JPH0112935B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガスタービンエンジン排気ノズルに関
し、特に該ノズル用の冷却系統に関する。排気ノ
ズルによつてガスタービンエンジンの排気ガスに
与えられる高速度は推力の発生に役立つ。この推
力はノズルから噴出する排気ガスの流れ方向と実
質的に平行かつ反対の方向を有する。その結果、
もし排気ガスの方向を変えれば、それに従つて推
力の方向も変わる。典型的な場合、航空機用ガス
タービンエンジンは軸方向に固定されたノズルを
備え、そして航空機の操縦は機体の操縦面によつ
てのみ達成される。

推力転向型ガスタービンエンジンを垂直／短矩
離離着陸（Ｖ／STOL）航空機に効果的に装備す
るには、離陸と着陸飛行中だけ使用される揚力用
補助エンジンと関連する不利な重量増加を無くす
るため大きな推力レベルを発生するガスタービン
エンジンが必要である。このような大きな揚力用
推力レベルを得るため、高温の推力増強（アフタ
バーニング）が必要となり、そしてこのようなエ
ンジンの使用に成功する一つの方策はＶ／STOL
排気ノズルに有効な冷却設計をなすことである。

推力増強時のＶ／STOL排気装置の冷却問題は
特に厳しいものである。さらに詳述すれば、従来
の（Ｖ／STOL能力を持たない）推力増強形排気
装置では、排気流路に沿う圧力と流速の変化はわ
ずかに過ぎない。すなわち、運転状態の変化に伴
う冷却流体の流量と分布の変化はごくわずかであ
るから、冷却流体膜を送り込む一定面積のスロツ
トまたは穴の使用によつて効率的な膜冷却が可能
である。これに比べ、Ｖ／STOL排気装置は、ガ
ス流の圧力変化と冷却流の制御に関して厳しい問
題に直面している。このような装置は昇降飛行中
効率良く働く。なぜなら、その流路形状は可変で
あつて、流路ののどがデフレクタと共に回転する
ので、ガス流はのどの上流において音速よりかな
り低い速度で転向するからである。従つて、重大
な圧力損失は発生せず、その結果、高効率の性能
が得られる。この特徴は、性能向上には利益ある
が、冷却流体流の制御を困難にする。なぜなら、
流路形状の変化は流路に沿う熱ガスの流速と圧力
の大幅な変化をもたらすからである。従つて、排
気流の様々な圧力状態の下でＶ／STOLノズル冷
却流を調整する手段が必要となる。流路断面積が
大きく、流速が低くそして排気静圧が高い昇降運
転時にそれぞれ適する冷却流が必要である。ま
た、流路断面積が比較的小さく、流速が高く、し
たがつて排気流静圧が低い巡航運転時にも、適当
なしかし過度でない冷却流が必要である。

さらに、高温排気流を転向または偏向させる表
面の冷却は困難である。なぜなら、排気流の転向
の結果生ずる衝突によつて、排気流の圧力は好適
冷却流体であるフアン空気の圧力と同じかそれに
より高くなるからである。この状態では、膜冷却
は役に立たなくなり、そして一般的に、冷却流体
はデフレクタ・ライナの比較的低圧の低温側から
その比較的高圧の高温側へ流れることができなく
なる。冷却条件の厳しいこのような排気流そらせ
面を冷却するため、効果的で信頼性の高い手段が
必要である。

さらに、冷却流体がＶ／STOL運転時だけ流れ
るように回転式デフレクタに適当な冷却流体を供
給する手段が必要である。デフレクタが巡航時の
引込み位置にある時、冷却流体の供給を止めるこ
とによつて排気装置の最高の効率と航空機の最大
の巡航航続距離が得られる。

要約すれば、冷却流体流の制御は２つの理由で
非常に重要である。第１に、Ｖ／STOL運転時に
は、巡航時よりもはるかに多くの冷却すべき面積
が存在し、従つて比較的多くの冷却流体流が必要
である。第２に、排気圧力は一般に昇降運転時に
比較的高い。なぜなら、流路のすべてがノズルの
ど部の上流にあるからである。これは膜冷却用流
体圧力がそれぞれ高くなければならないことを意
味する。しかし巡航時には、のどは更に前方に存
し、その結果排気流の圧力はより低くなる。もし
巡航時に冷却流体の圧力を下げなければ、過度の
冷却流の結果、厳しい性能の低下が生ずることに
なる。その上、ノズル上流の他の高温表面（例え
ばタービンの動翼と静翼の表面）に冷却流体が行
きわたらなくなつて過熱が生ずるおそれがある。

従つて、本発明の主目的は改良された冷却性能
を有する推力転向型ガスタービンエンジン排気ノ
ズルを提供することである。

本発明の他の目的は、排気流路面積の変化と関
連する様々の排気流圧力状態の下でＶ／STOL冷
却流を調整する手段を提供することである。

本発明の他の目的は、排気ガスが、冷却流体源
の圧力を越える圧力で衝突する排気ガスデフレク
タに用いる冷却手段を提供することである。

本発明の他の目的は、排気ガスデフレクタが高
温排気流の衝突を受ける時だけ該デフレクタに適
量の冷却流体を供給することである。

本発明の他の目的は、排気流路のフラツプで画
成されるプレナムに入る冷却流体の調整装置と共
に、排気ガスデフレクタに用いる冷却装置を提供
することである。

これらの目的および他の目的と利点は以下の例
示的な説明から明らかとなろう。

簡単に述べると、上記の諸目的を達成するた
め、まず、排気ノズルの流路形成壁に熱ライナを
設け、排気流路の外側にある冷却プレナムに冷却
流体を受入れる。この冷却流体は、公知の膜冷却
方式によつて、前記プレナムから冷却流体用流路
を通つて前記熱ライナの表面上に向けられる。前
記プレナムに冷却流体を供給する冷却流体用流路
には弁のような調整装置を設ける。冷却流体の圧
力はこの弁を閉じた状態に保つよう作用する。ま
た、ノズル排気流路の面積が増加する時冷却流体
の圧力に打ち勝つて前記弁を開く（そして前記面
積が減少する時はその逆に働く）部材を設ける。
この部材はノズル流路面積調整用作動手段に作動
的に連結されてその機能を果たす。一実施例にお
いて、前記の圧力に打ち勝つ部材は、可変面積用
作動機構上に形成されたカムからなり、このカム
は前記弁の弁部材に当接してそれを開くように作
用する。

排気ガスデフレクタには圧縮流体源に連通する
内室（デフレクタプレナム）を設ける。デフレク
タ高温表面は、冷却流体源の圧力を越える圧力で
衝突する排気ガスにさらされるので、デフレクタ
は衝突冷却され、その後冷却流体は排出されて周
囲圧力に達し、これによつて冷却流体にとつて好
適な圧力勾配が確立される。デフレクタの内室
（デフレクタプレナム）は、デフレクタ支持構造
体の一体部分を構成するデフレクタ冷却流体管に
よつて冷却流体を供給される。デフレクタ冷却流
体管の入口端は内孔内に入れ子に収納され、内孔
入口と共に可変面積オリフイスを形成する。この
オリフイスの寸法（したがつて冷却流体の流量）
は前記内孔内の冷却流体管の挿入度の関数であ
り、この挿入度はデフレクタの位置によつて変わ
る。

デフレクタが引込み位置にある時、排気流の膨
張制御と飛行操縦用の推力転向（vectoring）を
なすための膨張用フラツプが設けられている場合
には、このフラツプの内部へ向かう冷却流体の流
れを制御するために他の調整手段、例えば弁を設
ける。この弁もまたノズル流路面積調整用作動機
構に連結され、ノズル面積の増加時に冷却流体の
流量を増加しそのノズル面積の減少時にはその逆
に働く。前記フラツプに入つた冷却流体は、フラ
ツプの外面に放出され、この外面を公知の膜冷却
方式によつて冷却する。

次に本発明の実施例を添付の図面によつて説明
する。全図に通じて同符号は同要素に対応する。
第１図は本発明によるガスタービンエンジン１０
の概略図である。高温燃焼ガスは当業者に周知の
ようにタービン（図示せず）を通つて膨張し、そ
してベクトル１４で示すように左から排気ノズル
１２に流入する。第１図の実施例において、ガス
タービンエンジンは推力増強用に公知の種類のア
フタバーナ１６を用いてある。排気流は、排気ノ
ズル１２を通つた後、そのノズルから転向をもた
らされる。

第１図〜第３図からわかるように、図示の排気
装置は、ノズル面積変化が内側で生じる外側膨張
型のものである。このような形状は、例えば航空
機翼１８との組み合せに適し、空気力学的に流線
形のパツケージをもたらし、そして同時に可変形
状排気ノズルと航空翼フラツプ装置とに一体性を
与え、かくして構造上のむだを無くする。

図示の排気ノズルは実質的に対向する２つの壁
体２２，２４を含み、両壁のそれぞれの内面１
６，２８は排気流路３０を部分的に形成する。導
体２２はさらにノズル面積調整手段によつて形成
される。この手段は協働するノズルフラツプ（第
１のフラツプ）３２，３４からなり、両フラツプ
はそれぞれの一端３６，３８が壁体２２にヒンジ
止めされている。両フラツプの他端は、例えば協
働するローラとカムからなる機構３９によつて連
結されている。こうして排気流路３０の面積はノ
ズルフラツプ３２，３４の位置決めによつて部分
的に調整される。

ノズルフラツプ（第１のフラツプ）３２，３４
の下流に設けた可変翼フラツプ（第２フラツプ）
４４は飛行操縦ベクタリング（転向）と排気流膨
張制御に役立つ。図示のように、フラツプ４４は
翼１８の後端の一部分をなし、翼は航空機構造体
の一部をなす。しかし、他の実施例において、フ
ラツプをエンジンまたは航空機の導体に装着して
もよい。フラツプ４４は公知の作動手段４８によ
つて操作されうる。壁体２４の下流端部を形成す
る面積調整用下側フラツプ４６が、ノズルフラツ
プ３２，３４と協働して排気流路３０の面積の部
分的調整と排気流の膨張制御に役立つ。さらに、
下側フラツプ４６はＶ／STOL運転時においてノ
ズルのど面積の調整に役だつ。

Ｖ／STOL運転のために、回転ボンネツト型デ
フレクタ５２を展開位置に展開して排気流を下方
に向ける。デフレクタ５２は、第２図に示すごと
く、実質的にＵ形の断面形状を有し、弧状そらせ
部分５４とその両側に設けた２個のパイ形アーム
部材５６からなる。巡航運転中（第１図と第３
図）、デフレクタ５２は側壁２２内の引込み位置
に引込まれ、従つてそれは流路３０の空力的に円
滑な輪郭を損わない。すなわち、デフレクタ５２
は高い巡航ノズル効率に影響を与えない。Ｖ／
STOL運転様式では、第２図に示すように、デフ
レクタ５２はその連結ピポツト（１本だけを６０
で示す）を中心として回転して流路３０内にはい
り、これにより排気流を下方に向ける。

第２図〜第９図において、第１図の推力の推力
転向排気ノズル用の改良冷却系統を図解的に示
す。本質的に、この冷却系統は３種の部分系から
成るものと考えてよい。各部分系は特定の排気ノ
ズル構成部分の冷却に役立つ独特な冷却系であ
る。さらに詳述すれば、対向静止側壁６２（第４
図）と、回転デフレクタ５２と膨張フラツプ４４
を冷却するためにそれぞれの冷却部分系が設けら
れている。しかし、後述のように、これらの部分
系の機能と順序立ては排気流路形状の変化と直接
関連する。

前述のように、図示の形の推力転向排気ノズル
はＶ／STOL運転状態において効率が良い。その
理由の一つは、ノズルののど６４がデフレクタ５
２と共に回転するので、排気流がのど６４の上流
において音速より低い速度で転向することであ
る。しかし、排気流路面積の変化は、側壁６２に
対する排気流の影響によつて静圧分布にかなりの
変化をもたらす。流路断面積が大きくそして静圧
の比較的高い第２図のＶ／STOL運転様式時に
は、それに適する冷却流が必要である。大きな流
路面積は、Ｖ／STOL用の所要高推力レベルを発
生しそして補助的な昇降装置（例えばリフトフア
ン）の使用を避けるに必要な高温の推力増強運転
と関連する。Ｖ／STOLの要件に合わせて従来の
膜冷却技術を用いることは不適当である。なぜな
ら、これは第３図の巡航運転状態、すなわち、排
気流路が比較的高くそして静圧が比較的低い（従
つてこの低い排気流静圧が冷却流体源と排気流路
間に不必要に大きい冷却流体圧力差をもたらす）
状態の下では冷却流体量を過大にするからであ
る。

第２図〜第５図に側壁６２冷却用の改良手段を
示す。冷却流体、例えば空気は、ガスタービンエ
ンジンのフアン（図示せず）のような好適な冷却
流体源から、ノズルの外側構造ケーシング６８と
内側熱ライナ７０との間に形成された流路６６を
通つて供給される。熱ライナ７０は重なり合つた
隣接ライナセグメント７４の各対のセグメント間
にスロツト７２を有する型のものである。周知の
ように、冷却流体はスロツト７２を通つてライナ
の高温排気流側の面上に膜状に放出される。熱ラ
イナ７０の下流端７６とケーシング６８の間には
スロツト７５（第５図）が形成され、ケーシング
６８の下流部をさらに冷却するための冷却流体膜
を放出する。ライナ７０によつて形成された流路
の区域はＶ／STOL運転から巡航運転へ移行中形
状の変化がなく、従つて、排気ガスによる静圧の
変化はスロツト７２の寸法決めに際して事実上無
視し得る。流路６６内の冷却流体の圧力は常にラ
イナ７０の高温排気流側の面上の冷却流体圧力よ
り高いので、スロツトの寸法を適当に定めれば、
冷却流体流が確実に生ずる。

しかし、ライナ末端７６の後方における大きな
面積変化は、既に列挙した理由によつて無視でき
ない。従つて、流路６６からの冷却流体がプレナ
ム７８内に供給されるが、このプレナムは、一実
施例では、構造ケーシング６８と先細フラツプ３
２および末広フラツプ３４との間に形成されてい
る。流出装置として、中空のリブ８０がケーシン
グ６８（例えば板金構造のもの）を支持し且つプ
レナム７８内に延びている。ケーシングと同様
に、リブはほぼＵ形の輪郭を有し、その「Ｕ」の
基部はプレナム７８内に存しそしてその脚部は側
壁６２にそつて延在する（第４図）。冷却流体は
冷却プレナム７８とリブ８０の内部とに連通する
複数の開口８２を通つてリブ内に流入しそして第
４図に明示のように側壁６２にそつて流れる。す
なわち、リブ８０はレーシング構造部材であると
とも冷却流体分配供給管路として二重に役立つ。
冷却流体はその後リブ脚部の複数の開口８４を通
つて冷却流体流路８６内に入り、そこで排気流路
３０を部分的に形成する熱遮蔽部材８８の一面と
衝突する。その後、冷却流体は隣り合う熱遮蔽部
材８８間のスロツト８９（第２図）から流出し
て、ベクトル９０で示すように冷却流体膜を形成
する。

冷却流体の流量を排気流路面積の関数として制
御するため流路６６内に冷却流体弁９２のような
第１調整装置が設けられている。

先細フラツプ３２の前端はヒンジ点３６におけ
る駆動軸に取付けられている。すなわち、この駆
動軸の回転は、作動的に連結されたフラツプ３
２，３４の変位を介して排気流路３０の面積を直
接制御する。それゆえ、プレナム７８へ向かう冷
却流体の流れを制御するため同一の駆動軸を利用
することが便利である。従つて、弁（第１調整装
置）９２はシヤツタ（第１の弁部材）９４を含
み、このシヤツタはケーシング６８に枢着され、
そして軸３６上に形成された突出カム９６と当接
し得る。冷却流体の圧力はシヤツタ９４を閉ざし
そしてカム９６と係合させようとする。カム９６
の軸３６上の周方向位置は、先細フラツプ３２が
その最も開いた位置（アフタバーニングＶ／
STOL運転）にある時、第２図に示すように、カ
ム９６が流路６６内の冷却流体圧力に打ち勝つ
て、シヤツタ９４を押し開き、そしてプレナム７
８に向かう冷却流体の流量を最大にし得るような
位置である。カムは全幅（full−span）カムでは
ないので、開位置においてプレナムに向かう冷却
流体の流れを妨げない。冷却の必要度が比較的少
ない巡航運転中は、カム（流体圧力に打ち勝つ部
材）９６はシヤツタ９４（第１の弁部材）から周
方向に離れて、弁を実質的に閉ざし、これによつ
て弁前後間の冷却流体圧力降下を増加しそしてプ
レナム７８内の圧力を下げる。これはプレナムか
ら出る冷却流体の流量を減らすことになる。この
ようにして、排気ノズルの冷却流は、排気流路面
積の変化に伴なう様々な排気流の静圧状態に対応
するよう自動的に調整される。

上記の冷却系統の別の利点は、冷却プレナムの
圧力フラツプ３２，３４の位置づけに必要な作動
力の増強に使用されることであり、かくて作動器
の所要寸法と重量が減少する。

Ｖ／STOLノズル冷却に関して第２の重要なこ
とは回転デフレクタ５２の冷却である。デフレク
タは独特の冷却問題を有する。というのは、高温
排気流がデフレクタに衝突するので、デフレクタ
は排気流の動圧の少なくとも一部分を受け、この
動圧部分と排気流の静圧の和は好適冷却流体源の
圧力に近い圧力となる。それゆえ、膜冷却はそれ
だけではデフレクタの高温面の冷却には不適当で
ある。従つて、衝突冷却がデフレクタ用の主要冷
却方式となり、膜冷却方式は後述のように衝突冷
却の補強に役立つ。

第８図に示すように、弧状そらせ部分５４はデ
フレクタ熱ライナ１０２を間隔をおいて支持し、
それとの間にデフレクタプレナム１０４を形成す
る。このプレナム内に複数の衝突カン（can）
（衝突部材）１３０が挿入されている。衝突カン
１３０はデフレクタプレナム内に冷却流体を導入
する部材１０６、すなわちプレナム７８内のリブ
８０に類似する複数の中空構造リブ１０６から冷
却流体流を受入れるようになつている。リブ１０
６は弧状デフレクタ構造部５４とアーム５６の外
側を横切つて延在しそれらに剛性を与え、最後に
は共通回転継手１０７に収束している。衝突カン
１３０はそれせ部分５４の開口１３２を介してリ
ブ１０６の内部と連通しており、そして衝突カン
に入つた冷却流体は各カンに設けた複数の穴１３
４から流出してライナ１０２と衝突する。衝突後
の冷却流体は隣り合う衝突カンの間にある開口
（第２の流出装置）１３６を通つてデフレクタプ
レナム１０４を出る。開口１３６はデフレクタプ
レナム１０４とそらせ部分５４の背後の周囲域と
に連通している。第８図に弧状そらせ部分を詳細
に示してあるが、アーム５６も同じように形成さ
れそして冷却され得る。

第３図と第６図と第７図に示すように、デフレ
クタ冷却流体は弁９２の上流において流路６６か
ら中空リブ１０８によつて抽出される。このリブ
は、ノズルケーシング６８を少なくとも部分的に
囲みそしてケーシングに設けた複数の抽気口１１
０を包囲するマニホルドとして役立つ。このマニ
ホルドに捕集された冷却流体ノズルの両側にある
導管１１２を通り、内孔１１６を有する固定ハウ
ジング１１４に達する。内孔１１６はデフレクタ
冷却流体管１１８を入れ子に受入れており、この
管は内孔と回転継手１０７とに連通している。回
転継手１０７はデフレクタ冷却流体管１１８と前
述の構造リブ１０６とに連通しそして枢着点１２
０においてデフレクタに固定されている。

デフレクタ冷却流体管の枢着点１２０はデフレ
クタのピボツト６０と一致していないので、デフ
レクタが回転すると枢着点１２０はピボツト６０
のまわりを回動し、デフレクタ冷却流体管１１８
を固定ハウジング１１４に対してある程度軸方向
に並進させる。ハウジング１１４に対するデフレ
クタ冷却流体管１１８の角変位は単球（uniball）
軸受によつて吸収され、この軸受はまたすべての
面における不整合を補正する。というのは、ノズ
ルを板金で作ることが便利であり、その膨張と収
縮は様々な熱荷重の下で、もし単球軸受がなけれ
ば、干渉や固着をひき起こすからである。デフレ
クタ５２と並進冷却流体管１１８の間の境界面は
回転継手１０７を必要とする因子である。

冷却流体供給管１１８は、ノズルが巡航様式で
働いている間は閉じた状態となる弁として作用す
る。すなわち、冷却流体管１１８は内孔１１６の
入口１２６と協働して、可変面積オリフイスの形
をとる第２調整手段を形成する。このオリフイス
の面積は内孔における冷却流体管の挿入度の直接
的な関数である。デフレクタが引込み位置（第３
図と第７図）にある時、それは排気流路の外側に
存するのでデフレクタの冷却は不要である。従つ
て、入口１２６は冷却流体管１１８によつて閉ざ
され、この管の先端は冷却流体の流れを完全に止
めるため弾性ダイアフラム（シール部材）１２８
と係合する。第２図と第６図のＶ／STOL運転状
態では、入口１２６が開かれ、そして冷却流体は
デフレクタ冷却流体管１１８を通つてリブ１０６
内に流れ込むことが可能となる。リブ１０６内に
達した冷却流体は前述のように衝突カン１３０に
流入する。

上述の冷却系統では、ハウジング１１４の入口
１２６が開けばいつでも冷却流体は冷却流体源か
らデフレクタに確実に流れる。なぜなら、この冷
却回路の下流端は常に、デフレクタ背後の周囲空
気と連通する開口１３６で終つているからであ
る。かくて、強力な衝突冷却が利用される。とい
うのは、周囲空気は、常に好適冷却流体源の圧力
より低い圧力をもち、これにより冷却流体流にこ
のましい圧力勾配が確立されるからである。この
冷却系統はまた迅速に働き、Ｖ／STOL運転のた
めデフレクタが排気流路内に移動するとただちに
十分な冷却流体流をデフレクタに送り込む。冷却
流体の流量はデフレクタの位置に直接依存する。
なぜならデフレクタは冷却流体管１１８を介して
入口１２６のオリフイス寸法を直接制御するから
である。

冷却流体管１１８を通る冷却流体すなわち空気
の所要流量を制限するため、ケーシング６８のす
ぐ下流にあるデフレクタ５２の区域における冷却
は、ケーシング６８と熱遮蔽部材６８との間に形
成された後縁スロツト１２８′から流入する冷却
流体膜によつて補強される。この流体膜はベクト
ル１３８で表されている（第２図）。冷却流体を
プレナム７８からスロツト１２８′へ導くにはリ
ブ８０のうちの最後のリブを用いるのが便利であ
る。さらに、デフレクタ５２の膜冷却はフラツプ
３４のヒンジ３８内の開口（流出装置）１３９に
よつて施される。プレナム７８内の冷却流体はこ
の開口１３９から流出し、ベクトル１４１で示す
ようにデフレクタ５２を横切つて流れる。第９図
は第３の主要構成部である膨張制御フラツプ４４
用の冷却系を示す。流路６６からの冷却流体は、
第２弁１４２のような第３調整手段と導管１４４
を経て膨張制御フラツプ４４に供給される。弁１
４２はノズル面積用駆動機構１４６によつて動か
される駆動軸３６にカム連結されたポペツト弁型
のものでよい。フラツプ３２，３４が最小面積位
置にある、推力増強を行わない巡航運転時には、
弁１４２はカム作用によつて開かれ、その結果冷
却流体はフラツプ４４の内部へ流れる。膨張フラ
ツプ４４内には、熱遮蔽板１５０からなる排気流
側フラツプ面の近くに対流仕切板１４８が形成さ
れている。熱遮蔽板１５０を効果的に冷却するた
め、対流冷却と膜冷却の組み合せを用いて向流冷
却が施される。冷却流体は対流仕切板１４８と熱
遮蔽板１５０の間を前方に流れて、熱遮蔽板の対
流冷却に役立つ。冷却流体は最後にスロツト（第
３の流出装置）１５２を通つて熱遮蔽板面上に冷
却流膜を形成する。

さらに、末広フラツプ３４の後端ヒンジ３８に
おけるスロツト１３９（第２図）は膨張フラツプ
４４の膜冷却に役立つ。このスロツトは比較的低
温の空気である冷却流体を直接プレナム７８から
フラツプ４４の面上に向けるよう作用する。スロ
ツト１３９の断面積は末広フラツプ３４の角度と
共に変る。Ｖ／STOL運転状態では、前述のよう
に、スロツト１３９は全開してデフレクタに所面
の膜冷却を施す。巡航運転時には、スロツト面積
はノズル面積と共に減少し、最後に、推力増強の
無い運転用の最小面積となる。これは性能向上と
膨張フラツプ４４の冷却に役立つ。

かくて、推力転向排気ノズル用の高効率の冷却
系統が提供されたことになる。冷却流体流量を排
気流路面積とデフレクタ位置の関数として調整す
る各弁の使用と、冷却回路に好適な圧力勾配の設
定とによつて、高圧のＶ／STOL運転に十分な冷
却流路の圧力と流量が得られる。さらに、巡航運
転中に冷却流体の圧力と流量を減らすので、巡航
性能と航空機航続距離が最大となる。

当業者に明らかなように、本発明の概念を逸脱
することなく前述の実施態様に対して幾多の改変
を施すことが可能である。例えば、前述の冷却部
分系は排気ノズルの形状に応じて別個または併合
的に用い得る。また、本発明の範囲内で前述の冷
却回路を相違なるノズル外被に適合するよう再構
成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を取入れた、航空機翼に装着し
たガスタービンエンジンの部分切取概略図、第２
図は本発明の冷却系統の一作用様式を示す第１図
の排気ノズルの拡大略図、第３図は本発明の冷却
系統の他の作用様式を示す第２図に類似の拡大略
図、第４図は側壁冷却を詳細に示す第２図の線４
−４にそう部分断面図、第５図は第２図の線５−
５にそう部分断面図、第６図は第２図の作用様式
にあるデフレクタ冷却系を示す拡大部分断片図、
第７図は第３図の作用様式にあるデフレクタ冷却
系を示す第６図に類似の拡大部分断面図、第８図
は排気ノズルデフレクタ用冷却系の一部分の拡大
切取図、第９図は排気ノズル膨張フラツプ用冷却
系の拡大略図である。 ３２，３４……ノズルフラツプ（第１のフラツ
プ）、３６……軸、４４……第２のフラツプ、５
２……デフレクタ、６６……冷却流体流路、７８
……プレナム、８０……中空リブ（流出装置）、
８２，８４……開口、９２……弁、９４……シヤ
ツタ（第１の弁部材）、９６……カム、１０２…
…熱ライナ、１０４……デフレクタプレナム、１
０６……中空リブ、１０７……回転継手、１０８
……中空リブ、１１０……抽気口、１１４……固
定ハウジング、１１６……内孔、１１８……冷却
流体管、１２２……単球軸受、１２６……入口、
１２８……弾性ダイアフラム、１３０……衝突カ
ン（衝突部材）、１３４……開口、１３６……開
口（第２の流出装置）、１４４…導管、１５２…
…スロツト（第３の流出装置）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 排気流路の一部を画定する位置可変のフラツ
   プと、該フラツプの位置を決める作動装置と、排
   気流路の外側の引込み位置と流路の一部を画定す
   る展開位置との間で位置決め可能な回転デフレク
   タとを有するガスタービンエンジン排気ノズル用
   の冷却装置において、排気流路の外側で前記フラ
   ツプによつて一部が画定されるプレナムと、前記
   プレナムに冷却流体を導入する流路と、前記プレ
   ナムから冷却流体を排出する流出装置と、前記プ
   レナムに入る冷却流体の圧力を調整するため前記
   作動装置に接続した第１調整装置と、前記回転デ
   フレクタによつて支持される熱ライナと、前記デ
   フレクタと前記熱ライナの間に配置されたデフレ
   クタプレナムと、デフレクタプレナム内に冷却流
   体を導入するようにデフレクタと共に回転する部
   材と、前記熱ライナに冷却流体を衝突させる衝突
   部材と、圧力レベルが冷却源より低くて、前記デ
   フレクタプレナムから前記排気流路の外側の場所
   に冷却流体を排出する第２の流出装置と、デフレ
   クタの位置の関数として、デフレクタプレナムへ
   の冷却流体の流れを制御する第２調整装置とから
   なる冷却装置。 ２ 前記第２調整装置が、冷却流体源とデフレク
   タプレナムの間に配置され、内孔を有する剛性の
   ハウジングと、該内孔内に冷却流体を導入する入
   口と、内孔の出口と、デフレクタ冷却流体管を有
   し、デフレクタ冷却流体管の一端が前記ハウジン
   グ内に入れ子形に入つて、前記入口と共に可変面
   積のオリフイスを形成し、デフレクタ冷却流体管
   の他端がデフレクタプレナムに冷却流体を導入す
   る装置と作動的に連結している、特許請求の範囲
   第１項記載の冷却装置。 ３ 前記デフレクタプレナムに冷却流体を導入す
   る装置が、中空構造リブからなり、該中空構造リ
   ブの内部がデフレクタプレナムと前記デフレクタ
   冷却流体管の他端と連通している、特許請求の範
   囲第２項記載の冷却装置。 ４ 前記可変面積オリフイスが、前記デフレクタ
   が展開位置にあるとき開くと共に前記デフレクタ
   が引込み位置にあるとき閉じるようになつてい
   る、特許請求の範囲第３項に記載の冷却装置。 ５ 前記第２調整装置が、デフレクタが引込み位
   置にあるときに前記デフレクタ冷却流体管の一端
   をシールして冷却流体の流れを阻止するシール部
   材を内孔内に有している、特許請求の範囲第４項
   に記載の冷却装置。 ６ 排気流路の一部を画定する位置可変の第１フ
   ラツプと、該第１フラツプの位置を決める作動装
   置と、第１フラツプの下流で排気ガスの膨張を制
   御する位置可変の第２フラツプとを有するガスタ
   ービンエンジン排気ノズル用の冷却装置におい
   て、前記排気流路の外側にあつて、第１フラツプ
   によつて一部が画定されるプレナムと、前記プレ
   ナムに冷却流体を導入する流路と、前記プレナム
   から冷却流体を排出する流出装置と、前記プレナ
   ムに入る冷却流体の圧力レベルを調整するために
   前記作動装置に接続した第１調整装置と、前記第
   ２フラツプの内部に冷却流体を導入する導管と、
   第２フラツプの内部から冷却流体を排出し、前記
   排気流路を部分的に画定する第２フラツプ面上に
   冷却流体を導く第３の流出装置と、前記作動装置
   の位置の変化に応答し、第２フラツプへの冷却流
   体の流れを制御する第３調整装置とからなる冷却
   装置。 ７ 前記第３調整装置が冷却流体源と前記導管の
   間に配置された第２の弁を有し、該第２の弁が作
   動装置と作動的に連結している特許請求の範囲第
   ６項に記載の冷却装置。 ８ 前記第２の弁が、前記排気流路が減少するに
   つれて開くと共に前記排気流路が増加するにつれ
   て閉じるようになつている特許請求の範囲第７項
   に記載の冷却装置。