DE1946591A1

DE1946591A1 - Thrust nozzle with a rectangular cross-section for a jet engine

Info

Publication number: DE1946591A1
Application number: DE19691946591
Authority: DE
Inventors: Wiltshire Reginald Harold; Denning Ralph Murch; Stephen Sales; Alexander Scott
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1968-09-14
Filing date: 1969-09-15
Publication date: 1970-04-23
Also published as: US3596836A; FR2018119A1; GB1246136A; DE1946591B2

Description

Schubdüse mit rechteckigem Querschnitt für ein StrahltriebwerkThrust nozzle with a rectangular cross-section for a jet engine

Die Erfindung betrifft eine Schubdüse mit rechteckigem Querschnitt für ein Strahltriebwerk, deren Einströmteil sich stetig verengt und deren Ausströmteil sich stetig erweitert.The invention relates to a thrust nozzle with a rectangular cross section for a jet engine, the inflow part of which is located steadily narrowed and its outflow part steadily expanded.

Es ist bekannt, daß derartige Düsen einen stetig sich verengenden Einströmteil und einen stetig sich erweiternden Ausströmteil aufweisen. Bei achssymmetrischen Düsen wird bekanntermaßen die genannte konvergente-divergente Gestalt durch einen im Querschnitt zwiebeiförmigen Mittelkörper erreicht und außerdem ist bekannterweise der AusströmteilIt is known that such nozzles have a steadily narrowing inflow part and a steadily widening one Have outflow part. In the case of axially symmetrical nozzles, the aforementioned convergent-divergent shape is known achieved by a cross-section onion-shaped central body and is also known to be the outflow part

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mit einer ringförmigen Ummantelung versehen, welche in Stromaufwärtsrichtung derart verschiebbar ist, daß sie den Einströmteil der Düse umgibt, so daß die konvergentedivergente Gestalt der Düse bei Bedarf in eine nur konvergente Gestalt umgewandelt werden kann.provided with an annular jacket which is displaceable in the upstream direction so that they the Surrounds the inflow part of the nozzle, so that the convergent divergent shape of the nozzle, if necessary, into a convergent one Shape can be transformed.

Wenn das Druckverhältnis der Düse im Betrieb genügend groß ist, so daß die konvergente-divergente Gestalt der Düse voll ausgenutzt werden kann, befindet sich die Ummantelung in der Stromabwärtsstellung. Wenn das Düsendruckverhältnis nicht zur Entspannung der Gase im Bereich des sich stetig erweiternden Ausströmteiles ausreicht, so wird die Ummantelung von der Düse zurückgezogen, damit die umgebende Nachströmung zu dem Ausströmteil gelangen kann, so daß dadurch ein Strömungswiderstand an der Basis der Ummantelung vermieden wird.When the pressure ratio of the nozzle in operation is sufficiently large so that the convergent-divergent shape of the nozzle can be fully utilized, the shroud is in the downstream position. When the nozzle pressure ratio If the expansion of the gases in the area of the steadily widening outflow part is not sufficient, the sheathing becomes withdrawn from the nozzle so that the surrounding post-flow can reach the discharge part, so that thereby a Flow resistance at the base of the jacket is avoided.

Solche Schubdüsen haben den Nachteil, daß ein großer Teil der Düse freitragend ausgebildet werden muß, weil der Einströmteil der Düse seitlich nicht mit dem Tragrahmen verbunden werden kann, da, wie oben erwähnt, der Einströmteil von der Ummantelung umgeben ist, wenn letztere zurückgezogen ist.Such thrust nozzles have the disadvantage that a large part of the nozzle must be designed to be cantilevered because of the The inflow part of the nozzle cannot be connected laterally to the support frame because, as mentioned above, the inflow part is surrounded by the sheath when the latter is withdrawn.

Konvergente-divergente Düsen mit rechteckigem QuerschnittConvergent-divergent nozzles with a rectangular cross-section

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sind ebenfalls bekannt, aber bisher sind solche Düsen noch nicht mit einer verschiebbaren Ummantelung ausgestattet worden. Eine derartige Ummantelung mit rechteckigem Querschnitt würde zusätzliche Schwierigkeiten erbringen, da die rechteckige Gestalt nicht die.natürliche festigkeit eines ringförmigen Querschnittes aufweist und deshalb mit Versteifungen versehen werden müßte, wodurch diese relativ schwer würde.are also known, but so far such nozzles have not yet been equipped with a sliding casing. Such a casing with a rectangular cross-section would create additional difficulties, since the rectangular Shape does not have the natural strength of a ring-shaped one Has cross-section and would therefore have to be provided with stiffeners, which would make them relatively heavy.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei einer Schubdüse mit stetig sich verengendem und stetig sich erweiterndem rechteckigem Querschnitt die verschiebbare Ummantelung so auszubilden, daß die letztere ein verhältnismäßig geringes Gewicht und eine hohe Biegesteifigkeit aufweist.The object of the invention is to be achieved in the case of a thrust nozzle with a continuously narrowing and steady flow widening rectangular cross-section to form the sliding casing so that the latter is a relatively has low weight and high flexural strength.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung eine Schubdüse mit rechteckigem Querschnitt für ein Strahltriebwerk, deren Einströmteil sich stetig verengt und deren Ausströmteil sich stetig erweitert, welche gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Ausströmteil vier rechtwinklig eueinander angeordnete Wände aufweist, von welchen mindestens eine verschiebbar angeordnet ist, so daß die zwischen einer Stellung (A), in welcher sie mit den übrigen drei Wänden zusammen den Ausströmteil bildet, und einer weiteren Stellung (B) in welcher sie sich in der Nähe des Einströmteiles befindet und in welcher sie eineIn order to achieve this object, the invention includes a thrust nozzle with a rectangular cross section for a jet engine whose inflow part is constantly narrowing and whose outflow part is constantly expanding, which according to the invention is characterized in that the outflow part has four walls arranged at right angles to one another has, of which at least one is slidably arranged so that between a position (A) in which it with the other three walls together forms the outflow part, and another position (B) in which it is in the Located near the inflow part and in which they have a

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Seite des Ausströmteiles nach außen hin offen läßt, hin- und herbewegt werden kann, und daß Einrichtungen zur Verschiebung dieser Wand zwischen diesen beiden Stellungen (A) und (B) vorhanden sind.Side of the outflow part can be open to the outside, back and forth can be moved, and that means for moving this wall between these two positions (A) and (B) available.

Diese Anordnung ist allgemein zu dem Zweck ausreichend, die umgebende Nachströmung zu dem Ausströmteil der Schubdüse gelangen zu lassen, während mindestens eine der übrigen drei Wände des Ausströmteiles als tragendes Teil dient.This arrangement is generally sufficient for the purpose of keeping the surrounding post-flow to the exhaust part of the exhaust nozzle to get, while at least one of the other three walls of the outflow part serves as a load-bearing part.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Im einzelnen zeigen:An embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying drawings. In detail demonstrate:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines TeilesFig. 1 is a longitudinal section of a part

eines Flugzeug-Strahltriebwerkes,an aircraft jet engine,

Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit der SchubFig. 2 shows an enlarged detail of the thrust

düse des Triebwerkes nach Fig. 1,nozzle of the engine according to Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene AufsichtFig. 3 is a partially broken away plan view

auf die Anordnung nach Fig. 2 längs der Linie III-III in Fig. 4,to the arrangement according to FIG. 2 along the line III-III in FIG. 4,

Fig. k eine Endansicht der Anordnung nachFigure k is an end view of the arrangement according to FIG

Fig. 2, undFig. 2, and

0 0 a"8 1 7~/ 0 41 20 0 a "8 1 7 ~ / 0 41 2

Fig. 5 eine vergrößerte Einzelheit derFig. 5 is an enlarged detail of the

Anordnung nach Fig. 4.Arrangement according to FIG. 4.

Nach den Zeichnungen weist die Düse einen runden Hauptströmungskanal 30 auf, welcher in zwei rechteckige Zweigkanäle 31 einmündet. Ein Abgasstrom aus einem Strahltriebwerk 32 strömt durch die Kanäle 31.According to the drawings, the nozzle has a round main flow channel 30, which is divided into two rectangular Branch channels 31 opens. A stream of exhaust gas from a jet engine 32 flows through channels 31.

Jeder Kanal 31 wird durch eine Außenwand 33» eine Innenwand 3^ und durch jeweils einander gegenüberliegende Seitenwände 35 gebildet. Die Kanäle 31 endigen jeweils an einer rechteckförmigen Düseneinschnürung 36. Die Wände und 34 laufen im Sinne eines sich verengenden Kanalquerschnittes zusammen und die Wände 35 laufen, sich erweiternd, auseinander, wodurch ein übergang von dem runden auf den rechteckigen Querschnitt erreicht wird. Die Querschnittsfläche der Kanäle 31 wird in Richtung auf die Düseneinschnürung 36 laufend kleiner. Die Querschnittsfläche jeweils an den Einschnürungen der Kanäle 31 ist jeweils weniger als halb so groß wie der Querschnitt des Hauptströmungskanales 30. Diese Querschnittsverminderung wird entweder durch die besondere Gestaltung der Wände 33, 3^, 35 und/oder durch das Einfügen von Leitschaufeln 37 an der Düseneinschnürung 36 erreicht.Each channel 31 is formed by an outer wall 33 »one Inner wall 3 ^ and by each opposing Side walls 35 are formed. The channels 31 each end at a rectangular nozzle constriction 36. The walls and 34 run in the sense of a narrowing channel cross-section together and the walls 35 run, widening, apart, whereby a transition from the round to the rectangular cross-section is achieved. The cross-sectional area of the channels 31 is in the direction of the nozzle constriction 36 continuously smaller. The cross-sectional area at the constrictions of the channels 31 is less in each case than half the size of the cross-section of the main flow channel 30. This cross-sectional reduction is either due to the special design of the walls 33, 3 ^, 35 and / or achieved by inserting guide vanes 37 at the nozzle constriction 36.

Jeder Kanal 31 ist an oder in der Nähe der EinschnürungEach channel 31 is at or near the constriction

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an zwei parallelen Wänden 38 befestigt., welch letztere sich beide jeweils von der Einschnürung aus stromaufwärts und stromabwärts erstrecken. Die Wände 38 sind durch einen Mittelkörper 39 miteinander verbunden und zwischen ihnen ist der Teil der Schubdüse angeordnet, welcher die Hauptlast zu tragen hat.attached to two parallel walls 38., which latter both extend upstream and downstream from the constriction, respectively. The walls 38 are through a Central body 39 connected to one another and that part of the thrust nozzle is arranged between them, which the main load has to bear.

Die Düse weist von der Einschnürung 36 aus stromabwärts zwei Kanäle 40 auf, welche jeweils im wesentlichen durch die parallelen Wände 38 und jeweils eine Fläche 4l des Mittelkörpers 39 gebildet werden. Die Fläche 4l ist die •Fläche, welche sich von der Einschnürung 36 aus bis zum stromabwärts gelegenen Ende des Mxttelkorpers 39 erstreckt. Die Fläche 34 erstreckt sich von der Einschnürung 36 aus bis zum stromaufwärts gelegenen Ende des Mittelkörpers 39· In bezug auf jeden der Kanäle 40 ist jeweils eine obere und eine untere Platte 42 vorhanden, welche jeweils von den Wänden 38 getragen werden und zwischen einer Stellung A, in welcher die Platten 42 jeweils der Fläche 4l gegenüberliegen, und einer Stellung B, welche bezüglich der Stellung A stromaufwärts liegt, verschiebbar angeordnet sind, derart, daß der jeweils stromabwärts gelegene Rand 43 der Platten in der Stellung B im wesentlichen an der Einschnürung 36 liegt. Wenn sich die Platten in der Stellung A befinden, so sind die Kanäle 40 jeweils an allen vier Seiten umschlossenThe nozzle has two channels 40 downstream from the constriction 36, each of which is essentially through the parallel walls 38 and each a surface 4l of the Central body 39 are formed. The area 4l is the • Area that extends from the constriction 36 to downstream end of the Mxttelkorpers 39 extends. The surface 34 extends from the constriction 36 to the upstream end of the central body 39 · With respect to each of the channels 40 is an upper one and a lower plate 42 each supported by the walls 38 and positioned between a position A, in which the plates 42 each face the surface 4l, and a position B, which with respect to the position A is upstream, are slidably arranged such that the respective downstream edge 43 of the plates in position B essentially at the constriction 36 lies. When the plates are in position A, the channels 40 are each enclosed on all four sides

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und bilden eine sich querschnittsmäßig erweiternde Fortsetzung der sich jeweils verengenden Kanäle 31· Die jeweilige Erweiterung des Kanalquerschnittes ergibt sich lediglich aus dem in den Zeichnungen dargestellten Auseinanderlaufen jeweils der fläche 41 und der Platte 42. Wenn die Platten in die Stellung B zurückgezogen sind, so sind die Kanäle jeweils seitlich offen. Das hat z.B. den Zweck, daß die umgebende Luft in die Kanäle 40 eintreten kann. Die Bedingungen dafür werden im folgenden bei der Beschreibung der Betriebsweise der Schubdüse erläutert.and form a cross-section widening continuation of the respective narrowing channels 31 · The respective Expansion of the channel cross-section results only from the divergence shown in the drawings surface 41 and plate 42, respectively. When the plates are withdrawn to position B, the channels are each side open. The purpose of this is, for example, to allow the surrounding air to enter the channels 40. The conditions these are explained below in the description of the mode of operation of the exhaust nozzle.

Für die Verschiebebewegung der Platten 42 ist jede von ihnen an den Rändern, welche sich in Nähe der Wände 38 befinden, mit einem endlos umlaufenden Rollenlager '15 versehen, welches jeweils mit einer an der angrenzenden Wand 38 befestigten Schiene 46 zusammenwirkt. Jede Platte ist aus verhältnismäßig dünnem Blech hergestellt und ist. deshalb etwas biegsam, so daß die Platte in der Stellung A durch den Druck des Oases in dem Kanal 40 etwas nach außen gebogen wird und sich dadurch in einer anfänglich zur Längsachse des Kanales senkrechten Richtung verspannt. Die Lauffläche 47 jeweils an den Schienen für die Rollen des Lagers ist jeweils auf der von der Plattenmitte abgewandten Seite angebracht, so daß eine der Spannung in der Platte entgegenwirkende Gegenkraft vorhanden ist. GemäßFor the sliding movement of the plates 42, each of them is provided with an endlessly rotating roller bearing 15 at the edges which are located in the vicinity of the walls 38, each of which cooperates with a rail 46 fastened to the adjacent wall 38. Each plate is made of relatively thin sheet metal and is. therefore somewhat flexible, so that the plate in position A is bent somewhat outwardly by the pressure of the oasis in the channel 40 and is thereby tensioned in a direction initially perpendicular to the longitudinal axis of the channel. The running surface 47 in each case on the rails for the rollers of the bearing is attached on the side facing away from the center of the plate, so that a counterforce is present which counteracts the tension in the plate. According to

BADBATH

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der Darstellung in Fig. 4 ist die Platte im Querschnitt in bezug auf den Querschnittsspurpunkt einer Parallelen zur Düsenachse kreisbogenartig vorgeformt, d.h. so, als wäre sie bereits durch den Druck des Grases nach auswärts gewölbt, so daß die Spannungen in der Platte in vernünftigen drenzen gehalten werden können. Die Schienen 46 sind außerdem jeweils auf einer Seite kreisbogenförmig ausgebildet, d.h.. die Flächen 47 sind mit einem Radius 48 um einen Mittelpunkt 49 (vgl. Fig. 5) gekrümmt, so daß die Platten sich jeweils relativ zu den Wänden 38 um einen bestimmten Betrag neigen können. Das ist erforderlich, um wechselnde Kräfte zwischen den Platten und diesen V/änden ausgleichen zu können. Das Zentrum einer solchen Neigungsbewegung ist im wesentlichen eine durch den Mittelpunkt gehende Achse.4, the plate is in cross-section with respect to the cross-sectional trace point of a parallel pre-shaped like a circular arc in relation to the nozzle axis, i.e. as if it had already been pushed outwards by the pressure of the grass arched so that the tensions in the plate can be kept within reasonable limits. The rails 46 are in addition, each on one side is formed in the shape of a circular arc, i.e. the surfaces 47 are with a radius of 48 µm a center point 49 (see. Fig. 5) curved so that the plates each relative to the walls 38 to one may tend to certain amount. This is necessary to avoid alternating forces between the plates and these walls to be able to compensate. The center of such tilting movement is essentially one through the center point going axis.

Eine unerwünschte Biegung der Platten 42 wird durch Rippen 44 verhindert, welche jeweils auf der Außenseite der Platten befestigt sind. Wenn eine Platte das Bestreben hat, sich nach innen zu biegen, so legen sich die Rippen aneinander an und verhindern damit eine derartige Durchbiegung. An undesired bending of the plates 42 is prevented by ribs 44, each on the outside of the plates are attached. When a plate tends to bend inward, the ribs lie down to each other and thus prevent such a deflection.

Die Verbindung jeweils zwischen den Platten 42 undThe connection between each of the plates 42 and

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den ihnen zugeordneten Lagern 45 wird durch längslaufende Randprofile 50 hergestellt, welche jeweils an den Platten befestigt sind und im Querschnitt bogenförmig über die jeweils ihnen zugeordneten Schienen 46 übergreifen, so daß sich jeweils das Lager 45 in einer tangentialen Lage bezüglich der Platte befindet (vgl. Fig. 5). Genauer gesagt, drehen sich die Rollen 51 der Lager in einer jeweils zu den Platten tangentialen Ebene. Die tragend bzw. nichttragend umlaufenden Rollen sind mit 52 bzw. 53 beziffert. Eine Aussparung 54 verhindert, daß die Platte durch eine auf den Plattenkörper einwirkende Störkraft in nicht beabsichtigter Weise von den Schienen abgehoben wird, d.h. durch eine Kraft, welche sich nicht in eine Spannung über die gesamte Platte umsetzt. Die Aussparung ist nötig, weil die Laufflächenkurve an den Schienen nicht notwendigerweise ausreichend ist, um die Lager auf den Schienen zu halten. Die Randprofile 50 und die Schienen 46 weisen eine Dichtung auf, welche durch eine Lippe 55 an dem betreffenden Randprofil gebildet wird, welch letztere mit einer ebenfalls um das Zentrum 49 gekrümmten Fläche 56 der Schienen zusammenwirkt, so daß Druckverluste in dem Kanal 40 vermieden werden, wenn sich die Platten 42 in der Stellung A befinden. An dem stromaufwärts gelegenen Ende der Platte stoßen die Lippen 55 an eine Lippe 57 (vgl. Fig. 2) an, the bearings 45 assigned to them is produced by longitudinal edge profiles 50 which are each fastened to the plates and in cross section overlap in an arc shape over the rails 46 assigned to them, so that each bearing 45 is in a tangential position with respect to the plate (cf. Fig. 5). More precisely, the rollers 51 of the bearings rotate in a plane that is tangential to the plates. The load-bearing and non-load-bearing rotating roles are numbered 52 and 53, respectively. A recess 54 prevents the plate from being lifted off the rails in an unintended manner by a disturbing force acting on the plate body, ie by a force which is not converted into tension over the entire plate. The recess is necessary because the tread curve on the rails is not necessarily sufficient to hold the bearings on the rails. The edge profiles 50 and the rails 46 have a seal which is formed by a lip 55 on the relevant edge profile, the latter cooperating with a surface 56 of the rails that is also curved around the center 49, so that pressure losses in the channel 40 are avoided, when the plates 42 are in position A. At the upstream end of the plate, the lips 55 abut a lip 57 (see FIG. 2),

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welch letztere sich über die Platte hinweg erstreckt, so daß das stromaufwärts gelegene Ende der Platte gegen eine Lippe 48 der Wand 33 abgedichtet wird.the latter extending across the plate so that the upstream end of the plate against a Lip 48 of the wall 33 is sealed.

Jede Platte 42 wird durch Seilzüge bewegt, welche jeweils in der Nähe der Schienen 46 ein Seil 60 aufweisen, welches über Seilscheiben 6l bzw. 62, die an den angrenzenden Wänden 38 jeweils drehbar befestigt sind, geführt wird. Jedes Seil 60 ist mit der Platte durch ein Befestigungsteil 63 verbunden. Die Seilscheiben 61 an der oberen bzw. unteren Platte sind jeweils an einer Welle 64 bzw. 65 befestigt (vgl. Fig. 2). Die Welle 64 wird durch einen Druckluftantrieb 66 in Drehung versetzt und ist durch einen Seilzug mit der Welle 65 verbunden. Eine Drehbewegung des Druckluftantriebes bewirkt damit, daß beide Platten zusammen aus der Stellung A in die Stellung B oder umgekehrt bewegt werden.Each plate 42 is moved by cables, each of which has a cable 60 in the vicinity of the rails 46, which cable 60 is guided over cable pulleys 61 and 62, which are each rotatably attached to the adjacent walls 38. Each rope 60 is connected to the plate by a fastening part 63. The pulleys 61 on the upper and lower plate are each attached to a shaft 64 and 65 (cf. FIG. 2). The shaft 64 is set in rotation by a compressed air drive 66 and is connected to the shaft 65 by a cable pull. A rotary movement of the compressed air drive causes both plates to be moved together from position A to position B or vice versa.

Die Düse ist an einem Tragrahmen 70 (vgl. Fig. 1 und 3) mittels Nasen 71 befestigt. Der Rahmen 70 ist andererseits durch Tragösen 74 und Teile 75 an einem Flugzeugtragflügel befestigt. Das Triebwerk 32 ist durch eine Triebwerkhalterung 76 mit dem Tragflügel 73 verbunden. Die Kanäle sind, wie bereits erwähnt, an den Wänden 38 befestigt. Die Kanäle 31 sind mit dem Triebwerk durch ein zwischen dem HauptStrömungskanal 30 und dem Strahlrohrauslaß 78 des The nozzle is attached to a support frame 70 (see FIGS. 1 and 3) by means of lugs 71. The frame 70, on the other hand, is attached to an aircraft wing by eyelets 74 and parts 75. The engine 32 is connected to the wing 73 by an engine mount 76. As already mentioned, the channels are attached to the walls 38. The channels 31 are connected to the engine through an intermediate between the main flow channel 30 and the jet pipe outlet 78 of the

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Triebwerkes angeordnetes Verbindungsteil 77 verbunden, derart, daß die-Kanäle 31 und das Triebwerk sich relativ zueinander in Längsrichtung der Kanäle bewegen können, so daß Wechselkräfte ausgeglichen werden.Engine arranged connecting part 77 connected in such a way that the channels 31 and the engine are relative to each other can move in the longitudinal direction of the channels, so that alternating forces are balanced.

Die Düse weist in bezug auf jede Platte eine Verkleidung auf, welche den von der Einschnürung 36 aus stromaufwärts gelegenen Teil der Schubdüse von der umgebenden Luft trennt, d.h. so daß von diesem Teil der Schubdüse die während des J&'luges über die obere fläche 8l des Tragflügels und über die untere Fläche 82 einer das Triebwerk umschließenden Zelle 83 streichende Nachströmung ferngehalten wird. Jede Verkleidung 80 endigt stromabwärts an einem Rand 8¹I, welcher jeweils an der Einschnürung 36 in der Nähe des Randes 43 der Flatten 42 liegt, wenn sich die letzteren in der Stellung B befinden. Die Verkleidungen 80 erstrecken sich außerdem jeweils in Gestalt von stromlinienförmigen Seitenverkleidungen über die benachbarten Wände und laufen jeweils an ihren Enden bei 86 stromlinienförmig zu.In relation to each plate, the nozzle has a lining which separates the part of the thrust nozzle located upstream of the constriction 36 from the surrounding air, ie so that from this part of the thrust nozzle the during the J &'luges over the upper surface 8l des Airfoil and over the lower surface 82 of an airframe 83 surrounding the engine is kept away. Each cladding 80 ends downstream at an edge 8 ¹ I, which is in each case at the constriction 36 in the vicinity of the edge 43 of the flats 42 when the latter are in position B. The panels 80 also each extend in the form of streamlined side panels over the adjacent walls and taper at their ends at 86 in a streamlined manner.

Wenn das Druckverhältnis während des Betriebes im Bereich der Einschnürung der Schubdüse so groß ist, daß der Druck des Gases in den Kanälen 40 bedeutend höher ist als der Außendruck, so ist mit Rücksicht auf den Wirkungs-If the pressure ratio during operation in the area of the constriction of the exhaust nozzle is so great that the pressure of the gas in the channels 40 is significantly higher than the external pressure, with regard to the effect

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grad der Schubdüse ein konvergenter-divergenter Düsenquerschnitt erforderlich. Das ist an sich klar. Diese .Forderung wird durch· Verschieben der Platten 42 in die Stellung A erfüllt. Die Kanäle 31 bzw. 40 bilden dann eine sich verengende bzw. sich erweiternde Düse und das expandierende Gas füllt die Kanäle 40 und erzeugt einen Strahl Jl. Der aus der Expansion des Gases in den Kanälen erhältliche Antriebsschub wirkt auf die Flächen 4l und wird durch die zueinander parallelen Wände 38 auf den Rahmen 70 und damit auf das Flugzeug übertragen.degree of the thrust nozzle, a convergent-divergent nozzle cross-section is required. That in itself is clear. These .The requirement is achieved by moving the plates 42 into the Position A fulfilled. The channels 31 and 40 then form a narrowing or widening nozzle and that expanding gas fills the channels 40 and creates a jet Jl. The one from the expansion of the gas in the ducts available drive thrust acts on the surfaces 4l and is through the mutually parallel walls 38 on the Frame 70 and thus transferred to the aircraft.

Wenn der Druck in den Kanälen 40 nicht bedeutend höher ist als der Außendruck, so neigen die (rase dazu, dicht an dem Körper 39 entlangzuströmen, so daß ein Strahl J2 erzeugt wird. In diesem Fall kann die Basisfläche 87 zwischen den Rändern 43 der Platte 42 und dem Strahl J2 eine unerwünschte Strömungsablösung und demzufolge einen zusätzlichen Strömungswiderstand des Flugzeuges zur Folge haben. Zur Verhinderung dieses Nachteiles werden die Platten 42 in die Stellung B zurückgezogen, so daß die Nachströmung über die Außenflächen 8l bzw. 82 an der Einschnürungsstelle 36 zwischen den Wänden 38 eintreten und sich mit dem Strahl J2 vereinigen kann.If the pressure in the channels 40 is not significantly higher than the external pressure, then the (rase, to flow close to the body 39 so that a jet J2 is generated. In this case the base surface can 87 between the edges 43 of the plate 42 and the Beam J2 an undesirable flow separation and consequently an additional flow resistance of the aircraft Have consequence. To avoid this disadvantage, the plates 42 are withdrawn to position B so that the Post-flow enter via the outer surfaces 8l and 82 at the constriction point 36 between the walls 38 and can unite with ray J2.

Die Seitenverkleidungen 85 werden teils angebracht,The side panels 85 are partly attached,

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um die Schienen 46 zu schützen, und teils, um die Ränder an den Wänden 38 abzurunden, so daß sich die von der Nachströmung außerhalb der Wände 38 an diesen Rändern gebildeten Wirbel längs der Wände und stromabwärts über die Stellen 86 mit minimaler Turbulenz abbauen können.to protect the rails 46, and partly to protect the edges on the walls 38 to round off, so that the from the post-flow outside the walls 38 at these edges vortices formed along the walls and downstream across the locations 86 can break down with minimal turbulence.

Der grundlegende Vorteil der Erfindung liegt in-der Verminderung des Basisluftwiderstandes durch eine relativ einfache Konstruktion, nämlich durch die verschiebbaren blatten 42. Es war bisher schwierig, den sich erweiternden Teil einer konvergenten-divergenten Schubdüse rechteckigen Querschnittes mit einer einfachen Vorrichtung zu versehen, derart, daß die Düse dadurch seitlich geöffnet werden kann und zwar so, daß die Druckverluste in dem sich erweiternden Teil während der darin stattfindenden Expansion des Gases minimal bleiben. Schon kleine Druckverluste, beispielsweise in der Größenordnung von 0,5 %, führen zu einer beträchtlichen Verminderung des aus dem sich erweiternden Teil der Düse erhältlichen Schubes. Die Platten 42 bilden zusammen mit den notwendigen Dichtungen 55, 56 und 57, 58, welch letztere durch das unvermeidliche thermische Verziehen der Düse im wesentlichen unbeeinflußt bleiben, eine einfache Einrichtung zur seitlichen Öffnung der sich erweiternden Kanäle. Die Tatsache, daß nur ein von dem gesamten sichThe fundamental advantage of the invention lies in the reduction of the basic air resistance through a relatively simple construction, namely through the displaceable blades 42. It has previously been difficult to provide the widening part of a convergent-divergent exhaust nozzle of rectangular cross-section with a simple device, such as that the nozzle can thereby be opened laterally in such a way that the pressure losses in the expanding part remain minimal during the expansion of the gas taking place therein. Even small pressure losses, for example of the order of magnitude of 0.5 %, lead to a considerable reduction in the thrust available from the expanding part of the nozzle. The plates 42 together with the necessary seals 55, 56 and 57, 58, which the latter are essentially unaffected by the inevitable thermal distortion of the nozzle, form a simple device for laterally opening the widening channels. The fact that only one of the whole is yourself

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erweiternden Teil getrenntes Teil zur Erzielung der seitlichen Öffnung zurückgezogen wird, bedeutet außerdem, daß die Schubdüsenkonstruktion eine kräftige , lastübertragende Befestigung an dem flugzeug gerade am stromabwärts gelegenen Ende der Schubdüse haben kann.the widening part, the separate part is withdrawn to achieve the lateral opening, also means that the thruster construction is a powerful, load-transmitting Attachment to the aircraft may have just at the downstream end of the exhaust nozzle.

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Claims

/ 1.J thrust nozzle with rectangular cross-section for a Jet engine, the inflow part of which is constantly narrowing and the outflow part of which is constantly expanding, characterized in that, that the outflow part (40) has four walls (38, 38, 41, 42) arranged at right angles to one another, of which at least one (42) is slidably arranged so that it is between a position (A) in which together with the other three walls it forms the outflow part, and another position (B) in which it is located near the inflow part and in which one side of the outflow part is open to the outside can be moved to and fro, and that means for displacing this wall (42) between these two Positions (A and B) are available.

2. Thrust nozzle according to claim 1, characterized in that the displaceable wall (42) or the displaceable Walls are flexible and with respect to the nozzle interior outwardly curved, so that they through the in the nozzle prevailing gas pressure are kept under tension.

3. Thrust nozzle according to claim 1 or 2, which together

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is attached to a frame (70) of the aircraft with a jet engine, characterized in that the displaceable walls (42) each held displaceably by two opposing walls (38, 38) and that the latter are attached to the frame independently of the engine (32).

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0088177041200881770412

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