DE768060C

DE768060C - Brennkammer fuer Heissstrahltriebwerke, insbesondere zum Vortrieb von Luftfahrzeugen

Info

Publication number: DE768060C
Application number: DEJ72461D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Quenzer
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1942-06-12
Filing date: 1942-06-12
Publication date: 1955-06-02

Description

Brennkammer für Heißstrahltriebwerke, insbesondere zum Vortrieb von Luftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkammer, wie sie bei Heißstrahltriebwerken, insbesondere zum Vortrieb von Luftfahrzeugen, verwendet wird. Diese Brennkammern sind zwischen einem Luftverdichter und einer diesen antreibenden Gasturbine angeordnet. Sire haben .die Aufgabe, das Trejibmnttel für die Gasturbine aufzubereiten. Da die Luftgeschwindigkeit gewöhnlich hoch ist, wird in die Brennkammer eine Brennmuffel eingesetzt, welche beispielsweise die Gestalt eines sich in Strömungsrichtung erweiternden trichterförmigen Hohlkörpers besitzt, in dessen Innerm der' Luftdruck erhöht und in demselben Maße die Luftgeschwindigkeit bis unterhalb der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Verbrennung vermindert wird, so daß die einmal eingeleitete Verbrennung sich von selbst im Brennmuffelbrennraum aufrechterhält.
Es hat sich nun herausgestellt, daß das Inbetriebsetzen derartiger Brennkammern während des Fluges Schwierigkeiten bereitet. Dieses Inbetriebsetzen ist in zwei Fällen notwendig, einmal, wenn das mit Heißstrahltriebwerken ausgerüstete Schnellflugzeug bis in die Nähe des Operationsgebietes geschleppt wird, und zum anderen, wenn das mit Heißstrahltriebwerken ausgerüstete Flugzeug eine Zeitlang mit Teillast geflogen ist, also einige seiner Heißstrahltriebwerke vorübergehend abgeschaltet hatte und nunmehr die Leistung wieder vergrößert. In diesen Fällen zeigt es sich, daß die am Boden befriedigend arbeitende Zündeinrichtung nicht in Tätigkeit tritt, so daß sich die stillgesetzten Heißstrahltriebwerke,tv ährend des Fluges mit den erwähnten Mitteln nicht wieder in Gang setzen lassen.
Es ist zur Erzwingung des Wiederinbetriebsetzens während des Fluges vorgeschlagen worden, in den Brennkammereintrittsraum vor der erwähnten Brennmuffel besondere Drosselglieder zur Verminderung des Luftdurchsatzes anzuordnen, durch welche gleichzeitig eine Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft erzielt werden sollte.
Diesen Vorsatzgeräten haften aber erhebliche Nachteile an; denn einmal wird durch sie der Aufbau der Brennkammern verwickelt, zum anderen bilden sie nach dem Inbetriebsetzen des Triebwerkes ein dauerndes Hindernis, auch in völlig geöffnetem Zustand, und schließlich müssen sämtliche in einem Heißstrahltriebwerk vorhandenen Brennkammern oder Brennmuffeln mit diesem Vorsatzgerät versehen werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, für Brennkammern von Heißstrahltriebwerken, insbesondere zum Vortrieb von Luftfahrzeugen, eine Zündeinrichtung zu schaffen, welche sowohl vor dem Abflug als auch während des Fluges das Entflammen des Kraftstoff-Luft-Gemisches mit Sicherheit gewährleistet, einfach im Aufbau ist und den Durchsatz nicht behindert.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch Anordnung einer mit einer Fremdzündeinrichtung versehenen, außerhalb der Brennkammer liegenden besonderen Zündkammer gelöst, deren Eintrittsöffnung über eine Zündleitung mit dem Brennraum verbunden ist und deren Austrittsöffnung entweder ins Freie führt oder in den Treibmittelstrom an einer Stelle niedrigeren Druckes mündet, wobei der Austrittsquerschnitt oder der Eintrittsquerschnitt oder beide Querschnitte gegenüber dem Zündkammerquerschnitt derart verengt ist oder sind, daß die Geschwindigkeit des Kraftstoff-Luft-Gemisches innerhalb der Zündkammer kleiner als die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Flamme ist.
Die Wirkung der Erfindung besteht darin, daß die Geschwindigkeit des Kraftstoff-Luft-Gemisches in der Zündkammer unabhängig vom Flugzustand unter allen Umständen herabgesetzt wird; sobald das Kraftstoff-Luft-Gemisch in der Zündkammer entzündet ist, schlagen die Flammen durch die Verbindungsleitung rückwärts und erzeugen eine in den Brennkammerbrennraum hineinragende Stichflamme, um die herum das Kraftstoff-Luft-Gemisch sich entzündet.
Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß die Entzündung auch während des Fluges mit Sicherheit erfolgt. Es wird ferner eine Ersparnis an Gewicht und Baustoff und sonstigem Aufwand dadurch erzielt. daß für sämtliche Brennkammern nur eine Zündkammer genügt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß in der Austrittsleitung oder in der Zündleitung oder in beiden willkürlich oder selbsttätig regelbare Drosselglieder angeordnet sind. Durch diese ist es i nicht nur möglich, den Bestpunkt für die Gasgeschwindigkeit in der Zündkammer einzuhalten, sondern sie ermöglichen auch. die Zündkammer nach dem Einleiten des \-erbrennungsvorganges in den Brennkammern völlig von den Brennkammern abzuschalten. Auf diese Weise wird der Vorteil erzielt, daß die Zündkammer nur während der kurzen Zeit des Anfahrens den heißen Flammengasen ausgesetzt ist und daß daher nicht nur ihre Lebensdauer erhöht, sondern auch das Verölen oder Verrußen der Fremdzündeinrichtung mit Sicherheit vermieden wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt wesenhaft dargestellt.
Innerhalb der Verkleidung i des Heißstrahltriebwerkes ist zwischen dem Verdichter 2 und der Gasturbine 3 die Brennkammer q. angeordnet. In der N ähe der Brennkammereintrittsöffnung 7 liegt die Brennmuffel 6, deren in Strömungsrichtung trichterförmig sich erweiternder Brennmuffeleintrittsraum 7 die Verlangsamung und Druckerhöhung der eintretenden Brennluft herbeiführt. An den Brennmuffeleintrittsraum 7 schließt sich der Brennraum 8 an, in den die Kraftstoßdüse g hineinragt. Der Brennraum S ist über eine Zündleitung 10 mit einer außerhalb der Brennkammer liegenden Zündkammer i i verbunden, die eine Fremdzündeinrichtung 12 und eine Austrittsleitung 13 besitzt, die entweder, wie gezeichnet, ins Freie führt oder, wie gestrichelt angedeutet, an eine Stelle niedrigeren Druckes des Heißstrahltriebwerkes, beispielsweise in den Brennkammeraustrittsraum i-., führt. Die Zündkammeraustrittsöffnung 13 oder die Zündkammereintrittsöffnung 16 oder beide ist oder sind derart gegenüber dem Zündkammerquerschnitt verengt, daß die Geschwindigkeit des Kraftstoff-Luft-Gemisches innerhalb der Zündkammer unterhalb der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Flammen bleibt. Zur Feineinstellung ist in der Zündkammeraustrittsleitung 13 ein Drosselglied 17 angeordnet, durch welches nicht nur der Durchfluß gedrosselt, sondern auch ' die Leitung völlig abgeschlossen werden kann. Ein ähnliches Drosselglied 18 kann auch in der Zündleitung io angeordnet sein.
Ein Teil des in dem Brennmuffeleintrittsraum sich bildenden Kraftstoff-Luft-Gemisches gelangt über die Zündleitung io in die Zündkammer i i und wird durch die Fremdzündeinri.chtung 1a entflammt. Die Flamme schlägt über die Zündleitung io rückwärts in den Brennraum 8 hinein und bewirkt hier die Entzündung des Gemisches.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Brennkammer für Heißstrahltriebwerke, insbesondere zum Vortrieb von Luftfahrzeugen, gekennzeichnet durch eine mit einer Fremdzündeinrichtung (12) versehene, außerhalb der Brennkammer (q.) liegende Zündkammer (i i), deren Eintrittsöffnung (16) über eine Zündleitung (io) mit dem Brennraum (8) verbunden ist und deren Austrittsöffnung (15) entweder ins Freie führt oder in den Treibmittelstrom an einer Stelle niedrigeren Druckes mündet, wobei der Austrittsquerschnitt (15) _ oder der Eintrittsquerschnitt (16) oder beide Querschnitte gegenüber dem Zündkammerquerschnitt (i i) derart verengt ist oder sind, daß die Geschwindigkeit des Kraftstoff-Luft-Gemisches innerhalb der Zündkammer (ii) kleiner als die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Flamme ist. z. Brennkammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Austrittsleitung (13) oder in der Zündleitung (io). oder in beiden willkürlich oder selbsttätig regelbare Drosselglieder (17, 18) angeordnet sind.