JP2022528866A - 推力反転段階を促進するための可動部分を備える空気取入口リップを備えるターボリアクタナセルの空気取入口を用いるプロセス - Google Patents

Abstract

航空機のターボリアクタナセル（１）の空気取入口（２）を用いるプロセスであって、該ターボリアクタナセルは空気取入口リップ（２３）を備え、該空気取入口リップは、少なくとも１つの固定式部分、及び、空気取入口リップ（２３）が内壁（２１）上方の内側気流を誘導して推力段階を促進するような空気力学プロファイルを有するところの第１位置と、第１位置での第１半径方向厚さ（ＥＡ）よりも小さい第２位置（Ｂ）での第２半径方向厚さ（ＥＢ）を部分（３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７）が有することで逆推力段階を促進するように、空気取入口リップ（２３）が固定式部分に対して変位させられたところの第２位置（Ｂ）と、の間で動かされ得る少なくとも１つの部分（３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７）を備えている。

Description

本発明は、航空機ターボジェットエンジンの分野に関し、より具体的には、航空機ターボジェットエンジンナセルの空気取入口を対象にする。

既知の方法において、航空機は、ターボジェットエンジン内で上流から下流まで循環する気流の加速によってそれの推進を可能にするための１つ又は複数のターボジェットエンジンを備えている。

図１を参照すると、ターボジェットエンジン１００が表されており、該ターボジェットエンジンは、軸線Ｘ沿いに延在し、そして、外側シェル１０２内に軸線Ｘ周りに回転可能に装着されたファン１０１を備えることにより、ターボジェットエンジン１００の推力中に、内側気流Ｆ－ＩＮＴと呼ばれる、ターボジェットエンジン１００内で上流から下流まで循環する気流を加速する。以下に、用語「上流」及び「下流」は、内側気流Ｆ－ＩＮＴの循環について定義される。

既知の方法において、ターボジェットエンジン１００は、それの上流側端部に、軸線Ｘに面する内壁２０１と、内壁２０１の反対側の外壁２０２と、を備える空気取入口２００を備えるナセルを備える。壁２０１、２０２は、前縁部を備える空気取入口リップ２０３によって接続されることにより、環状空洞２２０を形成する。空気取入口２００は、上流側気流Ｆを内壁２０１によって誘導される内側気流Ｆ－ＩＮＴと、外壁２０２によって誘導される外側気流Ｆ－ＥＸＴと、に分離するための空気力学プロファイルを有する。以下において、用語「内側」及び「外側」は、ターボジェットエンジン１００の軸線Ｘに関して半径方向に定義される。

特に着陸中に、航空機の制動距離を低減するために、排気における気流の向きを変更して推力逆転段階を可能にするための推力逆転システムをナセル内に統合することが知られている。既知の方法において、逆推力が、ストレートナの下流の２次流れ内にフラップ及び／又はグリルを開放して、気流を半径方向外向き又は上流に導くことによって獲得される。

高バイパス比ターボジェットエンジンについて、ナセルは、大きい直径を有し、それで、従来の推力逆転システムを統合することは、これがターボジェットエンジンの重量、全体寸法、及び抗力にとってかなり不利なので望ましくない。

推力逆転段階を可能にするために、別の解決策が可変ピッチファン又はＶＰＦを提供することにあり、それにより、ターボジェットエンジンの２次流れ内の気流循環を逆転させ、それで、航空機が着陸中に減速できる逆推力を生成することを可能にする。

図２を参照すると、推力逆転段階中に、逆気流Ｆ－ＩＮＶがターボジェットエンジン１００内で下流から上流まで、すなわち、図１の内側気流Ｆ－ＩＮＴとは逆に循環する。より詳細には、逆気流Ｆ－ＩＮＶは、ファンベーン１０１の頭部と外側シェル１０２との間で循環する。逆気流Ｆ－ＩＮＶは、軸線Ｘに対して実質的に軸方向に内壁２０１によって上流に誘導される。この逆気流Ｆ－ＩＮＶは、次いで上流側気流Ｆに対抗し、それによって推力逆転を可能にする。

実際に、図２に示すように、逆気流Ｆ－ＩＮＶの部分は、実質的に半径方向に沿って空気取入口２００の空気力学プロファイルをバイパスし、それは、空気取入口リップ２０３の近傍に局所減圧領域Ｐの発生をもたらす。かかる局所減圧Ｐは、上流に向かう吸引、すなわち逆推力に対抗する力を発生させる。実際、この現象は、推力逆転段階にかなり有意に影響を及ぼす。

本発明は、したがって、推力段階中の、すなわち気流が逆転されないときの上記航空機の性能に影響を及ぼさずに、この現象を抑制して推力逆転段階中のターボジェットエンジンの性能を増強することを目的とする。

特許文献１、特許文献２、及び特許文献３からの先行技術において、推力段階中の、特に離陸及び／又は着陸中の空気循環を改善するために並進方向に動かされてもよい上流側部分を備える空気取入口が知られている。

特許文献４から、推力段階中の操作条件に適合するための長さ及び厚さにおける柔軟性がある空気取入口が、また知られている。

特許文献５から、推力段階中の給気を改善するための薄いナセルを形成するブレードの形式の空気取入口が、また知られている。かかる空気取入口は、推力逆転段階を促進しない。

ホバークラフトの関係の薄い分野において、特許文献６から、膨張式部材によって可変である上流側端部形状を有するフェアリングに装着されたプロペラが知られている。

米国特許第５０１４９３３号明細書 米国特許第３６５２０３６号明細書 欧州特許第３４２１３７３号明細書 欧州特許第１９９２８１０号明細書 米国特許出願公開第２０１４／３６３２７６号明細書 英国特許第１５６５２１２号明細書

本発明は、内部において内側気流が推力段階中に上流から下流まで循環し、逆気流が推力逆転段階中に下流から上流まで循環する、上流から下流に向いた軸線Ｘ沿いに延在する航空機ターボジェットエンジンナセルの空気取入口を操作する方法に関し、空気取入口は、軸線Ｘ周りに周方向に延在し、軸線Ｘに面して内側気流及び逆気流を誘導するように構成された内壁と、内壁の反対側にあって外側気流を誘導するように構成された外壁と、を備え、内壁と外壁とは、空気取入口リップによって接続されて環状空洞を形成し、空気取入口リップは、少なくとも１つの固定式部分、及び、第１位置と第２位置との間で可動である少なくとも１つの部分を備えている。

空気取入口リップの少なくとも１つの可動部分が第１位置にあり、空気取入口リップがは、内壁上方の内側気流を誘導して推力段階を促進するような空気力学プロファイルを有し、空気取入口リップが第１半径方向厚さを有するとき、方法は、上記ターボジェットエンジンの推力逆転段階中に、可動部分を固定式部分に対して第２位置まで動かすステップを備え、それにより、空気取入口リップが第１半径方向厚さよりも小さい第２半径方向厚さを有することで逆推力を促進する。

本発明によって、空気取入口リップは、推力段階と逆推力段階との間で変更される。有利なことに、推力逆転段階中に、リップの半径方向厚さが低減されて、気流内に不連続部／不規則部を形成することを可能にし、それによって、逆気流が空気取入口リップの形状に密接に追従することを防止し、従来技術の場合のような局所減圧だけでなく逆推力に対抗する力を発生させる。言い換えると、逆気流は、有利なことに、逆推力中に空気取入口リップから分離される。

好ましくは、可動部分は剛性である。剛性部分は、弾性エンベロープに対抗する。

本発明の一態様に従うと、空気取入口リップは、軸線Ｘ周りに空気取入口の周囲に分布した複数の可動部分を備えることにより、抗力を低減する。

本発明の一態様に従うと、空気取入口リップは、軸線Ｘ周りに周方向に延在する単一の可動部分を備えることにより、空気取入口リップの周囲全体にわたって均一な逆気流分離を確実にする。

本発明の一態様に従うと、半径方向内側部分と、半径方向外側部分と、を同じ縦方向面内に備える空気取入口リップによって、上記部分のうちの少なくとも１つは、第１位置と第２位置との間で回転方向に可動である。好ましくは、半径方向内側部分及び半径方向外側部分は、可動である。

本発明の一態様に従うと、少なくとも１つの可動部分は、第１位置と第２位置との間で回転可能にヒンジ結合されている。

本発明の一態様に従うと、空気取入口リップは、第１半径方向内側部分と、第２半径方向外側部分と、を備え、これらの部分のうちの１つは、第１位置と第２位置との間で回転可能にヒンジ結合されている。したがって、空気取入口リップの一部分だけが動かされて、不連続部を形成する。

好ましくは、第１半径方向内側部分と第２半径方向外側部分とは、軸線Ｘに直交する同じ平面内に、特に同じ角度位置に設置される。

本発明の一態様に従うと、空気取入口リップは、半径方向内側部分と、半径方向外側部分と、を備え、両部分は、第１位置と第２位置との間で回転可能にヒンジ結合されている。

好ましくは、たわみは、均一で（周囲において一様なたわみ）あってもよく、又は不均一（周囲において異なる程度のたわみ）であってもよい。不均一なたわみの例として、可動部分は、周囲において異なる程度で拡張されてもよい。

好ましくは、半径方向内側部分と半径方向外側部分とは、直線の境界線によって分離され、好ましくは、軸線Ｘと整列させられることにより、逆気流について鋭い不連続部を形成する。

本発明の一態様に従うと、空気取入口リップは、第１位置と第２位置との間で回転可能にヒンジ結合されている上流側部分を備えている。

本発明の一態様に従うと、少なくとも１つの可動部分は、第１位置と第２位置との間で並進可能に、好ましくは軸線Ｘ沿いに装着されている。

本発明の一態様に従うと、空気取入口リップは、半径方向内側部分と、半径方向外側部分と、を備え、これら部分のうちの１つは、第１位置と第２位置との間で並進可能に装着されている。それで、空気取入口リップの部分だけが動かされて、不連続部を形成する。

好ましくは、半径方向内側部分と半径方向外側部分とは、直線の境界線によって分離され、好ましくは軸線Ｘと整列させられて、逆気流の循環について鋭い不連続部を形成する。

本発明の一態様に従うと、空気取入口は、可動部分を第１位置から第２位置まで動かすための少なくとも１つの制御可能な移動式部材を備える。

本発明の一態様に従うと、上記ターボジェットエンジンは、逆推力を提供するように構成されたファンを備える。好ましくは、ファンは可変ピッチベーンを備える。

本発明は、また、内部において内側気流が推力段階中に上流から下流まで循環し、逆気流が推力逆転段階中に下流から上流まで循環する、上流から下流に向いた軸線Ｘ沿いに延在する航空機ターボジェットエンジンナセルの空気取入口に関し、空気取入口は、軸線Ｘ周りに周方向に延在し、そして軸線Ｘに面して内側気流と逆気流を誘導するように構成された内壁と、内壁の反対側にあって外側気流を誘導するように構成された外壁と、を備え、内壁と外壁とは、空気取入口リップによって接続されて環状空洞を形成し、空気取入口リップは、少なくとも１つの固定式部分、及び、第１位置と第２位置との間で可動である少なくとも１つの部分を備え、第１位置において、空気取入口リップが、内壁上方の内側気流を誘導して推進を促進するための空気力学プロファイルを有し、空気取入口リップが第１半径方向厚さを有する、第１位置と、第２位置において、可動部分が、固定式部分に対して第２位置まで動かされることにより、空気取入口リップが、第１半径方向厚さよりも小さい第２半径方向厚さを有することで逆推力を促進する。

本発明は、単に例として与えられた以下の説明を読み、同じ参照符が同様の対象に付与されている、非限定的な例として与えられた以下の添付図面を参照するとよりよく理解されるであろう。

留意すべきは、これら図は、発明を実装するために本発明を詳細に開示し、言うまでもなく必要に応じて本発明をより良く規定するのにこれらの図が役立ち得ることである。

先行技術に従う、推力段階中のターボジェットエンジンナセルについての縦断面図の略図である。 先行技術に従う、推力逆転段階中のターボジェットエンジンナセルについての縦断面図の略図である。 本発明に従う、推力段階中のターボジェットエンジンナセルについての縦断面図の略図である。 本発明に従う、推力逆転段階中のターボジェットエンジンナセルについての縦断面図の略図である。 可動部分の列を備える空気取入口についての横断面図の略図である。 単一の周囲可動部分を備える空気取入口についての横断面図の略図である。 第１位置に従う、並進可能に装着された上側可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。 第２位置に従う、並進可能に装着された上側可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。 第１位置に従う、並進可能に装着された内側可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。 第２位置に従う、並進可能に装着された内側可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。 第１位置に従う、外向きに回転可能に装着された外側可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。 第２位置に従う、外向きに回転可能に装着された外側可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。 第２位置に従う、内向きに回転可能に装着された内側可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。 第１位置に従う、外向きに回転可能に装着された上流側可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。 第２位置に従う、外向きに回転可能に装着された上流側可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。 第２位置に従う、内向きに回転可能に装着された上流側可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。 第１位置に従う、外向きに回転可能に装着された内側可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。 第２位置に従う、外向きに回転可能に装着された内側可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。 第２位置に従う、内向きに回転可能に装着された内側可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。 第１位置に従う、並進可能に装着された中間可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。 第２位置に従う、並進可能に装着された中間可動部分を備える空気取入口についての縦断面図の略図である。

図３及び４を参照すると、本発明に従うターボジェットエンジン１が表されており、該ターボジェットエンジンは、上流から下流に向いた軸線Ｘ沿いに延在し、空気流れを画定する外側シェル１２内に軸線Ｘ周りに回転可能に装着されたファン１１を備えている。既知の方式において、ファン１１は、推力段階中に、内側気流Ｆ－ＩＮＴ（図３）として知られた、ターボジェットエンジン１内で上流から下流に循環する気流を加速し、推力逆転段階中に、逆気流Ｆ－ＩＮＶ（図４）として知られた、ターボジェットエンジン１内で下流から上流に循環する気流を加速するように構成されている。実際には、逆気流Ｆ－ＩＮＶは、空気流れの半径方向外側部分内で、特に空気流れ半径の１／３にわたって、下流から上流に循環する。内側気流Ｆ－ＩＮＴは、空気流れの半径方向内側部分内で、特に空気流れ半径の２／３にわたって、上流から下流に常に循環する。内側気流Ｆ－ＩＮＴは、十分な流速を保証することにより、ターボジェットエンジンのいかなるポンピング現象も解消する。

図３に示すように、ターボジェットエンジン１は、ナセルを備え、該ナセルは、それの上流側端部に、軸線Ｘ周りに周方向に延在する空気取入口２を備え、該空気取入口は、軸線Ｘに面して、内側気流Ｆ－ＩＮＴ及び逆気流Ｆ－ＩＮＶを誘導するように構成された内壁２１と、内壁２１の反対側にあって、外側気流Ｆ－ＥＸＴを誘導するように構成された外壁２２と、を備えている。壁２１、２２は、空気取入口リップ２３によって接続されて、環状空洞２０を形成する。

この例では、ターボジェットエンジン１は、推力逆転手段、特に、可変ピッチファン１１又はＶＰＦを備えることにより、空気流れの半径方向外側部分において気流を逆転させ、それで、着陸中の航空機の減速を可能にする逆推力を生成することを可能にする。

本発明に従って、図３及び４を参照すると、空気取入口リップ２３は、少なくとも１つの固定式部分と、第１位置Ａ（図３）と第２位置Ｂ（図４）との間で可動であるように装着された少なくとも１つの部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７と、を備え、
－ 該第１位置Ａにおいて、空気取入口リップ２３が、内壁２１上方の内側気流Ｆ－ＩＮＴを誘導して推力を助長するような空気力学プロファイルを有し、空気取入口リップ２３が、第１位置Ａにおいて第１半径方向厚さＥＡを有し、
－ 該第２位置Ｂにおいて、空気取入口リップ２３が、第２位置Ｂにおいて、第１半径方向厚さＥＡよりも小さい第２半径方向厚さＥＢを有するように、部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７が、固定式部分に対して動かされる。

半径方向厚さＥＡ、ＥＢは、軸線Ｘに垂直な同じ平面において、特に同じ角度位置において測定される。

有利なことに、第１位置Ａにおいては、可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７は、空気取入口リップ２３の空気力学性能に影響を及ぼさない。推力は、したがって最適である。

それの動作の結果として、第２位置Ｂにおいて、空気取入口リップの半径方向厚さが低減されて、逆気流Ｆ－ＩＮＶの分離Ｄを増進することを可能にする空気力学プロファイルをもはや有していない。言い換えると、逆気流Ｆ－ＩＮＶ全体が、軸線Ｘに対して実質的に軸方向に循環して上流側気流Ｆに対抗するように誘導され、その結果、逆推力を生成する。逆推力の性能を低減する、先行技術におけるような強い局所減圧Ｐが、もはや存在しない。より薄い内側空気取入口リップ２３が、空気力学プロファイルを有する厚い空気取入口リップ２３とは対照的に分離を助長する。

図５を参照すると、複数の可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７を備える空気取入口リップ２３が表されており、該可動部分は、軸線Ｘ周りの空気取入口２の周囲に分布していることにより、空気取入口２の周囲において一様に改善された推力逆転段階を可能にする。好ましくは、図５を参照すると、可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７の方位長さは、それの表面が小さい全体寸法で、薄く、容易に拡張可能であるようなものである。

好ましくは、２つの連続した可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７の間の方位間隔１３が十分に小さいので、可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７は、重複せずに延在されたときに、最大方位表面領域をカバーする。好ましくは、可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７の数は、空気取入口２の周囲全体にわたる分離Ｄを可能にするのに十分に大きく、並びに重量及び抗力を低減するのに十分に小さい。

可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７を内向きに拡張するとき、可動部分の形状及び数は、重複を伴わずに、周囲方向の均一な又は不均一な拡張を可能にするように適合される。可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７の外向き拡張は、より制限が少ない。

好ましくは、可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７は、列状に編成され、それぞれの列は、軸線Ｘから同じ半径方向距離のところに設置された複数の可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７を備えている。例として、単一の列が、図５に表されているけれども、言うまでもなく、列の数はより多くてもよい。いくつかの列の使用、特に、千鳥状の列の使用は、維持が容易である互いに間隔があいた可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７を用いながら、空気取入口２の周囲沿いに実質的に連続したたわみを達成することを可能にする。

望ましくは、図５を参照すると、第１位置Ａにおいて、パラメータＬ３が可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７の半径方向厚さであり、パラメータＬ２が空気取入口２の半径方向厚さである場合の比Ｌ３／Ｌ２は、５と１との間にある。

その代替として、図６を参照すると、空気取入口２は、軸線Ｘ周りに周囲方向に延在する単一の可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７を備える。かかる可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７は、空気取入口２の周囲における推力逆転中の規則的なたわみを保証する。言うまでもなく、たわみは、また、逆気流Ｆ－ＩＮＶを指向するために周囲において不均一であってもよい。

本発明は、異なる実施形態を説明するときによりよく理解されるであろう。本発明の異なる態様は、いくつかの実施形態に従って以下で説明され、連続して及び単独で例として記載される。言うまでもなく、本発明は、これらの実施形態に限定されないが、記載された実施形態の様々な技術的な特性のいずれかの可能な組合せを包含する。

図７Ａ及び７Ｂに示す第１実施形態に従うと、特に軸線Ｘに平行な方向に沿って並進可能である可動部分３が表されている。それでもやはり、言うまでもなく並進軸線は、軸線Ｘに対して傾斜していてもよい。

図７Ａ及び７Ｂに示すように、空気取入口リップ２３は、半径方向内側部分３１と、半径方向外側部分３２と、を備える。この例では、半径方向内側部分３１は、固定式であり、一方、半径方向外側部分３２は、可動式であって可動部分３を形成する。この実施形態では、可動部分３は、空気取入口リップ２３の半径方向厚さＥＡの５０％を占める。好ましくは、可動部分３は、空気取入口リップ２３の半径方向厚さＥＡの５％から７０％までを占める。可動部分３は、十分に強固であることにより、操作中の力に耐えることを可能にする。

半径方向内側部分３１と半径方向外側部分３２とは、好ましくは軸線Ｘと整列した、直線の境界線によって分離されることにより、逆気流Ｆ－ＩＮＶの循環に対して鋭い不連続を形成する。

この例では、空気取入口２は、制御可能な移動式部材９を備えることにより、可動部分３を第１位置Ａから第２位置Ｂまで並進方向に動かす。例として、この制御可能な移動式部材９は、計算機からの制御コマンドを受け取ることの結果としての動作を可能にするため、油圧、電気、又は別の作動装置の形式のものである。好ましくは、制御可能な移動式部材９は、また、第２位置Ｂから第１位置Ａまでの可動部分３の並進動作を可能にする。空気取入口２は、１つ又は複数の制御可能な移動式部材９を備えてもよい。

依然として図７Ａ及び７Ｂを参照すると、制御可能な移動式部材９は、外側可動部分３、３２を下流に動かされることにより、空気取入口リップ２３の半径方向厚さを低減することを可能にする。第２位置Ｂ（図７Ｂ）において、空気取入口リップ２３の半径方向厚さＥＢは、第１位置Ａにおける半径方向厚さＥＡ（図７Ａ）と比較して半分まで低減される。第２位置Ｂにおいて、空洞ＣＣが、それの第１位置Ａにおける可動部分３の代わりに形成される。

図７Ｂに示すように、より薄い内側空気取入口リップ２３は、逆気流Ｆ－ＩＮＶが内壁２１から外壁２２まで循環するときに、逆気流Ｆ－ＩＮＶの分離Ｄを生じさせる。その分離Ｄのために、逆気流Ｆ－ＩＮＶは、空気取入口リップ２３の形状に密接には追従せず、それから間隔をあけており、それが、先行技術の場合のような強い局所減圧の形成を防止する。言い換えると、推力逆転段階中の性能が、増強される。

図８Ａ及び８Ｂを参照すると、別の代替の実施形態が表されている。明瞭さのために、相似する参照番号が用いられれて、同じ又は類似の機能又は構造の要素を示している。

図８Ａ及び８Ｂを参照すると、半径方向外側部分３２’は、固定式であり、一方、半径方向内側部分３１’は、可動式であって可動部分３’を形成する。図８Ｂに示すように、より薄い内側空気取入口リップ２３は、逆気流Ｆ－ＩＮＶが内壁２１から外壁２２まで循環するときに逆気流Ｆ－ＩＮＶの分離Ｄを生じさせる。それの分離Ｄに起因して、逆気流Ｆ－ＩＮＶは、空気取入口リップ２３の形状に密接には追従せずにそれから間隔をあけており、それで、先行技術の場合のような強い局所減圧の形成を防止する。

第２実施形態に従って、図９Ａ及び９Ｂを参照すると、可動部分４が表されており、可動部分４は、それが半径方向外向きに動くのを可能にするように軸線Ｘに直交する方位軸線周りに回転方向に動かされる。

図９Ａ及び９Ｂに示すように、空気取入口リップ２３は、半径方向内側部分４１と、半径方向外側部分４２と、を備える。この例では、半径方向内側部分４１は、固定式であり、一方、半径方向外側部分４２は、可動式であって可動部分４を形成する。可動部分４は、方位軸線を有するヒンジ４３によって固定式部分４１にヒンジ結合されており、該ヒンジは、環状空洞２０内の、空気取入口リップ２３の上流側端部の下流、すなわち、両方の壁２１、２２の間に位置している。この実施形態では、可動部分４は、空気取入口リップ２３の半径方向厚さの５０％を占める。好ましくは、可動部分４は、空気取入口リップ２３の半径方向厚さＥＡの５％から７０％までを占める。半径方向内側部分４１と半径方向外側部分４２とは、好ましくは、軸線Ｘと整列した直線の境界線によって分離されることにより、逆気流Ｆ－ＩＮＶの循環に対して鋭い不連続を形成する。

上記のものに相似した方式で、空気取入口２は、制御可能な移動式部材９を備えることにより、可動部分４を第１位置Ａから第２位置Ｂまで回転方向に動かす。好ましくは、制御可能な移動式部材９は、また、第２位置Ｂから第１位置Ａまで可動部分４を動かすためのものである。空気取入口２は、１つ又は複数の制御可能な移動式部材９を含んでもよい。

依然として図９Ａ及び９Ｂを参照すると、制御可能な移動式部材９は、外側可動部分４、４２が下流に半径方向外向きに動くことを可能にすることにより、空気取入口リップ２３の半径方向厚さを低減する。第２位置Ｂにおいて、空気取入口リップ２３の半径方向厚さＥＢは、第１位置Ａにおける半径方向厚さＥＡと比較して半分まで低減される。第２位置Ｂにおいて、空洞ＣＣは、第１位置Ａにおける可動部分４の代わりに形成される。

図９Ｂに示すように、より薄い内側空気取入口リップ２３は、逆気流Ｆ－ＩＮＶが内壁２１から外壁２２まで循環するとき、逆気流Ｆ－ＩＮＶの分離Ｄを生じさせる。それの分離Ｄに起因して、逆気流Ｆ－ＩＮＶは、空気取入口リップ２３の形状に密接に追従せずにそれから間隔をあけており、それで、先行技術の場合のような強い局所減圧の形成を防止する。言い換えると、推力逆転中の性能が増強される。

図９Ｃを参照すると、第２実施形態の一代替実施形態が表されている。明瞭のために、相似の参照番号が用いられれて、同じ又は類似の機能又は構造の要素を示している。

その代替として、図９Ｃを参照すると、半径方向外側部分４２’は、固定式であり、一方、半径方向内側部分４１’は、可動式であって可動部分４’を形成する。制御可能な移動式部材９は、内側可動部分４’、４１’が下流に半径方向内向きに動かされて、半径方向厚さを低減することを可能にする。有利なことに、第２位置Ｂにおいて、可動部分４’は、ファン１１によって加速された逆気流Ｆ－ＩＮＶ内に拡張され、それで、強い局所減圧の形成を防止する。

図９Ｃに示すように、より薄い内側空気取入口リップ２３は、逆気流Ｆ－ＩＮＶが内壁２１から外壁２２まで循環するとき、逆気流Ｆ－ＩＮＶの分離Ｄを生じさせる。その分離Ｄに起因して、逆気流Ｆ－ＩＮＶは、空気取入口リップ２３の形状に密接には追従せずにそれから間隔をあけており、それで、先行技術の場合のような強い局所減圧の形成を防止する。

第３実施形態に従って、図１０Ａ及び１０Ｂを参照すると、上流側可動部分５が示されており、該上流側可動部分５は、これが半径方向外向きに動くことを可能にするように軸線Ｘに直交する方位軸線周りに回転方向に動かされる。

図１０Ａ及び１０Ｂに示すように、空気取入口リップ２３は、固定式下流側部分５１と、可動部分５を形成する上流側可動部分５２と、を備える。可動部分５は、方位軸線を有するヒンジ５３によって固定式下流側部分５１にヒンジ結合されており、該ヒンジは、図１０Ａに示すように、外壁２２にある空気取入口リップ２３の上流側端部の下流に設置されている。この実施形態では、可動部分５は、空気取入口リップ２３の部分を形成する上流側凸表面５７と、下流側凹表面５８と、を備える。下流側凹表面５８は、固定式下流側部分５１と形状適合した態様で協働し、該固定式下流側部分は、図１０Ｂに示すような上流側凸表面５９を有する。第２位置Ｂにおいて、空洞ＣＣは、それの第１位置Ａにおける可動部分５の代わりに形成される。

上記と同様に、空気取入口２は、可動部分５を第１位置Ａから第２位置Ｂまで回転させるための制御可能な移動式部材９を備える。好ましくは、制御可能な移動式部材９は、また、可動部分５が第２位置Ｂから第１位置Ａまで動かされることを可能にする。空気取入口２は、１つ又は複数の制御可能な移動式部材９を備えてもよい。

依然として図１０Ａ及び１０Ｂを参照すると、制御可能な移動式部材９は、上流側可動部分５が半径方向厚さを低減するために半径方向外向きに下流側に動かされることを可能にする。第２位置Ｂにおいて、空気取入口リップ２３の半径方向厚さＥＢは、下流側固定式部分５１の半径方向厚さに一致する。

図１０Ｂに示すように、より薄い内側空気取入口リップ２３は、逆気流Ｆ－ＩＮＶが内壁２１から外壁２２まで循環するとき、逆気流Ｆ－ＩＮＶの分離Ｄを生じさせる。その分離Ｄに起因して、逆気流Ｆ－ＩＮＶは、空気取入口リップ２３の形状に密接に追従せずにそれから間隔をあけており、それで、先行技術の場合のような強い局所減圧の生成を防止する。言い換えると、推力逆転中の性能が、増強される。実際に、逆気流Ｆ－ＩＮＶは、固定式部分５１の上流側凸表面５９及び可動部分５と接触するようになり、それらのプロファイル全体は、空気力学的ではなく、分離Ｄを生じさせる。

図１０Ｃを参照すると、第３実施形態の一代替実施形態が表されている。明瞭のために、相似の参照番号が用いられて、同じ又は類似の機能又は構造の要素を示す。

その代替として、図１０Ｃを参照すると、可動部分５’は、方位軸線を有するヒンジ５３’によって固定式下流側部分５１’にヒンジ結合されており、該ヒンジは、内壁２１に、空気取入口リップ２３の上流側端部の下流に設置されている。制御可能な移動式部材９は、上流側可動部分５２’が下流に半径方向内向きに動かされて半径方向厚さを低減することを可能にする。逆気流Ｆ－ＩＮＶの循環内に位置する可動部分５’は、分離Ｄを助長する。好ましくは、可動部分５’が、複数の列に分布しているか、又は同じ列の可動部分５’が、重複している。

図１０Ｃに示すように、より薄い内側空気取入口リップ２３は、逆気流Ｆ－ＩＮＶが内壁２１から外壁２２まで循環するとき、逆気流Ｆ－ＩＮＶの分離Ｄを生じさせる。それの分離Ｄに起因して、逆気流Ｆ－ＩＮＶは、空気取入口リップ２３の形状に密接に追従せずにそれから間隔をあけており、それで、先行技術の場合のような強い局所減圧の形成を防止する。

第４実施形態に従って、図１１Ａ及び１１Ｂを参照すると、内壁２１の延在部として延在する内側可動部分６が示されており、該内側可動部分６は、可動部分６が環状空洞２０内へと半径方向外向きに動くことを可能にするように軸線Ｘに直交する方位軸線周りに回転方向に動かされる。

図１１Ａ及び１１Ｂに示すように、空気取入口リップ２３は、固定式半径方向外側部分６２と、可動部分６を形成する可動半径方向内側部分６１と、を備える。可動部分６は、方位軸線を有するヒンジ６３によって固定式部分６２にヒンジ結合されており、該ヒンジは、図１１Ａに示すように、空気取入口リップ２３の上流側端部に位置している。この実施形態では、可動部分６は、角度付きフラップの形式のものであり、該フラップは、環状空洞２０内側で第２位置Ｂまで、すなわち、内側移動に従って動かされる。好ましくは、空気取入口リップ２３は、可動カバー部材（図示せず）によって保護されている、環状空洞２０へのアクセス開口を備えており、該可動カバー部材は、一方で、第２位置Ｂからの移動中に環状空洞２０内に可動部分６が通過すること、他方で、可動部分６が環状空洞２０内に設置されたときにアクセス開口を閉鎖することを可能にするように構成されている。これは、有利なことに環状空洞２０内での逆気流Ｆ－ＩＮＶの循環を防止することを可能にする。

好ましくは、可動カバー部材は、１つ又は複数の可動部分を備えるフラップの形式のものである。もちろん、カバー部材は、様々な形状のものであってもよい。

上記と同様に、空気取入口２は、可動部分６を第１位置Ａから第２位置Ｂまで回転方向に動かすための制御可能な移動式部材９を備える。好ましくは、制御可能な移動式部材９は、また、第２位置Ｂから第１位置Ａまで可動部分６を動かすためのものである。空気取入口２は、１つ又は複数の制御可能な移動式部材９を含んでもよい。好ましくは、制御可能な移動式部材９は、また、カバー部材に作用してもよい。

依然として図１１Ａ及び１１Ｂを参照すると、制御可能な移動式部材９は、可動部分６、６１が下流に半径方向外向きに動かされて、空気取入口リップ２３の半径方向厚さを低減することを可能にする。可動部分６、６’は、環状空洞２０内へと後退させられる。第２位置Ｂにおいて、空気取入口リップ２３の半径方向厚さＥＢは、半径方向外側固定式部分６２の半径方向厚さに一致する。第２位置Ｂにおいて、空洞ＣＣが、それの第１位置Ａにおける可動部分６の代わりに形成される。

図１１Ｂに示すように、より薄い内側空気取入口リップ２３が、逆気流Ｆ－ＩＮＶが内壁２１から外壁２２まで循環するとき、逆気流Ｆ－ＩＮＶの分離Ｄを生じさせる。その分離Ｄに起因して、逆気流Ｆ－ＩＮＶは、空気取入口リップ２３の形状に密接には追従せずにそれから間隔をあけており、それで、先行技術の場合のような強い局所減圧の形成を防止する。言い換えると、推力逆転中の性能が増強される。

図１１Ｃを参照すると、第４実施形態に代替する別のものが表されている。明瞭のために、相似の参照番号が用いられて、同じ又は相似の機能又は構造の要素を示す。

その代替として、図１１Ｃを参照すると、外壁２２の延在部として延在する外側可動部分６’、６２が表されており、該外側可動部分は、可動部分６’が環状空洞２０内へと半径方向内向きに動くことを可能にするように軸線Ｘに直交する方位軸線沿いに回転方向に動かされる。この実施形態では、外側可動部分６’は、環状空洞２０内で重複して、空気取入口２の周囲をカバーする。その代替として、複数の列の可動部分６’が提供されてもよく該可動部分６’、又は軸線Ｘに直交する平面に対して傾いた回転軸線を連続的に制御してもよい。

図１１Ｃに示すように、より薄い内側空気取入口リップ２３は、逆気流Ｆ－ＩＮＶが内壁２１から外壁２２まで循環するとき、逆気流Ｆ－ＩＮＶの分離Ｄを生じさせる。それの分離Ｄに起因して、逆気流Ｆ－ＩＮＶは、空気取入口リップ２３の形状に密接には追従せずにそれから間隔をあけており、それで、先行技術の場合のような強い局所減圧の形成を防止する。

第５実施形態に従って、図１２Ａ及び１２Ｂを参照すると、可動中間部分７が表されており、該可動中間部分は、軸線Ｘに平行な方向に沿って並進方向に動かされる。それでもやはり、言うまでもなく、並進軸線は、軸線Ｘに対して傾斜していてもよい。

図１２Ａ及び１２Ｂに示すように、空気取入口リップ２３は、半径方向内側部分７１と、中間部分７３と、半径方向外側部分７２と、を備える。この例では、半径方向内側部分７１及び半径方向外側部分７３は、固定式であり、一方、中間部分７３は可動式であって可動部分７を形成する。この実施形態では、可動部分７は、空気取入口リップ２３の半径方向厚さのうちの３０％から９０％までを占める。好ましくは、空気取入口リップ２３の上流側端部は、中間部分７３に属している。

上記と同様に、空気取入口２は、中間部分７３を第１位置Ａから第２位置Ｂまで並進方向に動かすための制御可能な移動式部材９を備える。好ましくは、制御可能な移動式部材９が、また用いられて、可動部分７を第２位置Ｂから第１位置Ａまで動かす。空気取入口２は、１つ又は複数の制御可能な移動式部材９を含んでもよい。

依然として図１２Ａと１２Ｂを参照すると、制御可能な移動式部材９は、中間部分７、７３が下流に動かされて、空気取入口リップ２３の半径方向厚さを低減することを可能にする。第２位置Ｂにおいて、空気取入口リップ２３の半径方向厚さＥＢは、半径方向内側部分７１及び半径方向外側部分７２の半径方向厚さＥＢ１、ＥＢ２の合計に一致する。第２位置Ｂにおいて、空洞ＣＣは、それの第１位置Ａにおける可動部分７の代わりに形成され、それで、有利なことに、半径方向内側部分７１と半径方向外側部分７２との間に不連続部を形成して、分離Ｄを改善する。

好ましくは、中間部分７３は、周方向に延在し、好ましくは、実質的に円柱形部分の形式である。

図１２Ｂに示すように、中間不連続部を有するより薄い内側空気取入口リップ２３は、逆気流Ｆ－ＩＮＶが内壁２１から外壁２２まで循環するとき、逆気流Ｆ－ＩＮＶの大きい分離Ｄを生じさせる。それの分離Ｄに起因して、逆気流Ｆ－ＩＮＶは、空気取入口リップ２３の形状に密接には追従せずにそれから間隔をあけており、それで、先行技術の場合のような強い局所減圧の形成を防止する。言い換えると、推力逆転中の性能が、増強される。

上記された本発明に従う空気取入口２を操作するための方法が、以下で説明される。明瞭のために、単一の可動部分の動作が記述されているけれども、言うまでもなく、複数の可動部分が、付随して又は連続して動かされてもよい。

推力段階中に、ファン１１は、内側気流Ｆ－ＩＮＴが加速されることを可能にし、該内側気流Ｆ－ＩＮＴは、推力を助長する空気力学プロファイルを有する空気取入口２によって誘導される。可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７は、ターボジェットエンジン１の推力中、第１位置Ａにあり、それにより、空気取入口２は、気流を誘導するような空気力学プロファイルを有する。空気取入口リップ２３は、第１位置Ａにおいて第１半径方向厚さＥＡを有する。

上記ターボジェットエンジン１の推力逆転段階中、特に、ファンベーン１１のピッチの変更に続いて、方法は、可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７を第１位置Ａから第２位置Ｂまで動かすステップを含み、該ステップ中に、可動部分は、第２位置Ｂにおける固定式部分に対して動かされることにより、空気取入口リップ２３は、第１半径方向厚さＥＡよりも小さい第２半径方向厚さＥＢを有する。逆気流Ｆ－ＩＮＶの分離は、逆推力段階中に厚さが低減された空気取入口リップによって助長される。

有利なことに、この動作ステップは、内側気流Ｆ－ＩＮＴが不変状態に保持されている推力段階中、及び可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７が内壁２１からの逆気流Ｆ－ＩＮＶの分離Ｄを生じさせる推力逆転段階中の両方において、航空機に良好な性能を提供する。

本発明の一態様に従うと、可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７の一部分だけが、動作ステップ中に動かされることにより、異なる操作（制動等）条件に適合し、空気取入口２の周囲において程度の異なる分離を達成する。逆気流は、より良好に制御されることにより、所望の逆推力を達成する。同様に、同等の効果を達成するために、可動部分は、異なる程度に拡張されてもよい。

本発明によって、ターボジェットエンジン１の性能は、逆推力段階中に有意に改善され、一方、推力段階中に従来の性能を維持する。実際、可動部分３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７は、第２位置Ｂにおいて、内壁２１からの逆気流Ｆ－ＩＮＶの分離Ｄを生じさせ、該分離は、逆気流Ｆ－ＩＮＶ全体が上流側気流Ｆと反対の意味を有する実質的に軸方向に向けられることを可能にし、その結果、重量及び抗力の低減を生じさせながら、推力逆転を生成する。第１位置Ａにおいて、空気取入口２は、有利なことにそれの空気力学プロファイルを維持する。

Claims (10)

1. 内部において内側気流（Ｆ－ＩＮＴ）が推力段階中に上流から下流に循環し、逆気流（Ｆ－ＩＮＶ）が推力逆転段階中に下流から上流に循環する、上流から下流に向いた軸線Ｘ沿いに延在する航空機のターボジェットエンジン（１）のナセルの空気取入口（２）を操作する方法であって、
   前記空気取入口（２）は、軸線Ｘ周りに周方向に延在し、そして、軸線Ｘに面して前記内側気流（Ｆ－ＩＮＴ）及び前記逆気流（Ｆ－ＩＮＶ）を誘導するように構成された内壁（２１）と、
   前記内壁（２１）の反対側にあって外側気流（Ｆ－ＥＸＴ）を誘導するように構成された外壁（２２）と、を備え、
   前記内壁（２１）と前記外壁（２２）とは、空気取入口リップ（２３）によって互いに接続されて環状空洞（２０）を形成し、
   前記空気取入口リップ（２３）は、少なくとも１つの固定式部分、及び少なくとも１つの、第１位置（Ａ）と第２位置（Ｂ）との間での可動部分（３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７）を備えており、
   前記空気取入口リップ（２３）の少なくとも１つの可動部分（３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７）は、前記第１位置（Ａ）にあり、該第１位置において、前記空気取入口リップ（２３）は、前記内壁（２１）上方の前記内側気流（Ｆ－ＩＮＴ）を誘導して推力段階を推進するような空気力学プロファイルを有し、
   前記空気取入口リップ（２３）は、第１半径方向厚さ（ＥＡ）を有しており、
   前記方法は、前記ターボジェットエンジン（１）の推力逆転段階中に、前記第２位置（Ｂ）において前記可動部分（３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７）を前記固定式部分に対して動かすステップであって、それにより、前記空気取入口リップ（２３）が前記第１半径方向厚さ（ＥＡ）よりも小さい第２半径方向厚さ（ＥＢ）を備えることで逆推力を促進する、ステップを備える、方法。
2. 前記空気取入口リップ（２３）は、軸線Ｘ周りの前記空気取入口（２）の周囲に分布した複数の可動部分（３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７）を備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記空気取入口リップ（２３）は、軸線Ｘ周りに周方向に延在する単一の可動部分（３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７）を備える、請求項１に記載の方法。
4. 少なくとも１つの可動部分（４、４’、５、５’、６、６’）は、前記第１位置（Ａ）と前記第２位置（Ｂ）との間で回転可能にヒンジ結合されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記空気取入口リップ（２３）は、半径方向内側部分（４１、４１’、６１、６１’）と、半径方向外側部分（４２、４２’、６２、６２’）と、を備え、前記部分（４、４’、６、６’）の１つは、前記第１位置（Ａ）と前記第２位置（Ｂ）との間で回転可能にヒンジ結合されている、請求項４に記載の方法。
6. 前記空気取入口リップ（２３）は、前記第１位置（Ａ）と前記第２位置（Ｂ）との間で回転可能にヒンジ結合された可動上流側部分（５２、５２’）を備える、請求項４に記載の方法。
7. 少なくとも１つの可動部分（３、３’、７）は、前記第１位置（Ａ）と前記第２位置（Ｂ）の間で並進可能に装着されている、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記空気取入口（２）は、前記可動部分（３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７）を前記第１位置（Ａ）から前記第２位置（Ｂ）まで動かすための少なくとも１つの制御可能な移動式部材（９）を備える、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記ターボジェットエンジン（１）は、逆推力を提供するように構成されたファン（１１）を備える、請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。
10. 内部において内側気流（Ｆ－ＩＮＴ）が推力段階中に上流から下流まで循環し、逆気流（Ｆ－ＩＮＶ）が推力逆転段階中に下流から上流まで循環する、上流から下流に向いた軸線Ｘ沿いに延在する航空機のターボジェットエンジン（１）であって、
    前記ターボジェットエンジン（１）は、可変ピッチベーンを備える、逆推力を提供するように構成されたファン（１１）を備え、
    前記ターボジェットエンジン（１）は、軸線Ｘ周りに周方向に延在する空気取入口（２）を備えるナセルを備え、
    該空気取入口（２）は、軸線Ｘに面して前記内側気流（Ｆ－ＩＮＴ）及び前記逆気流（Ｆ－ＩＮＶ）を誘導するように構成された内壁（２１）と、前記内壁（２１）の反対側にあって外側気流（Ｆ－ＥＸＴ）を誘導するように構成された外壁（２２）と、を備えており、前記内壁（２１）と外壁（２２）とが、空気取入口リップ（２３）によって互いに接続されて環状空洞（２０）を形成する、ターボジェットエンジン（１）において、
    前記空気取入口リップ（２３）は、少なくとも１つの固定式部分、及び
    －第１位置（Ａ）において、前記空気取入口リップ（２３）が、前記内壁（２１）上方の前記内側気流（Ｆ－ＩＮＴ）を誘導して推力を促進するような空気力学プロファイルを有し、前記空気取入口リップ（２３）が、第１半径方向厚さ（ＥＡ）を有する、第１位置（Ａ）と、
    －第２位置（Ｂ）において、可動部分（３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７）が、前記固定式部分に対して前記第２位置（Ｂ）に動かされ、それにより、前記空気取入口リップ（２３）が、前記第１半径方向厚さ（ＥＡ）よりも小さい第２半径方向厚さ（ＥＢ）を備えることで逆推力を促進する、第２位置（Ｂ）と、
    の間で可動である少なくとも１つの部分（３、３’、４、４’、５、５’、６、６’、７）を備えることを特徴とする、航空機ターボジェットエンジン（１）。

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