Fig. 11 gezeigten Einstellung austretenden Gasstrahl entgegengeriehtet. Ist die Einrich tung in ein Flugzeug eingebaut, so kann sie in der letztbeschriebenen Einstellung zur Er zeugung eines Bremsschubes verwendet wer den, während sie in der in Fig#.lz gezeigten Einstellung den Antriebsschub für den nor malen Vorwärtsflug des Flugzeuges liefern kann. '-

Claims

PATENTANSPRUCH Strahlrohreinrichtimg an einem Strahl triebwerk, bei welcher ein stromabwärtslie- gender Strahlrohrteil gegenüber einem Teil des Strahltriebwerkes einstellbar ist, zwecks Änderung der Richtung, in welcher die Ab gase des Triebwerkes zur Schuberzeugung durch das Strahlrohr in die Atmosphäre aus gestossen werden, gekennzeichnet durch einen feststehenden Strahlrohrteil,

der ans. seinem stromabwärtsliegenden Ende eine kreisför mige Auslassöffniung aufweist, einen ersten, stromaufwärtsliegenden, bewegjichen Strahl rohrteil mit kreisförmiger Einlassöffnung zum Zusammenwirken mit der genannten Auslassöffnug des feststehenden Rohrteils und mit kreisförmiger Auslassöffnung, wobei dieser stromaufwärtsliegende,

erste Rohrteil gegenüber dem feststehenden Rohrteil um eine erste Axe drehbar ist, welche durch das Zentrum der E.inlassöffnung des ersten Rohr teils und senkrecht zur Ebene der Einlass- öffnung verläuft, während die Äuslassöffnung des ersten Rohrteils in einer Ebene liegt, die zur Ebene- der Einlassöffnung dieses Rohrteils geneigt ist, einen zweiten,

stromabwärtslie- genden beweglichen Strahlrohrteil mit kreis förmiger Einlassöffnung zum -Zusammenwir ken mit der Auslassöffnung des ,ersten Rohr teils, wobei dieser zweite Rohrteil gegenüber dem ersten Rohrteil -um eine zweite Axe dreh bar ist, die senkrecht zur Ebene der Auslass- öffnung des stromaufwärtsliegenden Rohr teils liegt und, durch das Zentrum dieser Öff nung führt,

und wobei der stromabwärts liegende Rohrteil eine Auslassöffnung auf weist sowie Mittel zum Drehen des strom- aufwärtsliegenden Strahlrohrteils gegenüber dem feststehenden Strahlrohrteil um die erste Axe und zum Drehen des stromabwärtsliegen- den Strahlrohrteils gegenüber dem stromauf wärtsliegenden Strahlrohrteil um die zweite Axe.

UNTERANSPRÜCHE 1. Strahlrohreinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene des Einlasses des ersten Strahlrohr abschnittes unter einem Winkel von 45 zur Ebene des Auslasses dieses Abschnittes ge neigt ist, während die Ebene des Einlasses des zweiten Strahlrohrabschnittes ebenfalls um einen Winkel von 45 zur Axe des Aus- lasses dieses Abschnittes geneigt ist.

2. Strahlrohreinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene des Einlasses des ersten Stra.hIrohr- abschnittes unter einem Winkel von 221/2 zur Ebene des Auslasses dieses Abschnittes geneigt ist, während die Ebene des Einlasses des zweiten Strahlrohrabschnittes unter .einem Winkel von 671/2 zur Axe des Auslasses die ses Abschnittes geneigt ist.

3. Strahlrohreinrichtung nach - Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, .dass das stromabwärtsliegende Ende des stromauf wärtsliegenden Rohrabschnittes eine kreis- runde Öffnung aufweist, deren Ebene schräg zur Längsaxe dieses Abschnittes liegt, dass ferner das stromaufwärtsliegende Ende des stromabwärtsliegenden Rohrabschnittes eine kreisförmige Öffnung aufweist, deren Ebene schräg zur Längsaxe dieses Abschnittes liegt,

und dass Mittel zum gleichzeitigen Drehen des stromaufwärtsliegenden Rohrabschnittes und des stromabwärtsliegenden Rohrabschnit tes in entgegengesetzten Drehrichtungen um gleiche Winkelbeträge vorgesehen sind, das Ganze -derart, dass die Längsaxe des strom- abwärtsliegenden Strahlrohrabschnittes wäh- rend der genannten Drehverstellung in der gleichen Ebene -beibt. 4.

Strahlrohreinrichtung nach Unteran spruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten geneigten Ebenen der miteinander zusammenwirkenden Öffnungen der Strahl rohrabschnitte je unter einem Winkel von 45 zur Längsaxe des entsprechenden Rohr abschnittes geneigt sind. 5.

Strahlrohreinrichtung nach Unteran spruch3, dadurch gekennzeichnet, dass -die genannten geneigten Ebenen der miteinander zusammenwirkenden Öffnungen der .Strahl rohrabschnitte je unter einem Winkel von 671/2 zur Längsaxe des entsprechenden Rohr- abschnittes geneigt sind.

6. Strahlrohrednrichtung nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch einen feststehen den Rohrabschnitt; der an seinem Auslassende eine kreisförmige Öffnung aufweist,.

einen ersten stromaufwärtsliegenden beweglichen Rohrabschnitt, der eine kreisförmige Einlassöff- nung, welche mit dem Auslass des feststehen den Rohrabschnittes zusammenwirkt,. und eine kreisförmige AuslassöffnLing aufweist., wobei der stromaufwärtsliegende Rohrab schnitt gegenüber dem feststehenden Rohr abschnitt um eine erste Axe drehbar ist,

wel che senkrecht zur Ebene der Einlassöffnung dieses Rohrabschnittes durch das Zentrum dieser Öffnung führt, während die Ebene der Auslassöffnung dieses stromaufwärtslie- genden Rohrabschnittes zur Ebene der Ein lassöffnung dieses Abschnittes geneigt ist, einen zweiten mittleren beweglichen Rohr abschnitt mit einer kreisförmigen Einlass- öffnung,

welche mit der Auslassöffnung des stromaufwärtsliegenden Rohrabschnittes zu sammenwirkt und mit einer kreisförmigen Auslassöffnung, wobei der mittlere bewegliche Rohrabschnitt gegenüber .dem stromaufwärts liegenden Rohrabschnitt um eine zweite Axe drehbar ist, welche senkrecht zur Ebene der Auslassöffnung des ersten Rohrabschnittes durch das Zentrum dieser Öffnung führt,

während die Ebene der Auslassöffnung des zweiten Rohrabschnittes unter einem Win kel zur Ebene der Einlassöffnung dieses Rohr- abschnitten geneigt ist, .einen dritten strom- abwärtsliegenden Rohrabschnitt mit einer kreisförmigen Einlassöffnung, welche mit der Auslassöffnung des zweiten Rohrabschnittes zusammenwirkt;

wobei der dritte Rohr abschnitt gegenüber dem zweiten Rohr abschnitt um eine dritte Axe drehbar ist, welche senkrecht zur Ebene der Ausla.ss- öffnung des zweiten Rohrabschnittes durch das Zentrum dieser Öffnung führt, während die Ebene der Auslassöffnung des dritten Rohrabschnittes zur Einlassebene dieses Ab schnittes geneigt ist,

und ferner gekennzeich- n et durch Mittel zum Drehen des strom- aufwärtsliegenden Rohrabschnittes gegenüber dem feststehenden Rohrabschnitt um die ge nannte erste Axe, des zweiten Rohrabschnit ten gegenüber dem ersten, stromaufwärtslie- genden Rohrabschnitt um die genannte zweite Axe und des dritten Rohrabschnittes gegen über :

dem zweiten Rohrabschnitt um die ge nannte dritte Axe. 7. Strahlrohreinrichtung nach Unteran spruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der :dritte Rohrabschnitt in der einen Drehrichtung, und der zweite Rohrab schnitt in der andern Drehrichtung drehbar sind, wobei die Auslassaxe des dritten Rohr abschnittes während der Drehverstellung in der gleichen Ebene verbleibt.

B. Strahlrohreinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der durch :das Strahlrohr gebildete Abgaskanal annähernd konstanten Querschnitt besitzt und dass die Strahlrohrabschnitte derart ge krümmt sind, da:ss die Endebenen,eines jeden Rohrabschnittes annähernd senkrecht zur Mittellinie des betreffenden Abschnittes stehen.

9. Strahlrohreinriehtung nach Patentan spruch, -dadurch gekennzeichnet, :dass die Mit tel zum Drehen zweier benachbarter .Strahl- rohrabschnitte Zahnkränze aufweisen, welche je auf den einander zugekehrten Endteilen der beiden Abschnitte so angeordnet sind, dass sie die benachbarten Abschnittendteile um schliessen, sowie mit diesen Zahnkränzen zu- sammenwirkende Zahnräder, die auf einem schwenkbar gelagerten Schwenkring gelagert sind,

dessen Schwenkaxe senkrecht zu jenen Axen steht, um welche die beiden Rohr abschnitte drehbar sind, während die Dreh- axe :der Zahnräder senkrecht zur Schwenkaxe des Schwenkringes steht.

10. Strahlrohreinrichtung nach Unteran spruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkring Strahlrohrabscbnitten zugeord net ist, bei welchen die Zentren der zusam menwirkenden Einlass- und Auslassöffnungen dieser Abschnitte gegenüber einem feststehen ,den Teil :der Einrichtung feststehend sind, während der Schwenkring auf dem feststehen den Teil schwenkbar gelagert ist.

11. Strahlrohreinrichtung nach Unteran spruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkring einem Paar von Rohrabschnit ten zugeordnet ist, bei dem die Zentren der zusammenwirkenden Einlass- und Auslass- öffnungen dieser Abschnitte beim Verstellen der Düse sich in einer Ebene bewegen, und dass der Schwenkring an :den Enden von Schwenkarmen gelagert ist, welche an einem feststehenden Teil der Einrichtung gelagert sind.

12. Strahlrohreinrichtung nach Unteran spruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Drehen der beweglichen Strahlrohrabschnitte ein .den ersten Strahlrohra.bschnitt drehender, auf diesem Abschnitt angeordneter Zahn kranz vorgesehen ist.

13. Strahlrohreinrichtung nach Unteran spruch 9, dadurch gekennzeichnet, da.ss zum Drehen der beweglichen Strahlrohrabschnitte ein direkt ein mit den Zahnkränzen zusam menwirkendes Zahnrad antreibendes An triebsmittel vorgesehen ist. 14. Strahlrohreinrichtung nach Unteran spruch 9, :

dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnkränze und die Zahnräder Kegelver zahnung aufweisen, wobei die Kegelspitzen dieser Verzahnung im Schnittpunkt der Schwenkaxe des Schwenkringes mit den Dreh axen der Strahlrohrabschnitte liegen. 15. Strahlrohreinrichtung nach Unteran spruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Zahnkränzen mit den letzteren zusammenwirkende Gasdichtungsmittel vor gesehen sind.

16. Strahlrohreinrichtung nach Unteran spruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdichtungsmittel an jedem Zahnkranz an geordnete zylindrische Flächen aufweisen so wie eine Büchse, welche sich- zwischen den Zahnkränzen erstreckt und die genannten zylindrischen Flächen umschliesst, mit wel chen sie in Wirkungseingriff steht.

17. Strahlrohreinrichtung nach Unteran spruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Büehse einen verdickten Randteil aufweist, der mit einer Innennut versehen ist, in wel cher auf den zylindrischen Flächen gleitende Dichtungsringe angeordnet sind.

18. Strahlrohreinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der stromabwärtsliegende Rohrabschnitt so ange ordnet ist, dass die allgemeine Strömungs richtung durch diesen Abschnitt horizontal liegt. 19. Strahlrohreinrichtung nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch eine solche An ordnung, dass die allgemeine Strömungsrich tung .durch den stromabwä.rtsliegenden Rohr abschnitt um einen Winkel von 90 geändert werden kann. 20.

Strahlrohreinrichtung nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch eine solche An- ordnung, .dass die allgemeine Strömungsrich tung durch den stromabwärtsliegenden Rohr abschnitt um einen Winkel von 180 geändert werden kann.