JP3106206U

JP3106206U - ジェットエンジンへの鳥進入をブロックし、鳥を吸気エリアより排除する装置

Info

Publication number: JP3106206U
Application number: JP2004003569U
Authority: JP
Inventors: 立澤口
Original assignee: 立澤口
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2010-05-24

Abstract

【課題】鳥のエンジンへの衝突後にも充分な吸気の確保を図る為に、鳥を吸気口でブロックするだけではなく、吸気エリアからの鳥の排除ができる装置を提供する。
【解決手段】通気口を設けた半球形の金属製のカバー１をエンジンの吸気口前に設置し、鳥のエンジンへの衝突をブロックすると共に、カバーを高速で回転させる事により鳥をカバーより排除するものです。エンジンの吸気ファンの回転１１を減速歯車群５を介してカバーの回転軸に伝え、カバーの高速回転による強い遠心力と強い気流により、衝突した鳥をカバー外へと飛ばすものです。
【選択図】図１

Description

本装置は、ジェット機の飛行中における鳥のエンジンへの吸い込みを防止、鳥をエンジン吸気口より排除する装置に関するものです。

現在、ジェット機は、空気をエンジン吸気口を通して直接吸気ファンにより吸気している為、鳥がエンジンの軌道エリアに進入した場合は、鳥の吸気ファンや燃焼室等への衝突が想定されます。エンジンの保護の為エンジン吸気口の前に網状のカバーを設置した場合、鳥の衝突による吸気面積の大幅な縮小を来たします。また強い吸気圧力により鳥の排除にも結びつかない事より、ジェット機のバード・ストライク対策は主に吸気ファンの強度向上をメインに推進されて来ております。

近年、ジェット機の普及、空港の増加を受け、鳥のエンジン吸気口からの進入による事故、トラブルのリスクが増大しています。現在普及しているジェット機の主流は、エンジン前部に吸気ファンを設置し機体前方の空気を高圧で吸気・圧縮し、燃焼機関へ送り込み、高速飛行を実現しています。鳥が飛行機のエンジン部の飛行軌道に進入すると、吸気ファン、気流によりエンジンへ吸い込まれます。このような事故が起こった場合、吸気ファンやコンプレッサーの破損等、エンジンへのダメージも大きく、多額の修理費は元より、墜落等、搭乗者の生命を危険にさらす事態が想定されます。この問題を抜本的に解決し、鳥衝突後にも充分な吸気の確保を図る為には、鳥を吸気口でブロックすると共に、吸気エリアからの鳥の排除が不可欠です。

本考案は、この鳥問題解決の為、回転軸を中心に回転する多数の通気口を設けた半球形の金属製のカバーをジェット機の全てのエンジンの吸気口前部に取り付けるものです。図１の様にカバー外壁板はフレームを介して回転軸に固定されており、カバーの回転軸はエンジンの吸気ファンの回転軸に減速歯車群を介して取り付けられており、カバーは回転軸を中心に回転する仕組みになっています。

カバーの回転軸に設置されている圧力センサーが、カバーへの鳥の衝突を検出すると、即座に電磁石を使ったアクチュエーターによりエンジンの吸気ファンの回転がカバーの回転軸に伝えられます。するとカバーが高速回転し、強い遠心力と機体後方への強い気流により、鳥がカバー外へ飛ばされます。これにより吸気エリアからの鳥の排除、鳥衝突後も充分な吸気の確保、安全なフライトが実現できます。

下記の仕様・設計により従来の吸気効率を維持しつつ、鳥問題のリスクの低減を図ります。多数の通気口を設けた半球形のカバーの採用により、大きなロス無しにエンジンの吸気の確保を図ることが可能です。カバーの外壁板は、四分割されたブロック毎に、打ち抜き成型により製造され、リベット等により組み立てられ、フレームを介して回転軸に固定されています。

多数の通気口を設けた半球形のカバーの採用により、エンジン吸気口への鳥の進入をブロックする事が可能。平板状の円形の格子をジェットエンジン吸気口に設置した場合と比較して、半球形のカバーの場合はより大きい吸気面積（約２倍）が確保できる為、鳥が一羽衝突、吸気面積の減少を来たしても、その他の面積からの吸気の確保が可能となります。

鳥衝突時に、吸気ファンの回転をカバーの回転につなげることにより、カバーの回転運動による遠心力で鳥をカバー外へ跳ね飛ばし、吸気の確保を図る。ここでは、吸気ファンの高速回転を利用し、減速歯車群を介してカバーの回転に結び付けています。

カバーとエンジン回転軸の接合部に、エンジン前方からのカバーへの圧力を感知するセンサーを組み込むことにより、圧力変化の波形パターン分析により鳥の衝突を感知し、高速なファンの回転軸の回転を電磁石式のアクチュエーターにより即座にカバーの回転に伝える。この遠心力と気流により鳥をカバー外へ跳ね飛ばし、吸気エリアの確保を図る。

カバーの先端部よりエンジン後方にかけて回転軸から外周までの半径がより大きくなる様に、半球形の形状を採用していることにより、一番空気抵抗の大きい先端部に衝突した鳥は遠心力と強い風圧により、半球形の後方部へ押しやられる。半球形の後方部分ではより強い遠心力と風圧により、鳥をカバーの外へと跳ね飛ばします。

鳥が衝突していない時は、アクチュエーターが動作していない為、エンジンの吸気ファンの回転はカバーの回転には伝達されない為、エンジンへの負荷・負担は抑えられます。軽く、硬質な金属板の採用によりカバーの軽量化を図り、エンジンへの構造的な負担の軽減を図ります。

カバーの高速回転によりカバー先端部より螺旋状の気流が発生、これと遠心力、機体後方への気流を利用し、鳥をカバー外へと飛ばします。

鳥がカバーに衝突し、小さな骨片に飛散した場合を想定し、更に目の細かい格子で出来た細かい格子状の板を図１の様に設置することによりダブルブロックを図る事も可能です。

アクチュエーターには、電磁石を採用する事により、エンジン回転軸の回転数の多段階でのカバー軸への伝達率のコントロールが可能です。鳥が衝突したエンジンと他のエンジンの出力バランスを考慮し、当該カバーへの伝達率を制御する事も可能です。

図１にて実施例を示します。
センサーを使用せず、常時カバーを吸気ファンの回転軸に接続させて、常時カバーを回転させておくことも可能です。空港周辺での離着陸時は元より、フライト中も常時カバーを回転させておくことも可能です。また、高度計とコンピュータとの接続により、バードストライク（鳥のエンジンからの吸気問題）のリスクの高い離着陸時の高度になった場合に自動的ににカバーを回転させる事も可能です。

本装置の構造を断面図で示します。本装置の構造を正面図で示します。

符号の説明

１カバー外壁版
２フレーム
３カバー回転軸
４先端部
５減速歯車群
６細かい格子状の板
７エンジン前部
８フレーム
９吸気ファン
１０低圧コンプレッサー
１１吸気ファン回転軸

Claims

多数の通気口を設けた半球形の金属製の回転するカバーをエンジンの吸気口前部に設置し、エンジンの吸気ファンの回転軸の回転を減速歯車群を介してカバーの回転につなぎ、カバーを高速回転させ、カバーに衝突した鳥を遠心力と気流により排除し、吸気の確保を図ります。