DE1961999A1 - Rueckstossduese fuer Strahltriebwerke - Google Patents

Description

Rückstoßdüse für Strahltriebv/erke

Die Erfindung betrifft eine Rückstoßdüse für Strahltriebwerke oder dergleichen, mit polygonalem, von ebenen 'ufandseginenten begrenztem Ausströiaquerschnitt, wobei die i/andsegnente aus einer gegenüber der Dusonach.se divergierenden in eine konvergierende Stellung schwenkbar sind.

Eine derartige Ausbildung der Rückstoßdüse erlaubt eine Anpassung des Ausströmquerschnittes an die verschiedenen vorkommenden Betriebsbedingungen eines Strahltriebwerkes, beispielsweise an den Normal- und Nachbrennerbotrieb oder an den Flug in Bodennähe und in großen Höhon.

Bei den bisher bekannten Ruckstoßdüsen der eingangs genannten Art ist die Zahl der die Düsenwand bildenden Vandsegniente tauglichst groß gewühlt worden, um eine weitgehende Annäherung an den Kreis querschnitt zu erhalten* Dabei sind alle tfandsegtnente in der Regel mit einer einzigen Verstellvorrichtung verbunden, so daß sie stets gleichzeitig und gleichsinnig bewegt werden. Eine derartige Einrichtung ist Jedoch nur für eine Quorsclinitteregelung der Düse geeignet, bei der der Gasstrahl in Richtung der Düsenachse ausgerichtet bleibt. Soll daneben eine Strahlablenkung vorgesehen sein, so ist es bisher bekannt, die gesamte Düse mit der Querechnittsversteileinrichtung zusammen allseitig oder in zwei Ebenen versohwenkbar anzuordnen« Für dies« Ablenkbewegung der Düse sind eigene Lagerungen sowie

109825/0978

1961893

EM 3077 - 2 - 9.12.69

ΕΝ/Κθ

Art triebe erforderlich.

Es ist die Aufgabe, der vorliegenden Erfindung, eine Rückstoßdüse der eingangs genannten Art in der Ueise zu verbessern, daß sie nicht nur für die Querschnittsregelung der Düse, sondern bei möglichst geringem baulichen und gewichtliehen Aufwand auch für die Aufgaben der Strahlablenkung geeignet ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vandaegmente unabhängig voneinander betätigbar sind, und daß jeweils zwischen zwei benachbarten Vandsegmenten zweiteilige Ecketücke angeordnet sind, welche aus zwei die benachbarten Wandsegmente je nach deren Lage mehr oder weniger überlappenden, durch ein Scharnier beweglich miteinander verbundenen Flächenteilen bestehen, wobei die Scharnierachse in die Schnittgerade der Plächenteilebenen fällt.

Die Eckstücke sind so bemessen, daß sie bei allen Lagen, die je zwei benachbarte Wandaegmente zueinander einnehmen können, diese weit genug überlappen, daß die Geschlossenheit der Düsenwand garantiert ist. Dadurch, daß die !fandsegmentθ unabhängig voneinander betätigbar sind, ist sowohl eine getrennte als auch gleichzeitige Düsenquerschnittssteuerung sowie Düsenrichtungssteuerung möglich. Auch im letzteren Fall bleibt die Geschlossenheit der Düsenwand erhalten, da die veränderliche gegenseitige Winkellage der Wandsegmente durch die zweiteiligen, mit Scharnier versehenen Eckstueke ausgeglichen wird.

Nach einem Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Flächenteile der Eckstücke innerhalb der doppelwandig ausgeführten Wandeegtnente aufgenommen werden und diesen gegenüber frei beweglich sind. Diese Anordnung ermöglicht eine erhebliche Vereinfachung der gesamten Anlage, da die Ecketücke auf diese Weise nicht am Strahlrohr gesondert gelagert werden müssen, und da außerdem auf diese Weise mit einfachen Mitteln eine wirkungsvolle Abdichtung der Uandeegmente gegenüber den Eck-

109825/0978

EM 3077 - 3 - 9.I2.69

En/Ke

stücken möglich, ist. Bin Anschluß der Ecks tue ke an die Antriebe der WandSegmente ist nickt erforderlich, da die Eckstücke eich Je nach Lage der Waudsegmente selbst frei einstellen können.

Die Steuerung der Vandsegmente kann beispielsweise durch einen zentralen Antrieb über ein kinematisches Getriebe erfolgen, nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird jedoch jedes tfandsegment durch einen eigenen Verstelimοtor betätigt. Diese Veretellmotoren werden beispielsweise durch einen alt den Steuerorgauen für den Piloten verbundenen Regler angesteuert.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches eine Rückstoßdüse mit rechteckigem Austrittsquerschnitt betrifft, ist gekennzeichnet durch vier um jeweils quer zur DUaenachee und senkrecht zueinander stehende Achsen schwenkbare Wandsegmente von Trapezform, vier jeweils 2wischen sswoi benachbarten Wandsegmenten angeordnete Eokstücke, deren kreis-* aogmentförmige Flächenteile innerhalb der doppelwandig ausgeführten Wandaegmente aufgenommen und diesen gegenüber frei beweglich sind, sowie vier hydraulischen Veretellmotoren zur unabhängigen Verstellung der zugeordneten Vandsegme&te. Eine derartige Einrichtung beschränkt sich auf die geringetmögliche Anzahl der Wandsegmente, mit der die Aufgaben der Erfindung noch durchführbar sind, öleiohwohl erlaubt sie eine schnelle Ablenkung des Heißgasstrahles in zwei Ebenen.zum Zwecke der Steuerung von Flugzeugen, als auch οine unabhängig davon oder gleichzeitig erfolgende Quereohnitteveranderung.

Bin Ausführungsbeispiel der Erfindung 1st in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigern

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer rechteckigen Düse in Normalstellung)

« 4 -109825/0978

IM 3077 - 4 - 9*12.69

En/Xe

2 eine Darstellung gemäß Fig. 1, jedoch in der Stellung

geringsten Quersennittee; Fig. 3 «in« Düse gemäß den vorhergehenden Figuren in einer

in der Horizontalebeae ablenkenden Stellung; Fig· k «ine Düse gemäß FIg· 3 in einer Draufsicht.

Die DU·· wird im wesentlichen durch das rechteckige Strahlrohr 1 sowie die an den Bndkanten des Strahlrohres angeordneten Klappen 2_f 3, 4 und 5 gebildet. Jede der Klappern 2 bis 5 lit von einer bezüglich der Düsenachse konvergierenden in eine divergierende Lage schwenkbar. Die zur Betätigung der Yandsegmente erforderlichen Antriebeeinrichtungen sind von bekannter Art und deshalb nicht näher dargestellt. Zwischen Jewell· zwei benachbarten Vandsegmenten sind zweiteilige Ecketüoke 6, 7» 8 und 9 angeordnet. Jedes dieser Eckstücke ist zweiteilig, wobei die beideu Teile durch ein Scharnier miteinander verbunden «Ind. Das Eckstück 9 besteht beispielsweise aus den beiden kreissegmentfUrmigen Flächenteilen 19 und 29» wobei da· Flächenteil 19 innerhalb des doppelwandig ausgeführten Vandsegmentes 2, das Flächenteil 29 innerhalb des Wand-•egSMmtes 5 beweglich gelagert ist.

In. der la Fig· 1 dargestellten Normals teilung fällt die Scliarnieraohse 10 Mit der Xante 11 des Strahlrohres 1 zusammen. Fig» Z seigt die Düse la der Stellung kleinsten Endquerschnittes. Dabei sind die Vaadsegaente 2 bis 5 soweit in Richtung der DUsenaohse nach Innen geklappt» bis sieh ihre Seitenkanten berühren. Dabei verschwinden die Eckstüoke vollständig innerhalb der Vandsegmente, wie snhami de· EckstUckee 9 mit seinen Fläenenteilen %9 und 29 dargestellt ist. Die Soharnlerachse tQ weleht nun von der Richtung 4er Xante 11 des Strahlrohres ab. Der Winkel, in de« die Fläohenteile I9 und 29 zueinander stehen. IMtSIiCt «lent «ehr wie 1« Beispiel der Fig. 1 90°» •eadem 1st gröüer.

109825/0978

OFHQiNAL INSPECTED

EM 3077 - 5 - 9.12

Εη/Κβ

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Ablenketellung der Düse. Die Wandsegmente 2 und h stehen parallel ssu den Flächen des Strahlrohres I₁ an denen sie angeordnet eind. Die Wandsegmente 3 und 5 sind beide tun den gleichen Betrag und in der gleichen Richtung verechwenkt, so daß das Vandsegment 3 ia Richtung zur Düsenachse, da» Wandsegment 5 jedoch von der Düaenaohse weg gerichtet eind. Dadurch erfährt der Düsenstrahl im wesentlichen nur eine Ablenkung um den Winke10t, ohne daß der Düsenquerschnitt beeinflußt wird (Fig· 4),

Durch ungleichmäßige Verstellung der Klappen 3 und 5 oder 2 und k läßt eich zueätBlich sur Ablenkung auch eine Beeinflussung des ütrahlquerschulttee erzielen. Ebenso ist eine gleichseitige horizontale und vertikale Ablenkung durch entsprechende Stellung der Vandsegmente 2 bis 5 möglich.

- Patentansprüche -

INSPECTEH

109825/0978

Claims (1)

1. SM 3077 9.12.69

   Εη/Κβ

   Patentansprüche

   f !«/Rückstoßdüse für Strahltriebwerke oder dergleichen, mit ^-^ polygonalem, von ebenen Wandsegmenten begrenztem Aus strömquerschnitt, wobei die Uandsegmente aus einer gegenüber der DUeenacb.se divergierenden in eine konvergierende Stellung schwenkbar sind« dadurch gekennzeichnet» daß die Vandsegnente (2, 3* k, 5) unabhängig voneinander betätigbar sind« und daß jeweils zwischen zwei benachbarten Vandsegmenten zweiteilige EckstUcke (6, 7, 8» 9) angeordnet sind» welche aus zwei die benachbarten Vandsegmente (2, 5) je nach deren Lage mehr oder weniger Überlappenden, durch ein Scharnier beweglich miteinander verbundenen Flächenteilen (19» 29) bestehen, wobei die Scharnierachse (ΙΟ) in die Schnittgerade der Fläehonteilebeaen fällt.

   Jl* Rückstoßdüse nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenteile (19. 29) der Sekstücke (9) innerhalb der doppelwandig ausgeführten Vandsegveute (2, 5) aufgenommen werden und diesen gegenüber frei beweglich sind·

   3« Rückstoßdüse nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet , daß jede· Vandsegment (2, 3» 4, 5) durch einen eigene» Verstellmotor betätigt wird.

   H. RUckstoßdUse naoh den Ansprüchen 1 bis 3, mit rechteckigem Austrittsquerschnitt, gekennzeichne t durch vier ua jeweils quer zur Düaenachse und senkrecht zueinander stehende Achsen schwenkbare Vandsegnente (2, 3, h, 5)

   109825/0978

   Qft&IHAL

   KM 3077 - « - 9.12.69

   ff Εη/Κβ

   von Trap· Bf oria _t Tier j β wail· swisehen zwei benachbarten Vandeegmenten angeordneten Betcstüoken (6, 7, 8, 9) deren 1cT*iB*mgw»nttörmlf FlUchenteil· (·. B. 19t 29) innerhalb der doppelwandig auseefUlirtea Vandsegmente aufgenonmen und dieses gegenüber frei beweglich sind·

   109825/0978 original inspected' _#