DE876784C - Strahltriebwerk - Google Patents

Description

• Strahltriebwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Triebwerk, das mit fortlaufender Verbrennung zum Antrieb von Flugzeugen durch Reaktion oder für andere Antriebszwecke dient. Im letzteren Fall wirkt ,das sich entspannende Gas auf ein Scha.ufelsvstem in der gleichen. Weise wie bei gewöhnlichen Gasturbinen aus.
• Die vorliegende Erfindung besteht im wesentlichen in einem Triebwerk der vorgenannten Art, l*i dem ein feststehendes Gehäuse um einen um eine Welle umlaufenden Körper angeordnet ist, der in der Mitte eine größere radiale Ausdehnung hat als an .den Enden und bei dem der Körper mit rohrförmigen Schaufeln versehen. ist, die sich von einem Ende des Körpers zum entgegengesetzten Ende erstrecken und bei dem weiterhin ein Auslaß mit einem Strahlrohr vorgesehen ist. In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform eines Strahltriebwerks nach der Erfindung näher veranschaulicht.
• Fig. i zeigt eine Aufsicht auf den umlaufenden Teil, gesehen von dem Auslaß her und mit geschnittenen Flanschen.; Fig. 2 ist ein Längsschnitt der ganzen Vorrichtung, ,die von einem Kühlmantel umgeben ist, dessen Auslaßende als Strahlrohr ausgebildet ist; Fig. 3 ist eine Ansicht des umlaufenden Teils, gesehen von dem Einlaßende her, und Fig.4 zeigt die Maschine von der einen Seite, wobei ein Teil des Gehäusemantels abgeschnitten ist, so !daß die durchlaufendenKanäle undSchaufeln sichtbar sind.
• Zwischen jedem Paar von benachbarten Schaufeln 2 verlaufen durch den die Welle umlaufenden Körper i, an dem--die Schaufeln befestigt sind, und das. Gehäuse 3; an dessen Wandungen die Schaufeln mit einem geringfügigen Spiel angeordnet sind, Kanäle, .die sich - von dem einen. Ende 7 zum anderen Ende 8 erstrecken. Zwischen den Schaufeln sind durchlaufende Kanäle mit Einlaßöffnungen; io, und Auslaßöffnungen 12 ausgeb-il= det. Die Mitte der Kanäle 9 und i i, die zwischen den Schaufeln ausgebildet sind, ist erweitert, um eine größere Querschnittsfläche zu erzielen, in der ein ringförmiger Spalt 5 vorgesehen ist, der im größten Abstand! von der Mitte der Welle liegt und in dem die Zufuhr des Brennstoffs und die Verbrennung stattfindet.
• Der Brennstoff wird durch die rotierende Welle zugeführt und von dieser Welle durch Kanäle 13 der ringförmigen Brennkammer 5 zugefördert, und zwar jeweils ein Kanal zwischen jedem Schaufelpaar. Der Brennstoff fließt über Düsen 14 in winkelig nach außen verlaufender Richtung gegen die Wandfläche des Gehäuses 3, wie in Fig. 2- dargestellt ist, und wird durch die Düsen 14 auf Grund der Zentrifugalkraft ausgetrieben, die während, der Umlaufbewegung auftritt.
• Von dem Ende 7, durch welches, Frischluft in das Aggregat gelangt, führen zwischen den Schaufeln ausgebildete Kanäle 9, die in axialer Richtung fast bis zur Brennkammer 5 verkaufen, nachdem sie seitlich abgebogen. sind, so -aß sie - an dem Ende 8, durch welches die verbrannten Gase in das Strahlrohr eintreten, einen bestimmten Winkel B in jeder axialen Richtung bilden.
• Der mit der Welle umlaufende Teil ist in dem Gehäuse gelagert und mittels radialer Stützen i9 und 2o, an denen @die Lager angeordnet sind, geführt.
• Das Triebwerk arbeitet wie folgt: Wenn die Maschine angelassen wird, so wird der drehbare Körper i mit Iden Schaufeln durch Preßluft oder aridere geedgnete Mittel in Drehung versetzt, wie dies in Fig. i und 3 durch Pfeile angedeutet ist. Mittels eines Turbokompressors 18, -der mit der gleichen Maschinenwelle gekuppelt ist, wird Friseh-Luft in den Einlaß 7 gesogen und strömt durch die längs laufenden Kanäle zwischen und innerhalb der Schaufeln und, verläßt den Auslaß.8, wie durch Pfeile - angedeutet. Danäch wird der Brennstoff, Maschinenöl oder ähnliches, zugeführt, der auf Grund der Drehung durch die Düsen ig. auf Grund der Zentrifugalkraft gesteuert und in zerstäubter Form :in die Brennkammer 5 eingespritzt wird. Durch eine geeignete Zündeinrichtung mit Zündkerzen 6 und einer Zündspule oder einer ähnlichen Vorrichtung 15 wird der Brennstoff gezündet, wodurch dus, verbrannte Gas aus der Brennkammer 5 dem Auslaß@ 8 zuströmt und auf Grund seiner Volumenvergrößerung eine Reaktionskraft in dem Aus daßkanal entwickelt. Durch den Winkel B, den die zuletzt erwähnten Kanäle in axialer Richtung aufweisen, tritt eine Kraftkomponente in umfänglicher Richtung auf, die auf den Rotor -wirkt, so daß die sich entladenden verbrannten. Gase das Aggregat mit dem Turbokompressor antreiben. Aus der Drehung der Gase 'ergibt- sich -eine turbulente Bewegung, die in dem Strahlrohr ausgenutztfwird, während in der Mitte des Strahlrohrs ein beträchtlicher Druckabfall auftritt, wodurch die Geschwindigkeit .und die Menge der Kühlluft erheblich vergrößert werden.. Wenn das. Triebwerk als ein Reaktionsaggregat benutzt. werden soll, sind die Neigungen der Schaufeln Oder Winkel B) an dem Auslaßende 8 so zu bemessen, d,aß die Gase nach d er@ :Entladung sich in axialer Richtung fortbewegen, d. h. rückwärts geradeaus längs der geeignet ausgebildeten Wandungen 16. Wenn das Aggregat für andere Zwecke benutzt werden soll, d. h. wenn die Kraft von der Rotorwelle aufgenommen werden soll, werden die verbrannten Gase mittels einer Turbine auf der gleichen Rotorwelle gesteuert, wodurch (die Entladungsrichtung B und die Winkel der Turbinenschaufeln in der gleichen Weise zu berechnen sind.
• Eines der wesentlichsten; Kennzeichen der Erfindung ist,die Tatsache, daß es möglich ist, diejenigen Teile zu kühlen, .die in Berührung mit den heißen Gasen gelangen, :die Teile, die darüber hinaus eine größere Drehgeschwindigkeit erhalten. und dabei einer höheren Belastung unterliegen, insbesondere dort, wo die Schaufeln des Rotors einer hohen Temperatur und einer erheblichen Beanspruchung auf Grund der Einwirkung der Zentrifugalkraft unterliegen.
• Auf Grund der durch die Erfindung vorgeschlagenen Mittel werden die Schaufeln wirksam durch die durch die Schaufeln strömende Luft gekühlt. Zu gleicher Zeit, wo die Luft die Schaufeln kühlt, wird, dieselbe Luft erhitzt. Durch diese Erhitzung wird sich die Luft ausdehnen, und infolgedessen einen. gewissen Reaktionseffekt auf den Rotor :ausüben und dadurch eine gewisse Höhe von der 'Wärmekraft in Form von mechanischer Kraft der Maschine mitteilen. Außer der Stoßkraft auf das Medium in. den Kanälen zwischen und innerhalb der Schaufeln wird von dem Turbokompressor aus der Zentrifugalkraft eine Stoßkraft aus dem Einlaßende 7 nach dem Auslaßerlde. 8 hin erzielt, weil das Medium .(Frischluft) in den Kanälen, bevor es die Brennkammer erreicht, eine niedrigere Temperatur besitzt, als die in den Kanälen zwischen der Brennkammer und dem Auslaß 8., die auf die verschiedene Dichte des Mediums zurückzuführen ist, welche sich umgekehrt zur verschiedenen Temperatur verhält.
• Ein anderer Vorteil des Gegenstandes der Erfindung gegenüber ähnlichen Maschinen ist der einfache Aufbau und der geringe Raum, den die Maschine in Anspruch nimmt. -Andere Ausführungsformen, als sie ,in der Zeichnung,dargestellt sind, können gewählt werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Strahltriebwerk mit fortlaufender Verbrennung, bestehend aus einem mit Schaufeln versehenen und um eine Welle drehbaren Körl)er, der in einem feststehenden Geh@iuse angeordnet und gelagert ist, in den. Luft und Brennstoff zugeführt werden und aus dem verbrannte Gase durch ein Strahlrohr ausgestoßen «erden, wodurch der resultierende Effekt entweder als Reaktionskraft der Verbrennungsgase auf das Aggregat ausgenutzt werden kann, welches zum Antrieb eines Fahrzeuges mit hoher Geschwindigkeit dienen soll, oder aber daß das aus dem Aggregat ausgestoßene Gas auf eine Gasturbine übergeführt wird, welche auf der gleichen Rotorwelle arbeitet, dadurch gekennzeichnet, d,aß jede, Schaufel sich in dem Gehäuse von dem Einlaß des Gehäuses zu dem Auslaß in der Weise erstreckt, daß zwischen dem Körper und dem Gehäuse und den benachbarten Schaufeln ununterbrochen Kanäle mit Eimaß- und Auslaßöffnungen nahe der Rotorwelle an jedem Ende des Gehäuses ausgebildet sind, und daß diese Kanäle in der Nähe dei Mitte des Aggregates auf einem größeren Abstand von der genannten Welle erweitert sind und daß jeder Kanal durch diesen größeren Abstand von der Rotorwelle eine erhebliche Vergrößerung besitzt, in welche Brennstoff eingeführt wird, in der die Verbrennung stattfindet und in der der Gasdruck auf Grund der Zentrifugalkraft seine größte Wirkung erzielt. a. Strahltriebwerk nach Anspruch r mit einem drehbaren Körper, der sich vom Einlaßende zum Auslaßende des Aggregates erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln, «-elche sich durch das ganze Aggregat erstrecken, hohl sind, um den Durchluß eines Kühlmediums von einem Ende des Aggregates zum anderen Ende zu gestatten, wobei das Kühlmedium von den Verbrennungsgasen getrennt ist. 3. Maschine nach den Ansprüchen z und -2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln, die längs der gesamten Körperlänge befestigt sind, an .dem Auslaßende des Gehäuses und auf einer kurzen Strecke innerhalb des Gehäuses .in umfänglicher Richtung in der Weise gebogen sind, daß sie einen gewissen Winkel zur Rotorwelle bilden, wodurch die ausgestoßenen Verbrennungsgase durch ihre Reaktionswirkung in den Kanälen aufrechterhalten und somit sowohl den Rotor als auch die anderen, damit verbundenen Teile antreiben. Strahltriebwerk mit fortlaufender Verbrennung, gekennzeichnet durch einen in einem Gehäuse umlaufendenRotorkörper und zwischen dem Gehäuse und dem mit Schaufeln versehenen Rotorkörper ausgebildeten Kanälen, die in ihrem Mittelteil erweitert sind, wobei in den Erweiterungen die Verbrennung stattfindet und den Kanälen der Brennstoff zugeführt wird, derart, daß der Brennstoff durch radiale oder im wesentlichen radiale Kanäle in der ,Mitte oder im wesentlichen in der Mitte des Rotorkörpers zu-°fördert wird und daß der Brennstoff den Kanälen durch weitere Kanäle in der Rotorwelle und mittels der durch den. Umlauf des Rotors entstehenden Zentrifugalkraft zugeführt wird.