DE1291206B

DE1291206B - Druckgasverteiler fuer strahlgesteuerte Luftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1291206B
Application number: DES78857A
Authority: DE
Inventors: Gire Etienne Yves Jean Marie
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1961-04-07
Filing date: 1962-04-05
Publication date: 1969-03-20
Also published as: GB1056076A; US3365165A; FR1293654A; DE1406482A1; GB998417A; FR82162E

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgasverteiler für strahlgesteuerte Luftfahrzeuge zur Verteilung einer konstanten Druckgasmenge auf ein Paar in bezug auf eine Hauptachse des Luftfahrzeuges symmetrisch angeordnete Steuerdüsen mit einem Ventil, das in einer mittleren Stellung die Druckgasmenge auf das Paar Steuerdüsen in gleiche Teile aufteilt, in wenigstens einer Endstellung die gesamte Druckgasmenge einer Steuerdüse zuführt und in einer Zwischenstellung die Druckgasmenge in ungleiche Teile aufteilt.
Es sind Gasverteiler der vorgenannten Art bekannt; bei welchen jede Steuerdüse des in bezug auf eine Hauptachse des Luftfahrzeuges symmetrisch angeordneten Paares mit in entgegengesetzte Richtungen (z. B. nach oben und unten) weisenden Gasauslaßöffnungen versehen und mit einem eigenen Ventil zu einer Einheit zusammengebaut ist, welches wahlweise die eine oder die andere Gasauslaßöffnung abzusperren oder in Wirkung zu bringen gestattet. Diese bekannten Verteiler weisen einerseits den Nachteil auf, daß für jedes Düsenpaar zwei Ventile erforderlich sind, die eine komplizierte Einrichtung zu ihrer Betätigung bedingen, und andererseits den Nachteil auf, daß bei der Zufuhr des Druckgases zu der jeweils gewählten Düsenöffnung über das mit ihr unmittelbar verbundene Ventil unvermeidbar Energieverluste zufolge von Drosselwirkungen auftreten, welche die Wirksamkeit der Steuerdüsen herabsetzen.
Aufgabe der Erfindung ist, einen Verteiler der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich von den bekannten Einrichtungen dadurch vorteilhaft unterscheidet, daß er einerseits ermöglicht, die konstante Druckgasmenge auf das in bezug auf eine Hauptachse des Luftfahrzeuges symmetrisch angeordnete Paar Steuerdüsen über ein einziges Ventil zu verteilen, welches an dem jeweils günstigsten Ort in dem Luftfahrzeug angeordnet werden kann und daher mittels einer einfach ausgebildeten Betätigungseinrichtung einstellbar ist, während er andererseits das Auftreten von Energieverlusten zufolge von Drosselwirkungen verhindert.
Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Druckgasverteiler der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß das Ventil mit mehreren Paaren von Steuerdüsen verbunden ist, wobei zu jeder Steuerdüse eine eigene Druckgasleitung führt und das Ventil mehrere Schließorgane aufweist, die jeweils einem Paar Steuerdüsen zugeordnet sind und synchron betätigt werden, wobei die Schließorgane derart ausgebildet sind, daß wenigstens die Druckgasleitung zu einer Steuerdüse sowohl in der Mittelstellung des Ventils als auch in der Endstellung und wenigstens in einer Zwischenstellung voll geöffnet ist.
Die Anordnung kann dabei derart sein, daß das Ventil in jeder der drei genannten Stellungen eine Anzahl Druckgasleitungen voll öffnet, die gleich der Anzahl der Düsenpaare ist.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann das Ventil an Stelle mehrerer synchron betätigbarer Schließorgane einen hohlzylindrischen Drehschieber enthalten, der mehrere verschieden große Durchbrüche aufweist, wobei jeder Durchbruch den Druckgasleitungen eines bestimmten Düsenpaares zugeordnet ist.
Der Druckgasverteiler gemäß der Erfindung besitzt folgende Vorteile: Die Ventile können in der Mitte des Flugzeugs angeordnet werden, was leichter als ihre Anbringung an den Flügel- oder Rumpfenden ist. Die Steuerung der Bewegung des Flugzeugs um jede Achse erfordert nur ein Ventil, was die Steuerung vereinfacht.
Die Ausstoßöffnungen der Steuerdüsen haben einen festen Querschnitt, der so bestimmt werden kann, daß die Düsen mit bestem Wirkungsgrad arbeiten können.
Das Vorhandensein mehrerer paralleler dünner Druckgasleitungen zwischen jedem Ventil und einem ihm zugeordneten Steuerdüsenpaar an Stelle einer einzigen dicken Leitung ist kein Nachteil, da sie in ein Flugzeug leichter eingebaut werden können, insbesondere in einen Flügel geringer Dicke.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Teilschnittansicht einer Ausführungsform in einer Ebene, welche die Achsen der verschiedenen Leitungen und die Achse eines Drehschiebers enthält, -_ F i g. 2 zwei Querschnitte durch den Verteiler längs der Linien II a-11 a bzw. II b-11 b der F i g. 1, F i g. 3 und 4 der F i g. 2 entsprechende Schnitte,, die den Drehschieber in verschiedenen Stellungen wiedergeben, F i g. 5 Querschnitte durch eine andere Ausführungsform, -° F i g. 6 ist eine schaubildiche Ansicht eines strahlgesteuerten Luftfahrzeugs, das -zeit einem Druckgasverteiler ausgerüstet ist.
Bei der Ausführungsform des.Verteilers gemäß den F i g. 1 bis 4 mündet eine mit °einer Druckgasquelle verbundene Leitung 1 in das -eine Ende des zylindrischen Gehäuses eines Ventils 1 a, dessen Achse mit der Achse der Leitung 1 zusammenfällt. Von dem Ventilgehäuse gehen zwei Paare von Leitungen 2, 3 und 4, 5 ab, die einen solchen Querschnitt haben, daß, wenn z. B. die Leitungen 4, 5 . des einen Paares mit der Zufuhrleitung 1 in Verbindung stehen, während die Leitungen 2, 3 des anderen Paares geschlossen sind (F i g. 3), die gespeisten Leitungen 4, 5 die gesamte über die Leitungen 1 .zugeführte Druckgasmenge fördern können. .,.
Die Leitungen 2, 3 des einen Paares führen zu einer Steuerdüse A, während die Leitungen 4, 5 des anderen Paares zu einer Steuerdüse B führen,- so daß jede der Steuerdüsen A und B mit dein Gehäuse des Ventils 1 a durch mehrere parallel verlaufende Leitungen verbunden ist.
In dem Ventil 1 a ist ein hohlzylindrischer Drehschieber angeordnet, dessen Inneres mit der Zufuhrleitung 1 in Verbindung steht. Der Drehschieber ist mit Durchbrüchen und Schließflächen 6 und 7 versehen, die verschiedene Abmessungen besitzen, wie dies insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich ist. An seinem der Zufuhrleitung 1 abgewandten Ende weist der Drehschieber einen Boden 9 auf, der mit einer Welle 10 starr verbunden ist, die von einer Betätigungsvorrichtung 11 in der einen oder der anderen Richtung verdreht werden kann.
Wenn der Drehschieber des Ventils 1 a die in F i g. 2 wiedergegebene Mittelstellung einnimmt, werden den Steuerdüsen A und B gleiche Anteile der Druckgasmenge ohne Drosselwirkung über die Leitungen 3 bzw. 5 zugeführt.
Wenn z. B. der der Steuerdüse A zuzuführende Anteil der Druckgasmenge Null sein soll, wird der Dreh- Schieber um einen solchen Winkel verdreht, daß er die in F i g. 3 wiedergegebene Stellung einnimmt. Die ganze von der Druckgasquelle gelieferte Druckgasmenge gelangt dann über die beiden Leitungen 4 und 5 ohne Drosselwirkung zu der Steuerdüse B.
Wenn z. B. der der Steuerdüse B zuzuführende Anteil der Druckgasmenge größer als der der anderen Steuerdüse A zuzuführende Anteil sein soll, wird der Drehschieber in die in F i g. 4 wiedergegebene Zwischenstellung verdreht. In dem der Steuerdüse B zugeführten Anteil der Druckgasmenge tritt dabei nur ein geringer Druckverlust durch Drosselwirkung auf.
Der vorstehend beschriebene Verteiler gestattet also, die von einer Druckgasquelle gelieferte Druckgasmenge auf mehrere zu speisende Düsen so zu verteilen, daß die Verringerung des der einen Düse zugeführten Anteils der Druckgasmenge eine Vergrößerung des einer anderen Düse zugeführten Anteils der Druckgasmenge zufolge hat, wobei gewährleistet ist, daß die Speisung der verschiedenen Düsen in der Mittelstellung und in den Endstellungen des Ventils ohne Energieverlust erfolgt und nur in den Zwischenstellungen ein gewisser Energieverlust auftritt, von dem jedoch nur ein Teil der gesamten Druckgasmenge betroffen ist, was nicht der Fall wäre, wenn jede Düse über eine einzige Leitung gespeist würde. Zur weiteren Verringerung dieses Energieverlustes in den Zwischenstellungen kann die Anzahl der das Ventil mit jeder der zu speisenden Düsen verbindenden Leitungen vergrößert werden.
F i g. 5 .veranschaulicht in Querschnittsansichten eine Ausführungsform des Verteilers, bei welcher das Ventil 1 a -über vier Leitungen 2, 3, 2', 3' bzw. 4, 5, 4', 5' mit jeder der zu speisenden Steuerdüsen A und B verbunden ist, wobei der Drehschieber des Ventils in der Mittelstellung wiedergegeben ist, in welcher den beiden Düsen gleiche Anteile der Druckgasmenge zugeführt werden.
Bei dem in F i g. 6 dargestellten strahlgesteuerten Flugzeug wird ein Behälter 12 mit Druckluft gespeist, die den (nicht dargestellten) Triebwerken des Flugzeuges entnommen wird. Aus diesem Behälter werden drei mittels Stellmotoren 13' bzw. 14' bzw. 15' betätigbare Ventile 13, 14,15 mit Druckluft gespeist. Jedes dieser Ventile hat die an Hand der F i g.1 bis 4 erläuterte Ausbildung.
Dem Ventil 13 sind einerseits Leitungen 23 und 33, die zu einem Paar vorderer Nicksteuerdüsen 23' bzw. 33' führen, und andererseits Leitungen 43 und 53, die zu einem Paar hinterer Nicksteuerdüsen 43' bzw. 53' führen, zugeordnet. Diese Ausstoßöffnungen dieser Düsen 23', 33', 43' und 53' sind nach unten gerichtet. Die für die Steuerung erforderlichen Nickmomente werden dadurch erhalten, daß mittels des von dem Stellmotor 13' betätigten Ventils 13 die den vorderen Düsen 23', 33' und den hinteren Düsen 43', 53' zugeführten Anteile der Druckluftmenge geändert werden. Das Ventil 13 besitzt die oben unter Bezugnahme auf die F i g. 1 bis 4 beschriebene Ausbildung und arbeitet daher mit konstanter Durchflußmenge. Da in ihm nur ein minimaler Energieverlust durch Drosselung auftritt, wird die Druckluftmenge mit einem guten Wirkungsgrad in den Düsen 23', 33', 43' und 53' zur Erzeugung von Schubkräften ausgenutzt, welche zur Erzeugung von Steuermomenten und gleichzeitig zur Erzeugung von Auftriebskräften dienen.
Die oben hinsichtlich des Arbeitens des Ventils 13 für die Erzeugung von Nickmomenten gemachten Ausführungen gelten auch für das Ventil 14 für die Erzeugung von Rollmomenten. Diesem Ventil 14 sind Leitungen 24, 34 und 44, 54 zugeordnet, die zu einem Paar Düsen 24', 34' bzw. zu einem Paar Düsen 44', 54' führen, wobei die Ausstoßöffnungen dieser Düsen ebenfalls nach unten gerichtet sind, um gleichzeitig Auftriebskräfte zu erzeugen.
Dem Ventil 15 für die Erzeugung von Giermomenten sind Leitungen 25, 35 und 45, 55 zugeordnet, die zu Düsenpaaren 25', 35' bzw. 45', 55' führen. Die Ausstoßöffnungen dieser Düsen sind zur Seite gerichtet, so daß sie keinen Auftriebsschub erzeugen. Im übrigen gelten die für die Ventile 13 und 14 zur Erzeugung von Nick- bzw. Rollmomenten gemachten Ausführungen auch für das Ventil 15 zur Erzeugung von Giermomenten.
Da die Ventile 13,14 und 15 eine konstante Druckgasmenge durchlassen, rufen sie keine Änderung des Prozentsatzes der dem Triebwerk entnommenen Gesamtgasmenge hervor.
Da in ihnen bei der Regelung der Steuermomente nur eine sehr geringe Drosselung auftritt, kann die benutzte Druckgasmenge Auftriebskräfte mit einem guten Wirkungsgrad erzeugen.

Claims

Patentansprüche: 1. Druckgasverteiler für strahlgesteuerte Luftfahrzeuge zur Verteilung einer konstanten Druckgasmenge auf ein Paar in bezug auf eine Hauptachse des Luftfahrzeuges symmetrisch angeordnete Steuerdüsen, mit einem Ventil, das in einer mittleren Stellung die Druckgasmenge auf das Paar Steuerdüsen in gleiche Teile aufteilt, in wenigstens einer Endstellung die gesamte Druckgasmenge einer Steuerdüse zuführt und in einer Zwischenstellung die Druckgasmenge in ungleiche Teile aufteilt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (13) mit mehreren Paaren von Steuerdüsen (23', 43'; 33', 53') verbunden ist, wobei zu jeder Steuerdüse eine eigene Druckgasleitung (23, 43; 33, 53) führt und das Ventil (13) mehrere Schließorgane (6, 7) aufweist, die jeweils einem Paar Steuerdüsen zugeordnet sind und synchron betätigt werden, wobei die Schließorgane derart ausgebildet sind, daß wenigstens die Druckgasleitung zu einer Steuerdüse sowohl in der Mittelstellung (F i g. 2) des Ventils als auch in der Endstellung (F i g. 3) und wenigstens in einer Zwischenstellung (F i g. 4) voll geöffnet ist.
2. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in jeder der drei genannten Stellungen eine Anzahl Druckgasleitungen voll öffnet, die gleich der Anzahl der Düsenpaare ist.
3. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil an Stelle mehrerer synchron betätigbarer Schließorgane einen hohlzylindrischen Drehschieber enthält, der mehrere verschieden große Durchbrüche aufweist, wobei jeder Durchbruch den Druckgasleitungen eines bestimmten Düsenpaares zugeordnet ist.