DE1168260B - Strahlpumpe, insbesondere fuer die Grenzschichtbeeinflussung von Flugzeugtragfluegeln - Google Patents

Strahlpumpe, insbesondere fuer die Grenzschichtbeeinflussung von Flugzeugtragfluegeln

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DE1168260B
DE1168260B DER31007A DER0031007A DE1168260B DE 1168260 B DE1168260 B DE 1168260B DE R31007 A DER31007 A DE R31007A DE R0031007 A DER0031007 A DE R0031007A DE 1168260 B DE1168260 B DE 1168260B
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Germany
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flow
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DER31007A
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English (en)
Inventor
Fred G Wagner
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Teledyne Ryan Aeronautical Corp
Original Assignee
Ryan Aeronautical Co
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C23/00Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Description

  • Strahlpumpe, insbesondere für die Grenzschichtbeeinflussung von Flugzeugtragflügeln Die Erfindung betrifft eine Strahlpumpe, insbesondere für die Grenzschichtbeeinflussung von Flugzeugtragflügeln.
  • Bei Flugzeugen, die eine Grenzschichtsteuerung verwenden, um den Auftrieb und die Steuerkräfte bei geringen Geschwindigkeiten zu vergrößern, ist eine Einrichtung erforderlich, die eine primäre Luftströmung erzeugt, die selbst als Grenzschichtströmung verwendet werden oder die zwecks erhöhter Wirkung eine sekundäre Strömung der umgebenden Luft hervorrufen kann. Für die Erzeugung der primären Strömung werden Gebläse verwendet. Sie sind jedoch sperrig, rufen Stauungen in der Strömung hervor und sind mechanischen Mängeln unterworfen. In der Praxis hat sich das Strahlpumpenprinzip als am meisten zweckmäßig erwiesen. Eine primäre Strömung eines Gases, insbesondere von Luft, die aus einer entsprechenden Quelle zugeführt wird, wird durch eine Düse eingespritzt und dazu benützt, die umgebende Luft mitzureißen. Die Mischströmung wird dann über die entsprechende Steuerfläche oder die Steuerflächen ausgestoßen.
  • Eine bekannte Einrichtung besteht aus einem langgestreckten Kanal, der einen Einlaßabschnitt mit einem in der Längsrichtung verlaufenden Einlaßschlitz für die Sekundärströmung, einen mittleren Teil, der als Mischrohr ausgebildet ist und die Strahldüse für die Primärströmung enthält, und einen Auslaßabschnitt mit ebenfalls in der Längsrichtung verlaufendem Auslaßschlitz für die Mischströmung aufweist. Da das Mischrohr eine gewisse Länge hat, muß für einen Teil der in den Einlaßabschnitt eintretenden Luft die Strömungsrichtung umgekehrt werden, damit die Luft zum Einlaß des Mischrohres gelangen kann, wodurch die Wirksamkeit stark vermindert wird.
  • Die Erfindung besteht darin, daß die Strahldüse für die Primärströmung an dem vom Auslaßabschnitt entfernten Ende des Einlaßabschnittes angeordnet ist, so daß das Mischrohr im mittleren Teil des Kanals wegfallen kann.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bildet der Einlaßabschnitt ein Mischrohr und weist in Strömungsrichtung eine allmählich zunehmende Querschnittsfläche auf, während der Auslaßabschnitt in Strömungsrichtung eine allmählich abnehmende Querschnittsfläche aufweist. Außerdem ist gemäß der Erfindung zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßabschnitt ein mittlerer Leitabschnitt vorgesehen, dessen Querschnitt sich in Strömungsrichtung erweitert.
  • In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
  • F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen teilweise aufgeschnittenen Flugzeugflügel und veranschaulicht die bekannte Anordnung der Strahlpumpe und des Kanalsystems; F i g. 2 ist eine Draufsicht auf einen Flugzeugflügel mit der verbesserten Strahlpumpenanordnung gemäß der Erfindung; F i g. 3 zeigt in größerem Maßstab einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 2, F i g. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 2, F i g. 5 einen Querschnitt nach der Linie 5-5 der Fig.2; F i g. 6 zeigt eine Draufsicht auf einen Flügel mit mehreren Kanalsystemen. ' Gemäß F i g. 1 ist der Flügel 10 mit einer inneren Saugklappe 12, einer mittleren beblasenen Klappe 14 und einer äußeren Stellungssteuerklappe 16 versehen, die in üblicher Weise angeordnet sind. Innerhalb des Flügels 10 befindet sich vor den Steuerflächen ein Kanalsystem 18, das aus einem Einlaßabschnitt 20, einem Mischrohr 22, einem Leitabschnitt 24 und einem Auslaßabschnitt 26 besteht, welche von der Flügelwurzel bis zur Flügelspitze in dieser Reihenfolge angeordnet sind. Luft wird in den Einlaßabschnitt 20 durch einen Einlaßschlitz 28 angesaugt, der sich vor der Saugklappe 14 in der Längsrichtung erstreckt. Ein Teil des Einlaßschlitzes wird durch eine gekrümmte Leitwand 30 überdeckt, die das Mischrohr 22 umschließt und die eintretende Luft nach dem Einlaßende des Mischrohres ablenkt. Die Strahlpumpendüse 32 ist im Einlaßende des Mischrohres 22 angeordnet und nach der Flügelspitze gerichtet. Das Primärgas wird durch ein Zuleitungsrohr 24 aus einem Gaserzeuger 36 entsprechender Art der Düse zugeführt. Aus den Richtungspfeilen der F i g. 1 ist ersichtlich, daß eine plötzliche Umkehrung der Strömungsrichtung eines Teils der eintretenden Luft erforderlich ist, wenn die ganze Länge des- Einlaßschlitzes 28 ausgenützt werden soll. Damit das Kanalsystem in den Flügel paßt, ist das Mischrohr 22 notwendigerweise kurz, woraus sich ein weiterer Verlust an Wirksamkeit ergibt. Die primäre Gasströmung und die sekundäre Luftströmung werden nach ihrer Mischung durch einen Auslaßschlitz 38 ausgestoßen, der sich hinter dem Auslaßabschnitt 26 erstreckt, um die Strömung über die mittlere Klappe 14 und die Stellungssteuerklappe 16 zu leiten. Bei der Erprobung dieser Anordnung hat sich gezeigt, daß ihre Wirksamkeit durch die schlechten Strömungseigenschaften verringert wird.
  • Bei der in den F i g. 2 bis 5 dargestellten verbesserten Anordnung ist der Flügel 40 mit einer inneren Saugklappe 42, einer mittleren beblasenen Klappe 44 und einer äußeren beblasenen Stellungssteuerklappe 46 versehen. Die Befestigungs- und Betätigungseinrichtungen für diese Steuerflächen sind bekannt. Unmittelbar vor den Steuerflächen ist der Flügel durch eine hintere Wand 48 abgeschlossen. Vor dieser Wand ist in der Längsrichtung ein Kanalsystem 50 angeordnet, das aus einem inneren Mischrohr 52, einem an die Stoßstelle der Klappen 42 und 44 angrenzenden Leitabschnitt 54 und einem äußeren Verteilerabschnitt 56 besteht, die miteinander einen kontinuierlichen, ununterbrochenen Kanal bilden. In der hinteren Wand 48 ist ein mit dem Mischrohr 52 verbundener Einlaß- oder Saugschlitz 58 und ein mit dem Verteilerabschnitt 56 verbundener Auslaß- oder Blaseschlitz 60 vorgesehen. Diese Schlitze erstrecken sich in der Längsrichtung und sind im wesentlichen nicht unterbrochen. Obwohl Unterbrechungen der Schlitze unerwünscht sind, kann es aus Festigkeitsgründen erforderlich sein, in Abständen schmale Rippen anzuordnen, die aber in der Zeichnung der Deutlichkeit halber weggelassen sind.
  • Am inneren Ende des Mischrohres 52 ist eine nach außen gerichtete Strahlpumpendüse 62 angeordnet, die mit einem Gaserzeuger 64 verbunden ist, welcher zweckmäßig im Flugzeugrumpf 66 untergebracht ist. Der Gaserzeuger 64 kann von beliebiger Art sein, z. B. ein Druckluftbehälter oder ein durch eine beliebige Einrichtung angetriebener Hilfskompressor. Bei einem durch Strahltriebwerke angetriebenen Flugzeug kann die zum Gaserzeuger führende Leitung an einer unter hohem Druck stehenden Stelle abgezweigt werden. Wenn der Flügel und das Kanalsystem dafür geeignet sind, kann durch die Düse 62 auch Brennstoff eingespritzt und im Mischrohr 52 verbrannt werden.
  • Wenn sich die Strahlpumpe in Betrieb befindet, tritt aus der Düse 62 eine Primärströmung mit großer Geschwindigkeit in der Längsrichtung aus und durch die Mitführungswirkung wird die umgebende Luft als Sekundärströmung durch den Saugschlitz 58 im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Primärströmung angesaugt und mit den Primärgasen gemischt. Die Querschnittsfläche des Mischrohres 52 nimmt in der Strömungsrichtung allmählich zu, um die zusätzliche Sekundärluft aufnehmen zu können. Es erscheint wünschenswert, das Mischrohr oder den Einlaßabschnitt des Kanals so auszubilden, daß die Sekundärluft über die ganze Länge der Saugklappe 42 im wesentlichen konstant angesaugt wird. Der Leitabschnitt 54 ist etwas erweitert, um die Expansion der kombinierten Strömung auf den genauen statischen Druck im Verteilerabschnitt 56 zu ermöglichen, dessen Ouerschnittsfläche in der Strömungsrichtung allmählich abnimmt, so daß die Gase über die ganze Länge der mittleren Klappe 44 und der Stellungssteuerklappe 46 im wesentlichen konstant nach hinten herausgedrückt werden.
  • Die richtige Veränderung der Ouerschnittsfläche im Kanalsystem ergibt einen konstanten statischen Druck, ohne daß Verluste durch Druckänderungen auftreten. Unter gewissen besonderen Bedingungen können jedoch Veränderungen des statischen Druckes erforderlich sein, um die Strömungseigenschaften steuern zu können, und der Kanal kann dann entsprechend ausgebildet werden.
  • Die Strömung beginnt daher am Wurzelende des Flügels und bewegt sich in einer gerade hindurchgehenden, unbehinderten Bahn nach außen zur Spitze des Flügels. Bei der vorstehend beschriebenen Ausbildung des Kanals sind zur Steuerung der Strömung keine inneren Leitwände oder Führungen erforderlich, so daß die Wirbelbildung auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird. Die in den F i g. 3 bis 5 veranschaulichte genaue Anordnung der Schlitze in der hinteren Wand 48 ist von der besonderen Form der Klappen abhängig, um die richtige Strömung der Grenzschicht-Steuerluft über die Flächen zu erzielen. Der Saugschlitz 58 muß beispielsweise nicht in der hinteren Wand angeordnet werden, sondern kann sich auch auf der oberen Flügelfläche befinden oder in Form eines porösen Bereichs ausgebildet werden. Der Blaseschlitz 60 hingegen muß die Gasströmung genau über die Steuerflächen ausstoßen, um eine Ablösung der Grenzschicht zu verhindern und um die Wirksamkeit der Flächen zu erhöhen.
  • Für besondere Steuerflächenanordnungen oder für Flügel mit sehr großer Spannweite, bei welchen ein einziger Kanal eine unpraktische Länge aufweisen würde, kann der Kanal unterteilt werden, wie in F i g. 6 gezeigt ist. Der Flügel 70 enthält zwei vollständige Kanalsysteme, nämlich ein inneres Kanalsystem 72 und ein äußeres Kanalsystem 74. Das innere Kanalsystem 72 besteht aus einem Mischrohr 76, einem Leitabschnitt 78 und einem Verteilerabschnitt 80. Das Mischrohr ist mit einem an eine Saugklappe 84 angrenzenden Saugschlitz 82 versehen und der Verteilerabschnitt weist einen Blaseschlitz 86 auf, der die Gase über eine beblasene Klappe 88 ausstößt. Am inneren Ende des Mischrohres 76 ist eine Strahlpumpendüse 90 angeordnet, die durch ein Zuleitungsrohr 92 mit einem Gaserzeuger 94 verbunden ist.
  • Das äußere Kanalsystem 74 ist ähnlich ausgebildet und besteht aus einem Mischrohr 96, einem Leitabschnitt 98 und einem Verteilerabschnitt 100. Angrenzend an eine Saugklappe 104 ist ein Saugschlitz 102 vorgesehen, und ein Blaseschlitz 106 stößt die Gase über eine beblasene Stellungssteuerklappe 108 aus. Am inneren Ende des Mischrohres 96 ist eine weitere Strahlpumpendüse 110 angeordnet, die durch ein Zuleitungsrohr 112 mit dem Gaserzeuger 94 verbunden ist.
  • Die Wirkungsweise ist die gleiche wie bei der vorstehend beschriebenenAusführungsform.Jedes Kanalsystem saugt die umgebende Luft an und stößt die sich ergebende kombinierte Gasströmung über eine Steuerfläche aus. Obwohl das unterteilte Kanalsystem nicht so gedrängt ist wie ein einziger Kanal, befindet sich der Gaserzeuger noch immer an einer entfernten Stelle, und jeder Kanal bewahrt seine volle Strömungswirksamkeit. Als zusätzlicher Vorteil ergibt sich die Möglichkeit einer getrennten Steuerung jeder Steuerfläche, falls dies erforderlich sein sollte.
  • Das System ist auf jede aerodynamische Steuerfläche anwendbar, wie z. B. Höhensteuerklappen, Seitensteuerklappen, Verbundklappen und Mehrzweckflächen, wie z. B. Höhenruder. Bei entsprechender Ausbildung der Auslaß- oder Blaseschlitze können die Gase zur unmittelbaren Reaktionssteuerung verwendet werden, da die Verstärkung der Strömung durch die Strahlpumpenwirkung beträchtlich ist. Die Anordnung des Kanalsystems ist daher nicht auf einen Flugzeugflügel beschränkt, sondern diese Anordnung ist nur als ein Beispiel für die praktische Verwendung angeführt.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Strahlpumpe, insbesondere für die Grenzschichtbeeinflussung von Flugzeugtragflügeln, mit einem langgestreckten Kanal, der einen Einlaßabschnitt mit einem in der Längsrichtung verlaufenden Einlaßschlitz, durch den etwa senkrecht zu der aus der Strahldüse austretenden Primärströmung die Sekundärströmung angesaugt wird, und einen nachfolgenden Auslaßabschnitt mit einem ebenfalls in der Längsrichtung verlaufenden Auslaßschlitz aufweist, durch den die Mischströmung ausgestoßen wird, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Strahldüse (62) für die Primärströmung an dem vom Auslaßabschnitt entfernten Ende des Einlaßabschnittes angeordnet ist.
  2. 2. Strahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßabschnitt ein Mischrohr bildet und in Strömungsrichtung eine allmählich zunehmende Querschnittsfläche aufweist, während der Auslaßabschnitt in Strömungsrichtung eine allmählich abnehmende Querschnittsfläche aufweist.
  3. 3. Strahlpumpe nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen mittleren Leitabschnitt zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßabschnitt, dessen Querschnitt sich in Strömungsrichtung erweitert. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 890 843.
DER31007A 1960-08-30 1961-08-29 Strahlpumpe, insbesondere fuer die Grenzschichtbeeinflussung von Flugzeugtragfluegeln Pending DE1168260B (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1531441B1 (de) * 1966-07-01 1971-03-25 Hermann Papst UEberstroemte Wand,insbesondere bei Luftfahrzeugen,mit Schlitzen zur Absaugung der Grenzschicht
DE3838798A1 (de) * 1988-11-17 1990-05-23 Ingelheim Peter Graf Von Injektor zur kombinierten nutzung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2890843A (en) * 1953-12-11 1959-06-16 John S Attinello Boundary layer control system for aircraft

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2890843A (en) * 1953-12-11 1959-06-16 John S Attinello Boundary layer control system for aircraft

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1531441B1 (de) * 1966-07-01 1971-03-25 Hermann Papst UEberstroemte Wand,insbesondere bei Luftfahrzeugen,mit Schlitzen zur Absaugung der Grenzschicht
DE3838798A1 (de) * 1988-11-17 1990-05-23 Ingelheim Peter Graf Von Injektor zur kombinierten nutzung

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