JP2000344200A - 機体の補助動力装置および補助動力装置付き機体 - Google Patents
機体の補助動力装置および補助動力装置付き機体Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/40—Weight reduction
Landscapes
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機体の重量増加を抑制できること。
【解決手段】 この補助動力装置１は、高速空気を取り
込むエア・インテーク２と、空気の流速を増加させるノ
ズル部３と、その後段に設けた排気ノズル４と、排気ノ
ズル４内に設けたタービン５と、回転軸方向を直角に曲
げるかさ歯車６と、回転数を調整するギアボックス７と
から構成されている。ギアボックス７は油圧ポンプ９に
軸結合されている。エア・インテーク２内に高速空気が
取り込まれることで、タービン５が回転する。タービン
５の回転は、かさ歯車６を介してギアボックス６に伝達
され、ここで変速が行われる。油圧ポンプ９は、ギアボ
ックス６の回転力により駆動される。
込むエア・インテーク２と、空気の流速を増加させるノ
ズル部３と、その後段に設けた排気ノズル４と、排気ノ
ズル４内に設けたタービン５と、回転軸方向を直角に曲
げるかさ歯車６と、回転数を調整するギアボックス７と
から構成されている。ギアボックス７は油圧ポンプ９に
軸結合されている。エア・インテーク２内に高速空気が
取り込まれることで、タービン５が回転する。タービン
５の回転は、かさ歯車６を介してギアボックス６に伝達
され、ここで変速が行われる。油圧ポンプ９は、ギアボ
ックス６の回転力により駆動される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、機体の操縦系統
を駆動するためのもので、機体の重量増加を抑制できる
機体の補助動力装置および補助動力装置付き機体に関す
る。
を駆動するためのもので、機体の重量増加を抑制できる
機体の補助動力装置および補助動力装置付き機体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】スペースシャトルなどのような帰還時に
は翼による滑空飛行を行うエンジンを有しない機体であ
っても、機体の操縦系統を駆動するために補助動力源
（ＡＰＵ：Auxiliary Power Unit）が必要になる。ま
た、通常の航空機などにおいても、推進用のエンジンと
は別にＡＰＵが搭載される傾向にある。通常、ＡＰＵ
は、ガスタービンなどから構成されており、エンジンの
始動や機内の空調、油圧シリンダーの駆動などに用いら
れる。たとえば旅客機では、ＡＰＵを胴体後端に取りつ
けており、その吸気ダクトが胴体上部に開口し、排気ダ
クトが胴体末尾から露出している。
は翼による滑空飛行を行うエンジンを有しない機体であ
っても、機体の操縦系統を駆動するために補助動力源
（ＡＰＵ：Auxiliary Power Unit）が必要になる。ま
た、通常の航空機などにおいても、推進用のエンジンと
は別にＡＰＵが搭載される傾向にある。通常、ＡＰＵ
は、ガスタービンなどから構成されており、エンジンの
始動や機内の空調、油圧シリンダーの駆動などに用いら
れる。たとえば旅客機では、ＡＰＵを胴体後端に取りつ
けており、その吸気ダクトが胴体上部に開口し、排気ダ
クトが胴体末尾から露出している。
【０００３】図６は、従来におけるＡＰＵの具体例を示
す構成図である。ＡＰＵ５０１には、灯油を貯蔵する燃
料タンク５０２が付設されており、当該ＡＰＵ５０１お
よび燃料タンク５０２は、航空機の機体尾部５０３に設
けられている。このＡＰＵ５０１のコンプレッサーから
抽出した圧縮空気は、発電機を駆動したり、油圧シリン
ダーを駆動する（いずれも図示省略）。また、大型の航
空機では、ＡＰＵ５０１の高圧空気によってエンジンを
始動したり、様々な用途に用いられる。
す構成図である。ＡＰＵ５０１には、灯油を貯蔵する燃
料タンク５０２が付設されており、当該ＡＰＵ５０１お
よび燃料タンク５０２は、航空機の機体尾部５０３に設
けられている。このＡＰＵ５０１のコンプレッサーから
抽出した圧縮空気は、発電機を駆動したり、油圧シリン
ダーを駆動する（いずれも図示省略）。また、大型の航
空機では、ＡＰＵ５０１の高圧空気によってエンジンを
始動したり、様々な用途に用いられる。
【０００４】また、航空機の中には、緊急用電源として
風車発電機を搭載しているものも知られている（図示省
略）。具体的には、通常、機体の胴体下部に収納されて
いるが、エンジン駆動の発電機が故障した場合などの緊
急時に、胴体下部から出して使用するものである。この
風車発電機は、発電機に風車を取り付けた構造であり、
この風車の回転により発電を行う。
風車発電機を搭載しているものも知られている（図示省
略）。具体的には、通常、機体の胴体下部に収納されて
いるが、エンジン駆動の発電機が故障した場合などの緊
急時に、胴体下部から出して使用するものである。この
風車発電機は、発電機に風車を取り付けた構造であり、
この風車の回転により発電を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＡＰＵ５０１では、搭載する機体が大きくなると、
それだけ操縦系統に大出力が要求されるため、燃料タン
ク５０２に入れる燃料が増加する。このため、機体の重
量が増加してしまうという問題点があった。特に、スペ
ースシャトルのような大型の機体に搭載するＡＰＵに
は、その機体サイズに応じた大型のものが搭載されるた
め、機体の重量増加問題が顕著に現れてしまう。また、
ロケットによって機体を打ち上げる際に、ロケット側の
負担が大きくなる。
来のＡＰＵ５０１では、搭載する機体が大きくなると、
それだけ操縦系統に大出力が要求されるため、燃料タン
ク５０２に入れる燃料が増加する。このため、機体の重
量が増加してしまうという問題点があった。特に、スペ
ースシャトルのような大型の機体に搭載するＡＰＵに
は、その機体サイズに応じた大型のものが搭載されるた
め、機体の重量増加問題が顕著に現れてしまう。また、
ロケットによって機体を打ち上げる際に、ロケット側の
負担が大きくなる。
【０００６】また、上記風車発電機などは、そもそも緊
急用のものであるから常に胴体から出して使用するもの
ではないし、空気密度が極度に低い上空を超音速で飛行
する超音速輸送機（ＳＳＴ：SuperSonic Transport）や
極超音速輸送機（ＨＳＴ：HyperSonic Transport）、ス
ペースシャトルなどの宇宙往還機にはその構造上から適
用が困難である。
急用のものであるから常に胴体から出して使用するもの
ではないし、空気密度が極度に低い上空を超音速で飛行
する超音速輸送機（ＳＳＴ：SuperSonic Transport）や
極超音速輸送機（ＨＳＴ：HyperSonic Transport）、ス
ペースシャトルなどの宇宙往還機にはその構造上から適
用が困難である。
【０００７】この発明は、上記に鑑みてなされたもので
あって、重量増加を抑制でき、好ましくはＳＳＴなどの
機体にも適する補助動力装置および補助動力装置付き機
体を提供することを目的とする。
あって、重量増加を抑制でき、好ましくはＳＳＴなどの
機体にも適する補助動力装置および補助動力装置付き機
体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１にかかる機体の補助動力装置は、装着す
る航空機の機体前方に向かって開口し、取り込んだ高速
空気を圧縮して増速する狭部を持ったダクト状の圧縮部
と、圧縮部の後部に配置され、圧縮空気により回転する
タービンとを備え、前記機体に設けられると共に前記タ
ービンの回転を当該機体の補助動力として用いるように
したものである。
めに、請求項１にかかる機体の補助動力装置は、装着す
る航空機の機体前方に向かって開口し、取り込んだ高速
空気を圧縮して増速する狭部を持ったダクト状の圧縮部
と、圧縮部の後部に配置され、圧縮空気により回転する
タービンとを備え、前記機体に設けられると共に前記タ
ービンの回転を当該機体の補助動力として用いるように
したものである。
【０００９】機体が高速で飛行することにより、高速空
気がダクト内に取り込まれ、圧縮・増速される。この圧
縮空気は、圧縮部の後部に配置したタービンのブレード
に当たり、当該タービンを回転させる。そして、このタ
ービンの回転を補助動力として利用する。前記狭部は、
くびれや、ラムにより形成する。この発明の補助動力装
置によれば、燃料タンクおよびこのタンク内に貯蔵する
燃料が不要になるから、機体重量を低減することができ
る。また、当該構造によれば、空気密度の薄い高度であ
っても有効に使用することができる。なお、この補助動
力装置は、たとえばスペースシャトル、ＳＳＴ、ＨＳＴ
などにも適用することができる。
気がダクト内に取り込まれ、圧縮・増速される。この圧
縮空気は、圧縮部の後部に配置したタービンのブレード
に当たり、当該タービンを回転させる。そして、このタ
ービンの回転を補助動力として利用する。前記狭部は、
くびれや、ラムにより形成する。この発明の補助動力装
置によれば、燃料タンクおよびこのタンク内に貯蔵する
燃料が不要になるから、機体重量を低減することができ
る。また、当該構造によれば、空気密度の薄い高度であ
っても有効に使用することができる。なお、この補助動
力装置は、たとえばスペースシャトル、ＳＳＴ、ＨＳＴ
などにも適用することができる。
【００１０】また、請求項２にかかる補助動力装置付き
機体は、航空機の機体に設けられると共に当該機体の前
方に向かって開口し、取り込んだ高速空気を圧縮して増
速する狭部を持ったダクト状の圧縮部と、圧縮部の後部
に配置され、圧縮空気により回転するタービンとを備
え、前記タービンの回転を当該機体の補助動力として用
いるようにしたものである。
機体は、航空機の機体に設けられると共に当該機体の前
方に向かって開口し、取り込んだ高速空気を圧縮して増
速する狭部を持ったダクト状の圧縮部と、圧縮部の後部
に配置され、圧縮空気により回転するタービンとを備
え、前記タービンの回転を当該機体の補助動力として用
いるようにしたものである。
【００１１】補助動力装置の形態として、航空機の機体
にダクトを形成し、このダクトで圧縮した空気でタービ
ンを回転させる。このタービンの回転を補助動力として
利用する。この補助動力は、たとえば機体の主に操縦系
統の駆動に用いられる。なお、補助動力装置は、たとえ
ば航空機の胴体下部、主翼、垂直尾翼などに形成するこ
とができる。この発明によれば、燃料タンクおよびこの
タンク内に貯蔵する燃料が不要になるから、機体重量を
低減することができる。
にダクトを形成し、このダクトで圧縮した空気でタービ
ンを回転させる。このタービンの回転を補助動力として
利用する。この補助動力は、たとえば機体の主に操縦系
統の駆動に用いられる。なお、補助動力装置は、たとえ
ば航空機の胴体下部、主翼、垂直尾翼などに形成するこ
とができる。この発明によれば、燃料タンクおよびこの
タンク内に貯蔵する燃料が不要になるから、機体重量を
低減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる機体の補
助動力装置および補助動力装置付き機体の実施の形態
を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施
の形態によりこの発明が限定されるものではない。
助動力装置および補助動力装置付き機体の実施の形態
を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施
の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】（実施の形態１）図１は、この発明の実施
の形態１にかかる機体の補助動力装置を示す構成図であ
る。この補助動力装置１は、高速空気を取り込むエア・
インテーク２と、エア・インテーク２からのくびれ部分
で空気の流速を増加させるノズル部３と、その後段に設
けた排気ノズル４と、排気ノズル４内に設けたタービン
５と、タービン軸に設けられ回転軸方向を直角に曲げる
かさ歯車６と、歯車軸に結合して回転数を調整するギア
ボックス７とから構成されている。エア・インテーク２
その他の構成部品の材料は、機体の飛行速度に合わせて
適宜選択する。たとえば、亜音速機に適用する場合はア
ルミニウム合金でもよいが、ＳＳＴ、ＨＳＴなどの超音
速機に適用する場合は、空力加熱により２００℃以上に
なるため、チタン合金か耐熱合金、あるいは耐熱複合材
を用いる。
の形態１にかかる機体の補助動力装置を示す構成図であ
る。この補助動力装置１は、高速空気を取り込むエア・
インテーク２と、エア・インテーク２からのくびれ部分
で空気の流速を増加させるノズル部３と、その後段に設
けた排気ノズル４と、排気ノズル４内に設けたタービン
５と、タービン軸に設けられ回転軸方向を直角に曲げる
かさ歯車６と、歯車軸に結合して回転数を調整するギア
ボックス７とから構成されている。エア・インテーク２
その他の構成部品の材料は、機体の飛行速度に合わせて
適宜選択する。たとえば、亜音速機に適用する場合はア
ルミニウム合金でもよいが、ＳＳＴ、ＨＳＴなどの超音
速機に適用する場合は、空力加熱により２００℃以上に
なるため、チタン合金か耐熱合金、あるいは耐熱複合材
を用いる。
【００１４】前記タービン５には、軸流型（axial-flow
turbine）を用いる。このタービン５は、複数の動翼列
からなるローター５１と、複数の静翼列からなるステー
ター５２とを組み合わせた構造である。このタービン５
は、高温の排気により回転させるものではないから、ジ
ェットエンジンのタービンほど耐熱性を持たせる必要は
ない。このため、ブレードの材料も、上記同様に機体の
飛行速度によって適宜選択すればよい。また、タービン
５の冷却には、対流冷却、衝突冷却、気膜冷却などの各
種冷却法を適用することができる。また、軸受部分（図
示省略）およびかさ歯車６は、スピナ８内に収容されて
いる。ギアボックス７は、油圧ポンプ９に軸結合されて
いる。また、オルタネーターに取りつけることもでき
る。
turbine）を用いる。このタービン５は、複数の動翼列
からなるローター５１と、複数の静翼列からなるステー
ター５２とを組み合わせた構造である。このタービン５
は、高温の排気により回転させるものではないから、ジ
ェットエンジンのタービンほど耐熱性を持たせる必要は
ない。このため、ブレードの材料も、上記同様に機体の
飛行速度によって適宜選択すればよい。また、タービン
５の冷却には、対流冷却、衝突冷却、気膜冷却などの各
種冷却法を適用することができる。また、軸受部分（図
示省略）およびかさ歯車６は、スピナ８内に収容されて
いる。ギアボックス７は、油圧ポンプ９に軸結合されて
いる。また、オルタネーターに取りつけることもでき
る。
【００１５】油圧ポンプ９は、たとえばギアポンプであ
り、片方のギアをギアボックスからの動力により回転さ
せる。油圧ポンプ９の作動油は、補助翼、昇降翼、方向
舵からなる１次操縦系統、フラップなどの２次操縦系統
を動かすアクチュエータに送られる。なお、上記軸受部
分およびギアボックス７は、圧力油系から潤滑油の供給
を受ける（図示省略）。
り、片方のギアをギアボックスからの動力により回転さ
せる。油圧ポンプ９の作動油は、補助翼、昇降翼、方向
舵からなる１次操縦系統、フラップなどの２次操縦系統
を動かすアクチュエータに送られる。なお、上記軸受部
分およびギアボックス７は、圧力油系から潤滑油の供給
を受ける（図示省略）。
【００１６】図２は、この補助動力装置を装備したスペ
ースシャトルを示す斜視図である。図３は、操縦系を制
御する油圧系統を示す概略構成図である。このスペース
シャトル１０１の胴体下部には、エア・インテーク１０
２（図１のエア・インテークに相当する）が設けられて
いる。エア・インテーク１０２の後段には、ノズル部１
０３（図１のノズル部３に相当する）および排気ノズル
１０４（図１の排気ノズルに相当する）が形成されてい
る。排気ノズル１０４の中にはタービン１０５（図１の
タービン５に相当する）が配置されており、このタービ
ン１０５の回転軸に結合したギアボックス１０６（図１
のギアボックス７に相当する）は、機体内部に配置され
ている。ギアボックス１０６は、油圧ポンプ１０７（図
１の油圧ポンプ９に相当する）に結合している。
ースシャトルを示す斜視図である。図３は、操縦系を制
御する油圧系統を示す概略構成図である。このスペース
シャトル１０１の胴体下部には、エア・インテーク１０
２（図１のエア・インテークに相当する）が設けられて
いる。エア・インテーク１０２の後段には、ノズル部１
０３（図１のノズル部３に相当する）および排気ノズル
１０４（図１の排気ノズルに相当する）が形成されてい
る。排気ノズル１０４の中にはタービン１０５（図１の
タービン５に相当する）が配置されており、このタービ
ン１０５の回転軸に結合したギアボックス１０６（図１
のギアボックス７に相当する）は、機体内部に配置され
ている。ギアボックス１０６は、油圧ポンプ１０７（図
１の油圧ポンプ９に相当する）に結合している。
【００１７】図３に示すように、油圧ポンプは油圧アク
チュエータに連結し、操縦系を駆動する。なお、同図で
は前記操縦系の例として空力舵１０８を示した。この油
圧系統２０１は、ギアボックス１０６から動力を得て作
動する油圧ポンプ１０７と、作動油圧を一定に保つ調圧
器２０２と、逆流を防止するチェックバルブ２０３と、
作動油に圧力を加えた状態で貯蔵すると共に作動油のサ
ージングを抑えるアキュムレータ２０４と、作動油の流
れる方向を選択するセレクターバルブ２０５と、作動油
を貯蔵しておくリザーバー２０６と、空力舵を駆動する
油圧アクチュエータ２０７とから構成されている。
チュエータに連結し、操縦系を駆動する。なお、同図で
は前記操縦系の例として空力舵１０８を示した。この油
圧系統２０１は、ギアボックス１０６から動力を得て作
動する油圧ポンプ１０７と、作動油圧を一定に保つ調圧
器２０２と、逆流を防止するチェックバルブ２０３と、
作動油に圧力を加えた状態で貯蔵すると共に作動油のサ
ージングを抑えるアキュムレータ２０４と、作動油の流
れる方向を選択するセレクターバルブ２０５と、作動油
を貯蔵しておくリザーバー２０６と、空力舵を駆動する
油圧アクチュエータ２０７とから構成されている。
【００１８】つぎに、この補助動力装置１の動作につい
て説明する。スペースシャトルによる大気圏再突入を開
始して、高度３０，０００ｍ程度の高度になると、空力
舵１０８による機体の姿勢制御および軌道制御が可能に
なる。この再突入に伴い、スペースシャトル１０１胴体
下部のエア・インテーク１０２内に高速空気が取り込ま
れる。高速空気は、ノズル部１０３におけるラム効果に
より押し込まれ、その空気密度が高まる。圧縮されて速
度を増した空気は、タービン１０５のブレードに当た
り、当該タービン１０５を回転させる。圧縮空気は、排
気ノズル１０４を通じて後方に排出される。タービン１
０５の回転は、かさ歯車を介してギアボックス１０６に
伝達され、ここで変速が行われる。油圧ポンプ１０７
は、ギアボックス１０６の回転力により駆動される。空
力舵１０８は、パイロットがセレクターバルブ２０５を
操作することにより、制御する。
て説明する。スペースシャトルによる大気圏再突入を開
始して、高度３０，０００ｍ程度の高度になると、空力
舵１０８による機体の姿勢制御および軌道制御が可能に
なる。この再突入に伴い、スペースシャトル１０１胴体
下部のエア・インテーク１０２内に高速空気が取り込ま
れる。高速空気は、ノズル部１０３におけるラム効果に
より押し込まれ、その空気密度が高まる。圧縮されて速
度を増した空気は、タービン１０５のブレードに当た
り、当該タービン１０５を回転させる。圧縮空気は、排
気ノズル１０４を通じて後方に排出される。タービン１
０５の回転は、かさ歯車を介してギアボックス１０６に
伝達され、ここで変速が行われる。油圧ポンプ１０７
は、ギアボックス１０６の回転力により駆動される。空
力舵１０８は、パイロットがセレクターバルブ２０５を
操作することにより、制御する。
【００１９】以上、この発明の補助動力装置１によれ
ば、機体運用中に生じる高速空気を利用して動力を得る
ようにしているので、燃料タンクやエンジンが不要にな
る。このため、機体の重量を軽減することができる。ま
た、上記ではスペースシャトルに適用した例を示した
が、同様の構成にて亜音速機、ＳＳＴ、ＨＳＴにも適用
可能である。さらに、この補助動力装置を２基以上設け
るようにしてもよい。
ば、機体運用中に生じる高速空気を利用して動力を得る
ようにしているので、燃料タンクやエンジンが不要にな
る。このため、機体の重量を軽減することができる。ま
た、上記ではスペースシャトルに適用した例を示した
が、同様の構成にて亜音速機、ＳＳＴ、ＨＳＴにも適用
可能である。さらに、この補助動力装置を２基以上設け
るようにしてもよい。
【００２０】（実施の形態２）図４は、この発明の実施
の形態２にかかる補助動力装置を示す構成図である。こ
の補助動力装置３０１は、タービン３０２の外周にギア
ボックスモジュール３０３を取り付けた点に特徴があ
る。その他の構成は実施の形態１の補助動力装置１と同
様である。ギアボックスモジュール３０３は、一般的な
ターボファンエンジンのファンケースに設けるものであ
る。ギアボックスモジュール３０３の回転軸は、油圧ポ
ンプ９の軸に結合している。エア・インテーク２から空
気を取り入れると、ノズル部３で圧縮され速度を増した
空気によりタービン３０２が回転する。タービン３０２
の回転は、タービンケース３０４を介してギアボックス
７に伝達され、油圧ポンプ９を作動させる。かかる構造
であっても、上記実施の形態１と同様、亜音速機やスペ
ースシャトルなどに適用可能であり、その効果も上記同
様である。
の形態２にかかる補助動力装置を示す構成図である。こ
の補助動力装置３０１は、タービン３０２の外周にギア
ボックスモジュール３０３を取り付けた点に特徴があ
る。その他の構成は実施の形態１の補助動力装置１と同
様である。ギアボックスモジュール３０３は、一般的な
ターボファンエンジンのファンケースに設けるものであ
る。ギアボックスモジュール３０３の回転軸は、油圧ポ
ンプ９の軸に結合している。エア・インテーク２から空
気を取り入れると、ノズル部３で圧縮され速度を増した
空気によりタービン３０２が回転する。タービン３０２
の回転は、タービンケース３０４を介してギアボックス
７に伝達され、油圧ポンプ９を作動させる。かかる構造
であっても、上記実施の形態１と同様、亜音速機やスペ
ースシャトルなどに適用可能であり、その効果も上記同
様である。
【００２１】（実施の形態３）図５は、この発明の実施
の形態３にかかる補助動力装置を示す説明図である。こ
の補助動力装置４０１は、高速空気を取り込んで圧縮す
るディフューザ部４０２と、ディフューザ部４０２の後
段に設けたタービンダクト４０３と、タービンダクト４
０３内に配置したタービン４０４と、タービン軸に設け
られ回転軸方向を直角方向に曲げるかさ歯車４０５と、
歯車軸に結合して回転数を調整するギアボックス４０６
とから構成されている。ギアボックス４０６は、たとえ
ば油圧ポンプ４０７に軸結合されている。
の形態３にかかる補助動力装置を示す説明図である。こ
の補助動力装置４０１は、高速空気を取り込んで圧縮す
るディフューザ部４０２と、ディフューザ部４０２の後
段に設けたタービンダクト４０３と、タービンダクト４
０３内に配置したタービン４０４と、タービン軸に設け
られ回転軸方向を直角方向に曲げるかさ歯車４０５と、
歯車軸に結合して回転数を調整するギアボックス４０６
とから構成されている。ギアボックス４０６は、たとえ
ば油圧ポンプ４０７に軸結合されている。
【００２２】この補助動力装置４０１も実施の形態１と
同様にスペースシャトルの胴体下部に装着することがで
きる。スペースシャトルが大気圏に再突入する際、衝撃
波により高速空気が圧縮されてディフューザ部４０２に
押し込まれる。この圧縮空気はタービンダクト４０３内
を流れて排出されるが、この際、当該圧縮空気によって
タービン４０４が回転する。タービン４０４の回転は、
かさ歯車４０５を介してギアボックス４０６に伝達さ
れ、ここで変速が行われる。油圧ポンプ４０７は、ギア
ボックス４０６の回転力により駆動される。
同様にスペースシャトルの胴体下部に装着することがで
きる。スペースシャトルが大気圏に再突入する際、衝撃
波により高速空気が圧縮されてディフューザ部４０２に
押し込まれる。この圧縮空気はタービンダクト４０３内
を流れて排出されるが、この際、当該圧縮空気によって
タービン４０４が回転する。タービン４０４の回転は、
かさ歯車４０５を介してギアボックス４０６に伝達さ
れ、ここで変速が行われる。油圧ポンプ４０７は、ギア
ボックス４０６の回転力により駆動される。
【００２３】かかる構成においても、機体運用中に生じ
る高速空気を利用して動力を得るようにしているので、
燃料タンクやエンジンが不要になる。このため、機体の
重量を軽減することができる。また、上記同様、亜音速
機、ＳＳＴ、ＨＳＴにも適用可能である。さらに、この
補助動力装置を２基以上設けるようにしてもよい。
る高速空気を利用して動力を得るようにしているので、
燃料タンクやエンジンが不要になる。このため、機体の
重量を軽減することができる。また、上記同様、亜音速
機、ＳＳＴ、ＨＳＴにも適用可能である。さらに、この
補助動力装置を２基以上設けるようにしてもよい。
【００２４】また、上記実施の形態１〜実施の形態３の
変形例として、補助動力装置を垂直尾翼に取り付けるよ
うにしてもよいし、主翼に取りつけるようにしてもよ
い。さらに、エア・インテークは、ストレート形状では
なく、Ｓ字形などの非直線形状としてもよい。
変形例として、補助動力装置を垂直尾翼に取り付けるよ
うにしてもよいし、主翼に取りつけるようにしてもよ
い。さらに、エア・インテークは、ストレート形状では
なく、Ｓ字形などの非直線形状としてもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
機体の補助動力装置（請求項１）および補助動力装置付
き機体（請求項２）では、取り込んだ高速空気を圧縮し
て増速し、この圧縮空気によりタービンを回転させる。
そして、当該タービンの回転を当該機体の補助動力とし
て用いる。このため、燃料を用いずに補助動力を得るこ
とができるから、機体重量を低減することができる。
機体の補助動力装置（請求項１）および補助動力装置付
き機体（請求項２）では、取り込んだ高速空気を圧縮し
て増速し、この圧縮空気によりタービンを回転させる。
そして、当該タービンの回転を当該機体の補助動力とし
て用いる。このため、燃料を用いずに補助動力を得るこ
とができるから、機体重量を低減することができる。
【図１】この発明の実施の形態１にかかる機体の補助動
力装置を示す構成図である。
力装置を示す構成図である。
【図２】図１に示した補助動力装置を装備したスペース
シャトルを示す斜視図である。
シャトルを示す斜視図である。
【図３】操縦系を制御する油圧系統を示す概略構成図で
ある。
ある。
【図４】この発明の実施の形態２にかかる補助動力装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３にかかる補助動力装置
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図６】従来におけるＡＰＵの具体例を示す構成図であ
る。
る。
１ 補助動力装置 ２ エア・インテーク ３ ノズル部 ４ 排気ノズル ５ タービン ６ かさ歯車 ７ ギアボックス ９ 油圧ポンプ
Claims (2)
- 【請求項１】 装着する航空機の機体前方に向かって開
口し、取り込んだ高速空気を圧縮して増速する狭部を持
ったダクト状の圧縮部と、 圧縮部の後部に配置され、圧縮空気により回転するター
ビンと、 を備え、 前記機体に設けられると共に前記タービンの回転を当該
機体の補助動力として用いるようにしたことを特徴とす
る機体の補助動力装置。 - 【請求項２】 航空機の機体に設けられると共に当該機
体の前方に向かって開口し、取り込んだ高速空気を圧縮
して増速する狭部を持ったダクト状の圧縮部と、 圧縮部の後部に配置され、圧縮空気により回転するター
ビンと、 を備え、 前記タービンの回転を当該機体の補助動力として用いる
ようにしたことを特徴とする補助動力装置付き機体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11160125A JP2000344200A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 機体の補助動力装置および補助動力装置付き機体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11160125A JP2000344200A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 機体の補助動力装置および補助動力装置付き機体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000344200A true JP2000344200A (ja) | 2000-12-12 |
Family
ID=15708419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11160125A Withdrawn JP2000344200A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | 機体の補助動力装置および補助動力装置付き機体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000344200A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005010357A1 (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-03 | Green Power Corporation | 上面の流れまでも利用する風車・水車装置および方法 |
| DE102007044229A1 (de) * | 2007-09-17 | 2009-03-19 | Airbus Deutschland Gmbh | Luftfahrzeug, Triebwerksanordnung und Triebwerksträger |
| RU2828406C1 (ru) * | 2023-10-05 | 2024-10-11 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков имени Героя Советского Союза А.К. Серова" Министерства обороны РФ | Лопаточные диски роторного типа в топливных баках самолёта |
-
1999
- 1999-06-07 JP JP11160125A patent/JP2000344200A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005010357A1 (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-03 | Green Power Corporation | 上面の流れまでも利用する風車・水車装置および方法 |
| DE102007044229A1 (de) * | 2007-09-17 | 2009-03-19 | Airbus Deutschland Gmbh | Luftfahrzeug, Triebwerksanordnung und Triebwerksträger |
| US9022318B2 (en) | 2007-09-17 | 2015-05-05 | Airbus Operations Gmbh | Hydraulic drive, hydraulic supply device, airplane with a hydraulic supply device and method for configuring a hydraulic supply device |
| RU2828406C1 (ru) * | 2023-10-05 | 2024-10-11 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков имени Героя Советского Союза А.К. Серова" Министерства обороны РФ | Лопаточные диски роторного типа в топливных баках самолёта |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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