JP2000320403A - カルダン式方向づけシステムを備えたターボジェットエンジンの排気ノズル - Google Patents
カルダン式方向づけシステムを備えたターボジェットエンジンの排気ノズルInfo
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Abstract
方向の荷重および大部分の軸方向の荷重を引き受ける結
合部を、方向づけ可能な構造体と排気カバーとの間に備
えた、軸対称で全方向づけ可能なターボジェットエンジ
ンの排気ノズルを提供する。 【解決手段】 複数の収縮フラップ21を支持する方向
づけ可能な構造体12を含み、方向づけ可能な構造体
が、中間リング9により排気カバー2の下流端に取り付
けられており、この中間リングが排気カバー2に対して
第1の軸を中心として回転可能であり、かつ方向づけ可
能な構造体12に対して第2の軸を中心として回転可能
である。収縮フラップ21は、方向づけ可能な構造体1
2の下流端に連結される。3つのジャッキ28により作
動され、ロッド24により収縮フラップ21に結合され
る単一制御リング27は、方向づけ可能な構造体12の
傾動およびフラップ21の運動を制御する。
Description
け可能なターボジェットエンジンの排気ノズルに関す
る。
構造体によって支持される収縮フラップ制御部を含み、
方向づけ可能な構造体が、軸Xに位置する固定中心Oの
周りを傾動可能であるように軸Xの排気カバーの下流端
に取り付けられており、方向づけ可能な構造体を傾動さ
せて収縮フラップの排気断面を調整するための手段が設
けられている、軸対称で全方向づけ可能なターボジェッ
トエンジンの排気ノズルに関する。
縮ノズルを開示しており、方向づけ可能な構造体は、横
方向の荷重全体を引き受ける(reprennent)弾性要素に
より排気カバーに結合されている。軸方向の荷重は、方
向づけ可能な構造体の傾動を制御するジャッキによって
引き受けられている。ノズルの排気断面を調整するため
には、方向づけ可能な構造体に固定される第2のジャッ
キ群が必要である。
を介して排気カバーに結合される球面支持面と協働する
球面支持面を備えた、方向づけ可能な構造体を提案して
いる。方向づけ可能な構造体の回転防止は、固定構造部
分に固定されたスライダからなる少なくとも一つのガイ
ドアセンブリと、方向づけ可能な構造体に固定されるロ
ーラとによって行われる。方向づけは、排気カバーに固
定されたジャッキ群によって実施され、ノズル断面の調
整は、方向づけ可能な構造体によって支持される第2の
ジャッキ群によって実施される。この構成では、方向づ
け可能な構造体の方向づけを行うジャッキが、構造体の
球面における摩擦および転がり応力を引き受けなければ
ならないが、この球面は一般に寸法が大きいので、その
結果として、熱的、機械的な膨張および変形の影響を受
けやすい。
向づけ可能な構造体の下流端に連結されており、この構
造体がフラップの制御ジャッキを支持しているので、回
転部分の質量が重くなり、ノズルを方向づけするための
応答時間が長くなる。
け可能な収縮拡散ノズルに関するものであり、収縮フラ
ップが、球面形の方向づけ可能な構造体に軸方向に摺動
可能に取り付けられており、この構造体によって支持さ
れるジャッキにより作動される。方向づけ可能な構造体
と排気カバーとの結合は、径方向に向かい合った2対の
径方向ピンにより行われ、これらのピンは、方向づけ可
能な構造体および排気カバーに設けられた軸方向の脚に
結合され、別の部品の対応する脚に設けられた帯で摺動
する。これらのピンは、横方向の荷重を引き受けるが、
軸方向の荷重は、方向づけ可能な構造体の傾動制御ジャ
ッキにより引き受けられる。
は、大部分の摩擦または転がり力あるいは応力をなくし
て横方向の荷重および大部分の軸方向の荷重を引き受け
る、方向づけ可能な構造体と排気カバーとの結合部を提
供することにある。
な構造体が、中間リングにより排気カバーの下流端に取
り付けられ、この中間リングが、排気カバーに対して中
心Oを通る第1の幾何学軸を中心として回転可能であ
り、かつ第1の幾何学軸に垂直で方向づけ可能な構造体
に対して中心Oを通る第2の幾何学軸を中心として回転
可能であることにより、この目的を達成する。
合った2つの第1の回転結合部により方向づけ可能な構
造体に結合されており、また2つの第1の回転結合部の
回転軸に対して回転軸が垂直な、径方向に向かい合った
2つの第2の回転結合部により排気カバーに結合されて
いる。
または公差による応力を解消するように、トグル継手状
である。
合部および噴射カバーにより、方向づけ可能な構造体が
排気カバーの幾何学軸を中心として回転しないようにし
ている。方向づけ可能な構造体に及ぼされる軸方向の力
は中間リングに伝達され、次いで、方向づけ可能な構造
体の傾動制御手段を通らずに排気カバーに伝達される。
プが、方向づけ可能な構造体の下流端に連結されてお
り、方向づけ可能な構造体を傾動させて収縮フラップの
排気断面を調整するための手段が、単一の制御リングを
含み、この制御リングが、ロッドにより収縮フラップに
結合されており、また排気カバーで支持される複数のジ
ャッキにより作動される。
端に連結され、かつロッドにより方向づけ可能な構造体
に結合される拡散フラップ環をさらに含む。
され、柔軟な結合部により拡散フラップに結合される外
部フラップ環をさらに含む。柔軟な結合部は、たとえば
スライド結合部である。
に関して例としてなされた以下の説明を読めば明らかに
なるだろう。
ルを一端に装備した方向づけ(偏向)可能なノズルを示
している。
排気カバー2は、熱遮蔽ジャケット4で内側が二重にさ
れている。排気カバー2および熱遮蔽ジャケット4は、
双方とも球面支持面2a、4aにより下流に続いてい
る。
の支持アーム6a、6bを含み、支持アームは、下流に
向けて球面支持面2a、4aの外側に延びており、径方
向に向き合っている。
り付けられているが、この二つのアームは実際にはそれ
ぞれ図1の面の下と上にある。支持アーム6a、6bは
また、球面支持面2a、4aを囲む回転体輪郭からも構
成可能である。
支持面2a、4aの中心Oを通る幾何学軸7を中心とし
て回転するように、2つのピン8a、8bを支持する。
ピン8a、8bは、径方向に向き合っており、中心Oの
中間リング9に結合される。中間リング9は、幾何学軸
7に垂直で中心Oを通る幾何学軸10を中心として回転
するように、2つのピン11a、11bを支持する。ピ
ン11a、11bは、径方向に向き合っており、方向づ
け可能な構造体12に結合される。
球面フェルールあるいははめ輪(viroles)13、14
の形状を取っており、それらの下流端で結合され、上流
端で耐密パッキン15、16を介して球面支持面2a、
4aの近傍にそれぞれ配置されている。
14によって画定される環状スペース17は、排気カバ
ー2と熱遮蔽ジャケット4とを隔てる環状スペースと直
接連通しており、冷気Fを受ける。冷気Fは、2つのフ
ェルール13、14の結合壁18に設けられたオリフィ
ス17から排気ガス流管に排出される。
にフランジ19を有し、このフランジに、複数の収縮フ
ラップ21の上流端が、径方向ヒンジ20によって連結
されている。これらの収縮フラップは、制御フラップお
よび従動フラップを交互に含む。制御フラップ21は、
その外面にスチフナ22を有し、このスチフナの箇所2
3にロッド24の下流端が連結され、ロッドの上流端
は、箇所25で、制御リング27に結合されるヨーク2
6に連結される。制御リング27は、排気カバー2の軸
Xを中心として規則正しく配分された少なくとも3つの
制御ジャッキ28によって、排気カバー2に結合されて
いる。ジャッキ28の本体は、径方向ヒンジ29により
排気カバー2に結合されており、ジャッキのシャフト3
0はヨーク31に結合され、ヨーク31は、径方向ヒン
ジ32により制御リング27に結合される。
の移動により、軸Xに平行に制御リング27が並進(運
動)し、制御される収縮フラップ21に箇所23で連結
されるロッド24の移動により収縮フラップ21の排気
断面A8が調整される。このような構成によって、同様
に、制御リング27の自己支持および心出しが行われ
る。この制御リング27は、2つの支持アーム6a、6
bを囲んでいる。
制御リング27は、軸Xに対して、選択された方向に傾
斜しており、ロッド24のアセンブリは、箇所23から
各収縮フラップ21に回転モーメントを加える。この回
転モーメントは、収縮フラップ21を介して、径方向ヒ
ンジ20から方向づけ可能な構造体12に向かって伝え
られる。
づけ可能な構造体12および中間リング9を、それらの
幾何学軸7、10を中心として回転駆動する。これによ
って、収縮フラップの環、輪あるいは冠(couronne)2
1全体を所望の方向に方向づけすることができ、従っ
て、ターボジェットエンジンの制御されたベクトルスラ
ストが得られる。
30は、収縮フラップ21の下流に配置される。この第
2のフラップ環は、収縮フラップ環と同数のフラップを
含んでおり、また従動拡散フラップの間に挿入される複
数の制御拡散フラップを含んでいる。拡散フラップ30
は、その上流端で、径方向ヒンジ31により収縮フラッ
プ21の下流端に連結されている。拡散フラップはさら
に、収縮フラップ21にほぼ平行に配置されたロッド3
2により方向づけ可能な構造体12に結合されている。
ロッド32の長さと、それらの連結部の位置は、最も一
般的な飛行段階に配置が適合するように計算する。
を連結する第2の連結点を設けることにより、また飛行
前に、ロッド32に代えて、フラップ30への同じ結合
点または設定された第2の連結点に固定された異なる長
さの他のロッドを用いることにより、飛行機の役割に応
じて拡散フラップ30の角方向運動則を幾つか規定する
ことも可能である。
の延長部に配置された外部フラップ環40を含む。二次
フラップまたは冷却フラップとも呼ばれるこれらの外部
フラップは、その上流端で径方向ヒンジ42により制御
リング27に連結され、その下流端で、アセンブリの停
止を引き起こさない柔軟な結合部により、拡散フラップ
30の下流端に結合される。このような柔軟な結合部
は、図示されているように、リンクロッドまたはスライ
ダ結合部41により形成可能である。
けでノズルアセンブリが中心Oの周りで回転し、制御リ
ングが軸方向に移動すると、収縮フラップの排気断面A
8が調整されるとともに、収縮フラップ30の排気断面
A9および外部フラップ40の角度が同時に調整される
ことは容易に理解される。
は、構造的な役割を全く果たさない。この球面は、耐密
パッキン15により、方向づけ可能な構造体12および
カバー2の間の耐密性を確保するためだけに構成されて
いる。
摩擦または転がりに代わって、垂直に配置された従来の
継手からなるユニバーサルジョイントが用いられている
ので、製造上の公差に関するあらゆる問題や、寸法が大
きい構成部品の熱膨張および変形がなくなる。さらに、
これらの連結部は、方向づけ可能な構造体12に加えら
れる軸方向の力および接線方向の力を引き受ける。
対称全方向づけ可能なノズルを示す軸方向断面図であ
る。
示す、図1と同様の図である。
軸方向断面図である。
示す、図1のIV−IV線による断面図である。
却システムを示す図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 方向づけ可能な構造体(12)によって
支持される収縮フラップ環(21)を含み、方向づけ可
能な構造体(12)が、軸Xに位置する固定中心Oの周
りを傾動可能であるように軸Xの排気カバー(2)の下
流端に取り付けられており、方向づけ可能な構造体(1
2)を傾動させて収縮フラップの排気断面(A8)を調
整するための手段が設けられており、方向づけ可能な構
造体(12)が、中間リング(9)により排気カバー
(2)の下流端に取り付けられ、この中間リングが、排
気カバー(2)に対して中心Oを通る第1の幾何学軸
(7)を中心として回転可能であり、かつ第1の幾何学
軸(7)に垂直で方向づけ可能な構造体(12)に対し
て中心Oを通る第2の幾何学軸(10)を中心として回
転可能であることを特徴とする、軸対称で全方向づけ可
能なターボジェットエンジンの排気ノズル。 - 【請求項2】 中間リング(9)が、径方向に向かい合
った2つの第1の回転結合部(11a、11b)により
方向づけ可能な構造体(12)に結合されており、また
2つの第1の回転結合部(11a、11b)の回転軸に
対して回転軸が垂直な、径方向に向かい合った2つの第
2の回転結合部(8a、8b)により排気カバー(2)
に結合されていることを特徴とする請求項1に記載の排
気ノズル。 - 【請求項3】 第1の結合部および第2の結合部が、ト
グル継手状であることを特徴とする請求項2に記載の排
気ノズル。 - 【請求項4】 収縮フラップ(21)が、方向づけ可能
な構造体(12)の下流端に連結されており、方向づけ
可能な構造体(12)を傾動させて収縮フラップ(2
1)の排気断面(A8)を調整するための手段が、単一
の制御リング(27)を含み、この制御リングが、ロッ
ド(24)により収縮フラップ(21)に結合されてお
り、排気カバー(2)で支持される複数のジャッキ(2
8)により作動されることを特徴とする請求項1から3
のいずれか一項に記載の排気ノズル。 - 【請求項5】 収縮フラップ(21)の下流端に連結さ
れ、かつロッド(32)により方向づけ可能な構造体
(12)に結合される拡散フラップ環(30)をさらに
含むことを特徴とする請求項4に記載の排気ノズル。 - 【請求項6】 下流端で制御リング(27)に連結さ
れ、柔軟な結合部(41)により拡散フラップ(30)
に結合される外部フラップ環(40)をさらに含むこと
を特徴とする請求項5に記載の排気ノズル。 - 【請求項7】 柔軟な結合部(41)は、スライド結合
部であることを特徴とする請求項4に記載の排気ノズ
ル。 - 【請求項8】 中間リング(9)は、2つの支持アーム
(6a、6b)により支持され、支持アームは排気カバ
ー(2)の下流端の外側に配置され、排気カバーに結合
されることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項
に記載の排気ノズル。 - 【請求項9】 排気カバー(2)の下流端が球面部(2
a)を有し、方向づけ可能な構造体(12)が、球面部
(2a)の外側に配置される球面フェルール(13)を
含むことを特徴とする請求項6に記載の排気ノズル。 - 【請求項10】 球面フェルール(13)と球面部(2
a)との間に耐密パッキン(15)が介在することを特
徴とする請求項9に記載の排気ノズル。
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