JPH04219421A - ターボラムジェットエンジン - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ターボラムジェットエ
ンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】離陸から高い高度（約３０ｋｍ位まで）
における高い超音速にまで達する極端に広い任務範囲に
対する極超音速の飛行概念において、結合されたターボ
ジェット−ラムジェット（ターボラムジェット）エンジ
ンが最近魅惑的かつ復活的な関心をもたれている。極超
音速の概念は次に述べる２段階の概念を包含する空間的
乗物の概念（Ｓａｅｎｇｅｒ　　プロジェクト）を含む
。 第１段階は大気内で単独に動作する飛行体によって実施
されることであり、第２段階は上記第１の飛行体の背に
のせて、空間任務を成すための適当なロケット推進シス
テムにより大気より上の領域内の決められた飛跡を続け
る飛行体の有効荷重に基礎をおく。従って第１段階での
飛行体は回復可能で再使用可能で、また、通常の飛行機
のように離陸及び着陸を行う。

【０００３】例えば、このような飛行体に用いられるタ
ーボラムジェットエンジンは、飛行スピードがマッハ３
に達すると一般に基本ターボジェットエンジンの運転を
連続的に止め、マッハ４，５又はそれ以上もの所望の高
い超音速又は極超音速のスピードに単独で達するよう各
々のラムジェットエンジンが連続的に運転に入る。約マ
ッハ２又はそれ以上の飛行スピードは、「ターボジェッ
トプラス選択された再燃焼装置」の作用の組合せで達成
することができる。ここで再燃焼装置は基本ターボエン
ジンのすぐ下流に都合よく配置され、正常にコンプレッ
サ又はファンの空気とエンジンの排気ガスを組み合わせ
て燃焼させる。

【０００４】又、基本ターボエンジンの運転が止められ
るとともに、再燃焼装置はラムジェットエンジンの推進
システムを形成し、付加的な燃料インジェンション手段
と保焔器が運転に入り、適当に計量された取り巻きの空
気が唯一の空気源として供給される。

【０００５】適当に適合された流入と排気のノズルの幾
何構造と共に、流体作用の中で上記エンジンが運転を止
め、又は基本ターボジェットエンジンの活動をおとす。 ここで、次に外側のラムエア管が例えば基本のターボジ
ェットエンジンの下流地点にあるラムジェット作用のた
めの付加的な燃焼室へ供給されるべき必要量の空気を通
す。

【０００６】この配置において、（ラムジェットモード
において）基本ターボジェットエンジンと（基本のター
ボジェットエンジンにおいて）ラムエア管の必要な遮断
手段がきわめて重要である。ラムジェット作用の間基本
のターボジェットエンジンの閉鎖又は閉ざした位置にお
いて基本のターボジェットエンジンはラムエアの比較的
高い温度（約１７００℃以上）によっても、できるかぎ
り損傷を受けないようにすべきである。すなわち温度は
、閉鎖手段だけでなく閉鎖手段を動作させるアクチュエ
ータ及び調整システムにもかなりかかる。又、アクチュ
エータ及び調整システムは、好ましくは基本のエンジン
コンプレッサによって取り入れられる周囲の空気を空気
力学的に乱さないようにすべきである。

【０００７】おそらく亜音速又は極超音速の動作におい
ても同様に、最適かつ空気力学的にきれいなエンジン取
入口から基本ターボジェットエンジンの流入又は選択的
にラムエア管へのラムジェットエアの流入が各々釣り合
った必要量達成されることを確実にしなければならない
。

【０００８】上記で概説した課題は別として、１つの作
用モード（基本ターボジェットエンジン作用）から他（
ラムジェット作用）への、又はその逆の適当な転換段階
の制御が特別重要になってくる。

【０００９】ここで、切換段階はぎくしゃくしたもので
はならず、むしろエンジン全体にわたる作用条件のすべ
てにわたって空気熱力学的に有効かつ経済的な作用を許
容するよう連続的に一貫したものであるべきである。従
って、例えば基本ターボジェットエンジンの作用からラ
ムジェット作用への切換段階の間、基本ターボジェット
エンジンを惰走させるためにまだ利用できるかなり多量
の流入空気が必要になり、他方、ラムジェットモードの
始めにもすでにラムエアダクトに比較的多量のラムエア
が引き渡されなければならないだろう。逆の場合（基本
ターボジェットエンジンを基礎としたラムジェット作用
、場合によっては再燃焼を伴う）初めにラムジェットの
燃焼室の不意の消火を防止しなければならず、しかしそ
れにもかかわらず、基本ターボジェットエンジンが運転
に入るときにはすでにかなりの流入空気の供給ができな
ければならない。

【００１０】基本ターボジェットエンジンへの空気の供
給の閉鎖又は開放、各々の場合に対して、エンジンのセ
ンタラインに沿って軸方向に調整可能な涙形のセンタボ
ディを使用し共同的にセンタボディの調整動作に応じて
ラムエアダクトへのラムエアの供給量の必要に応じて開
閉させる例えば軸方向に調整可能なスリーブバルブを使
用することが、前から提案されてきた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この概念は比較的大き
い全長プラスラムエアダクトへ及び特に（必要な流速及
びマッハ数にするためにセンタボディの大部分の直径の
下流となる）基本エンジンのコンプレッサへの必要な空
気の流入面積及び通路を確保するための全エンジン装置
の周囲へのかなりの構造的拡張が必要であるということ
を意味する。このような構造的な周囲への拡張は不都合
にも正面面積の障害及び構成部品の重量をさらに悪化さ
せることを意味する。ここで又、後者はセンタボディの
適正な設計に帰する。この設計のセンタボディはそれが
軸方向に調整可能又は固定であろうとも、特に流入空気
の供給が基本ターボジェットエンジンのコンプレッサへ
の導入される位置における不変的な妨害や空気力学的損
失を誘因する。

【００１２】本発明の広い観点は、ターボラムジェット
エンジンに対する前述の要求を遮断、調整及び作動手段
の最低限の構造的な複雑性と小型の大きさと最大の単純
化によって満足することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】特に本発明の目的は、請
求項１の特徴部分に述べられた特徴により包括的に述べ
られるエンジンを提供することである。

【００１４】このように１つの作用モード、例えばター
ボジェットから他のモード例えばラムジェットへの切換
えを行う比較的小型の切換手段を有するターボラムジェ
ットエンジンを提供する。これは、ターボジェット作用
におけるすべての空気力学的妨害を排除する。すなわち
、本発明に従えば、この作用段階において、少なくとも
１つのフラップが本質的に水平でかつ空気力学的に同一
平面の配置でエア管の上流の四辺形のダクト部分（流入
ダクト部分）の壁に対して回動される。そしてそれは環
状の流入部分へ導く位置上関連した部分的な流入面積を
遮断する。一方、残りの流入面積は横壁と共に、フラッ
プの下に位置する環状，四辺形，又は正方形，又は長方
形のスリーブバルブによって遮断される。

【００１５】スリーブバルブが軸方向に調整されるとき
にフラップを作動するのに用いられるリンク付基本ター
ボジェットエンジンのコンプレッサへの空気の流入を妨
げないようにスリーブバルブの内部の横に配置される。 ラムジェット作用にするために基本ターボジェットエン
ジンが遮断されているときは、スリーブバルブはエア管
の内部シールド壁の上流端の中に入り込み、その時スリ
ーブバルブ及びそれを伴う基本エンジンは蓋のように密
閉される。内部シールド壁に対して四辺形の流入ダクト
の拡張については、本発明によれば、拡張はプルオーバ
スリーブの形状をしており、２つの構成部品が一緒にな
ってラムエアダクトへの環状の流入ダクトを形成してお
り、流入部分への相対的に大きな必要な流入面積があた
り一面の自由な流れに対し露出されることになる。

【００１６】特にこれは、エンジンのセンタラインに対
し横切るとともに傾いて伸びたフラップの遮断位置及び
それに応じて相互に相対配置された管の両側上の部分的
流入面積から傾いて適合される開放位置との共同でなさ
れる。

【００１７】上記の遮断位置において、もし使われるな
らリンク又は同様のフラップ作動手段がフラップの後方
に配置され、それらは熱いラムエアの流れから保護され
ている。例えば１つのフラップのような遮断または密封
手段は、遮断位置に対して滑らかな表面及びきちんと密
着適合したものであり、構造上のかなりの複雑さを伴う
ことなく迅速に冷却することができるものである。

【００１８】フラップに対して熱的によく断熱されるセ
ラミックス及び／又はカーボンの繊維補強物質と共に使
用することが考えられる。フラップを調整するために本
発明ではエンジンの中心線上に配置された作動部材又は
例えばダクト壁上の互いに向かい合って配置された２つ
の作動部材で好ましくはスリーブバルブの作動側に作用
するとよい作動部材を提案する。そしてその作動部材は
特に増加して使用するときには熱的防御のために流入部
分またはラムエアダクト内のシールド壁上に基本ターボ
ジェットエンジンの作用の間流入空気流を妨げることが
ないよう仕切られないように内部シールド壁上に配置さ
れると好都合である。

【００１９】さらに本発明の意図する点としてスリーブ
バルブと少なくとも１つのフラップ間に配置されたリン
クと共同して、例えばターボジェットからラムジェット
作用への切換が行われる時にラムエアダクトの環状の流
入部分への流入面積全体が開くことが、スリーブバルブ
のところのフラップにより基本エンジンが遮断されるよ
りもいつもより速く行うことができる。これは又、バル
ブがラムエアダクトの流入部分に対する必要な流入面積
を露出するために必要な相対的に短い軸方向の作動動作
のせいでもある。

【００２０】換言すれば、ラムジェット作用の時が選択
されると、例えばラムエアダクトの流入部分に対する付
加的でかなり大きな流入面積が確保され、一方で基本エ
ンジンに対する流入面積が基本エンジンの連続的な一定
の惰行を許容するのにまだ十分な状態にある。リンクの
長さ及びそのヒンジの位置を適当に変えることによりそ
れぞれ要求される流入面積の比（基本エンジン／ラムジ
ェット作用）のいくつか異なった作用的所望の変化を切
換時に得ることができる。

【００２１】本発明の上述した基準及び特徴は２つのフ
ラップが実施するものとして選ばれたときでも同様に適
用することができる。ここでそれぞれ正方形又は長方形
と同様環状又は環状のボックス型のスリーブバルブがこ
の２つの折り曲がったフラップにより密封される。２つ
のフラップは基本のターボジェットエンジンが遮断され
たときラムエア流に対し対称的に尖った屋根形の配列と
なる。

【００２２】１つのフラップの概念にわたる重要な利点
は、例えば切換システムの全長を低減させることができ
るということ、又、流入面積という観点からは、環状の
流入部分へ流れ込むラム空気の対称的かつ空気力学的に
特に好ましい分割を許容するという事実に見出される。 又、２つのフラップの概念に関連した極端な全長の短縮
は、基本のターボジェットエンジンのコンプレッサの入
口の幾何学的構造に対する何らの構造的制約をも含まな
い。

【００２３】又、低い切換力のために本発明では切換段
階において一方のラムエアダクトの圧力とエア管上流部
分＋他方の隣接する流入部分の圧力が釣り合っていると
仮定される。本発明ではこのような圧力の釣り合いがラ
ムジェット作用間に優勢にできるだけでなくターボジェ
ットエンジンの遮断においてターボジェットエンジン内
への熱い流入空気の流入が起こらないように都合良く少
量の正の圧力が構成される。

【００２４】ターボジェット作用において、それぞれ水
平に回転されたフラップは両側で圧力が約釣り合うよう
に従う。というのは、環状の流入部分に優勢な圧力はラ
ムエアダクトの外側の軸方向の短いフラップの領域にの
み作用するだけであり、フラップの内面全体は流入空気
流からの比較的低い圧力にさらされているからである。

【００２５】このようなラムエアダクト内の圧力はラム
エアダクトの下流端に接続して開いている基本ターボジ
ェットエンジンの熱ガスバルブを有する熱ガス出口にお
ける基本ターボジェットエンジンのタービンの下流で優
勢になる。このため、本発明では又、ターボジェットエ
ンジンの下流の熱ガス又はノズルのような出口端をター
ボジェット／ラムジェットモードにより選択的に開閉し
なければならないということを目的としている。

【００２６】本発明によって考えられるスリーブバルブ
は、安定した環状の構成する剛性を示し、そして例えあ
るとしても目に見えるほどの少ない努力で、流れの方向
に沿って軸方向に動かすことができる。そして、遮断位
置において作用する外圧はバルブによって正しく吸収さ
れる。

【００２７】本発明による全エア管プラス遮断手段（少
なくとも１つのフラッププラススリーブバルブ）は、相
対的軽量にかつ全エンジンの流入口から到達する流入ダ
クトと、流入側（基本エンジン，ラムエアダクト）の壁
又は柱の間で短く交換可能なモジュールとして配置され
る。

【００２８】このように全体の切換及び遮断機構は比較
的軽量であること、極端に短いスリーブの移動、可動部
分の好ましい支持及び誘導、すべての切換段階における
低い作動力の必要性及びその必要性に一致してスリーブ
バルブ／フラップの動きの好ましい相互同調により特徴
づけられる。ほんの１つの作動システムで危険なく各々
すぐに必要なダクト又はラム空気のための流入面積（ラ
ムジェット作用）又は摂取される取り巻き空気（ターボ
ジェット作用）を使用し、何ら特別な制御設備を必要と
することなく１つの作用モードから他のモードへの切換
段階を始めることができる。

【００２９】

【実施例】本発明では、エンジン全体のための可変の空
気取り入れ口を包含している。この取り入れ口は図示さ
れていない（例えば図１）が、取り入れ空気を供給した
り又は流入ダクト１へ向けてラム空気を送る役目をする
。図１において、流入ダクト１の一端は直接エア管２に
繋がっている。このエア管２は、上流の四辺形，正方形
又は長方形のダクト部分３を有しており、その前端は流
入ダクト１の四辺形の端部と空気力学的に同一平面に適
合されるように対応して隣接している。エンジン全体の
外環ラムエアダクト５へと流出するように環状流入部分
４を形成することによりエア管２は二重構造の形をして
いる。エンジン全体の外径へのすべての方向に向かって
均等に拡張された外容器６がエア管２の上流四辺形ダク
ト部分３からスリーブのように接続されている。そして
又エア管２は内部のシールド壁７を含んでおり外容器６
の隣接した拡張部分と共に環状の流入部分４を含んでい
る。

【００３０】シールド壁７は又、流入分配器と呼ぶこと
もでき、そしてここで同時に基本ターボジェットエンジ
ンの中央取り入れ部分８を含んでいる。従って図には省
略した空気取り入れダクトはエア管２のエンジン端とダ
クト式に連結する。そして基本エンジンの中央取り入れ
部分８に対してエア空気ダクト５へ続く環状流入部分４
へと拡張されている。さて下流を見ると、環状流入部分
４は初めの四辺形の環状部分から円形の円筒環状部分へ
と変わっており一側はシールド壁７の端とそして他の一
方の側はエア管２の外ケースと適合するように形作られ
ている。環状ラムエアダクト５は基本ターボジェットエ
ンジンの内側環状おおい９と外側環状おおい１０の間に
形成されており、それらのおおいはエンジンのセンタラ
インと同心状になっている。エンジンの流入口のところ
でこれらの壁６，７とおおい１０，９は各々空気力学的
同一面適合のために１つに合併する。基本ターボジェッ
トエンジンの流入端は一側上のエンジンのセンタボディ
１２ともう一方の側上のおおい９の対応する部分の間に
均等に離間して周囲に配置された直柱１１によって形作
られる。又、構造上一致した支柱１３がラムエアダクト
５の外側おおい１０と基本ターボジェットエンジンの各
々のおおい９の間に配置されている。基本ターボジェッ
トエンジンの圧縮機１４への入口の上流に可変の又同様
に周囲に均等離間して配置された翼１５がある。

【００３１】本発明の本質的特徴の１つとして基本ター
ボジェットエンジンが止められたときにはラムジエット
エアダクト５を，又はラムエアダクトを止められたとき
には基本ターボジェットエンジンのいずれかに空気を送
り込む適当な遮断手段を有している。このために、本発
明ではスリーブバルブ１６とフラップ１７を有している
。スリーブバルブ１６はダクト部分３と取り入れ部分８
の間で壁面の同一平面の配置をもって軸方向に調整可能
とすることができる。そしてフラップ１７はエンジンの
センタラインＡに対して横切るように配置された枢軸１
８の周りに回動自在にシールド壁７の外側の上面端に配
置されている。図１に示したように第１の極限位置にお
いてスリーブバルブ１６は十分にシールド壁又は取り入
れ部分８の中に入り込んでおり、フラップ１７は前面で
バルブ１６を蓋のように閉じている。ラムジェット作用
時における極端位置において、取り入れ部分８及びこの
ゆえに基本ターボジェットエンジンはフラップ１７の図
示された回動及び遮断位置により閉鎖されている。破線
で示したようにバルブ１６とフラップ１７のもう１つの
極限位置においてフラップ１７は本質的に水平の位置に
回動され、ここで例えば、ラムエアダクトへの上部の一
部の取り入れ口Ｔ１　を閉鎖する。この第２の極限位置
においてスリーブバルブ１６はダクト側の相互に相対し
て斜めに配置された一部の取り入れ口Ｔ３　を閉鎖し、
その低部の軸方向の壁で流入部分４への残りの部分の取
り入れ口Ｔ２　を同時に閉鎖する。

【００３２】図１及び図２に示した実施例ではシールド
壁７とスリーブバルブ１６の上流壁端とそのシールド壁
７の上流壁端に軸方向に隣接したダクト部分３の上流壁
端はエンジンのセンタラインＡに対して同じ傾斜角αで
斜角を付けられている。スリーブバルブ１６の前方又は
前面端上のフラップ１７のこの傾いた遮断位置はこの傾
斜角αに対応して形成されている。スリーブバルブ１６
の後端はこの角αで同様に傾けられているが，これは必
ずしも必須のものではない。その後端でスリーブバルブ
１６は又壁面上でエンジンのセンタラインＡと直角にな
るように設計されている。従って、このようなスリーブ
バルブはボックス型の構造と言うことができる。このよ
うな傾いた位置又は傾いた部分（角α）のために、比較
的大きな空気の取り入れ面積又は部分的取り入れ部分Ｔ
１　，Ｔ２　，Ｔ３　をダクト側にそして好ましくはエ
ア管２の相互に相対した横側に備えることができ、スリ
ーブバルブ１６の比較的適度な軸上の調整範囲を持つこ
とができる。そして、例えば基本ターボジェット作用か
らラムジェット作用へとエンジンが切換えられた時には
、環状流入部分４へ従ってラムエアダクトへの大きな空
気の供給面積が比較的迅速にかつ空気力学的に有利な配
列で用意させることができる。一方この切換過程の初期
段階においてフラップ１７は枢軸１８の周りで回動され
、ほんの小さな角度の調整により基本ターボジェットエ
ンジンの情行を行うための適度に大きな割合の空気を残
すことができる。

【００３３】図１における実線で明らかにしたように、
少なくとも１つの作動部材が備えられてもよく、これは
水力又は気圧で作用するラム１９であってもよい。この
ラムのプシュプル棒のような作動部材２０はスリーブバ
ルブ１６とその上流端で又同時にダクト側の外側でヒン
ジタイプの接続で嵌合されている。スリーブバルブ１６
はここで示したように内部壁面で横の外側でリンク２１
を介してフラップ１７と接続されている。特に図１で明
らかになるように、これらのリンク２１はピン２２，２
３（図４参照）によりそれぞれ一側でスリーブバルブ１
６とヒンジ接続されており、他側でフラップ１７とヒン
ジ接続されており、遮断手段が調整されるときに１つの
極限位置から他へと現実の不動中心から回動されること
ができるようになっている。これは特に水平位置におい
てフラップ１７の極限位置を安全に支持する。このよう
なリンクを配置することはフラップ１７（図１）又はフ
ラップ２７，２８（図３及び５）に対してフラップをそ
れぞれの極限位置に保持する力を増大させ、特別な固定
設備の必要を全く除去することができる。

【００３４】図２から特に明らかなように、水力又は気
圧で作用するラム１９のような形をした少なくとも１つ
の作動部材は熱的に断熱されたケースのライナ２４の中
に埋め込ませることができる。これは又シールド壁７上
に配置されると好都合である。又は、ここで示したよう
に環状の流入部分４の横の中に配置されると好都合であ
る。これは図２には示されていないがこのような作動部
材１９をシールド壁７上へ又、環状流入部分４内にバル
ブ又フラップ作用のために備えておき、水力又は気圧で
作用するラム１９に相対して置いておくと役に立つであ
ろう。同様に図２からわかるように各ラム１９はシール
ド壁７の位置上直線面の同軸上に配置された壁面上に配
置すると好ましい。

【００３５】図１と図２に示したものと本質的に同一又
は現実的に不変の構成部分には同じ参照番号を使って図
３から図６までに本発明の他の好適な実施例を示す。こ
こではフラップ２７，２８が上流の図の上と下に配置さ
れており、エンジンのセンタラインＡに対して横切る方
向に伸びた枢軸２５，２６の周りを回動するようにシー
ルド壁７の極端部に相対して設けられている。そして流
入側で流入部分４（図３，４）が位置上開かれスリーブ
バルブ２９が第１の極端位置でシールド壁７の中又は取
り入れダクト８の中に引き込まれているとき，これらの
フラップは取り入れダクト８を前面で蓋のように閉鎖し
、対称的に尖った配列でラム空気流“Ｓｔ”を排斥する
。

【００３６】本発明によるこの実施例を示す図５，６で
はフラップ２７，２８は略水平の位置まで回動されスリ
ーブバルブ２９は同時に軸方向に第２の極限位置まで移
動し、流入部分４の流入端を遮断している。

【００３７】図３から特に明らかなようにエア管２の四
辺形部分３は、ダクト部分３の下流壁端又はそこから流
入側にすぐ隣接した外ケース６の膨張部分の壁の始まり
と軸方向に隣接したスリーブバルブ２９と蓋のように折
れ曲がったフラップ２７，２８の横の端の外壁との間に
下流方向へＶ形に対称的に広がった流入部分４の流入部
分３０を形成している。ここで示したようなＶ形の流入
部分３０の広がったこのような配置又は設計はスリーブ
バルブ２９及びバルブに対して前面に回動されるフラッ
プ２７，２８の第１の極限位置との調和を示している。 そしてこの位置でラムジェット作用になると共に基本タ
ーボジッェトエンジンが遮断される。

【００３８】図３によれば、蓋のような閉鎖を形成する
ために折り曲げられたフラップ２７，２８のための斜角
をつけられた位置及び密着された表面が流入部分４の流
入部分３０のＶ形に適合するようバルブ２９の相対配置
された前面積の横側に形成されている。そして流入部分
４へのラム空気流入があたり一面開かれ、フラップ２７
，２８の周りに横方向と軸方向への流れが起こる。

【００３９】又、図３から図６では、図１と図２におい
て前述したような配置及び構造にスリーブバルブ２９と
２つのフラップ２７，２８を作動させる水力又は気圧で
作用するラム１９が再び送られている。ラム１９は再び
エア管２上の中央の縦面又は横面の各プシュプル棒のよ
うな作動部材２０と共に配置され、作動部材２０と共に
スリーブバルブ２９に正面で作用する。又、スリーブバ
ルブ２９はフラップ２７，２８とリンク２１を介して接
続されている。このリンクの作用及び配置は図１及び図
２において十分に前に詳述したものと現実的には同一の
ものとなっている。図４を参照すると、１つのラム１９
だけが流入部分４の中のシールド壁７上の一側に見える
。しかし、ここで別のこのようなラム１９が流入部分４
のシールド壁７の他側上に配置されている。

【００４０】図４と図６では各リンク２１は中央の取り
入れ部分８の相互に相対する両側において、一端がピポ
ットピン２２を介してスリーブバルブ２９と、他端がピ
ポットピン２３を介してフラップ２８の低部に（ここで
は一例を示した）ヒンジ結合している。

【００４１】又、図６から明らかになるようにラム１９
のプシュプル棒のような作動部材２０はライニング部分
３１とまとめられるようにしてもよい。そしてそのライ
ニング部分は、スリーブバルブが作動するときスリーブ
バルブと共に移動する。

【００４２】図１と図２及び図３から図６において示さ
れたそれぞれの実施例においてエア管の環状流入部分４
は、四辺形又は正方形の部分から円筒形の最終部分へ変
化する転移領域“Ｕ”に沿ってラムエアダクト５への流
入面積を減少させるよう一般的に狭くなっていく流入口
を形成している。この転移領域“Ｕ”に関連してこれは
断面図に依存するが、下流方向をみたときに６と７の間
の一様の流量面積の図６の４の上流部分の壁の輪郭と，
６と７の間の位置的に連続的に狭くなっていく図５の４
の上流部分の壁の輪郭を有している。

【００４３】さらに本発明の特徴として少なくとも１つ
のフラップ１７（図１及び図２）又はフラップ２７，２
８（図５）は軸方向に上流方向において都合よくテーパ
がつけられている。これは壁の厚さからみて本質的にく
さび形のような形になっている。このようになっている
ことから２つのフラップ２７，２８（図５）は、フラッ
プとスリーブバルブ２９の意図する第２の極限位置即ち
、エア管２の四辺形管部分３の隣接する壁部分に対して
略水平の位置まで回動された、極限位置において、取り
入れ空気流の方向を集束させるような管構造を、シール
ド壁７のすぐ隣接する極端部分と共に形成する。これは
、同様に図１及び図２の実施例においても、枢軸側のシ
ールド壁７の前面端と共に水平に回動されたフラップ１
７に適用される。

【００４４】他の実施例から特にわかるようにスリーブ
２９はＶ型の流入部分３０と適合するようにＶ型に設計
することができる。換言すれば、スリーブバルブ２９は
下流方向に見てＶ型に広がった横壁輪郭を形成している
。考えられうるところでは、各スリーブバルブ２９は任
意に例えば横の相互の後方端に対して直立な壁、即ちエ
ンジンのセンタラインＡに対して垂直に伸びた最終端で
あってもよい。

【００４５】さらに本発明の特徴として一側のスリーブ
バルブ１６（図１及び図２）又は２９（図３から図６）
又は１又は２つのフラップ１７及び２７，２８は各々分
離した作動及び作用手段によって相互が独立に制御され
るようになっている。転換段階の間、ターボジェットエ
ンジンへ及びラムエアダクト（ラムジェットエンジン）
への各々の空気流入面積をエンジン設計，達成すべき飛
行任務及び途中に予期しうるエンジン負荷条件に応じて
このようにして相互に独立に制御できるという歓迎しう
る利点を生み出す。従ってターボジェットの空気取り入
れダクト面積がまだ閉じておらず又は流入面積に対して
非常に少量がフラップ式に閉じられているうちにラムエ
アダクトへの環状流入部分は本質的にすでに開いた位置
にあってもよい。

【００４６】しかし、類似の応用においても、前述の図
１及び図２と図３から図６の実施例で描写したような実
行できる方法でこのような効果は多く達成される。そし
て、ターボジェットからラムジェット作用への転換段階
の間比較的大量の空気取り入れ流入面積がラムジェット
作用のために非常に速く利用できるようになり、一方フ
ラップの作動がやや遅れ、そして基本ターボジェットエ
ンジンの連続的に進行し休止するこの転換段階において
まだ十分な空気を与えるための十分の範囲を残している
。

【００４７】本発明における応用に適した基本ターボジ
ェットエンジンは左から右への順番で、多段軸流コンプ
レッサ、環状の燃焼室，そしてその熱ガスの端にすぐ続
いてコンプレッサを駆動するタービンから構成されてい
る。ラムジェットエンジンの組合せとしては、基本ター
ボジェットエンジンのタービンからの熱ガス出口の下流
地点で環状のラムエアダクト５がエンジンのセンタライ
ンから同心的に伸びた排気管の中へ出てきており，そし
て再燃焼手段（超音速作用時）及び追加の燃焼室（極超
音速作用時）が下流に配置されている。

【００４８】従ってラムジェット作用のときは基本ター
ボジェットエンジンはその下流端で熱ガスから遮断され
なければならない。この目的のためには、軸方向に可動
なスリーブバルブを備えてもよい。従って例えばエンジ
ンのおおいの下流端でセンタラインに対して軸方向に移
動可能で熱ガス出口を遮断し、そして後方のラムエア流
から基本エンジンを遮断するスリーブバルブでよい。本
発明によれば前述したように１つ又はいくつかのフラッ
プ及びスリーブバルブによる熱ガスバルブ作動と各転換
段階を適度に一致させるのに好都合である。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、ターボジェット及びラ
ムジェット作用の相互の切換えを簡単な構造で小型かつ
単純化された遮断手段によって好適に行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】ダクト状の流入端とターボラムジェットエンジ
ンの空気流入端との間の２つの相互の極限位置における
遮断手段を有するエア管を示した断面図である。

【図２】図１におけるＤ−Ｄ線で切った断面図である。

【図３】他の実施例を示したダクト流の流入端とターボ
ラムジェットエンジンの空気流入端との間のエア管を示
した断面図であり、２つのフラップとスリーブバルブを
有する遮断手段の第１極限位置（基本エンジンを遮断し
、流入ダクトの環状流入部分を露出した状態）を示す。

【図４】図３におけるＥ−Ｅ線で切った断面図である。

【図５】図３，図４に示した実施例の別の断面図であり
、遮断手段の第２極限位置を示した断面図であり、基本
ターボジェットエンジンへの空気の供給が可能であり、
ラムエアダクトの環状流入部分へのラム空気の供給は遮
断されている状態を示す。

【図６】図５におけるＦ−Ｆ線で切った断面図である。

【符号の説明】

２　　　　エア管 ３　　　　ダクト部分 ４　　　　流入部分 ５　　　　ラムエアダクト ６　　　　外ケース ７　　　　シールド壁 ８　　　　取入れ部分 ９　　　　おおい １０　　外壁（おおい） １６，２９　　　　スリーブバルブ １７，２７，２８　　　　フラップ １８，２５，２６　　　　枢軸 １９　　作動部材（ラム） ２０　　作動部材 ２１　　リンク ２２，２３　　　　ピン ２４　　ライナ ３０　　流入部分 ３１　　ライニング部分

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　可変の空気流入口と、基本ターボジェ
   ットエンジンを包むラムエアダクトと、基本ターボジェ
   ットエンジンが遮断されているときにラムエアダクトに
   空気を与え、ラムエアダクトが遮断されているときに基
   本ターボジェットエンジンに空気を与える遮断手段を有
   するターボラムジェットエンジンにおいて、空気流入口
   と連結し、基本ターボジェットエンジンの方へ軸方向に
   延びる管状ダクト上に配置され、ラムエアダクト（５）
   の環状の流入部分（４）へ広がるエア管（２）を有し、
   該遮断手段は少なくとも流入側が四辺形である環状ダク
   トの四辺形部分（３，８）と連結され、流入部分（４）
   の遮断手段は軸方向に調整可能で、内部で摺動するスリ
   ーブバルブ（１６）と流入部分（４）の一部の流入（Ｔ
   １　）に対して回動自在な少なくとも１つのフラップ（
   １７）からなり、そのフラップはスリーブバルブ（１６
   ）を蓋のように閉鎖し、連帯的に流入部分（４）を露出
   することを特徴とするターボラムジェットエンジン。
2. 【請求項２】　　フラップ（１７）は管状ダクトの１つ
   の上流部分（８）と環状流入部分（４）の間の分流を形
   成するシールド壁（７）の最上流部分上に回動自在に配
   置され、エンジンのセンタライン（Ａ）において横切る
   方向に延びた枢軸（１８）の周りで回動することができ
   、シールド壁（７）の上流の側面端，スリーブバルブ（
   １６）の前面端及びシールド壁（７）の該端に軸方向で
   隣接したエア管（２）のダクト部分（３）への端がエン
   ジンのセンタライン（Ａ）に対して同一の傾斜角αを持
   って傾斜しており、フラップが傾斜した蓋のように閉じ
   られ流入部分（４）へのラム空気供給が最大限になった
   ときにスリーブバルブ（１６）は十分にシールド壁（７
   ）の中へ入り込むことを特徴とする請求項１記載のター
   ボラムジェットエンジン。
3. 【請求項３】　　２つのフラップ（２７，２８）がシー
   ルド壁（７）の最上流部分上に相対して配置され、エン
   ジンのセンタライン（Ａ）に対して横切る方向に延びた
   枢軸（２５，２６）の周りで回動することができ、流入
   部分（４）が流入端で配置上開かれスリーブバルブ（２
   ９）が第１の極限位置にあり、十分にシールド壁（７）
   の中へ入っているとき、上記フラップは前面でスリーブ
   バルブ（２９）を蓋のように閉鎖しラム空気流（Ｓｔ）
   に対し対称的に尖った配列をし、ほぼ水平上の位置でス
   リーブバルブ（２９）が第２の極限位置になるとともに
   フラップはその流入端で流入部分（４）を閉鎖すること
   を特徴とする請求項１記載のターボラムジェットエンジ
   ン。
4. 【請求項４】　　管状のダクトのひとつの上流部分（３
   ）はその下流壁端と軸方向に隣接したスリーブバルブ（
   ２９）の壁端縁と蓋のように折り曲がったフラップ（２
   ７，２８）間に下流方向に対称的にＶ形に広がった流入
   部分（４）の流入部分（３０）を形成し、スリーブバル
   ブ（２９）は流入部分（３０）のＶ形に適合するよう設
   計され、回動するフラップ（２７，２８）に対して傾角
   がつけられた位置と密着された表面を示し、該フラップ
   （２７，２８）は流入部分（４）へのラムエアの供給が
   、あたり一面で可能になるときにその周りで軸方向と横
   方向に流れがあることを特徴とする請求項１又は３記載
   のターボラムジェットエンジン。
5. 【請求項５】　　少なくとも１つの作動部材、例えば水
   力又は気圧で作用するラム（１９）がスリーブバルブ及
   びフラップを作用させるために備えられており、該ラム
   はプシュプル棒状の作動部材（２０）とともにエア管（
   ２）上の縦又は横の中央面に配置されており、作動部材
   （２０）はリンク（２１）を介してフラップ（１７）又
   はフラップ（２７，２８）に接続されるスリーブバルブ
   （１６，２９）に前面で作用することを特徴とする請求
   項１ないし請求項４記載のターボラムジェットエンジン
   。
6. 【請求項６】　　１つ又はいくつかのリンク（２１）が
   ピン（２２，２３）により一側でスリーブバルブ（１６
   ，２９）とヒンジ接続され、他側でフラップ（１７；２
   ７，２８）とヒンジ接続され、遮断手段が作動するとき
   に１つの極限位置から他の極限位置へとほぼ不動中心か
   ら回動されることができることを特徴とする請求項５記
   載のターボラムジェットエンジン。
7. 【請求項７】　　少なくとも１つの作動部材，例えばラ
   ム（１９）は熱的に断熱されたケースのライナ（２４）
   の中に埋め込まれており、シールド壁（７）上の環状流
   入部分（４）の中に配置され、プシュプル棒状の作動部
   材（２０）は作動動作に追従するライニング部分（３１
   ）とまとめられることを特徴とする請求項５記載のター
   ボラムジェットエンジン。
8. 【請求項８】　　環状流入部分（４）は長方形又は正方
   形部分から環状の円筒端断面へ沿って、全体の流入面積
   を減少させるラムエアダクト（５）への細くなっていく
   流入部分を形成し、シールド壁（７）の断面が連続的に
   細くなり、又は初期の平行部から次に細くなる構造と外
   ケース（６）との間に形成されることを特徴とする請求
   項１ないし請求項７記載のターボラムジェットエンジン
   。
9. 【請求項９】　　少なくとも１つのフラップ（１７）又
   はフラップ（２７，２８）は、そのフラップの厚さに関
   して本質的にくさび形にテーパをつけられており、エア
   管（２）の四辺形管部分（３）の各壁部分に対して略水
   平の位置まで回動され、流入部分（４）が遮断位置にあ
   るときに、それらのフラップはフラップの枢軸の側でそ
   れらに隣接するシールド壁（７）の極端部分と共に取り
   入れ空気流の方向に沿って集束させるような管構造を形
   成することを特徴とする請求項１ないし請求項８記載の
   ターボラムジェットエンジン。
10. 【請求項１０】　　エア管（２）は流入部分（４）のた
    め二重ケースの形をしており、外側ケース（６）はスリ
    ップオーバスリーブの形で上流の四辺形ダクト部分（３
    ）からエンジン全体の外径方向へ均一に一面広がってお
    り、さらに内部シールド壁（７）とともにラムエアダク
    ト（５）への流入部分（４）を含んだ円筒状のケース部
    分になり、ケース管（２）が基本ターボジェットエンジ
    ンの内部おおい（９）とラムエアダクト（５）の為の外
    壁（１０）に接続され、内部おおい（９）と外壁（１０
    ）はエンジンのセンタラインに対して同心状であること
    を特徴とする請求項１ないし９記載のターボラムジェッ
    トエンジン。
11. 【請求項１１】　　スリーブバルブ（２９）は正方形又
    は長方形の断面及び／又は隣接するダクト壁構造と適合
    する上記断面形状を有する箱形であることを特徴とする
    請求項１ないし１０記載のターボラムジェットエンジン
    。
12. 【請求項１２】　　一方のスリーブバルブと他方の１つ
    又は２つのフラップとが互いに分離した作動及び作用手
    段によって独立に制御されることを特徴とする請求項１
    ないし１１記載のターボラムジェットエンジン。
13. 【請求項１３】　　上記空気遮断手段はラムジェットモ
    ードが選択されたときにラムエアダクトからの熱い圧縮
    空気から基本ターボジェットエンジンを封鎖するさらに
    別のスリーブバルブ形の遮断手段と共に作用することを
    特徴とする請求項１ないし１２記載のターボラムジェッ
    トエンジン。