JP3074982B2 - ジェットエンジンの排気ノズル - Google Patents
ジェットエンジンの排気ノズルInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ジェットエンジンの排
気ノズルに関するものである。
気ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、マッハ数２．５〜５の航行速度で
巡航する機体に使用するエンジンとして、地上における
静止状態から低マッハ数までターボファンエンジンを使
用し、マッハ数３以上の飛行速度においてラムジェット
エンジンを使用するようにしたコンバインドサイクルエ
ンジンが検討されている。
巡航する機体に使用するエンジンとして、地上における
静止状態から低マッハ数までターボファンエンジンを使
用し、マッハ数３以上の飛行速度においてラムジェット
エンジンを使用するようにしたコンバインドサイクルエ
ンジンが検討されている。
【０００３】ところで、このようなジェットエンジンの
作動に際して、燃焼器における燃焼効率の向上のみなら
ず、該燃焼器の後段に配される排気ノズルにおける燃焼
気流（噴流）を利用することにより、推力効率を向上す
ることができることが知られている。そして、該燃焼気
流を利用するための排気ノズルとして、図７に示す構造
のコンバージェント・ダイバージェント（ＣＤ）型ノズ
ルが採用されている。
作動に際して、燃焼器における燃焼効率の向上のみなら
ず、該燃焼器の後段に配される排気ノズルにおける燃焼
気流（噴流）を利用することにより、推力効率を向上す
ることができることが知られている。そして、該燃焼気
流を利用するための排気ノズルとして、図７に示す構造
のコンバージェント・ダイバージェント（ＣＤ）型ノズ
ルが採用されている。
【０００４】この排気ノズル１は、間隔を空けて対向す
る一対の固定壁２と、その間に対向状態に配される一対
の可動フラップ３とによって矩形断面を有するダクト状
に形成されている。該可動フラップ３は、それぞれ燃焼
ガスＣの流通方向に沿って並べられる２枚の平板状のコ
ンバージェントフラップ３ａおよびダイバージェントフ
ラップ３ｂを相対角度変更自在に連結して構成されてい
る。そして、それぞれのフラップ３ａ・３ｂに取り付け
られるシリンダ等の駆動手段（図示略）を作動させ、こ
れらフラップ３ａ・３ｂの連結部３ｃを関節として相対
角度を変化させることにより屈曲させられ、燃焼ガスＣ
の流通方向に沿って横断面積を変化させることができる
ようになっている。
る一対の固定壁２と、その間に対向状態に配される一対
の可動フラップ３とによって矩形断面を有するダクト状
に形成されている。該可動フラップ３は、それぞれ燃焼
ガスＣの流通方向に沿って並べられる２枚の平板状のコ
ンバージェントフラップ３ａおよびダイバージェントフ
ラップ３ｂを相対角度変更自在に連結して構成されてい
る。そして、それぞれのフラップ３ａ・３ｂに取り付け
られるシリンダ等の駆動手段（図示略）を作動させ、こ
れらフラップ３ａ・３ｂの連結部３ｃを関節として相対
角度を変化させることにより屈曲させられ、燃焼ガスＣ
の流通方向に沿って横断面積を変化させることができる
ようになっている。
【０００５】このように排気ノズル１を構成すると、該
排気ノズル１を流通する燃焼ガスＣは、スロート部Ｓに
よって一旦絞られることによりマッハ数１程度まで加速
され、さらに、その後に発散させられることによって超
音速まで増速されることになり、推力効率が向上される
ことになる。しかも、各航行速度に応じて最適な推力効
率を達成するノズル開口比が実現されるので、広い航行
速度範囲に亘って、高い推力効率を得ることができると
いう利点がある。
排気ノズル１を流通する燃焼ガスＣは、スロート部Ｓに
よって一旦絞られることによりマッハ数１程度まで加速
され、さらに、その後に発散させられることによって超
音速まで増速されることになり、推力効率が向上される
ことになる。しかも、各航行速度に応じて最適な推力効
率を達成するノズル開口比が実現されるので、広い航行
速度範囲に亘って、高い推力効率を得ることができると
いう利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
構成された排気ノズル１を取り付けた機体Ｘが離着陸を
行う場合には、排気ノズルを流通する燃焼ガスＣの排出
速度が低いので、図７に実線で示されるように、ダイバ
ージェントフラップ３ｂの傾斜角度を小さくし、対向す
るダイバージェントフラップ３ｂを概略平行状態として
燃焼ガスＣの排出速度を維持することにより機体Ｘの推
力を維持することが行われる。
構成された排気ノズル１を取り付けた機体Ｘが離着陸を
行う場合には、排気ノズルを流通する燃焼ガスＣの排出
速度が低いので、図７に実線で示されるように、ダイバ
ージェントフラップ３ｂの傾斜角度を小さくし、対向す
るダイバージェントフラップ３ｂを概略平行状態として
燃焼ガスＣの排出速度を維持することにより機体Ｘの推
力を維持することが行われる。
【０００７】しかしながら、上記排気ノズル１である
と、該排気ノズル１を流通する燃焼ガスＣの排出速度を
高くすることによってのみ機体Ｘの推力を維持すること
としているため、離着陸時のように、機体Ｘが地上に近
い状態において該排気ノズル１の発する騒音が大きくな
るという問題点があった。
と、該排気ノズル１を流通する燃焼ガスＣの排出速度を
高くすることによってのみ機体Ｘの推力を維持すること
としているため、離着陸時のように、機体Ｘが地上に近
い状態において該排気ノズル１の発する騒音が大きくな
るという問題点があった。
【０００８】さらに、限られたスペースにおける機体の
離着陸にあたって、離陸時の滑走距離および着陸時の制
動距離を短縮する要請があり、排気ノズルから排出され
る燃焼ガスのエネルギを利用することが考えられてい
る。
離着陸にあたって、離陸時の滑走距離および着陸時の制
動距離を短縮する要請があり、排気ノズルから排出され
る燃焼ガスのエネルギを利用することが考えられてい
る。
【０００９】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、離着陸時における機体Ｘの推力を維持し
つつ騒音を低減するとともに、機体の滑走距離および制
動距離を短縮することができるジェットエンジンの排気
ノズルを提供することを目的としている。
ものであって、離着陸時における機体Ｘの推力を維持し
つつ騒音を低減するとともに、機体の滑走距離および制
動距離を短縮することができるジェットエンジンの排気
ノズルを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、次の４つの手段を提案している。第１の
手段は、間隔を空けて配される一対の固定壁と、その間
に対向状態に配される一対の可動フラップとにより矩形
断面を有するダクト状に形成される内部ノズルと、該内
部ノズルの周囲に配置され移動手段によって該内部ノズ
ルの長手方向に移動させられる外部ノズルとを具備し、
前記可動フラップが、燃焼ガスの流通方向に連接され揺
動手段によってそれぞれ傾斜角度を変更させられること
により内部ノズルの長手方向に沿う流路面積を変化させ
るコンバージェントフラップおよびダイバージェントフ
ラップからなり、前記外部ノズルが、前記固定壁の外側
に配される一対の外部壁と、該外部壁にそれぞれ取り付
けられ前記可動フラップの外側に間隔を空けて配される
一対の外部フラップとにより矩形断面を有するダクト状
に形成され、該外部ノズルの前端に、該外部ノズルの移
動によって開閉され内部ノズルとの間隙に外気を取り入
れる外気取入口が配設され、前記ダイバージェントフラ
ップの外面に、前記外部フラップとの間隙位置に配置さ
れ外気取入口から取り入れられた外気と内部ノズル内の
燃焼ガスとを混合するミキサーが配置され、該ミキサー
が、ダイバージェントフラップの長手方向に沿って摺動
可能に取り付けられ、外部ノズルが後方へ移動させられ
たときに、該ミキサーをダイバージェントフラップの後
端に配置させる摺動手段が配設されているジェットエン
ジンの排気ノズルを提案している。第２の手段は、ミキ
サーが、燃焼ガスの流通方向後方に向けて波高を増大す
る波板形状に形成されているジェットエンジンの排気ノ
ズルを提案している。第３の手段は、外部ノズルに、外
部フラップをダイバージェントフラップの軸心と平行な
軸心回りに揺動させるとともに、外部ノズルが内部ノズ
ルの後方位置に配置されたときに、内部ノズルの後方を
閉塞する位置に外部フラップを揺動させる外部フラップ
揺動手段が配設されているジェットエンジンの排気ノズ
ルを提案している。第４の手段は、内部ノズルの後部に
摺動させられた外部ノズルを、燃焼ガスの流通方向に交
差する方向に揺動させる外部ノズル揺動手段が配設され
ているジェ ットエンジンの排気ノズルを提案している。
に、本発明は、次の４つの手段を提案している。第１の
手段は、間隔を空けて配される一対の固定壁と、その間
に対向状態に配される一対の可動フラップとにより矩形
断面を有するダクト状に形成される内部ノズルと、該内
部ノズルの周囲に配置され移動手段によって該内部ノズ
ルの長手方向に移動させられる外部ノズルとを具備し、
前記可動フラップが、燃焼ガスの流通方向に連接され揺
動手段によってそれぞれ傾斜角度を変更させられること
により内部ノズルの長手方向に沿う流路面積を変化させ
るコンバージェントフラップおよびダイバージェントフ
ラップからなり、前記外部ノズルが、前記固定壁の外側
に配される一対の外部壁と、該外部壁にそれぞれ取り付
けられ前記可動フラップの外側に間隔を空けて配される
一対の外部フラップとにより矩形断面を有するダクト状
に形成され、該外部ノズルの前端に、該外部ノズルの移
動によって開閉され内部ノズルとの間隙に外気を取り入
れる外気取入口が配設され、前記ダイバージェントフラ
ップの外面に、前記外部フラップとの間隙位置に配置さ
れ外気取入口から取り入れられた外気と内部ノズル内の
燃焼ガスとを混合するミキサーが配置され、該ミキサー
が、ダイバージェントフラップの長手方向に沿って摺動
可能に取り付けられ、外部ノズルが後方へ移動させられ
たときに、該ミキサーをダイバージェントフラップの後
端に配置させる摺動手段が配設されているジェットエン
ジンの排気ノズルを提案している。第２の手段は、ミキ
サーが、燃焼ガスの流通方向後方に向けて波高を増大す
る波板形状に形成されているジェットエンジンの排気ノ
ズルを提案している。第３の手段は、外部ノズルに、外
部フラップをダイバージェントフラップの軸心と平行な
軸心回りに揺動させるとともに、外部ノズルが内部ノズ
ルの後方位置に配置されたときに、内部ノズルの後方を
閉塞する位置に外部フラップを揺動させる外部フラップ
揺動手段が配設されているジェットエンジンの排気ノズ
ルを提案している。第４の手段は、内部ノズルの後部に
摺動させられた外部ノズルを、燃焼ガスの流通方向に交
差する方向に揺動させる外部ノズル揺動手段が配設され
ているジェ ットエンジンの排気ノズルを提案している。
【００１１】
【作用】本発明の第１の手段に係るジェットエンジンの
排気ノズルによれば、固定壁と可動フラップとによって
矩形断面を有するダクト状に形成される内部ノズルにお
いて、揺動手段を作動させ、コンバージェントフラップ
およびダイバージェントフラップの揺動角度を変更する
ことにより、各航行速度に適した形態に内部ノズルが形
成される。超音速巡航状態においては、コンバージェン
トフラップによって燃焼ガスの流れを絞りかつダイバー
ジェントフラップの傾斜角度を大きくすることにより燃
焼ガスの流れを発散させて流速を向上させることによ
り、大きな推力が得られることになる。また、離着陸時
においては、ダイバージェントフラップの傾斜角度を小
さくして内部ノズルから排出される燃焼ガス流速を極力
高めるとともに、移動手段を作動させて外部ノズルを内
部ノズルの後方へ移動させる。これにより、内部ノズル
の後方に、外部壁と外部フラップとにより囲まれる外部
ノズルが配されるとともに、外気取入口が開かれて、外
部フラップとダイバージェントフラップとの間から排気
ノズル内に外気が取り入れられることになる。そして、
取り入れられた外気が、外部フラップとダイバージェン
トフラップとの間に配されるミキサーによって内部ノズ
ルから排出されてきた燃焼ガスとともに撹拌・混合さ
れ、外部フラップから排出される気体の流量が増加させ
られるとともに、その流速が低減させられることにな
る。離着陸時に、外部ノズルが内部ノズルの後方に配さ
れると、摺動手段が作動させられてミキサーがダイバー
ジェントフラップの後端に配置される。これにより、燃
焼ガスと外気とが撹拌され、流速の速い燃焼ガスに外気
が吸引されて外部ノズル内の混合気体の流量を増大させ
ることが可能となる。第２の手段に係るジェットエンジ
ンの排気ノズルによれば、離着陸時に、外部ノズルが内
部ノズルの後方に配されると、摺動手段が作動させられ
てミキサーがダイバージェントフラップの後端に配置さ
れる。ミキサーは、燃焼ガスの流通方向下流に向かって
波高を増大する波板形状に形成されているので、その内
面に流通させられる燃焼ガスと、その外面に流通させら
れる外気とを隣接する凹凸内に交互に流通させ、その後
端部において、該燃焼ガスと外気とを混合する。これに
より、燃焼ガスと外気とが効率よく撹拌され、流速の速
い燃焼ガスに外気が吸引されて外部ノズル内の混合気体
の流量を効率よく増大させることが可能となる。第３の
手段に係るジェットエンジンの排気ノズルによれば、外
部ノズルが内部ノズルの後方位置に配された状態で、外
部フラップ揺動手段を作動させることにより、外部フラ
ップが、ダイバージェントフラップの軸心と平行な軸心
回りに揺動させられて、内部ノズルの後方が閉塞され、
内部ノズルから排出される燃焼ガスがせき止められるこ
とになる。外部ノズルの後方への移動によって、該外部
ノズルの前端に外気取入口が開口されているので、せき
止められた燃焼ガスは外部フラップによって偏向され外
気取入口から前方に向けて噴出される。これにより、逆
方向への推力を得ることが可能となる。第４の手段に係
るジェットエンジンの排気ノズルによれば、離着陸時等
において、外部ノズルが内部ノズルの後方に配されたと
きに、該外部ノズル揺動手段を作動させることにより外
部ノズルが燃焼ガスの流通方向に交差する方向に揺動さ
れ、屈曲した排気ノズルが形成される。これにより、燃
焼ガスの排出方向を変えて推力の方向を偏向させること
が可能となる。
排気ノズルによれば、固定壁と可動フラップとによって
矩形断面を有するダクト状に形成される内部ノズルにお
いて、揺動手段を作動させ、コンバージェントフラップ
およびダイバージェントフラップの揺動角度を変更する
ことにより、各航行速度に適した形態に内部ノズルが形
成される。超音速巡航状態においては、コンバージェン
トフラップによって燃焼ガスの流れを絞りかつダイバー
ジェントフラップの傾斜角度を大きくすることにより燃
焼ガスの流れを発散させて流速を向上させることによ
り、大きな推力が得られることになる。また、離着陸時
においては、ダイバージェントフラップの傾斜角度を小
さくして内部ノズルから排出される燃焼ガス流速を極力
高めるとともに、移動手段を作動させて外部ノズルを内
部ノズルの後方へ移動させる。これにより、内部ノズル
の後方に、外部壁と外部フラップとにより囲まれる外部
ノズルが配されるとともに、外気取入口が開かれて、外
部フラップとダイバージェントフラップとの間から排気
ノズル内に外気が取り入れられることになる。そして、
取り入れられた外気が、外部フラップとダイバージェン
トフラップとの間に配されるミキサーによって内部ノズ
ルから排出されてきた燃焼ガスとともに撹拌・混合さ
れ、外部フラップから排出される気体の流量が増加させ
られるとともに、その流速が低減させられることにな
る。離着陸時に、外部ノズルが内部ノズルの後方に配さ
れると、摺動手段が作動させられてミキサーがダイバー
ジェントフラップの後端に配置される。これにより、燃
焼ガスと外気とが撹拌され、流速の速い燃焼ガスに外気
が吸引されて外部ノズル内の混合気体の流量を増大させ
ることが可能となる。第２の手段に係るジェットエンジ
ンの排気ノズルによれば、離着陸時に、外部ノズルが内
部ノズルの後方に配されると、摺動手段が作動させられ
てミキサーがダイバージェントフラップの後端に配置さ
れる。ミキサーは、燃焼ガスの流通方向下流に向かって
波高を増大する波板形状に形成されているので、その内
面に流通させられる燃焼ガスと、その外面に流通させら
れる外気とを隣接する凹凸内に交互に流通させ、その後
端部において、該燃焼ガスと外気とを混合する。これに
より、燃焼ガスと外気とが効率よく撹拌され、流速の速
い燃焼ガスに外気が吸引されて外部ノズル内の混合気体
の流量を効率よく増大させることが可能となる。第３の
手段に係るジェットエンジンの排気ノズルによれば、外
部ノズルが内部ノズルの後方位置に配された状態で、外
部フラップ揺動手段を作動させることにより、外部フラ
ップが、ダイバージェントフラップの軸心と平行な軸心
回りに揺動させられて、内部ノズルの後方が閉塞され、
内部ノズルから排出される燃焼ガスがせき止められるこ
とになる。外部ノズルの後方への移動によって、該外部
ノズルの前端に外気取入口が開口されているので、せき
止められた燃焼ガスは外部フラップによって偏向され外
気取入口から前方に向けて噴出される。これにより、逆
方向への推力を得ることが可能となる。第４の手段に係
るジェットエンジンの排気ノズルによれば、離着陸時等
において、外部ノズルが内部ノズルの後方に配されたと
きに、該外部ノズル揺動手段を作動させることにより外
部ノズルが燃焼ガスの流通方向に交差する方向に揺動さ
れ、屈曲した排気ノズルが形成される。これにより、燃
焼ガスの排出方向を変えて推力の方向を偏向させること
が可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明に係るジェットエンジンの排気
ノズルの一実施例について、図１ないし図６を参照して
説明する。これら各図において、符号１０は排気ノズ
ル、１１は可動フラップ、１２は内部ノズル、１３は外
部ノズル、１４はコンバージェントフラップ、１５はダ
イバージェントフラップ、１６は第１のシリンダ（揺動
手段）、１７は第２のシリンダ（揺動手段）、１８はミ
キサー、１９はガイドレール、２０は摺動手段、２１は
外部壁、２２は外部フラップ、２２ｂはモータ（外部フ
ラップ揺動手段）、２３は移動手段、２４は外気取入
口、２５はガイドレール、Ａは外気、Ｃは燃焼ガス、Ｓ
はスロート部である。
ノズルの一実施例について、図１ないし図６を参照して
説明する。これら各図において、符号１０は排気ノズ
ル、１１は可動フラップ、１２は内部ノズル、１３は外
部ノズル、１４はコンバージェントフラップ、１５はダ
イバージェントフラップ、１６は第１のシリンダ（揺動
手段）、１７は第２のシリンダ（揺動手段）、１８はミ
キサー、１９はガイドレール、２０は摺動手段、２１は
外部壁、２２は外部フラップ、２２ｂはモータ（外部フ
ラップ揺動手段）、２３は移動手段、２４は外気取入
口、２５はガイドレール、Ａは外気、Ｃは燃焼ガス、Ｓ
はスロート部である。
【００１３】本実施例の排気ノズル１０は、平行間隔を
空けて対向状態に配される固定壁２と、その間に配され
る一対の可動フラップ１１とにより矩形断面を有するダ
クト状に形成された内部ノズル１２と、該内部ノズル１
２の周囲を取り囲むように配置される外部ノズル１３と
を具備している。
空けて対向状態に配される固定壁２と、その間に配され
る一対の可動フラップ１１とにより矩形断面を有するダ
クト状に形成された内部ノズル１２と、該内部ノズル１
２の周囲を取り囲むように配置される外部ノズル１３と
を具備している。
【００１４】前記可動フラップ１１は、それぞれコンバ
ージェントフラップ１４と、該コンバージェントフラッ
プ１４の後端に揺動自在に連結されるダイバージェント
フラップ１５とから構成されている。
ージェントフラップ１４と、該コンバージェントフラッ
プ１４の後端に揺動自在に連結されるダイバージェント
フラップ１５とから構成されている。
【００１５】前記コンバージェントフラップ１４は、該
コンバージェントフラップ１４の外面に形成されたブラ
ケット１４ａおよびエンジン本体Ｙにそれぞれ揺動自在
に連結される第１のシリンダ１６により、その前端に配
される揺動軸１４ｂ回りに揺動させられるようになって
いる。一方、ダイバージェントフラップ１５は、その外
面に形成されたブラケット１５ａと前記コンバージェン
トフラップ１４の外面に形成されたブラケット１４ｃと
の間に揺動自在に取り付けられる第２のシリンダ１７に
よって、その前端に配される揺動軸１５ｂ回りに揺動さ
せられるようになっている。
コンバージェントフラップ１４の外面に形成されたブラ
ケット１４ａおよびエンジン本体Ｙにそれぞれ揺動自在
に連結される第１のシリンダ１６により、その前端に配
される揺動軸１４ｂ回りに揺動させられるようになって
いる。一方、ダイバージェントフラップ１５は、その外
面に形成されたブラケット１５ａと前記コンバージェン
トフラップ１４の外面に形成されたブラケット１４ｃと
の間に揺動自在に取り付けられる第２のシリンダ１７に
よって、その前端に配される揺動軸１５ｂ回りに揺動さ
せられるようになっている。
【００１６】前記ダイバージェントフラップ１５の外面
には、ミキサー１８が配設されている。該ミキサー１８
は、図４に示すように、ダイバージェントフラップ１５
の前端側において該ダイバージェントフラップ１５の外
面に沿う平面状に形成されるとともに、該前端側から後
端側に向かって波高が高くなる波板形状に形成されてい
る。そして、ダイバージェントフラップ１５の外面に形
成されたガイドレール１９に沿って該ダイバージェント
フラップ１５の長手方向に摺動させられるようになって
いる。該ミキサー１８を摺動させる摺動手段２０は、例
えば、ダイバージェントフラップ１５内に配されるモー
タ２０ａ、ボールネジ２０ｂ等よりなる直線移動手段で
あって、ミキサー１８をダイバージェントフラップ１５
の後端から突出させることができるとともに、ダイバー
ジェントフラップ１５の長手方向の任意位置に配置する
ことができるようになっている。
には、ミキサー１８が配設されている。該ミキサー１８
は、図４に示すように、ダイバージェントフラップ１５
の前端側において該ダイバージェントフラップ１５の外
面に沿う平面状に形成されるとともに、該前端側から後
端側に向かって波高が高くなる波板形状に形成されてい
る。そして、ダイバージェントフラップ１５の外面に形
成されたガイドレール１９に沿って該ダイバージェント
フラップ１５の長手方向に摺動させられるようになって
いる。該ミキサー１８を摺動させる摺動手段２０は、例
えば、ダイバージェントフラップ１５内に配されるモー
タ２０ａ、ボールネジ２０ｂ等よりなる直線移動手段で
あって、ミキサー１８をダイバージェントフラップ１５
の後端から突出させることができるとともに、ダイバー
ジェントフラップ１５の長手方向の任意位置に配置する
ことができるようになっている。
【００１７】前記外部ノズル１３は、前記内部ノズル１
２の固定壁２の外面に摺動自在に取り付けられる外部壁
２１と、該外部壁２１の間に取り付けられ外部壁２１と
ともに矩形断面のダクト状に外部ノズル１３を形成する
外部フラップ２２とを具備している。
２の固定壁２の外面に摺動自在に取り付けられる外部壁
２１と、該外部壁２１の間に取り付けられ外部壁２１と
ともに矩形断面のダクト状に外部ノズル１３を形成する
外部フラップ２２とを具備している。
【００１８】前記外部壁２１は、移動手段２３によって
内部ノズル１２の長手方向に沿って摺動させられるよう
になっている。該移動手段２３は、内部ノズル１２の固
定壁２外面に配設された円柱状の突起２３ａと、外部壁
２１の内面に配設され前記突起２３ａを収納状態とし
て、外部ノズル１３の摺動動作を案内する案内溝２３ｂ
と、外部壁２１の前端とその前方に配される機体Ｘとの
間に揺動可能に取り付けられる移動シリンダ２３ｃとを
具備している。該移動シリンダ２３ｃは、一対の可動フ
ラップ１１の外方に、それぞれ配されており、同時に伸
張させることにより、案内溝２３ｂ内に突起２３ａを摺
動させ、外部ノズル１３を内部ノズル１２の後方に移動
させることができるとともに、両移動シリンダ２３ｃの
伸張量を異ならせることにより、外部ノズル１３を前記
突起２３ａ回りに揺動させることができるようになって
いる。
内部ノズル１２の長手方向に沿って摺動させられるよう
になっている。該移動手段２３は、内部ノズル１２の固
定壁２外面に配設された円柱状の突起２３ａと、外部壁
２１の内面に配設され前記突起２３ａを収納状態とし
て、外部ノズル１３の摺動動作を案内する案内溝２３ｂ
と、外部壁２１の前端とその前方に配される機体Ｘとの
間に揺動可能に取り付けられる移動シリンダ２３ｃとを
具備している。該移動シリンダ２３ｃは、一対の可動フ
ラップ１１の外方に、それぞれ配されており、同時に伸
張させることにより、案内溝２３ｂ内に突起２３ａを摺
動させ、外部ノズル１３を内部ノズル１２の後方に移動
させることができるとともに、両移動シリンダ２３ｃの
伸張量を異ならせることにより、外部ノズル１３を前記
突起２３ａ回りに揺動させることができるようになって
いる。
【００１９】前記外部フラップ２２は、前記内部ノズル
１２の可動フラップ１１の外方に間隙を空けて配設さ
れ、かつ、前記外部壁２１の間隙を閉塞するように配設
され、内部ノズル１２の周囲に、該内部ノズル１２より
も大きな矩形断面のダクト状に外部ノズル１３を形成し
ている。この外部フラップ２２の前端は、前記移動シリ
ンダ２３ｃが収縮状態とされ、外部ノズル１３が前方に
配置されたときには、機体Ｘに密接状態に配され、移動
シリンダ２３ｃが伸張されて外部ノズル１３が後方に移
動させられると、機体Ｘとの間に、外気Ａを取り入れる
外気取入口２４を開口させるようになっている。
１２の可動フラップ１１の外方に間隙を空けて配設さ
れ、かつ、前記外部壁２１の間隙を閉塞するように配設
され、内部ノズル１２の周囲に、該内部ノズル１２より
も大きな矩形断面のダクト状に外部ノズル１３を形成し
ている。この外部フラップ２２の前端は、前記移動シリ
ンダ２３ｃが収縮状態とされ、外部ノズル１３が前方に
配置されたときには、機体Ｘに密接状態に配され、移動
シリンダ２３ｃが伸張されて外部ノズル１３が後方に移
動させられると、機体Ｘとの間に、外気Ａを取り入れる
外気取入口２４を開口させるようになっている。
【００２０】また、外部フラップ２２は、その前端に配
される揺動軸２２ａ回りに揺動することができるように
外部壁２１に取り付けられている。そして、外部壁２１
内部に組み込まれ前記揺動軸２２ａに直結するモータ２
２ｂ等のアクチュエータによって、揺動させられるよう
になっている。さらに、該外部フラップ２２は、外部壁
２１の内面に設けられた円弧状のガイドレール２５に、
その後端を支持されており、燃焼ガスＣの圧力によって
外部フラップ２２の揺動動作が不安定にならないように
保持されるようになっている。また、該ガイドレール２
５は、対向する外部フラップ２２がその中央位置におい
て後端を接触することができるように外部壁２１の中央
位置まで形成されている。
される揺動軸２２ａ回りに揺動することができるように
外部壁２１に取り付けられている。そして、外部壁２１
内部に組み込まれ前記揺動軸２２ａに直結するモータ２
２ｂ等のアクチュエータによって、揺動させられるよう
になっている。さらに、該外部フラップ２２は、外部壁
２１の内面に設けられた円弧状のガイドレール２５に、
その後端を支持されており、燃焼ガスＣの圧力によって
外部フラップ２２の揺動動作が不安定にならないように
保持されるようになっている。また、該ガイドレール２
５は、対向する外部フラップ２２がその中央位置におい
て後端を接触することができるように外部壁２１の中央
位置まで形成されている。
【００２１】このように構成された排気ノズル１０の動
作態様について以下に説明する。まず、機体Ｘが超音速
巡航状態において、排気ノズル１０は図１に示す形態と
なる。すなわち、第１のシリンダ１６を伸張させること
により、コンバージェントフラップ１４が、燃焼ガスＣ
の流通方向後方に向けて内部ノズル１２の流路面積を縮
小するように傾斜され、その後端部にスロート部Ｓが形
成される。そして、該コンバージェントフラップ１４の
後端に連結されたダイバージェントフラップ１５は、第
２のシリンダ１７の収縮によって、スロート部Ｓから後
方に向けて内部ノズル１２の流路面積を次第に拡張する
傾斜角度に設定される。これにより、ノズル開口比の大
きな内部ノズル１２が形成され、超音速巡航状態におけ
る排気ノズル１０の推力効率が向上されることになる。
作態様について以下に説明する。まず、機体Ｘが超音速
巡航状態において、排気ノズル１０は図１に示す形態と
なる。すなわち、第１のシリンダ１６を伸張させること
により、コンバージェントフラップ１４が、燃焼ガスＣ
の流通方向後方に向けて内部ノズル１２の流路面積を縮
小するように傾斜され、その後端部にスロート部Ｓが形
成される。そして、該コンバージェントフラップ１４の
後端に連結されたダイバージェントフラップ１５は、第
２のシリンダ１７の収縮によって、スロート部Ｓから後
方に向けて内部ノズル１２の流路面積を次第に拡張する
傾斜角度に設定される。これにより、ノズル開口比の大
きな内部ノズル１２が形成され、超音速巡航状態におけ
る排気ノズル１０の推力効率が向上されることになる。
【００２２】このとき、前記ミキサー１８は前記ダイバ
ージェントフラップ１５の前部に収納状態とされてい
る。また、外部フラップ２２は、前記移動シリンダ２３
ｃを全て収縮状態として、その前方に配される機体Ｘに
接触状態とされ、外気取入口２４を閉鎖するとともに、
モータ２２ｂの作動によって、その後端が前記ダイバー
ジェントフラップ１５の後端と接触状態に配されるよう
に揺動されている。これにより、排気ノズル１０後流に
おける気流の乱れが最小限に低減され機体Ｘに作用する
空気抵抗が低減されることになる。
ージェントフラップ１５の前部に収納状態とされてい
る。また、外部フラップ２２は、前記移動シリンダ２３
ｃを全て収縮状態として、その前方に配される機体Ｘに
接触状態とされ、外気取入口２４を閉鎖するとともに、
モータ２２ｂの作動によって、その後端が前記ダイバー
ジェントフラップ１５の後端と接触状態に配されるよう
に揺動されている。これにより、排気ノズル１０後流に
おける気流の乱れが最小限に低減され機体Ｘに作用する
空気抵抗が低減されることになる。
【００２３】この状態から、航行速度を低減していくと
きには、第２のシリンダ１７を伸張させ、航行速度に応
じて最適なノズル開口比となるようにダイバージェント
フラップ１５の傾斜角度を低減させる。これとともに、
外部フラップ２２を揺動させその後端がダイバージェン
トフラップ１５に接触するように配置する。そして、航
行速度がさらに低減されて、機体Ｘが亜音速巡航状態に
あるときには、図２に示すように、第２のシリンダ１７
を伸張させて、ダイバージェントフラップ１５の傾斜角
度を０゜とする。これによって、コンバージェントフラ
ップ１４の後端からダイバージェントフラップ１５の後
端までの内部ノズル１２の流路面積が一定状態とされ、
ノズル開口比が１となって燃焼ガスＣの流速が高い値に
保持され、推力が維持されることになる。
きには、第２のシリンダ１７を伸張させ、航行速度に応
じて最適なノズル開口比となるようにダイバージェント
フラップ１５の傾斜角度を低減させる。これとともに、
外部フラップ２２を揺動させその後端がダイバージェン
トフラップ１５に接触するように配置する。そして、航
行速度がさらに低減されて、機体Ｘが亜音速巡航状態に
あるときには、図２に示すように、第２のシリンダ１７
を伸張させて、ダイバージェントフラップ１５の傾斜角
度を０゜とする。これによって、コンバージェントフラ
ップ１４の後端からダイバージェントフラップ１５の後
端までの内部ノズル１２の流路面積が一定状態とされ、
ノズル開口比が１となって燃焼ガスＣの流速が高い値に
保持され、推力が維持されることになる。
【００２４】次に、機体Ｘが着陸体勢に入るときには、
第１のシリンダ１６を収縮させてコンバージェントフラ
ップ１４の傾斜角度を小さくする。そして、第２のシリ
ンダ１７を伸張させてダイバージェントフラップ１５が
コンバージェントフラップ１４と同一面内に配されるよ
うに内部ノズル１２を形成する。これにより、燃焼ガス
Ｃの流通方向に沿って後方に向かって流通面積を若干縮
小する内部ノズル１２の形態が形成される。
第１のシリンダ１６を収縮させてコンバージェントフラ
ップ１４の傾斜角度を小さくする。そして、第２のシリ
ンダ１７を伸張させてダイバージェントフラップ１５が
コンバージェントフラップ１４と同一面内に配されるよ
うに内部ノズル１２を形成する。これにより、燃焼ガス
Ｃの流通方向に沿って後方に向かって流通面積を若干縮
小する内部ノズル１２の形態が形成される。
【００２５】また、上記動作とともに、外部フラップ２
２を揺動させて外部ノズル１３を全開状態とし、前記移
動シリンダ２３ｃを全て伸張させて外部ノズル１３を内
部ノズル１２の後方に配置する。これにより、外部フラ
ップ２２の前端と機体Ｘとの間に外気取入口２４が開口
され、該外気取入口２４から内部ノズル１２と外部ノズ
ル１３との間隙を通して、内部ノズル１２の後方に外気
Ａが取り入れられることになる。
２を揺動させて外部ノズル１３を全開状態とし、前記移
動シリンダ２３ｃを全て伸張させて外部ノズル１３を内
部ノズル１２の後方に配置する。これにより、外部フラ
ップ２２の前端と機体Ｘとの間に外気取入口２４が開口
され、該外気取入口２４から内部ノズル１２と外部ノズ
ル１３との間隙を通して、内部ノズル１２の後方に外気
Ａが取り入れられることになる。
【００２６】このとき、同時に、前記摺動手段２０を作
動させることにより、ダイバージェントフラップ１５の
前部に収納状態とされていたミキサー１８を、ダイバー
ジェントフラップ１５の後端から突出状態に配する。こ
れにより、図３に示すような着陸体勢の排気ノズル１０
形態が形成されることになる。そして、このように形成
された排気ノズル１０であると、ダイバージェントフラ
ップ１５の後端に突出させられたミキサー１８の内面に
燃焼ガスＣが流通させられる一方、該ミキサー１８の外
面には、外気取入口２４から取り入れられた外気Ａが流
通させられる。
動させることにより、ダイバージェントフラップ１５の
前部に収納状態とされていたミキサー１８を、ダイバー
ジェントフラップ１５の後端から突出状態に配する。こ
れにより、図３に示すような着陸体勢の排気ノズル１０
形態が形成されることになる。そして、このように形成
された排気ノズル１０であると、ダイバージェントフラ
ップ１５の後端に突出させられたミキサー１８の内面に
燃焼ガスＣが流通させられる一方、該ミキサー１８の外
面には、外気取入口２４から取り入れられた外気Ａが流
通させられる。
【００２７】ここで、ミキサー１８は、後方に向かって
波高を増大させる波板形状に形成されているので、該ミ
キサー１８の内面を流通させられる燃焼ガスＣと、外面
を流通させられる外気Ａとが、隣接する波形状の凹凸に
交互に流通させられることになり、ミキサー１８の後端
において混合・攪拌されることになる。この場合にあっ
て、燃焼ガスＣの流速が、外気Ａの流速と比較して速い
ために、燃焼ガスＣの流通によって外気Ａが吸引され、
外気取入口２４からの外気Ａの取り入れが促進され、外
部ノズル１３内の燃焼ガスＣ・外気Ａの混合気体の流量
が効率よく増大させられる。
波高を増大させる波板形状に形成されているので、該ミ
キサー１８の内面を流通させられる燃焼ガスＣと、外面
を流通させられる外気Ａとが、隣接する波形状の凹凸に
交互に流通させられることになり、ミキサー１８の後端
において混合・攪拌されることになる。この場合にあっ
て、燃焼ガスＣの流速が、外気Ａの流速と比較して速い
ために、燃焼ガスＣの流通によって外気Ａが吸引され、
外気取入口２４からの外気Ａの取り入れが促進され、外
部ノズル１３内の燃焼ガスＣ・外気Ａの混合気体の流量
が効率よく増大させられる。
【００２８】このような形態に排気ノズル１０を形成す
ることにより、内部ノズル１２を流通してきた高速の燃
焼ガスＣは、該内部ノズル１２の後方に外部ノズル１３
によって形成される広い流路面積に放出されるため、そ
の流速を低減される。これによって、流速の８乗に比例
して大きくなる騒音が抑制されることになる。また、外
部ノズル１３から流出される気体は、外気取入口２４か
ら取り入れた外気Ａと燃焼ガスＣとの混合気体となるた
めに、その流量を増大させられるので、流量と流速との
積に比例して大きくなる推力は、流量の増大と流速の低
減とにより相殺され、一定の大きさに保持されることに
なる。
ることにより、内部ノズル１２を流通してきた高速の燃
焼ガスＣは、該内部ノズル１２の後方に外部ノズル１３
によって形成される広い流路面積に放出されるため、そ
の流速を低減される。これによって、流速の８乗に比例
して大きくなる騒音が抑制されることになる。また、外
部ノズル１３から流出される気体は、外気取入口２４か
ら取り入れた外気Ａと燃焼ガスＣとの混合気体となるた
めに、その流量を増大させられるので、流量と流速との
積に比例して大きくなる推力は、流量の増大と流速の低
減とにより相殺され、一定の大きさに保持されることに
なる。
【００２９】このような着陸体勢の排気ノズル１０形態
は、離陸時においても適用され、騒音が低減しかつ推力
の増大させることができる。特に、離着陸時において
は、機体Ｘが地上に近いために、その騒音による被害が
大きく、この点において、本実施例の排気ノズルは、そ
の問題点を有効に解決することができる。
は、離陸時においても適用され、騒音が低減しかつ推力
の増大させることができる。特に、離着陸時において
は、機体Ｘが地上に近いために、その騒音による被害が
大きく、この点において、本実施例の排気ノズルは、そ
の問題点を有効に解決することができる。
【００３０】さらに、本実施例の排気ノズル１０を使用
した機体Ｘが、離陸する場合にあって、外部ノズル１３
の前端に取り付けられた移動シリンダ２３ｃを、図５に
示すように伸縮させる。すなわち、上記離陸体勢の排気
ノズル１０形態から、内部ノズル１２の上部に位置する
移動シリンダ２３ｃをさらに伸張させ、逆に、内部ノズ
ル１２の下部に位置する移動シリンダ２３ｃを縮小させ
る。外部ノズル１３は、その外部壁２１内面に形成され
た案内溝２３ｂ内に円柱状の突起２３ａを収納状態とす
ることにより内部ノズル１２の固定壁２に支持されてい
るので、上記移動シリンダ２３ｃの伸縮によって、その
後部開口を斜め下方に指向させられる。
した機体Ｘが、離陸する場合にあって、外部ノズル１３
の前端に取り付けられた移動シリンダ２３ｃを、図５に
示すように伸縮させる。すなわち、上記離陸体勢の排気
ノズル１０形態から、内部ノズル１２の上部に位置する
移動シリンダ２３ｃをさらに伸張させ、逆に、内部ノズ
ル１２の下部に位置する移動シリンダ２３ｃを縮小させ
る。外部ノズル１３は、その外部壁２１内面に形成され
た案内溝２３ｂ内に円柱状の突起２３ａを収納状態とす
ることにより内部ノズル１２の固定壁２に支持されてい
るので、上記移動シリンダ２３ｃの伸縮によって、その
後部開口を斜め下方に指向させられる。
【００３１】このように排気ノズル１０の形態を形成す
ることにより、外部ノズル１３から排出される混合気体
が斜め下方に偏向され、機体Ｘに斜め上方に向かう推力
が付与されることになる。したがって、このような推力
が付与された機体Ｘは、す早く浮上させられることにな
り、滑走距離を短縮することが可能となる。
ることにより、外部ノズル１３から排出される混合気体
が斜め下方に偏向され、機体Ｘに斜め上方に向かう推力
が付与されることになる。したがって、このような推力
が付与された機体Ｘは、す早く浮上させられることにな
り、滑走距離を短縮することが可能となる。
【００３２】また、機体Ｘが着陸した状態において、排
気ノズル１０の形態を図６に示すように構成する。すな
わち、前記着陸体勢の排気ノズル１０形態から、外部フ
ラップ２２を揺動させることにより、内部ノズル１２の
後方において排気ノズル１０を閉塞するとともに、摺動
手段２０を作動させてミキサー１８をダイバージェント
フラップ１５の前部に移動させる。これにより、内部ノ
ズル１２から排出される燃焼ガスＣが、外部フラップ２
２によってせき止められるとともに、該外部フラップ２
２に沿って外気取入口２４の方向に偏向され、該外気取
入口２４から前方に向けて噴出されることになる。その
結果、外部フラップ２２は、燃焼ガスＣによって後方に
押され、該外部フラップ２２を取り付ける移動シリンダ
２３ｃを介して機体Ｘに逆推力が作用することになり、
機体Ｘを短い制動距離で停止させることができる。
気ノズル１０の形態を図６に示すように構成する。すな
わち、前記着陸体勢の排気ノズル１０形態から、外部フ
ラップ２２を揺動させることにより、内部ノズル１２の
後方において排気ノズル１０を閉塞するとともに、摺動
手段２０を作動させてミキサー１８をダイバージェント
フラップ１５の前部に移動させる。これにより、内部ノ
ズル１２から排出される燃焼ガスＣが、外部フラップ２
２によってせき止められるとともに、該外部フラップ２
２に沿って外気取入口２４の方向に偏向され、該外気取
入口２４から前方に向けて噴出されることになる。その
結果、外部フラップ２２は、燃焼ガスＣによって後方に
押され、該外部フラップ２２を取り付ける移動シリンダ
２３ｃを介して機体Ｘに逆推力が作用することになり、
機体Ｘを短い制動距離で停止させることができる。
【００３３】このように構成されたジェットエンジンの
排気ノズル１０であると、亜音速巡航時から超音速巡航
時までの広い速度範囲における推力効率を最適なものと
する形態に変化させることができる。また、離着陸時に
燃焼ガスＣに外気Ａを効率よく取り込んで、騒音防止と
推力維持を両立させることができる。さらに、この排気
ノズル１０を搭載した機体Ｘにおいては、離陸時におけ
る滑走距離および着陸時における制動距離をそれぞれ短
縮することができるという効果を奏する。
排気ノズル１０であると、亜音速巡航時から超音速巡航
時までの広い速度範囲における推力効率を最適なものと
する形態に変化させることができる。また、離着陸時に
燃焼ガスＣに外気Ａを効率よく取り込んで、騒音防止と
推力維持を両立させることができる。さらに、この排気
ノズル１０を搭載した機体Ｘにおいては、離陸時におけ
る滑走距離および着陸時における制動距離をそれぞれ短
縮することができるという効果を奏する。
【００３４】〈他の実施態様〉なお、本発明に係るジェ
ットエンジンの排気ノズル１０にあっては、以下の技術
を採用することができる。 外部ノズル１３の外部壁２１内面に案内溝２３ｂを
設け、内部ノズル１２の固定壁２外面に突起２３ａを設
けることとしたが、これに代えて、外部壁２１内面に突
起２３ａ、固定壁２外面に案内溝２３ｂを配設するこ
と。 外部フラップ揺動手段をモータ２２ｂとしたが、こ
れに代えて、他の任意のアクチュエータを採用するこ
と。 ミキサー１８を摺動させる摺動手段２０をモータ２
０ａおよびボールネジ２０ｂ等からなる直線移動機構と
したが、これに代えて、シリンダ、リニアモータ等の他
の直線移動機構を採用すること。 コンバージェントフラップ１４およびダイバージェ
ントフラップ１５の揺動手段としてシリンダ１６・１７
を採用したが、これに代えて、任意のアクチュエータを
採用すること。
ットエンジンの排気ノズル１０にあっては、以下の技術
を採用することができる。 外部ノズル１３の外部壁２１内面に案内溝２３ｂを
設け、内部ノズル１２の固定壁２外面に突起２３ａを設
けることとしたが、これに代えて、外部壁２１内面に突
起２３ａ、固定壁２外面に案内溝２３ｂを配設するこ
と。 外部フラップ揺動手段をモータ２２ｂとしたが、こ
れに代えて、他の任意のアクチュエータを採用するこ
と。 ミキサー１８を摺動させる摺動手段２０をモータ２
０ａおよびボールネジ２０ｂ等からなる直線移動機構と
したが、これに代えて、シリンダ、リニアモータ等の他
の直線移動機構を採用すること。 コンバージェントフラップ１４およびダイバージェ
ントフラップ１５の揺動手段としてシリンダ１６・１７
を採用したが、これに代えて、任意のアクチュエータを
採用すること。
【００３５】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の第１の
手段に係るジェットエンジンの排気ノズルは、固定壁と
可動フラップとにより矩形断面を有するダクト状に形成
される内部ノズルの周囲に、移動手段によって内部ノズ
ルの長手方向に移動させられる外部ノズルを設け、可動
フラップが、内部ノズルの長手方向に沿う流路面積を変
化させるコンバージェントフラップおよびダイバージェ
ントフラップからなり、外部ノズルが、外部壁と外部フ
ラップとにより矩形断面を有するダクト状に形成され、
その前端に、その移動によって開閉され内部ノズルとの
間隙に外気を取り入れる外気取入口が配設され、ダイバ
ージェントフラップの外面に、取り入れられた外気と内
部ノズル内の燃焼ガスとを混合するミキサーが配置さ
れ、該ミキサーが、ダイバージェントフラップの長手方
向に沿って摺動可能に取り付けられ、外部ノズルが後方
へ移動させられたときに、該ミキサーをダイバージェン
トフラップの後端に配置させる摺動手段が配設されてい
るので、以下の効果を奏する。 航行速度にあわせて
可動フラップを揺動させ最適なノズル開口比を実現する
ことができるので、広い航行速度範囲に亘って良好な推
力効率を達成することができる。 外部ノズルを内部
ノズルの後方に配置し、外気取入口から取り入れた外気
を内部ノズルからの燃焼ガスにミキサーを介して混合す
るので、排気ノズルから排出される気体の流速を低減し
て騒音を低減し、かつ、流量を増大させて推力の低下を
回避することができる。ミキサーを必要に応じてダイ
バージェントフラップの長手方向に沿って摺動させるこ
とができる。第２の手段に係るジェットエンジンの排気
ノズルによれば、ミキサーが、燃焼ガスの流通方向後方
に向けて波高を増大する波板形状に形成されているの
で、第１の手段の効果に加えて、該ミキサーによって燃
焼ガスに外気を吸引させて外気を効率よく取り込むこと
ができ、離着陸時等における推力の向上を図ることがで
きる。第３の手段に係るジェットエンジンの排気ノズル
によれば、外部ノズルに、内 部ノズルの後方を閉塞する
位置に外部フラップを揺動させる外部フラップ揺動手段
が配設されているので、着陸時に外部フラップ揺動手段
を作動させて内部ノズルの後方に外部フラップを配して
燃焼ガスの流通をせき止めることにより、逆推力を発生
させ、制動距離を短縮することができる。第４の手段に
係るジェットエンジンの排気ノズルによれば、内部ノズ
ルの後部に摺動させられた外部ノズルを、燃焼ガスの流
通方向に交差する方向に揺動させる外部ノズル揺動手段
が配設されているので、外部ノズル揺動手段を作動させ
て外部ノズルの後端開口を下方に向けることにより、燃
焼ガスの流通方向を下方に偏向させ、離陸時における滑
走距離の短縮を図ることができる。
手段に係るジェットエンジンの排気ノズルは、固定壁と
可動フラップとにより矩形断面を有するダクト状に形成
される内部ノズルの周囲に、移動手段によって内部ノズ
ルの長手方向に移動させられる外部ノズルを設け、可動
フラップが、内部ノズルの長手方向に沿う流路面積を変
化させるコンバージェントフラップおよびダイバージェ
ントフラップからなり、外部ノズルが、外部壁と外部フ
ラップとにより矩形断面を有するダクト状に形成され、
その前端に、その移動によって開閉され内部ノズルとの
間隙に外気を取り入れる外気取入口が配設され、ダイバ
ージェントフラップの外面に、取り入れられた外気と内
部ノズル内の燃焼ガスとを混合するミキサーが配置さ
れ、該ミキサーが、ダイバージェントフラップの長手方
向に沿って摺動可能に取り付けられ、外部ノズルが後方
へ移動させられたときに、該ミキサーをダイバージェン
トフラップの後端に配置させる摺動手段が配設されてい
るので、以下の効果を奏する。 航行速度にあわせて
可動フラップを揺動させ最適なノズル開口比を実現する
ことができるので、広い航行速度範囲に亘って良好な推
力効率を達成することができる。 外部ノズルを内部
ノズルの後方に配置し、外気取入口から取り入れた外気
を内部ノズルからの燃焼ガスにミキサーを介して混合す
るので、排気ノズルから排出される気体の流速を低減し
て騒音を低減し、かつ、流量を増大させて推力の低下を
回避することができる。ミキサーを必要に応じてダイ
バージェントフラップの長手方向に沿って摺動させるこ
とができる。第２の手段に係るジェットエンジンの排気
ノズルによれば、ミキサーが、燃焼ガスの流通方向後方
に向けて波高を増大する波板形状に形成されているの
で、第１の手段の効果に加えて、該ミキサーによって燃
焼ガスに外気を吸引させて外気を効率よく取り込むこと
ができ、離着陸時等における推力の向上を図ることがで
きる。第３の手段に係るジェットエンジンの排気ノズル
によれば、外部ノズルに、内 部ノズルの後方を閉塞する
位置に外部フラップを揺動させる外部フラップ揺動手段
が配設されているので、着陸時に外部フラップ揺動手段
を作動させて内部ノズルの後方に外部フラップを配して
燃焼ガスの流通をせき止めることにより、逆推力を発生
させ、制動距離を短縮することができる。第４の手段に
係るジェットエンジンの排気ノズルによれば、内部ノズ
ルの後部に摺動させられた外部ノズルを、燃焼ガスの流
通方向に交差する方向に揺動させる外部ノズル揺動手段
が配設されているので、外部ノズル揺動手段を作動させ
て外部ノズルの後端開口を下方に向けることにより、燃
焼ガスの流通方向を下方に偏向させ、離陸時における滑
走距離の短縮を図ることができる。
【図１】本発明に係るジェットエンジンの排気ノズルの
一実施例であって機体の超音速巡航状態を示す縦断面図
である。
一実施例であって機体の超音速巡航状態を示す縦断面図
である。
【図２】図１の排気ノズルの亜音速巡航状態を示す縦断
面図である。
面図である。
【図３】図１の排気ノズルの離着陸時の状態を示す縦断
面図である。
面図である。
【図４】図１の排気ノズルのダイバージェントフラップ
に搭載されたミキサーを示す斜視図である。
に搭載されたミキサーを示す斜視図である。
【図５】図１の排気ノズルの外部ノズルが揺動させられ
た状態を示す縦断面図である。
た状態を示す縦断面図である。
【図６】図１の排気ノズルの外部フラップが内部ノズル
の後方を閉塞した状態を示す縦断面図である。
の後方を閉塞した状態を示す縦断面図である。
【図７】ジェットエンジンの排気ノズルの従来例を示す
模式図である。
模式図である。
２ 固定壁 １０ 排気ノズル １１ 可動フラップ １２ 内部ノズル １３ 外部ノズル １４ コンバージェントフラップ １５ ダイバージェントフラップ １６ 第１のシリンダ（揺動手段） １７ 第２のシリンダ（揺動手段） １８ ミキサー ２０ 摺動手段 ２１ 外部壁 ２２ 外部フラップ ２３ 移動手段 ２２ｂ モータ（外部フラップ揺動手段） ２４ 外気取入口 Ａ 外気 Ｃ 燃焼ガス Ｘ 機体 Ｙ エンジン本体
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−554（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−162955（ＪＰ，Ａ) 米国特許4502637（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02K 1/08 - 1/12 F02K 1/28 F02K 1/36 - 1/38 F02K 1/46 - 1/48
Claims (4)
- 【請求項１】 間隔を空けて配される一対の固定壁と、
その間に対向状態に配される一対の可動フラップとによ
り矩形断面を有するダクト状に形成される内部ノズル
と、該内部ノズルの周囲に配置され移動手段によって該
内部ノズルの長手方向に移動させられる外部ノズルとを
具備し、 前記可動フラップは、燃焼ガスの流通方向に連接され揺
動手段によってそれぞれ傾斜角度を変更させられること
により内部ノズルの長手方向に沿う流路面積を変化させ
るコンバージェントフラップおよびダイバージェントフ
ラップからなり、 前記外部ノズルは、前記固定壁の外側に配される一対の
外部壁と、該外部壁にそれぞれ取り付けられ前記可動フ
ラップの外側に間隔を空けて配される一対の外部フラッ
プとにより矩形断面を有するダクト状に形成され、 該外部ノズルの前端には、該外部ノズルの移動によって
開閉され内部ノズルとの間隙に外気を取り入れる外気取
入口が配設され、 前記ダイバージェントフラップの外面には、前記外部フ
ラップとの間隙位置に配置され、外気取入口から取り入
れられた外気と内部ノズル内の燃焼ガスとを混合するミ
キサーが配置され、該ミキサーが、ダイバージェントフ
ラップの長手方向に沿って摺動可能に取り付けられ、外
部ノズルが後方へ移動させられたときに、該ミキサーを
ダイバージェントフラップの後端に配置させる摺動手段
が配設されていることを特徴とするジェットエンジンの
排気ノズル。 - 【請求項２】 ミキサーが、燃焼ガスの流通方向後方に
向けて波高を増大する波板形状に形成されていることを
特徴とする請求項１記載のジェットエンジンの排気ノズ
ル。 - 【請求項３】 外部ノズルに、外部フラップをダイバー
ジェントフラップの軸心と平行な軸心回りに揺動させる
とともに、外部ノズルが内部ノズルの後方位置に配置さ
れたときに、内部ノズルの後方を閉塞する位置に外部フ
ラップを揺動させる外部フラップ揺動手段が配設されて
いることを特徴とする請求項１または請求項２記載のジ
ェットエンジンの排気ノズル。 - 【請求項４】 内部ノズルの後部に摺動させられた外部
ノズルを、燃焼ガス の流通方向に交差する方向に揺動さ
せる外部ノズル揺動手段が配設されていることを特徴と
する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のジェッ
トエンジンの排気ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04332032A JP3074982B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | ジェットエンジンの排気ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04332032A JP3074982B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | ジェットエンジンの排気ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06173769A JPH06173769A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3074982B2 true JP3074982B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=18250377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04332032A Expired - Fee Related JP3074982B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | ジェットエンジンの排気ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3074982B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100000220A1 (en) * | 2006-10-12 | 2010-01-07 | Zaffir Chaudhry | Fan variable area nozzle with electromechanical actuator |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4502637A (en) | 1982-06-07 | 1985-03-05 | Rolls-Royce Inc. | Turbomachine ejector nozzle with thrust reverser |
-
1992
- 1992-12-11 JP JP04332032A patent/JP3074982B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4502637A (en) | 1982-06-07 | 1985-03-05 | Rolls-Royce Inc. | Turbomachine ejector nozzle with thrust reverser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06173769A (ja) | 1994-06-21 |
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