KR20000052981A - 중공형 액츄에이팅 링 - Google Patents

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KR20000052981A
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제이 엘. 차스킨, 버나드 스나이더, 아더엠. 킹
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Abstract

본 발명은 액츄에이팅 하중을 적은 수의 액츄에이터(90)로부터 노즐(14)의 다수의 피봇운동이 가능한 발산 플랩 부재로 전달하는 항공기 가스 터빈 엔진 벡터링 노즐(14)의 플랩(50)의 벡터링 및/또는 액츄에이팅용의 중공형 액츄에이팅 링(86)에 관한 것이다. 액츄에이팅 링(86)은 일반적으로 축방향으로 분리되어 있는 동축의 전방 및 후방 벽(110, 114)을 구비하는 중공형 환형 구조체와, 상기 전방 및 후방 벽(110, 114) 사이에 연장되어 이들을 구조적으로 연결하는 연결부(118)와, 상기 연결부(118) 사이의 상기 전방 및 후방 벽(110, 114)중 적어도 하나의 유효 절곡 및 비틀림 길이(L)를 감소시키기 위한 링 강성화 수단(124)을 포함한다. 강성화 수단(124)은 상기 연결부(118)와 상기 전방 및 후방 벽(110, 114)중 하나의 사이에 각각 대각선 방향으로 연장되는 적어도 하나의 버팀대(132)를 이용하여, 상기 연결부(118)로부터 상기 전방 및 후방 벽(110, 114)중 하나로 전달되는 하중을 분산시키기 위한 것이다.

Description

중공형 액츄에이팅 링{A HOLLOW NOZZLE ACTUATING RING}
군용기는 공대공 전투뿐만 아니라 복잡한 지상 공격 임무를 위해서도 기동성을 향상시킬 필요가 있다. 항공기 설계자들은 항공기를 기동시키는 가스 터빈 엔진의 배기 흐름과 추력의 방향을 바꾸거나 벡터링하는 조절가능한 노즐을 사용하여 보조익(aileron)과 플랩 등의 공기역학적 표면의 기능을 향상시키거나, 이 표면을 대체할 수 있는 방법을 찾고 있다. 본 명세서에서 참고로 인용되는 하우어(Hauer)의 미국 특허 제 4,994,660호에서는 축대칭 벡터링 배기 노즐을 개시하고 있고, 이 노즐은 노즐의 발산(divegent) 플랩을 대칭방식으로 자유자재로 피봇운동시킴으로써, 즉, 발산 플랩을 벡터링되지 않은 노즐 중심선에 대하여 반경방향 및 접선방향으로 피봇운동시킴으로써, 축대칭 수렴/발산 노즐의 추력을 벡터링하는 수단을 제공한다. 플랩은 제한된 범위를 통해 그의 수평 및 수직축을 중심으로 축방향으로 병진운동되고 수평이 유지되거나 기울어질 수 있는(본질적으로 그 자세가 조절될 수 있는) 액츄에이팅 링에 의해 피봇운동된다. 종래에는 2차원 노즐에서 비교적 편평한 플랩을 구비하는 벡터링 추력 수단을 사용하여 엔진의 추력의 피칭(pitch)이나 요잉(yaw) 방향을 지향시켰다.
벡터링된 추력에 의해 부가적인 부하(side loads)라고 불리는 접선방향 및 반경방향의 부하가 발생하는데, 이 부하는 플랩으로부터 다양한 부하의 경로를 통해 액츄에이팅 링과 액츄에이터를 거쳐서 엔진 케이싱(casing)으로 역방향으로 전달된다. 이러한 엄청난 부하와, 특히 추력 벡터링에 의해 액츄에이터 축에 가해지는 굽힘 모멘트를 흡수할 대형의 액츄에이터가 필요하게 된다. 노즐로부터 액츄에이터로 전달되는 부가적인 부하 및 반경방향의 부하로 인해 액츄에이터가 받는 굽힘 모멘트를 최소화시키거나 제거하는 수단을 제공하기 위해 다양한 구조가 개발되었다. 본 명세서에서 참고로 인용되는 리프메이어 등(Lippmeier et al.)에게 허여된 미국 특허 제 5,174,502 호에는 이러한 구조가 개시되어 있지만, 여전히 다른 구조와 마찬가지로 액츄에이팅 링에 굽힘 모멘트뿐만 아니라 반경방향 및 접선방향으로 큰 부하가 가해지고 있다. 추력 계수의 손실과, 벡터링각 허용성의 감소와, 불안정성의 내재를 초래할 수도 있는 벡터링 부하가 가해진 상태에서 시스템에 변형이 일어나는 것을 방지하기 위해서는 액츄에이팅 링은 강성이 있어야 한다. 이 링에 유연성이 있으면, 노즐 벡터링 부하가 가해진 상태에서 찌그러지고 휘어져서 강성이 있는 기계 시스템에 비해 벡터링이 감소하게 된다. 노즐의 벡터링용 액츄에이터의 숫자는 3개인 것이 바람직한데, 이 문제점은 노즐을 벡터링하는 액츄에이터의 숫자가 비교적 적을 때 더욱 심각하다. 이러한 변형은 결국 전체적인 벡터링 능력을 감소시키게 된다.
설계자들이 비틀림 강성과 굽힘 강성을 모두 증대시키려 할 때 직면하는 한가지 문제점은 액츄에이팅 링에 이용가능한 공간이 일반적으로 해당 항공기, 내부 엔진 유동 경로, 노즐 구조체와 수렴 액츄에이팅 시스템에 의해 제한된다는 것이다. 원래 디자인에 벡터링이 사용되지 않은 경우에는 액츄에이팅 링이 고려되지 않거나 제공되지 않기 때문에, 특히 이 점은 애벤 노즐(AVEN nozzles)을 구비한 현재의 항공기 가스 터빈 엔진 배기 노즐 시스템을 개장할 때 문제가 된다. 링에 이용가능한 공간은 비교적 가요성의 링을 허용하는 경향이 있다.
종래의 구조에서 링의 강성에 영향을 미치는 두 가지 결정적인 요소는 액츄에이터간의 거리[육면체 효과(cubic effect)] 및 링 단면의 특성이다. 액츄에이터가 3개이고 링의 외피와 링의 직경이 일정한 규격으로 제한되어 있는 경우에, 링의 강성을 증대시키는 방법은 링 소재의 두께를 두껍게 하는 것이지만 이에 따라 무게가 증가하게 된다.
발명의 요약
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 액츄에이팅 하중을 적은 수(3개가 적당함)의 액츄에이터로부터 추력을 벡터링할 수 있고 노즐의 출구 면적을 변경시킬 수 있는 많은 수의 피봇운동이 가능한 발산 플랩 부재로 전달하는 항공기 가스 터빈 엔진 벡터링 노즐의 플랩의 벡터링 및/또는 액츄에이팅용의 중공형 액츄에이팅 링을 제공한다.
액츄에이팅 링은 일반적으로 동축의 축방향으로 분리되어 있는 전방 및 후방 벽을 구비하는 중공형 환형 구조체와, 상기 전방 및 후방 벽 사이에 연장되어 이들을 구조적으로 연결하는 연결부와, 상기 연결부 사이의 상기 전방 및 후방 벽 중 적어도 하나의 유효 절곡 및 비틀림 길이를 감소시키기 위한 링 강성화 수단을 포함한다. 일실시예에서는, 상기 연결부로부터 상기 전방 및 후방 벽 중 적어도 하나로 전달되는 하중을 분산시키는 수단을 포함하는 강성화 수단이 제공된다. 또다른 실시예에서는, 상기 연결부와 상기 전방 및 후방 벽중 적어도 하나 사이에 형성된 A 프레임을 포함하거나, 이와는 달리 상기 연결부와 상기 전방 및 후방 벽 중 하나의 사이에 각각 대각선 방향으로 연장되는 적어도 하나의 버팀대를 포함하는 강성화 수단이 제공된다. 상기 A 프레임은 필릿 형상의 내부 코너를 구비할 수 있다. 본 발명의 보다 상세한 실시예에서는 상기 연결부에 연결된 액츄에이터 연결 수단과 상기 구조물의 후방 벽 둘레에 원주 방향으로 연결되어 있는 플랩 작동 연결 수단이 제공된다. 상기 플랩 작동 연결 수단과 상기 액츄에이터 연결 수단은 구형 조인트 부품을 포함하는 것이 바람직하다.
또다른 보다 상세한 실시예에서는 상기 전방 및 후방 벽을 구조적으로 연결하는 축방향으로 연장된 보강 연결부에 형성된 절개된 형상부를 제공한다. 환형의 내부 및 외부 커버는 상기 전방 및 후방 벽, 상기 연결부, 상기 링 강성화 수단 및 상기 보강 연결부와 일체로 형성되어 일체의 구조체를 형성하는 것이 바람직하다. 이와는 달리, 상기 환형의 커버 중 하나는 별도로 성형되어 상기 일체형 구조물에 연결될 수 있다. 본 발명의 일실시예는 그 각각이 상기 보강 연결부에 절개된 원추형 채널을 통과하는 액츄에이터 로드를 구비하는 노즐을 포함한다. 또다른 실시예에서는 그 각각이 상기 보강 연결부에 절개된 반원통형 채널에 장착되는 구형 조인트를 포함한다.
이후에 도시되는 도면에 본 발명의 바람직한 실시예가 도시되지만, 이는 그 사상이나 범위에 손상이 없이도 다양하게 변형하거나 대체할 수 있다.
본 발명의 액츄에이팅 링과 노즐 액츄에이팅 수단에 의해서 제공되는 이점 중 한 가지는 종래의 설계처럼 관련 하중의 추가적인 증가 없이 액츄에이팅 하중을 소수의 액츄에이터로부터 더 많은 수의 피봇운동 가능한 발산 플랩 부재로 전달할 수 있는 액츄에이팅 링의 강성이 더 높아진 것이다. 또한 본 발명에서는 종래의 설계처럼 관련 하중의 추가적인 증가 없이도, 더욱 엄격한 규격으로 제한되어 있는 링의 외피에 들어맞도록 액츄에이팅 링을 더 작고 더 유연하게 디자인 할 수 있다. 본 발명에 따른 액츄에이팅 링은 반경 방향의 높이가 더 낮은 작은 규격으로 제작되어 노즐 액츄에이팅 시스템 전체와 노즐 자체의 규격이 더욱 작아질 수 있게 한다.
본 발명의 또다른 목적은 노즐의 배기 흐름을 인도하는 노즐 플랩을 피봇운동시키는데 사용되는 강성이 있는 중공형 액츄에이팅 링을 제공하는 것이다. 또다른 목적은 규격이 제한된 외피에 들어맞을 수 있는 강성이 있는 액츄에이팅 링을 제공하는 것이다. 그리고 본 발명의 또다른 목적은 이전에 사용된 것보다 하중이 더 작고 노즐 시스템의 규격과 하중을 최소화하는데 도움이 되는 중공형 액츄에이팅 링을 제공하는 것이다.
이러한 목적과 다른 특징과 이점은 첨부된 도면과 아래의 상세한 설명을 통하여 보다 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 일반적으로 축대칭인 가변성 노즐용 액츄에이팅 링에 관한 것으로서, 특히 노즐 배기 흐름과 추력의 방향을 벡터링하는 노즐 플랩(flap)을 피봇운동시키는데 이용되는 중공형 액츄에이팅 링 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수단과 액츄에이팅 링을 구비한 가스 터빈 엔진 축대칭 벡터링 배기 노즐을 부분적으로 절취한 개략도,
도 2는 본 발명의 강성화 수단의 일실시예를 예시하는, 도 1의 액츄에이팅 링의 일부를 절취한 부분 확대도,
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 강성화 링 수단을 예시하는, 도 1의 액츄에이팅 링의 일부를 절취한 부분 확대도,
도 3은 도 1에 도시된 액츄에이팅 링을 항공기의 뒤쪽에서 앞쪽으로 바라볼 때의 개략도,
도 4는 도 1에 도시된 액츄에이팅 링을 항공기의 앞쪽에서 뒤쪽으로 바라볼 때의 개략도,
도 5는 도 1에 도시된 액츄에이팅 링의 일부를 절취한 또다른 부분 확대도.
발명의 바람직한 실시예와 다른 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 아래에 설명한다.
본 발명은 일반적으로 도 1에 도시되고, 항공기 가스 터빈 엔진의 배기 구역(10)에서 축대칭 벡터링 노즐(14)용 벡터링 링의 역할을 하는 액츄에이팅 링(86)을 포함한다. 배기 구역(10)에는 후기 연소기 라이너(12)를 구비하는 고정된 면적의 덕트 또는 엔진 케이싱(11)과 상기 하우어 특허에서와 같은 수렴/발산형의 축대칭 벡터링 노즐(14)의 가변성 면적의 하류 구역(13)이 연속 흐름 관계로 배치되어 있다. 도 1에서, 노즐(14)에는 수렴 구역(34)과, 목부(40)와 발산 구역(48)이 연속 흐름 관계로 배치되어 있다. 수렴 구역(34)에는 1차 플랩이라고도 불리는 다수의 수렴 플랩(50)이 엔진 중심선(8)을 중심으로 원주 방향으로 배치되어 있다. 중첩된 1차 밀봉 부재(51)가 1차 플랩(50)의 사이에 배치되고 원주방향으로 인접하는 1차 플랩(50)의 방사상 내향면과 밀봉 체결되어 있다. 1차 플랩(50)은 U자형 고리(clevis joint)라고도 불리는 1차 피봇 조인트(pivot joint)(52)에 의해 선단이 케이싱(11)에 피봇운동가능하게 부착되어 있다. 일반적으로 2자유도의 유니버설 조인트 수단[universal two degree of freedom(2 DOF) joint means](56)에 의해 목부(40)에 해당되는 노즐(14)의 축 위치에서 1차 플랩(50)의 후단에 2차 플랩이라고도 불리는 발산 플랩(54)의 선단(53)이 밀착되어 있다. 2차 플랩(54)은 엔진 중심선(8) 주위에 배치되어 있다. 중첩된 2차 밀봉 부재(55)가 2차 플랩(54)의 사이에 배치되고 원주방향으로 인접하는 2차 플랩(54)의 방사상 내향면과 밀봉 체결되어 있다. 목부(40)는 보통 목부 면적(A8)과 관련이 있고, 노즐 출구(44)는 일반적으로 2차 플랩(54)의 끝에 연결되어 있으며, 보통 출구 면적(A9)과 관련이 있다.
다수의 캠 롤러(62)가 1차 링(66) 내에 배치되어서 본 발명의 바람직한 실시예에서는 4개인 다수의 1차 액츄에이터(70)에 의해서 병진운동한다. 가변성 목부 면적(A8)은 1차 플랩(50)의 바깥쪽에 형성되는 캠표면(60)상의 캠 롤러(62)의 동작에 의해 제어된다. 작동중에 노즐내의 고압의 배기 가스가 1차 플랩(50)과 2차 플랩(54)을 반경방향으로 바깥쪽으로 밀어서 캠표면(60)이 캠 롤러(62)중의 하나와 접촉하게 한다. 환형의 원추형 액츄에이터 지지부(76)의 좁은 선단은 엔진 케이싱(11)에 장착되어 있고 1차 액츄에이터(70)는 액츄에이터 지지부(76)의 넓은 후단에 유니버설 볼 조인트(74)를 통해 피봇 연결되어 있다. 1차 액츄에이터(70)는 구형 조인트(68)에 의해 1차 링(66)에 연결되는 액츄에이터 로드(73)를 구비하고 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 그 숫자가 3개인 다수의 벡터링 액츄에이터(90)는 케이싱(11)의 주위에 원주 방향으로 등각도를 이루며 배치되어 있으며, 액츄에이터 지지부(76)에는 유니버설 볼 조인트(94)를 통해 액츄에이터(70)에서와 같은 방식으로 장착되어 있다. 액츄에이팅 링(86)은 벡터링 액츄에이터(90)에는 벡터링 로드(93)의 뒤쪽에서 구형 조인트(96)를 통해 연결되어 있다. 이를 통해 액츄에이팅 링(86)은 중심선(8)에 대하여 축방향으로 병진운동하거나 기울어짐으로써 자세를 제어한다. 액츄에이팅 링(86)은 2차 플랩(54)의 위치 결정이나 피봇운동을 제어한다. 2차 플랩(54)은 1차 플랩(50)에 2 자유도의 유니버설 조인트 수단(56)을 통해 피봇운동할 수 있게 연결되어 있고, 2차 액츄에이팅 링(86)이 2차 플랩(54)에 작동가능하게 연결될 수 있도록 제어 아암(58a, 58b)을 각각 구비하는 다수의 Y 프레임(59)을 통해 다자유도 방식으로 피봇운동하게 제어될 수 있다. 바깥쪽 플랩(64)은 Y 프레임(59)에 의해서 적어도 부분적으로는 지지되며 노즐 외부를 따라 깨끗하고 부드러운 공기역학적 형상을 갖추고 있다.
제어 아암(58a, 58b)은 구형 조인트(82)에 의해서 액츄에이팅 링(86)에 3 자유도로 연결되어 있고, 구형 조인트(84)에 의해서 2차 플랩(54)의 후단에 연결되어 있다. 이러한 연결을 통해 각 액츄에이팅 링(86)의 자세 변화를 2차 플랩(54)의 다자유도 피봇운동이나 궤도 운동으로 바꾸어 각 2차 플랩(54)이 각각 다른 각도로 피봇운동할 수 있게 된다. 제어 아암(58a, 58b)을 구형 조인트(82)에 연결하면, 제어 아암(58a, 58b)의 각각에 가해질 비틀림 하중이 액츄에이팅 링(86)으로 다시 전달되는 것이 방지됨과 동시에 Y 프레임(59)이 U자형 고리를 통해 피봇운동을 할 수 있게 된다. 중축(backbone)(92)에는 2차 플랩(54)이 장착되고, 중축(92)의 양쪽 끝에는 조인트(84, 56)가 지지된다.
액츄에이팅 링(86)은 축방향으로 조정 가능한 적어도 3개의 액츄에이팅 링 지지 수단(100)으로 지지되는데, 액츄에이팅 링 지지 수단(100)은 3개인 것이 바람직하고, 케이싱(11)의 주위에 원주 방향으로 등각도를 이루며 배치되어 벡터링 액츄에이터(90)에 의해 수평이 유지되고 축방향으로 병진운동할 수 있게 되어 있다. 축 방향으로 병진운동하는 A 프레임(210)은 3 자유도 구형 조인트(206)를 통해 액츄에이팅 링(86)을 지지한다. A 프레임(210)은 아암(211a, 211b)의 끝에서 U자형 힌지 수단(208)을 구비한 슬라이더(220)에 구형 조인트 형식으로 피봇운동이 가능하게 연결되어 있다. 아암(211a, 211b)의 끝에서 구형 조인트를 사용함으로써, A 프레임(210)이 U자형 피봇운동이 가능하게 되고, 아암에 전달될 비틀림 하중을 제거할 수 있게 된다. 슬라이더(220)는 전방 브래킷(230)과 후방 브래킷(236)에 의해 엔진 케이싱(11)에 연결되어 있는 중공형 슬라이더 막대(226)를 따라 미끄럼 운동을 할 수 있게 되어 있다. 액츄에이팅 링 지지 수단(100)이 있기 때문에 액츄에이팅 링(86)은 축방향으로 전후로 병진운동할 수 있고, 자세를 변화하기 위해 기울어질 수 있다. 액츄에이팅 링 지지 수단에 관해서는 본 명세서에서 참조하고 있는 리프메이어 등(Lippmeier et al.)에게 허여된 미국 특허 제 5,174,502 호에 "병진운동하는 노즐 벡터링 링용 지지 수단(Support for a Translating Nozzle Vectoring Ring)"이라는 명칭으로 개시되어 있다.
도 2에서, 중공형 액츄에이팅 링(86)은 축방향으로 서로 분리되어 있는 동축의 전후방 벽(110, 114)을 구비하는 중공형의 환형 구조체이다. 연결부(118)는 전후방 벽(110, 114) 사이에서 연장되어 이들을 구조적으로 연결한다. 액츄에이터 로드(93)는 구형 조인트(96)에 의해 연결부(118)의 기부(120)에서 액츄에이팅 링(86)에 연결된다. 일반적으로 링 강성화 수단(124)은 인접한 연결부(118) 사이의 후방 벽(114)의 유효 절곡 및 비틀림 길이(L)(도 3을 참조할 것)를 감소시키기 위한 것이다. 연결부(118)로부터 후방 벽(114)으로 전달되는 하중을 분산시킴으로써 이러한 감소가 이루어진다. 각각의 연결부(118)와 후방 벽(114) 사이에 A 프레임(130)이 형성된다. A 프레임(130)은 각 연결부(118)와 후방 벽(114) 사이에 대각선으로 연장된 버팀대(132)를 제공한다. A 프레임(130)에는 필릿(fillet) 구조를 형성한 내부 코너(134)가 구비되는 것이 바람직하다. 기부(120)에 가장 가까운 필릿 구조를 형성한 내부 코너(134)는 사이부(138)를 추가함으로써 변형되어, 부코너(144)에 두 개의 필릿(140)을 구비하는 유효 내부 예각 코너(136)를 형성할 수 있다.
환형의 내부 및 외부 커버(150, 152)는 각각 반경방향으로 전방 및 후방 벽에 대응하는 내부 및 외부 쪽의 단부(154, 156)에 연결되어 중공형 액츄에이팅 링(86)의 외부 구조를 형성한다. 환형의 내부 및 외부 커버(150, 152)는 각각 환형의 링 강성화 수단(124)에도 연결되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 내부 및 외부 커버(150, 152), 버팀대(132), 연결부(118), 전후방 벽(110, 114) 각각은 모두 일체의 구조체를 이루도록 도 2a에 도시된 바와 같이 주조 등의 방법을 통해 일체로 형성된다. 이 때에는, 이 분야에서 널리 알려진 로스트 왁스(lost wax)법이나 인베스트먼트 주조(investment casting)법을 사용할 수 있다. 이와는 달리, 내부 및 외부 커버(150, 152) 하나씩과, 버팀대(132), 연결부(118), 전후방 벽(110, 114)은 모두 일체형 구조체를 이루도록 주조 등의 방법을 통해 일체로 성형되고, 내부 및 외부 커버(150, 152)의 나머지는 별도로 성형된 후 먼저 성형된 부품에 용접, 브레이징(brazing), 확산 결합(diffusion bonding) 등의 결합 방법을 통해 결합된다. 구형 조인트(96)는 원주 상에서 나사(168) 두 개에 의해 연결부의 기부에 연결되는 서로 떨어져 있는 두 개의 플랜지(166)를 구비하는 힌지 브라켓(164)을 이용하여 액츄에이터 로드(93)를 연결부(118)의 기부(120)에 연결시킨다.
도 1에 도시된 바와 같이 제어 아암(58a, 58b)을 액츄에이팅 링(86)에 연결시키는 구형 조인트(82)는 도 3에 각각 한 쌍의 평행한 돌기(178)를 그 위에 형성한 돌기 장착틀(176)이 결합된 쌍(174)으로 보다 상세히 묘사되는 플랩 작동 연결 수단을 제공한다. 돌기 장착틀(176)은 후방 벽(114) 둘레에 원주 방향으로 연결되어 있고, 돌기 장착틀(176)의 돌기(178)는 모두 중심선(8)에서 연장되어 돌기 장착틀(176) 사이의 중간 각(A)을 이등분하는 반경(R)에 평행하다. 이 때, 중간 각(A)은 중심선을 그 원점으로 하고 있다. 돌기 장착틀(176)이 결합된 쌍 각각은 제어 아암(58a, 58b) 중의 하나를 액츄에이팅 링(86)에 연결한다.
도 5에는 원추형 채널(180)과 반원통형 채널(182)로 예시되어 있는 액츄에이팅 링(86)내에 형성되는 절개된 형상부(carved out feature)가 도시되어 있다. 원추형 채널(180)은 도 1에 도시되어 있으며 도 5에 보다 상세하게 도시된 1차 액츄에이터(70)의 액츄에이터 로드(73)의 틈새를 제공한다. 반원통형 채널(182)은 A 프레임(210)을 액츄에이팅 링(86)에 연결하는 구형 조인트(206)를 장착할 수 있는 공간을 제공하는데 이는 도 5에 보다 상세하게 도시되어 있다. 보강 연결부(300)는 이러한 절개된 형상부의 원주 방향 위치에서 전후방 벽(110, 114) 사이에 축방향으로 연장되어 있다. 원추형 채널(180) 및 반원통형 채널(182)과 같은 절개된 형상부는 보강 연결부(300) 자체에 형성되는 것이 바람직하다. 보강 연결부(300)는 이 절개된 형상부가 그 강도를 떨어뜨리는 액츄에이팅 링(86)의 강도를 증대시키고 노즐이 더욱 작은 직경으로 설계될 수 있게 한다. 액츄에이팅 링은 더욱 작은 단면(profile)과 더욱 작은 반경 방향의 높이를 갖게 설계될 수 있어서, 노즐 액츄에이팅 시스템 전체와 노즐 자체의 크기가 더욱 작아질 수 있게 한다. 보강 연결부(300)는 주조 등의 방법에 의해 내부 커버(150), 버팀대(132), 연결부(118) 및 전후방 벽(110, 114)과 함께 일체로 성형되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예는 그 근본 원리를 설명하기 위해서 상세히 묘사되었지만, 첨부된 청구범위 내에서 바람직한 실시예의 다양한 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 항공기 가스 터빈 엔진 노즐(14)의 플랩(50)을 동시에 피봇운동시키는 중공형 액츄에이팅 링(86)에 있어서,
    상기 액츄에이팅 링(86)은
    축방향으로 이격된 동축의 전방 및 후방 벽(110, 114)을 구비하는 대체로 중공형 환형 구조체와,
    상기 전방 및 후방 벽(110, 114) 사이에 연장되어 이들을 구조적으로 연결하는 연결부(118)와,
    상기 연결부(118) 사이의 전방 및 후방 벽(110), (114) 중 적어도 하나의 유효 링 절곡 및 비틀림 길이(L)를 감소시키기 위한 링 강성화 수단(124)을 포함하는
    중공형 액츄에이팅 링.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 강성화 수단(124)은 상기 연결부(118)로부터 상기 전방 및 후방 벽(110), (114) 중 적어도 하나에 전달되는 하중을 분산시키는 수단을 포함하는
    중공형 액츄에이팅 링.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 강성화 수단(124)은 상기 연결부(118)와 상기 전방 및 후방 벽(110, 114) 중 적어도 하나 사이에 형성된 A 프레임을 포함하는
    중공형 액츄에이팅 링.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 강성화 수단(124)은 상기 연결부(118)와 상기 전방 및 후방 벽(110, 114) 중 하나 사이에 각각 대각선 방향으로 연장되는 적어도 하나의 버팀대(132)를 포함하는
    중공형 액츄에이팅 링.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 A 프레임은 필릿 형상의 내부 코너(136)를 구비하는
    중공형 액츄에이팅 링.
  6. 제 3 항에 있어서,
    각각 반경방향으로 전방 및 후방 벽(110, 114)의 내부 및 외부 쪽의 단부(154, 156)에 연결된 환형의 내부 및 외부 커버(150, 152)와, 상기 연결부(118)와, 상기 링 강성화 수단(124)을 더 포함하는
    중공형 액츄에이팅 링.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 환형의 내부 및 외부 커버(150, 152)는 상기 전방 및 후방 벽(110, 114)과, 상기 연결부(118)와, 상기 링 강성화 수단(124)과 함께 일체의 구조체로서 일체로 형성되는
    중공형 액츄에이팅 링.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 연결부(118)에 연결된 액츄에이터 연결 수단과, 상기 구조물의 후방 벽(114)의 둘레에 원주 방향으로 연결된 플랩 연결 수단을 더 포함하는
    중공형 액츄에이팅 링.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전방 및 후방 벽(110, 114)을 구조적으로 연결하고, 그 사이를 축방향으로 연장된 보강 연결부(300)에 형성된 절개된 형상부(180)를 더 포함하는
    중공형 액츄에이팅 링.
  10. 제 17 항에 있어서,
    상기 보강 연결부(300)에 절개된 상기 원추형 채널(180)을 각각 통과하는 액츄에이터 로드(93)를 구비하는 노즐(14) 내부에 배치되는
    중공형 액츄에이팅 링.
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