JPH07166959A - ターボファンエンジンに使用される騒音抑止装置及び方法 - Google Patents

ターボファンエンジンに使用される騒音抑止装置及び方法

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JPH07166959A JP6144951A JP14495194A JPH07166959A JP H07166959 A JPH07166959 A JP H07166959A JP 6144951 A JP6144951 A JP 6144951A JP 14495194 A JP14495194 A JP 14495194A JP H07166959 A JPH07166959 A JP H07166959A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンフローをサイズを縮小し且つ高音響
周波数を有する多数のジェット気流に分割するように互
いに整列し合うように配置された同数のローブを有する
ローブ付きフローミキサとローブ付き排気ノズルとを有
した騒音抑止装置の提供。 【構成】 内部フローミキサがターボファンエンジンの
後部端に取り付けられてエンジンファンフローとコアフ
ローとを逆転させる。内部フローミキサの後方に多数の
ローブの付いた排気ノズルが設けられて周囲空気と内部
フローミキサから流出するガスとを混合する。音響吸収
材料で内張りされたエジェクタハウジングが排気ノズル
からのフローを受け入れて、騒音抑止状態でスラスト発
生ガスを排出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、航空機用ターボファン
エンジンの固定ジオメトリミキサ／エジェクタ騒音抑止
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】離陸及び着陸時の航空機のジェットエン
ジンが引き起こす騒音は、世界中の大抵の都市区域にお
いて重大な関心事となっている。アメリカ合衆国だけで
も約５００万人の人々が空港の近隣に居住するか就労し
ており、航空機騒音の影響を著しく被っている。多くの
自治体が航空機騒音の低減を求めて行動を起こしてき
た。騒音レベルを低減する航空機用ターボファンエンジ
ンの設計に多くの作業がなされてきた。ジェットエンジ
ンの騒音低減装置に関する背景的な情報に就いては、米
国特許第３，７１０，８９０号、第４，０７７，２０６
号、第４，１１７，６７１号、第４，５０１，３９３
号、第４，９０９，３４６号、第５，０６０，４７１
号、第５，１２７，６０２号及び第５，１６７，１１８
号を参照するものとし、斯かる参照のために上記の特許
を本書に組み入れている。
【０００３】航空機用ターボファンジェットエンジンで
は、エンジンのエアフローがエンジンを貫通する際に二
つの部分、即ち、主またはコアフローとファンまたはバ
イパスフローとに分離されると言うのが一般に言われて
いることである。主またはコアフローは、低圧及び高圧
コンプレッサを貫通して燃料が高圧空気と混合されて燃
焼する燃焼室内へ流入する。コアフローは、次いで、高
圧及び低圧タービンを貫通して排気ダクト内へ流入す
る。ファンまたはバイパスフローは、ファンを貫通する
のみでコアエンジンの周囲を通って排気ダクト内へ流入
するような経路にされている。低バイパス比の合流ター
ボファンエンジン室では、二つの流れが圧力はほぼ等し
いが温度が非常に異なった（バイパスフローは約摂氏１
１０℃（約華氏２３０℃）、コアフローは約摂氏５９
３．３℃（約華氏１１００℃））状態で排気ダクト内へ
流入する。二つのフローは、混合されない場合には、ジ
ェットエンジンのテールパイプを通って排気する際にほ
ぼ分離したままである。高温のコアフローは、ファンガ
スの速度より遥かに速い高速度でエンジンを退出する
が、この高温のコアガスがエンジンのジェット騒音の大
部分の発生源である。
【０００４】航空機用ターボファンエンジンの騒音低減
のために開発され、有益な結果を産んだ一つの装置は、
多チャンネルまたは多ローブ（ｌｏｂｅ）の逆流式フロ
ーミキサである。騒音抑止用の斯かるミキサの使用例
は、上記に参照例として揚げた特許番号第４，１１７，
６７号及び第４，０７７，２０６号に見ることができ
る。これらのフローミキサは、二つのガスフローを混合
して、多かれ少なかれテールパイプを通って流れるすべ
てのガスを同速度で流れるようにする。これらのフロー
ミキサは、エンジンサイクル及びバイパス比にもよる
が、実効体感騒音レベル（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｐｅｒ
ｃｅｉｖｅｄ Ｎｏｉｓｅ Ｌｅｖｅｌ（ＥＰＮＬ））
で３．５乃至４．５デシベル（Ｄｂ）の範囲で騒音を低
減することができるとされてきた。斯かる騒音低減は有
益ではあるが、低バイパスターボファンエンジンの騒音
問題のすべてを解決するにはそれ自体では十分なもの足
り得ず、これが排気フローミキサの商業上の用途が制限
される所以である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ジェットエンジンの騒
音低減を大幅に達成するための伝統的な方法は、周囲空
気流とジェットエンジンフローとを混合してジェット速
度及びそれに関係する騒音を低減することであった。
（上記の米国特許第３，７１０，８９０号を参照）大幅
な騒音低減を図るためには、第二のエアフローが高い大
型のエジェクタインレットが用いられてきたが、巡航速
度において許容不可能なレベルの正味スラスト損を生じ
ることになってしまった。
【０００６】本発明は、従来の設計に見られたスラスト
を犠牲にすることをほぼなくした方法で周囲空気流を利
用した固定ジオメトリ騒音抑止装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、排気フローミ
キサを多ローブ付き（ｍｕｌｔｉ−ｌｏｂｅｄ）ノズル
及び音響処理されたエジェクタ組立体と組み合わせて使
用することでの有益性を利用してエンジン性能に与える
影響を最小限なものにしてターボファンエンジンの騒音
レベルを大幅に低減するものである。
【０００８】本発明の好適な実施例では、同心状に配置
され且つ長手方向軸線に沿ってエンジンを退出するファ
ン及びコア排気エアフローを排気端に典型的に有する低
バイパスターボファンエンジンが開示される。好適な実
施例に示される本発明の騒音抑止装置は、（ａ）エンジ
ンの後方に取り付けられた多ローブ付きフローミキサ
と、（ｂ）エンジンの後方端及び前記フローミキサの後
方から支持された多ローブ付き排気ノズルと、（ｃ）該
排気ノズルの出口の周囲に同心状に支持された円筒状の
エジェクタシュラウドと、（ｄ）該シュラウド内の音響
ライナーとを含んでいる。
【０００９】好適な実施例において、ローブ付きのフロ
ーミキサは、例として、１２個の別個のローブを有して
おり、且つ、エンジンの後方端に取り付けられて、コア
フロー及び排気フローを反対の半径方向に指向して斯か
る２本の排気流を逆転するようにされている。高温のコ
アフローをローブ付き排気ノズルの外側部分に移動する
ことにより、低温の周囲空気流が斯かるコアフローと混
合して、低速度低温の混合気流が生成される。ローブ付
き排気ノズルは、フローミキサの後方に伸長している。
該排気ノズルは、フローミキサと同数のローブを有して
おり、且つ、斯かる２つの装置のローブは、互いに整列
し合うように配置されている。一実施例においては、ロ
ーブ付きフローミキサの出口中心領域及びローブ付き排
気ノズルの全域は開口しており、エンジン中心体がロー
ブ付きフローミキサの後端部分内へ数インチ伸長してい
る。中心体を有しないことにより、重量及びサイズを節
約することができる。排気シュラウドは、好適には該シ
ュラウドの内径の約１．５倍に等しい距離だけローブ付
き排気ノズルの出口後方に伸長している。排気シュラウ
ドの内面は、ミキサ／ノズル結合体から発生する騒音を
吸収するようにされた音響的に処理された材料で内張り
されている。エジェクタシュラウドは、周囲空気または
外気を受け入れて流入させる。この周囲空気は、航空機
の巡航速度において最大の空力効率を得られる一方で優
れた低速特性を示すように設計された細心の注意を払っ
てサイズ及び形状を決定されたインレットを介してエジ
ェクタの前方端へ進入する。流入された周囲空気は、ロ
ーブ付き排気ノズルによりエジェクタシュラウド内でエ
ンジンエアフロー（コア及びファンの双方）と混合され
る。この結果、混合ガスが大幅に減速された速度でエジ
ェクタに退出し、これに関係する騒音が大幅に低減され
る。スラストレベルは、減速された退出速度を補償する
総ガスフローを増大させることにより許容レベルに維持
される。
【００１０】本発明の目的は、エンジンフローをサイズ
を縮小し且つ高音響周波数を有する多数のジェット気流
に分割するように互いに整列し合うように配置された同
数のローブを有するローブ付きフローミキサとローブ付
き排気ノズルとを有した騒音抑止装置を提供することで
ある。
【００１１】添付図面を参照しつつ以下の説明を読めば
本発明のその他の目的及び本発明自体をより良く理解で
きる。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の主要構成要素を分かり易く
示した分解図であり、ターボファンエンジン１０、後方
に伸長するローブ１８を有する内部フローミキサ１２、
後方に伸長するローブ２０を有する排気ノズル組立体１
４及びエジェクタ組立体１６が示されている。
【００１３】ローブ付きフローミキサ及びその機能の仕
方の詳細な説明は、参照として本書に組み入れた米国特
許番号第５，１２７，６０２号を参照されたい。図２
は、図１の構成要素が組み立てられた位置にあるのを示
した簡単な略図である。内部フローミキサ１２がエンジ
ン１０の後方端に取り付けられている。フローミキサ１
２は、ファンフロー２２とコアフロー２４とを逆転する
よう配置されている。フローミキサのローブの後方端の
径は、その前方端の径より小さくされている。このフロ
ーミキサ１２は、例えば、デルバート・Ｗ・トーケルソ
ン（Ｄｅｌｂｅｒｔ Ｗ．Ｔｏｒｋｅｌｓｏｎ）に対し
て１９９２年１２月１日に発行された米国特許第５，１
６７，１１８号に記載されているフローミキサと同様な
ものであっても良いが、本書に教示した如く好適なロー
ブの本数は１２本である。
【００１４】ローブ付きの排気ノズル１４もまたエンジ
ン１０の後部に取り付けられて、内部フローミキサ１２
の後方へ伸長しており、該フローミキサ１２と同数のロ
ーブ（好適には１２本）を有している。ミキサのローブ
と排気ノズルのローブとは整列している。排気ノズルの
ローブは、後方端でより前方端でのほうが大きくされて
いる。ローブ付きミキサ１２と同様に、ローブ付き排気
ノズル１４の中央空間３２は、開口されており、排気ガ
スが自由に流通するのが可能になって損失を最小限に
し、その結果、商業的に航空機を運行する者にとっては
最大の重要項目である重量とサイズの節約が可能とな
る。更に、フローミキサ１２とローブ付き排気ノズル１
４とが連結されると、混合が一段と迅速になり、内部の
騒音発生機構運動が比較的高周波数で加速される。高周
波数は、音響処理されたシュラウドにより低周波数より
容易に減衰されることは公知のことである。更に、迅速
な混合及びそれに付随してエジェクタ組立体１６の内部
で発生する騒音は、音響処理２６を一層効果的なものに
する。
【００１５】エジェクタ組立体１６には概ね円筒状のシ
ュラウド４２が設けられている。シュラウド４２は、ロ
ーブ付き排気ノズル１４の前方端に取り付けられ且つ該
前方端から伸長するストラットにより該ローブ付き排気
ノズル１４の出口の回りに同心円状に支持されている。
シュラウド４２の内部は、フローミキサ１２及び排気ノ
ズル１４の結合体から発生する騒音を吸収するように適
合された音響的に処理された材料が内張りされている。
適切な排気音響内張りの説明に関しては、米国特許第
５，１６７，１１８号を参照するものとする。エジェク
タシュラウドは、該シュラウドの内径の約１．５倍に等
しい距離排気ノズル１４の出口の後方に伸長して、該シ
ュラウド内で周囲空気とエンジンエアが混合できるよう
にされている。インレット４０がシュラウド４２の前方
端に設けられて外気の入口を画定しており、且つ、公知
のエンジニアリング原理を利用して空力的に最適なもの
にされて流入された自由な気流もしくは周囲空気を効率
よく捕捉するのが可能にされている。矢印２８で示され
た流入された周囲空気インレット４０を通って流入し
て、フローミキサ１２の後方のミキサ外部ノズル１４に
よりフローミキサ１２からの排出と混合される。その結
果、排気ノズル１４からの混合ガスフローが大幅に減速
された速度且つ関連した騒音レベルでエジェクタ組立体
１６から退出する。当該装置により生ずる正味スラスト
は、総ガスフローと退出速度との積に関係しているの
で、許容可能なスラストレベルは、出口速度が低下され
ても、総ガスフローを増大することにより維持される。
【００１６】排気ガスがエジェクタ組立体を退出する時
の騒音を実質的に低減するレベルまでエンジンエアを冷
却するためには、大量の周囲空気を捕捉してインレット
４０を介して流入させる必要がある。周囲空気を捕捉し
且つ該捕捉した空気を排気ノズル１４内へ流入させるの
に使用されるインレットデザインが注意を払ってなされ
ないと、航空機の巡航速度が犠牲になる。周囲空気のイ
ンレットデザインをするに当たり、適切な形作り及び面
積配分がなされて航空機の空中速度における騒音抑止エ
ジェクタインレットの効率が高められることが重要なこ
とである。
【００１７】図３及び図４並びに図５及び図６を参照す
るとフローミキサ１２及びローブ付き排気ノズル１４を
より一層明白に理解することができる。図３及び図４に
は中心体は示されていない。図４にはファンフロー通路
５０及びコアフロー通路５２が示されている。図４にお
いて分かるように、１２本のローブ１８が設けられてい
る。図４は、図５の排気ノズル１４の略図の前方に向か
って見た時の図である。図５は、図２とは異なる構成の
ローブ付き排気ノズルを示している。図６には周囲空気
フロー通路５４及び排出ガス通路５６が示されている。
また、ローブ２０も示されている。図６のローブ２０
は、図４のローブ１８と整列している。ローブの本数の
許容範囲は１０本乃至１５本であるが、１２本のローブ
を使用するのが好適である。このローブ本数で過度のス
ラスト損を避けつつ効果的な混合を達成することが可能
となる。２０本のローブを有するミキサノズルでは、１
２本のローブを有したミキサノズルに比べて効率損が
１．５パーセント増大する結果となることが判明した。
【００１８】固定ジオメトリ装置においては、フローミ
キサ１２、排気ノズル１４、エジェクタ組立体１６及び
周囲空気インレット４０が使用されており、即ち、一切
の可動部品が使用されていない。この固定ジオメトリ装
置により動的音低減装置に比べて信頼性の向上及びコス
トの低減が達成される。
【００１９】図７及び図８を参照すると、内部フローミ
キサ１２の代替のデザインが示されており、該代替のデ
ザインは、概ね符号１２Ａで示されている。前記したよ
うに、内部フローミキサの機能は、ターボファンエンジ
ンからのファンフローとコアフローとを逆転させて、高
温ガスであるコアフローを冷却することである。図２に
示した実施例では、内部フローミキサ１２が開口中心３
０を有している。内部フローミキサ１２は、ローブ付き
のミキサによりコアフローを外側に拡大する方向に指向
するが、それでもなお中心３０が開口しており、コアフ
ローのかなりの部分が依然として中心３０を通って排気
ノズル１４の部分に流入してくる。図７に示した装置で
は、内部フローミキサ１２Ａの中心は、点６２Ａで集束
してコアガスが該ミキサの中心を直接に貫通する可能性
を効果的に低減するコーン状の部材６２により閉鎖され
ている。この装置では、コアガスのすべてがローブ付き
の構造体で構成されるコアフロー通路５２内へ且つ従っ
て外側へ強制流入させられて、ファンガス及びコアガス
は、内部フローミキサ１２から退出する際により効果的
に逆転されることになる。図７及び図８の代替実施例の
利点は、コアフローガス及びファンフローガスがより効
果的に逆転されてコアフローが冷却され、それによりエ
ジェクタの排気端を通過して出て行く高温ガスをより効
果的に排除できると言う点である。コーン状部分６２を
有したローブ付き構造体の中心部が閉鎖されていること
で低レベルのスラストが犠牲になる。
【００２０】図９及び図１０は、追加の代替デザインを
示している。これらの図では、図２に示したような開口
中心を有する内部フローミキサ１２が示されているが、
排気ノズル１４が深いローブを有している。これらの深
いノズルにより図２の装置と比べて中心空間３２の寸法
が低減されている。深いローブによりエンジンの生ずる
フローと流入された周囲空気との混合効率が向上されて
エンジンガスがエジェクタ組立体から退出する以前によ
り効率よく冷却されるのが可能となる。図９及び図１０
の深いローブ付き排気ノズルは、スラスト性能に関して
は最小限のマイナス影響しか有していない。
【００２１】内部フローミキサ１２及び排気ノズル１４
双方ともローブの付いた構造を使用して、温度の異なる
ガスの相互混合を達成している。これらの構造体内で最
大のフロー領域を提供するためには、ローブは比較的薄
い金属から構成されなければならない。このタイプの構
造では、フローミキサ及び排気ノズルのローブの付いた
部分がローブ壁を形成する広く平らなパネル部を有して
いなけらばならない。比較的薄い金属を必要とすること
から、これらのパネルは、低騒音音質で振動または共振
して、種々のエンジン出力設定において許容不可能な音
の発生が増大する結果になってしまう。ローブ付きのフ
ローミキサ及び／または排気ノズルの平らなパネル壁部
の共振の可能性を低減するために、図１１及び図１２か
ら分かるような空力壁ブレース６４が使用される。壁ブ
レース６４は、ローブ付き構造体の平らな壁部間に挿入
される。壁ブレース６４は、ローブ付き構造体を強化し
て、広い平らな壁面が共鳴してそれにより音を発生する
可能性を低減する機能を果たす。図１２は、空力構造を
示す空力壁ブレース６４の１つの断面図である。
【００２２】図１３及び図１４は、排気ノズル１４のロ
ーブの付いた部分の取付方法の改善を示している。既に
述べたように、エンジン効率を最大にし且つ重量を最小
にするためには、ローブ付きの排気ノズル１４が比較的
薄い金属から形成されるのが好適である。従って、ロー
ブの付いた出口を有したノズルの構造剛性が非常に低い
方が良く、特に半径方向に就いてそれが言える。従っ
て、外部フロー流路において空力抵抗を生ずる補助スト
ラップによりそれらを支持しなければならない。スラス
ト面におけるこの種の犠牲を低減するために、エアフォ
イルの形状をしたストラット６６がノズルローブの外周
に固定されて、ノズル支持シュラウドの一部である外部
リング６８に対してノズルローブを支持している。スト
ラット６６により補助ストラップを使用したときに発生
するような著しい空力抵抗を課することなくノズルロー
ブを堅牢に支持し且つ調整が可能になる。図１４は、空
力形状をした支持ストラット６６を示している。
【００２３】図１５は、図２の線９−９に沿ったような
排気ノズル１４の１つのローブの断面図であるが、ノズ
ルの側壁に構造剛性を追加する手段を示している。
【００２４】
【発明の効果】本発明の原理を使用することにより以下
の特徴が得られる。 （ａ） 内部フローミキサ１２によりファンフロー及び
コアフローが逆転される。 （ｂ） ローブ付き排気ノズル１４（フローミキサ１２
と同数のローブを有し且つ該ノズルとフローミキサとの
２組のローブが整列している）によりエンジンフローが
サイズの縮小された高音響周波数の多数のジェット気流
に分割され、これにより減衰が容易になる。 （ｃ） 音響処理された材料で内張りされたエジェクタ
シュラウド４２により自由な空気流が流入されて混合騒
音を吸音する。 （ｄ） 空力原理に従って考案された最適な空力インレ
ットによりエンジンの外部からの流入周囲空気流を効率
良く捕捉することが可能になる。 （ｅ） 混合エアフローが大きな固まりとなって減速さ
れた速度、実質的に低減された騒音レベル及び最小限の
スラスト損でエジェクタ組立体を退出する。 （ｆ） 壁ブレース及び／または半径方向に伸長するス
トラットにより達成されるミキサノズルの構造的に補強
されたローブ部分により振動共鳴騒音が低減される。 （ｇ） 排気ノズルの各々のローブに組付けられた集束
−拡大部分を出口近傍に設けることによりノズルの側壁
の構造的剛性が付加される。 （ｈ） 上記の（ａ）乃至（ｇ）のいくつか、または、
すべてを組み合わせることにより航空機用ターボファン
エンジンの騒音を抑止する相乗装置が構築される。
【００２５】特許請求の範囲及び明細書は、提起された
本発明を説明するものであり、特許請求の範囲で使用さ
れる用語の意味は、明細書で使用される用語から引用し
たものである。従来の技術で使用されている同様の用語
は、本書で特定的に使用されている用語より広い意味を
持つことが場合がある。従来の技術で使用される斯かる
用語の広義な意味と本書における斯かる用語のより特定
的な使用との間で疑問が生じた場合にはいずれの場合に
おいてもより特定的な意味を優先するものである。
【００２６】本発明をある一定の特定の例に就いて説明
してきたが、構造の詳細な部分及び構成要素の配置に就
いて本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく多くの変
更を実施することが可能であることは明白である。本発
明は、例示の目的で本書に揚げた実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲に述べられた各要素に与え
られた最大範囲の同等性を含んだ該特許請求の範囲にの
み限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジン、内部ローブ付きフローミキサ、ロー
ブ付き排気ノズル及びエジェクタシュラウドを示した分
解図である。
【図２】図１の構成要素の組み立てられた関係を示した
略図である。
【図３】フローミキサの略図である。
【図４】図３の図の前方に向って見た図である。
【図５】ローブ付き排気ノズルの略図である。
【図６】図５の図の前方に向かって見た図である。
【図７】内部フローミキサの代替実施例の側面断面線図
であり、図３のフローミキサのデザインと対照されるも
のである。
【図８】図７の線５Ｂ−５Ｂに沿った、航空機のエンジ
ンに向かって見た図７の内部フローミキサの代替デザイ
ンの端面図である。
【図９】図２の前方部分に示したような配置にされては
いるが、排気ノズルに深いローブを使用してスラスト性
能への影響を最小限にした騒音低減の向上を可能にした
内部フローミキサ及び排気ノズルの組み合わせの側面断
面線図である。
【図１０】図９の線６Ｂ−６Ｂに沿った、航空機エンジ
ンに向かって見た排気ノズルの端面図である。
【図１１】図５及び図６に示したような排気ノズルの部
分拡大断面図であり、ローブ付きノズルと共に使用され
てノズル側壁の剛性を改善して共鳴騒音音質の除去を助
ける空力壁ブレースを示している。
【図１２】壁ブレースの好適な空力断面形状を示した図
１１の線７Ｂ−７Ｂに沿った壁ブレースの断面図であ
る。
【図１３】排気ノズルのローブの部分側面図であり、排
気ノズルをノズル支持シュラウドに固着するエアフォイ
ル支持ストラットの使用を示している。このストラット
の使用により通常に使用される補助ストラップに対して
性能を改善しつつ排気ノズルローブを堅牢に支持し且つ
調製が可能となる。
【図１４】エアフォイルストラットの好適な空力デザイ
ンを示した該エアフォイルストラットの１つの断面図で
ある。
【図１５】ノズル側壁に構造上の剛性を追加するために
排気ノズルのローブを如何に形作るかを例示した図２の
線９−９に沿った排気ノズルローブの１つの断面図であ
る。
【符号の説明】
１０ ターボファンエンジン １２ ローブ付きフローミキサ １４ ローブ付き排気ノズル １６ 排気シュラウド １８ ローブ ２０ ローブ ２２ ファンフロー ２４ コアフロー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デルバート・ダブリュー・トーケルソン アメリカ合衆国オクラホマ州74015，カト ゥーサ，ウッドブリア・レーン 18780 (72)発明者 トーマス・ジェイ・ジャネッタ アメリカ合衆国オクラホマ州74136，タル サ，イースト・セヴンティセカンド・スト リート 5909，ナンバー 1720 (72)発明者 ジョン・ピー・ニッカネン アメリカ合衆国コネチカット州06107，ウ エスト・ハートフォード，セルドン・ヒ ル・ドライブ 47 (72)発明者 ダニエル・エルスワース・ウェッブ アメリカ合衆国コネチカット州06109，ウ ェザーズフィールド，メイン・ストリート 431 (72)発明者 スティーヴン・ヘンリー・ジスマン アメリカ合衆国コネチカット州06457，ミ ドルタウン，ワシントン・ストリート 1271−３ (72)発明者 ドム・コレッティ・ウィリアム アメリカ合衆国コネチカット州06416，ク ロムウェル，ジュニパー・ヒル・コート 12 (72)発明者 アルフレッド・モーリス・スターン アメリカ合衆国コネチカット州06040，マ ンチェスター，サウス・ファームズ・ドラ イブ 34 (72)発明者 ウェズリー・ケイ・ロード アメリカ合衆国コネチカット州06073，グ ラストンベリー，ブルーベリー・レーン 62

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 選択された数のローブを有し且つターボ
    ファンエンジンの排気端に取り付けられ且つファンフロ
    ー及びコアフロー気流を逆転するように構成されたロー
    ブ付きフローミキサと、 該フローミキサの後方に支持され且つ該フローミキサか
    ら隔置され、該フローミキサからの流出気流と混合され
    る周囲空気を導入する手段を含んだローブ付き排気ノズ
    ルと、 該排気ノズルの後方端に支持された排気シュラウドとを
    備えたことを特徴とする排気端にファンフロー及びコア
    フローを有するターボファンエンジンに使用される騒音
    抑止装置。
  2. 【請求項２】 前記フローミキサ及び排気ノズルのロー
    ブが整列し、且つ、各々のローブ数が同一であり、該ロ
    ーブ数が１０乃至１５の範囲にあることを特徴とする請
    求項１に記載の騒音抑止装置。
  3. 【請求項３】 前記フローミキサには１２個のローブが
    存在し、且つ、前記排気ノズルにも１２個のローブが存
    在し、前記フローミキサ及び排気ノズルの前記ローブが
    整列していることを特徴とする請求項１に記載の騒音抑
    止装置。
  4. 【請求項４】 前記シュラウド内の前記排気ノズルの後
    方端の前方に前記排気ノズル内へ周囲空気を導入する流
    入手段を含んでいることを特徴とする請求項３に記載の
    騒音抑止装置。
  5. 【請求項５】 前記フローミキサが少なくとも若干のエ
    ンジンコアガスを通過させるための開口中心部分を有し
    ていることを特徴とする請求項１に記載の騒音抑止装
    置。
  6. 【請求項６】 前記フローミキサが閉鎖された中心部分
    を有し、且つ、すべてのエンジンコアガスが半径方向外
    側に向かって偏向されてエンジンファンガスに逆流する
    ことを特徴とする請求項１に記載の騒音抑止装置。
  7. 【請求項７】 前記排気ノズルが少なくとも部分的に隣
    接するパネル壁部を有するローブ付き混合部材より構成
    され、且つパネル壁部間に伸長して該パネル壁部の共振
    を減衰する壁ブレースを含んでいることを特徴とする請
    求項１に記載の騒音抑止装置。
  8. 【請求項８】 前記排気ノズルが少なくとも部分的にロ
    ーブ付き混合部材より構成され、且つそれぞれ前記排気
    ノズル及びエンジン構造部材に取り付けられた内部端及
    び外部端を各々に有した半径方向に伸長するストラット
    を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の騒音抑
    止装置。
  9. 【請求項９】 前記排気ノズルが少なくとも部分的に、
    エンジンガスを流通させる細長い半径方向に伸長する通
    路を画定するローブの付いた出口端を有する混合部材よ
    り構成され、且つ、前記ローブが一体の集中−分岐ノズ
    ル部を備えた前記出口に隣接して構成されていることを
    特徴とする請求項１に記載の騒音抑止装置。
  10. 【請求項１０】 排気端にファンフロー及びコアフロー
    を有するターボファンエンジンに使用される固定ジオメ
    トリ騒音抑止装置において、 １２個のローブを有し且つ前記排気端に取り付けられて
    前記ファンフロー及びコアフローを逆転するローブ付き
    フローミキサと、 前記エンジンにより支持され且つ前記ローブ付きフロー
    ミキサの後方に少なくとも部分的に隔置された１２個の
    ローブの付いた排気ノズルであって、該ローブが前記フ
    ローミキサの対応するローブに整列している１２個のロ
    ーブの付いた排気ノズルと、 前記排気ノズルの後方端に支持され且つ該排気ノズルの
    少なくとも一部を囲繞する音響処理されたエジェクタシ
    ュラウドと、 周囲空気を前記排気ノズルにより前記フローミキサから
    の排出と混合するように構成された前記排気ノズルの前
    方端の固定開口周囲空気インレットとを備えたことを特
    徴とする固定ジオメトリ騒音抑止装置。
  11. 【請求項１１】 前記エジェクタシュラウドの最大内径
    が「Ｄ」であり、且つ、該エジェクタシュラウドが前記
    ノズル出口の後方に該内径「Ｄ」の約１．５倍の距離伸
    長していることを特徴とする請求項１０に記載の騒音抑
    止装置。
  12. 【請求項１２】 排気端にファンフロー及び該ファンフ
    ローより高温のコアフローを有するターボファンエンジ
    ンの発生する騒音を抑止する方法において、 エンジンの排気端の第一の位置において、前記コアフロ
    ーを逆転させて第一の混合気を得ることと、 前記第一の位置の後方の第二の位置において、周囲空気
    と前記第一の混合気とを混合して第二の混合気を得るこ
    とと、 該第二の混合気を受け入れるシュラウドを設けて、前記
    第二の混合気の発生する騒音を前記周囲空気の導入によ
    り斯かる周囲空気の導入がなかった場合より低いレベル
    にすることとから成ることを特徴とするターボファンエ
    ンジンの発生する騒音を抑止する方法。
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