JP6758835B2

JP6758835B2 - 超音速キャレットインレットシステム

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Publication number: JP6758835B2
Application number: JP2016008389A
Authority: JP
Inventors: トゥイフイン，
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2036-01-20
Also published as: US9874144B2; JP2016188064A; CN105822430A; EP3048049B1; CN105822430B; ES2793940T3; US20160273452A1; EP3048049A1

Description

本開示の実施形態は、概して、航空機のジェットエンジンのための超音速インレットに関し、特に、取り入れ面積と共にランプ角を変化させることができるキャレット（ｃａｒｅｔ）インレットに関する。

超音速航空機のためのエンジンインレットは、マッハ数及び他の飛行状態に基づく複雑な空力学的要件を有する。固定されたインレット形状は、典型的に、１つの特定のマッハ数及び飛行状態において最も高い効率を有する。他の速度又は飛行状態での動作は、インレットの空力学的性能又は効率を悪化させる。変動するマッハ数での飛行を可能にするために、インレットの取り入れ面積及びランプ形状を調整する機械的システムが、効率を増加させるために採用され得る。可変ランプ及び可変取り入れインレットに対する既存の１つの解決法は、ボーイング社によって製造されたＦ‐１５イーグルである。このインレットシステムは、非常に効率的で、最適化されたインレットの設計であると認識される。しかしながら、後の世代の戦闘機は、インレット開口部の端部が高度に後退した（ｈｉｇｈｌｙｓｗｅｐｔ）ユニークな形状を要求する。そのような航空機では、キャレットタイプのシステムが採用される。そのようなインレットを採用する航空機の例は、ボーイング社によって製造されたＦ‐１８Ｅ／Ｆスーパーホーネット、及びロッキードマーチン社によって製造されたＦ‐２２ラプターである。これらのインレットは、固定された形状のインレットであり、特定の飛行マッハ数において最適化された動作に対して設計された。設計点以外のマッハ数において、固定された形状のインレットシステムは、圧力回復を最大化するための最良の形状を提供し得ない。更に、インレット取り入れ面積が固定されているので、インレットは、インレットのサイズを決めた条件よりも低い速度において、エンジンが必要とするよりも多くの質量流量を取り入れる傾向がある。結果として、余剰な流れは、こぼれるか又はバイパスに捨てられなければならず、その両方は付加的なインレット抵抗を生み出す。Ｆ‐１５のインレットシステムは、高度に後退した端部を有するキャレットタイプのインレットではないので、それは現在の世代の戦闘機に採用されない。

それ故、推力及び燃料効率を最大化するためにエンジン前面においてより高い圧力回復を得ること、及び推進システムの正味の推進力を最大化するためにインレットこぼれ抵抗を最小化すること、それによって航空機の性能を最大化するために、マッハエンベロープの範囲にわたり圧力回復を最大化する可変インレットを提供することが望ましい。可変インレットが、より付加的な機構又は閉鎖のための密封を必要とする開口部のギャップなどの付加的な複雑さを生み出すことなしに、効率的な方式で動作することもまた望ましい。

例示的な実施形態は、インレットがキャレット構成を有する亜音速及び超音速飛行の両方で、エンジンインレットに効率的な動作を提供する。インレットは、圧縮ランプ角及び取り入れ面積の変化のためにオフボディー軸（ｏｆｆ‐ｂｏｄｙａｘｉｓ）の周りで回転可能であり、ディフューザは、インレットと擦り付け合うように（ｓｃｒｕｂｂｉｎｇｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ）係合することでインレットの回転の際に密封を維持する。

実施形態は、取り入れ面積及びランプ角を増加させるための回転のオフボディー軸の周りで回転可能な外部圧縮キャレットインレットを提供することによって、亜音速及び超音速の速度の範囲にわたり圧力回復を最大化し抵抗を最小化するための方法を提供する。インレットは、その後、速度が増加される際により大きな角度へ回転される。

既に説明した特徴、機能、及び利点は、本開示の様々な実施形態で独立に実現することが可能であるか、以下の説明及び図面を参照してさらなる詳細が理解され得る更に別の実施形態で組み合わせることが可能である。

胴体部分、及び代表的な航空機の代表的なディフューザを有する関連するキャレットインレットの斜視図である。図１Ａの航空機の側面図である。図１Ａの航空機の前面図である。超音速の速度における代表的なキャレットインレットのためのインレット角をシミュレートする仮想的なウェッジ（ｗｅｄｇｅ）の絵画的な表現である。仮想的なウェッジによって生成された衝撃波の絵画的な表現である。衝撃波上に投影された端部のストリームライントレース（ｓｔｒｅａｍｌｉｎｅｔｒａｃｅ）を有するインレットダクトの絵画的な表現である。結果としての投影された端部によって形成された開口部を有するインレットダクトの絵画的な表現である。図２Ｄのインレットダクトを採用する導入されたキャレットインレット及びディフューザセクションの絵画的な表現である。亜音速の回転しない位置にあるキャレットインレットの側面図である。画像に重ね合わされた代表的な仮想的なウェッジを有する、設計点の超音速の速度に対して回転されたキャレットインレットの側面図である。流れの方向に対してインレット面積を表示する、回転しない位置におけるキャレットインレットの側面断面図である。インレット面積、相対インレット流れによって引き起こされた斜め衝撃波及び垂直衝撃波を表示する、回転された位置におけるキャレットインレットの側面断面図である。開口部のための回転のオフボディー軸の周りの回転しないキャレットインレットに対する、キャレットインレット接触部分とディフューザ接触部分との擦り付け合うような表面の相互作用を示す簡略化された側面断面図である。開口部のための回転のオフボディー軸の周りのキャレットインレットの中間的な回転に対する、キャレットインレット接触部分とディフューザ接触部分との擦り付け合うような表面の相互作用を示す簡略化された側面断面図である。開口部のための回転のオフボディー軸の周りのキャレットインレットの完全な回転に対する、キャレットインレット接触部分とディフューザ接触部分との擦り付け合うような表面の相互作用を示す簡略化された側面断面図である。回転しないインレットに重ね合わされた完全に回転したキャレットインレットの簡略化された側面断面図である。擦り付け合うような表面の第１の代替的な実施形態の簡略化された側面断面図である。擦り付け合うような表面の第２の代替的な実施形態の簡略化された側面断面図である。回転しない位置におけるキャレットインレットの例示的な航空機の実施態様の側面図である。部分的に回転した位置におけるキャレットインレットの例示的な航空機の実施態様の側面図である。完全に回転した位置におけるキャレットインレットの例示的な航空機の実施態様の側面図である。回転するキャレットインレットに対する設計の方法のためのフローチャートである。回転するキャレットインレットに対する設計の方法のためのフローチャートである。

本明細書で説明されるシステム及び方法は、単一の仮想的なウェッジ（ｗｅｄｇｅ）／傾斜（ｒａｍｐ）から導かれるキャレットインレット開口部のための実施形態を提供する。全体のキャレットインレット開口部は、オフボディー軸の周りで回転して、取り入れ面積の変化と共にランプ角の変化を可能にする。キャレットインレット開口部の後端部は、回転のオフボディー軸によって規定された円弧形状を有し、これもまた回転のオフボディー軸によって規定された円弧形状を有するディフューザの前端部と係合する。キャレットインレットの後端部及びディフューザの前端部は、共通の軸の周りで円弧形状を有するので、これらの表面は、方向を変化させるための動作の間に互いに擦り付け合い、いかなる付加的なギャップも開かせず又は密封若しくは空力学的表面の間の柔軟な接触を必要としない。

図面を参照すると、図１Ａ〜図１Ｃは、本明細書で開示されるキャレットインレットの実施形態を採用する例示的な航空機の代表的な部分を示す。キャレットインレット１０は、胴体１２に隣接して配置される。ディフューザ１４は、キャレットインレットから（図示せぬ）ジェットエンジンへ延伸する。キャレットインレット１０の前縁１６は、高度に後退している。端部形状及び関連する角度は、計画通りの設計点マッハ数のための設計点インレット角度に基づいて規定された仮想的なウェッジに基づいて規定される。仮想的なウェッジ２０の一実施例は、図２Ａで示される（図２Ａ〜図２Ｅのイメージは、明瞭さのために上下反転した斜視図で示されている）。仮想的なウェッジ２０にぶつかる矢印２２によって表される超音速流れは、図２Ｂで示される仮想的な衝撃波２４をもたらす。インレットダクト２６に対する所与のインレット輪郭２５のために、仮想的な衝撃波２４上に投影された端部２８のインレット輪郭からのストリームライントレースは、図２Ｃで示されるキャレットインレットの画定を提供する。明瞭さのために衝撃波を取り除くと、結果としてのインレットダクト２６は図２Ｄで見られる。

図２Ｅで示されるように、完全なキャレットインレット１０は、その後、仮想的なウェッジ２０と一致するインレット角度を有するインレットダクトのための投影された端部２８に基づいて、前縁１６を伴って導入され得る。本実施形態は、キャレットインレットのために調整可能な角度を提供し、計画通りの設計点マッハ数未満の異なる超音速の速度に対処する。次により詳細に説明されるように、キャレットインレットの回転は、開口部に対する回転のオフボディー軸３０の周りで規定される。

完全なキャレットインレット１０は、自由ストリーム流れ２２に対して、それぞれ、回転しない位置及び完全に回転した位置について、図３Ａ及び図３Ｂで示されている。仮想的なウェッジ２０の輪郭は、図３Ｂで参照のために示されている。キャレットインレットの回転は、参照のために示される、回転のオフボディー軸３０の周りで生じる。回転しない位置では、キャレットインレットは、図４Ａで示される垂直な寸法３４によって表されるように、自由ストリーム流れに対する低減された取り入れ面積を提供する。回転した位置では、キャレットインレット１０は、垂直な寸法３４’によって表されるように、自由ストリーム流れに対する設計的取り入れ面積を提供し、その寸法は、設計点マッハ数において必要な空気流量を取り込むためにより大きくなっている。斜め衝撃波３６は、インレットエントランスにおいて生成され、垂直衝撃波３８は、インレットの中で生成され、斜め衝撃波は、図２Ａ〜図２Ｅに関して説明されたように、設計点において採用される仮想的な衝撃波と実質的に同等である。

回転のオフボディー軸３０の周りのキャレットインレット１０の回転は、インレットとディフューザが滑るように又は擦り付け合うように係合するように、それらの形状寸法を決定することを可能にする。簡略化されたセクション輪郭のために図５Ａ〜図５Ｃで示されるように、ディフューザ接触部分４０の輪郭は、上端曲率半径４２及び下端曲率半径４４の両方が回転のオフボディー軸３０を中心とするように形成される。示される実施形態に対して、ディフューザ接触部分４０は、上端曲率半径４８及び下端曲率半径５０を有するキャレットインレット接触部分４６内に受け入れられ、上端曲率半径４８及び下端曲率半径５０は、それぞれ、曲率半径４２よりも小さく且つ曲率半径４４よりも大きくサイズ決定され、キャレットインレット接触部分４６内でディフューザ接触部分４０を近接した状態で受け入れる。回転のオフボディー軸３０上に曲率半径の共通の中心があることは、中間的な回転及び完全な回転のそれぞれに対して、図５Ｂ及び図５Ｃで見られるキャレットインレット接触部分及びディフューザ接触部分の滑るような又は擦り付け合うような接触を維持する一方で、所定の角度の範囲にわたってキャレットインレットが回転することを可能にする。図５Ｄは、回転しない位置及び完全に回転した位置におけるキャレットインレット及びディフューザの相対的な形状の重ね合わせを示している。

単純な接触が図５Ａ〜図５Ｄで示される一方で、キャレットインレットとディフューザとの間の組み合わされた接触は、各々が、回転のオフボディー軸３０に対して円弧形状を有し、擦り付け合うように互いを入れ子状に係合させる、複数の組み合わされたスケール４０ａ、４０ｂ、及び４０ｃを組み込み得る（明瞭さのために厚さが誇張されている）。図５Ｅで示されるように、前方スケール４０ａは、擦り付け合うようにインレット接触部分４６と係合し、後方スケール４０ｃは、擦り付け合うようにディフューザ接触部分４０と係合する。３つのスケールが示されたが、より多い又はより少ない数のスケールが使用されてもよい。

代替的に、図５Ｆで示されるように、回転のオフボディー軸３０に対して円弧形状を有するスロット４６ａがインレット接触部分内に提供され得、スロット４６ａ内に近接して受け入れられる円弧形状のディフューザ接触部分４０の終端部を備えたレシーバ４０ｄが、採用され得る。スロットは、ディフューザ接触部分の円弧を受け入れるインレット接触部分内に配置され得、又はインレット接触部分の円弧を受け入れるディフューザ接触部分内に配置され得る。

図３Ａ及び図３Ｂに戻ると、キャレットインレット１０の実質的にダイヤモンド形状の断面の側部の頂点５４の連なりは、回転のオフボディー軸に対してインレット接触部分において曲がり、これもまた回転のオフボディー軸に対して曲がるディフューザ接触部分における側部の頂点５６の連なりと合致する。インレット接触部分の後縁５８は、頂点の間のディフューザ接触部分の接合する実質的に平坦な表面上のインレット接触部分の擦り付けるような部分上での形状的な解放のために、実質的に平坦な部分上にシェブロン（ｃｈｅｖｒｏｎ）形状６０を含み得る。

説明された実施形態のための結果としてのキャレットインレット配置は、高度に後退したインレットの端部が望ましい、航空機の亜音速及び超音速の両方の動作のための高度に効率的なインレットを提供する。図６Ａで見られるように、亜音速状態では、キャレットインレット１０は、回転しないで、こぼれ抵抗を最小化する効率的な動作のために低減されたインレット取り入れ面積を提供する。超音速の速度において、キャレットインレットは、所定の角度の範囲にわたりオフボディー軸３０の周りで回転可能であり、圧縮ランプ変化及び取り入れ面積変化の両方を可能にし、それによって、図６Ｂで示される中間的な回転によって表される効率的な超音速動作の範囲を可能にし、図６Ｃの完全な回転を伴って示される最大の計画通りの設計点マッハ数での効率的な超音速動作もその範囲に含まれる。

説明される実施形態によって提供される亜音速及び超音速の速度の範囲にわたり、圧力回復を最大化し抵抗を最小化する方法が、図７Ａ及び図７Ｂで示される。取り入れ面積及びランプ角を増加させるために回転のオフボディー軸の周りで回転可能な外部圧縮キャレットインレットが提供される。外部圧縮キャレットインレットを提供するために、計画通りの超音速マッハ数がインレットに対して規定され（ステップ７０２）、インレット圧力回復要件が規定され（ステップ７０４）、決められた角度を有する仮想的なウェッジを画定する（ステップ７０６）。計画通りの超音速動作マッハ数で仮想的なウェッジから生じる仮想的な衝撃波が決定され（ステップ７０７）、ストリームライントレースがインレット輪郭（開口部形状）から仮想的な衝撃波上に投影され、前縁形状及び端部スイープ角を生成し（ステップ７０８）、キャレットインレット開口部が画定される（ステップ７０９）。インレットとディフューザとの間に密封を提供するように、回転のオフボディー軸３０が規定され（ステップ７１０）、インレット接触部分がオフボディー軸から画定された円弧を有するように規定され（ステップ７１１）、且つディフューザ接触部分がオフボディー軸から画定された円弧を有するように規定される（ステップ７１２）。インレット接触部分及びディフューザ接触部分は、インレットの回転の間に擦り付け合うように近接して係合される（ステップ７１４）。代替例として、インレット接触部分は、回転のオフボディー軸から画定された円弧を有するように規定され得、ディフューザ接触部分は、回転のオフボディー軸から画定された円弧を有する。しかしながら、各々が、密封を維持するために擦り付け合うように互いに入れ子状に係合するスケールを伴って、回転のオフボディー軸から画定された円弧を有する、複数のスケールが、その後、規定されてもよい（ステップ７１６）。インレットの回転の間に密封を維持するために擦り付け合うように、前方スケールは、インレット接触部分と係合し（ステップ７１８）、後方スケールは、ディフューザ接触部分と係合する（ステップ７２０）。更に別の代替例として、インレット接触部分及びディフューザ接触部分のうちの一方が、回転のオフボディー軸に対して円弧形状を有するスロットを有するように規定され得（ステップ７２２）、インレット接触部分又はディフューザ接触部分のうちの他方は、その後、スロット内に受け入れられる終端部を有する、回転のオフボディー軸に対する円弧形状を有するように規定されてもよい（ステップ７２４）。インレット接触部分とディフューザ接触部分との間の擦り付け合うような関係を維持するために、回転のオフボディー軸に対して決定されたインレット接触部分内のインレットのキャレット構成の実質的にダイヤモンド形状の断面の側部の頂点の連なりにおいて曲線が規定される（ステップ７２６）。ディフューザ接触部分内の側部の頂点の連なりは、その後、また、回転のオフボディー軸に対して曲線を有するように規定され、インレット接触部分内の側部の頂点の連なりと合致する（ステップ７２８）。インレット接触部分の後縁は、また、頂点の間のディフューザ接触部分の接合する実質的に平坦な表面上のインレット接触部分の実質的に平坦な擦り付けるような部分上での形状的な解放のために、シェブロン形状を有するように規定されてもよい（ステップ７３０）。

インレットは、その後、亜音速の速度においてインレットのゼロ回転で動作し（ステップ７３２）、速度が増加するに従って、少なくとも１つの中間的な角度まで回転のオフボディー軸の周りで回転し、それによって、取り入れ面積及びランプ角を変化させる（ステップ７３４）。インレットは、計画通りの動作マッハ数において、仮想的なウェッジの決定された角度に対応するオフボディー軸の周りでの予め規定された回転で動作する（ステップ７３６）。

本開示による本発明の主題の例示的且つ非排他的な実施例が、条項Ａ１‐Ｂ１９で説明される。
条項Ａ１
亜音速飛行及び超音速飛行の両方での効率的な動作のためのエンジンインレット（１０）であって、前記インレットは、キャレット構成を有し、圧縮ランプ角及び取り入れ面積を変化させるためにオフボディー軸（３０）の周りで回転可能である、エンジンインレット（１０）。
条項Ａ２
前記インレットと係合するディフューザ（１４）であって、擦り付け合うように前記インレットと係合することで前記インレットの回転の際に密封を維持する、ディフューザを更に備える、条項Ａ１に記載のエンジンインレット（１０）。
条項Ａ３
前記インレットと係合するディフューザ（１４）を更に備え、前記インレットは、前記回転のオフボディー軸（３０）に対して円弧形状を有するインレット接触部分（４６）を組み込み、前記ディフューザは、前記回転のオフボディー軸（３０）に対して円弧形状を有するディフューザ接触部分（４０）を組み込み、前記インレット接触部分は、前記オフボディー軸の周りの前記インレットの回転の間に前記ディフューザ接触部分と係合し、それによって、前記インレット接触部分及び前記ディフューザ接触部分の対向する表面が、擦り付け合うように互いに係合し密封を維持する、条項Ａ１又はＡ２に記載のエンジンインレット（１０）。
条項Ａ４
前記インレットと係合するディフューザ（１４）を更に備え、前記インレットは、前記回転のオフボディー軸（３０）に対して円弧形状を有するインレット接触部分（４６）を組み込み、前記ディフューザは、前記回転のオフボディー軸（３０）に対して円弧形状を有するディフューザ接触部分（４０）を組み込み、
回転のオフボディー軸（３０）に対して円弧形状を有する複数のスケール（４０ａ、ｂ、ｃ）を更に備え、前記スケールは、擦り付け合うように互いに入れ子状に係合することで密封を維持し、前方スケールは前記インレット接触部分（４６）と擦り付け合うように係合し、後方スケールは前記ディフューザ接触部分（４０）と擦り付け合うように係合することで、前記インレットの回転の間に密封を維持する、条項Ａ１又はＡ２に記載のエンジンインレット（１０）。
条項Ａ５
前記インレットと係合するディフューザ（１４）を更に備え、前記インレットは、前記回転のオフボディー軸（３０）に対して円弧形状を有するスロット（４６ａ）を有するインレット接触部分（４６）を組み込み、前記ディフューザは、前記回転のオフボディー軸（３０）に対して円弧形状を有するディフューザ接触部分（４０）を組み込み、前記ディフューザ接触部分の終端部（４０ｄ）は、前記スロット内に受け入れられる、条項Ａ１又はＡ２に記載のエンジンインレット（１０）。
条項Ａ６
前記インレットと係合するディフューザ（１４）を更に備え、前記インレットは、前記回転のオフボディー軸（３０）に対して円弧形状を有するインレット接触部分（４６）を組み込み、前記ディフューザは、前記回転のオフボディー軸（３０）に対して円弧形状を有するスロットを有するディフューザ接触部分（４０）を組み込み、前記インレット接触部分の終端部は、前記スロット内に受け入れられる、条項Ａ１又はＡ２に記載のエンジンインレット（１０）。
条項Ａ７
前記インレットの前記キャレット構成の実質的にダイヤモンド形状の断面の側部の頂点（５４）の連なりは、前記回転のオフボディー軸（３０）に対して前記インレット接触部分（４６）において曲がり、これもまた前記回転のオフボディー軸（３０）に対して曲がる前記ディフューザ接触部分（４０）における側部の頂点（５６）の連なりと合致する、条項Ａ３からＡ６のいずれか一項に記載のエンジンインレット（１０）。
条項Ａ８
前記インレット接触部分（４６）の後縁（５８）は、前記頂点の間の前記ディフューザ接触部分（４０）の接合する実質的に平坦な表面上の前記インレット接触部分の実質的に平坦な擦り付けるような部分上での形状的な解放のために、シェブロン形状を含む、条項Ａ３からＡ７のいずれか一項に記載のエンジンインレット（１０）。
条項Ａ９
前記回転のオフボディー軸（３０）は、前記インレットに対する計画通りの動作マッハ数によって画定された仮想的なウェッジ（２０）の前縁（３２）と平行である、条項Ａ１からＡ８のいずれか一項に記載のエンジンインレット（１０）。
条項Ａ１０
前記インレットの前記キャレット構成の前縁（１６）は、計画通りの超音速動作マッハ数で仮想的なウェッジ（２０）から生じる仮想的な衝撃波（３６）上に投影された端部のインレット輪郭からのストリームライントレースによって画定される、条項Ａ１からＡ９のいずれか一項に記載のエンジンインレット（１０）。
条項Ｂ１１
亜音速及び超音速の速度の範囲にわたり圧力回復を最大化し且つ抵抗を最小化する方法であって、
回転のオフボディー軸（３０）の周りで回転可能な外部圧縮キャレットインレット（１０）を提供して、取り入れ面積及びランプ角を増加させること、及び
速度が増加する際に、前記インレットをより大きい角度まで回転させること（７３４）を含む、方法。
条項Ｂ１２
外部圧縮キャレットインレット（１０）を提供する前記ステップは、
前記インレットに対して計画通りの超音速マッハ数を規定すること（７０２）、
前記計画通りの超音速マッハ数に基づいて決定された角度を有する仮想的なウェッジ（２０）を画定すること（７０６）、及び
前記計画通りの超音速動作マッハ数で前記仮想的なウェッジから生じる仮想的な衝撃波上に投影された端部に対するインレット輪郭からのストリームライントレースを、前記キャレットインレットのための前縁（１６）として画定すること（７０８）を含む、条項Ｂ１１に記載の方法。
条項Ｂ１３
亜音速の速度において前記インレット（１０）のゼロ回転で動作させること（７３２）、及び
少なくとも１つの中間的な角度まで前記回転のオフボディー軸（３０）の周りで前記インレットを回転させ、それによって、前記取り入れ面積及び前記ランプ角を変化させること（７３４）を更に含む、条項Ｂ１１又はＢ１２に記載の方法。
条項Ｂ１４
計画通りの動作マッハ数において、前記仮想的なウェッジ（２０）の前記決定された角度に対応する前記オフボディー軸（３０）の周りでの前記インレットの予め規定された回転で動作させること（７３６）を更に含む、条項Ｂ１１からＢ１３のいずれか一項に記載の方法。
条項１５
外部圧縮キャレットインレット（１０）を提供する前記ステップは、
前記オフボディー軸（３０）の部分から画定された円弧を有するインレット接触部分（４６）を規定すること（７２２）と、
前記オフボディー軸（３０）の部分から画定された円弧を有するディフューザ接触部分（４０）を規定すること（７２４）とを更に含み、前記インレット接触部分及び前記ディフューザ接触部分は、前記インレットの回転の間に擦り付け合うように近接して係合する、条項Ｂ１１からＢ１４のいずれか一項に記載の方法。
条項Ｂ１６
外部圧縮キャレットインレット（１０）を提供する前記ステップは、
前記回転のオフボディー軸（３０）から画定された円弧を有するインレット接触部分（４６）を規定すること（７２２）と、
前記回転のオフボディー軸（３０）から画定された円弧を有するディフューザ接触部分（４０）を規定すること（７２４）と、
各々が前記回転のオフボディー軸（３０）から画定された円弧を有する複数のスケール（４０ａ、ｂ、ｃ）を規定すること（７１６）とを更に含み、前記スケールは、擦り付け合うように互いに入れ子状に係合することで密封を維持し、前方スケールは前記インレット接触部分と擦り付け合うように係合し、後方スケールは前記ディフューザ接触部分と擦り付け合うように係合することで、前記インレットの回転の間に密封を維持する、条項Ｂ１１からＢ１４のいずれか一項に記載の方法。
条項Ｂ１７
外部圧縮キャレットインレット（１０）を提供する前記ステップは、
前記回転のオフボディー軸（３０）に対して円弧形状を有するスロット（４６ａ）を有するインレット接触部分（４６）を規定すること、及び
前記回転のオフボディー軸（３０）に対して円弧形状を有するディフューザ接触部分（４０）を規定することを更に含み、前記ディフューザ接触部分の終端部は、前記スロット内に受け入れられる、条項Ｂ１１からＢ１４のいずれか一項に記載の方法。
条項Ｂ１８
外部圧縮キャレットインレット（１０）を提供する前記ステップは、
前記インレット接触部分（４６）内の前記インレットの前記キャレット構成の実質的にダイヤモンド形状の断面の側部の頂点（５４）の連なりにおける曲線を規定することであって、前記曲線は前記回転のオフボディー軸（３０）に対して決定される、曲線を規定すること（７２６）と、
これもまた前記回転のオフボディー軸（３０）に対する曲線を有する前記ディフューザ接触部分（４０）内の側部の頂点（５６）の連なりを規定して、前記インレット接触部分内の前記側部の前記頂点の連なりと合致させること（７２８）とを更に含む、条項Ｂ１１からＢ１５のいずれか一項に記載の方法。
条項Ｂ１９
外部圧縮キャレットインレット（１０）を提供する前記ステップは、
前記頂点の間の前記ディフューザ接触部分（４０）の接合する実質的に平坦な表面上の前記インレット接触部分の実質的に平坦な擦り付けるような部分上での形状的な解放のために、シェブロン（６０）形状を有する前記インレット接触部分（４６）の後縁（５８）を規定すること（７３０）を更に含む、条項Ｂ１１からＢ１８のいずれか一項に記載の方法。

特許法によって要求されるように、様々な本開示の実施形態を詳細に説明してきたが、当業者は、本明細書の中において開示された特定の実施形態に対する変形及び置換を認めるだろう。そのような変形は、以下の特許請求の範囲の中で説明される本開示の範囲及び内容の範囲内にある。

Claims

亜音速飛行及び超音速飛行の両方での効率的な動作のためのエンジンインレット（１０）であって、前記エンジンインレットは、キャレット構成を有し、圧縮ランプ角及び取り入れ面積を変化させるためにオフボディー軸（３０）の周りで回転可能であり、
前記エンジンインレットは、前記エンジンインレットと係合するディフューザ（１４）を備え、
前記オフボディー軸（３０）は、前記エンジンインレットと前記ディフューザ（１４）とが係合する部分の曲率半径の中心である、エンジンインレット（１０）。
前記ディフューザ（１４）は、擦り付け合うように前記エンジンインレットと係合することで前記インレットの回転の際に密封を維持する、請求項１に記載のエンジンインレット（１０）。
前記エンジンインレットは、前記回転のオフボディー軸（３０）に対して円弧形状を有するエンジンインレット接触部分（４６）を組み込み、前記ディフューザは、前記回転のオフボディー軸（３０）に対して円弧形状を有するディフューザ接触部分（４０）を組み込み、前記エンジンインレット接触部分は、前記オフボディー軸の周りの前記エンジンインレットの回転の間に前記ディフューザ接触部分と係合し、それによって、前記エンジンインレット接触部分及び前記ディフューザ接触部分の対向する表面が、擦り付け合うように互いに係合し密封を維持する、請求項１又は２に記載のエンジンインレット（１０）。
前記エンジンインレットの前記キャレット構成の実質的にダイヤモンド形状の断面の側部の頂点（５４）の連なりは、前記回転のオフボディー軸（３０）に対して前記エンジンインレット接触部分（４６）において曲がり、これもまた前記回転のオフボディー軸（３０）に対して曲がる前記ディフューザ接触部分（４０）における側部の頂点（５６）の連なりと合致する、請求項３に記載のエンジンインレット（１０）。
前記エンジンインレット接触部分（４６）の後縁（５８）は、前記頂点の間の前記ディフューザ接触部分（４０）の接合する実質的に平坦な表面上の前記エンジンインレット接触部分の実質的に平坦な擦り付けるような部分上での形状的な解放のために、シェブロン形状を含む、請求項３又は４に記載のエンジンインレット（１０）。
前記エンジンインレットの前記キャレット構成の前縁（１６）は、計画通りの超音速動作マッハ数で仮想的なウェッジ（２０）から生じる仮想的な衝撃波（３６）上に投影された端部のインレット輪郭からのストリームライントレースによって画定される、請求項１から５のいずれか一項に記載のエンジンインレット（１０）。
亜音速及び超音速の速度の範囲にわたり圧力回復を最大化し且つ抵抗を最小化する方法であって、
回転のオフボディー軸（３０）の周りで回転可能な外部圧縮キャレットインレット（１０）を提供して、取り入れ面積及びランプ角を増加させることであって、前記外部圧縮キャレットインレットの後部は所定の曲率半径を有し、前記オフボディ―軸（３０）は、前記外部圧縮キャレットインレットの前記所定の曲率半径の中心である、増加させること、及び
速度が増加する際に、前記外部圧縮キャレットインレットをより大きい角度まで回転させること（７３４）を含む、方法。
前記外部圧縮キャレットインレット（１０）を提供するステップが、
前記外部圧縮キャレットインレットに対して計画通りの超音速マッハ数を規定すること（７０２）、
前記計画通りの超音速マッハ数に基づいて決定された角度を有する仮想的なウェッジ（２０）を画定すること（７０６）、及び
前記計画通りの超音速動作マッハ数で前記仮想的なウェッジから生じる仮想的な衝撃波上に投影された端部に対するインレット輪郭からのストリームライントレースを、前記外部圧縮キャレットインレットのための前縁（１６）として画定すること（７０８）を含む、請求項７に記載の方法。
亜音速の速度において前記外部圧縮キャレットインレット（１０）のゼロ回転で動作させること（７３２）、及び
少なくとも１つの中間的な角度まで前記回転のオフボディー軸（３０）の周りで前記外部圧縮キャレットインレットを回転させ、それによって、前記取り入れ面積及び前記ランプ角を変化させること（７３４）を更に含む、請求項７又は８に記載の方法。
前記計画通りの動作マッハ数において、前記仮想的なウェッジ（２０）の前記決定された角度に対応する、前記オフボディー軸（３０）の周りでの予め規定された回転において動作させること（７３６）を更に含む、請求項７から９のいずれか一項に記載の方法。