JP3491052B2 - 交互のローブ状のミキサ／エゼクタ構想サプレッサ - Google Patents
交互のローブ状のミキサ／エゼクタ構想サプレッサInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/38—Introducing air inside the jet
- F02K1/386—Introducing air inside the jet mixing devices in the jet pipe, e.g. for mixing primary and secondary flow
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- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/36—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto having an ejector
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はジェット機に関す
る。より詳しくは、本発明は航空機のガスタービンエン
ジンに取り付けられた消音装置に関する。
る。より詳しくは、本発明は航空機のガスタービンエン
ジンに取り付けられた消音装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ジェット騒音は、近代的なガスタービン
の後部から発する排気ガスによって発生される。これら
の排気ガスは通常２つの源から成る混合気、すなわちタ
ービンのコア流内の燃料の燃焼の結果として生じる高熱
のガスと、ファンバイパスダクトから放出されるより低
温の空気である。低いバイパス比のジェットエンジンで
は、ガスはエンジンノズルから出る前に通常混合し、こ
こで高速度の煙を形成する。煙が勢いよく流れる時、煙
はより遅い周囲空気に突進するか、またはそれを切り裂
く。
の後部から発する排気ガスによって発生される。これら
の排気ガスは通常２つの源から成る混合気、すなわちタ
ービンのコア流内の燃料の燃焼の結果として生じる高熱
のガスと、ファンバイパスダクトから放出されるより低
温の空気である。低いバイパス比のジェットエンジンで
は、ガスはエンジンノズルから出る前に通常混合し、こ
こで高速度の煙を形成する。煙が勢いよく流れる時、煙
はより遅い周囲空気に突進するか、またはそれを切り裂
く。
【０００３】切り裂きによって騒音が発生される一方、
全体的な騒音レベルの主要要因は高熱コア流の速度であ
ることが認識されている。ジェット騒音はコア速度の７
乗の係数である。例えば、コア速度を半分に減らすこと
ができるならば、騒音は従来のレベルの１／１２８に低
減されるであろう。
全体的な騒音レベルの主要要因は高熱コア流の速度であ
ることが認識されている。ジェット騒音はコア速度の７
乗の係数である。例えば、コア速度を半分に減らすこと
ができるならば、騒音は従来のレベルの１／１２８に低
減されるであろう。
【０００４】コア流の速度を下げ、したがって飛行機に
よって引き起こされる騒音またはデシベルレベルを下げ
るために、過去に複数の方法が利用されてきた。例え
ば、ウォルターＭ．プレセツ，Ｊｒ等への米国特許第
４，８３５，９６１号は、ガスタービンの出口に装着さ
れたエゼクタを開示している。周囲空気は、環状のギャ
ップを通して随伴によってエゼクタ内に引き込まれる。
混合ローブのリングは、下流側の空気と、エゼクタ内の
タービンの排気ガス煙とを混合する。これによって、速
度低下とジェット騒音レベルの低下がもたらされる。
よって引き起こされる騒音またはデシベルレベルを下げ
るために、過去に複数の方法が利用されてきた。例え
ば、ウォルターＭ．プレセツ，Ｊｒ等への米国特許第
４，８３５，９６１号は、ガスタービンの出口に装着さ
れたエゼクタを開示している。周囲空気は、環状のギャ
ップを通して随伴によってエゼクタ内に引き込まれる。
混合ローブのリングは、下流側の空気と、エゼクタ内の
タービンの排気ガス煙とを混合する。これによって、速
度低下とジェット騒音レベルの低下がもたらされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のエゼクタに関わ
る問題は、それらエゼクタの性能が理想的な予測に達し
ないということである。主な要因はジェット混合であ
る。ジェットは通常約５°の拡散角度で混合する。完全
な混合を達成するためには、１０より大きな長さ対直径
比（「Ｌ／Ｄ」）を有する長い混合ダクトが必要であ
る。これらの長いダクトは、大きな摩擦損失と低いエゼ
クタ性能とをもたらす。同時に長いダクトは大幅な重量
増加と低いクルーズ性能とをもたらす。
る問題は、それらエゼクタの性能が理想的な予測に達し
ないということである。主な要因はジェット混合であ
る。ジェットは通常約５°の拡散角度で混合する。完全
な混合を達成するためには、１０より大きな長さ対直径
比（「Ｌ／Ｄ」）を有する長い混合ダクトが必要であ
る。これらの長いダクトは、大きな摩擦損失と低いエゼ
クタ性能とをもたらす。同時に長いダクトは大幅な重量
増加と低いクルーズ性能とをもたらす。
【０００６】出願人は従来のエゼクタに関する基準デー
タを集めた。それらのデータによれば、短いエゼクタダ
クトでは実質的に混合が行われず、ポンピングの結果が
低いことが示されている。合理的な流動混合には長いダ
クト長さが必要とされる。長いダクトは大きな壁部摩擦
損失と、やはり低いポンピング性能をもたらす。エゼク
タ性能を改良するためには、大きな損失なしに混合速度
を増す手段が必要とされる。
タを集めた。それらのデータによれば、短いエゼクタダ
クトでは実質的に混合が行われず、ポンピングの結果が
低いことが示されている。合理的な流動混合には長いダ
クト長さが必要とされる。長いダクトは大きな壁部摩擦
損失と、やはり低いポンピング性能をもたらす。エゼク
タ性能を改良するためには、大きな損失なしに混合速度
を増す手段が必要とされる。
【０００７】厳しい新連邦騒音規制（すなわち「ステー
ジ３」）によって、古い航空機の大部分は郊外の空港へ
の着陸が間もなく禁止されるであろう。これらの古い航
空機は通常低いバイパス比ターボファンエンジンによっ
て動力供給される。このようなエンジンは著しく高い噴
射速度を有し、ジェット騒音がかなり高い。しかし、そ
れらの騒音レベルは「ステージ２」として知られるより
寛大な規制によって支配されてきた。
ジ３」）によって、古い航空機の大部分は郊外の空港へ
の着陸が間もなく禁止されるであろう。これらの古い航
空機は通常低いバイパス比ターボファンエンジンによっ
て動力供給される。このようなエンジンは著しく高い噴
射速度を有し、ジェット騒音がかなり高い。しかし、そ
れらの騒音レベルは「ステージ２」として知られるより
寛大な規制によって支配されてきた。
【０００８】このような古いエンジンが新しい騒音規準
を満たすためには、従来のエゼクタを長くしなければな
らない。これによってエンジンの総重量が増加し、また
古い航空機の中には飛行不可能になるものもあろう。
を満たすためには、従来のエゼクタを長くしなければな
らない。これによってエンジンの総重量が増加し、また
古い航空機の中には飛行不可能になるものもあろう。
【０００９】新しいジェットエンジンは高いバイパス比
を有する。このことは、これらの新しいジェットエンジ
ンがはるかに大きなファン流を有し、また全体としてよ
り大きなエンジン総流量を有することを意味する。コア
システム内の燃料の燃焼を通して得られるエネルギの大
部分は、ファンを駆動しまたより多くの流れをポンプ供
給するために使用される。推力は質量流量の増加と噴射
速度の低下とによって得られる。これによって、ジェッ
ト騒音レベルの著しい低減が得られる。
を有する。このことは、これらの新しいジェットエンジ
ンがはるかに大きなファン流を有し、また全体としてよ
り大きなエンジン総流量を有することを意味する。コア
システム内の燃料の燃焼を通して得られるエネルギの大
部分は、ファンを駆動しまたより多くの流れをポンプ供
給するために使用される。推力は質量流量の増加と噴射
速度の低下とによって得られる。これによって、ジェッ
ト騒音レベルの著しい低減が得られる。
【００１０】したがって本発明の第１の目的は、新しい
ステージ３騒音規制を満たすために、短いエゼクタシュ
ラウド内の古いエンジンの騒音レベルを減少する改良ミ
キサ／エゼクタシステムを提供することである。
ステージ３騒音規制を満たすために、短いエゼクタシュ
ラウド内の古いエンジンの騒音レベルを減少する改良ミ
キサ／エゼクタシステムを提供することである。
【００１１】本発明の他の目的は、周囲空気とエンジン
排気ガスとを急速に混合するために特別に設計される静
翼またはローブをミキサ／エゼクタシステムに設けるこ
とであり、これによって所望の混合を得るのに必要な長
さが短縮される。
排気ガスとを急速に混合するために特別に設計される静
翼またはローブをミキサ／エゼクタシステムに設けるこ
とであり、これによって所望の混合を得るのに必要な長
さが短縮される。
【００１２】他の目的は、米国特許出願第０８／７２
９，５７１号（米国特許第５，７６１，９００号）に見
られる混合ローブの２つのリングの複合効果よりも速い
混合を行うような混合ローブの単一リングを、改良ミキ
サ／エゼクタシステムに設けることである。
９，５７１号（米国特許第５，７６１，９００号）に見
られる混合ローブの２つのリングの複合効果よりも速い
混合を行うような混合ローブの単一リングを、改良ミキ
サ／エゼクタシステムに設けることである。
【００１３】さらなる目的は、エンジンの有効推力を増
すような上述の目的に見合ったミキサ／エゼクタサプレ
ッサを提供することである。
すような上述の目的に見合ったミキサ／エゼクタサプレ
ッサを提供することである。
【００１４】上記および他の目的は、添付図と関連した
次の説明を読む時、より明白になるであろう。
次の説明を読む時、より明白になるであろう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】ガスタービンの騒音レベ
ルを大幅に減らすために、相互に異なった形態のローブ
が交互に配列されたミキサ／エゼクタ構想（別名「ＡＬ
ＭＥＣ」）のサプレッサを開示する。好適な実施例で
は、ＡＬＭＥＣサプレッサは：エンジン排気管即ちテー
ルパイプに取り付けた湾曲した静翼またはローブの混合
リングと；下流側に延在する混合リング上に装着された
エゼクタシュラウドと；周囲空気のシュラウド内への吸
い込みを可能にする、混合リングとエゼクタシュラウド
との間の周辺に配置された複数のギャップとを含む。
ルを大幅に減らすために、相互に異なった形態のローブ
が交互に配列されたミキサ／エゼクタ構想（別名「ＡＬ
ＭＥＣ」）のサプレッサを開示する。好適な実施例で
は、ＡＬＭＥＣサプレッサは：エンジン排気管即ちテー
ルパイプに取り付けた湾曲した静翼またはローブの混合
リングと；下流側に延在する混合リング上に装着された
エゼクタシュラウドと；周囲空気のシュラウド内への吸
い込みを可能にする、混合リングとエゼクタシュラウド
との間の周辺に配置された複数のギャップとを含む。
【００１６】好適な混合リングは、効率的かつ急速に
（大部分超音速状態で）エンジン排気流と、エゼクタ二
次空気（すなわち周囲空気）とを混合するように設計さ
れた１０枚のローブを有する。混合ローブの５つは浅
く、その輪郭は、１９９６年１０月１１日出願の米国特
許出願第０８／７２９，５７１号（米国特許第５，７６
１，９００号）の「２段階ミキサエゼクタサプレッサ」
（別名「ＴＳＭＥＣ」）に開示された１次混合ローブの
輪郭と著しく類似している。他の５枚のローブははるか
に長く、またエンジンの高熱コア流に深く貫通するよう
に設計されている。浅いローブと深いローブとはノズル
の外周に交互に位置する。
（大部分超音速状態で）エンジン排気流と、エゼクタ二
次空気（すなわち周囲空気）とを混合するように設計さ
れた１０枚のローブを有する。混合ローブの５つは浅
く、その輪郭は、１９９６年１０月１１日出願の米国特
許出願第０８／７２９，５７１号（米国特許第５，７６
１，９００号）の「２段階ミキサエゼクタサプレッサ」
（別名「ＴＳＭＥＣ」）に開示された１次混合ローブの
輪郭と著しく類似している。他の５枚のローブははるか
に長く、またエンジンの高熱コア流に深く貫通するよう
に設計されている。浅いローブと深いローブとはノズル
の外周に交互に位置する。
【００１７】ＡＬＭＥＣは若干の航空機用途に関し従来
のＴＳＭＥＣバージョンに較べて性能の改良を提供して
いる。その交互のローブは大きな流動損失を起こすこと
なくコア流（ジェット騒音の主な原因）の深い貫通を可
能にする。これらのローブは排気ジェットの拡散速度を
増加し、その速度を消散させ、また排気ジェットのコア
長さを大幅に短くする。したがって騒音レベルは低減さ
れ、静的状態および離陸状態におけるステージＩＩＩ条
件を満たす。
のＴＳＭＥＣバージョンに較べて性能の改良を提供して
いる。その交互のローブは大きな流動損失を起こすこと
なくコア流（ジェット騒音の主な原因）の深い貫通を可
能にする。これらのローブは排気ジェットの拡散速度を
増加し、その速度を消散させ、また排気ジェットのコア
長さを大幅に短くする。したがって騒音レベルは低減さ
れ、静的状態および離陸状態におけるステージＩＩＩ条
件を満たす。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明は、ジェット機からの騒音
を抑制するための、相互に異なった形態のローブが交互
に配列されたミキサ／エゼクタ構想に関する。かかる構
想に基づくサプレッサは「ＡＬＭＥＣ」と称されてい
る。
を抑制するための、相互に異なった形態のローブが交互
に配列されたミキサ／エゼクタ構想に関する。かかる構
想に基づくサプレッサは「ＡＬＭＥＣ」と称されてい
る。
【００１９】ＡＬＭＥＣサプレッサは、１９９６年１０
月１１日出願の米国特許出願第０８／７２９，５７１号
（米国特許第５，７６１，９００号）の「２段階ミキサ
エゼクタサプレッサ」に開示された２段階ミキサ／エゼ
クタ構想（「ＴＳＭＥＣ」）に較べて改良部分を有す
る。この以前の出願の多くの構造的特徴と説明がこの改
良に加えられている。前記米国特許出願第０８／７２
９，５７１号の明細書の記載は本明細書に引用するが、
同時に読者による相互参照を容易にするために部分的に
以下に説明する。
月１１日出願の米国特許出願第０８／７２９，５７１号
（米国特許第５，７６１，９００号）の「２段階ミキサ
エゼクタサプレッサ」に開示された２段階ミキサ／エゼ
クタ構想（「ＴＳＭＥＣ」）に較べて改良部分を有す
る。この以前の出願の多くの構造的特徴と説明がこの改
良に加えられている。前記米国特許出願第０８／７２
９，５７１号の明細書の記載は本明細書に引用するが、
同時に読者による相互参照を容易にするために部分的に
以下に説明する。
【００２０】本出願の図１−９は出願番号０８／７２
９，５７１の図１−９に重複する。それらの図は好適な
ＴＳＭＥＣサプレッサを示している。本出願の図１０−
１５は好適なＡＬＭＥＣサプレッサを示している。以下
にＴＳＭＥＣを説明した後、出願人はＡＬＭＥＣを説明
し、ＡＬＭＥＣを改良「次世代」とせしめる差を指摘す
る。
９，５７１の図１−９に重複する。それらの図は好適な
ＴＳＭＥＣサプレッサを示している。本出願の図１０−
１５は好適なＡＬＭＥＣサプレッサを示している。以下
にＴＳＭＥＣを説明した後、出願人はＡＬＭＥＣを説明
し、ＡＬＭＥＣを改良「次世代」とせしめる差を指摘す
る。
【００２１】従来のＴＳＭＥＣサプレッサ
【００２２】詳細な図１−９では、ＴＳＭＥＣサプレッ
サは概して参照番号１０によって表される。
サは概して参照番号１０によって表される。
【００２３】ＴＳＭＥＣの発明は現在のすべてのガスタ
ービンで機能するするように設計されているが、図示し
た実施例１０はＳＰＥＹ５１１−８ターボジェットエン
ジン１２に取り付けて示されている。ＳＰＥＹ５１１−
８は：バイパスダクト１４と；エンジン燃料が燃焼され
る中央のコア流１６とを含む。バイパス空気は燃焼の前
にコンプレッサから流出される。流れはバイパスダクト
１４と中央コア部１６とから流出してわずかに混合し、
排気流を形成する。次に排気流はターボファン１２の後
部から出る。そこで、排気流はＴＳＭＥＣ１０を通過す
る。
ービンで機能するするように設計されているが、図示し
た実施例１０はＳＰＥＹ５１１−８ターボジェットエン
ジン１２に取り付けて示されている。ＳＰＥＹ５１１−
８は：バイパスダクト１４と；エンジン燃料が燃焼され
る中央のコア流１６とを含む。バイパス空気は燃焼の前
にコンプレッサから流出される。流れはバイパスダクト
１４と中央コア部１６とから流出してわずかに混合し、
排気流を形成する。次に排気流はターボファン１２の後
部から出る。そこで、排気流はＴＳＭＥＣ１０を通過す
る。
【００２４】好適な実施例では、ＴＳＭＥＣ１０は、タ
ーボファン１２の後部に取り付けたエンジン後部排気管
とローブ状のノズル１８との組立体と；エンジンノズル
１８の出口端部にまたがって当該エンジンノズルに取り
付けられた管状エゼクタシュラウド２０と；エンジンノ
ズル１８とシュラウド２０の中の第１と第２のローブミ
キサ段２２、２４と；エゼクタシュラウド２０に先行す
るアーチ状のギャップ（例えば２６ａ）のリング２６
と；第１のエゼクタ段２２の内部で終わる、同一の集中
／拡散静止ノズルまたは混合ローブ（例えば３０ａ）の
１次リング３０とを備え、この１次リングは、第２のエ
ゼクタ段２４内部の集中／拡散ミキサローブ（例えば３
２ａ）の補足第２リング３２に随伴周囲空気を超音速で
導く。
ーボファン１２の後部に取り付けたエンジン後部排気管
とローブ状のノズル１８との組立体と；エンジンノズル
１８の出口端部にまたがって当該エンジンノズルに取り
付けられた管状エゼクタシュラウド２０と；エンジンノ
ズル１８とシュラウド２０の中の第１と第２のローブミ
キサ段２２、２４と；エゼクタシュラウド２０に先行す
るアーチ状のギャップ（例えば２６ａ）のリング２６
と；第１のエゼクタ段２２の内部で終わる、同一の集中
／拡散静止ノズルまたは混合ローブ（例えば３０ａ）の
１次リング３０とを備え、この１次リングは、第２のエ
ゼクタ段２４内部の集中／拡散ミキサローブ（例えば３
２ａ）の補足第２リング３２に随伴周囲空気を超音速で
導く。
【００２５】ＴＳＭＥＣ排気ガスサプレッサ１０は従来
のステージＩＩサプレッサと同じ長さかまたはより短く
設計された。サプレッサは、環状フランジ３４（図２参
照）の溶接のような適切な手段によってターボファン１
２の後部に取り付けることができる。シュラウド２０
は、構造的な安定性のために従来のステージＩＩのシュ
ラウド上に設けられた標準の支持リング３６を含む。
のステージＩＩサプレッサと同じ長さかまたはより短く
設計された。サプレッサは、環状フランジ３４（図２参
照）の溶接のような適切な手段によってターボファン１
２の後部に取り付けることができる。シュラウド２０
は、構造的な安定性のために従来のステージＩＩのシュ
ラウド上に設けられた標準の支持リング３６を含む。
【００２６】支持リング３６のすぐ下流側に１次ノズル
リング３０がある。このノズルリングは溶接のような適
切な手段によってシュラウドの内壁に取り付けられる。
リング３０がある。このノズルリングは溶接のような適
切な手段によってシュラウドの内壁に取り付けられる。
【００２７】（単純化のために）全体は図示しないが、
１次ノズルリング３０は１０枚の斜面をつけた集中／拡
散（「ＣＤ」）ローブから構成される。１つの代表的な
１次ローブが図４、５および図６Ａ−６Ｈの３０ａに示
されている。二次流れサイド（すなわち冷却ファン空気
を運ぶノズルの中心線に向かうローブサイド）上の各１
次ローブの角度（すなわち水平方向に関して）は、１５
°と４５°の間にあるべきである。これによって、ノズ
ル中心線近くの高熱の一次流れ（すなわち排気ガスコア
流）の中への冷却二次流れ（すなわちファン空気）の貫
通が保証される。一次流れサイド（すなわち高熱のコア
流１６を運ぶシュラウドに向かうローブサイド）上のロ
ーブ角度は５°と１５°の間にあるべきである。これら
のより小さい角度によって流動拡散による推力損失が最
小になる。これらの形状案内線は、従来の円形ノズルの
案内線と比較して余分の表面積がほとんどないように保
証する。ローブ状のノズル出口面は５°と２０°の間の
角度でカットバックすべきである。このカットバックに
よって、局所的に超音速でシュラウド圧力に膨張する流
れのために空力的なＣＤローブ状のノズルが得られる。
この膨張の大部分は、流れがローブを出る時に発生す
る。このようにして、高速度で膨張したコア流は急速に
ファン空気と混合し、１次ノズルリング外側の過膨張を
低減する。
１次ノズルリング３０は１０枚の斜面をつけた集中／拡
散（「ＣＤ」）ローブから構成される。１つの代表的な
１次ローブが図４、５および図６Ａ−６Ｈの３０ａに示
されている。二次流れサイド（すなわち冷却ファン空気
を運ぶノズルの中心線に向かうローブサイド）上の各１
次ローブの角度（すなわち水平方向に関して）は、１５
°と４５°の間にあるべきである。これによって、ノズ
ル中心線近くの高熱の一次流れ（すなわち排気ガスコア
流）の中への冷却二次流れ（すなわちファン空気）の貫
通が保証される。一次流れサイド（すなわち高熱のコア
流１６を運ぶシュラウドに向かうローブサイド）上のロ
ーブ角度は５°と１５°の間にあるべきである。これら
のより小さい角度によって流動拡散による推力損失が最
小になる。これらの形状案内線は、従来の円形ノズルの
案内線と比較して余分の表面積がほとんどないように保
証する。ローブ状のノズル出口面は５°と２０°の間の
角度でカットバックすべきである。このカットバックに
よって、局所的に超音速でシュラウド圧力に膨張する流
れのために空力的なＣＤローブ状のノズルが得られる。
この膨張の大部分は、流れがローブを出る時に発生す
る。このようにして、高速度で膨張したコア流は急速に
ファン空気と混合し、１次ノズルリング外側の過膨張を
低減する。
【００２８】エゼクタシュラウド２０は、新しいエゼク
タ性能の結果非常に短くなっている。エゼクタシュラウ
ドは１／４から１の間の長さ対直径比（すなわちＬ／
Ｄ）を有すべきであり、また理想の８０％近くのポンピ
ング速度で操作すべきである。またシュラウド後縁は１
０個のローブ状の強制ミキサの後縁、すなわち上述の第
２のミキサローブリング（３２）と面一である。これら
の２次ローブは同一であり、１つの代表的なローブが図
７、８および図９Ａ−９Ｆの３２ａに示されている。こ
れらの役割は、シュラウドから流出する流れの前に、コ
ア流とファン流を予め混合した流れと、（２６ａのよう
なアーチ状のギャップを通して吸い込まれた）周囲の随
伴空気とを超音速の速度で急速に混合することである。
タ性能の結果非常に短くなっている。エゼクタシュラウ
ドは１／４から１の間の長さ対直径比（すなわちＬ／
Ｄ）を有すべきであり、また理想の８０％近くのポンピ
ング速度で操作すべきである。またシュラウド後縁は１
０個のローブ状の強制ミキサの後縁、すなわち上述の第
２のミキサローブリング（３２）と面一である。これら
の２次ローブは同一であり、１つの代表的なローブが図
７、８および図９Ａ−９Ｆの３２ａに示されている。こ
れらの役割は、シュラウドから流出する流れの前に、コ
ア流とファン流を予め混合した流れと、（２６ａのよう
なアーチ状のギャップを通して吸い込まれた）周囲の随
伴空気とを超音速の速度で急速に混合することである。
【００２９】図２と図３に最も良く示されているよう
に、第２のローブリング３２は１次ノズル３０の中心線
から径方向外側に配置される。第２のリングはこの位置
に：下方リングまたは脚部リング３８と；上方リング４
０と；周囲空気を吸い込むためのギャップ（例えば２
６）を規定する一連の離間した支柱４２とによって支持
される。
に、第２のローブリング３２は１次ノズル３０の中心線
から径方向外側に配置される。第２のリングはこの位置
に：下方リングまたは脚部リング３８と；上方リング４
０と；周囲空気を吸い込むためのギャップ（例えば２
６）を規定する一連の離間した支柱４２とによって支持
される。
【００３０】上に挙げた情報から、当業者は、超音速の
２段階ミキサシステムを形成すべく、１次と２次のロー
ブ状ノズル（例えば３０ａ、３２ａ）が同様の方法で設
計されたことを認識すべきである。２つのローブリング
３０、３２は、周囲空気とエンジン排気ガスとを急速に
混合する際に互いに補完し合うように特別に設計され
た。１次リング３０は、両方：高温かつ高速の空気をシ
ュラウド壁部に向かって外側に、また低温かつ低速の空
気をシュラウド中心線に向かって導きつつ、そのローブ
内で流れを混合する。この現象は類似のローブの最近の
模型テスト上で測定された。ローブ（例えば３０ａ、３
２ａ）は、シュラウド壁部近くの高速流動と、周囲空気
とを急速に混合するように設計される。これらの同一の
ローブは排気ガスジェットの混合を増加し、コアの周囲
にドーナツ状の外部ジャケットを形成して乱流の発生を
少なくし、また排気ガスジェットのコア長さを大幅に小
さくする。
２段階ミキサシステムを形成すべく、１次と２次のロー
ブ状ノズル（例えば３０ａ、３２ａ）が同様の方法で設
計されたことを認識すべきである。２つのローブリング
３０、３２は、周囲空気とエンジン排気ガスとを急速に
混合する際に互いに補完し合うように特別に設計され
た。１次リング３０は、両方：高温かつ高速の空気をシ
ュラウド壁部に向かって外側に、また低温かつ低速の空
気をシュラウド中心線に向かって導きつつ、そのローブ
内で流れを混合する。この現象は類似のローブの最近の
模型テスト上で測定された。ローブ（例えば３０ａ、３
２ａ）は、シュラウド壁部近くの高速流動と、周囲空気
とを急速に混合するように設計される。これらの同一の
ローブは排気ガスジェットの混合を増加し、コアの周囲
にドーナツ状の外部ジャケットを形成して乱流の発生を
少なくし、また排気ガスジェットのコア長さを大幅に小
さくする。
【００３１】エンジンノズル１８とシュラウド２０の両
方は音響ライニングを有する板金部分４８、５０から始
まる。図２、図４、図７に最も良く示されているよう
に、ローブリング３０、３２は板金から別々に造ること
ができ、また部分４８、５０に取り付けることができ
る。
方は音響ライニングを有する板金部分４８、５０から始
まる。図２、図４、図７に最も良く示されているよう
に、ローブリング３０、３２は板金から別々に造ること
ができ、また部分４８、５０に取り付けることができ
る。
【００３２】要するに、ＴＳＭＥＣサプレッサシステム
１０は周囲空気を引き込み、周囲空気とエンジンガスと
を急速に混合し、排気ガスジェット拡散速度を増加し、
また排気ガスジェット騒音を劇的に減らす。
１０は周囲空気を引き込み、周囲空気とエンジンガスと
を急速に混合し、排気ガスジェット拡散速度を増加し、
また排気ガスジェット騒音を劇的に減らす。
【００３３】新しいＡＬＭＥＣサプレッサ
【００３４】ＴＳＭＥＣサプレッサ１０によるエンジン
試験によって、ＳＰＥＹ５１１のＴＳＭＥＣ設計の所望
の音響的および性能上の効果が実証された。しかし、同
一のエンジン試験時に行われた別のノズルローブ形態で
は、（１次ローブリング３０上の）深く貫通する交互の
ローブは、元のＴＳＭＥＣサプレッサ１０よりも大幅に
ジェット騒音を減少できることが実証された。したがっ
て、ＴＳＭＥＣサプレッサ設計は深く貫通する交互のノ
ズルローブを含むように修正された。上記のＴＳＭＥＣ
実施例に設けられた２次ローブリング３２も取り除かれ
た。さらにエゼクタシュラウド２０は、より深い追加ノ
ズルによって発生される高周波騒音を吸収する音響ライ
ニングのためにより大きなスペースを割り当てるために
延長された。この結果得られたＡＬＭＥＣサプレッサは
さらに設計かつ分析され、図１０−１５に示す好適な実
施例１００に至った。
試験によって、ＳＰＥＹ５１１のＴＳＭＥＣ設計の所望
の音響的および性能上の効果が実証された。しかし、同
一のエンジン試験時に行われた別のノズルローブ形態で
は、（１次ローブリング３０上の）深く貫通する交互の
ローブは、元のＴＳＭＥＣサプレッサ１０よりも大幅に
ジェット騒音を減少できることが実証された。したがっ
て、ＴＳＭＥＣサプレッサ設計は深く貫通する交互のノ
ズルローブを含むように修正された。上記のＴＳＭＥＣ
実施例に設けられた２次ローブリング３２も取り除かれ
た。さらにエゼクタシュラウド２０は、より深い追加ノ
ズルによって発生される高周波騒音を吸収する音響ライ
ニングのためにより大きなスペースを割り当てるために
延長された。この結果得られたＡＬＭＥＣサプレッサは
さらに設計かつ分析され、図１０−１５に示す好適な実
施例１００に至った。
【００３５】同様の要素を図１−９および図１０−１５
に示した。この場合、参照番号は図１０−１５で同じよ
うに繰り返されるが、数字１００が先頭に付けられる。
例えば、図２に示した放出部１８（すなわちＳＰＥＹ５
１１のガスタービンの排気管）は、図１０では１１８と
いう番号がついている。同様にＡＬＭＥＣエゼクタシュ
ラウドは、その長さはそのＴＳＭＥＣ相手部材２０より
も長いが、１２０という番号がついている。
に示した。この場合、参照番号は図１０−１５で同じよ
うに繰り返されるが、数字１００が先頭に付けられる。
例えば、図２に示した放出部１８（すなわちＳＰＥＹ５
１１のガスタービンの排気管）は、図１０では１１８と
いう番号がついている。同様にＡＬＭＥＣエゼクタシュ
ラウドは、その長さはそのＴＳＭＥＣ相手部材２０より
も長いが、１２０という番号がついている。
【００３６】詳細に示した図１０−１５では、好適なＡ
ＬＭＥＣサプレッサ１００は２つの主要な構成要素また
は段階：エンジン排気管１１８に取り付けられた交互の
静翼またはローブの混合リング１３０（例えば１３０
ａ、１３０ｂ）と；シュラウド１２０とローブリング１
３０との間の（周辺に配置された）アーチ状のギャップ
を有するローブリング１３０の頂部に装着されたエゼク
タシュラウド１２０とを有する。これらのＴＳＭＥＣ相
手部材（すなわち１次ノズルリング３０のローブ）のよ
うに、ＡＬＭＥＣローブ（例えば１３０ａ、１３０ｂ）
は、エゼクタシュラウド１２０内で、排気流と随伴周囲
空気とを大部分超音速で混合するよう特別に設計され
る。
ＬＭＥＣサプレッサ１００は２つの主要な構成要素また
は段階：エンジン排気管１１８に取り付けられた交互の
静翼またはローブの混合リング１３０（例えば１３０
ａ、１３０ｂ）と；シュラウド１２０とローブリング１
３０との間の（周辺に配置された）アーチ状のギャップ
を有するローブリング１３０の頂部に装着されたエゼク
タシュラウド１２０とを有する。これらのＴＳＭＥＣ相
手部材（すなわち１次ノズルリング３０のローブ）のよ
うに、ＡＬＭＥＣローブ（例えば１３０ａ、１３０ｂ）
は、エゼクタシュラウド１２０内で、排気流と随伴周囲
空気とを大部分超音速で混合するよう特別に設計され
る。
【００３７】図１０−１３に最も良く示されているよう
に、混合リング１３０（別名「エンジンノズル」）は１
０枚の湾曲したローブを有することが好ましい。５枚の
ローブ（例えば１３０ａ）は浅く、また実質的にローブ
状の（例えば３０ａ）ＴＳＭＥＣリング３０（図４、５
および図６Ａ−６Ｈ参照）と同一であるように設計され
る。ＡＬＭＥＣの他の５つのローブ（例えば１３０ｂ）
ははるかに長く；また高熱のエンジンコア流の中に深く
貫通するように設計される。両方のローブ（例えば１３
０ａ、１３０ｂ）は広範囲の混合渦流を発生するように
設計される。浅くまた深いローブはノズル１３０の外周
周囲に交互に配置される（図１１と図１２参照）。
に、混合リング１３０（別名「エンジンノズル」）は１
０枚の湾曲したローブを有することが好ましい。５枚の
ローブ（例えば１３０ａ）は浅く、また実質的にローブ
状の（例えば３０ａ）ＴＳＭＥＣリング３０（図４、５
および図６Ａ−６Ｈ参照）と同一であるように設計され
る。ＡＬＭＥＣの他の５つのローブ（例えば１３０ｂ）
ははるかに長く；また高熱のエンジンコア流の中に深く
貫通するように設計される。両方のローブ（例えば１３
０ａ、１３０ｂ）は広範囲の混合渦流を発生するように
設計される。浅くまた深いローブはノズル１３０の外周
周囲に交互に配置される（図１１と図１２参照）。
【００３８】試験データでは、交互のローブ（例えば１
３０ａ、１３０ｂ）が流動チャネリングによる大きな流
動損失をもたらすことなくジェットコアの深い貫通を可
能にすることが示されている。また交互のローブは、混
合を強めるように相互作用する独立した軸方向の渦度パ
ターンを引き起こす。
３０ａ、１３０ｂ）が流動チャネリングによる大きな流
動損失をもたらすことなくジェットコアの深い貫通を可
能にすることが示されている。また交互のローブは、混
合を強めるように相互作用する独立した軸方向の渦度パ
ターンを引き起こす。
【００３９】図１０と図１１では、エゼクタシュラウド
１２０は１０個の離間したパイロンまたは支柱（例えば
１４２）によってエンジンノズルローブ（例えば１３０
ａ、１３０ｂ）に取り付けられる。１０個の独立したパ
イロンは、ちょうどＴＳＭＥＣ内のような周囲空気を吸
い込むために使用されるギャップ（例えば１２６ａ）に
架かる。
１２０は１０個の離間したパイロンまたは支柱（例えば
１４２）によってエンジンノズルローブ（例えば１３０
ａ、１３０ｂ）に取り付けられる。１０個の独立したパ
イロンは、ちょうどＴＳＭＥＣ内のような周囲空気を吸
い込むために使用されるギャップ（例えば１２６ａ）に
架かる。
【００４０】エゼクタシュラウド１２０の内面は、図１
０に示したように音響ライニング１５２によって加工さ
れる。これは、小さなチャネル内へのノズル出口面を交
互のミキサローブが破壊するからである。これらの小さ
なチャネル、特により深いローブ（例えば１３０ｂ）に
よって発生される小さなチャネルは高周波ジェット騒音
を発生させることになる。シュラウドの音響ライニング
１５２はその高周波騒音を吸収するよう設計される。
０に示したように音響ライニング１５２によって加工さ
れる。これは、小さなチャネル内へのノズル出口面を交
互のミキサローブが破壊するからである。これらの小さ
なチャネル、特により深いローブ（例えば１３０ｂ）に
よって発生される小さなチャネルは高周波ジェット騒音
を発生させることになる。シュラウドの音響ライニング
１５２はその高周波騒音を吸収するよう設計される。
【００４１】同様に、排気ガスが流れる排気管１１８
と、外部カバーまたは整形部１５６との間に音響ライニ
ング１５４がある。同じくこれも若干の騒音を吸収す
る。
と、外部カバーまたは整形部１５６との間に音響ライニ
ング１５４がある。同じくこれも若干の騒音を吸収す
る。
【００４２】エゼクタシュラウド１２０は約１の長さ対
直径比を有する。これによって、大きな壁部摩擦損失な
くまた重量を増すことなく、優れた混合が得られる。
直径比を有する。これによって、大きな壁部摩擦損失な
くまた重量を増すことなく、優れた混合が得られる。
【００４３】ノズル出口面積に対するシュラウド面積の
比率は約１である。この面積比率によって、静的状態お
よび離陸状態におけるステージ３の騒音要件を満たすの
に十分な二次流れポンピングが得られるが、ギャップの
リング１２６の近くのエゼクタ二次流れに関連したクル
ーズ抗力損失を最小にする。
比率は約１である。この面積比率によって、静的状態お
よび離陸状態におけるステージ３の騒音要件を満たすの
に十分な二次流れポンピングが得られるが、ギャップの
リング１２６の近くのエゼクタ二次流れに関連したクル
ーズ抗力損失を最小にする。
【００４４】シュラウドインレット１５８は、シュラウ
ド二次流れ入口からノズルローブ出口面（１６０におけ
る）への連続加速流が得られるように設計される。２次
インレットダクト面積はローブ出口面で最小である。こ
れによって、二次流れの絞りがローブ出口面でまたはロ
ーブ出口面の後に生じるように保証される。ノズル出口
面に関して２次インレット入口（すなわちギャップリン
グ１２６のリード「縁部」）の軸方向位置は、急激なロ
ーブラインに二次流れが従うように保証すべく設計され
る。これによって最小の抗力損失で最適混合が得られ
る。
ド二次流れ入口からノズルローブ出口面（１６０におけ
る）への連続加速流が得られるように設計される。２次
インレットダクト面積はローブ出口面で最小である。こ
れによって、二次流れの絞りがローブ出口面でまたはロ
ーブ出口面の後に生じるように保証される。ノズル出口
面に関して２次インレット入口（すなわちギャップリン
グ１２６のリード「縁部」）の軸方向位置は、急激なロ
ーブラインに二次流れが従うように保証すべく設計され
る。これによって最小の抗力損失で最適混合が得られ
る。
【００４５】図１４および図１５Ａ−Ｎは共にＡＬＭＥ
Ｃの浅くまたより深いローブ（例えば１３０ａ、１３０
ｂ）の隣接対の輪郭を示している。図１４は、図１３に
示したローブのサンプル対に沿った種々の軸方向位置Ａ
−Ｎのチャートである。Ａ−Ｆは２インチ間隔毎に生
じ、他方Ｇ−Ｎは１インチ間隔で生じる。図１５Ａ−Ｎ
はサンプル対のローブ輪郭の面を示している。
Ｃの浅くまたより深いローブ（例えば１３０ａ、１３０
ｂ）の隣接対の輪郭を示している。図１４は、図１３に
示したローブのサンプル対に沿った種々の軸方向位置Ａ
−Ｎのチャートである。Ａ−Ｆは２インチ間隔毎に生
じ、他方Ｇ−Ｎは１インチ間隔で生じる。図１５Ａ−Ｎ
はサンプル対のローブ輪郭の面を示している。
【００４６】換言すれば、ローブ断面は排気システムの
中心線に沿った種々の軸方向位置で示されている。断面
は、１対の深いローブ面（１３０ｂ）と浅いローブ面
（１３０ａ）に収容された１つの繰り返す複合ローブ形
状部の詳細な展開を示している。図１２はローブ状ノズ
ル１３０全体の常用モデルを示し；また図１３、１４お
よび図１５Ａ−Ｎを説明する際に役立つ。
中心線に沿った種々の軸方向位置で示されている。断面
は、１対の深いローブ面（１３０ｂ）と浅いローブ面
（１３０ａ）に収容された１つの繰り返す複合ローブ形
状部の詳細な展開を示している。図１２はローブ状ノズ
ル１３０全体の常用モデルを示し；また図１３、１４お
よび図１５Ａ−Ｎを説明する際に役立つ。
【００４７】図１４および図１５Ａ−Ｎは、代表的な浅
いローブ１３０ａと深く貫通するローブ（例えば１３０
ｂ）の輪郭の独立した展開を示している。浅いローブ輪
郭は、上に規定したようにＴＳＭＥＣ実施例のローブ
（例えば３０ａ）の輪郭に類似している。ＡＬＭＥＣ
の深く貫通するローブは、浅いＴＳＭＥＣローブより急
激な転向角を有することが理解される。これらの転向角
が大きくなると混合がより速くなる。またこれらのより
深いローブは高熱のジェットコア内にさらに深く貫通す
る。ノズルリング１３０の交互のローブ（例えば１３０
ａ、１３０ｂ）によって最小流動障害と最低損失が保証
される。
いローブ１３０ａと深く貫通するローブ（例えば１３０
ｂ）の輪郭の独立した展開を示している。浅いローブ輪
郭は、上に規定したようにＴＳＭＥＣ実施例のローブ
（例えば３０ａ）の輪郭に類似している。ＡＬＭＥＣ
の深く貫通するローブは、浅いＴＳＭＥＣローブより急
激な転向角を有することが理解される。これらの転向角
が大きくなると混合がより速くなる。またこれらのより
深いローブは高熱のジェットコア内にさらに深く貫通す
る。ノズルリング１３０の交互のローブ（例えば１３０
ａ、１３０ｂ）によって最小流動障害と最低損失が保証
される。
【００４８】直円柱の排気管または円形ナセルセクショ
ン１１８からノズル１３０の外部ローブ面への移行は、
空力的整形部１５６を利用することによって達成される
（図２参照）。この整形部は円形ナセル面からローブ面
の開始点までの滑らかな流動加速を保証するために、連
続して湾曲するように設計される。さらに整形部１５６
によって、ローブ開始点における馬蹄形渦流形成に関連
した損失が最小にされる。
ン１１８からノズル１３０の外部ローブ面への移行は、
空力的整形部１５６を利用することによって達成される
（図２参照）。この整形部は円形ナセル面からローブ面
の開始点までの滑らかな流動加速を保証するために、連
続して湾曲するように設計される。さらに整形部１５６
によって、ローブ開始点における馬蹄形渦流形成に関連
した損失が最小にされる。
【００４９】ＡＬＭＥＣの浅いローブ（例えば１３０
ａ）は、それらの浅いローブの輪郭と、より深いローブ
（例えば１３０ｂ）のより急激な輪郭との間の移行を滑
らかにするのに必要なある程度の混合のため、当該ＴＳ
ＭＥＣ相手部材（例えば３０ａ）とは異なる。また、浅
いローブの出口面はＴＳＭＥＣローブの斜面をつけた出
口面とは異なる。
ａ）は、それらの浅いローブの輪郭と、より深いローブ
（例えば１３０ｂ）のより急激な輪郭との間の移行を滑
らかにするのに必要なある程度の混合のため、当該ＴＳ
ＭＥＣ相手部材（例えば３０ａ）とは異なる。また、浅
いローブの出口面はＴＳＭＥＣローブの斜面をつけた出
口面とは異なる。
【００５０】上述した如く、本発明のサプレッサにおい
ては、交互に配設されている浅いローブ１３０ａと深い
ローブ１３０ｂとが独特な三次元形状にせしめられてお
り、これによって亜音速で排出されるエンジン排気ガス
を超音速に加速して低温周囲空気と混合することができ
る。この点について更に説明すると、図１０を参照する
ことによって理解されるとおり、ノズル１３０の横断面
積は、ローブ１３０ａ及び１３０ｂの存在に起因して、
軸線方向に対して垂直である出口面１６０に向かって漸
次減少せしめられており、ノズル１３０の最小面積は出
口面１６０に存在する。従って、ノズル１３０を流動す
る排気ガスは漸次加速されて出口面１６０に到る。一
方、浅いローブ１３０ａ及び深いローブ１３０ｂは、排
気ガスを下流に向かって半径方向内側に導く（即ち収束
せしめる）内部即ち内側ローブ面と、排気ガスを下流に
向かって半径方向外方に導く（即ち拡散せしめる）外部
即ち外側ローブ面を有し、従って排気ガスの一部はロー
ブ１３０ａ又は１３０ｂの内側ローブ面に案内されて下
流に向かって半径方向内側に収束して流動し、そして更
にローブ１３０ａ又は１３０ｂの外側ローブ面に案内さ
れて下流に向かって半径方向外側に拡散して流動し、超
音速に加速されて出口面１６０、特にその周縁部に到
る。かくして、周縁部において低温周囲空気と超音速で
混合される。
ては、交互に配設されている浅いローブ１３０ａと深い
ローブ１３０ｂとが独特な三次元形状にせしめられてお
り、これによって亜音速で排出されるエンジン排気ガス
を超音速に加速して低温周囲空気と混合することができ
る。この点について更に説明すると、図１０を参照する
ことによって理解されるとおり、ノズル１３０の横断面
積は、ローブ１３０ａ及び１３０ｂの存在に起因して、
軸線方向に対して垂直である出口面１６０に向かって漸
次減少せしめられており、ノズル１３０の最小面積は出
口面１６０に存在する。従って、ノズル１３０を流動す
る排気ガスは漸次加速されて出口面１６０に到る。一
方、浅いローブ１３０ａ及び深いローブ１３０ｂは、排
気ガスを下流に向かって半径方向内側に導く（即ち収束
せしめる）内部即ち内側ローブ面と、排気ガスを下流に
向かって半径方向外方に導く（即ち拡散せしめる）外部
即ち外側ローブ面を有し、従って排気ガスの一部はロー
ブ１３０ａ又は１３０ｂの内側ローブ面に案内されて下
流に向かって半径方向内側に収束して流動し、そして更
にローブ１３０ａ又は１３０ｂの外側ローブ面に案内さ
れて下流に向かって半径方向外側に拡散して流動し、超
音速に加速されて出口面１６０、特にその周縁部に到
る。かくして、周縁部において低温周囲空気と超音速で
混合される。
【００５１】所望ならば、浅いローブ１３０ａ及び深い
ロ−ブ１３０ｂの後端縁を軸線方向に垂直にせしめるこ
とに代えて、カットバックする、即ち図２に図示するロ
ーブ３０ａの後端縁の如く下流に向かって半径方向外方
に傾斜して延びる形態にせしめることもできる。かくす
ると、ノズル１３０の最小面積は出口面１６０よりも幾
分上流側に存在することになり、周縁部のみならず周縁
部と中心部との間においても排気ガスは収束された後に
拡散され超音速に加速され得る。
ロ−ブ１３０ｂの後端縁を軸線方向に垂直にせしめるこ
とに代えて、カットバックする、即ち図２に図示するロ
ーブ３０ａの後端縁の如く下流に向かって半径方向外方
に傾斜して延びる形態にせしめることもできる。かくす
ると、ノズル１３０の最小面積は出口面１６０よりも幾
分上流側に存在することになり、周縁部のみならず周縁
部と中心部との間においても排気ガスは収束された後に
拡散され超音速に加速され得る。
【００５２】本発明の精神から逸脱することなしに、明
白な構造的修正を説明してきたＡＬＭＥＣ実施例に行う
ことができることが、当業者によって容易に理解される
べきである。例えば、さらなる騒音抑制が所望であるな
らば、追加の「超音速」ローブリングを細長いエゼクタ
の中に加えることができる。したがって本発明の範囲を
確認するためには、上述の説明よりもむしろ添付請求項
を参考とすべきである。
白な構造的修正を説明してきたＡＬＭＥＣ実施例に行う
ことができることが、当業者によって容易に理解される
べきである。例えば、さらなる騒音抑制が所望であるな
らば、追加の「超音速」ローブリングを細長いエゼクタ
の中に加えることができる。したがって本発明の範囲を
確認するためには、上述の説明よりもむしろ添付請求項
を参考とすべきである。
【図１】以前の出願番号０８／７２９，５７１に開示さ
れた２段階ミキサ／エゼクタ構想「ＴＳＭＥＣ」の側面
図である。
れた２段階ミキサ／エゼクタ構想「ＴＳＭＥＣ」の側面
図である。
【図２】図１に示されたＴＳＭＥＣの拡大図である。
【図３】図２のライン３−３に沿って見た後部端部平面
図である。
図である。
【図４】ＴＳＭＥＣの第１段階の１次固定子リングの代
表的なローブである。
表的なローブである。
【図５】ライン５−５に沿って見た図４のローブの端部
平面図である。
平面図である。
【図６】図４のローブの種々の断面図である。
【図７】ＴＳＭＥＣの第２段階の２次固定子リングのロ
ーブの１つを示している。
ーブの１つを示している。
【図８】ライン８−８に沿って見た図７のローブの端部
平面図である。
平面図である。
【図９】図７のローブの種々の断面図である。
【図１０】交互のローブ状のミキサ／エゼクタ構想
（「ＡＬＭＥＣ」）を利用した新しく改良したミキサ／
エゼクタシステム（図１−９のＴＳＭＥＣサプレッサと
比較）の側面図である。
（「ＡＬＭＥＣ」）を利用した新しく改良したミキサ／
エゼクタシステム（図１−９のＴＳＭＥＣサプレッサと
比較）の側面図である。
【図１１】図１０のライン１０−１０に沿って見た後部
平面図である。
平面図である。
【図１２】交互の浅くまた深いローブを収容したＡＬＭ
ＥＣサプレッサのローブ状ノズルの後部斜視図である。
ＥＣサプレッサのローブ状ノズルの後部斜視図である。
【図１３】図１２の１対の隣接した浅くまた深いローブ
を示している。
を示している。
【図１４】図１３に示した浅くまた深いローブ対に沿っ
て見た種々の断面または面のチャートである。
て見た種々の断面または面のチャートである。
【図１５】図１４に参照した面に沿って見た図１３のロ
ーブ対の輪郭を示している。
ーブ対の輪郭を示している。
１０： ＴＳＭＥＣ排気ガスサプレッサ
１２： ターボファン
１４： バイパスダクト１４
１６： 中央コア部
１８： エンジンノズル
２０： 管状エゼクタシュラウド
２２、２４： 第１と第２のローブミキサ段
２６： リング
２６ａ： アーチ状のギャップ
３０： １次ノズルリング
３０ａ： 混合ローブ
３２： 補足第２リング
３２ａ： 集中／拡散ミキサローブ
３４： 環状フランジ
３６： 支持リング
３８： 下方リングまたは脚部リング
４０： 上方リング４０
４２： 支柱
４８： 板金部分
１００： ＡＬＭＥＣサプレッサ
１１８： エンジン排気管
１２０： ＡＬＭＥＣエゼクタシュラウド
１２６： ギャップのリング
１２６ａ： ギャップ
１３０： ローブの混合リング
１３０ａ： 浅いローブ
１３０ｂ： 深いローブ
１４２： パイロンまたは支柱
１５２： 音響ライニング
１５６： 整形部
１５８： シュラウドインレット
１６０： ノズルローブ出口面
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ウオルター エム プレズ ジュニア
アメリカ合衆国 マサチューセッツ州
01095 ウイルブラハム グローブ ス
トリート 40
(72)発明者 ゲーリー レイノルズ
アメリカ合衆国 マサチューセッツ州
01085 ウエストフィールド リンドバ
ーグ ブルバード 65
(56)参考文献 特開 平７−166959（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−276300（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−105355（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−69761（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−83648（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02K 1/36
F02K 1/46 - 1/48
Claims (8)
- 【請求項１】 ジェット騒音を発生し得るエンジン排気
ガスを有するガスタービンにおける、ジェット騒音を低
減する多段ミキサ／エゼクタサプレッサにして： ａ．該タービンの排気端に取り付けられたテールパイプ
を有する第１段と； ｂ．該第１段の放出端の下流に取り付けられた管状エゼ
クタシュラウドを有し、該シュラウドが該第１段の該放
出端にまたがり、該シュラウドと該第１段の該放出端と
の間に複数個のアーチ状ギャップが形成されている第２
段と； ｃ．該エンジン排気ガスを該ギャップを通して吸引され
る低温周囲空気と超音速流で混合して、該排気ガスの拡
散率を増大せしめ、該排気ガスの速度を散逸せしめ、排
気ジェットのコア長さを低減せしめ、これによって該排
気ガスが該シュラウドを出る前に騒音レベルを減少せし
めるための超音速混合手段であって： （ｉ）該テールパイプに取り付けられた前縁と該シュラ
ウドの内部に延在する部分を有し、該第１段の一部を構
成する複数個の湾曲ローブの固定リングを具備し、 （ｉｉ）該固定リングは相互に異なった形態の２種類の
ローブを交互に配設して構成されており、 （ｉｉｉ）該固定リングの該ローブの一方は、該排気ガ
スの中心線に関して、該ローブの他方よりも該排気ガス
中に深く延在している、ところの超音速混合手段と； を備えていることを特徴とするサプレッサ。 - 【請求項２】 該ローブの幾つかは該排気ガスの中心線
に垂直である後縁を有する、請求項１記載のサプレッ
サ。 - 【請求項３】 該ローブの全てが該排気ガスの中心線に
垂直である後縁を有する、請求項１記載のサプレッサ。 - 【請求項４】 該ローブの全ての後縁は共通平面内に位
置する、請求項３記載のサプレッサ。 - 【請求項５】 ジェット騒音を発生し得るエンジン排気
ガスを有するガスタービンにおける、ジェット騒音を低
減する多段ミキサ／エゼクタサプレッサにして： ａ．該タービンの排気端に取り付けられたテールパイプ
を有する第１段と； ｂ．該第１段の放出端の下流に取り付けられた管状エゼ
クタシュラウドを有し、該シュラウドが該第１段の該放
出端にまたがり、該シュラウドと該第１段の該放出端と
の間に複数個のアーチ状ギャップが形成されている第２
段と； ｃ．該エンジン排気ガスを該ギャップを通して吸引され
る低温周囲空気と超音速流で混合して、該排気ガスの拡
散率を増大せしめ、該排気ガスの速度を散逸せしめ、排
気ジェットのコア長さを低減せしめ、これによって該排
気ガスが該シュラウドを出る前に騒音レベルを減少せし
めるための超音速混合手段であって： （ｉ）該テールパイプに取り付けられた前縁と該シュラ
ウドの内部に延在する部分を有し、該第１段の一部を構
成する複数個の湾曲ローブの固定リングを具備し、 （ｉｉ）該固定リングは形態が異なった複数個のローブ
から構成されており、 （ｉｉｉ）該固定リングの該ローブの幾つかは、該排気
ガスの中心線に関して、他のローブよりも該排気ガス中
に深く延在している、ところの超音速混合手段と； を備えていることを特徴とするサプレッサ。 - 【請求項６】 該ローブの幾つかは該排気ガスの中心線
に垂直である後縁を有する、請求項５記載のサプレッ
サ。 - 【請求項７】 該ローブの全てが該排気ガスの中心線に
垂直である後縁を有する、請求項５記載のサプレッサ。 - 【請求項８】 該ローブの全ての後縁は共通平面内に位
置する、請求項７記載のサプレッサ。
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