JPH0261617B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0261617B2
JPH0261617B2 JP57210525A JP21052582A JPH0261617B2 JP H0261617 B2 JPH0261617 B2 JP H0261617B2 JP 57210525 A JP57210525 A JP 57210525A JP 21052582 A JP21052582 A JP 21052582A JP H0261617 B2 JPH0261617 B2 JP H0261617B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flaps
upstream
flap
integral ring
downstream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP57210525A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58117337A (ja
Inventor
Hamondo Uirii Uorutaa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RTX Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of JPS58117337A publication Critical patent/JPS58117337A/ja
Publication of JPH0261617B2 publication Critical patent/JPH0261617B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/06Varying effective area of jet pipe or nozzle
    • F02K1/12Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps
    • F02K1/1292Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps of three series of flaps, the upstream series having its flaps hinged at their upstream ends on a fixed structure, the internal downstream series having its flaps hinged at their upstream ends on the downstream ends of the flaps of the upstream series and at their downstream ends on the downstream ends of the flaps of the external downstream series hinged at their upstream ends on a substantially axially movable structure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/20Three-dimensional
    • F05D2250/29Three-dimensional machined; miscellaneous
    • F05D2250/292Three-dimensional machined; miscellaneous tapered
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/30Arrangement of components
    • F05D2250/32Arrangement of components according to their shape
    • F05D2250/323Arrangement of components according to their shape convergent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/30Arrangement of components
    • F05D2250/32Arrangement of components according to their shape
    • F05D2250/324Arrangement of components according to their shape divergent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/30Arrangement of components
    • F05D2250/34Arrangement of components translated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガスタービンエンジン用可変面積先細
末広ノズル組立体に係る。
ガスタービンエンジン用の可変面積ノズルは当
技術分野に於ては新しいものではなく、これまで
多くの種々の構造のものが提案されている。従来
の可変面積排気ノズルのなかには二次元的先細ノ
ズルがある。例えば米国特許第4013226号には、
一つのフラツプが一つ又はそれ以上の液圧アクチ
ユエータにより駆動され、ノズルの断面積が変化
され又は完全に閉塞されるよう、ローラの周りに
枢動可能であり且該ローラと共働する湾曲したト
ラツクに沿つて運動し得るよう構成されたノズル
組立体が記載されている。また本願出願人と同一
の出願人の所有に係る米国特許第3354649号には、
軸線方向に並進運動可能な一体リングに枢着され
液圧アクチユエータにより湾曲したカムトラツク
に沿つて駆動される複数個のフラツプを含む三次
元先細ノズルが記載されている。
また三次元可変面積先細末広ノズルも良く知ら
れている。かかるノズルの代表的なものとして、
米国特許第3792815号、同第4141501号、同第
4196856号、同第4245787号に記載されたノズルが
ある。これらの米国特許に記載されたノズルは先
細フラツプと末広フラツプと外部ノズルフラツプ
とを有している。米国特許第4196856号に記載さ
れたノズルを除き、いずれのノズルに於ても先細
フラツプ又は外部フラツプのいずれかが固定され
たエンジン構造体に枢着されている。米国特許第
4196856号に記載されたノズルに於ては、外部フ
ラツプの上流側端部は、先細フラツプ及び末広フ
ラツプを駆動する駆動装置とは独立して作動する
駆動装置により、先細フラツプ及び末広フラツプ
の運動とは独立して軸線方向に並進運動せしめら
れるようになつている。かかる構成によれば運動
の自由度がかなり高くなるが、第二の駆動装置が
必要であることはノズル組立体の重量、コスト、
複雑さが増大する点に於て好ましくない。
ノズルを作動させるに必要とされるアクチユエ
ータの負荷を低減することは、ノズルを設計する
場合の共通の目的である。かくしてノズルフラツ
プ及びリンク構造は、ノズルの或る部分に作用し
てノズルを開かせんとする圧力荷重がノズルを閉
じんとする圧力荷重により部分的に更には完全に
バランスされるよう設計されることがある。例え
ば前述の米国特許第3792815号には、追加の上流
側平衡化フラツプが先細ノズルフラツプの前端部
より前方へ延在している。これらの平衡化フラツ
プに作用する圧力荷重は、ノズルを強制的に開か
んとする圧力荷重に対抗して、先細ノズルフラツ
プをその閉じられた位置へ回動しようとする。前
述の米国特許第3792815号に記載された機構は良
好に作動するが、ノズル組立体の平衡化を達成す
る装置であつて構造がより単純で低廉な装置が強
く望まれている。
本発明の一つの目的は、改良された可変面積先
細末広ノズル組立体を提供することである。
本発明の他の一つの目的は、必要とされるアク
チユエータ荷重を低減すべく圧力荷重が容易に平
衡化される軽量の可変面積先細末広ノズル組立体
を提供することである。
本発明の更に他の一つの目的は、軸線方向に並
進運動可能であり且回動可能な可変面積先細ノズ
ルに作用する所要のアクチユエータ荷重を低減す
る簡単な構造の装置を提供することである。
本発明の更に他の一つの目的は、複雑なリンク
機構を必要とすることなくエンジンの種々の用途
に合わせてノズルフラツプの運動を容易に調節す
ることのできる三次元可変面積先細末広ノズル組
立体を提供することである。
本発明によれば、ガスタービンエンジン用可変
面積先細末広ノズル組立体は軸線方向に並進運動
可能な一体リング装置に枢着された複数個の先細
ノズルフラツプと、該先細ノズルフラツプの下流
側端部に枢着された複数個の末広ノズルフラツプ
と、先細ノズルフラツプ及び末広ノズルフラツプ
より半径方向外方に配置され且その上流側端部に
於て一体リング装置に枢着され且その下流側端部
に於て末広ノズルフラツプに枢着された複数個の
接続装置(外部フラツプ)とを含み、前記一体リ
ング装置がエンジン軸線方向に並進運動すると先
細ノズルフラツプ及び接続装置がエンジン軸線方
向に並進運動し、先細ノズルフラツプがエンジン
軸線方向に並進運動せしめられと先細ノズルフラ
ツプは回動してその並進運動中にノズルの出口面
積比を変化するよう構成されている。
本発明の一つの実施例に於ては、先細ノズルフ
ラツプはインナ一体リングに取付けられており、
ノズルの出口面積を変化し得るよう湾曲したカム
トラツクに沿つて運動する。接続装置はアウタ一
体リングに接続された外部フラツプである。イン
ナ一体リング及びアウタ一体リングはそのうちの
何れか一方が並進運動すると他方も並進運動する
よう互いに機械的に接続されている。かくして先
細ノズルフラツプ及び外部フラツプが同時にエン
ジン軸線方向に並進運動することにより、適正な
出口面積比スケジユールを有する可変面積先細末
広ノズル組立体を設計する際に於ける融通性が高
くされている。本発明の他の一つの利点は、先細
ノズルフラツプの大部分を、それが高温の排気ガ
ス流路より出て排気ガス流路を郭定するダクトよ
り半径方向外方の位置まで運動するよう構成する
ことができるということである。ダクトは熱シー
ルドとして作用し、排気ガス流路の外側より流れ
てくる冷却空気は先細ノズルフラツプ及び末広ノ
ズルフラツプ上を流れ、これにより従来のノズル
の場合に比して先細末広ノズルを冷却する必要性
が低減される。
以下に添図の付を参照しつつ、本発明を実施例
について詳細に説明する。
本発明の一つの例示的実施例として、第1図に
於て符号10にて全体的に示された可変面積先細
末広ノズル組立体について考える。ノズル組立体
10は固定されたエンジン構造体12を含んでお
り、エンジン構造体12は増力ダクト14を含ん
でいる。増力ダクト14は該ダクトより半径方向
内方に隔置されエンジン軸線と同一の軸線19を
有する増力装置ガス流路を郭定するダクトライナ
16を有している。固定されたエンジン構造体1
2は図には示されていないがエンジンナセルも含
んでいる。ダクトライナ16は円形の出口端部1
8を有している。エンジン軸線19の周りには先
細ノズルを郭定する複数個の上流側フラツプ20
と、末広ノズルを郭定する複数個の下流側フラツ
プ22と、複数個の外部フラツプ24とが周縁方
向に配置されている。周縁方向に互いに隣接する
各フラツプの間には、エンジンの運転中にガスが
漏洩することを防止すべく、適当なシール装置
(図示せず)が設けられている。上流側フラツプ
20はエンジンの軸線方向に並進し得るインナ一
体リング28に枢点26に於て枢着された前端部
25を有している。上流側フラツプ20の後端部
30は対応する下流側フラツプ22の前端部34
に枢点32に於て枢着されている。各上流側フラ
ツプ20にはカムフオロアが取付けられている。
図示の実施例に於ては、カムフオロアはローラ3
6である。ローラ36はインナ一体リング28が
並進運動するとカムトラツク40の表面38に沿
つて転動する。カムトラツク40はフランジ式ジ
ヨイント46に於て互いにボルト締結された円錐
状支持ケース42と筒状支持ケース44とにより
増力ダクト14より支持されている。上流側フラ
ツプ20の前端部25が下流側方向へ並進運動す
ると、先細ノズルの出口面積は減小し、上流側フ
ラツプ20の前端部25が上流側方向へ並進運動
すると、先細ノズルの出口面積は増大する。
外部フラツプ24の前端部48はエンジンの軸
線方向に並進運動可能なアウタ一体リング52に
枢点50にて枢着されている。枢点50は枢点2
6より半径方向外方に位置している。外部フラツ
プ24及び下流側フラツプ22はそれぞれの前端
部48及び34より下流側の枢点54に於て互い
に他に対し枢着されている。図示のノズル組立体
に於ては、下流側フラツプ22により郭定された
末広ノズルの出口面積は、上流側フラツプ20に
より郭定された先細ノズルの出口面積が増大する
と増大し、逆に末広ノズルの出口面積が減小する
と先細ノズルの出口面積も減小する。ノズル組立
体10の先細ノズル部分及び末広ノズル部分を適
正にスケジユール制御するという観点からすれ
ば、外部フラツプ24はそれらの前端部及び後端
部がそれぞれ枢点50及び54にて枢着された棒
体であつてよい。しかしノズル組立体10に平滑
で空気力学的に効率的な外形をを与えるために
は、フラツプが好ましい。
本発明によれば、インナ一体リング28及びア
ウタ一体リング52は、何れかの一体リングが並
進運動すると他方の一体リングも同時に並進運動
をするよう互いに接続されている。第1図及び第
2図に図示されている如く、インナ一体リング2
8は環状の軸線方向に細長い一体リング支持構造
体56を含んでおり、一体リング支持構造体56
はその前端部に環状の半径方向外方へ延在するリ
ツプ55を有している。増力ダクト14にはシー
ル装置57が取付けられており、該シール装置は
一体リング支持構造体56のインナ筒状面59に
当接しており排気ガスの漏洩を阻止するようにな
つている。図示のシール装置の型式は本発明の一
部をなすものではなく、本願出願人と同一の出願
人の所有に係る米国特許第3354649号に記載され
ている。
アウタ一体リング52は周縁方向に互いに隔置
された複数個の三角形トラス68により一体リン
グ支持構造体56に剛固に取付けられており、従
つてインナ一体リング28に対し相対運動するこ
とがないようになつている。各トラス68の後方
へ向いた頂点70は枢点72に於てアウタ一体リ
ング52に接続されている。各トラス68の他の
二つの頂点74及び76は、一体リング支持構造
体56に固定されたプラケツト53にそれぞれ枢
点78及び80に於て接続されている。トラス6
8は支持ケース44に形成された軸線方向に細長
い溝82を貫通して延在している。アウタ一体リ
ング52をエンジンの軸線と同心状に位置決めし
且保持するには三つのトラス68しか必要でな
い。
インナ一体リング28はトラツク61内を転動
する複数個のローラ60によりエンジン軸線19
と同心状に位置決めされ且保持されている。少な
くとも組の周縁方向に互いに隔置されたローラ及
びトラツクの組が必要である。各ローラ60は半
径方向に延在するピン63に取付けられており、
該ピン63の軸線62の周りに回転するようにな
つている。ピン63はブラケツト64により一体
リング支持構造体56に固定的に取付けられてい
る。トラツク61は直線状であり、エンジンの軸
線方向に向けられており、断面U字形であり、そ
のU字形断面の開いた側は半径方向内方へ面して
いる。各トラツク61は支持ケース44の内側に
装着されている。トラツク61及びローラ60は
トラス68より周縁方向にオフセツトされてお
り、従つて実際には第1図の平面内には存在しな
い。かかる理由からトラツク61及びローラ60
は図に於て点鎖線の仮想線にて示されている。
図示の実施例に於ては、インナ一体リング28
は図には示されていない適当な装置によりエンジ
ン構造体12に装着され周縁方向に互いに隔置さ
れた複数個のアクチユエータ24により並進運動
せしめられるようになつている。インナ一体リン
グ28とアウタ一体リング52とトラス68によ
つて互いに他に対し剛固に接続されているので、
インナ一体リング28を駆動することにより、上
流側フラツプ20及び外部フラツプ24があたか
も共通の一体リングに取付けられているかの如
く、インナ一体リング28と同一の速度にて同一
の方向へアウタ一体リング52が並進運動する。
一体リング28及び52が共通の運動をするの
で、上流側フラツプ20、下流側フラツプ22、
及び外部フラツプ24の互いに他に対する運動
は、フラツプの枢点26,32,54,50によ
り郭定される四節リンクのリンクの長さの関数で
ある。第1図に於ては、上流側フラツプ20、下
流側フラツプ22、及び外部フラツプ24の最小
出口面積位置が実線にて示されており、その最大
出口面積位置が一点鎖線にて示されている。
カムトラツク40の表面38の形状はノズル組
立体10の機械的機能にとつて重要ではなく、物
理的制限及び空気力学的制限を含む任意の多数の
基準に基いて選定されてよい。しかし各上流側フ
ラツプ20の表面38上の点P′や枢点26を通る
軸線方向線をX軸とするトラクトリクス曲線を描
くよう、カムトラツク40の表面38をトラクト
リクス曲線の形状にすることが特に有利であるこ
とが解つた(注:並進可能な一体リングに取付け
られトラクトリクス曲線形状ののカムトラツク内
を運動するフラツプを有する可変面積先細ノズル
は従来技術のエンジンに於て既に使用されてい
る)。トラクトリクス曲線は以下の式により表わ
され、第8図に示されている。
x=a・sec-1y/a−√22 第8図に於て、トラクトリクス曲線は一定の長
さaの接線の接点Pが、その他端TがX軸に沿つ
て運動する際に描く軌跡である。上流側フラツプ
20の表面83上の点P′が第8図の点Pに対応
し、点T′が第1図の枢点26であり、第8図の
点Tに対応ているものとすれば、線P′T′は第8
図の線PTに対応し、点T′はX軸に沿つて運動
し、上述の式に於ける定数aは線P′T′の長さで
ある。点P′はトラクトリクス曲線を描き、上流側
フラツプ20は点P′に於て常にトラクトリクス曲
線に対し接線をなす。点P′を或る位置に選定する
ことによりY軸の軸線方向位置が定まり、また固
定されたエンジン構造体12に対するトラクトリ
クス曲線の軸線方向位置が定まる。ノズル組立体
10のためのY軸が第1図に於て点鎖線にて示さ
れている。
点P′を通り表面83に垂直な線Lがローラ36
の中心85を通り、またその線Lがローラ36の
周縁上に端点S′を有しておれば、点P′がトラクト
リクス曲線を描けば端点S′もトラクトリクス曲線
を描く。端点S′が描く曲線は上流側フラツプ20
の表面83に所要の運動を発生させる所望の形状
及び位置のカムトラツクの表面38を郭定する。
点P′により描かれたトラクトリクス曲線が第1図
に於て仮想線にて示されており、符号99にて示
されている。かかる構成によれば、各上流側フラ
ツプ20の表面83に作用する圧力荷重は、上流
側フラツプの位置に拘らず常にローラ36の接点
に於てはそれぞれのカムトラツク40の表面38
に対する接線に垂直である。そし点P′が上流側フ
ラツプ20の圧力中心でもあれば、各上流側フラ
ツプ20に作用する圧力荷重によつてはローラ3
6の軸線85の周りにはモーメントが発生されな
い。勿論点P′は上流側フラツプ20の圧力中心の
上流側又は下流側に配置されてもよい。
かくして上流側フラツプ20の表面38上に点
P′の位置を選定することにより上流側フラツプ2
0に作用する圧力荷重によるローラの軸線周りの
時計廻り方向又は反時計廻り方向のモーメントを
発生させることができ、またかかるモーメントの
発生を回避することができる。本発明のかかる特
徴はノズル組立体のバランスをとつてアクチユエ
ータの荷重を低減させ、またアクチユエータ84
が故障した場合にノズルフラツプが必要に応じて
完全に開いた位置又は完全に閉じた位置に復帰し
又は留まることを確保するために利用され得る有
利な特徴である。
ノズル組立体10の他の一つの利点は、上流側
フラツプ20が上流側方向へ並進運動すると、そ
のフラツプの表面83の一部がダクトライナ16
の出口端部18の半径方向外方且前方の位置へ移
動されるということである。出口端部18は上流
側フラツプ20の運動に干渉しない範囲に於てで
きるだけ下流側の位置であつて且上流側フラツプ
20の表面83にできるだけ近接した位置に配置
されている。上流側フラツプ20により郭定され
た先細ノズルがその最大面積位置にあるときに
は、上流側フラツプ20の表面83のの主要部は
出口端部18より上流側に位置し、これにより直
接高温の排気ガスに曝されることより保護され
る。ダクトライナ16とダクト14との間を下流
側方向へ移動する冷却空気は上流側フラツプ20
の表面83上を通過できるだけでなく、上流側フ
ラツプの位置に拘らず下流側フラツプ22を冷却
する。例えば米国特許第3792815号に記載された
先細末広ノズルの先細ノズルフラツプを冷却する
際に必要とされる冷却空気の量に比して、本発明
のノズル組立体に於ては上流側フラツプ20及び
下流側フラツプ22を冷却するに必要とされる冷
却空気の量はかなり少なくてよい。
インナ一体リング28は必要とされるアクチユ
エータ荷重を低減し、従つてアクチユエータ装置
のコスト及び重量を低減するための平衡化延在部
90を含んでおり、上流側フラツプ20(延在部
による平衡化効果と同一の平衡化効果を達成する
ためにはより長く形成されなければならない)の
長さ、重量、及びコストを低減することができ
る。平衡化延在部90はピストン領域の如く作用
する前方へ向いた環状平衡面92を含んでいる。
面92はそれが下流側方向へ向いた成分を有する
正味の圧力荷重に曝され、インナ一体リング28
に正味の下流側方向の力が作用するよう、それを
横切る圧力降下を有している。この下流側方向の
力は前述のトラクトリクス曲線の平衡化作用と組
合せて使用される。もし必要ならば面92はその
面に用する圧力荷重の下流側方向の成分がアクチ
ユエータ84が故障した場に上流側フラツプ20
とその最小面積位置へ駆動させるにほぼ充分なほ
ど大きくなるような大きさに形成され且そのよう
な方向に向けられてよい。第1図に示された実施
例に於ては、面92は半径方向内方にインナエツ
ジ94を有している。上流側フラツプ20は平衡
化延在部90のインナエツジ94に枢点26に於
て枢着されており、面92を横切る圧力降下は上
流側フラツプ20を横切る圧力降下と実質的に同
一である。第1図及び第2図に示されたノズル組
立体10のかかる平衡化機能は、上流側フラツプ
が軸線方向に運動する一体リングに枢着された任
意のノズル組立体に対する駆動荷重を低減するた
めに使用されてよい。
互いに異なる速度であつて或る予め定められた
関係又はスケジユールに従つてインナ一体リング
28及びアウタ一体リング52を軸線方向に並進
運動させることにより、ノズル組立体に他の一つ
の自由度が与えられてよい。第3図乃至第5図は
インナ一体リング28とアウタ一体リング52と
を相互に接続する一つの手段であつて、かかる追
加の自由度を与える手段を示している。第3図乃
至第5図に於て、第1図又は第2図に示された部
材と同一又は類似の部材には「′」付きの同一の
符号が付されている。第1図及び第2図に示され
た実施例の場合と同様、上流側フラツプ20′は
符号100にて示されたインナ一体リングに接続
されており、外部フラツプ24′は複数個のアク
チユエータ84′により並進駆動されるアウタ一
体リング102に接続されている。この実施例に
於ては、支持ケース44′はその内面105に取
付けられた少なくとも一つ、、好ましくは複数個
の周縁方向に互いに隔置されたカムトラツク10
4を有している。トラツク104は互いに隔置さ
れ半径方向内方へ延在する一対の平行な壁107
により郭定されている。カムトラツク104の少
なくとも一部は第4図に示されている如く軸線方
向以外の方向へ延在している。各カムトラツク1
04内にはカムフエロアとしてのローラ106が
配置されている。カムフオロアピン108が各ロ
ーラ106を貫通して半径方向に延在している。
インナ一体リング100にはピン108よりエン
ジン軸線方向後方の位置にて半径方向に延在する
インナピン110取付けられている。アウタ一体
リング102にはピン108よりエンジン軸線方
向後方の位置にて半径方向に延在するアウタピン
112が取付けられている。カムフオロアピン1
08にはインナ接続リンク114の前端部116
が枢着されており、インナピン110にはインナ
接続リンク114の後端部118が枢着されてい
る。またカムフオロアピン108にはアウタ接続
リンク120の前端部122が枢着されており、
アウタピン112にはアウタ接続リンク120の
後端部124が枢着されている。
第5図に示されている如く、インナ一体リング
100は複数個のローラ130によりエンジン軸
線に対し同心状に位置決めされ且保持されてお
り、ローラ130は支持ケース44′に取付けら
れた直線状のエンジン軸線方向のトラツク132
(図に於ては端面のみが図示されている)内に配
置されている。このことは第1図及び第2図に示
された実施例のインナ一体リング28が同心状に
位置決めされ且保持される場合の要領と非常に似
ている。かくして各トラツク132は断面U字形
をなしており、そのU字の開いた側は半径方向内
方へ面している。各ローラ130は半径方向に配
向されたピン134に取付けられており且その軸
線の周りに回転するようになつている。ピン13
4はブラケツト133によりインナ一体リング1
00に固定的に取付けられている。明確な位置決
めを行なうためにはエンジン軸線の周りに周縁方
向に隔置された少なくとも三つのローラ130と
対応するトラツク132が必要である。
同様の要領によりアウタ一体リング102は複
数個のローラ136によりエンジン軸線と同心状
に位置決めされ且保持されている。ローラ136
は支持ケース44′に取付けられた直線状のエン
ジン軸線方向のトラツク138内に配置されてい
る。トラツク138は断面U字形をなしており、
そのU字の開いた側は半径方向外方へ面してい
る。ローラ136は半径方向外方へ延在するピン
140に取付けられており、ピン140はアウタ
一体リング102に固定されている。支持ケース
44′はトラツク138と整合されたエンジン軸
線方向の溝142を含んでおり、ピン140はこ
の溝142を貫通して延在している。
作動に於ては、アクチユエータ84′が或る所
望の速度にてアウタ一体リング102を並進運動
させる。これと同時にインナ一体リング100が
それとアウタ一体リングとを相互に接続するリン
ク機構を介して並進運動せしめられる。ピン11
0及び112は常にエンジン軸線方向の線に沿つ
て運動するが、ローラ106はエンジン軸線方向
に直線状をなす線に沿つては運動しないので、リ
ンク114及び120はそれらが並進運動する際
回転する。その結果インナ一体リング100及び
アウタ一体リング102は互いに他に対し異なる
速度にて並進運動する。第4図に於てはアウタ一
体リング102がその最も前方の位置にある場合
に於けるリンク114及び120の位置が仮想線
にて示されている。この第4図より、符号110
Aにて示された位置へ運動する状態にあるピン1
10は符号112Aにて示された新たな位置へ運
動している状態にあるピン112よりもより長い
距離を運動することが解る。
第1図及び第2図に示された実施例に於ては、
上流側フラツプ20の運動の任意の一つの特定の
スケジユールに対し、下流側フラツプ22の運動
の一定の出口面積スケジユールは一つしか存在せ
ず、下流側フラツプ22の固定された出口面積ス
ケジユールはそれらのフラツプにより郭定された
四節リンクにより決定される。かくしてフラツプ
の長さ(枢点から枢点までのリンクの長さ)は、
一つ又は二つのノズルの位置に於て出口面積比が
いわば完全であるが、、他の位置に於ては出口面
積比が妥協の結果であるよう選定せざるを得な
い。第3図乃至第5図に示された実施例によれ
ば、下流側フラツプ22の出口面積スケジユール
は固定された四節リンクによつては決定されな
い。何故ならば、カムトラツク104の形状を利
用して下流側フラツプの位置を調節することがで
きるからである。
第6図及び第7図は、先細末広ノズルの出口面
積をスケジユール制御する際の更に追加の自由度
を与える第3図及び第4図に示されたノズル組立
体のための他の一つの構成を示している。第6図
及び第7図に於て、第3図乃至第5図に示された
部材と同の部材には「″」付きの同一の符号が付
されている。この実施例はカムトラツク104″
が可動である点に於て第3図及び第4図に示され
た実施例と異なつている。第7図に最も良く示さ
れている如く、各カムトラツク104″はプレー
ト200に固定されており、プレート200は半
径方向に延びる軸線の周りに矢印201にて示さ
れている如く回転し得るよう、枢点202に於て
支持ケース44″に枢動可能に固定されている。
これら周縁方向に隔置されたプレート200はそ
れぞれカムトラツク104″を担持しており、そ
れぞれのプレート200に枢点203に於て枢着
された一体リング204により相互に接続されて
いる。一体リング204は枢点210に於て円錐
状の支持ケース42″に枢動可能に固定されたL
字形の駆動リンク208を介して一つ又はそれ以
上の液圧シリンダ206により駆動されるように
なつている。尚支持ケース42″は明瞭化の目的
で第7図に於ては図示されていない。液圧シリン
ダ206は図には示されていない装置によつて固
定されたエンジン構造体12″に適宜に固定され
ている。カムトラツク104″の位置に拘らず、
第6図及び第7図に示されたノズル組立体の機械
的作動は第3図乃至第5図に示されたノズル組立
体の機械的作動とと実質的に同一である。しかし
この実施例に於ては飛行中に於ても出口面積スケ
ジユールを変更することができる。
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種々の修
正並びに省略が可能であることは当業者にとつて
明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるノズル組立体を示す解図
的縦断面図である。第2図は第1図の線2―2に
よる部分図である。第3図は本発明による他の一
つの実施例によるノズル組立体を示す縦断面図で
ある。第4図は第3図の線4―4による部分図で
ある。第5図は第3図の線5―5による部分図で
ある。第6図は本発明によるノズル組立体の更に
他の一つの実施例を示す縦断面図である。第7図
は第6図の線7―7による部分図である。第8図
はトラクトリクス曲線のグラフである。 10…ノズル組立体、12…固定されたエンジ
ン構造体、14…増力ダクト、16…ダクトライ
ナ、18…出口端部、19…エンジン軸線、20
…上流側フラツプ、22…下流側フラツプ、24
…外部フラツプ、25…前端部、、26…枢点、
28…インナ一体リング、30…後端部、34…
前端部、36…ローラ、38…表面、40…カム
トラツク、42,44…支持ケース、46…ジヨ
イント、48…前端部、50…枢点、52…アウ
タ一体リング、54…枢点、55…リツプ、56
…一体リング支持構造体、57…シール装置、5
9…インナ筒状面、60…ローラ、61…トラツ
ク、62…軸線、63…ピン、64…ブラケツ
ト、68…トラス、70…頂点、72…枢点、7
4,76…頂点、78,80…枢点、82…溝、
83…表面、84…アクチユエータ、90…平衡
化延在部、92…平衡化面、94…インナエツ
ジ、100…インナ一体リング、102…アウタ
一体リング、104…カムトラツク、105…内
面、106…ローラ、107…壁、108…ピ
ン、110…インナピン、112…ピン、114
…インナ接続リンク、116…前端部、118…
後端部、120…アウタ接続リンク、122…前
端部、124…後端部、130…ローラ、132
…トラツク、133…ブラケツト、134…ピ
ン、136…ローラ、138…トラツク、140
…ピン、142…溝、、200…プレート、20
2,203…枢点、204…一体リング、206
…液圧シリンダ、208…駆動リンク、210…
枢点。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ガスタービンエンジン用可変面積先細末広ノ
    ズル組立体にして、 固定されたエンジン構造体と、 前記エンジン構造体より支持され且軸線方向に
    並進運動可能な一体リング装置と、 前記一体リング装置に係合し且前記一体リング
    装置を軸線方向に並進運動させるよう構成された
    少なくとも一つのアクチユエータと、 エンジン軸線の周りに周縁方向に配置され先細
    ノズルを郭定する複数個の上流側フラツプであつ
    て、前記上流側フラツプのそれぞれは前端部と後
    端部とを有しており、前記各上流側フラツプの前
    記前端部は前記一体リング装置と共に並進運動し
    前記上流側フラツプを回動させて前記先細ノズル
    の出口面積を変化させ得るよう前記一体リング装
    置に枢着されている如き複数個の上流側フラツプ
    と、 前記上流側フラツプに関連し前記前端部が下流
    側方向へ並進運動すると前記先細ノズルの出口面
    積を減小し且前記前端部が上流側方向へ並進運動
    すると前記先細ノズルの出口面積を増大するよう
    構成されたカムトラツク及びカムフオロア装置
    と、 前記エンジン軸線の周りに周縁方向に配置され
    末広ノズルを郭定する複数個の下流側フラツプで
    あつて、前記下流側フラツプのそれぞれは前端部
    と後端部とを有しており、前記下流側フラツプの
    前記前端部は前記上流側フラツプの前記後端部に
    枢着されている如き複数個の下流側フラツプと、 前記下流側フラツプより半径方向外方の位置に
    て前記エンジン軸線の周りに周縁方向に配置され
    外部ノズル形状を郭定する複数個の外部フラツプ
    であつて、前記外部フラツプはそれぞれ前記一体
    リング装置と共に並進運動し得るよう前記一体リ
    ング装置に枢着された前端部を有しており、前記
    下流側フラツプ及び前記外部フラツプはそれぞれ
    の前端部より下流側の位置に於て互いに他に対し
    枢着されている如き複数個の外部フラツプと、 を含んでいることを特徴とするガスタービンエン
    ジン用可変面積先細末広ノズル組立体。 2 ガスタービンエンジン用可変面積先細末広ノ
    ズル組立体にして、 固定されたエンジン構造体と、 前記エンジン構造体より支持され且軸線方向に
    並進運動可能な一体リング装置と、 前記一体リング装置に係合し且前記一体リング
    装置を軸線方向に並進運動させるよう構成された
    少なくとも一つのアクチユエータと、 エンジン軸線の周りに周縁方向に配置され先細
    ノズルを郭定する複数個の上流側フラツプであつ
    て、前記上流側フラツプのそれぞれは前端部と後
    端部と半径方向内方へ面した流路面とを有してお
    り、前記各上流側フラツプの前記前端部は前記一
    体リング装置と共に並進運動し前記上流側フラツ
    プを回動させて前記先細ノズルの出口面積を変化
    させ得るよう前記一体リング装置に枢着されてい
    る如き複数個の上流側フラツプと、 前記エンジン構造体より支持されたカムトラツ
    ク装置であつて、前記カムトラツク装置は前記上
    流側フラツプのそれぞれに関連し且前記上流側フ
    ラツプより半径方向外方の位置に配置されたカム
    トラツクを含んでおり、前記上流側フラツプのそ
    れぞれは前記一体リング装置が並進運動する際前
    記カムトラツクと接触するよう構成されたフオロ
    ア装置を含んでおり、前記カムトラツク装置は前
    記上流側フラツプが並進運動する際前記上流側フ
    ラツプを回動させるよう構成されている如きカム
    トラツク装置と、 前記エンジン軸線の周りに周縁方向に配置され
    末広ノズルを郭定する複数個の下流側フラツプで
    あつて、前記下流側フラツプのそれぞれは前端部
    と後端部とを有しており、前記下流側フラツプの
    前記前端部は前記上流側フラツプの前記後端部に
    枢着されている如き複数個の下流側フラツプと、 それぞれ前記下流側フラツプの各々に関連する
    複数個の接続装置であつて、前記接続装置はそれ
    ぞれ前記上流側フラツプの枢着部より半径方向外
    方の位置にて前記一体リング装置に枢着された前
    端部を有しており、前記接続装置はそれぞれ前記
    下流側フラツプの前記前端部より後方の位置に於
    て関連する下流側フラツプに枢着された後端部を
    有している如き複数個の接続装置と、 を含んでいることを特徴とするガスタービンエン
    ジン用可変面積先細末広ノズル組立体。
JP57210525A 1981-12-28 1982-11-30 ガスタービンエンジン用可変面積先細末広ノズル組立体 Granted JPS58117337A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/334,490 US4440346A (en) 1981-12-28 1981-12-28 Axially translatable variable area convergent/divergent nozzle
US334490 1999-06-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58117337A JPS58117337A (ja) 1983-07-12
JPH0261617B2 true JPH0261617B2 (ja) 1990-12-20

Family

ID=23307450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57210525A Granted JPS58117337A (ja) 1981-12-28 1982-11-30 ガスタービンエンジン用可変面積先細末広ノズル組立体

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4440346A (ja)
JP (1) JPS58117337A (ja)
DE (1) DE3242822A1 (ja)
EG (1) EG15577A (ja)
IL (1) IL67300A (ja)
SE (1) SE453767B (ja)
TR (1) TR21973A (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4552309A (en) * 1982-04-07 1985-11-12 Rolls-Royce Inc. Variable geometry nozzles for turbomachines
US5261605A (en) * 1990-08-23 1993-11-16 United Technologies Corporation Axisymmetric nozzle with gimbled unison ring
US5082182A (en) * 1990-08-23 1992-01-21 United Technologies Corporation Thrust vectoring exhaust nozzle
EP0723075B1 (en) * 1991-05-16 2001-11-21 General Electric Company Thermal shield for axisymmetric vectoring nozzle
US5431344A (en) * 1993-11-12 1995-07-11 United Technologies Corporation Sliding throat gas turbine engine nozzle
US5484105A (en) * 1994-07-13 1996-01-16 General Electric Company Cooling system for a divergent section of a nozzle
US5794850A (en) 1996-09-27 1998-08-18 United Technologies Corporation Enclosed pressure balanced sync ring nozzle
US5813611A (en) 1996-09-27 1998-09-29 United Technologies Corporation Compact pressure balanced fulcrum-link nozzle
US6966175B2 (en) * 2003-05-09 2005-11-22 The Nordam Group, Inc. Rotary adjustable exhaust nozzle
JP2006231459A (ja) 2005-02-24 2006-09-07 Yuyama Manufacturing Co Ltd バイアル瓶搬送装置およびそのアーム
US20080072604A1 (en) * 2006-09-26 2008-03-27 United Technologies Corporation Pressure balance control for gas turbine engine nozzle
US7854124B2 (en) * 2006-10-27 2010-12-21 United Technologies Corporation Combined control for supplying cooling air and support air in a turbine engine nozzle
US8931281B2 (en) 2010-06-07 2015-01-13 United Technologies Corporation External flap retaining mechanism
US9511873B2 (en) 2012-03-09 2016-12-06 The Boeing Company Noise-reducing engine nozzle system
US9492832B2 (en) 2013-03-14 2016-11-15 Rain Bird Corporation Sprinkler with brake assembly
US10350619B2 (en) 2013-02-08 2019-07-16 Rain Bird Corporation Rotary sprinkler
US9700904B2 (en) 2014-02-07 2017-07-11 Rain Bird Corporation Sprinkler
GB201609071D0 (en) 2016-05-24 2016-07-06 Rolls Royce Plc Aircraft gas turbine engine nacelle
CN114687886A (zh) * 2022-04-14 2022-07-01 中国航发沈阳发动机研究所 一种轴对称收扩喷管

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2972226A (en) * 1955-10-06 1961-02-21 United Aircraft Corp Variable area converging-diverging nozzle
US3792815A (en) * 1972-11-24 1974-02-19 United Aircraft Corp Balanced flap converging/diverging nozzle
US4196856A (en) * 1977-11-25 1980-04-08 The Boeing Company Variable geometry convergent divergent exhaust nozzle
US4245787A (en) * 1978-12-01 1981-01-20 General Electric Company Variable area nozzle system

Also Published As

Publication number Publication date
EG15577A (en) 1986-12-30
SE8206771L (sv) 1983-06-29
SE453767B (sv) 1988-02-29
JPS58117337A (ja) 1983-07-12
SE8206771D0 (sv) 1982-11-26
DE3242822C2 (ja) 1992-11-12
IL67300A0 (en) 1983-03-31
DE3242822A1 (de) 1983-07-07
TR21973A (tr) 1985-12-12
IL67300A (en) 1989-10-31
US4440346A (en) 1984-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0261617B2 (ja)
US4176792A (en) Variable area exhaust nozzle
US5797544A (en) C/D nozzle with synchronizing ring link suspension
US4141501A (en) Nozzles for gas turbine engines
CN104251167B (zh) 用于可变面积风扇喷嘴的枢转环形瓣片致动
US3837411A (en) Diverter valve for a gas turbine with an augmenter
US4043508A (en) Articulated plug nozzle
JP2513961B2 (ja) ノズルフラップ荷重通路手段及び軸対称な収束−発散スラスト・ベクタリングノズル装置
JPS6125902B2 (ja)
US4196856A (en) Variable geometry convergent divergent exhaust nozzle
US4440347A (en) Simplified means for balancing the loads on a variable area nozzle
IL99276A (en) Exhaust nozzle with traction vector
EP0833046B1 (en) Compact pressure balanced nozzle
JPS631454B2 (ja)
JPH0257223B2 (ja)
ES2938465T3 (es) Boquilla de escape para un motor de turbina de gas
US4039146A (en) Variable cycle plug nozzle and flap and method of operating same
US5485958A (en) Mechanism for operating a cascade of variable pitch vanes
US5794850A (en) Enclosed pressure balanced sync ring nozzle
US3243126A (en) Variable area exhaust nozzle
US4552309A (en) Variable geometry nozzles for turbomachines
US2811827A (en) Balanced jet nozzle and cooling means therefor
US5092525A (en) Exhaust nozzle with reverser exhaust door mechanism
US5255510A (en) Thrust reverser for a high-bypass ratio turbofan engine
US2813395A (en) Flap type variable area thrust nozzle having an actuating mechanism including a movable duct