JP2000283698A - 飛しょう体用超音速インテーク - Google Patents
飛しょう体用超音速インテークInfo
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- JP2000283698A JP2000283698A JP11089945A JP8994599A JP2000283698A JP 2000283698 A JP2000283698 A JP 2000283698A JP 11089945 A JP11089945 A JP 11089945A JP 8994599 A JP8994599 A JP 8994599A JP 2000283698 A JP2000283698 A JP 2000283698A
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Abstract
可変機構で精度よく駆動でき、また、構成が簡単で、部
品点数が少なく、特別な駆動(動力)源を必要とせず、
軽量小型で低コストの可変機構を内蔵した飛しょう体用
超音速インテークを提供する。 【解決手段】 カウルに対向し超音速ランプ部に連なる
流路のランプ及びスロート内部の平板を、夫々リンク機
構により揺動可能となし、このランプ及び平板の各リン
ク機構を、通電による形状記憶合金の変位とバイアスば
ねのばね力とにより正逆動作するようになすと共に、形
状記憶合金への通電は、スロート付近に設けたセンサに
より検知された圧力又は温度が所定値に達して始動が起
ったことが制御回路で検出された時に行われるようにな
して、可変機構を構成した飛しょう体用超音速インテー
ク。
Description
に係り、詳しくは飛しょう体に適した可変ランプを有す
る超音速インテークに関する。
テークは、図11に示すように超音速ランプ部1内にア
クチュエータ2又はモータ等の可変機構を内蔵させて、
可変ランプ3を構成していた。この可変ランプ3の可変
機構は、構成が複雑であるため、可動部の駆動精度を維
持することや不具合が生じないように考慮を払うことが
必要である。また、可変ランプ3の可変機構は、部品点
数が多く、大型で、コスト高でもある。
ンテークは、一般に航空機に用いられるが、飛しょう体
に用いることは困難である。即ち、飛しょう体は航空機
に比して機体が著しく小さく、それに応じて超音速イン
テークも著しく小さくなるので、従来のようにアクチュ
エータ2又はモータ等の可変機構を内蔵させることは困
難となる。また、飛しょう体は、航空機にまして軽量化
が必要であり、重量増となる可変機構の内蔵はぜひとも
避けねばならない。さらに、飛しょう体は1回限りの使
用であり、超音速インテークの開度調整は1回のみで、
連続的な開度調整は不要であるため、高価で複雑な機能
を有するアクチュエータ2又はモータ等の可変機構は不
適である。
チュエータやモータ等の可変機構を用いずに小さな可変
機構で精度よく駆動でき、また、構成が簡単で、部品点
数が少なく、特別な駆動(動力)源を必要とせず、軽量
小型で低コストの可変機構を内蔵した飛しょう体用超音
速インテークを提供しようとするものである。
の本発明の飛しょう体用超音速インテークの1つは、カ
ウルに対向し超音速ランプ部に連なる流路のランプ及び
スロート内部の平板を、夫々リンク機構により揺動可能
となし、このランプ及び平板の各リンク機構を、通電に
よる形状記憶合金の変位とバイアスばねのばね力とによ
り正逆動作するようになすと共に、形状記憶合金への通
電は、スロート付近に設けたセンサにより検知された圧
力又は温度が所定値に達して始動が起ったことが制御回
路で検出された時に行われるようになして、可変機構を
構成したことを特徴とするものである。
ークの1つは、始動前にランプ及び平板を動作させない
ので、可変機構の形状記憶合金に電流を通さず、バイア
スばねによりリンク機構を所定の始動開始位置に停止
し、流路のランプ及びスロート内部の平板は寝た状態で
流路は開かれている。始動が起こり、垂直衝撃波がスロ
ートを通過した時点で、センサにより圧力又は温度が検
知され、その検知信号が制御回路で所定値に達している
ことが検出されて始動が確認されると、可変機構の形状
記憶合金に電流を通し、形状記憶合金を高温状態にして
長さを短縮し、バイアスばねに抗してリンク機構を回転
し、流路のランプ及びスロート内部の平板を所定の角度
に設定し、スロートを所定の流路断面積に縮小する。
他の1つは、前述の飛しょう体用超音速インテークにお
いて、インテーク外部に総圧管を設けて該総圧管から取
り入れた総圧を制御回路に送るようになし、制御回路に
は前記総圧から飛しょうマッハ数を推定すると共に、各
マッハ数に対して流路のランプ及びスロート内部の平板
の角度が適正な角度となるように予め設定され、形状記
憶合金への通電量を変化させるメモリを備えたことを特
徴とするものである。
ークの他の1つは、始動前及び始動までは、前述の飛し
ょう体用超音速インテークの1つと全く同じ作動をす
る。始動後、インテーク外部に設けた総圧管から取り入
れた総圧を制御回路で飛しょうマッハ数を推定し、その
飛しょうマッハ数に対応するように予め設定された各マ
ッハ数に対する流路のランプ及びスロート内部の平板の
角度に基いて、実際の流路のランプ及び平板の角度が適
正な角度となるように形状記憶合金への通電量を変化さ
せ、形状記憶合金の温度を変化させて長さを適正にし
て、リンク機構を回転することにより、ランプ及び平板
が適正な角度となり、飛しょうマッハ数に見合った流路
断面積のスロートが実現する。
テークの1つの一実施形態を図によって説明すると、図
1に示すようにカウル5に対向し超音速ランプ部1に連
なる流路のランプ3a,3b及びスロート4の内部の平
板3cを、夫々リンク機構6,6′により揺動可能とな
し、前記ランプ3a,3bを可変ランプ3となしてい
る。ランプ3aはその先端が図2に示すように超音速ラ
ンプ部1の後端に枢支され、ランプ3bはその先端の側
板の長穴7がランプ3aの後端側面にピン8にて結合さ
れている。平板3cは図3に示すように後端の側板の長
穴7がスロート4の内部壁9の先端部にピン10にて結
合されている。前記リンク機構6はその上端が図2に示
すようにランプ3bの下面に結合され、リンク機構6′
はその上端が図3に示すように平板3cの下面に結合さ
れて、夫々その下端が支持体11,11′に回転軸1
2,12′にて支持されている。回転軸12,12′の
外周には夫々支持体11,11′に下端を固定したTi
−Ni合金よりなる形状記憶合金帯材13とバイアスば
ね14とが結合の上掛け通されている。各支持体11,
11′における形状記憶合金帯材13の両端には夫々ス
ロート4の内部壁9内に設置した制御回路15から通電
用の電線16が接続されている。前記制御回路15には
スロート4付近に設けた圧力センサ(又は温度センサ)
17が接続され、圧力センサ17により検知される圧力
(又は温度)信号が制御回路15に送られるようになっ
ていて、送られた圧力(又は温度)信号が所定値に達す
ると、始動が起ったことが検出されて、制御回路15か
ら電線16にて形状記憶合金13に通電されるようにな
されて可変機構18が構成されている。尚、ランプ3
a,3bの連結は、長穴7とピン8の代りに図4に示す
ようにリンク19,20により結合してもよい。
ークでは、始動前にランプ3a,3b及び平板3cを揺
動させないので、可変機構18の形状記憶合金帯材13
には電流を通さず、バイアスばね14によりリンク機構
6,6′が図5に示すように右に回った所定の始動開始
位置に停止し、流路のランプ3a,3b及びスロート4
の内部の平板3cは寝た状態で流路は開かれている。始
動が起こり、垂直衝撃波がスロート4を通過した時点
で、圧力センサ17により圧力が検知され、その検知信
号が制御回路15で所定値に達していることが検出され
て始動が確認されると、可変機構18の形状記憶合金帯
材13に電流を通し、形状記憶合金帯材13を高温状態
にして図6に示すように長さを短縮し、バイアスばね1
4に抗して回転軸12,12′を介してリンク機構6,
6′を左へ回転し、流路ランプ3a,3b及びスロート
4の内部の平板3cを所定の角度に設定し、スロート4
を所定の流路断面積に縮小する。
クの他の1つの一実施形態を図によって説明する。前記
図1に示す飛しょう体用超音速インテークにおいて、流
路のランプ3a,3b及びスロート4の内部の平板3c
を所定の角度に設定する目的は始動だけであるが、図7
に示す飛しょう体超音速インテークでは、始動のみなら
ず、始動後に飛しょうマッハ数に合わせてランプ3a,
3b及び平板3cの角度を設定することも重要な目的で
ある。超音速インテークでは、飛しょうマッハ数に対し
て適正な衝撃波パターンが存在する。図8に示すように
各ランプ先端から出る斜め衝撃波I1 ,I2 ,I3 ,I
4 をカウルリップ5aに当てる形態の場合飛しょうマッ
ハ数が設計値より低い場合図9に示すようになり、飛し
ょうマッハ数が設計値より高い場合図10に示すように
なり、設計マッハ数の時の特性値より流量または総圧回
復率(流入空気の総圧に対するインテーク出口での総圧
の比)が低下する。そのため、飛しょう速度範囲におい
て最適な性能を得るには、各飛しょうマッハ数に合わせ
て適正な衝撃波パターンになるようにランプ3a,3b
及び平板3cの角度を調整する必要がある。マッハ数が
大きくなると斜め衝撃波は傾くので、マッハ数の増加に
伴い、ランプ3a,3b及び平板3cの角度を大きくす
るとよい。この目的のため図7に示す飛しょう体用超音
速インテークは、図1に示す飛しょう体用超音速インテ
ークと同一構成とした他、インテーク外部に総圧管21
を設け、該総圧管21から取り入れた総圧を制御回路1
5に送るようになし、制御回路15には前記総圧から飛
しょうマッハ数を推定すると共に各マッハ数に対して流
路のランプ3a,3b及びスロート4の内部の平板3c
の角度が適正な角度となるように予め設定され、形状記
憶合金帯材13への通電量を変化させるメモリ22を備
えたことを特徴とするものである。尚、総圧管21の取
付け位置は、図7に示すようにカウル5の面でも、本イ
ンテークの側壁外面でも良い。
ークは、始動前及び始動までは、前述の飛しょう体用超
音速インテークと全く同じ作動をする。その後飛しょう
マッハ数を、インテーク外部に設けた総圧管21から取
り入れた総圧により制御回路15で推定し、該制御回路
15に備えられたメモリ22に予め設定された各マッハ
数に対する流路のランプ3a,3b及びスロート4の内
部の平板3cの角度に基いて、推定した飛しょうマッハ
数に対する実際のランプ3a,3b及び平板3cの角度
を適正な角度にするため、制御回路15で形状記憶合金
帯材13への通電量を変化させ、形状記憶合金帯材13
の温度を変化させて長さを適正にして、リンク機構6,
6′を回転することにより、ランプ3a,3b及び平板
3cが適正な角度となり、飛しょうマッハ数に見合った
流路断面積のスロート4が実現する。
う体用超音速インテークは、始動時に従来のようにアク
チュエータやモータ等の大きな可変機構を用いることな
く、小さなリンク機構を形状記憶合金の変位とバイアス
ばねのばね力とにより動作する小さな可変機構で精度よ
く駆動して、流路のランプやスロート内部の平板の角度
を適正にでき、また始動後にインテーク外部の総圧から
飛しょうマッハ数を推定し、その飛しょうマッハ数に合
った流路のランプやスロート内部の平板の角度を適正す
ることにより、スロートの流路断面積を適正にできる。
また、本発明の飛しょう体用超音速インテークは、構成
が簡単で、部品点数が少なく、特別な駆動(動力)源を
必要とせず、軽量小型で低コストの可変機構を内蔵して
いるので、1回限りの使用となる飛しょう体における超
音速インテークとしては極めて有用である。
の一実施形態を示す概略縦断面図である。
の状態を示す要部縦断面図である。
の状態を示す要部縦断面図である。
1つの実施形態を示す概略縦断面図である。
の斜め衝撃波と垂直衝撃波の発生形態を示す図である。
いマッハ数の場合の斜め衝撃波と垂直衝撃波の発生形態
を示す図である。
高いマッハ数の場合の斜め衝撃波と垂直衝撃波の発生形
態を示す図である。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 カウルに対向し超音速ランプ部に連なる
流路のランプ及びスロート内部の平板を、夫々リンク機
構により揺動可能となし、このランプ及び平板の各リン
ク機構を、通電による形状記憶合金の変位とバイアスば
ねのばね力とにより正逆動作するようになすと共に、形
状記憶合金への通電は、スロート付近に設けたセンサに
より検知された圧力又は温度が所定値に達して始動が起
ったことが制御回路で検出された時に行われるようにな
して、可変機構を構成したことを特徴とする飛しょう体
用超音速インテーク。 - 【請求項2】 請求項1記載の飛しょう体用超音速イン
テークにおいて、インテーク外部に総圧管を設けて該総
圧管から取り入れた総圧を制御回路に送るようになし、
制御回路には前記総圧から飛しょうマッハ数を推定する
と共に、各マッハ数に対して流路のランプ及びスロート
内部の平板の角度が適正な角度となるように予め設定さ
れ、形状記憶合金への通電量を変化させるメモリを備え
たことを特徴とする飛しょう体用超音速インテーク。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08994599A JP3220858B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 飛しょう体用超音速インテーク |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08994599A JP3220858B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 飛しょう体用超音速インテーク |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000283698A true JP2000283698A (ja) | 2000-10-13 |
JP3220858B2 JP3220858B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=13984853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08994599A Expired - Lifetime JP3220858B2 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 飛しょう体用超音速インテーク |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3220858B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6371030B1 (en) * | 1999-08-09 | 2002-04-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Training projectile using shape memory alloy members |
JP2011521828A (ja) * | 2008-05-30 | 2011-07-28 | エアバス オペラツィオンス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 航空機用空調システムの排出空気冷却装置及び方法 |
JP2014122597A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ジェットエンジン |
CN109689500A (zh) * | 2016-08-22 | 2019-04-26 | 通用电气公司 | 进气系统及其组装方法 |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP08994599A patent/JP3220858B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6371030B1 (en) * | 1999-08-09 | 2002-04-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Training projectile using shape memory alloy members |
JP2011521828A (ja) * | 2008-05-30 | 2011-07-28 | エアバス オペラツィオンス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 航空機用空調システムの排出空気冷却装置及び方法 |
JP2014122597A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ジェットエンジン |
CN109689500A (zh) * | 2016-08-22 | 2019-04-26 | 通用电气公司 | 进气系统及其组装方法 |
CN109689500B (zh) * | 2016-08-22 | 2022-06-14 | 通用电气公司 | 进气系统及其组装方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3220858B2 (ja) | 2001-10-22 |
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