Flugzeugtriebwerk Die Erfindung betrifft ein Flugzeugtriebwerk, das
aus mindestens einer durch ein Gebläse aufgeladenen Kolbenbrennkraftmaschine für
den Luftschraubenantrieb besteht, bei dem das Gebläse so eingerichtet ist, daß es
bis zu einer bestimmten Flughöhe einen zur Aufrechterhaltung der Motorleistung ausreichenden
Ladedruck aufrechtzuerhalten vermag, und bei dem unterhalb der Volldruckhöhe ein
Teil der vom Ladegebläse verdichteten Luft über ein Heizluftstrahl£riebwerlc entgegengesetzt
zur Flugrichtung ins Freie abgeblasen wird.Aircraft engine The invention relates to an aircraft engine which
from at least one piston internal combustion engine charged by a fan for
the propeller drive, in which the fan is set up so that it
up to a certain altitude, sufficient to maintain the engine power
Able to maintain boost pressure, and at which one below the full pressure level
Part of the air compressed by the charging fan is opposite via a jet of hot air £ riebwerlc
is blown off in the direction of flight into the open.
Es ist eine Vorrichtung zum Aufladen von Flugmotoren bekannt, bei
welcher die Abgase, nachdem sie eine den Verdichter antreibende Turbine passiert
haben, durch eine Rückstoß erzeugende Einrichtung ins Freie treten und auf diese
Weise die Wirkung der Luftschraube unterstützen. Dabei wird die für die Aufrechterhaltung
des Ladedrucks nicht benötigte verdichtete Luft mit Abgas vermischt ins Freie geblasen
und erhöht somit wiederum die auftretende Rückstoßwirkung. Da bei einer solchenVorrichtung
nur mit einer verhältnismäßig geringen Erwärmung der abzublasenden Luft gerechnet
werden kann, ist auch der damit erzielbare Gewinn an Vortrieb nicht bedeutend. Ein
besonders großer Nachteil der geschilderten Vorrichtung ist darin zu erblicken,
daß, da der Gegendruck der Turbine gleich dem Ladedruck ist, der Druck vor der Turbine
weit über dem Ladedruck liegt. Das
liecietitet aber, daP auch die Brennkraft-
ina sciiiiie mit einem dein Druck vor der Tur-
hine entsprechenden Gegendrud; arbeitet, was
sich auf die Brennkraftmaschine selbst und
ihre Leistung in gleicher Weise nachteilig
a usc,-i rkt.
Gemäß der torliegenden Erfindung erfolgt
die Erhitzung der durch das Strahltriebwerk
abgeblasenen verdicht--ten Luft durch Ver-
brennung von mit der Luft gemischtem Kraft-
stoff in einer Brenvlzamm°r. Dabei werden
wesentlich liniiere Temperaturen des Rückstoff'
erzeug;nd-en Gas-Luft-Geinisches und ein
elit-precIieiid ho?ier Gewinn an Vortrieb
erreicht.
Die Erhitzung der durch das Strahltrieb-
w@rh ahgehlaseiien verdichteten Luft erfolct
lediglich zusätzlich durch die Abgase der
Brennl;raftinascliine. In diesem Fall werden
die Abgase jedoch an ein°r solchen Stelle in
den Fr ischgasluftstroni eingeführt, wo dieser
auf Grund seiner hohen Qescliwindiglseit einen
schädlichen Rückdruck auf die Ab gase und
damit auf die Zvlinder der Brennkraftmaschine
nicht auszuüben vermag.
Bei mehrstufiger Ausführung des Lade-
gebläses wird die Ladeluft für die Br#eini'1craft-
maschine während des F luges unterhalb der
Volldruckhöhe vor der letzten GebläseSttiie
entnommen und nur die durch das Strahltrieb-
werk abgeblasene Luft in den folgenden Ge-
bläsestufen weiter verd:;:htet.
Die Erfindung läfn sich mit besonderem
Vorteil bei einem Tri;h:;erlz mit mehreren
Einzelmotoren atitvenden, von denen jeder in!-,
einem für den Flug bis in mittlere Höhen aus-
reichenden. von dein he tr:#ienden Motor selbst
angetriebenen @a@?gebla@e ausgerüstet ist und
hei dem für der- Flug in gröberen Höiien. z. B.
in der Stratcsl>:iäre, dies°n Einzelgebläsen ein
emeitisain°s, von einer besonderen Israft-
maschine aus angetriebenes. zusatziich#js Lade-
gebläse vorgeschaltet wird. In diesem Fall
braucht das zusätzliche Gebläse mit seiner
Antriel:smaschine beim Flug in gering;:rer
Hölle und beim Start nicht als tote Last mit-
g # gchleppt zu werden, sondürn es kann die von
e-
dem zusätzlichen Gebläse gelieferte Luft "anz
oder zum Teil in dein Heizluftstraliltriehwerk
zur Vortriehseriiöhung tierangezogen werden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungs-
beispiele der Erfindung dargestellt. In Abh. i
treibt eine Isolbenbrennkraftmascliiri° ; einer-
seits die zur Vortrieh.serzeugung dienende
Luftschrarihe 6, andererseits das zur Ver-
dichtung der Verbrennungsluft bestimmte
Ladegebläse; an. Die durch den Stutzen
angesaugte \ -erhrennungsluft wird von dem
Gebläse einmal durch eine Zweigleitung 9 zu
den Zylindern io der Brennliraftina#cliine.
zum andern durch ein;- Zweigleitung i i zu
einem Heizluftstraliltrieliiverl; 12 geleitet.
Durch eine Umschaltklappe 13 läßt sich die
Verteilung der Verbrennungsluft auf die
leiden Zweigleitungen 9, 11 1)ellebig regeln.
Das @eizluftstrahltriebwerlc bestellt aus
einer Brennkammer i.l. der die ;"erbrennun@rs-
Iuft durch die @weigleiturl@ i1 z@atrc,mt. «-äh-
rend durch einen Brenner 1` flüssi' er Kraft-
stoff in fein verteilter Form in die Brenii-
kammereingefülirtwIrd. Das dabei entstelieride
Kraftstott-Lt:ft-Geniiscli wird in der Brenn-
kaininer durch eine liier nicht dargestellte,
bekannte Zündquelle gezündet. Das verbrannte
Gemisch strömt durch eine Rückstol3düse 16
mit entsprechend eriiö!iter Geschwindigkeit
entgegengesetzt zur Flugrichtung ins Freie
aus- und erhöht dadurch den Vortrieb des
Flugzeugs. Vor dem Austritt aus der Düse 16
werden dem s-erbrannten cieiniscli noch durch
eine Düs-- 1; die aus der Leitung 1 8 kommen-
den Abgase der Brennkraftinaschine 3 bei-
wodurch eine «-eiure Temperatur-
erliöliting und Eesciil@tinigting des aus der
Düse i6
Geniisrlies und damit
eine weitere Erllölitiii- des Vortriebs erzielt
wird. Gegel>enenfalis izanii die Auflieizung der
durch die Leitung i t der Reaktioilsdü:e 16
zuströmenden verdichteten Luft auch durch
die _Migase der rennkraftmaschine ; oder
durch die Verbrennung des bei 13 eingeführten
Iwraftstofes allein bewirkt werden.
Durch die U7ischaltklappe 13 wird die Ver-
tei:ua- der ver dicht:ten L-: lt anf die Zweig-
@eiturlgen 9 und 1i in der Weise geregelt. daß
heim Start und b-ini Flul- in geringer Höiiz#.
wenn der Zorn @adeebläs@; iiifol@e (lea holten
äti)eren Luftdrucks erzeugte zu liolie Lade-
druck abgesenkt werden soll. der verdi,#liteten
Luft das Abstzöinen durch die Z;ve:gleitun@=11
verhältnismäi@ig weitgeli@nd ermöglicht wird.
Durch die vermehrte Luftertnallme arbeitet
das @el@lilse dann weit auf dein absinkenden
.ist seiner Drucl;förd:rnl@n@enkennlinie. so
daß in der Druckleitung d,-s Gebläses auch hei
iiolietn. äul@erem Luftdruck niemals ein für die
Br@nnhraftmaschine ; unzittriiglieher, zti
hofier Ladedruck entstehen kann. Mit zu-
nehnlLnder Flug' wird die L inschaltklappe
mehr und mehr aus der stark "ezeiclineteii
Stellung 13 in die gestrichelt gezeichnete
Stellung 13` bewegt. Der Arbeitspunkt des
Ladegebläses verlagert sich dann auf der
Kennlinie des Gebläses mehr und mehr in das
Gebiet höheren relativen Förderdrttclcs. so daß
der Ladedruck in der Leitun--q trotz aikSinken-
den Außendruclzs gIeicIigelialteii wird. Die Be-
wegung der Umschaltklappe 13 kann in be-
kannter Weisr2 durch einen Ladedruckregler
(llembrandose finit Hilfsgestänge) in Ab-
iiäng:gl>e:t vom äußeren Luftdruck gesteuert
«-erden.
In dem Ausführungsbeispiel der Abb, 2 ist das Flugzeug, dessen
Umriß in der Zeichnung durch strichpunktierte Linienzüge angedeutet ist, mit zwei
Hauptmotoren 20, 21 ausgerüstet, die lediglich der Vortriebserzeugung über die Luftschrauben
22, 23 dienen und von denen jeder ein zu ihm gehörendes Ladegebläse 24 bzw. 25 selbst
antreibt. Jedes der beiden Ladegebläse ist so ausgelegt, daß es in der Einlaßleitung
26, 27 des zugehörigen Motors den gewünschten Ladedruck bis in mittlere Flughöhen,
beispielsweise bis auf io km über NN, aufrechterhalten kann.A device for supercharging aircraft engines is known in which the exhaust gases, after they have passed a turbine driving the compressor, are released into the open through a device that generates recoil and in this way support the action of the propeller. The compressed air that is not required to maintain the boost pressure is mixed with exhaust gas and blown out into the open, thus increasing the recoil effect that occurs. Since with such a device only a relatively low level of heating of the air to be blown can be expected, the gain in propulsion that can be achieved with it is also not significant. A particularly great disadvantage of the device described is that, since the back pressure of the turbine is equal to the boost pressure, the pressure in front of the turbine is far above the boost pressure. That However, it is advantageous that the internal combustion
ina sciiiiie with one of your pressure in front of the door
corresponding counter-thrust; works what
on the internal combustion engine itself and
equally detrimental to their performance
a usc, -i rkt.
According to the goal-lying invention takes place
the heating of the by the jet engine
blown compressed air through
combustion of fuel mixed with the air
cloth in a burner chamber. Be there
substantially linear temperatures of the return material
produce; nd-en gas-air mixture and a
elit-precIieiid ho? ier gain in propulsion
achieved.
The heating of the
w @ rh ahgehlaseiien compressed air takes place
only additionally through the exhaust gases of the
Brennl; raftinascliine. In this case it will be
the exhaust gases, however, in such a place
the fresh gas air troni introduced where this
due to its high Qescli wind speed
harmful back pressure on the gases and from
thus on the cylinder of the internal combustion engine
unable to exercise.
With multi-stage execution of the loading
blower is the charge air for the Br # eini'1craft-
machine during the flight below the
Full pressure head before the last blower stage
removed and only the
factory blown air in the following
blow levels further verd:;: htet.
The invention works with something special
Advantage with a tri; h:; erlz with several
Individual motors operating, each of which is in! -,
one designed for flight up to medium altitudes
reaching. from your he tr: #ienden engine itself
powered @ a @? blower @ e is equipped and
that means for the flight in coarser Höiien. z. B.
in the Stratcsl>: iäre, these ° n single blowers
emeitisain ° s, of a special israft
machine off driven. additionally # js loading
fan is connected upstream. In this case
needs the additional fan with his
Antriel: smaschine in flight in low;: rer
Hell and not with the start as a dead load-
g # to be dragged, it can be that of
e-
air supplied to the additional fan "
or partly in your Heizluftstraltriehwerk
be drawn to animals to increase the height of the advance.
In the drawing there are two
Examples of the invention shown. Depending on i
drives an Isolbenbrennkraftmascliiri °; one-
on the other hand, the one used to generate tunneling
Luftschrarihe 6, on the other hand the one for
seal of the combustion air certain
Charge blower; at. The one through the neck
sucked \ is -erhrennungsluft of the
Fan once through a branch line 9 to
the cylinders io of the Brennliraftina # cliine.
to the other by a; - branch line ii to
a Heizluftstraliltrieliiverl; 12 headed.
By a switchover flap 13, the
Distribution of the combustion air to the
suffer branch lines 9, 11 1) regulate alive.
The @eizluftstrahltriebwerlc ordered out
a combustion chamber il the die; "brennun @ rs-
Run through the @ weigleiturl @ i1 z @ atrc, mt. "-Ah-
running through a burner 1 ' liquid power
material in finely divided form into the
chambered. That entstelieride
Kraftstott-Lt: ft-Geniiscli is used in the
kaininer not represented by a relationship,
known ignition source ignited. That burned
Mixture flows through a return nozzle 16
at a correspondingly eriiö! iter speed
opposite to the direction of flight into the open
and thereby increases the propulsion of the
Aircraft. Before exiting the nozzle 16
are still through the s-burned cieiniscli
a nozzle - 1; coming from line 1 8-
the exhaust gases of the internal combustion engine 3
whereby an «-ure temperature-
erliöliting and Eesciil @ tinigting des from the
Nozzle i6
Geniisrlies and with it
a further accomplishment of the advance was achieved
will. Gegel> enenfalis izanii the listing of the
through the line it the reaction nozzle: e 16
incoming compressed air through
the _Migases of the racing engine; or
by the incineration of the introduced at 13
Iwraftstofes alone can be effected.
The switching flap 13 is used to
part: among other things condensed: L-: lt to the branch
@eiturlgen 9 and 1i regulated in this way. that
heim start and b-ini flul- in little Höiiz #.
when the anger @ adeebläs @; iiifol @ e (lea holten
the higher air pressure generated excessive charging
pressure should be reduced. der verdi, # liteten
Air the abstinence through the Z; ve: gleitun @ = 11
relatively broadly made possible.
By the increased Luftertnallme works
the @ el @ lilse then far on your sinking
.is its pressure; förd: rnl @ n @ enkennlinie. so
that in the pressure line d, -s blower is also hot
iiolietn. external air pressure is never a problem for the
Br @ nnhraftmaschine; indecent, zti
hofier boost pressure can arise. With to-
The switch-off flap becomes the next flight
more and more from the strong "ezeiclineteii
Position 13 in the dashed line
Position 13` moved. The working point of the
The charge fan then shifts to the
Characteristic curve of the fan more and more into the
Area of higher relative production drttclcs. so that
the boost pressure in the line - q despite aik decrease-
the external pressure is equal. Thieves-
movement of the switchover flap 13 can be
Known Weisr2 through a boost pressure regulator
(lembrandose finite auxiliary rod) in ab-
iiäng: gl> e: t controlled by the external air pressure
"-earth.
In the embodiment of Fig. 2, the aircraft, the outline of which is indicated in the drawing by dash-dotted lines, is equipped with two main motors 20, 21, which only serve to generate propulsion via the propellers 22, 23 and each of which has a fan belonging to it 24 or 25 drives itself. Each of the two charge fans is designed so that it can maintain the desired charge pressure in the inlet line 26, 27 of the associated engine up to medium altitudes, for example up to 10 km above N N.
Beim Aufsuchen größerer Flughöhen wird den Gebläsen 24, 25 ein weiteres,
mit zwei Druckstutzen 39, 40 versehenes Gebläse 28 vorgeschaltet, das den Gebläsen
24, 25 über Zwischenkühler 29, 3o bereits vorverdichtete Luft zuführt, so daß diese
Gebläse nunmehr in der Lage sind, den gewünschten Ladedruck auch in größeren Höhen
aufrechtzuerhalten. Das mit beiderseitigem Lufteintritt ausgestattete Gebläse 28,
das im folgenden stets als Höhengebläse bezeichnet wird, saugt die Außenluft durch
in der Wandung des Mittelrumpfes 31 mündende Krümmer 32, 33 an.When looking for higher altitudes, the fans 24, 25 are provided with another
with two pressure ports 39, 40 provided fan 28 upstream, which the fans
24, 25 already supplies pre-compressed air via intercooler 29, 3o, so that this
Blowers are now able to achieve the desired boost pressure even at higher altitudes
maintain. The fan 28 equipped with air inlet on both sides,
which is always referred to as a high-altitude fan in the following, sucks the outside air through
bends 32, 33 opening into the wall of the central hull 31.
Das Höhengebläse 28 wird durch einen besonderen Motor 34 angetrieben,
der wiederum ein eigenes Ladegebläse 35 hat, welches für sich in der Lage ist, in
der Einlaßleitung 36 des Motors bis in mittlere, Flughöhen den gewünschten Ladedruck,
aufrechtzuerhalten.The altitude fan 28 is driven by a special motor 34,
which in turn has its own charging fan 35, which is in a position in itself
the inlet line 36 of the engine up to medium, flight altitudes the desired boost pressure,
maintain.
In größeren Höhen, also dann, wenn der Motor 34 gerade zum Antrieb
des Höhengebläses benötigt wird, ist dem Ladegebläse 35 ebenfalls das Höhengebläse,
und zwar durch die Leitungen 37, 38 vorgeschaltet, so daß also auch dann die volle
Motorleistung erhalten bleibt.At greater heights, that is, when the motor 34 is about to drive
of the altitude blower is required, the charge blower 35 is also the altitude blower,
upstream through the lines 37, 38, so that also then the full
Engine power is retained.
Gemäß der Erfindung ist von den Druckstutzen 39, 4o des Höhengebläses
je eine Leitung 41, 42 abgezweigt, wobei der Eintritt der in diese Leitungen eintretenden,
vorverdichteten Luft durch Klappen 43, 44 geregelt werden kann. Die Leitungen 41,
42 führen zu Brennkammern 45, 46. Dort wird der verdichteten- Luft durch Brenner
47, 48 fein zerstäubter Kraftstoff beigemischt und das Gemisch entzündet und verbrannt.
Die Verbrennungsgase strömen durch die Rückstoßdüsen 49, 50 mit entsprechend
hoher' Geschwindigkeit entgegengesetzt zur Flugrichtung ins Freie aus und unterstützen
dadurch die Vortriebswirkung der beiden Luftschrauben 22, 23.According to the invention, a respective line 41, 42 is branched off from the pressure connection 39, 4o of the high-altitude fan, the entry of the pre-compressed air entering these lines being able to be regulated by flaps 43, 44. The lines 41, 42 lead to combustion chambers 45, 46. There, fuel finely atomized by burners 47, 48 is mixed with the compressed air and the mixture is ignited and burned. The combustion gases flow through the recoil nozzles 49, 50 at a correspondingly high speed opposite to the direction of flight into the open air and thereby support the propulsive effect of the two propellers 22, 23.
In beiden Ausführungsbeispielen werden die Umschaltklappen 13, 43,
44 in der Weise gesteuert, daß in Flughöhen unterhalb der Volldruckhöhe des Triebwerks,
der für die Rufladung der Kolbenbrennkraftmaschine jeweils nicht erforderliche Anteil
der Fördermenge des Ladegebläses oder des Höhengebläses durch das Strahltriebwerk
abgeblasen wird.In both exemplary embodiments, the switchover flaps 13, 43,
44 controlled in such a way that at altitudes below the full pressure altitude of the engine,
the proportion not required in each case for charging the piston internal combustion engine
the flow rate of the supercharger or the altitude fan through the jet engine
is blown off.