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Diese
Erfindung betrifft ein Ejektor-Staustrahltriebwerk zur Verwendung
bei einem Fluggerät in
einem Geschwindigkeitsbereich von Null bis Hyperschallflug, mit
einem Einlass, der an einem abströmseitig davon angeordneten
Mischer befestigt ist, wobei der Mischer eine Injektoranordnung
hat, die in der Fluidstromzone des Mischers nahe dem Schnittbereich
zum Einlass angeordnet ist, um einen Injektor und ein an die Injektoranordnung
angeschlossenes Fluidversorgungssystem zu bilden, einem Diffusor
mit einer relativ zum Mischer expandierenden Querschnittsfläche, abströmseitig
vom Mischer befestigt, einem Kombustor mit einer größeren Querschnittsfläche relativ
zum Mischer, abströmseitig
vom Diffusor befestigt, und einem an den Kombustor angeschlossenen
Brennstoffversorgungssystem, einer Austrittsdüse mit einer relativ zum Kombustor
expandierenden Querschnittsfläche,
abströmseitig
vom Kombustor befestigt, mit einem Drosselverengungspunkt zwischen
dem Kombustor und der Austrittsdüse
und einer axial entlang der Längsachse des
Triebwerks im Kombustor und der Austrittsdüse montierten Mittelkörperverkleidung
mit einem daran montierten variablen Austrittsdüsensteuersystem.
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Solch
ein Ejektor-Staustrahltriebwerk ist als Flugzeugtriebwerk aus
US 3 812 672 bekannt. Zusätzlich zu
den oben erwähnten
Merkmalen umfasst das Flugzeugtriebwerk aus
US 3 812 672 einen Ventilator in dem
Strom durch das Triebwerk. Der Ventilator ist durch eine Spitzenturbine
angetrieben. Insgesamt offenbart
US
3 812 672 ein Flugzeugtriebwerk, das die Verwendung eines
Ventilators mit hohem Bypassverhältnis
und einem Ejektor in Kombination mit einem Staustrahl verwendet,
wobei der Ventilator durch einen dem Triebwerk zugeordneten Gasgenerator
angetrieben ist und der Ejektor durch mehrere Strahldüsen gebildet
ist, um ein Monotreibstoff-Fluid
vor der Brennkammer des Triebwerks zuzuführen.
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Diese
Erfindung betrifft allgemein Vorrichtungen zum Antreiben von Fluggeräten wie
etwa Flugzeugen, Luft-Raumfahrzeugen, Geschossen und Raketen. Die
verbesserte Triebwerksvorrichtung bietet eine Kombination von Ejektor-
und Staustrahlelementen, um effiziente Triebwerkleistung über den Geschwindigkeitsbereich
von Null bis Hyperschallflug zu bieten.
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Gegenwärtig sind
in der Literatur viele Techniken zum Bau von Staustrahltriebwerken
und zur Verwendung von Injektoren bei Staustrahltriebwerken zur
Bildung eines mit dem Staustrahlzyklus des Triebwerks zusammenwirkenden
Ejektors offenbart. Es scheint jedoch kein praktisch brauchbares
Ejektor-Staustrahltriebwerk für
Triebwerksbetrieb von Geschwindigkeit Null bis Hyperschallflug entwickelt
worden zu sein.
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Das
Ejektor-Staustrahltriebwerk hat Vorteile gegenüber dem herkömmlichen
Staustrahltriebwerk wie etwa statischen Schub auf Meereshöhe und Triebwerkschub
bei niedrigen Fluggeschwindigkeiten. Unter gegebenen Flugbedingungen
kann das Ejektor-Staustrahltriebwerk
einen stärkeren
Triebwerkschub bereitstellen als das herkömmliche Staustrahltriebwerk.
Dies kann besonders vorteilhaft sein während der Beschleunigung des
Fluggeräts über die
Schallgrenze und unter Hyperschallflugbedingungen, wo Staustrahltriebwerksschub
den Anforderungen des Fluggeräts
eventuell nicht genügt.
Auch kann eine verbesserte Kombustorleistung durch höhere Druck-
und Temperaturniveaus im Kombustor erreicht werden, was Kombustorbetrieb
bei größeren Flughöhen erlaubt,
als mit einem Staustrahltriebwerk möglich. Der Ejektor-Staustrahl
erlaubt auch die Einspritzung von Oxidationsmittel im Überschuss,
um das Oxidationsmittel bei der Verbrennung anzureichern und den
Schub weiter zu verstärken.
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Diverse
Verfahren zum Verbessern von Strahltriebwerken oder Staustrahltriebwerken
sind vorgeschlagen worden, wie durch die Offenbarungen in US-Patent
Nr. 5 129 227, erteilt 14. Juli 1992 und US-Patent Nr. 5 327 721,
erteilt 12. Juli 1994, typisiert. Im Fall des US-Patents Nr. 5 129
227 wird ein brennstoffreicher Injektant in die Mischzone einer Leitung
eingespeist, um einen Ejektor zu bilden. Die Zusammensetzung oder
das Äquivalenzverhältnis und
die Temperatur des eingespritzten Gases werden gesteuert, um Verbrennung
in der Mischleitung zu verhindern. Die Geschwindigkeitsströmung entlang
der Wand der Leitung ist ebenfalls durch die Struktur des Injektors
gesteuert, um vermeiden zu helfen, dass sich die Verbrennung vom
Kombustor stromaufwärts
ausbreitet.
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Mit
Bezug auf US-Patent Nr. 5 327 721 wird ein ziemlich kompliziertes
System zum Verbessern des Antriebs des Fluids, wie offenbart im
verwandten Stand der Technik, vorgestellt. Ein Injektor ist moduliert,
um die Richtung des primären
Fluidstrahles in einem Ejektor zu alternieren, um sekundäres Fluid mitzureißen. Die
Oszillation des Primärstrahles
führt zu
einem Energieaustausch zwischen primären und sekundären Fluiden
in der Antriebsleitung in im Wesentlichen nicht-viskoser Weise.
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Techniken
zum Mischen von Fluiden oder zum Hypermischen sind in US-Patent
Nr. 4 257 224, erteilt 24. März
1981, und dem Artikel Journal of Aircraft Band 9, Nr. 3, März 1972,
Seiten 243 bis 248, von Richard B. Fancher, mit dem Titel „Low-Area Ratio,
Thrust-Augmenting Ejectors" beschrieben.
Patent Nr. 4 257 224 stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Verbessern des Mischens von zwei Fluiden unter Verwendung eines
aktiven Elementes in der Nähe
des Anfangs der Mischregion vor. Oszillationen werden in den zwei
Fluiden um eine zur Strömungsachse
der Mischregion im Wesentlichen senkrechte Achse induziert.
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Der
Artikel von Fancher diskutiert diverse Hypermischtechniken und enthält die Offenbarung
einer experimentellen Ejektor-Konstruktion und -Anordnung. Die offenbarte
Konstruktion verwendet eine Primärdüse, die
in 24 Elemente von 38,1 mm (1½'') Länge
segmentiert ist. Jedes Element gibt seiner Austrittsmasse eine Geschwindigkeitskomponente senkrecht
sowohl zu der Hauptachse der Düse
als auch zur Fluidströmungsachse;
die Richtung dieser seitlichen Geschwindigkeitskomponente alternierte von
Element zu Element.
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In
Anbetracht des oben Gesagten ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung,
ein Ejektor-Staustrahltriebwerk zu schaffen, das in dem Geschwindigkeitsbereich
von Null bis Hyperschallflug betreibbar ist und in Höhen von
Meereshöhe
bis 30.000 m (150.000 Fuß)
betreibbar ist.
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Dieses
Ziel wird erreicht durch ein Ejektor-Staustrahltriebwerk wie eingangs
erwähnt,
bei welchem die Injektoranordnung einen Injektorring umfasst, der
von einer Mehrzahl von an einer Innenwand des Triebwerks befestigten
Streben getragen ist und in dem eine Mehrzahl von Injektor-Ausstoßdüsen mit
zur Triebwerkslängsachse
paralleler Hauptachse der Injektor-Ausstoßdüsen definiert sind, wobei benachbarte
Injektor-Ausstoßdüsen alternierend radial
von der Triebwerklängsachse
fort und zu ihr hin gekippt sind und dadurch bewirken, dass die
Einspritzung von Fluid aus benachbarten Düsen alternierend zur Triebwerkinnenwand
im Abschnitt des Mischers oder zur Triebwerklängsachse gerichtet ist.
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Die
vorliegende Erfindung verwendet eine Kombination aus einem Staustrahltriebwerk
mit: einem beweglichen Stopfen in der Austrittsdüse; einer Injektor-Anordnung
mit Schlitzdüsen
mit alternierender Orientierung relativ zur Längsachse oder Fluidströmungsachse
des Triebwerks, angeordnet am stromaufwärtigen Ende des Mischabschnitts;
und Vorkehrungen, um einer in Bezug auf das Staustrahltriebwerk
internen oder externen Brennkammer zu ermöglichen, das Gas für die Injektor-Anordnung
zu erzeugen. Damit das Ejektor-Staustrahltriebwerk bei Fahrzeugen
funktioniert, die in einem Geschwindigkeitsbereich von Null bis
Hyperschall arbeiten, kann ein Flüssigluft-Kreisprozess bei den
Injektoren verwendet werden, der die Kühleigenschaften von am Fahrzeug
gespeichertem flüssigem
Wasserstoff nutzt, um Umgebungsluft als Oxidationsmittel für die Injektor-Brennkammer
zu verflüssigen.
Durch Speichern von überschüssiger flüssiger Luft
kann diese verwendet werden, um den im Einlass aufgenommenen Luftstrom
zu verstärken,
wenn die Höhe
des Fahrzeuges derart ist, dass der am Einlass empfangene Luftstrom
keinen ausreichenden Druck hat, um Verbrennung im Kombustor zu unterstützen.
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Ein
primäres
Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, mit der ein
Ejektor-Staustrahltriebwerk im Geschwindigkeitsbereich von Null
bis Hyperschall arbeiten kann. Ein weiteres Ziel ist, dass das Ejektor-Staustrahltriebwerk
in Höhen
von Meereshöhe
bis 30.000 m (150.000 ft) arbeiten soll.
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Gemäß der hier
gelieferten Beschreibung werden andere Ziele der Erfindung anhand
der Beschreibung und Zeichnungen deutlich.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Hauptfluidströmungselemente des Ejektor-Staustrahltriebwerks
im Schnitt, um die innere Struktur zu zeigen, und mit einem am Fahrzeug
montierten versetzten äußeren Einlass.
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2 zeigt
einen schematischen Schnitt des Ejektor-Staustrahltriebwerks mit
abgeschnittenem Einlass.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf eine Multiring-Injektorstruktur mit Injektor-Ausstoßdüsen als Schlitzen.
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4 zeigt
einen Abschnitt des Injektorringes mit Injektor-Ausstoßdüsen, die
abwechselnd in Bezug auf die Hauptfluidstromachse versetzt oder gekippt
sind.
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5 zeigt
einen Querschnitt des Injektorringes mit Injektorkammer und von
der Mischer-Mittellinie weggekippter Injektor-Ausstoßdüse.
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6 zeigt
einen Querschnitt des Injektorringes mit Injektorkammer und zur
Mischer-Mittellinie hin gekippter Injektor-Ausstoßdüse.
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7 zeigt
eine Draufsicht der Diffusor-Leitflügelanordnung
mit Brennstoffinjektoren.
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8 zeigt
ein Schema der Erfindung mit einem in der Injektoranordnung integral
enthaltenen Injektor-Heißgasgenerator.
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9 zeigt
ein Verfahren zur Ausnutzung der latenten Wärme des Brennstoffes, flüssigem Wasserstoff,
zum Erzeugen eines Oxidationsmittels, flüssiger Luft.
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10 zeigt
ein Schema der Erfindung mit außerhalb
der Injektoranordnung angeordnetem Ejektor- Heißgasgenerator
und in die Injektorkammer geführtem
Heißgas.
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Das
Ejektor-Staustrahltriebwerk ist ein erweitertes Staustrahltriebwerk,
das nach allgemeinem Verständnis
einen Einlass, einen Mischer, einen Diffusor, einen Kombustor und
Austrittsdüsenelemente oder
-Abschnitte in der angegebenen Reihenfolge integral verbunden vom
Einlass zur Austrittsdüse
hat. Das Triebwerk kann von beliebiger Gestalt sein, um die Montage
am Fahrzeug und die Leistung der Funktion jedes Elementes im Betriebszyklus
des Triebwerks zu erleichtern. Wie in der bevorzugten Ausgestaltung
beschrieben, wird ein Triebwerk mit kreisförmigem Querschnitt angenommen,
mit rechteckiger Einlassverkleidung. Eine ringförmige Injektorstruktur mit
Injektorkammern darin ist am stromaufwärtigen Ende des Mischerabschnitts
senkrecht zur Triebwerklängsachse
montiert, um ein Ejektor-Element zu bilden. Das Injektor-Ringelement
kann mit einem Injektor-Kombustor oder einem Heißgasgenerator außerhalb
des Mischers verbunden sein, der Gas zur Einspritzung durch die
Injektordüsen
oder -Schlitze im Injektorring in den Mischer erzeugt.
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Die
Injektoren zur Zufuhr von Brennstoff zum Kombustorabschnitt sind
am stromabwärtigen
Ende der im Diffusorabschnitt montierten Lenkflügel montiert. Die Lenkflügel helfen
bei der schnelleren Expansion des Gasstroms durch das Diffusorelement
ohne Fluidablösung
von den Diffusoroberflächen.
Ein beweglicher Stopfen ist an der Mittelkörperverkleidung montiert, um
eine axiale Anpassung zur Festlegung von Kombustoraustritt und Austrittsdüsenflächen relativ
zum Drosselverengungspunkt zu ermöglichen. Der bewegliche Stopfen
steuert Druckbedingungen stromaufwärts im Triebwerk, um die Lokalisierung des
Einlassnormalschocks einzustellen, um den korrekten Betrieb und
die Verbrennung in dem Triebwerk zu unterstützen, und definiert die Verengungs-Minimalpunkt-Strömungsfläche. Die
Steuermethodik erfordert die Optimierung der benötigten Fläche und der Lokalisierung des
Normalschocks, um Leistung und verfügbaren Schub zu verbessern.
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Bezogen
auf 1 bis 3 hat das Ejektor-Staustrahltriebwerk
(1) einen Einlass (2), einen Mischer (4)
mit einem Ejektor (3), einen Diffusor (5), einen
Kombustor (6), einen Drosselverengungspunkt (7)
und einen Austrittsdüsenabschnitt
(8) oder -element, die entlang der Längs- oder Fluidstromachse integral
verbunden sind. In der bevorzugten Ausgestaltung sind die Elemente
im Allgemeinen symmetrisch um die Triebwerklängsachse (9). Jedoch
können
in Abhängigkeit
von der Montage des Ejektor-Staustrahltriebwerks (1) in
einer bestimmten Fahrzeugstruktur Elemente wie etwa die Austrittsdüse (8)
gekippt, gekrümmt
oder gebogen in Bezug auf die anderen Elemente sein, um den Austrittsstrom
zu lenken. Bei einem typischen Ejektor-Staustrahltriebwerk (1) gäbe es Versteifungsringe,
Flansche und Zwischenwände
außerhalb
des Fluidströmungsweges
in einer achsensymmetrischen Ein-Wand-Strukturkonstruktion, um die
zur Handhabung von Strukturkräften
und zur Montage des Triebwerks in einem Fahrzeug nötige Steifigkeit
zu bieten. Je nach Betriebsumgebung und Zeit des Triebwerksbetriebes könnten eine
Kühlung
von Triebwerkselementen und ein isolierender Film an inneren oder äußeren Triebwerkwänden erforderlich
sein. Zum Beispiel könnten der
Kombustor (6) und der Drosselverengungspunkt (7)
Kühleinrichtungen
haben, zum Beispiel kann die Triebwerkswand Flächen haben, durch welche Brennstoff
wie etwa flüssiger
Wasserstoff umgepumpt werden kann, um das Triebwerk zu kühlen, und
auch, um den Brennstoff zur Verbesserung der Verbrennung anzuwärmen.
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Der
Ejektor-(3)-Bereich des Mischer-(4)-Abschnitts
hat eine Injektoranordnung (10) mit einem oder mehreren
Injektorringen (11), die in dem Fluidstrom durch Streben
(12) gehalten montiert sind. Die Injektorringe (11)
können
ein stromlinienförmiges hohles
Rohr mit darin geformten Injektor-Ausstoßdüsen (13) oder -Schlitzen
sein; vorzugsweise jedoch ist der Injektorring (11) eine
ringförmige
Anordnung mit aerodynamischem Querschnitt, die um den Injektorring
(11) beabstandete Injektorkammern (25) hat, wie
in 4 bis 6 gezeigt. Die Hauptachse der Injektor-Ausstoßdüse (13)
ist parallel zur Triebwerk-Luftlängsströmungsachse,
um Fluidfreisetzung in die Stromabwärts-Strömungsrichtung zu lenken. Allerdings
sind die Injektor-Ausstoßdüsen (13)
in einem alternierenden Muster relativ zueinander unter einem Winkel
strukturiert, der aus der Parallelen zur Triebwerklängsachse
(9) versetzt oder verkippt ist, wie in 4 bis 6 gezeigt.
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Bezogen
auf 2 bis 6 waren in einem Experiment
die Injektor-Ausstoßdüsen (13)
als Schlitze geformt, wobei Längsachsen
benachbarter Schlitze in einem alternierenden Muster unter dem Winkel
von 15° radial
von der Triebwerklängsachse (9)
fort und zu ihr hin orientiert waren. Der Schlitz ist so geformt,
dass die Injektor-Ausstoßdüse (13)
eine Ausstoßdüsenfläche (37)
parallel zur Triebwerklängsachse
(9) und eine versetzte Austrittsdüsenfläche (38) hat, und
der Schlitz erzeugt einen Durchlass (39) von gewünschter Öffnungsgröße für den Ejektor-(3)-Betrieb.
Dadurch wird eine Geschwindigkeitskomponente im austretenden Ausstoßgas normal
zur Triebwerklängsachse
(9) und dem Einlass-(2)-Fluidstrom erzeugt. Dies
bewirkt Einspritzung von Fluid von benachbarten, abwechselnd zur
Innenwand (14) des Mischer-(4)-Abschnitts und
zur Triebwerklängsachse
(9) gerichteten Düsen. Der
Versatz der Injektor-Ausstoßdüsen (13)
in einem alternierenden Muster bewirkt eine schnellere Durchmischung
des vom Injektorring (11) eingespeisten Fluids mit der
mitgerissenen oder geschwindigkeitsinduzierten Luft vom Einlassabschnitt
(2). Dies ermöglicht
einen wesentlich kürzeren
Mischer-(4)-Abschnitt
in dem Ejektor-Staustrahltriebwerk (1). In dem durchgeführten speziellen
Experiment wurde ein Injektorring (11) mit einer Mischer-(4)-Länge von
330,2 mm (13'') und einem Durchmesser
von 203,2 mm (8'') verwendet, was
eine deutlich verringerte Triebwerkslänge ermöglichte. In diesem Experiment
lag der Injektor-Kombustor (15) oder Heißgasgenerator
außerhalb
des Mischer-(4)-Abschnitts, und Verbrennungsgase wurden
zum Injektorring (11) geführt, um durch die Injektor-Ausstoßdüsen (13)
oder Schlitze darin ausgestoßen
zu werden, siehe 10.
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Bezogen
auf 8 und 10 kann die Injektor-Anordnung
(10), um an ihr einen energiereichen Gasstrahl zu erzeugen,
an eine beliebige Fluidquelle zum Versorgen mit Fluid zum Erzeugen
eines Strahles an den Injektor-Ausstoßdüsen (13) für den Ejektorbetrieb
(3) angeschlossen sein, um Luft mitzureißen, damit
sich ausreichend Fluid mit dem Brennstoff im Kombustor (6)
für einen
effizienten Betrieb des Ejektor-Staustrahltriebwerks (1)
mischt. In normalem Betrieb kann ein Brennstoff wie etwa Wasserstoff
und ein Oxidationsmittel wie etwa Luft in einem Injektor-Kombustor
(15) außerhalb
des Ejektor-Staustrahltriebwerks (1) stöchiometrisch verwendet werden,
um einen energiereichen Hochdruckgasstrom zu erzeugen, der durch
Gasleitungen (30) zur Injektoranordnung (10) geführt wird,
oder die Verbrennung kann intern in der Injektoranordnung (10) mit
den Injektorkammern (25) zugeführtem Brennstoff und Oxidationsmittel
erfolgen.
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Bezogen
auf 9 kann flüssiger
Wasserstoff an dem Fahrzeug gespeichert sein, an dem das Ejektor-Staustrahltriebwerk
(1) montiert ist. Um ein leistungsfähigeres Fahrzeug zu schaffen,
kann Luft aus der Umgebung gewonnen werden. Der flüssige Wasserstoff
kann in einem Wärmetauschersystem verwendet
werden, um Luft zur zeitweiligen Speicherung und zur Verwendung
während
des Fahrzeugbetriebes zu verflüssigen,
anstatt die Speicherung einer großen Menge von flüssiger Luft
oder anderem Oxidationsmittel am Fahrzeug vor dem Betrieb zu erfordern.
Das Wärmetauschersystem
empfängt
flüssigen Wasserstoff
(34) oder Brennstoff vom Fahrzeug-Brennstofftank an der
Brennstoffpumpe (26), die druckbeaufschlagten Brennstoff
der Luftverflüssigungseinheit
(27) zuführt.
Luft wird von einem Luftverflüssigungseinlass
(31) gesammelt und in die Luftverflüssigungseinheit (27)
geleitet, wo sie kondensiert und einem Sumpf gesammelt wird. Eine
Sumpfpumpe (35) erhöht
den Druck und bewirkt den Ausstoß der flüssigen Luft (33) in
einen Speichertank oder den Flüssigluftversorgungseinlass
(28) des Triebwerks. Der Wasserstoffausstoß (32)
wird normalerweise dem Triebwerkbrennstoffversorgungseinlass (29)
zugeführt.
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Bezogen
auf 1 und 2 hat das Ejektor-Staustrahltriebwerk
(1) eine Einlassverkleidung (16) und einen Einlass
(2) für
eine korrekte Einlassgeometrie in dem Betriebsbereich, der die Fahrzeug-Flugwerkstruktur
zum Konditionieren von Einlassluft umfassen kann. Eine Mittelkörperverkleidung (17)
ist vorgesehen für
den Diffusor (5), den Kombustor (6) und die Austrittsdüse (8),
um die Leistung zu verbessern, wobei das Ausmaß, in dem sie sich in den Diffusor
(5) erstreckt, von der Anwendung abhängt. Um eine schnelle Aufweitung
des Fluidstromes in dem Diffusor (5) zu fördern, kann
eine Leitflügelanordnung
(18) verwendet werden. Die Leitflügelanordnung (18)
umfasst einen oder mehrere konisch-zylindrische Leitflügel (19),
die axial in dem Fluidströmungsweg
im Diffusor-(5)-Abschnitt montiert und von Flügelstreben
(20) gehalten sind. In dieser Ausgestaltung können die
Brennstoffinjektoren (21) Brennstoffdüsen (22) am stromabwärtigen Ende
(23) der Leitflügel
(19) sein. Die Brennstoffdüsen (22) können Brennstoff
parallel zur Triebwerklängsachse (9)
einspritzen oder alternierend versetzt sein, um die Durchmischung
von Fluiden für
die Injektor-Ausstoßdüsen (13)
zu fördern,
wie oben diskutiert.
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Um
Effizienz beim Mischen und bei der Verbrennung zu erzielen, ist
ein beweglicher Stopfen (24) an der Mittelkörperverkleidung
(17) mit einem Mittel zum Steuern oder Ermöglichen
der Einstellung der Position des beweglichen Stopfens (24)
durch eine mit einem (nicht gezeigten) Kolben in der Mittelkörperverkleidung
(17) verbundene Stange montiert, dessen Position durch
ein Triebwerkleistungsüberwachungssystem
in Längsrichtung
entlang der Triebwerklängsachse
(9) gesteuert ist. Wenn der bewegliche Stopfen (24)
relativ zum Drosselverengungspunkt (7) angepasst wird,
wird die Fläche
des Kombustor-(6)-Abschnitts
verändert,
und die Querschnittsfläche
und Lokalisierung des Drossel-Minimalstromflächenpunktes wird variiert,
um die aerodynamische Lokalisierung des Schocks zu steuern. Offensichtlich
ist auch die Geometrie der Austrittsdüse (8) abgewandelt.
In 2 ist der bewegliche Stopfen (24) geteilt
dargestellt, um zwei Positionen zu zeigen. Der bewegliche Stopfen
(24) ist ein Verfahren, um variable Geometriebedingungen
zum Steuern der Lokalisierung des Drosseldurchgangs-Minimalflussflächenpunktes
zu steuern, der auch die aerodynamische Lokalisierung des Einlass-Normalschocks,
die Triebwerkinnengeschwindigkeit und den Druck je nach Betriebsumgebung
des Ejektor-Staustrahltriebwerks (1) anpasst. Typischerweise
wird der bewegliche Stopfen (24) gekühlt, indem Brennstoff wie etwa flüssiger Wasserstoff
durch Kühldurchgänge in der beweglichen
Düse (24)
geleitet wird, bevor der Brennstoff in den Kombustor (6)
eingespritzt wird. Die Verwendung einer Austrittsdüse (8)
mit variabler Drosselfläche
ermöglicht den
Triebwerksbetrieb bei maximaler Einlass-(2)-Leistung und
ermöglicht,
dass die Mischer-(4)-Austritts-Machzahl sich der Schallgeschwindigkeit
nähert,
diese aber nicht erreicht. Die Verwendung der variablen Drosselaustrittsdüse (8) gewährleistet,
dass lokale Drosselung nicht im Mischer (4) oder Diffusor
(5) auftreten wird.