DE1288921B

DE1288921B - Strahlrohr, insbesondere fuer senkrecht startende und landende Flugzeuge

Info

Publication number: DE1288921B
Application number: DEB88149A
Authority: DE
Inventors: Haberkorn Erich; Loebbecke Wilhelm
Original assignee: Boelkow GmbH
Current assignee: Boelkow GmbH
Priority date: 1966-07-23
Filing date: 1966-07-23
Publication date: 1969-02-06
Also published as: US3451624A; GB1131897A

Description

Die Erfindung betrifft ein Strahlrohr, insbesondere für senkrecht startende und landende Flugzeuge, mit am Ende um eine Achse tangential zum Strahlrohrumfang schwenkbarem Krümmersegment als Austrittsdüse.
Bisher bekannte Umlenkeinrichtungen sind aus verschiedenen Gründen in der oben beschriebenen Weise angeordnet worden, und zwar entweder um mit deren Hilfe den Schubvektor in einem bestimmten Winkelbereich kontinuierlich zu steuern oder um sie, z. B. zur Verminderung des Luftwiderstandes, während des Horizontal- oder Reisefluges in die Zelle einziehen zu können. Die Erfindung betrifft im besonderen Umlenkeinrichtungen, die aus dem zuletzt genannten Grunde klappbar am Strahlrohrende angebracht sind.
Eine der bekannten Einrichtungen besitzt eine Umlenkdüse, die aus einem Krümmersegment besteht, welches teleskopartig außen über das ebenfalls gekrümmte Strahlrohrende geschoben werden kann. Bei dieser Anordnung ist es erforderlich, daß die Schwenkachse auf der krümmungsinneren Seite liegt. Die durch die Strahlumlenkung am Krümmersegment angreifenden Reaktionskräfte gehen dann etwa durch die Schwenkachse, so daß das Krümmersegment im wesentlichen nur durch die Reibung, die die Treibgase an ihm finden, in seine Betriebsstellung gedrückt wird. Die Reibungskräfte sind aber nicht ausreichend um das Krümmersegment mit Sicherheit in seiner Betriebsstellung festzuhalten. Ferner ist bei der bekannten Anordnung die plötzliche Erweiterung am übergang vom Strahlrohr zur Umlenkdüse in strömungstechnischer Hinsicht ungünstig, da sie erhebliche Wirbelverhiste zur Folge hat.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Strahlrohr der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das Krümmersegment durch den Gasdruck fest in seiner Betriebsstellung gehalten wird, gegen das Strahlrohr in einfacher und zuverlässiger Weise abgedichtet ist, wenig Raum einnimmt, ein geringes Gewicht hat und trotzdem in strömungstechnischer Hinsicht den bekannten Lösungen überlegen ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Krümmersegment nach innen in ein nach außen zu konisch verengtes Ende des Strahlrohres einschwenkbar ist, wobei die Schwenkachse diametral gegenüber dem Krümmungsmittelpunkt des Krümmersegments gelegen ist und sich das Krümmerseginent in seiner ausgeschwenkten Stellung mittels eines an seinem Gaseintrittsende ausgebildeten Bundes gegen einen Bund des Strahlrohrendes anlegt und wobei die Anlageflächen der beiden Bunde als Dichtflächen zwischen Strahlrohr und Krümmersegment ausgebildet sind.
Der Durchmesser des eigentlichen Strahlrohres ist größer als der größte Durchmesser der Umlenkdüse, so daß diese im eingeklappten Zustand vollständig innerhalb des Strahlrohres Platz findet.
Bei der erfindungsgemäßen Lage der Schwenkachse wird die Düse während des Betriebes durch die Gaskräfte gegen den Bund des Strahlrohres gedrückt und in dieser ausgeklappten Stellung gehalten, so daß dann die Betätigungsmittel für die Düse weitgehend entlastet sind.
Die Anlagefläche der beiden Bunde ist gemäß der Erfindung als Dichtfläche zwischen Düse und Strahlrohr ausgebildet. Da die Gaskräfte selbst den zur Abdichtung erforderlichen Anpreßdruck aufbringen, wächst mit zunehmenden Gasdruck auch die Dichtkraft. Dadurch daß das Krümmerseginent in das Strahlrohrende eingeklappt wird, ergibt sich beim übergang vom Strahlröhr zum Krümmerseginent keine plötzliche Querschnittserweiterung, sondern eine weniger schädliche Querschnittsverengung.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist es aus Gründen einer weitgehenden Entlastung der Betätigungseinrichtung wünschenswert, daß das Triebwerk nicht angelassen werden kann, solange sich die Düse in ihrer eingeklappten Stellung, also innerhalb des Strahlrohres befindet. Aus diesem Grunde ist nach einem Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß das Krümmersegment oder mit ihm verbundene Teile zu Beginn des Einschwenkvorganges eine Schalteinrichtung betätigen, mittels welcher das Triebwerk abgeschaltet bzw. im eingeschwenkten Zustand des Krümmersegments ein Anlassen des Triebwerkes verhindert wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das konisch verengte Ende des Strahlrohres, an dem das Krümmersegnient anliegt, um die Strahlrohrdüse drehbar angeordnet. Auf diese Weise kann die Schubrichtung derart verändert werden, daß ein mit dieser Einrichtung versehenes Triebwerk sowohl als Hub- als auch als Schubtriebwerk verwendet werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch einen Flugzeugrumpf, in dem ein mit der erfindungsgemäßen Strahlumlenkeinrichtung versehenes Triebwerk eingebaut ist, F i g. 2 eine Umlenkdüse, die über einen drehbaren Zwischenring am Strahlrohrende eines Triebwerkes gemäß F i -. 1 angeordnet ist.
Das Triebwerk 2 in F i g. 1, welches mit senkrechter Achse in den Rumpf 1 eingebaut ist, besitzt ein gegabeltes Strahlrohr 3, dessen beide Enden 3 a und 3b je eine Umlenkdüse4a und 4b tragen. Die Düse4a ist im ausgeklappten, Düse4b im eingeklappten Zustand dargestellt. Die Klappen5 dienen zum Verschließen der Rumpföffnung bei eingefahrener Düse.
Die Umlenkdüse 4 a in F i g. 2 ist an einem konischen Zwischenring 11 mittels einer tangential zum Austrittsquerschnitt des Zwischenringes angeordneten Achse 12 klappbar angelenkt. Der Zwischenring selbst ist in einem Gehäusering 13 um die Achse des Strahlrohres 3a drehbar gelagert. Der Antrieb des Zwischenringes erfolgt über ein Ritzel 14 und einen am Eintrittsende des Zwischenringes angeordneten Außenzahnkranz 15.
Im ausgeklappten Zustand legt sich die Düse mit ihrem Bund 16, der über den gesamten Umfang des Eintrittsquerschnittes der Düse verläuft, gegen einen Bund 17 des Zwischenringes 11. Die Anlagefläche der beiden Bunde stellt zugleich die Dichtfläche zwischen dem Zwischenring und der Düse dar.
Durch eine geeignete Wahl der Lage und des Ab- standes der Klappachse 12 zur Wirkungslinie der Resultierenden der Reaktionskräfte läßt sich sowohl der Drehsinn als auch der Betrag des um diese Achse wirkenden Momentes bestimmen. Im dargestellten Beispiel wirkt dieses Moment rechtsdrehend, also im aufklappenden Sinn auf die Düse.
Die Reaktionskräfte, die auf die Strahlumlenkeinrichtung wirken, werden über einen Flansch 19 direkt auf die Spanten 20 abgesetzt, so daß das Strahlrohr 3a nur durch den Innendruck, nicht aber durch Biegekräfte aus der Schubkraft belastet wird.
Die hydraulische Strebe 21 dient zum Ein- und Ausklappen der Düse 4a. Der Zylinder der Strebe 21 ist mit dem Zwischenring 11, die Kolbenstange mit dem auf der Schwenkachse 12 befestigten Hebel 22 verbunden.
Die Düse wird durch Ausfahren der Strebe 21 eingeklappt (strichpunktierte Lage).
Der Hebel 22 arbeitet mit einem schematisch eingezeichneten Kontakt 23 zusammen, welcher zu Be-Clinn des Einklappvorganges den Zündstromkreis des Triebwerkes unterbricht. Durch diese Einrichtung wird außerdem verhindert, daß bei eingeklappter Düse das Triebwerk angelassen werden kann.
Die Klappe 5 dient zum Verschließen der Rumpföffnung bei eingefahrener Düse, also beispielsweise während des Reisefluges.

Claims

Patentansprüche: 1. Strahlrohr, insbesondere für senkrecht startende und landende Flugzeuge, mit am Ende um eine Achse tangential zum Strahlrohrumfang schwenkbarem Krümmersegment als Austrittsdüse, dadurch gekennzeichnet, daß das Krümmersegment nach innen in ein nach außen zu konisch verengtes Ende des Strahlrohres einschwenkbar ist, wobei die Schwenkachse(12) diametral gegenüber dem Krümmungsmittelpunkt des Krümmersegments gelegen ist und sich das Krümmersegment in seiner ausgeschwenkten Stellung mittels eines an seinem Gaseintrittsende ausgebildeten Bundes (16) gegen einen Bund (17) des Strahlrohrendes anlegt und wobei die Anlageflächen der beiden Bunde als Dichtflächen zwischen Strahlrohr und Krümmersegment ausgebildet sind.
2. Strahlrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Krümmersegment oder mit ihm verbundene Teile zu Beginn des Einschwenkvorganges eine Schalteinrichtung (23) betätigen, mittels welcher das Triebwerk abgeschaltet bzw. im eingeschwenkten Zustand des Kfflmmersegments ein Anlassen des Triebwerkes verhindert wird. 3. Strahlrohr nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das konisch verengte Ende (11) des Strahlrohres (3), an dem das Krümmersegment (4a) gelagert ist, um die Strahlrohrachse drehbar ist.