DE3644020A1

DE3644020A1 - Gaskompressor fuer strahltriebwerke

Info

Publication number: DE3644020A1
Application number: DE19863644020
Authority: DE
Inventors: Neil W Hartman
Original assignee: Fleckenstein L W Inc
Current assignee: Fleck Controls Inc
Priority date: 1985-12-30
Filing date: 1986-12-22
Publication date: 1987-07-02
Also published as: FR2592438A1; GB2184786A; GB2184786B; JPH0656132B2; GB8630112D0; US4644746A; FR2592438B1; CA1243848A; JPS62159751A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Gaskompressoren, welche in Flugtriebsystemen benutzt werden und dabei atmosphärische Luft komprimieren, diese mit Brennstoff mischen und in einem Verbrennungsprozeß Energie freisetzen, um ein Fahrzeug durch den sich ergebenden Schub anzutreiben.

Die meisten Strahl-Antriebssysteme benutzen einen Turbinenaufbau, um eine anfängliche Kompression dieser Einlaßluftströmung zu erzeugen. Derartige Systeme komprimieren atmosphärische Luft entweder mit einem Axial-Kompressor oder mit einem Radialkompressor, die durch Abgasprodukte des Verbrennungsprozesses ange trieben werden, welche entweder über eine Axial- Strömungsturbine oder eine Radial-Strömungsturbine ausgedehnt werden. Diese Kompressionen und Expansionen können in verschiedenen Stufen auftreten und die ein zelnen Stufen müssen durch Wellen miteinander verbunden sein. Um die Turbinenteile gegen eine thermische Zer störung zu schützen, ergeben sich häufig Beschränkungen bezüglich der Temperatur des Verbrennungsprozesses und es werden große Mengen überschüssiger Luft zugeführt, was zu einem niedrigeren Wirkungsgrad im Hinblick auf den Brennstoffverbrauch gegenüber dem erzeugten Schub führt. Außerdem führt dies zu größeren Abmessungen und höheren Gewichten als es möglich wäre, wenn höhere Temperaturen im Verbrennungsprozeß benutzt würden. Die zusätzliche Sicherheit gegen thermische Zerstörung um faßt die extensive Benutzung von Legierungen, die strategische Materialien enthalten, die gegenüber den hohen Temperaturen, die sich in solchen Umgebungen finden, widerstandsfähig sind. Ein solcher Turbinen aufbau ist notwendigerweise sehr komplex und führt zu hohen Herstellungs- und Wartungskosten.

Das Staustrahltriebwerk ist eine andere benutzte Ausbildung. Bei einem Staustrahltriebwerk wird die einströmende Luft durch die Relativbewegung zwischen Atmosphäre und angetriebenem Fahrzeug komprimiert. Diese komprimierte Luft wird dann mit Brennstoff ge mischt und gezündet und erzeugt den Schub. Der Nach teil eines solchen Systems besteht darin, daß die an getriebenen Fahrzeuge bzw. Flugzeuge in Bewegung be findlich sein müssen, bevor das Triebwerk gestartet werden kann. Außerdem sinkt der Wirkungsgrad des Trieb werks bei Geschwindigkeiten unter Mach 1.5 beträchtlich ab.

Andere Strahltriebwerke kombinieren die Prinzipien von Turbine und Staustrahl und benutzen den durch die Tur bine getriebenen Kompressor bei kleinen Geschwindig keiten, und die Staustrahlkompression der Einlaßluft bei hohen Geschwindigkeiten. Diese Verbundsysteme lösen jedoch nicht die Probleme im Hinblick auf hohes Gewicht, mechanisch komplexen Aufbau, Betrieb mit hoher Temperatur oder Betrieb bei niedriger Geschwindigkeit, und all diese Probleme werden durch die Erfindung gelöst.

Jahrelang waren Vorrichtungen in Betrieb, bei denen der stagnierende Druck eines Gasstroms durch dynamisches Zusammenwirken mit einem zweiten Gasstrom erhöht wird, der mit einer hohen Geschwindigkeit abfließt. Die meisten dieser Vorrichtungen sind so ausgelegt, daß der angetriebene Gasstrom mit dem treibenden Strom bei Schallgeschwindigkeit oder bei Unterschallge schwindigkeit arbeitet, wodurch schwerwiegend das Druckverhältnis begrenzt wird, welches bei annehm baren Massenströmungsverhältnissen erreichbar ist. Andere Vorrichtungen benutzen stattdessen ein Zu sammenwirken der Ströme bei Überschall. Diese Vor richtungen arbeiten ordnungsgemäß wenn die Differenz der Stagnationstemperaturen und die Enthalpien zwischen den beiden Gasströmen klein sind. Wenn der antreibende Gasstrom jedoch sehr viel energetischer ist als der angetriebene Strom, beobachtet man einen scharfen Ab fall des Druckverhältnisses. Im typischen Falle haben flugzeugeigene Quellen von Antriebsgasen eine hohe Temperatur und Enthalpy, verglichen mit den Umgebungs bedingungen. Das Ergebnis ist ein niedriges Gesamt system-Druckverhältnis, während bei einer Geschwindig keit Null oder einer niedrigen Vorwärtsgeschwindigkeit ein hoher spezifischer Brennstoffverbrauch bei ge ringem Schub entsteht.

Typische, den Stand der Technik repräsentierende Vor richtungen sind in den folgenden US-PS beschrieben: 29 20 448, 33 23 304, 33 74 631, 33 82 679, 37 50 400, 38 00 529, 38 00 531 und 43 79 679. Eine vergleichbare Vorrichtung zeigt auch die FR-PS 25 34 983.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Gaskompressor zur Kompression atmosphärischer Luft oder anderer Gase und zur Einführung des Gases in die Brennkammer eines Strahltriebwerks. Der Kompressor umfaßt eine Quelle zur Erzeugung eines Gasstromes, der mit Über schallgeschwindigkeit abströmt und es ist außerdem ein Einlaß in Form einer Konvergenz-Divergent-Düse vorgesehen, die benutzt wird um die Strömungsgeschwindig keit und die Richtung der einströmenden Luft oder des Gases zu steuern. Stromab dieser Düse befindet sich eine Mischkammer, in der die Strömung des mit Über schallgeschwindigkeit bewegten Gases, das sich in der gleichen Richtung bewegt wie die einströmende Luft, mit dieser einströmenden Luft unter teilweise Vakuum bedingungen vermischt. Wenn die Gase vermischt werden, dann wird eine Tertiär-Strömung in den Mischbereich eingeführt, um die Mach-Zahl der Strömung weiter durch Absenkung der Stagnationstemperatur und Erhöhung des Stagnationsdruckes heraufzusetzen.

Stromab des Mischbereiches befindet sich ein Diffuser- Abschnitt der benutzt wird, um die kinetische Energie der Gasströmung wiederzugewinnen, wenn diese nach der Triebwerksbrennkammer fortschreitet. Der Diffuser be steht aus einem Überschalldiffuserabschnitt und einem Unterschalldiffuserabschnitt, die durch eine Diffuser einschnürung vermindernde Querschnittsfläche verbunden sind, welche so bemessen ist, daß eine Rückströmung der Gase aus der Hochdruckbrennkammer in den Misch bereich verhindert wird.

Gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Er findung sind Mittel im Mischbereich vorgesehen, um die Kern-Spin-Orientierung einiger oder aller Teile in diesem Bereich zu modifizieren. Dies dient da zu, die Moleküle dieser Teilchen auf einen höheren Energiestatus anzuheben, wobei Wärmeenergie aus der Umgebung abgezogen wird. Dadurch wird die Stag nationstemperatur weiter vermindert und der Stag nationsdruck erhöht, so daß das Druckverhältnis des Systems ebenfalls erhöht wird. Diese Modifikation kann durch Aufprägen eines Magnetfeldes und/oder eines Strahlungsfeldes im Mischbereich erreicht werden.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt die einzige Fig. 1 einen Axialschnitt eines Injektion-Induktion Strahltriebwerks gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnetes Strahltriebwerk. Das Gehäuse 12 ist zy lindrisch ausgebildet und besitzt ein Vorderende 14 und ein rückwärtiges Ende 16. Koaxial innerhalb des Gehäuses 12 befindet sich ein Induktions-Verbrennungs- Abschnitt 18, der starr am Gehäuse 12 durch geeignete nicht dargestellte Bauteile aufgehängt ist.

Koaxial innerhalb des Vorderendes des Induktions-Ver brennungsabschnitts 18 befindet sich eine Hochgeschwin digkeits-Gasquelle 20 mit einer Brennkammer 22 und einer Abgasdüse 24, die mit der Brennkammer 22 über eine Einschnürung 26 in Verbindung steht.

Es wird eine Überschall-Gasströmung erzeugt, die aus der Quelle 20 austritt. Diese Gasquelle kann von einer chemischen Reaktion von einem oder mehreren Materialien in der Brennkammer 21 herrühren oder von vorher komprimierten und/oder erhitzten Gasen. Diese Gase werden durch die Einschnürung 26 beschleunigt und durch die Abgasdüse 24 in eine Mischkammer 28 eingeblasen. Die Hochgeschwindigkeitsströmung der Gase von der Quelle 20 durch die Kammer 28 erzeugt ein Teilvakuum in der Mischkammer.

Dieses partielle Vakuum zieht Luft oder ein anderes Gas 70 durch die ringförmige Konvergent-Divergent- Einlaßdüse 30, die aus einem ringförmigen konvergie renden Abschnitt 32, einer Einschnürung 34 und einem divergierenden Abschnitt 36 besteht, wodurch die Ein laßluft beschleunigt wird, da die Wärmeenergie der Luft in kinetische Energie umgewandelt wird. Dieser Prozeß wird durch das Druckdifferential zwischen der äußeren Atmosphäre und der Kammer 28 durchgeführt. Da die Wärmeenergie in kinetische Energie umgeformt wird und da die Luft beschleunigt wird, fällt die Temperatur des Einlaßluftstromes ab.

Der Absolutdruck in der Kammer 28 ist eine Funktion der Massenströmungsrate des Druckes und der Geschwin digkeit der Gase aus der Quelle 20; ferner der Massen strömungsrate der Geschwindigkeit und des Druckes der atmosphärischen Luft, die in die Kammer 28 durch die Konvergent-Divergent-Düse 30 eingeführt wird; und schließlich der Geometrie der Kammer 28 und des Diffusers 38.

Unmittelbar stromab des Bereichs 28 ist ein Diffuser abschnitt 38 angeordnet, der einen Überschalldiffuser 40, eine Einschnürung 42 und einen Unterschalldiffuser 44 aufweist. Unmittelbar stromauf des Überschall diffusers 40 sind Einspritzdüsen 46 angeordnet. In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Düsen 46 in den divergierenden Abschnitt 36 der Düse 30 zu verlegen. Eine kontrollierte Menge eines geeigneten flüssigen Kühlmittels kann, wie oben erwähnt, in die Kammer 28 über die Injektordüsen eingespritzt werden. Das was bis jetzt beschrieben wurde, ist ein Gaskom pressor, der besonders nützlich in Strahltriebwerken ist. Der Gaskompressionsprozeß wird vollendet wenn das Gas in dem Unterschalldiffuser 44 verzögert wird. Der übrige zu beschreibende Aufbau umfaßt die Komponenten des Strahltriebwerkes, mit denen der Gaskompressor verbunden ist. Unmittelbar stromab des Unterschall diffusers 44 befindet sich die Brennkammer 48 mit dem Flammhalteraufbau 50, wo Brennstoff eingespritzt, ge zündet und teilweise verbrannt wird. Die Verbrennung des Brennstoff-Luftgemischs wird in der Brennkammer 48 vollendet, die genügend lang ist, um eine vollständige Verbrennung des Brennstoff-Luftgemisches zu bewirken.

Unmittelbar stromab der Brennkammer 48 befindet sich eine Konvergent-Divergent-Düse 52 mit einer Einschnü rung 54 und einer Abgasdüse 56. Die heißen Abgase aus der Brennkammer 48 durchlaufen die Konvergent- Divergent-Düse 52 und strömen in die Kammer 58, die einen Bereich eines partiellen Vakuums darstellt, und zwar wegen der hohen Geschwindigkeit der erregen den Verbrennungsgase. Eine gesteuerte Menge atmosphä rischer Luft wird durch eine ringförmige Konvergent- Divergent-Düse 60 eingeführt, die zwischen dem Ge häuse 18 und dem Gehäuse 12 liegt und eine Einschnü rung 62 aufweist.

Mit der Kammer 58 steht unmittelbar stromab hiervon ein Überschalldiffuser 64, eine Einschnürung 66 und eine Abgasdüse 68 in Verbindung, durch die die Abgase schließlich aus dem hinteren Ende 16 des Triebwerks austreten.

Das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel hat Düsen und Diffusoren mit fester Geometrie. Es ist jedoch klar, daß die Geometrie auch veränderbar gestaltet werden kann, und zwar durch bekannte Mittel. Bei spielsweise kann die Quelle axial innerhalb der Düse 30 bewegt werden, um die Fläche und die Massenströmungs rate an der Einschnürung 34 zu ändern. Stattdessen könnte ein nicht dargestellter Strömungskörper in der Ein schnürung 42 angeordnet sein, um die gleiche Funktion wie der Diffuser 38 durchzuführen. Der Vorteil einer veränderbaren Geometrie besteht bei einer Vorrichtung dieser Art darin, daß das Triebwerk unter in hohem Maße veränderbaren Bedingungen mit vernünftigem Wirkungsgrad und hoher Stabilität betrieben werden kann, d.h. beim Anlassen, beim Starten, während des Reisefluges, im Steigflug und bei unterschiedlichen Fluggeschwindigkeiten unterschied lichen Höhen, unterschiedlichen Drosseleinstellungen und unterschiedlichen Temperaturen.

Vom Standpunkt der Wirkungsweise ist es ferner er wünscht, die Grenzschicht zu steuern. Im typischen Fall finden Verfahren der Grenzschichtabsaugung über Schlitze oder Löcher oder einen porösen Aufbau An wendung sowie eine Grenzschichterregung über Schlitze oder Düsen. Die Vorteile, die hieraus resultieren, sind ein verbesserter Wirkungsgrad und eine erhöhte Stabilität von Diffusoren und Düsen sowie einer Mechanik zur Steuerung der Stoßwellenlage.

Arbeitsweise

Eine Primär-Einlaßströmung atmosphärischer Luft oder eines anderen Gases 70 strömt durch eine ringförmige Konvergent-Divergent-Düse 30. Diese Primärströmung wird durch die Kammer 28 durch die Sekundärströmung 72 von Abgasen beschleunigt, die in der Quelle 20 erzeugt werden. Wie erwähnt, erzeugt die Überschallgeschwindig keit der Sekundärströmung ein Teilvakuum im Bereich 28, was die Primärströmung der Einlaßluft in diesem Bereich beschleunigt. Auf diese Weise wird eine Überschall-Ein laßluftströmung vorgesehen, ohne daß ein Turbinenauf bau oder eine hohe Vorwärtsgeschwindigkeit notwendig wäre, wie sie bei einem Staustrahl-Triebwerk unerläß lich ist.

Es wird ein flüssiges Kühlmittel in dem Bereich 28 über die Injektordüsen 46 eingespritzt. Das flüssige Kühlmittel kann Wasser oder eine andere Flüssigkeit sein, die einfach als Kühlmittel wirkt, oder es kann über die Düsen 46 eine Flüssigkeit ein gespritzt werden, die verbrennbar ist, beispiels weise Methanol oder flüssiger Wasserstoff. Die letzteren Flüssigkeiten dienen als Kühlmittel und als verbrennbare Brennstoffe, die weiter die Energie steigern können, die in der Brennkammer 48 freigesetzt wird. Die Strömung des Kühlmittels aus den Einspritz düsen 46 in den Bereich 28 soll als Tertiärströmung bezeichnet werden.

Das Hauptziel der Zusetzung von einem terziären Flüssigkeitsstrom in die Strömung in der Kammer 28 und den Überschall-Diffuser 40 besteht darin, den Staudruck des sich ergebenden Mischstromes zu erhöhen. Die Benutzung von Wasser als Tertiär-Strömung ergibt eine ausgezeichnete Kühleigenschaft und setzt die Stau temperatur der Mischströmung herab, wodurch der Stau druck erhöht wird. Wasser hat jedoch keinen Wert als Brennstoff im Verbrennungsprozeß, während Flüssigkeit wie flüssiges Methanol und flüssiger Wasserstoff die gewünschte Kühlwirkung ergeben und außerdem zur Energie während des stromabwärtigen Verbrennungsprozesses bei tragen. In jedem Fall ist das Verhältnis von tertiärer Flüssigkeitsmassenströmungsrate zur Massenströmungsrate des primären und sekundären Mischstromes allgemein nied rig und liegt im Bereich zwischen 0,01 bis 0,10. Die latente Hitze der Verdampfung der injizierten Flüssigkeit an den Düsen 46 steuert die Stagnations temperatur und Enthalpy der Gase in dem Bereich durch Wärmeenergieabfuhr im Verdanpfungsprozeß.

Der Vorgang der Flüssigkeitskühlung im Überschall- Diffuser 40 und der Kammer 28 kann verbessert werden durch eine Modifikation der Kern-Spin-Orientierungen von einigem oder allem Material in diesem Bereich ver bessert werden. Dies kann durch Aufprägung magnetischer und/oder Strahlungsfelder auf das Material in der Kammer 28 und im Überschalldiffuser 40 erreicht werden. Auf diese Weise können die Moleküle in der Strömung in diesen Bereichen auf höhere Energiepegel verschoben werden, und es wird Energie in Form von Hitze aus der Umgebung in dem Bereich abgenommen und demgemäß die Stagnationstemperatur abgesenkt, wodurch der Stau druck ansteigt.

Als Beispiel einer solchen Kern-Spin-Reorientierung ist es anschaulich, die beiden Modifikationen von Wasserstoff-Molekülen zu betrachten, die als Orthohy drogen und als Parahydrogen bezeichnet werden. Das unterscheidende Merkmal dieser zwei Moleküle ist die relative Orientierung des Kern-Spins der einzelnen Atome. Die Moleküle von Wasserstoff in dem Bereich mit antiparallelem Kern-Spin, die als "Parahydrogen" be zeichnet werden, befinden sich im untersten Energie zustand. Die Wasserstoffmoleküle mit parallelen Kern- Spins, die als "Orthohydrogen" bezeichnet werden, be finden sich in einem höheren Energiezustand. Die Um kehr der stabilen parahydrogenen Moleküle auf einen höheren Energiepegel zu orthohydrogenen Molekülen, beispielsweise durch Aufprägung eines Magnetfeldes, ist ein endothermer Prozeß, wodurch Wärme aus der Umgebung abgezogen wird, was eine weitere Erhöhung des Staudruckes zur Folge hat.

Bei gewissen Anwendungen kann die Sekundärströmung benutzt werden, um das Triebwerk zu starten und nach dem eine genügende Strömungsgeschwindigkeit erreicht ist, kann eine Abschaltung erfolgen, wobei die Über schallströmung durch das Verfahren mit Stagnationstem peraturverminderung aufrecht erhalten wird, was in der Mischkammer 28 durch die Tertiärströmung allein bewerkstelligt wird.

Der Enddruck und die Endtemperatur, die erreicht werden nachdem der Mischgasstrom durch den Diffuser abschnitt 38 hindurchgeströmt ist, jedoch vor Zusatz von Brennstoff ist in hohem Maße abhängig von dem Ver hältnis der Massenströmungsgeschwindigkeiten zwischen dem Einlaßluftstrom 70, dem Tertiär-Flüssigkeitsstrom aus den Injektoren 46 und den Gasen aus der Quelle 20.

Nachdem der Mischgasstrom beim Durchtritt durch den Diffuser 38 komprimiert ist, wird er mit einem geeig neten brennbaren Material vermischt (mit Feststoff, Flüssigkeit oder Gas) und am Flammhalter 50 gezündet. Die Verbrennung wird in der Brennkammer 48 vollendet.

Die heißen unter Druck gesetzten Gase aus der Brenn kammer 48 werden über die Einschnürung 54 der Konver gent-Divergent-Düse 52 in einen Bereich partiellen Vakuums 58 etwas stromab der Düse 56 ausgestoßen. Dieses partielle Vakuum wird durch den Durchtritt der auf hoher Geschwindigkeit stehenden Gase aus der Düse 52 erzeugt, die nach der Einschnürung 66 und zwischen dem Überschall-Diffuser und der Entspannungs düse 68 verlaufen.

In der ringförmigen Konvergent-Divergent-Düse wird die Einlaßluft beschleunigt, bevor sie in den Bereich 58 eintritt. Die Massenströmungsrate dieser Einlaß- Luftströmung wird durch die Geometrie der Einschnürung 62 gesteuert. Diese Luftströmung wird benutzt, um die Wände der Brennkammer 48 der Einschnürung 54 und der Düse 56 abzukühlen. Hierdurch wird die Masse der Abgase vergrößert, die durch die Einschnürung 66 strömt, und diese ist genügend klein, um einen Rückfluß zwischen der atmosphärischen Luft hinter der Düse 68 und dem partiellen Vakuumbedingungen im Bereich 58 zu verhindern. Der beschleunigte Mischgasstrom wird von der Einschnürung 66 nach dem Austritt der Düse 68 ausgedehnt und die Wärme energie wird als kinetische Energie wiedergewonnen. Die Beschleunigung dieses Gasstroms wird zur Schuberzeugung.

In der obigen Beschreibung können die sehr schnellen Gase, die aus der Düse 56 austreten, als analog den sehr schnellen Gasen angesehen werden, die aus der Düse 24 der Quelle 20 austreten, so daß eine Kompressions- Verbrennungs-Expansionsstufe benutzt werden kann, um den Kompressionsabschnitt in der folgenden Stufe anzu treiben.

Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf die koaxiale Geometrie oder eine genau lineare An ordnung der Bauteile beschränkt ist.

Die Prinzipien des Triebwerks können benutzt werden Gase zu pumpen oder zu komprimieren, wobei dies nicht aus Luft beschränkt ist und die Erfindung kann auch auf andere Antriebe als Reaktionsantriebe ange wandt werden, und zwar entweder in festen oder in mobilen Anlagen.

Claims

1. Gaskompressor, dadurch gekennzeichnet, daß er folgende Merkmale aufweist:

a) ein Gehäuse, welches einen Durchtritt definiert und einen Einlaß (14) und einen Auslaß (16) aufweist;
b) es sind Mittel (20) in der Nähe des Einlasses (14) angeordnet, um einen Gasstrom zu erzeugen, der mit Überschallgeschwindigkeit in Richtung von dem Einlaß nach dem Auslaß verläuft;
c) eine Mischkammer innerhalb des Gehäuses stromab und in Strömungsmittelverbindung mit dem Einlaß, wobei die Mischkammer auch mit dem Gaserzeuger in Verbindung steht und in die Mischkammer der Gasstrom eintritt;
d) eine Quelle für flüssiges Kühlmittel und eine Vorrichtung zum Einspritzen des Kühlmittels in die Mischkammer, um die Stagnations-Enthalpy und Temperatur der Gase in der Mischkammer zu midifizieren;
e) eine Konvergenz-Differgentdüse innerhalb des Gehäuses zwischen dem Gehäuseeinlaß und der Mischkammer und in Verbindung hiermit stehend um einen Durchtritt für die Einlaßgase vom Einlaß nach der Misch kammer zu ermöglichen, wodurch die Über schallgeschwindigkeits-Gasströmung, die durch die Mischkammer fließt, ein partielles Vakuum in der Mischkammer erzeugt, was be wirkt, daß die Einlaßgase durch den Einlaß und durch die Konvergentdüse in die Misch kammer mit Überschallgeschwindigkeit ein strömen;
f) ein Diffuser innerhalb des Gehäuses stromab und in Strömungsmittelverbindung mit der Mischkammer, wobei der Diffuser folgende Teile umfaßt: (1) einen Überschalldiffuser, der eine Kammer mit abnehmendem Volumen definiert; (2) einen Unterschalldiffuser, der eine Kammer mit sich vergrößerndem Volumen definiert; und (3) eine Einschnürung (42), die den Überschalldiffuser (40) mit dem Unterschalldiffuser (44) verbindet.

2. Gaskompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischkammer Mittel zugeordnet sind, um die Kern-Spin-Orien tierung der Gasmoleküle in der Mischkammer zu beeinflussen, wodurch die Stagnations-Enthalpy und -Temperatur der Gase in der Mischkammer modifiziert wird.

3. Strahltriebwerk, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) ein Gehäuse, das einen Kanal definiert und einen Einlaß und einen Auslaß be sitzt;
b) Mittel in der Nähe des Einlasses zur Erzeugung eines Gasstromes, der mit Über schallgeschwindigkeit in Richtung von dem Einlaß nach dem Auslaß strömt;
c) eine innerhalb des Gehäuses stromab des Einlasses angeordnete Mischkammer, die mit dem Einlaß in Verbindung steht und die außerdem mit dem Gaserzeuger in Ver bindung steht und in die der Gasstrom ein tritt;
d) eine Quelle für flüssiges Kühlmittel und eine Vorrichtung zum Einspritzen des Kühl mittels in die Mischkammer, um eine Modi fikation der Stagnations-Enthalpy und -Tem peratur der Gase in der Mischkammer zu be wirken;
e) eine erste Konvergenz-Divergenzdüse inner halb des Gehäuses zwischen dem Gehäuse einlaß und der Mischkammer und in Verbindung mit diesen stehend, um die Einlaßgase vom Einlaß nach der Mischkammer zu leiten, wo durch der Überschallgasstrom, der durch die Mischkammer verläuft, ein partielles Vakuum in der Mischkammer erzeugt, so daß die Ein laßgase durch den Einlaß und durch die Kon vergenz-Divergenzdüse in die Mischkammer mit Überschallgeschwindigkeit strömen;
f) ein Diffuser innerhalb des Gehäuses, der stromab der Mischkammer in Strömungsmittel verbindung mit dieser angeordnet ist und folgende Teile umfaßt: (1) einen Überschall diffuser, der eine Kammer mit sich vermin derndem Volumen definiert; (2) ein Unterschall- Diffuser, der eine Kammer mit sich vergrößerndem Volumen definiert; und (3) eine Einschnürung, die den Überschall-Diffuser mit dem Unterschall- Diffuser verbindet;
g) eine Brennkammer innerhalb des Gehäuses stromab und in Strömungsmittelverbindung mit dem Über schalldiffuser;
h) eine Brennstoffquelle in Verbindung mit der Brennkammer;
i) eine Zündvorrichtung in Verbindung mit der Brennkammer, durch die Brennstoff in die Brenn kammer aus der Brennstoffquelle eingespritzt und durch die Zündvorrichtung gezündet und in der Brennkammer verbrannt wird, wobei der Verbrennungsprozeß auch die Kombination von Hochgeschwindigkeits-Kühlmitteldampfströmen mit der Einlaßluft verbrennt, wobei die kombinierten Produkte aus der Mischkammer durch den Diffuser und die Brennkammer treten und am Auslaß der Brennkammer austreten;
j) eine zweite Konvergenz-Divergenzdüse innerhalb des Gehäuses zwischen der Brennkammer und dem Auslaß des Gehäuses in Strömungsmittelverbindung mit diesem, wodurch die Verbrennungsprodukte in der Brennkammer durch die zweite Konvergenz-Diver genzdüse hindurchtreten und am Auslaß des Gehäuses austreten, wobei die Kompression die Verbrennung und die Expansion eine resultierende Kraft auf das Gehäuse er zeugen, die in Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Gasströmung durch das Triebwerk wirkt.

4. Strahltriebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischkammer Mittel zugeordnet sind, um die Kern-Spin-Orien tierung der Gasmoleküle in der Mischkammer zu beeinflussen und die Stagnations-Enthalpy und die Temperatur der Gase in der Mischkammer zu modifizieren.