DE1025731B

DE1025731B - Device for controlling aircraft with ramjet or ring wing

Info

Publication number: DE1025731B
Application number: DES49355A
Authority: DE
Inventors: Marcel Kadosch
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1955-07-12
Filing date: 1956-07-05
Publication date: 1958-03-06

Description

Vorrichtung zum Steuern von Fluggeräten mit Staustrahltriebwerk oder Ringflügel Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Strahl eines Rückstoßantriebes in beliebig gewählten Richtungen unsymmetrisch abzulenken, um ein durch Rückstoß angetriebenes Fluggerät durch Änderung der Richtung des Schubes zu steuern.Device for controlling aircraft with ramjet or Ring wing It has already been proposed to use the jet of a recoil drive to deflect asymmetrically in arbitrarily chosen directions in order to achieve a through recoil control powered aircraft by changing the direction of the thrust.

Dieses Steuerungsverfahren ist insbesondere für Fluggeräte vorgeschlagen worden, welche in senkrechter Richtung mit geringer Geschwindigkeit aufsteigen und landen, weil die geringen Geschwindigkeiten im Augenblick des Aufsteigens bzw. der Landung die Anwendung üblicher aerodynamischer Steuervorrichtungen verhindern, welche bei den geringen, Geschwindigkeiten unwirksam sind und außerdem eine zu große Trägheit haben.This control method is proposed in particular for aircraft which rise in a vertical direction at low speed and land because the slow speeds at the moment of ascent or Landing prevent the use of conventional aerodynamic control devices which at the low, speeds are ineffective and, moreover, too great an inertia to have.

Wenn, es sich jedoch um ein Staustrahltriebwerk oder einen Ringflügeil handelt, bei denen. die Au.sgangsöffnung einen großen Durchmesser besitzt, dann ist di--Ahlenkung des Strahles mit den bekannten Mitteln schwierig zu erreichen.If, however, it is a ramjet or a ring flight engine acts where. the exit opening has a large diameter, then the deflection of the beam is difficult to achieve with the known means.

Es ist ferner bekannt, eine Ablenkung des Hauptstromes durch einen ringförmigen Hohlkörper zu erzeugen, welcher konzentrisch zu der Ausgangsöffnung des Staustrahltriebwerkes bzw. des Ringflügels und vorzugsweise stromaufwärts von dieser Öffnung angeordnet ist und Blasschlitze aufweist, die sich über den Umfang des Hohlkörpers erstrecken. Die Erfindung besteht darin., d.aß die Blasschlitze sich je über einen Teil des Umfanges des Hohlkörpers erstrecken und unabhängig voneinander zur Wirkung gebracht werden können,.It is also known, a deflection of the main flow by a to produce annular hollow body, which is concentric to the outlet opening of the ramjet engine or the annular wing and preferably upstream of this opening is arranged and has blowing slits that extend over the circumference of the hollow body extend. The invention consists in that the blow slits each extend over part of the circumference of the hollow body and independently of one another can be brought into effect.

Eine; besonders vorteilhafte Ausführungsform ist eine- solche, bei welcher der ringförmige Hohlkörper in der Düse eines Hilfsturbinenstrahltriebwerkes vorgesehen ist, welches innerhalb des Staustrahltriebwerkes bzw. des Ringflügels angeordnet ist und zumindest zum Antrieb für die geringen Geschwindigkeiten dienen kann.One; a particularly advantageous embodiment is one at which is the annular hollow body in the nozzle of an auxiliary turbine jet engine is provided, which is within the ramjet engine or the annular wing is arranged and at least serve to drive the low speeds can.

Bei einer solchen Ausführungsform kann das den Abk:akstrahl erzeugende Hilfsmedium einer einen zweckentsprechenden Druck aufweisenden Stelle des Stromes in dem Hilfsturbinenstrahltriehwerk, bei: spielsweise der Förderseite seines Luftverdichters entnommen werden. Der ringförmige Hohlkörper kann derart ausgebildet sein, daß er den die Ablenkung herbeiführenden Hilfsstrahl nicht nur in das durch das Staustrahltriebwerk bzw. den Ringflügel hindurchgehende Medium, welches sich auf Grund der ringförmigen Geistalt seines Stromes. zwischen. der Außenwandung des Hilfsturbinenstrahltriebwerkes und der Inn.en.wandung des Ringflügels besonders zur Ablenkung eignet, sondern auch in die Gase einblasen kann., welche aus dem Turbinenstrahltriebwerk aus: treten, und zwar mit Hilfe von Schlitzen., die in der Innenwandung des Turbinenstrahltriebwerkes stromaufwärts von dessen Ausgangsöffnung vorgesehen sind.In such an embodiment, that which generates the cooling beam Auxiliary medium of a point of the flow which has an appropriate pressure in the auxiliary turbine jet engine, for example the delivery side of its air compressor can be removed. The annular hollow body can be designed such that it the auxiliary jet causing the deflection not only into that by the ramjet engine or the medium passing through the ring vane, which is due to the ring-shaped Spirituality of its stream. between. the outer wall of the auxiliary turbine jet engine and the inner wall of the ring wing is particularly suitable for deflection, but also can blow into the gases, which emerge from the turbine jet engine, with the help of slots. In the inner wall of the turbine jet engine are provided upstream of its outlet opening.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, for example.

Fi:g. 1 ist ein schematischer Axialsch.nitt durch ein Staustrahltriebwerk mit einem darin angeordneten Hilf sturhinenstrah.ltriebwerk und einer Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 11-II von Fig. 1.Fi: g. 1 is a schematic axial section through a ramjet engine with an auxiliary turbine jet engine arranged therein and a control device according to one embodiment of the invention; Figure 2 is a cross-section along the line 11-II of Fig. 1.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Staustrahltriebwerk bezeichnet, welches eine Lufteinlaßöffnung 2, eine Brennkammer 3 und eine Strahldüse: 4 aufweist. Auf der Achse dieses Staustrahltriebwerkes ist: ein Hilfsturbinenstrah.ltriebwerk angeordnet, welches einen Lufteinlaß 5, einen Luftverdichter 6, eine oder mehrere Brennkammern 7, eine Turbine 8 und eine Ausstoßdüse 9 aufweist, welche sich. stromaufwärts von der Ausgangsöffnung der Düse 4 des Staustrahltriebwerkes in die Düse 4 öffnet. Um die Düse 9 des Turbinenstrahltriebwerkes herum sind zwei ringförm.i.ge Sammelräume 10 und 11 konzentrisch zueinander angeordnet. Wie aus Fig.2 ersichtlich, ist jeder dieser Sammelräume durch vier radiale Zwischenwände 12 in vier getrennte Abteile unterteilt, deren, jedes sich über einen Bogenwinkel von 90° erstreckt. Die Abteile des Sammelraumes 10, welche unmittel-. bar an der Wandung der Düse 9 liegen., sind je, mit einer Blasöffn.ung in Form eines Schlitzes 13 versehen, der in das Innere des Turbinenstrahltriebwerkes gerichtet und vorzugsweise gegen den Strom in diesem Triebwerk in Stromaufwärtsrich.tung etwas geneigt ist. Jeder Schlitz 13 erstreckt sich über einen Bogenwinkel von nahezu 90°. Die- vier Abteile des am Umfang, d. h. außenliegenden Sammelraumes 11 sind ebenfalls je mit einem Schlitz 14 versehen, welcher sich in den ringförmigen Strom des Staustrahltriebwerkes öffnet und vorzugsweise gegen diesen Strom in Stromaufwärtsrich.tung geneigt ist. Jedes der Abteile der beiden Sammelräume 10 und 11 ist durch eine Rohrleitung 15, welche ein. Ventil oder einen Hahn 16 enthält, mit der Förderseite des Luftverdichters 6 des Turbinenstrahltriebwerkes verbunden. Es sind somit acht Rohrleitungen mit acht Ventilen bzw. Hähnen vorhanden...In the drawing, 1 denotes a ramjet engine, which an air inlet opening 2, a combustion chamber 3 and a jet nozzle: 4. on the axis of this ramjet engine is: an auxiliary turbine jet engine is arranged, which has an air inlet 5, an air compressor 6, one or more combustion chambers 7, a turbine 8 and an exhaust nozzle 9, which. upstream of the outlet opening of the nozzle 4 of the ramjet engine opens into the nozzle 4. Around around the nozzle 9 of the turbine jet engine are two annular collecting spaces 10 and 11 are arranged concentrically to one another. As can be seen from Fig.2, everyone is these collecting spaces by four radial partitions 12 into four separate compartments divided, each of which extends over an arc angle of 90 °. the Compartments of the collecting space 10, which are immediate. bar on the wall of the nozzle 9., are each provided with a Blasöffn.ung in the form of a slot 13, which is in the Inside of the turbine jet engine directed and preferably against the current is slightly inclined in this engine in the upstream direction. Each slot 13 extends over an arc angle of almost 90 °. The four compartments of the perimeter, d. H. external collecting space 11 are also each provided with a slot 14, which opens into the annular flow of the ramjet and preferably is inclined against this current in the upstream direction. Each of the compartments of the two plenums 10 and 11 is through a pipe 15, which a. Valve or a tap 16 contains, with the delivery side of the air compressor 6 of the turbine jet engine tied together. There are therefore eight pipelines with eight valves or taps ...

Wenn alle diese '-entile bzw. Hähne geschlossen sind, dann treten der Strahl des Turbinenstrahltriebwerkes und derjenige des Staustrahltriebwerkes beide in axialer Richtung aus. Wenn aber, wie dies in der Zeichnung angenommen ist, sowohl das Ventil 16, welches eines der Abteile des inneren Sammelraumes 10 (bei dem in der Zeichnung dargestellten Fall ist dies das untere Abteil) speist, als auch das Ventil 16, welches das gegenüberliegende Abteil des äußeren Sammelraumes 11 (bei dem in der Zeichnung dargestellten Fall ist dies das obere Abteil) speist, geöffnet sind, dann. wird der Strahl des Turb.inenstraliltrieb,weirkes von dem in Wirkung befindlichen Schlitz 13 weg, durch den Hilfsstrahl abgelenkt, welcher aus diesem Schlitz in Richtung des Pfeiles f austritt. Bei dem dargestellten Beispiel wird somit der Strahl des Turbinenstrahltriebwerkes nach oben abgelenkt. Der `abgelenkte Strahl stützt sich auf der Ablenkseite gegen. den ringförmigen Strom des Sta.ustraliltriebwerkes und sucht ihn seinerseits abzulenken, wobei dieser auf den Strom des Staustrahltriebwerkes ausgeübte Effekt durch die Wirkung des Hilfsstrahles verstärkt wird, welcher in Richtung des Pfeiles f#> aus dein in Wirkung befindlichen, nach außen gerichteten Schlitz 14 austritt.When all these 'valves or cocks are closed, the jet of the turbine jet engine and that of the ramjet engine both exit in the axial direction. If, however, as assumed in the drawing, both the valve 16, which feeds one of the compartments of the inner collecting space 10 (in the case shown in the drawing, this is the lower compartment), as well as the valve 16, which feeds the opposite compartment of the outer collecting space 11 (in the case shown in the drawing, this is the upper compartment) feeds, are open, then. If the jet of the Turb.inenstraliltrieb, weirkes away from the active slot 13, deflected by the auxiliary jet, which emerges from this slot in the direction of arrow f. In the example shown, the jet of the turbine jet engine is thus deflected upwards. The deflected beam is supported on the deflecting side against. the annular flow of the ramjet engine and tries to deflect it in turn, this effect exerted on the ramjet engine flow being intensified by the action of the auxiliary jet, which emerges in the direction of the arrow f #> from the outwardly directed slot 14 that is in effect.

Wenn die Düse 4 des Staustrahltriebwerkes einen konvergierend-divergierend verlaufenden Teil zur Überschallausdehnung aufweist, wie dies hei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel der Fall ist, und wenn außerdem die Düse 9 des Turbinenstrahltriebwerkes vor dem divergierenden Teil mündet, dann sucht sich der abgelenkte Strom des Staustrahltriebwerkes an den divergierenden Teil anzuschmiegen.If the nozzle 4 of the ramjet engine has a converging-diverging having extending part to the supersonic expansion, as it is called in the drawing The example shown is the case, and if also the nozzle 9 of the turbine jet engine opens before the diverging part, then the deflected flow of the ramjet engine seeks out to cling to the diverging part.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist hinsichtlich der Arbeitsweise, der Fall angenommen, daß sich das Turbinenstrahltriebwerk im Betrieb befindet, d. h. der Fall geringer Fluggeschwindigkeiten vorliegt, jedoch ist dieser Fall gerade derjenige, in welchem die Ablenkung sehr rasch zu steuern sein muß. Im Fall großer Fluggeschwindigkeiten, in welchem das Turbinenstrahltriebwerk außer Betrieb ist, können die; Abteile des äußeren 11 aus einer Hilfsdruckluftquelle gespeist werden, um die Ablenkung des ringförmigen Stromes des Staustrahltriebw-erkes lierl:.z-izufiihren.In the above-described embodiment, with regard to the mode of operation, the case is assumed that the turbine jet engine is in operation is located, d. H. in the case of low airspeeds, however, this is the case That is the case in which the distraction has to be controlled very quickly. In the case of high flight speeds, in which the turbine jet engine except Operation is, the; Compartments of the outer 11 are fed from an auxiliary compressed air source in order to deflect the ring-shaped flow of the ramjet engine.

Es ist ersichtlich, daß an der dargestellten Ausführungsform verschied:ile Abänderungen vorwerden können. So kann beispielsweise jedes Abteil des inneren Sammelraumes 10 mit dem ihm gegenüberliegenden Abteil des äußeren Sammelraumes 11 derart verbunden werden, da.ß je zwei Abteile gleichzeitig durch eine einzige Rohrleitung mit einem einzigen Ventil gespeist werden, wodurch die Anzahl der Leitungen. und Ventile auf vier vermindert wird.It can be seen that in the illustrated embodiment different: ile Changes can be made. For example, each compartment of the inner collecting space 10 connected to the opposite compartment of the outer collecting space 11 in this way be that two compartments at the same time by a single pipeline with one single valve, reducing the number of lines. and valves open four is decreased.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Aircraft with ramjet or ring wing and with zineni ring-shaped hollow body to generate a transverse into your main stream to be injected, a deflection causing auxiliary beam, which hollow body concentric to the outlet opening of the ramjet engine or the annular wing and preferably located upstream of this opening and blowing slits has, characterized in that this; each over zinen part of the scope of the hollow body and are brought into effect independently of one another can.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the blow slots both on the outside of the annular body and on its inside are provided and fed in such a way that an outwardly directed slot at the same time as an inward slit. of the former The slot is diametrically opposite.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the annular body on the nozzle of an auxiliary turbine jet engine is provided, which is within the stanjet engine or the annular wing is arranged and at least serve to drive the low speeds can.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the nozzle of the auxiliary turbine jet drive w-Erlces upstream% forward of the nozzle of the ramjet engine or the annular wing and especially before the diverging supersonic expansion part opens.

5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the blow openings are arranged in this way are that they are on the one hand on the emerging from the auxiliary turbine jet engine Jet and on the other hand act on the annular flow of the ramjet engine can.