JPH10325362A - ガスタービンエンジンの作動区画内への空気取入れシステム - Google Patents

ガスタービンエンジンの作動区画内への空気取入れシステム

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JPH10325362A
JPH10325362A JP10159806A JP15980698A JPH10325362A JP H10325362 A JPH10325362 A JP H10325362A JP 10159806 A JP10159806 A JP 10159806A JP 15980698 A JP15980698 A JP 15980698A JP H10325362 A JPH10325362 A JP H10325362A
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door
opening
sliding door
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intake system
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Thierry Pascal Bardagi
テイエリー・パスカル・バルダジ
Gerard Ernest Andre Jourdain
ジエラール・エルネスト・アンドレ・ジユルダン
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Safran Aircraft Engines SAS
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Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
SNECMA SAS
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/042—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having variable geometry

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Emergency Lowering Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未使用時にナセル内外において乱流を発生さ
せず、効果的に空気を取り入れることのできる空気取入
れシステムを提供する。 【解決手段】 作動区画（１１）のジャケット（１０）
を介してガスタービンエンジンの作動区画（１１）内へ
の外部空気（１２）を取入れるためのシステム（１３）
は、前方（ランプ）に向かって滑るドア（１５）と回転
ドア（１４）との組み合わせを特徴とする。ランプ（１
５）には溝を付けられた横方向のアーム（３０）が取り
付けられており、その中にドア（１４）の走行車輪が取
り付けられる。ランプ（１５）が前方に十分移動した
後、走行車輪が溝（３１）の上昇部（３３）に到達する
と、車輪は上昇してドア（１４）を開く。このシステム
は超音速航空機用のターボファンエンジンに使用するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンエン
ジンへの空気取入れシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ある航空機、特に超音速航空機は、二重
の空気供給を行う特別なガスタービンエンジンを備えて
いる。というのは、安定した速度でのフライト中だけで
あれば作動区画の前方を介して通常の空気を供給を行う
が、離陸及び上昇時には二次空気供給により補足しなけ
ればならないためである。この二次空気供給は、作動区
画を包囲するジャケット（ナセルと呼ばれる）の開口部
を開けて行われ、周囲の空気を側部を介して作動区画に
導入させる。これを行うために、通常の供給で十分な時
には開口部を覆うための可動ドアを移動させる。
【０００３】多種類のドアが設計されている。先ず最初
に浮かぶのは、開口部を開けるためにナセルに沿った傾
斜部に延びる「ランプ」と呼ばれるものであるが、この
本質的な欠点は、空気を案内できず、空気が中に入るの
を助長せずに、空気はナセル上及び開口部の前方を循環
することであり、ドアの表面積が大きくないと作動区画
内へ入る空気は多くはないので、長さを長くしなければ
ならないが、これでは装置が大きくなり、エンジンの騒
音がより大きくなり、音はこれらのドアを介してより容
易に伝達されて容易に振動する。
【０００４】他の公知の設計は、摺動ドアを「スクー
プ」と呼ばれる回転ドアに代えたもので、このドアはナ
セルに裏縁部でヒンジ連結されている。これらのドアは
作動区画の外側に向かって開いて斜めになり、これによ
り大量の空気をナセルの開口部内及び作動区画内に導く
ことを可能にし、開口部はドアの前及び根元まで延びて
いる。これらのドアの欠点は、特に高速時に、エンジン
の性能を低下させる航空力学的な大きな抗力を生じさせ
ることである。そのため、スクープを部分的に引かなけ
ればならないが、これは空気がナセルに入る際に通過す
る面積を減少させてしまい、案内効果も低下する。従っ
て、この設計は不適切である。
【０００５】最後に、上述のものとは異なる回転ドアで
ある「ルーバ」を有するシステムが設けられ、これは開
いた位置では作動区画の内側に向かう角度に指向されて
おり、ナセルの外側へは延びていない。それ故、容易に
感知できる抗力は生じさせないが、幾つかの欠点があ
る。この空気取入れシステム及びその特徴を理解する助
けとなる図１及び２を参照して、この欠点について説明
する。作動区画２を外部３と隔離するナセル１はその表
面の一部が途切れ、空気取入れシステム４から表面が再
度連続する。ルーバには参照符号５が付され、ルーバ５
の前方に位置する摺動ランプには参照符号６が付され
る。ルーバ５はナセル１よりも薄い刃の形状を成し、端
部が図１に示される閉じた位置でナセルと接触すること
によりナセルの外面と連続するように延びている。ラン
プ６は最後方位置を占める。これはもはや図２の状態で
はなく、ルーバ５がその回転軸を中心に回転して、前方
に向かう位置にあり、その後作動区画２に向かって傾斜
し、これによりルーバの後方で両者間に通路８を画定す
る。更に、ランプ６は前方に移動して、最も近いルーバ
５の前方に他の通路を開け、ランプ６の縁部４０は後方
に向かってテーパーをつけられており、その外面は作動
区画２に向かって傾いており、外気が作動区画に向かっ
て案内される。図２の位置は航空機の低速に使用され
る。速度が増すと、長いルーバ５はかなり薄く通常かな
り長いので、ルーバ５の強度が問題になり、図１の位置
をとるまで再度閉じなければならず、受け入れられる空
気流路の断面はランプ６を前方に移動することにより再
度確立される。
【０００６】別のランプ６が必要な場合、この装置の作
動は複雑で、使用される特別な制御機構を必要とする。
更に、作動区画の外部のスクープが空気案内を放棄する
ことにより、充分な空気流を通過させるためには、開口
部の面積を増やす必要がある。従って、大きな角度範囲
（ある設計では７８度）の幾つかのルーバ５を使用する
ことになり、この角度により脆くなり湾曲も大きくな
り、これはとりわけ中間において、これらの回転が大き
な並進移動を伴うことを意味する。従って、図１におけ
る閉鎖位置でも、回転のジャムを防ぐためにルーバ５間
に全ての位置で間隙を残すこととなり、その結果、エン
ジンの効率と音響的抑制は妥協される。最後に、ルーバ
は薄くなくてはならず、これにより重要なナセル１の外
形の連続性が成り立たなくなる。図１は作動区画３の前
方にポケット７が形成されていることを示し、ルーバ５
が閉じていても空気の流れはもはや均一にはならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はこれら
異なるシステムのいくつかの利点を維持したまま、これ
らのシステムの欠点を出来るだけ除去することである。
特に、本発明は、空気を作動区画に効果的に案内し、空
気取入れシステムが開いている時には充分な付加的空気
が流れ、閉じた時にはナセルの滑らかな内形及び外形を
再度確立することを可能とする。更に、この取入れシス
テムは構造が簡単で、制御も簡単であり、脆くない。最
後に、空気を作動区画に良好に偏向しても大きな抗力が
伴わない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】要約すると、本発明はそ
の最も一般的な形態において、作動区画の側面ジャケッ
トの開口部を介するガスタービンエンジンの作動区画内
への空気取入れシステムに関し、該システムは開口部を
開けるためにナセル上を前方に向かって摺動するドア
と、ジャケットに後部ヒンジでヒンジ連結されて、開口
部を開けるために作動区画の外側に回動する回転ドアと
を含む可動ドアにより再度閉鎖することができ、前記摺
動ドア及び回転ドアは、これらがつながる領域における
重なった接合部を除き前記ジャケットの厚さを有し、該
接合部で、前記摺動ドアは内側に向かって傾いてテーパ
ーをつけられ、前記回転ドアは外側に向かって傾いてテ
ーパーをつけられており、前記摺動ドアは直線的な外面
を有し、前記回転ドアは直線的な内面を有することを特
徴とする。
【０００９】外側に開く従来のスクープに類似する回転
ドアは、開いて空気を作動区画から出し、航空機の速度
を落とすために前方に向かって空気を送り返すスラスト
システム以外では摺動ランプと以前から組み合わされて
いたとは思われず、これは全く異なる状況である。この
組み合わせにより、航空機の高速時に維持すべき充分な
空気供給を可能にする。事実上、スクープを半分閉じる
ことができ、それ故、ランプを開いたままであるため、
作動区画への吸気流を大幅に減らすことなく抗力を減ら
すことができる。スクープからの少量の案内も従ってス
クープを単独で使用するのに比べて大きな開口部により
補償される。更に、このシステムはスクープ及びランプ
を簡単に且つ同時に制御できるようにし、これはルーバ
及びランプの運動の関係が複雑な図１及び２に示される
組み合わせの設計とは反対である。更に、ドアシステム
を閉じた時にジャケットの内面及び外面の完全な連続性
が維持され、これらの面を流れる空気流が不規則になる
ことのを防ぎ、従って、摩擦及び乱流によるエネルギー
の損失を防ぐ。
【００１０】１つの発展形によれば、前記回転ドアは前
記作動区画に向かって突出した突起を含む前縁部を有
し、前記摺動ドアは、前記開口部が閉じた時に前記突起
の前方に延びる空洞と、シールとを有し、前記シールは
弾性ストリップよりなり、その前縁部が前記摺動ドアに
固定され、その自由部は、前記突起により曲がり、前記
開口部が開けられた時に、まっすぐになって前記空洞を
覆うことが可能である。これにより、ドアを閉じた時の
ジャケットのための良好なシールを提供することがで
き、ドアを開けた時に作動区画への良好な空気流を提供
することができる。最後に、簡単で効果的なドアに対す
る制御機構は、前記回転ドア及び前記摺動ドア間に前記
摺動ドアに従属するアームを有し、該アームは前記回転
ドアを包囲すると共に溝を有し、該溝内で前記回転ドア
の側面に取り付けられたランナーが滑動し、前記溝は後
方及び外側に向かって傾斜した部分を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は以下の図、すなわち、例
示のためだけであり、かつ非限定的である図の助けによ
り、よりよく理解できるであろう。
【００１２】以下、図３〜９をこの順に説明する。本発
明ではナセルに参照符号１０が付される。ガス流のため
の作動区画は参照符号１１が付され、その外部は参照符
号１２が付される。空気取入れシステム１３はスクープ
（回転ドア）１４及びこれらスクープの先頭の前のラン
プ（摺動ドア）１５で構成され、これらは、両端部でナ
セル１０の厚さをし、図３に示される閉鎖状態で設けら
れた連結領域１６の位置で重なる接合部で両方共先細に
なっており、この閉鎖状態で、スクープ１４は外側１２
に向かって傾いてテーパーをつけられ、ランプ１５は作
動区画１１に向かって傾いてテーパーをつけられている
が、スクープ１４の外面は縁部まで真っ直ぐであるた
め、ナセルの外側１２までの滑らかな面が保たれ、ラン
プ１５は作動区画１１の前にナセル１０の滑らかな面を
保つ内側の真っ直ぐな面を有するため、ガス流の妨げは
生じない。連結領域１６での構成要素同士の重なりが良
好であっても、図４に詳細に示されるシールシステムが
提供されており、これは弾性ストリップ１７を有し、そ
の前縁部１８はランプ１５と一体の小さな板１９にリベ
ット留めされ、その自由部はスクープ１４の先端部２０
からの圧力により曲げられている。小さな板１９は殆ど
先端部２０まで延びており、両者の間にはわずかなすき
間しかなく、これが付加的にシール１７により塞がれて
いる。上述したように、先端部２０は通常通り先細には
なっておらず、端部の一定の小さな半径で終っており、
反対に膨らんだ断面を有し、作動区画１１（ここでもシ
ール１７が当接している）に向いた突起２１を有し、こ
の突起２１は作動区画１１及び前方に向いた円の約４分
の１の一定の半径を有し、これはスクープ１４の外面と
接触する鋭角部で途切れている。この構造により、ドア
の通常の先端縁部の形状と比較して、境界層の分離が大
幅に減少して突起２１に沿って流れる空気の取入れ効果
が大幅に向上する。ドア１５が空洞２２を形成してその
中にシール１７が収容される突起２１の前方を除けば、
ドア１５及びスクープ１４は取入れシステムの閉鎖位置
では略連続している。
【００１３】空気取入れシステム１３の開口位置は図５
に示される。スクープ１４は後部ヒンジを中心に回動
し、ランプ１５は前方に摺動し、リニアモータ２６或い
は他の同等なシステムにより駆動される。これらの動き
の連携により、非常に大きな表面積の作動区画１１への
開口部２７、及びスクープとランプ１４および１５の傾
斜面が作られ、これらは全て後方に向けられることによ
り、作動区画１１に向かって傾斜しており、空気の取入
れを促進させる。上述のように、スクープ１４の開口部
の角度は、ランプ１５を更に移動することにより航空機
の速度が増すときに空気流を調整できるように漸次的に
小さくされる。説明上の理由により、スクープ１４の先
端縁部２０の下に領域２９も示したが、この位置では境
界層の分離がないため、流れは生じない。ランプ１５の
要求される運動は突起２１のない先端縁部に比べて大幅
に少ない。最後に、シール１７を真っ直ぐに延ばして空
洞２２を完全に覆い、ドア１５の外部プロファイルが得
られる。
【００１４】ドア１４とランプ１５の運動は、ランプ上
に設けられてスクープ１４を横方向に包囲するアーム３
０により同期化される。これらは領域２８の両側に後方
に延びており、スクープ１４に対して向けられた内面３
２に溝３１が刻まれており、溝３１は少なくともその長
さの一部で傾斜しており、アーム３０の端部に向かって
上昇部３３を有する。それらの外面３４には更に直線状
の溝３５が刻まれている。溝３１内を走る車輪３６をド
ア１４に設けると、図７に示すように、車輪３６が溝３
１の上昇部３３に到達すると直ぐにランプの前方向の移
動によりスクープ１４が持ち上げられるのが分かる。ナ
セル１０に取り付けられた別の車輪３７が外面３４の直
線状の溝３５内を走り、従って、ランプ１５を支持す
る。
【００１５】図８はスクープ１４が閉じた時の車輪３６
及び３７の相対位置を示し、図９はスクープ１４が開い
た時の両者の相対位置を示す。最後に、図１０は本発明
によるナセル１０のほぼ全体を示す。今まで述べてきた
システムは、ナセル１０の周囲にわたり数個の例と共に
比較的小さな角度領域に位置付けされている。作動区画
１１はファン３８のブレードにより占有された外部の作
動区画であり、これも、外部作動区画により包囲されて
エンジンのガス流のための主作動区画を構成する内部作
動区画まで延びている。従って、本発明のシステムは、
開いた時に、ナセルの直径を増すことなく、ファン３８
への更なる空気流を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】閉じた位置にある従来の空気取入れシステムを
示す図である。
【図２】開いた位置にある従来の空気取入れシステムを
示す図である。
【図３】閉じた位置にある本発明による空気取入れシス
テムを示す図である。
【図４】詳細な構成を示す図である。
【図５】閉じた状態にある本発明の空気取入れシステム
を示す図である。
【図６】分離したランプを示す図である。
【図７】ランプ及びドアの連結機構を示す図である。
【図８】ランプ及びドアの連結機構の別の状態を別の角
度から示す第１の図である。
【図９】ランプ及びドアの連結機構の別の状態を別の角
度から示す第２の図である。
【図１０】エンジンのより一般的な図である。
【符号の説明】
１、１０ ナセル ２、１１ 作動区画 ３、１２ 外部 ４、１３ 空気取入れシステム ５ ルーバ ６ 摺動ランプ ７ ポケット ８ 通路 １４ 回転ドア １５ 摺動ドア １６ 連結領域 １７ シール ２０ 先端部 ２１ 突起 ２２ 空洞 ２５ 後部ヒンジ ２７ 開口部 ２８、２９ 領域 ３０ アーム ３１、３３、３５ 溝 ３２ 内面 ３４ 外面 ３６、３７ 車輪 ４０ 縁部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジエラール・エルネスト・アンドレ・ジユ ルダン フランス国、91250・サントリ、レジダン ス・ラルカデイ、４

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 作動区画の側面ジャケット（１０）の開
    口部を介するガスタービンエンジンの作動区画内への空
    気取入れシステムであって、開口部を開けるためにナセ
    ル上を前方に向かって摺動するドア（１５）と、ジャケ
    ット上で後部ヒンジ（２５）に連結されて、開口部を開
    けるために作動区画の外側に回動する回転ドア（１４）
    とを移動することにより閉鎖し得、前記摺動ドア及び回
    転ドアは、これらがつながる領域（１６）における重な
    った接合部を除いて、前記ジャケットの厚さを有し、該
    接合部で、前記摺動ドアは内側に向かって傾いてテーパ
    ーをつけられ、前記回転ドアは外側に向かって傾いてテ
    ーパーをつけられており、前記摺動ドアは直線的な外面
    を有し、前記回転ドアは直線的な内面を有することを特
    徴とする、空気取入れシステム。
  2. 【請求項２】 前記回転ドア（１４）は前記作動区画に
    向かって突出した突起（２１）を含む前縁部を有し、前
    記摺動ドアは、前記開口部が閉じた時に前記突起（２
    １）の前方に延びる空洞（２２）と、弾性ストリップの
    形態のシール（１７）とを有し、前記シール（１７）
    は、前縁部が前記摺動ドアに固定され、その自由部は、
    前記突起（２１）により曲がり、前記開口部が開けられ
    た時に、まっすぐになって前記空洞（２２）を覆うこと
    が可能であることを特徴とする、請求項１記載の空気取
    入れシステム。
  3. 【請求項３】 前記摺動ドア及び前記回転ドア間に機械
    的連結手段を更に有し、該機械的連結手段は前記摺動ド
    ア（１５）に従属するアームを有し、該アームは前記回
    転ドア（１４）を包囲すると共に溝（３３）を有し、該
    溝（３３）内で前記回転ドア（１４）の側面に取り付け
    られたランナー（３６）が滑動し、前記溝は後方及び外
    側（３３）に向かって傾斜した部分を有することを特徴
    とする、請求項１記載の空気取入れシステム。
JP15980698A 1997-05-07 1998-05-01 ガスタービンエンジンの作動区画内への空気取入れシステム Expired - Lifetime JP3732336B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9705619A FR2763098B1 (fr) 1997-05-07 1997-05-07 Systeme d'admission d'air dans une veine de turbomachine
FR9705619 1997-05-07

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Publication Number Publication Date
JPH10325362A true JPH10325362A (ja) 1998-12-08
JP3732336B2 JP3732336B2 (ja) 2006-01-05

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JP15980698A Expired - Lifetime JP3732336B2 (ja) 1997-05-07 1998-05-01 ガスタービンエンジンの作動区画内への空気取入れシステム

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US (1) US6082669A (ja)
EP (1) EP0877155B1 (ja)
JP (1) JP3732336B2 (ja)
DE (1) DE69806540T2 (ja)
ES (1) ES2176928T3 (ja)
FR (1) FR2763098B1 (ja)

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