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 Stütze<B>23</B> 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 <B>10</B> 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 <B>.25</B> 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 Winkel<I>a,</I> f@ und <I>y</I> :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 <B>61,62</B> 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 <B>45 </B> 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. '-
Jet tube device on a jet engine The present invention relates to a jet tube device on a jet engine.
The invention relates to a jet pipe device in which a downstream jet pipe part is opposite to a. Part of the jet engine is adjustable for the purpose of changing the direction in which the exhaust gases from the engine are expelled through the jet pipe into the atmosphere to generate thrust.
The jet pipe device of the type mentioned can be used on an engine to drive a vehicle, an aircraft or a guided Ge projectile and serve to control the same.
The invention aims: to create a compact Strahlroh @ device of low weight, in which a. Downstream jet pipe part is angularly adjustable compared to an upstream jet pipe part, whereby the direction in which the engine exhaust gases are emitted into the atmosphere can be changed.
The invention is used with advantage where the downstream jet pipe part with respect to the upstream jet pipe part by a relatively large angle z. B. should be pivotable by 90.
The jet pipe device according to the invention has a stationary jet pipe part, which has a circular outlet opening at its downstream end, a first, upstream,
movable .jet tube part with a circular inlet opening for cooperation with the said outlet opening of the stationary tube part and with a circular outlet opening, this upstream, first tube part being rotatable about a first axis relative to the stationary tube part,
wel che runs through the center of the inlet opening of the first tube part and perpendicular to the plane of the inlet opening, while the outlet opening of the first tube part lies in one plane;
which is inclined to the plane of the inlet opening of this tube part, a second, downstream movable jet tube part with a circular inlet opening for cooperation with the outlet opening of the first tube part, this second tube part being rotatable relative to the first tube part about a second axis which is perpendicular @,
ur level of the outlet opening of the upstream pipe part lies and runs through the center of this opening,
and wherein the downstream pipe part has an outlet opening and means for rotating the upstream jet pipe part relative to the fixed jet pipe part about the first axis and for rotating the downstream jet pipe part relative to the upstream jet pipe part. around the second axis.
The plane of the inlet opening: of the first jet pipe part is expediently inclined by 45 to the plane of the outlet opening of this pipe part, while the plane of the inlet opening of the second jet pipe part is expediently inclined by 45 to the outlet axis of this pipe part.
In another embodiment of the device according to the invention, the plane of the inlet of the first jet pipe section is inclined at an angle of 22 1/2 "to the plane of the outlet of this pipe section,
while the plane of the inlet of the second jet pipe section is inclined at an angle of 671/2 to the axis of the outlet this pipe section.
Some embodiments of the inventive beam pipe device are shown in the accompanying drawings; 1 shows the principle of a jet pipe device schematically and in side view, FIG. 1A shows an end view of the device in the direction of arrow A in FIG. 1, FIG. 1B shows a top view of the device according to FIG.
seen in the direction of arrow B in Fig. 1, Fig. 2 is a view similar to Fig. 1, showing the device in a second setting position, Fig. 2A is an end view of the device of Fig. 2 seen in the direction of the arrow C, Fig 3 is a view similar to FIG. 1, showing the device in a third setting position.
3A shows an end view of FIG. 3 in the direction of arrow D, FIG. 4 shows a practical embodiment of the jet pipe device according to FIGS. 1 to 3, FIG. 5 shows a view similar to FIG. 4, showing the device in a second setting position FIG. 6 shows a detailed view of FIG. 4, FIG. 7 shows a further detailed view of FIG. 4,
8 shows a schematic side view of the principle of another jet pipe device, FIG. 9 shows a view analogous to FIG. 8, showing the device in a second setting position, FIG. YES an end view of FIG. 9, seen in the direction of arrow E, FIG. 10 a view analogous to FIG. 8, the device in a:
third setting position, Fig. 10A is an end view of Fig. 10, seen in the direction of arrow F, Fig. 11 is a side view of a practical embodiment of the example according to Fig. 8-10, Fig. 12 is an end view of Fig. 11, FIG. 13 is an inverted plan view of FIG. 11;
14 is a side view of a part from FIG. 11 in a second setting position of the device and FIG. 15 is a side view of a part from FIG. 11 in a third setting position of the device.
In, Figs. 1, 1A and 1B a jet pipe device is provided with a jet pipe 1, which is built into a jet engine 2. The jet pipe 1 has a pipe section which, at its downstream end, has a circular outlet; The exhaust gases from the engine 2 flow through the jet pipe 1 and are expelled into the atmosphere. At the downstream end of the jet pipe, a narrowed thrust nozzle is usually arranged.
The jet pipe is composed of two movable, cylindrical pipe sections, namely a first, upstream pipe section 3 and a second, downstream pipe section 4. The two pipe sections 3 and 4 meet in a plane which is at an angle of 45 to Ax of the jet pipe (Fig. 1B) is inclined.
The plane containing the outlet of the pipe section 3 is thus inclined at an angle of 45 to the plane containing the inlet of this section.
The upstream pipe section 3 is rotatable about a first axis, which is identical to that of the engine 2, while the downstream pipe section 4 is mounted on the pipe section 3 and can be rotated about a second axis which is perpendicular to the plane in which the two pipe sections collide, and which leads through the center points with the adjacent ends of the two pipe sections.
The plane of the upstream end of the downstream Rohrab section 4 is at an angle of 45 to the cylinder axis of the pipe section 4 ge tends.
The jet pipe sections 3 and 4 are rotatable in opposite directions: As shown in FIG. 2, the upstream pipe section 3 can be rotated clockwise from the downstream end, while the downstream pipe section can be rotated counterclockwise from its downstream end. The two pipe sections 3 and 4 are from their starting position by equal angular amounts ge mutually rotatable about their axes.
In the position shown in Fig. 2, the pipe sections are in the position reached after turning in the type mentioned GE shows, the pipe section 3 is rotated by 45 relative to the engine 2.
As he can see, the cylinder axis of the downstream pipe section 4 is rotated at an angle of 45 to the axis of the upstream pipe section 3 (as can be seen in the side view shown), because the plane of the joint between the two pipe sections 3 and 4 is inclined to a transverse plane through the jet pipe;
It can also be seen that the axes of the upstream and downstream pipe sections are still in the same vertical plane even after the rotation mentioned (FIG. 2A).
When the pipe sections 3 and 4 are rotated further, they reach the position shown in FIG. The upstream pipe section was compared to the engine 2 by -, an angle of 90 clockwise from its original position (see ge from the downstream end), while the downstream pipe section 4 from its original position by 90 to the second Ax, which is perpendicular to their common end planes or their joint plane!, Would be rotated in the opposite direction.
As can be seen, the cylinder axis of the downstream pipe section 4 of the jet pipe is now at an angle of 90 to the cylinder axis of the upstream pipe section 3, while these two axes still lie in the same vertical plane.
The device shown in FIG. 1 is suitable for an engine which is intended for installation in an aircraft, with the forward flight direction being approximately parallel to the axis of the jet pipe, while. the setting according to FIG. 3 is selected to provide a z. B. to generate required vertical thrust when landing or starting.
It goes without saying that the angle between the axes of the two pipe sections in the setting according to FIG. 3 is equal to twice the angle which the end planes of the sections with or in the axial direction (FIG. 1B) include; this latter angle can theoretically be any angle between> 0 and G 90.
Since Fig. 1 and 3 purely the principle he should explain, the adjacent ends of the upstream and downstream pipe sections 3 and 4 of the jet pipe are drawn elliptically, so .that the circumferences: the pipe sections 3 and 4 between the in the : Fig. 1 and 3 positions shown do not match.
In reality, the circumferential lines of the pipe sections 3 and 4 are circular in their joint plane, so that leakage losses in exhaust gases between the adjacent pipe sections can be reduced to a negligibly small amount.
1-3, a projection 5 is provided on the upstream pipe section 3 'and a projection 6 is provided on the downstream pipe section 4; these projections are shown for reasons of convenience in order to show the extent of the rotation of the two pipe sections gene.
4 to 7 show a practical embodiment of a jet pipe device of the type in question. The jet pipe here has a fixed main section 7, to which exhaust gases are fed from the engine (not shown); this main section is fixedly arranged with respect to the engine.
Furthermore, the device has a first upstream pipe section 8 and a second downstream pipe section 9. The two pipe sections 8 and 9 are movable. The downstream end of the pipe section 9 is formed as a nozzle'-9a, through which the exhaust gases are expelled into the atmosphere during operation of the engine.
The upstream movable pipe section 8 has a circular inlet and is rotatable relative to the fixed main section 7 about a first axis f0. The means for rotating this pipe section are shown in more detail in Fig. 6. The axis 10 goes through the center of the circular inlet opening of the pipe section 8 and is at right angles to the plane of the inlet opening of the upstream section.
A ring provided with radial Flanseli 11 (Fig. 4, 5, 6) is attached to the downstream end of the main section 7 'of the jet pipe, while a ring 12 provided with a radial flange is attached to the end of the pipe section 8 located downstream. The ring '12 has a radial flange 12a which protrudes from the end of the section 8 to the outside.
At the outer end of the flange 12a, two axial flanges 12b and 12e extending in opposite directions are seen, which extend approximately parallel to the wall of the pipe section 8. A ring 13 with a Z-shaped cross-section is attached with its one flange to the outer part of the ring 11 by means of screws 13a, while the other end flange of the ring 13 is directed inward and against the end of the flange 12e of the ring 12 is on.
Thus, the end face of the flange 12b is held in permanent contact ring with the radial face of the ring 11. The flange 12b is also provided with a circumferential groove 12d on its outside. In the groove 12d, a resilient sealing ring 14 is arranged, which with the web of the cross-sectioned Z-shaped ring 13 together a; Seal forms.
The outlet of the upstream pipe section 8 lies in a plane which is inclined to the plane containing the influence of this section and interacts with the inlet of the downstream pipe section 9.
The downstream movable pipe section 9 is rotatable about a second axis 15 relative to the upstream movable pipe section 9. The axis 15 is at right angles to the plane of the bena.eh- barten, circular ends of the pipe sections 8 and 9 and leads through the Zen tren of these pipe ends. A ring 16 (FIG. 7), which has a radially outwardly directed flange, is arranged on the downstream end of the pipe section 8.
A facing in the opposite direction, also provided with an outwardly directed flange, the same ring 17 is on the upstream end of the pipe section 9 is arranged. The rings 16 and 17 are surrounded by a ring 18 with a U-shaped cross section. The inwardly directed legs 18a, 18b of the ring 18 engage over the rings 16, 17 and thus prevent an axial separation of the two rings 16, 17. The inward-looking, radially extending surfaces of the flanges 18a, 18b act with ra dial surfaces the rings 16, 17 together.
Furthermore, a sleeve 19 is seen before which extends between the rings 16, 17. The sleeve 19 is coaxial with the ring 18 and net angeord within -this ring; it has thickened edge parts 19a, 19b, which are provided with inwardly looking grooves 19c and 19d, respectively. In the grooves 19c and. 19d each has a sealing ring 20a and 20b, which cooperate slidingly with cylindrical surfaces of the rings 16, 17.
A swivel ring 21 is arranged radially outside the ring 18. The ring 21 is rotatably mounted on a stationary part of the device by means of two journal bearings 22; The journal bearings 22 are arranged on supports 23 which, at their ends remote from the bearings 22, are attached to the ring 11 arranged at the downstream end of the main pipe section 7. Each journal bearing 22 has a journal which is carried by the support 23 and an associated
in the swivel ring 21 arranged bearing bush.
The axis 24 of the journal bearings 22 of the swivel ring 21 on the support 23 intersects the axis 15, about which the pipe section 9 can be rotated relative to the pipe section 8, at a right angle. The axis of rotation 15 and the bearing pin axis 24 thus intersect at a point which is the center of the circular junction between the. represents in the pipe sections 8, 9.
In the setting position shown in FIG. 4, the axis of the outlet 25 of the jet nozzle 9a, which outlet is inclined to the plane of the inlet of the pipe section 9, is perpendicular, so that the gas jet is ejected vertically downwards from the nozzle. As opposed to the first axis 10, which is also the center line of the fixed pipe section 7 of the jet pipe, is inclined to the horizontal at an angle ce.
In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, this angle is 45. So that the axis of the outlet 25 -the thrust nozzle 9a can be moved into the horizontal position so that the gas flow exits horizontally, the sum of the angle ss between the first axis 10, by which the upstream pipe section 8 ge compared to the fixed pipe section 7 is rotatable, and the plane of the outlet end of the plane of the outlet end of the pipe section 8, which is against the pipe section 9,
the angle y between the plane of the upstream end of the pipe section 9, which rests against the pipe section 8, and the axis of the outlet 25 of the jet pipe nozzle 9ra and the angle cu 180 (Fig. 5),
while the sum of the angles ss and y reduced by the angle cc must be 90. So ss plus y is 135. The angles ss and y are expediently equal to one another and are therefore 671/2 each.
The streamlined: movable pipe section 8 is through teeth 12e on the outer circumference of the flange 12c and by a gear 26 engaging in the teeth 12e, which is expediently driven by an electric motor 27 as in the example shown, opposite the stationary pipe section 7 around the axis <B> 10 </B> rotatable.
The downstream pipe section 9 is in the opposite direction of rotation to the direction of rotation of the section 8 by the same angular amount as the pipe section 8 to. the axis 15 rotatable. This rotation is carried out by means of a ring 1.6 on the downstream end of section 8 arranged external gear rim 16a and a corresponding gear rim 17a on the
upward end of the pipe section 9 arranged ring 17 and by means of two diametrically opposite gears 28, which gears are in engagement with the ring gear 16a and with the ring gear 17a.
The gears 28 are rotatably mounted on the swivel ring 21, specifically about an axis which is at right angles to the swivel axis 24 of the ring 21.
The gear 28 rotates on a sleeve 29 with a circular cross-section, which protrudes through the ring 18 and has a flange 29a which rests against the outer surface of the ring 18. The ring 18, the swivel ring 21 and the bush 19 are mutually fixed in their position on the axis of rotation of the gear wheels 28 by means of a pin 30 which protrudes through the ring 21 and engages in the cavity of the bush 29.
In contrast, the ring 18 can pivot about the common axis of rotation of the gearwheels 28 relative to the pivot ring 21.
A flange 30a is provided on the pin 30, which flange rests against the outer surface of the base of the swivel ring 21, which is U-shaped in cross section. The pin 30 is by means of screws 31, which are screwed into a holding plate 32, a,
m ring 21 attached. When the jet pipe device is in operation, rotating the jet pipe section 8 together with the ring 16 with respect to the stationary pipe section causes the gear wheels 28 to rotate about their common axis of rotation; as a result, the ring 17 is driven and the jet pipe section 9 is rotated in the opposite direction to the direction of rotation of the pipe section: 8 by the same angular amount as this section 8 from.
The gears 28 have straight spur teeth in the example shown Neten; In practice, however, it is expedient to provide the toothed wheels 28 and the ring gears 16a, 17a with bevel teeth, the conical tips of these teeth being on the pivot axis 24.
It can be seen that when the upstream movable pipe section 8 is rotated by 180 relative to the stationary pipe section 7 around the axis 7.0, and by the associated turning of the downstream pipe section 9 by 180 in the opposite direction of rotation around the axis 15,:
the axis of the jet nozzle outlet 10 can be brought from the vertical position shown in FIG. 4 into the horizontal position shown in FIG. 5 and vice versa. It goes without saying that the jet tube sections 8, 9 are rotated by 3600 relative to one another.
In another embodiment, instead of the motor-driven drive members 26 and 12, the rotation is effected by a gear 28; which is driven by means of a motor, e.g. an electric motor, and which is mounted on the swivel ring 21.
It should be noted that this has the advantage that the drive for the pipe section rotation is transmitted directly to the individual pipe sections 8 and 9 by the associated rings provided with toothed rings 16, 17.
In the pipe sections 8 and 9, as shown at 33 and 34 blades for deflecting the gas flow .im be seen in the jet pipe. It goes without saying that the choice: the size of the angles <I> a, </I> f @ and <I> y </I>: can be adapted to the respective requirements.
In your further embodiment, the arrangement is such that... That the exhaust jet by z. B. 180 can be deflected from its original direction. Three movable pipe sections are provided for this purpose. The first, upstream pipe section is opposite .einem fixed the pipe section around a first axis in one direction of rotation, e.g. B. clockwise, rotatable, while the second, middle pipe section relative to the first pipe section by -a second axis in the other direction of rotation, e.g.
B. counterclockwise, is rotatable; the third downstream pipe section .ist: rotatable about a third axis in the first-mentioned direction of rotation with respect to the second pipe section.
In FIGS. 8, 9, 9A, 10 and 10A, the engine, the beam of which has a fixed pipe section, is denoted by 52. The jet pipe has a first, upstream pipe section 53, a second central pipe section 54 and a third, downstream pipe section 55.
The plane of the outlet of the first pipe section 53 is inclined to the plane of the inlet of this section (in the example shown by 450); while the plane of the outlet of the second pipe section is perpendicular to the plane .des inlet from this section; the latter levels could also be arranged inclined to one another. The axis of the outlet of the third pipe section is inclined in the example shown at an angle of 450 to the plane of the inlet of this section.
Thus, the mutually facing end planes of the upstream and the middle section or of the middle section and the downstream section are inclined to the longitudinal axis of the relevant section; the angle of inclination be as in the example according to FIGS. 1-3 45.
The first upstream pipe section 53 is about a first axis, which coincides with its own longitudinal axis, ge compared to the pipe section 52 in the clockwise direction (seen from the downstream end) rotatable.
The second, middle pipe section 54 is rotatable in the opposite direction of rotation about a second perpendicular to the plane containing the mutually facing ends of the pipe sections 53, 54 are the axis; wherein the ends of the pipe sections 53; 54 rotate in mutually opposite directions but by the same angular amounts with respect to the stationary part of the drive mechanism 52.
The pipe section 55 rotates with respect to the pipe section 54 in the direction opposite to the direction of rotation of the latter and in a third axis which. to which the mutually facing ends of the - two pipe sections containing plane is perpendicular; while the planes containing the ends of the two sections 54, 54 rotate in mutually opposite directions by equal angular amounts.
As a result of the relative rotation of the jet pipe sections as described, the jet pipe changes its shape shown in FIG. 8 and finally assumes the shape shown in FIG. 10 via the shape shown in FIG.
The arrangement can be made in such a way that the longitudinal arenas of the jet pipe section, and especially that of the downstream section from which the hot gases exit into the atmosphere, are kept in the same plane throughout.
11-14 shows a practical embodiment of a jet pipe device according to the Pig. 8-10, the same reference numerals being used for parts that correspond to one another, as in FIGS. 4-7.
The jet pipe has a stationary pipe section 7 and, downstream of this section, three rotatable pipe sections 60, 61, .62. The last section 62 is provided with a nozzle 63 at its outlet end,
'The jet pipe sections have approximately the same cross-section. In the normal adjustment position of the jet pipe, the inlet end of the pipe section 60 'and the glass outlet end of the section -62 are in planes which are perpendicular to the flow directions 64a, 64b, 64c of the exhaust gases in the jet pipe sections 60, 61, 62,
while the other ends of the jet pipe sections lie in planes inclined to the directions mentioned: the pipe section. 60 is rotatable about a first axis 64a which is perpendicular to the plane of the inlet of this section through the center of this inlet.
This section is bent between its ends in such a way that its cross-section is almost constant and circular over the entire length of the pipe, perpendicular to the center line of the pipe, while the planes containing the ends of the pipe are approximately perpendicular to the center lines of adjacent parts of the exhaust pipe .
The pipe section 60 is through a. Motor 27 rotatable by means of a mechanism according to FIG.
The jet pipe sections 60, 61 are rotatable relative to each other about a second axis which is at right angles to the circular upstream end of the pipe section 61 and to the downstream end of the pipe section 60 and leads through the centers of these pipe ends.
The pipe sections 60, 61 are drivingly connected to one another, as was described with reference to FIG. 7 for the pipe sections 8 and 9. The pipe section 61 is curved between its ends so that its cross section perpendicular to the center line of this section along the entire length of the pipe section: approximately constant.
Has a circular shape, and so that the center line of the exhaust pipe in the jet pipe section at each end .dessbel is perpendicular to the planes of the inlet and outlet.
The jet pipe sections 61,62 can be rotated relative to one another around a third axis which leads at right angles to the plane of the outlet of the pipe section 61 through the center of this section.
To drive the pipe sections 61, 62 a mechanism analogous to the mechanism shown in FIG. 7 and provided for the pipe sections 8 and 9 is provided, the pivot pins 22 of the pivot ring 21 of this section being carried by a pivot yoke 65 which extends around 'the Pivots of the pivot ring 21 of the second section is rotatably mounted on the supports 23, the yoke 65 has two sufficiently rigid arms, -a rotation of the pivot ring 21 -um.
Ax to prevent the flow direction 64b of the gas flow in the pipe section 61.
11, 12 and 13 show the jet pipe elements of my position, in which the device for generating a drive jet can be used in the same direction ver in which the hot gas flows through the line 7.
During operation of the motor 27 for the purpose of rotating the pipe section 60 with respect to the fixed pipe section 7 - around the first axis 64a, the pivot ring 21 and the gears 28; which are carried by the latter and each have a toothed ring.
the pipe sections 60, 61 engage so that the inlet end of the pipe section 61 rotates around the second A.Ze in the opposite direction to the direction of rotation of the inclined outlet end of the pipe section 60 and by the same angular amount relative to the stationary pipe section 7 is turning; Furthermore, the pivot ring 21 is pivoted about its pivot pin 22.
In an analogous manner, the inlet end of the pipe section 62 becomes in the direction of rotation. of the outlet end of the pipe section 61 in the opposite direction and rotated by the same angular amount. The associated swivel ring 21 is thereby -pivoted around its pivot pin 22-, while the yoke 65 rotates about its storage arenas in the supports 23 ge.
According to FIG. 15, the pipe section 60 has been rotated by an angle of approximately 45, so that the axis 64c of the outlet of the pipe section 62 comes to lie at right angles to the axis 64a of the first section 60.
If the gas jet emerges horizontally according to FIG. 11, it will now emerge vertically downwards. exit the nozzle of the jet pipe. If the jet pipe device described forms part of an aircraft engine, the setting described last can be used to generate a lift force.
14, the pipe section 60 is around one. 90 degrees so that the axis 64c of the outlet comes to lie parallel to the axis 64a.
The gas jet ejected through the nozzle is thus directed against the gas jet exiting in the setting shown in FIG. 11. If the device is built into an aircraft, it can be used in the setting described last to generate a braking thrust, while in the setting shown in Fig. '-