(57)【要約】【課題】航空機のエンジンと機体の間での相対的な移動に起因して航空機排気ダクト同士が望ましくない程度に非同心となる問題及び高温の航空機排気流が航空機の構成部分に過度に衝当する問題の解決を図る。【解決手段】航空機用排気装置は、エンジン排気出口からの排気ガスを通過させるための一次排気ダクトを有しており、エンジンと伴に移動するように構成される。一次排気ダクトには二次排気ダクトが流体連通され、機体に移動可能に取り付けられる。二次ダクトは、排気ガスのベクトルの方向制御のために二次ダクトの他の部分に対して選択的に回転が可能な一部分を有する。この排気装置は、一次ダクトと二次ダクトの間の概ね一致する相対的な整列を維持する手段を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気出口を備えたエンジンと機体を有する航空機用の排気装置であって、
エンジンの排気出口からの排気ガスを通すに適しており且つエンジンと伴に移動するよう構成された一次排気ダクトと、
前記一次排気ダクトと流体連通状態にあり且つ前記機体に移動可能に取り付けられるに適した二次排気ダクトであって、該二次排気ダクトの残りの部分に対して選択的に回転が可能な一部分を有する該二次排気ダクトと、
前記一次排気ダクトと前記二次排気ダクトの間に概ね一致した相対的な整列を維持する手段とを有することを特徴とする排気装置。
【請求項２】
前記相対的な整列が概ね同軸であることを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項３】
前記概ね一致した相対的な整列を維持する手段が、前記二次排気ダクトの端部を前記排気出口に接続するに適した引棒より成ることを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項４】
前記概ね一致した相対的な整列を維持する手段が、
前記二次排気ダクトの端部を前記排気出口に接続するに適した引棒と、
前記二次排気ダクトを機体に接続するに適した少なくとも１つの支柱から成ることを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項５】
前記二次排気ダクトの前記回転が可能な一部分は、わん曲することを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項６】
さらに、前記二次排気ダクトの前記回転が可能な一部分を回転するための選択的作動が可能なアクチュエータを有することを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項７】
さらに、前記二次排気ダクトの前記回転が可能な一部分を回転するための選択的作動が可能なアクチュエータを有しており、該アクチュエータは、前記二次排気ダクト近くの構成部分の過熱を防ぐよう作動されるに適していることを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項８】
さらに、前記二次排気ダクトの前記回転が可能な一部分を回転するための選択的作動が可能なアクチュエータを有しており、該アクチュエータは、前記二次排気ダクトの赤外線識別特性を削減するよう作動されるに適していることを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項９】
航空機のエンジン装置であって、
排気出口を有するエンジンと、
前記排気出口と流体連通状態にあり且つ前記エンジンと伴に移動するよう構成された一次排気ダクトと、
前記一次排気ダクトと流体連通状態にあり且つ機体に移動可能に取り付けられるに適した二次排気ダクトであって、該二次排気ダクトの残りの部分に対して選択的に回転が可能な一部分を有する該二次排気ダクトと、
前記一次排気ダクトと前記二次排気ダクトの間に概ね一致した相対的な整列を維持する手段とを有することを特徴とするエンジン装置。
【請求項１０】
前記相対的な整列が概ね同軸であることを特徴とする請求項９に記載のエンジン装置。
【請求項１１】
前記概ね一致した相対的な整列を維持する手段が、前記二次排気ダクトを前記排気出口に接続する引棒より成ることを特徴とする請求項９に記載のエンジン装置。
【請求項１２】
前記概ね一致した相対的な整列を維持する手段が、
前記二次排気ダクトを前記エンジン排気出口に接続する引棒と、
前記二次排気ダクトを機体に接続するに適した少なくとも１つの支柱から成ることを特徴とする請求項９に記載のエンジン装置。
【請求項１３】
前記二次排気ダクトの前記回転が可能な一部分は、わん曲することを特徴とする請求項９に記載の排気装置。
【請求項１４】
さらに、前記二次排気ダクトの前記回転が可能な一部分を回転するための選択的作動が可能なアクチュエータを有することを特徴とする請求項９に記載の排気装置。
【請求項１５】
さらに、前記二次排気ダクトの前記回転が可能な一部分を回転するための選択的作動が可能なアクチュエータを有しており、該アクチュエータは、前記二次排気ダクト近くの構成部分の過熱を防ぐよう作動されるに適していることを特徴とする請求項９に記載の排気装置。
【請求項１６】
さらに、前記二次排気ダクトの前記回転が可能な一部分を回転するための選択的作動が可能なアクチュエータを有しており、該アクチュエータは、前記二次排気ダクトの赤外線識別特性を削減するよう作動されるに適していることを特徴とする請求項９に記載の排気装置。
【請求項１７】
機体と、
排気出口を有するエンジンと、
前記排気出口と流体連通状態にあり且つ前記エンジンと伴に移動するように構成された一次排気ダクトと、
前記一次排気ダクトと流体連通状態にあり且つ前記機体に移動可能に取り付けられるに適した二次排気ダクトであって、該二次排気ダクトの残りの部分に対して選択的に回転が可能な一部分を有する該二次排気ダクトと、
前記一次排気ダクトと前記二次排気ダクトの間に概ね一致した相対的な整列を維持する手段とを有することを特徴とする航空機。
【請求項１８】
前記相対的な整列が概ね同軸であることを特徴とする請求項１７に記載の航空機。
【請求項１９】
前記概ね一致した相対的な整列を維持する手段が、前記二次排気ダクトを前記排気出口に接続するリンクより成ることを特徴とする請求項１７に記載の航空機。
【請求項２０】
前記概ね一致した相対的な整列を維持する手段が、
前記二次排気ダクトを前記エンジン排気出口に接続するリンクと、
前記二次排気ダクトを前記機体に接続する少なくとも１つの支柱から成ることを特徴とする請求項１７に記載の航空機。
【請求項２１】
前記二次排気ダクトの前記回転が可能な一部分は、わん曲することを特徴とする請求項１７に記載の航空機。
【請求項２２】
さらに、前記二次排気ダクトの前記回転が可能な一部分を回転するための選択的作動が可能なアクチュエータを有することを特徴とする請求項１７に記載の航空機。
【請求項２３】
さらに、前記二次排気ダクトの前記回転が可能な一部分を回転するための選択的作動が可能なアクチュエータを有しており、該アクチュエータは、前記二次排気ダクト近くの構成部分の過熱を防ぐよう作動されるに適していることを特徴とする請求項１７に記載の航空機。
【請求項２４】
さらに、前記二次排気ダクトの前記回転が可能な一部分を回転するための選択的作動が可能なアクチュエータを有しており、該アクチュエータは、前記二次排気ダクトの赤外線識別特性を削減するよう作動されるに適していることを特徴とする請求項１７に記載の航空機。
【請求項２５】
機体と、
排気出口を有するエンジンと、
前記排気出口と流体連通状態にあり且つ前記エンジンと伴に移動するように構成された一次排気ダクトと、
前記一次排気ダクトと流体連通状態にあり且つ前記機体に移動可能に取り付けられるに適した二次排気ダクトであって、該二次排気ダクトの残りの部分に対して選択的に回転が可能な一部分を有する該二次排気ダクトと、
前記二次排気ダクトを前記エンジン排気出口に接続するリンクと、
前記二次排気ダクトを前記機体に接続する少なくとも１つの支柱とより成り、
前記リンクと少なくとも１つの支柱は協働して前記一次排気ダクトと前記二次排気ダクトの間に概ね一致した相対的な整列を維持することを特徴とする航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この技術分野は、航空機用エンジン排気装置である。
【背景技術】
【０００２】
慣用的な航空機排気装置では、排気放出部は、エンジン・フランジに取り付けられた一次排気ガス・ダクトであって、エンジンからの排気ガスを受け入れそして一次排気ガス・ダクトを介して排気ガスを通過させるための一次排気ガス・ダクトを有する。この慣用的な排気放出部は、また、機体に取り付けられ且つ初期状態では一次排気ダクトに対し同心の二次エンジン排気ガス・ダクトを有する。しかしながら、エンジンの機体に対する変位、振動、又はその他の相対的な移動が、しばしば、二次排気ガス・ダクトに対し一次排気ガス・ダクトを非同心とする結果を生ずる。
【０００３】
例えば、図１は、一次排気ダクト１３、二次排気ダクト１５を備えた従来技術のエンジン排気装置を示す。一次排気ダクト１３は、エンジン１７に直接取り付けられており、エンジン１７と伴に移動し、これに対して、二次排気ダクト１５は、機体１９に取り付けられており、機体１９に対して概ね固定された位置に留まる。機体１９に対してエンジン１７が移動したときには、一次ダクト１３と二次ダクト１５とが、非同軸且つ非同心となり易い。図１は、一次ダクト１３の軸２１が二次ダクト１５の軸２３に対し非同軸であるとして、これを図解する。
【０００４】
一次ダクト１３が、二次ダクト１５に対して非同心であるときには、二次ダクト１５内の排気ガス流は、流れ方向が片寄らされ、効率の悪い排出性能を結果する。この不適正な整列状態は、二次ダクト１５内での混乱する排気ガス流及び／又は二次ダクト１５の内面２７への高温排気ガス２５の流れの一部の直接的な衝当を含む幾つかの有害な事態を生起する。これらの事象は、両方とも、二次ダクト１５の一部分の過熱を結果する。付け加えるに、最適排気ガスよりも少ない放出は、比較的高いエンジン室温度、比較的高い排気ガス温度を含み、これらの結果は、航空機の他の構成部分に有害に影響する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、排気出口を備えたエンジンと機体を有する航空機用の排気装置であって、エンジンの排気出口からの排気ガスを通すに適しており且つエンジンと伴に移動するよう構成された一次排気ダクトと、前記一次排気ダクトと流体連通状態にあり且つ前記機体に移動可能に取り付けられるに適した二次排気ダクトであって、該二次排気ダクトの残りの部分に対して選択的に回転が可能な一部分を有する該二次排気ダクトと、前記一次排気ダクトと前記二次排気ダクトの間に概ね一致した相対的な整列を維持する手段とを有することを特徴とする排気装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
航空機のエンジンと機体の間での相対的な移動に起因して航空機排気ダクト同士が望ましくない程度に非同心となる問題及び高温の航空機排気流が航空機の構成部分に過度に衝当する問題の解決を図るべく、排気装置は、（１）機体に対しエンジンが移動する場合にも、２つのダクトが同心にとどまるように該２つのダクトを相互に連係する手段と、（２）排気ダクト／ノズルを回転して排気流を最適な方向へ向かわせる手段を提供する。したがって、何らかの理由でエンジンに移動が生ずると、機体に取り付けられた二次ダクトは、最大排出性能を維持するため一次ダクトと一致する整列状態へと押圧又は牽引され、一方、排気ガス・ベクトルの選択的な制御をも提供する。排気ガス・ベクトルの回転が、航空機が地上にあるときのアイドリングに近い状態において、高温の排気ガスの方向変更、すなわち、複合部品（ローター・ブレードのような）又は他の熱の影響を受け易い構成部分への衝当からの、高温の排気ガスの方向変更を可能とする。付け加えるに、排気ベクトルは、航空機が地上にあるとき又は飛行中において、ミサイルのような熱追尾装置を回避するため航空機の赤外線（熱）識別特性を変えることを目的として方向変更が可能である。
【０００７】
ここで、図２及び３を参照するに、エンジン排気装置の一実施例１０１が図解されている。排気装置１０１は、筒状の一次排気ダクト１０３と筒状の二次排気ダクト１０５と、両ダクト１０３、１０５間の軸方向の相対的な移動を可能とするすべり型継手１０７を有する。一次排気ダクト１０３と二次排気ダクト１０５は、また、引棒又はドラグ・リンク１０９によって整列状態に維持
される。二次排気ダクト１０５は、機体１１１に接続され且つ縦支柱１１３と横支柱１１５によって支持される。これらは、好ましくは、ユニボール接続具（ｕｎｉ−ｂａｌｌ  ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）によって各端部で接続された支柱である。縦支柱１１３は、縦の過重に耐え、横支柱１１５は、側方の過重に耐える。好ましくは、この支柱取付具は、不特定の有害なモーメントを回避するべく、重心の上又は重心のごく近くに配置される。
【０００８】
一次排気ダクト１０３は、エンジン１１７に直接取り付けられ、排気ガスがエンジン１１７から一次排気ダクト１０３を通って二次ダクト１０５へと流れるのを可能とする。二次排気ダクト１０５の前方端部は、すべり型継手１０７内のＯリング式のシール１２１の使用により、エンジン・フランジ１１９内に同心的配置ですべり入れられ且つ密封可能に接続される。Ｏリング・シール１２１の使用が、ダクト１０３、１０５の熱膨張を可能とする。Ｏリング・シールは、好ましくは、高温Ｏリング式シールである。すべり型継手１０７は、また、ダクト１０５を上下及び水平の両方向で支持するが、軸方向では支持しない。ダクト１０５の軸方向での制御は、フランジ１１９を二次ダクト１０５に接続する引棒１０９によって行なわれる。引棒１０９の根元部分は、好ましくは、ユニボール接続具であり、この構成は、エンジン１１７と二次ダクト１０５の間の相対的な軸方向の移動は許すが、縦方向又は横方向での移動は許さない。引棒１０９に関連する単一な自由度（ｄｅｇｒｅｅ  ｏｆ  ｆｒｅｅｄｏｍ）が、一次ダクト１０３に一致して二次排気ダクト１０５を押圧又は牽引し、そして、装置を所望の整列状態に維持するに適したエンジンの移動を可能とする。
【０００９】
二次排気ダクト１０５は、ダクト１０５の固定部分１２５の中心軸１２４に沿った初期流路から固定部分１２５の中心軸から外れた方向へと排気流の方向を変えるためのわん曲部分１２３を有する。名目的な適応においては、矯正部分は、固定部分１２５に対して示される方向へと排気流を向かわせる。しかしながら、わん曲部分１２３は、全体的に軸１２４を中心として両方向に約９０゜の作動範囲で（又は、特定の適用において利用可能な作動範囲の程度で）回転可能である。図４は、名目的な位置にあるわん曲部分１２３（実線）と一方向に回転したわん曲部分１２３（破線）を備えた二次ダクト１０５の端面図を示す。ダクト１０３と１０５を同心に維持する手段の機能を保持しつつ回転を可能とするため、わん曲部分１２３と支柱１１３、１１５の間に軸受バンド１２７が配設される。
【００１０】
図５に示される継手１２９は、わん曲部分１２３と固定部分１２５を相互に連結する。継手１２９は、保持装置１３１によってわん曲部分１２３を軸方向に保持するとともに、中心軸１２４に沿う固定部分１２５に対するわん曲部分１２３の回転を可能とするように構成される。また、わん曲部分１２３と固定部分１２５の境界には、好ましくは、Ｒｅｘｉｏｎである自己潤滑軸受コーティング１３３が配設される。
【００１１】
図６は、ワイヤーロープ１３９とチェーン１４１の使用を介してわん曲部分１２３に接続される電動機型アクチュエータ１３７を有するアクチュエータ装置１３５の端面図である。アクチュエータ１３７は、最適の排気ガス流方向となる位置へとわん曲部分１２３の回転を選択的に制御し、これにより、航空機の構成部分の過熱を制御又は除去し、又は、航空機の赤外線識別特性を変更する。アクチュエータ１３７は、手動制御が可能であるが、好適には、マイクロプロセッサーを基本部品とする飛行制御コンピューターを使用して制御される。
【００１２】
図７は、ワイヤーロープ／ケーブル１３９及び／又はチェーン１４１と作動的に関連し、リミット・スイッチ装置１４５と相互作動するための調節可能なストップ１４３を示す。当然のこととして、この発明の代替的実施例において、わん曲部分の回転を制限し、制御し又は生起するための他の任意の手段の利用が可能である。
【００１３】
この排気装置は、（１）一次排気ダクトと二次排気ダクトを所望の配列に維持する能力、（２）排気ガスのベクトルの選択的な制御、（３）軽量、（４）向上した信頼性と耐久性、及び（５）設置の容易性を含む、いくつもの利点を提供する。
【００１４】
この明細書は、例示的実施例への言及を含むが、限定的な意味で解釈されることを意図したものではない。この明細書を参照することにより、当業者には、例示的実施例の各種の変更及び組合せは、他の実施例と同様に、明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来技術のエンジン排気装置の断側面図である。
【図２】この発明によるエンジン排気装置の好実施例の一部断側面図である。
【図３】図２のエンジン排気装置の（図２のＡ−Ａ切断面でとった）断面図である。
【図４】図２のエンジン排気装置の回転可能ノズルの、第１の位置に示した、そして、仮想線で第２の位置に示した、模式的端面図である。
【図５】図２のエンジン排気装置の継手の模式的詳細図である。
【図６】図２のエンジン排気装置のアクチュエータ組立体の略示端面図である。
【図７】図２のエンジン排気装置のリミット・スイッチ装置の略示模式図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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