JP6442548B2 - 航空機用推進エンジン - Google Patents
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Description
[実施態様1]
胴体及び後端を有する航空機用の推進システムであって、
上記航空機に取り付けられるように構成された推進エンジンを備え、
上記推進エンジンは、中心軸線を定め、
上記推進エンジンの作動時に電気機械先端速度を定める電気機械と、
上記電気機械によって上記推進エンジンの中心軸線の周りを回転可能なファンと、
を備え、
上記ファンは、ファン圧力比(RFP)を定めかつ複数のファンブレードを備え、上記ファンブレードの各々は、上記推進エンジンの作動時にファンブレード先端速度を定め、上記推進エンジンは、上記電気機械先端速度に対する上記ファンブレード先端速度を定め、
上記推進エンジンの作動時、上記電気機械先端速度に対する上記ファンブレード先端速度の比は、式:1.68xRFP−0.518の20%以内である、推進システム。
[実施態様2]
上記電気機械先端速度に対する上記ファンブレード先端速度の比は、式:1.68xRFP−0.518の10%以内である、実施態様1に記載の推進システム。
[実施態様3]
上記ファン圧力比RFPは、上記電気推進エンジンの作動時に1よりも大きくかつ約3よりも小さい、実施態様1に記載の推進システム。
[実施態様4]
上記推進エンジンは電気推進エンジンであり、上記電気機械は電気モータであり、上記ファンは、上記電気モータによって上記電気推進エンジンの中心軸線の周りを回転可能である、実施態様1に記載の推進システム。
[実施態様5]
上記電気機械に機械的に結合した出力ギヤボックスをさらに備え、上記ファンは、上記出力ギヤボックスに機械的に結合して、上記出力ギヤボックスを介して上記電気機械によって上記電気推進エンジンの上記中心軸線の周りを回転可能である、実施態様4に記載の推進システム。
[実施態様6]
上記出力ギヤボックスは、約1:1から約1:5の間のギヤ比を定める、実施態様5に記載の推進システム。
[実施態様7]
上記ファンは、上記電気推進エンジンの上記中心軸線に沿って上記出力ギヤボックスの前方に配置される、実施態様5に記載の推進システム。
[実施態様8]
上記電気機械は、上記電気推進エンジンの上記中心軸線に沿って上記ファンの前方に配置される、実施態様7に記載の推進システム。
[実施態様9]
上記出力ギヤボックスは、上記電気推進エンジンの上記中心軸線に沿って上記ファンの前方に配置され、上記電気推進エンジンの上記中心軸線に沿って上記電気機械の前方に配置される、実施態様5に記載の推進システム。
[実施態様10]
上記ファンは、上記電気推進エンジンの上記中心軸線に沿って上記電気機械の前方に配置される、実施態様9に記載の推進システム。
[実施態様11]
上記電気推進エンジンは、境界層吸い込みファンとして構成される、実施態様4に記載の推進システム。
[実施態様12]
上記電気推進システムは、上記航空機の後端において上記航空機の中点線に沿って取り付けられるように構成された後方ファンとして構成される、実施態様4に記載の推進システム。
[実施態様13]
ガスタービンエンジンと、
上記ガスタービンエンジンで作動する発電機と、
をさらに備え、上記電気機械は、上記発電機と電気通信を行う、実施態様4に記載の推進システム。
[実施態様14]
上記ガスタービンエンジンは、上記航空機の一対の主翼の一方に取り付けられるように構成される、実施態様13に記載の推進システム。
[実施態様15]
上記ファンによって定められた上記ファン圧力比は、上記ファンの上記ファン圧力比レーティングである、実施態様1に記載の推進システム。
[実施態様16]
構造サポートシステムをさらに備え、上記構造サポートシステムは、上記推進エンジンが上記航空機に取り付けられる場合に、上記航空機の上記胴体のバルクヘッドに取り付くように構成される、実施態様1に記載の推進システム。
[実施態様17]
航空機用の推進システムを作動させる方法であって、上記推進システムは、電気機械及びファンを含む推進エンジンを備え、上記電気機械は電気機械先端速度を定め、上記ファンはファン先端速度を定めるようになっており、上記方法は、
上記電気推進エンジンの上記ファンを、1よりも大きくかつ約3よりも小さいファン圧力比(RFP)を定めるように作動させるステップ、
を含み、上記電気機械先端速度に対する上記ファンブレード先端速度の比は、式:1.68xRFP−0.518の20%以内である、方法。
[実施態様18]
上記電気機械先端速度に対する上記ファンブレード先端速度の比は、式:1.68xRFP−0.518の約10%以内である、実施態様17に記載の方法。
[実施態様19]
上記電気機械先端速度に対する上記ファンブレード先端速度の比は、式:1.68xRFP−0.518の約5%以内である、実施態様17に記載の方法。
[実施態様20]
上記推進エンジンは、境界層吸い込み後部エンジンである、実施態様17に記載の方法。
12 胴体
14 長手方向中心軸線
15 中点線
16 ノーズセクション
18 テールセクション
20 主翼
22 右舷
24 左舷
26 前縁フラップ
28 後縁フラップ
30 垂直安定板
32 ラダーフラップ
34 水平安定板
36 エレベータフラップ
38 胴体外面
100 推進システム
102 ジェットエンジン
104 ジェットエンジン
106 BLIファン
108 発電機
110 エネルギ蓄積装置
111 電気通信バス
200 ターボファンジェットエンジン
201 長手方向又は軸方向中心線
202 ファンセクション
204 コアタービンエンジン
206 外部ケーシング
208 入口
210 低圧圧縮機
212 高圧圧縮機
214 燃焼セクション
216 高圧タービン
218 低圧タービン
220 ジェット排出セクション
222 高圧シャフト/スプール
224 低圧シャフト/スプール
226 ファン
228 ブレード
230 ディスク
232 作動部材
234 出力ギヤボックス
236 ナセル
238 ファンケーシング又はナセル
240 出口ガイドベーン
242 下流セクション
244 バイパス空気流通路
246 電気機械
248 ロータ
250 ステータ
300 BLIファン
302 中心軸線
304 ファン
306 ナセル
308 構造サポートシステム
310 ストラット
312 前方サポート部材
314 外側ナセル
316 後方サポート部材
318 テールコーン
320 バルクヘッド
322 空気流通路
324 インナーケーシング
326 ノズル
328 ファンブレード
330 ファンシャフト
332 ファンブレード先端
334 先端半径
336 電気モータ
338 出力ギヤボックス
340 駆動シャフト
342 ステータ
344 ロータ
346 アウターケーシング
348 空隙
350 軸受
352 外縁
Claims (15)
- 胴体(12)及び後端を有する航空機(10)用の推進システム(100)であって、
前記航空機(10)に取り付けられるように構成された推進エンジンを備え、
前記推進エンジンは、中心軸線(302)を定め、
前記推進エンジンの作動時に電気機械先端速度を定める電気機械と、
前記電気機械によって前記推進エンジンの中心軸線(302)の周りを回転可能なファン(304)と、
を備え、
前記ファン(304)は、ファン圧力比(RFP)を定めかつ複数のファンブレード(328)を備え、前記ファンブレード(328)の各々は、前記推進エンジンの作動時にファンブレード先端速度を定め、前記推進エンジンは、前記電気機械先端速度に対する前記ファンブレード先端速度の比を定め、
前記推進エンジンの作動時、前記電気機械先端速度に対する前記ファンブレード先端速度の比は、式:1.68xRFP−0.518の20%以内である、推進システム(100)。 - 前記電気機械先端速度に対する前記ファンブレード先端速度の比は、式:1.68xRFP−0.518の10%以内である、請求項1に記載の推進システム(100)。
- 前記ファン圧力比RFPは、前記電気推進エンジンの作動時に1よりも大きくかつ約3よりも小さい、請求項1又は2に記載の推進システム(100)。
- 前記推進エンジンは電気推進エンジンであり、前記電気機械は電気モータ(336)であり、前記ファン(304)は、前記電気モータ(336)によって前記電気推進エンジンの中心軸線(302)の周りを回転可能である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の推進システム(100)。
- 前記電気機械に機械的に結合した出力ギヤボックス(338)をさらに備え、前記ファン(304)は、前記出力ギヤボックス(338)に機械的に結合して、前記出力ギヤボックス(338)を介して前記電気機械によって前記電気推進エンジンの前記中心軸線(302)の周りを回転可能である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の推進システム(100)。
- 前記出力ギヤボックス(338)は、約1:1から約1:5の間のギヤ比を定める、請求項5に記載の推進システム(100)。
- 前記ファン(304)は、前記電気推進エンジンの前記中心軸線(302)に沿って前記出力ギヤボックス(338)の前方に配置される、請求項5に記載の推進システム(100)。
- 前記電気機械は、前記電気推進エンジンの前記中心軸線(302)に沿って前記ファン(304)の前方に配置される、請求項7に記載の推進システム(100)。
- 前記出力ギヤボックス(338)は、前記電気推進エンジンの前記中心軸線(302)に沿って前記ファン(304)の前方に配置され、前記電気推進エンジンの前記中心軸線(302)に沿って前記電気機械の前方に配置される、請求項5に記載の推進システム(100)。
- 前記ファン(304)は、前記電気推進エンジンの前記中心軸線(302)に沿って前記電気機械の前方に配置される、請求項9に記載の推進システム(100)。
- 前記電気推進エンジンは、前記航空機(10)の後端において前記航空機(10)の中点線(15)に沿って取り付けられるように構成された境界層吸い込みファン(300)として構成される、請求項4乃至10のいずれか1項に記載の推進システム(100)。
- ガスタービンエンジンと、
前記ガスタービンエンジンで作動する発電機(108)と、
をさらに備え、前記電気機械は、前記発電機(108)と電気通信を行う、請求項4乃至11のいずれか1項に記載の推進システム(100)。 - 前記ファン(304)によって定められた前記ファン圧力比は、前記ファン(304)の前記ファン圧力比レーティングである、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の推進システム(100)。
- 構造サポートシステムをさらに備え、前記構造サポートシステムは、前記推進エンジンが前記航空機(10)に取り付けられる場合に、前記航空機(10)の前記胴体(12)のバルクヘッド(320)に取り付くように構成される、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の推進システム(100)。
- 航空機(10)用の推進システム(100)を作動させる方法であって、前記推進システム(100)は、電気機械及びファン(304)を含む推進エンジンを備え、前記電気機械は電気機械先端速度を定め、前記ファン(304)はファン先端速度を定めるようになっており、前記方法は、
前記電気推進エンジンの前記ファン(304)を、1よりも大きくかつ約3よりも小さいファン圧力比(RFP)を定めるように作動させるステップ、
を含み、前記電気機械先端速度に対する前記ファンブレード先端速度の比は、式:1.68xRFP−0.518の20%以内である、方法。
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