JP2724716B2 - ガスタービンエンジン用二次元型推力方向制御式排気ノズル - Google Patents
ガスタービンエンジン用二次元型推力方向制御式排気ノズルInfo
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- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
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- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/06—Varying effective area of jet pipe or nozzle
- F02K1/12—Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps
- F02K1/1223—Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps of two series of flaps, the upstream series having its flaps hinged at their upstream ends on a fixed structure and the downstream series having its flaps hinged at their upstream ends on the downstream ends of the flaps of the upstream series
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02K1/006—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto with means to modify the direction of thrust vector within one plane only
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は排気ガスの流れを案内する可動の部材を有す
る推力方向制御式排気ノズルに係る。
る推力方向制御式排気ノズルに係る。
従来の技術 推力方向制御式排気ノズルは航空機の推進装置等に於
て使用されるものとしてよく知られている。かかるノズ
ルは一般に航空機の操縦性や離陸時の推力を増大させる
目的で、航空機のガスタービンエンジンより流出する排
気ガスの一部の流れ方向を変化させるようになってい
る。一つの特定の型式の推力制御式ノズルは、互いに横
方向に隔置された二つの静止側壁と互いに垂直方向に隔
置された二つの可動面とにより郭定された実質的に矩形
の排気ガス流路を有していることから「二次元型」ノズ
ルと呼ばれる。可動面は垂直平面内に於ける推力の方向
の角度を変化させるくべく必要に応じて排気ガスの流れ
を案内するよう作用する。
て使用されるものとしてよく知られている。かかるノズ
ルは一般に航空機の操縦性や離陸時の推力を増大させる
目的で、航空機のガスタービンエンジンより流出する排
気ガスの一部の流れ方向を変化させるようになってい
る。一つの特定の型式の推力制御式ノズルは、互いに横
方向に隔置された二つの静止側壁と互いに垂直方向に隔
置された二つの可動面とにより郭定された実質的に矩形
の排気ガス流路を有していることから「二次元型」ノズ
ルと呼ばれる。可動面は垂直平面内に於ける推力の方向
の角度を変化させるくべく必要に応じて排気ガスの流れ
を案内するよう作用する。
航空機に関連する他の構成要素や構造体の場合と同
様、かかるノズルの重量や複雑さはノズルの設計者にと
って特に重大な関心事である。多数のアクチュエータや
それらに関連する可動の構造体に依存する従来のノズル
は、推力の方向制御の点に於て有効であることが解って
いるが、一般にかかかる機能を有効に果すためには重量
や複雑さが犠牲になる。
様、かかるノズルの重量や複雑さはノズルの設計者にと
って特に重大な関心事である。多数のアクチュエータや
それらに関連する可動の構造体に依存する従来のノズル
は、推力の方向制御の点に於て有効であることが解って
いるが、一般にかかかる機能を有効に果すためには重量
や複雑さが犠牲になる。
かかるノズルの構造は、排気ガスの流れを案内する面
が高いガス温度（4000゜F（2200℃））や圧力荷重を受
けることにより更に複雑にされる。従って当技術分野に
於て必要とされているものは、アクチュエータの数や総
重量を最小限に抑えつつ所望の流れ案内面の位置決めを
達成することのできる強力にして単純なノズル構造及び
その駆動装置である。
が高いガス温度（4000゜F（2200℃））や圧力荷重を受
けることにより更に複雑にされる。従って当技術分野に
於て必要とされているものは、アクチュエータの数や総
重量を最小限に抑えつつ所望の流れ案内面の位置決めを
達成することのできる強力にして単純なノズル構造及び
その駆動装置である。
発明の概要 本発明の一つの目的は、ガスタービンエンジン等の二
次元型推力方向制御式排気ノズルを提供することであ
る。
次元型推力方向制御式排気ノズルを提供することであ
る。
本発明の他の一つの目的は、排気ガスを選択的に導き
得るようノズルの末広セクション内の面を配向すること
により推力の方向制御が達成されるよう構成された先細
−末広排気ノズルを提供することである。
得るようノズルの末広セクション内の面を配向すること
により推力の方向制御が達成されるよう構成された先細
−末広排気ノズルを提供することである。
本発明の更に他の一つの目的は、末広の排気ガス流路
の変更及び推力の方向の選択的な変更の両方を互いに独
立して達成し得るようノズルの末広面の延在方向を制御
する駆動リンク機構を提供することである。
の変更及び推力の方向の選択的な変更の両方を互いに独
立して達成し得るようノズルの末広面の延在方向を制御
する駆動リンク機構を提供することである。
本発明の更に他の一つの目的は、末広フラップのリー
ティングエッジの間に郭定されたノズルののど部がエン
ジンの出力パワーの関数として変化するよう構成された
可変出口面積型排気ノズルに於ける末広フラップを位置
決めするリンク機構を提供することである。
ティングエッジの間に郭定されたノズルののど部がエン
ジンの出力パワーの関数として変化するよう構成された
可変出口面積型排気ノズルに於ける末広フラップを位置
決めするリンク機構を提供することである。
本発明によれば、互いに横方向に隔置された二つの側
壁を有する二次元型先細−末広排気ノズルには、エンジ
ンの排気ガスのための膨張経路を郭定すると共に、垂直
平面内にて推力の方向制御を行うべく排気ガス流を導く
手段を郭定する上部及び下部末広フラップが設けられ
る。末広フラップの延在方向の制御は、ノズルの側壁に
装着され末広フラップのスパン方向端部にそのトレーリ
ングエッジに於て接続された一対のリンク組立体によっ
て達成される。
壁を有する二次元型先細−末広排気ノズルには、エンジ
ンの排気ガスのための膨張経路を郭定すると共に、垂直
平面内にて推力の方向制御を行うべく排気ガス流を導く
手段を郭定する上部及び下部末広フラップが設けられ
る。末広フラップの延在方向の制御は、ノズルの側壁に
装着され末広フラップのスパン方向端部にそのトレーリ
ングエッジに於て接続された一対のリンク組立体によっ
て達成される。
本発明によるリンク組立体に於ては、それぞれ末広フ
ラップの末広角度を変化させること及び上部及び下部末
広フラップにより郭定される推力の方向の変更を互いに
独立して達成し得るよう、二つの互いに独立した組の回
転式アクチュエータが使用される。側壁に隣接して配置
された一対のシザーリンク機構により、エンジンのその
時々の出力レベルに応答して変化する末広フラップのリ
ーディングエッジの位置に関係なく末広フラップのトレ
ーリングエッジが位置決めされる。
ラップの末広角度を変化させること及び上部及び下部末
広フラップにより郭定される推力の方向の変更を互いに
独立して達成し得るよう、二つの互いに独立した組の回
転式アクチュエータが使用される。側壁に隣接して配置
された一対のシザーリンク機構により、エンジンのその
時々の出力レベルに応答して変化する末広フラップのリ
ーディングエッジの位置に関係なく末広フラップのトレ
ーリングエッジが位置決めされる。
より詳細には、本発明によるリンク組立体は第一及び
第二のシザーリンク機構を含んでおり、各シザーリンク
機構は一端に於て対応する上部又は下部末広フラップの
トレーリングエッジに枢着され他端にて互いに枢着され
た上部及び下部ドラッグリンクを有している。シザーリ
ンク機構は第一及び第二の側壁に取付けられ共通の軸線
の周りに枢動可能な対応する第一及び第二の枢動可能な
軌道部材により選択的に位置決めされるようになってい
る。各軌道部材は各軌道部材に装着された台車部材と、
軌道部材に沿って台車部材を往復動させる手段とを含ん
でいる。各台車部材は対応するシザーリンク機構に連結
されており、これにより上部及び下部末広フラップのト
レーリングエッジを正確に位置決めするための第一及び
第二の可変の４本バーリンク機構を構成している。
第二のシザーリンク機構を含んでおり、各シザーリンク
機構は一端に於て対応する上部又は下部末広フラップの
トレーリングエッジに枢着され他端にて互いに枢着され
た上部及び下部ドラッグリンクを有している。シザーリ
ンク機構は第一及び第二の側壁に取付けられ共通の軸線
の周りに枢動可能な対応する第一及び第二の枢動可能な
軌道部材により選択的に位置決めされるようになってい
る。各軌道部材は各軌道部材に装着された台車部材と、
軌道部材に沿って台車部材を往復動させる手段とを含ん
でいる。各台車部材は対応するシザーリンク機構に連結
されており、これにより上部及び下部末広フラップのト
レーリングエッジを正確に位置決めするための第一及び
第二の可変の４本バーリンク機構を構成している。
作動に於ては、末広フラップにより郭定される末広角
度が直線状軌道部材に沿う台車部材の相対位置により制
御され、推力の方向が共通の枢軸線の周りの軌道部材の
枢動角度位置に応じて決定される。本発明によるリンク
機構によれば、複数個の個々の駆動装置や複雑なリンク
機構に依存して推力の方向制御や末広角度を制御する従
来のアクチュエータに優る種々の利点が得られる。
度が直線状軌道部材に沿う台車部材の相対位置により制
御され、推力の方向が共通の枢軸線の周りの軌道部材の
枢動角度位置に応じて決定される。本発明によるリンク
機構によれば、複数個の個々の駆動装置や複雑なリンク
機構に依存して推力の方向制御や末広角度を制御する従
来のアクチュエータに優る種々の利点が得られる。
以下に添付の図を参照しつつ本発明を実施例について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
実施例 第１図は本発明による排気ノズル10の一部を破断して
示す解図である。ガスタービンエンジン（図示せず）よ
りの排気ガス12が、互いに隔置された側壁14（その一方
が第１図に示されている）により郭定された横方向の境
界と、上部フラップ組立体16及び下部フラップ組立体18
によりそれぞれ郭定された上部及び下部流路境界とを有
する流路内を軸線方向後方へ流れる。排気ガスの流路は
断面矩形であり、ノズルの中心軸線20を通る水平面及び
鉛直面に対し実質的に対称である。
示す解図である。ガスタービンエンジン（図示せず）よ
りの排気ガス12が、互いに隔置された側壁14（その一方
が第１図に示されている）により郭定された横方向の境
界と、上部フラップ組立体16及び下部フラップ組立体18
によりそれぞれ郭定された上部及び下部流路境界とを有
する流路内を軸線方向後方へ流れる。排気ガスの流路は
断面矩形であり、ノズルの中心軸線20を通る水平面及び
鉛直面に対し実質的に対称である。
上部フラップ組立体16及び下部フラップ組立体18はそ
れぞれ前方先細フラップ22、24と後方末広フラップ26、
28とよりなっている。先細フラップ22は側壁14の間にス
パン方向に延在しており、それぞれノズル10を横切って
横方向に延在する対応するオフセットされた枢軸線30、
32の周りに枢動し得るようになっている。各フラップ組
立体16、18の末広フラップ26、28は対応する上部先細フ
ラップ22及び下部先細フラップ24のトレーリングエッジ
に枢着されており、これにより後に説明する如くノズル
ののど部50の面積を変化させたり推力の方向を制御すべ
く位置決めされる関節接続された組立体を構成してい
る。
れぞれ前方先細フラップ22、24と後方末広フラップ26、
28とよりなっている。先細フラップ22は側壁14の間にス
パン方向に延在しており、それぞれノズル10を横切って
横方向に延在する対応するオフセットされた枢軸線30、
32の周りに枢動し得るようになっている。各フラップ組
立体16、18の末広フラップ26、28は対応する上部先細フ
ラップ22及び下部先細フラップ24のトレーリングエッジ
に枢着されており、これにより後に説明する如くノズル
ののど部50の面積を変化させたり推力の方向を制御すべ
く位置決めされる関節接続された組立体を構成してい
る。
ノズル10内に於ける先細フラップ22、26の延在方向は
リンク組立体38により制御されるようになっており、該
組立体は直線状軌道部材42に連結されたシザーリンク機
構40を含んでおり、軌道部材42は側壁14の一方に取付け
られ、横断方向に延在する枢軸線44の周りに枢動可能で
ある。シザーリンク機構40は末広フラップ26、28のトレ
ーリングエッジ46、48に枢着されている。第１図に示さ
れたリンク組立体38と同様の他の一つのリンク組立体が
リンク組立体38と共働して末広フラップのスパン方向両
端の位置決めを行うべく第１図には示されていない反対
側の側壁内に設けられている。
リンク組立体38により制御されるようになっており、該
組立体は直線状軌道部材42に連結されたシザーリンク機
構40を含んでおり、軌道部材42は側壁14の一方に取付け
られ、横断方向に延在する枢軸線44の周りに枢動可能で
ある。シザーリンク機構40は末広フラップ26、28のトレ
ーリングエッジ46、48に枢着されている。第１図に示さ
れたリンク組立体38と同様の他の一つのリンク組立体が
リンク組立体38と共働して末広フラップのスパン方向両
端の位置決めを行うべく第１図には示されていない反対
側の側壁内に設けられている。
本発明によるノズル10の作動に於ては、前方先細フラ
ップ22、24はそれぞれ対応する枢軸線30、32の周りに枢
動され、これにより先細フラップ22、24のトレーリング
エッジにより郭定されるノズルののど部50の面積を変化
させる。先細フラップ22、24は、エンジンの増力作動さ
れている全出力運転中に排気ガス12を受ける全開位置よ
り、第２図及び第３図に示されている如く、エンジンの
増力作動されていない通常の出力運転時に於ける部分的
に閉じられた位置を経て、実質的に全ての後方への排気
ガスの流れが遮断され、これにより当技術分野に於てよ
く知られた推力の逆転や他の特殊な運転条件を創成する
全閉位置（図示せず）まで対称的に枢動される。先細フ
ラップ22、24と末広フラップ26、28とがそれぞれヒンジ
接続部34、36に於て互いに枢着されているので、先細フ
ラップ22、24のトレーリングエッジにより対応する末広
フラップのリーディングエッジが支持され且位置決めさ
れる。従ってリンク機構38は互いに対称の先細フラップ
22、24の作動とは独立に必要に応じて末広フラップ26、
28の延在方向を制御し得るものでなければならない。末
広フラップ26及び28は、それらの間を流れる排気ガスの
流れの末広角度を決定し、また軸線方向に流れる排気ガ
ス12の流れ方向を制御することにより達成される推力の
方向の制御を行うことにより、本発明によるノズル10内
に於て二つの空気力学的機能を果す。
ップ22、24はそれぞれ対応する枢軸線30、32の周りに枢
動され、これにより先細フラップ22、24のトレーリング
エッジにより郭定されるノズルののど部50の面積を変化
させる。先細フラップ22、24は、エンジンの増力作動さ
れている全出力運転中に排気ガス12を受ける全開位置よ
り、第２図及び第３図に示されている如く、エンジンの
増力作動されていない通常の出力運転時に於ける部分的
に閉じられた位置を経て、実質的に全ての後方への排気
ガスの流れが遮断され、これにより当技術分野に於てよ
く知られた推力の逆転や他の特殊な運転条件を創成する
全閉位置（図示せず）まで対称的に枢動される。先細フ
ラップ22、24と末広フラップ26、28とがそれぞれヒンジ
接続部34、36に於て互いに枢着されているので、先細フ
ラップ22、24のトレーリングエッジにより対応する末広
フラップのリーディングエッジが支持され且位置決めさ
れる。従ってリンク機構38は互いに対称の先細フラップ
22、24の作動とは独立に必要に応じて末広フラップ26、
28の延在方向を制御し得るものでなければならない。末
広フラップ26及び28は、それらの間を流れる排気ガスの
流れの末広角度を決定し、また軸線方向に流れる排気ガ
ス12の流れ方向を制御することにより達成される推力の
方向の制御を行うことにより、本発明によるノズル10内
に於て二つの空気力学的機能を果す。
排気ガス流12の末広がりの度合は、推進装置全体にと
って最適の推力、効率、失速マージンを達成するようそ
の時々の質量流量、密度、エンジンの出力パワーに応じ
て最適化される。第１図はノズルののど部50が全開状態
にあり、末広フラップ26及び28がそれらの間に僅かに増
大するノズル面積を与えるよう開かれた状態を示してい
る。かかる状態はエンジンの全出力及び全推力増強運転
中に上流側のアフタバーナセクション（図示せず）等よ
り排気ガスを受けるノズルの場合に一般的である。
って最適の推力、効率、失速マージンを達成するようそ
の時々の質量流量、密度、エンジンの出力パワーに応じ
て最適化される。第１図はノズルののど部50が全開状態
にあり、末広フラップ26及び28がそれらの間に僅かに増
大するノズル面積を与えるよう開かれた状態を示してい
る。かかる状態はエンジンの全出力及び全推力増強運転
中に上流側のアフタバーナセクション（図示せず）等よ
り排気ガスを受けるノズルの場合に一般的である。
第１図より解る如く、リンク組立体38の直線状軌道部
材42はノズルの軸線20に平行に配向され、シザーリンク
機構40はその枢点52を軌道部材42に沿って後方へ軸線方
向に位置決めすることにより末広フラップのトレーリン
グエッジ46及び48を等距離変位させるよう位置決めされ
ている。
材42はノズルの軸線20に平行に配向され、シザーリンク
機構40はその枢点52を軌道部材42に沿って後方へ軸線方
向に位置決めすることにより末広フラップのトレーリン
グエッジ46及び48を等距離変位させるよう位置決めされ
ている。
第２図乃至第４図は本発明によるノズル10の他の三つ
の運転状態を示している。簡略化の目的で、第２図乃至
第４図は上部フラップ組立体16、下部フラップ組立体18
及びシザーリンク機構40のみを示している。
の運転状態を示している。簡略化の目的で、第２図乃至
第４図は上部フラップ組立体16、下部フラップ組立体18
及びシザーリンク機構40のみを示している。
第２図は増力が作動されず推力の方向が制御されない
エンジンの運転状態に於けるフラップ組立体16、18を示
している。先細フラップ22、24はノズルののど部50の面
積が低減されるよう枢動されており、シザーリンク機構
の枢点52はノズルののど部50の下流側に断面一定の又は
僅かに先細状をなす流路を与えるよう末広フラップ26、
28が配向されるよう軸線方向前方へ移動されている。シ
ザーリンク機構の枢点52をノズルの軸線20の水平面内に
維持することにより、末広フラップ26、28は軸線20に対
し実質的に上下方向に対称の状態を維持する。
エンジンの運転状態に於けるフラップ組立体16、18を示
している。先細フラップ22、24はノズルののど部50の面
積が低減されるよう枢動されており、シザーリンク機構
の枢点52はノズルののど部50の下流側に断面一定の又は
僅かに先細状をなす流路を与えるよう末広フラップ26、
28が配向されるよう軸線方向前方へ移動されている。シ
ザーリンク機構の枢点52をノズルの軸線20の水平面内に
維持することにより、末広フラップ26、28は軸線20に対
し実質的に上下方向に対称の状態を維持する。
第３図はエンジンの増力作動されていない状態に於け
る上部フラップ組立体16及び下部フラップ組立体18の位
置を示しているが、この場合末広フラップ26、28はノズ
ルの中心線20より30゜の方向に推力を導くよう位置決め
されている。先細フラップ22、24は第２図の状態と同様
に位置決めされているが、末広フラップ26、28はシザー
リンク機構40により互いに非対称に配向されている。直
線状軌道部材42の破線より解る如く、軌道部材42は共通
の枢軸線44の周りに枢動されており、これによりシザー
リンク機構の枢点52はノズルの軸線20により郭定される
水平面より距離54だけ変位されている。かかる変位によ
り末広フラップ26、28のトレーリングエッジ46、48が水
平面に対し非対称に位置決めされ、これにより排気ガス
12がノズルの軸線20より或る角度をなす方向に導かれる
ようになっている。
る上部フラップ組立体16及び下部フラップ組立体18の位
置を示しているが、この場合末広フラップ26、28はノズ
ルの中心線20より30゜の方向に推力を導くよう位置決め
されている。先細フラップ22、24は第２図の状態と同様
に位置決めされているが、末広フラップ26、28はシザー
リンク機構40により互いに非対称に配向されている。直
線状軌道部材42の破線より解る如く、軌道部材42は共通
の枢軸線44の周りに枢動されており、これによりシザー
リンク機構の枢点52はノズルの軸線20により郭定される
水平面より距離54だけ変位されている。かかる変位によ
り末広フラップ26、28のトレーリングエッジ46、48が水
平面に対し非対称に位置決めされ、これにより排気ガス
12がノズルの軸線20より或る角度をなす方向に導かれる
ようになっている。
第４図はエンジンが増力が作動されている状態に於て
エンジンの推力がノズルの軸線に対し15゜の方向に導か
れるよう位置決めされたフラップ組立体16、18を示して
いる。先細フラップ22、24はノズルののど部50の面積を
最大にするよう全開位置に位置決めされ、末広フラップ
26、28はシザーリンク機構の枢点52を軸線20により郭定
される水平面より距離54′だけ変位させることによりノ
ズルの軸線20に対し非対称に配向されていることが多く
の説明を要することなく理解されよう。かくして排気ガ
ス12は軸線20に対し或る角度をなす方向に導かれ、これ
により所望の方向の推力が発生される。
エンジンの推力がノズルの軸線に対し15゜の方向に導か
れるよう位置決めされたフラップ組立体16、18を示して
いる。先細フラップ22、24はノズルののど部50の面積を
最大にするよう全開位置に位置決めされ、末広フラップ
26、28はシザーリンク機構の枢点52を軸線20により郭定
される水平面より距離54′だけ変位させることによりノ
ズルの軸線20に対し非対称に配向されていることが多く
の説明を要することなく理解されよう。かくして排気ガ
ス12は軸線20に対し或る角度をなす方向に導かれ、これ
により所望の方向の推力が発生される。
第５図は本発明によるリンク組立体38の詳細を示す斜
視図である。直線状軌道部材42は側壁14に対し実質的に
平行な平面内にて枢軸線44の周りに枢動可能である。軌
道部材42の矢印56にて示された枢動は当技術分野に於て
公知の種々の回動型アクチュエータにより行われてよ
く、かかるアクチュエータの一つがリングギヤ58及びこ
れにより駆動されるウォームギヤ60の組合せを含むもの
として第５図に示されている。図には示されていない回
転モータによりウォームギヤ60が回転駆動され、これに
より必要に応じてリングギヤ58及び軌道部材42が回動さ
れる。シザーリンク機構40のドラッグリンク62、64は、
軌道部材42内に受入れられ且これに沿って往復動可能な
台車部材66にシザーリンク機構の枢点52に於て枢着され
ている。台車部材66の往復動は第５図の実施例に於ては
スプロケット及びチェーン構造により行われるようにな
っており、該構造は一対のアイドルスプロケット68、70
とこれらのスプロケットの周りに巻き掛けられ台車部材
66に連結されたチェーン72と、軌道部材の枢軸線44に一
致する軸線の周りに回転する駆動スプロケット74とを含
んでいる。駆動スプロケット74はリングギヤ76及びウォ
ームギヤ78により回転され、これにより必要に応じて台
車部材66が軌道部材42に沿って位置決めされる。台車部
材66及び軌道部材42を位置決めするために任意の種々の
アクチュエータが使用されてよいが、第５図に示されて
いる如きリングギヤ及びウォームギヤの組合せ（58、6
0、72、78）によれば種々の構成要素を位置決めする単
純にして非常に強力な機構が得られる。
視図である。直線状軌道部材42は側壁14に対し実質的に
平行な平面内にて枢軸線44の周りに枢動可能である。軌
道部材42の矢印56にて示された枢動は当技術分野に於て
公知の種々の回動型アクチュエータにより行われてよ
く、かかるアクチュエータの一つがリングギヤ58及びこ
れにより駆動されるウォームギヤ60の組合せを含むもの
として第５図に示されている。図には示されていない回
転モータによりウォームギヤ60が回転駆動され、これに
より必要に応じてリングギヤ58及び軌道部材42が回動さ
れる。シザーリンク機構40のドラッグリンク62、64は、
軌道部材42内に受入れられ且これに沿って往復動可能な
台車部材66にシザーリンク機構の枢点52に於て枢着され
ている。台車部材66の往復動は第５図の実施例に於ては
スプロケット及びチェーン構造により行われるようにな
っており、該構造は一対のアイドルスプロケット68、70
とこれらのスプロケットの周りに巻き掛けられ台車部材
66に連結されたチェーン72と、軌道部材の枢軸線44に一
致する軸線の周りに回転する駆動スプロケット74とを含
んでいる。駆動スプロケット74はリングギヤ76及びウォ
ームギヤ78により回転され、これにより必要に応じて台
車部材66が軌道部材42に沿って位置決めされる。台車部
材66及び軌道部材42を位置決めするために任意の種々の
アクチュエータが使用されてよいが、第５図に示されて
いる如きリングギヤ及びウォームギヤの組合せ（58、6
0、72、78）によれば種々の構成要素を位置決めする単
純にして非常に強力な機構が得られる。
上述の如き面の延在方向が変化し得るノズルに於て
は、エンジンのその時々の又は過渡的な出力に応じて面
の位置を正確にスケジュール制御することが必要であ
る。かかるスケジュール制御に於ては、種々のフラップ
22、24、26、28及びリンク組立体38を正確に位置決め
し、これによりこれらを所望の最適の方向に制御する点
に於て種々のアクチュエータを補助すべく、これらの位
置を検出しその情報をフィードバックするセンサが使用
されてよい。
は、エンジンのその時々の又は過渡的な出力に応じて面
の位置を正確にスケジュール制御することが必要であ
る。かかるスケジュール制御に於ては、種々のフラップ
22、24、26、28及びリンク組立体38を正確に位置決め
し、これによりこれらを所望の最適の方向に制御する点
に於て種々のアクチュエータを補助すべく、これらの位
置を検出しその情報をフィードバックするセンサが使用
されてよい。
第６図は種々の構成要素の配列状態を良好に理解し得
るように本発明によるノズル10を斜め下方より見た斜視
図である。上部フラップ組立体16の先細フラップ22及び
末広フラップ26が両方の側壁14、14′と共に示されてい
る。シザーリンク機構のドラッグリンク62、64、62′、
64′が側壁14、14′内より突出し、上部先細フラップ26
及び下部先細フラップ28のトレーリングエッジ46、48の
スパン方向両端に接続されている。
るように本発明によるノズル10を斜め下方より見た斜視
図である。上部フラップ組立体16の先細フラップ22及び
末広フラップ26が両方の側壁14、14′と共に示されてい
る。シザーリンク機構のドラッグリンク62、64、62′、
64′が側壁14、14′内より突出し、上部先細フラップ26
及び下部先細フラップ28のトレーリングエッジ46、48の
スパン方向両端に接続されている。
また第６図にはノズル10より流出する排気ガスの追加
の膨張面を与えるべく上部末広フラップ26のトレーリン
グエッジ46に取付けられた出口ランプ80も図示されてい
る。かかる出口ランプは特定の状況、要件、運転環境に
応じて本発明によるノズル10との関連で使用されてよ
い。
の膨張面を与えるべく上部末広フラップ26のトレーリン
グエッジ46に取付けられた出口ランプ80も図示されてい
る。かかる出口ランプは特定の状況、要件、運転環境に
応じて本発明によるノズル10との関連で使用されてよ
い。
以上の説明より、本発明によるノズル及びリンク機構
によれば、ガスタービンエンジンよりの排気ガスの流れ
方向を変化させたり修正するためのノズル面を位置決め
するための単純にして正確な手段が得られることが理解
されよう。シザーリンク機構及び枢動可能な直線状軌道
部材の組合せにより種々のリンク構成要素に作用する力
をバランスさせ、これによりこれらを駆動するに要する
応力を低減し、またそれらの有効寿命を長くすることが
できる。
によれば、ガスタービンエンジンよりの排気ガスの流れ
方向を変化させたり修正するためのノズル面を位置決め
するための単純にして正確な手段が得られることが理解
されよう。シザーリンク機構及び枢動可能な直線状軌道
部材の組合せにより種々のリンク構成要素に作用する力
をバランスさせ、これによりこれらを駆動するに要する
応力を低減し、またそれらの有効寿命を長くすることが
できる。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。
明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。
第１図は増力作動され推力の方向が制御されない状態に
於ける本発明によるリンク機構及びノズルを示す解図で
ある。 第２図は増力作動されず推力の方向が制御されない状態
に於ける本発明によるノズルフラップ及びシザーリンク
機構を示す解図である。 第３図は増力作動されない状態にてノズルの軸線より30
゜の方向に推力を導く状態にある本発明によるノズルフ
ラップ及びシザーリンク機構を示す解図である。 第４図は増力作動されノズルの軸線より15゜の方向に推
力を導く状態にある本発明によるノズルフラップ及びシ
ザーリンク機構を示す解図である。 第５図は本発明に於ける枢動可能な直線状軌道部材の詳
細を示す解図である。 第６図は本発明によるノズルを示す斜視図である。 10……排気ノズル,12……排気ガス,14……側壁,16……
上部フラップ組立体,18……下部フラップ組立体,22、24
……先細フラップ,26、28……末広フラップ,30、32……
枢軸線,38……リンク組立体,40……シザーリンク機構,4
2……軌道部材,44……枢軸線,46、48……トレーリング
エッジ,50……のど部,52……シザーリンク機構の枢点,5
8……リングギヤ,60……ウォームギヤ,62、64……ドラ
ッグリンク,66……台車部材、68、70……アイドルスプ
ロケット,72……チェーン,74……駆動スプロケット,76
……リングギヤ,78……ウォームギヤ
於ける本発明によるリンク機構及びノズルを示す解図で
ある。 第２図は増力作動されず推力の方向が制御されない状態
に於ける本発明によるノズルフラップ及びシザーリンク
機構を示す解図である。 第３図は増力作動されない状態にてノズルの軸線より30
゜の方向に推力を導く状態にある本発明によるノズルフ
ラップ及びシザーリンク機構を示す解図である。 第４図は増力作動されノズルの軸線より15゜の方向に推
力を導く状態にある本発明によるノズルフラップ及びシ
ザーリンク機構を示す解図である。 第５図は本発明に於ける枢動可能な直線状軌道部材の詳
細を示す解図である。 第６図は本発明によるノズルを示す斜視図である。 10……排気ノズル,12……排気ガス,14……側壁,16……
上部フラップ組立体,18……下部フラップ組立体,22、24
……先細フラップ,26、28……末広フラップ,30、32……
枢軸線,38……リンク組立体,40……シザーリンク機構,4
2……軌道部材,44……枢軸線,46、48……トレーリング
エッジ,50……のど部,52……シザーリンク機構の枢点,5
8……リングギヤ,60……ウォームギヤ,62、64……ドラ
ッグリンク,66……台車部材、68、70……アイドルスプ
ロケット,72……チェーン,74……駆動スプロケット,76
……リングギヤ,78……ウォームギヤ
Claims (3)
- 【請求項１】ノゼル内にガス流路の横方向の境界を郭定
する二つの横方向に互いに平行に隔置された側壁（14,1
4′）と、 前記二つの側壁間に延在し、ノズル内流路の上部及び下
部の境界を郭定し、各々がリーディングエッジ（34,3
6）とトレーリングエッジ（46,48）とを有し、該リーデ
ィングエッジにて枢動可能に支持され、該トレーリング
エッジにて選択的に位置決めされる上部及び下部の推力
方向制御フラップ（26,28）と、 前記上部及び下部の推力方向制御フラップのトレーリン
グエッジ（46,48）を選択的に位置決めする手段（38〜7
8）とを含み、該手段は、 一対の細長い等長の上部及び下部のドラッグリンク（6
2,64）にして、各々がその一端（52）にて互いに枢動式
に連結され又他端にて対応する前記の上部又は下部の推
力方向制御フラップのトレーリングエッジ（46,48）と
枢動式に連結された一対のドラッグリンク、を備えたシ
ザーリンク機構（40）と、 前記側壁の一つに該側壁に実質的に平行な平面に沿って
選択的に枢動可能に装着された線型軌道部材（42）と、 前記線型軌道部材にその長手方向に沿って選択的に位置
決めされるよう該線型軌道部材に係合し、前記一対のド
ラッグリンク（62,64）の互いに枢動された前記一端（5
2）と枢動式に連結された台車部材（66）と、 前記線型軌道部材（42）の枢動の枢動軸線周りの角度位
置を選択的に決める手段（58,60）と、 前記線型軌道部材（42）に沿う前記台車部材（66）の位
置を選択的に位置決めする手段（68,70,72,74,76,78）
と を有するガスタービンエンジン用二次元型推力方向制御
式排気ノズル。 - 【請求項２】前記線型軌道部材（42）の枢動の角度位置
を決める手段（58,60）は該線型軌道部材を支持し中心
軸線の周りに枢動可能な円筒状部材を含んでおり、前記
台車部材を前記線型軌道部材に沿って位置決めする前記
手段（68,70,72,74,76,78）は前記台車部材（66）と接
続されたチェーン（72）と、該チェーンと噛み合い前記
円筒状部材を貫通する軸によって支持されたスプロケッ
ト（74）を含んでいる特許請求の範囲第１項に記載のガ
スタービンエンジン用二次元型推力方向制御式排気ノズ
ル。 - 【請求項３】前記推力方向制御フラップ（26,28）の上
流側にて前記二つの側壁の間に延在し、各々リーディン
グエッジとトレーリングエッジとを有し、該トレーリン
グエッジにて対応する前記上部又は下部の推力方向制御
フラップのリーディングエッジと枢動可能に連結され、
前記推力方向制御フラップの上流側にてノズル内の上部
及び下部の流路境界を郭定する上部及び下部の前方フラ
ップ（22,24）を含み、該前方フラップの各々は前記二
つの側壁と前記上部及び下部の推力方向制御フラップに
より郭定された流路へ流入するガスの流れを修正し得る
よう枢動可能に支持されている特許請求の範囲第１項又
は第２項に記載のガスタービンエンジン用二次元型推力
方向制御式排気ノズル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US36,540 | 1987-04-09 | ||
| US07/036,540 US4763840A (en) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | Thrust vectoring exhaust nozzle arrangement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63263252A JPS63263252A (ja) | 1988-10-31 |
| JP2724716B2 true JP2724716B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=21889161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63087048A Expired - Fee Related JP2724716B2 (ja) | 1987-04-09 | 1988-04-08 | ガスタービンエンジン用二次元型推力方向制御式排気ノズル |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4763840A (ja) |
| EP (1) | EP0286572B1 (ja) |
| JP (1) | JP2724716B2 (ja) |
| KR (1) | KR960013103B1 (ja) |
| CN (1) | CN1012384B (ja) |
| DE (1) | DE3871594T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102209641B1 (ko) * | 2020-02-04 | 2021-01-28 | 한국항공대학교산학협력단 | 가변 편향판 적용 멀티홀 타입 핀틀 분사기 |
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- 1988-04-09 KR KR1019880004025A patent/KR960013103B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-04-09 CN CN88102206A patent/CN1012384B/zh not_active Expired
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