JP2017072136A - 可変ピッチ出口ガイドベーンを有するエンジン - Google Patents
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Abstract
【課題】
可変ピッチガイドベーンを有する航空機推進装置を提供すること。
【解決手段】
ファン(38)及び複数の可変ガイドベーンを含む航空機推進装置が提供される。ファン(38)は、空気流を供給するための複数のファンブレード(40)を含み、複数の可変ガイドベーンは、ファン(38)に向かう空気を又はファン(38)からの空気を所望の方向に配向するように構成される。複数のガイドベーンの各々は、半径方向に沿って内側端(102)を定め、内側端において推進装置のハウジングに対して回転自在に取り付く。推進装置は、ハウジングの中に配置されかつ複数のガイドベーンのうちの少なくとも1つに機械的に結合して、複数のガイドベーンのうちの少なくとも1つのピッチを変更するようになっているピッチ変更機構を含む。
【選択図】 図1
可変ピッチガイドベーンを有する航空機推進装置を提供すること。
【解決手段】
ファン(38)及び複数の可変ガイドベーンを含む航空機推進装置が提供される。ファン(38)は、空気流を供給するための複数のファンブレード(40)を含み、複数の可変ガイドベーンは、ファン(38)に向かう空気を又はファン(38)からの空気を所望の方向に配向するように構成される。複数のガイドベーンの各々は、半径方向に沿って内側端(102)を定め、内側端において推進装置のハウジングに対して回転自在に取り付く。推進装置は、ハウジングの中に配置されかつ複数のガイドベーンのうちの少なくとも1つに機械的に結合して、複数のガイドベーンのうちの少なくとも1つのピッチを変更するようになっているピッチ変更機構を含む。
【選択図】 図1
Description
本主題は、一般には航空機推進装置に関し、より詳細には、可変ピッチガイドベーンを有する航空機推進装置に関する。
一般に、ガスタービンエンジンは、直流流れ関係で、圧縮機セクション、燃焼セクション、タービンセクション、及び排出セクションを有するコアを含む。作動時、エンジン空気流は、圧縮機セクションの入口に供給され、圧縮機セクションでは、1又は2以上の軸流圧縮機が、空気を燃焼器セクションに到達するまで漸進的に圧縮する。燃料は、燃焼器セクション内で圧縮空気と混合及び燃焼して燃焼ガスを生成する。燃焼ガスは、燃焼器セクションからタービンセクションに送られる。燃焼セクションを通過する燃焼ガス流は、圧縮機セクションを駆動し、排出セクションを通過して例えば大気中に送られる。
特定の構成において、ガスタービンエンジンは、追加的にコアに結合するファン及び複数の出口ガイドベーンを含む。例えば、当該ガスタービンエンジンのファンは、一般的にコアのシャフトで駆動される複数の回転ブレードを含む。複数のブレードが回転するとガスタービンエンジンのための推力が発生する。加えて、複数の出口ガイドベーンは、例えば、ガスタービンエンジンから発生する騒音量を低減しかつガスタービンエンジンの性能を高めるように、ブレードからの空気流を配向することができる。
特定の構成において、ガスタービンエンジンは、ファンの複数のファンブレード及び複数の出口ガイドベーンを囲む外側ナセルを定めることができる。このような構成により、出口ガイドベーは、該出口ガイドベーンが外側ナセルに取り付く半径方向外端においてそれぞれのピッチ軸の周りで回転することができる。
しかしながら、特定のガスタービンエンジンは、複数のファンブレード及び複数の出口ガイドベーンを取り囲む外側ナセルを備えていない場合がある。従って、出口ガイドベーンを作動させる公知の方法は、当該ガスタービンエンジンには組み込むことができない。従って、複数の出口ガイドベーンを取り囲む外側ナセルを必要とすることなく複数の出口ガイドベーンを作動させることができるガスタービンエンジンは有用であろう。
本発明の態様及び利点は、以下の説明において部分的に記載され、又は、本説明から明らかになることができ、或いは、本発明を実施することによって理解することができる。
本開示の例示的な実施形態において、半径方向を定める航空機推進装置が提供される。航空機推進装置は、流路内に空気流を供給するための複数のファンブレードを含むファンと、ファンに向かう空気を又はファンからの空気を所望の方向に配向するための複数の可変ガイドベーンとを含む。複数のガイドベーンの各々は、半径方向に沿って内側端及び外側端を定める。複数のガイドベーンの各々は、内側端において推進装置のハウジングに対して回転自在に取り付く。航空機推進装置は、追加的に、推進装置のハウジングの中に配置されかつ複数のガイドベーンのうちの少なくとも1つに機械的に結合して、複数のガイドベーンのうちの少なくとも1つのピッチを変更するようになっているピッチ変更機構を含む。
本開示の他の例示的な実施形態において、半径方向を定めるガスタービンエンジンが提供される。ガスタービンエンジンは、流路に空気流を供給するための複数のファンブレードを有するファンと、ファンの複数のファンブレードからの空気を所望の方向に配向するための複数の可変出口ガイドベーンとを含む。複数の可変出口ガイドベーンの各々は、半径方向に沿って内側端及び外側端を定める。複数の可変出口ガイドベーンの各々は、内側端においてガスタービンエンジンのコアに対して回転自在に取り付く。ガスタービンエンジンは、追加的に、ガスタービンエンジンのコアの中に配置されかつ複数の可変出口ガイドベーンのうちの少なくとも1つに機械的に結合して、複数の可変出口ガイドベーンのうちの少なくとも1つのピッチを変更するようになっているピッチ変更機構を含む。
本発明のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、以下の説明及び添付の請求項を参照するとより理解できるであろう。本明細書に組み込まれ且つその一部を構成する添付図面は、本開示の実施形態を例証しており、本明細書と共に本開示の原理を説明する役割を果たす。
添付図を参照した本明細書において、当業者に対してなしたその最良の形態を含む本発明の完全かつ有効な開示を説明する。
ここで、その1又は2以上の実施例が添付図面に例示されている本発明の実施形態について詳細に説明する。詳細な説明では、図面中の特徴部を示すために参照符号及び文字表示を使用している。本発明の同様の又は類似の要素を示すために、図面及び説明において同様の又は類似の記号表示を使用している。本明細書で使用される用語「第1」、「第2」、及び「第3」は、ある構成要素を別の構成要素と区別するために同義的に用いることができ、個々の構成要素の位置又は重要性を意味することを意図したものではない。用語「上流」及び「下流」は、流体通路における流体流れに対する相対的方向を指す。例えば、「上流」は、流体がそこから流れる方向を指し、「下流」は流体がそこに向けて流れ込む方向を指す。
次に、幾つかの図全体を通して同様の参照符号が同様の要素を表す図面を参照すると、図1は、本開示の例示的な実施形態によるガスタービンエンジンの概略断面図である。より詳細には、図1の実施形態に関して、ガスタービンエンジンは高バイパスターボファンジェットエンジン10であり、本明細書では「ターボファンエンジン10」と呼ぶ。図1に示すように、ターボファンエンジン10は、軸方向A(参照用の長手方向中心線12に対して平行に延びる)及び半径方向Rを定める。また、ターボファンエンジン10は円周方向を定める(図示せず)。一般に、ターボファン10は、ファンセクション14及びコアエンジン16を含み、ファンセクション14は、コアエンジン16に機械的に連結した状態で構成されかつこれに流れ連通した状態で配置される。
図示の例示的なコアエンジン16は、一般に、環状入口20を定める略管状の外部ケーシング18を含む。外部ケーシング18は、直列流れ関係で、ブースタすなわち低圧(LP)圧縮機22及び高圧(HP)圧縮機24を含む圧縮機セクションと、燃焼器セクション26と、高圧(HP)タービン28及び低圧(LP)タービン30を含むタービンセクションと、ジェット排出ノズルセクション32とを収容する。高圧(HP)シャフト又はスプール34は、HPタービン28をHP圧縮機24に駆動結合する。低圧(LP)又はスプール36は、LPタービン30をLP圧縮機22に駆動結合する。
加えて、図示の実施形態に関して、ファンセクション14は、相隔たる様式でディスク42に結合した複数のファンブレード40を有する可変ピッチファン38を含む。図示のように、ファンブレード40は、略半径方向Rに沿ってディスク42から外向きに延びる。ファンブレード40及びディスク42は、出力ギヤボックス44を横切るLPシャフト36によって長手方向中心線12の周りを一緒に回転可能である。出力ギヤボックス44は、LPシャフト36の回転速度を調節するめの複数のギヤを含む。加えて、複数のファンブレード40は、作動装置(図示せず)によってそれぞれのピッチ軸P1の周りで回転可能である。さらに、図示の実施形態に関して、可変ピッチファン38のディスク42は、空力的外形の回転フロントハブ46でカバーされ、複数のファンブレード40を通る空気流を向上させるようになっている。
図1の例示的なターボファンエンジン10をさらに参照すると、例示的なターボファンエンジン10は、複数の円周方向に離間した出口ガイドベーン50を含む。複数の出口ガイドベーン50は、軸方向Aに沿ってファン38の下流に配置され、かつ略半径方向Rに沿ってコアエンジン16の外部ケーシング18から外向きに延びる。特に、図示の実施形態に関して、出口ガイドベーン50の各々は、1又は2以上の作動装置(図示せず)によって、それぞれのピッチ軸P2の周りで回転可能であり、出口ガイドベーン50は、可変出口ガイドベーンと呼ぶことができる。加えて、例示的なターボファンエンジン10は、ファンセクション14及び/又は出口ガイドベーン50を囲む外部ケーシングを備えていない。従って、図示の実施形態に関して、ターボファンエンジン10は、アンダクテッド、単一ファンターボファンエンジンと呼ぶことができる。
図示の例示的なターボファンエンジン10に関して、ファンセクション14、より詳細には、ファンセクション14のファンブレード40の回転がターボファンエンジン10の推進力の大部分を与える。加えて、複数の出口ガイドベーン50は、ファンセクション14の効率を高めるために、並びに、例えばファンセクション14の複数のファンブレード40からの空気の流れを配向することでターボファンエンジン10から発生する騒音量を低減する等の他の利点をもたらすために設けられる。
ターボファンエンジン10の作動時、所定量の空気56は、ファンセクション14の複数のブレード40を通過する。所定量の空気56の第1の部分、すなわち空気の第1の部分60は、圧縮機セクション、燃焼セクション26、タービンセクション、及び排出セクション32を貫通して延びるエンジン空気流路64に配向されるか又は送られる。加えて、所定量の空気56の第2の部分、すなわち空気の第2の部分62は、コアエンジン16をバイパスして(すなわち、バイパス空気流路内で)コアエンジン16の周りを流れる。空気の第2の部分62と空気の第1の部分60との間の比率はバイパス比として一般に知られている。
図1をさらに参照すると、空気の第1の部分60の圧力は、LP圧縮機22を通過し、次にHP圧縮機24を通過するにつれて高くなる。圧縮された空気の第1の部分60は、次に燃焼セクション26に供給され、燃焼セクション26において、この圧縮空気は燃料と混合しかつ燃焼して燃焼ガス74をもたらす。燃焼ガス74はHPタービン28を通過し、HPタービン28では、外部ケーシング18に結合したHPタービンステータベーン76及びHPシャフトすなわちスプール34に結合したHPタービンロータブレード78の連続段によって燃焼ガス74から熱及び/又は運動エネルギの一部が抽出され、これによりHPシャフトすなわちスプール34が回転してHP圧縮機24の作動を助ける。次に、燃焼ガス74はLPタービン30を通過し、LPタービン30では、熱及び運動エネルギの第2の部分が抽出され、外部ケーシング18に結合したLPタービンステータベーン80及びLPシャフトすなわちスプール36に結合したLPタービンロータブレード82の連続段によって燃焼ガス74から熱及び運動エネルギの第2の部分が抽出され、これによりLPシャフトすなわちスプール36が回転してLP圧縮機22の作動及びファン38の回転を助ける。次に、燃焼ガス74は、コアエンジン16のジェット排出ノズルセクション32を通過し、ファンセクション14によってもたらされる推進力を補うための推進力を与えるようになっている。
ここで図2を参照すると、本開示の例示的な実施形態によるガスタービンエンジンの前端の概略的な拡大断面図が提示される。特定の例示的な実施形態において、図2のガスタービンエンジンは、図1のターボファンエンジン10と実質的に同じターボファンエンジン10として構成することができる。従って、同じ又は類似の参照符号は、同じ又は類似の部品を指す。
図1の例示的な実施形態と同様に、図2の例示的なターボファンエンジン10は、アンダクテットターボファンエンジンとして構成される。図示のように、ターボファンエンジン10は、コアエンジン16及びファンセクション14を含み、ファンセクション14は、空気流をもたらすための複数のファンブレード40を有するファン38を含む。図示の実施形態に関して、ファン38は、可変ピッチファンとして構成されており、複数のファンブレード40の各々は、ピッチ変更機構90によってそれぞれのピッチ軸P1の周りを回転可能である。加えて、ファン38は、ギヤボックス44を横切るターボファンエンジン10のLPシャフト36によって、長手方向中心線12の周りで回転可能である。
前述の実施形態と同様に、ファン38から供給される空気流の第1の部分60は、コアエンジン16の中のエンジン空気流路64に流入し、空気流路64では、当該空気60は、LP圧縮機22、次にHP圧縮機24によって漸増的に圧縮されることになる。ファン38から供給される空気流の第2の部分62は、コアエンジン16をバイパスしてバイパス空気流路に供給される。
加えて、ターボファンエンジン10は、ファン38に向かう空気を又はファン38からの空気を所望の方向に配向する複数の可変ガイドベーン100を含む。詳細には、図示の実施形態に関して、複数の可変ガイドベーン100は、概して半径方向内側端102と半径方向外側端103との間で半径方向Rに沿って延びる、複数の可変出口ガイドベーンとして構成される。図示のように、複数のガイドベーン100は、ファン38の複数のファンブレード40の後方に配置されており、複数のガイドベーン100は、ターボファンエンジン10のためのバイパス空気流62を配向するように構成される。
ここで図3を参照すると、例示的な可変ガイドベーン100の半径方向内側端102の拡大概略図が提示される。可変ガイドベーン100は、半径方向内側端102においてターボファンエンジン10のハウジングに回転自在に取り付けられる。詳細には、可変ガイドベーン100は、半径方向内側端102においてターボファンエンジン10のコアエンジン16に回転自在に取り付けられる。
可変ガイドベーン100をコアエンジン16に対して回転自在に取り付けるために、ターボファンエンジン10は、追加的に1又は2以上の可変出口ガイドベーン100をコアエンジン16に対して取り付けるための取り付け機構104を含む。図示の実施形態に関して、取り付け機構104は、可変ガイドベーン100の基部108に取り付けられたインナーレース106及びコアエンジン16のフレーム部材112に取り付けられたアウターレース110を含む。加えて、複数の軸受部材113は、取り付け機構104のインナーレース106とアウターレース110との間に設けられ、可変ガイドベーン100のそれぞれのピッチ軸P2の周りでの可変ガイドベーン100の回転を可能にする。軸受部材113は、何らかの適切な軸受又は軸受の組み合わせとして構成することができる。例えば、軸受部材113は、1又は2以上の円筒形ローラー軸受、テーパー付きローラー軸受、ボール軸受等を含むことができる。加えて、図2及び3には単一のガイドベーン100及び取り付け機構104が示されているが、特定の実施形態において、複数のガイドベーン100の各々は、対応する複数の取り付け機構104を使用してコアエンジン16に回転自在に取り付けることができることを理解されたい。しかしながら、取り付け機構104は、単に例示的に設けられており、他の例示的な実施形態において、何らかの他の適切な取り付け機構104を設けることができることも理解されたい。
図2及び3をさらに参照すると、ターボファンエンジン10は、追加的に、ターボファンエンジン10のハウジングの中に配置され(すなわち、コアエンジン16の中に配置され)、かつ複数の可変ガイドベーン100のうちの少なくとも1つに機械的に結合したピッチ変更機構114を含み、複数の可変出口ガイドベーン100のうちの少なくとも1つのピッチを変更するようになっている。図示の実施形態に関して、ピッチ変更機構114は、さらに複数のガイドベーン100の各々に機械的に結合して、複数のガイドベーン100の各々のピッチを一斉に変更するようになっている。詳細には、図示の実施形態に関して、各可変ガイドベーン100の基部108は伸長アーム116を含み、ピッチ変更機構114は、ラックアンドピニオン式ギヤシステムを含む。例えば、ラック/リングギヤ118は、複数の可変ガイドベーン100の伸長アーム116に取り付けることができる。また、ピッチ変更機構114は、ラック/リングギヤ118に噛み合い、ラック/リングギヤ118をターボファンエンジン10の円周方向の周りに移動させ、複数の可変ガイドベーン100の各々の基部108を回転させて、結果的に複数の可変ガイドベーン100の各々をそれぞれのピッチ軸P2の周りで回転させる、1又は2以上のピニオンギヤ120を含むことができる。
しかしながら、図2及び3を参照して説明するピッチ変更機構114を含む例示的なターボファンエンジン10は、単なる例示目的であることを理解されたい。他の例示的な実施形態において、例えば、何らかの他の適切なピッチ変更機構114を設けることができる。例えば、他の例示的な実施形態において、ピッチ変更機構114は、1又は2以上のガイドベーン100の残りのガイドベーン100に対するピッチP2を変更するように構成することができる。詳細には、特定の例示的な実施形態において、ピッチ変更機構114は、複数のガイドベーン100のピッチP2を一斉に変更する必要はない。例えば、他の例示的な実施形態において、ピッチ変更機構114は、1又は2以上のスウォシュプレートで構成することができる。
さらに、他の例示的な実施形態において、何らかの他の適切なガスタービンエンジンを備えることができ、さらに、本開示の各態様は、何らかの他の適切な航空機推進装置に利用することができる。例えば、ここで図4を参照すると、本開示の例示的な態様による後部エンジン150の拡大断面図が提示される。詳細には、図4は、航空機152の尾部に組み込まれた例示的な後部エンジン150を示す。
加えて、図4の実施形態に関して、後部エンジン150は、境界層吸い込みファンとして構成され、詳細には、ファンは、搭載される航空機152の胴体154の周りの境界層の流れを吸い込むように構成される。図示の例示的な後部エンジン150は、概して後部エンジン150の中心軸線158の周りを回転可能なファン156を含む。一般に、ファン156は、半径方向R2に沿った内側端においてファン156のファンシャフト162に取り付けられた、複数のファンブレード160を含む。ファンシャフト162は、概して後部エンジン150の軸方向A2に沿って延びて、動力源164に機械的に結合する。動力源164は、電気エンジン等の電気的動力源又は何らかの他の適切な動力源とすることができる。例えば、他の実施形態において、動力源164は、何らかの適切な位置に配置された内燃エンジン又はターボ機械要素を含むことができる。
ファン156の複数のファンブレード160は、ナセル166で囲まれている。図示の実施形態に関して、ナセル166は、後部エンジン150のハウジング又はコア168の周り並びに航空機152の胴体154の一部を約360度にわたって囲む。従って、ナセル166は、航空機152の胴体154と共に前端に入口170を定め、入口170は、航空機152の胴体154の周りを約360にわたって広がる。図示の実施形態に関して、ナセル166は、複数のファンブレード160の後方に配置された複数の構造部材172で支持される。複数の構造部材172は、出口ガイドベーンとして構成することができる。
さらに、後部エンジン150は、空気を複数のファンブレード160に向かって所望の方向に配向するための複数の可変ガイドベーン174を含む。複数の可変ガイドベーン174は、複数のファンブレード160の前方に配置され、可変入口ガイドベーンとして構成される。さらに、図示のように、複数の可変ガイドベーン174の各々は、それぞれの半径方向内側端176において回転自在に後部エンジン150のコア168/航空機152の胴体154に取り付けられる。従って、複数の可変ガイドベーン174の各々は、後部エンジン150のコア168/航空機152の胴体154に対して片持ち様式で取り付けられる。追加的に、後部エンジン150は、複数の可変ガイドベーン174の各々に機械的に結合したピッチ変更機構178を含み、複数の可変ガイドベーン174のピッチP2を例えば一斉に変更するようになっている。
しかしながら、図4に示す例示的な後部エンジン150は、単なる例示であり、他の例示的な実施形態において、何らかの他の適切な後部エンジン150を備えることができることを理解されたい。例えば、他の例示的な実施形態において、ナセル166を支持する構造部材172は、代わりに、複数のファンブレード160の前方に配置することができ、及び/又は可変ガイドベーン174は、複数のファンブレード160の後方に配置することができる。追加的に又は代替的に、後部エンジン150はナセル166を含む必要はない。
本開示の各態様を含む航空機推進装置により、可変ガイドベーンは、半径方向内側端で回転自在に推進装置のハウジング又はコアに片持ち様式で取り付けることができる。このような可変ガイドベーンを含むことで、可変ガイドベーンが半径方向外側端でこれに取り付きかつこれで制限されるように、推進装置が例えばナセル又は他の外部ケーシング部材を必要とすることなく、推進装置の効率を高めること並びに種々の他の利点をもたらすことができる。
本明細書は、開示される主題の実施例を用いて、あらゆる当業者があらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること及びあらゆる包含の方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
[実施態様1]
半径方向を定める航空機推進装置であって、
流路内に空気流を供給するための複数のファンブレードを含むファンと、
上記ファンに向かう空気を又は上記ファンからの空気を所望の方向に配向するための複数の可変ガイドベーンであって、上記複数のガイドベーンの各々は、上記半径方向に沿って内側端及び外側端を定め、かつ上記内側端において上記推進装置のハウジングに対して回転自在に取り付く、複数の可変ガイドベーンと、
上記推進装置の上記ハウジングの中に配置されかつ上記複数のガイドベーンのうちの少なくとも1つに機械的に結合して、上記複数のガイドベーンのうちの少なくとも1つのピッチを変更するようになっているピッチ変更機構と、
を備える航空機推進装置。
[実施態様2]
上記複数の可変ガイドベーンは、入口ガイドベーンとして構成される、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様3]
上記複数の可変ガイドベーンは、出口ガイドベーンとして構成される、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様4]
上記航空機推進装置は、アンダクテットターボファンエンジンである、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様5]
上記航空機推進装置は、ターボファンエンジンであり、上記複数のガイドベーンは、上記ターボファンエンジンのバイパス空気流を配向するように構成される、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様6]
上記航空機推進装置は、後部エンジンである、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様7]
上記複数の可変ガイドベーンは、複数の取り付け装置を用いて上記推進装置の上記ハウジングに取り付けられる、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様8]
上記複数の取り付け装置の各々は、上記可変ガイドベーンの基部に取り付けられたインナーレース及び上記推進装置のフレーム部材に取り付けられたアウターレースを含み、上記複数の取り付け装置の各々は、追加的に、上記インナーレースと上記アウターレースとに間に配置された1又は2以上の軸受部材を含む、実施態様7に記載の航空機推進装置。
[実施態様9]
上記ピッチ変更機構は、さらに上記複数のガイドベーンの各々に機械的に結合して、上記それぞれのガイドベーンの各々のピッチを一斉に変更する、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様10]
上記ピッチ変更機構は、ラックアンドピニオンギヤシステムを含む、実施態様9に記載の航空機推進装置。
[実施態様11]
上記ピッチ変更機構は、さらに上記複数のガイドベーンの各々に機械的に結合して、上記それぞれガイドベーンの各々のピッチを変更するようになっており、上記ピッチ変更機構は、上記複数のガイドベーンの1又は2以上のガイドベーンのピッチを上記複数のガイドベーンの残りのガイドベーンに対して変更するように構成される、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様12]
上記ピッチ変更機構は、スウォシュプレートとして構成される、実施態様11に記載の航空機推進装置。
[実施態様13]
半径方向を定めるガスタービンエンジンであって、
ファンの複数のファンブレードからの空気を所望の方向に配向するための複数の可変出口ガイドベーンであって、上記複数の可変出口ガイドベーンの各々は、上記半径方向に沿って内側端及び外側端を定め、かつ上記内側端において上記ガスタービンエンジンのコアに対して回転自在に取り付く、複数の可変ガイドベーンと、
上記ガスタービンエンジンの上記コアの中に配置されかつ上記複数の可変出口ガイドベーンのうちの少なくとも1つに機械的に結合して、上記複数の可変出口ガイドベーンのうちの少なくとも1つのピッチを変更するようになっているピッチ変更機構と、
を備えるガスタービンエンジン。
[実施態様14]
上記ガスタービンエンジンは、アンダクテットターボファンエンジンである、実施態様13に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様15]
上記複数のガイドベーンは、上記ファンの複数のファンブレードの後方に配置される、実施態様13に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様16]
上記複数のガイドベーンは、上記ターボファンエンジンのバイパス空気の流れを配向するように構成される、実施態様13に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様17]
上記ピッチ変更機構は、さらに上記複数の可変出口ガイドベーンの各々に機械的に結合して、上記それぞれの可変出口ガイドベーンの各々のピッチを一斉に変更する、実施態様13に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様18]
上記ピッチ変更機構は、ラックアンドピニオンギヤシステムを含む、実施態様13に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様19]
上記複数の可変ガイドベーンは、複数の取り付け装置を使用して上記ガスタービンエンジンの上記コアに取り付けられる、実施態様13に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様20]
上記複数の取り付け装置の各々は、上記可変ガイドベーンの基部に取り付けられたインナーレース及び上記推進装置のフレーム部材に取り付けられたアウターレースを含み、上記複数の取り付け装置の各々は、追加的に、上記インナーレースと上記アウターレースとに間に配置された1又は2以上の軸受部材を含む、実施態様19に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様1]
半径方向を定める航空機推進装置であって、
流路内に空気流を供給するための複数のファンブレードを含むファンと、
上記ファンに向かう空気を又は上記ファンからの空気を所望の方向に配向するための複数の可変ガイドベーンであって、上記複数のガイドベーンの各々は、上記半径方向に沿って内側端及び外側端を定め、かつ上記内側端において上記推進装置のハウジングに対して回転自在に取り付く、複数の可変ガイドベーンと、
上記推進装置の上記ハウジングの中に配置されかつ上記複数のガイドベーンのうちの少なくとも1つに機械的に結合して、上記複数のガイドベーンのうちの少なくとも1つのピッチを変更するようになっているピッチ変更機構と、
を備える航空機推進装置。
[実施態様2]
上記複数の可変ガイドベーンは、入口ガイドベーンとして構成される、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様3]
上記複数の可変ガイドベーンは、出口ガイドベーンとして構成される、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様4]
上記航空機推進装置は、アンダクテットターボファンエンジンである、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様5]
上記航空機推進装置は、ターボファンエンジンであり、上記複数のガイドベーンは、上記ターボファンエンジンのバイパス空気流を配向するように構成される、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様6]
上記航空機推進装置は、後部エンジンである、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様7]
上記複数の可変ガイドベーンは、複数の取り付け装置を用いて上記推進装置の上記ハウジングに取り付けられる、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様8]
上記複数の取り付け装置の各々は、上記可変ガイドベーンの基部に取り付けられたインナーレース及び上記推進装置のフレーム部材に取り付けられたアウターレースを含み、上記複数の取り付け装置の各々は、追加的に、上記インナーレースと上記アウターレースとに間に配置された1又は2以上の軸受部材を含む、実施態様7に記載の航空機推進装置。
[実施態様9]
上記ピッチ変更機構は、さらに上記複数のガイドベーンの各々に機械的に結合して、上記それぞれのガイドベーンの各々のピッチを一斉に変更する、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様10]
上記ピッチ変更機構は、ラックアンドピニオンギヤシステムを含む、実施態様9に記載の航空機推進装置。
[実施態様11]
上記ピッチ変更機構は、さらに上記複数のガイドベーンの各々に機械的に結合して、上記それぞれガイドベーンの各々のピッチを変更するようになっており、上記ピッチ変更機構は、上記複数のガイドベーンの1又は2以上のガイドベーンのピッチを上記複数のガイドベーンの残りのガイドベーンに対して変更するように構成される、実施態様1に記載の航空機推進装置。
[実施態様12]
上記ピッチ変更機構は、スウォシュプレートとして構成される、実施態様11に記載の航空機推進装置。
[実施態様13]
半径方向を定めるガスタービンエンジンであって、
ファンの複数のファンブレードからの空気を所望の方向に配向するための複数の可変出口ガイドベーンであって、上記複数の可変出口ガイドベーンの各々は、上記半径方向に沿って内側端及び外側端を定め、かつ上記内側端において上記ガスタービンエンジンのコアに対して回転自在に取り付く、複数の可変ガイドベーンと、
上記ガスタービンエンジンの上記コアの中に配置されかつ上記複数の可変出口ガイドベーンのうちの少なくとも1つに機械的に結合して、上記複数の可変出口ガイドベーンのうちの少なくとも1つのピッチを変更するようになっているピッチ変更機構と、
を備えるガスタービンエンジン。
[実施態様14]
上記ガスタービンエンジンは、アンダクテットターボファンエンジンである、実施態様13に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様15]
上記複数のガイドベーンは、上記ファンの複数のファンブレードの後方に配置される、実施態様13に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様16]
上記複数のガイドベーンは、上記ターボファンエンジンのバイパス空気の流れを配向するように構成される、実施態様13に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様17]
上記ピッチ変更機構は、さらに上記複数の可変出口ガイドベーンの各々に機械的に結合して、上記それぞれの可変出口ガイドベーンの各々のピッチを一斉に変更する、実施態様13に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様18]
上記ピッチ変更機構は、ラックアンドピニオンギヤシステムを含む、実施態様13に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様19]
上記複数の可変ガイドベーンは、複数の取り付け装置を使用して上記ガスタービンエンジンの上記コアに取り付けられる、実施態様13に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様20]
上記複数の取り付け装置の各々は、上記可変ガイドベーンの基部に取り付けられたインナーレース及び上記推進装置のフレーム部材に取り付けられたアウターレースを含み、上記複数の取り付け装置の各々は、追加的に、上記インナーレースと上記アウターレースとに間に配置された1又は2以上の軸受部材を含む、実施態様19に記載のガスタービンエンジン。
10 ターボファンジェットエンジン
12 長手方向又は軸方向中心線
14 ファンセクション
16 コアタービンエンジン
18 外側ナセル
20 入口
22 低圧圧縮機
24 高圧圧縮機
26 燃焼セクション
28 高圧タービン
30 低圧タービン
32 ジェット排出セクション
34 高圧シャフト/スプール
36 低圧シャフト/スプール
38 ファン
40 ブレード
42 ディスク
44 出力ギヤボックス
46 回転フロントハブ
50 出口ガイドベーン
52 圧力中心
56 空気
60 空気の第1の部分
62 空気の第2の部分
64 エンジン空気流路
74 燃焼ガス
76 ステータベーン
78 タービンロータブレード
80 ステータベーン
82 タービンロータブレード
84 ファンノズル排出セクション
86 高温ガス通路
100 ガイドベーン
102 半径方向内側端
104 取り付け機構
106 インナーレース
108 ベーンの基部
110 アウターレース
112 フレーム部材
113 軸受組立体
114 ピッチ変更機構
116 伸長アーム
118 ラック/リングギヤ
120 ピニオンギヤ
150 後部エンジン
152 航空機
154 胴体
156 ファン
158 中心軸線
160 ファンブレード
162 ファンシャフト
164 動力源
166 ナセル
168 後部エンジンのコア
170 入口
172 構造部材
174 可変ガイドベーン
176 半径方向内側端
178 ピッチ変更機構
12 長手方向又は軸方向中心線
14 ファンセクション
16 コアタービンエンジン
18 外側ナセル
20 入口
22 低圧圧縮機
24 高圧圧縮機
26 燃焼セクション
28 高圧タービン
30 低圧タービン
32 ジェット排出セクション
34 高圧シャフト/スプール
36 低圧シャフト/スプール
38 ファン
40 ブレード
42 ディスク
44 出力ギヤボックス
46 回転フロントハブ
50 出口ガイドベーン
52 圧力中心
56 空気
60 空気の第1の部分
62 空気の第2の部分
64 エンジン空気流路
74 燃焼ガス
76 ステータベーン
78 タービンロータブレード
80 ステータベーン
82 タービンロータブレード
84 ファンノズル排出セクション
86 高温ガス通路
100 ガイドベーン
102 半径方向内側端
104 取り付け機構
106 インナーレース
108 ベーンの基部
110 アウターレース
112 フレーム部材
113 軸受組立体
114 ピッチ変更機構
116 伸長アーム
118 ラック/リングギヤ
120 ピニオンギヤ
150 後部エンジン
152 航空機
154 胴体
156 ファン
158 中心軸線
160 ファンブレード
162 ファンシャフト
164 動力源
166 ナセル
168 後部エンジンのコア
170 入口
172 構造部材
174 可変ガイドベーン
176 半径方向内側端
178 ピッチ変更機構
Claims (10)
- 半径方向を定める航空機推進装置であって、
流路内に空気流を供給するための複数のファンブレード(40)を含むファン(38)と、
前記ファン(38)に向かう空気を又は前記ファン(38)からの空気を所望の方向に配向するための複数の可変ガイドベーンであって、前記複数のガイドベーンの各々は、前記半径方向に沿って内側端(102)及び外側端(103)を定め、かつ前記内側端(102)において前記推進装置のハウジングに対して回転自在に取り付く、複数の可変ガイドベーンと、
前記推進装置の前記ハウジングの中に配置されかつ前記複数のガイドベーンのうちの少なくとも1つに機械的に結合して、前記複数のガイドベーンのうちの少なくとも1つのピッチを変更するようになっているピッチ変更機構(114)と、
を備える航空機推進装置。 - 前記複数の可変ガイドベーンは、入口ガイドベーン(174)として構成される、請求項1に記載の航空機推進装置。
- 前記複数の可変ガイドベーンは、出口ガイドベーン(100)として構成される、請求項1に記載の航空機推進装置。
- 前記航空機推進装置は、アンダクテットターボファンエンジンである、請求項1に記載の航空機推進装置。
- 前記航空機推進装置は、ターボファンエンジン(10)であり、前記複数のガイドベーンは、前記ターボファンエンジン(10)のバイパス空気流を配向するように構成される、請求項1に記載の航空機推進装置。
- 前記航空機推進装置は、後部エンジン(150)である、請求項1に記載の航空機推進装置。
- 前記複数の可変ガイドベーンは、複数の取り付け装置(104)を用いて前記推進装置の前記ハウジングに取り付けられる、請求項1に記載の航空機推進装置。
- 前記複数の取り付け装置(104)の各々は、前記可変ガイドベーンの基部(108)に取り付けられたインナーレース(106)及び前記推進装置のフレーム部材に取り付けられたアウターレース(110)を含み、前記複数の取り付け装置(104)の各々は、追加的に、前記インナーレース(106)と前記アウターレース(110)とに間に配置された1又は2以上の軸受部材を含む、請求項7に記載の航空機推進装置。
- 前記ピッチ変更機構(114)は、さらに前記複数のガイドベーンの各々に機械的に結合して、前記それぞれのガイドベーンの各々のピッチを一斉に変更する、請求項1に記載の航空機推進装置。
- 前記ピッチ変更機構(114)は、さらに前記複数のガイドベーンの各々に機械的に結合して、前記それぞれガイドベーンの各々のピッチを変更するようになっており、前記ピッチ変更機構(114)は、前記複数のガイドベーンの1又は2以上のガイドベーンのピッチを前記複数のガイドベーンの残りのガイドベーンに対して変更するように構成される、請求項1に記載の航空機推進装置。
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