JPH0351898B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ジエツトエンジンの可変断面積噴射
ノズル用のフラツプに関する。

［従来の技術］ この種のフラツプはジエツトエンジンの噴射ノ
ズルの末端に配置される。該フラツプに回動部材
を接続することによつて該フラツプをジエツトエ
ンジンの噴射ガスをさえぎる方向と、その逆方向
に回動し、これにより、噴射流路の形状を調節す
る。

通常該フラツプの鋼製のベースプレートと金属
製のボデイとからなり、該ボデイ内又は該ボデイ
上にフラツプを回動せしめる装置が設けられる。
該ベースプレートは噴射ガスの噴射をうける面を
構成しており、又従つて該ボデイを噴射から保護
する役目も果す。隣接する複数のフラツプの間に
存在する間隙には封止性を確保すべく、該間隙に
沿つて該ベースプレートの長手方向に伸びる三角
形状に突起した部材が配置され、該ベースプレー
トの側縁部に担持される。従つて、該間隙により
空気力学的な抵抗が増加することなく噴射ガスの
流路が維持される。又、該突起した部材の内部空
間に冷却空気を循環させ、冷却の機能をもたせる
ことなどが知られている。

［解決しようとする課題］ 構造の軽量化を図るために全体が鋼から成るノ
ズルの構成部材の少くとも一部を例えば、サンド
イツチ構造やハニカム構造を利用してより軽量な
材料に代える必要がある。このような場合、種々
の温度下に置かれる異なる膨張率の２種の材料間
の結合の問題が生じる。フランス特許公開第
2397534号は、エンジンの高熱気流下の発散形フ
ラツプの下流端と外気温下の外側フラツプの下流
端との間のジヨイント装置を開示している。該ジ
ヨイント装置は少くとも１つの細長スロツトを有
しており該スロツトの軸は発散形フラツプの長手
方向にほぼ平行であり、該スロツト内でピボツト
が該長手方向に移動し得るように、該スロツトと
該ピボツトとは夫々フラツプに固着されている。
しかしながら、フラツプの長手方向縁部の固着状
態に関しては全く記載されていない。又該装置の
目的は、発散形フラツプと収束形フラツプとから
成るフラツプアセンブリの方向転換の際に外側フ
ラツプに対して発散形フラツプを相対移動せしめ
ることであり、発散形フラツプの下流端と収束形
フラツプの上流端との間の間隔は、必要とされる
噴射流路の形状に従つて変化する。

本発明の目的は、一部が炭素／炭素複合材料か
らなることで軽量化され得、しかもジエツトエン
ジンの作動中における複数の部材の異なる熱膨張
により過度の応力が各部材に発生するのを阻止し
得るジエツトエンジンの可変断面積噴射ノズル用
フラツプを提供することにある。

［問題を解決する為の手段］ 本発明の前記目的は、ジエツトエンジンの可変
断面積噴射ノズル用フラツプであつて、 頂点が丸い略二等辺三角形の形状の開口を有す
るベースプレートと、 頂点が丸い略二等辺三角形をなす外形を有して
おり、外周縁部が前記ベースプレートの内周縁部
と重なるように当接すべく前記ベースプレートの
上に設置されるカバープレートと、 一方の側縁が前記開口の二等辺の部分とほぼ同
一の形状を有しており、横断面形状がＵ字型のチ
ヤネル部材と、 前記一方の側縁に一体的に連結されており前記
外周縁部に当接する外側フランジ部材と、 前記チヤネル部材の他方の側縁に一体化に連結
されており、前記カバープレートに当接する内側
フランジ部材と、 前記外周縁部と前記外側フランジ部材とを前記
ベースプレートと協働して挾持すると共に前記ベ
ースプレートに固定された挾持部材とからなり、 前記ベースプレート及び前記挾持部材の夫々は
鋼で作られており、前記カバープレート、前記チ
ヤネル部材、前記外側フランジ部材及び前記内側
フランジ部材の夫々は炭素／炭素複合材料で作ら
れているフラツプによつて達成される。

［作用］ 本発明によれば、カバープレート、チヤネル部
材、外側フランジ部材、及び内側フランジ部材の
夫々は、炭素／炭素複合材料で作られているが故
に、フラツプに軽量化し得、又、カバープレート
はベースプレートに固定されることなく、挾持部
材により挾持されるが故に、カバープレートとベ
ースプレートとは、カバープレートとベースプレ
ートとの接触面に対して垂直方向の相対的移動は
許容されないが、該接触面に沿つた両者の相対的
移動は許容され得、同様にして、外側フランジ部
材は、挾持部材により挾持されるが故に、外側フ
ランジ部材と挾持部材とは、外側フランジ部材と
挾持部材との接触面に対して垂直方向の相対的移
動は許容されないが、該接触面に沿つた両者の相
対的移動は許容され得、従つて、炭素／炭素複合
材料からなるカバープレート及び外側フランジ部
材と、鋼からなるベースプレート及び挾持部材と
の熱膨張率の差に起因するところのジエツトエン
ジンの作動中における熱膨張による各部材の間す
なわち、カバープレートとベースプレートとの
間、外側フランジ部材と挾持部材との間に相対的
寸法変化により、これらの部材に過度の応力が発
生するのを阻止し得ると共にカバープレートと外
側フランジ部材とをベースプレートに対して所定
の位置に保持し得る。

本発明に係るフラツプにおける挾持部材として
は、ベースプレートに当接する第１の板部材と、
外側フランジ部材に当接すると共に第１の板部材
と階段状に連結された第２の板部材とからなる挾
持部材が好ましい。

［具体例］ 非限定例として与えられた図面及び以下の記載
より本発明の実施態様が理解されよう。

第１図に示す本発明の具体例によれば、可変断
面積噴射ノズルのフラツプ２１は少くとも２つの
部分即ち中央ボデイ１とベースプレート２とから
成る。

中央ボデイ１は、第２図に示すフレーム３と第
３図に示すカバープレート８とから成る。今、カ
バープレート８の平面に対して垂直な方向から見
た形状を平面形状と定義すると、フレーム３は、
第２図に示すごとく、平面形状が頂点３が丸い略
二等辺三角形の二等辺の形状を有しており横断面
形状がＵ字型のチヤネル部材４と、前記二等辺三
角形の二等辺の外側に相当するチヤネル部材４の
外側の側縁に一体的に連結された外側フランジ部
材６と前記二等辺三角形の二等辺の内側に相当す
るチヤネル部材４の内側の側縁に一体的に連結さ
れた内側フランジ部材５とからなり、炭素／炭素
複合材料からつくられている。

カバープレート８は第３図に示すごとく、平面
形状が頂点が丸い略二等辺三角形である外形を有
しており、炭素／炭素複合材料からつくられてい
る。

ベースプレート２は、第４図に示すごとく、平
面形状が頂点が丸い略二等辺三角形である開口部
１０を有しており、鋼からつくられている。

カバープレート８の外周縁部は、ベースプレー
ト２の内周縁部に重なるように当接すべく、カバ
ープレート８は、ベースプレート２の上に配置さ
れる。従つて、開口部１０は、カバープレート８
により覆われる。又、外側フランジ部材６は、カ
バープレート８の外形を規定する略二等辺三角形
の二等辺の部分にある外周縁部とほぼ同じ形状を
しており、外側フランジ部材６は、カバープレー
ト８の該二等辺の部分にあたる外周縁部に重なる
ように当接すべく、フレーム３はカバープレート
８の上に設置される。

挾持部材１１は、外側フランジ部材６と同様の
平面形状を含む頂点の丸い略二等辺三角形の二等
辺の平面形状を有しており、鋼からつくられてい
る。

挾持部材１１は、連結部材により、ベースプレ
ート２に固定される。例えば連結部材としての固
着リベツト１３をベースプレート２の開口部１０
に沿つたすなわち内周縁部に沿つた部分に第４図
に示すごとく設けられた貫通孔１２に固着して挾
持部材１１とベースプレート２とを連結する。

挾持部材１１は、カバープレート８の外周縁部
とフレーム３の外側フランジ部材６とをベースプ
レート２の内周縁部との間に挾持する。第５図の
具体例によれば挾持部材１１は、ベースプレート
２に当接し、ベースプレート２に連結部材により
固定される第１の板部材と、第１の板部材と階段
状に連結された第２の板部材とからなる。第２の
板部材とベースプレート２の内周縁部との間にカ
バープレート８の外周縁部とフレーム３の外側フ
ランジ部材６とが挾持される。

炭素／炭素複合材料からなるカバープレート８
と外側フランジ部材６とが、鋼からなる挾持部材
１１とベースプレート２とにより、調整的に挾持
されているので、カバープレート８とベースプレ
ート２とは、両者の接触面に対して垂直方向の相
対的移動は許容されないが、該接触面に沿つた両
者の相対的移動は許容され得、同様にして、外側
フランジ部材６と挾持部材１１とは両者の接触面
に対して垂直方向の相対的移動は許容されない
が、該接触面に沿つた両者の相対的移動は許容さ
れ得る。従つて、熱膨張による上記異なる熱膨張
率を有する部材間の相対的寸法変化により、これ
らの部材に過度の応力が発生するのを阻止し得る
と共にカバープレート８と外側フランジ部材６と
をベースプレート２に対して所定の位置に保つこ
とが出来る。

しかしながら、ある種の温度に至つて挾持する
力が弱まつて発生し得るカバープレート８又は外
側フランジ部６の横すべりを未然に防ぐ為、ベー
スプレート２の平面形状において開口部１０の二
等辺三角形の底変部に対応している位置に固着手
段１４を設ける。

固着手段１４は、フレーム３の平面形状におい
て二等変三角形の底辺部を構成するブリツジバー
７とベースプレート２との間に配設される、例え
ばリベツトである。

第６図には、本発明によるノズル用フラツプの
位置を示す。複数のノズル用フラツプ２１は、ジ
エツトエンジン２０のエンジン先端部２３の反対
側のノズル部２２の先端部に環状に取付られてい
る。各ノズル用フラツプ２１は、アクチユエータ
２５がその軸を引込むと環状制御装置２６が矢印
の方向に移動しそれに伴いフラツプ制御装置２４
が矢印の方向に移動し、ノズル用フラツプ２１を
移動させて開放する（第７図参照）。第８図は、
それと反対に、アクチユエータ２５を作動させ軸
部を押し出してノズル用フラツプを閉鎖する操作
する段階を示すものであり、制御装置２６、フラ
ツプ制御装置２４の動作は矢印に示すように移動
する。

尚、ベースプレート２、カバープレート８、フ
レーム３、および挾持部材１１は、フラツプ２１
が環状に取付られるノズル部２２の先端部におい
て、該先端部の環に沿つて、該先端部の環を規定
する円の曲率半径と同一の曲率半径を有するべく
湾曲している。すなわち、複数のフラツプ２１に
より構成される環状部分の略内周面は、前記ノズ
ルの先端部の環と同種の曲面を構成する。

チヤネル部材４に設けられた上流側の開口９
は、フラツプ２１の回動のためのノズル２２の先
端部の側の金属スリーブを受容し、下流側の開口
９′はフラツプ移動制御装置２４の側のスリーブ
を受容する。

フラツプ２１を製造する為に例えば、炭素／炭
素複合材料から成る部材のみを使用することが最
大軽量化を達成するための理想的方法であること
は明らかである。この方法は、例えばダクテツド
フアンターボジエツトエンジンに於ける二次気流
の逆転フラツプの製造に使用される。しかしなが
ら金属と複合材料とを使用したフラツプ、例えば
ベースプレート２と挾持部材１１とが金属から成
り且つリベツト以外の他の部材全部が炭素／炭素
複合材料から成るフラツプを本発明に従つて製造
すると以下の如き利点が得られる。

−鋼からなるベースプレートと鋼とを重ねた場合
は炭素／炭素複合材料と炭素／炭素複合材料と
を重ねた場合よりも可撓性が高くしかもノズル
の他の部品が金属であることから適応性が良い
ので封止性を向上しやすい。

−炭素／炭素複合材料をフラツプの全ての部材に
使用する場合の必然的に厚みがより大きくなる
ことによるフラツプ間の顕著な“階段”断面の
発生を防止し得、従つてフラツプにより構成さ
れる環の内周面の連続性が良い。

或る種の用途に於いては、金属性のベースプレ
ートと複合材料（例えば炭素／炭素）からなる他
の部材とを含む本発明のフラツプと全ての部材が
一体的な炭素／炭素材料から成るフラツプとを組
合せ双方のタイプのフラツプを例えば１対１の割
合で使用して本発明の種々の利点を維持しても有
効であろう。

［効果］ 本発明のフラツプの使用によつて、噴射ノズル
に要求される種々の条件を充足させながら、かな
りの軽量化が達成される。この利点は、“低温フ
ラツプ”とも指称されるノズルと外側フラツプを
対象とする場合に特に重要である。

本発明によるフラツプの使用は、構成部材が同
一材料から製造されているが種々の温度下に置か
れるためその結果として寸法変化が生じ容認し得
ない応力を生じさせる危険のある場合にも適して
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一具体例の斜視図、第２図は
中央ボデイのフレームの上方から見た斜視図、第
３図は中央ボデイのカバープレートの上方から見
た斜視図、第４図はベースプレートの上方から見
た斜視図、第５図は第１図より拡大された第１図
のＶ−Ｖ線断面図、第６図は、ノズル用フラツプ
のエンジンにおける位置を示す説明図、第７図及
び第８図は、ノズル用フラツプの動作説明図であ
る。 １……中央ボデイ、２……ベースプレート、３
……フレーム、４……チヤネル部材、５……内側
フランジ部材、６……外側フランジ部材、７……
ブリツジバー、８……カバープレート、１１……
挾持部材、１３……リベツト、２１……フラツ
プ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ジエツトエンジンの可変断面積噴射ノズル用
   フラツプであつて、 頂点が丸い略二等辺三角形の形状の開口を有す
   るベースプレートと、 頂点が丸い略二等辺三角形をなす外形を有して
   おり、外周縁部が前記ベースプレートの内周縁部
   と重なるように当接すべく前記ベースプレートの
   上に設置されるカバープレートと、 一方の側縁が前記開口の二等辺の部分とほぼ同
   一の形状を有しており、横断面形状がＵ字型のチ
   ヤンネル部材と、 前記一方の側縁に一体的に連結されており前記
   外周縁部に当接する外側フランジ部材と、 前記チヤンネル部材の他方の側縁に一体的に連
   結されており前記カバープレートに当接する内側
   フランジ部材と、 前記外周縁部と前記外側フランジ部材とを前記
   ベースプレートと協働して挾持すると共に前記ベ
   ースプレートに固定された挾持部材とからなり、 前記ベースプレート及び前記挾持部材の夫々は
   鋼で作られており、前記カバープレート、前記チ
   ヤンネル部材、前記外側フランジ部材及び前記内
   側フランジ部材の夫々は炭素／炭素複合材料で作
   られているフラツプ。 ２ 前記挾持部材が、前記ベースプレートに当接
   する第１の板部材と、前記外側フランジ部材に当
   接すると共に、前記第１の板部材と階段状に連結
   された第２の板部材とからなる特許請求の範囲第
   １項に記載のフラツプ。