JP2022530568A - 音響処理を含む逆推力装置カスケード - Google Patents

音響処理を含む逆推力装置カスケード Download PDF

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Abstract

航空機のターボ機械に取り付けられることを意図した逆推力装置用のカスケード(80)であって、カスケード(80)は、第1の方向(DA)に延びる第1の仕切(82)と、第1の方向(DC)に直交する第2の方向(DC)に延びる第2の仕切(83)と、を含み、第2の仕切(83)は、第1および第2の方向(DAおよびDC)を含む平面に割線する第3の方向(DR)で第1および第2の端部(85および86)の間に延びる。各第2の仕切(83)は、第2の方向(DC)および第3の方向(DR)に平行な基準面(Pr)と共に、第1の端部(85)を第2の仕切(83)の第2の端部(86)から分離する第2の仕切(83)の高さ(H)とは異なる位置(H1からH4)に複数の異なる角度(α1~α4)を形成し、各角度(α1~α4)は、対応する第2の仕切(83)の高さの位置(H1~H4)で、基準面(Pr)と、前記対応する基準面(Pr)と第2の仕切(83)との間の交点で取られる第2の仕切(83)の接線との間に形成される。

Description

本発明は、航空機のターボ機械によって放出される音波の音響処理、より具体的には、ターボ機械の逆推力装置での音波の処理に関する。
ターボ機械が動作しているとき、流れとターボ機械の固体部分との間の相互作用は、ターボ機械を通して伝播する騒音の発生の原因となる。
この音響放射を減衰させる方法の1つは、音波と接触する表面に音響処理手段を統合することである。
従来、ターボジェットエンジンの音響処理、より具体的にはロータとその周囲環境との相互作用によって放射される騒音の音響処理は、音波が伝播するダクトの濡れ面に配置された吸音パネルを使用して行われていた。濡れ面とは、流体の流れと接触している表面を意味する。これらのパネルは一般に、吸音セルを形成するハニカムを閉じ込めるサンドイッチタイプの複合材料である。
一つの自由度を有する音響パネル、すなわちSDOFは、たとえば最先端技術で知られており、ターボ機械のナセルの壁を覆う音響処理パネルの、従来のハニカム構造を有する。
共振空洞を使用する音響処理パネル技術の動作原理により、音響処理パネルの半径方向のスペース要件、すなわち半径方向の厚さは、音響減衰に関して最大の効率を得るために目標とする処理周波数に依存する。
しかしながら、エンジンアーキテクチャでは、ブレードホイールの回転速度はますます遅くなり、ブレードホイールのブレード数はますます少なくなるため、ファンおよび整流器ステージまたはファンOGV(出口ガイドベーンモジュール)を含むモジュールに関連する騒音の支配的な周波数が低下する。その結果、音響パネルの最適な厚さとナセルで利用可能なスペース要件との一致は現在達成されていない。
航空機の速度を落とすために、ターボ機械は一般に逆推力装置を備える。カスケードの作用に基づく逆推力装置には、主に2つの技術がある。カスケード型逆推力装置には、固定カスケード逆推力装置と、スライド式逆推力装置の2種類がある。
図1aおよび図1bは、それぞれ、非作動時の逆推力位置および作動時の逆推力位置における、当技術分野で知られている第1の実施形態によるターボ機械1の長手方向平面における概略断面図を表す。
ターボ機械1は、軸線方向D、半径方向Dおよび円周方向Dを定義する軸線Xを中心とする回転対称性を有するナセル2と、ファン3と、一次流路4と、二次流路と、一次整流器ステージ5と、二次整流器ステージ6と、カスケード8を含むカスケード逆推力装置7と、を備える。
固定カスケード逆推力装置を備えたターボ機械を表す図1Aおよび図1Bに示されるように、固定カスケード逆推力装置では、カスケード8は、ナセル2の上流部分21に埋め込まれ、すなわち固定され、ナセル2の下流部分22とスライド可能に係合し、上流および下流は、ターボ機械1内のガス流の流れFの方向に対して定義される。下流に移動することにより、ナセル2の下流部分22は、ナセル2内の流れとターボ機械1が動作する周囲環境との間の唯一の界面となるカスケード8を露出させる。
図2aおよび図2bは、それぞれ、非作動時の逆推力位置および作動時の逆推力位置における、当技術分野で知られている第2の実施形態によるターボ機械1の長手方向平面における概略断面図を表す。
スライド可能に係合するカスケード逆推力装置を備えたターボ機械1を表す図2Aおよび図2Bに示すように、固定カスケード逆推力装置では、カスケード8は、ナセル2の上流部分21に対してスライド可能に、およびナセル2の下流部分22に対して埋込接続で係合する。下流に並進移動することにより、ナセル2の下流部分22は、カスケード8をナセル2から外に出し、ナセル2内の流れと周囲環境との間の界面にそれを配置する。
逆推力装置は、同時に、推進ユニットの性能に非常に有害なコスト、質量、およびスペースの要件を表すが、着陸段階の終わりにのみ使用されるものである。特に、それらがナセルで使用する容積は、最先端技術では、ターボ機械によって放出される音波の音響処理に使用することはできない。
二次ストリームの内側に展開してナセルの外側の上流に流れをそらすドアタイプの逆推力装置を使用する推進ユニットアーキテクチャでは、従来の音響処理を統合する既知の慣行は、音響パネルをリバーサドアの空洞に統合することからなる。この慣行は、ファンケーシングで行われているように、従来の吸音パネルを利用可能な容積に統合することだけで構成されている。
本発明は、カスケードがターボ機械の逆推力装置に取り付けられたときに、同時に、空気流をターボ機械の上流に向けてナセルの外側に向け直し、カスケードによる圧力低下を最小限に抑え、吸音効率を最大限に高めることを可能にする、カスケード型逆推力装置のカスケードを提供することを目的とする。
本発明の1つの目的は、航空機のターボ機械に取り付けられることを意図した逆推力装置用のカスケードを提案するものであり、カスケードは、第1の方向に延びる第1の仕切と、第1の方向に直交する第2の方向に延びる第2の仕切と、を含み、第2の仕切は、第1および第2の方向に直交する第3の方向に第1および第2の端部の間に延び、各第2の仕切の少なくとも一部は、第1および第2の方向を備える平面内の2つの第1の仕切の間に延びる。
本発明の一般的な特徴によれば、各第2の仕切は、第2の方向および第3の方向に平行な基準面と共に、第1の端部を第2の仕切の第2の端部から分離する第2の仕切の高さとは異なる位置に複数の異なる角度を形成し、各角度は、対応する第2の仕切の高さの位置で、基準面と、前記対応する基準面と第2の仕切との間の交点で取られる第2の仕切の接線との間に形成される。
第2の仕切は、そのようなカスケードを備えた逆推力装置を含むターボ機械内のガス流の流れの方向に直交する方向に沿って配向されることが意図されている。カスケードがターボ機械の逆推力装置に取り付けられている場合、逆推力機能を確保するには、ターボ機械の方位角方向または半径方向に沿って配向された第2の仕切が不可欠である。実際、これらの第2の仕切のおかげで、逆推力装置が取り付けられているナセル内の流路内を循環する空気流は捕捉されて、ナセルの内側、ナセルの外側の流れの方向に対して、ターボ機械の上流に向けて再配向されることができる。
第1の仕切は、そのようなカスケードを備えた逆推力装置を含むターボ機械内のガス流の方向に沿って配向されることが意図されている。カスケードがターボ機械の逆推力装置に取り付けられている場合、ターボ機械の軸線方向に沿って配向された第1の仕切は、逆推力機能に必須ではない。他方、それらは、ターボ機械によって生成される音波を減衰させることを可能にする空洞を得ることを可能にする。
第2の仕切の形態は、リバーサ仕切での波の反射現象を回避することにより、共振空洞への入口で平面波の音響伝播を促進することと、カスケードがターボ機械に取り付けられている場合、逆推力装置が作動するときに空気力学的流れを捕捉して上流とナセルの外側に再配向することを可能にする。
カスケードの第1の態様では、第2の方向に沿った2つの第1の仕切間の距離は、第1の方向に沿った2つの第2の仕切間の距離に対応することができる。
そのような配置は、実質的に正方形のメッシュを得ることを可能にし、したがって、空洞内の平面波における音響伝播を促進する。
カスケードの第2の態様では、第2の仕切は第1の角度を有してもよく、第1の角度は、0°~40°の間に含まれ、かつ第2の仕切の前記高さの第1の位置に形成され、第1の位置は、第1の端部から第2の端部まで測定された前記高さの0%~20%の間に含まれる。
この第1の角度は、カスケードがターボ機械に配置された逆推力装置に取り付けられ、そこを通って空気流がターボ機械の上流からターボ機械の下流に向かって通過するときに、第2の仕切の第1の部分を下流に配向することが意図されている。
この第1の角度は、共振空洞への入口、すなわち、カスケードがターボ機械に取り付けられている場合にナセル内のガス流の流れに最も近い第2の仕切の高さの位置で形成される。この第1の角度は、リバーサ仕切での波の反射現象を回避することにより、共振空洞への入口における平面波の音響伝播を促進することを可能にする。
カスケードの第3の態様では、第2の仕切は第2の角度を有しても良く、第2の角度は、20°~60°の間に含まれ、かつ第1の位置と、第1の端部から測定された前記高さの5%~60%の間に含まれる第2の仕切の前記高さの第2の位置の第2の端部との間に形成される。
この第2の角度は、空気流が通過する、ターボ機械に配置された逆推力装置にカスケードが取り付けられている場合、第2の仕切の第2の部分を下流に配向することが意図されている。
第1の角度よりもナセル内を循環するガス流から離れた第2の仕切の高さの第2の位置に形成されるこの第2の角度は、逆推力装置が作動するときに、空気力学的流れを適切に捕捉することを可能にする。
カスケードの第4の態様では、第2の仕切は第3の角度を有してもよく、第3の角度は、20°~70°の間に含まれ、かつ第2の位置と、第1の端部から測定された前記高さの45%~95%の間に含まれる、第2の仕切の前記高さの第3の位置の第2の端部との間に形成される。
この第3の角度は、空気流が通過する、ターボ機械に配置された逆推力装置にカスケードが取り付けられている場合、第2の仕切の第3の部分を上流に配向することが意図されている。
第2の角度よりもナセル内を循環するガス流から離れた第2の仕切の高さの第3の位置に形成されるこの第3の角度は、逆推力装置が開位置にあるときに、ターボ機械の上流に向かってナセルの外側に空気力学的流れを再配向することができる。
カスケードの第5の態様では、第2の仕切は第4の角度を有してもよく、第4の角度は、45°~0°の間に含まれ、かつ第3の角度の第3の位置と、第1の端部から測定された前記高さの10%~100%の間に含まれる、第2の仕切の前記高さの第4の位置の第2の端部との間に形成される。
この第4の角度は、空気流が通過する、ターボ機械に配置された逆推力装置にカスケードが取り付けられている場合、第2の仕切の第4の部分を上流に配向することが意図されている。
第3の角度よりもナセル内を循環するガス流から離れた第2の仕切の高さの第4の位置に形成されるこの第4の角度は、逆推力装置が非作動の場合、カスケードがナセルに入ったとき、内側のガス流と接触している孔空き壁と、孔空き壁に対して半径方向外側にある反射壁との間のハウジング内で共振空洞の底部での音波の反射を最適化することを可能にする。
カスケードの第6の態様では、第2の仕切は、各端部と第2の仕切の高さの隣接する位置との間、および第2の仕切の高さの2つの連続する位置との間に延びる高さ部分を備えることができ、2つの隣接する部分は、曲率半径が1mmを超える遷移部によって接続されている。
曲率半径が1mmを超える第2の仕切のさまざまな部分を接続すると、音波の効率的な誘導を促進する発展的な遷移部を取得できる。
カスケードの第7の態様では、第2の仕切の高さは10mm~300mmの間に含まれることができ、第2の仕切の厚さは、それらがさらされる荷重ケースを保持するのに十分な厚さであると同時に、カスケード内の質量および圧力降下を最小限に抑えるために可能な限り薄くなるように、0.5mm~5mmの間に含まれることができる。第2の仕切の厚さは第2の仕切の所与の点であって、第2の仕切のその点において表面の接線に垂直である点で測定される。
本発明の別の目的において、航空機のターボ機械用のカスケード逆推力装置が提案され、それは、上で定義された少なくとも1つのカスケードを含むことを特徴とする。
本発明のさらに別の目的では、航空機に取り付けられることが意図されたターボ機械が提案され、ターボ機械は、軸線方向および半径方向を定義する回転対称性を有するナセルを備え、ナセルは、半径方向に沿った厚さと、カスケード逆推力装置のカスケードを受け入れるためにその厚さで軸線方向に沿って延びるハウジングとを含む。
本発明の本目的の一般的特徴によれば、ターボ機械は、上で定義されたカスケード逆推力装置を備えてもよく、逆推力が必要とされない場合、カスケードは、ターボ機械のナセルの対応するハウジング内に配置され、第1の仕切は、軸線方向および半径方向に沿って延び、第2の仕切は、半径方向に沿って、ならびに軸線方向および半径方向に直交する方向に沿って延び、第1の方向は、軸線方向に対応する。
ターボ機械の一実施形態では、ナセルは、ハウジングの半径方向内壁を形成する孔空き壁と、ハウジングの半径方向外壁を形成する反射壁とを備えてもよい。
本発明の別の目的では、上で定義された少なくとも1つのターボ機械を備える航空機が提案される。
本発明は、添付の図面を参照して、限定はされないが指示として以下を読むことにより、よりよく理解されるであろう。
すでに説明した図1Aは、それぞれ、非作動時の逆推力位置および作動時の逆推力位置における、当技術分野で知られている第1の実施形態によるターボ機械の長手方向平面における概略断面図を示す。 すでに説明した図1Bは、それぞれ、非作動時の逆推力位置および作動時の逆推力位置における、当技術分野で知られている第1の実施形態によるターボ機械の長手方向平面における概略断面図を示す。 すでに説明した図2Aは、それぞれ、非作動時の逆推力位置および作動時の逆推力位置における、当技術分野で知られている第2の実施形態によるターボ機械の長手方向平面における概略断面図を示す。 すでに説明した図2Bは、それぞれ、非作動時の逆推力位置および作動時の逆推力位置における、当技術分野で知られている第2の実施形態によるターボ機械の長手方向平面における概略断面図を示す。 図3は、本発明の一実施形態によるターボ機械用の逆推力装置のカスケードの軸線方向を含み、かつ半径方向に直交する平面に沿った概略断面図を示す。 図4は、本発明の一実施形態によるターボ機械用の逆推力装置のカスケードの軸線方向および半径方向を含む平面に沿った概略断面図を示す。
図3および図4は、本発明の一実施形態による、航空機のターボ機械用の逆推力装置のカスケードの第1の概略断面図および第2の概略断面図をそれぞれ表す。
ターボ機械は、図1Aおよび図1Bに記載の動作に従って、または図2Aおよび図2Bに記載の動作に従って動作することができる逆推力装置を備える。
逆推力装置は、メッシュクラウンを形成するように組み立てられた複数のカスケード80を備える。各カスケード80はフレーム81を備え、フレーム81は、その内部で第1の仕切82が第1の方向に延び、第2の仕切83が第1の方向に直交する第2の方向に延びる。フレーム81ならびに第1の仕切82および第2の仕切83は、10mm~300mmの間に含まれる第1および第2の方向に直交する第3の方向の高さHを有する。
第2の仕切83の厚さは、それらがさらされる荷重ケースに耐えるのに十分な厚さであると同時に、カスケード内の質量および圧力降下を最小限に抑えるために可能な限り薄くなるように、0.5mm~5mmの間に含まれる。
図3は、前記第1および第2の方向を含む第1の断面における概略断面図である。
図4は、前記第1および第3の方向を含む第2の断面における概略断面図である。
逆推力装置が図1a、図1b、図2a、図2bに示すようなターボ機械に取り付けられている場合、第1の方向はターボ機械1の軸線方向Dに対応し、第2の方向はターボ機械1の円周方向Dに対応し、第3の方向は、ターボ機械1の半径方向Dに対応する。
第2の仕切83は、逆推力装置が作動したときの逆推力のために、ガス流Fをナセル2の外側およびターボ機械の上流に向けることを目的とした方位角仕切りである。第1の仕切82は、逆推力装置が非非作動のときにターボ機械によって生成される音波を吸収するための共振空洞84を、第2の仕切83と共に画定することが意図された軸線方向仕切である。
2つの隣接する第1の仕切82を互いに分離する第2の方向、すなわち円周方向Dの距離は、第1の方向、すなわち2つの第2の仕切83を分離する軸線方向Dの距離に等しいので、空洞内の平面波の音響伝播を促進する。
図4に示されるように、第2の仕切83は、第3の方向に沿って、すなわち半径方向Dにおいて平面ではない。第2の仕切83は、図4に示される実施形態では、半径方向Dおよび円周方向D方向に平行な基準面Pr、すなわち軸線方向Dに直交する平面を有する、4つの非ゼロ角度を有する複雑な形状を有する。各角度は、基準面Prと、対応する第2の仕切の高さの位置における対応する基準面Prと第2の仕切82との間の交点で取られる第2の仕切83への接線との間で測定される。角度は、対応する基準面Prの両側で-180°~+180°の角度の間で測定される。接線に対応するゼロ角度は基準面Prに延びる。負の角度は、逆推力装置が取り付けられているターボ機械1の上流に向けられた接線に対応し、正の角度は、下流に向けられた接線に対応する。
図4は、ターボ機械1の回転軸線Xを表している。第2の仕切83は、回転軸線Xに面する第1の端部85と、第1の端部85と反対の第2の端部86との間に延び、ナセル2の外側に向けられることが意図されている。
図4は、逆推力装置の作動位置、すなわち、逆推力装置が非作動であるときにカスケード80がカスケード80を受け入れるためにナセル2の厚さで提供されるハウジング25を離れた位置にあるカスケードを示す。ハウジング25は、軸線方向Dに沿ってハウジング25にカスケード80を挿入することを可能にする開口部250、開口部250の反対側の半径方向Dに延びる底壁252、互いに平行であり軸線方向Dおよび円周方向Dに延びる孔空き壁254および反射壁256を備え、孔空き壁254は、反射壁256の半径方向内側にある。したがって、孔空き壁254および反射壁256は、カスケードがハウジングに挿入されると、孔空き壁254の各開口部によって形成される容積およびネックを備えたヘルムホルツ共鳴器タイプの共鳴空洞を形成することを可能にする。
ナセルの高さHは、第1の端部85から第2の端部86まで測定される。以下では、異なる高さHレベルは、第2の仕切83の高さのパーセンテージとして区別される。高さのパーセンテージが低い位置が与えられるほど、位置は第1の端部85に近くなる。パーセンテージが高いほど、位置は第2の端部に近くなる。
図4に示されるように、各第2の仕切は第1の角度α1を有し、第1の角度α1は、下流に向けられた0°~40°の間に含まれ、たとえば図4では40°であり、そして0%~20%の間に含まれ、たとえば図4では0%である高さHの第1の位置H1、すなわち第1の端部85に形成される。共振空洞への入口で形成されるこの第1の角度α1は、共振空洞84への入口で平面波の音響伝播を促進し、第2のリバーサ仕切83での波の反射現象を回避する。
各第2の仕切83は第2の角度α2を有し、第2の角度α2は、同じく下流に向けられた20°~60°の間に含まれ、たとえば図4では20°であり、そして第1の位置H1と、5%~60%の間に含まれ、たとえば図4では35%である、高さHの第2の位置H2にある第2の端部86との間に形成される。第2の位置H2に形成されるこの第2の角度α2は、逆推力装置が作動するときに空気力学的流れを適切に捕捉することを可能にする。
各第2の仕切83は第3の角度α3を有し、第3の角度α3は、上流に向けられた-20°~-70°の間に含まれ、たとえば図4では-50°であり、そして第2の位置H2と、45%~95%の間に含まれ、たとえば図4では60%である、高さHの第3の位置H3にある第2の端部86との間に形成される。第3の位置H3に形成されたこの第3の角度α3は、逆推力装置が開位置にあるとき、空気力学的流れFをナセル2の外側のターボ機械1の上流に向けて再配向する。
各仕切83は第4の角度α4を有し、第4の角度α4は、上流に向けられた-45°~-0°の間に含まれ、たとえば図4では-20°であり、そして第3の角度α3の第3の位置H3と、10%~100%の間に含まれ、たとえば図4では90%である、高さHの第4の位置H4にある第2の端部86との間に形成される。高さHの第4の位置H4で形成されるこの第4の角度α4は、逆推力装置が非作動の場合、およびカスケード80がナセル2に入った場合、内側のガス流Fと接触している孔空き壁254と、孔空き壁254に対して半径方向外側にある反射壁256との間のハウジング25内で、共振空洞84の底部での音波の反射を最適化することを可能にする。
したがって、各第2の仕切83は、端部85または86との間、端部85または86と一致しない高さH1からH4の位置との間、および高さH1からH4の2つの隣接する位置との間に延びる、高さ部分831から834を備える。第1の部分831は、第1の端部85と第2の位置H2との間に延びる。第2の部分832は、第2の位置H2と第3の位置H3との間に延びる。第3の部分833は、第3の位置H3と第4の位置H4との間に延びる。第4の部分834は、第4の高さH4と第2の端部86との間に延びる。2つの隣接する部分は、曲率半径が1mmを超える遷移部によって接続され、音波の効率的な誘導を促進する進行遷移部を取得する。
したがって、本発明は、カスケードがターボ機械の逆推力装置に取り付けられたときに、同時に、空気流をターボ機械の上流に向けてナセルの外側に向け直し、カスケードによる圧力低下を最小限に抑え、吸音効率を最大限に高めることを可能にするカスケード型逆推力装置のカスケードを提供する。

Claims (9)

  1. 航空機に取り付けられることを目的としたターボ機械(1)であって、ターボ機械(1)は、カスケード逆推力装置と、軸線方向(D)および半径方向(D)を定義する回転対称性を備えたナセル(2)とを備え、ナセル(2)は、半径方向(D)に沿った厚さと、カスケード逆推力装置のカスケード(80)を受け入れるためにその厚さで軸線方向(D)に沿って延びるハウジング(25)とを含み、
    逆推力装置は、第1の方向(D)に延びる第1の仕切(82)と、第1の方向(D)に直交する第2の方向(D)に延びる第2の仕切(83)と、を含むカスケード(80)を備え、第2の仕切(83)は、第1および第2の方向(DおよびD)を具備する平面に割線する第3の方向(D)で第1および第2の端部(85および86)の間に延び、各第2の仕切(83)の少なくとも一部は、2つの第1の仕切(82)の間に延び、
    各第2の仕切(83)は、第2の方向(D)および第3の方向(D)に平行な基準面(Pr)と共に、第1の端部(85)を第2の仕切(83)の第2の端部(86)から分離する第2の仕切(83)の高さ(H)とは異なる位置(H1~H4)に複数の異なる角度(α1~α4)を形成し、各角度(α1~α4)は、対応する第2の仕切(83)の高さ(H)の位置(H1~H4)で、基準面(Pr)と、前記対応する基準面(Pr)と第2の仕切(83)との間の交点で取られる第2の仕切(83)の接線との間に形成されることと、
    ナセル(1)は、ハウジング(25)の半径方向内壁を形成する孔空き壁(254)と、ハウジング(25)の半径方向外壁を形成する反射壁(256)とを備え、カスケード(80)は、逆推力が必要とされない場合、ターボ機械(1)のナセル(2)の対応するハウジング(25)内に配置され、第1の仕切(82)は軸線方向(D)および半径方向(D)に沿って延び、第2の仕切(83)は、半径方向(D)に沿って、ならびに軸線方向(D)および半径方向(D)に直交する方向に沿って延び、第1の方向は軸線方向(D)に対応することと、
    を特徴とする、ターボ機械(1)。
  2. 第2の方向(DC)に沿った2つの第1の仕切(82)間の距離は、少なくとも、第1の方向(DA)に沿った2つの第2の仕切(83)間の距離の半分に対応し、最大で、第1の方向(DA)に沿った2つの第2の仕切(83)間の距離の2倍に対応する、請求項1に記載のターボ機械(1)。
  3. 第2の仕切(83)は第1の角度(α1)を有し、第1の角度(α1)は、0°~40°の間に含まれ、かつ第1の端部(85)から第2の端部(86)まで測定された前記高さ(H)の0%~20%の間に含まれる、第2の仕切(83)の前記高さの第1の位置(H1)に形成され、第1の角度(α1)は、カスケード(80)がターボ機械(1)に配置された逆推力装置に取り付けられ、そこを通って空気流(F)がターボ機械(1)の上流からターボ機械(1)の下流に向かって通過するときに、第2の仕切(83)の第1の部分(831)を下流に配向することが意図されている、請求項1または2に記載のターボ機械(1)。
  4. 第2の仕切(83)は第2の角度(α2)を有し、第2の角度(α2)は、20°~60°の間に含まれ、かつ第1の位置(H1)と、第1の端部(85)から測定された、前記高さ(H)の5%~60%の間に含まれる第2の仕切(83)の前記高さ(H)の第2の位置(H2)の第2の端部(86)との間に形成され、第2の角度(α2)は、カスケード(80)がターボ機械(1)に配置された逆推力装置に取り付けられ、そこを通って空気流(F)がターボ機械(1)の上流からターボ機械(1)の下流に向かって通過するときに、第2の仕切(83)の第2の部分(832)を下流に配向することが意図されている、請求項3に記載のターボ機械(1)。
  5. 第2の仕切り(83)は第3の角度(α3)を有し、第3の角度(α3)は、-20°~-70°の間に含まれ、かつ第2の位置(H2)と、第1の端部(85)から測定された、前記高さ(H)の45%~95%の間に含まれる第2の仕切(83)の前記高さ(H)の第3の位置(H3)の第2の端部(86)との間に形成され、第3の角度(α3)は、カスケード(80)がターボ機械(1)に配置された逆推力装置に取り付けられ、そこを通って空気流(F)がターボ機械(1)の上流からターボ機械(1)の下流に向かって通過するときに、第2の仕切(83)の第3の部分(833)を上流に配向することが意図されている、請求項4に記載のターボ機械(1)。
  6. 第2の仕切(83)は第4の角度(α4)を有し、第4の角度(α4)は、-45°~0°の間に含まれ、かつ第3の位置(H3)と、第1の端部(85)から測定された、前記高さ(H)の10%~100%の間に含まれる第2の仕切(83)の前記高さ(H)の第4の位置(H4)の第2の端部(86)との間に形成され、第4の角度(α4)は、カスケード(80)がターボ機械(1)に配置された逆推力装置に取り付けられ、そこを通って空気流(F)がターボ機械(1)の上流からターボ機械(1)の下流に向かって通過するときに、第2の仕切(83)の第4の部分(834)を上流に配向することが意図されている、請求項1~5のいずれか一項に記載のターボ機械(1)。
  7. 第2の仕切(83)は、各端部(85および86)と第2の仕切(83)の高さ(H)の隣接する位置(H2、H4)との間、および第2の仕切(83)の高さ(H)の2つの連続する位置(H1とH2、H2とH3、H3とH4)との間に延びる高さ部分(831から834)を含み、2つの隣接する部分(831と832、832と833、833と834)は、曲率半径が1mmを超える遷移部によって接続されている、請求項1~6のいずれか一項に記載のターボ機械(1)。
  8. 第2の仕切(83)の高さ(H)は10mm~300mmの間に含まれ、第2の仕切(83)の厚さは0.5mm~5mmの間に含まれる、請求項1~7のいずれか一項に記載のターボ機械(1)。
  9. 請求項1~8のいずれか一項に記載の少なくとも1つのターボ機械(1)を含む航空機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11873781B1 (en) 2022-08-01 2024-01-16 Rohr, Inc. Thrust reverser cascade with one or more flow stabilizers

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002167290A (ja) 2000-11-29 2002-06-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 多孔質吸音材とその製造方法
GB0608985D0 (en) * 2006-05-06 2006-06-14 Rolls Royce Plc Aeroengine thrust reverser
JP2009062977A (ja) 2007-08-15 2009-03-26 Rohr Inc 線形音響ライナー
US9086034B2 (en) * 2011-10-13 2015-07-21 Rohr, Inc. Thrust reverser cascade assembly with flow deflection shelf
US9068532B2 (en) 2012-07-24 2015-06-30 Rohr, Inc. Translating sleeve thrust reverser with movable cascade
US9925732B2 (en) * 2013-12-20 2018-03-27 United Technologies Corporation Metallic-coated polymer thrust reverser cascades
US9527238B2 (en) * 2015-03-13 2016-12-27 Rohr, Inc. Method of manufacturing thrust reverser cascades
US20160273488A1 (en) 2015-03-19 2016-09-22 Rohr, Inc. Cascade vane leading edge
US9845769B2 (en) 2015-05-05 2017-12-19 Rohr, Inc. Plastic core blocker door
US20170058829A1 (en) 2015-08-26 2017-03-02 Rohr, Inc. Low forward-turning casacde with high-forward-turning aft vane passages
US10378479B2 (en) 2015-10-19 2019-08-13 General Electric Company Variable effective area fan nozzle
US10648426B2 (en) * 2016-01-14 2020-05-12 Honeywell International Inc. Single row vane assembly for a thrust reverser
US10823112B2 (en) * 2017-05-25 2020-11-03 The Boeing Company Method for manufacturing and assembly of a thrust reverser cascade
FR3068395B1 (fr) * 2017-06-30 2020-09-11 Safran Nacelles Nacelle pour turboreacteur comportant un inverseur de poussee a grilles
FR3073571A1 (fr) * 2017-11-10 2019-05-17 Safran Nacelles Inverseur de poussee pour nacelle de turboreacteur d'aeronef et nacelle associee
FR3074855A1 (fr) * 2017-12-11 2019-06-14 Airbus Operations Grille pour la formation d'un flux d'inversion d'un turboreacteur d'aeronef
US11261825B2 (en) * 2018-09-24 2022-03-01 Rohr, Inc. Thermoplastic acoustic blocker door
US11078871B2 (en) * 2018-12-21 2021-08-03 Rohr, Inc. Thrust reverser system with cascades

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