JPS63306264A - 推力誘導用ベーンカスケード及びその排気面積を制御する方法 - 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】 関連比１頚の説明 米国同時継続出願であって本願出願人と同一人に移転さ
れたエリツク・ジエイ・ワード（Ｅｒｉｃ　Ｊ、　Ｗａ
ｒｄ）　、フィリップ・アール・スコツト（Ｐｈｉｌｊ
ｐ　Ｒ，５ｃｏｔｔ　）及びニドワード・ビー・テイヤ
（Ｅｄｖａｒｄ　Ｂ、　Ｔｈａｙｃｒ）によって出願さ
れた「面積制御推力誘導ベーンカスケードのリンク機構
ｊ（Ｌｉｎｋｇｃ　ｆｏｒ　Ａｒｅａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ
ｌｅｄ、　Ｔｈｒｕｓｔ　ＶｅｃｔｏｒｉＢ　Ｖａｎｅ
　Ｃａ５ｃａｄｅ　）及びニドワード・ビー・テイヤ、
フィリップ・アール・スコツト及びトーマスーｘイー０
−チ（Ｔｈｏｍａｓ　Ａ、　Ｒｏａｃｈ　）によって出
願された「章動制御ベーンを有する面積制御推力誘導ベ
ーンカスケードＪ　　（Ａｒｅａ　ＣｏｎＬｒｏｌｌｅ
ｄ　ＳＴｌ＋ｒｕｓｔ　Ｖｅｃｔｏｒｊｎｇ　Ｖａｎｅ
　Ｃａ５ｃａｄｅ　Ｗｉｔｈ　Ｎｕｔａｔｉｎｇ　Ｃ。

ｎｔｒｏｌ　Ｖａｎｅ）について参照すべきであり、前
記出願は同１］に出願され且関連した対象について開示
されている。

技術分野 本発明は位置が可変であってガスの流れを導くための枢
動可能な複数のベーンを有するベーンカスケードに係る
。

背景技術 ガスの流れの進路を選択的に変えるための個別的に枢動
可能なベーンのカスケードを使用することは、航空機又
は他の同様な適用に於て所定の推力方向を達成するため
の方法としては既知である。

かかる装置は成る種の飛行操縦の間に付加的な揚力を提
供するために使われることがあり、又はガスタービンエ
ンジンからの推力をその通常の方向から反転させそれに
よって着陸時等の間航空機が減速されるために使われる
ことがある。

かかる位置が可変なベーンカスケードの一つはアール・
イーーｍジン他（Ｒ，Ｅ、　　Ｋｏｓｌｎ　ｅｔ　ａｌ
）に付与された米国特許第３，１００，３７７号に示さ
れている。ガスタービンエンジンの出口には複数の個別
的に可動なベーンが備えられており、それによってエン
ジンの排気ガスが正常な前方飛行中には航空機の主軸に
沿って後方に、垂直又は小距離離陸又は着陸飛行中には
付加的な上方の揚力を提供するために航空機の主軸を横
切って下方に導かれる。かかるベーンはこれら二つの位
置の間の運動範囲を行来し、かくしてかかる二つの飛行
モード間を遷移するための複数の中間の推力誘導が提供
される。

イー・ディー・アンダーソン（Ｅ、　Ｄ、　Ａｎｄｅｒ
ｓｏｎ）に付与された米国特許第３，３３５，９６０号
には、複数の可動なベーンが設置されたガスタービンエ
ンジンの排気口が示されており、それによるとガス流れ
が妨害され推力が減少されることによって推力誘導及び
推力制御が提供される。従来技術に於て既知であるが、
かかる位置が変化し得るベーンカスケードには典型的に
は複数のアクチュエータが使われており、それによって
個々の予定又は他の制御信号に従って各ベーンが一直線
となりそれによって所定の全体的な推力誘導及び／又は
ガス出口流路面積が提供される。

とりわけガスタービンエンジン等からの排気ガスの流れ
に対して推力誘導を提供することか望ましいベーンカス
ケード場合には、前記カスケードを通る排気ガス流路断
面積が全体としてほぼ一定に保たれそれによってガスタ
ービンエンジンの作動の不安定性が誘発されることが防
止されることが望ましい。ガスタービンエンジンの作動
分野に於ける専門家によって理解されるように、エンジ
ン排気ノズルの断面積が急速に増加し又は減少すること
によってエンジンロータの超過速度又は圧縮機羽根の失
速がそれぞれ引起されることがある。

推力誘導のために一体的に枢動する複数のベーンをＨす
るベーンカスケードの場合には、推力誘導カスケードか
らのガスの流れに対して垂直方向に測定されたノズル出
口面積はベーン角の正弦の関数であることが理解される
であろう。

かくして総括的なカスケード面に対して４５゜の角度の
位置にあるベーンを有するカスケードの出口面積は、通
常の位置即ちカスケード面に対して９０″′の角度に向
いたベーンを有するカスケードの流路面積のおよそ７０
％である。

ガス流路断面積に於けるかかる約３０％の変化は、可変
ベーンカスケードが推力反転及び／又は推力誘導ガスタ
ービンエンジン排気ノズルからの排気ガスの流れを放出
するために備えられている場合に起きる。かかる適用に
於てカスケードの面は航空機の主軸に対して横断方向に
配置されることが望ましく、それによって個々のベーン
が一体的に枢動されそれによって排気ガスの流れが、前
方推力飛行モードが実行される場合には後方に、横断方
向の高い推力が使われ且軸方向の推力が使われない場合
には横方向に、後方又は反転方向の推力が使われる場合
には前方にそれぞれ導かれる。

かかる推力誘導の必要性及び適用を熟知している専門家
によって理解されるように、二つの推力モードの間の遷
移時間は若陸時又−は高速の回避飛行中には１−２秒の
オーダであることがある。

どのような航空機の適用に於ても、重量と複雑性が減少
されるという要求はこの分野の設計家にとって高度に優
先されるべき目的である。

複数のアクチュエータ装置は、それによって個々のベー
ンの位置を決めるのに高い融通性が提供されるが、比較
的重く且作動が複雑である。必要なのは簡単で単一のア
クチュエータであり、それによって位置が変化し得るベ
ーンカスケードであり、しかもガス流路断面積が全体と
して一定に維持され且同時にガス流れが誘導されるベー
ンカスケードである。

発明の概要 本発明の目的はガスタービンエンジン排気ガス流れを選
択的に排気するための推力誘導ベーンカスケードを提供
することである。

本発明の更に他の目的は、ベーンカスケードの推力誘導
作動に対応してベーンの運動範囲に亙ってガス流路断面
積が全体として一定に維持されるベーンカスケードを提
供することである。

本発明の目的は、少なくともベーンの推力誘導の運動範
囲内でカスケードベーンの方向と反対方向に少なくとも
一つの流ｆｆ１Ｅ整ベーンの運動と共働して、かかる一
定の流量断面積を達成することである。

本発明の更に他の目的は、カスケード及び流量調整ベー
ン装置を提供することであり、かかる装置によって流量
調整ベーン及びカスケードベーンは重ね合せ装置内にま
で選択的に枢動可能であり、それによってガス流れに対
する障壁が確立される。

本発明の目的は単一の線型アクチュエータだけを有する
かかるベーンの運動を達成するためのリンク機構を提供
することである。

本発明によると、推力誘導ガス排気ベーンカスケードに
は複数のスパン方向に平行な枢動可能なベーンが備えら
れており、前記ベーンは一体的に可動でありそれによっ
てガス例えばガスタービンエンジンの排気ガスを選択的
に導くことができる。

前記カスケードベーンは複数の流れを誘導する位置の間
を動き、かかるベーンの位置には排気ガスが後方に導か
れるように配置される第一の前方推力位置と、前記カス
ケードから直接にガスが排気されるためのカスケード構
造体の総括的平面に対して直角に配置される第二の横方
向の推力位置と、排気ガスが前方に導かれるために配置
される第三の後方推力位置とが含まれる。

本発明によって更に、ベーンが流量誘導又は推力誘導の
運動範囲に亙って動くときにカスケードのガス流路の全
体の断面積が実質的に変化することが防止されるための
装置が提供される。本発明によると、流ｍ、Ｉ１ｍｆｌ
ベーンはカスケードの端部のベーンの一つに隣接して配
置される。前記流量調整ベーンはカスケードベーンの枢
動軸に平行な軸周りに枢動可能であり、前記第一、第二
及び第三の位置の間の前記カスケードベーンの運動と反
対方向に回転される。

作動中に前記カスケードベーンが前記第一の位置及び第
三の位置にあるとき前記流量調整ベーンは前記カスケー
ドベーンの翼弦方向に一致し、それによって前記カスケ
ードからのガスが前方に又は必要なら後方に共動的に排
気される。前記カスケードベーンが第二の位置即ち通常
の位置にまで動かされると、前記流ユ調整ベーンは反対
方向の回転運動によって遮断位置に配置される結果とな
り、かかる位置に於ては流ＪＡＬ調整ベーンは隣接する
端部のカスケードベーンの翼弦方向に垂直になり、それ
によってガス流れの一部分が遮断され且カスケードのガ
ス流路断面積が全体として一定に保たれる。

更に本発明の実施例には、前記カスケードベーンが配置
された推力誘導位置の一つから重ね合された収納された
位置即ち各ベーンが重ね合され又は隣接するベーンが接
触される位置にまで動かされると、前記流量調整ベーン
の回転方向が逆転されるための装置が含まれる。前記重
ね合された収納されたベーンによって空気力学的目的又
は流れを遮断する目的のためのガスに対して閉鎖された
障壁が提供される。

カスケードベーンが前記第一の方向の位置と前記収納さ
れた重ね合された位置の間で郭定されるベーンの収納の
運動範囲に亙って動くとき、前記流量調整ベーンは前記
カスケードベーンと一体的に回転し、更にそれによって
隣接する端部のベーンに対して重ね合された配置が達成
される。がかる流量調整ベーンの反転枢動運動はまた「
駆動」と呼ばれており、それによって収納可能な一定の
断面積のベーンカスケードが提供され、それによって選
択可能な推力誘導が種々の適用に於て有効且効率的に提
供される。

本発明の他の実施例では、第一の及び第二の流量調整ベ
ーンを有するベーンカスケードが提供される。これらの
各流量調整ベーンはカスケードの端部ベーンの一方又は
他方に隣接して配置される。

かかる流量調整ベーンはベーンの推力誘導の運動範囲に
亙って相互に連動し且カスケードベーンに対して反対側
に枢動し、前記収納可能な実施例に於てはベーンの収納
の運動範囲に亙ってカスケードベーンと連動して枢動さ
れる。二つの流量調整ベーンを備えることによって、本
発明の装置のより大きな融通性が許され且推力誘導作動
中に全体として一定の推力中央線が維持されるのと同様
カスケードの大きさを決めることにより大きな融通性が
許される。

本発明によるカスケードの他の特徴は単一の線型アクチ
ュエータによって個々の羽根が一定方向に配置されるた
めのリンク機構にある。かかるリンク機構は従来技術で
は一般的である複数のアクチュエータを回避することに
よって、重量及び複雑性が減少されることが許され且他
の適用同様航空機に於ける望ましい特徴が許される。

より詳細には本発明によるリンク機構によって、線型ア
クチュエータによって駆動される単一の二ニシンリンク
が提供され、それによって上で説明されたようにカスケ
ードベーンは一体的に位置が定められる。前記ユニゾン
リンクに固定されたカムレースによって第二のリンク機
構が駆動され、それによって適切な駆動運動が前記ユニ
ゾンリンクの並進運動に対応して前記流量１調整ベーン
に付与され、それによって前記流量調整ベーンの適切な
方向がカスケードの作動の運動範囲内のあらゆる点に於
て確保される。

本発明によるカスケード装置のこれらの及び他の目的及
び利点の両者は以下の説明と付記された特許請求の範囲
及び添付された図面を参照することによって明らかであ
ろう。

本発明の方法及び構造の説明 第１ａ図はガスタービンエンジン（図示されていない）
及びノズル１０の中央軸１２を通る排気ノズル１０の断
面図を示す。ノズル１０は二次元の形式であり、一対の
隔置された側壁１４とその間に延在する可動な上部フラ
ップ組立体１６及び下部フラップ組立体１８を有する。

典型的にはかかるノズルによってガスタービンエンジン
からの排気ガス２０が後方に排出され、それによって航
空機等を駆動させるための前方への推力が提供される。

しばしば運転操縦のために又は航空機の着陸時に速度を
制動させるために反対方向又は他の方向の推力を提供す
ることが必要となる。第１ａ図及び第１ｂ図に示される
ノズルによってこのように選択可能な推力発生性能が提
供され、第１ｂ図で示されるようにフラップ組立体１６
．１８の前方フラップ２２．２４は第１ａ図で郭定され
る軸方向の排気流路に対して遮断する位置関係になるよ
うに枢動される。

排気ガス２０はかくして第１ｂ図に示されるように横側
に方向転換され、両側のベーンカスケード２６を通って
ノズル１０から排出される。以下でより詳細に記述され
るように、両側のカスケード２６には排気ガス２０の流
れを選択的に導くための複数の可動なベーンが含まれる
。第１ａ図及び第１ｂ図に示されるようなノズルは、本
発明によるベーンカスケード２６は含まれないが、ウッ
ド・ワード（Ｗｏｏｄ　Ｗａｒｄ　）に付与された米国
特許第４，６４１，７８２号に開示されている。

第一の実施例の説明 第２ａ図及び第２ｂ図には本発明によるそれぞれベーン
カスケード２６が図示されている。排気ガス２０は第１
ａ図及び第１ｂ図で示されるように軸方向のガス流路か
ら方向転換されることがあるが、図に示されるようにか
かる流路からベーンカスケード２６内へ流込む。ベーン
カスケード２６には複数のカスケードベーン２８．２９
．３０が含まれており１．各ベーンはそれぞれ対応する
軸３１．３２．３３の周りに枢動可能であり、前記軸は
各ベーン２８．２９．３０を通ってスパン方向に延在す
る。第２ａ図には第一の前方推力位置にあるカスケード
ベーン２８．２９．３０が示されており、かかる位置で
はベーン２８．２９．３０は排気ガス２０を導くために
後方向に配置されそれによって反対方向への又は前方へ
の推力が生出される。カスケード２６は静構造３４に囲
まれており且ベーンのスパン端にある幾つかの装置例え
ばベアリングによって支持されており、当業者には周知
であり以下では詳細に説明されない。

本発明によると、ベーンカスケード２６には流量調整ベ
ーン３６が備えられており、前記流量調整ベーンはカス
ケードの端部のベーンの一つ３０に隣接して配置されて
おりスパン方向に延在する軸３７の周りに枢動可能であ
り、前記軸３７はカスケードベーン２８．２９．３０の
軸３１．３２．３３に平行である。第２ａ図及びそれに
続く第２ｂ図及び第２Ｃ図に図示されているように、カ
スケードベーン２８．２９．３０はそれぞれの枢動軸３
１．３２．３３の周りに一体的に枢動可能３８であり、
それによって排気ガス２０は第２ｂ図に示されるように
横方向に導かれ、又は第２Ｃ図に示されるように前方に
導かれ、同様にそれらの間の様々な他の方向に導かれる
。以下説明のために第２ｂ図で示される横方向の排気は
「第二の位置」と呼ばれ、かかる位置ではカスケードベ
ーン２８．２つ、３０がカスケードベーンの軸３１．３
２．３３によって郭定されるカスケードの面４０に全体
として直角に配置される。排気ガスがカスケード２６に
対して横方向に導かれると、かかる第二の位置のベーン
によって軸方向の成分を顕著には何しない大きな横方向
の推力が生出される。

上述の背景技術の項で説明されたように、複数の一体的
に枢動可能なベーンによって郭定されるガス流路断面積
は、ベーン２８．２９．３０の翼弦線４４及びベーンカ
スケードの面４０の間に形成される角４２の正弦の関数
である。カスケードベーンの角が第２ａ図の４５″であ
る第一の位置、第２ｂ図の９０°である第二の位置及び
第２Ｃ図の１３５＠である第三の位置によって郭定され
る推力誘導の運動範囲に亙って変化するとき、かか　、
る流路断面積の望ましくない変化は第２ａ図から第２Ｃ
図に示されるように第一の流量調整ベーン３６の反対方
向の回転４５によって制御される。

かくして第２ａ図に示されるように流量調整ベーン３６
は隣接する端部のベーン３０の翼弦方向に平行に配置さ
れ、それによって排気ガス２０がカスケードベーン２８
．２９．３０に平行に後方向に導かれる。

第２ｂ図に示されるように、流量２１整ベーン３６は隣
接する端部のベーン３０に対してその翼弦方向に垂直に
なるように回転させられ、それによってカスケード２６
の一部分が遮断されかくしてガス流路断面積が一定に維
持されるように働く。

第２ｂ図及び第２ｃ図を検討することによって更に明ら
かなように、流量調整ベーン３６はカスケードベーン２
８．２９．３０に対して反対方向に枢動し続け、かくし
てかかる流量調整ベーン３６は再び前記カスケードベー
ン２８．２９．３０の翼弦に平行になりそれによって排
気ガス２０が前方向に導かれるために働きそれによって
後方への又は反対方向への推力が発生する。

一体的なカスケードベーン２８．２９．３０が第２ａ図
〜第２ｃ図によって郭定される排気ガスの推力誘導の運
動範囲内で動くときに、流量調整ベーン３６はかかる一
体的なカスケードベーンに対して反対側に回転すること
によって、ガス流量断面積が全体としてほぼ一定に維持
され、それによって望ましくない非安定的な排気断面積
の変動が防止される。従来技術によるベーン操作装置及
び操作方法とは異なり、本発明による反対方向に回転す
る流量調整べ一−ン３６は、簡単で且幾何学的に確定し
た面積を調整する装置であり、かかる装置は個々のベー
ンの予め決められた予定に依存することなく適切なガス
流路断面積が全体として確保される。第２ａ図〜第２Ｃ
図に概略的に示される方法によってベーン２８．２９．
３０．３６の位置が定められるために、種々のリンク機
構又は他の作動装置が使われることがある。かかるリン
ク機構の幾つかは以下で記述される。

第２ａ図〜第２Ｃ図で示される推力誘導の運動範囲に亙
ってベーン２８．２９．３０．３６の運動を検討するこ
とから明らかなように、カスケードベーン２８．２９．
３０が収納された位置又は流れを遮断する位置にまで動
かされ、かかる位置では隣接するベーンの各々が隣接す
るベーンと重ね合されそれによってガス流れに対する連
続的な障壁が形成され、もし流量調整ベーン３６がカス
ケードベーン２８．２９．３０に対して反対方向に回転
し続けるなら、前記流量２１整ベーンはカスケード２６
の面４０に垂直に配置されることとなるであろう。第１
ａ図及び第１ｂ図に示される推力誘導ノズル１０のよう
な成る種の適用に於ては、すなわち常に排気ガス２０の
流れを貫通しておりそれ数次して収納されることはない
カスケード２６にとってはかかることは問題ではないが
、全てのかかるベーンが重ね合されガスが遮断される位
置に収納されることが望ましい。

第二の実施例の説明 この実施例は本発明に従って流量調整ベーン３６の運動
範囲を拡大することによって達成され、かかる運動範囲
には駆動回転即ちカスケードベーンが第一の位置から第
３ａ図に示される収納された位置にまで動かされるとき
前記流ＪＪＡ調整ベーンがカスケードベーン２８．２９
．３０の回転に対して相対的に回転が反転されることが
含まれる。

第３ａ図に示される収納された位置と第３ｂ図に示され
る推力誘導の第一の位置の間で郭定される収納の運動範
囲に於けるカスケードベーン２８．２９．３０の運動に
対応して流量調整ベーン３６が共に回転することによっ
て、ベーンカスケード２６は排気ガス２０が殆ど又は全
く通過しないような収納された遮断モードから排気ガス
２０が図に示される位置にあるベーン２８．２９．３０
．３６によって後方向に誘導される前方推力モードにま
で滑かに開くことが許される。

推力誘導の運動範囲に亙って流量調整ベーン３６の反対
方向の枢動は第３ｂ図、第３Ｃ図及び第３ｄ図に示され
ており、かかる図は上で説明された第２ａ図、第２ｂ図
及び第２Ｃ図と比較される。

かかる運動によって上で記述されたより単純で単に反対
方向に回転するベーン装置によって達成されるものと同
様な流路断面積制御機能が提供されるが、空気力学的目
的、流量調節又は他の目的のために第３ａ図の重ねられ
て収納された位置が達成されることが許される。

第３ａ図から第３ｄ図にはまたリンク機構４６が開示さ
れており、かかるリンク機構によってカスケードベーン
２８．２９．３０及び第一の流量調整ベーン３６が単一
の線型運動４８に対応して配置される。かかる実施例は
また細長いユニゾンリンク５０によって達成され、前記
ユニゾンリンク５０はカスケード２６を横切って延在し
ており且複数の隔置された位置でそれぞれ対応するベー
ンドラッグリンク５２によって各々のカスケードベーン
２８．２９．３０に連結されている。

第一の流量調整ベーン３６はかかる第一の実施例のリン
ク機構４６で要求される反対方向に枢動する運動に於て
、前記ユニゾンリンク５０に固定され且それと共に可動
な第一の湾曲されたカムレース５４と、周囲の静構造３
４内に配置された第二の静的なカムレース５６と、によ
って駆動される。カムローラ６０は二つのカムレース５
４．５６内に延在しており、細長いユニゾンリンク５０
に対して横切る方向に往復運動するように駆動される。

かかるカムローラ６０によって流量、ｉ！ｌ整ベーンリ
ンク６２が駆動され、それによって第一の流量調整ベー
ン３６が枢動的連結を経由して直接駆動される。

当業者によって理解されるように、第二の実施例のリン
ク機構４６のかかる単純な前後運動によってカスケード
ベーン２８．２９．３０のための多段ベーンユニゾン運
動と第一の流量調整ベーン３６の駆動運動が生出され、
か−かる運動にはカスケードベーン２８．２９．３０が
第３ａ図及び第３ｂ図の位置の間で郭定される収納の運
動範囲に亙って回転するときに前記第一の流量調整ベー
ン３６が共に回転することと、前記カスケードベーン２
８．２９．３０が第３ｂ図、第３Ｃ図及び第３ｄ図に示
される位置の間で郭定される推力誘導の運動範囲に亙っ
て動（とき前記第一の流量３３４ｉベーン３６が反対方
向に回転運動することとを含む。

第三の実施例の説明 第４ａ図には本発明による可変ベーンカスケード２６の
更に他の実施例のより詳細な図が示されている。カスケ
ードベーン２７．２８．２９．３０はユニゾンリンク５
０の線型運動４８に対応してそれぞれの枢動軸３５．３
１．３２．３３の周りに一体的に枢動する。前記ユニゾ
ンリンク５０は前記ユニゾンリンク５０の一部分と静構
造３４の間に固定された線型アクチュエータ５９によっ
て駆動される。

第二の実施例について上で記述されたように、カムレー
ス５４はユニゾンリンク５０に固定され且それと共に並
進運動する。カムローラ６０はカムレース５４内に受入
れられ更に静構造３４にアイドラリンク機構６４によっ
て枢動可能に固定され、前記アイドラリンク機構によっ
てカムローラ６０の軸方向の運動が規制され、それによ
って前記ユニゾンリンク５０が往復運動４８すると、前
記カムローラ６０は前記ユニゾンリンク５０の運動を横
切って往復運動することとなる。

かかるカムローラ６０の横断方向の運動によってリンク
機構を経由して流量調整ベーン３６に駆動運動が付与さ
れ、かかるリンク機構は第一の流量調整ベーン駆動リン
ク６６及びそれに対応するクランク（リンク機構）６８
を含んでおり、前記クランク６８はカムローラ６０に及
び前記流量調整ベーン駆動リンク６６と前記クランク６
８は相互６つに駆動可能に連結されている。本発明に従
って、カムローラ６０及びカムレース５４によって駆動
される四つの棒状のリンク機構６４．６６．６８．３４
と、かかる装置及びとりわけそれらのリンク機構を使用
することによって、簡単で強力な機構が提供され、それ
によってカスケード２６が収納の運動範囲及び推力誘導
の運動範囲の両者に亙って作動されるときベーン２７．
２８．２９．３０．３６の位置が定められる。

とりわけ第一の流量調整ベーン３６を駆動するための前
記四つの棒状リンク機構６４．６６．６８．３４は、カ
ムレース５４の型を変えることによって又は個々のリン
ク６４．６６．６８の大きさを変えることによって修正
されることがあり、前記エンジンノズル出口の面積の要
求、推力誘導方向、又はカスケード２６が作動中に前記
第一の流ｌ１１３３整ベーン３６の相対的な方向に影響
されることがある他のパラメータに対応して前記第一の
流量調整ベーン３６の運動が予め決められ又は修正され
ることが許される。

第４ａ図、第４ｂ図及び第４ｃ図にはベーンの推力誘導
の運動範囲を郭定する第一の位置、第二の位置及び第三
の位置に於てカスケード２６の個々のベーン２７．２８
．２９．３０．３６の方向が図示されている。第４ａ図
には排気ガス２０が排出されることによって前方推力が
発生するために個々のベーンが後方向に配置されている
のが示される。上で記述されたように、第４ａ図に示さ
れる前記第一の前方推力位置は、カスケードベーン２７
．２８．２９．３０が共働することと前記第一の流量調
整ベーン３６が前記ユニゾンリンク５０の線型並進運動
に対応して共働することと前記カムローラ６０とそれに
付属されたリンク機構６４．６６．６８が共働すること
によって達成された。第４ａ図に示されるようにカムロ
ーラ６０はかくして湾曲されたカムレース５４の上端部
に到達し、それ故前記カムローラ６０の運動は前記第一
の流ｆｆｉ調整ベーン３６の回転方向と同様、前記ユニ
ゾンリンク５０が後方又は右側の方向に動くとき、反転
し始めることとなるであろう。

第４ｂ図には前記第二の又は横方向への推力誘導位置に
於けるカスケードベーン２７〜３０が図示されており、
かかる位置では第４ｂ図のカスケードベーンはカスケー
ド面４０に対して実質的に垂直な方向にまで回転３８し
、カムローラ６０の反対方向の横断する移動によって誘
発される前記第一の流量調整ベーン３６の反対方向の回
転４５によって前記第一の流量調整ベーン３６が遮断す
る位置にまで移動されそれによってカスケードのガス流
路断面積が全体として減少される結果となる。

第４ｃ図には第三の反対方向の推力位置に於けるベーン
２７〜３０．３６が図示されており、かかる位置に於て
は前記第一の流量調整ベーン３６は隣接するカスケード
ベーン３０に対して翼弦に平行に配置されるまで動かさ
れそれによって排気ガス２０が前方に導かれる。

第四の実施例についての説明 第５図には本発明によるカスケード組立体２６の更に別
の実施例が図示されており、かかる実施例に於ては推力
誘導の運動範囲に亙ってカスケード２６のガス流路断面
積を制御するために二つの流量調整ベーン３６．７０が
備えられている。上で記述された実施例の場合と同様複
数のカスケードベーン２８．２９．３０が線型アクチュ
エータ５９によって駆動されるユニゾンリンク５０の影
響下で一体的に回転し、前記線型アクチュエータ５つは
明瞭化のために正常な位置から離れて図示されている。

カムレース５４はユニゾンリンク５０に固定されており
且それと共に往復運動しそれによって上述の実施例と同
様カムローラ６０の反対方向の横断運動が生出される。

かかる実施例に於て、カムローラ６０によって静構造３
４に枢動可能に連結７４されたトグルリンク７２が駆動
され、それによって第一の流量調整ベーンのクランク６
８は前記第一の流量調整ベーンの駆動リンク機構６６を
経由して駆動される。

トグルリンク及びクランク装置７２．６６．６８によっ
て前記第三の実施例に於ける四つの棒状リンク機構６４
．６６．６８．３４又は前記第二の実施例に於ける二つ
のカム装置の何れかに対応する、より簡単なリンク機構
が提供される。

０、■々のベーン２８．２９．３０．３６の運動は以上
十分説明されており、等価であるがしかし別個のこの実
施例に於ても基本的に同様であり、以下の説明は第二の
流量調整ベーン７０に於て誘発される付加的なリンク機
構と運動についてだけに限定され、前記第二の流量調整
ベーン７０は複数のカスケードベーン３０．２９．２８
の他端のベーン２８及びそれに隣接するベーンに対して
スパン方向に平行に延在する。

前記第二の流量調整ベーン７０は、前記第二の流量調整
ベーン７０と前記第一の流量調整ベーン３６の間に延在
する押しロッド７６の影響力によって前記第一の流ｔｉ
１調整ベーン３６と一体的に回転する。第一の押しロッ
ドクランク７８及び第二の押しロッドクランク８０はそ
れぞれ流量調整ベーン３６及び７０に固定されており、
それによって前記第二の流量調整ベーン７０が前記第一
の流量調整ベーン３６の回転に対応して操作される。

かかる第四の実施例に於ける二つの流量調整ベーン装置
によってカスケードの設計者に対して融通性が提供され
、カスケードベーン３０．２つ、２８の位置が定められ
それによって推力誘導の運動範囲に亙って排気ガス２０
が導かれるとき、利用可能なカスケード流路断面積のよ
り大きな部分が開けられ又は閉じられることが許される
。かかる融通性はより大きなカスケード装置に於ては有
用であり、かかる装置では単一の流ｆｉｌ；［！ベーン
によっては十分な遮断性能又は他の面積制御性能が提供
されることがなく従って上で記述されたような望ましく
ないガス流路断面積の変動が減少されることがない。こ
の実施例の二つのベーンの概念は前記の実施例に於て等
しく適用可能であり、前記の実施例に於てはかかる二つ
のベーンが作動されより高度な融通性及び上で記述され
た面積制御の利点が達成されるであろう。

第６図には本発明によるカスケード装置８２及びガスの
流れを選択的に導くために個々のベーンが一体的に枢動
する従来技術によるカスケード装置８４の各々について
ガス流路断面積の変化の図が示される。第６図には実際
のカスケード流路断面積ＡＩ’の達成可能な最大カスケ
ード流量断面積Ａ　ｆｆ１ａｘに対する比の変化が示さ
れている。従来技術による非制御ベーンカスケードの場
合、曲線８４によって最大の面積比はベーンがカスケー
ド面４０に対して直角即ち９０″の方向にあるときに起
きることが示されている。背景技術の項で記述されたよ
うに、かかる流路断面積はベーンの角度の正弦の関数で
あり、その値はベーンの方向が一方又は他方に配列され
ると９０’に於ける最大値に対して何れかの側に落ちる
。

曲線８２によって本発明による−又はそれ以上の流ｆ１
調整ベーンを使用する結果の利益が示される。４５″及
び１３５”の位置即ち第一の及び第三の推力誘導位置に
於て、かがる面積比は従来技術による装置の場合８４と
同一である。カスケードベーンが横方向の推力位置即ち
９０″の方向即゛ち第二の位置にまで回転されると、流
量調整ベーンは移動しそれによってカスケードガスの流
路断面積の一部分が遮断され、かくして臨界的な範囲に
亙ってカスケード流路断面積が全体としてほぼ一定に維
持される。

本発明によるカスケード装置はがくして四つの等価な実
施例について開示され、かかる実施例は上で記述された
ような目的及び利点を達成するために十分適用可能であ
る。かかる目的及び利点は更に基本的には等価な別の実
施例によって達成されそれ成上で記述された構造は限定
的な意味で理解されるべきてな（むしろ本発明の望まし
い選択的な実施例を単に描くに過ぎないということが当
業者によって理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図及び第１ｂ図は推力誘導ベーンカスケードを含
むガスタービンエンジンの排気ノズルの軸方向の断面図
である。 第２ａ図、第２ｂ図及び第２ｃ図はベーンの推力誘導範
囲に亙って作動される本発明にょるベーンカスケードの
第一の実施例の断面図である。 第３ａ図、第３ｂ図、第３ｃ図及び第３ｄ図は駆動リン
ク機構を含む本発明による収納可能な推力誘導ベーンカ
スケードの第二の実施例の断面図である。 第４ａ図、第４ｂ図及び第４ｃ図は異なるリンク機構を
有する収納可能な推力誘導ベーンカスケードの第三の実
施例を示す。 第５図は本発明の第三のリンク機構を含む二つの流ｍ２
１整ベーンを有する推力誘導ベーンカスケードの第四の
実施例の断面図である。 第６図は従来技術によるカスケード装置と本発明による
流量制御装置に対する排気ガス流量断面積の変化を示す
グラフである。 １０・・・排気ノズル、１２・・・中実軸、１４・・・
側壁。 １６・・・上部フラップ組立体、１８・・・下部フラッ
プ組立体、２０・・・排気ガス、２２．２４・・・前方
フラップ、２６・・・カスケード、２７．２８．２９．
３０・・・ベーン、３１．３２．３３・・・軸、３４・
・・静構造、３５・・・軸、３６・・・流量調整ベーン
、３７・・・軸。 ３８・・・枢動方向、４０・・・面、４２・・・角、４
４・・・翼弦線、４５・・・反対方向の回転、４６・・
・リンク機構。 ４８・・・線型運動、５０・・・ユニゾンリンク、５２
・・・ベーンドラッグリンク、５４．５６・・・カムレ
ース゛。 ５９・・・線型アクチュエータ、６０・・・カムローラ
。 ６２・・・流量調整ベーンリンク、６４．６６．６８・
・・リンク機構、６９・・・連結点、７０・・・ベーン
、７２・・・トグルリンク、７４・・・連結点、７６・
・・押しロッド、７８．８０・・・押しロッドクランク
、８２・・・本発明による装置の場合の曲線、８４・・
・従来技術の装置による場合の曲線 特許出願人　　ユナイテッド・チクノロシーズ・コーポ
レイション 代　　理　　人　　　弁　　理　　士　　　明　　石　
　昌　　毅、、−ＩＪ ＦＩＧ、　　２σ ＦＩＧ、　　２ｂ ＦＩＧ、　　２ｃ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘導可能なガス流れを排気するベーンカスケード
   にして、 複数のスパン方向に平行なカスケードベーンであって、
   前記カスケードベーンの各々が前記カスケードベーンを
   貫通する平行なそれぞれの枢動軸周りに枢動可能である
   ように構成されたカスケードベーンと、 前記複数のカスケードベーンの一端のベーンに隣接して
   配置されており且前記カスケードベーンの枢動軸に平行
   な軸の周りに枢動可能である第一の流量調整ベーンと、 前記ベーンカスケードの面方向である第一の方向の配列
   と前記ベーンカスケードの面に対して直角な第二の方向
   の配列と前記ベーンカスケードの面方向に対して反対方
   向である第三の方向の配列との間の前記ベーンカスケー
   ドの推力誘導の運動範囲に亙って前記カスケードベーン
   が一体的に枢動されるための装置と、 前記カスケードベーンが推力誘導の運動範囲内を動くと
   き、前記カスケードベーンの配列方向に対応して前記第
   一の流量調整ベーンが前記カスケードベーンとは反対の
   角度方向に枢動されるための装置と、 を含むことを特徴とするベーンカスケード。
2. （２）複数の隣接する個別的なカスケードベーンであっ
   てその各々が一平面上に存在する平行な複数のそれぞれ
   の枢動軸周りに一体的に枢動可能なカスケードベーンを
   有するカスケードであって、前記カスケードベーンが第
   一の方向の配列とカスケード面に直角な第二の方向の配
   列と前記第一の方向の配列に対して反対方向の第三の方
   向の配列とを含む推力誘導の運動範囲に亙って枢動可能
   であるように構成されたカスケードに於て、前記カスケ
   ードを通るガス流路面積が全体として一定であることが
   達成される方法にして、 複数の前記カスケードベーンの一端のベーンに隣接する
   第一の流量調整ベーンであって、複数の前記カスケード
   ベーンの前記枢動軸に平行な軸周りに枢動可能である第
   一の流量調整ベーンを提供することと、 推力誘導の運動範囲に亙って前記第一の流量調整ベーン
   を前記カスケードベーンの枢動に対して反対方向に枢動
   させることと、 を含むことを特徴とする方法。