DE558113C - Verfahren zum Erzeugen von Antriebskraeften an Luftfahrzeugen, insbesondere an Hoehenflugzeugen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
!.SEPTEMBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 62b GRUPPE

Sch 95932 XIjo2b Tag der Bekanntmachung über die Erteilung"des Patents:, •st 1932

©ipl-3ng. Paul Schmidt in München

Zusatz zum Patent 523

Patentiert irn Deutschen Reiche vom 10. November 1931 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 24. April 1930.

Das Hauptpatent beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen von Antriebskräften an Luftfahrzeugen durch Verpuffen von entzündlichen Stoffgemischen, welches dadurch ausgezeichnet ist, daß eine Luftmenge, deren Ge- ■ wicht das des entzündlichen Gemisches um ein Vielfaches übertrifft, durch die Kraft des Überdrucks des zum Verpuffen gebrachten Gemisches unmittelbar beschleunigt wird.

In dem Hauptpatent ist bereits ausgeführt, daß die Verpuffungsräume des entzündlichen Gemisches von den Reaktionsräumen, aus denen die Luft- und Gasmassen ausgestoßen werden, getrennt angelegt sein können.

Die zusätzliche Erfindung beschreibt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Antriebsverfahrens nach Patent 523 655 mit getrennt angelegten Verpuffungsräumen, und zwar wird erfindungsgemäß eine gasförmige Masse entzündlichen Stoffes nach Verdichtung in einer verbrennungsmotorischen Einrichtung entzündet, unter Leistung mechanischer Arbeit in bekannter Weise auf einen mittleren Druck entspannt und sodann auf eine Luftsäule (Luftkolben) von größerer Masse derart zur Einwirkung gebracht, daß durch die Kraft des Überdrucks der Verpuffungsgase die Luftmasse unmittelbar beschleunigt wird.

Die Anwendung dieser Ausführungsform des Verfahrens zum Erzeugen von Antriebskräften nach, Patent 523 655 ist besonders vorteilhaft für Höhenflugzeuge, weil bei verbrennungsmotorischen Einrichtungen dieser Luftfahrzeuge der in höheren Luftschichten herrschende geringe Luftdruck nicht ohne weiteres zur Leistung mechanischer Arbeit nutzbar gemacht werden kann. Die Druckenergie, welche den Verpuffungsgasen verbrennungsmotorischer Einrichtungen nach Entspannung auf einen mittleren Druck von z. B. 3 bis 4 Atmosphären in z. B. 15 km Höhe noch innewohnt, ist ungefähr von der gleichen Größe wie die von der verbrennungsmotorischen Einrichtung aus den Verpuffungsgasen aufgenommene Energie. Aus diesem Zusammenhange geht die große Bedeutung des neuen Verfahrens für die Anwendung an Höhenflugzeugen hervor. Jedoch treten in geringeren Höhen ebenfalls die grundsätzlichen Vorteile des neuen Verfahrens als er- heblicher technischer Fortschritt in die Erscheinung, was z. B, daraus hervorgeht, daß

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558118

in ι km Höhe die nach der Entspannung auf einen mittleren Druck in den Verpuffungsgasen noch vorhandene Druckenergie rund 30 o/o der - durch - die Entspannung auf einen mittleren Druck durch die verbrennungsmotorische Einrichtung aufgenommenen Energie entspricht.

Die Einwirkung der auf einen mittleren Druck entspannten Verbrennungsgase auf die größere Luftmasse zwecks deren unmittelbaren Beschleunigung durch die Kraft des Überdrucks der Verpuffungsgase kann auf Grund des Standes der Technik von jedem Fachmann ohne weiteres durchgeführt werden. In der Abb. 1 ist beispielsweise eine Ausführungsform gegeben, bei welcher die Kraft des Überdrucks der. Verpuffungsgase mit besonders einfachen . Mitteln auf eine große Luftmasse zur Einwirkung gebracht wird. Da ferner zwecks Erzielung einer lan-' geren Wirkung einer Antriebskraft die Beschleunigung stets neuer Luftmassen in periodischer Folge notwendig ist, wird in der Abb. 2 eine besonders einfache und vorteilhafte Art der Zuführung entsprechenderneuer Luftmassen, die der Wirkung des Überdrucks von Verpuffungsgasen zu unterwerfen sind, "~--~ veranschaulicht.

In der Abb. 1 bezeichnet 1 ein Ventil, durch welches die erfindungsgemäß auf einen mittleren Druck entspannten Verpuffungsgase einem rohrförmigen Körper 2 zugeführt werden. Durch die Verpuffungsgase wird in der durch Pfeile 3 und 4 angedeuteten Weise die in dem Rohr 2 lagernde Luftsäule beschleunigt.

In der Abb. 2 ist das Ventil 1 geschlossen und die in dem Rohr 2 befindliche Luftmasse infolge der durch die Kraft des Überdrucks der Verpuffungsgase erteilten kinetischen Energie in einer Strömung entsprechend dem Pfeil 5 begriffen. Die Strömung in der Richtung des Pfeiles 5 verläuft mit abnehmender Geschwindigkeit; sie bewirkt, daß am Anfang des Rohres 2, nach Öffnung von Klappen 6, neue Luftmassen in das Rohr hineingesaugt werden. Wie in^der Abb. 2 durch die Eage der vorher eingeführten Verpuffungsgase angedeutet, wird diese Nachsaugung von Luft so lange durchgeführt, bis sich eine genügend große neue Luftmasse in dem Rohr 2 befindet. Sodann kann durch einen neuen Druckimpuls von Verpuffungsgasen jiach Schließung der Klappe 6 eine Beschleunigung dieser neuen Luftmassen wieder ohne weiteres herbeigeführt werden.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, die Gas- und Luftmassen zusätzlich für den Antrieb einer Turbine zum Betrieb eines Vorverdichters für die Verbrennungsluft der verbrennungsmotorischen Einrichtung zu verwenden. Die Weiterbildung ist besonders wertvoll für die Anwendung des Verfahrens auf Höhenflugzeuge, da bei diesen der Betrieb einer verbrennungsmotorischen Einrichtung notwendig auf eine Vorverdichtung der Verbrennungsluft angewiesen ist. In allen Fällen ist aber die zusätzliche Verwendung der_ Gas- und Luftmassen für den .Antrieb" "einer Turbine deshalb von besonderem Vorteil, weil durch die zusätzlichen Luftmassen eine hervorragende Kühlung der Turbinenschaufel!!, erzielt wird, während bekanntlich der Antrieb von Turbinen durch Verbrennungsgase allein eine unerwünscht hohe thermische Beanspruchung der Turbinenschaufeln ergibt. Durch diese unerwünscht hohe Beanspruchung der Turbinenschaufeln ist nicht nur die Lebensdauer dieser Schaufeln begrenzt, sondern es wird auch die .mechanische Festigkeit des Werk-Stoffes derart vermindert, daß nur verhältnismäßig geringe Umfangsgeschwindigkeiten angewendet werden können. Diese Verminderung der Umfangsgeschwindigkeiten wiederum /bedingt entweder die Anordnung einer vielstufigen und. deshalb verhältnismäßig schweren Turbine oder einen Verzicht auf hohe Wirkungsgrade. Alle diese Schwierigkeiten werden bei der erfindungsgemäßen Anwendung der Gas- und Luftmassen auf den Betrieb einer Turbine vermieden.

Der besondere Vorteil des neuen Verfahrens besteht in der Erzielung einer ausgezeichneten Brennstoffausnutzung durch die Verdichtung und teilweise Ausnutzung des gasförmigen entzündlichen Stoffes in der verbrennungsmotorischen Einrichtung einerseits und durch die Beschleunigung großer Luftmassen mittels der auf einen mittleren Druck entspannten .Ver-puffungsgase andererseits.. Wird die verbrennungsmotorische Einrichtung. beispielsweise zum Antrieb eines Propellers benutzt, so ergibt sich daraus die Erzeugung des Vortriebs einerseits in einer Hochdruckanläge (die verbrennungsmotorische Einrieb tung) und andererseits in einer Niederdruckanläge, die nach dem Verfahren gemäß Patent 523655 betrieben wird. Das Zusammenwirken beider Anlagen ergibt eine aus-, no gezeichnete Brennstoffausnutzung bei sehr geringem technischen Aufwand, insbesondere bei sehr geringem Baugewicht.

Claims (1)

1. Patentanspruch;: . :

   Verfahren zum Erzeugen von Antriebs-, ." kräften an Luftfahrzeugen, insbesondere an Höhenflugzeugen, nach Patent 523 655, bei dem eine gasförmige Masse. entzündliehen Stoffes entzündet wird und, sich entspannend, auf eine Luftsäule (Luft-,

   558 IIS

   kolben) von größerer Masse derart einwirkt, daß letztere durch die Kraft des Überdruckes der Verpuffungsgase unmittelbar beschleunigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Entzündung in einer verbrennungsmotorischen Einrichtung erfolgt, daß zunächst in dieser unter Leistung mechanischer Arbeit eine Teilentspannung auf einen, mittleren Druck vor sich geht, und daß erst die restliche Entspannung der unmittelbaren Beschleunigung einer Luftsäule dient.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   (SEDRUCKT IM ÜER R