SE515379C2 - Utloppsanordning för en jetmotor samt flygfarkost med en utloppsanordning - Google Patents

Description

25 30 35 515 579 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande ansökning är att tillhandahålla en alternativ utformning av en utloppsanordning hos en flyg- farkost med en jetmotor. I synnerhet eftersträvas en ut- loppsanordning som medger goda manövreringsmöjligheter av flygfarkosten och en enklare utformning av stjärtpartiet hos flygfarkosten.

Detta ändamål uppnås med den inledningsvis angivna utlopps- anordningen som kännetecknas av att nämnda utloppspartier innefattar ett centralt utloppsparti och två laterala utloppspartier, tiet. ett på var sida om det centrala utloppspar- Genom att utforma utloppet med tre åtskilda utloppspartier är det möjligt att åstadkomma en jetstråle som har en stabi- liserade verkan på flygningen hos en flygfarkost och bero- ende på riktningen hos utloppsflödena från utloppspartierna Med en sådan kan ett bestämt tipp- och rollmoment uppnås. utloppsanordning är det således möjligt att ersätta motsvarande dynamiska roder hos ett konventionellt flygplan och på så vis erhålla en förenklad flygplansutformning.

Företrädesvis innefattar varje utloppsparti medel för att styra utloppsriktningen hos respektive utloppsflöde. På så vis är det möjligt att med hjälp av utloppsflödena åstadkom- ma bestämda rörelsemoment hos ett flygplan, exempelvis gir- moment, tippmoment eller rollmoment. Därvid kan nämnda styr- medel hos nämnda utloppspartier vara inrättade att styra ifrågavarande utloppsflöde i ett första plan som är avsett att sträcka sig väsentligen vertikalt i ett normalt använd- ningsläge. Sådana styrmedel kan fungera som flygplanets höjdroder och således styra flygplanet i vertikalled. Genom att rikta det ena utloppsflödet snett uppåt och det andra utloppsflödet snett nedåt kan exempelvis rollmoment uppnås.

Förutom att en sådan utloppsanordning ger flygplanets 10 l5 20 25 30 35 515 379 stjärtparti en förenklad utformning uppnås med en sådan styrning en mycket god auktoritet hos styrningen, d.v.s. flygplanet kommer att svara mycket bra på ändringar i ut- loppsflödenas riktning. Vidare är en sådan styrning i höjd- led mycket användbar när ett flygplan framföres i relativt låga farter.

Enligt en ytterligare fördelaktig utföringsform av uppfin- ningen är nämnda styrmedel hos ett första av nämnda utlopps- partier inrättade att styra ifrågavarande utloppsflöde obe- roende av nämnda styrmedel hos det andra av nämnda utlopps- partier. På så vis är det möjligt att rikta flödet från vart och ett av utloppspartierna i en respektive önskad riktning för åstadkommande av ett väsentligen godtyckligt rörelsemo- ment hos flygplanet.

Enligt ytterligare utföringsform av uppfinningen är nämnda utloppspartier anordnade bredvid varandra sedda i nämnda snitt. Därvid kan ett väggparti vara anordnat mellan två in- tilliggande av nämnda utloppspartier i syfte att separera de olika utloppsflödena från varandra.

Enligt en ytterligare fördelaktig utföringsform av uppfin- ningen är nämnda styrmedel hos de laterala utloppspartierna inrättade att styra ifrågavarande utloppsflöde i det första planet och nämnda styrmedel hos det centrala utloppspartiet vara inrättade att styra ifrågavarande utloppsflöde i. ett andra plan som sträcker sig väsentligen vinkelrätt mot det första planet. På så vis kan man styra ett flygplan i höjdled. med hjälp av de laterala utloppspartierna och i sidled med hjälp av det centrala utloppspartiet. På så vis kan både stabilisatorvingarna med höjdrodren och fenan med sidorodret hos ett konventionellt flyplan ersättas med den uppfinningsenliga utloppsanordningen. 10 15 20 25 30 515 379 Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefat- tar nämnda styrmedel åtminstone en styrklaff hos varje ut- loppsparti. Nämnda styrklaff är företrädesvis vridbar runt en axel som sträcker sig väsentligen tvärs flödesriktningen.

Med fördel kan nämnda styrmedel innefatta åtminstone två styrklaffar hos varje utloppsparti, varvid vridaxeln hos den sträcker ena styrklaffen sig väsentligen parallellt med vridaxeln hos den andra styrklaffen. De två styrklaffarna kan vara anordnade på avstånd från varandra och inrättade att mellan sig innesluta ifrågavarande utloppsflöde. På så vis kan man på ett effektivt sätt styra utloppsflödet i en önskad riktning som kan bilda en vinkel med flödesrikt- ningen. Nämnda utloppsparti kan också innefatta åtminstone en tredje styrklaff som är anordnad mellan de två styrklaf- farna och som är vridbar kring en vridaxel som sträcker sig väsentligen parallellt med vridaxlarna hos de två styrklaf- farna. Ändamålet uppnås också med en flygfarkost som innefattar en jetmotor och en utloppsanordning enligt ovan. Därvid kan ut- loppsanordningen med fördel vara anordnad i ett stjärtparti hos flygfarkosten. Det är även möjligt att anordna utlopps- anordningen nedströms om en jetmotor som är monterad under flygfarkosten. en vinge hos Flygfarkosten kan bilda ett flygplan, en raket eller en robot.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning skall nu förklaras närmare genom en beskrivning av olika utföringsformer och med hänvisning till bifogade ritningar. 10 15 20 25 30 35 515 379' . « » - . n Fig l visar en vy från ovan av ett stjärtparti hos en flyg- farkost med en utloppsanordning i enlighet med en första ut- föringsform av uppfinningen.

Fig 2 visar en sidovy av utloppsanordningen.

Fig 3 visar ett snitt längs linjen III-III i Fig l.

Fig 4 visar en delvis snittad vy av utloppsanordningen.

Fig 5 visar ett stjärtparti hos en flygfarkost med en ut- andra utföringsform av uppfin- loppsänordning enligt en ningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig l och 2 visar ett stjärtparti hos en flygfarkost l.

Flygfarkosten l innefattar en delvis antydd jetmotor 2 som är inrättad att producera en jetstråle för flygfarkostens l framdrivning. Jetmotorn 2 ansluter till en utloppskanal 3 som har en uppstromsände 3' i närheten av jetmotorn 2 och en nedströmsände 3". Utloppskanalen 3 definierar en huvudsak- lig flödesriktning a för jetstràlen. Utloppskanalens 3 upp- strömsände 3' som ansluter till jetmotorn 2 har företrädes- vis en väsentligen cirkulär form, sedd i ett snitt tvärs flödesriktningen a. Vid nedströmsänden 3" har utloppskana- len 3 en långsmal form sedd i ett snitt tvärs flödesrikt- ningen a.

Vid nedströmsänden 3" är utloppskanalen 23 uppdelad j. tre stycken bredvid varandra liggande utloppspartier, och när- mare bestämt ett centralt utloppsparti 4 och två laterala utloppspartier 5, 6 vilka är anordnade på var sin sida om det centrala utloppspartiet 4. Utloppspartierna 4-6 är åt- skilda från varandra med hjälp av två väggpartier 7 och 8, vilka sträcker sig i flödesriktningen a och väsentligen ver- tikalt i ett normalt användningsläge av flygfarkosten l.

Väggpartierna 7 och 8 har en aerodynamisk utformning och » 1 - ~ . .- 10 15 20 25 30 35 515579 6 . ø . » | en möjliggör således en uppdelning av jetstrålen i tre stycken separata utloppsflöden.

Vart och ett av de visade utloppspartierna 4-6 innefattar medel för att styra utloppsriktningen hos respektive ut- loppsflöde. Det skall emellertid noteras att sådana styrme- del ej nödvändigtvis behöver vara anordnade för det centrala utloppspartiet 4 utan detta utloppsparti 4 kan vara inrättat att i. alla driftslägen leda sitt utlopp väsentligen rakt bakåt i den huvudsakliga flödesriktningen a.

I den visade utföringsformen innefattar nämnda styrmedel hos de laterala utloppspartierna 5 och 6 två stycken styrklaffar ll och 12, sig väsentligen vinkelrätt mot den huvudsakliga flödesrikt- vilka är vridbara kring en vridaxel som sträcker ningen a och väsentligen horisontellt i nämnda normala an- vändningsläge, se också Fig 3. Varje styrklaff ll och l2 in- nefattar en ledyta som bildar en begränsningsvägg för ut- loppsflödet i respektive utloppsparti 5 och 6. I ett nor- malläge sträcker sig de två styrklaffarna ll och 12 på så sätt att nämnda ledytor är väsentligen parallella med var- andra. Det skall emellertid noteras att ledytorna också kan konvergera något i den huvudsakliga flödesriktningen a, så- som indikeras i Fig 3, eller divergera något. Såsom visare framgår av Fig 3 kan styrklaffarna ll och 12 vrida sig kring sin respektive vridaxel uppåt och nedåt. Om styrklaffarna ll, 12 vrids uppåt kommer utloppsflödet att riktas snett uppåt i förhållande till den huvudsakliga flödesriktningen a styrklaffarna ll nedåt kommer ut- loppsflödet att riktas snett nedåt i förhållande till den och om och 12 vrids huvudsakliga flödesriktningen a. Styrklaffarna ll och l2 kan I Fig 3 indikeras schematiskt ett inställningsorgan 13 i form av en således fungera som höjdroder för flygfarkosten l. hydraulcylinder för inställning av styrklaffarnas ll och l2 vridningsläge. De två laterala utloppspartierna 5 och 6 kan vidare innefatta åtminstone en nællanliggande styrklaff 14 - . 1 - ~ . .n 10 15 20 25 30 35 515379 . . ~ ~ .- som är anordnad väsentligen mitt emellan de två styrklaf- farna ll och 12 och som är vridbar kring en vridaxel som sträcker sig parallellt med vridaxlarna hos de två styr- klaffarna 11 och 12. klaffen 14 kan riktningsverkan hos utloppsflödet ytterligare Med hjälp av den mellanliggande styr- förbättras.

Styrklaffarna ll, 12 och 14 har en väsentlig identisk ut- formning för de två laterala utloppspartierna 5 och 6. Emel- lertid är styrklaffarna 11, 12 och 14 hos det ena laterala utloppspartiet 5 individuellt styrklaffarna ll, styrbara i förhållande till 12 och 14 hos det andra laterala utlopps- partiet 6. Således kan utloppsflödet från det ena laterala utloppspartiet 5 till exempel riktas snett uppåt medan ut- loppsflödet från det andra laterala utloppspartiet kan rik- tas snett nedåt. Eftersom de tvâ laterala utloppspartierna 5 och 6 är symmetriskt placerade på var sida om en längsgående centrumaxel x hos flygfarkosten 1 kan flygfarkosten 1 såle- des ges ett rollmoment genom att rikta styrklaffarna 11, 12 och 14 på lämpligt sätt. Även det centrala utloppspartiet 4 innefattar styrklaffar 17 och 18 med en ledyta som bildar en begränsningsvägg hos det Styrklaffarna 17 och 18 är vrid- respektive vridaxel sig pa- tvärs flödesriktningen a och väsent- centrala utloppspartiet 4. bara kring en som sträcker rallellt med varandra, ligen horisontellt i nämnda normala användningsläge. klaffarnas 17, räta i förhållande till styrklaffarnas 11, Styr- 18 vridaxlar är således väsentligen vinkel- 12 och 14 vridax- lar. Även det centrala utloppspartiet 4 kan innefatta åt- minstone en mellanliggande styrklaff 19 som är vridbar kring en vridaxel som sträcker sig parallellt med styrklaffarnas 17 och 18 vridaxlar. I Fig 1 indikeras schematiskt ett in- ställningsorgan 20 i form. av en hydraulcylinder för in- ställning av styrklaffarnas 17, 18 och 19 vridningsvinkel.

Med hjälp av' styrklaffarna 17, 18 och 19 kan således ut- 10 15 515 379a “ ;@¿;pf nu nu loppsflödet från det centrala utloppspartiet 4 antingen rik- tas rakt bakåt, åt vänster eller åt höger och på så vis kan flygfarkosten ges ett girmoment åt höger eller vänster. Det centrala utloppspartiets 4 styrklaffar 17, 18 och 19 kan så- ledes ersätta flygfarkostens konventionella sidoroder.

Fig 5 visar en annan utföringsform av uppfinningen som skil- jer sig från den första utföringsformen genom att det cen- trala utloppspartiet 4 har utgått. En sådan flygfarkost 1 kan istället innefatta en normal fena med ett sidoroder, varvid flygfarkostens 1 styrning i höjdled och rollningsmöj- ligheter regleras med de två laterala utloppspartierna 5 och 6 som är åtskilda från varandra med ett väggparti 21.

Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsfor- merna utan kan varieras och modifieras inom ramen för de ef- terföljande patentkraven. « . > . . v

Claims (19)

10 15 20 25 30 515 379 Patentkrav (2), innefattande en som definierar en huvudsaklig flödesrikt-

1. Utloppsanordning för en jetmotor utloppskanal (3) varvid ut- ning (a) för en jetstràle (2) från jetmotorn, loppskanalen (3) har en uppströmsände (3') för anslutning till jetmotorn och en nedströmsände (3"), och varvid (3") har en sedd i ett snitt tvärs flödesriktningen (a), åtskilda för var sitt utloppsflöde av nämnda utloppskanalen (3) i närheten av nedströmsänden làngsmal form, åtminstone tre från varandra (4-6) kännetecknad av att nämnda utloppspartier (4, 5, och innefattar utloppspartier jetstråle, 6) innefattar ett centralt utloppsparti (4) och två laterala utloppspartier (5, 6), ett pà var sida om det centrala utloppspartiet (4).

2. Utloppsanordning enligt krav 1, (4-6) kännetecknad av att varje utloppsparti innefattar medel (11, 12, 14, 17, 18, 19) för att styra utloppsriktningen hos respektive ut- loppsflöde.

3. Utloppsanordning enligt krav' 2, kännetecknad av att (ll, 12, 14) 6) är inrättade att styra ifrågavarande utloppsflöde i ett nämnda styrmedel hos nämnda utloppspartier (5, första plan som är avsett att sträcka sig väsentligen verti- kalt i ett normalt användningsläge.

4. Utloppsanordning enligt krav 3, (11, 12, 14, 17, 18, 19) 6) är inrättade att styra ifrå- (ll, hos ett andra av nämnda utloppspartier kännetecknad av att nämnda styrmedel hos ett första av nämnda utloppspartier (4, 5, gavarande utloppsflöde oberoende av' nämnda styrmedel 12, 14, 17, 18, 19) 10 15 20 25 30 35 515 379 10

5. Utloppsanordning enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att nämnda utloppspartier (4, 5, 6) är an- ordnade bredvid varandra sedda i nämnda snitt.

6. Utloppsanordning enligt krav 5, kännetecknad av att ett väggparti (7, 8) är anordnat mellan, två intilliggande av nämnda utloppspartier (4, 5, 6).

7. Utloppsanordning enligt krav 3, (11, 12, 14) hos är inrättade att styra ifrågavarande ut- kännetecknad av att nämnda styrmedel de laterala utlopps- partierna (5, 6) loppsflöde i det första planet och att nämnda styrmedel (17, 18, 19) hos det centrala utloppspartiet (4) är inrättade att styra ifrågavarande utloppsflöde i ett andra plan som sträcker sig väsentligen vinkelrätt mot det första planet.

8. Utloppsanordning enligt krav 2, kännetecknad av att nämnda styrmedel innefattar åtminstone en styrklaff hos varje utloppsparti (4, 5, 6).

9. Utloppsanordning enligt kravt 8, kännetecknad. av att nämnda styrklaff är vridbar runt en axel som sträcker sig väsentligen tvärs flödesriktningen (a).

10. Utloppsanordning enligt krav 9, kännetecknad av att nämnda styrmedel innefattar två styrklaffar (11, 12; 17, 18) hos varje utloppsparti (4, 5, 6), varvid vridaxeln hos den ena styrklaffen (ll: 17) sträcker sig väsentligen parallellt med vridaxeln hos den andra styrklaffen (12; 18).

11. ll. Utloppsanordning enligt krav 10, kännetecknad av att de (11, 12; 17, 18) från varandra och inrättade att mellan sig innesluta ifråga- två styrklaffarna är anordnade på avstånd varande utloppsflöde. 10 15 20 25 30 515 379 ll

12. Utloppsanordning enligt krav' 11, kännetecknad av att innefattar åtminstone en tredje mellanliggande styrklaff (14, 19) (11, 12; 17, 18) kring en vridaxel som sträcker sig väsentligen parallellt (11, 12; 17, 18). nämnda utloppsparti (4, 5, 6) soul är anordnad mellan de två styrklaffarna och vridbar med vridaxlarna hos de två styrklaffarna

13. Utloppsanordning enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att utloppskanalen (3) i närheten av upp- strömsänden (3') har en väsentligen cirkulär form, sedd i ett snitt tvärs flödesriktningen (a).

14. Flygfarkost innefattande åtminstone en jetmotor, kännetecknad av en utloppsanordning enligt något av de föregående kraven.

15. Flygfarkost enligt krav 14, kännetecknad av att ut- loppsanordningen är anordnad i ett stjärtparti hos flygfar- kosten. enligt krav 14,

16. Flygfarkost kännetecknad av att ut- loppsanordningen är anordnad i närheten av en vinge hos flygfarkosten.

17. Flygfarkost enligt något av kraven 14 ~ 16, vilken bil- dar ett flygplan.

18. Flygfarkost enligt något av kraven 14 - 16, vilken bil- dar en raket.

19. Flygfarkost enligt något av kraven 14 - 16, vilken bil- dar en robot.