(57)【要約】  ジェットエンジン排気混合タブの位置を制御するためのシステムは、互いから離れて間隔をあけられ、排気ノズルから出る排気フローの流路に隣接してジェットエンジンナセルの排気ノズルのリップから延在する複数の排気混合タブを含む。排気混合タブの各々は、排気混合タブの各々に与えられる制御信号に応答して、流路に隣接する第１の位置から、排気フローの流路の中に延在する第２の位置に制御可能に変形できるように構築される。第１の位置では、排気混合タブは、生成される推力に影響を及ぼすことも、排気ノズルから出る排気フローの運動量（推力）を増加させることもない。第２の位置、すなわち「配備」位置では、排気混合タブは流路の中に延在するように変形される。この位置で、排気混合タブは、排気フローの、隣接する空気の流れとの混合を促進する。これによって、ジェットエンジンによって生じるノイズが減衰される。
2008519938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジェットエンジン排気混合タブの位置を制御するためのシステムであって、
エンジンナセルの少なくとも１つのノズルのリップから延在する複数の排気混合タブと、
各排気混合タブに取付けられた複数の形状記憶合金（ＳＭＡ）テンドンとを備え、前記ＳＭＡテンドンは、熱によって活性化されると収縮するように適合され、前記収縮は前記ナセルノズルから出る排気フローの中に前記排気混合タブを配備させ、前記配備によって、前記排気フローは隣接する空気の流れと混ざり合う、システム。
【請求項２】
各排気混合タブは、前記ＳＭＡテンドンが不活性化されると前記排気混合タブを非配備位置に戻すように適合される外層を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
各排気混合タブの内面に取付けられかつ各排気混合タブの内面と輪郭が合う複数のＳＭＡテンドンスリーブをさらに含み、各スリーブは、各スリーブとそれぞれのＳＭＡテンドンとの間にエアーギャップが存在するように「滑り嵌め」の態様で前記ＳＭＡテンドンのうちの１つを封入し、各スリーブは、前記ＳＭＡテンドンがそれぞれの排気混合タブを配備するように活性化されるときに前記それぞれのＳＭＡテンドンを保持するように適合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
各排気混合タブは、各排気混合タブの内面にわたって配置される、適合するコーティングを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記エンジンナセルノズルは、バイパスファン排気ノズルを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記エンジンナセルノズルは、エンジンタービン排気ノズルを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記エンジンナセルノズルは、バイパスファン排気ノズルおよびエンジンタービン排気ノズルを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記ＳＭＡテンドンは、前記ナセルノズルから出る前記排気フローによって生じる熱によって活性化される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記ＳＭＡテンドンは、温度が前記ナセルノズルから出る前記排気フローよりも実質的に冷たい空気に晒されることによって不活性化される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ＳＭＡテンドンは、前記ＳＭＡテンドンを電流源に接続することによって生じる熱によって活性化される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ＳＭＡテンドンは、前記ＳＭＡテンドンを前記電流源から切離すことによって不活性化される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ＳＭＡテンドンは、「平行線」のパターンで少なくとも１つの排気混合タブの内面に取付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ＳＭＡテンドンは、「ファンのような」パターンで少なくとも１つの排気混合タブの内面に取付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
ジェットエンジン排気混合タブの位置を変更するための方法であって、
エンジンナセルの少なくとも１つのノズルのリップから延在する複数の排気混合タブに取付けられた複数の形状記憶合金（ＳＭＡ）テンドンを活性化することを備え、各ＳＭＡテンドンは、第１の端部においてそれぞれの排気混合タブの内側前縁に取付けられ、第２の端部において、前記それぞれの排気混合タブの機尾端縁からオフセットされた前記それぞれの排気混合タブの内側機尾部分に沿って取付けられ、
前記ＳＭＡテンドンは、活性化されると収縮し、前記ナセルノズルから出る排気フローの中に前記排気混合タブを配備させるように前記機尾部分を引張り、それによって、前記排気フローを隣接する空気の流れと混ぜ合わせる、方法。
【請求項１５】
前記方法は、前記ＳＭＡテンドンが不活性化されると前記排気混合タブを非配備位置に戻す付勢力を発生させるために、前記それぞれの排気混合タブの外層を利用して各排気混合タブを前記非配備位置に戻すことをさらに備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＳＭＡテンドンを活性化することは、各排気混合タブの内面に取付けられかつ各排気混合タブの内面と輪郭が合う複数のＳＭＡテンドンスリーブ内に前記ＳＭＡテンドンの各々を配置することを備え、各ＳＭＡテンドンは、各スリーブとそれぞれのＳＭＡテンドンとの間にエアーギャップが存在するように「滑り嵌め」の態様で前記スリーブのそれぞれ１つの中に配置され、各スリーブは、前記ＳＭＡテンドンが前記それぞれの排気混合タブを配備するように活性化されるときに前記それぞれのＳＭＡテンドンを保持するように適合される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＳＭＡテンドンを活性化することは、バイパスファン排気ノズルおよびタービン排気ノズルのうちの少なくとも１つのリップから延在する前記排気混合タブに取付けられた前記ＳＭＡテンドンを活性化することを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＳＭＡテンドンを活性化することは、前記ＳＭＡテンドンを活性化するために、前記ナセルノズルから出る前記排気フローによって生じる熱を利用することを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記方法は、温度が前記ナセルノズルから出る前記排気フローよりも実質的に冷たい空気に前記ＳＭＡテンドンを晒すことによって前記ＳＭＡテンドンを不活性化することを備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＳＭＡテンドンを活性化することは、前記ＳＭＡテンドンを活性化するために熱を発生させるように前記ＳＭＡテンドンを電流源に接続することを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記方法は、前記ＳＭＡテンドンを前記電流源から切離すことによって前記ＳＭＡテンドンを不活性化することをさらに備える、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＳＭＡテンドンを活性化することは、「平行線」のパターンで前記排気混合タブの内面に前記ＳＭＡテンドンを配置することを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
前記ＳＭＡテンドンを活性化することは、「ファンのような」パターンで前記排気混合タブの内面に前記ＳＭＡテンドンを配置することを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項２４】
排気混合タブの変化し得る位置を有するジェットエンジンナセルであって、
ノズルのリップから延在する複数の排気混合タブを備える少なくとも１つの排気ノズルと、
各排気混合タブの内面に取付けられかつ各排気混合タブの内面と輪郭が合う複数のスリーブと、
複数の形状記憶合金（ＳＭＡ）テンドンとを備え、各ＳＭＡテンドンは前記スリーブのそれぞれ１つの中に配置され、各ＳＭＡテンドンは、第１の端部においてそれぞれの排気混合タブの前縁に取付けられ、第２の端部において、前記それぞれの排気混合タブの機尾端縁からオフセットされた前記それぞれの排気混合タブの機尾部分に沿って取付けられ、
前記ＳＭＡテンドンは、熱によって活性化されると収縮し、前記ノズルから出る排気フローの中に前記排気混合タブを配備させるように前記機尾部分を引張るように適合され、それによって、前記排気フローを隣接する空気の流れと混ぜ合わせる、ナセル。
【請求項２５】
各スリーブは、各スリーブとそれぞれのＳＭＡテンドンとの間にエアーギャップが存在するように「滑り嵌め」の態様で前記ＳＭＡテンドンのうちの１つを封入し、各スリーブは、前記ＳＭＡテンドンが前記それぞれの排気混合タブを配備するように活性化されるときに前記スリーブ内に前記それぞれのＳＭＡテンドンを保持するように適合される、請求項２４に記載のナセル。
【請求項２６】
各排気混合タブは、前記ＳＭＡテンドンが不活性化されると前記排気混合タブを非配備位置に戻すように適合される外層を備える、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
前記ナセルは、前記排気ノズルの内面および各排気混合タブにわたって配置される、適合するコーティングをさらに備え、前記適合するコーティングは前記スリーブを覆い、空気力学的に滑らかな内面をもたらす、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２８】
前記排気ノズルは、エンジンバイパスファン排気ノズルおよびエンジンタービン排気ノズルのうち少なくとも１つを備える、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２９】
前記ＳＭＡテンドンは、前記ノズルから出る前記排気フローによって生じる熱に晒されると活性化し、温度が前記ノズルから出る前記排気フローよりも実質的に冷たい空気に晒されると不活性化するように適合される、請求項２４に記載のシステム。
【請求項３０】
前記ＳＭＡテンドンは、前記ＳＭＡテンドンを電流源に接続することによって加熱されると活性化し、前記ＳＭＡテンドンが前記電流源から切離されると不活性化するように適合される、請求項２４に記載のシステム。
【請求項３１】
前記ＳＭＡテンドンは、「平行線」のパターンで少なくとも１つの排気混合タブの内面に取付けられる、請求項２４に記載のシステム。
【請求項３２】
前記ＳＭＡテンドンは、「ファンのような」パターンで少なくとも１つの排気混合タブの内面に取付けられる、請求項２４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
この発明は、ジェットエンジンによって生成されるノイズの低減に関し、より詳細には、エンジンによって生成されるノイズを減衰させるために排気の混合を改善するように適合された複数の排気混合タブを形成する不規則な端縁を有するエンジンナセル排気ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
現在のジェット機について、ジェットエンジンによって生じるノイズを減衰させるために、典型的には「シェブロン」として業界で公知の構造が研究されてきた。従来、シェブロンは、排気ノズルから出る排ガスフローのストリームの中に突出するようにジェットエンジンナセルの第１および／または第２の排気ノズルの後縁に沿って配置される固定された（すなわち、不動の）、三角形の、タブのような要素であった。シェブロンは、高推力動作状況で、第１−第２のおよび第２／周囲の排気ストリームを混合することによって生じる広帯域ノイズの低減に効果的であることを証明してきた。しかしながら、シェブロンが排気フローと直接に相互作用するので、シェブロンは抗力および推力の損失も発生させる。したがって、シェブロンが存在することに起因する推力の損失を最小限にしながらノイズを減衰させる必要性の間に兼ね合いが存在する。
【０００３】
ノイズの低減は典型的に、航空機の離陸には必要であるが、巡航中は必要でない。したがって、離陸（すなわち、高推力状況）時にノイズを理想的に低減するノイズ低減システム／装置はいずれも、巡航中の燃料燃焼を大幅に劣化させるべきではない。ゆえに、ノイズ軽減のための静止した（すなわち、不動の）シェブロンの構成と、巡航中の燃料効率のよい動作の必要性との間に妥協点が存在する。
【０００４】
このように、離陸時に必要なノイズの減衰をもたらすが、巡航状況中に抗力および推力の損失を生み出さないノイズ低減システムが必要である。より具体的には、離陸中にノイズを減衰させるためにジェットエンジンの排気ノズルに関連して複数のシェブロンが使用されることができるが、巡航状況中に抗力およびその結果として起きる推力の損失を防ぐために巡航状況中にエンジンの排ガス流路からシェブロンが動かされることもできるノイズ低減システムが必要である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の簡単な概要
上の制約は、この発明の好ましい実施例によるノイズ低減システムによって克服される。１つの好ましい形態では、ノイズ低減システムは、互いから離れて間隔をあけられ、排気ノズルから出る排気フローの流路に隣接してジェットエンジンナセルの排気ノズルのリップから延在する複数の排気混合タブを備える。排気混合タブの各々は、排気混合タブの各々に与えられる刺激に応答して、流路に隣接する第１の位置から、排気フローの流路の中に延在する第２の位置に制御可能に変形できるように構築される。第１の位置では、排気混合タブは、生成される推力に影響を及ぼすことも、排気ノズルから出る排気フローの運動量（推力）を増加させることもない。第２の位置、すなわち「配備」位置では、排気混合タブは流路の中に延在するように変形される。この位置で、排気混合タブは、排気フローの、隣接する空気の流れとの混合を促進する。これによって、ジェットエンジンによ
って生じるノイズが減衰される。
【０００６】
１つの好ましい実施例では、各排気混合タブは、それぞれの排気混合タブの内面に取付けられた複数のスリーブを有する。形状記憶合金（shape memory alloy）（ＳＭＡ）テンドンがスリーブの各々の中に配置される。各ＳＭＡテンドンは、第１の端部においてそれぞれの排気混合タブの前縁に取付けられ、第２の端部において、それぞれの排気混合タブの機尾端縁からオフセットされたそれぞれの排気混合タブの機尾部分に沿って取付けられる。ＳＭＡテンドンは、熱によって活性化されると収縮するように適合される。この収縮は、ノズルから出る排気フローの中に排気混合タブを配備させるように機尾部分に線形の引張力をかける。これによって、排気フローは隣接する空気の流れと混ざり合い、それによって、排気フローがノズルを出るときに生じるノイズを減衰させる。各排気混合タブの外層は、ＳＭＡテンドンが不活性化されると排気混合タブを非配備位置に戻すように付勢構成要素の働きをする。
【０００７】
この発明の利用可能性のさらなる領域は、以下に与えられる詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明および具体的な例は、この発明の好ましい実施例を示すが、単に例示の目的で意図され、この発明の範囲を限定するように意図されるものではないことを理解すべきである。さらに、この発明の特徴、機能および利点は、この発明のさまざまな実施例において独立して達成されることができ、またはさらに他の実施例に組合せられてもよい。
【０００８】
この発明は、詳細な説明および添付の図面からより十分に理解されることになる。
対応する参照数字は、図面のいくつかの図を通じて対応する部分を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
発明の詳細な説明
好ましい実施例の以下の説明は、実際には単に例示的なものであり、この発明、その用途または使用を決して限定するように意図されない。さらに、以下に記載される好ましい実施例によってもたらされる利点は実際には例示的なものであり、すべての好ましい実施例が同一の利点または同一の程度の利点をもたらすとは限らない。
【００１０】
図１を参照して、ジェットエンジン１４を収容するためのエンジンナセル１０が示される。ナセル１０は、エンジン１４のタービン（図示せず）からの排気フローをナセル１０の機尾端部の外に運ぶ、当該技術分野においてコア排気ノズルとも称される第１の排ガスフローノズル１８を含む。ナセル１０はさらに、エンジンバイパスファン（図示せず）からの排気フローをナセル１０の機尾端部から外へ向ける、当該技術分野においてバイパスファン排気ノズルとも称される第２の排ガスフローノズル２２を含む。プラグ２４はナセル１０内に配置される。好ましい実施例では、第２の排気フローノズル２２は、複数の排気混合タブ２６を含む。排気混合タブ２６は、第２のフローノズル２２のリップエリア３０から延在する。以下の段落でより詳細に説明されるように、動作時に、排気混合タブ２６の各々は、排気混合タブ２６に取付けられた形状記憶合金（ＳＭＡ）テンドン３４（図２、図３および図４に図示）を加熱させる刺激に応答して変形される（すなわち、曲げられるまたは撓ませられる）。加熱されると、ＳＭＡテンドン３４は一次元の線形方向に収縮し、それによって、第２の排ガスフローノズル２２から出る排ガス流路の中に部分的に排気混合タブ２６を延在させる（すなわち、「配備させる」）。これは、図１の図では、最上部および最下部の排気混合タブ２６の近くの破線３８によって示されている。排気混合タブ２６は好ましくは、第２の排ガスフローノズル２２のリップ部分３０全体の周りに周方向に配列される。
【００１１】
図２を参照して、排気混合タブ２６のうちの１つの一部が示される。業界では排気混合
タブ２６はしばしば「シェブロン」と称されることが認識されるであろう。しかしながら、「シェブロン」という用語は三角形の形状を暗に意味するが、排気混合タブ２６は三角形の構成に限定されるのではなく、長方形、台形または円の一部などであるがそれらに限定されない他の形状を備えてもよいことを認識すべきである。排気混合タブ２６は各々、末端部４２と、根元部４６と、ノズル延長部５０とを含む。末端部４２は、第２の排ガスフローノズル２２から排出される排ガス流路の中に突出する主要な部分である。根元部４６は、末端部４２からノズル延長部５０に遷移するための中間エリアを形成する。好ましい実施例では、排気混合タブ２６のノズル延長部５０は、ナセル１０のリップ部分３０と一体化して形成される。代替的には、ノズル延長部５０は、任意の好適な留め手段を使用して、第２の排気フローノズル２２のリップ部分３０に排気混合タブ１６を固定する。たとえば、排気混合タブ２６のノズル延長部５０は、リベットで、溶接によって、または他の好適な固定手段によって、ナセル１０のリップ３０に固定されることができる。
【００１２】
ここで図２、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃを参照して、排気混合タブ１６は、ジェットエンジンナセルの構造に好適な任意の材料で構築される外層５４（図２に最もよく図示）を含む。好ましい実施例では、外層５４はナセルリップ３０と一体化して形成される。図３Ｂに最もよく示されるように、各ＳＭＡテンドン３４は、ＳＭＡテンドンとスリーブ５８との間にエアーギャップ６０が存在するようにＳＭＡテンドン３４の外径よりもわずかに大きい内径を有するスリーブ５８に封入される。以下にさらに記載されるように、ＳＭＡテンドン３４の長さが、干渉なく活性化する間に短くなると、エアーギャップ６０によってＳＭＡテンドン３４の直径は拡張できる。明確にするためにおよび便宜上、図３Ａおよび図３Ｃでは、ＳＭＡテンドン３４のみが示されており、スリーブ５８は示されていない。したがって、スリーブ５８は示されていないが、図３Ａおよび図３Ｃに示される各ＳＭＡテンドン３４は関連するスリーブ５８内に封入されていることを理解すべきである。スリーブ５８は、排気混合タブ２６の内側６４の輪郭に取付けられ、その輪郭に一致する。スリーブ５８は、それぞれの排気混合タブ２６を排気フローの中に曲げる引張力を発生させるようにＳＭＡテンドン３４が活性化されるときに、ＳＭＡテンドン３４を事実上同一の輪郭で保持する。
【００１３】
各ＳＭＡテンドン３４の第１の端部６２（図３Ａおよび図３Ｃに最もよく図示）は、ナセルリップ３０に隣接する前縁６６において、関連する排気混合タブ２６の内側６４に取付けられる。各ＳＭＡテンドン３４の対向する第２の端部６８は、機尾端縁７０、すなわち後縁に沿って排気混合タブ２６の内側６４に取付けられる。好ましい形態では、第２の端部６８は、ＳＭＡテンドン３４が活性化されるときにより大きな端部の動きおよび結果として生じる内向きの撓みを発生させるように、機尾端縁７０からオフセットされる。すなわち、図２に示されるように、第２の端部６８は機尾端縁７０から短い距離にある内側７０に取付けられる。ＳＭＡテンドン３４の第１の端部６２および第２の端部６８は、スエージ加工されたフェルールによる終端またはエンドブロックへの締付けなどの任意の好適な手段を使用して、排気混合タブ２６に取付けられる。
【００１４】
各スリーブは、接着結合または適合する充填材への埋設などの任意の好適な手段を使用して、関連する排気混合タブ２６の内側６４に付着、結合されるか、またはそうでなければ好適にそこに固定される。好ましい実施例では、各スリーブ５８の長さは、その中に封入されるＳＭＡテンドン３４の長さよりも短い。したがって、各ＳＭＡテンドン３４の少なくとも一端は、それぞれのスリーブ５８の端部を通り越して延在する。これによって、活性化されるとＳＭＡテンドン３４は収縮可能、すなわち長さを短くすることができる。ＳＭＡテンドン３４は、ＳＭＡテンドン３４を加熱することによって活性化される。たとえば、ＳＭＡテンドン３４は、第２の排ガスフローノズル２２から出る周囲温度の排ガスフローによって、または別個に制御される熱源によって、加熱されることができる。
【００１５】
ＳＭＡテンドン３４が収縮する（すなわち、オーステナイト状態になる）と、それぞれの排気混合タブ２６の内側６４に力がかけられる。この力は、排気混合タブ２６をバイパスファン排気フローの中に配備させ、すなわち湾曲するまたは内向きに巻くようにし、それによって、排気の、周囲空気との混合が改善される。したがって、エンジン１４によって生じるノイズは減衰される。１つの好ましい形態では、ＳＭＡテンドン３４はニッケルチタン合金で構築されるワイヤを備える。より好ましくは、ニッケルチタン形状記憶合金がＳＭＡテンドン３４のために使用される。ＳＭＡテンドンが排気混合タブ２６の内側６４に取付けられる幾何学的形状またはパターンは、配備されるときの排気混合タブ２６の所望の形状に依存する。すなわち、各排気混合タブ２６が線形のロールの態様で内向きに巻くように排気混合タブ２６を配備し、それによって、排気混合タブ２４がカップ状でない湾曲を有することが望ましいであろう。または、各排気混合タブ２６が凹型またはカップ状の形態を取るように内向きに湾曲するように排気混合タブ２６を配備することが望ましいであろう。
【００１６】
たとえば、図３Ａに示されるように、ＳＭＡテンドンは基本的には「平行線」のパターンで各排気混合タブ２６の内側６４に配置されることができる。代替的には、図３Ｃに示されるように、ＳＭＡテンドンは「ファンのような」パターンで各排気混合タブ２６の内側６４に配置されることができる。このように、ＳＭＡテンドンは、任意の望ましい幾何学的形状もしくはパターン、またはＳＭＡテンドン２６が活性化されるときに排気混合タブが取ることが所望である形態に基づくパターンの任意の組合せで排気混合タブ２６の内側６４に配置され、取付けられることが可能である。さらに、ＳＭＡテンドン３４は第１のパターンでさまざまな排気混合タブ２６に取付けられてもよいが、他の排気混合タブ２６は、排気の、周囲空気との所望の混合に基づいて、ＳＭＡテンドン３４を第２のパターンでその内側６４に配置させる。さらに、各排気混合タブ２６に取付けられるＳＭＡテンドン３４の数は、所望の撓みまたは変形の量に基づいて決定される。すなわち、排気混合タブ２６がさらに排気フローの中に配備されるようにより厳しい変形が所望である場合には、より多くの数のＳＭＡテンドン３４が各排気混合タブ２６に取付けられることになる。さらに、各排気混合タブ２６に取付けられるＳＭＡテンドン３４の数は、単一のナセル１０の一部として含まれるさまざまな排気混合タブ２６ごとに異なる可能性がある。
【００１７】
好ましい実現例では、図２に示される適合するコーティング７４が、内側６４にわたっておよび各ＳＭＡテンドン３４のスリーブ５８の上に配置される。適合するコーティング７４は、空気力学的に滑らかな表面が作り出されるように各排気混合タブ２６の内側および他のナセル構成要素をコーティングするのに好適な任意の材料であり得る。たとえば、適合するコーティング７４は、いかなる大幅な抵抗も加えることなく排気混合タブ２６が配備され得るのに十分に可撓性のエラストマーを含み得るであろう。さらに、適合するコーティング７４は、バイパスファン排気またはエンジン１４によって生成される他の排気によってスリーブ５８およびＳＭＡテンドン３４が損傷を受けることから保護するために断熱特性を備え得る。
【００１８】
ＳＭＡテンドン３４は、排気混合タブ２６の内側６４に固定されるとき、予め定められた長さを有する。ＳＭＡテンドン３４を取巻く環境がＳＭＡテンドン３４の遷移温度、すなわち活性化温度、たとえば華氏−２０度から＋２０度未満であるとき、複合層５４の剛性は、ＳＭＡテンドン３４によって排気混合タブ２６にかけられる力の剛性よりも大きい。したがって、複合層５４の剛性は、ＳＭＡテンドン３４が内側６４にわたってピンと張った状態に保持されるようにする。これは、ＳＭＡテンドン３４の「マルテンサイト」状態（すなわち、「冷たい」状態）と称されることもできる。
【００１９】
ＳＭＡテンドン３４を取巻く環境が遷移温度を超えるとき、たとえばＳＭＡテンドン３４がバイパスファン排気に晒されるとき、ＳＭＡテンドン３４は活性化され、大幅に収縮
する（すなわち、その「オーステナイト」状態としても公知である）。すなわち、ＳＭＡテンドン３４の長さは短くなり、これは次に排気混合タブ２６を排ガスフロー３８の中に配備、すなわち曲げるまたは変形させる。活性化状態では、ＳＭＡテンドン３４によってかけられる力は複合層５４の剛性に打勝ち、したがって、排気混合タブ２６を配備させる。取巻く環境の温度が冷却し、遷移温度未満に降下し始めると、複合層５４の剛性は、収縮している、すなわち活性化されているＳＭＡテンドン３４からの力に次第に打勝つ。これは事実上、ＳＭＡテンドン３４を「引張って」元の長さに戻し、排気混合タブ２６をその非配備位置に戻す。このように、複合層５４は、排気混合タブ２６をその非配備位置に戻すように「伸縮ばね」の役割を果たす。非配備位置とは、排気混合タブ２６が排気流路に隣接して位置決めされ、排気流路の中に延在するようにＳＭＡテンドン３４の収縮によって変形されていないときであることを理解すべきである。
【００２０】
代替的な好ましい実施例では、複合層５４はニッケルチタン形状記憶合金などの形状記憶合金を含む。超弾性合金を利用する利点は、超弾性合金が非常に耐食性があり、排ガスフロー３８に隣接して経験される過酷な環境に理想的に適していることである。超弾性合金は変形された形状に必要な大量の歪みを吸収できることも非常に重要である。
【００２１】
好ましい実施例では、ＳＭＡテンドンは、第２の排ガスフローノズル２２からの排ガスを使用して加熱される。実際の動作時には、第２の排ガスフローノズル２２から出る排ガスによってもたらされる熱の温度は典型的には、ＳＭＡテンドン３４の必要な収縮を引起すのに十分である（約華氏１３０度）。変形の実際の程度は、使用される特定のタイプの形状記憶合金、およびＳＭＡテンドン３４を構築するために使用されるＳＭＡワイヤのゲージまたは直径に応じて大幅に異なる可能性がある。航空機がその巡航高度に到達すると、周囲温度の大幅な降下は事実上、ＳＭＡテンドン３４を冷却するように働く。ＳＭＡテンドン３４の冷却によって、複合層５４はＳＭＡテンドン３４を引伸ばして、活性化されていない長さに戻すことができ、排気混合タブ２６はその非配備位置に戻ることができる。
【００２２】
代替的な好ましい実施例では、ＳＭＡテンドン３４は、ＳＭＡテンドン３４を制御可能な電流源（図示せず）に接続することによって加熱される。ＳＭＡテンドン３４を加熱するために、電流がＳＭＡテンドン３４を流れるように電流源がオンにされる。これはＳＭＡテンドン３４に熱を発生させ、この熱は次にＳＭＡテンドン３４を大幅に収縮させる。上述のように、ＳＭＡテンドン３４のこの収縮は、排気混合タブ２６を排ガスフロー３８の中に配備させる。排気混合タブ２６がもはや配備されないことが所望であるとき、たとえば航空機が巡航高度に到達したときには、電流源はオフにされる。これによってＳＭＡテンドン３４は冷却することが可能であり、そのため複合層５４の剛性はＳＭＡテンドン３４の収縮力に次第に打勝ち、それによって、排気混合タブ２６をその非配備位置に戻す。
【００２３】
排気混合タブ２６の各々が配備され、したがって排ガス流路３８の中に突出するとき、排ガスは第２の排ガスフローノズル２２に隣接して流れる周囲空気と混ざり合う。この混ざり合いは明白な程度のノイズ低減を引起す。最も有利には、航空機がその巡航高度に到達するときに、排気混合タブ２６を非配備位置に後退させること、たとえば排気混合タブ３４が図２に示される形状を基本的に有することによって、排気混合タブ２６が各々配備されたままの状態である場合にそうでなければ存在するであろう抗力および推力の損失が防止される。
【００２４】
図４を参照して、別の好ましい実施例では、第１の排気ノズル１８は、第１のフローノズル１８のリップエリア８２から延在する複数の排気混合タブ７８を含む。ＳＭＡテンドン３４および排気混合タブ２６を参照しながら上述されたのと同一の態様で、ＳＭＡテン
ドンが排気混合タブ７８に取付けられる。排気混合タブ７８および関連付けられるＳＭＡテンドンは、コア排気、すなわちタービンの排気の、周囲空気との混合を増加させるために排気混合タブ７８が配備されることを除いて、形態および機能の点で、図１〜図３Ｃを参照しながら上述された排気混合タブ２６と基本的に同一である。したがって、排気混合タブ２６に関するこの発明の上の説明は排気混合タブ７８を参照して繰返されることはないが、排気混合タブ７８は、排気混合タブ２６を参照しながら上述されたのと基本的に同じ態様でＳＭＡテンドンを利用して配備されることを理解すべきである。さらに、図２、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃならびに上で説明された関連する説明は、排気混合タブ７８が第１のフローノズル１８に関連付けられるのに対して、排気混合タブ２６が第２のフローノズル２２に関連付けられるという認識の下に、排気混合タブ２６および７８の両方を参照しながらこの発明を記載するために使用され得ることを理解すべきである。さらに、バイパスファン排気を介してＳＭＡテンドン３４が加熱される上述の実施例が、排気混合タブ７８に関連付けられるＳＭＡテンドンに適用されるとき、コア排気は排気混合タブ７８のＳＭＡテンドンを活性化するために利用されるであろうということを理解すべきである。
【００２５】
したがって、本明細書に記載される好ましい実施例は、バイパスファン排気ノズルおよび／またはコア排気ノズルに接続される、配備可能な排気混合タブを提供する。排気混合タブは、活性化されると収縮して各排気混合タブの機尾端縁エリアにおいて一次元の線形力をかける形状記憶テンドンを使用して排気フローの中に配備、すなわち一時的に曲げる。この収縮は、各排気混合タブをそれぞれの排気フローの中に曲げるように機尾端縁エリアを引張り、これは航空機の離陸の際にもたらされる所望の程度のノイズ減衰をもたらす。さらに、好ましい実施例は、航空機が巡航高度で動作しているときに、遮るもののないまたは加速する排ガスが第２および／または第１の排ガスノズルから流れることができるようにする。ＳＭＡアクチュエータを使用するために、この発明の好ましい実施例は、エンジンナセルに大幅な重量を加えることも、ナセルの構造を不必要に複雑にすることもない。
【００２６】
この発明の幅広い教示がさまざまな形態で実現され得ることを当業者はここで上述の説明から認識できる。したがって、この発明はその特定の例に関して記載されてきたが、図面、明細書および特許請求の範囲を検討すると他の修正例が当業者に明らかになるので、この発明の真の範囲はそのように限定されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ナセルの第２の排気ノズルの周方向の後縁リップ部分に沿って、ナセルがこの発明の複数の排気混合タブを組入れる、航空機のジェットエンジンを収容するためのナセルの略側面図である。
【図２】図１における切断線２−２に沿った排気混合タブのうちの１つの部分側面図である。
【図３Ａ】この発明の好ましい実施例による、複数の形状記憶合金テンドンを取付けた、図１および図２に示される排気混合タブの内側の図である。
【図３Ｂ】図２に示されるスリーブに入れられた形状記憶合金テンドンの断面図である。
【図３Ｃ】この発明の別の好ましい実施例による、形状記憶合金テンドンを取付けた、図１および図２に示される排気混合タブの内側の図である。
【図４】この発明の別の好ましい実施例による、図１に示されるナセルの略側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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