DE959971C - Rueckstossantrieb, insbesondere fuer ferngesteuerte Flugkoerper - Google Patents

Description

• Rückstoßantrieb, insbesondere für ferngesteuerte Flugkörper Die Erfindung bezieht sich .auf einen Rückstoßantrieb mit Staustrahltriebwerk, dessen Start oder Beschleunigung vermittels einer Rakete bewirkt wird, die nach Gebrauch ausgestoßen. werden kann.
• Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Staustrahltriebwerke, deren. Gehäuse einen ringförmigen Flügel bildet, welcher der Vorrichtung eine ausreichende Tragfähigkeit erteilt. Dieses Gehäuse kann allgemein die Form einer Röhre haben, wobei ein zentraler profilierter Körper zusammen mit der Wandung des Gehäuses den Eingangsdnffusor des Triebwerkes begrenzt. Der zentrale Körper kann einem Vorratsbehälter für Brennstoff sowie eine Ladung und verschiedene Vorrichtungen enthalten.
• Die Erfindung erstreckt sich auf Flugkörper, insbesondere auf ferngesteuerte Flugkörper, ,die mit einem verbesserten. Rückstoßantrieb versehen sind.
• Die Erfindung besteht hauptsächlich darin, daß die Rakete, die ann Hinterteil' und im Innern des Staustrahltriebwerkes angeordnet ist, sich gegen eine konische Wand des Staustrahltriebwerkes abstützt, so daß ein Vortrieb des Flugkörpers d ürch die 'Rakete und, eine selbständige Freigabe der Rakete nach ihrem. Abbrennen gewährleistet ist.
• In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben und in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt.
• Fig. i ist ein schematischer Axialschnitt durch einen Flugkörper, welcher durch ein Staustrahltriebwerk vorgetrieben, wird unid, mit einer Startrakete ausgerüstet ist; Fi:g.2 zeigt diesen Flugkörper im Augenblick des Auswurfs der Rakete.
• Die in F'ig. i wiedergegebene Ausführungsform stellt einen Flugkörper iri senkrechter Lage, zum Starten bereit, .dar. Dieser Flugkörper umfaßt ein Staustrahltriebwerk S, das ein- Gehäuse i hat, dessen Wandung zusammen mit der Außenfläche eines profilierten zentralen Körpers 2 den Eingangsdiffusor 3 des Staustrahltriebwerkes begrenzt. Der zentrale Körper 2. .der mit dem Gehäuse i durch Stützarme 5 verbunden ist, ist hohl und. enthält einen Vorratsbehälter 4 für Brennstof-t (beispielsweise Butan: oder Propan). Dieser Brennstoff, der einem mittleren Brenner 6 beispielsweise über eine Ansaugvorrichtung für den Birennstoff und eine Vergasungseinrichtung zugeführt wird, bildet einen Schleier von entflammbarem Gas, welches mit großer Geschwindigkeit in einer Richtung senk-,recht zu der Luftströmung oder vorzugsweise in schräger Richtung nach vorn austritt, um eine Wirbelzone zu erzeugen, welche die Verbrennung begünstigt. Mit 7 isst die Brennkammer des Staustrahltriebwerkes, mit 8 seine konvergent-divergente Ausstoßdüse und mit g sein vozugsweise kreuzförmig ausgebildetes Leitwerk bezeichnet.
• Der Zutritt .des B.rennistoffes zudem mittleren Brenner 6 wird durch ein (nncht dargestelltes) Ventil geregelt, das in seiner Schließstellung durch eine axiale Stange io gehalten wird, welche mit dem vorderen Teil einer Rakete F fest verbunden ist.
• Diese Rakete, welche koaxial im Inneren des Staustrahltriebwerkes angeordnet ist, enthält eine Verbrennungskammer i i, welche an einem Ende durch einen Boden r2 geschlossen ist und- durch eine Düse 13 in die Atmosphäre mündet. Die Verbrennungskammer i i enthält beispielsweise eine Kartusche oder einen hohlen Zylinderblock 14 derjenigen: Art, wie er üblicherweise zum Vortrieb ,durch Pulversatz verwendet wird. Dieser Pulverblock 14 ist an .dem Boden 12 (derart befestigt, daß er eine Reihe von. Öffnungen 15 verschließt; die auf einem Kreis verteilt sind und, in eine Vorverbrennungskammer 16 münden, welche von einem Mantel oder Gehäuse 17 umgeben ist, das derärt ausgeführt ist, daß eine Zone einer starken Wirbelung mit. verringerter Geschwindigkeit in der Höhe des mittleren Brenners 6 des Staustrahltriebwerkes geschaffen wird. Das Gehäuse 17 ist vor der Rakete F befestigt, und Öffnungen 18 sind vorgesehen, um das. Entweichen von Gasen aus der Vorkammer 16 zu ermöglichen, die .nach vorn hin offen ist.
• Die Rakete F ist mit dem Staustrahltriebwerk S unter Vermittlung von am Umfang angeordneten Trägern ig verbunden, die in Form von Winkelstücken ausgebildet und nn Abständen voneinander angeordnet sind, um zwischen sich Luftdurchgänge zu. schaffen. Diese Winkelstücke sind mit der Rakete fest verbunden und: stützen: sich auf dem sich erweiternden Endteil der Düse 8 des Staustrahltriebwerkes ab.
• Die Rakete F endigt im, einem kreuzförmigen Leitwerk 2o und ruht auf dein Bioden mittels Füßen 21, welche den Flugkörper in senkrechter Stellung halten.
• Der vorbeschriebene Flugkörper arbeitet wie folgt: Der Start erfolgt in vertikaler Richtung, und, ider Flugkörper wirdi durch die Rakete F vorgetrieben, welche das Staustrahltriebwerk S' unter Vermittlung der als Winkelstücke ausgebildeten Träger ig mitnimmt. Wie oben angedeutet, verbraucht sich der zylindrische Pulverblock 14, welcher die Rückstoßgase der Rakete liefert, gleichzeitig auf seinen zylindrischen Innen- und Außenflächen, welche sich fortschreitend einander nähern. Solange diese Flächen -die Höhe der Öffnungen 15 nicht erreichst haben, ist der einzige vorhandene Ausgang für die Gase die Voruriebdüse 13.
• Wenn jedoch nach einer bestimmten Zeit - kurz vor der völligen Verbrennung des Blockes. 14 -wenigstens eine seiner Flächen die Öffnungen 15 erreicht, entweichen kleine Flammen durch diese Öffnungen und dringen nach vorn in die Vorkammer 1.6 hinein. Im gleichen Augenblick bringt ein elektrisches Signal, das durch eine Leitung 22 (in gestrichelten Linien dargestellt) übertragen: wird, den Brennstoffhahn in oine Stellung, in der eine geringe Abgabe erfolgt und, die als »Zündstellung« bezeichnet wird. Diese kleine Menge an Brennstoff gelangt dann, zur gleichen Zeit, in welcher die Flammen aus den Öffnungen 15 entweichen, und kurz vor dem Erlöschen der Rakete F in. die Verbrennungsvorkammer 16. Auf diese Weise wird das Entzünden des Brennstoffes gewährleistet.
• In diesem Augenblick hat der Flugkörper eine ausrei,chend@e Geschwindigkeit erreicht, um das Wirksamwerden und das normale Arbeiten des Staustrahltriebwerkes zu gewährleisten.
• Die Verbrennung, welche in der Vorkammer 16 vor sich geht, hat zur Wirkung, den Zug der Träger ig, die in der Bahn der Auspuffgase d'itse_ Vorkammer angeordnet sind., zu erhöhen. Da außerdem die Verbrennung des Blockes 14 endet. wird der von den Trägern ig auf das Staustrahltriebwerk S übertragene Schub gleich Null. Daher wird die Rakete F im Augenblick ihres Erlöschens sdlbsttäti;g aus dem Staustrahltriebwerk hinausgestoßen (Fig. 2). Es ist ersichtlich, daß die Träger ig :in Form von Winkelstücken, welche sich der konischen Form,der Düse 8 anpassen, eine einseitige Abstützung zwischen der Rakete F und dem Staustrahltriebwerk S bilden:; mit anderen Worten, die Träger ig ermöglichen dien Vortrieb des Staustrahltriebwerkes. S durch die Rakete F, jedoch nicht die Mitnahme der letzteren durch das Stau strahltriebwerk. ' Im Augenblick der Rückbewegung,der Rakete F relativ zu dem Staustrahltriebwerk S ermöglicht die mit der Rakete fest verbundene Stange io, welche dann aus ihrer in dem zentralen Körper 2 des Staustrahltriebwerkes vorgesehenen axialen Vertiefung heraustritt, das; Öffnen der Klappe für die Zufuhr des Brennstoffes zu dem mittleren Brenner 6, und diese Klappe bewegt sich dann in die Stellung für volle Abgabe. Die Anordnung ist derart, daß die volle Brennstoffmenge in dem Augenblick eingespritzt wird, in dem das mit der Rakete F fest verbundene Gehäuse i7 sich hinter dem Brenner 6 befindet. Dieser Brennstoff wird durch die Flammen entzündet, welche in der Vorkammer 16 vorhanden sind und sich aus der Verbrennung des Zünfd#brennstoffes gemäß der obigen Beschreibung herleiten.
• Nach dem Ausstoß der Rakete F geht die Verbrennung infolge des Nichtmehrvorhan.denseins des fest mit der Rakete verbundenen: Gehäuses 17 in .der Brennkammer 7 des Staustrahltriebwerkes vor sich. Das Staustrahltriebwerk setzt dann seinen Weg mit eigenen Mitteln fort, wobei sein Gehäuse i einem ringförmigen Flügel bildet und, dem Flugkörper unter Berücksichtigung seiner Geschwindigkeit ein ausreichendes Tragvermögen erteilt. ' Das Leitwerk 2o der Rakete hat zum Zweck, den Flugkörper stabil zu machen, indem dessen Drennr.aum nach hinten: verschoben wird. Tatsächlich wind, wenn. der zusammengesetzte Flugkörper :durch die Rakete vorgetrieben wird, der Schwerpunkt :des Flugkörpers mit Bezug auf den. Schwerpunkt des Staustrahltriebwerkes allein weiter nach hinten verlegt. Daher ist es notwendig, um, die Stabilität des zusammengesetzten Flugkörpers zu gewährleisten, auch seinen Brennraum nach hinten zu verlagern, dämit dieser immer etwas hinter dem Schwerpunkt liegt.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Flugkörper, welcher durch ein Staustrahltriebwerk angetrieben und durch eine freigebbare Rakete gestartet wird, diadurch gekennzeichnet"daß die Rakete, die am Hinterteil und im Inneren des Staustrahltriebwerkes angeordnet ist, sich gegen eine konische Wand des Staustrahltriebwerkes, vorzugsweise gegen: das ,divergente Ende seiner Düse, unter Vermittlung einer einseitig wirkenden Abstützung .abstützt, welche den Vortrieb des Flugkörpers durch die Rakete gewährleistet und, die selbsttätige Freigabe der Rakete am Ende ihrer Vortriebsperiode ermöglicht.
2. 2. Flugkörper nach Anspruch-i, dadurch: gekennzeichnet, .daß Mittal vorgesehen sind), welche den Flammen gestatten., vor dem Er= löschen der Rakete aus deren Verbrennungskammer nach vorn auszutreten, um ,den vorzugs@vei-se im gleichen Augenblick in die BTennkammer dies Staustrahltriebwerkes eingespritzten Brennstoff zu entzünden.
3. 3. Flugkörper nach Anspruch. i oder 2, ,dadurch gekennzeichnet, daß ein: mit der Rakete fest verbundener M@Lri.tel- oder Gehäuseteil die Injektoren für den Brennstoff des Staustrahltriebwerkes umgibt und, .derart ausgebildet is *, daß er in der Nähe dieser Iny ektoren eine Wirbelzone erzeugt, welche die Zündung des Brennstoffes begünstigt-.
4. 4. Flugkörper nach Anspruch. i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, d:aß ein von; der Rakete getragenes Organ ein Ventil für die Zufuhr des Brennstoffes des Staustrahltriebwerkes in der Schkeßstellung hält und. daß das volle Öffnen dieses Ventils lbei.m Verschieben ,des Organs in dem Augenblick bewirkt wird, in dem sich die Rakete von dem StaustTahltriebwerk trennt.
5. 5. Flugkörper nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakete ein. Leitwerk aufweist, welches den Brennraum des Flugkörpers ,nach hinten verschiebt, um ,dessen Stabilität während! der Arbeitsperiode ,der Rakete zu gewährleisten.
6. 6. Flugkörper nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Staustrahftriebwerkes einen ringförmigen Flügel bildet.