DE2903098A1

DE2903098A1 - Triebwerksduese mit ausfahrbarem auslaufteil

Info

Publication number: DE2903098A1
Application number: DE19792903098
Authority: DE
Inventors: Max Jean-Pierre Calabro; Herve Yves Christian Girard; Jean-Claude Joseph Realland
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1978-02-03
Filing date: 1979-01-27
Publication date: 1979-08-09
Also published as: IT7919742A0; GB2013787B; DE2903098C2; FR2422831B1; GB2013787A; FR2422831A1; IT1110084B

Description

PATENTANWALTS DR. ANDREJEWSKI ^/ DR.-ING. HON'KE DIPL-ING. GHSTuU YSEM

DR. MASCH 43 ESSEN, TfiEüTßapLATZ 3

SOCIETE NATIONALE INDUSTRIELLE AEROSPATIALE Triebwerksdüse mit ausfahrbarem Auslaufteil

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Düse und insbesondere einen ausfahrbaren Auslaufteil einer Triebwerksdüse für Raketen, Fernlenkgeschosee oder ähnliche Flugkörper» die an Bord eines Luft-, Seeoder Unterwasserfahrzeuges verladen werden können·

In derartigen Fahrzeugen ist der verfügbare Raum sehr beschränkt, und man trachtet danach, eine Höchstzahl an mitgeführten Elementen auf einem minimalen Raum unterzubringen, ohne ihre Integrität zu beeinträchtigen und ebenfalls ohne ihre Wirksamkeit herabzusetzen* Dieses ist zum Beispiel der Fall bei einem an Bord eines Unterseebootes mitgeführten strategischen Fernlenkgeschosses, das andererseits dazu bestimmt ist in grosser Höhe zu funktionieren. Es ist daher interessant, unter Berücksichtigung des verwendeten Fahrzeuges ein in der Länge besonders raumsparendes Fernlenkgeschose zu besitzen, das gleichzeitig in der Lage ist, die vorgesehene Mission mit erhöhten Leistungen bei

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derselben Gesamtlänge des Flugkörpers während der Aktivitätsphase zu besitzen. Dieses Ergebnis wird erreicht, indem das Triebwerk des an Bord genommenen Flugkörpers mit einer Düse ausgerüstet wird, die zur Lagerung einziehbar ist und während des Fluges ausgefahren werden kann.

Eine derartige Anordnung wird in dem amerikanischen Patent Nr. 3 711 027 beschrieben, in dem eine ausbreitbare Düse vorgeschlagen wird, deren Auslaufteil von einer kegelstumpf- oder glockenförmigen Muffe gebildet wird, die aus einem leichten, streckbaren und wärmebeständigen Metallwerkstoff, zum Beispiel aus einer dünnen Niobiumfolie oder aus einer Ziehstahlfolie mit Niobiumüberzug hergestellt wird. Diese einteilige Muffe ist derart ausgebildet, dass si· einen ringförmigen Falz über sich selbst bildet« zu ihrer Verwendung als Düsenauslaufteil wird sie durch Aufblasen mit Hilfe von Hilfesegmenten mit Wabenstruktur ausgefahren, die in den genannten Falz gleiten. Der Hauptnachteil einer derartigen Anordnung besteht in dem unzureichenden Verhalten des Werkstoffes auf der Ebene der Falze und also in einer verringerten Zuverlässigkeit· Ferner ist es sehr schwierig zu erreichen, dass das den Auslaufteil bildende Einheitselement zugleich die für seine Entfaltung erforderliche Biegsamkeit und die im ausgefahrenen Zustand geforderte Starrheit und Hochtemperaturbeständigkeit aufweist.

Aue der französischen Patentanmeldung Nr. 2 217 558 ist ebenfalls eine Verwirklichung: einer ausfahrbaren Düse für Raketenantriebe bekannt, die eine Einheit von zusammenfaltbaren Lamellen oder "Blättern" aus einem Werkstoff wie Fasergraphit oder -kohlenstoff umfasst ; diese Blätter werden durch Hebel in ihrer eingezogenen Stellung gehalten, und ihre Entfaltung wird durch eine Reihe von Hydraulikzylindern mit Kolben und Zündladung gesteuert, die Haltefedern zugeordnet sind, wobei jeder der genannten Hydraulikzylinder ein mit den in einer einzigen Reihe angeordneten Blättern verbundenes Ausbreitungskabel betätigt. Ein derartiges System führt zur Ve£"r?«nduag bedeutender

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und komplizierter Steuerorgane· Ferner werden die Organe zur Ermöglichung der Faltung und Entfaltung der Blätter von Scharnieren gebildet, deren Arbeitsweise nicht zuverlässig ist. Die allgemeine Anordnung der Blätter ist derart, dass die Dichtheit gegenüber dem Strahl nicht vollständig gewährleistet werden kann und dass die Gefahr von Ausströmungen auf der Ebene der Gelenke der Blätter und also eines Ausfalles während des Betriebes des Triebwerkes besteht·

Um diesen Nachteilen abzuhelfen, hat die vorliegende Erfindung eine Triebwerkedüse für Raketen, Fernlenkgeschosee und analoge Flugkörper zum Gegenstand, die einen Düeenkörper (Einlaufteil, Hals und Eintritt des Auslaufteiles) und einen ausfahrbaren Auslaufteil umfasst. Erfindungsgemäss besteht der Auslaufteil aus einer Aufeinanderfolge von starren Singen, die durch biegsame Ringe miteinander und mit dem Düsenkörper verbunden sind, wobei diese abwechselnd biegsamen und starren Singe, die koaxial zur Düsenachse angeordnet sind, in der eingezogenen Stellung des Auslaufteiles umeinander und um den Düsenkörper gemäss einem Akkordeonprofil angeordnet sind und miteinander gemäss dem für den Auslaufteil in der Betriebsstellung gewünschten Profil unter der Einwirkung von Ausbreitungssteuerorganen fluchten können, welche die starren Singe zur Aueführung einer Translationsbewegung inerklich parallel zur Achse der Düse und in Sichtung auf den rückwärtigen Teil derselben veranlassen, während die biegsamen Ringe sich durch Umschlagen um sich selbst wenden und sich die starren und biegsamen Singe somit verschieben, bis sie ihre Endstellung erreichen, in der ihre Gesamtheit das ausgefahrene Auslaufteil bildet.

Ein derartiges Auslaufteil bietet den Vorteil einer groseen Einfachheit der Verwirklichung in Verbindung mit einer verstärkten Betriebssicherheit im Verhältnis su den bekannten ausfahrbaren Auslaufteilen. Insbesondere ermöglicht seine heterogene Struktur es, jedem seiner beweglichen, aus biegsamen Singen und starren Singen gebildeten

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Teile die optimalen Eigenschaften in Hinblick auf ihre besondere mechanische Bolle und auf die hohen Temperaturen zu geben, denen sie nach der Entfaltung während des Betriebes der Düse ausgesetzt sind. Andererseits bewirkt die Verwendung von Hingen, das heisat von geschlossenen Elementen, die in kontinuierlicher Weise die Achse der Düse umgeben, die Ausschaltung der Dichtheitsprobleme, die von der bekannten diskontinuierlichen Struktur mit entfaltbaren Blättern aufgeworfen werden.

Ferner erfüllt der erfindungsgemässe Auslaufteil in vollständiger Weise die geforderten Bedingungen des geringen Baumbedarfs in eingezogenen Zustand, und zwar dank der Akkordeonfaltung seiner Binge entsprechend mehrfachen Faltungen um den Düsenkörper. Er ermöglicht somit die bestmögliche Ausnutzung des verfügbaren Baumes auf der Ebene des Düssenkörpers und eine beträchtliche Verringerung der Länge des Flugkörpers im gelagerten Zustand und bietet gleichzeitig eine Entfaltungsweise, die einfach und leicht einzusetzen ist.

Die Struktur der biegsamen Binge des Auslaufteiles, die eine grosse Biegsamkeit und eine gute Wärmebeständigkeit aufweisen müssen, ist vorzugsweise komplex und umfasst eine biegsame, ringförmige Auflage, zum Beispiel in Form einer Elastomerfolie, die eventuell durch Kunstfasern verstärkt wird, und einen die Ablationebestandigkeit gewährleistenden Pelz oder Teppich, der nach der Entfaltung «ie nach innen gerichtete Seite der genannten biegsamen Auflage bedeckt und von Textilstrukturen eines hochwarmfesten Werkstoffes, zum Beispiel aus Kohlenstoff, gebildet wird. Diese Textiletruktur besteht aus Fäden, die derart montiert sind, dass sie ein· gross· Orientierungsfreiheit im Verhältnis zu der biegsamen Auflage aufweisen oder vorteilhaft auf einer unterlag· befestigt sind, die von wenigstens einer aus einem Gewebe oder Trikot aus hochfesten Siliziumoxyd- oder Kohlenstofffasern bestehenden Haut gebildet wird, welche das mechanische Verhalten dee biegsamen und nach aussen durch die vorgenannt· biegsam· Auflag· abg·-

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dichteten Singes gewährleistet, auf dee sie f©»schlüssig aufliegt»

Die starren Ringe werden zweckmässig a«s einem komplexen Wärmeisolierstoff auf Kohlenstoff- oder Siliziumoxydbasis hergestellt uad eventuell aussen mit einem Metallmantel versehen.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielshalber näher erläutert# Es zeigen :

Fig» 1 im Axialsehnitt eine Hälfte einer erfindungsgeoässen Düse mit ausfahrbarem Auslaufteil, wobei die Lagerstellung in ausgezogenen Strichen und die Entfaltungsstelluag in gestrichelten Linien dargestellt ist ι

Fig» 2 in vergrössertee Masstab die Lagerstellung der Düse nach Fig. 1 }

Fig. 3 in axialem Schnitt einen Teil eines biegsamen Ringes des erfindungsgemässen Auslaufteiles ;

Fig. k in schematischer Darstellung und Axialsehnitt einen Teil eines biegsamen Hinges mit einem Pelz, dessen Fäden aufgenäht sind $

Fig. 5, 6 und 7 in Draufsicht verschiedene Anordnungsweisen der Textilstrukturen eines biegsamen Ringes»

Fig. 1 und 2 zeigen, dass ein erfindungsgemässer Düsenauslaufteil im Anschluss an einen starren Düsenkörper 10 mit der Achse 38, der von einer Metallmanschette 11 und einer internen Wärmeisolationsverkleidung 12 gebildet wird, eine Aufeinanderfolge abwechselnd biegsamer und starrer Ringe 22 bis 25 umfasst» In dem vorliegenden Beispiel eind zwei biegsame Ringe 22 und 24 und sswei starre Ringe 23 und 25 vorgesehen» Diese Zahlen könnten jedoch $e nach den Verladungebedingungen d@s Bit der Düse versehenen Flugkörpers nand je nach der Art der von dieeea jbu erfüllenden Miseioii von awei verschieden sein $ ·β müssen jedoch ebensoviel© biegsam© Hinge wie starr· liege vorhanden sein, während der erste ling 22 ein biegsamer King und der letzte Hing 25

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ein starrer Hing sein mueö.

Die starren Ringe 23, 25 weisen wie die biegsamen Ringe 22, 2k in der Ruhestellung eine merklich kegelstumpfförmige Form auf. Oer Durchmesser der Ringe nimmt vom ersten bis zum letzten zu, so dass diese Ringe, die miteinander durch ihre kreisförmigen Ränder sowie der erste Ring 22 mit dem Düsenkörper 10 verbunden sind, im entfalteten Zustand einen Auelaufteil 10, 39 (Fig. 1) bilden, der das gewünschte Profil aufweist, das entlang der Achse 38 aus einer Aufeinanderfolge von biegsamen und starren Ringen besteht, die jeweils in die Stellungen 22\ 23», 2k· und 25· gebracht werden, welche in Fig. 1 gestrichelt dargestellt sind. Bei eingezogenem Auslaufteil sind die Ringe 22 bis 25 akkordeonmässig gefaltet und um den festen Teil 10 geschichtet, so dass der Auslaufteil in dieser Lagerstellung verringerte Abmessungen und eine geringe Länge aufweist, die eich nicht über den hinteren Rand des Düsenkörpers 10 hinaus erstreckt.

Der übergang von der Lagerform zur entfalteten Konfiguration erfolgt mit Hilfe von Ausbreitungssteuerorganen, die von wenigstens drei Gruppen von Betätigungsorganen gebildet werden, welche gleichmässig um den Auslaufteil verteilt sind (in dem vorliegenden Falle sind drei Gruppen mit einer Versetzung von je 120° vorgesehen)· Jede Organgruppe uafasst einen Hydraulikzylinder 17 und eine Verriegelung 14, und zwar vorzugsweise von pyrotechnisches Typ. Der Zylinderkörper 17 ist durch seinen Rand an einen Festpunkt kO einer fest mit dem DUsenkörper 10 verbundenen Konsole 19 angelenkt, und seine in vorliegenden Beispiel teleskopische Stange 18 ist durch ihr Ende 4-1 an eine Verbindungsschubstange 20 angelenkt, die ihrerseits gelenkig mit einer Konsole 21 verbunden ist, welche formschlüssig auf dem letzten starren Ring 25 befestigt ist, der das Endstück des Auslaufteiles bildet. Die Verriegelung 14, die auf einem Vorsprung 13 der Metallmanschette 11 des Dtisenkb'rpers 10 befestigt und durch eine Gelenkgabel 1> ait einem auf dem

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Körper dee Hydraulikzylinders iy„is Bereich ies Gelenlcpunktee kO deesellbem befestigten Arn 16 verbnaadeia iet₈ Mit den Hydraulikzylinder 1? durch den Ära 16 in eimer im Verhältnis zmr Aehoe 38 der Düse merMlich radialem Stellung« wenn ier Aaslaufteil eingezogen ist» In dieser Lageretellung ragt die Gesamtheit eier Eatfaltmagsergam® aiefat über den ätsseerea Band des 98senko*rpers 10 hinaus·

Die Entfaltung dee iiaslattfteilee erfolgt etarch die gleichaseitige Inbetriebsetzung der drei 'Verriegelungen 1% «ad- der drei Hydraulikzylinder 17· Jede Verriegelung 1% gibt dea entsprechenden Hydraulikzylinder 17 frei und erteilt ihm ©in«a Drehimpuls nach hinten» während die Teleekopstange 18 des Hydraulikzylinders austritt» Die Hydraulikay linder 17 schwenken tun ihren, jeweiligen Gelealcpimkt 40 end nehiaea den letzten starren King 25 durch die Schubstangen 20 mit nach hinten« Dieser lieg und ansehlieeswad der starre Biag 23 tesehreibeiii alsdann eine merklich parallel zuur Achse 38 der Döse verlaufend© Translationsbewegiaiig„ und »war Jeweils in lichtuag der Pfeile %5 w»d %5 (Fig«, 1)", wobei ei· eich geg®iti®iaaader verechiebeHj, während die biegsamen Mag® 22 und Zh sich durch laklappea ia dae Badprofil 39 dee Aualaefteilee in Sichtung d®r starr·» Hinge «Biegen «ad jeder ling 22 bie 2% durch ' den Jeweils folgenden Mag 23 bis 25 eitgemoiiieift wird» nachdem eie ihr® jeweiligen Stellungen 22· bis 25" erreicht haben, nehmen die Binge. schliesslioh das gewunechte Profil 39 aa »ad werden in di®eer im Fig» 1 gestrichelt dargestellten Stellung deren die gelenkigen Sdratatangen gehalten, wobei diese letzterem Element· die jeweiligen Stellungen 18·, 17* »nd 2Ö· eingenoBiaeiii haben» ¥orzmgeiieie© ist dae Gelenk %1₈ dae jede Teleskopetang· 18 und jede Setabetange 20 ¥®rbiadet_e nit "einer Verriegelung in der Ausbreituagssteilung %1' Tereehen«

Die starren Mage 23 wad 25 beetemen (Fig. 2)„ wi« der We©nkijrper 1O₉ aus einem äuee«r®B Metallmantel 26 «ad einer Innenaehieht 27 aus eiaein ffärmeisolierstoff, biui Beispiel «iaeii Phenol-Kohlenstoff-

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Komplex $ es könnte ebenfalls ein Phenol-Silizium-Komplex verwendet werden. Die starren Binge könnten auch nur aus einem Wärmeisolierstoff bestehen, ohne dass dadurch ihr mechanisches Verhalten beeinträchtigt würde. Es ist jedoch vorzuziehen, den letzten starren Bing stets mit einem Metallmantel 26 zu versehen, um eine bequemere und sicherere Befestigung der Konsolen 21 der Ausbreitungsorgane zu erreichen.

Die Vorderkante des starren Binges 25 ist durch eine flexible Verbindung mit dem benachbarten Band dee biegsamen Binges Zk verbunden, während der andere Band dieses letzteren mit der benachbarten Hinterkante des starren Binges 23 verbunden ist. Dieser ist in derselben Weise an den biegsamen Bing 22 angeschlossen, der seinerseits mit der Hinterkante des Düsenkörpers 10 verbunden ist.

Die biegsamen Binge 22 und 2k haben eine komplexe Struktur, die ihnen eine grosse Biegsamkeit und ein ausgezeichnetes Hochtemperaturverhalten verleiht. Sie bestehen (Fig. 2 und 3) aus einer biegsamen, ringförmigen Auflage 3k, vorzugsweise aus Elastomer, welche die Dichtheit der genannten Binge gewährleistet und auf ihrer Innenseite, das heisst auf der der Flamme zugekehrten Seite, wenn die biegsamen Binge ihre Endstellung 22', 2k* eingenommen haben, mit einem Pelz oder Teppich 29 mit Textilstrukturen bedeckt ist, die von Fäden gebildet werden, welche die Wärmeablationsbeständigkeit der genannten Binge gewährleisten. Diese Fäden, bei denen "es sich vorzugsweise um Kohlenstoffäden handelt, sind eng beieinander liegend angeordnet, besitzen jedoch eine grosse Orientierungefreiheit um ihren Befestigungsfues. Sie bilden aufeinanderfolgende ringförmige Decken um die Achse 38, die nach Art der Ziegel eines Daches nebeneinander angeordnet sind. Diese Decken können eich um ihre jeweilige Befestigungslinie auf der biegsamen Auflage 3k umlegen, und während der Ausbreitung des Auslaufteiles kippen sie im Verhältnis zur Auflage 3k wie ein überschnappender Regenschirm um, wobei die äueeerta Decken eich auf den abgeschrägten Bndflächen k2. der

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starren Kinge und dee Düsenkorpers 10 (Fig. 2) derart abstützen, dass alle Decken in der Huhestellmag eiaen merklich zylindrischen, koaxial zur Achse 3$ der Düse liegende» Aufbau aufweisen_β «ad swar sowohl in der eingezogenen als auch in der ausgefahrenen Stellung des Auslaufteils O

Für gewisse Verwendungen der Düse können die Fäden dee Pelaes 29 unmittelbar auf der biegsame» Auflage 3^ in de» wenig kritischen Bereichen des Auslaufteils befestigt werden· Aber sie werden vorzugsweise auf einer darüberliegenden Zraischenunterlage 31 befestigt, die ait der biegsamen Auflage 5^ entweder durch Verkleben oder durch gegenseitige Imprägnierung der exe bildenden Werkstoffe verbunden ist» Bei den vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Unterlage 31» welche das mechanische Verhalten der biegsamen Binge ie warmen Zustand gewährleistet , aus zwei übereinanderliegenden Häuten (Fig. 3)» und zwar aus einer ersten Haut 32 mit ziemlich lockerem Einschlag auf der Pelzseite und aus einer zweiten Haut 33 mit dichterem Einschlag auf der Seite der biegsamen Auflage, die dazu bestimmt ist, die Haut 32 zur Verbesserung des mechanischen Warmverhaltens der Unterlage 31 au verstärken» Diese beiden fest miteinander verbundenen Häute 32, 33 bestehen vorzugsweise aus einem Kohlenstoff- oder Siliziumoxydfasergewebe ; aber die Haut 33 könnte auf der Grundlage von Kunstfasern, zum Beispiel Polyamidfasern wie Nylon, hergestellt werden, ua das Kaltverhalten des Gewebes und also des biegsamen Binges bei der Entfaltung zu verbessern. Die aus Elastomer bestehende Auflage ~$k kann mit der Unterlage 31 durch Elastomerimprägnierung fest verbunden werden.

Die Fäden des Pelzes 29 können schräg angeordnet sein (Fig«>5) ι das hexest auf in Verhältnis sur Sichtung der Achse 38 der Düse geneigtem Ebenen liegen und eich gegenseitig is einer selben kreisförmigen Decke überdecken. Diese Fäöea können zu JSträhnea 30 zusammenge·= fasst sein· Die Fäden können eb©a£alls in Läagsriehtuag ausgerichtet

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sein, das heisst in radialen, durch die Achse 38 der Düse verlaufenden Ebenen liegen. Sie können alsdann zu parallelen Bändern k3 zusammengefasst sein, welche nebeneinander angebracht sind (Fig. 6). Wie aus Fig. 4 bis 6 hervorgeht, sind die Fäden, Strähnen oder Bänder in dem vorliegenden Beispiel, zur Gewährleistung ihrer Verbindung mit der Unterlage 31» mittels eines für jede Decke besonderen Nähfadens kk auf die Haut 32 gemäss einer Technik aufgenäht, die den Techniken der Teppichherstellung verwandt ist. Die Verbindung zwischen Pelz 29 und Unterlage 31 könnte ebenfalls durch Einfädeln oder Festzurren der Fäden oder Strähnen in der Unterlage 31 und insbesondere in der Haut 32 mit Umlegung um die Einschussfäden derselben (Fig. 3) oder durch Knüpfen in der Unterlage 31 und insbesondere im Einschlag der Haut 32 verwirklicht werden·

Die Fäden, Strähnen oder Bänder können weiter durch eine Harzumhüllung versteift werden, während ihre Befestigungsfüsee frei beweglich bleiben.

Die Fäden oder Strähnen können durch vollkommen starre Kohlenstoff krampen k6 (Fig· 7) ersetzt werden, die in den hier gewirkten Einschlag der Unterlage 31 eingeschoben werden.

Um eine biegsame und dichte Verbindung zwischen den verschiedenen Ringen 22 bis 25 sowie zwischen dem ersten biegsamen Ring 22 und dem Düsenkörper 10 zu gewährleisten ist vorgesehen, dass di· Auflage 3^ jedes biegsamen Ringes seitlich über den Pelz 29 beiderseits desselben hervorragt, wobei die überstehenden Teile 35, 36 (Fig* Z) die angrenzenden Ränder der benachbarten starren Ringe oder des Düsenkörpers überdecken und fest mit den genannten Rändern verbunden sind. Vorzugsweise umfasst jeder starre Ring 23, 25 an seinen vorderen Teil ein aufgerichteten Rand oder Ansatz 28, der merklich radial vorsteht und einen zur Achse 38 der Düse koaxial liegenden Flansch bildet· Mit dieses Ansatz ist die Verbindungskante 36 des benachbarten biegsamen

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Kluges feet verbunden· Die Hydraulikzylinder 17 i» des* radialen Lager-βteilung liegen an dem Aneätses 28 an« welch© "σοη dea biegsamen !ändern 36 überdeckt werden_t die Orgaae a«r Dämpfung der Schwingungen bilden, weichen die Hydraulikzylinder enterliegea könaea, sowie snr Blockierung der genannten Hydraulikzylinder ia dieser Stellung, ia welcher sie ebenfalle durch die Verriegelungen 1%, di© ihr nnteres Ende, durch die Irine 16 festhalten,, blockiert sind.

In der Nähe der Gelenkfalzen 37 zwischen biegsame» mad starren ü»gen ist die auflage 3^ "SOn dem Teppich 29« 31 gelöst, uo seine Ferlängerung aw ermöglichea· ¥orsnigsweiee ragt die Uaterlage 31 ebenfalls seitlich über den Pelz 29, beiderseits desselben, hinaus, wobei die vorstehenden Teil® fest axt den angrenzende» Händern der benachbarten starren Binge (oder des Düsenkörpers), »wischen de« Metallmantel 26 und der Innenverkleidung 2?„ 12 dieser starren Elemente,verbunden sind» Somit nimmt die Unterlage 31 ebenfalle an der Verbindung zwischen Hingen «ad mit dem Düeenkörper teil, Die Elaetomerauflage 3% kann durch eis® Gase oder ein Polyanldgewebe wie ifylon veretärkt wer» den,, «β ihre lärmtbeetändigkelt zn verbessern «nd ua ze verhindern, dass verkohlte Teile der Elastomer!olie eich enter der Einwirkung der " Pyrolyse und der mechanischen Beanspruchungen im ferlanf® des Betriebs der Düse von den gesund gebliebenen Teil ablösen® Auf diese Weise wird die progressive Zerstörung der biegsamen Hinge mater- der- Sinwirkuutg der Wärme verlangsamt·

Bei dem beschriebenem Ameführinngebeiepiel ist die Düse beweglich, und der DüsenkSrper 10 kann im ferhältnis au den damit versehenen Triebwerk, orientiert werden« Ame. dies©· Grand« sind die Orgaagruppen »ur Ausbreitung auf den Körper 10 montierte Gehört der erfindungegemäee® ausbreitbare Auelaufteil z« einer feststehenden DMee_f s© können die Organgruppen »er Steueruag der Amebreituag anstatt nit den Körper 10 mit dem Boden des Triebwerkee verbunden werden·

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Um das Gewicht des Auslaufteiles zu verringern, kann den Hingen eine Dicke gegeben «erden, die vom ersten Hing ZZ bis zum letsten Hing 25 abnimmt, wie dieses insbesondere in Fig· Z ersichtlich ist·

Claims

PATENTANSPRÜCHE

U,- Triebwerksdüse für Raketen, Fernlenkgeschosse und ähnliche Flugkörper mit einem Düsenkörper (Einlaufteil, Hals und Eintritt

des Auslaufteiles) und einem ausfahrbaren Auslaufteil, dadurch gekenn-

/(23,25) zeichnet, dass der Auelaufteil von einer Aufeinanderfolge starrer Ringe/

(10) gebildet wird, die untereinander und mit dem Düsenkörper/ durch biegsame

(22,24)
Ringe/verbunden sind, wobei diese abwechselnd biegsamen und starren,

(38)
koaxial zur Düsenachse/ angeordneten Ringe in der eingezogenen Stellung

(39) (10)

des Auslaufteiles/umeinander und um den Düsenkörper/entsprechend einem

Akkordeonprofil angeordnet sind und miteinander gemäss dem für den Aus-

(39)
laufteil/in der Betriebsstellung gewünschten Profil fluchten können,

und zwar unter der Einwirkung von AusbreitungssteuerorganeH, wel-

/wesentlich / (33) ehe die starren Ringe (23,25) in eine / parallel zur Achse/ der Düse und

zum Hinterteil derselben gerichtete Translationsbewegung versetzen,

(22,24)

während die biegsamen Ringe/sich durch Umlegen sich umstülpen

und die starren und biegsamen Ringe sich somit verschieben, bis sie

/(22' ,23',24',25')/
ihre Endstellung/erreichen, in der ihre Gesamtheit den ausgefahrenen

(39)
Auslaufteil/bildet.

2. - Düse nach Anspruch 1 „ dadurch gekennzeichnet, dass die

(22,24) Trägerfolie (34)

biegsamen Ringe /eine ringförmige biegsame / „ zum Beispiel eine

eventuell durch Kunstfasern verstärkte Elastomerfolie, und einen Pelz /

Trägerfolie (34) aufweisen, der die Innenseite der genannten biegsamen / überdeckt

weitgehende

und von Textilstrukttiren gebildet wird, die eine / Orientierungsfreiheit auf dieser Träger-folie (34) bieten und aus einem hoehtemperaturbeständigen Werkstoff wie Kohlenstoffasern bestehen»

3» - Düse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die (29)

Textilstrukturen dee Pelzes/aus Fäden bestehen, welche aufeinanderfolgende und nebeneinander nach Art der Ziegel eines Daches angeordnete

kreisförmige Decken bild» und sich während der Ausbreitung des Auelauf-

(39) Trägerfolie

teilee/um ihr® Befeetigwngslinie auf ihrer / umlegen können» wobei

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ORIGINAL INSPECTED

(42) die äusseren Decken sich auf den abgeschrägten Endflächen/ der starren

(23,25) (10)

Hinge/und des Düsenkörpers/abstützen.

k. - Düse nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet,

Trägerfolie (34) (29)

dass die biegsame / seitlich beiderseits über den Pelz/hervor-

/(35,36) / steht, wobei die vorstehenden Teile/ fest mit den angrenzenden Rändern

(23,25) (10)

der starren Ringe/und des Düsenkörpers/verbunden sind und somit eine

biegsame und dichte Verbindung zwischen diesen starren Elementen gewährleisten.

5. - Düse nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis k,

(23,25)

dadurch gekennzeichnet, dass die starren Ringe/aus einem zusammengesetzten Wärmeisolierstoff bestehen, der eventuell auf der Aussenseite

(26)
mit einem Metallmantel/versehen ist.

6. - Düse nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerorgane für die Ausbreitung von

wenigstens drei Gruppen von Betätigungsorganen gebildet werden, die

(39)
gleichmässig um den Auslaufteil/verteilt sind, wobei jede Organgruppe

(17)
einen Hydraulikzylinder/aufweist, dessen Körper an einem bezüglich auf

(10) (40) (18)

den Düsenkörper/festen Punkt/angelenkt ist und dessen Stange/durch eine

(20) (25)

Gelenkschubstange/mit dem letzten starren Ring/verbunden ist, sowie

(14) (17)

eine Verriegelung/,welche den genannten Hydraulikzylinder/bei eingezo-

wesentlich
genem Auslaufteil (39) in / radialer Stellung hält, während die

(17) (14)

gleichzeitige Betätigung der Hydraulikzylinder/und Verriegelungen/das

■ (17) (18)

Kippern jedes Hydraulikzylinders/und das Ausfahren seiner Stange⁷und

/(22,23,24₃25) / (39) also die Entfaltung der starren und biegsamen Ringe/des Auslaufteiles /

bewirkt.

7. - Düse nach einem der vorstehenden Ansprüche k bis 6,

(23 bzw. 25) dadurch gekennzeichnet, dass jeder starre Ring/an seinem vorderen Teil

wesentlich aufweist

einen /: -....·.-.l radial vorstehenden Ansatz (28) /, der einen koaxial

(38)
zur Düsenachse/verlaufenden Flansch bildet, welcher den entsprechenden

(36) (22 bzw. 24)

überstehenden Teil/des benachbarten biegsamen Ringes/überdeckt und fest

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ORIGINAL INSPECTED

(17) mit diesem verbunden ist, wobei der Körper der Hydraulikzylinder/sich

in der radialen Einschubstellung auf den genannten,

so (28)

mit biegsamem Werkstoff/überzogenen Ansätzen/abstützt.

8. - Düse nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 7,

(29) (22,24) dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden des Pelzes/der biegsamen Hinge/

Trägerfolie (34) unmittelbar auf der biegsamen / befestigt sind.

9. - Düse nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 7 s

(29) /(22,24) dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden des Pelzes/der biegsamen Binge/

Trägerfolie (34) auf einer über der biegsamen / angebrachten Zwischenlage (31)

befestigt sind.

10. - Düse nach Anspruch 9« dadurch gekennzeichnet, dass die

Zwischenlage (31) (29)

/ seitlich beiderseits des Pelzes/hervorsteht, wobei die vorstehenden Teile fest mit den angrenzenden Bändern der benachbarten

(23,25) (10)

starren Binge /oder des Düsenkörpers/verbunden sind.

11. - Düse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,

Zwischenlage (31) Trägerfolie (3.4) dass die / auf der biegsamen / aufgeklebt ist.

12. - Düse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,

Zwischenlage (3D Trägerfolie (34)

dass die / mit der biegsamen / durch gegenseitige Imprägnierung der sie bildenden Werkstoffe verbunden ist.

13· - Düse nach einem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 12,

Zwischenlage (31) dadurch gekennzeichnet, dass die / von wenigstens einer aus

(32)
Kohlenstoffasern bestehenden Haut/gebildet wird«

14. - Düse nach einem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 12,

Zwischenlage (31) dadurch gekennzeichnet, dass die / von wenigstens einer aus

(32)
Siliziumoxydfasern bestehenden Haut/gebildet wird.

15· - Düse nach Anspruch 13 oder 1*t, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern gewoben sind«

16. - Düse nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern gewirkt sind«

ORIGINAL INSPECTED

17· - Düse nach einem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 16",

Zwischenlage (31) dadurch gekennzeichnet, dass die / aus zwei übereinanderlie-

(52-, 33) genden und fest miteinander verbundenen Häuten/besteht.

18. - Düse nach einem der vorstehenden Ansprüche 8 bis 1?»

dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden des Pelzes (29) in auf der

(38)
Achse/der Düse geneigten Ebenen verlaufen.

19· - Düse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass

(30)
die Fäden zu Strähnen /zusammengefasst sind·

20. - Düse nach einem der vorstehenden Aneprüche 8 bis 1?» dadurch gekennzeichnet, dass die Pelzfäden in durch die Düsenachse (38) verlaufenden Ebenen liegen.

21. - Düse nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die

(43)
Fäden zu parallelen Bändern/zusammengefasst sind.

22. - Düse nach einem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 21,

dadurch gekennzeichnet, dass die Faden, Strähnen oder Bänder auf die

Zwischenlage (31)
/ aufgenäht sind.

23« - Düse nach einem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 21,

dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden und/oder die Strähnen in die

Zwischenlage (31)
/ und insbesondere in den Einschlag der entsprechenden Haut (32)

Zwischenlage (31)
der / eingefädelt oder geknotet sind»

24. - Düse nach einem der vorstehenden Aneprüche 9 bis 23t dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden, Strähnen oder Bänder durch Harzumhüllung versteift sind, während ihre Befestigungefüsse frei beweglich bleiben*

25. - Düse nach einem der vorstehenden Aneprüche 2 bis 17,

(29) dadurch gekennzeichnet, dass Textilstrukturen des Pelzes/von in die

Zwischenlage (31) (46)

/ eingeschobenen starren Krampen/gebildet werden.

9098^/0618

ORIGINAL INSPECTED