DE672090C - Abgaskuehler fuer Flugzeugmotoren - Google Patents

Description

Das Bestreben der Flugzeugbauer geht dahin, Abgaskühler oder, wie man auch vielfach sagt, Auspufftöpfe zu schaffen, durch deren Bauart eine vollständige Unsichtbarmachung der Flammen und außerdem eine weitgehende Geräuschdämpfung der austretenden Gase erreicht werden soll. Ferner will man vermeiden, daß durch die außen im Luftstrom angeordneten Abgaskühler Leitwerksschwingungen entstehen. Außerdem ist es selbstverständlich, daß der Abgaskühler einen möglichst geringen Luftwiderstand haben soll.

Um genannte Ziele zu erreichen, hat man bereits versucht, das Innere der Tragflügel oder die Tragflügelnase zur Aufnahme der aus dem Motor kommenden Abgase zu benutzen. Auch hat man vorgeschlagen, auf der Flügeloberseite Leitkörper von Flügelprofilform anzuordnen, welche die Abgase aufnehmen und durch Schlitze an der Hinterkante abführen. In manchen Fällen hat man dabei im Auge gehabt, die Eisbildung an den Tragflügeln zu verhindern. In anderen Fällen hat man die Abgase an der Flügel-Oberseite aus einer größeren Zahl von Löchern austreten lassen, um dadurch gleichzeitig die Grenzschicht zu beeinflussen, oder man hat die Abgase aus einem oder mehreren Schlitzen tangential zur Flügeloberseite nach hinten austreten lassen, um auf diese Weise eine Vortriebskraft zu erzeugen. Alle Bauarten, nach welchen die Abgase in das Flügelinnere treten, haben den Nachteil, daß sich Abgasreste in unkontrollierbarer Weise im Flügelinneren ansetzen und daß die Flügelhaut durch etwaige Fehlzündungen usw. ungünstig beansprucht wird. Besser sind diejenigen Ausführungsformen, bei welchen der Auspufftopf oder Abgaskühler als selbständiger Bauteil aus einem hitzebeständigen Baustoff, beispielsweise aus Stahl oder Eisenblech, mit dem Tragflügel in Verbindung gebracht wird. Es sind auch Bauarten bekannt, bei denen die Flügelnase nur als Leitungsrohr für die Abgase des Motors ausgebildet ist. So gibt es beispielsweise ein Bauart mit zwei hintereinanderliegenden Kammern vor der Flügelnase und oberem Gasaustritt aus der hinteren Kammer. Die Kammern sind aber lediglich durch eine innere Scheidewand voneinander getrennt. Ein von unten nach oben führender Luftspalt zur Erhöhung der Kühlwirkung ist zwischen den beiden Kammern nicht vorhanden. Bei Flüssigkeitskühlern in Tragflügeln oder in der Flügelnase ist es dagegen mehrfach bekannt, die Luftwege so anzuordnen, daß die Luft von unten nach oben strömt.

Wenn ein Kühler nach der Erfindung auch verschiedene an sich bekannte Merkmale aufweist, so unterscheidet er sich gegenüber den bekannten Abgaskühlern doch durch die weit-

gehende Kühlung der Abgase. Luftkanäle, welche durch den Äuspufftopf parallel zur Flügelsehne führen, und Kühlluftschächte, die ihn in an sich bekannter Weise von unten nach oben . durchziehen, gewährleisten $p so weitgehende Kühlung der Gase, daß, %$ Versuche ergeben haben, jede Flammen* erscheinung nach außen hin ausgeschlossen und eine sehr starke Abgaskühlung erzielt ίο wird. Durch die erwähnten Luftkanäle, welche den Auspufftopf von unten nach oben durchziehen, wird derselbe in mehrere hintereinanderliegende, voneinander durch besagte Kanäle getrennte, aber durch Gaswege miteinander in Verbindung stehende Behälter zerlegt, aus deren letztem die Gase in an sich bekannter Weise an der Flügelöberseite entweichen. Ein über dem Auspufitopf angebrachter Leitkörper bekannter Art gewähr-2Q leistet den Abfluß der Gase und der aus den zwischen den Gasbehältern liegenden Luftkanälen austretenden Luft tangential zum Flügelprofil. Die Kühlung der Abgase kann dadurch noch weitergeführt werden, daß die Abgase in den erwähnten Leitkörper hineingeführt werden, welchen sie durch einen oder mehrere Schlitze an der Hinterkante desselben verlassen.

Die Zahl der Luftkanäle und Schächte in dem Auspufftopf richtet sich ganz nach dem Bedürfnis. Wenn mehrere von unten nach oben führende Schächte angebracht werden, so wird der Abgaskühler in mehr als zwei in Flugrichtung hintereinanderliegende und miteinander durch Kanäle verbundene Behälter zerlegt, welche nacheinander von den Abgasen durchströmt werden.

Der Wärmeaustausch wird noch erhöht durch die die einzelnen Abgasbehälter durchziehenden und die Schächte miteinander verbindenden Abstandhalter, welche hohl und an beiden Seiten offen sind. Durch diese Abstandhalter entsteht noch eine zusätzliche Luftbewegung in Flugrichtung von der Außenluft vor der Flügelnase zu dem ersten von unten nach oben führenden Schacht und gegebenenfalls weiter von diesem zu dem dähinterliegenden zweiten Schacht.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbcispiele dargestellt.

Abb. ι zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Flügelnase mit eingefügtem Auspufftopf. Abb. 2 zeigt die gleiche Anordnung in einer Ansicht von oben. Das Profil des Flügels ι wird an der Stelle, an welcher der Abgaskühler eingebaut ist, durch die Wand 2 nach vorn begrenzt. Die Flügelnase fehlt also an dem eigentlichen Flügel auf der Strecke A-B zwischen den Rippen 21 und 22 (Abb. 2). An dieser Stelle ist der Abgaskühler eingesetzt. Die Abgase kommen durch den Kanal 3 (Abb. 2) vom Motor und gelangen zuerst in den vorderen Behälter 4 des Abgaskühlers. Dieser vordere Behälter ist durch seitliche Wände 5, 6 und durch Kanäle 7 und 8, gegebenenfalls auch noch ,-durch erne Mittelwand 9 und durch Kanäle 10 .und 11, mit dem zweiten Abgasbehälter 12 verbunden. Dieser letztgenannte Abgasbehälter 12 ist bei 13 nach oben offen. Die Öffnung kann aus einem oder mehreren Schlitzen bestehen. Hinter dem zweiten Behälter 12 setzen sich die seitlichen Absehlußwände 5, 6, mit welchen der Abgaskühler durch Schrauben 0. dgl. an den Rippen 21 und 22 befestigt ist, bis zur vorderen Begrenzungswand 2 des Flügels fort. Etwa parallel zur Flügelsehne wird der vordere Behälter von mehreren an beiden Enden offenen Abstandhaltern 14 durchzogen. Ebenso wird der zweite Behalter von mehreren in Flugrichtung liegenden, beiderseits offenen Abstandhaltern 15 durchzogen. Zwischen dem vorderen Behälter 4 und dem zweiten Behälter 12 befindet sich ein Kühlluftschacht 16. Desgleichen befindet sich zwischen dem hinteren Behälter 12 und der Abschlußwand 2 ein Kühlluftschacht 17. Über der Gasaustrittsöffnung 13 und über den Luftkanälen 16 und 17 befindet sich in einigem Abstand von der Elügeloberseite ein Leitkörper 18, welcher auf Stützen 19, 20 ruht. Der Leitkörper 18 ist in Abb. 2 fortgelassen. Die Stützen 19, 20 sind in Abb. 2 im Schnitt gezeigt.

Abb. 3 zeigt ebenfalls das vordere Ende eines Tragflügels im Schnitt.

Abb. 4 zeigt dieselbe Anordnung in der Ansicht von oben. Die Flügelnase ist auf einer Strecke C-D zwischen den Rippen 51 und 52 (Abb. 4) entsprechend der Länge des Abgaskühlers unterbrochen, und das Flügelinnere wird auf dieser Strecke durch die Wand 30 nach vorn begrenzt. Die Abgase kommen vom Motor durch eine Leitung 31 und gelangen zunächst in den vorderen Behälter 32, von wo aus sie durch Kanäle 33, 34, 35 in den zweiten Behälter 36 gelangen. Von diesem zweiten Behälter gelangen sie durch Kanäle 37, 38, 39, 40 in den dritten Behälter 41. Dieser letztgenannte Behälter Ist durch Kanäle 42 mit dem hohlen Leitkörper 43 verbunden. Dabei ist es möglich, die Kanäle 42 gleichzeitig als Stützen für den Leitkörper auszubilden. Anderenfalls hat der Leitkörper besondere Stützen 44. Der Leitkörper 43 ist an seiner Hinterkante bei 45 offen, so daß die Abgase des Motors an dieser Stelle ins Freie treten. Die drei hintereinanderliegenden Abgasbehälter 32, 36, 41 sind miteinander durch mehrere Wände 46, 47, 48 verbunden. Der vordere Behälter wird durch eine Anzahl von beiderseits offenen

Abstandhaltern 49, welche etwa parallel zur Flügelsehne verlaufen, durchzogen. Ebenso enthalten die Behälter 36 und 41 beiderseits offene Abstandhalter 50. In Abb. 4 ist der 5 obere Leitkörper 43 fortgelassen, und die Gaskanäle 42 sind im Schnitt gezeichnet. Die seitlichen Wände 46 und 48 sind bis zur Wand 30 durchgeführt. Sie nehmen die Schrauben auf, mit welchen der Abgaskühler an den Flügelrippen 51 und 52 befestigt ist.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Abgaskühler für Flugzeugmotoren, welcher sich der Form der Flügelnase anpaßt, als selbständiger Körper aus hitzebeständigem Baustoff in die Flügelnase eingebettet ist und die Abgase nach oben tangential zur Flügeloberfläche austreten läßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgaskühler aus mehreren in Flugrichtung hintereinander angeordneten Behältern besteht, die voneinander durch von der Flügelunterseite zur Flügeloberseite Kühlluft führende Schächte in bei Flüssigkeitskühlern bekannter Art räumlich getrennt, jedoch untereinander durch quer verlaufende Kanäle so verbunden sind, daß die Abgase diese Behälter nacheinander durchströmen.
2. 2. Abgaskühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasbehälter von etwa parallel zur Flügelsehne verlaufenden, an beiden Enden offenen hohlen Abstandbehältern durchzogen sind. ■
3. 3. Abgaskühler nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen die Abgase aufnehmenden und durch einen Schlitz an der Hinterkante abführenden, in einem Abstand über der Flügeloberseite angeordneten, an sich bekannten Leitkörper von Flügelprofilform, der sowohl die Abgase als auch die den Abgaskühler um- und durchströmende Kühlluft tangential zur Flügeloberseite ablenkt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen