JPS59554A - タ−ボマシ−ンの可変形エジエクタ−ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、航空ガスタービンエンジンのノズルに係り、
特に可変形ノズルおよびかかるエンジンの熱排気ガス圧
よって放射される赤外放射の抑制に関する。

最新の航空機には亜音速および超音速で飛行することお
よび多くの機能を有することが要求されている。い（つ
かの目的を達成するためには、燃焼を助ける手段として
排気ガス内の未燃焼酸素を利用してエンジンのタービン
の下流で付加燃料を燃焼させる型式いわゆる“ドライモ
ード（ｄｒｙｍｏｄｓ　）において、エンジンによって
生じる基礎推進力を増加する必要がある。このモードは
再燃あるいは後燃として知られている。再燃中に、エン
ジンの効率的機能を妨害しないように膨張したガス体を
収容するノズル圧域を増大することが必要である。超音
速航行をするときには、エンジンの排気ノズルの形状を
亜音速時の収れん形から二重円錐ノズルとしばしば呼ば
れる収れんおよび拡開部分間が、（ドライモード時ある
いは亜音速航行時に要求される大きさに比較して）増大
した笈地域を有するような形状に変えることが望ましい
。

飛行範囲内においては再燃が要求されない時間および排
気ガスの赤外放射を減少して航空機に向けられた熱探知
ミサイルによって探知されＫ＜くする必要がある時間、
あるいは熱探知ミサづルを避けることが絶対に必要な時
間が存在する。これらのミサイルは通常熱排気ガスの赤
外放射を検知し、熱ガスがエンジンの高熱部分に入ると
航空機を破壊する。

ノズルの設計には、ドライモード操作および再燃モード
操作をとれるようにするばかりでなく、エンジンの赤外
放射を選択的に減少させることができるようにすること
が必要である。

・　本発明の目的は、ドライモード操作および再燃モー
ド操作の両方に使用できるとともに熱排気ガスの赤外放
射を減少させることができるような可変形ノズルを提供
することを目的とする。

本発明によれば、フラップを動かすことによってドライ
モード操作および再燃操作モードに対応するようにノズ
ルを変形できるととも釦、熱排気ガスを防護し冷却する
ため周囲の空気を取入れる開口した付加空気取入口によ
って赤外放射を減少させることができる。

本発明のノズルは、固定ジェットノくイブあるいは方向
変換可能なジェットパイプに設置されてもよい。さらに
、本発明のノズルは、冷い空気あるいは再燃バイパス空
気を放出するロールスーロイス社のペガサスエンジンの
ようなエンジンの方向変換可能な前方ノズル上に設置さ
れてもよい。

以下、図面を参照し℃本発明の実施例につい℃説明する
。

第１図は、航空ガスタービンエンジン１０の概略を示し
℃おり、このエンジン１０は空気の流れ順に、軸流低圧
コンプレッサ／ノ、軸流高圧コンプレッサ／、２、燃焼
室／３、高圧コンプレッサ／コを駆動させるための高圧
タービン／４’、低圧コンプレッサ／ｌを駆動するため
の低圧タービン／ｊ、再燃バーナ／７を有するジェット
パイプ／６および本発明の可変ノズルｉｇからなる。

第２図におｔ・て、ノズル／ｇは、ジェットパイプ／６
からなるλつの離間したダクトと外側ケーシング／デと
を有している。周囲に軸対称に配列された第１フラツグ
Ｊがジェットバイブ／Ａの下流側に設けられている。

７シツプ２０の各々はその上流端においてジェットパイ
プ／６の下流端圧枢着されている。前記フラップＪは平
行四辺形の平板をなし、隣接フラップ、２０間の円周ギ
ャップを閉塞するシール板を形成している。

フラップＩの下流側には、円周方向に伸びて離間して配
設されたフラップ３が設けられている。

７ラツプコ３の各々はその上流端においてフラップ〃の
一つの下流端に枢着されている。代替フラップ、２Ｊ（
轟）は隣接フラップＪ間のギャップを閉塞するシール板
をなす。このフラップ、Ｌ３（ａ）Ｉｃはローラ評が設
けられ、このローラＪは隣接するフラン１２３間のギャ
ップを貫通するフラップ！、？（ａ）上のフランジ上に
取付けられている。ローラ、２ダは隣接フラップの外面
に係合し、シール板２．７（ａ）およびシール板〃（ａ
）が内側に倒れるのを防止する。フラップ記およびＵ（
ａ）の下流端はシュラウドＪの下流端に関して摺動する
ように取付けられている。

軸方向に可動なシュラウドｊがダクト／９の下流側に設
けられている。１つあるいはそれ以上の空気取入れ開口
２乙がダクト／９の下流端圧設げられている。前記開口
２Ａをダクト／ｑの全周あるいはその一部に伸ばしても
よい。

フラップ〃およびＪ（ａ）ｉＣは、スクリュージヤツキ
、２９によって操作されるユニソンリングコ７およびリ
ンク２ｇのような部材が設けられ、このため前記フラッ
プλ０，２０（ａ）はシュラウドＪの運動とは独立にそ
れらの軸の周りを回転できる。

フラップ、２３の全部あるいは少なくともその一部には
開口λ９が設けられ、この開ロコデはドア３０ｆＣよっ
て閉塞される。ドア３０はフラップであり、このフラッ
プは、それぞれの第２フラツプｎの枢着軸と同軸上にお
けるそれらの上流端で第１フラツプ〃罠枢着されている
。各ドア３ｏは入子式リンク３／に付着され、このリン
ク３ノはドア上のスロット３．２内を摺動する。リンク
３／はシュラウド、２ｊＫ付着されている。

ドライモード操作において、シュラウドコは後側に動か
され、フラップＸ）、　２１）　（ａ　）は最少区域通
路を備えたシズルの収れん部分を形成するようにセット
される。第２図の上部に示した位置忙おいて、フラップ
２３．．２３（ａ）は広い拡開区域通路を形成する。リ
ンク３／の長さは、シュラウドＪが最後足圧位置すると
ともに、フラップ〃がドア３ｏと一緒尤なって最少区域
通路を形成するとき釦、ドア３θの全てが開いているよ
うに選択される。

シュラウドＪのこの位置において、前記入ロムは開いて
おり、シュラウドＪとフラップ〃、２３間の空間を入る
周辺空気は開いたドア３ｏにょっ℃形成されたギャップ
を介して流出する。更に、ドア３θハエンジンの後がら
熱タービンを直視でキナいようにしている。

再燃モード操作のため罠、フラップ２０は動いて亜音速
ドライモードに要求される区域よりも大きい予め選定さ
れた通路区域を形成し、シュラウドＪは同時釦前方に動
かされる。シュラウドＪは開口２Ａを閉塞し、フラップ
３．ｎは収れんおよび拡開ノズルを形成する。ドア３ｏ
はり／り３／によって閉じたまま保持される。

超音速飛行のために、収れん一拡開ノズルはシュラウド
〃をその最前方位置に維持し、フラップ３を回転させて
亜音速ドライモードで要求されるのと同一の通路区域を
画成することによって形成される。この動きはフラップ
刀の上流端を内側に引寄せて通路の下流側に再燃中に要
求きれるよりももっと拡開したノズル部分を形成する。

ドア３０はリンク３／によって閉塞保持される。

第２図に示したドライモードにおけるノズルにおいては
、エジェクタードア３０は開いＣＩ、・る。ドライモー
ドのためには、第２図のノズルを第３図に示すようなド
ア３０を開かないようなノズルに変更してもよい。第３
図において、フラップ刀はそれらの下流端において外方
シュラウドコに連結されていない。その代わりに、フラ
ップ刀の状態が第７図如示すようなタイプの連続引張機
構３コによって操作されてもよい。連続引張機構３コは
相互連結リンク３３および１つあるいはそれ以上のモー
タ３ｊによって操作されるベルクランクレバー３’ｌと
の配列からなる。第３図に示すように、シシラクドＪは
後側に動かされて空気取入口を開いており、フラップ〃
は適宜の通路区域を区画し、前記機構３コは７ラツプコ
３を通路の下流側で平行状態となる位置に移動するよう
操作される。

第ｑ図乃至第６図には、エジェクターモード、ドライモ
ードおよび再燃モードのそれぞれにおけるノズルが示さ
れている。フラップ〃は部材３６に取付けられ、この部
材３６は固定されてもよいし、軸方同圧可動であっても
よく、各フラップｎは枢着支柱３７によって部材３６に
相互連結されている。

部材３６が固定されている場合には１．第２図に示した
ユニソンリングコ７、ブツシュロッド２ｇおよびモータ
２ｑに類似の作動装置がフラップ２０を部材３６の枢着
軸の周りに回転させるように設けられる。

この動作がフラップｎの状態を調整してそれらを支柱３
７の端部を中心として回転させる。

部材３Ａが軸方向に可動な場合には、固定カム３ｇが設
げられ、このカム３ｇに対してカムフォロワー３９が作
用し、このため部材３６の軸方向移動がフラップ、ＸＯ
を第７図乃至第６図に示すようＫそれらの部材３６への
枢着軸を中心として回転させる。

両場合において、部材３Ａへのフラップ３の枢着点に関
して、シュラウド３の後方への軸方向運動はリンク、３
／を押してドア３０を開放させる。リンク３／は入子式
であり、伸びるように付勢されており、これによりシュ
ラウドＪが前方にあるときにドアを閉じるように付勢す
る。

シュラウド、２５は複数の枢動可能なフラップｌＩ０を
有し、このフラップグθは一定の直径の環状リングダ／
上における上流端に取付けられるとともにその下流端に
おいてフラップ２３の下流端に枢着および摺動可能に取
付けられている。

【図面の簡単な説明】

第７図は本発明の可変形ノズルを備えたガスタービンの
概略図、第２図は第１図のエンジンの後方ノズルの一部
断面詳細図、第３図、第ｑ図、第Ｓ図、第６図、第７図
は第２図のノズルの他の実施例説明図である。 １０・・・エンジン、／６・・・ジェットパイプ、７ｇ
・・・ノズル、〃・・・第−ｌフラップ、２’ｌ・・・
ローラ、Ｊ・・・シュラウド、３０・・・ドア。 出願人代理人　　猪　股　　　　清

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／航空ガスタービンエンジンのためのノズルにおいて、
   前記ノズルは離間した内側および外側ダクトと、外側ダ
   クトの下流端に位置決めされた７つあるいはそれ以上の
   空気取入開口と、それぞれが内側ダクトに枢着された円
   周配置の第１フラツプと、それぞれが第１フラツプの１
   つの下流端に枢着されるとともに下流端においてシェラ
   ウドに摺動可能圧接触している円周配置の複数の第コフ
   ラッグとを有し、この第コフラッグには開口と、各開口
   内のドアとが設けられ、各ドアは、その上流端において
   、第コフラップの上流端に隣接した地域に枢着され、前
   記ノズルは、それぞれが一端においてシュラウドに枢着
   されるとともにその他端においてドアの１つに枢着され
   ている複数のリンクと、前記第１フラツプを一緒圧それ
   らの内側ダクトへの枢着軸を中心として回転させるよう
   に第１フラツプ上忙おいて作動可能で、これによりノズ
   ルの収れ区 ん通路を毎画し、同時に前記第コフラップの上流端を移
   動せしめる第１作動装置と、前記シュラウドを、それが
   前記７つあるいはそれ以上の取入開口を塞ぐ第１位置と
   シュラウドが前記取入開口を開放する第１位置の下流側
   の第１位置間において移動させ、同時に前記リンクがド
   アを押して開放せしめてノズルの前記通路の下流混合地
   域を形成し、これによって第１フラツプ内の１つあるい
   はそれ以上の空気取入口から入る空気がノズルの前記通
   路を通って流れる熱ガスと相互に混合するような、シュ
   ラウド上で作動する第２作動装置とからなることを％徴
   とするターボマシーンの可変形エジェクターノズル。 ユ前記ドアは、第２フラツプの上流端に枢着されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエジェク
   ターノズル。 ３、前記ドアは、第１フラツプの下流端に枢着されてい
   をことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエジェ
   クターノズル。 侶第１および第コフラップの各配列の代替フラップは隣
   接フラップ上に重なるとともに隣接フラップ間のギャッ
   プを閉じるためのシール板からなることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のエジェクターノズル。 ふ前記シュラウドは、中空の円筒状上流部分からなり、
   シュラウドの下流部分はシュラウドの上流部分に枢着さ
   れた複数の第３フラツプからなり、前記第コフラップは
   その下流端において第３７ラツプの下流端圧枢着されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエジ
   ェクターノズル。