DE942008C

DE942008C - Electric ignition device for rotary wing aircraft with combustion chamber at the ends of the lifting screw wings

Info

Publication number: DE942008C
Application number: DES41169A
Authority: DE
Inventors: Jan Meijer Drees; Wijtze Beije Smits
Original assignee: STICHTING VOOR DE ONTWIKKELING; Smitsvonk NV
Current assignee: STICHTING VOOR DE ONTWIKKELING; Smitsvonk NV
Priority date: 1953-10-20
Filing date: 1954-10-08
Publication date: 1956-04-26

Description

Elektrische Zündvorrichtung für Drehflügelflugzeuge mit Verbrennungskammer an den Enden der Hubschraubenflügel Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Zündvorrichtung für Drehflügelflugzeuge mit Verbrennungskammern an den Enden der Hubschraubenflügel. Bei derartigen Flugzeugen ist an den Enden jedes Flügelblattes ein Düsenmotor angeordnet, in dessen Verbrennungskammer ein flüssiger Treibstoff, z. B. Kerosin, eingespritzt wird.Electric ignition device for rotary wing aircraft with combustion chamber at the ends of the lifting screw wings The invention relates to an electrical Ignition device for rotary wing aircraft with combustion chambers at the ends of the Jackscrew wing. In such aircraft, each wing blade is at the ends a jet engine is arranged, in the combustion chamber of which a liquid fuel, z. B. kerosene is injected.

In den sich schnell drehenden Flügeln treten sehr große zentrifugale Kräfte auf, die besonders die Flügelenden einer hohen Beanspruchung unterwerfen. Bei hohen Umdrehungen können sich diese Kräfte derart steigern, daß an den Flügelenden angeordnete Gegenstände Fliehkräfte erhalten, die dem Tausendfachen ihres Gewichtes entsprechen.There are very large centrifugals in the rapidly rotating blades Forces that subject the wing tips in particular to a high level of stress. At high revolutions these forces can increase in such a way that at the wing tips Arranged objects receive centrifugal forces that are a thousand times their weight correspond.

Die bisherigen mit Düsenmotoren an den Flügelenden des Rotors versehenen Drehflügelflugzeuge sind mit einer Hochspannungszündanlage ausgerüstet. Eine derartige Zündanlage erfordert starke, mit einer guten Isolierung versehene Zündkabel, die daher schwer sind. Zur Verbesserung der Zündung; die sich infolge der hohen Geschwindigkeit, mit der die Flügelenden des Rotors umlaufen, sehr schwierig gestaltet, könnten Hilfsvergaser zur Anwendung gelangen. Diese Teile zusammen, also die schweren Zündkabel und die Hilfsvergaser, besitzen ein Gewicht, das bei den auftretenden hohen Fliehkräften die Flügelkonstruktion einer sehr großen Belastung aussetzt, so daß eine besondere Verstärkung der Flügelkonstruktion vorgesehen werden muß, was zu einer weiteren Gewichtserhöhung und damit zu einer abermaligen Steigerung der Fliehkräfte führt. Damit übermäßige Spannugen in dem Zündkabelmaterial vermieden werden, müssen die Zündkabel, deren Verlegung im Innern des Flügels erfolgt, mehrfach auf ihrer Länge an dem Flügel befestigt werden, wodurch erhebliche Probleme baulicher Natur entstehen. Außerdem bereitet das Unterbringen der starken Kabel infolge des nur kleinen zur Verfügung stehenden Raumes im Innern der Flügel weitere Schwierigkeiten..Ein besonderer Nachteil dieser Düsenmotoren mit Hochspannungszündanläge besteht auch darin, daß infolge des Niederschlags von Öl und Ruß auf den Hochspannungszündkerzen diese zum Versagen gebracht werden.The previous ones provided with jet motors on the wing tips of the rotor Rotary wing aircraft are equipped with a high-voltage ignition system. Such a one Ignition systems require strong, well-insulated ignition cables that therefore are difficult. To improve ignition; due to the high speed, with which the wing tips of the rotor rotate, designed very difficult, auxiliary carburetors could be used. These parts together, the heavy ones Ignition cables and the auxiliary carburetors have a weight that occurs when high centrifugal forces subject the wing construction to very high loads, so that a special reinforcement of the wing construction must be provided, resulting in a further increase in weight and thus a renewed increase the centrifugal forces. This avoids excessive tension in the ignition cable material the ignition cables, which are laid inside the wing, must be repeated several times be attached to the wing along its length, creating significant structural problems Nature arise. In addition, housing the strong cables as a result of the only small available space inside the wing further difficulties There is also a particular disadvantage of these jet engines with high-voltage ignition systems that as a result of the precipitation of oil and soot on the high-voltage spark plugs these are brought to failure.

Die Erfindung besteht darin, daß die Zündvorrichtung eine Niederspannungszündeinrichtung ist, die mit Kondensatorentladungen über in den Verbrennungskammern der Düsenmotoren angeordnete Funkelemente von Niederspannungszündkerzen arbeitet. Eine derartige Zündvorrichtung arbeitet mit einer sehr niedrigen Spannung von z. B. weniger als 3000 Volt, daher kann die Isolation der Zündkabel dünn sein. Der Durchmesser dieser Kabel wird z. B. 2½ mm betragen können. Die verhältnismäßig schwere Hochspannungszündkerze ist durch das viel leichtere Fünkenelement einer Niederspannungszündkerze ersetzt. Die Folge ist, daß die wichtigsten Teile dieser Zündanlage gegenüber denen einer Hochspannungszündanlage ein erheblich geringeres Gewicht haben, so daß die auftretenden Fliehkräfte in Grenzen bleiben, die einen beträchtlich leichteren Konstruktionsaufbau der Drehflügel gestatten.The invention consists in that the ignition device is a low-voltage ignition device is that with capacitor discharges over in the combustion chambers of the jet engines arranged radio elements of low-voltage spark plugs works. Such a one Ignition device works with a very low voltage of e.g. B. less than 3000 volts, so the insulation of the ignition cables can be thin. The diameter of this Cable is z. B. can be 2½ mm. The relatively heavy high-voltage spark plug is replaced by the much lighter spark element of a low voltage spark plug. The consequence is that the most important parts of this ignition system are compared to those of a High-voltage ignition systems have a significantly lower weight, so that the occurring Centrifugal forces remain within limits, which makes a considerably lighter construction structure allow the rotary wing.

Bei Hochspannungsanlagen, deren Zündkabel mit einer starken Gummiisolation versehen sein müssen, besteht die Gefahr; daß dieser Gummimantel infolge der auftretenden großen Fliehkräfte von dem Kabel abgestreift wird. Es ist daher erforderlich, den Kabelmantel an verschiedenen Stellen zu befestigen. Bei Niederspannung ist die Isolation des Zündkabels nur dünn und es besteht daher diese Schwierigkeit nicht. Das Zündkabel braucht sogar überhaupt nicht isoliert zu werden, da das Zündkabel, das in der Nähe der Rotorachse befestigt ist, sich selbst infolge der Fliehkraft streckt. Es ist dabei nur erforderlich, an einigen Stellen in den Flügeln isolierende Stützpunkte für den nicht isolierten Draht zur Vermeidung von Kurzschlüssen bei stillstehendem Rotor vorzusehen. Diese Stützpunkte- können durch Öffnungen in den Querschotten der Flügel gebildet werden.In high-voltage systems, the ignition cables have a strong rubber insulation must be provided, there is a risk; that this rubber jacket as a result of the occurring large centrifugal forces is stripped from the cable. It is therefore necessary to use the Cable sheath to be attached in different places. At low voltage, the insulation is of the ignition cable is thin and therefore this difficulty does not exist. The ignition cable does not even need to be insulated at all because the ignition wire is close by is attached to the rotor axis, stretches itself as a result of centrifugal force. It is It is only necessary to have insulating support points in some places in the wings for the non-insulated wire to avoid short circuits when the machine is at a standstill Provide rotor. These support points can be through openings in the transverse bulkheads the wings are formed.

Mit der Möglichkeit, daß bei einem Drehflügelflugzeug einer der Düsenmotoren an den Flügelenden aussetzt, z. B. durch vorübergehenden Mangel an Treibstoff oder durch unerwartete Unregelmäßigkeit in der Verbrenhung, ist 'immer: zu rechnen. Einerseits entsteht dann eine asyr trische Belastung des Rotors, wodurch Schwingungen erzeugt werden, die eine Gefahr für die Konstruktion bilden können, und andererseits verliert das Drehflügelflugzeug hierdurch einen Teil seiner Leistung und wird infolgedessen anfangen, an Höhe zu verlieren. Falls dies in Bodennähe eintritt, ist es in höchstem Grade wichtig, daß des ausgefallene Düsenmotor schnell wieder in Betrieb. gesetzt wird. Daher ist es von größter Bedeutung, daß die Zündvorrichtung verläßlich arbeitet. Die Zündelemente der Zündvorrichtung nach der Erfindung können in Serie geschaltet werden, ohne daß die Spannung erheblich erhöht zu werden braucht. Dies hat den Vorteil, daß die Düsenmotoren immer gleichzeitig gezündet werden, wodurch die Rotorachse symmetrisch belastet wird, so daß keine unregelmäßigen Stöße oder Überbelastungen auftreten.With the possibility that one of the jet engines in a rotary wing aircraft exposes at the wingtips, e.g. B. by temporary lack of fuel or due to unexpected irregularities in the scalding, it is always: to be reckoned with. On the one hand This creates an asymmetric load on the rotor, which generates vibrations which can pose a threat to the construction and, on the other hand, lose the rotary wing aircraft thereby part of its performance and is consequently start to lose height. If this occurs near the ground, it is at its highest It is very important that the failed jet motor is quickly back into operation. set will. It is therefore of the utmost importance that the igniter operate reliably. The ignition elements of the ignition device according to the invention can be connected in series without increasing the voltage significantly. This has the advantage that the jet motors are always ignited at the same time, whereby the rotor axis is loaded symmetrically, so that no irregular shocks or overloads appear.

Bei den Düsenmotoren an den Flügelenden ist es nicht erforderlich, die Zündvorrichtung beim arbeitenden Motor fortwährend eingeschaltet zu lassen, da die Verbrennung ab einer bestimmten Umfanggeschwindigkeit der Flügelenden auch ohne Zündung durch die Zündkerze aufrecht erhalten bleibt. Die Zündkerze ist aber in der Verbrennungskammer während eines solchen Betriebszustandes infolge bedeutender Rußbildung in der Kammer dem Verschmutzen durch Ablagerungen von Ruß ausgesetzt. Wird eine Hochspannungszündkerze benutzt, so besteht große Wahrscheinlichkeit, daß diese im kritischen Augenblick beim Wiedereinschalten der elektrischen Zündung versagt: Blei der Anwendung von Niederspannungszündung ist jedoch die Rußbildung auf der Zündkerze gerade günstig, so daß ein Versagen nicht zu befürchten ist.With the jet engines at the wing tips, it is not necessary to to keep the ignition device switched on while the engine is working, because the combustion from a certain peripheral speed of the wing tips too is maintained without ignition by the spark plug. But the spark plug is in the combustion chamber during such an operating condition as a result of significant Soot build-up in the chamber is exposed to pollution from soot deposits. If a high voltage spark plug is used, there is a good chance that this fails at the critical moment when the electrical ignition is switched on again: However, the use of low voltage ignition leads to the formation of soot on the Spark plug just cheap, so that failure is not to be feared.

Bei vielen Düsenmotortypen kann das Regenwasser leicht hineindringen. Die Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit der Niederspannungszündung ist auch in dieser Hinsicht .für die Betriebssicherheit von großer Bedeutung.With many types of jet engines, rainwater can easily get in. The insensitivity to moisture of the low voltage ignition is also in in this respect. of great importance for operational safety.

Da die Niederspannungszündung auch bei großen Flughöhen in hohem Maße unempfindlich ist, ist sie für das Fliegen in großer Höhe von Vorteil. Ferner ist bei Anwendung von Niederspannungszündung der Hilfsvergaser mit Treibstoffeinspritzung völlig überflüssig, da die Niederspannungsfunken ohne weiteres den Treibstoff .aus dem Hauptvergaser- zünden können, während Ruß und andere Ablagerungen auf dem Funkenelement sogar einen günstigen Einfluß auf die Funkenbildung ausüben.Because the low-voltage ignition also at high altitudes to a large extent is insensitive, it is beneficial for flying at high altitudes. Furthermore is when using low-voltage ignition of the auxiliary carburetor with fuel injection completely superfluous, since the low-voltage sparks easily remove the fuel the main carburetor can ignite, while soot and other deposits on the spark element even exert a beneficial influence on sparking.

Die Erfindung ist beispielsweise in der Zeichnung in Draufsicht auf einen Drehflügel dargestellt. . Die senkrechte Rotorachse i trägt in üblicher Weise die Flügel 3, an deren Enden die Düsenmotoren 5 angeordnet sind. In der Nähe der -Rotorachse i sind die Zündkabel 2 befestigt, die im Inneren der Flügel 3 verlegt sind und zu den Funkenelementen der Niederspannungszündkerzen 6 in den Verbrennungskammern der Düsenmotoren 5 führen. Die dünnen Zündkabel 2 sind durch Off-. nungen in den Querschotten 4 der Flügel 3 geführt.The invention is for example in the drawing in plan view a rotary wing shown. . The vertical rotor axis i carries in the usual way the blades 3, at the ends of which the jet motors 5 are arranged. Near the -Rotor axis i are attached to the ignition cables 2, which are laid inside the wing 3 and to the spark elements of the low-voltage spark plugs 6 in the combustion chambers of the jet engines 5 lead. The thin ignition cables 2 are through Off-. openings in the transverse bulkheads 4 of the wing 3 out.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Electric ignition device for rotary wing aircraft with combustion chamber at the ends of the lifting screw blades, characterized in, that the ignition device is a low-voltage ignition device with capacitor discharges Via spark elements arranged in the combustion chambers of the jet engines (5) . of low voltage spark plugs (6) works.

2. Electric ignition device according to Claim I, characterized in that the thin low-voltage ignition cables (2) only attached to the rotor axis (I) and through openings in the transverse bulkheads (4) the rotor blades (5) are guided after the spark elements of the spark plugs.

3. Electric Ignition device according to Claims 1 and 2, characterized in that the spark elements the spark plugs are connected in series.