DE2137109A1 - Regenerativ gekuehlte raketenbrennkammer. - Google Patents
Regenerativ gekuehlte raketenbrennkammer.Info
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Description
Messerschmitt-Bölkow-Blohm Ottobrunn, 21. Juli 1971
Gesellschaft mit B 513 Jk/sch
beschränkter Haftung ■ 7256 München
Die Erfindung bezieht sich auf eine regenerativ gekühlte Raketen brennkammer mit Schubdüse, bei welcher zwischen
einem Außenmantel und einem Innenmantel mit profilfreier Innenkontur durch Stege getrennte Kühlkanäle
längsveränderlichen Querschnitts vorgesehen sind»
Bei bekannten Brennkammerausführungen eingangs genannter Gattung steht dem aus der unprofilierten Innenkontur
des Innenmantels resultierenden Vorteil einer minimalen "
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zu kühlenden Oberfläche auf der Heißgasseite der Nachteil kritischer Schubspannungszustände an den Übergangsstellen
zwischen Innenmantel und Kühlkanalstegen gegenüber.
Besteht der Innenmantel der Raketenbrennkammer mit Schubdüse - wie in jüngster Zeit vorgeschlagen - aus auf
einem Kreis liegenden Abschnitten und dazwischen radial nach innen sich erstreckenden Kühlkanälen halbkreisförmigen
Querschnitts tritt vorgenannter Nachteil · nicht mehr in Erscheinung.
Dafür hat die Querprofilierung des Innenmantels auf der Heißgasseite eine vergleichsweise große zu kühlende
Oberfläche zur negativen Folge.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine in Aufbau und Herstellung einfache Raketenbrennkammer eingangs
genannter Gattung zu entwickelnE, welche die Vorteile
der bekannten Brennkammerausführungen vereinigt, deren
Nachteile dagegen vermeidet.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß
in den von Innenmantel zu Außenmantel sich erstreckenden Stegen zwischen den Kühlkanälen zur Heißgasseite
hin offene Schlitze verlaufen«
Die erfindungsgemäße Raketenbrennkammer mit Schubdüse weist folgende Vorteile auf: Einmal erreicht bei ihr
wegen des Fehlens von Querprofilen auf der Heißgasseite des Innenmantels dessen dem Heißgas ausgesetzte Oberfläche
ein Minimum. Zum anderen können bei einer mechanischen und thermischen Belastung die Querschnittsflä-
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_ ο
chen der Kühlkanäle frei atmen, und zwar infolge der in den Kühlkanalstegen verlaufenden, zur Heißgasseite
hin offenen Schlitze. Dadurch entfall-err die-bisher~an
den Stegübergängen zum Innenmantel aufgetretenen Schubspannungen, die rechnerisch schwer erfaßbar waren und
somit einer genauen statischen Bestimmung der Brennkammer mit Schubdüse im Wege standen.
Besonders billig wird die erfindungsgemäße Brennkammer mit Schubdüse dann, wenn sowohl der Innenmantel mit
den Stegen und den durch letzteren getrennten Kühlka- ä
nälen als auch der Außenmantel galvanoplastisch hergestellt
werden und die zur Heißgasseite hin offenen Schlitze in den Kühlkanälen gemäß einem ausgestaltenden
Erfindungsmerkmal bei der Stegbildung gleich mit entstehen· Hierzu bedarf es lediglich eines elektrisch
leitenden Kerns entsprechender Gestalt, und zwar aus einem eine Kernauflösung ermöglichenden Material, beispielsweise
einer mittels Natronlauge ausbeizbaren Legierung aus Aluminium, Magnesium und Kupfer.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung führen mindestens in den thermisch besonders hoch belasteten
Brennkammer- und/oder Schubdüsenbereichen von außen "
Strömungswege zum Grunde der Schlitze in den Kühlkanalstegen. Sie dienen der Zufuhr eines Kühlmediums, das
an den Schlitzwänden Schleier bildet (Schleierkühlung) .
Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
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Fig. 1 eine regenerativ gekühlte Raketenbrennkarnmer
mit Schubdüse und
Pigο 2 einen bei deren Herstellung verwendeten
Galvanisierkern.
Wie bereits erwähnt, zeigt Fig« 1 eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Raketenbrennkammer mit Schubdüse, und zwar in perspektivischer Darstellungsweise. Aufgebaut
ist sie. (1) im wesentlichen aus einem Innenmantel 2j einem Außenmantel 3 und Stegen 4, die sich in
radialer Richtung von Innen- zu Außenmantel erstrecken. Die Stege 4 bilden die seitlichen Begrenzungen von längsverlaufenden
Kühlkanälen 5 mit über die Kanallänge veränderlichen Querschnittene In ihnen (4) verlaufen ebenfalls
in Längsrichtung - zur Heißgasseite 6 hin offene Schlitze 7, Zum Grund dieser Schlitze 7 können
- wie an einer Stelle angedeutet - Strömungswege 9 für der Schleierkühlung dienende Medien führen. Bei starken
thermischen Belastungen empfiehlt es sich, solche Strömungswege
9 raindestens im Bereich des Schubdüsenhalses
vorzusehen=
Hergestellt wurde die beispielsweise aus Kupfer oder Nickel bestehende Raketenbrennkammer mit Schubdüse 1
auf galvanoplastischem Wege, und zwar unter Zuhilfenahme eines in Fig ο 2 ira Querschnitt zu sehenden Kerns
10. Auf diesem Erhöhungen 11 und Vertiefungen 12 aufweisenden Galvanisierkern 10 werden als erstes in einem
einzigen Arbeitsgang der Innenrnantel 2 und die Stege 4 mit den Kühlkanälen 5 und den Schlitzen 7 angefertigt.
Nach dem Überdrehen der freien Stegstirnflächen und dem Auswachsen der Kühlkanäle 5 wird sodann der Außenmantel 3
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aufgalvanisiert. Es folgt - im Bereich der Kühlkanalenden
- das Bohren von Ein- und Auslauflöchern, durch welche das in einem weiteren Arbeitsgang erhitzte
Wachs aus den Kühlkanälen, entweichen kann« Schließlich
wird der Galvanisierkern, der beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminium-Magnesium-Kupfer-Legierung
besteht bis auf wenige Millimeter Wandstärke durch spanabhebende Verformung ausgehöhlt und der hohle
Kernrest mit Natronlauge ausgebeizt»
Patentansprüche:
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Claims (3)
- Messerschmitt-Bölkow-Blohm Ottobrunn, 21. Juli 1971Gesellschaft mit B 513 Jk/schbeschränkter Haftung 7256 MünchenP at en t an s ρ rü ch e[ 1.)Regenerativ gekühlte Raketenbrermkammer mit Schubdüse, bei v/elcher zwischen einem Außenmantel und einem Innenmantel mit profilfreier Innenkontur durch Stege getrennte Kühlkanäle längsveränderlichen Querschnitts vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet daß in den von Innenmantel (2) zu Außenmancel (3) sich erstreckenden Stegen (4) zwischen den Kühlkanälen (5) zur Heißgasseite (6) hin offene Schlitze (7) verlaufen»
- 2. Raketenbrermkammer mit Schubdüse nach Anspruch 1, bei welcher der Innenmantel mit den Stegen und den durch letztere getrennten Kühlkanälen in einem Schritt und der die Kühlkanäle nach außen abdeckende Außenmantel in einem weiteren Schritt galvanoplastisch hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet , daß die zur Heißgasseite (6) hin offenen Schlitze (7) in den Kühlkanalstegen (4) bei der Bildung der letzteren mit entstehen·
- 3. Raketenbrennkammer mit Schubdüse nach Anspruch 1 oder 2j dadurch gekennzeichnet , daß mindestens in den thermisch besonders hoch belasteten Brennkammer- und/oder Schubdüsenbereichen von außen Strömungswege (9) für zur Schleierkühlung geeignete Medien zum Grunde der Schlitze (7) in den Kühlkanalstegen (4) führen.203 8 35/0705
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