(57)【要約】      （修正有）【課題】専用油圧管路、多数の専用制御システムを必要としないピストンベースアクチュエータを提供する。【解決手段】アクチュエータ（４０２）は、第１の空洞（７０８）と、第１の空洞と流れ連通するよう接合するダイアフラム（７０４）を具備するポンプ（７０５）を具備する。ダイアフラムは、第１の空洞に含まれる液体を加圧するよう構成される。ポンプはさらに、第１の空洞と流れ連通するよう結合した第１バルブ（７０６）を具備する。第１のバルブは、第１の空洞が加圧される際に、第１の空洞から液体を放出するよう構成される。アクチュエータはまた、ポンプに作動結合されたピストンアセンブリ（７１２、７１３）を具備する。【選択図】図７
2017138000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ（４０２）であって、
第１の空洞（７０８）と、該第１の空洞と流れ連通するよう結合され、該第１の空洞に含まれる液体を加圧するよう構成されたダイアフラム（７０４）と、該第１の空洞と流れ連通するよう結合され、該第１の空洞が加圧される際に該第１の空洞から液体が放出されるよう構成された第１バルブ（７０６）と、を備えるポンプ（７０５）と、
前記ポンプに作動結合されたピストンアセンブリ（７１２、７１３）と
を備えるアクチュエータ（４０２）。
【請求項２】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）コントローラ（７３０）及びＭＥＭＳモジュール（７０２）をさらに備え、前記ＭＥＭＳコントローラが、ＭＥＭＳ制御シグナル（７３２）を前記ＭＥＭＳモジュールへ送信し、第１の空洞（７０８）を加圧する前記ダイアフラム（７０４）の指令された動きを容易にするよう構成された、請求項１に記載のアクチュエータ（７０５）。
【請求項３】
前記ピストンアセンブリ（７１２、７１３）がヘッド（７１２）とシャフト（７１３）をさらに備え、
前記アクチュエータ（７０５）が、
前記第１バルブ（７０６）と前記ヘッドの間に画定された第２の空洞（７１０）と、
前記第２の空洞から前記ヘッドに作用する力に対向するよう構成されたバイアス部材（７１６）と、
前記シャフトが前記アクチュエータから延びる際に前記第１の空洞（７０８）に液対流を供給するよう構成された第３の空洞（７２０）で、前記シャフトが前記アクチュエータへ後退する際に、前記第２の空洞から液体流を受けるよう構成された第３の空洞と
をさらに備える、請求項１に記載のアクチュエータ（７０５）。
【請求項４】
前記第３の空洞（７２０）と前記第１の空洞（７０８）の間に流れ連通するよう結合された第２バルブ（７２６）であって、前記ピストンアセンブリ（７１２、７１３）の延長を容易にするよう構成された第２バルブをさらに備える、請求項３に記載のアクチュエータ（４０２）。
【請求項５】
前記第３の空洞（７２０）と前記第２の空洞（７１０）の間に流れ連通するよう結合されたリセットバルブ（７２８）であって、前記ピストンアセンブリ（７１２、７１３）の後退を容易にするよう構成されたリセットバルブをさらに含む、請求項４に記載のアクチュエータ（４０２）。
【請求項６】
ＭＥＭＳコントローラ（７３０）とＭＥＭＳモジュール（７０２）をさらに備え、前記ＭＥＭＳコントローラがＭＥＭＳ制御シグナル（７３２）を前記ＭＥＭＳモジュールに送信し、前記ピストンアセンブリ（７１２、７１３）の動きを行う前記ダイアフラム（７０４）の指令された動きを容易にするよう構成され、前記ＭＥＭＳコントローラがバルブ制御シグナル（７３６）を前記第１バルブ（７０６）、前記第２バルブ（７２６）、及び前記リセットバルブ（７２８）のうち少なくともひとつに送信し、前記第１バルブ、前記第２バルブ、及び前記リセットバルブのうち少なくとも一つの、指令された交互の開閉を容易にするよう構成された、請求項５に記載のアクチュエータ（４０２）。
【請求項７】
前記ポンプ（７０５）に作動結合された少なくとも一つの位置センサ（７４２）をさらに備え、前記少なくとも一つの位置センサが、前記ピストン（７１２、７１３）の現在位置を検知し、前記ＭＥＭＳコントローラ（７３０）へ位置フィードバックシグナル（７４４）を送信し、前記ピストンの指令された位置と前記ピストンの前記現在位置の比較及び補正を容易にするよう構成された、請求項２に記載のアクチュエータ（４０２）。
【請求項８】
ガスタービンエンジン（１００）のための作動システム（４００、６００）であって、
前記ガスタービンエンジンが、少なくとも一つの可動部品（２２０、５０８）と少なくとも一つの非可動部品（１０８、５００）とを具備し、
前記少なくとも一つの可動部品（２２０、５０８）が、
第１の空洞（７０８）と、該第１の空洞と流れ連通するよう結合され、該第１の空洞に含まれる液体を加圧するよう構成されたダイアフラム（７０４）と、該第１の空洞と流れ連通するよう結合され、該第１の空洞が加圧される際に該第１の空洞から液体が放出されるよう構成された第１バルブ（７０６）と、を備えるポンプ（７０５）と、
前記ポンプに作動結合されたピストンアセンブリ（７１２、７１３）と
を備える少なくとも一つのアクチュエータ（４０２）を備え、
前記少なくとも一つのアクチュエータが、前記少なくとも一つの可動部品と前記少なくとも一つの非可動部品の間で前記少なくとも一つの可動部品と前記少なくとも一つの非可動部品に結合され、前記少なくとも一つのアクチュエータが、前記少なくとも一つの非可動部品に対して、前記少なくとも一つの可動部品の交互の動きを容易にするよう構成された、作動システム（４００、６００）。
【請求項９】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）コントローラ（７３０）とＭＥＭＳモジュール（７０２）をさらに備え、前記ＭＥＭＳコントローラがＭＥＭＳ制御シグナル（７３２）を前記ＭＥＭＳモジュールに送信し、前記作動システム（４００、６００）が、前記第１の空洞（７０８）を加圧するよう前記ダイアフラム（７０４）の指令された動きを容易にするよう構成された、請求項８に記載の作動システム（４００、６００）。
【請求項１０】
前記ピストン（７１２、７１３）がヘッド（７１２）とシャフト（７１３）をさらに備え、前記少なくとも一つのアクチュエータ（７０４）が、
前記第１バルブ（７０６）と前記ヘッドの間に画定された第２の空洞（７１０）と、
前記第２の空洞から前記ヘッドに作用する力に対向するよう構成されたバイアス部材（７１６）と、
前記シャフトが前記少なくとも一つのアクチュエータから延びる際に前記第１の空洞（７０８）に液対流を供給するよう構成され、前記シャフトが前記少なくとも一つのアクチュエータへ後退する際に前記第２の空洞から液体流を受けるよう構成された第３の空洞（７２０）と、
前記第３の空洞と前記第１の空洞の間に流れ連通するよう結合され、前記ピストンアセンブリの延長を容易にするよう構成された第２バルブ（７２６）と
をさらに備える請求項８に記載の作動システム（４００、６００）。
【請求項１１】
前記第３の空洞（７２０）と前記第２の空洞（７１０）の間に流れ連通するよう結合されたリセットバルブ（７２８）をさらに備え、前記リセットバルブが前記ピストンアセンブリ（７１２、７１３）の後退を容易にするよう構成された、請求項１０に記載の前動システム（４００、６００）。
【請求項１２】
ＭＥＭＳコントローラ（７３０）とＭＥＭＳモジュール（７０２）をさらに備え、前記ＭＥＭＳコントローラがＭＥＭＳ制御シグナル（７３２）を前記ＭＥＭＳモジュールに送信し、前記ピストンアセンブリ（７１２、７１３）の動きを行う前記ダイアフラム（７０４）の指令された動きを容易にするよう構成され、前記ＭＥＭＳコントローラがさらに、バルブ制御シグナル（７３６）を前記第１バルブ（７０６）、前記第２バルブ（７２６）、及び前記リセットバルブ（７２８）のうち少なくともひとつに送信し、前記第１バルブ、前記第２バルブ、及び前記リセットバルブのうち少なくとも一つの、指令された交互の開閉を容易にするよう構成された、請求項１１に記載の作動システム（４００、６００）。
【請求項１３】
前記ポンプ（７０５）に作動結合された少なくとも一つの位置センサ（７４２）をさらに備え、前記少なくとも一つの位置センサが、前記ピストンの現在位置を検知し、位置フィードバックシグナル（７４４）を前記ＭＥＭＳコントローラ（７３０）に送信し、前記ピストンの指令された位置と前記ピストンの前記現在位置の比較及び補正を容易にするよう構成された、請求項９に記載の作動システム（４００、６００）。
【請求項１４】
ガスタービンエンジン（１００）であって、
少なくとも一つの可動部品（２２０、５０８）と、
少なくとも一つの非可動部品（１０８、５００）と、
少なくとも一つのアクチュエータ（４０２）と
を備え、
前記少なくとも一つのアクチュエータ（４０２）が、
第１の空洞（７０８）と、該第１の空洞と流れ連通するよう結合され、該第１の空洞に含まれる液体を加圧するよう構成されたダイアフラム（７０４）と、該第１の空洞と流れ連通するよう結合され、該第１の空洞が加圧される際に該第１の空洞から液体が放出されるよう構成された第１バルブ（７０６）とを備えるポンプ（７０５）と、該ポンプに作動結合されたピストンアセンブリ（７１２、７１３）と、
を備え、
前記少なくとも一つのアクチュエータが、前記少なくとも一つの可動部品と前記少なくとも一つの非可動部品の間で前記少なくとも一つの可動部品と前記少なくとも一つの非可動部品に結合され、前記少なくとも一つのアクチュエータが、前記少なくとも一つの非可動部品に対して、前記少なくとも一つの可動部品の交互の動きを容易にするよう構成された、ガスタービンエンジン（１００）。
【請求項１５】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）コントローラ（７３０）とＭＥＭＳモジュール（７０２）をさらに備え、前記ＭＥＭＳコントローラがＭＥＭＳ制御シグナル（７３２）を前記ＭＥＭＳモジュールに送信し、前記第１の空洞を加圧するよう前記ダイアフラム（７０４）の指令された動きを容易にするよう構成された、請求項１４に記載のガスタービンエンジン（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は一般に、ガスタービンエンジンに関し、さらに特には、ピストン駆動のアクチュエータを使い、ガスタービンエンジンの可動部品を作動させるためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは典型的に、可変静翼（ＶＳＶ）及び可変抽気バルブ（ＶＢＶ）ドアのような、一つ又は複数の可動部品を具備する。既知のガスタービンエンジンでは、ＶＳＶ及びＶＢＶドアは、専用油圧管路によって駆動するピストンベースのアクチュエータを使用し、セットとして可動である。そのような既知のガスタービンエンジンのピストンベースアクチュエータでは、重量及びスペースの考慮により、専用油圧管路は、燃料消費率（ＳＦＣ）の面も含み、改善されたエンジン性能に対して実質的負荷となる。さらに、そのような既知のピストンベースアクチュエータにおける専用油圧管路は、多数の専用制御システムを必要とし、実質的なスペース量を占める。
【０００３】
さらには、既知の油圧で作動するピストンベースアクチュエータを活用する、そのような既知のガスタービンエンジンは、ＶＳＶ及びＶＢＶドアを個々に効果的に作動させることができない。むしろ、スペースと重量の制約により、ＶＳＶ及びＶＢＶドアは、一度に二つ以上の個々の部品がセットで作動する。したがって、そのような既知のピストンベースアクチュエータは、例えば、より高い圧力比のアクティブストール制御を達成できる、ＶＳＶ段及びＶＢＶドアの独立したモジュレーションを行うことができない。また、既知の油圧で作動するピストンベースアクチュエータを活用することは、ＶＳＶ及びＶＢＶドアの変位に制限されており、そのため、アクティブストール制御に要求される最新の圧縮機設計や高速ブースターを含む、そのような既知のガスタービンエンジンの性能を制限する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７８７６０２６号公報
【発明の概要】
【０００５】
一様態では、アクチュエータが提供される。アクチュエータは、第１の空洞と、第１の空洞と流れ連通するよう結合されたダイアフラムを具備するポンプを具備する。ダイアフラムは、第１の空洞に含まれる液体を加圧するよう構成される。ポンプはさらに、第１の空洞と流れ連通するよう結合された第１バルブを具備する。第１バルブは、第１の空洞が加圧される際に、第１の空洞から液体を放出するよう構成される。アクチュエータはまた、ポンプに作動結合されたピストンアセンブリを具備する。
【０００６】
別様態では、ガスタービンエンジンの作動システムが提供される。ガスタービンエンジンは、少なくとも一つの可動部品と、少なくとも一つの非可動部品を具備する。作動システムは、ポンプを具備する少なくとも一つのアクチュエータを具備する。ポンプは第１の空洞と、第１の空洞と流れ連通するよう結合されたダイアフラムを具備する。ダイアフラムは、第１の空洞に含まれる液体を加圧するよう構成される。ポンプはさらに、第１の空洞と流れ連通するよう結合された第１バルブを具備する。第１バルブは、第１の空洞が加圧される際に、第１の空洞から液体を放出するよう構成される。少なくとも一つのアクチュエータはまた、ポンプに作動結合されたピストンアセンブリを具備する。少なくとも一つのアクチュエータは、少なくとも一つの可動部品と少なくとも一つの非可動部品の間で、少なくとも一つの可動部品と少なくとも一つの非可動部品に結合する。少なくとも一つのアクチュエータは、少なくとも一つの非可動部品に対する、少なくとも一つの可動部品の交互の動きを容易にするよう構成される。
【０００７】
さらに別様態では、ガスタービンエンジンが提供される。ガスタービンエンジンは、少なくとも一つの可動部品、少なくとも一つの非可動部品、及び少なくとも一つのアクチュエータを具備する。少なくとも一つのアクチュエータは、第１の空洞と、第１の空洞と流れ連通するよう結合されたダイアフラムを具備する。ダイアフラムは、第１の空洞に含まれる液体を加圧するよう構成される。ポンプはさらに、第１の空洞と流れ連通するよう結合された第１バルブを具備する。第１バルブは、第１の空洞が加圧される際に、第１の空洞から液体を放出するよう構成される。少なくとも一つのアクチュエータはまた、ポンプに作動結合されたピストンアセンブリを具備する。少なくとも一つのアクチュエータは、少なくとも一つの可動部品と少なくとも一つの非可動部品の間で、少なくとも一つの可動部品と少なくとも一つの非可動部品に結合する。少なくとも一つのアクチュエータは、少なくとも一つの非可動部品に対する少なくとも一つの可動部品の交互の動きを容易にするよう構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、本開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明を、添付の図面を参照して読むと、よりよく理解されるであろう。図面中、同様の符号は同様の部分を表し、ここで：
図１から８は、ここで記述される装置及び方法の実施例を示す。
【図１】図１は、例示のガスタービンエンジンの模式図である。
【図２】図２は、図１に示されるガスタービンエンジンに使用され得る例示的高圧圧縮機（ＨＰＣ）の一部分の模式図である。
【図３】図３は、図２に示される例示的ＨＰＣの一部分の横断面斜視略図である。
【図４】図４は、図２及び３で示されるＨＰＣで使用され得る微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）を活用する例示的作動システムの、後方から前方への斜視図である。
【図５】図５は、図１に示されるガスタービンエンジンで使用され得る例示的ファンフレームの、前方から後方への横断面斜視略図である。
【図６】図６は、図５に示されるファンフレームで使用され得るＭＥＭＳを活用する例示的作動システムの、前方から後方への断面斜視略図である。
【図７】図７は、図１に示されるガスタービンエンジンで使用され得るＭＥＭＳアクチュエータアセンブリの例示的実施形態の横断面図である。
【図８】図８は、図７に示されるＭＥＭＳアクチュエータアセンブリと使用され得る、例示的制御スキームの略図である。
【０００９】
様々な実施形態の特定の特徴が示される図面がある一方で、示されない図面もあるが、これは利便性のためである。任意の図面の任意の特徴が、任意の他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照される及び／又は請求され得る。
【００１０】
特に記載がない限り、本願の図面は開示する実施形態の特徴を示すことを意図している。これらの特徴は、開示する一つ以上の実施形態を含む幅広い種類のシステムに適用可能であると考えられる。このように、図面は、本明細書で開示された実施形態の実施に必要とされる当業者に知られている全ての従来の特徴を含むことを意味するものではない。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の明細書および特許請求の範囲において、いくつかの用語が参照され、これらの用語は以下の意味を有すると定義される。
【００１２】
単数形の冠詞は、文脈で明確にその他と記載されない限り、複数の参照を含む。
【００１３】
「任意の（optional）」または「任意に(optionally)」は、その後に記載される事象または状況が起こっても起こらなくてもよいことを意味し、その記載には、事象が起こる例および起こらない例が含まれる。
【００１４】
本明細書および特許請求の範囲を通じて使用される言語の近似は、それが関連する基本機能に変化をもたらさずに許容可能な程度に変化し得る任意の定量的表現を修正するために適用され得る。従って、「約」「大体」、及び、「大幅に」といった一つの用語又は複数の用語によって変更される値は、特定される正確な値に限定されてはならない。少なくともいくつかの例では、近似言語は、値を測定するための機器の精度に対応することができる。本明細書および特許請求の範囲を通して、範囲の制限を組み合わせることおよび/または交換することができ、そのような範囲は特定され、文脈または言語がそうでないことを示さない限り、そこに含まれる全ての部分範囲を含む。
【００１５】
以下の詳細な説明は、限定的でなく、例として本開示の実施形態を示す。本開示は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）技術ベースのアクチュエータを使用するガスタービンエンジンの可動部品を作動させるためのシステム及び方法への、一般的な適用を有することが考えられる。
【００１６】
ここで記述されるＭＥＭＳ技術を活用した作動システムの実施形態は、専用油圧管路又は油圧ポンプのような専用圧力源を使用することなく、可変静翼（ＶＳＶ）及び可変抽気バルブ（ＶＢＶ）ドアのような、ガスタービンエンジンの可動部品を効果的に作動させる。また、ここで記述されるＭＥＭＳ技術を活用した作動システムは、ガスタービンエンジンのＶＳＶ段及びＶＢＶドアの個々のモジュレーションが、例えば、より高い圧力比のアクティブストール制御の達成するのを可能にする。さらに、ここで記述されるＭＥＭＳ技術を活用した作動システムは、内部に含まれる圧媒体の小変位で急速なパルスを発生させる、圧電効果を含むがこれに限らない、ＭＥＭＳベースのメカニズムを活用し、それがＶＢＶドア及びＶＳＶ制御に要求される必要変位を達成できる増幅器に結合される。さらには、ここに記述されるＭＥＭＳ技術を活用した作動システムは、既知のピストンベース作動システムに対して、より小さなスペース範囲において、簡易な外装を使用し、より軽量に、ＶＳＶやＶＢＶドアのようなガスタービンエンジンの可動部品の作動能力の増加を容易にする。
【００１７】
図１は、例示のガスタービンエンジン１００の模式図である。ガスタービンエンジン１００は、コアエンジンシャフト１１２を中心に回転するコアエンジン回転子１１０上で、軸方向の直列流れ関係に、高圧圧縮機（ＨＰＣ）１０４、燃焼アセンブリ１０６、高圧タービン（ＨＰＴ）１０８を具備する、ガスジェネレータ又はコアエンジン１０２を具備する。ＨＰＣ１０４、燃焼アセンブリ１０６、ＨＰＴ１０８、コアエンジン回転子１１０、コアエンジンシャフト１１２は、環状ハウジング１１４の内側に位置する。ガスタービンエンジン１００はまた、動力エンジン回転子１２０上で軸方向の流れ関係に配置された、低圧圧縮機（ＬＰＣ）又はファン１１６及び低圧タービン（ＬＰＴ）１１８を具備する。
【００１８】
作動時には、例示的ガスタービンエンジン１００において、空気が中心軸１２２に沿って流れ、圧縮された空気がＨＰＣ１０４によって供給される。高圧縮された空気が、燃焼アセンブリ１０６へ送達される。排気ガスが、燃焼アセンブリ１０６から流れ（図１に示さず）、ＨＰＴ１０８及びＬＰＴ１１８を駆動する。動力エンジンシャフト１２４が、動力エンジン回転子１２０及びファン１１６を駆動する。ガスタービンエンジン１００はまた、ファン又はＬＰＣ収納ケース１２６を具備する。また、例示的ガスタービンエンジン１００では、ガスタービンエンジン１００の前端に位置する初期空気吸入口１２８が、その周方向の境界を画定する環状吸入カウリング１３０を具備する。ガスタービンエンジン１００全体にわたり、様々なタイプのバルブが、図示されていないが、存在しており、燃料、吸気、排気ガスを含むがこれらに限らない、様々な液体や気体の流れを制御する。ガスタービンエンジン１００における少なくともいくつかのバルブは、液体及び気体の間の温度勾配を確立し、それにより、バルブの片側の液体及び気体が、そのバルブの他方側より高い、又は低い温度となる。さらに、ガスタービンエンジン１００は、排気出口１３２を具備する後端を具備する。
【００１９】
図２は、図１に示されるガスタービンエンジン１００に使用され得るＨＰＣ１０４の一部分の模式図である。ＨＰＣ１０４は、吸入口２０２を具備する。吸入口２０２は、ＨＰＣ１０４への空気の主要流路の始まり部分である。ＨＰＣ１０４はまた、中心線軸２０６を中心に回転するよう設けられた軸方向に細長い環状スプール２０４を具備する。環状スプール２０４は、いくつかのより小さい部品から形成され得る。したがって、環状スプール２０４は、ユニットとしてすべて共に回転する、少なくとも一つのドラム部分２０８と、少なくとも一つの環状ディスク２１０を具備する。環状スプール２０４は、片側断面で示されているが、それが回転体であることが理解されよう。複数の翼列２１２は、環状スプール２０４の外周に担持される。複数の翼列２１２の各翼列２１２は、環状スプール２０４から径方向外向きに延在する、翼形状圧縮機翼２１４の環状配列を具備する。環状ライナアセンブリ２１６は、圧縮機翼２１４を密接に取り囲み、ＨＰＣ１０４を通る主要な気体経路の径方向の外側境界を画定する。ライナアセンブリ２１６は、複数のより小さな部品から形成され、そのうちのいくつかは、下記でより詳細に記述されよう。環状ケーシング２１８は、ライナアセンブリ２１６を取り囲み、それに対して構造的なサポートを提供する。いくつかのステータ列が、ライナアセンブリ２１６によって担持される。各ステータ列は、ライナアセンブリ２１６から径方向内側に延在する翼形状静翼２２０の環状配列を備える。ステータ列は、軸方向に、動翼列と互い違いになる。各翼列及び軸方向下流のステータ列は、ＨＰＣ１０４の「段」を構成する。
【００２０】
また、例示的ＨＰＣ１０４では、図示されるＨＰＣ１０４の段は、「Ｓ１」から「Ｓ７」まで順に表示される。これらの数字は、参照を簡単にするためだけに使用されており、完成したＨＰＣ１０４における段の実際の数に必ずしも対応しない。図の左側に示される（ＨＰＣ１０４の吸入口２０２端部に向かう）Ｓ１からＳ４までの四つの段は、ＶＳＶを内蔵する。これらの段の静翼２２０は、作動時にそれらの入射角を変えられるようよう構成される（すなわち、これらの静翼２２０は、破線で示される径方向軸を中心に旋回され得る。） 図の右側の（圧縮機の出口端部に向かう、図示なし）残りの段はＶＳＶを内蔵しない。Ｓ１からＳ４の各段の静翼２２０は、ライナアセンブリ２１６及びケーシング２１８を通り径方向外向きに延在する、対応するトラニオン２２２（２２２と総称し、それぞれ２２２Ａから２２２Ｄと表示される）を有する。アクチュエータアーム（２２４と総称し、それぞれ２２４Ａから２２４Ｄと表示される）が、トラニオン２２２Ａから２２２Ｄの径方向外側端部に取り付けられる。個々の段の２２４Ａから２２４Ｄのアクチュエータアームはすべて、リング２２６（２２６と総称し、それぞれ２２６Ａから２２６Ｄと表示される）によって共に結合される。複数のアクチュエータアーム２２４Ａから２２４Ｄは、ＨＰＣ１０４の複数のリング２２６Ａから２２６Ｄに回転可能に結合される。
【００２１】
作動時には、ＨＰＣ１０４が吸入口２０２を通して空気を取り込み、軸方向下流に押し出しながら圧縮する。各段は、空気の圧力上昇増加に寄与し、最終段の出口で最も高圧となる。主要流路の直径の狭窄と組合せ、図示されていないが、ＨＰＣ１０４を通り燃焼アセンブリ１０６へ高圧縮された空気を、高速及び高圧で排出する効果がある。中心線軸２０６を中心にリング２２６Ａから２２６Ｄが回転することにより、その特定リング２２６Ａから２２６Ｄに結合されたすべてのアクチュエータアーム２２４が一斉に動き、次に、すべてのトラニオン２２２Ａから２２２Ｄを、それらに取り付けられたＶＳＶ型静翼２２０と一斉に旋回させる。ＶＳＶは、高質量流量と低質量流量の両方において、効率的に動作できるよう、ＨＰＣ１０４を通る流れのスロットリングを可能にする。結果として、リング２２６Ａから２２６Ｄの少なくとも一つの回転により、ＶＳＶの少なくとも一つが、ＨＰＣ１０４の主要流路内の流入空気に対して要求される入射角を想定できるようになる。
【００２２】
図３は、図２に示される例示的ＨＰＣ１０４の一部分の横断面斜視略図である。図２に関して上記に示され、述べられた通り、ＨＰＣ１０４は、そこに結合される吸入口２０２、リング２２６Ａから２２６Ｄ、アクチュエータアーム２２４Ａから２２４Ｄ、トラニオン２２２Ａから２２２Ｄ、及び静翼２２０を具備する。また、例示的ＨＰＣ１０４では、静翼２２０は、段Ｓ１からＳ４のトラニオン２２２Ａから２２２Ｄに結合されるＶＳＶである。例示的実施形態の動作は、図２に関して上記に述べられた通りである。例示的ＨＰＣ１０４の、番号付けされたさらなる特徴は図３に示され、図３の図１及び図２との相互参照を容易にする。
【００２３】
図４は、図２及び３で示されたＨＰＣ１０４で使用され得るＭＥＭＳ４００を活用した例示的作動システムの、後方から前方への斜視図である。例示的実施形態では、ＭＥＭＳ４００を活用した作動システムは、ライナアセンブリ２１６の少なくとも一部分に結合されるＭＥＭＳアクチュエータ４０２（４０２と総称し、それぞれ４０２Ａから４０２Ｄと表示される）を具備する。図示されていないが、その他別の実施形態では、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２は、図示されていないが、ライナアセンブリ２１６又はそれとの組合せ以外の、ガスタービンエンジン１００の他部分に結合される。ＭＥＭＳアクチュエータ４０２は、ピストンアセンブリ４０４（４０４と総称し、それぞれ４０４Ａから４０４Ｄと表示される）を具備する。ピストンアセンブリ４０４は、アクチュエータ４０２から横方向に延在し、図４に図示されていないが、コントローラからの指令に応じて、横方向外側に、すなわち延び、横方向内側に、すなわち後退するよう、交互に動くよう構成される。また、例示的実施形態では、ピストンアセンブリ４０４Ａから４０４Ｄの各ピストンアセンブリ４０４の先端部４０６（４０６と総称し、それぞれ４０６Ａから４０６Ｄと表示される）は、少なくとも一つのブラケット４０８に、その径方向外側部分で結合される。少なくとも一つの、ブラケット４０８の径方向内側部分は、複数のリング２２６Ａから２２６Ｄの各リング２２６の軸方向後方側に結合される。その他別の実施形態では、図示されていないが、少なくとも一つの、ブラケット４０８の径方向内側部分は、複数のリング２２６Ａから２２６Ｄの各リング２２６の軸方向前方側に結合される。ＭＥＭＳ４００を活用した例示的作動システムの番号付けされたさらなる特徴は図４に示され、前述の図の図４との相互参照を容易にする。
【００２４】
作動時には、例示的実施形態では、ＭＥＭＳ４００を活用した作動システムは、ＨＰＣ１０４でＶＳＶの回転を作動させるよう構成される。図２及び３に関して上記で示され、述べられた通り、リング２２６Ａから２２６Ｄは、ＨＰＣ１０４のライナアセンブリ２１６を取り囲む。複数のアクチュエータアーム２２４Ａから２２４Ｄは、リング２２６Ａから２２６Ｄの径方向外側面に回転可能に結合される。その他別の実施形態では、図示されていないが、複数の２２４Ａから２２４Ｄのアクチュエータアームは、リング２２６Ａから２２６Ｄの径方向内側面に回転可能に結合される。アクチュエータアーム２２４Ａから２２４Ｄは、リング２２６Ａから２２６Ｄまで軸方向前方に延在し、トラニオン２２２Ａから２２２Ｄに結合され、ライナアセンブリ２１６を貫通する。別の実施形態では、図示されていないが、アクチュエータアーム２２４Ａから２２４Ｄは、リング２２６Ａから２２６Ｄまで軸方向後方に延在する。ライナアセンブリ２１６の径方向内側面において、ＶＳＶの径方向外側端部は、図示されていないが、図２に関して上記に示され、述べられた通り、トラニオン２２２Ａから２２２Ｄの径方向内側端部に結合される。ピストンアセンブリ４０４Ａから４０４Ｄが交互に延び、後退することにより、リング２２６Ａから２２６Ｄに力を加え、それによって、図示されていないが、中心線軸２０６に対して、リング２２６Ａから２２６Ｄを時計回りと反時計回りに交互に回転させる。リング２２６Ａから２２６Ｄの結果として生じる周方向の動きにより、図示されていないが、コントローラからの指令に応じて、ＶＳＶが同様に時計回り及び反時計回りに交互に回転する。結果として、リング２２６Ａから２２６Ｄの少なくとも一つの回転により、ＶＳＶの少なくとも一つが、ＨＰＣ１０４の主要流路内の流入空気に対して要求される入射角を想定できるようになる。
【００２５】
図５は、図１で示されるガスタービンエンジン１００で使用され得る例示的ファンフレーム５００の、前方から後方への横断面斜視略図である。ファンフレーム５００は、ファン外側ガイド翼（ＯＧＶ）サポートリング５０４に結合され、ファン外側ガイド翼（ＯＧＶ）サポートリング５０４内に配置された、複数のファンフレームストラット５０２を具備する。また、例示的実施形態では、複数のファンフレームストラット５０２の各ファンフレームストラット５０２は、ファンＯＧＶサポートリング５０４と環状内側ケーシング５０６の間で、ファンＯＧＶサポートリング５０４と環状内側ケーシング５０６に結合される。環状内側ケーシング５０６は、環状内側ケーシング５０６の後方部分において、ボイドに外接する内側ハブベアリングサポート構造５０７を具備する。さらに、例示的実施形態では、ファンＯＧＶサポートリング５０４及び環状内側ハウジングは、中心線軸２０６を中心に周方向に配置され、ファンフレームストラット５０２は、軸中心線２０６を中心に径方向に配置される。さらには、例示的実施形態では、複数の可変抽気バルブ（ＶＢＶ)ドア５０８は、中心線軸２０６を中心に周方向に配置される。複数のＶＢＶドア５０８の各ＶＢＶドア５０８は、中心線軸２０６を中心に、二つの隣接するファンフレームストラット５０２の間に、周方向に配置される。また、例示的実施形態では、ファンフレーム５００は、環状ファンケーシングの後方部分の径方向内側面から、径方向内側に延在する環状後方プレート５１０を具備する。環状後方プレート５１０の径方向内側端部は一般に、図６に関してさらに下記に示され、述べられる通り、ＶＢＶドア５０８が結合する、前方に延在するリップ５１２を含む。
【００２６】
作動時には、例示的ファンフレーム５００において、ファンフレームストラット５０２は、外側ファンＯＧＶサポートリング５０４を環状内側ケーシング５０６に連結する構造部材（「ファンストラット」と表示する場合あり）として機能する。しかしながら、その他別の実施形態では、図示されていないが、これらのサポート機能は別の部品によって供給され得る。ＶＢＶドア５０８は、図６に関してさらに下記に示され、述べられる通り、径方向内側及び径方向外側に交互に作動し、隣接するファンフレームストラット５０２の間に画定される空間を交互に開け閉めする。
【００２７】
図６は、図５で示されるファンフレーム５００で使用され得るＭＥＭＳ６００を活用した例示的作動システムの、前方から後方への断面斜視略図である。例示的実施形態では、ＶＢＶドア５０８の径方向内側及び後方端部が、ヒンジ６０２でリップ５１２に結合される。また、例示的実施形態では、ＭＥＭＳ６００を活用した作動システムは、ＶＢＶドア５０８に、一般にその前方部分で結合されるＭＥＭＳアクチュエータ４０２を具備する。ＭＥＭＳアクチュエータ４０２は、そこから後方に延在するピストンアセンブリ４０４を具備する。ピストンアセンブリ４０４は、先端部４０６で、すなわちピストンアセンブリ４０４の後端で、環状後方プレート５１０の少なくとも一部分に結合される。
【００２８】
作動時には、例示的ＭＥＭＳ６００を活用した作動システムにおいて、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２は、ヒンジ６０２を中心としたＶＢＶドア５０８の回転を作動させるよう構成される。図５に関して上記に示され、述べられる通り、中心線軸２０６を中心に周方向に配置された複数のＶＢＶドア５０８は、径方向内側及び径方向外側の交互に、複数のＭＥＭＳアクチュエータ４０２によって作動され、隣接するファンフレームストラット５０２の間に画定される空間を交互に開け閉めする。隣接するファンフレームストラット５０２の間に画定される空間は、図示されていないが、ＨＰＣ１０４への吸入口２０２を具備する。ＭＥＭＳアクチュエータ４０２からピストンアセンブリ４０４が交互に延び、後退することにより、ヒンジ６０２についてＶＢＶドア５０８に力が加わり、それによってＨＰＣ１０４の吸入口２０２への空気流の制御が容易になる。また、例示的実施形態の作動時には、ファンフレーム５００の複数のＶＢＶドア５０８の各ＶＢＶドア５０８は、そこに結合された、個々に結合されたＭＥＭＳアクチュエータ４０２によって個々に作動可能である。
【００２９】
また、ＭＥＭＳ６００を活用した例示的作動システムの作動時には、個々のＶＢＶドア５０８が個々に作動することは、非軸対象の吸気流条件を含むが、これに限らない、動作条件下のガスタービンエンジン１００において有利である。さらに、ＭＥＭＳ６００を活用した例示的作動システムの作動時には、図示されていないが、ガスタービンエンジン１００の第２の空気システムが、少なくとも一つのＶＢＶドア出口６０４から抽出され、個々のＶＢＶドア５０８位置でさらなる空気流を円滑にすることによって、改善された第２の空気流を可能にする。その他別の実施形態では、図示されていないが、複数のＭＥＭＳアクチュエータの各ＭＥＭＳアクチュエータ４０２は、ファンフレーム５００において同時に、すなわち同スケジュールで、すべてのＶＢＶドア５０８を作動させるよう構成され得る。さらにその他の実施形態では、図示されていないが、ファンフレーム５００における複数のＭＥＭＳアクチュエータの各ＭＥＭＳアクチュエータ４０２のサブセットは、同時に、ＶＢＶドア５０８の象限を含むがこれに限らない、すべてのＶＢＶドア５０８のサブセットに対して構成され得る。
【００３０】
図７は、図１で示されるガスタービンエンジン１００で使用され得るＭＥＭＳアクチュエータアセンブリ７００の例示的実施形態の横断面図である。例示的実施形態では、ＭＥＭＳアクチュエータアセンブリ７００は、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２を具備する。ＭＥＭＳアクチュエータ４０２は、ダイアフラム７０４に結合されるＭＥＭＳモジュール７０２を具備する。ＭＥＭＳアクチュエータ４０２は、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２の外側壁部によって画定される、密封体７０５、すなわちポンプを具備する。密封体７０５はさらに、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２の内部、すなわちポンプの内部を画定する。ＭＥＭＳアクチュエータ４０２の内部で、第１の空洞７０８を第２の空洞７１０から分離させる、第１の一方向バルブ７０６が結合される。ＭＥＭＳアクチュエータ４０２はまた、ピストンヘッド７１２を具備し、そこからピストンアセンブリ４０４のピストンシャフト７１３が、軸７１４に沿って、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２の外側に軸方向に延在する。第２の空洞７１０は、ピストンヘッド７１２及び第１の一方向バルブ７０６の間に画定される。ＭＥＭＳアクチュエータ４０２はさらに、ばね７１６を、すなわちバイアス部材として、具備する。ばね７１６は、ピストンアセンブリ４０４の周りに周方向に配置される。ばね７１６は、ピストンヘッド７１２とピストン出口７１８の間で、ピストンアセンブリ４０４に沿って、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２の内部で軸方向に延在する。したがって、ばね７１６は、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２の内部の第３の空洞７２０内に存在する。
【００３１】
また、例示的実施形態では、ＭＥＭＳアクチュエータアセンブリ７００は、第３の空洞７２０と第１の空洞７０８の間に延在する第１の油圧管路７２２を具備する。ＭＥＭＳアクチュエータアセンブリ７００はまた、第３の空洞７２０と第２の空洞７１０の間に延在する第２の油圧管路７２４を具備する。第２の一方向バルブ７２６は、第３の空洞７２０から第１の油圧管路７２２を通り第１の空洞７０８への流れを許可する。リセットバルブ７２８は、第３の空洞７２０と第２の空洞７１０の間の流れを許可する。
【００３２】
さらに、例示的実施形態では、ＭＥＭＳアクチュエータアセンブリ７００は、ＭＥＭＳモジュール７０２と通信可能に結合されたＭＥＭＳコントローラ７３０を具備する。ＭＥＭＳコントローラ７３０は、ＭＥＭＳモジュール７０２へＭＥＭＳ制御シグナル７３２を送信し、ダイアフラム７０４の指令された交互の動きを容易に行うよう構成される。ダイアフラム７０４は、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２の内側にＭＥＭＳモジュール７０２が存在する、第４の空洞７３４から、第１の空洞７０８を分離させる。別の実施形態では、図示されていないが、ＭＥＭＳモジュール７０２は、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２のその他の部分内、又は上に存在する。さらには、例示的実施形態では、第１の一方向バルブ７０６及び第２の一方向バルブ７２６は受動の、つなわち、非制御のバルブである。
【００３３】
ＭＥＭＳコントローラ７３０は、リセットバルブ７２８へリセットバルブ制御シグナル７３６を送信し、リセットバルブ７２８の指令された交互の開け閉めを容易にするよう構成される。別の実施形態では、図示されていないが、ＭＥＭＳコントローラはさらに、第１の一方向バルブ制御シグナル７３８のうち少なくとも一つを第１の一方向バルブ７０６及び第２の一方向バルブ制御シグナル７４０に送信し、第１の一方向バルブ７０６及び第２の一方向バルブ７２６の指令された交互の開け閉めがそれぞれ容易になるよう構成される。ＭＥＭＳアクチュエータアセンブリ７００は、第２の空洞７１０及び第３の空洞７２０に対向する、内側面に沿ってＭＥＭＳアクチュエータ４０２に結合される、少なくとも一つの位置センサ７４２を具備する。別の実施形態では、図示されていないが、位置センサ７４２は存在しないか、もしくは、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２に、又はＭＥＭＳアクチュエータ４０２上に結合される。位置センサ７４２は、図８に関して下記にさらに述べられるように、ピストンヘッド７１２の現在位置を含むが、これに限らない、ピストンアセンブリ４０４の現在位置を検知し、位置フィードバックシグナル７４４をＭＥＭＳコントローラ７３０に送信し、ピストンアセンブリ４０４の指令された位置とピストンアセンブリ４０４の現在位置の比較及び補正を容易に行うよう構成される。その他別の実施形態では、図示されていないが、ＭＥＭＳコントローラ７３０は、ＭＥＭＳ４００を活用した作動システム又はＭＥＭＳ６００を活用した作動システムのどちらか、又は両方における他の場所へ、又は他の場所から、ＭＥＭＳ制御シグナル７３２、リセットバルブ制御シグナル７３６、及び位置フィードバックシグナル７４４以外のシグナルを、送信及び受信する。さらにその他の別の実施形態では、図示されていないが、第１の一方向バルブ７０６及び第２の一方向バルブ７２６のうち少なくとも一方は、その同じ位置で二方向バルブと取り換えられ、それによりＭＥＭＳアクチュエータアセンブリ７００における二方向のピストンアセンブリ４０４の確動移動を容易に行う。
【００３４】
作動時には、第１の空洞７０８、第２の空洞７１０、第３の空洞７２０、第１の油圧管路７２２、及び第２の油圧管路７２４はそれぞれ、作動油で満たされる。ＭＥＭＳアクチュエータアセンブリ７００は、ピストンアセンブリ４０４の少なくとも４つの動作状態、延長（先端部４０６が図７の右側へ移動）、後退（先端部４０６が図７の左側へ移動）、静止（ピストンアセンブリ４０４は動かず、むしろ現状位置を維持）及び平衡（ピストンアセンブリ４０４はどの方向にも自由に移動可能）、を確立し、維持するよう構成される。
【００３５】
作動時には、延長を容易に行うため、ＭＥＭＳコントローラ７３０がリセットバルブ７２８に閉じるよう指令し、さらに、ＭＥＭＳモジュール７０２が、圧電効果を介した交互の脈動の動きを含むがこれに限らない、ダイアフラム７０４のＭＥＭＳベースの動きを開始するよう指令する。ダイアフラム７０４の動きは、第１の一方向バルブ７０６を通る作動油の流れを通して、第１の空洞７０８における油圧の増加、それによる第２の空洞７１０における油圧の増加を容易に行う。そのように増加した第２の空洞７１０の油圧は、ピストンヘッド７１２に力を加え、図７の右側へそれを動かす。ピストンアセンブリ４０４の右側への動きと同時に、ばね７１６は、圧縮を受け、そこにおける位置エネルギー保存が容易となる。ピストンヘッド７１２が右側に延びるにつれ、第３の空洞７２０における油圧上昇が第２の一方向バルブ７２６を介して第１の空洞７０８へ解放される。パルスの数を含むがこれに限らない、ダイアフラム７０４の指令された動きの順序とタイミングは、ピストンアセンブリ４０４の延長量と程度の両方を指令する。
【００３６】
さらなる作動時には、後退を容易にするため、ＭＥＭＳコントローラ７３０がリセットバルブ７２８に開くよう指令する。リセットバルブ７２８が開くことにより、第２の空洞７１０及び第３の空洞７２０の油圧の均衡を容易にする。したがって、ばね７１６に貯えられる位置エネルギーは、運動エネルギーに変換され、それによって、ばね７１６は左方向に延長し、ピストンヘッド７１２に力を加え、ピストンアセンブリ４０４の図７の左側への動きを容易にする。リセットバルブ７２８の指令された交互の開け閉めの順序及びタイミングは、例示的実施形態において、ピストンアセンブリ４０４の後退量及び程度の両方を指令する。
【００３７】
さらに作動時には、静止した動作状態を容易にするため、ＭＥＭＳコントローラ７３０はリセットバルブ７２８に閉まるよう指令する。静止した動作状態はさらに、ＭＥＭＳコントローラ７３０がダイアフラム７０４の動きを指令しないことによってさらに容易になる。結果として、第２の空洞７１０の油圧増加により、ピストンヘッド７１２にかかる右方向の力は、図示されていないが、例えばＶＳＶやＶＢＶドアといった、ガスタービンエンジン１００の可動部品によってピストンアセンブリ４０４にかかる力に加え、ばね７１６によってピストンヘッド７１２にかかる左方向の力と均衡することにより、平衡状態が到達される。そのため、静止した作動状態では、ピストンアセンブリ４０４は静止したままであり、図７において左側又は右側のどちらにも動かない。
【００３８】
さらなる作動時には、平衡した動作状態を容易にするため、ＭＥＭＳコントローラ７３０は、リセットバルブ７２８に開くよう指令する。平衡した動作状態はさらに、ＭＥＭＳコントローラ７３０がダイアフラム７０４の動きを指令しないことによってさらに容易となる。結果として、第１の空洞７０８、第２の空洞７１０、第３の空洞７２０の間の油圧の差異がなくなり、ピストンアセンブリ４０４が完全に後退位置まで戻りやすくなるよう、ばね７１６がピストンヘッド７１２に、図７の右側に力を加える。したがって、そこに取り付けられたガスタービンエンジン１００の、図示されていないが、取り付けられた可動部品に沿って、ピストンアセンブリ４０４を手動で動かすことが可能である。ＭＥＭＳアクチュエータアセンブリ７００を平衡した動作状態に置くことは、例えば、そのメンテナンス作業中のガスタービンエンジン１００において有利である。
【００３９】
図８は、図７で示されるＭＥＭＳアクチュエータアセンブリ７００と使用され得る例示的制御スキーム８００の略図である。例示的実施形態では、制御スキーム８００は、ＶＳＶ型静翼２２０及びＶＢＶドア５０８の位置状態を含むがこれに限らない、ガスタービンエンジン１００の所望の動作状態に対してオペレータ主導の指令を受け取るよう構成された、 全自動デジタルエンジン（又は電子機器）コントロール（ＦＡＤＥＣ）を含むが、これに限らない、主要エンジンコントローラ８０２を具備する。主要エンジンコントローラ８０２はさらに、ＶＳＶ型静翼２２０及びＶＢＶドア５０８の所望位置をＭＥＭＳコントローラ７３０に表示するアクチュエータ指令８０４を含むが、これに限らない、位置指令を送信するよう構成される。図７に関して上記に示され、述べられる通り、ＭＥＭＳコントローラ７３０は、ＭＥＭＳ制御シグナル７３２及びリセットバルブ制御シグナル７３６のうち少なくとも一方をＭＥＭＳアクチュエータ４０２に送信する。
【００４０】
また、例示的制御スキーム８００において、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２は、その制御された動き８０６を介して、ＶＳＶ型静翼２２０及びＶＢＶドア５０８を含むが、これらに限らない、ガスタービンエンジン１００の可動部品の動作を引き起こす。ＶＳＶ型静翼２２０及びＶＢＶドア５０８のような、ガスタービンエンジン１００の可動部品の制御された動き８０６は、ガスタービンエンジン１００の運動力学の変化を引き起こす。さらに、例示的制御スキーム８００では、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２は、図示されていないが、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２内の、ピストンアセンブリ４０４の現在位置を検知するよう構成された少なくとも一つの位置センサ７４２を具備する。位置センサ７４２はさらに、位置フィードバックシグナル７４４をＭＥＭＳコントローラ７３０に送信し、ピストンアセンブリ４０４の指令された位置とピストンアセンブリ４０４の現在位置の比較及び補正を容易にするよう構成される。ＭＥＭＳコントローラ７３０によって位置フィードバックシグナル７４４を受け取ると、ＭＥＭＳコントローラは、現在の、すなわち結果として生じたピストンアセンブリ４０４の位置を、ガスタービンエンジン１００のオペレータによって意図されたピストンアセンブリ４０４の指令された位置と比較する。上記二つのピストンアセンブリ４０４位置からのいかなる逸脱も、ＭＥＭＳコントローラ７３０によって、必要であれば、ＭＥＭＳアクチュエータ４０２へ、少なくとも一つの追加ＭＥＭＳ制御シグナル７３２、リセットバルブ制御シグナル７３６、第１の一方向バルブ制御シグナル７３８、及び第２の一方向バルブ制御シグナル７４０を含む、少なくとも一つの追加補正制御シグナルの発行によって、補正される。したがって、制御スキーム８００は、ガスタービンエンジン１００のオペレータにとって、その運動力学において所望の変位を引き起こす、継続的な閉ループフィードバックを容易にする。
【００４１】
ＭＥＭＳ技術を活用した作動システムの上記実施形態は、専用油圧管路を使用することなく、可変静翼（ＶＳＶ）及び可変抽気バルブ（ＶＢＶ）ドアのような、ガスタービンエンジンの可動部品を効果的に作動させる。また、ＭＥＭＳ技術を活用した作動システムの上記実施形態は、例えば、より高い圧力比のアクティブストール制御の達成するために、ガスタービンエンジンのＶＳＶ段及びＶＢＶドアの個々のモジュレーションを引き起こすことを可能にする。さらに、ここで記述されるＭＥＭＳ技術を活用した作動システムの実施形態は、内側に含まれる圧媒体の小変位で急速なパルスを発生させる、圧電効果を含むがこれに限らない、ＭＥＭＳベースのメカニズムを活用し、ＶＢＶドア及びＶＳＶ制御に要求される、より大きな変位を達成できる増幅器に結合される。さらには、上述のＭＥＭＳ技術を活用した作動システムの実施形態は、既知のピストンベース作動システムに対して、より小さな空間範囲において、簡易な外装を使用し、より軽量に、ＶＳＶやＶＢＶドアのようなガスタービンエンジンの可動部品の作動能力の増加を容易にする。
【００４２】
ＭＥＭＳ技術を活用した作動システムのシステム及び装置例は、上記に詳しく述べられる。図示された装置は、ここで述べられた特定の実施形態に限るものではなく、むしろ、各構成要素はここで述べられたその他の構成要素から独立して別々に活用され得る。ほんの一例として、ＭＥＭＳ技術を活用した作動システムのシステム及び装置は、上記のＭＥＭＳ技術を活用した作動システムから同様に利益を得るその他のシステムに見られる、可変面積バイパスインジェクタ（ＶＡＢＩ）、可変面積タービンノズル（ＶＡＴＮ）、可変排気ノズル（ＶＥＮ）、逆推力装置、ブロッカードア、及びその他の作動装置を含むがこれらに限らない、ＶＳＶ及びＶＢＶドア以外の、ガスタービンエンジンの可動部品とともに使用され得る。各システム部品はまた、その他のシステム部品と組み合わせて使用され得る。
【００４３】
この記載した記述は、実施例を用いて、最良の形態を含む本開示を記述し、かつ、いかなる当業者も、任意の機器またはシステムを作成し用いることおよび任意の組み込まれた方法を実行することを含む本開示の実施も可能にする。特許を受けることができる本発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想到する他の実施例を含みうる。そうした他の実施例は、特許請求の範囲の字義どおりの用語と異なるものではない構造的要素を有する場合、または特許請求の範囲の字義どおりの用語と実体のない差異をもつ同等の構造的要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内であることが意図される。
【符号の説明】
【００４４】
１００  ガスタービンエンジン
１０２  ジェネレータ
１０４  高圧圧縮機（ＨＰＣ）
１０６  燃焼器
１０８  高圧タービン（ＨＰＴ）
１１０  コアエンジン回転子
１１２  コアエンジンシャフト
１１４  環状ハウジング
１１６  ファン
１１８  低圧タービン（ＬＰＴ）
１２０  動力エンジン回転子
１２２  中心軸
１２４  動力エンジンシャフト
１２６  ＬＰＣ収納ケース
１２８  初期空気吸入口
１３０  環状吸入カウリング
１３２  排気出口
２０２  吸入口
２０４  環状スプール
２０６  中心線軸
２０８  ドラム部分
２１０  環状ディスク
２１２  翼列
２１４  圧縮機翼
２１６  ライナアセンブリ
２１８  環状ケーシング
２２０  静翼
２２２  トラニオン
２２４  アクチュエータアーム
２２６  リング
４００  ＭＥＭＳを活用した作動システム
４０２  ＭＥＭＳアクチュエータ
４０４  ピストンアセンブリ
４０６  先端部
４０８  ブラケット
５００  ファンフレーム
５０２  ファンフレームストラット
５０４  ファン外側ガイド翼（ＯＧＶ）サポートリング
５０６  環状内側ケーシング
５０７  ハブベアリングサポート構造
５０８  可変抽気バルブ（ＶＢＶ）ドア
５１０  環状後方プレート
５１２  リップ
６００  ＭＥＭＳを活用した作動システム
６０２  ヒンジ
６０４  ＶＢＶドア出口
７００  ＭＥＭＳアクチュエータアセンブリ
７０２  ＭＥＭＳモジュール
７０４  ダイアフラム
７０５  密封体
７０６  第１の一方向バルブ
７０８  第１の空洞
７１０  第２の空洞
７１２  ピストンヘッド
７１３  ピストンシャフト
７１４  軸
７１６  ばね
７１８  ピストン退出
７２０  第３の空洞
７２２  第１の油圧管路
７２４  第２の油圧管路
７２６  第２の一方向バルブ
７２８  リセットバルブ
７３０  ＭＥＭＳコントローラ
７３２  ＭＥＭＳ制御シグナル
７３４  第４の空洞
７３６  リセットバルブ制御シグナル
７３８  第１の一方向バルブ制御シグナル
７４０  第２の一方向バルブ制御シグナル
７４２  位置センサ
７４４  位置フィードバックシグナル
８００  制御スキーム
８０２  主要エンジンコントローラ
８０４  アクチュエータコマンド
８０６  制御された動き
【図１】
2017138000.tif 000003
【図２】
2017138000.tif 000004
【図３】
2017138000.tif 000005
【図４】
2017138000.tif 000006
【図５】
2017138000.tif 000007
【図６】
2017138000.tif 000008
【図７】
2017138000.tif 000009
【図８】
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【外国語明細書】
2017138000000001.pdf