DE1183751B

DE1183751B - Device for influencing the direction and the cross-sectional area of a supersonic jet emerging from a Laval nozzle

Info

Publication number: DE1183751B
Application number: DES63492A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Eggers; Guenther Ernst; Etienne Yves Jean-Marie Gire; Francis Jean Marie Tremouilles
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1958-06-19
Filing date: 1959-06-16
Publication date: 1964-12-17

Description

Einrichtung zur Beeinflussung der Richtung und der Querschnittsfläche eines aus einer Lavaldüse austretenden überschallstrahls Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Beeinflussung der Richtung und der Querschnittsfläche eines aus einer Lavaldüse austretenden überschallstrahls, insbesondere bei einem Strahltriebwerk, mit einer stromabwärts der Düsenverengung vorgesehenen, radial zum Strahl offenen Ringkammer, die durch mehrere radiale Längstrennwände in einzelne Abteile gegliedert ist.Device for influencing the direction and the cross-sectional area a supersonic jet emerging from a Laval nozzle. The invention relates to a device for influencing the direction and the cross-sectional area of a supersonic jet emerging from a Laval nozzle, especially in the case of a jet engine, with a downstream of the nozzle constriction, which is open radially to the jet Annular chamber, which is divided into individual compartments by several radial longitudinal partitions is.

Für die Richtungssteuerung von Überschallstrahlen und die Anpassung von überschall-Triebwerkdüsen an verschiedene Flugbedingungen durch Regelung des Düsenhalsquerschnittes sind verschiedene Vorrichtungen bekanntgeworden, beispielsweise feste Hindernisse mit veränderbarem Querschnitt oder Sekundärstrahlen mit veränderbarer Strömungsmenge.For directional control of supersonic jets and adjustment of supersonic engine nozzles to different flight conditions by controlling the Nozzle neck cross-section, various devices have become known, for example fixed obstacles with changeable cross-section or secondary beams with changeable Flow rate.

Bei einer dieser bekannten Vorrichtungen ist je ein ringförmiger; senkrecht zur Düsenachse erstreckter Absatz im sich erweiternden Teil und am Austrittsende der überschalldüse vorgesehen. Die Absätze enthalten über den Umfang verteilte Öffnungen, und jede der Öffnungen eines Absatzes ist mit der diametral gegenüberliegenden Öffnung des anderen Absatzes über ein Ventil verbunden. Das zwischen den beiden Absätzen bestehende Druckgefälle verursacht beim Öffnen eines oder mehrerer Ventile eine Störung der Strahlsymmetrie und damit eine steuerbare Änderung der Strahlrichtung. Bei dieser bekannten Anordnung ist wesentlich, daß die öffnungen im innerhalb der Düse liegenden Absatz wahlweise mit einer Quelle relativ niedrigen Druckes verbunden werden können; die Öffnungen des äußeren Absatzes können als derartige Quellen dienen.In one of these known devices there is an annular one; Paragraph extending perpendicular to the nozzle axis in the widening part and at the outlet end the supersonic nozzle provided. The paragraphs contain openings distributed over the circumference, and each of the openings of a heel is with the diametrically opposite opening of the other paragraph connected via a valve. That between the two paragraphs existing pressure gradient causes when one or more valves are opened Disturbance of the beam symmetry and thus a controllable change in the beam direction. In this known arrangement, it is essential that the openings in the inside Nozzle lying paragraph optionally connected to a source of relatively low pressure can be; the openings of the outer ledge can serve as such sources.

Bei anderen bekannten Vorrichtungen kann die Form der Überschalldüse durch verschiebbare Wandteile verändert werden. Weiter sind Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen im Austritt der Überschalldüse senkrecht zur Düsenachse angeordnete und über den Düsenumfang verteilte Hinderniswände mit einstellbarer Eintauchtiefe vorgesehen sind, so daß durch verschiedene Eintauchtiefen der einzelnen Wände eine Beeinflussung der Strahlrichtung möglich ist.In other known devices, the shape of the supersonic nozzle can be changed by sliding wall parts. Devices have also become known in those arranged perpendicular to the nozzle axis in the outlet of the supersonic nozzle and Obstacle walls with adjustable immersion depth distributed over the nozzle circumference are provided are, so that an influence by different immersion depths of the individual walls the direction of the beam is possible.

Die bekannten Anordnungen sind entweder einfach aufgebaut und mit hohen Verlusten behaftet oder stellen bei erträglichen Verlusten relativ komplizierte und störanfällige Konstruktionen dar. Bei der Verwendung mechanischer Hindernisse besteht überdies der Nachteil, daß die Ablenkung mit steigender Geschwindigkeit abnimmt, da die Ausdehnung der am Hindernis entstehenden überdruckzone durch die Lage der vor dem Hindernis liegenden Stoßwelle bestimmt wird.The known arrangements are either simple and with afflicted with high losses or, if the losses are tolerable, are relatively complicated and failure-prone constructions. When using mechanical obstacles there is also the disadvantage that the deflection with increasing speed decreases, since the expansion of the overpressure zone created on the obstacle by the Location of the shock wave lying in front of the obstacle is determined.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Einrichtung zur Beeinflussung der Richtung und Querschnittsfläche eines aus einer Lavaldüse austretenden Überschallstrahls zu schaffen, die bei einfachem und betriebssicherem Aufbau auch bei hohen Geschwindigkeiten wirksam bleibt und insbesondere dadurch verlustarm arbeitet, daß der abgelenkte Strahl nicht aufgerissen wird.The invention has the task of providing a device for Influencing the direction and cross-sectional area of an emerging from a Laval nozzle To create supersonic jet that is simple and reliable in construction remains effective at high speeds and, in particular, works with low losses, that the deflected beam is not torn open.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, bei der am rückwärtigen Ende -der Abteile regelbare Abschlußeinrichtungen vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der Regelung verschieden tief in den Überschallstrahl eintauchen.According to the invention, this object is achieved by a device of the initially mentioned described type solved in the rear end of the compartments adjustable locking devices are provided which, depending on the regulation, have different depths into the supersonic jet immerse.

Im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung der Strahl nicht direkt von den Abschlußeinrichtungen beeinflußt, sondern , diese Abschlußeinrichtungen dienen dazu, um in den Abteilen mit Hilfe einer von den Abschlußeinrichtungen hervorgerufenen Stoßwelle einen Steuerdruck zu erzeugen, der den Oberschallstrahl auf der ganzen .in dem betreffenden Abteil wirksamen Strahlumfangsfläche pneumatisch verschiebt.In contrast to the known devices, in the case of the invention Establishment of the beam is not directly influenced by the termination devices, but rather , these locking devices serve to be in the compartments with With the help of a shock wave generated by the termination devices, a control pressure to generate the upper sound beam on the whole .in the relevant compartment effective circumferential surface of the jet moves pneumatically.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Längstrennwände so geformt und angeordnet, daß ihre Innenkontur angenähert der jeweiligen Strahlgrenze folgt. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Längstrennwände zwar die einzelnen Abteile gegeneinander abtrennen, aber kein merklich störendes mechanisches Hindernis für den Strahl jilden und daß der von den Längstrennwänden freie Düsenquerschnitt als Ganzes dem seitlich verschobenen Strahlquerschnitt nachgeführt werden kann. Nach der Erfindung können die Abschlußeir:ichtungen als an sich bekannte, quer zum Strahl bewegliche Stauplatten mit verstellbarer Eindringtiefe oder als an sich bekannte Strömungsmittelvorhänge mit veränderbarer Strömungsmenge ausgebildet sein. Die erstgenannte Möglichkeit ist konstruktiv sehr einfach und betriebssicher. Die zweitgenannte Möglichkeit arbeitet verlustärmer. Obwohl wegen der gegenüber bekannten Vorrichtungen erheblich geringeren erforderlichen Eindringtiefe der Stauplatten die Verluste auch im erstgenannten Fall durchaus erträglich bleiben, kann es in gewissen Fällen doch zweckmäßig sein, mit Strömungsmittelvorhängen zu arbeiten.According to a further feature of the invention are the longitudinal partitions Shaped and arranged so that their inner contour approximates the respective beam limit follows. In this way it is achieved that the longitudinal partitions, although the individual Separate compartments from one another, but not a noticeably disruptive mechanical obstacle for the jet and that the nozzle cross-section free from the longitudinal partitions can be tracked as a whole to the laterally shifted beam cross-section. According to the invention, the closing devices can be known per se, across the Beam movable baffles with adjustable penetration depth or as known per se Fluid curtains can be designed with a variable flow rate. The former The option is structurally very simple and operationally reliable. The second possibility works with less loss. Although considerable because of the compared to known devices lower required penetration depth of the baffle plates, the losses also in the former Remain tolerable, in certain cases it can be useful to work with fluid curtains.

Dach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die die Eindringtiefe der Abschlußeinrichtungen der Abteile und die Lage der radialen Längstrennwände steuert. Dadurch ist insbesondere die Möglichkeit gegeben, diese beiden Steuervorgänge so miteinander zu koppeln, daß die schon erwähnte Nachführung des freien verfügbaren Düsenquerschnitts zum seitlich abgelenkten Strahlquerschnitt nach Belieben oder selbsttätig vorgenommen werden kann.Another feature of the invention is a control device provided that the depth of penetration of the closure devices of the compartments and the Controls the location of the radial longitudinal partitions. This is particularly the possibility given to couple these two control processes so that the already mentioned Tracking of the free available nozzle cross-section to the laterally deflected jet cross-section can be done at will or automatically.

Die Erfindung kann sich weiter die bekannten Einrichtungen zur Veränderung des Düsenquerschnitts zunutze machen und insbesondere für diesen Zweck an sich bekannte schwenkbar angeordnete Wandteile mit geradem oder gebogenem Profil oder an sich bekannte quer zum Strahl verschiebbare Platten verwenden. In Kombination mit diesen bekannten Einrichtungen wird nach der Erfindung eine Düse geschaffen, die bei Wahrung der erfindungsgemäßen Vorteile für die Richtungssteuerung ebenso an veränderte Flugbedingungen anpaßbar ist wie die bekannten Einrichtungen.The invention can further the known devices for modification make use of the nozzle cross-section and in particular known per se for this purpose pivotable wall parts with straight or curved profile or per se use known plates that can be displaced transversely to the beam. In combination with these known devices, a nozzle is created according to the invention, which in compliance the advantages according to the invention for the direction control also to changed flight conditions is adaptable like the known facilities.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die an sich bekannten Einrichtungen zur Querschnittsänderung auch unsymmetrisch sein, so daß sich nicht nur der Strahl in der beschriebenen Weise ablenken und in seinem Querschnitt an veränderte Flugbedingungen anpassen, sondern auch in seiner Form verändern läßt, was eine noch günstigere Anpassung an die jeweiligen Flugbedingungen und eine Unterstützung der Richtungssteuerung ermöglicht.According to a further feature of the invention, the known per se Means to change the cross-section also be asymmetrical, so that not only deflect the beam in the manner described and in its cross-section adapt to changed flight conditions, but also change its shape, what an even more favorable adaptation to the respective flight conditions and a support the direction control allows.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben.Embodiments of the invention are shown below with reference to the drawings described.

F i g. 1 ist ein schematischer Längsschnitt einer Überschalldüse mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der die Abschlußeinrichtungen aus einem Strömungsmittelvorhang bestehen; F i g. 1 a und 1 b zeigen in sJtematischen Halbschnitten andere Ausführungsmöglichkeiten der Abschlußeinrichtungen; F i g. 2 und 2 a sind Querschnitte nach der Linie II-II der F i g. 1 und zeigen feste bzw. bewegliche Trennwände; F i g. 3, 3 a und 3 b zeigen im Längsschnitt verschiedene Ausführungsformen von Längstrennwänden; F i g. 4 zeigt das Schema einer Steuereinrichtung für die Strahlablenkung; F i g. 5 und 5 a zeigen Einrichtungen für die Verwendung des Querschnittsverhältnisses der Düse; F i g. 6 a, 6 b und 6 c zeigen schematisch für eine Düse mit Kreisquerschnitt einige Profilformen für Klappen zur Veränderung des Düsenhalsquerschnitts.F i g. 1 is a schematic longitudinal section of a supersonic nozzle with a device according to the invention, in which the termination devices from a Consist of fluid curtain; F i g. 1 a and 1 b show in systematic half-sections other design options for the locking devices; F i g. 2 and 2a are Cross-sections along the line II-II in FIG. 1 and show fixed and movable, respectively Partitions; F i g. 3, 3 a and 3 b show different embodiments in longitudinal section of longitudinal partitions; F i g. 4 shows the scheme of a control device for the Beam deflection; F i g. 5 and 5 a show devices for using the aspect ratio the nozzle; F i g. 6 a, 6 b and 6 c show schematically for a nozzle with a circular cross-section some profile shapes for flaps to change the nozzle throat cross-section.

Die in F i g. 1 dargestellte Düse, die z. B. als Schubdüse eines Überschalturbostrahltriebwerks, eines Staustrahltriebwerks oder einer Rakete dienen kann, ist an ihrem Austrittsende mit einer von der Wand 2 begrenzten, nach innen offenen Ringkammer versehen, die den Strahl umgibt. Diese Ringkammer ist durch radiale Längstrennwände 3 (F i g. 2) in mehrere um den Düsenumfang gleichmäßig verteilte Abteile 4, 5, 4 a, 5 a usw. unterteilt. Die siröabwärts liegenden Enden dieser Abteile sind durch Abschlußeinrichtungen abgeschlossen, die in verschiedener Weise ausgeführt sein können. Nach F i g. 1 wird die Abschlußeinrichtung durch einen Strömungsmittelvorhang 11 gebildet. Dieser Strömungsmittelvorhang entsteht mit Hilfe von Schlitzdüsen 12, die über Leitungen 13 und Ventile 14 mit einem unter Druck stehenden Strömungsmittel, beispielsweise dem Strahlmedium vor seiner Entspannung, gespeist werden.The in F i g. 1 nozzle shown, the z. B. as a thrust nozzle of an overshift turbojet engine, a ramjet or a rocket is at its exit end provided with an inwardly open annular chamber bounded by the wall 2, which surrounds the beam. This annular chamber is formed by radial longitudinal partition walls 3 (F i g. 2) in several compartments 4, 5, 4 a, 5 a etc. evenly distributed around the nozzle circumference. divided. The downstream ends of these compartments are closed by closure devices completed, which can be carried out in various ways. According to FIG. 1 the closing device is formed by a curtain of fluid 11. This Fluid curtain is created with the help of slot nozzles 12, which via lines 13 and valves 14 with a pressurized fluid, for example the blasting medium before it relaxes.

F i g. 1 a zeigt eine mechanische Abschlußeinrichtung in Form eines senkrecht zum Strahl angeordneten beweglichen mechanischen Abschlußgliedes 15. F i g. 1 b zeigt eine kombinierte Abschlußeinrirhtung, bei der ein Strömungsmittelvorhang 11a durch ein aus einer verschiebbaren Düse 15 a strömendes Strömungsmittel erzeugt wird. Die Düse 15 a ist mechanisches Abschlußglied ausgebildet. Das Strömungsmittel wird wieder über eine Leitung 13 und ein Ventil 14 aus einer Druckquelle herangeführt. Bei dieser Anordnung ergibt sich eine besonders gute Regelbarkeit, da man sowohl die Eintauchtiefe des mechanischen Abschlußgliedes 15 a als auch die Menge des den Vorhang bildenden Strömungsmittels unabhängig voneinander regeln kann.F i g. 1 a shows a mechanical closing device in the form of a movable mechanical closing element 15 arranged perpendicular to the beam. 1 b shows a combined closure device in which a fluid curtain 11 a is generated by a fluid flowing out of a displaceable nozzle 15 a. The nozzle 15 a is designed as a mechanical closing element. The fluid is again supplied via a line 13 and a valve 14 from a pressure source. This arrangement results in particularly good controllability, since both the depth of immersion of the mechanical closing element 15 a and the amount of fluid forming the curtain can be regulated independently of one another.

Durch die Abschlußeinrichtungen werden in den Abteilen der Ringkammer überdrücke erzeugt, deren Größen von der Einstellung der jeweiligen Abschlußeinrichtung abhängt. Es ist ersichtlich, daß der Strahl keine Ablenkung erfährt, wenn die Drücke in allen Abteilen gleich groß sind, und daß man mit vier Abteilen jede beliebige Ablenkungsrichtung erzeug= kann. Wenn beispielsweise der Druck im Abteß:4 erhöht und im Abteil s erniedrigt wird, wird der Strahl, wie in F i g. 1 dargestellt, nach der Seite des Abteils 5 abgelenkt. Umgekehrt ergäbe sich eine Ablenkung in entgegengesetztem Sinn, wenn man im Abteil 5 einen höheren Druck als im Abteil 4 herstellte. Die Zahl der Abteile kann auch größer als vier sein, doch kann man mit der Mindestzahl von vier Abteilen alle Ablenkrichtungen kontinuierlich herstellen, indem man die von jedem Paar gegenüb«y liegende Abteile erzeugten Ablenkkräfte vektoriell addiert.Through the closure devices are in the compartments of the annular chamber Overpressures generated, the sizes of which depend on the setting of the respective terminating device depends. It can be seen that the jet experiences no deflection when the pressures are the same size in all compartments, and that with four compartments any one The direction of deflection can be generated. For example, if the pressure in the cupboard: 4 increases and in the compartment s is lowered, the beam, as in FIG. 1 shown after the side of the compartment 5 distracted. Conversely, there would be a distraction in the opposite direction It makes sense if a higher pressure was produced in compartment 5 than in compartment 4. The number the compartments can be larger than four, but you can with the minimum number of four compartments establish all deflection directions continuously by adding the from towards each couple lying compartments generated deflection forces vectorially added.

Die Längstrennwände zwischen den Abteilen können fest oder beweglich angeordnet sein. Um eine sichere Trennung der Abteile zu gewährleisten, müs-°za die Innenkanten der Trennwände bei jeder beliebigen Strahlablenkung in den Strahl eintauchen (oder zumindest den Strahl berühren). Die in den F i g. 2 und 3 dargestellten festen Trennwände 3 ragen deshalb so weit in die Düse hinein, daß sich bei der größten Ablenkung die der Ablenkrichtung abgewandte Trennwand mit ihrer Innenkante dem Längsprofil des Strahls anschmiegt. Da die Trennwände parallel zu der Strömung liegen, bieten sie keinen bedeutenden Luftwiderstand, so daß in den meisten Fällen feste Trennwände verwendet werden können. Die Übergangsstelle 3 b zwischen den Trennwänden 3 und der Wand der Düse 1 muß vor dem Düsenhals im Unterschallabschnitt der Düse liegen.The longitudinal partitions between the compartments can be fixed or movable be arranged. To ensure a safe separation of the compartments, ° za the inner edges of the partition walls with any beam deflection into the beam immerse (or at least touch the beam). The in the F i g. 2 and 3 shown fixed partitions 3 therefore protrude so far into the nozzle that the largest Deflection the partition facing away from the direction of deflection with its inner edge the longitudinal profile of the beam snuggles. Since the partitions are parallel to the flow, offer they do not have significant air resistance, so in most cases solid partitions can be used. The transition point 3 b between the partitions 3 and the wall of the nozzle 1 must lie in front of the nozzle throat in the subsonic section of the nozzle.

Wenn vermieden werden soll, daß ein zu großer Teil der Trennwände innerhalb des Strahls liegt, beispielsweise in Fällen, in denen man die Verluste so klein wie möglich halten möchte oder eine Beschädigung der Trennwände durch zu hohe Temperaturen befürchtet, können bewegliche Längstrennwände benutzt werden, die in ihrer Ebene bewegbar sind. Derartige bewegliche Trennwände sind in den F i g. 2 a, 3 a und 3 b dargestellt. Die Längstrennwände nach F i g. 3 a sind gleitend angeordnet, während F i g. 3 b eine Längstrennwand zeigt, die um eine Achse 16 schwenkbar gelagert ist. Das Abschlußglied 15 trägt in diesem Fall seitlich eine Wand 17, die die Trennwand 3 a teilweise überdeckt. Die Übergangsstellen zwischen der festen Düsenwand 1 und den beweglichen Trennwänden liegen wieder vor dem Hals der Düse und weisen keinen wesentlichen Knick auf.If it is to be avoided that too large a part of the partition walls lies within the jet, for example in cases in which the losses are to be kept as small as possible or if the partition walls are to be damaged by excessively high temperatures, movable longitudinal partitions can be used are movable in their plane. Such movable partitions are shown in FIGS. 2 a, 3 a and 3 b shown. The longitudinal partition walls according to FIG. 3 a are slidably arranged, while F i g. 3 b shows a longitudinal partition which is mounted pivotably about an axis 16. The terminating member 15 in this case carries a wall 17 on the side, which partially covers the partition 3 a. The transition points between the fixed nozzle wall 1 and the movable partition walls are again in front of the neck of the nozzle and have no significant kink.

Das Strömungsmittel für die Bildung der Strömungsmittelvorhänge (F i g. 1 und l b) kann aus einer beliebigen Strömungsquelle entnommen werden, beispielsweise aus der Brennkammer oder aus dem Hochdruckkreis eines gasförmigen oder flüssigen Sauerstoffträgers.The fluid for the formation of the fluid curtains (FIGS. 1 and 1b) can be taken from any desired flow source, for example from the combustion chamber or from the high pressure circuit of a gaseous or liquid oxygen carrier.

Die gewünschte Ablenkung des Strahls erfolgt durch entsprechende Einstellung der verschiedenen Stellglieder. Die Drücke p1 und p2 in den einander gegenüberliegenden Abteilen 4 und 5 sind dabei offenbar an den im abzulenkenden Strahl herrschenden Druck pa gebunden. Die Ablenkung hängt von diesen drei Drücken und der Machzahl der Strömung ab. Außerdem ist die Ablenkung auch noch von den Abmessungen und der Lage der Abteile abhängig; diese Größen liegen jedoch ein für allemal fest. Die erforderliche Einstellung der mechanischen oder aerodynamischen Abschlußeinrichtungen richtet sich nach den drei genannten Drücken und nach der gewünschten Ablenkung. Dazu kann noch die Einstellung der Längstrennwände kommen, wenn diese nicht ortsfest sind.The desired deflection of the beam is made by setting it accordingly of the various actuators. The pressures p1 and p2 in the opposite Compartments 4 and 5 are apparently at the ruling in the beam to be deflected Pressure pa bound. The deflection depends on these three pressures and the Mach number the current. Besides, the distraction is also still from the dimensions and the Depending on the location of the compartments; however, these sizes are fixed once and for all. the required adjustment of mechanical or aerodynamic closing devices depends on the three pressures mentioned and the desired deflection. In addition, the longitudinal partition walls can be adjusted if they are not stationary are.

In F i g. 4 ist schematisch eine Steuereinrichtung zur gleichzeitigen Steuerung der Drücke in den Abteilen und der Einstellung der Abschlußeinrichtungen, die hier durch Strömungsmittelvorhänge gebildet werden, dargestellt. Die Steuereinrichtung 18 empfängt bei 19 ein Signal, das den bei 20 im Strahl herrschenden Druck pa anzeigt, bei 21 den Ablenkbefehl und bei 22 das Druckmittel zur Speisung der Strömungsmittelvorhänge. Dieses Druckmittel strömt durch die Leitungen 13 und 13' den Vorhängen 11 und 11' zu. Wenn die Steuereinrichtung 18 bei 21 ein einem bestimmten Wert der Ablenkung entsprechendes Steuersignal empfängt, regelt sie die Strömungsmittelmenge der Strömungsmittelvorhänge 11 und 11' und dadurch die Drücke p1 und p2 in den Abteilen 4 und 5 unter Berücksichtigung des Druckes p. im Inneren des Strahls auf die erforderlichen Werte ein. Die Ausführungseinzelheiten der Steuereinrichtung sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die Lösung der Steueraufgabe kann beispielsweise mechanisch, elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder unter Kombination dieser verschiedenen Möglichkeiten in bekannter Weise erfolgen. Außerdem ist es auch möglich, die verschiedenen Steheinrichtungen von Hand so einzustellen und gegenseitig abzustimmen, daß sich die gewünschte Ablenkung ergibt.In Fig. 4, a control device for the simultaneous control of the pressures in the compartments and the setting of the closing devices, which are formed here by fluid curtains, is shown schematically. The control device 18 receives at 19 a signal which indicates the pressure pa prevailing in the jet at 20, the deflection command at 21 and the pressure medium for feeding the fluid curtains at 22. This pressure medium flows through the lines 13 and 13 'to the curtains 11 and 11' . When the control device 18 receives a control signal corresponding to a certain value of the deflection at 21 , it regulates the amount of fluid in the fluid curtains 11 and 11 ' and thereby the pressures p1 and p2 in the compartments 4 and 5 , taking into account the pressure p. inside the beam to the required values. The implementation details of the control device are not the subject of the present invention. The control task can be solved, for example, mechanically, electrically, pneumatically, hydraulically or by combining these various possibilities in a known manner. In addition, it is also possible to adjust and mutually coordinate the various standing devices by hand so that the desired distraction results.

Die F i g. 5 (Überschalldüse) und F i g. 5 a (Düse für das Übergangsgebiet zwischen Überschallbereich und Unterschallbereich) zeigen zusätzliche Einrichtungen zur Beeinflussung der Düsenquerschnitte zwecks Anpassung an das jeweilige Entspannungsverhältnis (Verhältnis zwischen dem die Strömung erzeugenden Druck und dem Atmosphärendruck). Theoretisch müßte eine Düse benutzt werden, deren Hals und deren divergierender Teil eine veränderliche Kontur haben; eine solche Düse ist jedoch praktisch schwer zu verwirklichen.The F i g. 5 (supersonic nozzle) and Fig. 5 a (nozzle for the transition area between supersonic and subsonic) show additional facilities to influence the nozzle cross-sections in order to adapt to the respective expansion ratio (Relationship between the pressure generating the flow and the atmospheric pressure). Theoretically, a nozzle should be used with its throat and its divergent one Part have a variable contour; however, such a nozzle is practically heavy to realize.

Man erzielt jedoch eine recht gute Annäherung an diesen Idealfall, wenn man den Querschnitt des dem Hals benachbarten Teiles veränderlich macht und den Druck in den Abteilen 4, 4 a, 5 und 5 a auf einen dem gewünschten Strahlquerschnitt entsprechenden Wert einstellt.However, one achieves a pretty good approximation of this ideal case, if the cross-section of the part adjacent to the neck is made variable and the pressure in compartments 4, 4 a, 5 and 5 a on one of the desired beam cross-section sets the corresponding value.

Die in F i g. 5 dargestellte Ausführungsform enthält für die Veränderung des Halsquerschnitts eine Klappe 24, die um eine Achse 25 geschwenkt werden kann. Bei der in F i g. 5 a gezeigten Ausführungsform kann die Querschnittsänderung am Hals der Düse bei einer Strömung im Übergangsgebiet durch ein festes Hindernis 26 mit veränderlicher Höhe hergestellt werden. Die gegenseitige Abstimmung der Drücke in den Abteilen, der Stellung der Abschlußeinrichtungen und des Halsquerschnitts kann entweder von Hand erfolgen oder durch eine Steuereinrichtung bewirkt werden, die ähnlich wie die bei der alleinigen Beeinflussung der Strahlrichtung beschriebene Steuereinrichtung 18 arbeitet.The in F i g. The embodiment shown in FIG. 5 contains a flap 24, which can be pivoted about an axis 25, for changing the neck cross-section. In the case of the in FIG. In the embodiment shown in FIG. 5 a, the change in cross section at the neck of the nozzle in the case of a flow in the transition region can be produced by a fixed obstacle 26 with a variable height. The mutual coordination of the pressures in the compartments, the position of the closing devices and the neck cross-section can either be done manually or by a control device which works similarly to the control device 18 described for influencing the jet direction alone.

Die gleitenden Teile 15 und 26 (F i g. 5 a) können einander in Umfangsrichtung überlappen, und die schwenkbaren Teile 24 (F i g. 5) können ebenfalls mit einer Gleitfügung aneinander angepaßt sein. Die F i g. 6 a zeigt im Querschnitt die Vereinigung von zwei schwenkbaren Teilen 27 a und 27 b, die sich mit ihrer halben Breite überlappen. In F i g. 6 b greifen die Teile 27a und 27b mit Zapfen und Nut ineinander, in F i g. 6 c erfolgt die gegenseitige Anpassung der Teile 27 a und 27 b durch einseitigen Anschlag. Derartige Konstruktionen werden bei Düsen häufig benutzt. Die Betätigung erfolgt durch gleitende oder schwenkbare Lenker oder auf andere bekannte Weise.The sliding parts 15 and 26 (FIG. 5 a) can overlap one another in the circumferential direction, and the pivotable parts 24 (FIG. 5) can also be adapted to one another with a sliding joint. The F i g. 6 a shows in cross section the union of two pivotable parts 27 a and 27 b, which overlap with half their width. In Fig. 6 b, the parts 27a and 27b engage with one another with a pin and groove, in FIG. 6 c, the mutual adaptation of parts 27 a and 27 b takes place by a one-sided stop. Such constructions are often used with nozzles. It is operated by sliding or pivoting handlebars or in any other known manner.

Die Erfindung ist nicht an einen bestimmten Querschnitt des Strahls gebunden, so daß Strahlen mit kreisförmigem, rechteckigem, elliptischem oder anderem Strahlquerschnitt durch die erfindungsgemäßen Einrichtungen in ihrer Richtung und Querschnittsfläche beeinflußt werden können.The invention is not limited to a particular cross section of the beam tied so that rays with circular, rectangular, elliptical or other Beam cross section through the invention Facilities in their direction and cross-sectional area can be influenced.

Claims

Claims: 1. Device for influencing the direction and the cross-sectional area of a supersonic jet emerging from a Laval nozzle, in particular in a jet engine, with an annular chamber which is provided downstream of the nozzle constriction and is radially open to the jet and which is divided into individual compartments by several radial longitudinal partitions, characterized that at the rear end of the compartments (4, 4a, 5, 5a) controllable closing devices (11, 15) are provided which, depending on the control, penetrate different depths into the supersonic jet and due to the overpressure generated by shock waves upstream of the Closing devices cause the compartments (4, 5) to be filled automatically to a greater or lesser extent with the blasting medium.

2. Device according to claim 1, characterized in that the longitudinal partition walls (3, 3 a) are shaped and movable so that their inner contour approximately follows the respective beam limit.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that as terminating devices known per se movable transversely to the beam baffle plates (15) are provided, the Penetration depth in the supersonic jet is changeable.

4. Device according to claims 1 or 2, characterized in that known fluid curtains (11) with a variable flow rate are provided as closing devices.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that one Control device (18) is provided which determines the depth of penetration of the closure devices the compartments (4, 4 a, 5, 5 a) and the position of the radial longitudinal partition walls (3 a) controls.

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that to change the cross-sectional ratio of the supersonic nozzle known pivotably arranged wall parts (24) with a straight or curved profile are provided (F i g. 5).

7. Device according to claims 1 to 5, characterized in that plates (26) which are known per se and which can be displaced transversely to the jet are provided for changing the cross-sectional ratio of the supersonic nozzle (Fig. 5 a). B. Device according to claims 6 or 7, characterized in that the devices for changing the cross-section (24 or 26) can be actuated asymmetrically. Publications considered: French Patent No. 1111633; USA: Patent Nos. 2,625,0 (18, 2,694,898, 2,696,110, 2,799,989, 2,799,990.