DE3542541A1 - Vorrichtung zur erzeugung einer vortriebskraft - Google Patents
Vorrichtung zur erzeugung einer vortriebskraftInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung
einer Vortriebskraft durch Impulsänderung an ein- und
ausströmenden Fluiden.
Derartige Antriebe sind als Propeller oder Strahl
triebwerke für Flugzeuge und Schiffe bekannt. Dabei wird bei
Propellern oder Strahltriebwerken ein Fluid der Masse
entgegen der gewünschten Bewegungsrichtung des zu bewegenden
Körpers mit der Geschwindigkeit w angesaugt, die relative
Strömungsgeschwindigkeit des Fluids durch den Propeller oder
das Strahltriebwerk auf die Geschwindigkeit c erhöht und
mit der Relativgeschwindigkeit c (relativ zum Propeller-
oder Strahltriebwerk) entgegen der Bewegungsrichtung des
Körpers ausgestoßen. Das heißt, der Impuls des den Körper
durchströmenden Fluids wird innerhalb des Körpers in seiner
Höhe verändert. Damit wirkt auf den Körper eine Stützkraft,
die als Reaktionskraft entgegen der Impulsänderung am
Fluid gerichtet ist und daher in Bewegungsrichtung des
Körpers wirkt. Die Impulshöhe in Bewegungsrichtung ist
I = (c-w). Bei Raketen wird der Impuls durch Ausstoß
mit der Geschwindigkeit c eines mitgeführten Mediums
erzeugt. Die Impulshöhe ist damit I = · c.
Bei derartigen Antrieben liegt die Höhe des maximalen
Impulses bei kleinen Geschwindigkeiten kaum über dem Impuls
bei höheren Geschwindigkeiten. Bei Propellern und Strahl
triebwerken steigt mit der Körpergeschwindigkeit v auch die
Einströmgeschwindigkeit w. Damit sinkt zwar der spezifische
Impuls pro kg durchgesetztes Medium. Mit steigender Ge
schwindigkeit v steigt auch der Staudruck vor dem Trieb
werk und damit die Ausströmgeschwindigkeit c und ebenso
steigt die durchgesetzte Masse m, so daß insgesamt der
Impuls (Schub) mehr oder weniger konstant bleibt. Bei
Raketen ist die Konstanz der Vortriebskraft direkt aus der
Formel ablesbar.
Von Fahrzeugantrieben her kennt man die Wirkungsweise
von Getrieben. Mit Hilfe der Getriebe läßt sich für
kleine Geschwindigkeiten das maximale Abtriebsdrehmoment
an den Rädern erhöhen, damit die Vortriebskraft und
das Beschleunigungsverhalten verbessern und der Energie
verbrauch senken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Erhöhung der Vortriebskraft bei kleinen Geschwindigkeiten
auch bei solchen Antrieben zu ermöglichen, die mit einer
Impulsänderung eines angesaugten und ausgestoßenen Fluids
arbeiten.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1
gekennzeichnet. Danach erfährt das durch die Unterdruck
erzeugung beschleunigte und angesaugte Fluid in einem
an dem angetriebenen Körper festen Kanal eine Änderung
der Strömungsrichtung. Das durch den Kanal strömende
Fluid erzeugt durch die Richtungsänderung einen Impuls
gegen die Kanalwände. Dieser Impuls ist dabei so ge
richtet, daß er zusätzlich zu dem durch das ausgestoßene
Fluid erzeugten Impuls in Bewegungsrichtung wirkt.
Dadurch wird einerseits der Impuls w, der aus dem
entgegen der Bewegungsrichtung des Körpers einströmenden
Fluid resultiert, vermieden und andererseits der gegen
die Kanalwand gerichtete Impuls zu dem "Rückstoßimpuls"
des ausgestoßenen Fluids addiert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet es somit,
bei Luft- und Wasserfahrzeugen den Startschub drastisch
zu erhöhen und/oder den Triebstoffverbrauch wesentlich
zu senken. Infolge der höheren Startbeschleunigung
kommen Flugzeuge mit kürzeren Startbahnen aus; der
geringere Treibstoffverbrauch führt nicht nur zu einer
Verringerung der Umweltbelastung, sondern gestattet
es auch, den mitgeführten Treibstoffvorrat zu verkleinern
und damit die Nutzlast und Wirtschaftlichkeit des
Fahrzeugs zu erhöhen.
Vorteilhafte Weiterbildungen zur Impulsverbindung
sowie Anwendungen und Ausführungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch
eine in Verbindung mit einem Propellerantrieb
verwendbare Vorrichtung zur Erhöhung der
Vortriebskraft,
Fig. 2a und 2b Vektordiagramme zur Erläuterung der
Wirkungsweise,
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung durch
ein Strahltriebwerk mit einer Vorrichtung der
Vortriebskraft,
Fig. 4 die Anwendung der Erfindung bei einem Segner′schen
Rad,
Fig. 5 bis 7 die Anwendung der Erfindung bei der
Niederdruckturbine einer zweiwelligen Gasturbine,
wobei Fig. 5 eine Stirnansicht, Fig. 6 einen
Axialschnitt und Fig. 7 einen ringförmigen
Schnitt um die Achse in Höhe der Linie A-A
der Fig. 6 zeigt, und
Fig. 8 die Anwendung der Erfindung bei einem Fluggerät.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung weist einen ver
stellbaren Kanal zur Umlenkung des Saugstroms vor einem
Propeller auf. Der Propeller 1 sitzt auf einer Antriebs
welle 2, die von einer Kraftmaschine gedreht wird. Der
Propeller 1 diene zum Antrieb eines Schiffes; d.h. die
Bewegungsrichtung des getriebenen Schiffes sei in Richtung
der Antriebswelle 2 (durchgezogener Pfeil), die Ausstoß
richtung des Fluids in Richtung des gestrichelten Pfeiles
3, also entgegen der Bewegungsrichtung des Schiffes. Der
Propeller 1 ist in einem Kanal 4 angeordnet, der an
seinem vorderen Ende in zwei gekrümmten Kanälen 5, 6
endet. Die Kanäle 5, 6 werden durch einzelne teleskopähnlich
ineinander verschiebbare Rohrstücke 7 gebildet. Durch
Ineinanderschieben der Rohrstücke wird der gekrümmte
Kanalabschnitt verkürzt und der Krümmungswinkel verkleinert.
Damit wird die Richtungsänderung des einströmenden Fluids
verringert. Bei völlig auseinandergeschobenen Rohrstücken 7
wird das Fluid vom Propeller 1 in Bewegungsrichtung des
Schiffes angesaugt und durch die Kanäle 5, 6 so (um 180°)
umgelenkt, daß es durch den Propeller 1 entgegen der
Bewegungsrichtung des Schiffes ausgestoßen wird. Sind
die Rohrstücke 7 vollständig ineinander geschoben, wird
das Fluid nahezu entgegen der Bewegungsrichtung des
Schiffes angesaugt und entgegen der Bewegungsrichtung
des Schiffes ausgestoßen. Es gleicht dann der herkömm
lichen Schiffsschraube.
Die verbessernden Effekte lassen sich folgendermaßen
erläutern: Durch die Erzeugung eines Unterdruckes wird
das zunächst als ruhend angenommene Fluid der Umgebung
in Richtung der Stelle des Unterdruckes beschleunigt.
Dadurch entsteht eine Art Wind zum Ort des Unterdruckes.
Bei herkömmlichen Propellern und Strahltriebwerken weht
dieser Wind von vorne, also entgegen der Bewegungsrichtung
und erzeugt so einen bremsenden Impuls. Bei der erfindungs
gemäßen Lösung bläst dieser Wind in Bewegungsrichtung
gegen den gekrümmten Kanal, erzeugt somit einen Impuls
in Bewegungsrichtung und dadurch einen Schub.
Die Kräfte, die den Vortrieb erzeugen, kann man
anhand der "Geschwindigkeitsdreiecke" der Fig. 2a und
2b erläutern. Fig. 2a zeigt die "Geschwindigkeits
dreiecke" eines konventionellen Propellers und einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung im Vergleich bei geringen
Geschwindigkeiten. Das Diagramm I gibt dabei die Verhält
nisse für einen konventionellen Propeller wieder. Der
konventionelle Propeller erzeugt einen Unterdruck und
saugt das den Körper umgebende Fluid der Masse m mit
der Relativgeschwindigkeit w in gegen die Richtung des
Geschwindigkeitsvektors v ein. Die Eigengeschwindigkeit
des Fahrzeugs bzw. des Propellers ist v. Das den Körper
umgebende, zunächst ruhende Fluid wird damit auf die
Absolutgeschwindigkeit c in vor dem Propeller gebracht.
Durch Vektoraddition erhält man c in aus v und w in . In
der Propellerebene findet praktisch ein Drucksprung statt.
Dadurch wird das Fluid auf die Relativgeschwindigkeit
w aus beschleunigt. Vektoraddition des Geschwindigkeits
vektors v mit dem Vektor der Relativgeschwindigkeit w aus
führt zum Vektor c aus . Die Schubleistung an dem Körper
ist damit:
P = m · v · (w aus - w in ).
Wegen c aus = w aus - v und c in = w in - v ist:
P = m · v · (w aus - v - w in + m(c aus · v - in · v) .
P = m · v · (w aus - v - w in + m(c aus · v - in · v) .
Das Diagramm II der Fig. 2a zeigt die Geschwindig
keitsdreiecke für die erfindungsgemäße Vorrichtung. Wieder
wird das den Körper umgebende Fluid des Umgebungsdruckes p o
mit der Relativgeschwindigkeit w in eingesaugt, nur diesmal
in gleicher Richtung mit dem Geschwindigkeitsvektor v.
Durch den Saugvorgang wird daher das den Körper umgebende
ruhende Fluid auf die sehr viel höhere Absolutgeschwindig
keit c in beschleunigt, in den Kanälen 5, 6 der Fig. 1
umgelenkt und gelangt vor den Propeller. Dort wird der
Drucksprung erzeugt und das Fluid strömt mit der Relativ
geschwindigkeit w aus vom Propeller ab. Wie beim konven
tionellen Propeller ergibt sich die Absolutgeschwindig
keit c aus durch Vektoraddition von w aus und v.
Der Unterschied der erfindungsgemäßen Maschine zum
konventionellen Propeller oder Strahltriebwerk ergibt
sich also auf der Saugseite.
Die Schubkräfte kann man folgendermaßen herleiten:
Der Druck des umgebenden, ruhenden Fluids sei p o .
Beim konventionellen Propeller ist in der Propellerebene
mit der Querschnittsfläche A o die Durchströmgeschwindigkeit
c₀ = (c + v)/ 2
(mit: c = Abströmgeschwindigkeit relativ zum Propeller und v = Fluggeschwindigkeit).
(mit: c = Abströmgeschwindigkeit relativ zum Propeller und v = Fluggeschwindigkeit).
Da direkt vor und hinter dem Propeller die Geschwindigkeit
des ein- und des austretenden Fluids gleich ist, ist
auch dessen Impuls gegen den Propeller gleich. Die
Vortriebskraft entsteht nur durch die Druckdifferenz
(p 2-p 1) des Druckes p 2 direkt hinter dem Propeller und
des Druckes p 1 direkt vor dem Propeller. Der Schub
S = (p 2-p 1)A o ergibt sich als Produkt dieser Differenz
mit der vom Propeller überstrichenen Fläche A₀. Es läßt
sich zeigen, daß
(p₂ - p₁) = (c² - v²) · ρ/2
ist (vgl. z. B.
Becker, E.; Piltz, E.; Übungen zur technischen Strömungslehre;
Teubner Stuttgart 1984 S. 43 ff). Wegen
= m = A₀ · c₀ · ρ = (c + v) · ρ · A₀/2
ist der Schub des konventionellen
Propellers im Idealfall:
S = (p₂ - p₁)A₀ = (c² - v²) · ρ · A₀/2 = (c - v) · (c - v) · ρ · A₀/2 = (c - v);
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat man einen
Rohrkrümmer mit der Zuströmgeschwindigkeit w in im Einlaßquerschnitt
A in und der Abströmgeschwindigkeit w aus im
Auslaßquerschnitt A aus . Zur Vereinfachung brachte man
einen stillstehenden Rohrkrümmer (v = 0), der das Fluid
um 180° umlenkt (vgl. Abb. 1). Wenn man noch annimmt, daß A in = A₀ und
(wegen
(c = 2c₀ - v = 2c₀ = 2 · w in )) A aus = a₀/2,
dann kann man die Kraft auf den
Rohrkrümmer mit Hilfe der bekannten Formeln herleiten (vgl. z. B.
Becker, E.; Technische Strömungslehre; Teubner Stuttgart,
5. Aufl. 1982 S. 43 ff). Es ist
p in = p₀ - w² in · ρ/2 und
p aus = p₀.
Daher ergibt sich auf den Rohrkrümmer eine
Vortriebskraft F:
F = ((p in - p₀) + ρ · w² in )A in + ((p aus - p₀) + -ρ · w² aus ) A aus =
(w² in · ρ/2) A₀ + w² aus · ρ · A₀/2 = (c²/4 + c²) · -ρ · A₀/2 =
1,25 · · c
Das heißt, daß allein durch das erfindungsgemäße Umlenken
des Ansaugfluids die Vortriebskraft um 25% erhöht wird.
(Hinweis: Wegen der modifizierten BERNOULLI-Formel für
Gase wird die Erhöhung bei Luft noch sehr viel stärker.)
Setzt man nun hinter die Auslaßöffnung A aus noch
einen Injektor entsprechend Fig. 3, bei dem das vom
Propeller abströmende Fluid Treibstrom und das umgebende
Fluid des Druckes p o Förderstrom ist, der in einem Rohr
krümmer um 180° umgelenkt wird, dann kann man den Stand
schub noch weit mehr erhöhen. Man nehme dazu an, daß
im Mischkanal 14 gemäß Fig. 3 der Treibstrom von der
Abströmgeschwindigkeit c auf die Mischgeschwindigkeit c/5
abgebremst wird. Nach dem Impulssatz (vereinfachte
Herleitung) gilt:
c · Treib = ( Treib + Förd ) · c/5
Daraus folgt: Förd = 4 Treib .
Unterstellt man, daß die Einströmgeschwindigkeit des
Förderstroms Förd in den Rohrkrümmer 13 ebenfalls c/5 ist,
dann muß der Einlaufquerschnitt A* ein (wegen (Kontinuitätsgleichung:
A* ein = (4 · m Treib )/(ρ · c/5) und wegen: m Treib =
A₀ · ρ · c/2) sein:
A* ein = 10 · A₀.
Erneute Anwendung der Rohrkrümmerformel ergibt:
F = ((p₀ - ρ · (c/5)²/2) - p₀ + (c/5)² · ρ) · A* ein + ( -Treib + Förd ) · c/5 =
10 · A₀ · p · c²/50 + (5 Treib ) · c/5 =
Treib · (c + c/2,5)
Tatsächlich sind die Verbesserungen noch höher. Hinter der
Injektordüse entsteht nämlich ein Unterdruck, so daß der
tatsächliche Förderstrom höher als 4 Treib wird. Die
entsprechenden Formeln finden sich in Becker, E./Piltz, E.;
Übungen . . . S. 52 und S. 110. Danach ist Förd = 7 · Treib′
daher A* ein = 17,5 · A₀ und damit F≅2,3 · Treib · c.
Insgesamt ergibt sich durch Umlenken des Ansaugfluids
und durch Verwendung des Injektors (vereinfachte Herleitung)
eine Erhöhung des Standschubes um über 65%.
Die absolute Einströmgeschwindigkeit c in kann nicht
unbegrenzt hoch werden. Damit man dennoch mit hohen Ge
schwindigkeiten fahren kann, sind die Einströmkanäle
verstellbar. Dies wurde für Fig. 1 beschrieben und gilt
auch für Fig. 3.
Fig. 2b zeigt die dafür gültigen Einströmdreiecke.
Dabei zeigt Diagramm I das aus der Erweiterung der Quer
schnittsfläche der Einströmkanäle resultierende Ge
schwindigkeitsdreieck. Dadurch wird die Relativgeschwindig
keit w in und damit die Länge des Vektors w in verringert.
Das Diagramm II zeigt ein Geschwindigkeitsdreieck
der erfindungsgemäßen Maschine bei Änderung der Einström
richtung. Ändert man die Richtung des Einströmvektors w in
und gibt seine Länge (= Geschwindigkeit) vor, dann ergibt
sich daraus nach den Gesetzen der Vektoraddition c in .
Der Vortriebsanteil cv in ist dann die Projektion von c in
auf den Strahl auf dem v liegt. Dies entspricht der
Umfangskomponente c u in der Euler′schen Formel.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Strahltriebwerk 8
sitzen ein ringförmiger Deckel 9 und ein Zentralkörper
10 vor dem Strahltriebwerk und lenken die Ansaugluft
um. Deckel 9 und Zentralkörper 10 können verschoben werden.
Bei geringeren Geschwindigkeiten werden zunächst Deckel
9 und Zentralkörper 10 gemeinsam nach vorne verschoben
und damit Einströmwinkel und Einströmquerschnitt geändert.
Dann wird durch Zurückziehen des Deckels 9 und Vorschieben
des Zentralkörpers 10 der Ringspalt 11 geöffnet, wodurch
die Ansaugluft nahezu von vorne einströmt. Zur zusätz
lichen Schuberhöhung bei kleinen Geschwindigkeiten ist
hinter der Triebwerksdüse 12 ein Injektor (Ejektor,
Strahlapparat) angebracht. Dieser besteht aus der Trieb
werksdüse 12, die die Treibdüse des Injektors darstellt,
teleskopartig verstellbaren, gekrümmten Rohrstücken 13,
die die Förderkanäle des Injektors bilden und teleskop
artig verschiebbaren geraden Rohrstücken 14, die den
Mischungskanal des Injektors bilden. Im Injektor entsteht
ein Impulsausgleich, indem der Treibstrom abgebremst und
der Förderstrom beschleunigt wird. Insgesamt bleibt der
Impuls erhalten und damit auch die Vortriebskraft.
Zusätzlich entsteht bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
durch Umlenkung des mit der Bewegungsrichtung einströmenden
Förderfluids ein Vortriebsimpuls.
Bei höheren Geschwindigkeiten werden die gekrümmten
Rohrstücke 13 und die geraden Rohrstücke 14 ineinander
geschoben und damit der Injektor "ausgeschaltet".
Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 21 an
der Auslaßdüse 22 eines mit Dampf oder Gas betriebenen
Segner′schen Rades 20. Wie beim Injektor des Triebwerks
nach Fig. 3 bewirkt der zuströmende Förderstrom ein
zusätzliches Drehmoment.
Fig. 5 bis 7 zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung
an der Niederdruckturbine einer zweiwelligen Gasturbine.
Zweiwellige Gasturbinen werden unter anderem als Fahrzeug
antriebe eingesetzt. Dabei treibt in der Regel die Hoch
druckturbine den Verdichter und die Niederdruckturbine
den Fahrzeugantrieb. Die Niederdruckturbine dreht also
in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit unter
schiedlich schnell. Bei niedrigen Drehzahlen hat sie einen
schlechten Wirkungsgrad.
Das in den Fig. 5 bis 7 gezeigte Turbinenlaufrad
25 hat die Eigenschaften zweier Turbinenlaufräder. Bei
niedrigen Raddrehzahlen werden durch einen Ringschieber 26
die Hochgeschwindigkeitskanäle 27 verdeckt und die Nieder
geschwindigkeitskanäle 28 geöffnet. Damit strömt das von
der Hochdruckturbine kommende Gas durch das Leitrad 29
in die Niedergeschwindigkeitskanäle 28 des Turbinenlauf
rades 25. Die Niedergeschwindigkeitskanäle 28 enden in
Treibdüsen 30 von Injektoren. Die Förderkanäle 31 dieser
Injektoren saugen das Umgebungsgas in Drehrichtung an und
bewirken durch Umlenkung ein zusätzliches Drehmoment auf
das Laufrad. Durch die Mischungskanäle 32 strömt das Gas
aus dem Laufrad ab. Bei höheren Raddrehzahlen werden mit
dem Ringschieber 26 die Niedergeschwindigkeitskanäle
verschlossen und die Hochgeschwindigkeitskanäle 27
geöffnet. Dann strömt das Gas durch diese.
Fig. 8 zeigt erfindungsgemäße Antriebe an einem
Fluggerät. Zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen 40, 41
hängen an einem Träger 42 über dem Flugkörper 43. Sie
beinhalten Propeller 44, 45, die von einer Zentralwelle
46 und einer Antriebswelle 47 eines in oder über dem
Flugkörper 43 angeordneten Motors angetrieben werden.
Die Maschinen 40, 41 sind über eine Steuerhydraulik 50
um den Träger 42 schwenkbar. In der gezeigten Stellung
bewirken die Vorrichtungen 40, 41 reinen Auftrieb.
Schwenkt man beide Vorrichtungen nach vorne, so erhält
man einen Vortrieb; schwenkt man sie nach hinten, so
wird das Fluggerät abgebremst. Schwenkt man eine
Vorrichtung nach vorne und eine nach hinten, so dreht
das Fluggerät in der Luft. Analog lassen sich durch
unterschiedliche Neigungen der Vorrichtungen Kurven fliegen.
Das Fluggerät kann mit einem Tragflügel 51 ausgestattet
sein, so daß bei hohen Geschwindigkeiten die Vorrichtungen
reinen Vortrieb erbringen können und der Tragflügel für
den Auftrieb sorgt. Die Tragflügel können bei "Hubschrauber
betrieb" eingeschwenkt werden.
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Erzeugung einer gerichteten Vortriebs
kraft auf einen von einem Fluid des Druckes p o umgebenen
Körper, mit einem am Körper festen Antrieb, der einen
Unterdruck p u < p o erzeugt, dadurch dem aus der Umgebung
angesaugten Fluid eine Zuströmgeschwindigkeit w verleiht,
die Geschwindigkeit des strömenden Fluids relativ zu dem
Körper durch Energiezufuhr auf die Geschwindigkeit c bringt
und mit dieser Geschwindigkeit c entgegen der gewünschten
Vortriebsrichtung in die Umgebung ausstößt,
gekennzeichnet durch einen in Strömungs
richtung vor dem Antrieb angeordneten, am Körper festen
Kanal (5, 6, 13, 20), der die Strömungsrichtung des aus
der Umgebung angesaugten Fluids derart ändert, daß der
Richtungsvektor des in den Kanal einströmenden Fluids und
der Vektor der Bewegungsrichtung des Körpers bzw. der
zur Bewegungsbahn des Körpers tangentiale Vektor einen von
180° verschiedenen Winkel bilden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie an der Abströmseite eines
Propellers oder einer Antriebsdüse angeordnet ist, wobei
das mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßene Fluid in einen
sich unstetig erweiternden Kanal (14) strömt, darin den
Unterdruck (p u < p o ) erzeugt und somit als Treibstrom eines
Injektors wirkt, und daß der Kanal (13) so angeordnet ist,
daß Fluid des Druckes p o aus der Umgebung angesaugt und
in dem Kanal in seiner Strömungsrichtung derart geändert
wird, daß der Impuls des strömenden Fluids gegen die Kanal
wände eine Vortriebskraft in Bewegungsrichtung des Körpers
erzeugt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Krümmungswinkel des
Kanals (5, 6, 13, 20) verstellbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche
des Kanals (5, 6, 13, 20) verstellbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß sie an einem um eine
Achse drehbaren Körper derart angeordnet ist, daß die von
ihr erzeugte Vortriebskraft in tangentialer Richtung auf
den drehbaren Körper wirkt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der drehbare Körper ein Segner′sches
Rad ist, bei dem ein unter einem Druck p 3 < p o stehendes
Fluid zumindestens einer zur Drehrichtung entgegengesetzt
gerichteten Düse (22) geführt, darin beschleunigt und mit
hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird, so daß ein Drehmoment
in Drehrichtung des Körpers entsteht, wobei die Düsen (22)
Treibdüsen von Injektoren sind, in denen der Unterdruck
p u < p o erzeugt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß mehrere Düsen (22) vorhanden sind
und mindestens eine ausschaltbar oder in ihrer Querschnitts
fläche veränderbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie an einem ersten Turbinenlaufrad
angeordnet ist, das mit einem zweiten Turbinenlaufrad auf
einer gemeinsamen Welle drehfest befestigt ist, und daß das
Fluid bei niedrigen Drehzahlen der Welle durch das erste
Turbinenlaufrad und bei höheren Drehzahlen durch das
zweite Turbinenlaufrad geführt wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Schub
erzeugung an einem Fahrzeug, dadurch gekenn
zeichnet, daß an dem Fahrzeug (43) zwei Vorrichtungen
(40, 41) in Abstand voneinander derart befestigt sind, daß
ihre Vortriebsrichtungen relativ zu einer Hauptachse des
Fahrzeugs (43) unabhängig voneinander veränderbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß beide Vorrichtungen (40, 41) mit
ihren Vortriebsrichtungen relativ zueinander und relativ
zum Fahrzeug um zwei zueinander senkrechte Achsen verschwenkbar
sind.
Priority Applications (6)
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EP86906786A EP0250473B1 (de) | 1985-12-02 | 1986-12-01 | Vorrichtung zur erzeugung einer vortriebskraft |
PCT/DE1986/000488 WO1987003264A1 (en) | 1985-12-02 | 1986-12-01 | Device for producing a forward drive force |
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EP (1) | EP0250473B1 (de) |
JP (1) | JPS63502097A (de) |
DE (2) | DE3542541A1 (de) |
WO (1) | WO1987003264A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3838798A1 (de) * | 1988-11-17 | 1990-05-23 | Ingelheim Peter Graf Von | Injektor zur kombinierten nutzung |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2675764B1 (fr) * | 1991-04-29 | 1996-08-02 | Alain Cozian | Dispositif de propulsion orientale par reaction a jet d'eau. |
US6178741B1 (en) | 1998-10-16 | 2001-01-30 | Trw Inc. | Mems synthesized divert propulsion system |
EP4018098A4 (de) * | 2019-08-19 | 2023-08-30 | Mark Holtzapple | Auftriebs- und antriebssysteme mit erhöhter schubkraft |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2628473A (en) * | 1948-05-03 | 1953-02-17 | Frye Jack | Stationary power plant having radially and axially displaced jet engines |
US2932945A (en) * | 1957-04-16 | 1960-04-19 | Westinghouse Electric Corp | Weathercocking supersonic diffuser |
US2934288A (en) * | 1954-12-15 | 1960-04-26 | Bendix Aviat Corp | Control system for varying airfoil surfaces and the air inlet to the engine of an aircraft under prevailing operating conditions |
GB851507A (en) * | 1957-03-20 | 1960-10-19 | Snecma | Control device for the air intake into a jet propulsion engine |
US3485252A (en) * | 1966-04-26 | 1969-12-23 | Rolls Royce | Air intake duct for a gas turbine engine |
DE2535511A1 (de) * | 1974-08-06 | 1976-07-01 | Hawker Siddeley Aviation Ltd | Senkrecht startendes und landendes flugzeug |
GB2138507A (en) * | 1983-04-22 | 1984-10-24 | Rolls Royce | Mounting end exhausting in turbo-propellor aircraft engines |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE459186A (de) * | ||||
US2398113A (en) * | 1943-09-10 | 1946-04-09 | Stewart Warner Corp | Blower |
US3095696A (en) * | 1959-09-25 | 1963-07-02 | Roy W Rumble | Combustion-engine exhaust systems |
FR1274268A (fr) * | 1960-11-28 | 1961-10-20 | Turbine à gaz avec admission partielle du rotor de la turbine avec des gaz de combustion et avec de l'air comprimé | |
US3041831A (en) * | 1960-09-12 | 1962-07-03 | Bell Aerospace Corp | Jet propelled aquatic vehicle |
US3276415A (en) * | 1961-12-12 | 1966-10-04 | Firth Cleveland Ltd | Device consisting of a drive and a rotating wheel producing thrust for the propulsion of boats |
US3247667A (en) * | 1963-09-23 | 1966-04-26 | Moore Products Co | Jet propelled boat steering apparatus |
US3354650A (en) * | 1965-10-06 | 1967-11-28 | Pulse Jet Corp | Pulse-jet engines of the valveless type |
US3462955A (en) * | 1967-06-29 | 1969-08-26 | Fairchild Hiller Corp | Pulse jet engine |
DE2032964C3 (de) * | 1970-07-03 | 1974-04-25 | Gutehoffnungshuette Sterkrade Ag, 4200 Oberhausen | Gasturbinenanlage mit gegenläufigen Laufrädern |
US3835643A (en) * | 1972-11-21 | 1974-09-17 | Mc Donnell Douglas Corp | Nested toroid nozzle apparatus |
US4672807A (en) * | 1983-08-03 | 1987-06-16 | Innerspace Corporation | Wall thruster and method of operation |
-
1985
- 1985-12-02 DE DE19853542541 patent/DE3542541A1/de not_active Withdrawn
-
1986
- 1986-12-01 US US07/093,526 patent/US4843814A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-01 EP EP86906786A patent/EP0250473B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-01 DE DE8686906786T patent/DE3678286D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-01 JP JP62500018A patent/JPS63502097A/ja active Pending
- 1986-12-01 WO PCT/DE1986/000488 patent/WO1987003264A1/de active IP Right Grant
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2628473A (en) * | 1948-05-03 | 1953-02-17 | Frye Jack | Stationary power plant having radially and axially displaced jet engines |
US2934288A (en) * | 1954-12-15 | 1960-04-26 | Bendix Aviat Corp | Control system for varying airfoil surfaces and the air inlet to the engine of an aircraft under prevailing operating conditions |
GB851507A (en) * | 1957-03-20 | 1960-10-19 | Snecma | Control device for the air intake into a jet propulsion engine |
US2932945A (en) * | 1957-04-16 | 1960-04-19 | Westinghouse Electric Corp | Weathercocking supersonic diffuser |
US3485252A (en) * | 1966-04-26 | 1969-12-23 | Rolls Royce | Air intake duct for a gas turbine engine |
DE2535511A1 (de) * | 1974-08-06 | 1976-07-01 | Hawker Siddeley Aviation Ltd | Senkrecht startendes und landendes flugzeug |
GB2138507A (en) * | 1983-04-22 | 1984-10-24 | Rolls Royce | Mounting end exhausting in turbo-propellor aircraft engines |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3838798A1 (de) * | 1988-11-17 | 1990-05-23 | Ingelheim Peter Graf Von | Injektor zur kombinierten nutzung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1987003264A1 (en) | 1987-06-04 |
EP0250473A1 (de) | 1988-01-07 |
US4843814A (en) | 1989-07-04 |
DE3678286D1 (de) | 1991-04-25 |
EP0250473B1 (de) | 1991-03-20 |
JPS63502097A (ja) | 1988-08-18 |
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