SE527789C2 - Utloppsanordning för styrning av ett gasflöde från en jetmotor - Google Patents

Description

25 30 527 789 2 men i hand uppfinningen appliceras i en luftgáende farkost, och da vattengàende farkoster, första avser i synnerhet i en flygplansmotor.

Det är sedan tidigare känt att skydda ett flyplan mot eventuell attack genom att ge flyplanet en lág sá kallad signatur. Med signatur avses i detta samanhang kontrast mot bakgrunden. En farkost bör ha làg' radarsignatur. vertikala kan ge till radarsignatur. Ett sätt att reducera radarsignaturen är ytor eller kanter upphov därför att eliminera den vertikala stjärtfenan. En farkost utan stjärtfena näste styras pá annat sätt i sidled. Ett sätt är att i utloppsmunstycket inrätta en rörligt anordnad centrumkropp, som är inställbar i ett flertal lägen relativt munstyckets inre begränsningsvägg. Genom att styra inriktningen av centrumkroppen relativt munstycket kan man styra utloppsstrálen från jetmotorn i sidled och därmed styra farkosten i sidled.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett att anordning för styrning av ett gasflöde, syfte med uppfinningen är ástadkomma en som ger en alternativ styrning av en farkost. Vidare àsyftas en robust konstruktion med lang livslängd.

Detta syfte uppnås med en anordning enligt kravet 1.

Anordningen innefattar en utloppsdel som definierar ett inre utryme för gasflödet och en kropp inrättad i det inre utrymmet i närheten av Äutloppsdelens utlopp. En spalt bildas begränsningsvägg. Åtminstone en öppning är försedd vid utloppsdelens för mellan kroppen och utloppsdelens inre utlopp injektion av en fluid i 10 15 20 25 30 527 789 3 gasflödet i syfte att styra gasflödets riktning ut frán utloppsdelen.

Tack vare denna lösning erfordras inga rörliga delar för styrning- av gasstrálen, vilket skapar förutsättningar för en läng livslängd dá miljön i utloppet ofta är aggressiv med mycket höga termiska laster. Slitage pà beläggningar i utloppet reduceras da rörliga delar elimineras. Vidare ger lösningen en snabb responstid och låg eller ingen hysteres. Intern mixning kan åstadkommas och IR- i utloppsstrálen, vilket är bra ur akustik- signatursynpunkt.

KORT BESKRIVNING AV FIGURER Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande, med hänvisning till den utföringsform som visas pá de bifogade ritningarna, varvid FIG 1 visar schematiskt i en sidovy en utloppsanordning enligt en utföringsform, och FIG 2 visar utloppsanordningen enligt figur 1 i en perspektivvy.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I Fig 1 och 2 visas en utloppsanordning 1 innefattande en utloppsdel 2 i form av ett utloppsmunstycke och en i utloppsmunstycket koncentriskt anordnad centrumkropp 3.

Utloppsmunstycket 2 definierar ett inre utrymme för ett gasflöde och centrumkroppen 3 är inrättad i det inre utrymmet i närheten av nmnstyckets utlopp 4, varvid en ringformig spalt 5 bildas munstyckets 2 inre begränsningsvägg. nællan kroppen 3 och Heta delar av jetmotorn, sàsom bakre turbindelar, döljs för insyn bakifrån tack vare centrumkroppen 3, vilket är fördelaktigt för reduktion av IR-signaturen och 10 15 20 25 30 527 789 4 radarmàlarea. Utloppsmunstycket 2 har en cirkulär inre tvärsnittsform och centrumkroppen 3 har en cirkulär yttre tvärsnittsform.

Gasflödet strömmar alltsa runt centrumkroppen 3. Genom att blockera strömningen genom fluidisk injektion vid en eller flera positioner fás strömmen att ta an annan väg och vektorisering ástadkomes.

I figur l illustreras resultatet av en CFD-beräkning av strömningen genom utloppsmunstycket 2. Tvà öppningar 7,70 är försedda genom centrumkroppen 3 och mynnar i en främre yta av kroppen 3. Öppningarna 7,70 är avsedda för selektiv injektion av en fluid i munstycket i syfte att styra gasflödet genom munstycket. Fluiden injiceras här genom öppningen 7,70 som ligger pà ett avstånd i sidled frán utloppsmunstyckets 2 centrumlinje. Riktningen. pà gasflödet visas med en stràle 8. Stràlen 8 skjuter här ut med en vinkel relativt utloppsmunstyckets 2 axiella Ett flertal inrättade med inbördes avstånd i jetmotorns sidled och fluiden styrs selektivt till en eller flera av dem för riktning. öppningar är företrädesvis styrning av en farkost med jetmotorn som framdrivningskälla. Med andra ord vektoriseras dragkraften.

Fluidinjektionen kan vidare varieras sà att en variabel Det blir alltså utan en kontinuerlig grad av vektorisering ástadkommes. inte en pá/av-vektorisering, vektorisering.

Utloppsmunstycket 2 har vidare ett gasintag 6 för anslutning till en jetmotor (ej visad). 10 15 20 25 30 527 789 5 Vidare är centrumkroppen 3 är fast anordnad relativt utloppsmuns tycket 2 . till att yta av Enligt ett komplement eller alternativ öppningarna är centrumkroppen 3, sidoyta av kroppen, anordnade genom en främre så mynnar åtminstone en öppning i en som vetter mot munstyckets inre Enligt ett eller alternativ till ovanstående är åtminstone en begränsningsvägg. ytterligare komplement öppning försedd genom en begränsningsvägg hos munstycket 2, som vetter mot kroppen 3.

Som ett alternativ till att centrumkroppen 3 är fast anordnad relativt utloppsmunstycket 2 så kan man tänka att centrumkroppen är anordnad inställbar i olika lägen relativt utloppsmunstyckets 2 sig rörligt och inre begränsningsvägg. Centrumkroppen kan vara vridbart inrättad, eller sidovist förflyttbart inrättad relativt munstyckets inre vägg. Genom att styra centrumkroppens inställning kan man också påverka dragkraftens riktning.

Någon typ av regleranordning (ej visad) innefattande ett flertal ventiler kan utnyttjas för att styra fluiden till korrekt öppning. Öppningarnas form och storlek kan varieras. Det ligger inom ramen för uppfinningen att utnyttja såväl ett flertal mindre hål, exempelvis i spaltform. som några större öppningar, Med bestänmingen att en spalt 5 bildas mellan kroppen och utloppsdelens 2 inre begränsningsvägg inbegripes olika former på det mellanliggande utrymmet mellan kroppen och väggen, och inte enbart att spalten har 10 15 20 25 30 527 789 6 samma bredd utmed hela dess längd, utmed olika delar av spalten täcks. utan olika bredd Vidare kan ett flertal inbördes åtskilda spalter vara anordnade mellan kroppen och väggen.

Ytterligare kan man nämna att centrumkroppen 3 kan kylas med till exempel den injicerade fluiden sá att yttemeraturen pá centrumkroppen, speciellt i bakifrán- aspekter, sänks och därmed sänks IR-signaturen.

Kylningen kan ske internt i centrumkroppen, impingement- kylning, eller externt pá centrumkroppen, filmkylning.

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

Utloppsmunstycket ha en fràn sàsom spaltform. kan vidare cirkulär skiljaktig form, Utloppsmunstyckets form kan vidare vara skiljaktigt frän en axisymetrisk form.

Uppfinningen är exempelvis inte begränsad till en jetmotor. Man kan tänka sig all möjliga tillämpningar där man mäste kunna styra riktningen pá en gasstràle.

Exempelvis kan anordningen utnyttjas som roder via en spalt i bakkanten av en flygfarkostvinge och ersätta en del av styrytorna.

Claims (11)

10 15 20 25 30 527 789 PATENTKRAV

1. Utloppsanordning (1) för styrning' av ett gasflöde från en jetmotor, innefattande en utloppsdel (2) som definierar ett inre utrymme för gasflödet och en kropp det utrymmet i utloppsdelens (2) utlopp (4), varvid en spalt (5) bildas inre (3) inrättad i inre närheten av mellan kroppen och utloppsdelens (2) begränsningsvägg k ä n n e t e c k n a d av, att centrumkroppen (3) är inrättad att dölja heta delar att åtminstone en av jetmotorn för insyn bakifrån, öppning (7,70) är försedd vid utloppsdelens (2) utlopp (4) för injektion av en fluid i gasflödet i syfte att styra gasflödets riktning ut från utloppsdelen för att styra en farkost innefattande jetmotorn.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av, (7,70) att åtminstone en öppning är försedd genom kroppen (3).

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av, att åtminstone en öppning (7,70) mynnar i en främre yta av kroppen (3).

4. Anordning enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av, att åtminstone en öppning mynnar i en sidoyta av kroppen (3), begränsningsvägg. som vetter mot utloppsdelens (2) inre

5. Anordning enligt något av föregående krav, 10 15 20 25 30 527 789 8 k ä n n e t e c k n a d av, att åtminstone en öppning är försedd genom en begränsningsvägg hos utloppsdelen (2), vilken vägg vetter mot kroppen (3).

6. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av, att utloppsdelen (2) har en cirkulär inre tvärsnittsform vid gasutloppet (4).

7. Anordning enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d av, att tvärsnittsform vid gasutloppet (4). utloppsdelen (2) har en spaltformig inre

8. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av, att kroppen (3) är fast anordnad i utloppsdelen (2).

9. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av, att väsentligen kroppen (3) har en yttre tvärsnittsform som svarar mot utloppets (4) inre tvärsnittsform.

10. Jetmotorkännetecknad av, att den innefattar en anordning (1) enligt något av ovanstående krav för ett från styrning av jetmotorn utgående gasflöde. att den innefattar en anordning (1) enligt något av kraven l-9

11. ll. Flygfarkost k ä n n e t e c k n a d av, för styrning av ett gasflöde.