JP4057891B2 - 二重流のターボジェットエンジンにおける排出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二重流（ｄｏｕｂｌｅ ｆｌｕｘ）の航空機ターボジェットエンジンの分野に関する。
【０００２】
より詳しくは、本発明は、低圧コンプレッサと高圧コンプレッサとの間に軸方向に配置される構造上の中間カウリング（ｃａｒｔｅｒ）と、低圧コンプレッサから第二の流管（ｖｅｉｎｅ）に向かって送られるガス流の一部を逸らすこと（ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）を可能にする排気（ｄｅｃｈａｒｇｅ）手段とを、第一の流管と第二の流管との間に含み、前記中間カウリングが、その周辺に、第二の流管を外側で画定するプラットフォームを備えた複数の支持アームを有する、二重流のターボジェットエンジンに関する。
【０００３】
【従来の技術】
中間カウリングは、また、その径方向内部に複数の径方向アームを有し、このアームが、第一の流管を内側および外側で画定する環状壁を結合する。これらの径方向アームは、中間カウリングの径方向外部を介して支持アームに対し、ファンと低圧コンプレッサとがアームの軸受に及ぼす力を伝達し、これらの軸受が、中間カウリングの環状内壁に結合されるシュラウドによって支持される。
【０００４】
さらに、中間カウリングは、一般に、ターボファンエンジンの諸設備の駆動装置を支持する。
【０００５】
特にターボジェットエンジンの場合、中間カウリングは、軽量でありながら機械強度が大きくなければならない。こうした中間カウリングは、一般に、単一の鋳造品または機械溶接品から構成される。
【０００６】
希釈率の高い二重流のターボジェットエンジンでは、第一の流れにおいてガスの流れる方向に上流側から下流側に向かって、低圧コンプレッサが設けられ、その後に高圧コンプレッサが続き、この高圧コンプレッサが圧縮空気を燃焼室に導き、燃焼室で加圧燃料と空気とを混合し、これを燃焼して、燃焼室の下流側で、高圧コンプレッサを駆動する高圧タービンにエネルギーを供給し、次いでファンと低圧コンプレッサとを駆動する低圧タービンにエネルギーを供給する。タービンから排出されるガスが供給する残留スラストは、第二の流管内を流れるガスが発生するスラストに加わる。これらのスラストは、航空機を推進するのに必要である。
【０００７】
部分的な負荷の一定の飛行条件、たとえば航空機の下降段階のとき、低圧コンプレッサから送られる空気量が過多になるために、エンジンを正確に動作できなくなるので、この空気の一部を第二の流管の方に逸らすことにより、いわゆるポンピング（ｐｏｍｐａｇｅ）現象が発生しないようにする必要がある。ポンピング現象は、羽根に沿った気流の剥離によるものであり、これは流れを不安定にする。
【０００８】
さらに、航空機が大容量の雲を通過する場合、多量の水が雨またはひょうとしてコンプレッサ内に入る場合がある。エンジンが全開運転状態にある場合、水は蒸発して十分に高温の水蒸気状態になり、多量の燃料が供給される燃焼室を消すことがないように噴霧される。反対に、航空機が下降段階または着陸前のアプローチ段階にある場合、エンジンは低速回転し、コンプレッサの圧縮率は比較的小さく、液体または固体状態の水が燃焼室まで入り込んで、供給燃料の量が比較的少ないことから、バーナのひとつ、さらには全部の燃焼を消すことがある。これは重大な結果を招く場合がある。
【０００９】
そのため、ターボジェットエンジンの排出装置は、一般に可動スクープ（ｅｃｏｐｅ）を備えており、このスクープは、複雑な制御部品の作動下で、低圧コンプレッサと高圧コンプレッサとを隔てる環状スペース内の第一の流管に入ることができる。この環状スペースは、軸方向にグースネック（ｃｏｌ ｄｅ ｃｙｇｎｅ）形をしており、比重により第一の流管の外壁に沿って循環する水の粒子は、スクープによりトラップされて第二の流管の方に逸らされる。
【００１０】
英国特許第２２５９３２８号（特許文献１）が開示するこのような排出装置では、スクープが、中間カウリングに配置された同期装置により作動されて、取り入れ空気および粒子を固定管の方に送り、固定管は、エンジンの支持アームの下流側にある第二の流管にこれらを排出する。
【００１１】
欧州特許第ＥＰ０４０７２９７号（特許文献２）は、流管の間にあるカウリングの内壁および外壁に、同期作動されて径方向外側に移動するトラップを設けている。
【００１２】
欧州特許第ＥＰ０３７４００４号（特許文献３）は、第一の流管の外壁にスクープ装置の結合トラップを設けている。
【００１３】
これらのすべての排出装置では、スクープおよびトラップの制御部品が、流管の間にあるカウリングに配置されて同期作動する。制御リングと、リンクロッドと、流体圧アクチュエータ（ｖｅｒｉｎ）と、連結されたトラップまたはスクープを作動するケーブルとを含む制御部品は、比較的複雑である上、必然的に行われる保守メンテナンス作業の時にアクセスしにくい。
【００１４】
こうしたスクープまたはトラップと、制御部品とを中間カウリングに配置する場合、中間カウリングが、これらの装置の連結部の支持手段を備えることが必要であり、その結果、中間カウリングとその加工とが著しく複雑化する。
【００１５】
【特許文献１】
英国特許第２２５９３２８号明細書
【特許文献２】
欧州特許第０４０７２９７号明細書
【特許文献３】
欧州特許第０３７４００４号明細書
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、中間カウリングを簡略化可能にすることにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この目的は、排出手段が、中間カウリングの上流側に配置される第一の流管で空気を取り入れる（ｐｒｅｌｅｖｅｍｅｎｔ）手段と、支持アーム下流側の第二の流管に取り入れ空気を排出する手段とを含み、これらの手段が、プラットフォームの下で中間カウリングの周囲に配置される管路を含むことにより達成される。
【００１８】
かくして、本発明による中間カウリングは、排出装置の機械要素を固定する手段を含まず、また、管の通過用の穴をフランジに含まない。しかしながら、本発明は、支持アームの下流側で排出空気を排気可能であり、これによって支持アームの基部における空気力学的な乱れとエンジンの性能損失とが回避される。
【００１９】
従って、本発明は、中間カウリングを簡略化してコストを抑え、力の伝達を改善できる。何故なら、中間カウリングのフランジは、質量を増やさなければ、管によって貫通されないからである。
【００２０】
本発明の他の長所および特徴は、添付図面に関して例として挙げられた以下の説明を読めば明らかになるであろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図示されているように、Ｘを軸とする二重流のターボジェットエンジン１は、流管の間にあるカウリング４で隔てられた、環状の第一の空気流管２と第二の空気流管３とに空気を供給する、図示されないファンをその前域に含む。
【００２２】
第一の流管２には、上流側から下流側に連続して、低圧コンプレッサ５と、グースネック形の断面を有する環状管路６と、図示されない燃焼室に圧縮空気を送る高圧コンプレッサ７とが設置されている。
【００２３】
流管の間にあるカウリング４は、上流側から下流側に、内壁が低圧コンプレッサ５のステータを構成するフロー分離スポイラ８と、グースネック形の環状管路６を径方向内部ゾーンに含む構造上の中間カウリング９と、高圧コンプレッサ７のステータ１０とを含む。
【００２４】
第二の流管３は、スポイラ８の外壁１１と、第二の流管３を横断するエンジンの支持アーム１３の内部プラットフォーム１２と、高圧コンプレッサ７のステータ１０を囲むエンジンカバー１４とにより内側で画定される。
【００２５】
中間カウリング９は、環状管路６の内部に複数の径方向アーム１５を有し、このアームは、環状管路６を囲む中間カウリング９の環状部分９ａを介して、支持アーム１３にブローが発生する力を伝える。
【００２６】
本発明によれば、分離スポイラ８は、中間カウリング９に隣接する内部領域で低圧コンプレッサ５の最終列の固定羽根５’の下流側に、環状マニホルド１６を含み、このマニホルドは、複数の穴１７またはスポイラ８の内壁に設けられた多数の穴により第一の流管と連通する。
【００２７】
環状マニホルド１６は、制御リング１９を介して、スポイラ８に設けられた複数の径方向の管路１８と連通可能である。制御リングは、たとえばアクチュエータのシャフトにより回転可能な軸２１を中心として連結される、操作アーム２０により回転駆動される。アクチュエータのシャフトの往復移動により、２個の端位置の間で、軸Ｘを中心として制御リング１９を交互に回転させる。
【００２８】
制御リングが含む複数の穴は、制御リング１９の一方の端位置で、径方向の管路１８の入口穴の正面にあり、制御リング１９の他方の端位置で、径方向の管路１８の入口穴を互いに接続するスポイラ８の環状の内壁により塞がれる。これらの径方向の管路１８は、実際、下流側に向かって肘形に曲げられており、支持アーム１３の内部プラットフォーム１２の下に連通する出口穴２２を有する。このため、制御リング１９により調整可能な排気量が、第一の流管２で取り入れられ、管路１８から排出される。
【００２９】
図示されているように、中間カウリングの周辺壁２３は、内部プラットフォーム１２から離れて配置されている。中間カウリング９の径方向外部の上流側面と下流側面とを画定する径方向フランジ２４、２５は、周辺壁２３の径方向外部に配置される穿孔突端部２４ａ、２５ａを含み、これらの突端部は、支持アーム１３に設けられた径方向脚部２６、２７をボルト締めにより固定する役割をし、プラットフォーム１２の下で径方向内側に伸びている。
【００３０】
管路１８の出口穴２２は、プラットフォーム１２の下で、脚部２６および突端部２４ａの隣接する２個のアセンブリの間に通じている。
【００３１】
軸方向の管２８は、プラットフォーム１２の下に固定されるか、あるいは管路１８の出口穴２２の正面で中間カウリング９の周辺に固定され、排出空気の排気管の連続性を確保している。
【００３２】
軸方向の管２８は、同様に中間カウリング９の下流側で、高圧コンプレッサのステータ１０を囲むエンジンカバー１４の下に設けられた管路２９と向かい合って、脚部２７と突端部２５ａとからなる２個の隣接アセンブリの間に通じており、管路２９は、穴３０により支持アーム１３の下流側で第二の流管３に通じている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による二重流のターボジェットエンジンの排気装置を示す、中間カウリングと第一の流管の上流側部分との縦断面図である。
【符号の説明】
１ ターボジェットエンジン
２ 第一の流管
３ 第二の流管
４ カウリング
５ 低圧コンプレッサ
５’ 固定羽根
６ 環状管路
７ 高圧コンプレッサ
８ フロー分離スポイラ
９ 中間カウリング
９ａ 環状部分
１０ ステータ
１１ 外壁
１２ 内部プラットフォーム
１３ 支持アーム
１４ エンジンカバー
１５ 径方向アーム
１６ 環状マニホルド
１７、３０ 穴
１８ 管路
１９ 制御リング
２０ 操作アーム
２１ 軸
２２ 出口穴
２３ 周辺壁
２４、２５ 径方向フランジ
２４ａ、２５ａ 穿孔突端部
２６、２７ 径方向脚部
２８ 管
２９ 管路
Ｘ 軸

Claims (1)

1. 低圧コンプレッサ（５）と高圧コンプレッサ（７）との間に軸方向に配置される構造上の中間カウリング（９）と、低圧コンプレッサ（５）から送られるガス流の一部を第二の流管（３）に向かって逸らすことを可能にする排気手段とを、第一の流管（２）と第二の流管（３）との間に含み、前記中間カウリング（９）が、中間カウリングの周辺に、第二の流管（３）を内側から画定するプラットフォームを備えた複数の支持アーム（１３）を有し、前記排気手段が、中間カウリング（９）の上流側に配置される第一の流管（２）で空気を取り入れる手段（１６、１９）と、支持アーム下流側の第二の流管に取り入れ空気を排気する手段とを含み、空気を取り入れる手段と取り入れ空気を排出する手段が、中間カウリング（９）とプラットフォーム（１２）との間に配置される管路（２８）を含むことを特徴とする、二重流のターボジェットエンジン。

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