JPS6142097B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガスタービ航空機エンジン用逆スラ
スト装置またはスラスト削減装置に関するもので
ある。

一般にターゲツト型デフレクタドアと呼ばれる
公知の型の逆スラスト装置は、下記の二位置間を
可動の２個または２個以上のデフレクタドアを有
している。これらのデフレクタドアはその第１位
置においては、エンジンの発生するジエツト排気
流をそらさない様にエンジンのある部分に格納さ
れた位置を占め、第２位置においては、ジエツト
排気流をエンジン縦軸線からそらすような位置を
占める。普通、エンジンのジエツトパイプは定面
積ノズルであつて、このノズルはエンジンの前向
スラスト操作モードと後向きスラスト操作モード
について同一であり、またデフレクタドアはジエ
ツトパイプのノズル面積に対して影響しない。す
なわち、ノズル面積は常に、前向スラスト状態に
ついても後向スラスト状態についてもジエツトパ
イプの決定的面積によつて決定される。

このターゲツト型のデフレクタドアは、ターボ
ジエツトから出るジエツト排気流をそらせるため
だけでなく、バイパスダクトが集中して、コアエ
ンジンのジエツトパイプ排気ノズルに終る様にし
たバイパスエンジンにおいてバイパス空気流と熱
ガス排気流とによつて生じるスラストを逆転させ
るためにも提案されている。この場合にも、ジエ
ツトパイプ排気ノズルは前向スラスト操作につい
ても後方スラスト操作についても同一面積のまゝ
である。

バイパスエンジンの場合、原則として、バイパ
スダクトの壁中に設けられたブロツカドアとカス
ケード通気孔とを使用して、バイパス空気流の生
じるスラストを逆転させ、また、スラスト削減装
置を使用して熱スラストを減殺すれば十分であ
る。この目的から、ターゲツト型デフレクタドア
を使用することは知られている。しかし、この様
な従来用途においても、デフレクタドアは普通は
主熱ガス流の外部に格納されて、ジエツトパイプ
のノズルの有効面積の限定には積極的に参加せ
ず、ジエツトパイプの面積は前向操作についても
スラスト減殺操作についても同一に留まる。

本発明は、エンジンの前向スラスト操作中にジ
エツトパイプの有効ノズル面積を決定するために
ターゲツト型デフレクタドアを有効に使用するこ
とができ、またデフレクタドアがスラストリバー
サまたはスラスト削減装置として展開されている
時、タービンの背圧を減少させることによつて得
られる全有効後方スラストを増進させる様に、こ
れらのデフレクタドアを設計することができると
いう認識に基いている。

圧縮空気のバイパス流を発生せしめるためバイ
パスダクトに設けられた第１のコンプレツサと、
展開時にバイパスダクトを閉じ、バイパス流によ
つて生ずる推進スラストを反転させるスラスト反
転装置と、第２のコンプレツサ、燃料燃焼器、第
１および第２のコンプレツサを駆動するタービン
装置、および第１の出口ノズルを形成するジエツ
トパイプからなるコアエンジンと、タービン装置
から流出する熱ガス流によつて発生される推進ス
ラストを減少させるスラスト削減装置を有するバ
イパス型のガスタービンエンジンにおいて、第１
位置においてジエツトパイプ１４の後方延長部を
形成し、第１のノズル１５の出口断面積より小さ
な出口断面積を有する第２のノズル１９を形成す
るようにジエツトパイプ１４に配設されたスラス
ト削減装置を有し、そのスラスト削減装置は、第
１のノズル１５を露出せしめ、第１のノズル１５
から十分離間され、タービン装置の直下流圧力を
スラスト削減装置が第１の位置にある時の圧力に
比較して減少せしめ、その結果少なくとも第１の
コンプレツサ１１およびタービンの速度を増大
し、バイパス流を増加する、第２位置に移動可能
とされており、さらにスラスト削減装置が第２の
位置に展開されているとき、スラスト反転装置２
３，２４を展開するよう作動する作動装置が設け
られている。

ジエツトパイプの軸線に対して非対称的に熱ガ
ス排気流を偏向させるため、単一のドアを備える
ことができ、または相互に相異る量だけ移動する
様に作動する複数のドアを備えることができる。

ジエツトパイプのノズルは、ジエツトパイプの
軸線に対して直角の面にあることができ、または
ジエツトパイプ軸線に対して一定角度を成す面の
中にあることができる。

好ましくは、エンジンバイパス型とし、この場
合、単数または複数のドアの上流端とジエツトパ
イプとの間の継目は、エンジン作動中にバイパス
空気流の中に発生する衝撃波によつてバイパス空
気流中で空気圧が他の区域より局所的に高くなる
区域に配置され、これにより、バイパス流からジ
エツトパイプ内部に向つて前記継目前後の圧力降
下を低減させる。

バイパスエンジンの場合、デフレクタドアが展
開されてエンジンの熱ガス排気流を偏向させる際
にバイパスダクトを閉塞するための閉塞装置を備
えることができ、またダクト壁を通してバイパス
空気流を前向成分をもつて偏向させ、バイパス空
気流の生じるスラストを逆転させるため、前記閉
塞装置の上流においてバイパスダクト壁中に開く
開口装置を備えることができる。

ジエツトパイプノズルの好ましい最大面積は、
エンジンの設計全速において、タービンがチヨー
クされる面積としてある。すなわち、上記ノズル
の最大面積は、エンジンの設計全速における最大
空気量を流通し得るだけの面積としてあり、最大
流量を許容し得る面積より大きくなく、代表的に
は、第１位置において単数または複数のドアによ
つて限定されるノズルの面積より50％まで大とす
ることができる。

以下、本発明を図面で示す実施例について詳細
に説明する。

第１図について述べれば、図示のバイパス型ガ
スタービン航空機エンジンは、バイパスダクト１
２の中で回転する様に装着され、コアエンジン１
３のタービンによつて駆動されるフアン１１を備
える。コアエンジン１３はその後端においてジエ
ツトパイプ１４に終り、このジエツトパイプ１４
は、その長手方向に対して直角の面の中に配置さ
れた定面積ノズル１５を備える。

ジエツトパイプ１４は２本の後方に延びたサイ
ドアーム１６を有し、これらのアームはそれぞれ
の自由端にトラニオン１７を担持している。これ
らのトラニオン上に２個の弧状デフレクタドア１
８が枢着され、これらのデフレクタドアは、その
第１位置において、ジエツトパイプ１４の後方延
長部を成し、その下流端に、エンジンの実際排気
ノズル１９を限定している。ドア１８によつて限
定される排気ノズル１９の面積は、ジエツトパイ
プ１４の面積より小である。例えば、ノズル１５
の面積はエンジンの設計全速における最大空気量
を流通し得るだけの面積としてあり、最大流量を
許容し得る面積より大きくなく、ノズル面積１９
の面積より50％大である。

このエンジンは、ドア１８がその第１位置にお
いて排気ノズル１９を限定している時に、最大前
向スラストが発生される様に設計されている。

ドア１８は、各ドアの各側上に１本づつ、２本
のリンク２０を備え、各ドアをトラニオン１７回
りに枢転させて第２位置（第１図の鎖線位置）ま
で展開するため、これらリンク２０を後方に移動
させるための空気式ジヤツキまたは親ネジ装置２
１が備えられている。

この第２位置において、ドア１８は、ジエツト
パイプ１４の、より大面積のノズル１５を露出
し、ドア１８はジエツトパイプの長手方向に対し
て主として横方向に位置され、熱ガス排出流を片
寄らせて前向スラストを減殺する。

排気ノズルの面積を増大することにより、ター
ビンの直下流の圧が減少し、ジエツト速度が減少
する。故にタービンが速度を増大し、その結果、
クアンの生じるスラストが増大する。更に、ジエ
ツトパイプから生じる非常に減少された熱スラス
トがドア１８によつて減殺され、または前向方向
に偏向されて、全前向スラストを低減させる。ま
たフアンの発生する増大されたスラストは、バイ
パスダクト１２の下流端をブロツカドア２３によ
つて閉塞するとともに、ダクト壁２４の一部を後
方に並進させて前向排気カスケード開口を成し、
エンジンに対して逆スラストを生じることによつ
て逆方向に向けられる。

ドア１８の上流端とジエツトパイプ１４との間
の継目２５は、巡航状態でバイパス空気流の中で
発生する衝撃波のためにジエツトパイプ近傍の他
のダクト区域よりも高い圧が局所的に発生する区
域に配置されている。この様にして、バイパスダ
クト１２からジエツトパイプ１４の内部への継目
２５前後の圧力降下が最小限値に保持される。し
かし、ドア１８はその前向スラスト位置に適当な
保持装置によつて固定的に保持される。

第６図には、フアン圧比2.5：１の巡航状態で
のバイパスダクト１２に沿つた各位置（Ａ点から
Ｉ点まで）に対応する静圧プロツトが図示されて
いる。

この図から明かな様に、ダクトに沿つて流れる
空気流の膨張と圧縮による衝撃波がダクト軸方向
に沿つた他の区域に比して局所的高圧区域を生じ
る。継目２５は、静圧が局所的に高い任意の点
に、即ちＡ点またはＦ点に配置することができ
る。

本発明の多くの用途において、非対称的逆スラ
ストを発生する必要がある。例えば、エンジンが
機体に沿つて配置される場合、スラスト削減装置
を展開する際にスラスト胴体から離れる方向に偏
向する必要があろう。第２図乃至第５図は、本発
明によつて構成されたスラスト削減装置によつて
この目的を達成するための種々の方法を示してい
る。

第２図について述べれば、一方のドア１８上の
リンク２０は他方のドア１８上のリンクと異る長
さを有するので、これらのドアが第２位置にある
時、エンジンの一側に他側よりも多量の熱ガス排
気流が指向される。

第３図について述べれば、ジエツトパイプ１４
のノズル１５をそぎ継ぎ状に切断し、また第３図
に示す様な対称長のリンク２０、または第２図に
示す様な非対称リンク２０をもつてドア１８を作
動する事によつて前記と同様の結果が得られる。

第４図に示す様に、ジエツトパイプ１４の軸線
に直交する２面にノズル１５を段階的に配置する
ことにより、ノズル１５をそぐ場合と同様の結果
が得られる。この場合、ジエツトパイプ１４の有
効面積は複式となり、第３図のそがれたノズル１
５の有効面積に近似する。

第５図に示す様に、ジエツトパイプ１４の末端
に有段ノズル１５を備え、またジエツトパイプ１
４のノズルより小面積の排気ノズル１９を限定す
るための単一ドア１８を備えることによつて、非
対称的スラストが得られる。ドア１８が第２位置
にある時、すなわち、ジエツトパイプ１４の軸線
に対して横方向にある時、ジエツトパイプ１４か
ら生じるスラスト部の１部のみが逆転される。故
に第５図に示すスラスト削限装置の実施態様は他
の図のものほど良くない。

なお、上記各実施例においてドア１８が１個ま
たは２個のものを示したが、ドア１８は必要に応
じて３個または４個以上とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるバイパス型のガスタービ
ン航空機エンジンの略示図、第２図乃至第５図は
本発明による第１図に示すスラスト削減装置のそ
れぞれの実施態様の説明図、また第６図は第１図
のエンジンのバイパスダクトに沿つた静圧のプロ
ツトダイアグラムであつて、バイパス空気流の中
に発生した衝撃波による局所的高圧部を示す図で
ある。 １１……フアン，１２……バイパスダクト、１
３……コアエンジン、１４……ジエツトパイプ、
１５……ジエツトパイプノズル、１６……サイド
アーム、１７……トラニオン、１８……デフレク
タドア、１９……排気ノズル、２０……リンク、
２３……ブロツカドア、２４……ダクト壁、２５
……継目。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮空気のバイパス流を発生せしめるためバ
   イパスダクトに設けられた第１のコンプレツサ
   と、展開時にバイパスダクトを閉じ、バイパス流
   によつて生ずる推進スラストを反転させるスラス
   ト反転装置と、第２のコンプレツサ、燃料燃焼
   器、第１および第２のコンプレツサを駆動するタ
   ービン装置、および第１の出口ノズルを形成する
   ジエツトパイプからなるコアエンジンと、タービ
   ン装置から流出する熱ガス流によつて発生される
   推進スラストを減少させるスラスト削減装置を有
   するバイパス型のガスタービンエンジンにおい
   て、第１位置においてジエツトパイプ１４の後方
   延長部を形成し、第１のノズル１５の出口断面積
   より小さな出口断面積を有する第２のノズル１９
   を形成するようにジエツトパイプ１４に配設され
   た１個またはそれ以上のターゲツト型デフレクタ
   ドアからなるスラスト削減装置を有し、そのスラ
   スト削減装置は、第１のノズル１５を露出せし
   め、第１のノズル１５から十分離間され、タービ
   ン装置の直下流圧力をスラスト削減装置が第１の
   位置にある時の圧力に比較して減少せしめ、その
   結果少なくとも第１のコンプレツサ１１およびタ
   ービンの速度を増大し、バイパス流を増加すると
   ともに、ジエツトパイプ１４の長さ方向に対して
   横方向に熱ガス流を偏向させる第２位置に移動可
   能とされており、さらにスラスト削減装置が第２
   の位置に展開されているとき、スラスト反転装置
   ２３，２４を展開するように作動する作動装置が
   設けられていることを特徴とする、ガスタービン
   エンジン。 ２ ジエツトパイプ１４のノズル１５はジエツト
   パイプ１４の軸線に対して直角な面の中にあるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガス
   タービンエンジン。 ３ ジエツトパイプ１４のノズル１５はジエツト
   パイプ１４の軸線に対して一定角度を成す面の中
   にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のガスタービンエンジン。 ４ 単数または複数のドアの上流端とジエツトパ
   イプ１４との間の継目２５は、エンジン作動中に
   バイパス空気流の中に発生する衝撃波によつてバ
   イパス空気流中での空気圧が他の区域より極所的
   に高くなる区域（ＡまたはＦ）に配置され、これ
   により、バイパス流からジエツトパイプ１４の内
   部に向つて前記継目２５の前後の圧力降下を低減
   させることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第３項のいずれかに記載のガスタービンエンジ
   ン。 ５ エンジンの熱ガス排気流を偏向させるために
   デフレクタドア１８が展開されている時にバイパ
   スダクト１２を閉塞するための閉塞装置を備え、
   またダクトを通るバイパス空気流を前向成分を有
   するように偏向させてバイパス空気流の生じるス
   ラストを反転させるため、前記閉塞装置の上流に
   おいてバイパスダクト１２の壁中に開く開口装置
   が備えられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第４項記載のガスタービンエンジン。 ６ ジエツトパイプノズル１５の最大面積は、エ
   ンジンの設計全速における最大空気量を流通し得
   るだけの面積とすることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載のガスタ
   ービンエンジン。 ７ ジエツトパイプノズル１５の面積は、第１位
   における単数または複数のドア１８によつて限定
   されるノズルの面積より50％まで大とすることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第６項のい
   ずれかに記載のガスタービンエンジン。