JP2887938B2 - 航空エンジン試験装置 - Google Patents

航空エンジン試験装置

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は航空エンジン試験装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より飛行状態における環境条件を地
上にて模擬して航空エンジンの各種性能試験を行うよう
にした航空エンジン試験装置が知られている。
【0003】図3は上記航空エンジン試験装置の一例を
示すもので、図中1は給気室2と排気室3とに区画され
たテストチャンバを示し、該テストチャンバ1内には、
前記給気室2より給気し且つ前記排気室3に排気し得る
よう航空エンジンである供試エンジン4が設置されてい
る。
【0004】更に、前記テストチャンバ1の上流側(図
中左側)には、調温装置5を介して前記給気室2に空気
を圧送する給気圧縮機6が設けられている。
【0005】前記調温装置5は、並列に設けられた加熱
器7と冷却器8とからなり、給気圧縮機6より送られる
空気を前記加熱器7及び冷却器8により夫々加熱・冷却
し、該加熱・冷却された空気を夫々計画温度条件を満足
するよう混合して調温し、該調温した空気をテストチャ
ンバ1の給気室2に送給し得るようにしてある。
【0006】又、前記テストチャンバ1の下流側(図中
右側)には、排気冷却器9を介して排気室3の排気ガス
を吸引排気する排気送風機10が設けられている。
【0007】而して、供試エンジン4の各種性能試験を
行う際には、想定されるラム効果による全圧、全温を、
給気圧縮機6及び調温装置5により給気室2に静圧、静
温として与え、且つ排気送風機10により排気室3を想
定飛行高度の圧力として、飛行状態における環境条件を
模擬する。
【0008】尚、テストチャンバ1の排気室3から送出
される高温の排気ガスは、下流の排気送風機10を焼損
しないよう排気冷却器9により冷却される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、供試エ
ンジン4の各種性能試験は、該供試エンジン4を定常運
転状態としたままで行えるものばかりではなく、例えば
エンジン出力を瞬時に急激に変更して行う出力過渡応答
試験等のようにエンジン出力を変更しながら行う過渡的
性能試験も行わなければならない。
【0010】ところが、前記過渡的性能試験を行う為に
は、テストチャンバ1の上流側及び下流側に配した給気
圧縮機6、調温装置5、排気送風機10等の各機器を、
エンジン出力の変化に追従するよう制御しなければなら
ないが、急激なエンジン出力の変化に対して前記各機器
を即応させることは容易なことではなく、特にエンジン
出力の変化に伴って流量が変化する空気を調温する調温
装置5を即応させることは極めて困難である。
【0011】又、前記各機器をエンジン出力の変化に対
し即応させ得たとしても、前記各機器の影響がテストチ
ャンバ1の給気室2又は排気室3に及ぶまでに時間遅れ
を生じる為、給気室2の温度や圧力及び排気室3の圧力
といった所定の試験条件が変動してしまう問題があっ
た。
【0012】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、過渡的性能試験を行う際にもテストチャンバの上流
側及び下流側に配した各機器を制御する必要がなく、し
かも所定の試験条件を確実に保持することができる航空
エンジン試験装置を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、給気室と排気
室とに区画されたテストチャンバ内に、前記給気室より
給気し且つ前記排気室に排気し得るよう供試エンジンを
設置し、前記テストチャンバの上流側に調温装置を介し
て前記給気室に空気を圧送する給気圧縮機を備え、前記
テストチャンバの下流側に排気冷却器を介して前記排気
室の排気ガスを吸引排気する排気送風機を備えた航空エ
ンジン試験装置において、前記テストチャンバと調温装
置との間から空気を分岐してテストチャンバと排気送風
機との間に合流せしめるバイパスラインと、該バイパス
ラインに設けられた調整弁と、前記供試エンジンの出力
変化に対応して前記給気室及び排気室の圧力を一定に保
持し得るよう前記調整弁の開度を制御する制御装置とを
備えたことを特徴とする航空エンジン試験装置、及び給
気室と排気室とに区画されたテストチャンバ内に、前記
給気室より給気し且つ前記排気室に排気し得るよう供試
エンジンを設置し、前記テストチャンバの上流側に調温
装置を介して前記給気室に空気を圧送する給気圧縮機を
備え、前記テストチャンバの下流側に排気冷却器を介し
て前記排気室の排気ガスを吸引排気する排気送風機を備
えた航空エンジン試験装置において、前記テストチャン
バと調温装置との間から調整弁を介して空気を分岐放出
する放出ラインと、前記テストチャンバと排気送風機と
の間に調整弁を介して空気を吸入せしめる吸入ライン
と、前記供試エンジンの出力変化に対応して前記給気室
及び排気室の圧力を一定に保持し得るよう前記放出ライ
ン及び吸入ラインの両調整弁の開度を制御する制御装置
とを備えたことを特徴とする航空エンジン試験装置にか
かるものである。
【0014】
【作用】従って本発明では、テストチャンバの上流側及
び下流側に配した給気圧縮機、調温装置、排気送風機等
の各機器を定常運転状態としたままで供試エンジンのエ
ンジン出力を変更して過渡的性能試験を開始すると、バ
イパスラインの調整弁、又は放出ライン及び吸込ライン
の両調整弁が制御装置によって給気室及び排気室の圧力
を一定に保持し得るよう開度調整され、テストチャンバ
の給気室への給気量及び排気室からの排気量が、供試エ
ンジンの出力変化に対応して変更される。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【0016】図1は本発明の請求項1に記載した航空エ
ンジン試験装置の一実施例であり、図中図3と同一の符
号を付した部分は同一物を表わしている。
【0017】前述した図3の航空エンジン試験装置と略
同様に構成した航空エンジン試験装置11において、テ
ストチャンバ1と調温装置5との間に分岐点12を設け
ると共に、前記テストチャンバ1と排気冷却器9との間
に合流点13を設け、これら分岐点12と合流点13と
をバイパスライン14で接続し、該バイパスライン14
の所要位置には流量調整用の調整弁15を設ける。
【0018】更に、前記調整弁15を所要場所に設けら
れた制御装置16と接続し、該制御装置16からの開度
変更信号17によって前記調整弁15の開度を制御し得
るよう構成する。
【0019】即ち、前記制御装置16には、供試エンジ
ン4の回転数に対応するエンジン出力信号18及び給気
室2及び排気室3に夫々備えられた圧力計19,20か
らの圧力信号21,22が入力されており、該圧力信号
21,22及び該エンジン出力信号18の大きさに応じ
て調整弁15の開度をどの程度に変更したら給気室2及
び排気室3の圧力が夫々所定の設定値に保持されるか
を、予備実験によるデータに基付いて時々刻々と演算処
理し、その演算結果を開度変更信号17として前記調整
弁15に向け出力し得るようにしてある。
【0020】尚、給気室2及び排気室3の圧力の設定値
は、試験条件を設定する段階で自明である為、これら設
定値を制御装置16に参照信号として入力させるように
しても良く、その場合は、圧力計19,20からの圧力
信号21,22を更正信号として利用しても良い。
【0021】而して、供試エンジン4の過渡的性能試験
を行う際には、先ず供試エンジン4を所定のエンジン出
力で定常運転状態とし、該供試エンジン4の最高出力を
見越した過剰な流量の空気を給気圧縮機6により圧送
し、該圧送された空気を調温装置5により計画温度条件
を満足するよう調温し、該調温された空気のうち、給気
室2の圧力を所定の設定値とするのに必要な流量の空気
を給気室2に導いて供試エンジン4に給気させ、他方、
余剰空気をバイパスライン14によりテストチャンバ1
を迂回させ、排気室3から送出される排気ガスと共に排
気室3の圧力が所定の設定値となるよう排気送風機10
で吸引排気する。
【0022】次いで、給気圧縮機6、調温装置5、排気
送風機10等の各機器を定常運転状態としたままで、供
試エンジン4のエンジン出力を変更して過渡的性能試験
を開始すると、バイパスライン14の調整弁15は、制
御装置16により給気室2及び排気室3の圧力を一定に
保持し得るよう開度調整され、テストチャンバ1の給気
室2への給気量及び排気室3からの排気量が供試エンジ
ン4の出力変化に対応して変更される。
【0023】従って上記実施例によれば、分岐点12の
上流側及び合流点13の下流側の空気(排気ガス)の流
量を変更する必要がなく、給気圧縮機6、調温装置5、
排気送風機10等の各機器を定常運転状態としたままで
過渡的性能試験を行うことができるので、前記各機器を
エンジン出力の変化に対応させて制御する必要がなくな
る。
【0024】更に、調温装置5の負荷変化がない為、エ
ンジン出力が変化しても給気室2の計画温度条件を一定
に保持することができる。
【0025】又、バイパスライン14の調整弁15の開
度を制御することによって、テストチャンバ1の給気室
2への給気量及び排気室3からの排気量を供試エンジン
4のエンジン出力に対応させて容易に変更することがで
きるので、エンジン出力が変更しても給気室2及び排気
室3の圧力の設定値を確実に保持することができ、且つ
急激なエンジン出力変化にも容易に追従することができ
る。
【0026】尚、本実施例において、バイパスライン1
4に適当な冷却器を設け、合流点を排気冷却器9と排気
送風機10の間に設けるようにしても良い。
【0027】図2は本発明の請求項2に記載した航空エ
ンジン試験装置の一実施例であり、この航空エンジン試
験装置11’では、前述した図1の実施例におけるバイ
パスライン14及び調整弁15に換えて、テストチャン
バ1と調温装置5との間に設けた放出点23から調整弁
24を介して空気を分岐放出する放出ライン25と、前
記テストチャンバ1と排気冷却器9との間に設けた吸入
点26に調整弁27を介して空気を吸入せしめる吸入ラ
イン28とを夫々設け、前記放出ライン25及び吸入ラ
イン28の両調整弁24,27を、供試エンジン4のエ
ンジン出力の変化に対応して給気室2及び排気室3の圧
力を一定に保持し得るよう制御する制御装置29と接続
してある。
【0028】この実施例の場合も、過渡的性能試験を行
う際にテストチャンバ1の上流側及び下流側に配した各
機器を制御する必要がなく、しかも所定の試験条件を確
実に保持することができる。
【0029】尚、本実施例において、吸入点を排気冷却
器9と排気送風機10との間に設けるようにしても良
い。
【0030】尚、本発明の航空エンジン試験装置は、上
述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の航空エン
ジン試験装置によれば、下記の如く種々の優れた効果を
奏し得る。
【0032】(I)テストチャンバの上流側及び下流側
に配した給気圧縮機、調温装置、排気送風機等の各機器
を定常運転状態としたままで過渡的性能試験を行うこと
ができるので、前記各機器をエンジン出力の変化に対応
させて制御する必要がなくなる。
【0033】(II)調温装置の負荷変化がない為、エ
ンジン出力が変化しても給気室の計画温度条件を一定に
保持することができる。
【0034】(III)バイパスラインの調整弁の開度
を制御することによって、テストチャンバの給気室への
給気量及び排気室からの排気量を供試エンジンのエンジ
ン出力に対応させて容易に変更することができるので、
エンジン出力が変更しても給気室及び排気室の圧力の設
定値を確実に保持することができ、且つ急激なエンジン
出力変化にも容易に追従することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項1に記載した航空エンジン試験
装置の一実施例のフローシートである。
【図2】本発明の請求項2に記載した航空エンジン試験
装置の一実施例のフローシートである。
【図3】従来例を示すフローシートである。
【符号の説明】
1 テストチャンバ 2 給気室 3 排気室 4 供試エンジン 5 調温装置 6 給気圧縮機 9 排気冷却器 10 排気送風機 11,11’ 航空エンジン試験装置 14 バイパスライン 15 調整弁 16 制御装置 24 調整弁 25 放出ライン 27 調整弁 28 吸入ライン 29 制御装置

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給気室と排気室とに区画されたテストチ
    ャンバ内に、前記給気室より給気し且つ前記排気室に排
    気し得るよう供試エンジンを設置し、前記テストチャン
    バの上流側に調温装置を介して前記給気室に空気を圧送
    する給気圧縮機を備え、前記テストチャンバの下流側に
    排気冷却器を介して前記排気室の排気ガスを吸引排気す
    る排気送風機を備えた航空エンジン試験装置において、
    前記テストチャンバと調温装置との間から空気を分岐し
    てテストチャンバと排気送風機との間に合流せしめるバ
    イパスラインと、該バイパスラインに設けられた調整弁
    と、前記供試エンジンの出力変化に対応して前記給気室
    及び排気室の圧力を一定に保持し得るよう前記調整弁の
    開度を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする航
    空エンジン試験装置。
  2. 【請求項2】 給気室と排気室とに区画されたテストチ
    ャンバ内に、前記給気室より給気し且つ前記排気室に排
    気し得るよう供試エンジンを設置し、前記テストチャン
    バの上流側に調温装置を介して前記給気室に空気を圧送
    する給気圧縮機を備え、前記テストチャンバの下流側に
    排気冷却器を介して前記排気室の排気ガスを吸引排気す
    る排気送風機を備えた航空エンジン試験装置において、
    前記テストチャンバと調温装置との間から調整弁を介し
    て空気を分岐放出する放出ラインと、前記テストチャン
    バと排気送風機との間に調整弁を介して空気を吸入せし
    める吸入ラインと、前記供試エンジンの出力変化に対応
    して前記給気室及び排気室の圧力を一定に保持し得るよ
    う前記放出ライン及び吸入ラインの両調整弁の開度を制
    御する制御装置とを備えたことを特徴とする航空エンジ
    ン試験装置。
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