DE2306287B2 - Strahlantrieb für Schiffe - Google Patents
Strahlantrieb für SchiffeInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H11/00—Marine propulsion by water jets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
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Description
Die Erfindung betrifft einen Strahlantrieb für Schiffe. der einen düsenartigen Kanal als Schubrohr und einen
koaxial darin angeordneten strömungsgünstig geformten Körper aufweist, welcher in Strömungsrichtung
hintereinander eine Propellerpumpe zur Erzeugung eines Treibwasserstrahls, eine mit Brennstoff und kornprimierte.
Luft von einer entfernt liegenden Stelle versorgte Brennkammer und eine von den Brenngasen der
Brennkammer beaufschlagte Turbine enthält, die die Propellerpumpe antreibt. Ein solcher Strahlantrieb ist
aus der GB-PS 1066049 bekannt. Bei diesem bekannten
Strahlantrieb werden die in der Turbine nur teilweise entspannten Abgase mit dem durch die Propellerpumpe
erzeugten Seewassersirahl gemischt. Dabei
wird ein Teil des Seewassers verdampft und das Gemisch wird durch die Schubdüse ausgeblasen. Damit
eine Vermischung zwischen Seewasser und Abgasen unter Wasserdampfbildung erfolgen kann, ist hierbei
ein außerordentlich großes Volumen für das Strahlrohr und die Schubdüse erforderlich. Hierdurch ergeben sich
Schwierigkeiten hinsichtlich des Einbaus im Schiff.
Der Erfindung-ffe^ daher die Aufgabe zugrunde,
einen S»ahlattöie4TOr Schiffe zu schaffen, der mit
einem günstigen Wirkungsgrad arbeitet und einen raumsparenden Aufbau besitzt und bequem in Schiffe
unterschiedlicher Art eingebaut werden kann.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß vom Schubrohr wenigstens ein flügelartiger
Arm abgeht, der in an sich bekannter Weise eine in Spannrichtung sich erstreckende Antriebsschlitzdüse
besitzt, die vom Außenwasser durchströmt wird, und daß die Abgase der Turbine in an sich bekannter Weise
durch den Arm zu den Antriebsdüsen geleitet und über die gesamte Breite jeder Düse mit dem diese Düse
durchströmenden Wasser vermischt werden. Bei dem erfmdungsgemäßec Strahlantrieb werden demgemäß
zwei voneinander unabhängige Strahlsysieme benutzt nämlich der SchubstrahL der von der Propellerpumpe
erzeugt wird, wobei die Massenströmung von dieser Pumpe allein bestimmt wird Das zweite Strahlsystem
wird durch die in den abzweigenden Armen vorgesehenen mcerwasserdurchströmten Düsen gebildet, die mit
den teilweise entspannten Turbinenabgasen gespeist werden und nach Art einer Wasserstrahlpumpe arbei
ten.
Es iix zwar durch die US-PS 31 71 379 bereits bekannt
ein Strömungsmittel in eine Wasserstrahldüse einzublasen, um einen Schiffsvortrieb zu erzeugen. Die
se Wasserstrahldüse ist in einem flügelartigen Arm angeordnet und erstreckt sich als Schlitzdüse in Spannrichtung.
Das Gas wird über die gesamte Breite der Düse in das Wasser eingeblasen. In diesem bekannten
Fall werden komprimierte Luft oder der austretende Gasstrahl von einem in Luft arbeitenden Gasturbinentriebwerk
abgezapft und ausgestoßen. Es ist jedoch keine Turbinenanordnung vorgesehen, die einen
Schubwasserstrahl erzeugt. Das in Luft arbeitende Gasturbinenstrahltriebwerk ist für den Wasserstrahlantrieb
lediglich als Druckgasquelle wirksam.
Der erfindungsgemäße Strahlantrieb arbeitet ähnlich wie ein Strahltriebwerk für Flugzeuge, wobei außer
dem durch die Hauptdüse ausströmenden Wasserstrahl ein Antrieb durch Gasstrahlen erfolgt die eine Beschleunigung
des Wasserstroms in seitlichen Düsen bewirken. Ein solcher Antrieb ist insbesondere für Schiffe
wie Luftkissenfahrzeuge und Tragflächenboote geeignet die eine extrem hohe Antriebsleistung in der Größenordnung
von 100 000 PS benötigen.
Der erfindungsgemäße Strahlantrieb schafft weiter die Möglichkeit eine Steuerung des Schiffs um die
Hochachse und/oder die Längsachse und/oder die Querachse durchzuführen, indem die Austrittsrichtting
der die Düsen verlassenden Wasserstrahlen entsprechend geändert wird. Dies kann gemäß einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung durch öffnungen im divergierenden Teil der flachen Ausströmdüsen bewirkt
werden, denen Druckluft über Ventile zur Strahlsteuerung zugeführt wird.
■ Die zur Verbrennung und/oder zur Steuerung erforderliche
Druckluft kann von einem im Schiffskörper angeordneten Gasturbinentriebwerk zugeführt werden,
wobei die An2«j»fung entweder am Verdichter dittses
Triebwerks erfolgt oder über eine Nutzleistungsturbine ein gesonderter Kompressor angetrieben wird, der die
Druckluft liefert.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispid der Erfindung
in Hand der Zeichnung beschrieben. In der
fr i g.! eine scheroatische perspektivische Ansicht
einer Ausfiihrungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Strahlantriebs,
Fig.3 einen Schnitt nach der linie 3-3 gemäß
Fig.!.
F i g. 4 eine abgewandelte Auiführungsform in einer
Schnittansiclit gemäß der F i g. 3.
Gemäß F i g. 1 bis 3 ist ein Strahlantrieb 10 an einer stromlinienförmigen hohlen Strebe 12 aufgehängt, die
an einem nicht dargestellten Schiffskörper befestigt ist Der Strahlantrieb 10 weist ein Schubrohr 14 auf. in dem
ein Körper 16 koaxial angeordnet ist, der eine Brennkammer 18 und eine Turbine 20 enthält und dazu dient,
eine Propellerpumpe 22 über eine Welle 24 anzutreiben. Die Brennkammer 18 empfängt Brennstoff und
komprimierte Luft über Leitungen 26, 28, die in der Strebe 12 angeordnet sind.
Die Propellerpumpe 22 ist von herkömmlicher Ausbildung oder es wird ein Kavitationsflügelrad mit zwei
oder mehreren Reihen herkömmlicher Statorschaufeln ohne Kavitation benutzt und das stromunterseitige
Ende des Kanals ist als Düse ausgebildet, so daß die Kombination von Pumpenrad, Kanal und Düse als her-
1I.
kömmliche Wasserstrahlpumpe wirkt
Flügelartige Arme 30 gehen von jeder Seite des Schubrohres 14 aus. Die Arme sind bohl und die Abgase
der Turbine strömen in jeder Arm ein. Jeder Arm
besitzt eine in Spannrichtung des Flügelprofils der Arme verlaufende Antriebsschlitzdüse 32 (Fig.3),
durch die Wasser strömen kann. Um zu gewährleisten, daß die Abgase über die gesamte Spanailänge der Düse
ausgeblasen werden, sind z. B. die Wände der Düse porös
gestaltet
Die Richtung der Ausströmung aus den Düsen kann zum Zwecke der Steuerung der Lage oder der Richtung
durch Reihen von öffnungen 34,36 auf der Oberseite
bzw. Unterseite jeder Düse im divergierenden Abschnitt geändert werden, durch die Luft geblasen
werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die öffnungen
mit der Leitung 28 verbunden werden und indem Ventile 38,40 vorgesehen werden, die unabhängig
voneinander betätigbar sind, so dafl komprimierte Luft
durch die eine oder andere Reihe von öffnungen strömen kann. Die Folge davon ist, daß die Strömung an
die gegenüberliegende Wand des divergierenden Abschnitts der Düse angeheftet wird, d.h. an jenem
Wandabschnitt, der dem Austritt der komprimierten Luft gegenüberliegt
Claims (6)
1. Strahlantrieb ίΰτ Schiffe, der einen düsenartigen
Kanal als Schubrohr und einen koaxial darin $ angeordneten strömungsgünstig geformten Körper
aufweist, welcher in Strömungsrichtung hintereinander
eine Propellerpumpe zur Erzeugung eines Treibwassemrabls, eine mit Brennstoff trad komprimierter
Luft von einer entfernt liegenden Stelle versorgte Brennkammer und eine von den Brenngasen
der Brennkammer beaufschlagte Turbine enthält, die die Propeüerpurajie antreibt, dadurch gekennzeichnet,
daß vom Schubrohr {14) wenigstens ein flügelartiger Arm (30) abgeht der in an sich bekannter Weise eine in Spannrichtung sich erstreckfsnde
Antriebsschlitzdüse (32) besitzt, die vom Außenwasser durchströmt wird, und daß die Abgase
der Turbine (20) in an sich bekannter Weise durch den Arm (30) zu den Antriebsdüsen (32) geleitet
und über die gesamte Breite jeder Düse mit dem diese Düse durchströmenden Wasser vermischt
werden.
2. Strahlantrieb nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausströmrichtung jeder Düse (32) einstellbar ist.
3. Strahlantrieb nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet,
daß jede Antriebsdüse (32) als Konvergent-Divergent-Düse ausgebildet ist. und in ihrem
vor ihrem konvergierenden Abschnitt liegenden Raum mit den Turbinenabgasen gespeist wird,
und daß Steueröffnungen (34.3ti) oben und unten im divergierenden Abschnitt der Düse vorgesehen
sind, die über Ventile (38.40) an eine Druckluftquelle
angeschlossen sind.
4. Strahlantrieb nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftquelle vom Verdichter
einer Nutzleistungsturbine gebildet ist.
5. Strahltriebwerk nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckluftquelle vom Verdichter eines Gasturbinenstrahltriebwerks gebildet ist.
6. Strahlantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß er über eine stromlinienförmige
Hohlstrebe (12) am Schiffsrumpf eines Tragflächenboots aufgehängt ist
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB647472A GB1418636A (en) | 1972-02-11 | 1972-02-11 | Marine propulsion |
GB647472 | 1972-02-11 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2306287A1 DE2306287A1 (de) | 1973-08-23 |
DE2306287B2 true DE2306287B2 (de) | 1975-09-18 |
DE2306287C3 DE2306287C3 (de) | 1976-05-06 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH564451A5 (de) | 1975-07-31 |
IT978982B (it) | 1974-09-20 |
DE2306287A1 (de) | 1973-08-23 |
GB1418636A (en) | 1975-12-24 |
FR2171350A1 (de) | 1973-09-21 |
JPS4888688A (de) | 1973-11-20 |
NO132828B (de) | 1975-10-06 |
NO132828C (de) | 1976-01-14 |
FR2171350B1 (de) | 1977-08-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EGA | New person/name/address of the applicant | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |