JPH04231625A - 発射体シールド - Google Patents
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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- F01D21/04—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
- F01D21/045—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position special arrangements in stators or in rotors dealing with breaking-off of part of rotor
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
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- D04C1/02—Braid or lace, e.g. pillow-lace; Processes for the manufacture thereof made from particular materials
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- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/02—Plate construction
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- D—TEXTILES; PAPER
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- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は発射体シールドに関し、
特に、例えば、ガスタービンエンジンの回転部品の損傷
時に投出される発射体を受止めてそのエネルギーを吸収
するように作用するガスタービンエンジン用動翼受止め
構造体において用い得る発射体シールドに関する。
特に、例えば、ガスタービンエンジンの回転部品の損傷
時に投出される発射体を受止めてそのエネルギーを吸収
するように作用するガスタービンエンジン用動翼受止め
構造体において用い得る発射体シールドに関する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンエンジンには動翼が設けら
れ、破損した場合、エンジンから半径方向外方に投出さ
れる発射体となる。動翼受止め構造体は、このような発
射体を受止めることによりエンジンの損傷とエンジンを
支持する航空機の損傷を減らす遮蔽体として用い得るも
のである。
れ、破損した場合、エンジンから半径方向外方に投出さ
れる発射体となる。動翼受止め構造体は、このような発
射体を受止めることによりエンジンの損傷とエンジンを
支持する航空機の損傷を減らす遮蔽体として用い得るも
のである。
【0003】従来の動翼受止め構造体では、例えば、金
属、樹脂含浸ガラス繊維、炭素繊維、緩衝ナイロン、ガ
ラス繊維テープ、またはケヴラー(Kevlar)のよ
うな芳香族ポリアミド繊維、あるいは他の緩衝より糸が
層状に設けられ、受止め構造体のエネルギー吸収性を高
めている。
属、樹脂含浸ガラス繊維、炭素繊維、緩衝ナイロン、ガ
ラス繊維テープ、またはケヴラー(Kevlar)のよ
うな芳香族ポリアミド繊維、あるいは他の緩衝より糸が
層状に設けられ、受止め構造体のエネルギー吸収性を高
めている。
【0004】特に樹脂母材を用いないで織った緩衝より
糸には次のような欠点、すなわち、衝撃発生時に個々の
より糸が発射体により押分けられやすく、このため発射
体が緩衝織物を比較的容易に貫通するという欠点がある
ことが知られている。従って、通例このような織物を多
層設けることにより、所定エネルギーの発射体が緩衝織
物の全層を貫通できないようにする。
糸には次のような欠点、すなわち、衝撃発生時に個々の
より糸が発射体により押分けられやすく、このため発射
体が緩衝織物を比較的容易に貫通するという欠点がある
ことが知られている。従って、通例このような織物を多
層設けることにより、所定エネルギーの発射体が緩衝織
物の全層を貫通できないようにする。
【0005】
【発明の目的】従って、本発明の目的は新規改良発射体
シールドを提供することである。
シールドを提供することである。
【0006】本発明の他の目的は、発射体衝突時の緩衝
より糸の分離に対する抗力を高めた新規改良緩衝布(b
allistic fabric)を含む発射体シール
ドを提供することである。
より糸の分離に対する抗力を高めた新規改良緩衝布(b
allistic fabric)を含む発射体シール
ドを提供することである。
【0007】本発明の他の目的は、新規改良発射体シー
ルドを含むガスタービンエンジン用動翼受止め構造体を
提供することである。
ルドを含むガスタービンエンジン用動翼受止め構造体を
提供することである。
【0008】本発明の他の目的は、高いエネルギー吸収
能力をもつ緩衝布からなる発射体シールドを有するガス
タービンエンジン用動翼受止め構造体を提供することで
ある。
能力をもつ緩衝布からなる発射体シールドを有するガス
タービンエンジン用動翼受止め構造体を提供することで
ある。
【0009】
【発明の概要】本発明の好適実施例によれば、発射体シ
ールドが次のような緩衝布、すなわち、複数の組合わせ
た緩衝より糸と、発射体により緩衝布が衝撃を受けた時
隣合うより糸をはさみ締め(scissoring)し
て互いに近寄せるようにする手段とを有する緩衝布を含
む。一実施例において、発射体シールドはガスタービン
エンジン用動翼受止め構造体に用いられ、そして緩衝布
は編組緩衝より糸からなる。
ールドが次のような緩衝布、すなわち、複数の組合わせ
た緩衝より糸と、発射体により緩衝布が衝撃を受けた時
隣合うより糸をはさみ締め(scissoring)し
て互いに近寄せるようにする手段とを有する緩衝布を含
む。一実施例において、発射体シールドはガスタービン
エンジン用動翼受止め構造体に用いられ、そして緩衝布
は編組緩衝より糸からなる。
【0010】本発明の特徴は、他の目的と利点とともに
、添付図面と関連する以下の好適実施例の説明からさら
に明らかとなろう。
、添付図面と関連する以下の好適実施例の説明からさら
に明らかとなろう。
【0011】
【実施例の記載】図1は、本発明の好適実施例による発
射体シールド14を有する動翼受止め構造体12を具備
する以外は従来の態様のガスタービンエンジン10を示
す。
射体シールド14を有する動翼受止め構造体12を具備
する以外は従来の態様のガスタービンエンジン10を示
す。
【0012】図1と図2に示すように、エンジン10に
は従来のファン組立体16が含まれ、縦軸中心線18を
中心として回転し得る。ファン組立体16はロータディ
スク20を含み、これに複数の半径方向外向きに突出し
たファン動翼22が固定されている。エンジン10はま
た従来のナセル24を備え、これは環状内側ケーシング
26に従来のように連結されている。内側ケーシング2
6は、複数の周方向に相隔たる支柱28と、従来のブー
スタファン組立体30とを介してファン組立体16を従
来のように支持する。従来のコアエンジン32がファン
組立体16に従来のように連結され、ファン動翼22を
回転して取入れ空気を加速し、これにより、ガスタービ
ンエンジンが推力を発生する。通常の半径方向軸線34
が軸方向中心線18から垂直に外方に延びており、また
周方向36が、軸方向中心線18に直交する平面内にに
存する円の周囲に延びる方向とされている。
は従来のファン組立体16が含まれ、縦軸中心線18を
中心として回転し得る。ファン組立体16はロータディ
スク20を含み、これに複数の半径方向外向きに突出し
たファン動翼22が固定されている。エンジン10はま
た従来のナセル24を備え、これは環状内側ケーシング
26に従来のように連結されている。内側ケーシング2
6は、複数の周方向に相隔たる支柱28と、従来のブー
スタファン組立体30とを介してファン組立体16を従
来のように支持する。従来のコアエンジン32がファン
組立体16に従来のように連結され、ファン動翼22を
回転して取入れ空気を加速し、これにより、ガスタービ
ンエンジンが推力を発生する。通常の半径方向軸線34
が軸方向中心線18から垂直に外方に延びており、また
周方向36が、軸方向中心線18に直交する平面内にに
存する円の周囲に延びる方向とされている。
【0013】本発明の一実施例による動翼受止め構造体
12はディスク20と動翼22とを囲み、環状内側ケー
シング26を有し、これがファン動翼22を囲んでいる
。構造体12はまた、内側ケーシング26に剛性を与え
かつ構造的に支持する従来のはちの巣形部材38と、こ
のはちの巣形部材を囲む外殻39とを含んでいる。外殻
39ははちの巣形部材38とシールド14との直接接触
を防ぎ、発射体事故中はちの巣形部材38がシールド1
4を切裂くおそれを減らす。内側ケーシング26は、例
えばアルミニウムまたは鋼のような金属製でよく、はち
の巣形部材38は例えばアルミニウムのような金属製で
よく、また外殻39は金属製か、あるいは従来の黒鉛エ
ポキシ構造体でよい。はちの巣形部材38は、例えば従
来の接着剤接合により、内側ケーシング26と外殻39
に固定される。
12はディスク20と動翼22とを囲み、環状内側ケー
シング26を有し、これがファン動翼22を囲んでいる
。構造体12はまた、内側ケーシング26に剛性を与え
かつ構造的に支持する従来のはちの巣形部材38と、こ
のはちの巣形部材を囲む外殻39とを含んでいる。外殻
39ははちの巣形部材38とシールド14との直接接触
を防ぎ、発射体事故中はちの巣形部材38がシールド1
4を切裂くおそれを減らす。内側ケーシング26は、例
えばアルミニウムまたは鋼のような金属製でよく、はち
の巣形部材38は例えばアルミニウムのような金属製で
よく、また外殻39は金属製か、あるいは従来の黒鉛エ
ポキシ構造体でよい。はちの巣形部材38は、例えば従
来の接着剤接合により、内側ケーシング26と外殻39
に固定される。
【0014】図3と図4に示すように、発射体シールド
14は緩衡布40からなり、この緩衝布は外殻39とは
ちの巣形部材38の周りにほぼ周方向36に緊密に巻か
れた複数の層42をなしている。緩衡布40は好ましく
は連続しておりかつ内側ケーシング26とはちの巣形部
材38の周りに複数の層42を形成するように巻かれて
いる。
14は緩衡布40からなり、この緩衝布は外殻39とは
ちの巣形部材38の周りにほぼ周方向36に緊密に巻か
れた複数の層42をなしている。緩衡布40は好ましく
は連続しておりかつ内側ケーシング26とはちの巣形部
材38の周りに複数の層42を形成するように巻かれて
いる。
【0015】本発明の趣旨を十分理解し得るように、従
来の緩衝織物44の一部を図5に示す。従来の織物44
は、複数のよこ糸48と垂直に織られた複数のたて糸4
6を含む。図5はまたエンジン10のようなガスタービ
ンエンジンにおける緩衝織物44の配向例を示し、たて
糸46は周方向36とほぼ平行に配列されそしてよこ糸
48は軸方向中心線18とほぼ平行に配列されている。
来の緩衝織物44の一部を図5に示す。従来の織物44
は、複数のよこ糸48と垂直に織られた複数のたて糸4
6を含む。図5はまたエンジン10のようなガスタービ
ンエンジンにおける緩衝織物44の配向例を示し、たて
糸46は周方向36とほぼ平行に配列されそしてよこ糸
48は軸方向中心線18とほぼ平行に配列されている。
【0016】図6は図5の緩衝織物44を例示する拡大
図で、たて糸46とよこ糸48に対する発射体力Fの作
用を示す。図6の中心部は、発射体力の作用によってよ
り糸46、48が押し開かれることを示す。従って、通
例複数層のこのような従来の緩衝織物44がガスタービ
ンエンジンにおいて用いられ、例えばファン動翼の破断
によって生じる発射体のエネルギーを吸収して発射体を
受止める充分な層が設けられる。通例、発射体事故中、
緩衝織物44の層の多くが貫通する発射体により破損し
、その際発射体は層を貫通しながらエネルギーを失い、
ついには全エネルギーが散逸しそして発射体は残りの層
を貫通できなくなる。
図で、たて糸46とよこ糸48に対する発射体力Fの作
用を示す。図6の中心部は、発射体力の作用によってよ
り糸46、48が押し開かれることを示す。従って、通
例複数層のこのような従来の緩衝織物44がガスタービ
ンエンジンにおいて用いられ、例えばファン動翼の破断
によって生じる発射体のエネルギーを吸収して発射体を
受止める充分な層が設けられる。通例、発射体事故中、
緩衝織物44の層の多くが貫通する発射体により破損し
、その際発射体は層を貫通しながらエネルギーを失い、
ついには全エネルギーが散逸しそして発射体は残りの層
を貫通できなくなる。
【0017】本発明による緩衡布40は優れた受止め能
力をもち、同じ材料で作った従来の織物44と重量につ
いて比較した場合、同じエネルギーの同じ発射体を受止
めるのに、より少ない重量の材料からなる緩衡布40を
用いればすむことがわかった。本発明による緩衡布40
は、発射体の衝突によるより糸の押し広げを抑制する能
力をもつので、従来の織物44より優れている。
力をもち、同じ材料で作った従来の織物44と重量につ
いて比較した場合、同じエネルギーの同じ発射体を受止
めるのに、より少ない重量の材料からなる緩衡布40を
用いればすむことがわかった。本発明による緩衡布40
は、発射体の衝突によるより糸の押し広げを抑制する能
力をもつので、従来の織物44より優れている。
【0018】さらに詳述すると、本発明の一実施例によ
る緩衡布40は、好ましくは、図7に示すように互いに
斜めに配置された複数の編組緩衝より糸50からなる。
る緩衡布40は、好ましくは、図7に示すように互いに
斜めに配置された複数の編組緩衝より糸50からなる。
【0019】しかし、図9には、より糸52の従来の編
物の最も簡単な形態を示し、この場合3本のより糸52
A、52B、52Cが編まれている。1本のより糸を他
のより糸上に組合せ次いで残りのより糸の下に通してか
ら曲げ、この仕方を繰返すことに注意されたい。例えば
、より糸52Aはより糸52Bの上に重なり合って通過
し次いでより糸52Cの下に重なり合って通過した後曲
げ部54を形成し、再びより糸52Bの上に重なり次い
でより糸52Cの下をくぐり抜ける。より糸52B、5
2Cもそれぞれ同様の仕方で編み込まれる。
物の最も簡単な形態を示し、この場合3本のより糸52
A、52B、52Cが編まれている。1本のより糸を他
のより糸上に組合せ次いで残りのより糸の下に通してか
ら曲げ、この仕方を繰返すことに注意されたい。例えば
、より糸52Aはより糸52Bの上に重なり合って通過
し次いでより糸52Cの下に重なり合って通過した後曲
げ部54を形成し、再びより糸52Bの上に重なり次い
でより糸52Cの下をくぐり抜ける。より糸52B、5
2Cもそれぞれ同様の仕方で編み込まれる。
【0020】図7に示した編物40は図9に示した簡単
な編物より複雑であるが、従来の仕方で作られている。 図8にさらに示すように、編組より糸50は、各編組よ
り糸50例えばより糸52Aが一方向に2本の隣合うよ
り糸52B、52Cの下と2本の隣合うより糸50D、
50Eの上に交互に配置されるように重ね合わせ式に組
合わされる。ここで用いる「重ね合わせ」という言葉は
単に、1本のより糸が隣接より糸の上か下を通ることを
意味する。一例としてのより糸52Aは編物40の第1
縁58で曲げ部56を形成し、そこで向きを変えて織物
内に向かい、2本の隣合うより糸50F、50Gの上と
2本の隣合うより糸50H、50Iの下を交互に通過す
る。より糸52により形成された曲げ部56は全部で、
直線をなす第1縁58を画成する。図7に示すように、
より糸50は第1縁58と反対の側に第2縁60を同様
に画成する。
な編物より複雑であるが、従来の仕方で作られている。 図8にさらに示すように、編組より糸50は、各編組よ
り糸50例えばより糸52Aが一方向に2本の隣合うよ
り糸52B、52Cの下と2本の隣合うより糸50D、
50Eの上に交互に配置されるように重ね合わせ式に組
合わされる。ここで用いる「重ね合わせ」という言葉は
単に、1本のより糸が隣接より糸の上か下を通ることを
意味する。一例としてのより糸52Aは編物40の第1
縁58で曲げ部56を形成し、そこで向きを変えて織物
内に向かい、2本の隣合うより糸50F、50Gの上と
2本の隣合うより糸50H、50Iの下を交互に通過す
る。より糸52により形成された曲げ部56は全部で、
直線をなす第1縁58を画成する。図7に示すように、
より糸50は第1縁58と反対の側に第2縁60を同様
に画成する。
【0021】好適実施例では、図3に示すように、第1
および第2縁58、60は局所的な従来の接着剤接合に
より内側ケーシング26に固定される。さらに詳述する
と、縁58、60に従来のエポキシ接着剤を例えば約1
インチの短い軸方向距離だけしみ込ませる。これらの接
着剤含浸縁は、組立て中に外殻39に巻かれ硬化された
後、それぞれ比較的剛性の高い縁58、60を形成する
。好適実施例では、内側ケーシング26に適当に固定さ
れたZ形環状ブラケット61を各縁58、60に設け得
る。その場合、縁58、60は上述の組立て工程中ブラ
ケット61にさらに接着される。
および第2縁58、60は局所的な従来の接着剤接合に
より内側ケーシング26に固定される。さらに詳述する
と、縁58、60に従来のエポキシ接着剤を例えば約1
インチの短い軸方向距離だけしみ込ませる。これらの接
着剤含浸縁は、組立て中に外殻39に巻かれ硬化された
後、それぞれ比較的剛性の高い縁58、60を形成する
。好適実施例では、内側ケーシング26に適当に固定さ
れたZ形環状ブラケット61を各縁58、60に設け得
る。その場合、縁58、60は上述の組立て工程中ブラ
ケット61にさらに接着される。
【0022】編物40はまた、図7と図8に示すように
編物40に組込まれた複数の互いに平行な緩衝より糸6
2を含むことが好ましい。編組より糸50は好ましくは
平行より糸62に対して斜めに配置され、そして好適実
施例では、平行より糸62に対して約30度以下の角度
で配置され、周方向荷重を支承するとともにはさみ締め
作用をなし得る。他の実施例において所望に応じ30度
以上の角度を用いてもよい。図8は、平行より糸62と
第1斜めより糸64との間の角度Aが約30度以下、好
ましくは約30度であるような関係を例示する。第1斜
めより糸64と斜めに重なり合う緩衝より糸50の第2
斜めより糸66が平行より糸62となす角度Bも約30
度以下、好ましくは約30度である。
編物40に組込まれた複数の互いに平行な緩衝より糸6
2を含むことが好ましい。編組より糸50は好ましくは
平行より糸62に対して斜めに配置され、そして好適実
施例では、平行より糸62に対して約30度以下の角度
で配置され、周方向荷重を支承するとともにはさみ締め
作用をなし得る。他の実施例において所望に応じ30度
以上の角度を用いてもよい。図8は、平行より糸62と
第1斜めより糸64との間の角度Aが約30度以下、好
ましくは約30度であるような関係を例示する。第1斜
めより糸64と斜めに重なり合う緩衝より糸50の第2
斜めより糸66が平行より糸62となす角度Bも約30
度以下、好ましくは約30度である。
【0023】さらに図8に示すように、平行より糸62
は編組より糸50の3つの重ね合わせ部毎に相隔たって
いる。さらに詳述すると、第1平行より糸62Aから3
番目の重ね合わせ部に第2平行より糸62Bがあり、第
1重ね合わせ部は68A、第2重ね合わせ部は68Bそ
して第3重ね合わせ部は68Cで表されている。しかし
、平行より糸62をもっと近寄せても離してもよい。 例えば、代替実施例では、平行より糸62は、好適実施
例で用いる編組より糸50の6つの重ね合わせ部毎に相
隔てられてもよい。このような実施例では、図8に示し
た第3平行より糸62Cが6番目の重ね合わせ部68D
に配置され、そして第2より糸62Bは使用されない。 もちろん、複数のより糸62が第1縁58から第2縁6
0まで隔置される。
は編組より糸50の3つの重ね合わせ部毎に相隔たって
いる。さらに詳述すると、第1平行より糸62Aから3
番目の重ね合わせ部に第2平行より糸62Bがあり、第
1重ね合わせ部は68A、第2重ね合わせ部は68Bそ
して第3重ね合わせ部は68Cで表されている。しかし
、平行より糸62をもっと近寄せても離してもよい。 例えば、代替実施例では、平行より糸62は、好適実施
例で用いる編組より糸50の6つの重ね合わせ部毎に相
隔てられてもよい。このような実施例では、図8に示し
た第3平行より糸62Cが6番目の重ね合わせ部68D
に配置され、そして第2より糸62Bは使用されない。 もちろん、複数のより糸62が第1縁58から第2縁6
0まで隔置される。
【0024】編物40は、好ましくは、編組緩衝より糸
50と平行緩衝より糸62とで作った細長い帯からなり
、編物すなわち帯40の全長に沿って延在する対応縦軸
線70を有する。帯40はさらに、縦軸線70と第1お
よび第2縁58、60とに直交する両縁間の幅W(図7
参照)を有する。平行より糸62は好ましくは縦軸線7
0に平行であり、同様に、第1および第2縁58、60
も縦軸線70に平行である。前述のようにそして図7と
図8に示したように編組より糸50を編んで緩衝布40
にする方法は公知であり、3軸編組と呼ばれる。
50と平行緩衝より糸62とで作った細長い帯からなり
、編物すなわち帯40の全長に沿って延在する対応縦軸
線70を有する。帯40はさらに、縦軸線70と第1お
よび第2縁58、60とに直交する両縁間の幅W(図7
参照)を有する。平行より糸62は好ましくは縦軸線7
0に平行であり、同様に、第1および第2縁58、60
も縦軸線70に平行である。前述のようにそして図7と
図8に示したように編組より糸50を編んで緩衝布40
にする方法は公知であり、3軸編組と呼ばれる。
【0025】帯40はガスタービンエンジン10内の動
翼受止め構造体12において好適方向を有する。さらに
詳述すると、帯40を具備する発射体シールド14は、
平行緩衝より糸62が内側ケーシング26とはちの巣形
部材38との周囲に図1と図3と図4と図7と図8に示
すように周方向36と平行に配列されるように、配置さ
れる。図7と図8に示すように、帯40は動翼受止め構
造体12内に設けられた時縦軸線70が周方向36と平
行に向けられることが好ましい。従って、その場合、編
組より糸50は周方向36に対して斜めに配置される。 例えば、編組より糸64、66は周方向36の両側に約
30度以下、好ましくは約30度の角度で配置され、こ
れらの角度は周方向36に対して正負何度と表し得る角
度である。
翼受止め構造体12において好適方向を有する。さらに
詳述すると、帯40を具備する発射体シールド14は、
平行緩衝より糸62が内側ケーシング26とはちの巣形
部材38との周囲に図1と図3と図4と図7と図8に示
すように周方向36と平行に配列されるように、配置さ
れる。図7と図8に示すように、帯40は動翼受止め構
造体12内に設けられた時縦軸線70が周方向36と平
行に向けられることが好ましい。従って、その場合、編
組より糸50は周方向36に対して斜めに配置される。 例えば、編組より糸64、66は周方向36の両側に約
30度以下、好ましくは約30度の角度で配置され、こ
れらの角度は周方向36に対して正負何度と表し得る角
度である。
【0026】この配置では、平行より糸62は周方向3
6あるいは環状動翼受止め構造体12と関連するフープ
応力方向に向けられる。この配向では、平行より糸62
は、半径方向外方に投出された動翼22の破片のような
発射体の衝突時に帯40に生じる周方向反力に抗するの
に最も有効である。図4はまた、力Fで表したこのよう
な発射片の衝撃軌道の一例を示す。平行より糸62はそ
れらに生じるフープ応力に良く対処するために連続的で
あることが好ましい。このような実施例では、より糸6
2はエネルギーを吸収しかつ半径方向外方たわみを制限
するように作用する。
6あるいは環状動翼受止め構造体12と関連するフープ
応力方向に向けられる。この配向では、平行より糸62
は、半径方向外方に投出された動翼22の破片のような
発射体の衝突時に帯40に生じる周方向反力に抗するの
に最も有効である。図4はまた、力Fで表したこのよう
な発射片の衝撃軌道の一例を示す。平行より糸62はそ
れらに生じるフープ応力に良く対処するために連続的で
あることが好ましい。このような実施例では、より糸6
2はエネルギーを吸収しかつ半径方向外方たわみを制限
するように作用する。
【0027】図4に示すように、編物40は第1端72
と、反対側の第2端74とを有し、そして第1および第
2端は好適な仕方で固着される。さらに詳述すると、第
1端72にも従来のエポキシ接着剤を約1インチの短い
周方向距離だけしみ込ませることにより、組立て開始時
に第1端72を外殻39に接着する。次いで帯40を外
殻39の周囲に巻き、相接する所望数の層42(一部だ
け図示)を形成する。第2端74にも同様にエポキシ接
着剤をしみ込ませ、それを直前層42に固定し得る。帯
40を漏洩流体による汚染から保護するために、金属ま
たは黒鉛エポキシのような通常の外被(図示せず)を帯
40の周りに設けてもよい。しかし、好ましくは、第2
端74は帯40の最外巻層の端部であり、それに従来の
エポキシ樹脂接着剤をしみ込ませる。この接着剤は硬化
すると、直前層42に接合した外被または密封層を形成
する。
と、反対側の第2端74とを有し、そして第1および第
2端は好適な仕方で固着される。さらに詳述すると、第
1端72にも従来のエポキシ接着剤を約1インチの短い
周方向距離だけしみ込ませることにより、組立て開始時
に第1端72を外殻39に接着する。次いで帯40を外
殻39の周囲に巻き、相接する所望数の層42(一部だ
け図示)を形成する。第2端74にも同様にエポキシ接
着剤をしみ込ませ、それを直前層42に固定し得る。帯
40を漏洩流体による汚染から保護するために、金属ま
たは黒鉛エポキシのような通常の外被(図示せず)を帯
40の周りに設けてもよい。しかし、好ましくは、第2
端74は帯40の最外巻層の端部であり、それに従来の
エポキシ樹脂接着剤をしみ込ませる。この接着剤は硬化
すると、直前層42に接合した外被または密封層を形成
する。
【0028】図10は帯40の一部を示す略図で、斜め
向きの編組より糸64、66を示す。図11は帯40の
無変形状態を点線で示し、また軸方向面18における引
張反力Frによる帯40の変形状態40Aを実線で示す
略図であり、反力Frは編物40にほぼ斜めに衝突する
発射体によるものである(このような衝突方向は図6に
例示されている)。帯40は軸方向18に伸びるととも
に周方向36に縮むことに注意されたい。これははさみ
締め(scissoring)と考えてよいものである
。換言すると、隣合う編組より糸64、66は帯40に
対する発射体の衝突時にはさみ締め作用をなし、隣合う
より糸64、66は互いに近寄るかまたは近寄る傾向を
もち、これにより相互間の空間を減らしそしてより糸6
4、66の拡開傾向を抑制する。
向きの編組より糸64、66を示す。図11は帯40の
無変形状態を点線で示し、また軸方向面18における引
張反力Frによる帯40の変形状態40Aを実線で示す
略図であり、反力Frは編物40にほぼ斜めに衝突する
発射体によるものである(このような衝突方向は図6に
例示されている)。帯40は軸方向18に伸びるととも
に周方向36に縮むことに注意されたい。これははさみ
締め(scissoring)と考えてよいものである
。換言すると、隣合う編組より糸64、66は帯40に
対する発射体の衝突時にはさみ締め作用をなし、隣合う
より糸64、66は互いに近寄るかまたは近寄る傾向を
もち、これにより相互間の空間を減らしそしてより糸6
4、66の拡開傾向を抑制する。
【0029】同様に、図12は発射体による周方向36
の引張反力Frを示し、40Bで表した帯は周方向36
に伸びるとともに軸方向18に縮む。隣合う編組より糸
64、66はやはりはさみ締め作用をなし、互いに近寄
るかまたは近寄る傾向を示して相互間の空間を減らし同
様により糸64、66の拡開を抑制する。もちろん、発
射体の実際の衝突中は、帯40は図11と図12に示し
たはさみ締めを組合わせた挙動をなす。試験と視覚およ
び写真観察によってわかったことは、発射体の衝撃によ
るこのはさみ締め作用により、隣合う編組より糸64と
隣合う編組より糸66が離れるのではなく近寄るという
ことである。従って、編物40は、発射体の編物40へ
の衝突時に隣合うより糸をはさみ締めして隣合う編組よ
り糸を近寄せる手段を包含すると考えられる。例えば、
はさみ締めにより、隣合う編組より糸64が互いに近寄
るとともに隣合う編組より糸66が互いに近寄る。もち
ろん、発射体の実際の衝突箇所での相互作用機構は複雑
であり、そして発射体は場合によっては帯40の層の幾
つかを貫通するであろう。しかし、衝突箇所のすぐ近く
の緩衝より糸50は前述のように優れたエネルギー吸収
性をもち、発射体シールドとして作用する。
の引張反力Frを示し、40Bで表した帯は周方向36
に伸びるとともに軸方向18に縮む。隣合う編組より糸
64、66はやはりはさみ締め作用をなし、互いに近寄
るかまたは近寄る傾向を示して相互間の空間を減らし同
様により糸64、66の拡開を抑制する。もちろん、発
射体の実際の衝突中は、帯40は図11と図12に示し
たはさみ締めを組合わせた挙動をなす。試験と視覚およ
び写真観察によってわかったことは、発射体の衝撃によ
るこのはさみ締め作用により、隣合う編組より糸64と
隣合う編組より糸66が離れるのではなく近寄るという
ことである。従って、編物40は、発射体の編物40へ
の衝突時に隣合うより糸をはさみ締めして隣合う編組よ
り糸を近寄せる手段を包含すると考えられる。例えば、
はさみ締めにより、隣合う編組より糸64が互いに近寄
るとともに隣合う編組より糸66が互いに近寄る。もち
ろん、発射体の実際の衝突箇所での相互作用機構は複雑
であり、そして発射体は場合によっては帯40の層の幾
つかを貫通するであろう。しかし、衝突箇所のすぐ近く
の緩衝より糸50は前述のように優れたエネルギー吸収
性をもち、発射体シールドとして作用する。
【0030】編物40を構成するより糸50、62は、
高い値の引張りに耐えそして発射体衝撃のエネルギーを
吸収する任意の公知緩衝材料で製造され得る。このよう
なより糸は、通例、軽量で高強度の合成繊維、例えば、
炭素繊維とガラス繊維、および前述の材料からなる。好
適実施例では、より糸は芳香族ポリアミド繊維、例えば
、イー・アイ・デュポン(E.I. DuPont )
により製造され市販されている合成繊維であるケヴラー
(Kevlar)49からなる。
高い値の引張りに耐えそして発射体衝撃のエネルギーを
吸収する任意の公知緩衝材料で製造され得る。このよう
なより糸は、通例、軽量で高強度の合成繊維、例えば、
炭素繊維とガラス繊維、および前述の材料からなる。好
適実施例では、より糸は芳香族ポリアミド繊維、例えば
、イー・アイ・デュポン(E.I. DuPont )
により製造され市販されている合成繊維であるケヴラー
(Kevlar)49からなる。
【0031】ケヴラー49からなる従来の緩衝織物と、
やはりケヴラー49からなる編組緩衝繊維40との試験
を行った。特定の設計に対し、図5に示したような従来
の緩衝織物を用い、図7と図8に示したような緩衝編物
40と比較した。フラットパネル・半ケーシング試験の
外挿によりわかったことは、幅が22インチで重さが1
55 ポンドの67層のケヴラー49製織物44が、受
止め性能において、幅が22インチで重さが119 ポ
ンドのわずか10層のケヴラー49製編物40に匹敵す
るということである。これは同程度の緩衝保護に対して
約23%の重量節減を意味する。
やはりケヴラー49からなる編組緩衝繊維40との試験
を行った。特定の設計に対し、図5に示したような従来
の緩衝織物を用い、図7と図8に示したような緩衝編物
40と比較した。フラットパネル・半ケーシング試験の
外挿によりわかったことは、幅が22インチで重さが1
55 ポンドの67層のケヴラー49製織物44が、受
止め性能において、幅が22インチで重さが119 ポ
ンドのわずか10層のケヴラー49製編物40に匹敵す
るということである。これは同程度の緩衝保護に対して
約23%の重量節減を意味する。
【0032】編組より糸50と平行より糸62は任意の
従来形状のものでよい。例えば、好適実施例におけるよ
り糸50、62は、おのおのが撚ってない複数の個別繊
条からなる普通の引き綱の形態のものである。より糸5
0、62は特定用途に対し所望に応じて個別繊条の撚っ
た束あるいは撚ってない束のような任意の形態のもので
よい。
従来形状のものでよい。例えば、好適実施例におけるよ
り糸50、62は、おのおのが撚ってない複数の個別繊
条からなる普通の引き綱の形態のものである。より糸5
0、62は特定用途に対し所望に応じて個別繊条の撚っ
た束あるいは撚ってない束のような任意の形態のもので
よい。
【0033】さらに、編物40は、より糸50が互いに
好ましくはなるべく密接に接触するように、密接に編ま
れ、個々の層42も互いになるべく密接に接触する。し
かし、樹脂母材を用いずに概して緊密な編物40を形成
する。なぜなら、はさみ締め作用が制限されるおそれが
あるからである。ただし、本発明の代替態様では、従来
の樹脂母材を用いて完全に緊密な編物40を形成するこ
とが望ましいかもしれない。樹脂母材を用いないので、
個々のより糸は互いに比較的自由に滑動して良好なはさ
み締めをなし得る。これに関して注意すべきことは、第
1および第2縁58、60には局所的にのみエポキシ接
着剤をしみ込ませるので、両縁58、60間のより糸5
0は滑動自在ではさみ締めの発生を可能にすることであ
る。同様に、第1および第2端72、74にも局所的に
のみエポキシ接着剤をしみ込ませるので、両端72、7
4間の層42とより糸は滑動自在ではさみ締めの発生を
可能にする。発射体の事故中、第1および第2縁58、
60と、多分第1および第2端72、74は、衝撃力F
により剥離するかもしれないが、しかし編物40は効果
的に発射体に抵抗する。
好ましくはなるべく密接に接触するように、密接に編ま
れ、個々の層42も互いになるべく密接に接触する。し
かし、樹脂母材を用いずに概して緊密な編物40を形成
する。なぜなら、はさみ締め作用が制限されるおそれが
あるからである。ただし、本発明の代替態様では、従来
の樹脂母材を用いて完全に緊密な編物40を形成するこ
とが望ましいかもしれない。樹脂母材を用いないので、
個々のより糸は互いに比較的自由に滑動して良好なはさ
み締めをなし得る。これに関して注意すべきことは、第
1および第2縁58、60には局所的にのみエポキシ接
着剤をしみ込ませるので、両縁58、60間のより糸5
0は滑動自在ではさみ締めの発生を可能にすることであ
る。同様に、第1および第2端72、74にも局所的に
のみエポキシ接着剤をしみ込ませるので、両端72、7
4間の層42とより糸は滑動自在ではさみ締めの発生を
可能にする。発射体の事故中、第1および第2縁58、
60と、多分第1および第2端72、74は、衝撃力F
により剥離するかもしれないが、しかし編物40は効果
的に発射体に抵抗する。
【0034】以上、本発明の好適実施例と考えられるも
のを説明したが、それらの様々な改変が本発明の範囲内
で可能であることはもちろんである。
のを説明したが、それらの様々な改変が本発明の範囲内
で可能であることはもちろんである。
【0035】例えば、平行より糸62を用いあるいは用
いずに編物40の他の編組方式を用いても好適なはさみ
締めを得ることができる。斜めのより糸64、66の角
度A、Bは、特定設計応用に応じて、好適な30度から
大小いずれに変えてもよい。異なる寸法と数の布層を設
けるようなガスタービンエンジンでの他の適用態様にお
いて前述のような編物を用いても、従来の織物に対して
同様の性能向上を期待できる。緩衝より糸の他の材料と
して、例えば、イー・アイ・デュポン製のケヴラー29
と、アライド・シグナル(Allied Signal
)製の熱可塑性樹脂であるスペクトラ(SPECTR
A)1000がある。非金属緩衝より糸は比較的低温、
例えば、約400 ゜F 以下で適用されるので、金属
製編組緩衝より糸を用いれば比較的高い温度でも役立つ
。このような金属製より糸に用い得る材料は、例えば、
鋼、チタン、またはニッケル合金である。
いずに編物40の他の編組方式を用いても好適なはさみ
締めを得ることができる。斜めのより糸64、66の角
度A、Bは、特定設計応用に応じて、好適な30度から
大小いずれに変えてもよい。異なる寸法と数の布層を設
けるようなガスタービンエンジンでの他の適用態様にお
いて前述のような編物を用いても、従来の織物に対して
同様の性能向上を期待できる。緩衝より糸の他の材料と
して、例えば、イー・アイ・デュポン製のケヴラー29
と、アライド・シグナル(Allied Signal
)製の熱可塑性樹脂であるスペクトラ(SPECTR
A)1000がある。非金属緩衝より糸は比較的低温、
例えば、約400 ゜F 以下で適用されるので、金属
製編組緩衝より糸を用いれば比較的高い温度でも役立つ
。このような金属製より糸に用い得る材料は、例えば、
鋼、チタン、またはニッケル合金である。
【図1】本発明の一実施例による発射体シールドを含む
動翼受止め構造体を有するガスタービンエンジンの部分
断面斜視図である。
動翼受止め構造体を有するガスタービンエンジンの部分
断面斜視図である。
【図2】図1の線2ー2に沿う断面図で、本発明による
発射体シールドを含む動翼受止め構造体の一具体例によ
って囲まれたファン組立体を示す。
発射体シールドを含む動翼受止め構造体の一具体例によ
って囲まれたファン組立体を示す。
【図3】図2に示した動翼受止め構造体の拡大断面図で
ある。
ある。
【図4】図3の線4ー4に沿う概略断面図で、本発明の
一実施例による発射体シールドの緩衝布の複数の層を示
す。
一実施例による発射体シールドの緩衝布の複数の層を示
す。
【図5】従来の緩衝織物の一部を示す図である。
【図6】図5に示した従来の緩衝織物の拡大図で、発射
体力Fの衝撃を受けた繊維の拡開状態を示す。
体力Fの衝撃を受けた繊維の拡開状態を示す。
【図7】図3の線7ー7に沿って示した、本発明の一実
施例による緩衝編物の平面図である。
施例による緩衝編物の平面図である。
【図8】図7に示した緩衝編物の一部の詳細を示す分解
拡大図である。
拡大図である。
【図9】簡単な3本より糸編物の分解図である。
【図10】図7と図8に示した緩衝編物の概略図で、数
本の斜めに交差するより糸を示す。
本の斜めに交差するより糸を示す。
【図11】軸方向引張力を受けた場合の図7と図8に示
した緩衝編物の概略図である。
した緩衝編物の概略図である。
【図12】周方向引張力を受けた場合の図7と図8に示
した緩衝編物の概略図である。
した緩衝編物の概略図である。
10 ガスタービンエンジン
12 動翼受止め構造体
14 発射体シールド
22 ファン動翼
26 内側ケーシング
38 はちの巣形部材
39 外殻
40 緩衝編物
50 編組より糸
58 第1縁
60 第2縁
62 平行より糸
72 第1端
74 第2端
Claims (39)
- 【請求項1】 複数の組合わせた緩衝より糸と、発射
体により緩衝布が衝撃を受けた時隣合うより糸をはさみ
締めして互いに近寄せるようにする手段とを含む緩衝布
からなる発射体シールド。 - 【請求項2】 前記はさみ締め手段は、編組緩衝より
糸を含む前記緩衝布からなる、請求項1記載の発射体シ
ールド。 - 【請求項3】 前記緩衝布に組込んだ複数の互いに平
行な緩衝より糸をさらに含む請求項2記載の発射体シー
ルド。 - 【請求項4】 前記編組緩衝より糸を前記平行緩衝よ
り糸に対して斜めに配置した請求項3記載の発射体シー
ルド。 - 【請求項5】 前記平行より糸は連続している請求項
4記載の発射体シールド。 - 【請求項6】 前記編組より糸を前記平行より糸に対
して約30度以下の角度で斜めに配置した請求項4記載
の発射体シールド。 - 【請求項7】 前記編組より糸は各編組より糸が前記
編組より糸の隣合う2本の下と前記編組より糸の隣合う
2本の上に交互に重ね合わせ式に配置されるように組合
わされている、請求項4記載の発射体シールド。 - 【請求項8】 前記平行緩衝より糸は前記編組より糸
の3つの重ね合わせ部毎に相隔たっている、請求項7記
載の発射体シールド。 - 【請求項9】 前記平行緩衝より糸は前記編組より糸
の6つの重ね合わせ部毎に相隔たっている、請求項7記
載の発射体シールド。 - 【請求項10】 前記緩衝布は芳香族ポリアミド緩衝
より糸からなる請求項9記載の発射体シールド。 - 【請求項11】 前記より糸はケヴラー(Kevla
r)49からなる請求項10記載の発射体シールド。 - 【請求項12】 前記緩衝布は前記編組緩衝より糸と
前記平行緩衝より糸との細長い帯からなり、この帯は対
応縦軸線を有し、そして前記平行緩衝より糸は前記縦軸
線と平行に配置されている、請求項11記載の発射体シ
ールド。 - 【請求項13】 前記緩衝布は前記縦軸線と垂直の幅
を有し、この幅は約22インチ以下である、請求項12
記載の発射体シールド。 - 【請求項14】 前記の帯は前記縦軸線と平行に延在
する第1および第2対向縁を有し、これらの第1および
第2縁は前記編組より糸の曲げ部によって画成されてい
る、請求項12記載の発射体シールド。 - 【請求項15】 前記緩衝布は3軸編物と呼ばれる編
物からなる、請求項7記載の発射体シールド。 - 【請求項16】 ガスタービンエンジン内で半径方向
外向きに延在する複数の動翼を備えた回転円板を囲む動
翼受止め構造体であって、前記動翼を囲む環状内側ケー
シングと、この内側ケーシングの半径方向外側に配置し
た請求項1記載の環状発射体シールドとからなる動翼受
止め構造体。 - 【請求項17】 ガスタービンエンジン内で半径方向
外向きに延在する複数の動翼を備えた回転円板を囲む動
翼受止め構造体であって、前記動翼を囲む環状内側ケー
シングと、この内側ケーシングの半径方向外側に配置し
た請求項2記載の環状発射体シールドとからなる動翼受
止め構造体。 - 【請求項18】 前記緩衝布に組込んだ複数の互いに
平行な緩衝より糸をさらに含む請求項17記載の動翼受
止め構造体。 - 【請求項19】 前記編組緩衝より糸を前記平行緩衝
より糸に対して斜めに配置した請求項18記載の動翼受
止め構造体。 - 【請求項20】 前記平行緩衝より糸を前記内側ケー
シングの周囲に周方向に配置した請求項19記載の動翼
受止め構造体。 - 【請求項21】 前記平行より糸は連続している請求
項20記載の動翼受止め構造体。 - 【請求項22】 前記編組より糸を前記平行より糸に
対して約30度の角度で斜めに配置した請求項20記載
の動翼受止め構造体。 - 【請求項23】 前記緩衝布は前記編組緩衝より糸と
前記平行緩衝より糸との細長い帯からなり、この帯は、
前記内側ケーシングの周囲に周方向にかつ前記平行緩衝
より糸と平行に存する対応縦軸線を有する、請求項18
記載の動翼受止め構造体。 - 【請求項24】 前記編組緩衝より糸を前記平行緩衝
より糸に対して斜めに配置した請求項23記載の動翼受
止め構造体。 - 【請求項25】 前記編組より糸を前記平行より糸に
対して約30度以下の角度で斜めに配置した請求項23
記載の動翼受止め構造体。 - 【請求項26】 前記の帯を前記内側ケーシングを囲
む複数の層として配置した請求項23記載の動翼受止め
構造体。 - 【請求項27】 前記編組より糸は各編組より糸が前
記編組より糸の隣合う2本の下と前記編組より糸の隣合
う2本の上に交互に重ね合わせ式に配置されるように組
合わされている、請求項23記載の動翼受止め構造体。 - 【請求項28】 前記平行緩衝より糸は前記編組より
糸の3つの重ね合わせ部毎に相隔たっている、請求項2
7記載の動翼受止め構造体。 - 【請求項29】 前記平行緩衝より糸は前記編組より
糸の6つの重ね合わせ部毎に相隔たっている、請求項2
7記載の動翼受止め構造体。 - 【請求項30】 前記緩衝布は芳香族ポリアミド緩衝
より糸からなる請求項29記載の動翼受止め構造体。 - 【請求項31】 前記緩衝より糸はケヴラー49から
なる請求項30記載の動翼受止め構造体。 - 【請求項32】 前記緩衝布は前記縦軸線と垂直の幅
を有し、この幅は約22インチ以下である、請求項31
記載の動翼受止め構造体。 - 【請求項33】 前記の帯は前記縦軸線と平行に延在
する第1および第2対向縁を有し、これらの第1および
第2縁は前記編組緩衝より糸の曲げ部によって画成され
ている、請求項32記載の動翼受止め構造体。 - 【請求項34】 前記緩衝布は3軸編物と呼ばれる編
物からなる、請求項33記載の動翼受止め構造体。 - 【請求項35】 前記の帯は前記内側ケーシングを囲
む複数の層をなして配置され、前記編組より糸は前記平
行より糸に対して約30度以下の角度で斜めに配置され
、前記編組より糸は各編組より糸が前記編組より糸の隣
合う2本の下と前記編組より糸の隣合う2本の上に交互
に重ね合わせ式に配置されるように組合わされ、前記平
行緩衝より糸は前記編組より糸の6つの重ね合わせ部毎
に相隔たっており、前記の帯は前記縦軸線と平行に延在
する第1および第2対向縁を有し、これらの第1および
第2縁は前記編組より糸の曲げ部によって画成されてい
る、請求項23記載の動翼受止め構造体。 - 【請求項36】 前記編組および平行緩衝より糸はケ
ヴラー49からなり、前記緩衝布は前記縦軸線と垂直の
幅を有し、この幅は約22インチ以下であり、前記の帯
は前記内側ケーシングを囲む約10以下の層からなり、
前記発射体シールドは重さが約119 ポンド以下であ
る、請求項35記載の動翼受止め構造体。 - 【請求項37】 前記発射体シールドに隣接する外殻
と、この外殻と前記内側ケーシングとの間に配置した環
状のはちの巣形部材とをさらに含む請求項36記載の動
翼受止め構造体。 - 【請求項38】 前記第1および第2縁は前記内側ケ
ーシングに固定され、前記の帯は第1端と、前記縦軸線
に対して反対側の第2端とを有し、そして前記第1およ
び第2端は前記外殻に固定されている、請求項37記載
の動翼受止め構造体。 - 【請求項39】 複数の編組緩衝より糸を含む緩衝布
からなる発射体シールド。
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