DES0040894MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 18. September 1954 Bekanntgemacht am 19. Januar 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Paris

Patentanwälte

Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, die dazu dienen, den aus der Düse eines Rückstoßtriebwerkes entweichenden Strahl abzulenken, um dadurch entweder eine Abbremsung des angetriebenen Fahrzeuges oder eine Änderung der Richtung des Schubs zum Steuern der Fahrtbewegungen herbeizuführen.

Zweck der Erfindung ist, solche Vorrichtungen derart zu verbessern, daß ihre Wirksamkeit erhöht wird.

Gemäß der Erfindung ist die Bahn des abgelenkten Strahles durch Führungsorgane begrenzt, die sich parallel zu der Ebene erstrecken, die durch die Achse der Düse und die gewünschte Ablenkrichtung gegeben ist, damit die Divergenz der Stromfäden des abgelenkten Strahles herabgesetzt wird und dadurch der abgelenkte Strahl genügend zusammengedrängt und verengt bleibt, um einen beachtlichen Schub auszuüben, der entweder negativ sein kann (Gegenschub zum Bremsen) oder in eine beliebige Richtung in bezug auf die Achse des normalen Strahles geführt werden kann.

Die Erfindung ist von besonderem Interesse in Verbindung mit Ablenkschaufelgittern, die gemäß

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früheren Vorschlägen der Anmelderin hinter der Düse am Umfang der normalen Strömungsbahn des Strahles angeordnet sind. Diese Schaufeln, welche die normale Bahn des Strahles umgeben, suchen jedoch die Stromfäden des abgelenkten Strahles rings um die Achse der Düse zu zerstreuen, und es ist daher von besonderer Wichtigkeit, dieses Divergieren des abgelenkten Strahles aus dem obengenannten Grund zu verringern.

Bei dieser besonderen Ausführungsform der Erfindung können die Führungsorgane von verschiedenen Arten ebener oder profilierter Zwischenstücke gebildet werden, die zwischen den aufeinanderfolgenden Schaufeln angeordnet sind. Diese Schaufeln können, anstatt sich rings um die Bahn des normalen Strahles zu erstrecken, auf; Ringabschnitte beschränkt sein, die auf der oder den Seiten angeordnet sind, auf welchen die Ablenkung herbeigeführt werden soll, und dies erleichtert die An- bringung von die Strahlablenkung steuernden Körpern sowie den Eintritt von Außenluft zur Speisung der Unterdruckzone, die sich zwischen den abgelenkten Teilströmen des Strahles zu bilden sucht. Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Fig. ι ist ein axialer Halbschnitt durch den hinteren Teil einer Rückstoßdüse, die mit einer Ablenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet ist;

Fig. 2 ist eine Hinteransicht der in Fig. 1 wiedergegebenen Düse mit Ablenkvorrichtung;

Fig. 3 zeigt in vergrößertem/Maßstab die Einzelheiten einer Schaufel mit den zugeordneten Führungsorganen, wobei das Ganze auf eine senkrecht zur Düsenachse stehende Ebene projiziert ist;

Fig. 4 zeigt in Seitenansicht einen Teil eines der Führungsorgane, das mehreren Schaufeln gemeinsam ist;

Fig. 5 zeigt die Einzelheiten einer abgeänderten Ausführungsform, bei welcher getrennte Führungsorgane für die verschiedenen Zwischenräume zwischen den Schaufeln vorgesehen sind;

Fig. 6 ist eine schaubildliche Darstellung des hinteren Teils einer Rückstoßdüse mit einer Ablenkvorrichtung gemäß einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. ι ist mit 1 der hintere Teil der Düse eines Rückstoßtriebwerkes, mit 2 die innere Wandung dieser Düse (die in dem dargestellten Beispiel als Umdrehungskörper wiedergegeben ist) und mit 3 die Außenhaut des Triebwerkes bezeichnet. Zu beiden Seiten der Ebene, die durch die Achse A-A der Düse hindurchgeht und senkrecht auf der Zeichenebene steht, sind symmetrisch zwei profilierte klingenartige Stäbe 4, 4' angeordnet, die parallel zueinander" liegen und an ihren Enden in Trägern 5 schwenkbar gelagert sind, welche am Ende der Düse an zwei sich diametral gegenüberliegenden Stellen befestiigt sind.

Die Schwenkachsen dieser profilierten Stäben, 4' können miteinander durch zwei Ritzel derart verbunden sein, daß die Stäbe um gleiche Winkel in entgegengesetzter Richtung verschwenkbar sind.

Die Stäbe 4, 4' können vom Piloten mittels einer nicht dargestellten Steuervorrichtung entweder in die durch ausgezogene Linien dargestellte Lage oder in die durch strichpunktierte Linie dargestellte Lage gebracht werden. In der durch ausgezogene Linien dargestellten Lage setzen die profilierten Stäbe 4, 4' dem Strahl einen kleinsten Widerstand entgegen, und der Strahl verläßt die Düse in normaler Richtung. Wenn sich dagegen die Stäbe in der durch ,strichpunktierte Linien dargestellten Lage befinden, bilden sie für den Strom des Strahles ein Hindernis, und der Strahl wird zu beiden Seiten der durch die Achsen A-A hindurchgehenden diametralen Ebene abgelenkt, wie dies durch die Pfeile F für die in Fig. 1 wiedergegebene Düsenhälfte angedeutet ist (es kann auch irgendein anderes System von Ablenkhindermissen verwendet werden). Hinter der Düse befindet sich eine gebogene oder konvexe Fläche 6, die außerhalb der normalen Bahn des Strahles liegt und derart gekrümmt ist, daß die Randzone der Ströme des abgelenkten Strahles sich an dieser Fläche abstützen; diese Fläche 6 erstreckt sich bei 7 in der für die Ablenkung gewünschten Richtung nach außen. In der Zone der beiden Ströme," welche der Strahl bildet, indem er sich öffnet und sich beiderseits der diametralen Ebene A-A teilt, befinden sich hinter- _go einander angeordnete Schaufeln 8, die dazu dienen, einerseits den abgelenkten Strahl in ebenso viele Teilströme zu unterteilen, wie Zwischenräume zwischen den Schaufeln vorhanden sind, und andererseits jeden dieser Teilströme zu führen und der Ablenkung des Strahles den gewünschten Winkelwert zu geben.

Bei dem dargestellten Beispiel werden die Schaufeln 8 von rundstabförmigen Teilen gebildet, die durch Vertiefen von Ringabschnitten aus dünnem Blech erhalten sind, welche ihrerseits aus Blechtafeln ausgeschnitten worden sind. Diese Schaufeln 8 sind derart dimensioniert, daß sie einerseits außerhalb des in normaler Strömungsrichtung aus der Düse austretenden Strahles liegen, so daß sich der Umfangteil des Strahles nicht an ihnen reiben kann, und andererseits innerhalb des Luftstromes liegen, der über die Außenhaut 3 des Triebwerkes hinweggeht.

Dieses Schaufelgitter kann konisch sein, wie dies in Fig. ι wiedergegeben ist, wobei der mittlere Durchmesser der Schaufeln vom Ende der Düse aus zunimmt. Das Gitter kann aber auch, zylindrisch sein.

Die Schaufeln 8 werden durch Drähte 10 aus' Stähl von hoher Festigkeit gehalten, die rings um die Achse A-A der Düse nach den Erzeugenden eines Kegels "oder eines Zylinders je nach der dem Schaufelgitter gegebenen Form verteilt sind. Diese Drähte 10 sind durch in den Schaufeln 8 vorgesehene Öffnungen und durch rohrförmige Abstandstücke 11 hiindurchgeführt, die mit den Schaufeln abwechseln und dazu dienen, zwischen den Schaufeln den gewünschten Abstand aufrechtzuerhalten. Die Drähte 10 gehen außerdem durch Öffnungen in dem Ablenkrand 6,7 hindurch, um diesen gleichfalls

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festzulegen, und ferner durch ein rohrförmiges Abstandstück 12 hindurch, welches den Ablenkrand 6, 7 in dem gewünschten Abstand von der Düse hält. Die Drähte io sind bei 13 an ihrem der Düse benachbarten Ende mit Gewinde versehen und durch eine mit zwei gegenläufigen Gewinden versehene Muffe 14 mit Gewindebolzen 15 verbunden, die bei 16 in die Düse geschraubt sind. Die Drähte 10 sind auch an ihrem gegenüberliegenden Ende mit Gewinde versehen, um das Aufschrauben einer Mutter 17 (und gegebenenfalls einer Gegenmutter 18) zu ermöglichen und damit das Spannen der Drähte und die Starrheit des gesamten Aufbaues zu gewährleisten.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Befestigung der Drähte 10 hinter der Düse an der Wandung 19 eines ringförmigen Sammelraumes vorgenommen, welcher mit der Druckseite des Luftverdicliters des Triebwerkes verbunden ist und

.20 einen ringförmigen Spalt 20 speist, welcher den Ausgangsquerschniitt der Düse durch Gaseinschnürung zu regeln gestattet.

Wenn sich die profilierten Stäbe 4, 4' in der Ablenkstellung befinden, die in Fig. 1 durch strichpunktierte Linie wiedergegeben ist, dann wird, wie dies bereits erwähnt wurde, eine Ablenkung des Strahles in zwei Teilströmen erhalten, die sich zu beiden Seiten der durch die Düsenachse A-A hindurchgehenden Ebene öffnen, wobei, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich i-st, die mittlere Richtung des einen dieser Tailströme dem Pfeil F₁ und die mittlere Richtung des anderen Teilstromes dem entgegengesetzten Pfeil F₁' entspricht. Auf Grund der Umfangslage der Schaufeln suchen jedoch die Stromfäden dieser Teilströme des Strahles zu divergieren, wie dies in Fig. 2 durch die Pfeile F₂, F₃ bzw. F₂', F₃' angedeutet ist. Dieses Divergieren ist schädlich, weil es eine Verminderung der Strahlgeschwindigkeit und infolgedessen eine Herab-Setzung des durch die Ablenkung herbeizuführenden Gegenschubs nach sich zieht.

Bei der in den Fig. 1 und 2 wiedergebenen Ausführungsform wird dieser Nachteil durch die Anordnung von Führungsorganen 21 behoben, die parallel zueinander und parallel zu der Ablenkrichtung F₁ bzw. F₁' verlaufen. Jedes dieser Führungsorgane 21 wird, wie dies aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich list, von einem Blechstreifen gebildet, der zu einem Profil mit hohlem Querschnitt gebogen ist und der an seinen aneinanderstoßenden Rändern bei 22 verschweißt ist. Die die Führungsorgane 21 bildenden Blechstreifen sind mit Ausschnitten 23 (Fig. 4) versehen, in welche die Schaufeln 8 eingreifen. Die Führungsorgane umfassen die Abstandstücke 11 und sind an diesen angeschweißt.

Da die Divergenz der Teilströme des Strahles durch die Organe 21 unterdrückt wird, brauchen sich die. Schaufeln nicht mehr über den ganzen Umfang des Strahles zu erstrecken. Es brauchen nur zwei ringabschnittförmige Schaufelgitter vorgesehen zu werden, dessen eines in Fig. 2 dargestellt ist. Diese ringabschnittförmigen Schaufelgitter liegen zu beiden Seiten der durch die Achse A-A hindurchgehenden Symmetrieebene, und jedes wird von zwei Metallplatten 24 begrenzt, die parallel zur Richtung F₁ bzw. F₁' verlaufen und an welchen die Enden der Schaufelabschniitte angeschweißt sind.

Bei der in Fig. 5 wiedergegebenen abgeänderten Ausführungsform sind an Stelle der oben beschriebenen durchgehenden Organe 21, welche die verschiedenen Schaufeln miteinander verbinden, unterteilte Organe 2i_a vorgesehen, die jeweils nur einem der Zwischenräume zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schaufeln 8 zugeordnet sind. Diese Organe 2i_ß sind ebenfalls aus kleinen Blechstreifen gebildet, die zu dem in Fig. 3 wiedergegebenen Profil gebogen sind, wobei jedes Organ ein zwischen zwei Schaufeln liegendes Abstandstück 11 umgreift und an diesem angeschweißt ist.

Bei der in Fig. 6 wiedergegebenen abgeänderten Ausführungsform bilden die SchaufelnS mit ebenen Zwischenplatten 2i_ö, die parallel zueinander und parallel zu der Richtung F₁ bzw. F₁' verlaufen, welche man nach dem oben Gesagten für die Teilströme des Strahles zu erhalten wünscht, eine Art von Gittern mit senkrecht aufeinanderstellenden Stäben, von denen in Fig. 6 nur Teile dargestellt sind. Die Schaufeln können aus mehreren Teilen bestehen, deren Enden an den Zwischenplatten 2i_ft befestigt oder angeschweißt sind. Die Zwischenplatten 2i_ft können aber auch Ausschnitte ähnlich den Ausschnitten 23 gemäß Fig. 4 aufweisen, in welche die Schaufeln eingreifen, die' an den Zwischenplatten längs der Ränder der Ausschnitte angeschweißt sind.

Wie bereits eingangs erwähnt, erleichtern die Zwischenräume 25, die zwischen den beiden ringabschnittförmigen Schaufelgittern frei bleiben, die Anbringung der Ablenkstäbe 4, 4', und außerdem gestatten sie, daß die Außenluft leicht in die Unterdruckzone gelangt, die sich zwischen den beiden Teilströmen des Strahles zu bilden sucht und der Trennung dieser Teilströme entgegenwirkt. Diese für die Ablenkung schädliche Wirkung wird durch den leichten Zutritt der Außenluft wirksam bekämpft.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum Ablenken der Strahlen n₀ von Rückstoßtriebwerken, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn des abgelenkten Strahles von Führungsorganen begrenzt ist, die parallel zu der Ebene liegen, die durch die Achse der Düse und die gewünschte Ablenkrichtung gegeben ist, damit die Divergenz der Stromfäden des abgelenkten Strahles herabgesetzt und dadurch der abgelenkte Strahl genügend dicht zusammengedrängt bleibt, um einen beachtlichen Schub auszuüben, der entweder negativ sein kann (Gegenschub zum Bremsen) oder in eine beliebige Richtung in bezug auf die Achse des normalen Strahles geführt werden kann.
   .
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsorgane für den abgelenktenStrahl mit Ablenkschaufeln vereinigt

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   sind, die hinter der Düse am Umfang der normalen Strömungsbahn des Strahles angeordnet sind, um die Diwergenz der Stromfäden des Strahles, die in der Ablenkperiode in die Zwischenräume zwischen diesen Schaufeln treten, herabzusetzen.

   3: Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsorgane ebene oder profilierte Zwischenstücke bilden, die zwischen den aufeinanderfolgenden Schaufeln angeordnet sind.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsorgane, die sich über mehrere Schaufeln erstrecken, mit Ausschnitten versehen sind, in welche die Schaufeln eingreifen. '

   5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsorgane jeweils auf den Zwischenraum zwischen zwei Schaufeln beschränkt sind.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln und die Führungsorgane ein Gitter bilden.

   7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufein auf Ringabschnitte auf der oder den Seiten, auf welchen die Ablenkung erfolgen soll, beschränkt sind.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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