DE1201688B

DE1201688B - Steuerfaehige Abgasablenkvorrichtung

Info

Publication number: DE1201688B
Application number: DEW32189A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Eick; Dipl-Ing Frank Arnold Nix
Original assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Current assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke Fokker GmbH
Priority date: 1962-05-02
Filing date: 1962-05-02
Publication date: 1965-09-23

Description

Steuerfähige Abgasablenkvorrichtung Es ist bei Flugzeugen mit Strahlantrieb bekannt, am Ende jedes Strahlrohrs eine Einrichtung zur Ablenkung des Strahls nach unten vorzusehen, um ein senkrechtes Starten und Landen des Flugzeugs zu ermöglichen. Es ist auch bereits bekannt, am Ende eines Strahlrohrs mehrere Rohrkrümmer hintereinander anzuordnen, die gegeneinander verdrehbar sind, um beliebige Strahlablenkungen erzielen zu können. Dabei werden jedoch, wenn eine bestimmte Strahlablenkungseinrichtung erreicht werden soll, sehr umständliche gegenseitige und voneinander abhängige Verdrehungen der einzelnen Rohrkrümmer erforderlich. Dieser Nachteil soll durch die Erfindung behoben werden.
Die Erfindung geht von einem Strahlrohr aus, an dessen Ende eine Einrichtung zur Ablenkung des Strahls in einer durch die Strahlrohrachse gehenden Ebene vorgesehen ist, wobei die Größe des Ablenkwinkels veränderlich ist, und besteht darin, daß der Träger der Strahlablenkeinrichtung um die Strahlrohrachse drehbar ist.
Die Strahlablenkeinrichtung kann z. B. aus fächerartig ausfahrbaren Umlenksegmenten bestehen, von denen das letzte mit einer Betätigungsvorrichtung verbunden ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil, daß der Strahl in einfacherer Weise als mit den bekannten Einrichtungen nach allen Richtungen ablenkbar ist.
Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
F i g. 1 zeigt ein Flugzeugturbinenstrahltriebwerk, das gemäß der Erfindung ausgestaltet ist; F i g. 2 zeigt das gleiche Triebwerk von hinten gesehen.
Der Gasstrahl tritt nach Austritt aus der Turbine 1 in ein unbewegliches Rohr 2 ein. An dieses schließt sich ein um die Triebwerkachse drehbares Rohr 3 an. In der Zeichnung ist als Beispiel eine Kugellagerung 4 zwischen den beiden Abgasrohrteilen angenommen. Das drehbare Rohr trägt auf der oberen Umfangshälfte des Flansches eine Verzahnung 5, in die ein am festen Rohr 2 gelagertes Ritzel 6 eingreift. Das Ritzel 6 wird von einer Welle 7 angetrieben. Das drehbare Rohr 3 kann auch auf andere Weise, z. B. über eine geeignete Hebelübertragung, gegenüber dem festen Rohr 2 gedreht werden. Etwa in Höhe des Drehlagers oder etwas stromabwärts davon ist eine Nachbrennanlage 8 vorgesehen. Das Drehlager soll nicht im Bereich der durch die Nachbrennanlage weiter erhitzten Gase liegen.
Am Ende des drehbaren Rohres 3 sind um den Zapfen 9 an sich bekannte, drehbare, schalenförmige Umlenkelemente 10 angebracht. Wenigstens das letzte, richtungsbestimmende Schalenelement 11 ist mit dem Hebel 12 form- oder zumindest kraftschlüssig verbunden. Der Hebel wird von einer Lenkstange 13 bewegt.
Das Umlenkelement 11 kann auch auf andere Weise, z. B. durch eine über den Scheitel der Elemente 10 gelegte Kette oder durch eine geeignete Verzahnung, bewegt werden.
Unterhalb des drehbaren Rohres 3 ist ein in Längsrichtung verschiebliches Blech oder Platte 14 in dem Verdrängungskörper 15 gleitend angebracht, das durch die Schubstange 16 bewegt werden kann. Der Verdrängungskörper 15 füllt das durch die Zentrifugalwirkung der Umlenkung entstehende Totwassergebiet aus und bewirkt dadurch eine Verringerung der Wirbelverluste.
Ist die Ablenkvorrichtung ausgefahren, so kann durch Betätigung der Welle 7 der Gasstrahl in der Querebene (F i g. 2) gesteuert werden. Durch Betätigen des Hebels 12 kann der Gasstrahl in der Längsebene (F i g. 1) gesteuert werden. Durch Betätigen der Schubstange kann der Gasstrahl mehr oder weniger abgedeckt werden, so daß auf diese Weise seine Impulskraft fast verzögerungsfrei geändert werden kann. Es kann der Abstand von der Prallfläche 14 zu der Austrittsöffnung der Ablenkvorrichtung noch größer gewählt werden, wenn dies wegen unzulässiger Druck- und Temperaturrückwirkungen erforderlich werden sollte. An Hand der F i g. 3 soll nun gezeigt werden, daß ein erfindungsgemäß ausgerüstetes Flugzeug im Schwebeflug voll steuerbar ist. Das Flugzeug ist mit zwei Triebwerken versehen, die beispielsweise an Stielen unter den Tragflächen angehängt sind. Wenn es sich um einen Hochdecker handelt, wird man die Umlenkvorrichtung in der Seitenansicht möglichst mit dem Flugzeugschwerpunkt zusammenfallen lassen.
Am Schwanzende des Flugzeugs befindet sich eine senkrecht nach unten gerichtete Austrittsöffnung für Druckgas. Es kann durch sie ein in seiner Stärke steuerbarer Gasstrom, der z. B. den Marschtriebwerken oder einem Anlaß-Hilfstriebwerk entnommen ist, austreten. Der gleiche Erfolg kann auch auf andere Art, z. B. durch in den Höhenleitwerken eingebaute Hubgebläse mit Schaufeln veränderlicher Anstellung, erreicht werden. Die Steuervorrichtungen werden in geeigneter Weise vom Flugzeugführer und/oder von einer Stabilisierungsautomatik bedient.
Eine gleichsinnige Betätigung der Umlenkelemente 10 hat eine Kraftkomponente in Richtung der Längsachse x-x zur Folge; das Flugzeug fliegt vorwärts.
Eine gleichsinnige Drehung der Rohre 3 hat eine Kraftkomponente in Richtung der Querachse y-y zur Folge; das Flugzeug fliegt seitwärts.
Eine gleichsinnige Betätigung der Schubkraftsteuervorrichtung verändert die Kraft in Richtung der Hochachse z-z; das Flugzeug steigt oder sinkt. Eine gegensinnige Betätigung der Umlenkelemente 10 hat ein Moment um die Hochachse z-z zur Folge; das Flugzeug giert.
Eine gegensinnige Betätigung der Schubkraftsteuervorrichtung hat ein Moment um die Längsachse x-x zur Folge; das Flugzeug rollt.
Eine Änderung der Kraft der Schwanzdüse hat ein Moment um die Querachse y-y zur Folge; das Flugzeug neigt sich nach vorn oder hinten.
Das Flugzeug ist in allen sechs Freiheitsgraden steuerbar.

Claims

Patentanspruch: Strahlrohr, insbesondere für den Antrieb eines Flugzeuges, an dessen Ende eine Einrichtung zur Ablenkung des Strahles in einer durch die Strahlrohrachse gehenden Ebene vorgesehen ist, d adurch gekennzeichnet, daß der Träger der Strahlablenkeinrichtung (3) um die Strahlrohrachse drehbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1007 178, 1070 448, 1048 093, 1111029; britische Patentschrift Nr. 743 874; französische Patentschrift Nr. 1099 901; USA.-Patentschriften Nr. 2 886 262, 2 912188.