JP2977447B2 - 空気力学的に冷却を行なうターボジェットエンジン用下流じゃま板式逆推力装置 - Google Patents

空気力学的に冷却を行なうターボジェットエンジン用下流じゃま板式逆推力装置

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JP2977447B2 JP6166005A JP16600594A JP2977447B2 JP 2977447 B2 JP2977447 B2 JP 2977447B2 JP 6166005 A JP6166005 A JP 6166005A JP 16600594 A JP16600594 A JP 16600594A JP 2977447 B2 JP2977447 B2 JP 2977447B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ターボファンエンジン
型式の航空機エンジンに装着する下流じゃま板式逆推力
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この型式のターボジェットエンジンは、
排気部が中央流路と、それを取り巻く環状流路から成
り、中央流路は高温ガスの流束を放出し、また環状流路
は比較的低温の空気の流束を放出している。
【０００３】高温流路の中央ノズルに混合器を取り付け
て、中央流路から出るガスと、環状流路から出るガスを
混合させることができる。
【０００４】広げた状態のとき、下流じゃま板式逆推力
装置のじゃま板は、ターボジェットエンジンの後ろにき
て、中央流路と環状流路から出たガスの流束をそらせ
る。じゃま板は、高温ガスと常温空気の混合物の衝撃を
受け、場所によってはその温度が比較的高い値に達する
ことがある。
【０００５】この高温に耐えるためには、技術的にも、
材料的にも費用のかかる解決策を適用しなければならな
い。
【０００６】本発明は、この不都合を改善することを目
的としている。じゃま板の温度を下げ、例えばアルミニ
ウム合金のような軽量材料や、場合によっては通常の複
合材料が使用できるようにすることを目指している。
【０００７】推力反転の際に生じる流れにおいて、環状
流路を通って排出される常温空気の流束が、中心流路を
通って排出される高温ガスの流束をある程度取り囲むこ
とが知られている。この現象は逆推力装置のじゃま板
を、前記の高温ガスの衝撃から部分的に保護する効果が
ある。
【０００８】この現象を強化し、安定させようとして、
すでに解決策がいくつか提案されている。
【０００９】‐GB-A 1.542.642では、高温ガスの流束が
常温空気の流束によって導かれる現象を確認したうえ
で、小さな壁を逆推力装置の深部に、しかもガスの放出
軸上に設けることを提案している。この壁は、エンジン
のノズルから出た直後の高温流束の衝撃を受け止め、そ
れを反転させるためのものである。
【００１０】残念ながら、じゃま板上の高温箇所は、じ
ゃま板の外周のほうに位置しており、逆推力装置の中心
にはない。つまり、提案された解決策の作用は、冷却す
べきゾーンには及ばない。
【００１１】‐FR A-2.456.216は、流束反転段階の間、
常温空気の環状流路内に可動フラップを置くことで、高
温ガスの流束の全圧力に対する常温空気の流束の全圧力
の比を高めることを提案している。これは、常温流束の
全圧力と高温流束の全圧力に対する比が 1.2を上回る
と、常温空気の流束が高温流束を完全に取り囲み、高温
流束がもはや逆推力装置のじゃま板の内壁を舐めること
はなくなるという事実を利用している。逆推力段階でエ
ンジンを標準稼働させる方式では、この比は通常1.1程
度である。この比は、上記のメカニズムがあると、より
高い 1.2程度の値に達する。
【００１２】この解決策は逆推力装置のじゃま板を高温
流束の衝撃から効果的に保護するとしても、エンジンの
機能点を変化させる（ハンチング現象）という不都合を
呈し、それが不意の停止を引き起こすことさえある。ま
た高温流束の全圧力に対する常温流束の全圧力の比が
1.2より低い場合、十分な効果が得られない。
【００１３】FR-A 2.551.132は、逆推力装置のじゃま板
を高温流束の作用から保護するために、流束どうしの混
合能力を抑制することを企図している。
【００１４】保護クッションの役目をしている常温流束
が、前記の高温ガスから及ぼされる圧力を受けて、じゃ
ま板の特定の箇所で崩れることがあるために、高温ガス
の流束がじゃま板に衝撃を与えるようになるという事実
に基づいて、この問題に対する解決法が考案された。
【００１５】高温ガスの流束がじゃま板に及ぼす衝撃の
メカニズムを理解するには、反転した流れの詳細な解析
が必要である。
【００１６】環状流路の右側と左側から出た常温流束
は、逆推力装置の内壁を覆い、また中央流路から出た高
温流束は、常温流束より全圧力が低いので、このクッシ
ョンを突き抜けることなく、それにつぶされる。従っ
て、じゃま板は逆推力装置の中央ゾーンにおいて、高温
流束から衝撃を受けることはない。その後、じゃま板の
外周に向かって流れるこの高温・常温の二重流束は、環
状流路の上側と下側から出てくる常温流束を横切る。
【００１７】左右の常温流束は高温流束を圧迫し、それ
を扉に押しつける。その時高温空気と扉との間に存在す
る低温空気のクッションも同様に圧迫され、押しのけら
れるので、高温流束とじゃま板との接触を許してしま
う。これが、高温ゾーンがじゃま板の外周のほうにかな
り局在している理由である。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、常温
空気の流束をじゃま板の内壁に沿って空気力学的に誘導
し、常温空気により形成されるクッションが、通常なら
ばそれが崩れるようなゾーンにおいても、維持されるよ
うにすることである。この効果は、全圧力どうしの比が
1.2 より低くても実現可能である。
【００１９】この方法は、すでに提案されている解決策
の不都合を解消することを可能にする。つまり、じゃま
板の高温ゾーンに対して直接働きかけることができる。
【００２０】設計者が定めたエンジンの運転モードを変
更する必要がない。
【００２１】本発明は、上記の原理に基づいたさまざま
な技術的解決策を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】前記タイプの下流じゃま
板を少なくとも２枚備え、これらの条件に対応するター
ボファンエンジンの逆推力装置は、上記じゃま板が、そ
れぞれの下流じゃま板を空気力学的に冷却するように、
上記じゃま板と接触する常温空気の層を空気力学的に誘
導する手段を備え、上記誘導手段は、上記下流じゃま板
の内面上に配置した引込み式そらせ板から構成され、巡
航時においては、流束の空気力学的流れを乱さないよう
にそらせ板がじゃま板の壁の中に設けられた収納部に引
っ込み、また逆推力時には、上記そらせ板が起立し、じ
ゃま板の内壁に沿う流れに作用して、高温流束が上記じ
ゃま板に衝撃を与えないように常温流束を導くことを特
徴としている。
【００２３】このそらせ板は巡航時には引っ込み、逆推
力時だけ起立する。これにより、巡航時には常温空気の
流路からすべての障害物が除かれる。このようにして、
そらせ板の取付けスペースの問題から解放され、また実
際上、そらせ板はじゃま板のどのような箇所にも取り付
けることが可能になる。したがって、そらせ板の位置の
最適化について、ある程度の柔軟さが得られる。
【００２４】本発明のその他の特徴と長所は、添付の図
面を参照しながら、本発明の実施例に関する以下の説明
を読めばよりよく理解されるであろう。
【００２５】
【実施例】図１において、ターボファンエンジンの流れ
反転時に、矢印１で表した高温流束が、矢印２で表した
常温流束によってどのように取り囲まれるかが分かる。
【００２６】下流じゃま板４の内壁に沿って形成される
常温空気のクッション３は、図２に示すとおり、流れ
が、環状流路の上ゾーンと下ゾーンを通って放出される
常温流束５を横切るような領域を除いて、この壁を高温
流束１から保護する。
【００２７】このようにして高温領域６が生じるが、こ
の領域のじゃま板上の位置を図３に示す。
【００２８】常温空気の流れをじゃま板に沿って誘導す
るため、図４から図６に示す本発明の実施例に従って、
引込み式そらせ板１２をじゃま板４上に配置することを
提案する。
【００２９】逆推力装置が直噴運転モードにあるとき、
そらせ板１２はじゃま板４の内壁の中に引っ込み、その
ために設けられた収納部１７に引き戻されて、流束の空
気力学的流れを乱さないようになっている。逆推力時に
は、そらせ板１２は図６に示すように起立し、じゃま板
４の内壁に沿う流れに作用し、高温流束がじゃま板４に
衝撃を与えるのを避けるように常温流束を導く。
【００３０】じゃま板４に回転自在に連結されたそれぞ
れのそらせ板１２は、第２の「押し引き」連接棒１３に
よって操作され、連接棒もまたカウンタシャフト１４に
連結しており、カウンタシャフトの回転軸はじゃま板４
の厚み方向に対して垂直に固定されている。カウンタシ
ャフト１４の回転は、第１の「押し引き」連接棒１５に
よって操作される。この第１連接棒１５の他端は、ター
ボジェットエンジンの本体に対して位置が固定されたレ
バー１６に連結しており、かつじゃま板４の回転軸に固
定されている。じゃま板を開くと、固定されたレバー１
６に対する相対的な動きが、連接棒とカウンタシャフト
から成るアセンブリを駆動し、そらせ板１２を開かせ
る。というのは、レバー１６が第１の連接棒１５を引き
寄せ、連接棒１５がカウンタシャフト１４を回転させ、
カウンタシャフト１４が第２の連接棒１３を引き寄せ、
連接棒１３がそらせ板１２を動かすからである。
【００３１】そらせ板の枚数と位置は、取付けスペース
の制約と、常温空気のクッションを保持する効果との関
連で決定される。
【００３２】とりわけ、引込み式そらせ板の最適枚数、
サイズ、および形状は、推進機構の諸特性、とりわけ全
圧力や扉の形状、ならびに効率や取付けスペースに従っ
て決定される。
【００３３】扉の開閉に関係する機械システムの変形と
してのそらせ板の開閉機構については、図４から図６に
関連して説明したが、この機構は以下のものによって確
保することができる。
【００３４】空気力学を利用した機構によって作動する
システム、例えば、開いた状態における逆推力装置のよ
どみ点に圧力を集め、あるいは、流れが巡航時の状態と
開いた状態との間で扉に沿って反転する事実を利用す
る。
【００３５】独立した自動システム（機械式、または油
圧空気圧式、または空気圧式）。
【００３６】一般に、全作動システム。
【００３７】同じ扉上のそらせ板は、一緒に動くように
連結してもよいし、しなくてもよく、その連結方法は機
械式でも、ケーブルでつないでも、油圧式でもよい。
【００３８】安全システムを付加することにより、巡航
時においてそらせ板１２が開くことが起こり得ないよう
にすることができる。
【００３９】引込み式そらせ板に関する本発明のこの実
施例は、固定ピボット型式あるいは４本バー型式の下流
じゃま板を持った逆推力装置に使用でき、また制動時の
流れと接触するじゃま板やそらせ板の表面の保護は、例
えばスパッタリングによるセラミック層など、熱的障壁
を形成する被覆によって補完することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ターボファンエンジンの逆推力時における流束
の流れの全体図である。
【図２】図１に対応する流れを垂直面で切断した断面図
である。
【図３】逆推力装置のじゃま板の高温ゾーンを表す概略
図である。
【図４】本発明による引込み式そらせ板の付いた実施例
における逆推力装置の広げた状態にあるじゃま板を表す
概略図である。
【図５】そらせ板の運動機構を、図４の直線Ｖ−Ｖに沿
って切断した部分断面図である。
【図６】引っ込んだ状態でのそらせ板の運動機構を、じ
ゃま板のピボットを通る平面で切断した部分断面図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンリエツト・スイルビイ・ルマイ フランス国、76600・ル・アーブル、リ ユ・デ・ムーラン・14・ビス (72)発明者 フアブリス・メトウゾー フランス国、76600・ル・アーブル、リ ユ・ミシユレ・52 (72)発明者 ローラン・ジヨルジユ・バルロイ フランス国、76600・ル・アーブル、リ ユ・ドウ・トウルヌビル・103・ビス (56)参考文献 特開 昭52−37614（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−9759（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02K 1/62 F02K 1/70

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下流じゃま板（４）を少なくとも２枚備
    え、巡航時には、外壁と一体化し、かつターボジェット
    エンジンの流路の延長線上にあり、また逆推力時には、
    流れをそらして推力を反転させるように、高温流束と常
    温流束の進路上に置かれる、ターボファンエンジンの逆
    推力装置において、前記じゃま板（４）が、それぞれの
    前記下流じゃま板（４）を空気力学的に冷却するよう
    に、前記じゃま板（４）と接触する常温空気の層を空気
    力学的に誘導する手段を備え、前記誘導手段が前記下流
    じゃま板（４）の内面上に配置された引込み式そらせ板
    （１２）から構成され、巡航時には、前記そらせ板（１
    ２）が、流束の空気力学的流れを乱さないように、前記
    じゃま板の壁の中に設けられた収納部に引っ込み、また
    逆推力時には、前記そらせ板（１２）が起立し、前記じ
    ゃま板（４）の内壁に沿った流れに作用して、前記高温
    流束が前記じゃま板（４）に衝撃を与えないように前記
    常温流束を導くことを特徴とする逆推力装置。
  2. 【請求項２】 前記じゃま板（４）の回転軸がレバー
    （１６）を備え、前記レバーがターボジェットエンジン
    の本体に対して位置が固定され、第１の連接棒（１５）
    に接続されており、前記第１の連接棒がカウンタシャフ
    ト（１４）を作動させ、前記カウンタシャフトの他端が
    前記引込み式そらせ板（１２）に接続された第２の連接
    棒（１３）を作動させて、前記じゃま板（４）の状態の
    変化が、前記じゃま板に連結された前記そらせ板（１
    ２）の状態の変化をもたらすようにすることを特徴とす
    る、請求項１に記載のターボジェットエンジンの逆推力
    装置。
JP6166005A 1993-06-23 1994-06-23 空気力学的に冷却を行なうターボジェットエンジン用下流じゃま板式逆推力装置 Expired - Lifetime JP2977447B2 (ja)

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