JP2001271710A - ジェットエンジン用騒音低減装置及び排気ノズル - Google Patents
ジェットエンジン用騒音低減装置及び排気ノズルInfo
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- F02K1/38—Introducing air inside the jet
- F02K1/383—Introducing air inside the jet with retractable elements
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- F02K1/78—Other construction of jet pipes
- F02K1/82—Jet pipe walls, e.g. liners
- F02K1/827—Sound absorbing structures or liners
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 効果的に騒音を低減するとともに、軽量化を
容易に図ることができるジェットエンジン用騒音低減装
置及び排気ノズルを提供する。 【解決手段】 排気ガスと外気とを混合するためのミキ
サ２０がエンジン１１の後方に配されており、騒音低減
モードにおいて、ミキサ２０に向かって排気ガスを加速
するための流路とミキサ２０に外気を案内するための流
路とを流路形成部１２によって形成する。
容易に図ることができるジェットエンジン用騒音低減装
置及び排気ノズルを提供する。 【解決手段】 排気ガスと外気とを混合するためのミキ
サ２０がエンジン１１の後方に配されており、騒音低減
モードにおいて、ミキサ２０に向かって排気ガスを加速
するための流路とミキサ２０に外気を案内するための流
路とを流路形成部１２によって形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジェットエンジン
用騒音低減装置及び排気ノズルに係わり、特に、軽量化
を図りつつ効果的に騒音を低減するものである。
用騒音低減装置及び排気ノズルに係わり、特に、軽量化
を図りつつ効果的に騒音を低減するものである。
【０００２】
【従来の技術】ジェットエンジンでは、エンジンから排
気された排気ガスによって生じるジェット流により大き
な騒音が生じることが知られている。特に、超音速旅客
機（ＳＳＴ：Super Sonic Transporter）などに用いら
れる超音速機用のジェットエンジンでは、ジェット流の
速度が大きいために騒音も大きく、離着陸時や低空飛行
時など、地上付近で発生する騒音の低減が課題となって
いる。
気された排気ガスによって生じるジェット流により大き
な騒音が生じることが知られている。特に、超音速旅客
機（ＳＳＴ：Super Sonic Transporter）などに用いら
れる超音速機用のジェットエンジンでは、ジェット流の
速度が大きいために騒音も大きく、離着陸時や低空飛行
時など、地上付近で発生する騒音の低減が課題となって
いる。
【０００３】そのため、超音速機に用いられるジェット
エンジンでは、例えば図９に示すような排気ノズルを搭
載する検討がなされてきた。この図９において、上半分
は超音速巡航時、下半分は騒音低減時を示している。こ
の排気ノズルは、排気ガス１００の流れを制御するため
の１次可変ノズル１０１と、その排気ガスに外気（空
気）を混入して後方に導くための２次可変ノズル１０２
とを備えている。エンジン１０３から排気された高速の
排気ガス１００は、絞り型の流路１０４及び発散型の流
路１０５を通ることにより加速されて超音速のジェット
流となる。騒音低減時（航空機の離着陸時や低空飛行
時）には、２次可変ノズル１０２に外気を導入し、ミキ
サ１０６により１次可変ノズル１０１からの高速の排気
ガスと低速の外気とを混合することによりジェット流の
速度を落として騒音の低減を図る。一方、騒音が大きな
問題とならない上空を航空機が巡航する超音速巡航時に
は、外気の導入を止め、ミキサ１０６を格納してジェッ
ト流をそのまま後方に噴出する。
エンジンでは、例えば図９に示すような排気ノズルを搭
載する検討がなされてきた。この図９において、上半分
は超音速巡航時、下半分は騒音低減時を示している。こ
の排気ノズルは、排気ガス１００の流れを制御するため
の１次可変ノズル１０１と、その排気ガスに外気（空
気）を混入して後方に導くための２次可変ノズル１０２
とを備えている。エンジン１０３から排気された高速の
排気ガス１００は、絞り型の流路１０４及び発散型の流
路１０５を通ることにより加速されて超音速のジェット
流となる。騒音低減時（航空機の離着陸時や低空飛行
時）には、２次可変ノズル１０２に外気を導入し、ミキ
サ１０６により１次可変ノズル１０１からの高速の排気
ガスと低速の外気とを混合することによりジェット流の
速度を落として騒音の低減を図る。一方、騒音が大きな
問題とならない上空を航空機が巡航する超音速巡航時に
は、外気の導入を止め、ミキサ１０６を格納してジェッ
ト流をそのまま後方に噴出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、こうしたジェ
ットエンジン用排気ノズルでは、ミキサの性能が低く、
騒音を十分低減できないという問題があった。すなわ
ち、ミキサの抵抗によって推力効率に悪影響が生じるの
を避けるために、巡航時にはミキサを超音速流れの流路
上から外して格納する必要がある。そのため、ミキサの
形状及び大きさの制約が厳しく、平板のような性能の低
いミキサしか搭載できなかった。
ットエンジン用排気ノズルでは、ミキサの性能が低く、
騒音を十分低減できないという問題があった。すなわ
ち、ミキサの抵抗によって推力効率に悪影響が生じるの
を避けるために、巡航時にはミキサを超音速流れの流路
上から外して格納する必要がある。そのため、ミキサの
形状及び大きさの制約が厳しく、平板のような性能の低
いミキサしか搭載できなかった。
【０００５】また、近年のジェットエンジンでは、最適
な推力効率を得ることを目的として排気ノズルに対して
要求される機能が増える傾向にあり、騒音低減機能を含
めて各機能を比較的簡素な機構で構成するために、矩形
の断面形状を有する排気ノズルの検討が行われている。
な推力効率を得ることを目的として排気ノズルに対して
要求される機能が増える傾向にあり、騒音低減機能を含
めて各機能を比較的簡素な機構で構成するために、矩形
の断面形状を有する排気ノズルの検討が行われている。
【０００６】ところが、こうした矩形の断面形状を有す
る排気ノズルでは、円形の断面形状の排気ノズルに比べ
て剛性を高めるのが難しく、要求される強度を満足しよ
うとすると、部材の板厚が増すなどにより、重量が大幅
に増大してしまいやすい。
る排気ノズルでは、円形の断面形状の排気ノズルに比べ
て剛性を高めるのが難しく、要求される強度を満足しよ
うとすると、部材の板厚が増すなどにより、重量が大幅
に増大してしまいやすい。
【０００７】本発明は、上述する事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、効果的にジェット流の騒音を
低減するとともに、軽量化を容易に図ることができる騒
音低減装置及び排気ノズルを提供することである。ま
た、本発明の他の目的は、最適な推力効率を得ることが
できるジェットエンジン用排気ノズルを提供することで
ある。
ものであり、その目的は、効果的にジェット流の騒音を
低減するとともに、軽量化を容易に図ることができる騒
音低減装置及び排気ノズルを提供することである。ま
た、本発明の他の目的は、最適な推力効率を得ることが
できるジェットエンジン用排気ノズルを提供することで
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、巡航モードと騒音低減モ
ードとを有し、騒音低減モードにおいてエンジンの排気
ガスによる騒音を低減するジェットエンジン用騒音低減
装置であって、前記排気ガスと外気とを混合するために
エンジンの後方に配されるミキサと、騒音低減モードに
おいて、前記ミキサに向かって前記排気ガスを加速する
ための流路と前記ミキサに外気を案内するための流路と
を形成する流路形成部と、を備える技術が採用される。
この騒音低減装置では、騒音低減モードにおいて、流路
形成部によりミキサに外気が案内され、この外気と排気
ガスとがミキサによって混合されることによって、排気
ガスの速度が落ち、騒音が低減される。またこのとき、
流路形成部によって形成される流路により、ミキサに向
かって排気ガスが加速され、加速された流れによって推
力が生じる。このように、この騒音低減装置では、騒音
を低減する機能に加えて排気ガスを加速して推力を生じ
させる機能を独自に有しているので、巡航モードにおけ
る排気ガスを加速する位置から離れた位置にミキサを配
することが可能となる。そのため、巡航モードにおける
排気ガスを加速する位置よりも前方にミキサを配するこ
とで、巡航モードにおいてミキサに流れる排気ガスが加
速前の低速状態となり、ミキサの抵抗による推力効率へ
の影響が小さくなる。したがって、ミキサを格納する必
要がなくなり、その機構が不要となるので、軽量化が容
易に図られる。
め、請求項１に記載の発明は、巡航モードと騒音低減モ
ードとを有し、騒音低減モードにおいてエンジンの排気
ガスによる騒音を低減するジェットエンジン用騒音低減
装置であって、前記排気ガスと外気とを混合するために
エンジンの後方に配されるミキサと、騒音低減モードに
おいて、前記ミキサに向かって前記排気ガスを加速する
ための流路と前記ミキサに外気を案内するための流路と
を形成する流路形成部と、を備える技術が採用される。
この騒音低減装置では、騒音低減モードにおいて、流路
形成部によりミキサに外気が案内され、この外気と排気
ガスとがミキサによって混合されることによって、排気
ガスの速度が落ち、騒音が低減される。またこのとき、
流路形成部によって形成される流路により、ミキサに向
かって排気ガスが加速され、加速された流れによって推
力が生じる。このように、この騒音低減装置では、騒音
を低減する機能に加えて排気ガスを加速して推力を生じ
させる機能を独自に有しているので、巡航モードにおけ
る排気ガスを加速する位置から離れた位置にミキサを配
することが可能となる。そのため、巡航モードにおける
排気ガスを加速する位置よりも前方にミキサを配するこ
とで、巡航モードにおいてミキサに流れる排気ガスが加
速前の低速状態となり、ミキサの抵抗による推力効率へ
の影響が小さくなる。したがって、ミキサを格納する必
要がなくなり、その機構が不要となるので、軽量化が容
易に図られる。
【０００９】この場合にあって、請求項２に記載の発明
のように、前記流路形成部は、断面形状が円形に形成さ
れることにより、装置全体の剛性が増す。
のように、前記流路形成部は、断面形状が円形に形成さ
れることにより、装置全体の剛性が増す。
【００１０】また、請求項１または請求項２に記載のジ
ェットエンジン用騒音低減装置において、請求項３に記
載の発明のように、前記流路形成部は、巡航モードにお
いて外気に面するダクトの一部をなし、騒音低減モード
において該ダクトから傾斜して外気を前記ミキサに案内
する第１可動部材と、巡航モードにおいて互いに離れて
配され、騒音低減モードにおいて互いに当接されて内部
に絞り型の流路を形成する複数の第２可動部材と、モー
ドごとに前記第１及び第２可動部材の配設状態を変化さ
せるアクチュエータと、を有してもよい。この場合に
は、巡航モードにおいて、第１可動部材が離れて配され
るとともに第２可動部材が外気に面するダクトの一部を
なすので、第１及び第２可動部材による排気ガスの流れ
に対する抵抗増加が抑制される。また、騒音低減モード
において、第１可動部材が当接されて内部に絞り型の流
路を形成することにより排気ガスが加速され、第２可動
部材が前記ダクトから傾斜することにより外気がミキサ
に案内される。
ェットエンジン用騒音低減装置において、請求項３に記
載の発明のように、前記流路形成部は、巡航モードにお
いて外気に面するダクトの一部をなし、騒音低減モード
において該ダクトから傾斜して外気を前記ミキサに案内
する第１可動部材と、巡航モードにおいて互いに離れて
配され、騒音低減モードにおいて互いに当接されて内部
に絞り型の流路を形成する複数の第２可動部材と、モー
ドごとに前記第１及び第２可動部材の配設状態を変化さ
せるアクチュエータと、を有してもよい。この場合に
は、巡航モードにおいて、第１可動部材が離れて配され
るとともに第２可動部材が外気に面するダクトの一部を
なすので、第１及び第２可動部材による排気ガスの流れ
に対する抵抗増加が抑制される。また、騒音低減モード
において、第１可動部材が当接されて内部に絞り型の流
路を形成することにより排気ガスが加速され、第２可動
部材が前記ダクトから傾斜することにより外気がミキサ
に案内される。
【００１１】この場合にあって、請求項４に記載の発明
のように、前記第１可動部材と前記第２可動部材とは、
連動するように互いに連結されてもよい。この場合に
は、第１及び第２可動部材を駆動するための機構が簡素
化される。
のように、前記第１可動部材と前記第２可動部材とは、
連動するように互いに連結されてもよい。この場合に
は、第１及び第２可動部材を駆動するための機構が簡素
化される。
【００１２】また、請求項１から請求項４のいずれか一
項に記載のジェットエンジン用騒音低減装置において、
請求項５に記載の発明のように、前記ミキサの後方に
は、内面に吸音材が取り付けられた吸音ダクトが配され
てもよい。この場合には、外気と混合されて低速となっ
た排気ガスの騒音が吸音ダクト内でさらに低減される。
項に記載のジェットエンジン用騒音低減装置において、
請求項５に記載の発明のように、前記ミキサの後方に
は、内面に吸音材が取り付けられた吸音ダクトが配され
てもよい。この場合には、外気と混合されて低速となっ
た排気ガスの騒音が吸音ダクト内でさらに低減される。
【００１３】請求項６に記載の発明は、エンジンの排気
ガスを加速するための絞り型の流路及び発散型の流路が
形成される絞り・発散型のジェットエンジン用排気ノズ
ルであって、巡航速度に応じて発散型の流路の断面積を
変化させるアクチュエータを備える技術が採用される。
この排気ノズルでは、巡航速度に応じて発散型の流路の
断面積が変化するために、排気ガスが効率的に発散され
て適正な推力が生じる。例えば、巡航速度が大きく排気
ガスの圧力と大気圧との圧力比が高いときにはノズル出
口の断面積を大きくし、逆に巡航速度が小さく前記圧力
比が低いときにはノズル出口の断面積を小さくすること
で、流路内で排気ガスが効率的に流れて、適正な推力が
得られるようになる。
ガスを加速するための絞り型の流路及び発散型の流路が
形成される絞り・発散型のジェットエンジン用排気ノズ
ルであって、巡航速度に応じて発散型の流路の断面積を
変化させるアクチュエータを備える技術が採用される。
この排気ノズルでは、巡航速度に応じて発散型の流路の
断面積が変化するために、排気ガスが効率的に発散され
て適正な推力が生じる。例えば、巡航速度が大きく排気
ガスの圧力と大気圧との圧力比が高いときにはノズル出
口の断面積を大きくし、逆に巡航速度が小さく前記圧力
比が低いときにはノズル出口の断面積を小さくすること
で、流路内で排気ガスが効率的に流れて、適正な推力が
得られるようになる。
【００１４】請求項７に記載の発明は、巡航モードと騒
音低減モードとを有するジェットエンジン用排気ノズル
であって、騒音低減モードにおいてエンジンの排気ガス
による騒音を低減するために、請求項１から請求項５の
いずれか一項に記載の騒音低減装置を備える技術が採用
される。このジェットエンジン用排気ノズルでは、効果
的に騒音が低減されるとともに、ミキサを固定式とする
ことにより軽量化が容易に図られる。
音低減モードとを有するジェットエンジン用排気ノズル
であって、騒音低減モードにおいてエンジンの排気ガス
による騒音を低減するために、請求項１から請求項５の
いずれか一項に記載の騒音低減装置を備える技術が採用
される。このジェットエンジン用排気ノズルでは、効果
的に騒音が低減されるとともに、ミキサを固定式とする
ことにより軽量化が容易に図られる。
【００１５】この場合にあって、請求項７に記載の発明
のように、巡航モードにおいて前記騒音低減装置の後方
にエンジンの排気ガスを加速するための流路を形成し、
騒音低減モードにおいて前記騒音低減装置の後方に断面
積が一定の流路を形成することにより、巡航モードにお
いて騒音低減装置の後方で加速された流れによって推力
が生じ、騒音低減モードにおいて騒音低減装置で加速さ
れた流れによって推力が生じる。この場合にあって、請
求項９に記載の発明のように、請求項６に記載の絞り・
発散型の排気ノズルであることにより、適正な推力が容
易に得られる。
のように、巡航モードにおいて前記騒音低減装置の後方
にエンジンの排気ガスを加速するための流路を形成し、
騒音低減モードにおいて前記騒音低減装置の後方に断面
積が一定の流路を形成することにより、巡航モードにお
いて騒音低減装置の後方で加速された流れによって推力
が生じ、騒音低減モードにおいて騒音低減装置で加速さ
れた流れによって推力が生じる。この場合にあって、請
求項９に記載の発明のように、請求項６に記載の絞り・
発散型の排気ノズルであることにより、適正な推力が容
易に得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る騒音低減装置
を備えるジェットエンジン用排気ノズルの一実施形態に
ついて図面を参照して説明する。図２は、本発明に係る
ジェットエンジン用排気ノズルの断面図である。本実施
形態の排気ノズルは、超音速航空機のジェットエンジン
に用いられるものであり、巡航時のための巡航モード
と、離着陸時及び低空飛行時のための騒音低減モードと
を有している。さらに、巡航モードは巡航速度に応じ
て、亜音速による巡航時のための亜音速巡航モードと超
音速による巡航時のための超音速巡航モードとに分かれ
ている。また、これらのモードは、不図示の制御装置に
より選択的に切り替えられるようになっている。
を備えるジェットエンジン用排気ノズルの一実施形態に
ついて図面を参照して説明する。図２は、本発明に係る
ジェットエンジン用排気ノズルの断面図である。本実施
形態の排気ノズルは、超音速航空機のジェットエンジン
に用いられるものであり、巡航時のための巡航モード
と、離着陸時及び低空飛行時のための騒音低減モードと
を有している。さらに、巡航モードは巡航速度に応じ
て、亜音速による巡航時のための亜音速巡航モードと超
音速による巡航時のための超音速巡航モードとに分かれ
ている。また、これらのモードは、不図示の制御装置に
より選択的に切り替えられるようになっている。
【００１７】図２において、排気ノズル１０は、円形の
断面形状を有して全体が形成されている。また、エンジ
ン１１から後方に向かって順に、流路形成部としてのイ
ンテーク部１２、吸音ダクト１３、及び絞り・発散部１
４が配されている。
断面形状を有して全体が形成されている。また、エンジ
ン１１から後方に向かって順に、流路形成部としてのイ
ンテーク部１２、吸音ダクト１３、及び絞り・発散部１
４が配されている。
【００１８】前記インテーク部１２は、エンジン１１か
らの排気ガスと外気とを混合するためのミキサ２０を内
部に有しており、騒音低減モードにおいてミキサ２０に
外気を案内するための流路（インテーク）を形成するよ
うに構成されている。すなわち、インテーク部１２は、
図３に示すように、前記ミキサ２０と、流体を案内する
流路を形成するための第１案内体２１及び第２案内体２
２と、この第１及び第２案内体２１，２２を駆動するた
めの複数の第１アクチュエータ２３とを含んで構成され
ている。
らの排気ガスと外気とを混合するためのミキサ２０を内
部に有しており、騒音低減モードにおいてミキサ２０に
外気を案内するための流路（インテーク）を形成するよ
うに構成されている。すなわち、インテーク部１２は、
図３に示すように、前記ミキサ２０と、流体を案内する
流路を形成するための第１案内体２１及び第２案内体２
２と、この第１及び第２案内体２１，２２を駆動するた
めの複数の第１アクチュエータ２３とを含んで構成され
ている。
【００１９】ミキサ２０は、全体が円環状の固定式ロー
ブ形ミキサであり、隔壁２０ａの内側を流れる流体と外
側を流れる流体とを効率よく混合するように、下流側の
一端で隔壁２０ａが径方向に交互に入り組んだペネトレ
ーション構造をなしている。さらに、ミキサ２０は、下
流側の端部で隔壁２０ａの内側の流路の断面積が最小と
なり、かつ、軸方向に流れる流体に与える抵抗がなるべ
く小さくなるように（例えば、ミキサ２０の軸方向全面
投影面積を数パーセント以下にする）、その形状が設計
されている。また、ミキサ２０は、中心軸がエンジンの
軸心と一致するように複数のストラット２４によってフ
レーム２５に固定され、中央の円形の開口部には図２に
示すようにエンジンからの排気ガスを案内するためのプ
ラグ２６が差し込まれている。なお、図３に示すインテ
ーク部１２のフレーム２５は、同一軸心上に互いに離間
して配される第１及び第２円環状部材２５ａ，２５ｂ
と、これらの第１及び第２円環状部材２５ａ，２５ｂを
結ぶ複数のサポート部材２５ｃとから構成されており、
各部材がそれぞれ外気に接するダクト２７の（ナセル）
の一部を形成するようになっている。
ブ形ミキサであり、隔壁２０ａの内側を流れる流体と外
側を流れる流体とを効率よく混合するように、下流側の
一端で隔壁２０ａが径方向に交互に入り組んだペネトレ
ーション構造をなしている。さらに、ミキサ２０は、下
流側の端部で隔壁２０ａの内側の流路の断面積が最小と
なり、かつ、軸方向に流れる流体に与える抵抗がなるべ
く小さくなるように（例えば、ミキサ２０の軸方向全面
投影面積を数パーセント以下にする）、その形状が設計
されている。また、ミキサ２０は、中心軸がエンジンの
軸心と一致するように複数のストラット２４によってフ
レーム２５に固定され、中央の円形の開口部には図２に
示すようにエンジンからの排気ガスを案内するためのプ
ラグ２６が差し込まれている。なお、図３に示すインテ
ーク部１２のフレーム２５は、同一軸心上に互いに離間
して配される第１及び第２円環状部材２５ａ，２５ｂ
と、これらの第１及び第２円環状部材２５ａ，２５ｂを
結ぶ複数のサポート部材２５ｃとから構成されており、
各部材がそれぞれ外気に接するダクト２７の（ナセル）
の一部を形成するようになっている。
【００２０】第１案内体２１は、巡航モードにおいて外
気に面するダクト（ナセル）の一部として機能し、騒音
低減モードにおいて外気を導入するエジェクタインテー
クランプとして機能するものである。第１案内体２１
は、周方向に並べて配される複数（ここでは３組）の第
１可動部材２８を備えている。この第１可動部材２８
は、図４に示すように、上流側の端部２８ａをヒンジ点
にして配設状態が変化するように設けられている。ま
た、第１可動部材２８は、図５に示すように、巡航モー
ドにおいて外気に面するダクト２７（ナセル）の一部を
なし、騒音低減モードにおいて該ダクト２７から傾斜し
て外気をミキサ２０の隔壁２０ａの外側に案内するよう
になっている。
気に面するダクト（ナセル）の一部として機能し、騒音
低減モードにおいて外気を導入するエジェクタインテー
クランプとして機能するものである。第１案内体２１
は、周方向に並べて配される複数（ここでは３組）の第
１可動部材２８を備えている。この第１可動部材２８
は、図４に示すように、上流側の端部２８ａをヒンジ点
にして配設状態が変化するように設けられている。ま
た、第１可動部材２８は、図５に示すように、巡航モー
ドにおいて外気に面するダクト２７（ナセル）の一部を
なし、騒音低減モードにおいて該ダクト２７から傾斜し
て外気をミキサ２０の隔壁２０ａの外側に案内するよう
になっている。
【００２１】第２案内体２２は、騒音低減モードにおい
てエンジン１１（図２参照）からの排気ガス流を加速さ
せる絞り（コンバージェント）として機能するものであ
る。第２案内体２２は、第１可動部材２８の内側で、図
３に示すように、周方向に並べて配される複数（ここで
は３組）の第２可動部材２９を備えている。この第２可
動部材２９は、図４に示すように、上流側の端部２９ａ
をヒンジ点にして配設状態が変化するように設けられて
いる。また、図５に示すように、巡航モードにおいて周
方向の縁部が互いに離れて配され、騒音低減モードにお
いて該縁部が互いに当接されて内部に絞り型の流路（コ
ンバージェント部）ＣＴ、すなわち上流側（エンジン１
１側）から下流（ミキサ２０側）に向かって断面積が縮
小する流路を形成し、外気をミキサ２０の隔壁２０ａの
内側に案内する（外気をエジェクタ効果により吸引す
る）ようになっている。なお、第１可動部材２８と第２
可動部材２９とは、図４に示すように、配設状態が連動
して変化するようにリンク部材３０で互いに連結されて
いる。
てエンジン１１（図２参照）からの排気ガス流を加速さ
せる絞り（コンバージェント）として機能するものであ
る。第２案内体２２は、第１可動部材２８の内側で、図
３に示すように、周方向に並べて配される複数（ここで
は３組）の第２可動部材２９を備えている。この第２可
動部材２９は、図４に示すように、上流側の端部２９ａ
をヒンジ点にして配設状態が変化するように設けられて
いる。また、図５に示すように、巡航モードにおいて周
方向の縁部が互いに離れて配され、騒音低減モードにお
いて該縁部が互いに当接されて内部に絞り型の流路（コ
ンバージェント部）ＣＴ、すなわち上流側（エンジン１
１側）から下流（ミキサ２０側）に向かって断面積が縮
小する流路を形成し、外気をミキサ２０の隔壁２０ａの
内側に案内する（外気をエジェクタ効果により吸引す
る）ようになっている。なお、第１可動部材２８と第２
可動部材２９とは、図４に示すように、配設状態が連動
して変化するようにリンク部材３０で互いに連結されて
いる。
【００２２】また、第１アクチュエータ２３は、互いに
同期して作動するように複数が同期リング３１を介して
連結されており、第２可動部材２９の外周面に設けられ
たトラックレール３２に沿って同期リング３１を軸方向
に移動することで第１及び第２可動部材２１，２２をヒ
ンジ点中心に回転移動させるように構成されている。ま
た、この第１アクチュエータ２３は、不図示の制御装置
により複数が一系統で同時に制御される。なお、第１ア
クチュエータは、この構成に限定されるものではなく、
第１及び第２案内体２１，２２を駆動できれば他の構成
（他の駆動方法）でもよいことは言うまでもない。
同期して作動するように複数が同期リング３１を介して
連結されており、第２可動部材２９の外周面に設けられ
たトラックレール３２に沿って同期リング３１を軸方向
に移動することで第１及び第２可動部材２１，２２をヒ
ンジ点中心に回転移動させるように構成されている。ま
た、この第１アクチュエータ２３は、不図示の制御装置
により複数が一系統で同時に制御される。なお、第１ア
クチュエータは、この構成に限定されるものではなく、
第１及び第２案内体２１，２２を駆動できれば他の構成
（他の駆動方法）でもよいことは言うまでもない。
【００２３】図２に戻り、前記吸音ダクト１３は、全体
が円筒状に形成されており、上流側の端部が前記インテ
ーク部１２に接続され、下流側の端部が絞り・発散部１
４に接続されている。また、ミキサ２０からの流れが効
率よく混合されるように、その長さ（軸方向長さ）が定
められている。さらに、吸音ダクト１３の内周面には、
排気ガスと外気との混合流の音を吸収するための吸音材
（吸音ライナ）３３が取り付けられている。
が円筒状に形成されており、上流側の端部が前記インテ
ーク部１２に接続され、下流側の端部が絞り・発散部１
４に接続されている。また、ミキサ２０からの流れが効
率よく混合されるように、その長さ（軸方向長さ）が定
められている。さらに、吸音ダクト１３の内周面には、
排気ガスと外気との混合流の音を吸収するための吸音材
（吸音ライナ）３３が取り付けられている。
【００２４】この吸音材３３は、広帯域の吸音特性を有
する多孔質状に形成された素材からなり、エンジン１１
からの排気ガスにさらされるため、例えばセラミック系
の材料など、耐熱性の高い材質のものが用いられる。こ
の場合、吸音材３３を円筒状に形成するのが難しい場合
には所定形状（例えば多角形状）の板状に形成し、吸音
ダクト１３の内壁に敷き詰めて取り付けてもよい。ま
た、排気ガスが吸音材３３に入り込んで抵抗が増加する
のを防ぐことを目的として、吸音ダクト１３の内壁との
間に隙間を設けて吸音材３３を取り付け、この隙間に空
気を供給する抽気ラインを設け、隙間の圧力が吸音ダク
ト１３内に流入する排気ガスの圧力よりも高く保持し
て、多孔質の吸音材３３を通して抽気空気を内側に流す
ように構成してもよい。
する多孔質状に形成された素材からなり、エンジン１１
からの排気ガスにさらされるため、例えばセラミック系
の材料など、耐熱性の高い材質のものが用いられる。こ
の場合、吸音材３３を円筒状に形成するのが難しい場合
には所定形状（例えば多角形状）の板状に形成し、吸音
ダクト１３の内壁に敷き詰めて取り付けてもよい。ま
た、排気ガスが吸音材３３に入り込んで抵抗が増加する
のを防ぐことを目的として、吸音ダクト１３の内壁との
間に隙間を設けて吸音材３３を取り付け、この隙間に空
気を供給する抽気ラインを設け、隙間の圧力が吸音ダク
ト１３内に流入する排気ガスの圧力よりも高く保持し
て、多孔質の吸音材３３を通して抽気空気を内側に流す
ように構成してもよい。
【００２５】なお、上述した流路形成部としてのインテ
ーク部１２と吸音ダクト１３とにより排気ノズルの一部
として騒音低減装置が構成される。
ーク部１２と吸音ダクト１３とにより排気ノズルの一部
として騒音低減装置が構成される。
【００２６】前記絞り・発散部１４は、エンジン１１の
排気ガスを加速するための絞り及び発散（convergent-d
ivergent）型の流路を形成するためのものであり、図６
に示すように、巡航モードにおいてコンバージェントフ
ラップとして機能するＣフラップ４０と、巡航モードに
おいてダイバージェントフラップとして機能するＤフラ
ップ４１と、これらＣフラップ４０及びＤフラップ４１
の配設状態を変化させるための第２アクチュエータ４２
及び第３アクチュエータ４３とを備えている。
排気ガスを加速するための絞り及び発散（convergent-d
ivergent）型の流路を形成するためのものであり、図６
に示すように、巡航モードにおいてコンバージェントフ
ラップとして機能するＣフラップ４０と、巡航モードに
おいてダイバージェントフラップとして機能するＤフラ
ップ４１と、これらＣフラップ４０及びＤフラップ４１
の配設状態を変化させるための第２アクチュエータ４２
及び第３アクチュエータ４３とを備えている。
【００２７】Ｃフラップ４０は、複数が互いに隣接して
周方向に並べて配され、図７に示すように、第２アクチ
ュエータ４２に駆動されて、上流側（図７における左
側）の端部４０ａをヒンジ点にして絞り型の流路の断面
積（下流側の端部４０ｂで形成される開口の面積）を変
化させるようになっている。また、Ｄフラップ４１は、
Ｃフラップ４０と同様に複数が互いに隣接して周方向に
並べて配されるとともに、上流側の端部４１ａがＣフラ
ップ４０の端部４０ｂと連結され、第３アクチュエータ
４３に駆動されて、端部４１ａをヒンジ点にして発散型
の流路の断面積（下流側の端部４１ｂで形成される開口
の面積）を変化させるようになっている。
周方向に並べて配され、図７に示すように、第２アクチ
ュエータ４２に駆動されて、上流側（図７における左
側）の端部４０ａをヒンジ点にして絞り型の流路の断面
積（下流側の端部４０ｂで形成される開口の面積）を変
化させるようになっている。また、Ｄフラップ４１は、
Ｃフラップ４０と同様に複数が互いに隣接して周方向に
並べて配されるとともに、上流側の端部４１ａがＣフラ
ップ４０の端部４０ｂと連結され、第３アクチュエータ
４３に駆動されて、端部４１ａをヒンジ点にして発散型
の流路の断面積（下流側の端部４１ｂで形成される開口
の面積）を変化させるようになっている。
【００２８】また、第２アクチュエータ４２は、互いに
同期して作動するようにＣ用同期リング４５を介して複
数が連結されており、Ｃフラップ４０の外周面に設けら
れたトラックレール４６に沿ってＣ用同期リング４５を
軸方向に移動させることで、Ｃフラップ４０をヒンジ点
中心に回転移動させるように構成されている。さらに、
第３アクチュエータ４３は、互いに同期して作動するよ
うに複数がＤ用同期リング４７を介して連結されてお
り、Ｄ用同期リング４７を軸方向に移動することで、Ｄ
用同期リング４７とＤフラップ４１の端部４１ｂとを結
ぶＤ用リンク部材４８を介して、Ｄ用フラップ４１をヒ
ンジ中心に回転移動させるように構成されている。な
お、符号４９は外部フラップとして機能するＥフラップ
であり、このＥフラップ４９は、Ｃフラップ４０及びＤ
フラップ４１を外側から覆うように配され、Ｄ用リンク
部材４８と常に略平行となるように構成されている。
同期して作動するようにＣ用同期リング４５を介して複
数が連結されており、Ｃフラップ４０の外周面に設けら
れたトラックレール４６に沿ってＣ用同期リング４５を
軸方向に移動させることで、Ｃフラップ４０をヒンジ点
中心に回転移動させるように構成されている。さらに、
第３アクチュエータ４３は、互いに同期して作動するよ
うに複数がＤ用同期リング４７を介して連結されてお
り、Ｄ用同期リング４７を軸方向に移動することで、Ｄ
用同期リング４７とＤフラップ４１の端部４１ｂとを結
ぶＤ用リンク部材４８を介して、Ｄ用フラップ４１をヒ
ンジ中心に回転移動させるように構成されている。な
お、符号４９は外部フラップとして機能するＥフラップ
であり、このＥフラップ４９は、Ｃフラップ４０及びＤ
フラップ４１を外側から覆うように配され、Ｄ用リンク
部材４８と常に略平行となるように構成されている。
【００２９】ここで、絞り・発散部１４の作用について
説明する。図８は、（ａ）騒音低減モード（離着陸時や
低空飛行時）、（ｂ）超音速巡航モード、（ｃ）亜音速
巡航モード、における絞り・発散部１４の状態を示す図
である。
説明する。図８は、（ａ）騒音低減モード（離着陸時や
低空飛行時）、（ｂ）超音速巡航モード、（ｃ）亜音速
巡航モード、における絞り・発散部１４の状態を示す図
である。
【００３０】騒音低減モードにおいて、絞り・発散部１
４では、第２及び第３アクチュエータ４２，４３によっ
てＣ用同期リング４５及びＤ用同期リング４７が下流側
（図８における右側）に移動され、Ｃフラップ４０及び
Ｄフラップ４１が同一円周上に配されて、軸方向に一定
の断面積を有する流路が形成される。そのため、上流か
らのガスの流れは、大きな圧力変化を伴うことなく出口
５０から排出される。
４では、第２及び第３アクチュエータ４２，４３によっ
てＣ用同期リング４５及びＤ用同期リング４７が下流側
（図８における右側）に移動され、Ｃフラップ４０及び
Ｄフラップ４１が同一円周上に配されて、軸方向に一定
の断面積を有する流路が形成される。そのため、上流か
らのガスの流れは、大きな圧力変化を伴うことなく出口
５０から排出される。
【００３１】亜音速巡航モードでは、第２及び第３アク
チュエータ４２，４３によってＣ用同期リング４５及び
Ｄ用同期リング４７が騒音低減モードに比べて上流側
（図８における左側）に移動し、Ｃフラップ４０の下流
側の端部が軸心方向に移動する。これにより、ガスの流
れ方向に断面積が縮小する絞り型の流路（コンバージェ
ント部）が形成されるとともに、ガスの流れ方向に断面
積が拡大する発散型の流路（ダイバージェント部）がコ
ンバージェント部の後方に形成される。ガスの流れはコ
ンバージェント部によって加速される（遷音速流）。こ
のとき、ノズルスロート（断面積が最も小さい箇所）Ｎ
Ｓは、ここではＣフラップ４０の下流側の端部に位置す
る。ノズルスロートＮＳを出たガスの流れはコンバージ
ェント部で増速されて出口５０から排出される。
チュエータ４２，４３によってＣ用同期リング４５及び
Ｄ用同期リング４７が騒音低減モードに比べて上流側
（図８における左側）に移動し、Ｃフラップ４０の下流
側の端部が軸心方向に移動する。これにより、ガスの流
れ方向に断面積が縮小する絞り型の流路（コンバージェ
ント部）が形成されるとともに、ガスの流れ方向に断面
積が拡大する発散型の流路（ダイバージェント部）がコ
ンバージェント部の後方に形成される。ガスの流れはコ
ンバージェント部によって加速される（遷音速流）。こ
のとき、ノズルスロート（断面積が最も小さい箇所）Ｎ
Ｓは、ここではＣフラップ４０の下流側の端部に位置す
る。ノズルスロートＮＳを出たガスの流れはコンバージ
ェント部で増速されて出口５０から排出される。
【００３２】超音速巡航モードでは、第３アクチュエー
タ４３によってＤ用同期リング４７が亜音速巡航モード
に比べて上流側に移動する。これにより、亜音速巡航モ
ードに比べて、コンバージェント部の断面積は同一で、
ダイバージェント部の断面積がガスの流れ方向に向かっ
てさらに拡大して、出口５０の開口面積が大きい。ガス
の流れはコンバージェント部によって加速されて超音速
流となり、ダイバージェント部によって発散される。超
音速巡航モードでは、絞り・発散部１４内の圧力と外部
の気圧との圧力比が亜音速巡航モードに比べて高いため
に、ダイバージェント部の断面積が亜音速巡航モードと
同じであると、ガスの流れが外気との圧力差による抵抗
を受けて効率よく排出されず、適正な推力が得られない
恐れがある。ここでは、亜音速巡航モードに比べてダイ
バージェント部の断面積を大きくすることで、コンバー
ジェント部でガスの流れが効率的に加速されるようにな
り、超音速のジェット流が出口５０から排出される。
タ４３によってＤ用同期リング４７が亜音速巡航モード
に比べて上流側に移動する。これにより、亜音速巡航モ
ードに比べて、コンバージェント部の断面積は同一で、
ダイバージェント部の断面積がガスの流れ方向に向かっ
てさらに拡大して、出口５０の開口面積が大きい。ガス
の流れはコンバージェント部によって加速されて超音速
流となり、ダイバージェント部によって発散される。超
音速巡航モードでは、絞り・発散部１４内の圧力と外部
の気圧との圧力比が亜音速巡航モードに比べて高いため
に、ダイバージェント部の断面積が亜音速巡航モードと
同じであると、ガスの流れが外気との圧力差による抵抗
を受けて効率よく排出されず、適正な推力が得られない
恐れがある。ここでは、亜音速巡航モードに比べてダイ
バージェント部の断面積を大きくすることで、コンバー
ジェント部でガスの流れが効率的に加速されるようにな
り、超音速のジェット流が出口５０から排出される。
【００３３】このように、この絞り・発散部１４では、
第３アクチュエータ４３により、巡航速度に応じてコン
バージェント部の断面積が変化するので、排気ガスがダ
イバージェント部で効率的に発散される。そのため、コ
ンバージェント部で効率的にガスの流れが加速され、適
正な推力を効率よく得ることができる。また、第２アク
チュエータ、第３アクチュエータ、及びリンク機構を用
いてフラップを動かすために、フラッパの配置状態に自
由度が高く、推力を効率よく得ることを目的として、流
路を柔軟に変形することが可能となる。
第３アクチュエータ４３により、巡航速度に応じてコン
バージェント部の断面積が変化するので、排気ガスがダ
イバージェント部で効率的に発散される。そのため、コ
ンバージェント部で効率的にガスの流れが加速され、適
正な推力を効率よく得ることができる。また、第２アク
チュエータ、第３アクチュエータ、及びリンク機構を用
いてフラップを動かすために、フラッパの配置状態に自
由度が高く、推力を効率よく得ることを目的として、流
路を柔軟に変形することが可能となる。
【００３４】次に、上述のように構成されるジェットエ
ンジン用排気ノズルにおける騒音低減動作について説明
する。図１は排気ノズル１０内におけるエンジン１１か
らの排気ガス５０の流れを示す図であり、上半分が巡航
モード、下半分が騒音低減モードを示している。
ンジン用排気ノズルにおける騒音低減動作について説明
する。図１は排気ノズル１０内におけるエンジン１１か
らの排気ガス５０の流れを示す図であり、上半分が巡航
モード、下半分が騒音低減モードを示している。
【００３５】まず、巡航モードにおいて、インテーク部
１２では、第１可動部材２８は外気に面するダクト２７
（ナセル）の一部となっており、第２可動部材２９は開
いた状態となっている。このとき、第１及び第２可動部
材２９は排気ガス６０の流路から外れた位置に配される
ため、第１及び第２可動部材２８，２９による排気ガス
６０の流れに対する抵抗は小さい。
１２では、第１可動部材２８は外気に面するダクト２７
（ナセル）の一部となっており、第２可動部材２９は開
いた状態となっている。このとき、第１及び第２可動部
材２９は排気ガス６０の流路から外れた位置に配される
ため、第１及び第２可動部材２８，２９による排気ガス
６０の流れに対する抵抗は小さい。
【００３６】エンジン１１から排気された高速の排気ガ
ス６０は、上述したように、絞り・発散部１４によって
加速され、この加速されたジェット流によって推力が生
じる。このとき、ミキサ２０は、ノズルスロートＮＳの
前方（上流側）で、ノズルスロートＮＳから所定距離離
れて配されているので、ミキサ２０を有するインテーク
部１２では、排気ガス６０は加速前の低速（例えばマッ
ハ０．３程度）状態で流れ、ミキサ２０の抵抗による推
力効率への悪影響は小さい。なお、巡航モードでは、騒
音が問題とならない上空を航空機が巡航していることを
想定しているため、騒音を低減する措置は特に講じてい
ない。
ス６０は、上述したように、絞り・発散部１４によって
加速され、この加速されたジェット流によって推力が生
じる。このとき、ミキサ２０は、ノズルスロートＮＳの
前方（上流側）で、ノズルスロートＮＳから所定距離離
れて配されているので、ミキサ２０を有するインテーク
部１２では、排気ガス６０は加速前の低速（例えばマッ
ハ０．３程度）状態で流れ、ミキサ２０の抵抗による推
力効率への悪影響は小さい。なお、巡航モードでは、騒
音が問題とならない上空を航空機が巡航していることを
想定しているため、騒音を低減する措置は特に講じてい
ない。
【００３７】騒音低減モードにおいて、インテーク部１
２では、第１アクチュエータ２３によって第１可動部材
２８が軸心方向に移動して周縁部が互いに当接すること
により、エンジン１１側からミキサ２０側に向かって断
面積が縮小する絞り型の流路（コンバージェント部Ｃ
Ｔ）が形成される。なお、このときのノズルスロートＮ
Ｓは、ミキサ２０の下流側の端部に位置し、隔壁２０ａ
で囲まれた内側に形成される。エンジン１１から排気さ
れた高速の排気ガス６０は、インテーク部１２に形成さ
れたコンバージェント部ＣＴにより加速されながら、ミ
キサ２０の隔壁２０ａの内側に案内され、ミキサ２０で
さらに加速されてジェット流となる。
２では、第１アクチュエータ２３によって第１可動部材
２８が軸心方向に移動して周縁部が互いに当接すること
により、エンジン１１側からミキサ２０側に向かって断
面積が縮小する絞り型の流路（コンバージェント部Ｃ
Ｔ）が形成される。なお、このときのノズルスロートＮ
Ｓは、ミキサ２０の下流側の端部に位置し、隔壁２０ａ
で囲まれた内側に形成される。エンジン１１から排気さ
れた高速の排気ガス６０は、インテーク部１２に形成さ
れたコンバージェント部ＣＴにより加速されながら、ミ
キサ２０の隔壁２０ａの内側に案内され、ミキサ２０で
さらに加速されてジェット流となる。
【００３８】このとき、前述したように、絞り・発散部
１４では、軸方向に一定の断面積を有する流路が形成さ
れており、部分的に大きな圧力変化が生じないため、イ
ンテーク部１２のコンバージェント部ＣＴによって確実
に排気ガス６０が加速される。
１４では、軸方向に一定の断面積を有する流路が形成さ
れており、部分的に大きな圧力変化が生じないため、イ
ンテーク部１２のコンバージェント部ＣＴによって確実
に排気ガス６０が加速される。
【００３９】また、第２可動部材２９がダクト２７から
傾斜することにより、外気を導入する流路としてのエジ
ェクタインテークＥＴが形成される。そして、排気ノズ
ル１０に導入された外気６１は、エジェクタインテーク
ランプとしての第２可動部材２９の外側の周面に沿っ
て、ミキサ２０の隔壁２０ａの外側に案内され、排気ガ
ス６０に混入される。
傾斜することにより、外気を導入する流路としてのエジ
ェクタインテークＥＴが形成される。そして、排気ノズ
ル１０に導入された外気６１は、エジェクタインテーク
ランプとしての第２可動部材２９の外側の周面に沿っ
て、ミキサ２０の隔壁２０ａの外側に案内され、排気ガ
ス６０に混入される。
【００４０】このとき、ローブ形のミキサ２０により排
気ガス６０と外気６１とが効率よく混合されて、混合さ
れたジェット流６２の速度が低減され、これにより騒音
が低減される。さらに、このジェット流６２が吸音ダク
ト１３内を流れることにより、吸音材３３によってジェ
ット流６２のノイズが吸音され、騒音がさらに低減され
る。
気ガス６０と外気６１とが効率よく混合されて、混合さ
れたジェット流６２の速度が低減され、これにより騒音
が低減される。さらに、このジェット流６２が吸音ダク
ト１３内を流れることにより、吸音材３３によってジェ
ット流６２のノイズが吸音され、騒音がさらに低減され
る。
【００４１】すなわち、上述した本実施形態のジェット
エンジン用排気ノズル１０によれば、インテーク部１２
が騒音を低減する機能に加えて排気ガス６０を加速して
推力を生じさせる機能を有しているので、巡航モードに
おいて排気ガス６０を加速する絞り・発散部１４から離
れた前方にミキサ２０を配することが可能となる。その
ため、ミキサ２０が排気ガス６０の流路上に固定されて
いても、巡航モードにおいてミキサ２０に流れる排気ガ
ス６０は加速前の低速状態となり、ミキサ２０による悪
影響が大きく生じない。したがって、従来に比べてミキ
サ２０を格納するための機構が不要となり、軽量化が容
易に図られる。
エンジン用排気ノズル１０によれば、インテーク部１２
が騒音を低減する機能に加えて排気ガス６０を加速して
推力を生じさせる機能を有しているので、巡航モードに
おいて排気ガス６０を加速する絞り・発散部１４から離
れた前方にミキサ２０を配することが可能となる。その
ため、ミキサ２０が排気ガス６０の流路上に固定されて
いても、巡航モードにおいてミキサ２０に流れる排気ガ
ス６０は加速前の低速状態となり、ミキサ２０による悪
影響が大きく生じない。したがって、従来に比べてミキ
サ２０を格納するための機構が不要となり、軽量化が容
易に図られる。
【００４２】しかも、固定式のミキサを用いることがで
きるため、混合効率の高いミキサを採用することで、騒
音を確実に低減することが可能となる。また、分割する
必要がないため、大型で軽いミキサを容易に搭載するこ
とができる。
きるため、混合効率の高いミキサを採用することで、騒
音を確実に低減することが可能となる。また、分割する
必要がないため、大型で軽いミキサを容易に搭載するこ
とができる。
【００４３】さらに、インテーク部１２を含め、排気ノ
ズル１０全体の断面形状が円形に形成されるので、剛性
が高く、要求される強度に対して、矩形断面のものに比
べて軽量化を容易に図ることができる。また、断面形状
が円形であると、例えば上述した同期リング３１等によ
り、複数のアクチュエータの連結が図りやすく、複数の
アクチュエータを簡単な構成で容易に連動させることが
可能となる。さらに、例えば上述した第１可動部材２８
と第２可動部材２９とのように、リンク部材によって連
動して部材を動かすように構成することにより、１系統
のアクチュエータで動作させることができるなど、アク
チュエータの数を低減でき、さらに機構の簡素化が図れ
る。
ズル１０全体の断面形状が円形に形成されるので、剛性
が高く、要求される強度に対して、矩形断面のものに比
べて軽量化を容易に図ることができる。また、断面形状
が円形であると、例えば上述した同期リング３１等によ
り、複数のアクチュエータの連結が図りやすく、複数の
アクチュエータを簡単な構成で容易に連動させることが
可能となる。さらに、例えば上述した第１可動部材２８
と第２可動部材２９とのように、リンク部材によって連
動して部材を動かすように構成することにより、１系統
のアクチュエータで動作させることができるなど、アク
チュエータの数を低減でき、さらに機構の簡素化が図れ
る。
【００４４】なお、上述した実施形態において示した各
構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発
明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づ
き種々変更可能である。本発明は、例えば以下のような
変更をも含むものとする。
構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発
明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づ
き種々変更可能である。本発明は、例えば以下のような
変更をも含むものとする。
【００４５】本発明は、超音速航空機に限らず、騒音低
減を必要とするジェットエンジンを備える他の機体に適
用してもよい。
減を必要とするジェットエンジンを備える他の機体に適
用してもよい。
【００４６】また、上述した実施形態では、外気と排気
ガスとを混合するためのミキサとしてローブ形のミキサ
を用いているが、これに限るものではなく、他の形態の
ミキサを用いてもよい。
ガスとを混合するためのミキサとしてローブ形のミキサ
を用いているが、これに限るものではなく、他の形態の
ミキサを用いてもよい。
【００４７】また、上述した実施形態では、流路形成部
としてのインテーク部１２、吸音ダクト１３、絞り・発
散部１４を備えているが、少なくともインテーク部１２
と絞り・発散部１４を備えていれば軽量化を図りつつ騒
音を低減することが可能である。さらに、巡航モードに
おいて排気ガスを加速するには、少なくとも絞り型の流
路があればよく、発散型の流路が形成されない構成であ
ってもよい。
としてのインテーク部１２、吸音ダクト１３、絞り・発
散部１４を備えているが、少なくともインテーク部１２
と絞り・発散部１４を備えていれば軽量化を図りつつ騒
音を低減することが可能である。さらに、巡航モードに
おいて排気ガスを加速するには、少なくとも絞り型の流
路があればよく、発散型の流路が形成されない構成であ
ってもよい。
【００４８】また、上述した実施形態を構成する部材の
材質として、セラミック系複合材料やＡｌ系金属間化合
物などの軽量の材料を用いることでさらに軽量化を図る
ことが可能となる。
材質として、セラミック系複合材料やＡｌ系金属間化合
物などの軽量の材料を用いることでさらに軽量化を図る
ことが可能となる。
【００４９】また、吸音ダクト１３は、特開平０７−２
４７９０５号公報に記載されているように、複数の貫通
した消音孔を有する板部材と、この板部材を支持しかつ
複数の独立した消音チャンバを有するハニカム構造体
と、このハニカム構造体を支持しかつ複数の貫通した空
気導入孔を有する反射板とを備え、空気導入孔、消音チ
ャンバ及び消音孔を介して吸音ダクト１３内に低温の空
気を供給し、吸音ダクト１３内や吸音材３３自体の温度
を下げるように構成してもよい。
４７９０５号公報に記載されているように、複数の貫通
した消音孔を有する板部材と、この板部材を支持しかつ
複数の独立した消音チャンバを有するハニカム構造体
と、このハニカム構造体を支持しかつ複数の貫通した空
気導入孔を有する反射板とを備え、空気導入孔、消音チ
ャンバ及び消音孔を介して吸音ダクト１３内に低温の空
気を供給し、吸音ダクト１３内や吸音材３３自体の温度
を下げるように構成してもよい。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
以下の効果を得ることができる。請求項１から請求項５
に係るジェットエンジン用騒音低減装置、及び請求項７
から請求項９に係るジェットエンジン用排気ノズルによ
れば、ミキサを格納するための機構が不要となるので、
効率のよいミキサを用いることで、効果的に騒音を低減
するとともに、軽量化を容易に図ることができる。ま
た、請求項６及び請求項９に係るジェットエンジン用排
気ノズルによれば、巡航速度に応じて発散型の流路の断
面積を変化させることにより、ガスの流れに損失が少な
くなり、最適な推力効率を得ることができる。
以下の効果を得ることができる。請求項１から請求項５
に係るジェットエンジン用騒音低減装置、及び請求項７
から請求項９に係るジェットエンジン用排気ノズルによ
れば、ミキサを格納するための機構が不要となるので、
効率のよいミキサを用いることで、効果的に騒音を低減
するとともに、軽量化を容易に図ることができる。ま
た、請求項６及び請求項９に係るジェットエンジン用排
気ノズルによれば、巡航速度に応じて発散型の流路の断
面積を変化させることにより、ガスの流れに損失が少な
くなり、最適な推力効率を得ることができる。
【図１】 本発明に係るジェットエンジン用排気ノズル
における流体の流れを示す断面図であり、上半分は巡航
モード、下半分は騒音低減モードを示している。
における流体の流れを示す断面図であり、上半分は巡航
モード、下半分は騒音低減モードを示している。
【図２】 本発明に係るジェットエンジン用排気ノズル
の全体断面図である。
の全体断面図である。
【図３】 図２に示すインテーク部の分解図である。
【図４】 図２に示すインテーク部を部分的に拡大した
断面図である。
断面図である。
【図５】 図２に示すインテーク部の斜視図である。
【図６】 図２に示す絞り・発散部の概略構成を示す斜
視図である。
視図である。
【図７】 図２に示す絞り・発散部を部分的に拡大した
断面図である。
断面図である。
【図８】 図２に示す絞り・発散部のモードごとの状態
を示す状態遷移図である。
を示す状態遷移図である。
【図９】 従来のジェットエンジン用排気ノズルを示す
断面図である。
断面図である。
ＣＴ 絞り型の流路（コンバージョン部） １０ 排気ノズル １１ エンジン １２ インテーク部（流路形成部） １３ 吸音ダクト １４ 絞り・発散部 ２０ ミキサ ２３ 第１アクチュエータ ２７ ダクト ２８ 第１可動部材 ２９ 第２可動部材 ３３ 吸音材 ４２ 第２アクチュエータ ４３ 第３アクチュエータ ６０ 排気ガス ６１ 外気
Claims (9)
- 【請求項１】 巡航モードと騒音低減モードとを有し、
騒音低減モードにおいてエンジンの排気ガスによる騒音
を低減するジェットエンジン用騒音低減装置であって、 前記排気ガスと外気とを混合するためにエンジンの後方
に配されるミキサと、 騒音低減モードにおいて、前記ミキサに向かって前記排
気ガスを加速するための流路と前記ミキサに外気を案内
するための流路とを形成する流路形成部と、を備えるこ
とを特徴とするジェットエンジン用騒音低減装置。 - 【請求項２】 前記流路形成部は、断面形状が円形に形
成されることを特徴とする請求項１に記載のジェットエ
ンジン用騒音低減装置。 - 【請求項３】 前記流路形成部は、 巡航モードにおいて外気に面するダクトの一部をなし、
騒音低減モードにおいて該ダクトから傾斜して外気を前
記ミキサに案内する第１可動部材と、 巡航モードにおいて互いに離れて配され、騒音低減モー
ドにおいて互いに当接されて内部に絞り型の流路を形成
する複数の第２可動部材と、 モードごとに前記第１及び第２可動部材の配設状態を変
化させるアクチュエータと、を有することを特徴とする
請求項１または請求項２に記載のジェットエンジン用騒
音低減装置。 - 【請求項４】 前記第１可動部材と前記第２可動部材と
は、連動するように互いに連結されていることを特徴と
する請求項３に記載のジェットエンジン用騒音低減装
置。 - 【請求項５】 前記ミキサの後方には、内面に吸音材が
取り付けられた吸音ダクトが配されることを特徴とする
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のジェット
エンジン用騒音低減装置。 - 【請求項６】 エンジンの排気ガスを加速するための絞
り型の流路及び発散型の流路が形成される絞り・発散型
のジェットエンジン用排気ノズルであって、巡航速度に
応じて発散型の流路の断面積を変化させるアクチュエー
タを備えることを特徴とするジェットエンジン用排気ノ
ズル。 - 【請求項７】 巡航モードと騒音低減モードとを有する
ジェットエンジン用排気ノズルであって、 騒音低減モードにおいてエンジンの排気ガスによる騒音
を低減するために、請求項１から請求項５のいずれか一
項に記載の騒音低減装置を備えることを特徴とするジェ
ットエンジン用排気ノズル。 - 【請求項８】 巡航モードにおいて前記騒音低減装置の
後方にエンジンの排気ガスを加速するための流路を形成
し、騒音低減モードにおいて前記騒音低減装置の後方に
断面積が一定の流路を形成することを特徴とする請求項
７に記載のジェットエンジン用排気ノズル。 - 【請求項９】 請求項６に記載の絞り・発散型の排気ノ
ズルであることを特徴とする請求項８に記載のジェット
エンジン用排気ノズル。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000085289A JP2001271710A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | ジェットエンジン用騒音低減装置及び排気ノズル |
| US10/263,412 US6896100B2 (en) | 2000-03-24 | 2002-10-02 | Noise reducing apparatus and exhaust nozzle for jet engine |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000085289A JP2001271710A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | ジェットエンジン用騒音低減装置及び排気ノズル |
| US10/263,412 US6896100B2 (en) | 2000-03-24 | 2002-10-02 | Noise reducing apparatus and exhaust nozzle for jet engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001271710A true JP2001271710A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=32737615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000085289A Pending JP2001271710A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | ジェットエンジン用騒音低減装置及び排気ノズル |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6896100B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001271710A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008514848A (ja) * | 2004-09-29 | 2008-05-08 | スネクマ・プロピュルシオン・ソリド | セパレートストリームノズル用のミキサー |
| JP2014009613A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Japan Aerospace Exploration Agency | 超音速航空機用排気ノズルの低騒音化方法およびその機能を備えた装置 |
| CN113107706A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-13 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种二元矢量喷管外罩结构及其设计方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0505246D0 (en) * | 2005-03-15 | 2005-04-20 | Rolls Royce Plc | Engine noise |
| GB0608236D0 (en) * | 2006-04-26 | 2006-06-07 | Rolls Royce Plc | Aeroengine noise reduction |
| US7967105B2 (en) * | 2006-06-19 | 2011-06-28 | Yen Tuan | Aero-acoustic aviation engine inlet for aggressive noise abatement |
| US10156207B2 (en) * | 2016-01-05 | 2018-12-18 | Medhat Osman | Ultra hush exhaust system (UHES) |
| US11292056B2 (en) | 2018-07-06 | 2022-04-05 | Divergent Technologies, Inc. | Cold-spray nozzle |
| GB201811919D0 (en) | 2018-07-20 | 2018-09-05 | Rolls Royce Plc | Supersonic aircraft turbofan |
| CN108894892A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-11-27 | 西北工业大学 | 花瓣型降噪尾喷管 |
| GB2588652A (en) * | 2019-10-31 | 2021-05-05 | Rolls Royce Plc | An exhaust nozzle |
| GB2588651A (en) | 2019-10-31 | 2021-05-05 | Rolls Royce Plc | An exhaust nozzle |
| GB2588653A (en) * | 2019-10-31 | 2021-05-05 | Rolls Royce Plc | An exhaust nozzle |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3556246A (en) * | 1969-06-16 | 1971-01-19 | Rohr Corp | Method and apparatus for suppressing the noise of a fan jet engine |
| US3667680A (en) * | 1970-04-24 | 1972-06-06 | Boeing Co | Jet engine exhaust nozzle system |
| US5203164A (en) * | 1990-06-06 | 1993-04-20 | Paulson Allen E | Method and apparatus for quieting a turbojet engine |
| JP3332057B2 (ja) | 1994-03-11 | 2002-10-07 | 石川島播磨重工業株式会社 | 超音速航空機用排気ノズルのライナ構造 |
| US5801341A (en) * | 1995-05-16 | 1998-09-01 | Northrop Grumman Corporation | Mechanism of noise suppression system for a supersonic aircraft |
| US5908159A (en) * | 1997-02-24 | 1999-06-01 | The Boeing Company | Aircraft chute ejector nozzle |
-
2000
- 2000-03-24 JP JP2000085289A patent/JP2001271710A/ja active Pending
-
2002
- 2002-10-02 US US10/263,412 patent/US6896100B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| JP2008514848A (ja) * | 2004-09-29 | 2008-05-08 | スネクマ・プロピュルシオン・ソリド | セパレートストリームノズル用のミキサー |
| JP4740249B2 (ja) * | 2004-09-29 | 2011-08-03 | スネクマ・プロピュルシオン・ソリド | セパレートストリームノズル用のミキサー |
| JP2014009613A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Japan Aerospace Exploration Agency | 超音速航空機用排気ノズルの低騒音化方法およびその機能を備えた装置 |
| CN113107706A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-13 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种二元矢量喷管外罩结构及其设计方法 |
| CN113107706B (zh) * | 2021-04-25 | 2022-03-22 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种二元矢量喷管外罩结构及其设计方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6896100B2 (en) | 2005-05-24 |
| US20040065502A1 (en) | 2004-04-08 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090707 |
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