DE768056C

DE768056C - Heissstrahltriebwerk, insbesondere zum Vortrieb von Luftffahrzeugen

Info

Publication number: DE768056C
Application number: DEJ64144D
Authority: DE
Inventors: Max Adolf Dipl-Ing Mueller
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1939-03-24
Filing date: 1939-03-24
Publication date: 1955-06-02

Description

Heißstrahltriebwerk, insbesondere zum Vortrieb von Luftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf ein Heißstrahltriebwerk, insbesondere zum Vortrieb von Luftfahrzeugen, bestehend aus einem Verdichter, einer den Verdichter antreibenden Kolbenbrennkrarftmaschine, welche durch den Strom der verdichteten Luft gekühlt wird und einer Rückstoßdüse.
Bei einem Heißstrahltriebwerk der genannten Art wird der Vortrieb durch die innerhalb des Triebwerkes erfolgende Beschleunigung des Treibmittels erzeugt. Daraus folgt, daß der Wirkungsgrad eines solchen Triebwerkes in hohem Maße von den Strömungsverhältnissen, also von der Führung dies Triebmittels abhängig ist. Dseis gilt insbesondere für die Führung der vom Verdichter geförderten Betriebrs,luf t, welche die luf tgekühlten Arbei tszyli-näer der Kollbenbremnkraftrnaischine umström@t.
Es ist bekannt, die verdichtete Betriebsluft derart zu führen, daß sie die einzelnen Arbeits zylinder der Kolbenbrennkraftmaschine quer zur Richtung der Zylinderachse umströmt. Der Nachteil dieser bekannten Anordnung liegt darin, daß keinerlei Rücksicht auf die Strömungsverhältnisse genommen wird und daher durch die Verengung des Strömungsquerschnittes Wirbelbildungen im Treibmittel auftreten. Da die Betriebsluft gleichzeitig die Aufgabe hat, die Kühlung der Brennkraftmaschine zu übernehmen, tritt als weiterer Nachteil die ungleichmäßige Kühlwirkung auf, infolge deren z. B. die Kühlung des Zylinderkopfes mangelhaft ist oder die dem Isühlluftstrom zugewandte Zylindermantelfläche zu stark gekühlt wird, während die im Kühlluftschatten liegenden Mantelflächen übermäßig erwärmt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Heißstrahltriebwerk der geschilderten Art eine Führung des Betriebsluftstromes zu erreichen, die keinerlei Störungen unterliegt und außerdem noch eine gleichmäßige Kühlung der von der Betriebsluft betroffenen Teile der Brennkraftmaschine gewährleistet.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Strom der verdichteten Luft entlang dem Zylinder oder den Zylindern der Brennkraftmaschine unter Vermei dung von wirbelerzeugenden Umlenkungen geführt wird, wobei ein äußerer Betriebsluftstrom parallel zur Zylinderachse oder ein äußerer und ein innerer mit dem äußeren gleichgerichteter Betriebsluftstrom gebildet wird. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Führung des Betriebsluftstromes jeweils durch Längsführungsrippen am Mantel der Zylinder erfolgt. Eine wesentliche Vereinfachung kann durch den Fortfall der Ventile erfindungsgemäß dadurch erzielt werden, daß der mit Längsführungsrippen versehene Mantel der Zylinder oder deren mehrere als Gleitschieber für die Steuerung der Zylinderein- und -auslaßschlitze ausgebildet sind, wobei jeweils der Steuerschieber deckelseitig von einem kolbenförmigen Zylinderkopf und kurbelseitig von einem Gleitlager geführt ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß jeder mit Längsführungsrippen versehene Zylinder der Kolbenbrennkraftmaschine in einem von zwei scheibenförmigen Wänden gebildeten Ringkanal liegt, der in der -Nähe der Zylinderköpfe und der Zy lindereinlaßschlitze eine ringförmige Einlaßöffnung für die Betriebsluft aufweist und der in der Nähe der Zylinderauslaßschlitze eine ringförmigeAuslaßöffnung aufweist, an die sich die Rückstoßdüse anschließt.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch ein Heißstrahltrieb-,verk, dessen Kolbenbrennkraftmaschine Einlaßventile und Auslaßschlitze besitzt, und Abb. 2 einen Längsschnitt durch ein Heißstrahltriebwerk mit einer schiebergesteuerten Kolbenbrennkraftmaschine.
Die Kolbenbrennkraftmaschine i treibt das Laufrad 2 des radial durchströmten Verdichters 3 an, der die Betriebsluft für das durch die Brennkraftmaschine aufbereitete und in der Rückstoßdüse 4 beschleunigte Treibmittel des Heißstrahltriebwerkes liefert. Der Zylinderkopf 5 besitzt mehrere Einlaßöffnungen 7 mit gesteuerten Ventilen B. Kurbelseitig sind im Zylinder 6 Auslaßschlitze 9 vorgesehen, die vom Kolben io gesteuert werden. Der Zylindermantel ist zur Führung der Betriebsluft mit axial gerichteten Längsführungsrippen i i versehen.
Die Zylinder 6 liegen in einem von zwei scheibenförmigen Wänden 12, 13 gebildeten Ringkanal, der an der Deckelseite mit der Zuführungsleitung 14 der verdichteten Betriebsluft in Verbindung steht und kurbelseitig in die Rückstoßdüse.I überleitet.
Die vom Verdichter 3 geförderte Betriebsluft trifft zunächst auf den Zylinderkopf und wird danach von den scheibenförmigen Wänden 12 und 13 und von den Längsführungsrippen i i in axialer Richtung am Arbeitszylinder 6 entlang geführt und gelangt durch die Rückstoßdüse :a. ins Freie. Solange die Einlaßventile S geöffnet sind, strömt ein Teil der verdichteten Betriebsluft auch durch die Einlaßöffnungen 7 in den Zylinder 6 und durch die Auslaßöffnungen 9 in die Rückstoßdüse .i, wobei der Zylinder gespült und neu aufgeladen wird.
Gemäß Abb. 2 ist der Zylinder 15 der Kolbenbrennkraftmaschine i6 als Gleitschieber mit hin und her gehenden Steuerbewegungen ausgebildet und wird deckelseitig von dem kolbenförmigen Zylinderkopf 17 und kurbelseitig von dem Gleitlager iS geführt. Die Einlaßschlitze i9 werden durch den Zylinderkopf 17 und die Auslaßschlitze 2o durch den Kolben io gesteuert. Die anderen Teile sind die gleichen wie bei der Einrichtung nach Abb. i.
Auch gemäß dieser Ausführungsform fließt die vom Verdichter 3 geförderte Betriebsluft zunächst dem besonders hoch wärmebeanspruchten Zylinderkopf 17 zu, str;mt dann in axialer Richtung, geführt von den Längsführungsrippen 2i, am Zylindermantel entlang und gelangt über die Rückstoßdüse .4 ins Freie. Während der Spül- und Ladeperiode strömt auch ein Teil der verdichteten Betriebsluft über die Einlaßschlitze i9 und die Auslaßschlitze 2o durch den Zylinder hindurch. Bei sternförmiger Anordnung der Zylinder 6 oder 15 ist sowohl die Zuführungsleitung 14 als auch die Rückstoßdüse 4. als ringförmiger, zur Welle der Brennkraftmaschine i oder 16 gleichmittiger Kanal ausgebildet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i.Heißstrahltriebwerk,insbesondere zum Vortrieb von Luftfahrzeugen, bestehend aus einem Verdichter, einer den Verdichter antreibenden Kolbenbrennkraftmaschine, welche durch den Strom der verdichteten Luft gekühlt wird, und einer Rückstoßdüse, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom der verdichteten Luft entlang dem Zylinder oder den Zylindern (6, 15) der Brennkraftmaschine unter Vermeidung von wirbelerzeugenden Umlenkungen geführt wird, wobei ein äußerer Betriebsluftstrom parallel zur Zylinderachse oder ein äußerer und ein innerer mit dem äußeren gleichgerichteter Betriebsluftstrom gebildet wird.
2. Heißstrahltriebwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung des Betriebsluftstromes jeweils durch Längsführungsrippen (11, 2i) am Mantel der Zylinder (6, 15) erfolgt.
3. Heißstrahltriebwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Längsführungsrippen (11, 21) versehene Mantel der Zylinder (6, 15) oder deren mehrere als Gleitschieber für die Steuerung der Zylinderein- und -auslaßschlitze (i9, 2o) ausgebildet sind, wobei jeweils der Steuerschieber deckelseitig von einem kolbenförmigen Zylinderkopf (17) und kurbelseitig von einem Gleitlager (18) geführt ist.
4. Heißstrahltriebwerk nach Anspruch2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder mit Längsführungsrippen (11, 21) versehene Zylinder (6, 15) der Kolbenbrennkraftmaschine in einem von zwei scheibenförmigen Wänden (12, 13) gebildeten Ringkanal, der in der Nähe der Zylinderköpfe (5, 17) und der Zylindereinlaßöffnungen (7, 19) eine ringförmige Einlaßöffnung für die Betriebsluft und in der Nähe der Zylinderauslaßschlitze (9, 2o) eine ringförmige Auslaßöffnung aufweist, an die sich die Rückstoßdüse (4) anschließt. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: De utsdh@e Patentschrift Nr. 342 007; französische Patentschriften Nr. 689 894, 694 943, 798 489; USA.-Patentschrift Nr. 2 140 397-