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Antrieb für Luftfahrzeuge. Die vorliegende Erfindung bezweckt .die
Schaffung einer Dampfmaschinenanlage vor. besonders geringem Gewicht .und erforderlichenfalls
großen Leistungseinheiten für Luftfahrzeuge jeder Art. .Gegenüber früheren Vorschlägen
in idiesbezüglicher Richtung, u. a. von M a x n m , bei welchen eine Kolbenmaschine
in Aussicht .genommen war, kennzeichnet sich die Erfindung durch Verwendung einer
schnellaufenden Dampfturbine mit Untersetzungsgetriebe in Verbindung mit einem besonders
leicht und geschickt gebauten Wasserrohrkessel mit Öl- oder Petroleumfeuerung.
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Dabei sind naturgemäß für jede Einzelheit der Erfindung die bereits
bekannten Mittel zwecks weiterer Verringerung des Gewichts oder Erhöhung der Wirtschaftlichkeit
bereinigt, wie z. B. Erhöhung des Kesseldruckes auf etwa 3o-bis 8o Atm. (mras in
.Anbetracht ,der verhältnismäßig kleinen Rohrabmessungen zulässig ist), Überhitzung
des Dampfes auf etwa 350 bis 45o°, hohe Drehzahl der Turbine zwecks Verringerung
von .deren Stufenzahl, zum gleichen Zwecke Anwendung einer gegenüber Land- oder
Schiffsanlagen geringeren Luftleere beim Kondensator, wodurch gleichzeitig dessen
Kühlfläche und Fahrtwiderstand verringert wird, weitgehende Erhöhung des Kesselwirkungsgrades
durch Erzielung einer vollkommenen Verbrennung des feinst zu zerstäubenden Brennstoffs
bei geringstem Luftwb.erschuß, Anwendung eines durch .die Abgase beheizten Speisewasser-
und gegebenenfalls auch Luftvorwärmers, Erzielung eines möglichst zwangsmäßigen
schnellen Wasserumlaufs zwecks Steigerung der Belastung-sfähiglceit der Kesselheizfläche,
weit-;;elien-le Veriiiindertnig aller Wärme-, Druck-und Arbeitsverluste bei Kessel,
Turbine, Getriebe usw., ferner Vereinfachung der nötigen Hilfseinrichtungen verbunden
mit größter Wirtschaftlichkeit von deren Antrieb.
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Die Niederschlagung des rbampfes kann entweder .unmittelbar in luftgekühlten
Oberflächenkondensatoren oder in sogenannten Misch- oder Einspritzkondensatoren
erfolgen, wobei die Kühlflüssigkeit oder das Einspritzwasser in einem Luftkühler
üblicher Bauart rückgekühlt und immer wieder verwendet wird. Gegebenenfalls kann
die Dampfturbinenanlage noch mit einer oder mehreren Verbrennungskraftmaschinen
für den Antrieb der Propeller, z. B. bei kleiner Fahrt oder sämtlicher oder eines
Teiles der Hilfsmaschinen, vereinigt werden.
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Für die Turibine kann grundsätzlch jede der bekannten Bauarten schnellaufender
Turbinen verwendet werden, wobei sich für vorliegenden Zweck eine reine ein- oder
mehrstufige sogenannte Aktionsturbine mit durch Zwischenböden getrennten Laufrädern
besonders eignet. In Anbetracht der in Frage kommenden hohen Drehzahlen - etwa 30
ooo bis ro ooo in der Minute je nach Größe der Leistungseinheit - ist naturgemäß
besonderer Wert auf feste Bauart des Läufers (also Scheiben mit Welle möglichst
aus einem Stück, ferner geeignete Schaufelbefestigung usw.) zu legen. Für das Getriebe
kann ein ein- oder mehrfach untersetztes Zahngetriebe oder auch irgendein anderes
der bekannten
Untersetzungsmittel, z. B. ein hydraulisches oder
elektrisches Getriebe, in Anwendung kommen. Der mit Überhitzer, Speisewasser- und
gegebenenfalls auch einem Luftvorwär.mer ausgestattete Kessel wird zweckmäßig ähnlich
Torpedobootskesseln mit ein oder mehreren verdampfenden Rohrbündeln gebaut, wobei
zur Erreichung des erforderlichen ,geringen Gewichts für die Wasser- oder Dampfrohre
im allgemeinen: die praktisch Beringst herstellbare Wandstärke von z. B. 0,3 bis
0,5 .mm verwendet wird, so daß unter Zugrundelegung eines gewissen Sicherheitsgrads
gegen :das Aufreißen der Rohre und eines üblichen Verhältnisses von Länge zu innerem
Durchmesser der Rohre des verdampfenden Bündels für die Größe bzw. Leistungsfähigkeit
einer ganzen Kesseleinheit gewisse Grenzen eingehalten werden müssen.
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Die Abb. i und 2 zeigen ein Anordnungsbeispiel des neuen Antriebes
bei einem Flugzeug, wobei unmittelbar wirkende Oberflächenkondensatoren und Dampfantrieb
für die Hilfsmaschinen angenommen ist.
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Es bezeichnet a das verdampfende Rohrbündel -des Kessels, b den Überhitzer,
c einen Speisewasser- und d einen Luftvorwärmer. Die Abgase entweichen in Richtung
des Pfeiles e und sind in den Kanälen f so weit nach hinten geführt, daß sie beim
Austritt hinsichtlich ihrer Rauchstärke vom Führersitz aus beurteilt werden können
und der Führer danach das Turbogebläse g regeln kann. Die Verbrennungsluft tritt
:durch :die Mündung h ein, durchströmt in der Pfeilrichtung den Luftvorwärmer d
und gelangt von da durch den Kanal nach dem Turbogebläse g, dessen Druckkanal nach
der Luftdüse k mit :der Brennstoffdüse l führt. Weiterhin bezeichnet m die Hauptturbine,
n ein doppeltes Untersetzungsgetriebe, o den Propeller, p die Abdampfrohre von der
Turbine nach den lamellenartig angenommenen Kondensatoren, q. eine vereinigte Turbokondensat-
und Speisepumpe, s das Handrad für die Betätigung des Hauptdampfventils, t einen
Brennstoffbehälter, u die Tragfläche, v den Flugzeugrumpf. Die noch sonst erforderlichen
Hilfseinrichtungen, wie z. B. eine Strahlluftpumpe zum Absaugen der Luft aus :den
Kondensatoren, ein vom Abdampf der Hilfsmaschinen beheizter Speisewasser- oder Brennstoffvorwärmer,
Brennstoff- und Schmierölpumpe usw., sind nicht .eingezeichnet.
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Abb. 3 zeigt ein Anordnungsbeispiel für Turbine mit Kondensation bei
Verwendung von Einspritz- bzw. Mischkondensatoren und von Rückkühlern für das Einspritzwasser.
Es bezeichnet a, seitlich innerhalb des Rumpfes b, angeordnete Turbinen, c, ,deren
Untersetzungsgetriebe, d, Seitenwellen, die etwa mittels Kegelräder auf die Propellerwellen
arbeiten, e, die Einspritzkondensatoren, deren äußere Wand zwecks Kühlung durch
den Fahrtwind mit Kühlrippen f, versehen sein kann. Das :durch die Verteiler g,
eintretende Einspritzwasser wird zusammen .mit ,dein niedergeschlagenen Dampf teils
durch die Umlaufpumpen lt, teils durch die Speisepumpe i, abgesogen. Die Pumpen
h, befördern das ihnen zufließende Wasser durch die Rohre k, in :die Rückkühler
1"' von wo .das gekühlte Wasser durch .die Fallrohre m, dem Kreislauf wieder
zugeführt wird. Für den Antrieb der Umlaufpumpen hl ist eine Verbrennungskraftmaschine
n, angenommen, die etwa mittels eines Schneckengetriebes o, gleichzeitig die Speisepumpe
i, antreiben kann.
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In den Abb. q. und 5 ist ein Anordnungsbeispiel für die Maschinengondel
eines Luftschiffes bei Verwendung einer Verbrennungskraftmaschine als Hilfsantrieb
für die Propeller, z. B. bei kleiner Fahrt sowie für den gemeinsamen Antrieb der
Hilfsmaschinen, .dargestellt. Es bezeichnet a2 die Maschinengondel, b2 den Kessel,
c2 das zugehörige Gebläse, d2 dessen Lufteintritt, e, .den Abgaskanal, f 2 die Turbine,
g2 ein Übersetzungsgetriebe, h., einen hintenliegenden Propeller, i. zwei Oberflächenkondensatoren,
k2. einen auf der Propellerwelle 1" sitzenden Kupplungsteil, der entweder mit der
Hohlwelle m2 der D.ampfantriebsseite oder der Welle der Verbrennungskraftmaschine
n2 in feste Verbindung gebracht werden kann: In letzterem Fall :treibt n2 unmittelbar
den Propeller an, während die Dampfantriebsseite, um ein leeres Mitlaufen zu vermeiden,
ausgerückt sein kann. DieVerbrennungskraftmaschine n2 betreibt zugleich bei der
Dampffahrt etwa mittels eines Sehneckenvorgeleges o2 eine Speisepumpe p2, eine Heizölpumpe
q2, eine Schmierölpumpe r2 oder sonstige Hilfsmaschinen. Geeignete Regelvorrichtungen
für jede @dieser Hilfsmaschinen wären erforderlichenfalls vorzusehen.
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In Abb. q: ;bezeichnet noch-'s., Brennstoffbehälter, t., die Fahrtrichtung.
-Außer nach den in Abt. i bis q. gegebenen Beispielen läßt sich die Erfindung naturgemäß
noch in beliebig anderer Weise, z. B. hinsichtlich Zahl, Schaltung und Aufstellung
der Turbine oder Bauart und Aufstellung des Kessels mit Überhitzen- Vorwärmer usW.,
Art und Antrieb der Hilfsmaschinen oder Anordnung der Kondensation usw., ausführen,
.ohne daß solche Änderungen aus dem Rahmen der Erfindung fallen. _