JP2016107958A - Boundary layer controller for aircraft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、航空機における揚力を生み出す主翼や、離着陸時の揚力を高めるフラップ等の境界層を制御する境階層制御装置に関する。 The present invention relates to a boundary layer control apparatus that controls a boundary layer such as a main wing that generates lift in an aircraft and a flap that increases lift during take-off and landing.
航空機における揚力を生み出す主翼や、離着陸時の揚力を高めるフラップ等の境界層を制御する境階層制御装置は、今まで様々な技術が考案され実用化されているが、本出願人と同一の出願人によって特願2014−141789に境界層制御装置が考案されている。 Various technologies have been devised and put to practical use for the boundary layer control device that controls the boundary layer such as the main wing that generates lift in aircraft and the flap that increases lift during take-off and landing. A boundary layer control device has been devised by Japanese Patent Application No. 2014-141789.
上記特願2014−141789に考案した技術は、航空機の主翼上面部に前記主翼上面部の空気を取込む取込み口を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記取込み口に前記航空機の操縦系統に制御され前記取込み口を開閉する第一開閉弁を備え、前記航空機の推進機関における吸気側内周面に前記取込み口が取り込んだ空気を放出する放出孔を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記放出孔に前記航空機の操縦系統に制御され前記放出孔を開閉する第二開閉弁を備え、前記第一開閉弁及び第二開閉弁が前記航空機の操縦系統に制御されて開状態となったときに前記取込み口と前記放出孔間を連通させる連通路を前記取込み口と前記放出孔間に設けて構成されている。 The technology devised in the above Japanese Patent Application No. 2014-141789 is provided with a single or a plurality of intake ports for taking in air on the upper surface of the main wing on the upper surface of the main wing of the aircraft. A first on-off valve that is controlled to open and close the intake port, and is provided with a single or multiple openings for releasing air taken in by the intake port on the intake side inner peripheral surface of the propulsion engine of the aircraft; The discharge hole is provided with a second on-off valve controlled by the aircraft control system to open and close the discharge hole, and the first on-off valve and the second on-off valve are controlled by the aircraft control system to be in an open state. In some cases, a communication path is provided between the intake port and the discharge hole to communicate between the intake port and the discharge hole.
上記境階層制御装置特願2014−141789は、主翼上面部の空気を推進機関における吸気行程による吸引力で主翼上面部の低圧化を図り、主翼上面部を流れる空気の流速度を主翼下面部を流れる空気の流速度に対してより速め、高い揚力を主翼に付与する効果を得ることができ、所期の目的を達成しているが、さらなる航空機における推進機関の各種吸気側内周面形状に対応するためには、取込み口が取込んだ空気を吸気側内周面で放出孔から効果的に放出する他の手段を必要としていた。 In the boundary layer control device Japanese Patent Application No. 2014-141789, the air pressure on the upper surface of the main wing is reduced by the suction force of the intake stroke in the propulsion engine, and the flow velocity of the air flowing on the upper surface of the main wing is set on the lower surface of the main wing. It is faster than the flow velocity of the flowing air and can achieve the effect of imparting high lift to the main wing, achieving the intended purpose, but with the various intake side inner peripheral shape of the propulsion engine in further aircraft In order to cope with this, another means for effectively releasing the air taken in by the intake port from the discharge hole on the inner peripheral surface of the intake side is required.
本発明は、航空機における推進機関の各種吸気側内周面形状に対応することができる他の放出手段を採用した境階層制御装置を提供することを目的としている。 It is an object of the present invention to provide a boundary level control apparatus that employs other discharge means that can cope with various intake side inner peripheral surface shapes of a propulsion engine in an aircraft.
上記目的を達成するため、本発明の境階層制御装置においては、航空機の主翼上面部に前記主翼上面部の空気を取込む取込み口を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記取込み口に航空機の操縦系統に制御され取込み口を開閉する第一開閉弁を備え、航空機の推進機関における吸気側内周面に前記取込み口が取り込んだ空気を放出する放出孔を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記放出孔に航空機の操縦系統に制御され前記放出孔を開閉する第二開閉弁を備え、前記第一開閉弁及び第二開閉弁が航空機の操縦系統に制御されて開状態となったときに前記取込み口と放出孔間を連通させる連通路を取込み口と放出孔間に設けて構成されている境階層制御装置において、前記第一開閉弁及び第二開閉弁の開時にベンチュリ発生装置における間仕切り本体が航空機の操縦系統に制御されて吸気側内周面に凹状に設けた収納部より突出し、推進機関の吸気口前方より流入する空気流を取り込む空気流入口を吸気口前方に向けて形作って開口し、また、前記空気流入口の後方に空気流入口より取り込まれた空気流の流速を速めて低圧化を図るベンチュリ通路を前記間仕切り本体底部及び両側面部の各内表面と吸気側内周面とによって形作るとともに、流速を速めて低圧化された空気流が流出する空気流出口を前記放出孔の開口位置より吸気側内周面の前方に形作って開口し、前記第一開閉弁及び第二開閉弁の閉時に間仕切り本体が航空機の操縦系統に制御されて吸気側内周面に凹状に設けた収納部に収納され、間仕切り本体の底部外表面が吸気側内周面と連続曲面を構成するベンチュリ発生装置を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the boundary level control apparatus of the present invention, an intake port for taking in air from the upper surface of the main wing is provided at one or more locations on the upper surface of the main wing of the aircraft, and the intake port is provided with an aircraft. A first on-off valve that is controlled by the control system and opens and closes the intake port, and has a single or a plurality of discharge holes that release the air taken in by the intake port on the intake side inner peripheral surface of the aircraft propulsion engine. Provided with a second on-off valve that opens and closes the discharge hole controlled by the aircraft control system, and the first on-off valve and the second on-off valve are controlled by the aircraft control system to be in an open state. In a boundary level control device configured to provide a communication path that communicates between the intake port and the discharge hole sometimes between the intake port and the discharge hole, a venturi generating device when the first on-off valve and the second on-off valve are opened In The main body of the partition is controlled by the aircraft's control system and protrudes from the recessed portion provided on the inner peripheral surface of the intake side, and the air inlet that takes in the air flow flowing in from the front of the intake port of the propulsion engine faces the front of the intake port. Venturi passages that are formed and opened, and that lower the pressure by increasing the flow rate of the air flow taken from the air inlet at the rear of the air inlet, and the inner surfaces of the partition body bottom and both side surfaces and the intake side And an air outlet through which the low-pressure air flow flows out at a higher flow rate than the opening position of the discharge hole is formed in front of the intake side inner peripheral surface, and the first on-off valve and When the second on-off valve is closed, the partition main body is controlled by the aircraft's control system and stored in the storage section provided in a concave shape on the intake side inner peripheral surface, and the bottom outer surface of the partition main body has a continuous curved surface with the intake side inner peripheral surface. Configure bench Characterized by comprising a re-generator.
ベンチュリ発生装置における間仕切り本体は、推進機関の回転中心線側の底部と前記底部の両側より推進機関の回転中心線を含む平面を中心に前記平面と平行状に立ち上がった両側面部とが一体構成され、前記両側面部が推進機関の回転中心線を含む平面を中心とした吸気側内周面部の両側に前記吸気側内周面部を貫通して開口されて設けられた一方のスリットと他方のスリットに遊嵌されて組み入れられているとともに、前記両側面部の後方端部が推進機関の基部側に設けられた軸受け部に回転自在に取り付けられた回転軸に固定されて前記回転軸を回転中心に扇状に作動し、また、前記間仕切り本体底部の外表面が吸気側内周面と同一曲面に形成されたことを特徴とする。 The partition main body in the venturi generating device is integrally configured with a bottom portion on the rotation center line side of the propulsion engine and both side surface portions rising in parallel with the plane from the both sides of the bottom portion including a plane including the rotation center line of the propulsion engine. The both side surface portions are provided on one side of the intake side inner peripheral surface portion centering on a plane including the rotation center line of the propulsion engine and on one slit and the other slit provided to open through the intake side inner peripheral surface portion. The rear end portions of both side surface portions are fixedly attached to a rotation shaft that is rotatably attached to a bearing portion provided on the base side of the propulsion engine and is fan-shaped around the rotation shaft. Further, the outer surface of the partition main body bottom is formed on the same curved surface as the intake side inner peripheral surface.
本発明の境階層制御装置においては、航空機の主翼上面部に前記主翼上面部の空気を取込む取込み口を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記取込み口に航空機の操縦系統に制御され取込み口を開閉する第一開閉弁を備え、航空機の推進機関における吸気側内周面に前記取込み口が取り込んだ空気を放出する放出孔を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記放出孔に航空機の操縦系統に制御され前記放出孔を開閉する第二開閉弁を備え、前記第一開閉弁及び第二開閉弁が航空機の操縦系統に制御されて開状態となったときに前記取込み口と放出孔間を連通させる連通路を取込み口と放出孔間に設けて構成されている境階層制御装置において、前記第一開閉弁及び第二開閉弁の開時に第二開閉弁における弁体が吸気側内周面に凹状に設けた収納部より突出し、推進機関の吸気口前方より流入する空気流を取り込む空気流入口を吸気口前方に向けて形作って開口し、また、前記空気流入口の後方に空気流入口より取り込まれた空気流の流速を速めて低圧化を図るベンチュリ通路を前記弁体における底部及び両側面部の各内表面と吸気側内周面とによって形作るとともに、流速を速めて低圧化された空気流が流出する空気流出口を前記放出孔の開口位置より吸気側内周面の後方に形作って開口し、前記第一開閉弁及び第二開閉弁の閉時に弁体底部の内表面が放出孔の開口部に密接して前記放出孔を閉じ、弁体が吸気側内周面に凹状に設けた収納部に収納されたのち弁体の底部外表面が吸気側内周面と連続曲面を構成することを特徴とする。 In the boundary level control apparatus of the present invention, a single or a plurality of intake ports for taking in the air of the upper surface of the main wing are provided in the upper surface of the main wing of the aircraft, and the intake is controlled by the aircraft control system. A first on-off valve that opens and closes the opening, and is provided with a single or a plurality of discharge holes for releasing the air taken in by the intake opening on the inner peripheral surface of the intake side of the aircraft propulsion engine; A second on-off valve that is controlled by the control system of the aircraft to open and close the discharge hole, and the intake port and the discharge are released when the first on-off valve and the second on-off valve are controlled by the aircraft control system. In the boundary level control device configured to provide a communication path for communicating between the holes between the intake port and the discharge hole, the valve body in the second on-off valve is on the intake side when the first on-off valve and the second on-off valve are opened. Concave on the inner surface The air inlet that protrudes from the storage portion and takes in the air flow flowing in from the front of the intake port of the propulsion engine is formed to open toward the front of the intake port, and is also taken in from the air inlet behind the air inlet. Venturi passages that reduce the pressure by increasing the flow rate of the air flow are formed by the inner surfaces of the bottom and both side surfaces of the valve body and the inner peripheral surface of the intake side, and the reduced flow of air flows out by increasing the flow rate. An air outlet is formed at the rear side of the inner peripheral surface of the intake side from the opening position of the discharge hole, and the inner surface of the bottom of the valve body becomes the opening of the discharge hole when the first on-off valve and the second on-off valve are closed. The discharge hole is closed closely and the valve body is housed in a housing provided in a concave shape on the intake side inner peripheral surface, and then the bottom outer surface of the valve body forms a continuous curved surface with the intake side inner peripheral surface. And
第二開閉弁は、弁体が推進機関の回転中心線側の底部と前記底部の両側より推進機関の回転中心線を含む平面を中心に前記平面と平行状に立ち上がった両側面部とが一体構成され、前記弁体の両側面部が推進機関の回転中心線を含む平面を中心とした吸気側内周面部の両側に前記吸気側内周面部を貫通して開口されて設けられた一方のスリットと他方のスリットに遊嵌されて組み入れられているとともに、前記両側面部の後方端部が推進機関の基部側に設けられた軸受け部に回転自在に取り付けられた回転軸に固定されて前記回転軸を回転中心に扇状に作動し、また、弁体の底部外表面が吸気側内周面と同一曲面に形成されたことを特徴とする。 In the second on-off valve, the valve body is integrally composed of a bottom portion on the rotation center line side of the propulsion engine and both side surface portions rising in parallel with the plane centering on a plane including the rotation center line of the propulsion engine from both sides of the bottom portion. And one side slits provided on both sides of the intake side inner peripheral surface portion centering on a plane including the rotation center line of the propulsion engine so as to open through the intake side inner peripheral surface portion. While being loosely fitted into the other slit, the rear end portions of the both side surface portions are fixed to a rotation shaft rotatably attached to a bearing portion provided on the base side of the propulsion engine, and the rotation shaft is It operates like a fan at the center of rotation, and the bottom outer surface of the valve body is formed on the same curved surface as the intake side inner peripheral surface.
本発明による境階層制御装置及びベンチュリ発生装置は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。 Since the boundary level control device and the venturi generation device according to the present invention are configured as described above, the following effects can be obtained.
本発明による境階層制御装置は、推進機関の吸気側内周面にベンチュリ発生装置を備えているために、亜音速機等で採用されている推進機関のように吸気側内周面の径が圧縮部に向かって広く設定されたダイバージェントダクトの場合においても、ベンチュリ発生装置における間仕切り本体が航空機の操縦系統に制御されて吸気側内周面に凹状に設けた収納部より突出したときに前記間仕切り本体における底部及び両側面部の各内表面と吸気側内周面とによって吸気側内周面にベンチュリ通路を形作り、そのベンチュリ通路の空気流入口より流入した空気流は、通路内のベンチュリ効果により流速を速めて低圧化され、ベンチュリ通路の空気流出口より流出したときに前記空気流出口の後方に開口する放出孔から主翼上面部の空気を吸引して主翼上面部の低圧化を図り、主翼上面部を流れる空気の流速度を主翼下面部を流れる空気の流速度に対してより速められることによって高い揚力を主翼に付与することができる。 Since the boundary level control device according to the present invention includes a venturi generating device on the intake side inner peripheral surface of the propulsion engine, the diameter of the intake side inner peripheral surface is the same as that of the propulsion engine employed in a subsonic speed machine or the like. Even in the case of a divergent duct that is set widely toward the compression section, the partition main body in the venturi generator is controlled by the flight control system of the aircraft and protrudes from the storage section provided in a concave shape on the intake side inner peripheral surface. A venturi passage is formed in the intake side inner peripheral surface by the inner surfaces of the bottom and both side surfaces of the partition body and the intake side inner peripheral surface, and the air flow flowing in from the air inlet of the venturi passage is caused by the venturi effect in the passage. When the flow velocity is increased and the pressure is reduced, and the air flows out from the air outlet of the venturi passage, the air on the upper surface of the main wing is sucked from the discharge hole that opens behind the air outlet. Achieving low of the wing upper surface, the flow velocity of the air flowing through the wing upper surface portion of the higher lift by being more accelerated relative flow velocity of the air flowing through the wing lower surface portion can be imparted to the wing.
また、境階層制御装置に備えたベンチュリ発生装置は、第一開閉弁及び第二開閉弁が航空機の操縦系統に制御されて開かれたときに、ベンチュリ発生装置における間仕切り本体は推進機関における吸気側内周面に凹状に設けた収納部より突出し、突出した間仕切り本体は、その間仕切り本体の底部及び両側面部の各内表面と吸気側内周面とによってベンチュリ通路を形作り、さらに第一開閉弁及び第二開閉弁が航空機の操縦系統に制御されて閉じられたときに、ベンチュリ発生装置における間仕切り本体は吸気側内周面に凹状に設けた収納部に収納され、そして、間仕切り本体の底部外表面が吸気側内周面と連続曲面を構成するように成形されているために、間仕切り本体が収納部に収納されたのちに吸気側内周面が連続した曲面を構成するので吸気側内周面を流れる空気流をスムースに圧縮部方向に流すことが出来る。 Further, the venturi generator provided in the boundary level control device is configured such that when the first on-off valve and the second on-off valve are controlled and opened by the aircraft control system, the partition main body in the venturi generator is the intake side in the propulsion engine. The partition main body protruding from the storage portion provided in a concave shape on the inner peripheral surface forms a venturi passage by the inner surfaces of the bottom and both side surface portions of the partition main body and the intake side inner peripheral surface, and further includes a first on-off valve and When the second on-off valve is controlled and closed by the aircraft control system, the partition main body in the venturi generator is stored in a storage portion provided in a concave shape on the intake side inner peripheral surface, and the bottom outer surface of the partition main body Is formed so as to form a continuous curved surface with the intake side inner peripheral surface, and after the partition body is stored in the storage portion, the intake side inner peripheral surface forms a continuous curved surface. In can flow air stream flowing through the intake-side inner circumferential surface smoothly to the compression unit direction.
そして、本発明による他の境階層制御装置は、上述した本発明による境階層制御装置と同様な効果を得られるとともに、吸気側内周面に開口する放出孔が弁体後方の内表面部によって吸気側内周部と隔離されているために吸気側内周部からの影響を低減することができ、主翼上面部の空気を放出孔から安定して放出することができる。また、第二開閉弁が閉じられたときには放出孔を第二開閉弁における弁体の底部後方の内表面によって閉じる構成を採用しているために、構造の簡素化を図れ、故障の発生率を低減することができる。 The other boundary level control device according to the present invention can obtain the same effect as the above-described boundary level control device according to the present invention, and the discharge hole opened in the intake side inner peripheral surface is formed by the inner surface portion behind the valve body. Since it is isolated from the intake side inner periphery, the influence from the intake side inner periphery can be reduced, and the air on the upper surface of the main wing can be stably discharged from the discharge hole. In addition, since the release hole is closed by the inner surface behind the bottom of the valve body in the second on-off valve when the second on-off valve is closed, the structure can be simplified and the failure rate can be reduced. Can be reduced.
発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。かかる実施形態に示す相対的な寸法や構造等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The relative dimensions, structures, and the like shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified.
本発明の境階層制御装置は、図面1のように、航空機1の主翼上面部2に前記主翼上面部2の空気を取込む取込み口3を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記取込み口3に航空機1の操縦系統に制御され取込み口3を開閉する第一開閉弁4を備え、また、図面2のように、航空機1の推進機関5〔以下、ジェットエンジン5と記す〕における吸気側内周面6に前記取込み口3が取り込んだ空気を放出する放出孔7を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記放出孔7に航空機1の操縦系統に制御され放出孔7を開閉する第二開閉弁8を備え、そして、前記第一開閉弁4及び第二開閉弁8が航空機1の操縦系統に制御されて開かれたときに前記取込み口3と放出孔7間を連通させる連通路9を取込み口3と放出孔7間に設けて構成されている。 As shown in FIG. 1, the boundary level control apparatus of the present invention is provided with
さらに、前記第一開閉弁4及び第二開閉弁8が開かれたときにベンチュリ発生装置10における間仕切り本体11〔図面2及び図面3〕が航空機1の操縦系統に制御され、ジェットエンジン5における吸気側内周面6に凹状に設けた収納部12より突出して、ジェットエンジン5の吸気口13前方より流入する空気流を取り込む空気流入口14をジェットエンジン5の吸気口13前方に向けて形作って開口し、また、前記空気流入口14の後方に空気流入口14より取り込まれた空気流の流速を速めて低圧化を図るベンチュリ通路15を前記間仕切り本体11における底部16の内表面17及び両側面部18,19における各内表面18a,19a〔図面3〕と吸気側内周面6とによって形作るとともに、前記ベンチュリ通路15によって流速を速めて低圧化された空気流が流出する空気流出口20を前記放出孔7の開口位置より吸気側内周面6の前方に形作って開口し、そして、前記第一開閉弁4及び第二開閉弁8が閉じられたときにベンチュリ発生装置10における間仕切り本体11が航空機1の操縦系統に制御されて吸気側内周面6に凹状に設けた収納部12に収納され、間仕切り本体11における底部16の外表面21が吸気側内周面6と連続曲面を構成するベンチュリ発生装置10を備えている。 Further, when the first on-off
そして、前記ベンチュリ発生装置10は、ベンチュリ発生装置10における間仕切り本体11〔図面3〕が、ジェットエンジン5の回転中心線AーA´側に位置する底部16と、前記底部16の両側よりジェットエンジン5の回転中心線AーA´を含む平面を中心に前記平面と平行状に立ち上がった両側面部18,19とが一体構成され、さらに、前記間仕切り本体11は、間仕切り本体11の両側面部18,19がジェットエンジン5の回転中心線AーA´を含む平面を中心とした吸気側内周面6部の両側に前記吸気側内周面6部を貫通して開口されて設けられた一方のスリット22と〔図面3に点線で示す部分〕他方のスリット23〔図面3に点線で示す部分〕にそれぞれ遊嵌されて組み入れられているとともに、前記両側面部18,19の後方部がジェットエンジン5の基部側に設けられた軸受け部24〔図面2〕に回転自在に取り付けられた回転軸25に固定されて構成されている。 The
前記ベンチュリ発生装置10における間仕切り本体11は、第一開閉弁4及び第二開閉弁8の開時に航空機1の操縦系統に制御されて回転軸25を回転中心に扇状に作動して吸気側内周面6に凹状に設けた収納部12より突出することにより、ジェットエンジン5の吸気口13前方より流入する空気流を取り込む空気流入口14を吸気口13の前方に向けて形作って開口し、また、間仕切り本体11における底部16の内表面17と両側面部18,19の各内表面18a,19aと、さらに収納部12の吸気側内周面6とによって包囲された空間がベンチュリ通路15を形作り、さらに、前記ベンチュリ通路15を通過し流速を速めて低圧化された空気流が流出する空気流出口20を前記放出孔7の開口位置より吸気側内周面6の前方に形作って開口する。 The partition
また、第一開閉弁4及び第二開閉弁8の閉時に、間仕切り本体11は航空機1の操縦系統に制御されて間仕切り本体11が回転軸25を回転中心に扇状に作動して吸気側内周面6に凹状に設けた収納部12に収納され、吸気側内周面6と同一曲面に成形された間仕切り本体11の底部16における外表面21〔図面2〕が吸気側内周面6と連続曲面を構成する。 Further, when the first on-off
そして、ベンチュリ発生装置10における間仕切り本体11は、吸気側内周面6に凹状に設けた収納部12より突出するときに回転軸25を回転中心に扇状に移動するが、扇状に移動した前記間仕切り本体11の底部16及び円弧状の両側面部18,19の各先端部は、間仕切り本体11の底部16及び円弧状の両側面部18,19の各後端部に対して移動距離が大きく、よって、間仕切り本体11先端部が形作る空気流入口14は間仕切り本体11後端部が形作る空気流出口20よりも開口面積が広くなり、間仕切り本体11における底部16の内表面17と両側面部18,19の各内表面18a,19aと、さらに収納部12の吸気側内周面6とで包囲された空間はベンチュリ通路15を構成する。 The partition
前記空気流入口14を形作る間仕切り本体11の底部16及び両側面部18,19の各前端部は、前端外側に向かって薄くなるように成形され、また、前記空気流出口20を形作る間仕切り本体11の底部16及び両側面部18,19の各後端部は、後端外側に向かって薄くなるように成形されている。 The bottom 16 of the partition
また、前記第一開閉弁4及び第二開閉弁8の開閉時期及びベンチュリ発生装置10における間仕切り本体11の作動時期に関しては、全て同時時期に開閉及び作動が行われるように設定する場合と、開時期と閉時期の順番を異に設定した場合等が考えられる。例えば、開時期においては始めにベンチュリ発生装置10における間仕切り本体11が作動して吸気側内周面6に凹状に設けた収納部12より突出し、続いて第二開閉弁8を開き、さらに第一開閉弁4を開く開時期設定が考えられ、また閉時期においては開時期と逆に、始めに第二開閉弁8を閉じて次にベンチュリ発生装置10における間仕切り本体11が作動して吸気側内周面6に凹状に設けた収納部12に収納され、最後に第一開閉弁4を閉じる閉時期設定が考えられる。この開閉時期設定に関しては、第一開閉弁4の開閉に負圧力が影響しないようにすることを目的としたが、この開閉時期に限らず、最も効果的な開閉時期設定を適宜選択するとよい。 Further, the opening / closing timing of the first opening /
そして、ベンチュリ発生装置10における間仕切り本体11の作動は、航空機の操縦系統に制御されて開閉する第一開閉弁4及び第二開閉弁8と同様に航空機の操縦系統に制御され前記第一開閉弁4及び第二開閉弁8の開閉と連動し、回転軸25を回転中心に前記回転軸25を直接又はリンク機構等を介して機械式や油圧式、空圧式等の駆動装置45によって行われる。また、回転軸25を回転中心に間仕切り本体11にリンク機構やワイヤー等の一端部を直結して前記駆動装置によって駆動することとしてもよい。 The operation of the partition
ベンチュリ発生装置10における間仕切り本体11は、第一開閉弁4及び第二開閉弁8の開時に吸気側内周面6に凹状に設けた収納部12より突出するが、その突出量を調整可能な駆動機構を駆動装置45に備えた場合は、前記取込み口3より主翼上面部2の空気を取込む取込み量を調整することができ、主翼上面部2に寄与する揚力量を調整することができる。 The partition
ベンチュリ発生装置10における間仕切り本体11の両側面部18,19は、ジェットエンジン5の回転中心線AーA´を含む平面を中心とした吸気側内周面6部の両側に、前記吸気側内周面6部を貫通して開口されて設けられた一方のスリット22と他方のスリット23に遊嵌されて組み入れられているために、側面部18と一方のスリット22間及び側面部19と他方のスリット23間には隙間が生じている。この隙間は可能な限り狭く設定することが望ましいが、間仕切り本体11の両側面部18,19が前記両スリット22、23を移動するために必要であり、この隙間における空気の流通を軽減するために、一方のスリット22と他方のスリット23を始め、両側面部18,19やジェットエンジン5の基部側に設けられた両側面部18,19の軸受け部24、また、前記軸受け部24に回転自在に取り付けられた回転軸25等をカバーで覆うか、又はジェットエンジン5本体を覆うエンジンナセルをジェットエンジン5に被せたときに、隙間からの空気の流通を軽減する構造を採用するなど対策を施しておくとよい。 Both side surface portions 18 and 19 of the partition
また、カバーで覆った場合には、回転軸25の一端又は両端がカバー内外と密封されてカバー外に突出し、前記突出部に直接又はリンク機構等を介して機械式や油圧式、空圧式等の駆動装置によって間仕切り本体11を駆動する。 Further, when covered with a cover, one or both ends of the
本発明の実施例における放出孔7を開閉する第二開閉弁8には、ジェットエンジン回転中心線AーA´の放射線上をスライドするスライド式の開閉弁8a〔図面2〕を採用している。前記スライド式開閉弁8aにおける弁体26〔図面2及び図面4〕のジェットエンジン回転中心線AーA´側で、且つスライド式開閉弁8aの閉時に吸気側内周面6の一部を構成する外表面27は、形状が前記吸気側内周面6と同一曲面に形成され、前記スライド式開閉弁8aの閉時において、前記外表面27が前記吸気側内周面6と連続曲面を構成して収納されて吸気側内周面6の抵抗を減じている。また、図面4における弁体26では、ジェットエンジン回転中心線AーA´の放射線と直交する平面が角形となっているが、平面が形状が四隅を曲面に成形した弁体や円柱状や楕円形状の弁体も考えられ、さらに、第二開閉弁8は、スライド式の開閉弁8aに限定することではなく、構造の異なる開閉弁を採用することも充分に考えられる。 As the second on-off valve 8 for opening and closing the
また、前記スライド式開閉弁8aの弁体26が閉じられているときには、反発力を有すバネや流体等を用いた弁体復帰機構を有す開閉弁駆動装置によってジェットエンジン5の基部側に設けられた弁座28に弁体26の先端周囲面29が面接触して両者間が密閉されている。尚、図面2はジェットエンジンの回転中心線AーA´を含む側面図であるが、前記弁体26は断面ではなく外観で図示し、弁体26における外表面27の形状は平面状に図示され、前後方向の中心線〔図面4の点線〕も点線で示していない。また、弁座28や放出孔7においても、側面図の奥側に見えるはずの弁座28の輪郭を表す点線や放出孔7の輪郭を表す実線は省略されている。理由は、書き込むことによって図面が解りずらくなるために省略した。 Further, when the
そして、前記スライド式開閉弁8aの弁体26がジェットエンジンの回転中心線AーA´の放射線上をジェットエンジンの回転中心線AーA´と反対側にスライド移動し連通路9の出口9aがスライド式開閉弁8a本体の側面に開口したとき連通路9と放出孔7間が連通されて、主翼上面部2の取込み口3と放出孔7間が連通路9によって連通される。 Then, the
上述した境階層制御装置においては、航空機1のジェットエンジン5における吸気側内周面6に、主翼上面部2の空気を取込む取込み口3から取り込んだ空気を放出する放出孔7を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記放出孔7に航空機1の操縦系統に制御され前記放出孔7を開閉する第二開閉弁8を備え、その第二開閉弁8にスライド式の開閉弁8aを採用し、そのスライド式開閉弁8aの弁体26がスライド移動して連通路9の出口がスライド式開閉弁8a本体の側面に開かれたときに、連通路9と放出孔7間が連通されていたが、以下に説明する他の境階層制御装置は、上述したベンチュリ発生装置10における間仕切り本体11が第二開閉弁の弁体として放出孔を開閉する機能とベンチュリ通路を構成する機能とを併せ持つことを特徴としている。以下に説明する。 In the boundary level control apparatus described above, a single or a plurality of
本発明の他の境階層制御装置は、上述した境階層制御装置と略同様な構成で、図面1における航空機1の主翼上面部2に前記主翼上面部2の空気を取込む取込み口3を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記取込み口3に航空機1の操縦系統に制御され取込み口3を開閉する第一開閉弁4を備え、そして、図面5におけるジェットエンジン30における吸気側内周面31に前記取込み口3が取り込んだ空気を放出する放出孔32を単数箇所又は複数箇所開口させて設け、前記放出孔32に航空機の操縦系統に制御され放出孔32を開閉する第二開閉弁33を備え、前記第一開閉弁4及び第二開閉弁33が航空機の操縦系統に制御されて開状態となったときに取込み口3と放出孔32間を連通させる連通路9を前記取込み口3と放出孔32間に設けて構成されている。 The other boundary layer control apparatus of the present invention has a configuration substantially similar to the above-described boundary layer control apparatus, and has a
そして、第二開閉弁33は、上述した境階層制御装置に備えたベンチュリ発生装置10における間仕切り本体11を弁体34とした所を特徴とし、よって弁体34の構成と上述した間仕切り本体11の構成は類似しているため簡素化して説明する。 The second on-off
図面5における第二開閉弁33の弁体34は、ジェットエンジン30の回転中心線AーA´側に位置する底部35と前記底部35の両側よりジェットエンジン30の回転中心線AーA´を含む平面を中心に前記平面と平行状に立ち上がった両側面部とが一体構成され、前記弁体34は、弁体34の両側面部がジェットエンジン30の回転中心線AーA´を含む平面を中心とした吸気側内周面31部の両側に前記吸気側内周面31部を貫通して開口されて設けられた一方のスリットと他方のスリットに遊嵌されて組み付けられるとともに、前記両側面部の後方部がジェットエンジン30の基部側に設けられた軸受け部36に回転自在に取り付けられた回転軸37に固定されて前記回転軸37を回転中心に扇状に作動し、また、弁体34における底部35の外表面38が吸気側内周面31と同一曲面に形成されている。 The valve element 34 of the second on-off
特に第二開閉弁33における弁体34が上述したベンチュリ発生装置10における間仕切り本体11と異なる所は、前記弁体34における底部35の内表面39が放出孔32を開閉することで、第二開閉弁33の閉時においては前記放出孔32の開口部に底部35の内表面39が密接することによって放出孔32を閉じている。 In particular, the valve body 34 in the second opening / closing
そして、第一開閉弁4及び第二開閉弁33の開時においては、第二開閉弁33における弁体34が吸気側内周面31に凹状に設けた収納部40より突出し、ジェットエンジン30の吸気口41前方より流入する空気流を取り込む空気流入口42を吸気口41前方に向けて形作って開口し、また、前記空気流入口42の後方に空気流入口42より取り込まれた空気流の流速を速めて低圧化を図るベンチュリ通路43を前記弁体34の底部35における内表面39及び両側面部の各内表面と吸気側内周面31とによって形作るとともに、流速を速めて低圧化された空気流が流出する空気流出口44を前記放出孔32の開口位置より吸気側内周面31の後方に形作って開口している。 When the first on-off
さらに、第一開閉弁4及び第二開閉弁33の開時に、ベンチュリ通路43の空気流出口44が放出孔32の開口位置より吸気側内周面31の後方に形作って開口しているために、放出孔32の開口部は弁体34における底部35によって吸気側内周面31の内側と隔離されているために吸気側内周面31の内側からの影響を低減することができ、取込み口3から取り込んだ主翼上面部2の空気を放出孔32から安定して放出することができる。 Further, when the first on-off
また、第一開閉弁4及び第二開閉弁33の閉時に、第二開閉弁33の弁体34が吸気側内周面31に凹状に設けた収納部40に収納されたとき、弁体34における底部35の外表面38が吸気側内周面31と連続曲面を構成する形状に成形されているために、弁体34における底部35の外表面38が吸気側内周面31と連続曲面を構成し、さらに弁体34の底部35の内表面39によって放出孔32の開口部が閉じられる。 When the first on-off
上記ジェットエンジン5及びジェットエンジン30とは、ターボジェット式エンジンやターボファン式エンジン、ターボプロップ式エンジン、ターボシャフト式エンジン等、吸入した空気を圧縮しその圧縮した空気に燃料を加えて燃焼させ、高温・高圧の燃焼ガスを排気口から勢いよく噴射することによって推力を得るエンジンであり、境階層制御装置はそれらの各種ジェットエンジンにおける圧縮部前方の吸気側内周面に設けられている。 The jet engine 5 and the jet engine 30 are a turbojet engine, a turbofan engine, a turboprop engine, a turboshaft engine, or the like, which compresses inhaled air, adds fuel to the compressed air, and burns it. This is an engine that obtains thrust by vigorously injecting high-temperature and high-pressure combustion gas from the exhaust port, and the boundary level control device is provided on the intake side inner peripheral surface in front of the compression section in these various jet engines.
また、ターボファン式エンジンにおける境階層制御装置の配置位置は、ターボファン式エンジンにおける圧縮部前方の吸気側内周面の他に、ターボファン式エンジンにおける圧縮部前方の回転軸に固定されたファンを覆うエンジンナセル内側に配置した実施例も考えられ、さらに、圧縮部前方の回転軸に固定されたファンによって生じた空気流の内、圧縮部直径より大きい部分のファンによって生じた空気流の出口であるファンノズル部に前記境階層制御装置を配置した実施例も考えられる。 In addition, the position of the boundary level control device in the turbofan type engine is not limited to the intake side inner peripheral surface in front of the compression unit in the turbofan type engine, but the fan fixed to the rotation shaft in front of the compression unit in the turbofan type engine. An embodiment arranged inside the engine nacelle covering the air compressor is also conceivable, and the air flow generated by the fan of the portion larger than the diameter of the compression portion of the air flow generated by the fan fixed to the rotating shaft in front of the compression portion is also considered. An embodiment in which the boundary layer control device is arranged in the fan nozzle portion is also conceivable.
さらに、本出願人と同一の出願人によって出願された特願2014−141789の境界層制御装置においても、ターボファン式エンジンのジェットエンジンの場合においては、上述した圧縮部前方の吸気側内周面の他に、ターボファン式エンジンにおける圧縮部前方の回転軸に固定されたファンを覆うエンジンナセル内側に境階層制御装置を配置した実施例も充分に考えられ、また、圧縮部前方の回転軸に固定されたファンによって生じた空気流の内、圧縮部直径より大きい部分のファンによって生じた空気流の出口であるファンノズル部に境階層制御装置を配置した実施例も容易に考えられる。 Furthermore, in the boundary layer control device of Japanese Patent Application No. 2014-141789 filed by the same applicant as the present applicant, in the case of a jet engine of a turbofan engine, the intake side inner peripheral surface in front of the above-described compression section In addition, an embodiment in which the boundary layer control device is disposed inside the engine nacelle covering the fan fixed to the rotation shaft in front of the compression unit in the turbofan engine is also conceivable, and the rotation shaft in front of the compression unit is also considered. An embodiment in which the boundary layer control device is easily arranged in the fan nozzle portion which is the outlet of the air flow generated by the fan in the portion larger than the diameter of the compression portion in the air flow generated by the fixed fan can be easily considered.
以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明は係る実施形態に限定されず、さらに、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、そして、本発明における境界層制御装置と、本出願人と同一の出願人によって出願された特願2014−141789の境界層制御装置においても、互いの技術を組み合わせた実施形態も想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As described above, the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to such embodiments, and those skilled in the art will be able to perform various types within the scope of the claims. It is clear that changes or modifications can be conceived, and also in the boundary layer control device of the present invention and the boundary layer control device of Japanese Patent Application No. 2014-141789 filed by the same applicant as the present applicant. It is obvious that embodiments in which the respective technologies are combined can be conceived, and these are naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.
1、 航空機
2、 主翼上面部
3、 取込み口
4、 第一開閉弁
5、30 推進機関〔ジェットエンジン〕
6、31 吸気側内周面
7、32 放出孔
8、8a、33 第二開閉弁
9、 連通路
9a、 連通路出口
10、 ベンチュリ発生装置
11、 間仕切り本体
12、40 収納部
13、41 吸気口
14、42 空気流入口
15、43 ベンチュリ通路
16、 間仕切り本体の底部
17、 底部の内表面
18、19 両側面部
18a、19a 両側面部の各内表面
20、44 空気流出口
21、 底部の外表面
22、 一方のスリット
23、 他方のスリット
24、36 軸受け部
25、37 回転軸
26、 スライド式開閉弁8aの弁体
27、 弁体のジェットエンジン回転中心線AーA´側の外表面
28、 弁座
29、 弁体の先端周囲面
34、 第二開閉弁の弁体
35、 第二開閉弁の弁体底部
38、 弁体底部の外表面
39、 弁体底部の内表面
45、 駆動装置1. Aircraft 2, Main wing
6, 31 Intake side inner
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014261230A JP2016107958A (en) | 2014-12-06 | 2014-12-06 | Boundary layer controller for aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014261230A JP2016107958A (en) | 2014-12-06 | 2014-12-06 | Boundary layer controller for aircraft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016107958A true JP2016107958A (en) | 2016-06-20 |
Family
ID=56121607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014261230A Pending JP2016107958A (en) | 2014-12-06 | 2014-12-06 | Boundary layer controller for aircraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016107958A (en) |
-
2014
- 2014-12-06 JP JP2014261230A patent/JP2016107958A/en active Pending
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