JPS60256541A - 推力転向型ガスタ−ビンエンジン排気装置用冷却装置 - 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、よガヮタービアエ乃＞　ｕＦ気、ズ、つ、関　
；・（し、特に該ノズル用の冷却系統に関する。排気ノ
ズルによってガスタービンエンジンの排気ガスに、りえ
うねる高速度はイｆ）〕の光りに役立つ。このＪｆｆ力
はノズルからやＩＪｌするＵｌ−気ガスの流れの方向と
実質的に平行かつ反ヌリの方向を右する。その結果、も
し排気ガスの方向を変えれば、それに従って推力の方向
も変わる。典型的な場合、航空機用ガスタービンエンジ
ンは軸方向に固定されたノズルを備え、そして荊空機の
操縦は機イホの操縦面によってのみ達成される。

推力軌向型ガスタービン」−ンジンをＭｉ　ｉ酊／知距
離離着陸（Ｖ／５ＴＯＩ）航空機に効果的（２二装備す
るには、離陸と着陸飛行中だけ使用きれる揚）９用補助
エンジンと関連する不利な重量増加を無くするため人ぎ
な推力レベルを発生づるガスタービンエンジンが必要で
ある。このような大きな揚力用推力レベルを得るため、
高温のＷｆ、ツノ増強（アノタバーニング）が必要とな
り、そしてこのようなエンジンの使用に成功する一部つ
のブラ策はＶ／ＳＴＯし排気ノズルに有効な冷Ｍ１設計
をなすことである。

推力増強時のＶ／５ＴＯＩ−排気装置の冷却問題は特に
厳しいものである。さらに詳述ずれは、従来の（Ｖ／５
ｌｏｔ−能力を持たない）推力増強形排気装ばては、排
気流路に沿う圧力と流速の変化はわずかに過ぎない。す
なわち、運転状態の変化に伴う冷却流体の流部と分布の
変化はごくわずかであるから、冷却流体膜を送り込む一
定面積のスロットまたは穴の使用によって効率的な膜冷
却が可能である。これに比べ、Ｖ／５ＴＯＩ−排気装置
は、ガス流の圧力変化と冷却流の制御に関して厳しい問
題に直面している。このような装置は昇降飛行中効率良
り蝕り。なぜなら、その流路形状は可変であ゛っで、流
路ののどがデフレクタと共に回転づるので、ガス流はの
どの上流において音速よりかなり低い速度で転向するか
らである。従って、重大な仕力損失は発生せず、その結
果、高効率の性能が得られる。この特徴は、性能向上に
は利益あるが、冷却流体流の制御を困難にする。なぜな
ら、流路形状の変化は流路に沿う熱ガスの流速と圧ツノ
の大幅な変化をもたらすからである。従って、排気流の
様々な圧力状態の下でＶ／’５ＴＯＩ−ノズル冷却流を
調整する手段が必要となる。流路断面積が大ぎく、流速
が低くそして排気静圧が高い昇降運転時にそれぞれ適す
る冷却流が必要である。

また、流路断面積が比較的小さく、流速が高く、したが
って排気流静圧が低い巡航運転時にも、適当なしかし過
度でない冷却流が必要、である。

さらに、高温排気流を転向または偏向させる表面の冷却
は困難である。なぜなら、排気流の転向の結果生ずる衝
突によって、排気流の圧力は好適冷却流体であるファン
空気のＬＦ力と同じかそれにより高くなるからである。

この状態では、膜冷却は役に立たなくなり、そして一般
的に、冷却流体はデフレクタ・ライナの比較的低圧の低
湿側からその比較的高圧の高温側ｌ＼流れることができ
なくなる。冷却条件の厳しいこのような排気流そらせ面
を冷却するため、効果的で信頼性の高い手段がす　必要
である。

さらに、冷却流体がｖＺＳＴＯＬ運転時だ番プ流れるよ
うに回転式デフレクタに適当な冷却流体を供給する手段
が必要である。デフレクタが巡航時の引込み位置にある
時、冷却流体の供給を止めることによって排気＠置の最
高の効率と航空機の最大の巡航航続距離が得られる。

要約すれば、冷却流体流の制御は２つの理由で非常に重
要である。第１に、Ｖ／５１０１運転時には、巡航時よ
りもはるかに多くの冷却すべき面積が存在し、従って比
較的多くの冷却流体流が必要である。第２に、排気圧力
は一般に昇降運転時に比較的高い。なぜなら、流路のす
べてがノズルのど部の上流にあるからである。これは膜
冷却用流体圧力がそれぞれ高くなりれはならないことを
意味する。しかし巡航時には、のどは更に前方に存し、
その結果排気流の圧力はより低くなる。もし巡航時に冷
却流体の圧力を下げなければ、過度の冷１１流の結果、
厳しい性能の低下が生ずることになる。その上、ノズル
上流の他の高温表面（例えはタービンの動翼と静翼の表
面）に冷却流体が　、１（行きわたらなくなって過熱が
生ずるおそれがある。

従って、本発明の主目的は改良された冷却性能を有する
推力転向型ガスタービンエンジン排気ノズルを提供する
ことである。

本発明の他の目的は、排気流路面積の変化と関連する様
々の排気流圧力状態の下でＶ／５ＴＯＬ冷却流を調整す
る手段を提供づるこである。

本発明の他の目的は、排気ガスが、冷却流体源の圧力を
越える圧力で自製する排気ガスデフレクタに用いる冷却
手段を提供することである。

本発明の他の目的は、排気ガスデフレクタが高温排気流
の衝突を受ける時だけ該デフレクタに適量の冷却流体を
供給することである。

本発明の他の目的ば、排気流路のフラップで画成される
プレブムに入る冷却流体の調整装置と共に、排気ガスデ
フレクタに用いる冷却装置を提供することである。

これらの目的および他の目的と利点は以下の例示的な説
明から明らかとなろう。

簡単に述べると、上記の諸口的を達成するため、まず、
排気ノズルの流路形成壁に熱ライナを設け、排気流路の
外側にある冷却ブレナムに冷却流体を受入れる。この冷
却流体は、公知の膜冷却方式によって、前記ブレナムか
ら冷却流体用流路を通って前記熱ライナの表面上に向け
られる。前記ブレナムに冷却流体を供給する冷却流体用
流路には弁のような調整装置を設ける。冷却流体の圧力
はこの弁を閉じた状態に保つよう作用する。また、ノズ
ル排気流路の面積が増加する時冷却流体の圧力に打ち勝
って前記弁を開く（そして前記面積が減少する時はその
逆に働く）部材を設番ブる。この部材はノズル流路面積
調整用作動手段に作動的に連結されてその機能を果たす
。一実施例において、前記の圧力に打ち勝つ部材は、可
変面積用作動機構上に形成されたカムからなり、このカ
ムは前記弁の弁部材に当接してそれを開くように作用す
る。

□　排気ガスデフレクタには圧縮流体源に連通ずる内空
（デフレクタブレナム）を設ける。デフレクタ高温表面
は、冷却流体源の圧力を越える圧力で衝突する排気ガス
にさらされるので、デフレクタは衝突冷却され、その後
冷却流体は排出されて周囲圧力に達し、これによって冷
却流体にとって好適な圧力勾配が確立される。デフレク
タの内至（デフレクタブレプーム）は、デフレクタ支持
構造体の一体部分を構成するデフレクタ冷却流体管によ
って冷却流体を供給される。デフレクタ冷７ｄｌ流体管
の入目端ば内孔内に入れ子に収納され、内孔入口と共に
可変面積Ａリノイスを形成刃る。このオリノィスの寸法
（したがって冷却流体の流量）は前記内孔内の冷ｆｉ１
流体管の挿入度の関数であり、この挿入度はデフレクタ
の位置によって変わる。

デフレクタが引込み位置にある時、排気流の膨張制御と
飛行操縦用の推力転向（ｖｅｃｔｏｒ　ｉｎｇ　）をな
すだめの膨張用フラップが設（プられでいる揚台には、
このフラップの内部へ向かう冷却流体の流れを制御する
ために他の調整手段、例えは弁を設ける。この弁もまた
ノズル流路面積調整用作動別構に連結され、ノズル面積
の増加時に冷却流体の流量を増加しそのノズル面積の減
少時にはその逆に動く。ｆｔＵ記フラフラップった冷Ｊ
ＪＪ流イホ１ユ、フラップの外面に放出され、この外面
を公知の膜冷Ｎ１方式によって冷却する。

次に本発明の実施例を添付の図面によって説明する。全
図に通じて同符号ば同要素に対応する。

第１図は本発明によるガスタービンエンジン１０の概略
図である。高温燃焼ガスは当業者に周知のようにタービ
ン（図示せず）を通って膨張し、そしてベタ１−ル１４
で示ずように左から月１気ノズル１２に流入する。第１
図の実施例において、ガスタービンエンジンは推力増強
用に公知の種類のアフタバーナ１６を用いである。排気
流は、排気ノズル１２を通った後、そのノズルから転向
をもたらされる。

第１図〜第３図かられかるように、図示の排気装置は、
ノズル面積変化が内側で生じる外側膨張型のものである
。このような形状は、例えば＠空は翼１８との組み合せ
に適し、空気力学的に流線形のパッケージをもたらし、
そして同時に可変形状排気ノズルと航空翼フラップ装置
とに一体性をノｊえ、かくて構造上のむだを無（する。

図示の排気ノズルは実質的に対向する２つの壁　１；・
・ 体２２，２４を含み、両壁のそれぞれの内面１６゜２８
は排気流路３０を部分的に形成する６導体２２は（Ｘら
にノズル面積調整手段にＪ、って形成（きれる。この手
段は協働−リ゛るノズルフラップ（第１のフラップ＞３
２．３４からなり、両フラップはそれぞれの−ｔｒｎ　
３６．３８が雄体２２にヒンジ止めされでいる。両フラ
ップの他端は、例えば協働づるローラどノＪムからなる
÷幾禍３９によってｊ小結されている。こうして排気流
路３０の面積はノズルフラップ３２．３４の位置決めに
よって部分的に調整される。

ノズルフラップ（第１のフラップ＞３２．３／１の下流
に設けた可変翼フラップ（第２ノラツプ）４４は飛行操
縦ベクタリンク（転向）と排気流膨張制御に役立つ。図
示のように、フラップ４４はＨ１８の後端の一部分をな
し、翼は航空機構造イホの一部をなす。しかし、他の実
施例において、フラップをエンジンまたは航空機の導体
に装着してもよい。フラップ４／Ｉは公知の作動手段／
１．８によって操作されつる。壁体２４の下流端部を形
成するｉＴｎ槓調整用下側フラップ４６が、ノズルフラ
ップ３２．３４と協働して排気流路３０の面積の部分的
調整ど（）Ｙ気流の膨張制御に役立つ。さらに、下側フ
ラップ４６はＶ　／　Ｓ　Ｔ　Ｏ１，、運転時において
ノズルのと１ｒ１１梢の調整に役たつ。

Ｖ　／　Ｓ　Ｔ　Ｏ１，−運転のために、回転ボンネッ
ト型デフレクタ５２を展開位置に展開して排気流を下方
に向ける。デフレクタ５２は、第２図に示すごとく、実
質的にＵ形の断面形状を有し、弧状そら上部分５４とそ
の両側に設けた２個のパイ形アーム部拐ｂ６からなる。

巡航運転中（第１図と第３図）、デフレクタ５２は側壁
２２内の引込み位置に引込まね、従ってそれは流路３０
の空力的に円滑な輪郭を損わない。？ｌなわち、デフレ
クタ５２は高い巡航ノズル効率に影響を与えない。Ｖ／
Ｓ丁０１−運転様式では、第２図に示すように、デフレ
クタ５２はその連結ピボット（１本だ（ブを６０で示す
）を中心として回転して流路３０内にはいり、これによ
りｕＬ気流を下方に同番ブる。

第２図〜第９図において、第１図の推力の推力転向排気
ノズル用の改良冷却系統を図解的に示す。

本質的に、この冷却系統は３種の部分系から成るものと
考えてよい。各部分系は特定の０１気ノズル構成部分の
冷却に役立つ独特な冷却系である。さらに詳述すれば、
対画静止側壁６２（第４図）と、回転デフレクタ５２と
膨張フラップ４４を冷却するためにそれぞれの冷却部分
系が設けられている。

しかし、後）７ｆ！のように、これらの部分系の機能と
順序立ては排気流路形状の変化と直接関連する。

前述のように、図示の形の推力転向排気ノズルはＶ／Ｓ
丁ＯＬ運転状□態において効率が良い。その理由の一つ
は、ノ女ルののど６１！Ｉがデフレクタ５２と共に回転
するので、排気流かのど６４の、、１流において音速よ
り低い速度で転向することである。しかし、排気流路面
積の変化は、側壁６２に対する排気流の影響によって静
圧分布にかなりの変化をもたらす。流路断面積が大ぎく
そして静圧の比較的高いＮ２図のＶ’／５ＴＯＬ運転様
式時に督　は、それに適する冷却流が必要である。大ぎ
な流路面積は、Ｖ　／　Ｓ　’ｌ’　ＯＬ用の所要高推
力レベルを発生しそして補助的な昇降装Ｍ（例えばリフ
［〜ファン）の使用を避けるに必要な高温の推力増強運
転と関連する。Ｖ／５ＴＯＬの要件に合わせて従来の膜
冷却技術を用いることは不適当である。なゼなら、これ
は第３図の巡航運転状態、すなわち、排気流路が比較的
高くそして静圧が比較的低い（従ってこの低い排気流静
圧が冷却流体源と排気流路間に不必要に大ぎい冷却流体
圧力差をもたらす）状態の下では冷却浦体量を過大にす
るからである。

第２図〜第５図に側壁６２冷却用の改良手段を示す。冷
却流体、例えば空気は、ガスタービンエンジンのファン
（図示せず）のような好適な冷却流体源から、ノズルの
外側構造ケーシング６８と内側熱ライナ７０との間に形
成゛された流路６６を通って供給される。熱ライナ７０
は重なり合った隣接ライナゼグメン、ドア４の６対のセ
グメント間にスロット７２を有する型のものである。周
知のように、冷却流体はスロット７２を通ってライナ　
、１（、）、わ１、。ＩＩ　（７）　ｒｒｌ’ｉ　Ｊ、
ｌ、：　ｌ！　ＩＡ　Ｉｃ　＃□ア５６１ウ　″イナ７
０の下流＠７６とケーシング６８の間にはス１コツｊ−
７５（第５図）が形成され、ケーシング６８の下流部を
さらに冷却するための冷却流体膜を放出する。ライナ７
０によって形成された流路の区Ｖｉ、はＶ／５ＴＯＬ運
転から巡航運転へ移行中形状の変化がなく、従って、排
気ガスによる静圧の変化はスロット７２の寸法法めに際
して事実上無視し得る。流路６６内の冷却流体の圧力は
常にライナ７０の高温排気流側の面上の冷却流体圧力よ
り高いので、スロットの寸法を適当に定めれば、冷却流
体流が確実に生ずる。

しかし、ライナ末端７６の後方における大きな面積変化
は、既に列挙した理由によって無視で基ない。従って、
流路６６からの冷却流体がブレナム７８内に供給される
が、このブレナムは、一実施例では、＃Ｉ造ケーシング
６８と先細フラップ３２および末広フラップ３４との間
に形成されて、いる。流出装置として、中空のリブ８０
がケーシング６８（例えば板金構造のもの）を支持し且
つブレナム７８内に延びている。ケーシングと同様に、
リブはほぼＵ形の輪郭を有し、そのｒＵＪの基部はブレ
ナム７８内に存しそしてその脚部は側壁６２にそって延
在する（第４図）。冷Ｎ１流体は冷却ブレナム７８とり
ブ８０の内部とに連通ずる複数の開口８２を通ってリブ
内に流入しそして第４図に明示のように側Ｗ６２にそっ
て流れる。すなわち、リブ８０はレーシング構造部材で
あるととも冷却流体分配供給管路として二重に役立つ。

冷却流体はその後リブ脚部の複数の開口８４を通って冷
却流体流路８６内に入り、そこで排気流路３０を部分的
に形成する熱遮蔽部材８８の一面と衝突する。その後、
冷却流体は隣り合う熱遮蔽部材８８間のスロット８９　
（第２図）から流出して、ベクトル９０で示すように冷
却流体膜を形成する。

冷却流体の流量を排気流路面積の関数として制御するた
め流に’８６６内に冷却流体弁９２のような第１調整装
置が設（プられている。

先細フラップ３２の前端はヒンジ点３６における駆動軸
に取（＝ｊ　ｔブられている。すなわち、この駆動軸の
回転は、作動的に連結されたフラップ３２゜３４の変位
を介して排気流路３０の面積を直接制御する。それゆえ
、ブレナム７８へ向かう冷却流体の流れを制御づ−るた
め同一の駆動軸を利用することが便利である。従って、
弁（第１調整装Ｖ）９２はシャッタ（第１の弁部月）９
４を含み、このシャッタはケーシング６８にＩｆ＜Ｗさ
れ、そしで軸３６上に形成された突出カム９６と当接し
得る。

冷却流体の圧力はシャッタ９４を閉ざしそしてｈム９６
と係合させようとする。カム９６の軸３６上の周方向位
置は、先細フラップ３２がその最も開いた位１（アノタ
バーニングＶ／Ｓ王Ｏ［、運転）にある時、第２図に示
づように、カム９６が流路６６内の冷却流体圧力に打ち
勝って、シレツタ９４を押し開き、そしてプレナム７８
に向かう冷却流体の流量を最大にし得るような位置であ
る。カムは全幅（ｆｕｌｌ−５ｐａｎ）カムではないの
で、開位置においてプレナムに向かう冷却流体の流れを
妨げない。冷却の必要度が比較的少ない巡航運転中も）
　は、カム（流体圧力に打ち勝つ部材）９６はシＡ７ツ
タ９４（第１の弁部材）から周方向に離れて、弁を実質
的に閉ざし、これによって弁６：Ｊ後間の冷却流体圧力
降下を増加しそしてプレナム７８内の圧力を下げる。こ
れはプレナムから出る冷却流体の流１を減らすことにな
る。このようにして、排気ノズルの冷却流は、排気流路
面積の変化に伴なう様々な排気流の静圧状態にヌ４応す
るよう自動的に調整される。

上記の冷却系統の別の利点は、冷却プレナムの圧力フラ
ップ３２．３４の位置づけに必要な作動力の増強に使用
されることであり、かくて作動器の所要寸法と重量が減
少する。

Ｖ　／　Ｓ　”ｌ”　ＯＬノズル冷却に関して第２の重
要なことは回転デフレクタ５２の冷却である。デフレク
タは独特の冷却問題を有する。というのは、高温排気流
がデフレクタに衝突するので、デフレクタは排気流の動
圧の少なくとも一部分を受（ブ、この動圧部分と排気流
の静圧の和は好適冷却流体源の圧力に近い圧力となる。

それゆえ、膜冷却はそれだけではデフレクタの高温面の
冷却には不適当工あ６．、＃ｖ”’Ｃ１工７．□ヵ、ア
７．２．□。□　１・；”冷却方式と′／、蒙り、膜冷
却方式は後述のように衝突冷Ｎｊの補強に役立つ。

第８図に示すように、弧状そらせ部分５／Ｉはデフレク
タ熱ライナ１０２を間隔をおいて支持し、それとの間に
デフレクタプレナム１０４を形成する。このプレナム内
に複数の慢１突カン（Ｃａ１１）（衝突部月）　１３０
が挿入されている。衝突カン１３０はデフレクタレナム
内に冷却流体を導入−づる部材１０６、すなわらプレナ
ム７８内のりブ８０に類似′づ“る複数の中空構造リブ
１０６がら冷ｆＪ］流体流を受入れるようになっている
。リブ１０６は弧状デフレクタ構造部５４とアーム５６
の外側を横切って延在しそれらに剛性を与え、最後には
共通回転継手１０７に収束している。％ｉ＋突カン１３
０はそねせ部分５４の開口１３２を介してリブ１０６の
内部と連通しており、そしで衝突カンに入った冷ＮＪ流
体は各カンに設けた複数の穴１３４から流出してライブ
−１０２と衝突ケる。衝突後の冷却流体は隣り合う衝突
カンの間にある開口（第２の流出装置）１３６を通って
デフレクタブレナム１０４を出る。開口１３６はデフレ
クタプレナム１０４とそらぜ部分５４の背後の周囲域と
に連通している。第８図に弧状そらせ部分を詳細に示し
であるが、アーム５６も同じように形成されそして冷却
され得る。

第３図と第６図と第７図に示すように、デフレクタ冷却
流体は弁９２の上流において流路６６がら中空リブ１０
８によって抽出される。このリブは、ノズルケーシング
６８を少なくとも部分的に囲みそしてケーシングにＲｔ
ノた複数の抽気口１１０を包囲するマニホルドとして役
立つ。このマニホルドに補集された冷却流体ノズルの両
側にある導管１１２を通り、内孔１１６を右する固定ハ
ウジング１１４に達する。内孔１１６はデフレクタ冷却
流体管１１８を入れ子に受入れており、この管は内孔と
回転継手１０７とに連通している。回転継手１０７はデ
フレクタ冷却流体管１１８と前述の構造リブ１０６とに
連通しそして枢着点１２０においてデフレクタに固定さ
れでいる。

デフレクタ冷却流体色・の枢着点１２０はデフレクタの
ビボッ１−〇〇と一致していないので、デフレクタが回
転すると枢着点１２０はピボット６゜のまわりを回動し
、デフレクタ冷却流体管１１８を固定ハウジング１１４
に対しである程度軸方向に並進させる。ハウジング１１
４に対するデフレクタ冷却流体管１１８の角変位は単球
（ｕｎｉｌ）ａｌｌ＞軸受によって吸収され、この軸受
はまた（べての面におりる不整合を補正する。というの
は、ノズルを板金で作ることが便利であり、その膨張と
収縮は様々な熱荷重の下で、もし単球軸受、がなければ
、干渉や固着なひぎ起こすからである。デフレクタ５２
と並進冷却流体管１１８の間の境界面は回転継手１０７
を必要とする因子である。

冷却流体供給管１１８は、ノズルが巡航様式で働いてい
る間は閉じた状態となる弁として作用Ｊ−る。ずなわち
、冷却流体管１１８は内孔１１６の入口１２６と協働し
て、可変面積オリフィスの形をとる第２調整手段を形成
する。このオリフィス！″）面積は内孔における冷却流
体管０挿入度０直接的な関数である。デフレクタが引込
み位置く第３図と第７図）にある時、それは排気流路の
外側に存するのでデフレクタの冷却は不要である。従っ
て、入口１２６は冷却流体管１１８によって閉さされ、
この管の先端は冷却流体の流れを完全に止めるため弾性
ダイアフラム〈シール部材）１２８と係合する。第２図
と第６図の■／５ＴＯＬ′ｉ１転状態では、入口１２６
が開かれ、そして冷却流体はデフレクタ冷却流体管１１
８を通ってリブ１０６内に流れ込むことがｉＪ能となる
。リブ１０６内に達した冷却流体は前述のように衝突カ
ン１３０に流入する。

上述の冷却系統では、ハウジング１１４の入口１２６が
開けばいつでも冷却流体は冷却流体源からデフレクタに
確実に流れる。なぜなら、この冷部回路の下流端は常に
、デフレクク背後の周囲空気と連通ずる開口１３６で終
っているからである。

かくて、強力な衝突冷却が利用される。というのは、周
囲空気は、常に好適冷′却流体源の圧力より低い圧力を
もち、これにより冷却流体流にこのま　１．（しい圧力
勾配が確立されるからである。この冷却系統はまた迅速
に働ぎ、Ｖ／５ＴＯＬ運転のためデフレクタが排気流路
内に移動するとただちに十分な冷却流体流をデフレクタ
に送り込む。冷却流体の流量はデフレクタの位置に直接
依存する。なぜならデフレクタは冷却流体管１１８を介
して入口１２６のオリフィス寸法を直接制ｔｌｌ　する
からである。

冷却流体管１１８を通る冷却流体すなわち空気の所要流
量を制限するため、ゲージング６８のすぐ下流にあるデ
フレクタ九２の区域にお１プる冷）９は、ケーシング６
８と熱遮蔽部材８８との間に形成された後縁スロット１
２８′から流入する冷却流体膜によって補強される。こ
の流体膜はベタ１−□ル１３８で表されている（第２図
）。冷却流体をブレナム７８からスロット１２８′Ｉ＼
導くにはリブ８０のうちの最後のリブを用いるのが便利
である。さらに、デフレクタ５２の膜冷却はフラップ３
４のヒンジ３８内の開Ｅｌ　（流出装置）１３９によっ
て施される。ブレナム７８内の冷却流体はこの開口１３
９から流出し、ベクトル１４１で示すようにデフレクタ
５２を横切って流れる。　第９図は第３の主要構成部で
ある膨張制御フラップ４４用の冷却系を示す。流路６６
からの冷却流体は、第２弁１４２のような第３調整手段
と導管１４４を経て膨張制御フラップ４４に供給される
。弁１４２はノズル面積用駆動機構１４６によって動か
される駆動軸３６にカム連結きれたポペット弁型のちの
でよい。フラップ３２．３４が最小面積位置にある、推
力増強を行わない巡航運転時には、弁１４２はカム作用
によって開かれ、その結果冷　□却流体はフラップ４４
の内部へ流れる。膨張フラップ４４内には、熱遮蔽板１
５０からなる排気流側フラツプ面の近くに対流仕切板１
４８が形成されている。熱遮蔽板１５０を効果的に冷却
するため、対流冷却と膜冷却の組み合せを用いて向流冷
却が施される。冷却流体は対流仕切板１４８と熱遮蔽板
１５０の間を前方に流れて、熱遮蔽板の対流冷却に役立
つ。冷却流体は最後にスロット（第３の流出装置）１５
２を通って熱遮蔽板面上に冷却流膜を形成する。

さらに、末広フラップ３４の後ｆＮヒンジ３８における
スロット１３９（第２図）はｒｔｌ張フラップ４４の膜
冷却に役立つ。このスロワ（・は化較的低温の空気であ
る冷却流体を直接プレナム７８からフラップ４４の而」
−に向けるにう作用する。スト１ット１３９の断面積は
末広フラップ３４の角度と共に変る。Ｖ　／　Ｓ　Ｔ　
ＯＬ、運転状態では、前述のように、スロット１３９は
全開してテ′フレクタに所要の膜冷却を施す。巡航運転
時には、スロワ］・面積はノズル面積ど共に減少し、最
後に、推力増強の無い運転用の最小面積となる。これは
性能向上と膨張フラップ４４の冷ｆＪＩに役立つ。

かくて、推力転向排気ノズル用の高効５９の冷却系統が
提供さねたことになる。冷却流体流（ｉを排気流路面積
とデフレクタ（１２置の関数として調整づる６弁の使用
と、冷却回路に好適な圧力勾配の設定とによって、高温
のＶ／Ｓ１’Ｏ１−運転に十分４【冷却流路の圧力と流
量が得られる。さらに、巡航９　運転中に冷Ｍ１流体の
圧力と流量を減らずので、巡航１１能と航空機航続距曜
Ｉが最大となる。

当業者に明らかなように、本発明の概念を逸脱すること
なく前述の実施態様に対して幾多の改変を施すことが―
Ｊ能である。例えは、前述の冷却部分系は排気ノズルの
形状に応じて別個または併合的に用い得る。また、本発
明の範囲内で前述の冷却回路を相違なるノズル外被に適
合するよう再構成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を取入れた、航空機翼に装着したガスタ
ービンエンジンの部分切取概略図、第２図は本弁明の冷
却系統の一作用様式を示す第１図の排気ノズルの拡大略
図、第３図は本発明の冷却系統の他の作用様式を示す第
２図に類似の拡大略図、第４図は側壁冷却を詳細に示す
第２図の線４−４にそう部分断面図、第５図は第２図の
線５−５にそう部分断面図、第６図は第２図の作用様式
にあるデフレクタ冷却系を示す拡大部分断片図、第７図
は第３図の作用様式にあるデフレクタ冷却切取図、第９
図は排気ノズル膨張フラップ用冷１］系の拡大略図であ
る。 ３２．３／ｌ・・・ノズルノラツブ〈り）］のフラップ
）、３６・・・軸、／１４・・・第２のフラップ、５２
・・・デフレクタ、６６・・・冷却流体流路、７８・・
・ブレナム、８０・・・中空リブ（流出装置）、ε３２
．８４・・・開口、９２・・・弁、９４・・・シ１ツタ
（第１の弁部祠）、９６・・・カム、１０２・・・熱ラ
イナ、１０４・・・デフレクタブレナム、１０６・・・
中空リブ、１０７・・・回転継手、１０８・・・中空リ
ブ、１１０・・・抽気口、１１４・・・固定ハウジング
、１１Ｇ・・・内孔、１１８・・・冷却流体管、１２２
・・・単球軸受、１２６・・・人口、１２８・・・弾性
ダイアノラム、１３０・・・衝突カン（性ｉ突部＋Ｊ＞
、１３４・・・開口、１３６・・・開口（第２の流出装
置）、１４．４・・・導］１ｂ２・・・ス１］ツ１〜（
第３の流出装置）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　排気流路の一部を画定する位置可変のフラップ
   と、該フラップの位置を決める作動装置と、１ノ１気流
   路の外側の引込み位置と流路の一部を画定する展開位置
   との間で位置決め可能な回転デフレクタとを有するガス
   タービン１−ンジン排気ノズル用の冷却装置において、
   排気流路の外側で前記フラップによって一部が画定され
   るプレナムと、前記プレナムに冷却流体を導入する流路
   と、前記プレナムから冷却流体を排出する流出装置と、
   ｎＩＪ記ブレナムに入る冷却流体の圧力を調整するため
   前記作動装置に接続した第１調整装置と、前記回転デフ
   レクタによって支持される熱シイナと、前記デフレクタ
   と前記熱ライナの間に配置されたデフレクタブレナムと
   、デフレクタブレナム内に冷却流体を導入するようにデ
   フレクタと共に回転する部材と、前記熱ライナに冷却流
   体を衝突させる衝突部材と、圧力レベルが冷却源より低
   くて、前記デフレクタブレナムから前記排気流路の外側
   の場所に冷却流体を排出する第２の流出装置と、デフレ
   クタの位置の関数として、デフレクタプレナムへの冷却
   流体の流れを制御する第２調整装置とからなる冷ｆｉｌ
   ｌ、装置っ （２）　前記第２ｖ４整装置が、冷却流体源とデフレク
   タブレナムの間に配置され、内孔を有する剛性のハウジ
   ングと、該内孔内に冷却流体を導入する入　、１コと、
   内孔の出口と、デフレクタ冷却流体管を有し、デフレク
   タ冷却流体管の一端が前記ハウジング内に入れ子形に入
   って、前記入口と共に可変面積のオリフィスを形成し、
   デフレクタ冷却流体管の他端がデフレクタブレナムに冷
   却流体を導入する装置と作動的に連結している、待訂ム
   ｈ求の範囲第１項記載の冷却装置。 （３）　前記デフレクタプレナムに冷ＩＩ流体を導入す
   る装置が、中空構造リブからなり、該中空構造リブの内
   部がデフレクタブレナムと前記デフレクタ冷ｆＪ１流体
   管の他端と連通している、特許請求の範囲第２項記載の
   冷ｆＪｉ装置。 （４ン　前記可変面積オリフィスが、前記デフレクタが
   展開位置にあるとき開くと共に前記デフレクタが引込み
   位階にあるとぎ閉じるようになっている、特許請求の範
   囲第３項に記載の冷ｆＪ］装置。 （５）　前記第２調整装置が、デフレクタが引込み位置
   にあるとぎに前記ｆフレフタ冷却流体管の一端をシール
   して冷却流体の流れを田」ト−づるシール部拐を内孔内
   に有している、特許請求の範囲第４　ｒｌｌに記載の冷
   却装置。 （６）　排気流路の一部を画定する位置可変のａ〕１フ
   ラップと、該第１フラツプの位置を決める作動装置と、
   第１フラツプの下流で排気カスの膨張を制御する位置可
   変の第２フラツプとを有するカス・タービンエンジン排
   気ノス゛ル用の冷ｆｉｌｉ装階において、ν　ｎｊＪ　
   Ｎｔ　ｕＦ　５　ａ　ｍ″″側゛°“＋ｚｔ、ｉ１．−
   ７ｙｙブによって一部が画定されるブレナムと、前記ブ
   レナムに冷却流体を導入づる流路と、前記ブレナムから
   冷却流体を排出する流出装置と、前記ブレナムに入る冷
   Ｈ１流体のバカレベルを調整するために前記作動装置に
   接続した第１調整装置と、前記第２フラツプの内部に冷
   ｉ１流体を導入する導管と、第２ノラツプの内部から冷
   却流体をυ［出し、前記排気流路を部分的に画定する第
   ２フラップ面上に冷却流体を導く第３の流出装置と、前
   記作動装置の位置の変化に応答し、第２フラツプへの冷
   却流体の流れを制御する第３調整装置とからなる冷ｆＩ
   Ｉ］装置。 （７）　前記第３調整装置が冷却流体源と前記導管の間
   に配置された第２の弁を有し、該第２の弁が作動装置と
   作動的に連結している特許請求の範囲第６項に記載の冷
   Ｎ］装置。 （８）　前記第２の弁が、前記排気流路が減少するに゛
   つれて聞くと共に前記排気流路が増加するにつれて閉じ
   るようになっている特許請求の範囲第７−項に記載の冷
   却装置。