DE1481661B - Einrichtung zum Ablenken des aus einer Düse austretenden Strahls, insbesondere zur Steuerung von Flugkörpern - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung die Druckmittelzufuhr zu den Toträumen an den

zum Ablenken des aus einer Düse austretenden Außenenden der Stufe zwischen Düse und Kammer

Strahls, insbesondere zur Steuerung von Flugkörpern, vorzunehmen. Bei einer derartigen Zufuhr des Steuer-

wobei die Düse unter Bildung einer Stufe in eine druckmittel in die Toträume wird der durch die

nach zwei diametral gegenüberliegenden Seiten er- 5 Druckmittelzufuhr hervorgerufene Druck nicht nur auf

weiterte Kammer mündet, so daß zu beiden Seiten einen Teil des Strahls, sondern auf den ganzen Strahl in

des Strahls Toträume entstehen, wobei in die Kam- der Kammer ausgeübt. Das heißt, daß der durch das

mer Steuerdruckmittel eingespeist werden kann. Druckmittel erzeugte Druck auf einer verhältnis-

Es ist bereits eine Einrichtung dieser Art bekannt, mäßig großen Fläche auf dem Umfang des Strahls

die es ermöglicht, einen mit Überschallgeschwindig- io wirkt, so daß auch durch verhältnismäßig geringe

keit strömenden Vortriebsstrahl abzulenken. Bei Druckänderung und demgemäß geringe Änderung

dieser bekannten Einrichtung erstreckt sich die Wand der Druckmittelzufuhr auf den Strahl eine vergleichs-

der Kammer parallel zur Achse der Düse, und die weise große Druckkraft ausgeübt werden kann.

Kammer ist durch mehrere radiale Längstrennwände Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungs-

in einzelne Abteile gegliedert. 15 form der Erfindung ist schließlich der Kammerboden

Zur Beeinflussung der Richtung und der Quer- in der Ablenkungsebene des Strahls etwa doppelt so schnittsfläche des Strahls sind bei der bekannten lang wie die engste Weite der Düse. Durch diese AusEinrichtung am rückwärtigen Ende der Abteile regel- führung wird mit Sicherheit vermieden, daß der bare Abschlußeinrichtungen vorgesehen, die in Ab- Strahl nach dem Austritt aus der Düse sich an die hängigkeit von der Regelung rechtwinklig zum Strahl 20 Kammerwand anlegt.

verschieden tief in den Strahl eindringen und auf Die Erfindung wird nachstehend an Hand der

Grund des dabei durch Stoßwellen erzeugten Über- Zeichnung beispielsweise erläutert.

druckes stromaufwärts der Abschlußeinrichtungen F i g. 1 ist eine teilweise im Längsschnitt gehaltene

eine mehr oder weniger starke selbsttätige Auffüllung Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung;

der Abteile mit dem Strahlmedium bewirken. Die 25 Fig. la ist entsprechende Draufsight;

Abschlußeinrichtungen können Stauplatten oder F i g. 2 ist eine Schnittansicht nach Linie ΪΙ-ΙΙ der

Strömungsmittelvorhänge sein. Fig. 1;

Bei dieser bekannten Einrichtung bestehen ver- F i g. 3 ist eine Draufsicht einer abgeänderten Aus-

schiedene Nachteile. Die Ablenkung des Strahls führungsform der Erfindung, bei welcher die Düse

erfolgt einzig durch direkte Einwirkung auf , den 30 kreisförmigen Querschnitt aufweist, wobei Teile fort-

Strahl am rückwärtigen Ende der Kammerabteile, gelassen sind;

d. h. an einer Stelle, an der der Strahl großen Quer- F i g. 4 ist eine Schnittansicht nach Linie V-V der

schnitt hat. Somit sind bei Verwendung von Strö- F i g. 3.

mungsmittelvorhängen als Abschlußeinrichtungen be- Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1 trächtliche Steuerenergien erforderlich, weil sonst das 35 und 2 weist die Strahlablenkungseinrichtung eine Steuerdruckmittel nicht genügend in den Strahl ein- divergente Düse 1 auf, deren Austrittsteil 2, wie in dringt und nur einen Teil von ihm beeinflußt und F i g. 2 dargestellt, abgeflachte Form hat und mit dem nicht den ganzen Strahl, wie es erwünscht ist. Da aber Boden 3 einer Ablenkkammer 4 verbunden ist. Der bei Flugkörpern die verfügbaren Steuerenergien (oder Boden 3 der Kammer 4 ist in der Ablenkungsebene Steuerdruckmittelmengen) begrenzt sind, ist die 40 des aus der Düse 1 austretenden Strahls etwa dopmögliche Ablenkung des Strahls vergleichsweise pelt so lang wie die engste Weite der Düse 1.
klein, wobei sich außerdem durch die Art der Ab- Die Kammer 4 hat eine Länge, die in der Größenlenkung unerwünschte Energieverluste des Strahls Ordnung des Zehnfachen der Größe der Austrittsergeben. Öffnung 2 der Düse 1 liegt. Versuche haben gezeigt,

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Einrichtung 45 daß unter diesen Bedingungen die besten Ergebnisse

der einleitend genannten Art die Strahlablenkung zu erhalten werden.

verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Ein- Dei Seitenwände 5 der Kammer 4 sind im wesent-

richtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeich- . liehen Verlängerungen entsprechender Wände 6 der

net, daß die Toträume vor der Austrittsöffnung der Düse 1, während die in F i g. 1 im Schnitt dargestell-

Kammer durch in Strömungsrichtung konvergierende 50 ten Kammerwände 7 in einem größeren Abstand von-

Wände begrenzt sind, die den abgelenkten Strahl einander liegen als die entsprechenden Wände 8 der

reflektieren. Düse 1, und sie dienen lediglich dazu, das Innere der

Durch die Reflexion des Strahls an einer der kon- Kammer 4 gegenüber der Umgebung abzuschließen, vergierenden Wände der Kammer wird die Ablen- Die Kammerwände 7 endigen in ebenen Wänden 9 α kung verstärkt, weil der Ablenkwinkel, der durch die 55 und 9 b, die konvergent verlaufen und mit Bezug auf auf beiden Seiten des Strahls in der Kammer herr- die mittlere Ebene P der Düse 1 und der Kammer 4 sehenden Drücke — die durch entsprechende Steue- symmetrisch angeordnet sind. Der Abstand der Endrung der Druckmittelzufuhr hervorgerufen sind — kanten 10 der Wände 9 ist ausreichend, um den gehervorgerufen wird, erheblich vergrößert wird. samten Strahl zwischen diesen Kanten 10 hindurch-

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der 60 gehen zu lassen, wenn er nicht abgelenkt wird.

Erfindung hat der stromabwärtige Teil der Düse im Die Kammerwände 7 sind nahe ihres Beginns mit

Querschnitt die Form eines Rechtecks, dessen quer verlaufenden spaltförmigen Steueröffnungen

längere Seiten parallel zu den konvergierenden Wän- lla, Ub versehen, die sich im wesentlichen über

den der Kammer liegen. ihre gesamte Breite erstrecken und mit Leitungen

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungs- 65 12a, 12b in Verbindung stehen, welche mit einer form der Erfindung ist die Kammer etwa zehnmal so mittleren Kammer 13 und einer Leitung 14 verlang wie die engste Weite der Düse. bunden sind, die zu einer Quelle für Steuerdruck-

Weiterhin wird es gemäß der Erfindung bevorzugt, mittel führt.

Die in den F i g. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist der oben beschriebenen Ausführungsform identisch mit der Ausnahme, daß der Querschnitt der Düse 1 kreisförmig ist. Der Austrittsteil 2 der Düse 1 ist mit dem Boden 3 der Kammer 4 mittels eines Ringes oder Reifens 18 verbunden. Die Höhe der Kammer 4 ist im wesentlichen konstant und ist gleich dem Durchmesser der Düse 1. Der Kammerboden 3 ist jedoch beträchtlich breiter als der Düsendurchmesser, wie es in F i g. 4 in ununterbrochenen Linien dargestellt ist.

Die Arbeitsweise der Strahlablenkungseinrichtung ist wie folgt:

Wenn die Drücke Pa, Pb, die beiderseits des Strahls herrschen und die durch das Ausmaß der Einführung von Steuerdruckmittel bestimmt sind, gleich sind, durchquert der Strahl die Kammer 4, ohne daß er eine Ablenkung erfährt, und seine mittlere Ebene stimmt mit der Ebene P überein.

Wenn beispielsweise der Druck Pa größer als der Druck Pb ist, wird der Strahl in Richtung gegen die Wand 9 b abgelenkt, auf welche er auftrifft und an weiche er reflektiert wird und dann aus der Öffnung 10-10 austritt, wobei er zu der Seite abgelenkt wird, auf welcher der Druck Pa herrscht. Diese Reflexion erzeugt die Wirkung eines aerodynamischen Hebels, durch welchen die endgültige Ablenkung mit Bezug auf diejenige Ablenkung stark vergrößert wird, welche der Strahl im Inneren der Kammer 4 erfährt.

Die Größe der Ablenkung hängt von dem Unterschied der eingespeisten Steuerdruckmittelmengen und bzw. oder von dem Unterschied des statischen Drucks ab, der beiderseits des Strahls im Inneren der Kammer 4 herrscht.

Die konvergierenden Wände 9a, 9 b sind als ebene

Wände dargestellt, sie können jedoch auch gekrümmt sein.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Ablenken des aus einer Düse austretenden Strahls, insbesondere zur Steuerung von Flugkörpern, wobei die Düse unter Bildung einer Stufe in eine nach zwei diametral gegenüberliegenden Seiten erweiterte Kammer mündet, so daß zu beiden Seiten des Strahls Toträume entstehen, wobei in die Kammer Steuerdruckmittel eingespeist werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Toträume vor der Austrittsöffnung (10) der Kammer (4) durch in Strömungsrichtung konvergierende Wände (9 a, 9 b) begrenzt sind, die den abgelenkten Strahl reflektieren.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stromabwärtige Teil der Düse (1) im Querschnitt die Form eines Rechtecks hat, dessen längere Seiten (8) parallel zu den -konvergierenden Wänden (9a, 9b) der Kammer liegen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (4) etwa zehnmal so lang ist wie die engste Weite der Düse.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelzufuhr in die Kammer an den Außenenden der Stufe zwischen Düse und Kammer erfolgt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammerboden (3) in der Ablenkungsebene des Strahls etwa doppelt so lang ist wie die engste Weite der Düse.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen