DE1756360C3 - Vorrichtung zur Ablenkung des aus einer Rückstoßdüse einer Vortriebsvorrichtung austretenden Strahles - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ablenkung des aus einer Rückstoßdüse einer Vortriebsvorrichtung austretenden Strahles mittels Quereinspritzung eines Hilfsstrahles, der von einem Hilfsgaserzeuger kommt, in den Hauptstrahl.

Es sind Einrichtungen der genannten Gattung bekannt (vgl. z. B. US-PS 31 32 476 und 33 25 103), bei welchen die Ablenkung des Hauptstrahles einer Vortriebsvorrichtung dazu bestimmt ist, Steuermomente oder Stabilisierungsmomente für das vorgetriebene Luftfahrzeug zu schaffen, wobei dieser Arbeitsvorgang im wesentlichen sehr empfindlich ist und eine sehr große Präzision erfordert, die lediglich durch eine genaue Bestimmung der Amplitude und der Dauer der Ablenkung erhalten werden kann, d. h. es ist eine Speisung von einem Hilfsgaserzeuger mit praktisch konstantem Druck erwünscht, damit in diese Bestimmung der Parameter keine Störungen eingeführt werden, die sonst im Hinblick auf eine entsprechende Korrektur festgestellt und gemessen werden müßf.en.

Außerdem müssen die für die Bildung der Ablenkstrahlen erforderlichen Gasentnahmemengen, die in Funktion der Amplitude der gewünschten Ablenkung und ihrer Dauer veränderlich sind, von dem Hilfsgaserzeuger zu jedem Zeitpunkt und während jeder erforderlichen Dauer mit Sicherheit geliefert werden. Es ist somit erforderlich, daß die Entnahmemengeri nicht mehr als einen Bruchteil der verfügbaren Lieferleistung des Hilfsgaserzeugers betragen und daß sie nur einen Teil der Betriebszeit des Hilfsgaserzeugers in Anspruch nehmen. In anderen Worten ausgedrückt, um jeden Bedarf von Druckgas für Ablenkung erfüllen zu können, muß der Hilfsgaserzeuger im Hinblick auf seine Kapazität und im Hinblick auf die Betriebsdauer überdimensioniert werden.

Es ergeben sich hieraus Schwierigkeiten, eine Verbrennung mit konstantem Druck ungeachtet der vorübergehend zu liefernden und veränderlichen Menge sowie der Dauer der Entnahmen aufrechtzuerhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art so auszuführen, daß in dem Hilfsgaserzeuger praktisch konstanter Verbrennungsdruck aufrechterhallten ist.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß an den Hilfsgaserzeuger eine steuerbare Abgabedüs« angeschlossen ist, die durch eine auf den Gasdruck im Hilfsgaserzeuger ansprechende Regeleinrichtung im Sinne des Konstanthaltens des Gasdrucks im Hilfsgaserzeuger gesteuert ist. Auf diese Weise kann der Gasdruck im Hilfsgaserzeuger auf einem gewünschten Wert irn wesentlichen konstantgehalten werden, so daß genaue Ablenkung des Strahls der Rückstoßdüse erhalten wird.

Weiterer Merkmale sind in weiteren Ansprüchen unter Schutz gestellt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

F i g. 1 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Strahlablenkung,

■ F i g. 2 ist eine Längsschnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform.

In F i g. 1 ist in Halbschnittansicht die Hauptdüse 1 der Vortriebsvorrichtung, beispielsweise einer Rakete, mit einer ihrer Ablenkdüsen 2 in Form eines Schlitzes oder Spaltes dargestellt, wobei die Ablenkdüse 2 mit Druckgas von einem zweckentsprechenden Hilfsgaserzeuger 2 unter Zwischenschaltung einer Leitung 4 gespeist wird, die mit einem Ventil 5 ausgerüstet ist, das von einer Servordruckvorrichtung 6 gesteuert ist.

Solange das Ventil 5 geschlossen bleibt, wird die Ablenkdüse 2 nicht mit Druckgas gespeist und der aus der Hauptdüse 1 austretende Vortriebsstrahl erfährt keinerlei Ablenkung. Im Gegensatz hierzu lührt das öffnen des: Ventils 5 unter der Wirkung der Servodruckvorrichtung 6 zum Herstellen der Verbindung zwischen dem Hilfsgaserzeuger 3 und der Ablenkdüse 2 über die Leitung 4. Wenn die Ablenkdüse 2 gespeist wird, erzeugt sie quer in der Hauptdüse 1 einen Hilfsstrahl und lenkt den Vortriebsstrahl in der zu der Einspritzung entgegengesetzten Richtung ab. Es ist ersichtlich, daß die Amplitude der Ablenkung eine Funktion des mehr oder weniger großen öffnens des Ventils 5 ist und daß diese Ablenkung solange dauert, bis das Ventil 5 in seine Schließstellung zurückgeführt wird.

Die beschriebene Ablenkeinrichtung weist die folgenden Verbesserungen auf:

An den Hilfsgaserzeuger 3 ist eine zweite Leitung 7 angeschlossen, die in eine Abgabedüse 8 mündet, die

durch Axialverschiebung eines zweckentsprechend profilierten Zentralkörpers 9 steuerbar ist. Die Kombination der Abgabedüse 8 mit dem beweglichen Zentralkörper 9 stellt eine Ringdüse dar, die einen Sekundärstrahl erzeugt, der derart orientiert ist, daß eine Ergänzung des Vortriebsschubes erhalten wird.

Die Axialstellung des verschiebbaren Zentralkörper 9 ist durch eine hydraulische Druckvorrichtung 10 bestimmt, die bei der dargestellten Ausführungsform eine einfachwirkende Vorrichtung ist. Ihr Kolben 11, der mit dem Zentralkörper 9 über eine Stange 12 verbunden ist, ist durch eine Rückführfeder 13 belastet, welche den Zentralkörper 9 in eine Stellung drückt, in welcher die Abgabedüse 8 versperrt ist oder wenigstens minimalen Querschnitt hat, und auf dessen andere Fläche durch ein Hilfsarbeitsmittel (beispielsweise öl) eingewirkt wird, das durch ein Servoventil 14 verteilt wird, das vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen ist oder kontinuierlich arbeitet.

Die Steuerung des Servoventil 14 erfolgt durch einen Diskriminator 15, der einen zuvor festgelegten Bezugsdruck mit dem Druck vergleicht, der in dem Hilfsgaserzeuger augenblicklich herrscht und der durch einen Druckfühler 16 abgefühlt ist. Der Diskriminator 15 kann eine übliche elektronische Wippe oder Waage sein. Wenn der Druck des Hilfsgaserzeugers 3 eine gewisse Schwelie erreicht, öffnet der Diskriminator 15 auf elektrische Steuerung des Druckfühlers 16 das Servoventil 14 und ein hydraulischer Hilfsdruck wirkt auf die Innenfläche des Steuerkolbens 11 der Nadel bzw. des Zentralkörpers 9 der Abgabedüse 8. Während der Ablenkung, d. h. während der Offenstellung des Ventils 5 zum Hervorrufen einer Entnahme von Gas von dem Hilfsgaserzeuger 3 über die Leitung 4 zur Speisung der Eipspritzablenkeinrichtung 2 gewährleistet das Servoventil 14 das Ablaufen des Öles unter dem Kolben 11, der sich somit unter der Wirkung der Rückführfeder 13 abwärts bewegen und die Abgabedüse 8, 9 schließen kann.

Die soweit beschriebene Ausführung stellt einen Regler dar, welcher in dem Hilfsgaserzeuger 3 einen praktisch konstanten Verbrennungsdruck durch öffnen oder Schließen der Abgabedüse 8 aufrechterhält, je nachdem, ob der Druck das Betstreben hat, zu steigen oder zu sinken.

Es ist zu bemerken, daß die Abgabedüse 8 mit dem Zentralkörper 9 einen Hals und einen divergenten Teil aufweist, die so angepaßt sind, daß die Düse 8 mit maximalem Wirkungsgrad arbeitet.

In Fig.2 ist eine abgewandelte Ausführung für die Betätigung des Zentralkörpers 9 wiedergegeben. Der Zentralkörper 9 ist mit einem Kern 12a verbunden, der den beweglichen Plunger eines Elektromagneten darstellt, dessen Spule bei 17 dargestellt ist und dessen elektrischer Erregungsstromkreis 18 durch irgendein zweckentsprechendes Relais gesteuert ist, welches dem Diskriminator 15 untergeordnet ist.

Die Gase vom Hilfsgaserzeuger 3 kommen wie zuvor durch die Leitung 7 an, die mit einer Beruhigungskammer 19 verbunden ist, die in die Abgabedüse 8 mündet und in deren Innerem der Elektromagnet für die Steuerung des Zentralkörpers 9 sowie die Rückführfeder 13 des Zentralkörpers 9 angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Ablenkung des aus einer Rückstoßdüse einer Vortriebsvorrichtung austretenden Strahles mittels Quereinspritzung eines Hilfs-Strahles, der von einem Hilfsgaserzeuger kommt, in den Hauptstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß an den Hilfsgaserzeuger (3) eine steuerbare Abgabedüse (8) angeschlossen ist, die durch eine auf den Gasdruck irr. Hilfsgaserzeuger ansprechende Regeleinrichtung (14,15,16) im Sinne des Konstanthalten des Gasdrucks im Hilfsgaserzeuger gesteuertist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Abgabedüse (8) durch Axialverschiebung eines innerhalb der Abgabedüsenöffnung angeordneten Zentralkörpers (9) erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralkörper (9) in Richtung auf die Schließstellung der Abgabedüse (8) federbelastet ist. ■ ' ·

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Abgabedüse (8) im wesentlichen parallel zur Achse der Rückstoßdüse der Vortriebsvorrichtung angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung einen Diskriminator (15) aufweist, der den in dem Hilfsgaserzeuger (3) herrschenden Druck mit einem vorbestimmten Bezugsdruck vergleicht und ein Signal zur Steuerung der Abgabedüse (8) aussendet, wenn der festgestellte Druck von dem vorgeschriebenen Wert abweicht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Abgabedüse (8) durch eine hydraulische Druckvorrichtung (10) erfolgt, die von einem Servoventil (14) gesteuert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Abgabedüse (8) unter Zwischenschaltung einer Elektromagneteinrichtung (Spule 17) erfolgt.