JP2012519248A - 周期的設定を有するファンブレード - Google Patents

周期的設定を有するファンブレード Download PDF

Info

Publication number
JP2012519248A
JP2012519248A JP2011551490A JP2011551490A JP2012519248A JP 2012519248 A JP2012519248 A JP 2012519248A JP 2011551490 A JP2011551490 A JP 2011551490A JP 2011551490 A JP2011551490 A JP 2011551490A JP 2012519248 A JP2012519248 A JP 2012519248A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fan
blade
attack
angle
setting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011551490A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5536111B2 (ja
JP2012519248A5 (ja
Inventor
ブイエ,フイリツプ・ピエール・バンサン
ルスラン,ステフアン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
SNECMA SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR0951270A external-priority patent/FR2942645B1/fr
Priority claimed from FR0951269A external-priority patent/FR2942644B1/fr
Application filed by SNECMA SAS filed Critical SNECMA SAS
Publication of JP2012519248A publication Critical patent/JP2012519248A/ja
Publication of JP2012519248A5 publication Critical patent/JP2012519248A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5536111B2 publication Critical patent/JP5536111B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/02Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
    • F02K3/04Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
    • F02K3/06Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with front fan
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D7/00Rotors with blades adjustable in operation; Control thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/321Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
    • F04D29/322Blade mountings
    • F04D29/323Blade mountings adjustable
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/34Blade mountings
    • F04D29/36Blade mountings adjustable
    • F04D29/362Blade mountings adjustable during rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/30Application in turbines
    • F05D2220/36Application in turbines specially adapted for the fan of turbofan engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/70Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05D2260/74Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades by turning around an axis perpendicular the rotor centre line
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本発明は、ファンの長手方向軸(2)に沿って、複数のファンブレード(20)と、ファンのステータ部分(4)に対して回転され得る、ブレードを支持するためのディスク(22)とを含む複流ターボジェットエンジンのファン部(1a)、さらには各ファンブレードと関連する迎え角を設定するためのシステムに関し、前記システムが、各ブレードの迎え角が長手方向軸(2)に沿ってステータ部分に対してブレードの角度位置によって同じ設定法則に従って変化するように設計され、前記同じ設定法則が、P=360°/nの周期で周期的であり、ここに、nは、少なくとも1に等しい整数である。

Description

本発明は、好ましくは、航空機用の複流ターボジェットエンジンの分野に関する。
伝統的に、このようなターボジェットエンジンは、ファンの長手方向軸に沿って、複数のファンブレードと、ファンのステータ部分に対して回転され得るブレードを支持するためのディスクとを備えている。
ファンブレードは、通常、ファンブレードのそれぞれに全く同じである所定の迎え角で支持ディスクに固定して取り付けられる。この解決策は、ファンに実質的に均一に空気が供給される場合、比較的良好なものである。
それにもかかわらず、一定のターボジェットエンジンの設計は、ターボジェットエンジンの運転中連続的に、ファンに対して不均一な空気の供給になることがある。特に、これは、ターボジェットエンジンの空気取り入れ口を画定する空力的フェアリングが、ファンの長手方向軸に向かって、前記ファンのブレードの組の部分を覆う場合である。参考までに、これらの形状構成は、「部分的に埋設されたターボジェットエンジン」を有し、かつ従来の解決策と異なると言われており、ここでは、空気取り入れ口を画定する空力的フェアリングは、そのブレードを覆うことなくファンの固定外部ケーシング全体に沿って延びている。
空気が不均一に、時折、または連続的にファンに供給される場合に対処するために、本発明は、長手方向ファン軸に沿って、ファンステータ部分に対して回転され得るブレードを支持するためのディスクを備え、迎え角を設定するためのシステムが各ファンブレードと関連し、これらのシステムが、各ブレードの迎え角が前記長手方向ファン軸に沿ってステータ部分に対してブレードの角度位置に応じて同じ設定法則に従って変化するように設計され、前記同じ設定法則は、周期P=360°/nで周期的であり、nは、1よりも大きいかまたはそれに等しい自然数に対応する、複流ターボジェットエンジンファン部を提供する。
換言すれば、本発明は、羽根が同じ迎え角でステータ部分の任意の角度位置に連続的に進むことを可能にし、この迎え角は、その長手方向軸に沿って完全なファン一回転の間に、徐々に展開する設定法則に従う。
この周期的設定により、空気が不均一に、連続的にまたは時折ファンに供給される場合に、極めて良好な応答を実現することができる。後者の場合、たとえば航空機の迎え角の変化中、または旋回中に、ファンブレードの迎え角の変化は、連続的ではなく、飛行状態がファンに対する不均一な空気の供給を変えるときにだけ自動的にまたは手動で作動される。したがって、このシナリオは、空気取り入れ口を画定する空力的フェアリングがそのブレードを覆うことなく、ファンの固定外部ケーシング全体に沿って延びている、従来の解決策と遭遇することが好ましい。
しかしながら、ファンの空気供給が連続的に不均一である場合、ファンブレードの迎え角の変化もまた、連続的に作動される。このことは、上で述べたように、たとえば、ターボジェットエンジンが航空機構造体、好ましくは主翼に部分的に埋設される場合を含む。
したがって、部分的に埋設されるターボジェットエンジンのこの好ましい場合には、任意の1つのファンブレードが、埋設された区域とも呼ばれる覆われた区域に入るときに、ファンブレードがより少ない空気を要求するようにその迎え角が減少され、それによりポンピングおよび出力の低下の危険を低減させるように、独特の設定法則が、規定されることが好ましい。しかしながら、ファンブレードが前記覆われた区域を離れるとき、これは空気流の中に配置されるので、その通常の迎え角は、いかなる危険もなく再確立される。当然、より多くの複雑な設定法則を考えることができ、遭遇される制約および要求に応じて決定することができる。
迎え角を設定するための前記システムは、ファンの前記長手方向軸に沿って、ファンステータ部分に対してブレードを支持するディスクを回転させることにより受動的に操舵されることが好ましい。ここで、この受動的な性質は、ファンの回転のそれを除いて、いかなる追加のエネルギー源も使用されないということを表している。しかしながら、本発明の範囲を超えることなく、能動的な操舵の設計を考えることもできる。
本発明の好ましい第1の実施形態によれば、迎え角を設定するための受動的に操舵されるシステムは、当該ブレードの脚部に偏心的に配置されるラグと、前記長手方向ファン軸に中心があり、かつファンステータ部分に固締される第1の歯付きホイールと、さらには支持ディスクによって長手方向ファン軸に沿って回転され、かつ前記長手方向ファン軸と別個のホイール回転軸に沿って支持ディスクに回転自在に取り付けられる第2の歯付きホイールとを備え、前記第2の歯付きホイールが、前記第1の歯付きホイールと噛み合い、前記ラグに機械的に接続される。
この特定の設計の場合、ファンブレードのすべての迎え角を設定するためのシステムは、同じ第1の歯付きホイールを共有することを実現することが好ましい。このことは、質量および容積の点から重要な改善になる。
前記第2の歯付きホイールは、接続ロッドを介して前記ラグに機械的に接続されることが好ましい。
第1の歯付きホイールおよび第2の歯付きホイールは、円錐歯車を形成する、すなわち、これらは、その軸が好ましくは直角に交差するテーパ形状をとることがさらに好ましい。
本発明の第2の好ましい実施形態によれば、迎え角を設定するための前記システムは、当該ブレードの脚部に偏心的に固定して取り付けられるラグと、さらにはファンステータ部分に対して固定され、かつ前記長手方向ファン軸の周りに配置される案内路とを備え、前記案内路が、長手方向軸に沿ってステータ部分に対するその回転動作、前記同じ軸に平行な追加の動作中に、前記ラグに作用することができる幾何学的形状を有し、前記設定法則に従ってブレードの迎え角の変化を確実にする。
したがって、やはりこの場合も、ブレードは同じ迎え角でステータ部分の任意の角度位置に連続的に進むことを可能にし、これは、その長手方向軸に沿ってファンの完全な一回転の間に、徐々に展開する設定法則に従う。
ラグと適切な幾何学的形状を有するその案内路との間の協働のおかげで、ファンブレードの迎え角の変化がやはり連続的に得られることを考慮すれば、この周期的設定により、ファンに対する空気供給が連続的に不均一である場合に、極めて良好な応答を実現することができる。このことは、上で述べたように、たとえば、ターボジェットエンジンが航空機構造体、好ましくは主翼に部分的に埋設される場合に必要である。
したがって、部分的に埋設されるターボジェットエンジンのこの好ましい場合には、任意のファンブレードが、埋設された区域とも呼ばれる覆われた区域に入るときに、ファンブレードがより少ない空気を要求するようにその迎え角が減少され、それによりポンピングおよび出力の低下の危険を低減させるように、独特の設定法則が、規定されていることが好ましい。しかしながら、ファンブレードがこの覆われた区域を離れるとき、これは空気の流れの中に配置されるので、その通常の迎え角は、いかなる危険もなく再確立される。もちろん、より多くの複雑な設定法則を考えることができ、遭遇される制約および要求に応じて決定することができる。
前記から明らかになるように、迎え角を設定するための前記システムは、前記長手方向ファン軸に沿って、ファンステータ部分に対してブレードを支持するディスクを回転させることによって受動的に操舵される。ここで、この受動的な性質は、ファンの回転のそれを除いて、いかなる追加のエネルギー源も使用されないということを表している。こと、ファンの回転は、所与のブレードのラグに、長手方向軸に沿ってステータ部分に対して回転動作を与えることになる。この回転動作の間中、ラグは案内路に従い、その特定の幾何学的形状は、長手方向軸に平行にこのラグに追加の動作を与えることになり、その結果、ブレードの迎え角の所望の変化を確実にする。換言すれば、案内路は、ステータ部分に対して、ラグの回転動作をラグの軸方向動作に変換する働きをする。
この特定の設計の場合、ファンのブレードのすべてについて迎え角を設定するためのシステムは、同じ案内路を共有することを可能にすることが好ましい。それにもかかわらず、これは、本発明の範囲を超えることなく、別様でもあり得る。
迎え角を設定するための前記システムは、また、前記ラグに固定され、前記案内路に摺動可能に収容されるローラを有することが好ましい。あるいは、ラグは、本発明の範囲を超えることなく、それ自体、案内路に直接収容されることもできる。
前記案内路は、半径方向に外方に開いた溝の形状をとることが好ましい。この場合、その形状は、前記所望の設定法則を適用するように、軸方向/長手方向にその位置の展開をしながら、長手方向ファン軸に中心がある実質的に環状である。
考えられる実施形態に関係なく、設定法則の周期を規定する前記自然数nは、1に等しく、これは、1回転に等しい周期を表している。
また、本発明は、上で説明したようなファン部を備えるターボジェットエンジンにも関する。
ターボジェットエンジンは、部分的に埋設されるように設けられること、すなわち、これが、ターボジェットエンジンの空気取り入れ口を画定し、かつ長手方向ファン軸の方向に見た場合に、前記ファンのブレードの組の一部分を覆う空力的フェアリングを備えることが好ましい。換言すれば、このシナリオでは、空気取り入れ口の横断面の表面は、ファンの回転部分のそれに対応する直径を有する円盤状表面よりも小さく、これらの2つの表面の間の比は、0.33の近傍であることができる。
本発明の他の利点および特徴は、下記の非限定的な詳細な説明で明らかになるであろう。
この説明は、添付の図面を参照して行われることになる。
本発明の第1の好ましい実施形態による、ターボジェットエンジンの前部の長手方向半断面図である。 図1に示されるターボジェットエンジンの正面図である。 前記当該ブレードの回転中に採用される異なる形状構成で、図1および図2に示されるターボジェットエンジンのファンブレードのうちの1つの迎え角を設定するためのシステムを示す図である。 前記当該ブレードの回転中に採用される異なる形状構成で、図1および図2に示されるターボジェットエンジンのファンブレードのうちの1つの迎え角を設定するためのシステムを示す図である。 前記当該ブレードの回転中に採用される異なる形状構成で、図1および図2に示されるターボジェットエンジンのファンブレードのうちの1つの迎え角を設定するためのシステムを示す図である。 前記当該ブレードの回転中に採用される異なる形状構成で、図1および図2に示されるターボジェットエンジンのファンブレードのうちの1つの迎え角を設定するためのシステムを示す図である。 前記ブレードに適用される設定法則を図示するグラフである。 本発明の第2の好ましい実施形態による、ターボジェットエンジンの前部の長手方向片側断面図である。 図5に示される迎え角を設定するためのシステムの部分の一部透視図である。 前記当該ブレードの回転中に採用される異なる形状構成で、図5に示されるターボジェットエンジンのファンブレードのうちの1つの迎え角を設定するためのシステムを示す図である。
図1は、本発明の第1の好ましい実施形態によるターボジェットエンジン1の前部を示している。ターボジェットエンジンにも対応する長手方向軸2に中心があるこの前部は、ファン部1aで本質的にできている。これは、ステータ部分4と、さらには軸2に沿って、前記ステータ部分を中心として回転可能な動作部分6とを全体的に備える。ターボジェットエンジンの一次流12と二次流14との間の境界画定を確実にすることができる中間ケーシングに固定されるステータ部分4は、固定され、とりわけ、固定外部ファンケーシング8を備える。さらに、この固定外部ファンケーシング8は、前面に向かって、ターボジェットエンジンの空気入口18を画定する空力的フェアリング16を支持する。
また、回転部分6は、そのうちの1つだけが図1に明らかである複数のファンブレード20と、さらには軸2に中心があるブレード支持ディスク22とを備えている。参考までに、動作部分6は、軸2に中心がある回転駆動軸24を用いて回転され、ハブとも呼ばれる前記支持体22と直接、またはギアボックスを介して噛み合う。支持体22は、ファンブレード20のうちの1つのハウジングにそれぞれが寄与する、互いから円周方向に間隔をとる複数のオリフィス28を有する。
したがって、図1にブレード20のうちの1つについて示されるように、オリフィス28は、好ましくは実質的に半径方向のブレードピボット軸32に沿ってその回転ができるように、ブレードの脚部30を受け入れる。このことは、特に、オリフィス28とブレード脚部30との間に転がり軸受34を配置することによって可能になる。
軸32に沿ったハブ22に対するブレード20のこの回転アセンブリは、次に説明されることになる迎え角を設定するシステムのおかげで、前記ブレードの迎え角を操舵することができるように設けられ、これは、それぞれのブレードについて実質的に同一であることが好ましい。
回転アセンブリは、まず第一に、ピボット軸32に対して偏心的にブレード脚部30に配置され、かつ半径方向に内側に突出するラグ36を組み込む。
さらに、ファンの長手方向軸2に中心があり、かつステータ部分4に固定される第1の歯付きホイール38が、設けられる。実質的にテーパ形状をとるこのホイール38は、ファンのブレードを備え付ける設定システムのすべてによって共有されることが好ましい。
また、迎え角を設定するためのシステムは、支持ディスク22により軸2に沿って回転され、かつ軸2に交差し好ましくは直交するホイール回転軸42に沿ってそれに回転自由に取り付けられる、第2の歯付きホイール40を組み込んでいる。ラグ44は、実質的にテーパ付きの形状を有する第2のホイール42の自由に回転するアセンブリが可能であるように、たとえばハブ42に設けられ、これは、第1の歯付きホイール38と直接に、または間接的に噛み合う。この点で、2つのホイール間の減速比が1として与えられることが好ましく、その結果、軸2を中心とするハブ22の1回転は、軸42を中心とする第2のホイールの1回転を生じる。
さらに、また、第2のホイール40は、回転軸42に対して偏心しかつ半径方向に突出し、かつ接続ロッド48によってラグ36に接続されるラグ46を固定して支持している。
ファンの動作部分6の回転が、第2の動作ホイール40を第1の動作ホイール38と噛み合わさせ、したがってその回転軸42を中心としてこれを回転させ、その結果、接続ロッド48を動作時にブレード脚部30の偏心ラグ36を作動させることになるので、このシステムは、受動的に操舵される。
迎え角を設定するためのこのシステムは、それが接続されるブレード20が、周期的な設定法則に従って、好ましくはファンの1回転に対応する周期によって変化する迎え角を有するように特定的に設計される。軸2に沿ったステータ部分4に対するその角度位置に応じてブレードの迎え角を与える、この設定法則は、ファンのブレード20のすべてについて同じである。これは、遭遇される要求に応じて決定される。図2に示される例では、ターボジェットエンジン1は、航空機の構造体に、好ましくは主翼に半埋設されることが意図される。したがって、図2に示されるように前部から見ると、空気取り入れ口18を画定する空力的フェアリング16は、ブレード20の組の下半部を覆っている。
この状況では、図4にダイヤグラムで示される独特の設定法則Lcは、任意のブレード20がステータ部分4に対して0°の角度位置にあるとき、これはいわゆる通常の迎え角を有し、この迎え角はブレード20が90°の近くの角度位置を占めるまで保たれるように規定されることが好ましい。図3aおよび図3bは、ブレードの0°および90°の2つの角度位置についての設定システムの状態をそれぞれ示している。これらの2つの図では、設定システムの形状構成が1/4回転にわたって2つのホイール38、40の噛合いにより変更されているが、ブレードの迎え角は、この周期部分にわたって一定のままであることを、実際に見ることができる。
6:00に対応する、90°の角度位置から、および180°の角度位置まで、ブレード20の迎え角は、好ましくは零、またはほぼ零値まで減少される。周期のこの部分の間中、問題のブレードは、覆われた/埋設された部分を有効に通過し、したがって、これは、ポンピングおよび出力の低下の危険を低減させるように、ブレードがより少ない空気を要求するように行われる。逆に、ファンの覆われた/埋設された部分の出口と一致する、180°の角度位置から、および270°の角度位置まで、ブレード20の迎え角は、そのいわゆる通常値に再び到達するまで増加され、次いでこれは、また360°に対応する0°の角度位置まで保たれる。この点で、図3cおよび図3dは、ブレードの180°および270°の2つの角度位置についての設定システムの状態をそれぞれ示している。
ここで、所望の設定法則Lcを得るために、図3aから図3dに示されるように、ラグ46は、接続ロッド48に沿って接続ロッド48に摺動自在に取り付けられる。
当然、本発明の範囲を超えることなく、ファンブレード20のすべてに適用される独特の設定法則Lcは、相違することもできるが、その結果は同じ空気取り入れ口の形状構成18となっている。
図5は、本発明の第2の好ましい実施形態による、ターボジェットエンジン1の前部を示している。この第2の実施形態は、上で説明した第1の実施形態と類似性を有する。さらに、図では、同一の参照数字をもつ要素は、同様な要素の同一のものに対応する。
この場合もやはり、前部はターボジェットエンジンの軸にも対応する長手方向軸2に中心がある、ファン部1aで本質的にできている。これは、ステータ部分4と、さらには軸2に沿って、前記ステータ部分を中心として回転可能に動作する部分6とを全体的に備えている。ターボジェットエンジンの一次流12と二次流14との間の境界画定を確実にすることができる中間ケーシングに固定されるステータ部分4は、固定され、とりわけ、固定外部ファンケーシング8を備える。さらに、この固定外部ファンケーシング8は、前部に向かって、ターボジェットエンジンの空気取り入れ口18を画定する空力的フェアリング16を支持する。
回転部分6は、そのうちの1つだけが図5に明らかである複数のファンブレード20と、さらには軸2に中心があるブレードを支持するディスク22とを備えている。参考までに、動作部分6は、軸2に中心がある回転駆動軸24を介して回転され、ハブとも呼ばれる前記支持体22と直接、またはギアボックスを介して噛み合う。支持体22は、ファンブレード20のうちの1つのハウジングにそれぞれが寄与する、互いから円周方向に間隔をとる複数のオリフィス28を有する。
したがって、図5にブレード20のうちの1つについて示されるように、オリフィス28は、好ましくは実質的に半径方向のブレードピボット軸32に沿ってその回転ができるように、ブレードの脚部30を受け入れる。このことは、特に、オリフィス28とブレード脚部30との間に転がり軸受34を配置することによって可能になる。
軸32に沿ったハブ22に対するブレード20のこの回転アセンブリは、次に説明されることになる迎え角を設定するためのシステムのおかげで、前記ブレードの迎え角を操舵することができるように設けられ、これは、ブレードのそれぞれについて実質的に同一であることが好ましい。
回転アセンブリは、まず第一に、ピボット軸32に対して偏心的にブレード脚部30に固定して取り付けられる一方で半径方向に内側に突出する、ラグ36を組み込む。したがって、その外側の半径方向端部は、脚部30に固定されるが、その内側の半径方向端部は、ローラ37を支持することが好ましい。
さらに、案内路41は、ステータ部分4に対して静止して設けられ、この経路は、長手方向ファン軸2の周りに延びている。より正確には、カムフォロア37を収容する案内路41は、閉鎖ラインに追従する経路であり、軸2に中心がありかつ半径方向に外側に開く溝の形をとることが好ましい。これは、特に前記経路41の一部分を示す図6に明らかであり、これは、2つの実質的に環状のフランク39により、それぞれ下流および上流方向に、軸方向に画定され、この環状フランク39の一定の間隔「e」は、ローラ37の直径とほぼ同一である。したがって、示された第2の好ましい実施形態では、経路41は、ブレードの脚部30に対して半径方向に内側に配置され、その結果、ローラ37は、その案内として働く2つのフランク39の間に収容され得る。
この経路41は、ファンのブレードを備え付ける設定システムのすべてによって共有され、すなわちこれは、所与のブレードのラグ36とそれぞれが関連する複数のローラ37を収容することが好ましい。
好ましい実施形態の特殊性の1つは、案内路41が、ステータ部分4に対するその回転動作、軸2に平行な追加の動作中に、ラグ36に作用することができる幾何学的形状を有し、ブレードの迎え角の変化を確実にするということにある。このように、ファンの動作部分6の回転が、ローラ37を経路41に沿って作動させ、それにより軸2の方向に沿ってラグ36の追加の動作をもたらすことになるので、このシステムは、受動的に操舵される。この目的ため、経路41は、所望の設定の展開を得るように、軸2の周りに環状方向だけでなく、前記軸の方向にも延在する。
迎え角を設定するためのシステムは、それが接続されるブレード20が、周期的な設定法則に従って、好ましくはファンの1回転に対応する周期によって変化する迎え角を有するように、特定的に設計される。軸2に沿ってステータ部分4に対してその角度位置に応じてブレードの迎え角を生ずるこの設定法則は、ファンのブレード20のすべてについて同じである。これは、遭遇される要求に従って決定される。それでも、図2に示される例では、ターボジェットエンジン1は、航空機の構造体に、好ましくは主翼に半埋設されることが意図される。したがって、図2に明らかなように正面図では、空気取り入れ口18を画定する空力的フェアリング16は、ブレード20の組の下半部を覆っている。
この状況では、図4に図示される独特の設定法則Lcは、任意のブレード20がステータ部分4に対して0°の角度位置に配置されるときに、これがいわゆる通常の迎え角を有し、この迎え角がブレード20が90°の近くの角度位置を占めるまで保たれるように規定されることが好ましい。図7の2つの左側の図解は、ブレードの0°および90°の2つの角度位置についての設定システムの状態をそれぞれ示している。この図では、理解を容易にするために、案内路41は、平面に展開して示されているが、案内路41は、全体的に円環状になることが想起される。
これらの2つの最初の位置の間で、経路41が、軸方向にいかなる展開もせず、その結果、ブレードの迎え角は、この最初の1/4回転中に変更されないことが理解され得る。
角度位置90°から、および6:00に対応する180°の角度位置まで、ブレード20の入射角は、好ましくは零、またはほぼ零値まで減少される。周期のこの部分の間中、問題のブレードが、覆われた/埋設された部分を有効に通過し、したがって、これは、ポンピングおよび出力の低下の危険を低減させるように、ブレードがより少ない空気を要求するように行われる。逆に、180°の角度位置から、およびファンの覆われた/埋設された部分の出口と一致する角度位置の270°まで、ブレード20の迎え角は、そのいわゆる通常値に再び到達するまで増加され、次いでこれは、また360°に対応する0°の角度位置まで保たれる。この点で、図3の2つの右側の図解は、ブレードの180°および270°の2つの角度位置についての設定システムの状態をそれぞれ示している。
したがって、90°の位置と180°の位置との間で、経路41は、軸2の方向に下流方向に徐々にずれが生じ、その結果、この同じ方向にラグ36の追加の動作が確実になることを理解することができる。したがって、この1/4回転中に、ブレードの設定は、実際に、徐々に閉鎖しながら展開する。しかしながら、180°の位置と270°の位置との間で、経路41は、軸2の方向に上流方向に段々にずれが生じ、その結果、この同じ方向にラグ36の追加の動作が確実になることを理解することができる。したがって、この1/4回転中に、ブレードの設定は、展開し、その通常の迎え角の位置までさらに再び開く。
最後に、270°の位置と360°の位置との間で、経路41が、軸方向にいかなる展開もせず、その結果、ブレードの迎え角は、この最後の1/4回転中に変更されないことを理解することができる。
当然、ファンブレード20のすべてに適用される独特の設定法則Lcは、相違することもできるが、本発明の範囲を超えることなく、同じ空気取り入れ口の形状構成18となっている。
もちろん、単に非限定的な例としてちょうど説明した本発明ついて、さまざまな改変を当業者は行うことができる。

Claims (13)

  1. 長手方向ファン軸(2)に沿って、複数のファンブレード(20)と、ファンステータ部分(4)に対して回転され得るブレードを支持するためのディスク(22)とを備える複流ターボジェットエンジンファン部(1a)であって、迎え角を設定するためのシステムが、各ファンブレード(20)と関連し、これらのシステムが、各ブレードの迎え角が、前記長手方向ファン軸(2)に沿って、ステータ部分(4)に対してブレード(20)の角度位置に応じて同じ設定法則(Lc)に従って変化するように設計され、前記同じ設定法則が、周期P=360°/nで周期的であり、nが、1よりも大きいかまたはそれに等しい自然数に対応することを特徴とする、複流ターボジェットエンジンファン部(1a)。
  2. 迎え角を設定するための前記システムが、ファン(2)の前記長手方向軸に沿って、ファンステータ部分(4)に対してブレード(20)を支持するディスク(22)を回転させることによって受動的に操舵されることを特徴とする、請求項1に記載のファン部。
  3. 迎え角を設定するための前記受動的に操舵されるシステムが、当該ブレードの脚部(30)に偏心的に配置されるラグ(36)と、前記長手方向ファン軸(2)に中心があり、かつファンステータ部分(4)に固締される第1の歯付きホイール(38)と、さらには支持ディスク(22)によって長手方向ファン軸(2)に沿って回転され、かつ前記長手方向ファン軸(2)と別個のホイール回転軸(42)に沿って支持ディスク(22)に回転自在に取り付けられる第2の歯付きホイール(40)とを備え、前記第2の歯付きホイール(40)が、前記第1の歯付きホイール(38)と噛み合い、かつ前記ラグ(36)に機械的に接続されることを特徴とする、請求項2に記載のファン部。
  4. ファンブレード(20)のすべての迎え角を設定するためのシステムが、同じ第1の歯付きホイール(38)を共有することを特徴とする、請求項3に記載のファン部。
  5. 前記第2の歯付きホイール(40)が、接続ロッド(48)を介して前記ラグに機械的に接続されることを特徴とする、請求項3または4に記載のファン部。
  6. 第1の歯付きホイール(38)および第2の歯付きホイール(40)が、円錐歯車を形成することを特徴とする、請求項3から5のいずれか一項に記載のファン部。
  7. 迎え角を設定するための前記システムが、当該ブレードの脚部(30)に偏心的に固定して取り付けられるラグ(36)と、さらにはファンステータ部分(4)に対して固定され、かつ前記長手方向ファン軸(2)の周りに配置される案内路(41)とを備え、前記案内路が、長手方向軸(2)に沿ってステータ部分(4)に対するその回転動作、前記同じ軸に平行な追加の動作中に、前記ラグ(36)に作用することができる幾何学的形状を有し、前記設定法則(Lc)に従ってブレードの迎え角の変化を確実にすることを特徴とする、請求項1および2のいずれか一項に記載のファン部。
  8. 迎え角を設定するための前記システムが、また、前記ラグ(36)に固定され、かつ前記案内部材(41)に摺動可能に収容されるローラ(37)を有することを特徴とする、請求項7に記載のファン部。
  9. 前記案内路(38)が、半径方向に外方に開いた溝の形態をとることを特徴とする、請求項7または8に記載のファン部。
  10. ファンのブレード(20)のすべてについて迎え角を設定するためのシステムが、同じ案内路(41)を共有することを特徴とする、請求項7から9のいずれか一項に記載のファン部。
  11. 前記自然数nが、1に等しいことを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載のファン部。
  12. 請求項1から11のいずれか一項に記載のファン部(1a)を備えることを特徴とする、ターボジェットエンジン(1)。
  13. ターボジェットエンジンの空気取り入れ口(18)を画定し、かつ長手方向ファン軸(2)の方向に見たときに前記ファンのブレード(20)の組の一部分を覆う空力的フェアリング(16)を備えることを特徴とする、請求項12に記載のターボジェットエンジン。
JP2011551490A 2009-02-27 2010-02-25 周期的設定を有するファンブレード Active JP5536111B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0951269 2009-02-27
FR0951270 2009-02-27
FR0951270A FR2942645B1 (fr) 2009-02-27 2009-02-27 Aubes de soufflante a calage cyclique applique par une piste de guidage.
FR0951269A FR2942644B1 (fr) 2009-02-27 2009-02-27 Aubes de soufflante a calage cyclique.
PCT/EP2010/052417 WO2010097438A2 (fr) 2009-02-27 2010-02-25 Aubes de soufflante a calage cyclique

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2012519248A true JP2012519248A (ja) 2012-08-23
JP2012519248A5 JP2012519248A5 (ja) 2014-05-01
JP5536111B2 JP5536111B2 (ja) 2014-07-02

Family

ID=42665985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011551490A Active JP5536111B2 (ja) 2009-02-27 2010-02-25 周期的設定を有するファンブレード

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9200594B2 (ja)
EP (1) EP2401509B1 (ja)
JP (1) JP5536111B2 (ja)
CN (1) CN102333962A (ja)
BR (1) BRPI1008586A2 (ja)
CA (1) CA2751805A1 (ja)
RU (1) RU2523928C2 (ja)
WO (1) WO2010097438A2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016500603A (ja) * 2012-10-18 2016-01-14 スネクマ ブレードのピッチを制御するための装置および方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3004254B1 (fr) 2013-04-08 2015-05-15 Snecma Installation de calibrage de jauge de mesure de contraintes
FR3046438B1 (fr) * 2016-01-05 2019-01-25 Safran Aircraft Engines Soufflante a calage variable a faible pas d'une turbomachine
WO2017118820A1 (fr) * 2016-01-05 2017-07-13 Safran Aircraft Engines Soufflante à calage variable à faible pas d'une turbomachine
US20170218975A1 (en) * 2016-01-29 2017-08-03 United Technologies Corporation Variable pitch fan blade arrangement for gas turbine engine
US10107130B2 (en) * 2016-03-24 2018-10-23 United Technologies Corporation Concentric shafts for remote independent variable vane actuation
CN106014491B (zh) * 2016-08-05 2017-12-12 泉州泉港璟冠信息科技有限公司 一种攻角可变式涡扇发动机叶片调整机构
FR3057327B1 (fr) * 2016-10-07 2018-12-07 Safran Aircraft Engines Mecanisme d'entrainement d'organes de reglage de l'orientation des pales
US10801339B2 (en) 2017-07-11 2020-10-13 General Electric Company Aircraft gas turbine engine variable fan blade mechanism
US20200024982A1 (en) * 2018-07-18 2020-01-23 United Technologies Corporation Boundary layer ingesting fan
US10174763B1 (en) 2018-08-02 2019-01-08 Florida Turbine Technologies, Inc Variable pitch fan for gas turbine engine
FR3085406B1 (fr) * 2018-09-05 2020-08-07 Safran Aircraft Engines Dispositif de limitation de survitesse
FR3100563B1 (fr) * 2019-09-06 2021-08-06 Safran Aircraft Engines Moyeu polysphérique de turbomachine pour pales à calage variable
RU194400U1 (ru) * 2019-10-12 2019-12-09 Общество с ограниченной ответственностью Специальное Конструкторское Бюро "Мысль" Лопатка рабочего колеса вентилятора для работы с взрывоопасными средами

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5095613A (ja) * 1973-12-21 1975-07-30
JPS5164118A (ja) * 1974-10-09 1976-06-03 United Technologies Corp

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2143024A (en) * 1937-03-13 1939-01-10 Steffen P Nemeth Oscillating fluid impeller
US3489338A (en) * 1966-04-12 1970-01-13 Dowty Rotol Ltd Gas turbine engines
FR1555814A (ja) * 1967-12-12 1969-01-31
FR1596504A (ja) * 1968-07-17 1970-06-22
GB1294898A (ja) * 1969-12-13 1972-11-01
FR2126109B1 (ja) * 1971-02-25 1975-02-21 Snecma
US3893789A (en) * 1973-02-21 1975-07-08 United Aircraft Corp Pitch change actuator for a variable pitch fan propulsor
US3876334A (en) * 1974-04-08 1975-04-08 United Aircraft Corp Variable pitch rate means
US4021142A (en) * 1974-10-09 1977-05-03 United Technologies Corporation Pitch-change apparatus for a ducted thrust fan
US3994128A (en) * 1975-05-21 1976-11-30 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Dual output variable pitch turbofan actuation system
US4082378A (en) * 1975-07-14 1978-04-04 General Electric Company Deformable bearing seat
GB2199378B (en) * 1986-12-24 1991-02-13 Rolls Royce Plc Pitch change arrangement for a variable pitch fan
US4968217A (en) * 1989-09-06 1990-11-06 Rolls-Royce Plc Variable pitch arrangement for a gas turbine engine
US5152668A (en) * 1990-07-23 1992-10-06 General Electric Company Pitch change mechanism for prop fans
US5174716A (en) * 1990-07-23 1992-12-29 General Electric Company Pitch change mechanism
FR2712250B1 (fr) * 1993-11-10 1995-12-29 Hispano Suiza Sa Procédé et dispositif de commande de variation du pas des pales d'un rotor.
RU2253759C1 (ru) * 2003-11-14 2005-06-10 Макин Ким Дмитриевич Управляемое рабочее колесо компрессора
US7374130B2 (en) * 2004-11-10 2008-05-20 The Boeing Company Method and apparatus for vehicle control using variable blade pitch
RU2284280C1 (ru) * 2005-04-18 2006-09-27 Александр Леонидович Ястребов Самолет вертикального взлета и посадки
FR2911930A1 (fr) * 2007-01-26 2008-08-01 Snecma Sa Turbopropulseur a helice a pas reglable
DE102008009740A1 (de) * 2008-02-18 2009-08-20 Imo Holding Gmbh Windkraftanlage sowie Verfahren zum Betrieb derselben
US20100092292A1 (en) * 2008-10-10 2010-04-15 Jacob Johannes Nies Apparatus and method for continuous pitching of a wind turbine
DE102009007013A1 (de) * 2009-01-31 2010-08-12 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Triebwerk, insbesondere CROR-Antrieb, für ein Flugzeug
CA2714949A1 (en) * 2009-04-17 2010-10-17 Tomohiro Numajiri Pitch drive apparatus of wind generator and wind generator
US8454313B2 (en) * 2009-08-14 2013-06-04 Benjamin T. Elkin Independent variable blade pitch and geometry wind turbine
WO2011127420A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Gift Technologies, Llc Multi-element wind turbine airfoils and wind turbines incorporating the same
US20120134829A1 (en) * 2010-11-28 2012-05-31 Robert Clifton Vance Fluid Turbine Featuring Dynamically Phase-Adjustable Cam
FR3001264B1 (fr) * 2013-01-18 2017-03-17 Snecma Systeme pour changer le pas des pales d'une helice.
FR3004254B1 (fr) 2013-04-08 2015-05-15 Snecma Installation de calibrage de jauge de mesure de contraintes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5095613A (ja) * 1973-12-21 1975-07-30
JPS5164118A (ja) * 1974-10-09 1976-06-03 United Technologies Corp

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016500603A (ja) * 2012-10-18 2016-01-14 スネクマ ブレードのピッチを制御するための装置および方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2523928C2 (ru) 2014-07-27
WO2010097438A2 (fr) 2010-09-02
CN102333962A (zh) 2012-01-25
WO2010097438A3 (fr) 2010-12-02
JP5536111B2 (ja) 2014-07-02
EP2401509B1 (fr) 2019-04-03
EP2401509A2 (fr) 2012-01-04
BRPI1008586A2 (pt) 2016-03-15
US20120055137A1 (en) 2012-03-08
CA2751805A1 (fr) 2010-09-02
RU2011139299A (ru) 2013-04-10
US9200594B2 (en) 2015-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5536111B2 (ja) 周期的設定を有するファンブレード
CN105508050B (zh) 具有反向旋转转子的轴流式涡轮发动机的压缩机
US10781755B2 (en) Turbine engine gearbox
CN103291453B (zh) 具有分流齿轮系统的逆向旋转低压涡轮
US8720306B2 (en) Turbine engine gearbox
JP5623572B2 (ja) ガスタービンエンジン
US8915700B2 (en) Gas turbine engine with fan-tied inducer section and multiple low pressure turbine sections
US7726115B2 (en) Axial flow positive displacement worm compressor
US11221017B2 (en) Method and system for integrated pitch control mechanism actuator hydraulic fluid transfer
CN101234668B (zh) 一种带有变距螺旋桨的涡轮螺旋桨发动机
JP2018184964A (ja) ガスタービンエンジンの性能改善方法
US10774672B2 (en) Rotary actuator for variable vane adjustment system
US20130312419A1 (en) Gas turbine engine shaft bearing configuration
JP5931274B2 (ja) ガスタービンエンジンファン駆動歯車装置のトルクフレーム用ブシュ
BR112015001425B1 (pt) Motor de turbina a gás
PL226824B1 (pl) Układ isposób regulacji skoku smigła
US7854111B2 (en) Axial flow positive displacement turbine
CN105960510A (zh) 用于涡轮发动机的可变俯仰定子叶片的导向装置,以及组装这样的装置的方法
US20160237845A1 (en) Variable area vane endwall treatments
US9989011B2 (en) Reverse flow single spool core gas turbine engine
PL226825B1 (pl) Układ isposób regulacji skoku smigła
CN103047179B (zh) 轴流风机叶片角度机外一次调节装置
CN105874171B (zh) 飞机涡轮螺旋桨或涡轮风扇的涡轮发动机压缩机
US10145266B2 (en) Gas turbine engine shaft bearing arrangement
US20180149236A1 (en) Transmission device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130118

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140307

A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20140307

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140401

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140423

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5536111

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250