CH323716A - Reaction thruster having a device for adjusting the flow section of a propellant jet at the outlet of a nozzle - Google Patents

Reaction thruster having a device for adjusting the flow section of a propellant jet at the outlet of a nozzle

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Publication number
CH323716A
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Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
nozzle
jet
propellant
outlet
flow section
Prior art date
Application number
Other languages
French (fr)
Inventor
Henri Bertin Jean
Jules Bauger Louis Alexandre
Kadosch Marcel
Louis Maunoury Francois Marie
Original Assignee
Snecma
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/28Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto using fluid jets to influence the jet flow
    • F02K1/30Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto using fluid jets to influence the jet flow for varying effective area of jet pipe or nozzle

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Description

  

  <B>Propulseur</B> à     réaction        ayant   <B>un</B>     dispositif   <B>de réglage de la</B>     section   <B>d'écoulement</B>  <B>d'un jet</B>     propulsif   <B>à la</B>     sortie   <B>d'une tuyère</B>    La présente invention a pour objet un pro  pulseur à réaction ayant un dispositif de ré  glage de la section d'écoulement d'un jet pro  pulsif à la sortie d'une tuyère au moyen d'un  jet auxiliaire dirigé sur ce jet propulsif par au  moins un     ajutage    dont est pourvue la paroi de  cette tuyère,

   caractérisé en ce que cet ajutage  est branché sur un conduit d'amenée de gaz  sous pression desservant également une tuyère  secondaire orientée dans la direction de l'axe  de la tuyère principale, et en ce qu'il comprend  un distributeur pour répartir du gaz sous pres  sion entre ledit ajutage et ladite tuyère secon  daire.    Le dessin représente, à titre d'exemple et  schématiquement, une forme d'exécution de  l'objet de l'invention.  



  L'unique figure est une vue en coupe  axiale de la partie postérieure de cette forme  d'exécution, constituée par un propulseur à  réaction à réchauffe du jet par postcombus  tion.    La partie- antérieure, non représentée sur  le dessin, comprend une entrée d'air frontale,       s    un compresseur d'air, des chambres de com-         bustion,    une turbine à gaz actionnée par l'ef  fluent de ces chambres et     entrainant    le com  presseur. Cette turbine livre les gaz chauds à  une tuyère d'éjection 1 dirigée vers l'arrière  et fournissant le jet de réaction propulsif.

   Cette  tuyère 1 comporte une zone la où sont dispo  sés des brûleurs de     postcombustion    2 que l'on  alimente quand on veut     réaliser    momentané  ment un supplément de poussée. Ces brûleurs  2 sont montés sur des bras radiaux 3.    La section d'écoulement du jet propulsif  doit varier d'une manière assez considérable  suivant que les brûleurs 3 sont ou non en  action. La section     matérielle    de l'orifice de  sortie de la tuyère 1 est choisie de manière à  être assez grande pour l'éjection des gaz lors  qu'ils sont chauffés par les brûleurs 3 en ac  tion.

   Comme cette     section    est     alors    trop grande  quand ces brûleurs sont hors d'action,     c'est-à-          dire    au démarrage et en régime de croisière,  on la réduit en     produisant    une striction du jet  propulsif au moyen d'un     fluide    sous pression  que l'on introduit par un ajutage périphérique  4 situé au voisinage de l'orifice de sortie de  la tuyère 1.

   Cet ajutage est branché sur un      conduit de section annulaire 5, délimité par  une cloison 6 et par une enveloppe extérieure  7 coaxiale à la cloison 6 et relié aux chambres  de combustion susmentionnées du propulseur  ou     éventuellement    au conduit d'air disposé im  médiatement derrière le compresseur du pro  pulseur. Ce conduit 5 dessert également une  tuyère secondaire 8 qui est annulaire et con  centrique à l'orifice de sortie de la tuyère prin  cipale 1 et dont la section d'écoulement est ap  proximativement égale à celle de l'ajutage 4.  



  Dans la partie du conduit 5 qui entoure  l'ajutage 4 est disposée une série circulaire de  volets 9. Ceux-ci sont pivotés sur un axe en  forme d'anneau 10     fixé    sur la cloison 6 der  rière l'ajutage 4. Chacun de ces volets imbri  qués 9 est     relié    par une biellette 11 à un an  neau 12 qui peut être déplacé vers l'avant et  vers l'arrière au moyen d'une paire de vérins  hydrauliques 13 (dont un seul est représenté).  Ces volets constituent donc un distributeur per  mettant de répartir le gaz sous pression arri  vant par le conduit 5 entre l'ajutage 4 et la  tuyère secondaire 8.

   Dans la position des volets  9 qui est représenté en traits pleins, tout ce  gaz doit passer par l'ajutage 4, alors que dans  la position représentée en traits pointillés, tout  ce gaz doit passer par la tuyère secondaire 8.  La première position est celle que l'on choisit  quand les brûleurs de postcombustion 2 ne  travaillent pas.    La forme d'exécution décrite pourrait être  modifiée surtout en ce qui concerne l'agence  ment du distributeur. Dans une variante, ce  distributeur pourrait comprendre comme or  gane principal un manchon pouvant être cou  lissé sur l'extrémité postérieure de la cloison  6 ; dans l'une de ses positions extrêmes, ce  manchon recouvrirait l'ajutage 4, alors que  dans l'autre position extrême il obturerait la  tuyère secondaire 8.  



  Dans une variante, le conduit serait cons  titué par un tuyau     alimentant    à travers une  vanne . soit une chambre annulaire desservant  l'ajutage, soit une chambre annulaire desser  vant la tuyère secondaire -8.    La tuyère secondaire ne doit pas nécessai  rement être annulaire et     coaxiale    à la tuyère  principale 1. Elle pourrait au contraire être  disposée ailleurs, pourvu qu'elle soit orientée  dans la direction de l'axe de la tuyère princi  pale.  



  L'ajutage 4 ne doit pas nécessairement  s'étendre sur tout le pourtour de la tuyère  principale 1. Il pourrait au contraire y avoir  plusieurs ajutages, par exemple une fente pé  riphérique discontinue.    Comme on l'a     indiqué    en rapport à la  deuxième     variante,    le conduit d'amenée de  gaz sous pression pourrait être     constitué    en  partie par un tuyau.     Il    faut cependant noter  que le conduit de section     annulaire    5 présente  un avantage en ce sens que le gaz sous pres  sion qui s'écoule à travers lui est échauffé à  travers la cloison 6.

   Le débit de fluide sous  pression prélevé sur les chambres de combus  tion ou sur le compresseur variant en propor  tion inverse de la température absolue de ce  fluide à l'ajutage, pour une valeur déterminée  de l'impulsion du jet auxiliaire dirigé sur le jet  propulsif, ce débit pourra être d'autant plus  petit que ladite température absolue est plus  élevée.



  <B> Jet thruster </B> having <B> a </B> device <B> for adjusting the </B> section of flow </B> <B> of a jet < / B> propellant <B> at the </B> outlet <B> of a nozzle </B> The present invention relates to a reaction propellant having a device for adjusting the flow section of a pulsating pro jet at the outlet of a nozzle by means of an auxiliary jet directed onto this propellant jet by at least one nozzle with which the wall of this nozzle is provided,

   characterized in that this nozzle is connected to a pressurized gas supply duct also serving a secondary nozzle oriented in the direction of the axis of the main nozzle, and in that it comprises a distributor for distributing gas under pressure between said nozzle and said secondary nozzle. The drawing represents, by way of example and schematically, an embodiment of the object of the invention.



  The only figure is a view in axial section of the rear part of this embodiment, consisting of a jet propellant with reheating of the jet by post-combustion. The anterior part, not shown in the drawing, comprises a front air inlet, an air compressor, combustion chambers, a gas turbine actuated by the effluent from these chambers and causing the com presser. This turbine delivers the hot gases to an ejection nozzle 1 directed towards the rear and providing the propellant reaction jet.

   This nozzle 1 comprises a zone 1a where postcombustion burners 2 are arranged, which are supplied when it is desired to temporarily achieve additional thrust. These burners 2 are mounted on radial arms 3. The flow section of the propellant jet must vary quite considerably depending on whether the burners 3 are in action or not. The material section of the outlet of the nozzle 1 is chosen so as to be large enough for the ejection of the gases when they are heated by the burners 3 in action.

   As this section is then too large when these burners are inoperative, that is to say at start-up and at cruising speed, it is reduced by producing a striction of the propellant jet by means of a pressurized fluid which it is introduced through a peripheral nozzle 4 located in the vicinity of the outlet orifice of the nozzle 1.

   This nozzle is connected to a duct of annular section 5, delimited by a partition 6 and by an outer casing 7 coaxial with the partition 6 and connected to the aforementioned combustion chambers of the propellant or possibly to the air duct arranged immediately behind the compressor. of the pro pulser. This duct 5 also serves a secondary nozzle 8 which is annular and concentric with the outlet of the main nozzle 1 and whose flow section is approximately equal to that of the nozzle 4.



  In the part of the duct 5 which surrounds the nozzle 4 is arranged a circular series of flaps 9. These are pivoted on a ring-shaped axis 10 fixed to the partition 6 behind the nozzle 4. Each of these Nested flaps 9 is connected by a link 11 to a neau ring 12 which can be moved forwards and backwards by means of a pair of hydraulic cylinders 13 (only one of which is shown). These flaps therefore constitute a distributor making it possible to distribute the pressurized gas arriving through the duct 5 between the nozzle 4 and the secondary nozzle 8.

   In the position of the flaps 9 which is shown in solid lines, all this gas must pass through the nozzle 4, while in the position shown in dotted lines, all this gas must pass through the secondary nozzle 8. The first position is that that is chosen when the post-combustion burners 2 are not working. The embodiment described could be modified especially as regards the agency of the distributor. In a variant, this dispenser could comprise as main or gane a sleeve which can be smoothed on the rear end of the partition 6; in one of its extreme positions, this sleeve would cover the nozzle 4, while in the other extreme position it would close the secondary nozzle 8.



  In a variant, the conduit would be constituted by a pipe supplying through a valve. either an annular chamber serving the nozzle, or an annular chamber serving the secondary nozzle -8. The secondary nozzle does not necessarily have to be annular and coaxial with the main nozzle 1. On the contrary, it could be arranged elsewhere, provided that it is oriented in the direction of the axis of the main nozzle.



  The nozzle 4 does not necessarily have to extend over the entire periphery of the main nozzle 1. On the contrary, there could be several nozzles, for example a discontinuous peripheral slot. As indicated in relation to the second variant, the pressurized gas supply duct could be formed in part by a pipe. However, it should be noted that the duct of annular section 5 has an advantage in that the pressurized gas which flows through it is heated through the partition 6.

   The flow of pressurized fluid taken from the combustion chambers or from the compressor varying in inverse proportion to the absolute temperature of this fluid at the nozzle, for a determined value of the pulse of the auxiliary jet directed on the propellant jet , this flow rate may be smaller the higher the said absolute temperature is.

 

Claims (1)

D @@7@TvTTT!"@ <B>A</B> TTIITT Propulseur à réaction ayant un dispositif de réglage de la section d'écoulement d'un jet propulsif à la sortie d'une tuyère au moyen d'un jet auxiliaire dirigé sur ce jet propulsif par au moins un ajutage dont est pourvue la paroi de cette tuyère, caractérisé en ce que cet ajutage est branché sur un conduit d'amenée de gaz sous pression desservant également une tuyère secondaire orientée dans la direction de l'axe de la tuyère principale, et en ce qu'il comprend un distributeur pour répartir du gaz sous pression entre ledit ajutage et ladite tuyère secondaire. SOUS-REVENDICATIONS 1. D @@ 7 @ TvTTT! "@ <B> A </B> TTIITT Reaction thruster having a device for adjusting the flow section of a propellant jet at the outlet of a nozzle by means of a jet auxiliary directed onto this propellant jet by at least one nozzle with which the wall of this nozzle is provided, characterized in that this nozzle is connected to a pressurized gas supply duct also serving a secondary nozzle oriented in the direction of the axis of the main nozzle, and in that it comprises a distributor for distributing pressurized gas between said nozzle and said secondary nozzle. Propulseur selon la revendication, ca ractérisé en ce que la section d'écoulement de la tuyère secondaire est au moins approxima tivement égale à celle de l'ajutage. 2. Propulseur selon la revendication ou la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le conduit et la tuyère secondaire sont annulai res et entourent la tuyère principale, l'ajutage étant formé par une fente qui est ménagée dans la cloison de séparation sur au moins une par tie du pourtour. Propellant according to claim, characterized in that the flow section of the secondary nozzle is at least approximately equal to that of the nozzle. 2. Thruster according to claim or sub-claim 1, characterized in that the conduit and the secondary nozzle are annular and surround the main nozzle, the nozzle being formed by a slot which is formed in the partition wall on the less part of the perimeter.
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