DE2350103A1

DE2350103A1 - Schwenkduese an einem gasleitrohr eines raketentriebwerks

Info

Publication number: DE2350103A1
Application number: DE19732350103
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Biemold
Original assignee: Bayern Chemie Gesellschaft fuer Flugchemische Antriebe mbH
Current assignee: Bayern Chemie Gesellschaft fuer Flugchemische Antriebe mbH
Priority date: 1973-10-05
Filing date: 1973-10-05
Publication date: 1975-04-10

Description

Schwenkdüse an einem Gasleitrohr eines Raketentriebwerks

Die Erfindung betrifft eine Schwenkdüse ara Gasleitrohr eiriüs Raketentriebwerks, welche mit ihrem Vorderteil in einem kugelringförniigen Ansatz am Raketengehäuse gleitend gelagert und um einen spitzen Winkel verschwenkbar ist.

Bei einer bekannten Schwenkdüse dieser Art (USP 3 230 708) ist das zum Gasleitrohr hin gerichtete Ende der Schwenkdüse in einem halbkugelförmigen Ansatz gelagert, wobei an den

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Lagerstellen zwei Dichtungsringe vorgesehen sind, um zu verhindern, daß das im Gasleitrohr unter Druck stehende Gas nach außen hin entweichen kann. Um diesen Zweck zu erreichen, müssen die Dichtungsringe unter Druck auf der Lagerfläche gleiten, was zur Folge hat, daß Reibungswiderstand und die Gefahr des Festfressens der Ringe entsteht.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Schwenkdüse der oben genannten Art zu schaffen, die eine praktisch verlustfreie und mit geringem Kraftaufwand auszuführende Umlenkung des Strahls gestattet, wobei die Abdichtung des Innenraums des Gasleitrohrs gegenüber der Umgebung vollkommen sein soll.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß am vorderen Teil der Düse eine kugelringförmige Schale angeordnet ist, die gegenüber dem kugelringförmigen Ansatz des Raketengehäuses gleitbar ist, wobei zwischen der kugel— ringförmigen Schale am vorderen Teil der Düse und dem kugel— ringförmigen Ansatz des Raketengehäuses Kugeln bzw. Gleitsteine angeordnet sind und der Ansatz des Raketengehäuses mit dem Außenmantel der Düse durch einen Ring aus elastischem Material abdichtend verbunden ist.

Zur Verstellung der Düse gegenüber dem Raketengehäuse sind erfindungsgemäß am Ansatz des Raketengehäuses eine Reihe von Stellzylindern angeordnet, deren Arbeitskolben am Außenmantel der Düse angreifen.

Um den Ring aus elastischem Material, der den Ansatz des Raketengehäuses gegenüber dem Düsenmantel abdichtet, zu verfestigen, erhält er gemäß einem Merkmal der Erfindung eine Einlage von Stahlringen.

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BAD ORIGINAL

Ein weiteres Merkmal der Erfindung bezieht sich auf eine
Schwenkdüse an einen mit einer Grafitauskleidung und einem wärmefesten Schutzrohr versehenen Gasleitrohr. Bei derartigen Konstruktionen besteht die Gefahr, daß die Grafitauskleidung, die dem im Gasleitrohr herrschenden hohen Druck ausgesetzt ist, durch diesen Druck zerstört wird. Diese Gefahr kann dadurch behoben werden, daß auf die Außenseite, der Grafitauskleidung ein Gasdruck von der gleichen Höhe ausgeübt wird, wie er im Innern des Rohres herrscht· Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß zwischen dem Gasleitrohr und der kugelringförmigen, an der Düse angebrachten Schale ein Ringspalt vorhanden ist, der zu einem Druckausgleichsraum führt, welcher durch eine kegelförmige, den kugelringförmigen Ansatz des Raketengehäuses tragende Zylinderwand
abgeschlossen ist, wobei der innerhalb der kegelförmigen
Zylinderwand liegende Teil des äußeren Rohres Öffnungen
enthält, die zu einem zylindrischen, das wärmefeste Schutzrohr des Gasleitrohres umgebenden Spalt führen.

Um die Düse einerseits gegen die im Innern herrschenden hohen Temperaturen und andererseits gegen die zentrifugal wirkenden Kräfte widerstandsfähig zu machen, sieht die Erfindung weiter vor, daß die Düse einen Außenmantel aus hochfestem
Material hat, der im Bereich der kugelringförmigen, an der Düse angebrachten Schale eine Isolationsschicht aufweist,
die sich annähernd bis zum hinteren Ende des Außenmantels
erstreckt, und daß die Düse ferner einen Innenmantel aus
warmfesten Material besitzt.

In der anliegenden Figur ist die Erfindung zeichnerisch im Schnitt dargestellt.

1 ist das Gasleitrohr eines (nicht dargestellten) Raketentriebwerkes, an deren hinterem Ende die Düse 2 angeordnet
ist. Das Innere des Gasleitrohres 1 ist mit Grafitringen 3

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ausgekleidet. Um die Grafitringe herum ist ein Schutzrohr 4 aus warmfestem Material angeordnet.

Das äußere Rohr des Gasleitrohres 1, das ein Teil des Raketengehäuses ist, ist mit 5 bezeichnet; seine Innenseite trägt eine Isolation 6. Zwischen dem äußeren Rohr 5 und dem Schutzrohr 4 bildet sich ein ringförmiger Spalt 7 aus· Das zur Düse 2 hin gewandte Ende des äußeren Rohres 5 besitzt Öffnungen 8, die eine Verbindung zum Spalt 7 herstellen.

Am äußeren Rohr 5 des Raketengehäuses ist eine kegelförmige Zylinderwand 9 fest angebracht, die durch ein Material 10 gegen Wärme isoliert ist.

Diese kegelförmige Zylinderwand 9 trägt einen kugelringförmigen Ansatz 11, der am Raketengehäuse mit Schrauben 11a befestigt ist. Auf ihm sind Kugeln 12 (von denen eine im oberen Teil der Figur dargestellt ist) gleitbar angeordnet. Es können dort aber auch Gleitsteine 13 (wie im unteren Teil der Figur dargestellt) befestigt sein.

Die Düse 2 enthält einen Außenmantel 14 aus hochfestem Material, auf dessen Innenseite eine Isolationsschicht angeordnet ist. Das Innere der Düse 2 ist mit einem Mantel 16 aus warmfestem Material ausgekleidet. Die Düsenwand bildet an ihrem vorderen zum Gasleitrohr 1 gerichteten Ende eine kugelringförmige Schale 17, welche dem oben erwähnten kugelringförmigen Ansatz 11 derart gegenüberliegt, daß die Kugeln 12 zwischen beiden Teilen gleiten können.

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Der Ansatz 11 des Raketengehäuses ist mit dem Düsenmantel 14 durch einen Ring 18 aus elastischem Material, der durch Einlage von Stahlringen 19 verfestigt ist, abdichtend verbunden. Die Ringe 18 werden durch Befestigungsringe 20 am Ansatz 11 des Raketengehäuses bzw· am Außenmantel 14 der Düse 2 gehalten, wobei zur Abdichtung der Befestigungsringe 20 O-Ringe 21 vorgesehen sind.

Zur Verstellung der Düse 2 gegenüber dem Raketengehäuse sind am Ansatz 11 des Raketengehäuses eine Reihe von Stellzylindern 22 angeordnet, deren Arbeitskolben 23 an einem am Außenmantel 14 der Düse 2 anliegenden Ring 24 angreifen.

Die Arbeitsweise der Schwenkdüse ist wie folgt: Bei entsprechendem Befehl fährt .ein Arbeitskolben 23 aus, während der gegenüberliegende einfährt. Hierdurch schwenkt die Düse aus, wobei die Gummiringe 18 deformiert werden und der Gleitvorgang über die Kugeln 12 bzw. die Gleitringe 13 abläuft.

Der im Triebwerk herrschende Gasdruck teilt sich über den zwischen der Schale 17 und dem Gasleitrohr 1 befindlichen Ringspalt 25 dem Druckausgleichsraum 26 mit. Über die Öffnungen 8 im äußeren Rohr 5 wirkt dieser Druck im Spalt 7 und übt einen Gegendruck auf den im Inneren des Gasleitrohres 1 herrschenden Druck aus, so daß auf die Grafitringe 3 und das Schutzrohr 4 keine äußeren Kräfte einwirken können. _o

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

^|J1·) Schwenkdüse am Gasleitrohr eines Raketentriebwerks, welche mit ihrem Vorderteil in einem kugelringformigen Ansatz am Raketengehäuse gleitend gelagert und um einen spitzen Winkel verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß am vorderen· Teil der Düse (2) eine kugelringförmige Schale (17) angeordnet ist, die gegenüber dem kugelringformigen Ansatz (11) des Raketengehäuses gleitbar ist, wobei zwischen der kugelringformigen Schale (17) am vorderen Teil der Düse (2) und dem kugelringformigen Ansatz (11) des Raketengehäuses Kugeln (12) bzw. Gleitsteine (13) angeordnet sind und der Ansatz (11) des Raketengehäuses mit dem Außenmantel (14) der Düse durch einen Ring (18) aus elastischem Material abdichtend verbunden ist.
2. Schwenkdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Düse (2) gegenüber dem Ra-ketengehäuse am Ansatz (11) des Raketengehäuses einige Stellzylinder (22) angeordnet sind, deren Arbeitskolben (23) am Außenmantel (14) der Düse (2) angreifen·

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3. Schwenkdüse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der aus elastischem Material bestehende Ring (18) durch Einlage von Stahlringen (19) verfestigt ist·
4. Schwenkdüse an einen mit einer Grafitauskleidung und einem wärmefesten Schutzrohr versehenen Gas-

. leitrohr nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Gasleitrohr (1) und der kugelringförmigen, an der Düse (2) angebrachten Schale (17) ein Ringspalt (25) vorhanden ist, der zu einem Druckausgleichsraum (26) führt, welcher durch eine kegelförmige, den kugelringförmigen Ansatz (11) des Raketengehäuses tragende Zylinderwand (9) abgeschlossen ist, wobei der innerhalb der kegelförmigen Zylinderwand (9) liegende Teil des äußeren Rohres (5) Öffnungen (8) enthält, die zu einem zylindrischen, das wärmefeste Schutzrohr (4) des Gasleitrohres (1) umgebenden Spalt (7) führen·

5· Schwenkdüse nach Anspruch 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (2) einen Außenmantel (14) aus hochfestem Material hat, der im Bereich der ringförmigen, an der Düse (2) angebrachten Schale (17) eine Isolationsschicht (15) aufweist, die sich annähernd bis zum hinteren Ende des Außenmantels erstreckt, und daß die Düse ferner einen Innenmantel·(16) aus warmfesten Material besitzt.

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