JPH0713497B2 - ベクタリング排気ノズルの位置を決める付勢装置 - Google Patents

ベクタリング排気ノズルの位置を決める付勢装置

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JPH0713497B2
JPH0713497B2 JP2269710A JP26971090A JPH0713497B2 JP H0713497 B2 JPH0713497 B2 JP H0713497B2 JP 2269710 A JP2269710 A JP 2269710A JP 26971090 A JP26971090 A JP 26971090A JP H0713497 B2 JPH0713497 B2 JP H0713497B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、自在な飛行運動性をもつガスタービン排気
ノズル、特にベクタリング（方向を変える）二次元排気
ノズルのフラップを位置決めする付勢装置に関する。
従来技術 飛行中の運動性のためスラスト・ベクタリング（スラス
トの方向を連続的に変えること）、または短距離で離陸
するためスラスト・ベクタリング（スラストの方向を連
続的に変えること）ができる二次元ジェットエンジン・
オーグメンタ排気ノズルは、第１〜３図に示した排気ノ
ズルフラップの位置からわかるように、飛行エンベロー
プ内の多数の操作可能性を満たすように設計されてい
る。第１〜３図に、まっすぐな軸線方向スラスト、下向
きスラストおよび上向きスラストに対応する排気ノズル
100の３つの配置形態を示す。ノズル100は、側壁106間
に配置された、対称な向かい合う収束（先細）フラップ
102および対称な向かい合う発散（末広）フラップ104を
含む。向かい合う収束フラップ102、向かい合う発散フ
ラップ104および向かい合う側壁106は、排気ノズル100
内に矢印120で示す排気流の流路を画定する。排気流の
流路の方向は、ノズル100の中心軸線108に対して、アフ
タバーニングなしの純粋な軸線方向スラストを得る際に
は平行であり、方向を変えたスラストを得る際には、第
２および第３図に示すようにある角度をなす。スラスト
方向転換のほかに、ノズルの出口面積をスロート面積の
関数として最適化するように、発散フラップを調整する
のが望ましい。
第１〜３図に示したフラップ配置形態のそれぞれを満た
すことのできる従来の二次元排気ノズルは、収束フラッ
プおよび発散フラップそれぞれを移動するのに、独立の
付勢装置を使用していた。このため、多数の付勢装置が
必要になり、さらには油圧荷重の必要量が増大し、信頼
性が低下する。
さらに、従来の二次元スラスト方向転換式（ベクタリン
グ）排気ノズルでは、通常、発散フラップ用のベクタリ
ング・アクチュエータを直接収束フラップに装着してい
た。この配置構造から別の信頼性問題が生まれる。油圧
流体を可動な収束フラップに装着したアクチュエータに
回転カップリングまたは可撓性ホースを通して供給しな
ければならないからである。このような回転カップリン
グや可撓性ホースは漏れ問題を起こすことがよくあり、
したがって装置の信頼性が低下する。
さらに、各発散フラップを独立に付勢することからフェ
イルセーフ問題も生じる。もしも付勢装置が故障する
と、発散フラップの１つが開く可能性があり、その結果
スラストが減少し、排気ガス流が意図しない方向に方向
転換させられるからである。
発明の要旨 したがって、この発明の目的は、収束フラップに取り付
けたアクチュエータを使用することなく、発散フラップ
の調節を行なう簡単な付勢装置を提供することにある。
この発明の別の目的は、発散フラップの調節に必要な付
勢装置の総数を減らすことにある。
この発明の他の目的は、ノズル出口の断面積対ノズルス
ロートの断面積の比のスケジュールを決めることのでき
る、発散フラップ調節用の簡単な付勢装置を提供するこ
とにある。この出口／スロート比は、飛行中、特に高圧
力比超音速飛行中に、性能レベルを高く維持する上で決
定的に重要である。
この発明のその他の目的および効果は、以下の説明で述
べてゆくが、一部はその説明からすぐにわかり、また一
部は発明を実施することで認識できるであろう。発明の
目的および効果は、特許請求の範囲に記載した必須の構
成要素およびその組み合わせによって実現される。
これらの目的を達成するために、この発明による二次元
ガスタービンエンジン排気ノズルは、向かい合う側壁
と、位置を変更できる向かい合う収束フラップと、位置
を変更できる向かい合う発散フラップとを備え、これら
で排気流の流路の一部を画定した構成である。本排気ノ
ズルは、上記収束フラップを支持する収束フラップクラ
ンク手段と、上記収束フラップクランク手段に枢動自在
に取り付けられ、上記発散フラップを回転または枢動す
るカムクランク手段とを含む。排気ノズルはさらに、上
記カムクランク手段を付勢する手段と、このカムクラン
ク手段から発散フラップまで延在し、カムクランク手段
の運動を発散フラップの回転に変換して排気流の方向を
変えるリンクアーム手段とを含む。
好適な実施態様では、上記収束フラップクランク手段が
向かい合う収束フラップの上流端にそれぞれ配置された
第１および第２収束フラップクランクシャフトを含み、
上記カムクランク手段が上記第１および第２収束フラッ
プクランクにそれぞれ枢動自在に取り付けられた第１お
よび第２カムクランクを含み、これらのカムクランクそ
れぞれがカム面を有するカムクランク・レバーアームを
両端に有する。
好適な実施態様では、上記カムクランク手段を回転する
手段が、排気ノズルの側壁に隣接して延在し、上記第１
および第２カムクランクの反対側の端部同士を互いに連
結する第１および第２スライダバーを含む。これらの第
１および第２スライダバーそれぞれがその先端にカムフ
ォロワを有する。カムフォロワは、第１および第２カム
クランクのカム面とそれぞれ係合し第１および第２カム
クランクを作動させる。第１アクチュエータ手段が設け
られ、これは上記スライダバーを上記側壁に対して移動
し、これにより上記カムフォロワを上記カムクランクの
レバーアームのカム面に沿って移動して上記カムクラン
クを回転するとともに、上記発散フラップを排気流方向
転換位置に位置させるように作動する。
ノズルのスロート面積対出口面積の比は、ノズル出口面
積を収束フラップの位置の関数として設定することによ
り、スケジュール設定する。この関数をカム面の形状に
プログラムしておき、収束フラップを位置決めするにつ
れて、ノズル中心線に対する各発散フラップの角度を所
定のノズル出口面積を維持するように調節する。
実施例の記載 この発明の好適な実施例を添付の図面を参照しながら、
以下に詳しく説明する。数葉の図面中、同じ参照符号は
同じか対応する部品を示す。
第４図に、この発明の思想を具体化した排気ノズル10お
よびその中心線（中心軸線）８のまわりに配置した主要
な構成要素を示す。排気ノズル10は、向かい合う収束フ
ラップ12および14を含み、これらの収束フラップ12およ
び14はそれぞれその下流端で、向かい合う発散フラップ
16および18に、当業界で周知の手段、たとえばヒンジ17
および19（これらに限定されないが）により枢動自在に
連結されている。排気ノズル10の側壁は、第４図では、
残りの構成がわかりやすいように、仮想線で表示してあ
る。排気ノズル10の実際の構成配置では、収束フラップ
および発散フラップが両側壁の間でノズルを横方向に横
切る。
この発明によれば、排気ノズル10は、収束フラップ12お
よび14を支持し回転する第１および第２収束フラップク
ランク手段を含む。この実施例では、収束フラップクラ
ンク手段は、第１収束フラップクランク20および第２収
束フラップクランク22を含み、それぞれが向かい合う収
束フラップ12および14の対応する一方を支持する。第４
図に示す第１収束フラップクランク20および第２収束フ
ラップクランク22はそれぞれ、図示の便宜上、比較的ま
っすぐなクランクシャフト21および23からなり、それぞ
れの端部に第１レバーアーム60および62を有するものと
して示してある。この発明による排気ノズルの実際の構
成配置では、収束フラップ・クランクシャフトは両端か
ら排気ノズルの中心に向かって僅かに登りとなる形状と
し、収束フラップ12および14それぞれの内側形状が対応
する収束フラップクランク21および23の形状に大体一致
する。このような形状については、後で第７図を参照し
ながらもっと詳しく説明する。
この発明によれば、発散フラップを回転させるために、
収束フラップクランク手段に枢動自在に取り付けたカム
クランク手段を設ける。この実施例では、カムクランク
手段は第１カムクランク24および第２カムクランク26を
含む。第１カムクランク24は第１カムバー25を含み、第
１カムバー25は、枢軸28で連結されたカムクランクから
の突出部27およびカムバーからの突出部29により第１収
束フラップクランク20からはずれだ位置にて、同クラン
ク20に枢動自在に取り付けられている。同様に、第２カ
ムクランク26は、同様の１対の突出部（またはラグ）を
用いて、枢軸30にて第２収束フラップクランク22に枢動
自在に取り付けられている。枢軸28および30はクレビス
−ピン継手として示してあるが、枢軸28および30用に、
それぞれのカムクランクが対応する収束フラップ・クラ
ンクシャフトに対して枢動できるようにする周知の構成
を利用することができる。カムクランク・シャフト24に
は、各端部にカムシャフト・レバーアーム31が取り付け
られている。レバーアーム31上のカム面がカム軌道32を
形成する。カム軌道32および34の形状は同一であり、カ
ム軌道の形状についての詳しい説明は、後で残りの図面
に関連して行なう。同様に、カムクランク26には、その
各端部に、レバーアーム33およびカム軌道34が設けられ
ている。カム軌道32および34の形状はカムクランク24お
よび26の回転角を制御し、その構成は同一であり、その
形状についても後でさらに詳しく説明する。
この発明によれば、排気ノズルは、カムクランク手段
を、カムクランク24および26の枢軸28および30それぞれ
のまわりに同じ回転方向へ連動して回転する手段を含
む。この実施例では、カムクランクを連動回転する手段
は第１スライダバー36および第２スライダバー38を含
む。第１スライダバー36および第２スライダバー38それ
ぞれの両端にカムフォロワ40が設けられている。カフォ
ロワ40はそれぞれカム軌道32および34内に配置され、カ
ム軌道の行程に沿って移動できる。スライダバー36およ
び38をノズル10の側壁66の内側にかつ側壁に隣接して配
置するのが好ましい。第９図に示すようにスライダ手段
51を設ける。スライダ手段51は、図示のように（それに
限定されないが）、軌道兼レール手段53によりスライダ
バー36の軸線方向移動を防止し、スライダバー36の半径
方向移動を助ける作動をなす。軌道兼レール手段53にお
いては、側壁66に取り付けた軌道55がスライダバー36を
案内し、スライダバー36はそれ自身のレールとして使用
する。スライダバー36および38のカムフォロワ40間の距
離を一定とし、これによりスライダバー36および38の所
定の軸線方向および半径方向位置について、両側の各１
組のカム軌道32および34間に相対的に固定された最小の
間隔を維持するのが好ましい。これは、所望のあるいは
スケジュール通りの出口面積対スロート面積比を維持す
るように、発散フラップ16および18を連動して、しかし
互いに反対方向へ回転する手段を構成する。また、スラ
イダバーおよび関連したカムフォロワおよびカム軌道
は、発散フラップに作用する排気ガスの高圧によりスラ
イダバーに加えられる張力荷重を吸収する傾向がある。
この発明によれば、スライダバーを側壁に対して上下に
動かす第１アクチュエータ手段を設け、一方そのスライ
ダバーにより、カムフォロワをそれぞれのカムクランク
のカム軌道に沿って移動し、カムクランクを回転して発
散フラップを方向転換した排気に合わせて位置させる。
この実施例では、第１アクチュエータ手段は、油圧付勢
されるピストン42から構成できる。ピストン42はそれぞ
れノズルの側壁にピン43で示すような取付け手段により
固定されている。油圧付勢されるピストン42は普通の形
式のどれでも使用できるので、ピストンの詳しい説明は
省略する。油圧アクチュエータピストン42は、そのピス
トンロッド45を伸長させたり後退させたりすることによ
り、スライダバー36および38の対応する方を鉛直方向に
排気ノズルの側壁に対して移動する作用をなす。このス
ライダバー36および38の鉛直方向移動はカム軌道32およ
び34をカムフォロワ40に対して移動する作用をなし、こ
れによりカムクランク24および26をそれぞれの枢軸28お
よび30のまわりに同一方向へ連動して回転する。連動と
は、各フラップを時計方向または反時計方向に大体同じ
度数だけ枢動することを意味する。
この発明にそれば、排気ノズルはさらに、カムクランク
手段から発散フラップまで延在し、カムクランク手段の
移動または回転を発散フラップの運動に変換し、これに
より排気ノズル10から出る排気流の方向を転換するリン
クアーム手段を含む。この実施例では、リンクアーム手
段は第１リンクアーム44を含み、このリンクアーム44は
カムバー・クレビス継手46によりカムクランク24に枢動
自在に連結されかつカムクランク24から延在し、また発
散フラップ16に連結されている。各リンクアーム44は、
枢軸継手またはクレビス48により発散フラップ16に枢動
自在に連結されている。継手またはクレビス48の形状は
標準のものであり、この発明の作用にとって重要ではな
いので、その詳しい説明は省略する。ノズルの底部でも
同様に、リンクアーム手段は、さらに、カムバー・リン
クアームのクレビス継手46と同様の構造カムバー・クレ
ビス継手52から延在するリンクアーム50を含む。各リン
クアーム50はクレビス継手52から発散フラップ18まで延
在し、そこでリンクアーム44を発散フラップ16に連結す
るクレビス48と同様なクレビス継手または枢軸54により
発散フラップ18に連結される。２本のリンクアーム44お
よび50がそれぞれカムクランク24および26から発散フラ
ップ16および18まで延在するものとして説明したが、こ
の数はこの発明にとって限定的なものではなく、カムバ
ー24および26上の任意所望の数のクレビス継手から延在
する任意所望の数のリンクアームを組み込むことができ
る。しかし、図示した形状配置は、リンクアーム44およ
び50それぞれの運動により発散フラップ16および18を位
置決めする間、アクチュエータにより加えられる力に抗
して発散フラップ16および18それぞれに作用する内部高
熱排気ガス圧力の力を釣り合わせるのに有効である。
最後に、ノズル10の排気ガス流路を画定する収束フラッ
プおよび発散フラップの操作能力をさらに高めそのとり
得る形状配置をさらに増すために、収束フラップクラン
ク手段を回転し、これにより収束フラップ12および14を
選択的に位置決めして、スロート66の断面積対ノズル出
口67の断面積の比をスケジュール設定する、第２アクチ
ュエータ手段を設ける。この実施例では、第２付勢手段
は、ノズル10の対抗する側壁内に配置された油圧付勢さ
れるピストン56および58を含む。油圧アクチュエータ56
および58は第１レバーアーム60および62により収束フラ
ップクランク20および22それぞれの対応する端部に連結
され、一方第１レバーアーム60および62は油圧アクチュ
エータ56および58の可動ピストン64に連結されている。
油圧アクチュエータ56,58およびそれぞれのリンクアー
ム60,62およびピストン64はそれぞれ、同一の構成であ
るので、これらのアクチュエータのうち１つだけの形状
を以下に説明する。
油圧アクチュエータ56のピストン64を排気ノズル10の側
壁およびノズル中心線８に対して長さ方向へ、すなわち
前後に移動するのにつれて、リンクアーム60および62が
回転し、これにより収束フラップクランク20および22を
回転する。この収束フラップクランク20および22の回転
により収束フラップ12および14を動かし、それと同時
に、クランク20および22にそれぞれ取り付けられた枢軸
28および30の回転により発散フラップ16および18を動か
す。この発明の説明を簡潔にするために、収束フラップ
および発散フラップの移動は、収束フラップクランクの
回転と同時に起こる２つの別々の作動とみなすことがで
きる。第一に、収束フラップクランク20および22が回転
するにつれて、収束フラップ12および14の上流端が相対
移動し、ノズル10のスロート66の断面積を拡大または縮
小する。第二に、枢軸継手28および30は収束フラップク
ランク20および22それぞれから延在しているので、レバ
ーアーム60および62の回転により収束フラップ・クラン
クシャフトが回転するにつれて、これらの枢軸継手28お
よび30も回転する。さらに、この枢軸継手28および30の
回転により、収束フラップ・クランクシャフトにそれぞ
れ枢動自在に連結されたカムクランク24および26が回転
する。したがって、収束フラップクランク20および22の
回転により枢軸継手28および30を異なる位置に移動する
につれて、カムクランク24および26も移動または回転さ
れ、その結果、リンクアーム44および50を介して発散フ
ラップ16および18が移動する。カムクランク24および26
は収束フラップ・クランクシャフト20および22に対して
それぞれの枢軸継手28および30で枢動するので、発散フ
ラップ16および18の移行または移動は、枢軸継手28およ
び30への取付位置での、カムクランク24および26の特定
の形状によって決まる。さらに、発散フラップ16および
18の追加の回転は、枢軸継手28および30のまわりでのカ
ムクランクの枢動を制御するカム軌道32の角度を調節す
ることによって、枢軸継手28および30のまわりでのカム
クランク手段の角度により制御される。これらの角度の
スケジュール設定は、カム軌道32の形状または曲率を設
計することにより達成でき、したがってカム軌道の形状
を利用して、収束フラップまたはスロート面積の種々の
設定に対してスロート／出口面積比に最適な形状をプロ
グラムすることができる。しかしながら、ノズル内の排
気流の圧力はフラップをノズル中心線８から鉛直方向上
方へ押圧する傾向がある。フラップはヒンジまたはピン
で連結されるか、種々の継手およびリンクにより並進を
制限されており、それぞれのリンク連結によりフラップ
が回転または並進する角度が制御または限定されるから
である。回転がカムレバーアームまたは軌道32により制
限されていなければ、発散フラップは90度の角度まで開
く。軌道をカム軌道とすることにより、発散フラップの
回転角を制御する。
カムバー24,26およびカム軌道32,34の形状を適切に設計
すれば、スライダバー36,38およびそれぞれのカムフォ
ロワ40のカム軌道32,34に沿っての移動は、ノズル10か
ら出る排気流のピッチ方向転換に合わせて発散フラップ
16および18を位置決めすることを可能にし、またノズル
のスロート面積対出口面積の比を最適化することを可能
にする。このようなカムクランク24,26およびカム軌道3
2,34の適切な形状は、以下の図面とその説明を参照する
ことで明らかになる。
第５、６および７図は、この発明による排気ノズルの頂
面図、側面図および部分的正面図である。第５図に、カ
ムクランク24、収束フラップクランク20、およびカムク
ランク24を収束フラップクランク20に連結する枢軸28を
示す。カムクランク24の最外端で、カム軌道32がノズル
10の側壁68内を長さ方向に延在する。同様に、第５図に
は示していないが、カムクランク24の反対端で、もう一
方のカム軌道32が反対側の側壁内を長さ方向に延在す
る。リンクアーム44が、カムバー−リンクアーム間のク
レビス46から発散フラップ16まで延在することも第５図
に示されている。
第６図には、スライダバー36がカム軌道32とカム軌道34
との間に延在し、カムフォロワ40がそれぞれカム軌道32
および34に配置されていることが示されている。第６図
にはさらに、スライダバー36を第６図で見て上下に移動
する油圧ピストンアクチュエータ42と、関連するリンク
アーム60,62が収束フラップ・クランクシャフト20に連
結された油圧アクチュエータ56も示されている。アクチ
ュエータ56のピストン64を長さ方向へ、すなわち第６図
で左から右、また右から左へ移動するにつれて、リンク
アーム60,62が収束フラップ・クアンクシャフト20,22を
回転して、収束フラップ12,14を位置決めするととも
に、スロート66の断面積を変える。
第７図では、第５図および第６図の排気ノズル10の一部
の正面図で、側壁68とノズルの中心軸線70との間で収束
フラップクランク20が僅かに上向きに登りになっている
ことがわかる。第７図に示すように、発散フラップ16も
軸線70に向かって僅かに上向きに湾曲した輪郭に造形し
て、収束フラップクランク20および収束フラップ12の僅
かに上向きに湾曲した輪郭に適合させることができる。
フラップを二次元多目的排気ノズル10に要求される条件
に対応する種々の位置に移動する際の、スライダバー3
6,38および関連するカムフォロワ40のカム軌道32,34に
対する移動は、第8A、8Bおよび8C図にわかりやすく示し
てある。これら３つの図面すべてにおいて、収束フラッ
プクランク20および22はノズルの中心軸線70の上下に２
つの円として示してある。いずれの場合も、２つの円の
一方が収束フラップクランクのその最外端での断面に対
応し、他方の円がクランクのその中心での断面に対応す
る。第７図に示したように、収束フラップクランクは、
クランクの各側部からノズルの中心に向かって僅かな登
りの輪郭に造形されているので、２つの円は収束フラッ
プクランクを代表するものとして示してある。さらに、
第8A、8Bおよび8C図のそれぞれにおいて、第１スライダ
バー36は中心軸線70の両側でカム軌道32およびカム軌道
34間に延在する直線として示してある。第8A図におい
て、収束フラップ12および14は、最大スラスト増強、す
なわちアフタバーニングの位置にあり、スロート66の面
積が最大になっている。発散フラップ16および18は、こ
の最大増強位置にて、中心軸線70に対して上向きに方向
転換された位置に示されている。さらに、第２油圧アク
チュエータ56によりリンクアーム62をそれらの最前部位
置に押し出して、スロート66の断面積を最大にするよう
に収束フラップ12および14を位置させる。
第8B図では、第２油圧アクチュエータ56のピストン64を
後退させて、レバーアーム60および62を中心軸線70に沿
って後方に引いて、矢印72および74で方向を示すよう
に、収束フラップ・クランクシャフト20を時計方向に回
転するとともに収束フラップ・クランクシャフト22を反
時計方向に回転する。このようなクランクシャフト20お
よび22の回転により、収束フラップおよび発散フラップ
を二重運動させる。まず第一に、収束フラップ12および
14を排気流の流路内に引き込んでスロート66の断面積を
減少させる。このようにして、この発明の形状配置は、
スロートの断面積対発散フラップ16および18からの出口
の断面積の比のスケジュール設定を可能にする。同時
に、第8B図に示す通りのクランクシャフト20および22の
回転により、枢軸継手28および30はそれぞれクランクシ
ャフト20および22に取り付けられているので、これらの
枢軸継手28および30も同じ方向に移動する。一方、この
継手の移動により、カムクランク24および26が回転し、
カムクランク24および26の回転をリンクアーム44および
50を介して発散フラップ16および18の運動に変換する。
しかし、この収束フラップクランク20および22の回転
は、中心軸線70に対する発散フラップ16および18のベク
タリングまたは相対方位を変更しない。ベクタリングを
支配する発散フラップの方位の変更は、スライダバー36
および38を中心軸線70に対して上方または下方に移動し
て、各スライダバーの両端でカム軌道32および34をカム
フォロワ40に対して移動することによって達成されるか
らである。
第8C図では、収束フラップ・クランクシャフト20および
22が、リンクアーム60および62を中心軸線700に沿って
後方へさらに回転することにより、さらに回転された位
置に示されている。この収束フラップ・クランクシャフ
ト20および22を方向72および74へさらに回転すること
は、発散フラップ16および18を中心軸線70に近づけ、こ
れによりノズルの中心軸線に沿っての排気ガスの流れを
閉塞する作用をなす。第8C図に示す位置で、ノズルの側
壁に形成されたスラスト反転用フラップを開き、排気流
をSTOL用のスラスト反転ノズルを通る通路に向ける。な
お、第8A、8Bおよび8C図に示した配置それぞれにおい
て、カム軌道32および34の相対間隔は剛固なスライダバ
ー36および38によって維持する。第8Aおよび第8B図に示
した２つの配置のいずれでも、スライダバー36および38
を第１油圧アクチュエータ42により上向きまたは下向き
に動かすことにより、発散フラップ16および18のベクタ
リングを行なう。
この発明のカムアクチュエータ手段の構成配置とすれ
ば、スロートの断面積対ノズルの出口面積の比のスケジ
ュール設定およびノズル排気流のベクタリングを含め
て、収束フラップの全体的調整（モデュレーション）
に、２つの油圧付勢システムしか必要ない。その上、油
圧アクチュエータそれぞれは構造体に固定されており、
回転しないので、油圧流体の漏れを伴う信頼性問題につ
ながる恐れのある可撓カップリングを用いる必要がな
い。したがって、本発明のこの簡単なフラップ調整シス
テムには、フラップの調整を行なうための油圧付勢シス
テムの総数が少ないので、信頼性が高く、フェイルセー
フ性能に優れ、油圧アクチュエータに必要な負荷が減少
し、コストおよび重量が減少するなどの利点がある。ま
た、発散フラップはスライダバーを介して連結されてい
るので、圧力が加える力はベクタリングモードでフラッ
プそれぞれでバランスされ、また非ベクタリングモード
で実質的にバランスされ、したがって、フラップを非ベ
クタリング位置に維持するのに要する油圧アクチュエー
タの力は最小ですむ。この結果、アクチュエータの平均
付勢力が少なくなり、油圧容量が減少する。前述したよ
うに、非ベクタリング時にフラップにかかる圧力が釣り
合うことは、システムのフェイルセーフ性能を高めるこ
とにもなる。たとえば、もしも油圧アクチュエータの１
つが故障したとしても、残りのアクチュエータが発散フ
ラップの一方を部分的に移動することにより部分的なベ
クタリングを行なうことが可能である。さらに、本発明
のカムシャフト配置により達成されるような、スロート
対出口面積比の機械的なスケジュール設定により、フェ
イルセーフ能力がさらに増加する。具体的には、発散フ
ラップアクチュエータが完全に故障すると、非ベクタリ
ングモードでの出口面積対スロート面積の比をスケジュ
ール設定する能力に影響を与えることなく、ノズル排気
をベクタリングすることができなくなる。
前述した以外の変更、効果および利点は当業者に自明で
あろう。したがって、この発明は、上述した具体的な細
部、代表的な装置、具体的な実施例に限定されない。し
たがって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、これら
の具体的な事項から種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図はベクタリング可能な発散フラップをまっすぐな
軸線方向スラストを得る位置に配置した従来の排気ノズ
ルの概略図、 第２図は発散フラップを下向きに方向転換した第１図の
排気ノズルを示す図であり、 第３図は発散フラップを上向きに方向転換した第１図の
排気ノズルを示す図であり、 第４図は、この発明のカム付勢手段の１実施例を組み込
んだ収束／発散二次元排気ノズルの概略を示す斜視図で
あり、 第５図は、この発明のカム付勢手段を組み込んだ収束／
発散二次元排気ノズルの頂面図であり、 第６図は第５図の排気ノズルの側面図であり、 第７図は第５図の排気ノズルの部分的正面図であり、 第8A、8Bおよび8C図はこの発明による排気ノズルのカム
クランク手段および収束および発散フラップの３つの位
置を示す概略図であり、そして 第９図は排気ノズルに組み込むスライダバーおよび付勢
手段を上から見た図である。 主な符号の説明 10……排気ノズル、12,14……収束フラップ、16,18……
発散フラップ、20,22……収束フラップ・クランク、21,
23……クランクシャフト、24,26……カムクランク、28,
30……枢動（継手）、32,34……カム軌道、36,38……ス
ライダバー、40……カムフォロワ、42……ピストン、43
……ピン、44……リンクアーム、45……ピストンロッ
ド、46……クレビス、51……スライダ手段、52……クレ
ビス継手、53……軌道兼レール手段、54……クレビス継
手、55……軌道、56,58……アクチュエータ、60,62……
レバーアーム、64……ピストン、66……側壁、66……ス
ロート、67……ノズル出口、70……中心軸線。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−263252（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】向かい合う側壁と、向かい合う収束フラッ
    プと、位置を変更できる向かい合う発散フラップとで排
    気流の流路の一部を画定した二次元ガスタービンエンジ
    ン排気ノズルにおいて、 上記収束フラップを支持する収束フラップクランク手段
    と、 上記収束フラップクランク手段に枢動自在に取り付けら
    れ、上記発散フラップを位置決めするカムクランク手段
    と、 上記カムクランク手段を回転する手段と、 上記カムクランク手段から上記発散フラップまで延在
    し、カムクランク手段の移動を発散フラップの運動に変
    換して排気流の方向を変えるリンクアーム手段とを備え
    る二次元排気ノズル。
  2. 【請求項２】上記収束フラップクランク手段が向かい合
    う収束フラップの上流端にそれぞれ配置された第１およ
    び第２収束フラップクランクを含み、上記カムクランク
    手段が上記第１および第２収束フラップクランクにそれ
    ぞれ枢動自在に取り付けられた第１および第２カムクラ
    ンクを含み、これらのカムクランクそれぞれが両端にカ
    ム面を有する請求項１に記載の二次元排気ノズル。
  3. 【請求項３】上記カムクランク手段を回転する手段が、
    上記側壁に隣接して延在し、上記第１および第２カムク
    ランクの反対側の端部同士を互いに連結する第１および
    第２スライダバーを含み、これらの第１および第２スラ
    イダバーそれぞれがその両端に上記第１および第２カム
    クランクのカム面とそれぞれつがうカムフォロワを有す
    る請求項２に記載の二次元排気ノズル。
  4. 【請求項４】上記カムクランク手段を回転する手段がア
    クチュエータ手段を含み、このアクチュエータ手段が上
    記スライダバーを上記側壁に対して移動し、これにより
    上記カムフォロワを上記カムクランクのカム面に沿って
    移動するとともに、上記カムクランクを回転して上記発
    散フラップを排気流方向転換位置に位置させるように作
    動する請求項３に記載の二次元排気ノズル。
  5. 【請求項５】向かい合う側壁と、位置を変更できる向か
    い合う収束フラップと、位置を変更できる向かい合う発
    散フラップとで排気流の流路の一部を画定した二次元ガ
    スタービンエンジン排気ノズルにおいて、 上記収束フラップを位置決めする収束フラップクランク
    手段と、 上記収束フラップクランク手段を回転する手段と、 上記収束フラップクランク手段に枢動自在に取り付けら
    れ、上記発散フラップを位置決めするカムクランク手段
    と、 上記カムクランク手段を回転する手段と、 上記カムクランク手段から上記発散フラップまで延在
    し、カムクランク手段の移動を発散フラップの運動に変
    換して排気流の方向を変えるリンクアーム手段とを備え
    る二次元排気ノズル。
  6. 【請求項６】上記収束フラップクランク手段が向かい合
    う収束フラップの上流端にそれぞれ配置された第１およ
    び第２収束フラップクランクを含み、上記カムクランク
    手段が上記第１および第２収束フラップクランクにそれ
    ぞれ枢動自在に取り付けられた第１および第２カムクラ
    ンクを含み、これらのカムクランクそれぞれが両端にカ
    ム面を有する請求項５に記載の二次元排気ノズル。
  7. 【請求項７】上記カムクランク手段を回転する手段が、
    上記側壁に隣接して延在し、上記第１および第２カムク
    ランクの反対側の端部同士を互いに連結する第１および
    第２スライダバーを含み、これらの第１および第２スラ
    イダバーそれぞれがその両端に上記第１および第２カム
    クランクのカム面とそれぞれつがうカムフォロワを有す
    る請求項６に記載の二次元排気ノズル。
  8. 【請求項８】上記カムクランク手段を回転する手段がア
    クチュエータ手段を含み、このアクチュエータ手段が上
    記スライダバーを上記側壁に対して移動し、これにより
    上記カムフォロワを上記カムクランクのカム面に沿って
    移動するとともに、上記カムクランクを回転して上記発
    散フラップを排気流方向転換位置に位置させるように作
    動する請求項７に記載の二次元排気ノズル。
  9. 【請求項９】上記収束フラップクランク手段を回転する
    手段が向かい合う収束フラップの上流端にそれぞれ配置
    された第１および第２クランクシャフトと、上記クラン
    クシャフトそれぞれの少なくとも一端から上記側壁の少
    なくとも一方に実質的に隣接して延在し、上記クランク
    シャフトを回転するレバーアーム手段と、上記レバーア
    ーム手段を移動して上記収束フラップを選択的に位置決
    めし、これにより排気流の流路の断面積を調節するアク
    チュエータ手段とを含む請求項５に記載の二次元排気ノ
    ズル。
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