SE527788C2 - Utloppsanordning till en jetmotor och en jetmotor innefattande sådan utloppsanordning - Google Patents

Description

30 527 788 2 uppfinningen appliceras i en luftgàende farkost, och dá i synnerhet i en flygplansmotor.

Det är sedan tidigare känt att skydda ett flyplan mot eventuell attack genom att ge flyplanet en lág så kallad signatur. Med signatur avses i detta sammanhang kontrast mot: bakgrunden. Exempelvis ger heta strukturer och Vanna avgaser upphov till IR-signatur.

Det är vidare känt att en stjärtfena pà farkosten ger upphov till en kraftig radarsignatur. Det vore därför önskvärt att åstadkomma en styrning av en farkost pá annat sätt.

SAWIANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en utloppsanordning för en jetmotor, som skall ge den farkost som framdrivs av jetmotorn en alternativ styrning. Vidare åsyftas en utloppsanordning för en jetmotor, som skapar förutsättningar för att ge jetmotorn och/eller den farkost som framdrivs av jetmotorn en signaturreduktion.

Detta syfte uppnås med en utloppsanordning enligt kravet 1. Utloppsanordningen innefattar därför ett flertal fasta kanaler, var och en med ett gasintag och ett gasutlopp för ledning av en gas fràn jetmotorn, Åtminstone tvá av nämnda gaskanalers utlopp mynnar i olika riktningar. Vidare är en gasfördelningsanordning inrättad vid nämnda gasintag för selektiv fördelning av gasen till nämnda kanaler.

Genom att styra gasfördelningsanordningen pà lämpligt sätt kan man vektorisera dragkraften fràn motorn och 10 15 20 25 30 527 788 3 därmed öka manövrerbarheten av farkosten och därmed förbättras möjligheterna att kunna flyga stabilt farkosten. med KORT BESKRIVNING AV FIGURER Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande, med hänvisning till de utföringsformer som visas pá den bifogade ritningen, varvid FIG 1 en delvis skuren vy visar schematiskt i ovanifrän en drivanordning innefattande en jetmotor med en utloppsanordning enligt ett första utförande, FIG 2 visar en sidovy av drivanordningen enligt figur 1, FIG 3 visar en perspektivvy av utloppsanordningen enligt figur 1, FIG 4-7 visar fyra varianter av utloppsanordningen enligt det första utförandet.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMR I figur 1 visas i en förenklad vy ovanifrán en jetmotor 1 med en utloppsanordning 2 ansluten till motorns innefattar ett flertal utlopp. Utloppsanordningen 2 fasta kanaler 3, var och en med ett gasintag 4 och ett frán jetmotorn.

Utloppsanordningen 2 innefattar närmare bestämt en fast väggstruktur, gasutlopp 5 för ledning av en gas vars väggar definierar gaskanalerna 3. Åtminstone två av' nämnda gaskanalers utlopp mynnar i olika riktningar, det vill säga har olika vektorvinklar.

Riktningen pá gasen som strömmar ut frán gaskanalernas 3 utlopp 5 illustreras med pilarna 6. Gaskanalerna 3 är anordnade intilliggande varandra och deras utlopp 5 mynnar i en divergerande konfiguration. 10 15 20 25 30 527 788 4 Av figur 2 framgår att gaskanalerna 3 har en sådan form att respektive gasintag 4 åtminstone väsentligen döljs jetmotorns l från dêSS Gaskanalerna 3 har för detta ändamål åtminstone partiellt en utbredningsriktning med en På så belägna sett i axíella riktning utloppssida 5. komponent skild från nmtorns axíella riktning. sätt döljs heta motordelar, såsom turbindelar, innanför utloppsanordningens 2 gasintag 4 från insyn bakifrån. IR-signaturen reduceras därmed väsentligt.

Närmare bestämt har både ett inloppspartí 8 och ett utloppsparti 9 av respektive gaskanal 3 en väsentligen 10 mellan har en axiell utbredningsriktning och ett parti inloppspartiet 8 och utloppspartiet 9 utbredningsriktning med en komponent skild från motorns Det utbredningesriktning är alltså vinklat relativt motorns axíella riktning. mellanliggande partiets 10 axíella riktning. Gaskanalstrukturen kan därmed sägas ha en utdragen S-fornr sett ifrån sidan. Gaskanalernas 3 utloppspartier 9 sträcker sig åtminstone huvudsakligen i samma plan. Gasen 6 strömmar därmed ut från gaskanalerna i ett plan parallellt med motorns axiella riktning.

En gasfördelningsanordning 7 är inrättad vid nämnda gasintag 4 för selektiv fördelning av gasen till nämnda Olika gasfördelningsanordningen 7 beskrivs närmare nedan med kanaler 3, se figur 2. utföringsformer av hjälp av figurerna 3-7.

Gaskanalerna 3 har en större utbredning tvärs dess längsled vid dess utlopp 5 än vid dess Gaskanalerna 3 är att utbredningsriktningen sammanfaller för åtminstone ett inlopp 4. anordnade så den större flertal och företrädesvis samtliga kanaler. Var och en 10 15 20 25 30 527 788 5 av gaskanalerna 3 har' här en 'väsentligen rektangulär tvärsnittsform vid deras utlopp 5. Gaskanalernas 3 utloppspartier 9 sträcker sig ätminstone huvudsakligen i samma plan, som är parallellt med motorns axiella riktning. En längsida hos gaskanalernas 3 rektangelform är parallell med detta plan.

Den längre sidan i den rektangulära gaskanaldelen 3 är längre rekatangulära gaskanaldelen. bildade utloppskonfigurationen är således 'ti1lplattat' väsentligt än en kortare sida av den Den av gaskanalerna 3 med ett stort bredd/höjd-förhållande. Härigenom erhállsi en snabb omgivningsluften. utblandning av het gas med den kalla Gaskanalintagen 4 är placerade intill varandra och definierar tillsammans en omkretsriktning tvärs kanalernas längdriktning. Gaskanalintagen. 4 definierar tillsammans en delcirkulär form.

Gasfördelningsanordningen 7 innefattar ett förflyttbart fördelningselement ll som är inställbart i olika lägen för gasflödet till ett gaskanalintag 4 och samtidig blockering av övriga styrning av eller flera gaskanalintag. roterbart inrättat.

Fördelningselementet 11 är Fördelningselementet ll utgörs här av en roterbar cirkelskiva med en för öppning 12 gasgenomströmning. öppningen 12 sträcker sig enbart över en del av omkrets ett fatal Gasfördelningsanordningen 7 innefattar medel 13, såsom ett elektrohydrauliskt ställdon eller en elektrisk motor, cirkelns och täcker kanalinlopp. för rotation av cirkelskivan. 10 15 20 25 30 527 788 6 En andra utföringsform av fördelningselementet 14 visas Fördelningselementet 14 utgörs här av en roterbart inrättad upphängd pà en axel parallell med motorns axiella i figur 4. konvergent rörformig cylinder riktning. En främre ände av cylindern 14, som vetter mot gaskanalintagen har en öppning 15 för gasgenomströmning. öppningen 15 sträcker sig enbart över en del av cirkelns omkrets och täcker ett fatal kanalinlopp.

En tredje utföringsform av fördelningselementet 16, som är en 'variant av den andra utföringsformen, visas i figur 5. Ett flertal fasta ledskenor 17 är anordnade med inbördes avstànd i den roterbart inrättade, konvergenta rörformiga cylinderns omkretsriktning. Ett flertal ställbara ledskenor 23 är inrättade med inbördes avstánd i omkretsled i jetmotorns bakre turbinhus 24. De ställbara ledskenorna 23 regleras så att en omlänkning av luftströmmen sker, vilket skapar ett vridmoment pa cylindern som roterar cylindern till önskad position för att ástadkoma omfördelningen av luftströmen.

En ytterligare variant av utloppsanordningen visas i figur 6. Gaskanalerna 103 utbreder sig här huvudsakligen utmed hela deras längd i ett plan. Gaskanalinloppen som ligger intill varandra definierar därmed en huvudsakligen rät linje, tvärs deras utbrednings- riktning. Ett mellanliggande parti 18 som ansluter kanalstrukturen till motorn 1 innefattar en relativt platt sektion 19, som utbreder sig parallellt med kanalernas 103 plan. Fördelningselementet 18 utgörs här av en roterbart inrättad, relativt platt cylinder 20 som är belägen i den tillplattade sektionen 19. Cylindern 20 har alltsa en relativt làg höjd och är roterbart inrättad kring en vertikal axel 21. Axeln 21 sträcker 10 15 20 25 30 527 788 7 sig alltså. vinkelrätt mot motorns axiella riktning. Den horisontella cylindern 20 har en öppning för gasgenomströmning som vetter mot kanalinloppen. öppningen sträcker sig enbart över en del av gaskanalinloppens sainmanlagda längd i sidled och täcker alltsa enbart ett fåtal kanalinlopp. Den sida av den horisontella cylindern 20 som vetter mot motorn 1 är öppen.

En variant av gasfördelningsanordningen enligt figur 6 visas i figur 7. Gasfördelningsanordningen innefattar ett flertal vridbara fördelningselement 22 av bladform, vilka är belägna i den tillplattade sektionen 19. De bladformiga fördelningselementen 22 är inrättade parallellt med varandra och inställbara i olika lägen för styrning av gasflödet mellan varandra eller ledskenor, till ett eller flera gaskanalintag och blockering av övriga gaskanalintag.

Utloppsanordningens funktion beskrivs kortfattat nedan.

Kärnluft och fläktluft blandas i mellan en mixer anordnad motorn och gas fördelningsanordningen .

Gasfördelningsanordningen enligt nágot av de ovan beskrivna alternativen fördelar därefter luftströmmen till valda Vid flygning vektorisering styrs luften till de mittersta kanalerna.

Vid flygning styrs flödet kontinuerligt över till kanaler pà höger/vänster sida. erhálls dels genom att luftströxmnen ändrar riktning, dels genom att dragkraften flyttas i sidled frán centrumlinjen (motorns axiella riktning) . utloppskanaler . utan med vektoris ering Vektoriserad dragkraf t 10 .l5 527 788 8 Företrädesvis innefattar anordningarna sensorer som mäter vridningsvinkel för fördelningsmekanismerna.

Anordningarna innefattar även ställdon i form av elektrohydrauliska eller elektriska motorer för roterning eller vridning av fördelningsmekanismerna.

Uppfinningen skall inte anses vara begränsad till de ovan beskrivna utföríngsexemplen, utan en rad ytter- ligare varianter och modifikationer är tänkbara inom ramen för efterföljande patentkrav.

I beskrivningen ovan har gaskanalernas utlopp en divergerande konfiguration. Det ligger dock inom ramen för uppfinningen att gaskanalerna mynnar ut parallellt, eller till och med konvergent.

Claims (18)

10 15 20 25 30 527 788 PATENTKRAV

1. Utloppsanordning (2) till en jetmotor (1), k ä n n e t e c k n a d av, att utloppsanordningen (2) innefattar ett flertal fasta kanaler (3,103), var och en med ett gasintag (4) och ett gasutlopp (5) för ledning av en gas från jetmotorn, att åtminstone två av nämnda gaskanalers utlopp mynnar i olika riktningar, och att en gasfördelningsanordning (7) är inrättad vid nämnda gasintag för selektiv fördelning av gasen till nämnda kanaler.

2. Utloppsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av, att nämnda gaskanaler (3,103) är anordnade intilliggande varandra.

3. Utloppsanordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av, att nämnda gaskanalers (3,103) utlopp (5) nynnar i em divergerande konfiguration.

4. Utloppsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av, att nämnda (3,103) sträcker sig åtminstone huvudsakligen i sama plan. gaskanalers utloppspartier (9)

5. Utloppsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av, att ett flertal av nämnda gaskanaler (3,103) var och en har en större utbredning tvärs dess längsled vid dess utlopp (5) än vid dess inlopp (4). 10 15 20 25 30 527 788 10

6. Utloppsanordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av, att gaskanalerna (3,103) är anordnade så att den större utbredningsriktningen sammanfaller för ett flertal kanaler.

7. Utloppsanordning enligt något föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av, att var och en av gaskanaldelarna (3,103) har en väsentligen rektangulär tvärsnittsform vid deras utlopp (5).

8. Utloppsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av, (3,103) har en sådan form att respektive gasintag (4) åtminstone väsentligen döljs sett i från dess utloppssida (5). att ett flertal av' gaskanalerna

9. Utloppsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av, att utloppsanordningen (2) innefattar en fast väggstruktur, vars väggar definierar gaskanalerna (3,103).

10. Utloppsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av, att gasfördelningsanordningen (7) innefattar ett förflyttbart fördelningselement (1l,l4,16,20,22) och att fördelningselementet är inställbart i. olika lägen för styrning av gasflödet till ett eller flera gaskanalintag (4) och blockering av övriga gaskanalintag.

11. ll. Utloppsanordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av, 10 15 20 25 30 527 788 ll att gaskanalintagen (4) är placerade intill varandra och definierar tillsammans en riktning tvärs kanalernas längdriktning, att fördelningselementet (1l,14,l6,20,22) innefattar en öppning för gasgenomströmning, vilken öppning har en mindre utbredning i en riktning parallell nämnda för gaskanalintagen tillsammans har. med tvärriktning gaskanalintagen än

12. Utloppsanordning enligt nagot av kraven l-9. k ä n n e t e c k n a d av, att gasfördelningsanordningen (7) innefattar ett flertal förflyttbara fördelningselement (22) av bladform, att de bladformiga fördelningselementen är inrättade parallellt med varandra och inställbara i olika lägen för styrning av gasflödet mellan varandra till ett eller flera gaskanalintag och blockering av övriga gaskanalintag.

13. Utloppsanordning enligt nagot av kraven 10-12, k ä n n e t e c k n a d av, att fördelningselementet (1l,14,l6,20,22) inrättat. är roterbart

14. Utloppsanordning enligt krav 13, k ä n n e t e c k n a d av, att fördelningselementet (ll,l4,l6) är inrättat kring en axel parallell med utloppsanordningens axiella riktning. roterbart

15. Utloppsanordning enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d av, att ett flertal ställbara ledskenor (23) är inrättade med inbördes avstånd. i omkretsled i jetmotorns bakre turbinhus (24) för rotation av fördelningselementet (16) 10 15 527 788 12 med hjälp av luftkraft som àstadkommes genom att styra vinkeln pà de vridbara ledskenorna 23.

16. Utloppsanordning enligt krav 13, kännetecknad av, (20) vinkelrät mot utloppsanordningens att fördelningselementet är roterbart inrättat (21) axiella riktning. kring en axel

17. Jetmotorkännetecknad av, att den innefattar en utloppsanordning enligt nagot av ovanstående krav.

18. Jetdriven farkost k ä n n e t e c k n a d av, att den innefattar en utloppsanordning enligt nagot av kraven l-l6.