JPH0584377B2 - - Google Patents

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JPH0584377B2
JPH0584377B2 JP60074156A JP7415685A JPH0584377B2 JP H0584377 B2 JPH0584377 B2 JP H0584377B2 JP 60074156 A JP60074156 A JP 60074156A JP 7415685 A JP7415685 A JP 7415685A JP H0584377 B2 JPH0584377 B2 JP H0584377B2
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JP
Japan
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layers
containment
fibrous material
woven
containment ring
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JP60074156A
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Fureizaa Suchuaato Ian
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Rolls Royce PLC
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Rolls Royce PLC
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F05D2220/327—Application in turbines in gas turbines to drive shrouded, high solidity propeller
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はガスタービンエンジンのフアンダク
ト、ケーシング、特にフアンダクト、ケーシング
の中に用いられるかまたは該ケーシングの一部を
形成するコンテインメント・リング（封じ込め
環）に関する。
（従来の技術） ガスタービンエンジン・ケーシングのコンテイ
ンメント・リングの使用は永年公知の事項であ
る。エンジンの動翼その他の回転部品が遊離した
場合に、かかる部品または動翼がエンジン・ケー
シングを貫通するのもコンテインメント・リング
により阻止して、航空材またはエンジン構造部の
他の部分に損傷を与える可能性を減ずるように、
コンテインメント・リングを設ける必要がある。
過去においてコンテインメント・リングは金属
あるいは代りに合成樹脂含浸ガラスせんいまたは
カーボンせんい等から製作され、通常は圧縮機ケ
ーシングと一体部分を形成した。かかるリングは
幾つかの欠点を有し、特に適当な強度を与えるた
めに比較的厚肉の材料で金属リングを製作しなけ
ればならないため、構造重量が重くなり、航空機
用ガスタービンの場合、特に好ましくない。
複合材のコンテインメント・リングは金属製の
それよりも!?かに軽量であることは明らかである
が、しかし樹脂が存在するためにエネルギの吸収
が衝突点の回りの局部的区域に限定され、その結
果、リング内のせんいの小部分のみが衝突の衝撃
を実際に受け止める。
比較的薄肉の不撓な円筒の回りに、織つたせん
い材の連続したテープの複数層を巻いたものから
成るコンテインメント・リング（特開昭55−
87824号公報参照）も使用されてきた。かかるリ
ングはかなり有効であることが判つており、これ
は薄肉円筒を飛しよう体が貫通した後で、他の型
式のコンテインメント・リングよりも!?かに広い
構造面積にわたつて衝突の衝撃を伝達する能力を
系が有しているからであると思われる。これは、
織られたせんい材が相互に対して移動することが
でき、負荷を伝達して構造の大きな部分にわたつ
て分散させるので、衝撃は織られたせんい材の弾
性により吸収されるからである。
（発明が解決しようとする課題） しかしこの系は一つの欠点を有しており、ガス
タービンのフアン動翼の遊離部分が比較的薄肉の
円筒を完全に貫通した後、せんい材の層を切断し
て通り抜け、系内に封じ込められないことが時々
あつた。
本発明の目的は上記の欠点を事実上除去した、
ガスタービンエンジンのコンテインメント・リン
グを与えることにある。
本発明は、上述の目的を達成するために、実質
的に剛性の円筒と、該円筒の最外方の円筒面を覆
う織られた繊維材の複数の層とから成る、ガスタ
ービンエンジンのコンテインメント・リングにお
いて、前記繊維材の複数の層が、前記円筒の前記
最外方の円筒面に隣接する第１の複数の層と、該
第１の複数の層を覆う第２の複数の層とから成
り、前記第１の複数の層は、それぞれ、円周方向
に配列された複数の分離した繊維材片から成り、
前記第２の複数の層は、連続した繊維材で巻きつ
けられていることを特徴とするものである。
（実施例） 図を参照するに、ダクテツドフアン型がスター
ビンエンジン１０は流れの順に、フアンは、中圧
圧縮機１４、高圧圧縮機１５、燃焼装置１６、高
圧タービン１７、中圧タービン１８、低圧タービ
ン１９、そして最後に排気ノズル２０を有する。
フアン１２の半径方向外方に、半径方向に延在
するストラツト（支柱）（図示せず）によりエン
ジンの他の部分に結合されるフアンダクト２１が
設けられる。フアンダクト２１の内部に、フアン
１２の半径方向外方に配置されたコンテインメン
ト・リング２２が設けられ、動翼またはデイスク
が破損した場合、折れた動翼またはデイスクの部
分がエンジンケーシング内に封じ込められるか、
または遊離部分のエネルギが許容水準にまで減ず
るように、該リングが配置される。
コンテインメント・リング２２はフランジ状端
部２４，２５を含む。比較的薄肉の実質的に不撓
の円筒２３を有する。円筒は、例えば鋼またはア
ルミニウムの如き金属、あるいは公知の織り、巻
きまたは編みの技法の何れかにより製作された、
せんい強化樹脂複合構造材で作られることができ
る。
円筒２３の半径方向の最外方円筒面に、織られ
たせんい材の複数の層２５ａ，２５ｂ，２５ｃが
配置され、各層は幾つかの別れた材料片から成
る。織られたせんい材の別れた片の各々を円筒２
３の上に組付け易くするために、それらの材料片
をかがり縫いにより細長いテープ状に結合するこ
とができる。その代りに、紙または比較的弱い織
物材である裏打ち層に別れた材料片を取付けるこ
ともできる。かがり縫いまたは裏打ちは単に各部
分を結合して組付けを容易にするだけである。
連続長の材料から形成された織材のいま一つの
複数層２６ａ，２６ｂ，２６ｃ等が別れた材料片
から形成された層２５ａ，２５ｂ，２５ｃの上に
後から巻かれる。材料層２６の最外方の２層はそ
の後、かがり縫いにより結合されて、組立体の結
合を維持することもできる。その代りに最外方の
層２６を共通の裏打ち部材に取付けられた複数の
ピンにより結合することもできる。この部材は最
後の２層の材料を巻く前に、途中まで巻かれた構
造の上に配置されることができる。ピンは最後の
２層の材料を貫通するであろうから折り曲げて固
定することができる。
織りまたは編まれたせんい材の層は芳香族ポリ
アミドせんいから製作されることができる。本目
的に最も適していると思われるせんいは、デユポ
ン社から登録商標KEVLAR（ケヴラー）の下で
販売される製品である。
透過防止材の層２７を、完成した組立体の上に
設ける。これは別個の金属薄板でも、何らかの適
当なプラスチツク板でもよい。代りに、透過防止
層２７は材料２６の最外方層の上に塗装または吹
付けされた樹脂の層を含むことができる。
（発明の効果） 本発明によるコンテインメント・リングを含む
ガスタービンエンジンノズル運転中、遊離した破
断動翼または破断デイスクの部分が円筒２３に接
触し貫通する。ついでこの部分は半径方向外方に
進行し、それと共に層２５に含まれた織られたせ
んい材の別れた部分の幾つかを伴つて行く。これ
ら別れた材料片は動翼またはデイスクの破片の半
径方向最外方部分の上に巻付いてパツド（当物）
を形成する働きをし、よつて層２６は通常それを
切断貫通するであろう破断した動翼またはデイス
クの鋭利部分から保護されることになる。すなわ
ち、層は破断部分を拘束するように働いて、破断
部分がエンジン内に封じ込まれ、その部分のエネ
ルギが連続して織られたテープの弾性変形により
吸収されることになる。
透過防止層２７が、機械的堅固性を損うかまた
は重量を増加させる水蒸気、油などの侵入からコ
ンテインメント構造の残りの部分を単に保護する
ために設けられていることは、明らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例の略図を開示するた
め、ケーシング部分を切断した、ダクテツドフア
ン型ガスタービンエンジンの略図、第２図に略図
で示される本発明の実施例の、より詳細な拡大断
面図、第３図は第２図の３−３線にそう本実施例
のいま一つの断面図。 １２……フアン、２１……フアンダクト、２２
……コンテインメント・リング、２３……円筒。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 実質的に剛性の円筒と、該円筒の最外方の円
    筒面を覆う織られた繊維材の複数の層とから成
    る、ガスタービンエンジンのコンテインメント・
    リングにおいて、 前記繊維材の複数の層が、前記円筒２３の前記
    最外方の円筒面に隣接する第１の複数の層２５
    ａ，２５ｂ，２５ｃと、該第１の複数の層を覆う
    第２の複数の層２６ａ，２６ｂ，２６ｃとから成
    り、前記第１の複数の層は、それぞれ、円周方向
    に配列された複数の分離した繊維材片２５ａ，２
    ５ｂ，２５ｃから成り、前記第２の複数の層は、
    連続した繊維材で巻きつけられていることを特徴
    とするコンテインメント・リング。 ２ 前記円筒面上に前記繊維材片２５ａ，２５
    ｂ，２５ｃを配置し易くするために、臨時の即ち
    破断自在の結合手段により細長いテープの形に該
    繊維材片が結合されることを特徴とする、特許請
    求の範囲第１項に記載のコンテインメント・リン
    グ。 ３ 前記臨時の結合手段がかがり縫いを含むこと
    を特徴とする、特許請求の範囲第２項に記載のコ
    ンテインメント・リング。 ４ 前記臨時の結合手段が前記繊維材片２５ａ，
    ２５ｂ，２５ｃを取付ける裏打ち層を含むことを
    特徴とする、特許請求の範囲第２項に記載のコン
    テインメント・リング。 ５ 前記織られた繊維材が、細長いテープの形に
    織られた芳香族ポリアミド繊維を含むことを特徴
    とする、特許請求の範囲第１項に記載のコンテイ
    ンメント・リング。 ６ 前記織られた繊維材が、細長いテープの形に
    織られた、ガラス繊維、カーボン繊維、または金
    属繊維を含むことを特徴とする、特許請求の範囲
    第１項に記載のコンテインメント・リング。 ７ 前記実質的に剛性の円筒２３が比較的薄肉断
    面の軽量金属材から成ることを特徴とする、特許
    請求の範囲第１項に記載のコンテインメント・リ
    ング。 ８ 前記実質的に剛性の円筒２３が繊維強化樹脂
    材から製作された比較的薄肉断面構造から成るこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の
    コンテインメント・リング。 ９ 前記織られた繊維材の複数の層が金属または
    非金属の薄板、或いは樹脂層から成る透過防止層
    ２７でおおわれていることを特徴とする、特許請
    求の範囲第１項に記載のコンテインメント・リン
    グ。
JP60074156A 1984-06-07 1985-04-08 ガスタ−ビンエンジンのコンテインメント・リング Granted JPS60261935A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB08414510A GB2159886B (en) 1984-06-07 1984-06-07 Fan duct casing
GB8414510 1984-06-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60261935A JPS60261935A (ja) 1985-12-25
JPH0584377B2 true JPH0584377B2 (ja) 1993-12-01

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JP60074156A Granted JPS60261935A (ja) 1984-06-07 1985-04-08 ガスタ−ビンエンジンのコンテインメント・リング

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US (1) US4699567A (ja)
JP (1) JPS60261935A (ja)
DE (1) DE3515835C2 (ja)
FR (1) FR2565629B1 (ja)
GB (1) GB2159886B (ja)

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