DE3400703C2 - Konvergent-divergente Düse, insbesondere für ein Strahltriebwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine konvergent-divergente Düse, insbesondere für ein Strahltriebwerk, mit einen Kasten bildenden Trägern, die in Längsrichtung mit gleichmäßigen Intervallen längs des Außenumfangs des festen Kanals der Düse, eine Folge von Kästen bildend, angeordnet sind, konvergenten Klappen, deren stromaufseitiger Rand an den stromaufseitigen Enden der Träger, die jeweils zwei längsgerichtete Flanschen aufweisen, angelenkt ist, divergenten Klappen, deren stromaufseitiger Rand am stromabseitigen Rand einer der konvergenten Klappen angelenkt ist, Hebevorrichtungen, deren Körper an den stromaufseitigen Enden der Flanschen angelenkt ist und deren Stange im Bereich der Mitte einer Synchronisiertraverse angelenkt ist, die sich in Umfangsrichtung der Düse erstreckt, mit der ein Stellhebel und Schwenkglied der jeweiligen konvergenten Klappe und divergenten Klappe gekoppelt sind und die ferner an ihren Enden an zwei längsgerichteten Schwingarmen angelenkt ist, die Teil einer Synchronisiervorrichtung der verschiedenen Klappen sind, die durch eine zahn- oder zinnenförmige und ringförmige kinematische Kette gebildet ist.

Die Erfindung geht von einem solchen firmeninternen Stand der Technik aus. Eine solche konvergent-divergente Düse erfüllt jedoch noch nicht alle Anforderungen der Praxis, insbesondere ist die Synchronisation der Bewegun­ gen aufgrund der relativ komplizierten Anordnung nicht störungsfrei Außerdem fehlt die erforderliche Robustheit.

Aus der FR 24 74 592 A1 und der nicht vorveröffentlichten älteren Anmeldung gemäß DE 31 32 961 C1 sind konvergent-divergente Düsen bekannt, deren verschiedene bewegbare Organe durch Tragringe getragen sind, wobei jedes dieser Organe mit dem festen Kanal der Düse über kurze Anlenkungen, insbesondere Gabelgelenke, verbunden ist. Die so gebildete Anordnung weist die erforderliche Steifheit und Robustheit nicht auf. Jede zur Steuerung vorgesehene Hebevorrichtung ist ebenfalls zwischen zwei längsgerichteten Trägern angebracht, die jedoch unabhängig vom festen Kanal sind. Die Stange jeder Steuervorrichtung ist an ihrem Ende an einer Traverse in Form einer dreieckigen oder rechteckigen Platte angelenkt, von der zwei Ecken an den entsprechenden Enden von zwei Schwenkgliedern angelenkt sind, die zusammen mit den Traversen Teil einer Synchronisiervorrichtung der verschiedenen Klappen bilden. Diese Synchronisiervorrichtung ist ziemlich komplex und kompliziert und daher störungsanfällig.

Gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese konvergent-divergente Düse so weiterzubilden, daß bei robustem Aufbau eine störungsarme Synchronisierung erreicht werden kann.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.

Gegenüber allen herkömmlichen Ausführungsformen weist die erfindungsgemäß ausgebildete konvergent-divergente Düse die bereits erwähnten Vorteile auf, wodurch eine Trag­ anordnung der bewegbaren Organe erreicht ist, die insbe­ sondere robust ist, und wodurch ein neuartiger Steuerme­ chanismus der bewegbaren Organe erreicht ist, die insbe­ sondere sehr gut an diese neuartige Traganordnung ange­ paßt ist.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele einer konvergent-diver­ genten Düse näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in Teilansicht eine erste Ausführungsform begrenzt auf den Teil der Düse, der den einem Kasten der Trag­ anordnung zugeordneten Klappen entspricht, wobei der Kasten in Fig. 1 nicht dargestellt ist,

Fig. 2 perspektivisch eine Ausführungsform eines Kastens für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2,

Fig. 4 in Teilansicht und perspektivisch die Synchroni­ siervorrichtung für das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2, wobei die dargestellte Anordnung der einzelnen Elemente zur einfacheren Darstellung in einer Tangentialebene dargestellt ist,

Fig. 5 in Teilansicht eine zweite Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 perspektivisch den Stellhebel gemäß Fig. 5.

Die konvergent-divergente Düse gemäß der Erfindung, die schematisch und teilweise in den Fig. 1, 2 und 4 dargestellt ist, weist zunächst eine ringförmige Trag­ anordnung auf, die in der Verlängerung des Austritts des festen Kanals der Düse vorgesehen ist. Diese Trag­ anordnung ist durch Kästen 1 einer Art gebildet, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, die über den Umfang des festen Teils des Kanals 4 verteilt sind, wobei sie untereinander um Abstände oder Intervalle beabstandet sind, die vorzugsweise in der gleichen Größenordnung oder etwas kleiner sind als die Breite jedes Kastens 1 in Umfangsrichtung der Düse (die Breite l in Fig. 2). Jeder Kasten 1 ist im wesentlichen durch zwei längsgerichtete Flanschen 1A und 1B gebildet, die bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils durch eine Metallplatte gebildet sind, deren Kontur im wesentlichen frei wählbar ist (wobei in den Fig. 2, 4 und 5 unterschiedliche Konturen dargestellt sind). Diese beiden Flanschen 1A, 1B sind an ihren stromabseitigen Enden (rechts in Fig. 2) über ein Element 2g eines Bügels 2 verbunden, wobei über dessen stromabseitige Fläche in Verlängerung der Flanschen 11A und 11B zwei Ösen 2a und 2b wegragen, zwischen denen der Bügel 2 durch ein mittleres Fenster 2c durchsetzt ist. Der Bügel 2 erstreckt sich nach außerhalb des so gebildeten Kastens 1 über den Flansch 1A hinweg um einen eine Vertiefung aufweisenden Teil eines Gabel­ gelenkes 2d und über den Flansch 1d hinweg um einen einen Vorsprung aufweisenden Teil eines Gabelgelenkes 2e, oder umgekehrt. Schließlich sind die mittleren Teile der beiden Flanschen 1A und 1B mittels einer Platte 3 miteinander verbunden, die beim in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen parallel zu den unteren Rändern der beiden Flanschen 1A und 1B verläuft und rechteckförmig ist. Die auf diese Weise durch die Elemente 1A, 1B, 2 und 3 gebildete Anordnung bildet mit dem stromabseitigen Ring des Kanals 4 einen steifen metallischen Kasten 1.

Wie sich aus Fig. 4 ergibt, sind die beiden Flanschen 1A und 1B des Kastens 1, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, an dem Rand am Austritt des festen Teils des Kanals 4 der Düse angelenkt, beispielsweise über Gabelgelenke 5. Deren Achsen 5a durchsetzen ent­ sprechende Löcher (1a in Fig. 2) der entsprechenden Träger bzw. Flanschen (Flansch 1A), die derart angeord­ net sind, daß sie sich in Längsrichtung der Düse er­ strecken, d. h. parallel zu deren Achse in einer Ebene, die zumindest im wesentlichen axial ist, wobei insbe­ sondere bei einer bevorzugten Ausführungsform die Flan­ schen 1A und 1B untereinander parallel sowie parallel zur axialen Mittelebene des Kastens 1 sind, eine Ebene, die weiter unten näher definiert wird, wobei die Breite ℓ jedes Kastens 1 ein ganzzahliger Bruchteil höherer Ordnung des Umfangs des zur Achse der Düse zentrierten Kreises ist, der beispielsweise nahe den Basen der beiden Ösen 2a und 2b (Fig. 2) zu verläuft. Als Folge dieser Längsanordnung der Flanschen 1A und 1B jedes Kastens 1 erstreckt sich sein Bügel 2 in Umfangsrichtung der Düse parallel zum Rand des Kanals 4 und sind die Bügel 2 zweier benachbarter Kästen 1 über ihre entsprechenden Enden aneinander angelenkt in dem Intervall zwischen den beiden Kästen 1 aufgrund des Eingriffs des Gelenk- Vorsprunges 2e in Fig. 2 einer der beiden Bügel 2 in die Gelenk-Vertiefung 2d des anderen Bügels, wobei die Anlenkung mittels einer Achse 2f (Fig. 4) erreicht wird. Die verschiedenen Bügel 2, die auf diese Weise über ihre benachbarten Enden angelenkt sind, bilden auf diese Weise in einer zur Achse der Düse senkrechten Ebene einen Ring, der durch die verschiedenen Kästen einteilig ist und der mit diesen und dem stromabseitigen Ring des Kanals eine wenig verformbare Anordnung bildet, die in Höhe der Gabelgelenke 5 mit dem Rand des festen Kanals 4 verbunden ist.

Aus Fig. 4 folgt weiter, daß der Körper 6a einer Hebe­ vorrichtung (z. B. Hydraulikzylinder) in jedem Kasten 1, der durch die Elemente 1A, 1B und 2 gebildet ist, ober­ halb der Platte 3 montiert ist, die die Flanschen 1A und 1B verbindet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Körper 6a der Hebevorrichtung oder vielmehr eine Verlängerung 6b deren Bodens an einer Achse 6d angelenkt, deren Enden in Löcher 1b (Fig. 2) der strom­ aufseitigen oben liegenden Teile der Flanschen 1A und 1B eingreifen. Die Anordnung ist derart, daß die geometrische Achse des Körpers 6a der Hebevorrich­ tung in einer Ebene liegt, die durch die Achse der Düse und durch die Mitte der Achse 6d geht. Diese Ebene wird im Folgenden als Mittelebene des Kastens 1 bezeich­ net, der durch die Elemente 1A, 1B, 2 und 3 gebildet ist. Die Stange 6c der Hebevorrichtung 6a, die stromab­ wärts gerichtet ist, d. h. nach rechts in den Fig. 1 und 4, ist über ihr Ende mit der Mitte eines Längsbalkens 7a von zwei parallelen Längsbalken 7a, 7b einer H-förmigen Synchronisiertraverse 7 angelenkt, deren anderer paralleler Längsbalken 7b in Richtung nach innerhalb der Düse gegen­ über dem Längsbalken 7a angeordnet ist und deren Enden in entsprechenden Durchtritten zweier Ösen 2a, 2b ange­ lenkt sind, die an der stromabseitigen Fläche des Bügels 2 vorgesehen sind. Auf diese Weise erstrecken sich die bei­ den parallelen Längsbalken 7a und 7b der H-förmigen Synchronisiertraverse 7 in Umfangsrichtung der Düse, so daß der Hebel oder mittlere Querbalken 7c des H, der die beiden Längsbalken 7a, 7b miteinander verbindet, sich stets in der Mittelebene des entsprechenden wie oben de­ finierten Kastens 1 befindet unabhängig davon, wie groß der Hub der Stange 6c der Hebevorrichtung 6a, 6b, 6c ist, und folglich unabhängig davon,wie die Lage der Elemente 7a, 7c der H-förmigen Synchronisiertraverse 7 im Raum ist.

Ein erster gezahnter Sektor 8a ist über seinen Scheitel mit dem Mittelteil des innenliegenden Längsbalkens 7b der Traverse 7 oder gegebenenfalls auch mit dem am weite­ sten innenliegenden Teil des Querbalkens oder Hebels 7c einstückig verbunden. Er durchsetzt das mittlere Fenster 2c des Bügels 2 und kämmt stromauf davon mit einem zwei­ ten gezahnten Sektor 8b, wobei die beiden gezahnten Sek­ toren 8a, 8b in der Mittelebene des Kastens 1 sind, die weiter oben definiert worden ist. Der zweite gezahnte Sektor 8d ist seinerseits um eine Achse 9 schwenkbar befestigt (Fig. 1), die parallel zum Längs­ balken 7b der Traverse 7 ist und deren Enden in Löchern 1c der beiden Flanschen 1A und 1B frei drehbar sind, die gerade stromauf des Bügels 2 vorgesehen sind, wie das insbesondere in Fig. 2 dargestellt ist. Schließlich ist eine Platte 10 auf der Stromabseite des Hebels oder Querbalkens 7c der H-förmigen Traverse 7 derart befestigt, daß sie sich, vorzugsweise in der oben definierten Mittel­ ebene befindet.

Jedem der Kästen 1, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, ist eine konvergente Klappe 11 zugeordnet, deren stromauf­ seitiger Rand 11a an eine Achse angelenkt ist, deren Enden in Löchern 1d (Fig. 2) der unteren stromaufseitigen Teile der Flanschen 1A und 1B vorgesehen sind. Eine divergente Klappe 12, deren stromaufseitiger Rand 12a am stromabsei­ tigen Rand der entsprechenden konvergenten Klappe 11 über an sich bekannte Mittel angelenkt ist, weshalb dies nicht ausführlich erläutert werden muß, sowie eine kalte Klappe 13 sind vorgesehen, deren stromaufsei­ tiger Rand 13a an einer Achse angelenkt ist, deren Enden in entsprechenden Löchern 1e (Fig. 2) der oberen stromauf­ seitigen Teile der beiden Flanschen 1A und 1B des jeweils betrachteten Kastens 1 eingreifen.

Ferner zeigt Fig. 1 einen Steuer- oder Stellhebel 14 der konvergenten Klappe 11, dessen am weitesten außen liegendes Ende bei 14a mit dem Scheitel des zweiten gezahnten Sek­ tors 8b einstückig ist, während das am weitesten innenlie­ gende Ende des Stellhebels 14 eine Rolle 15 oder Walze trägt, die auf einer Rampe 16 rollen kann, die auf der der Traverse 7 zugewandten Seite der konvergenten Klappe 11 vorgesehen ist. Der Stellhebel 14, die Rolle 15 und die Rampe 16 befinden sich vorzugsweise in der oben defi­ nierten Mittelebene, die auch die Mittelebene der konver­ genten Klappe 11 ist. Das Profil der Rampe 16 ist abhän­ gig von Überlegungen bestimmt, die weiter unten anhand der Fig. 3 erläutert werden. Ein Schwenkglied 17 der divergenten Klappe 12 ist an einem Ende an einem Gabelgelenk 12b angelenkt, das auf der der Traverse 7 zugewandten Seite der divergenten Klappe 12 befestigt ist, während das andere Ende über ein Gabelgelenk 17b an der Längsplatte 10 angelenkt ist, insbesondere nahe dem am weitesten unten und am weitesten stromab liegenden Eck. Bei einem Steuerarm 18 zur Steuerung der kalten Klappe 13 ist ein Ende an einem Gabelgelenk 13b angelenkt, das auf der der Traverse 7 zugewandten Seite der kalten Klappe 13 befestigt ist, während das andere Ende über ein Gabelgelenk 18 an einem Punkt des Umfangs der Platte 10 angelenkt ist.

In Fig. 3 sind in Vollinien lediglich dargestellt die drei Klappen 11, 12 und 13, die Hebevorrichtung 6a mit ihren Stangen 6b und 6c, der Querbalken oder Hebel 7c der H-förmigen Traverse 7, die beiden gezahnten Sektoren 8a, 8b, die Längsplatte 10, der Stellhebel 14 der konver­ genten Klappe 11 und des Schwenkglied 17 der diver­ genten Klappe 12 sowie der Steuerarm 18 der kalten Klappe 13 und zwar in den jeweiligen Stellungen, die dem maximalen Hub der Stange 6c der Hebevorrichtung 6a entsprechen. In diesen Stellungen ist der Einschlag­ winkel β der konvergenten Klappe 11 maximal, während die (an sich divergente) Klappe 12 ebenfalls leicht konver­ gent ist. Der Druck des Stroms der heißen Gase in der axialen Richtung, die durch den Pfeil F dargestellt ist, auf die Innenseite der konvergenten Klappe 11 übt auf diese eine resultierende Kraft aus, die sie um die An­ lenkachse ihres stromaufseitigen Randes 11a in Richtung des Pfeiles f verschwenken läßt. Dies bewirkt, daß die Außenseite der konvergenten Klappe 11 gegen die am wei­ testen innenliegenden Enden des Stellhebels 14 befestigte Rolle 15 anliegt (der Kontakt findet in Höhe der Rampe 16 gemäß Fig. 1 statt, die in Fig. 3 nicht gesondert dar­ gestellt ist). Durch eine geeignete Anordnung ist in dieser Lage, die dem maximalen Wert des Einschlagwinkels β ent­ spricht, die Komponente der Resultierenden der Kräfte der heißen Gase in der Richtung senkrecht zur konvergenten Klappe 11 praktisch durch den Stellhebel 14 eingeengt, der auf Kompression arbeitet, weil in dieser Lage der Hebel 14 praktisch senkrecht zur Ebene der Klappe 11 ist. Die sich ergebende resultierende Kraft wird auf die Flan­ schen 1A und 1B des entsprechenden Kastens 1 übertragen mit Hilfe der Schwenkachse 9 des zweiten gezahnten Sektors 8b, der in den Flanschen 1A, 1B in Löchern 1c angelenkt ist, wie das weiter oben erläutert worden ist. Die diver­ gente Klappe 12 ist ebenfalls aufgrund der heißen Gase einer relativ wesentlich geringeren Druckkraft ausgesetzt, deren Resultierende, die nach außerhalb der Düse gerich­ tet ist, auf die Stange 6c der Hebevorrichtung 6a über die Organe 17, 10 und 7c übertragen wird. In der Stellung maximalen Hubes ihrer Stange 6c muß die Hebevorrichtung 6a daher nur die Kraft aushalten, die relativ niedrig ist, die dem auf die divergente Klappe 12 ausgeübten Druck entspricht.

Je nachdem, wie die Stange 6c der Hebevorrichtung 6a in den Körper 6a zurückkehrt, läßt sie die Traverse 7 und insbesondere deren Querbalken 7c oder Hebel und der erste gezahnte Sektor 8a verschwenken, der damit einstückig ist, und zwar im Gegenuhrzeigersinn (Fig. 3), was bewirkt, daß der zweite gezahnte Sektor 8b im Uhrzeigersinn ver­ schwenkt wird. Während dieser Bewegung der Stange 6c der Hebevorrichtung 6a bewirkt die Drehung des zweiten gezahn­ ten Sektors 8b, daß die Rolle 15 auf der Rampe 16 (Fig. 1) von rechts nach links (Fig. 3) bewegt, d. h. gerollt, wird. Aus diesem Grund wird durch die Stoß- oder Druckkraft der heißen Gase die konvergente Klappe 11 in Richtung des Pfeiles f derart verschwenkt, daß sie in Kontakt oder Berührung mit der Rolle 15 bleibt, woraus sich eine fort­ schreitende Verringerung des Einschlagwinkels β der Klappe 11 ergibt. In Fig. 3 sind die aufeinanderfolgenden Stellungen der konvergenten Klappe 11 abhängig vom abneh­ menden Einschlagwinkel β dargestellt sowie auch diejenigen der divergenten Klappe 12, je nachdem, wie deren Einschlag­ winkel α zunimmt, nachdem er durch einen Einschlagwinkel Null getreten ist. In Strichpunktlinien sind die Stellun­ gen maximaler Öffnung der beiden Klappen 11 und 12 darge­ stellt sowie die entsprechenden Lagen der Organe 7c, 10, 14, 17 und 18. in gleicher Weise sind in der Darstellung gemäß Fig. 3 in Vollinien und in Strichpunktlinien die extremen oder Endstellungen der kalten Klappe 13 darge­ stellt, wie sie durch die divergente Klappe 12 gesteuert sind, sowie auch einige Zwischenstellungen der Klappen 11, 12 und 13.

Daraus folgt, daß je nach der Verringerung des Einschlag­ winkels β der konvergenten Klappe 11 deren Stellhebel 14 immer weniger zu ihr im wesentlichen senkrecht ist, so daß die korrespondierende Komponente der resultierenden Kraft, der die Klappe 11 ausgesetzt ist, bewirkt, daß der zweite gezahnte Sektor 8b um seine Achse 9 verschwenkt wird. Es gibt nun eine Übertragung mit Hilfe des ersten gezahnten Sektors 8a und der Balken 7b, 7c der Traver­ se 7 auf die Stange 6c der Hebevorrichtung 6a einer progressiv fortschreitenden Kraft, die jedoch stets rela­ tiv gering ist, zu der sich offensichtlich die Kraft hin­ zufügt, die ebenfalls gering ist, die auf sie von der divergenten Klappe 12 übertragen wird. Als Folge muß in der Lage geringsten Hubes der Stange 6c der Hebevorrich­ tung 6a diese lediglich noch eine relativ niedrige resul­ tierende Kraft, überwinden (können).

Das Änderungsgesetz des Einschlagwinkels β der konvergenten Klappe 11 hängt insbesondere vom Profil der Rampe 16 (Fig. 1) ab, auf der die Rolle 15 des Stellhebels 14 ab­ rollt. Bezüglich des Änderungsgesetzes des Einschlagwin­ kels α der divergenten Klappe 12 abhängig von dem Einschlag­ winkel β der konvergenten Klappe 11 hängt dieser insbesondere von den Radien der beiden gezahnten Sektoren 8a und 8b und der Lage der Anlenkungen 12b und 17b ab. Im rechten Teil der Fig. 3 sind auch in Strichlinien die charakteristischen Werte der Änderung des Verhältnisses S₁₀/S_col angegeben, d. h. das Verhältnis der Querschnitte der Düse an ihrem Austritt, d. h. in Höhe der stromabsei­ tigen Ränder der divergenten Klappen 12, und in Höhe des Halses der Düse, der durch 12a in Fig. 3 darge­ stellt ist, sowie das Verhältnis S₁₂/S₁₀, d. h. das Ver­ hältnis der Querschnitte der Enden der kalten Klappen 13 zu dem Halsquerschnitt.

Andererseits sind, wie in Fig. 4 dargestellt, die Enden des am weitesten außenliegenden Längsbalkens 7a der H-förmigen Traverse 7 an zwei Synchronisier-Schwingarmen 19A und 19B angelenkt, deren andere Enden ihrerseits an entsprechenden Ecken zweier trapezförmiger Platten 20A und 20B ange­ schlossen bzw. angebracht sind. Diese sind derart angeord­ net, daß sie wenigstens für die Stellung maximalen Hubes der Stange 6c jedes der steuernden Hebevorrichtungen 6a in der gleichen Ebene senkrecht zur Achse der Düse und parallel zur Ebene des durch die Bügel 2 gebildeten Rings sind. Wie sich aus Fig. 4 ergibt, liegen diese beiden Ecken jeweils bei den trapezförmigen Platten 20A und 20B am weitesten außen und sind an den Enden der entsprechen­ den Synchronisier-Schwingarme 19A und 19B angelenkt, während die am weitesten innenliegenden Ecken dieser trapezförmigen Platten 20A, 20B über geeignete Achsen in entsprechenden Löchern 1f (Fig. 2) der Flanschen 1A, 1B benachbarter Kästen 1 angelenkt sind, wobei sich eine der trapezförmigen Platten, beispielsweise die trapezförmige Platte 20A, in Umfangsrichtung der Düse von der Außenseite des Flansches 1A eines ersten Kastens 1 bis nahe der Außenseite des Flansches 1B des nächstliegenden Kastens 1 erstreckt (in Fig. 4 nicht dargestellt). Selbstverständ­ lich können die Platten 20A, 20B . . . . . usw. durch trapezför­ mige Rahmen oder Gestelle ersetzt werden, die an ihrem am weitesten innenliegenden Teil zumindest ein ausreichend großes Loch besitzen, das vorzugsweise stromaufseitig berandet ist, um so die Durchlässigkeit der Düse bei der Ventilierung zu verbessern.

Die Organe 20A, 19A, 7a, 19B, 20B usw. bilden auf diese Weise eine zacken- oder zinnenförmige und ringförmige Kette, die die Synchronisation der Bewegungen der ver­ schiedenen H-förmigen Traversen 7 sicherstellt und als Folge davon der Bewegungen der verschiedenen Klappen der Düse, und dies selbst dann, wenn eine oder mehrere der zugeordneten steuernden Hebevorrichtungen 6a nicht mehr mit einem Druckfluid versorgt sind. Es gibt jedoch auch andere Ausführungsformen von Synchronisiervorrichtungen dieser Art.

Die zweite Ausführungsform der Erfindung, die in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, weist zahlreiche Organe auf, die identisch denjenigen sind, die bei dem eben er­ läuterten ersten Ausführungsbeispiel verwendet worden sind. Diese beiden Ausführungsformen gemeinsamen Organe sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, weshalb es auch nicht erforderlich ist, deren Erläuterung zu wie­ derholen. Die Erläuterung des zweiten Ausführungsbei­ spiels ist daher auf diejenigen Organe beschränkt, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden. Der am weitesten innenliegende Längsbalken 7b der H-för­ migen Traverse 7 ist in dem Mittelfenster 2c des Bügels 2 derart befestigt, daß er um eine Achse schwenkbar ist, die geometrisch mit der Längsachse des Bügels 2 zusammen­ fällt. Der Querbalken 7c oder Hebel der Traverse 7 ist daher ständig stromauf des Bügels 2 und trägt stromauf eine Platte 21 (vgl. insbes. Fig. 6), die sich in Längs­ richtung in der Mittelebene des Kastens 1 erstreckt.

Von dem am weitesten innenliegenden Teil der Platte 21 ragt der Stellhebel 14 der entsprechenden konvergenten Klappe 11 weg, der über eine Rolle 15 oder Walze in gleicher Weise wie oben erläutert mit einer Rampe 16 zu­ sammenarbeitet, die auf der Außenseite der Klappe 11 vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist ein Steuer­ träger 117 der entsprechenden divergenten Klappe 12 an einem Ende 117a bei diesem Ausführungsbeispiel über eine Lasche 12c an der Außenseite der Klappe 12 angelenkt, während das andere Ende 117b an der Anlenkachse des strom­ aufseitigen Randes 11a der entsprechenden konvergenten Klappe 11 angelenkt ist. Der Mittelteil des Steuertägers 117 ist mit dem Hebel der durch die Längsplatte 121 gebildet ist, über ein Schwenkglied 22 verbunden, dessen eines Ende an Zapfen 21a angelenkt ist, die von den Außenseiten der Längsplatte 21 in einer Richtung parallel zu der des Längsbalkens 7b der Traverse 7 wegragen. Das andere Ende des Schwenkglieds 22 ist an einem geeigneten Punkt des Steuerträgers 117 über ein Gabelgelenk 117c angelenkt. Da sich der Steuerträger 117 der divergenten Klappe 12 in der Mittelebene des entsprechenden Kastens 1 befindet, ist es notwendig, in dem entsprechenden Abschnitt des Steuertägers 117 einen Ausschnitt 117d einer Länge und Größe vorzusehen, die ausreichend sind, um den Durchtritt des Stellhebels 14 zu ermöglichen, der sich ebenfalls vorzugsweise in der Mittelebene befindet. Schließlich ist der Steuer­ arm 18 für die kalte Klappe 13 an einem Ende an einem Gabelgelenk 13d angelenkt, das an der Innenseite der kalte Klappe 13 befestigt ist und an dem anderen Ende in einem Gabelgelenk 117e angelenkt, das an einer geeigneten Stelle an dem stromabseitigen Teil des Steuerträgers 117 vorgesehen ist.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr sind noch andere Ausführungsformen möglich, wie sie (nicht einschränkend) im Folgenden ange­ deutet sind.

Die Rolle 15, mit der der Steuerhebel 14 der entsprechenden konvergenten Klappe 11 versehen ist, kann auch durch eine Walze, einen Schuh ersetzt sein. Die An­ ordnung aus der Rolle 15 oder Walze oder Gleitschuh sowie die Rampe 16, mit der sie zusammenwirkt, können insgesamt durch jede andere Verbindung mit Längsführung zwischen einerseits dem am weitesten innenliegenden Ende des Stell­ hebels 14 und andererseits der Außenseite der konvergen­ ten Klappe 11 ersetzt sein. Beispielsweise kann das er­ wähnte Ende des Stellhebels 14 in einer in der Klappe 11 vorgesehenen Längsgleitführung geführt sein, wobei die Form dieser Gleitführung derjenigen der Rampe 16 entspricht, oder es können gegebenenfalls auch Mittel vorgesehen sein, durch die die Länge des Stellhebels 14 abhängig von einer geeigneten Funktion des Drehwinkels des zweiten gezahnten Sektors 8b (Fig. 1) oder der Längsplatte 21, die mit der Traverse 7 einstückig ist (Fig. 5) geändert wird. Die Lasche 12c gemäß Fig. 5 kann durch eine Rolle, eine Walze, einen Gleitschuh ersetzt sein, der bzw. die in einer Schiene läuft.

Bei dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbei­ spiel kann der Steuerträger 117, der die Lage der entsprechenden divergenten Klappe 12 steuert, seitlich gegenüber der Mittelebene des entsprechenden Kastens 1 versetzt sein, so daß es nicht mehr notwendig ist, den Einschnitt oder die Ausnehmung 117d für den Durchtritt des Stellhebels 14 der entsprechenden konvergenten Klappe 11 vorzusehen. Die Erfindung ist auch auf solche konvergent-divergenten Düsen anwendbar, die keine kalten Klappen enthalten. Die Verbindungselemente zwischen den beiden Flanschen 1A und 1B des Kastens 1 sind ebenfalls wahlweise. Die Querplatte 3 kann durch Querbalken oder Querträger oder andere Verstrebungen ersetzt sein. Die Anlenkmittel der benachbarten Enden der Bügel, wie die Glieder 2a und 2e, benachbarter Kästen 1 können auch durch an sich bekannte mechanische Einrichtungen gebildet sein, die sich von den erwähnten Gabelgelenken unterscheiden und die beispielsweise Gelenklager umfassen.

Claims (8)

1. Konvergent-divergente Düse, insbesondere für ein Strahltriebwerk, mit
einen Kasten (1) bildenden Trägern, die in Längsrichtung mit gleichmäßi­ gen Intervallen längs des Außenumfangs des festen Kanals (4) der Düse, eine Folge von Kästen (1) bildend, angeordnet sind,
konvergenten Klappen (11), deren stromaufseitiger Rand (11a) an den stromaufseitigen Enden der Träger, die jeweils zwei längsgerichtete Flanschen (1A, 1B) aufweisen, angelenkt ist,
divergenten Klappen (12), deren stromaufseitiger Rand (12a) am stromab­ seitigen Rand einer der konvergenten Klappen (11) angelenkt ist,
Hebevorrichtungen (6a, 6c), deren Körper (6a) an den stromaufseitigen Enden der Flanschen (1A, 1B) angelenkt ist und deren Stange (6c) im Bereich der Mitte einer Synchronisiertraverse (7) angelenkt ist, die sich in Umfangsrichtung der Düse erstreckt, mit der ein Stellhebel (14) und Schwenkglied (17; 22) der jeweiligen konvergenten Klappe (11) und divergenten Klappe (12) gekoppelt sind und die ferner an ihren Enden an zwei längsgerichteten Schwingarmen (19A, 19B) angelenkt ist, die Teil einer Synchronisiervorrichtung der verschiedenen Klappen (11, 12) sind, die durch eine zahn- oder zinnenförmige und ringförmige kinematische Kette gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Flanschen (1A, 1B) miteinander über eine Platte (3) verbunden sind,
daß die stromabseitigen Enden der Paare der Flanschen (1A, 1B) auch über Elemente (2g) von Bügeln (2) in Umfangsrichtung verbunden sind, die ein Fenster (2c) aufweisen, wobei die Bügel (2) benachbarter Kästen (1) miteinander über Anlenkungen, wie Gabelgelenken (2e, 2d), in den Intervallen zwischen den Kästen (1) miteinander verbunden sind, um auf diese Weise in einer zur Achse der Düse senkrechten Ebene einen praktisch unverformbaren festen Ring der Kästen (1) zu bilden,
daß jede Synchronisiertraverse (7) im wesentlichen H-förmig ausgebildet ist, wobei
deren mittlerer Querbalken (7c) einen Hebel bildet, der in einer durch die Achse der Düse gehenden Ebene angeordnet ist und mit dem Stellhebel (14) und mit dem Schwenkglied (17; 22) der jeweiligen konvergenten Klappe (11) und divergenten Klappe (12) verbunden ist,
deren einer Längsbalken (7b) der beiden parallelen Balken (7a, 7b) an dem Bügel (2) des entsprechenden Kastens (1) angelenkt ist und
deren anderer Längsbalken (7a) in seiner Mitte am Ende der Stange (6c) der Hebevorrichtung (6a, 6c) des entsprechenden Kastens (1) angelenkt ist, dessen Enden an zwei der Schwingarme (19A, 19B) der Synchronisier­ vorrichtung angelenkt sind, die trapezförmige Elemente (20A, 20B) aufweist, deren achsnäherer Innenrand an benachbarten Flanschen (1A, 1B) oder an den Bügeln (2) zweier benachbarter Kästen (1) und deren achsfernerer Außenrand an den Schwingarmen (19A, 19B) angelenkt ist.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kalte Klappen (13) vorgesehen sind, deren stromaufseitiger Rand (13a) an den stromaufseitigen Enden der beiden Flanschen (1A, 1B) eines der Kästen (1) oberhalb der Hebevorrichtung (6a, 6b) angelenkt sind, die in diesem Kasten (1) radial außerhalb der Platte (3) vorgesehen ist.

3. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der eine (7b) der Längsbalken der H-förmigen Synchronisiertraverse (7) an seinen Enden an zwei stromabseitigen Ösen (2a, 2b) des Bügels (2) des entsprechenden Kastens (1) angelenkt ist und in seiner Mitte stromaufseitig einen ersten gezahnten Sektor (8a) trägt, der das Fenster (2c) jedes Elementes (2g) des Bügels (2) durchgreift und mit einem zweiten gezahnten Sektor (8b) kämmt, der um eine zu dem Längsbalken (7b) der Synchronisiertraverse (7) parallele Achse schwenkbar befestigt ist und an seinen Enden durch die beiden Flanschen (1A, 1B) des entsprechen­ den Kastens (1) getragen ist,
daß der Stellhebel (14) an einem Ende mit dem zweiten gezahnten Sektor (8b) verbunden ist und über sein zweites Ende mit der entsprechenden konvergenten Klappe (11) mittels einer Längsführung zusammenarbeitet, und
daß der Querbalken (7c) der H-förmigen Synchronisiertraverse (7) stromabseitig eine Längsplatte (10) trägt, an der eines der Enden (17b) des Schwenkglieds (17) der entsprechenden divergenten Klappe (12) angelenkt ist.

4. Düse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellhebel (14) jeder konvergenten Klappe (11) nahe der Senkrechten zur Klappe (11) ist, wenn der Einschlagwinkel (β) der konvergenten Klappe (11) maximal ist.

5. Düse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede kalte Klappe (13) mit der Längsplatte (10) über einen Steuerarm (18) verbunden ist.

6. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine (7b) der Längsbalken der H-förmigen Synchronisiertraverse (7) in dem Fenster (2c) des Bügels (2) des entsprechenden Kastens (1) derart befestigt ist, daß sie um die Längsachse des Bügels (2) schwenkbar ist,
daß der Querbalken (7c) stromaufseitig eine Längsplatte (21) trägt,
daß der Stellhebel (14) der entsprechenden konvergenten Klappe (11) an einem Ende der Längsplatte (21) befestigt ist und über sein anderes Ende mit der konvergenten Klappe (11) mittels einer Längsführung zusammen­ wirkt, und
daß ein Steuerträger (117) der entsprechenden divergenten Klappe (12) an einem Ende (117a) an einer Lasche (12c) dieser divergenten Klappe (12) angelenkt ist und am anderen Ende (117b) an der Schwenkachse des stromaufseitigen Randes (11a) der entsprechenden konvergenten Klappe (11) angelenkt ist, wobei der mittlere Teil des Steuerträgers (17) mit der Längsplatte (21) über einen Schwingarm (22) verbunden ist.

7. Düse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellhebel (14) einen Längsausschnitt (117d) des zugeordneten Steuerträgers (117) frei durchsetzt.

8. Düse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede kalte Klappe (13) mit dem stromabseitigen Teil des Steuerträgers (117) über einen Steuerarm (18) verbunden ist.