JP4657192B2 - 飛行機の主翼構造 - Google Patents

Description

本発明は、主翼の上面または下面にパイロンを介してエンジンを支持した飛行機の主翼構造に関する。

左右の主翼の上面にパイロンを立設し、このパイロンの上端にエンジンを支持した飛行機が、下記非特許文献１により公知である。

飛行機のエンジンと胴体とは、エンジンにより駆動される発電機からの電力を供給するための配線、エンジンの制御信号を伝達するための配線、キャビンの与圧や暖房のための抽気用の配管等で接続されており、これらの配線や配管は主翼の内部に配置される。

上記非特許文献１に記載された飛行機では、主翼のパイロンと胴体との間に着陸装置収容室が設けられており、前記配線や配管は着陸装置収容室の内部から前縁スキンの内部へと前方に導かれた後、前縁スキンの内部を通って胴体に導かれていた。
論文 ＡＩＡＡ ２００３−２５３０（Design and Development of the HondaJet） 藤野 道格 Honda R&D Americas,Inc. ２００３年７月

ところで上記従来のものは、エンジンと胴体とを接続する配線や配管が着陸装置収容室内を通過するため、着陸装置の上げ下げの際に配線や配管との干渉を避けるために特別な配慮が必要であるばかりか、着陸装置収容室と前縁スキンとの間の主翼内を配線や配管が通過するために、その部分に燃料タンクを設けることができないという問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、主翼に設けたエンジンと胴体とを接続する配線や配管を合理的に配置して信頼性の向上や主翼内のスペースの有効利用を図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、主翼の上面または下面にパイロンを介してエンジンを支持した飛行機の主翼構造において、主翼の内部にスパン方向に延びる複数のスパーとコード方向に延びる複数のリブとによって複数の領域を区画し、前記パイロンの主翼取付部から前縁スキンの内部空間に連なる所定の領域をエンジンと胴体とを接続する配線や配管を集約して収容する配線・配管収容室とし、前記配線・配管収容室の一部に隣接する所定の領域を着陸装置を収容する着陸装置収容室とし、前記配線・配管収容室の他の一部に隣接する所定の領域を燃料タンクとしたことを特徴とする飛行機の主翼構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、主翼の上面または下面に配置された前記パイロンの主翼取付部に対応する主翼のアッパースキンまたはロアスキンに前記配線や配管が通過する第１の配線・配管案内孔を形成するとともに、前記配線・配管収容室を区画あるいは横切るスパーに前記配線や配管が通過する第２の配線・配管案内孔を形成したことを特徴とする飛行機の主翼構造が提案される。

尚、実施の形態のメインスパー１７、フロントスパー１８およびリヤスパー１９は本発明のスパーに対応する。

請求項１の構成によれば、主翼の内部に複数のスパーと複数のリブとによって区画した複数の領域のうち、エンジンを支持するパイロンの主翼取付部から前縁スキンの内部空間に連なる所定の領域をエンジンと胴体とを接続する配線や配管を集約して収容する配線・配管収容室とし、配線・配管収容室の一部に隣接する所定の領域を着陸装置を収容する着陸装置収容室とし、配線・配管収容室の他の一部に隣接する所定の領域を燃料タンクとしたので、配線や配管を主翼内に分散して収容する場合に比べてメンテナンス性が向上するだけでなく、配線・配管収容室を着陸装置収容室および燃料タンクから隔絶して信頼性を高めることができ、しかも主翼内のデッドスペースを最小限に抑えて燃料タンクの容量を増加させることができる。

また請求項２の構成によれば、主翼の上面または下面に配置されたパイロンの主翼取付部に対応する主翼のアッパースキンまたはロアスキンに第１の配線・配管案内孔を形成し、配線・配管収容室を区画あるいは横切るスパーに第２の配線・配管案内孔を形成したので、エンジンと胴体とを接続する配線や配管をスムーズに取り回すことができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の実施の形態を示すもので、図１は飛行機の全体斜視図、図２は図１の２方向拡大矢視図、図３は図２の３方向矢視図、図４は図３の４−４線断面図である。

図１に示すように、低翼の飛行機は胴体１１の下部に支持された左右の主翼１２，１２を備えており、左右の主翼１２，１２の上面にそれぞれパイロン１３，１３を介してエンジン１４，１４が支持される。左右の主翼１２，１２の後縁部のスパン方向内側にフラップ１５，１５が揺動自在に支持され、フラップ１５，１５のスパン方向外側にエルロン１６，１６が揺動自在に支持される。

図２〜図４に示すように、主翼１２は、概ねスパン方向に延びるメインスパー１７と、メインスパー１７の前方に配置されたフロントスパー１８と、メインスパー１７の後方に配置されたリヤスパー１９とを備える。メインスパー１７、フロントスパー１８およびリヤスパー１９はコード方向に延びる多数のリブ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…で接続されており、メインスパー１７、フロントスパー１８およびリヤスパー１９およびリブ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…の上面および下面はそれぞれアッパースキン２１およびロアスキン２２で覆われる。フロントスパー１８の前部には前縁スキン２３が結合される。

パイロン１３は、その骨格を構成するフロントステー２４およびリヤステー２５を備えており、フロントステー２４の下端およびリヤステー２５の下端は、それぞれ主翼１２の図示せぬ固定具に固定される。フロントステー２４およびリヤステー２５はパイロンリブ３６で連結され、このパイロンリブ３６には、後で説明する配線３７および配管３８が通過し得る配線・配管案内孔３６ａ，３６ｂが形成される。

メインスパー１７、リヤスパー１９、リブ２０Ｂおよびリブ２０Ｅによって区画された着陸装置収容室２８に、脚柱２９、タイヤ３０および緩衝機構３１を備えた着陸装置３２が収容される。脚柱２９の基端に設けた一対のピボット３３，３３がメインスパー１７およびリヤスパー１９に支持されており、着陸装置３２は図示せぬ油圧機構により主翼１２の下面から突出する下げ位置と着陸装置収容室２８に収容される上げ位置との間を揺動可能である。

アッパースキン２１に対するパイロン１３の取付部の前方には、フロントスパー１８、リヤスパー１９、リブ２０Ｄ、リブ２０Ｅ、リブ２０Ｆおよびリブ２０Ｇで囲まれた通路状の配線・配管収容室３４Ａ，３４Ｂが区画される。パイロン１３の取付部に対応するアッパースキン２１には第１の配線・配管案内孔２１ａ，２１ｂが２個形成される。また前後の配線・配管収容室３４Ａ，３４Ｂを仕切るメインスパー１７には第２の配線・配管案内孔１７ａ，１７ｂが２個形成されるとともに、前側の配線・配管収容室３４Ｂと前縁スキン２３の内部とを仕切るフロントスパー１８には第２の配線・配管案内孔１８ａ，１８ｂが２個形成される。

着陸装置収容室２８の前方かつ左右方向外方の配線・配管収容室３４Ｂの左右方向内方には、アッパースキン２１、ロアスキン２２、メインスパー１７、フロントスパー１８、リブ２０Ａ、リブ２０Ｃおよびリブ２０Ｄで囲まれた二つの燃料タンク（インテグラルタンク）３５Ａ，３５Ｂが区画される。また前後の配線・配管収容室３４Ａ，３４Ｂの左右方向外方には、アッパースキン２１、ロアスキン２２、メインスパー１７、フロントスパー１８、リヤスパー１９、リブ２０Ｆ、リブ２０Ｇ、リブ２０Ｈおよびリブ２０Ｉで囲まれた二つの燃料タンク（インテグラルタンク）３５Ｃ，３５Ｄが区画される。

尚、燃料タンク３５Ｃ，３５Ｄの左右方向外方には、図示せぬ更に別の燃料タンクが区画される。

エンジンに１４より駆動される発電機（図示せず）から胴体１１に電力を供給する配線やエンジン１４およびコックピット間でエンジン１４の制御信号を伝達する配線は１本の配線３７に束ねられ、エンジン１４からパイロン１３の内部を通り、パイロンリブ３６の配線・配管案内孔３６ａ，３６ｂを経て、主翼１２のアッパースキン２１の一方の第１の配線・配管案内孔２１ａを通って後側の配線・配管収容室３４Ａに導かれ、そこから更にメインスパー１７の一方の第２の配線・配管案内孔１７ａ、前側の配線・配管収容室３４Ｂ、フロントスパー１８の一方の第２の配線・配管案内孔１８ａおよび前縁スキン２３の内部を通って胴体１１に導かれる。

同様に、エンジン１４から胴体１１のキャビンに与圧や暖房のための空気を抽気する配管３８は、エンジン１４からパイロン１３の内部を通り、パイロンリブ３６の配線・配管案内孔３６ａ，３６ｂを経て、主翼１２のアッパースキン２１の他方の第１の配線・配管案内孔２１ｂを通って後側の配線・配管収容室３４Ａに導かれ、そこから更にメインスパー１７の他方の第２の配線・配管案内孔１７ｂ、前側の配線・配管収容室３４Ｂ、フロントスパー１８の他方の第２の配線・配管案内孔１８ｂおよび前縁スキン２３の内部を通って胴体１１に導かれる。

以上のように、本実施の形態では、主翼１２の内部に、スパン方向に延びるメインスパー１７、フロントスパー１８およびリヤスパー１９と、コード方向に延びる複数リブ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ…とによって区画した複数の領域のうち、エンジン１４を支持するパイロン１３の主翼１２への取付部から前縁スキン２３の内部空間に連なる所定の領域をエンジン１４と胴体１１とを接続する配線３７や配管３８を集約して収容する配線・配管収容室３４Ａ，３４Ｂとし、後側の配線・配管収容室３４Ａの左右方向内側に隣接する所定の領域を着陸装置３２を収容する着陸装置収容室２８とし、前側の配線・配管収容室３４Ｂの左右方向内側と、前後の配線・配管収容室３４Ａ，３４Ｂの左右方向外側とに隣接する所定の領域を燃料タンク３５Ａ〜３５Ｄとしている。

この構成により、配線３７や配管３８を主翼１２内に分散して収容する場合に比べてメンテナンス性が向上するだけでなく、配線・配管収容室３４Ａ，３４Ｂを着陸装置収容室２８および燃料タンク３５Ａ〜３５Ｄから隔絶して、配線３７や配管３８が上げ下げされる着陸装置３２と干渉する虞はなく、配線３７や配管３８の信頼性を高めることができる。しかも配線３７や配管３８を一纏めにして配線・配管収容室３４Ａ，３４Ｂに収容したので、従来はデッドスペースになっていた着陸装置収容室２８の前方の空間を燃料タンク３５Ａ，３５Ｂの設置スペースとして利用できるようにし、燃料の搭載量を増加させて航続距離を延長することができる。

またパイロン１３の主翼取付部に対応する主翼１２のアッパースキン２１に第１の配線・配管案内孔２１ａ，２１ｂを形成し、前後の配線・配管収容室３４Ａ，３４Ｂを横切るメインスパー１７に第２の配線・配管案内孔１７ａ，１７ｂを形成し、かつ前側の配線・配管収容室３４Ｂおよび前縁スキン２３間を横切るフロントスパー１８に第２の配線・配管案内孔１８ａ，１８ｂを形成したので、エンジン１４と胴体１１とを接続する配線３７や配管３８をスムーズに取り回すことができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態ではエンジン１４，１４を主翼１２，１２の上面にパイロン１３，１３を介して支持しているが、エンジン１４，１４を主翼１２，１２の下面にパイロン１３，１３を介して支持しても良い。

飛行機の全体斜視図 図１の２方向拡大矢視図 図２の３方向矢視図 図３の４−４線断面図

符号の説明

１１ 胴体
１２ 主翼
１３ パイロン
１４ エンジン
１７ メインスパー（スパー）
１７ａ，１７ｂ 第２の配線・配管案内孔
１８ フロントスパー（スパー）
１８ａ，１８ｂ 第２の配線・配管案内孔
１９ リヤスパー（スパー）
２０Ａ〜２０Ｉ リブ
２１ アッパースキン
２２ ロアスキン
２１ａ，２１ｂ 第１の配線・配管案内孔
２３ 前縁スキン
２８ 着陸装置収容室
３２ 着陸装置
３４Ａ，３４Ｂ 配線・配管収容室
３５Ａ〜３５Ｄ 燃料タンク
３７ 配線
３８ 配管

Claims (2)

1. 主翼（１２）の上面または下面にパイロン（１３）を介してエンジン（１４）を支持した飛行機の主翼構造において、
   主翼（１２）の内部にスパン方向に延びる複数のスパー（１７，１８，１９）とコード方向に延びる複数のリブ（２０Ａ〜２０Ｉ）とによって複数の領域を区画し、前記パイロン（１３）の主翼取付部から前縁スキン（２３）の内部空間に連なる所定の領域をエンジン（１４）と胴体（１１）とを接続する配線（３７）や配管（３８）を集約して収容する配線・配管収容室（３４Ａ，３４Ｂ）とし、前記配線・配管収容室（３４Ａ，３４Ｂ）の一部に隣接する所定の領域を着陸装置（３２）を収容する着陸装置収容室（２８）とし、前記配線・配管収容室（３４Ａ，３４Ｂ）の他の一部に隣接する所定の領域を燃料タンク（３５Ａ〜３５Ｄ）としたことを特徴とする飛行機の主翼構造。
2. 主翼（１２）の上面または下面に配置された前記パイロン（１３）の主翼取付部に対応する主翼（１２）のアッパースキン（２１）またはロアスキン（２２）に前記配線（３７）や配管（３８）が通過する第１の配線・配管案内孔（２１ａ，２１ｂ）を形成するとともに、前記配線・配管収容室（３４Ａ，３４Ｂ）を区画あるいは横切るスパー（１７，１８）に前記配線（３７）や配管（３８）が通過する第２の配線・配管案内孔（１７ａ，１７ｂ；１８ａ，１８ｂ）を形成したことを特徴とする、請求項１に記載の飛行機の主翼構造。

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