DE941103C - Energierueckgewinnungsvorrichtung fuer eine Gruppe von intermittierenden Strahltriebwerken mit Rueckstroemdrossel - Google Patents

Description

• Energierückgewinnungsvorrichtung für eine Gruppe von intermittierenden Strahltriebwerken mit Rückströmdrossel rast alle intermittierenden Strahltriebwerke oder pulsierend arbeitenden Verbrennungskammern mit Rückströmdrossel weisen den gemeinsamen Nachteil auf, daß ein beträchtlicher Teil der Antriebsgase nach vorn entweicht. Dieser ientweichende Gasstrom erzeugt einen Gegendruck und beeinträchtigt den Zutritt der zur Verbrennung benötigten Luft.
• Um diese Nachteile zu beheben, ist bereits vorgeschlagen worden, den nach vorn entweichenden Strom in ein Rohr zu leiten, das gleichachsig mit der Lufteinlaßöffnung des intermittierenden Triebwerkes in einer etwas vor diesem liegenden Abstand derart angeordnet ist, daß ein hinreichender Diurchgang für die einzulassende Verbrennungsluft bleibt. Auf dies Weise wird der vom Triebwerk nach vorn ausgestoßene Gasstrom von der umgebenden Luft getrennt, bevor die zur Verbrennung benötigte Luft eingelassen wird. Dieser Gasstoß kann leicht zurückgewonnen werden, wenn das Rohr genügend lang ist und unmittelbar vor dem Lufteinlaß einen divergierenden Teil -aufweist. Dieses Rohr wird nach hinten derart umgebogen, daß das Gas auf das Rohr .einen Stoß ausübt, der mit dem Vortriebsstoß gleichgerichtet ist, so, als ob der Gasstrom unmittelbar nach hinten ausgestoßen wäre. Es erweist sich außerdem, daß das Rohr eine beträchtliche Luftmenge anzusaugen vermag, wobei es einen Teil der kinetischen Energie der vom Strahltriebwerk ausgestoßenen Gase abzieht, ums sie in dieser Verdünnungsluft wiederherzustellen, und zwar mit einem Wirkungsgrad, der genügt, däß dadurch der Gesamtantrieb erhöht wird, wie dies bereits anderweitig vorgeschlagen wurde.
• Eine solche Anordnung weist aber auch noch gewisse Nachteile auf, nämlich a) der aus dem Rückgewinnungsrohr austretende Strahl kann eine Bremsung bewirken, wenn er surf seinem Ausströmweg auf Wände aufprallt. Dadurch wird -ein erhöhter Raumbedarf bedingt bzw. die Möglichkeit zum Unterbringen mehrerer intermitt:.erender Strahltriebwerke in demselben Raum, z. B. unter dem Rumpf eines Luftfahrzeuges, verringert; b) der Verdünnungsgrad in einem einzigen Rückgewinnungsrohr ist nicht regelbar; c) der Energieverlust bei der Umlenkung der Gase ist um so größer, je stärker das Rohr bogen ist, so daß eine übermäßig hoch liegende untere Grenze für dien Raumbedarf nicht unterschritten werden .darf.
• Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Rückgewinnungsvorrichtung für Gruppen von intermittieren:den Strahltriebwerken mit Rückströmdrossel, durch die sich die ob@engenannten Nachteile beheben lassen.
• Die Vorrichtung gemäß der Erfindung weist eine Reihe von in gewisser Entfernung vor den LufteinlaßöfT-nungder Strahltriebwerke und gleichachsig zu diesem angeordneten Rückgewinnünngsrohren auf, die in einen gemeinsamen Sammelraum münden, der nach hinten in eine parallel zu den Auspuffdüsen der Strahltriebwerke angeordnete Düse derart übergeht, daß diese Düse, die von- den aus den Lufteintrittsöffnungen der Triebwerke nach vom entweichenden Gasen gespeist wird, die Antriebswirkung der Triebwerke unterstützt-Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
• Abb. i ist ein schematischer axialer Schnitt durch ein bekanntes intermittierendes Strahltriebwerk mit einem Rückgewinnungsrohr; Abb. 2 ist ein ähnlicher Schnitt durch ein intermittierendes Strahltriebwerk mit einer Energmerückgewinnungsvorrichtung gemäß der Erfindung; Abb. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III-III der Abb.2; -' Abb.4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung.
• In: Abb. i ist ein. intermittierendes Strahltriebwerk i dargestellt, dessen Lufteinlaßöffnung 2 derart ausgebildet ist, daß - sie als Rückströmdrosselarbeitet, indem sie das Ausströmen von Gasen nach vorn, d. h. in der Zeichnung nach links, verhindert. In gewissem Abstand vor dieser Einlaßöffnung 2 ist gleichachsig mit ihr ein schwach divergierendes Rohr 3 angeordnet, -das in einen gebogenen Teil 3a übergeht, welches den Zweck hat, die aus der öfinung 2 nach vor'n ausströmenden und in dem Rohr 3 gesammelten Gase parallel zur Achse des Strahltriebwerkes wieder nach hinten zu richten.
• Wie oben ausgeführt, weist dieses Rohr 3, welches die aus der Lufteinlaßöfffnung 2 nach vorn entweichenden Gasmengen zurückzugewinnen gestattet, .um sie die Antriebswirkung des Strahltriebwerkes unt@rstützem zu lassen, verschiedene Nachteile surf, die irr Fall einer Gruppe von int:ermittiierenden Strahltriebwerken einen unzulässigen Raumbedarf bedingen.
• Die Rückgewinnungsvorrichtung nach der Erfindung ist besonders für Gruppen von Strahltriebwerken ,geeignet, die, wie in Abb. 2 und 3 dargestellt, in einem Kranz oder, wie in Abb. 4 gezeigt, in mehreren Kränzen oder Ringgen angeordnet sind.
• Anstatt jeden Gasstrom getrennt aufzufangen, werden die Rohre 3 so vereinigt, daß sie die Gasstränie aller Strahltriebwerke ,auffangen. Diese Rückgewinnungsrohre, die an abstandhaltenden Verstärkungsrippen 7 befestigt sind, sind untereinander verbunden und münden in einen gemeinsamen Sammelraum 4; der nach hinten in Richtung der Achse des oder der Kränze der Strahltriebwerke in eine parallel zu ihnen verlaufende Düse 5 übergeht. Auf Grund des großen Volumens des Sammelraumes 4 und auf Grund der Phasenverschiebung der Arbeitsspiele der Triebwerke ergibt sich in der Düse 5 .ein fast ununterbrochener Ausstoß, der dt,Aheine einzige (nicht dargestellte) in der Strömungsrichtung hinter der Vorrichtung angeordnete Vo;richtunn,g zur. Änderung des Diisenquerschnitts regelbar ist. Außerdem kommt der bekannte Umstand. zur Geltung, daß ein ununterbrochenes Ausströmen bei gleicher kinetischer Energie einen größeren Antriebsimpuls liefert als ein stoßweise ausströmender Strahl. Da die. Vereinigung der Riickgewinnungsrohre 3 vor der Zone des Umwendens der Gasströme vor sich geht, werden die Energüeverluste -durch die Verkleinerung der von diesen Strömen bestrichenen Oberfläche herabgesetzt. Mittels der hinter der Vorrichtung angeordneten Regelfluse läßt sich in dem Sammelraum 4 ein leichter Überdruck aufrechterhalten, der bewirkt, daß die Strömung vor der Umlenkstelle verlangsamt und das Umlenken der Gasströme erleichten wird. Die Divergenz der Rohre 3 gestattet ?eine teilweise Umwandlung der in den aufgefangenen Gasströmen enthaltenen Energie oihne übermäßige Vettrluste in potentielle Energie.
• Die beschriebe Rückgewinnungsvorrichtung bedingt kleine Erhöhung des Raunnbedarfes vom. Gruppen von Strahltnebwerken. Außerdem weist der vordere Teil 3- eine aerodynamisch günstige Form auf, welche den durch die Luft erzeugten Widerstand herabsetzt.
• Es sie? bemerkt, daß die beschriebene Vorrriehtung eine Vereinfachung des Anlassers von Gruppen von intermittierenden Strahltriebwerkenenmögliaht. Statt wie bi.§her in alle Triebwerke Preßluft einblasen zu müssen, kann es genügen, das Anblasen durch Einblasen von Luft in nur ein oder zwei Triebwerke eines Kranzes zu bewirken. Djie Gase, die durch den Sammelraum .l in jedes der anderen Triebwerke gelangen, besitzen eine Energie, die genügt, um auch diese anzulassen. Um diesen Anlaßvorgang zu erleichtern, kann in der mit dem Sammelraum 4 verbundenen Austrittsdüse 5 irgendeine Hilfsverschlußvorrichtung angeordnet sein, die die zurr Anfahren dienende Gasmenge erhöht. Diese Verschlußvorrichtung kann z. B. ein. ferngesteuerter Schieber oder lein Einsatz 6 sein, der bei einem vorbestimmt Druck oder ebner vorbestimmten Temperatur selbsttätig zerstört wird.
• Es ist auch möglich, die gemeinsame Ausströmdüse 5 dazu zu verwenden, eine Nachverbrennung im DaueTbetrieb zu, bewirken oder eine pulsierend arbeitende Verbrennungskammer mit Spülung zu betreiben.
• Es sei bemerkt, daß an der beschriebenen Vorrichtung im Rahmen der Erfindung verschiedene Änderungen vorgenommen und verschiedene Teile durch technische gleichwertige Mittel ersetzt werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Enlergierückg@ewinnuxigsvorrichtung für Grupp;en von interinittierenden Strahltriebwerken mit Rückströmdrossel, gekennzeichnet durch eine Reihe vom Rohren (3), die in eirnezn gewissen Abstand vor den Lufteinlaßöffnungen (2) der intermittiierenden Strahltriebwerke ( i ) und gleichachsig zu diesen, angeordnet sind und in einen gemeinsamen Sammelraum (4) münden, der nach hintern. in leine parallel zu den Auspuffdüsender Strahltriebwerke verlaufende Düse (5) übergeht. . ,die von den aus den Lufteinllaßäfnungen (z) der Strahltriebwerke nach vorn entweichenden Gasen .gespeist wird. z. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückgewinnungsrohre (3) untereinander verbunden sind, um den gemeinsamen Sammelraum (4) zu bilden. 3. Vorrichtung nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorderteil (3A) des gemeinsamen Sammelraumes (4) stromlinienföTmig ausgebildet ,ist. 4. Vorrichtung mach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, in der gemeixssamen Düse (5) .eine Vorrichtung (6) zum Verschließen der Düse beim Anlassen vorgesehen ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichrnet, daß die Verschlußvorrichtung aus einem Einsatz- oder Mappenteil besteht, der beim Erreichen .eines vorbestimmten Druckes oder einer vorbestimmten Temperatur selbsttätig zerstört wird. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußvorrichtung aus. einem ferngesteuerten Schieber besteht. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 574 46o; Zeitschrift »Aeroplane«, Bd.81 (i951), Heft 2094, S. 248 und 249.