JPH09317557A - ターボファンエンジン - Google Patents

ターボファンエンジン

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JPH09317557A
JPH09317557A JP13720296A JP13720296A JPH09317557A JP H09317557 A JPH09317557 A JP H09317557A JP 13720296 A JP13720296 A JP 13720296A JP 13720296 A JP13720296 A JP 13720296A JP H09317557 A JPH09317557 A JP H09317557A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
fan
turbofan engine
variable mechanism
rotating means
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP13720296A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Ando
幸夫 安藤
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Publication of JPH09317557A publication Critical patent/JPH09317557A/ja
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンをリスタートさせる際の条件を緩和
し、たとえ高高度かつ低機速状態であっても、スムーズ
にリスタートさせることができるターボファンエンジン
を提供する。 【解決手段】 ファン2の出口側に、ファンの下流側の
エアーの流れが、コア流路6a側へ導かれる割合を増す
ための可変機構13を設けている。可変機構は、バイパ
ス流路に周方向に相互間隔をあけて回動可能に設けられ
た複数の案内翼15と、案内翼を回動させる案内翼回転
手段16とから構成され、案内翼回転手段は、アクチュ
エータ20によって共通リング18が作動され、共通リ
ングに設けられたリンク17を介して複数の案内翼が同
期して回転操作される構成であって、バイパス流路の有
効断面積を狭くする構成のものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボファンエン
ジに係わり、詳しくは、ファンの下流側のエアーの流れ
が、内側のコア流路と外側のバイパス流路に分かれるセ
パレート式のターボファンエンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】ターボファンエンジンにあっては、飛行
中においてリスタートする場合、走行風を利用して行う
ものがある。すなわち、飛行中において流入する空気量
に見合うだけの燃料を燃料供給系に供給し、これによ
り、エンジンのリスタートを行うものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のエ
ンジンについてリスタートを行うものにあっては、高高
度かつ低機速状態では、空気量が不足し、コアエンジン
の回転数が十分に上がらないため、正常な着火や加速が
得にくいという問題がある。このため、従来では、エン
ジンをリスタートするために、わざわざ高度を下げたり
機体速度を上げたりしているのが実情である。本発明
は、このような事情に鑑みてなされたもので、エンジン
をリスタートさせる際の条件を緩和し、たとえ高高度か
つ低機速状態であっても、スムーズにリスタートさせる
ことができるターボファンエンジンを提供することを目
的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明では、ファンの下流側のエア
ーの流れが、内側のコア流路と外側のバイパス流路に分
かれるセパレート式のターボファンエンジンにおいて、
前記ファンの出口側に、ファンの下流側のエアーの流れ
が、前記コア流路側へ導かれる割合を増すための可変機
構を設けたことを特徴とする。請求項2記載の発明で
は、前記可変機構は、前記バイパス流路側に設けられ
て、該バイパス流路の有効断面積を狭くする構成である
ことを特徴とする。請求項3記載の発明では、前記可変
機構は、前記バイパス流路に周方向に相互間隔をあけて
かつエンジンの半径方向に延びる回転軸を中心に回動可
能に設けられた複数の案内翼と、該案内翼を回動させる
案内翼回転手段とから構成されることを特徴とする。請
求項4記載の発明では、前記案内翼回転手段は、アクチ
ュエータによって共通リングが作動され、該共通リング
に設けられたリンクを介して前記複数の案内翼が同期し
て回転操作される構成であることを特徴とする。請求項
5記載の発明では、前記可変機構は、前記バイパス流路
に周方向に相互間隔をあけてかつエンジンの半径方向に
直交する回転軸を中心に回転可能に設けられた複数のフ
ラップと、該フラップを回転させるフラップ回転手段と
から構成されることを特徴とする。
【0005】本発明によれば、ファンの出口側に設けた
可変機構によって、ファンの下流側のエアーの流れを前
記コア流路側へ導くものであるから、ファンの下流側の
空気絶対量が少ない場合でも、コア流路側へは比較的多
くのエアーを供給することができ、これにより、エンジ
ンの始動特性が改善される。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の各
実施の形態を説明する。 <発明の第1の実施の形態>図1は本発明が適用された
ターボファンエンジンの一部を断面した図である。図中
符号1は空気取入口、2はファン、3は圧縮機、4は燃
焼室、9は排気ノズルである。ファン2の下流側の流路
6は、内側のコア流路6aと外側のバイパス流路6bに
分かれる。
【0007】図2はファン及びその下流側の流路の内の
バイパス流路6bを示す。この図において2a,…はフ
ァン動翼、2b,…はファン静翼である。バイパス流路
6bには、ファン2の下流側のエアーの流れをコア流路
6a側へ導く可変機構13が設けられている。
【0008】ここで示す可変機構13は、バイパス流路
6bの有効断面積を狭くするものであって、具体的に
は、バイパス流路6bに周方向に相互間隔をあけてかつ
エンジンの半径方向に延びる回転軸15aを中心に回動
可能に設けられた複数の案内翼15と、該案内翼15を
回動させる案内翼回転手段16とから構成されている。
案内翼15は、前記したファン静翼2bとほぼ同じ形状
とされている。この案内翼15は、通常の飛行時には、
図2中(イ)で示すように、流入するエアーの流れに対
して前記したファン静翼とほぼ同一の角度をもつように
配されて、ファン流路6内を流れるエアーをバイパス流
路6b側へもスムーズに導くものであり、他方、エンジ
ンをリスタートする際には、図2中(ロ)で示すよう
に、バイパス流路内を流れるエアーに対して略直交する
ように回転されて、バイパス流路内にエアーが流れるの
を阻止し、コア流路側へ導くエアー流の割合を増すもの
である。
【0009】前記案内翼回転手段16は、前記案内翼の
回転軸15a,…にそれぞれ一端側を固定されたリンク
17,…と、それらリンク17,…の他端を長孔17a
を介して連結されたリング材18と、リング材をL字状
のレバー19を介して回転させるアクチューエータ20
とから構成されている。リング材18は、エンジンの外
周部分に図示しない案内を介してその位置で相対回転可
能に取りつけられており、例えば、前記アクチュエータ
20が伸縮作動されたときに、図に示すように所定方向
へ回転し、各リンク17を介して個々の案内翼15,…
を同期させながら強制的に回転させて開閉させるように
なっている。なお、アクチュエータ20の作動は、手動
スイッチによって短縮操作してもよく、あるいはエンジ
ンのリスタートボタンを押圧操作されたときに、遅延回
路等を介して所定時間の間短縮操作されるようにしても
よい。
【0010】次に、上記構成のターボファンエンジンの
作用について説明する。いま、機体が高高度でかつ低速
度で飛行しているときにエンジンをリスタートさせたい
場合には、例えば、図示しないスタートボタンを押圧操
作してアクチュエータ20のピストンロッド20aを短
縮させる。すると、図2中矢印で示すように、L字状の
レバー19が時計方向へ回転し、リング材18が同図中
左方へ回転する。これに伴い、リンク17と一体的に回
転する個々の案内翼15,…が反時計方向へ回転し、図
中2点鎖線で示すように「閉」の状態になる。
【0011】これによって、バイパス流路6bの開口面
積が狭くなって該バイパス流路6b中に流れ込むエアー
量が減少する。その反面、コア流路6a側へ流れ込むエ
アー量が増加することとなり、その結果、逆にエンジン
の始動特性が改善される。その後、エンジンが始動され
たときあるいは該エンジンの回転数が所定値まで上がっ
たときには、自動的にあるいは手動操作によりアクチュ
エータ20が元の長さまで伸長操作され、各案内翼13
を開状態にする。
【0012】<発明の第2の実施の形態>図3及び図4
は本発明の第2の実施の形態を示す。この実施の形態が
前記した第1の実施の形態と異なる点は、バイパス流路
6b中に複数のフラップ21,…を設け、これら各フラ
ップ21をアクチュエータ22,…によって開閉操作す
る構成にした点である。すなわち、バイパス流路6bの
有効断面積を狭くする可変機構23は、バイパス流路6
bに周方向に相互間隔をあけてかつエンジンの半径方向
に直交する回転軸21aを中心に回転可能に設けられた
複数のフラップ21,…と、該フラップ21,…を回転
させるフラップ回転手段25とから構成されている。
【0013】フラップ21は、ファン静翼2bの後方に
ケーシングに取りつけられた回転軸21aによってその
前端を回転自在に支持されており、その形状は略台形状
とされている。前記フラップ回転手段25は、各フラッ
プ21の後端部に連結されたロッドあるいはワイヤー等
の連結部材26と、該連結部材26のケーシングを貫通
して外周へ延びる他端にL字状のレバー27を介して連
結される前記アクチュエータ22によって構成されてい
る。なお、連結部材26にワイヤーを用いる場合には、
前記フラップ21をスプリングの付勢部材によって閉方
向へ付勢する等の工夫が必要になる。
【0014】このターボファンエンジンにおいても、リ
スタート時では、アクチュエータ22を操作することに
より、L字状のレバー27および連結部材26を介して
各フラップ21を閉状態にすることができ、これによっ
て、バイパス流路6bの開口面積を狭くすることがで
き、もって、コア流路6a側へ流れ込むエアー量を増加
させて、エンジンの始動特性を改善することができる。
【0015】なお、上記した実施の形態では、バイパス
流路6bに可変機構を設け、これによってバイパス流路
6bの実質的な開口面積を減少させるようにしている
が、これに限られることなく、例えば、ファン流路のコ
ア流路6aとバイパス流路6bとの境目部分に案内板を
設け、これによって、ファンから流れ出る空気をコア流
路側へより多く流れるように調整するように構成しても
よい。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明は以下の優れ
た効果を奏する。請求項1記載の発明によれば、ファン
の出口側に設けた可変機構によって、ファンの下流側の
エアーの流れを前記コア流路側へより多く導くものであ
るから、ファンの下流側の空気絶対量が少ない場合で
も、コア流路側へは比較的多くのエアーを供給すること
ができる。この結果、エンジンをリスタートさせる際の
条件を緩和し、たとえ高高度かつ低機速状態であって
も、スムーズにエンジンをリスタートさせることが可能
になる。請求項2記載の発明によれば、可変機構を、バ
イパス流路側に設けられて、該バイパス流路の有効断面
積を狭くする構成であるから、可変機構の構成を簡素化
することができ、しかも、構成が簡素化する分、信頼性
を高めることができる。請求項3記載の発明によれば、
可変機構を、バイパス流路に周方向に相互間隔をあけて
かつエンジンの半径方向に延びる回転軸を中心に回動可
能に設けられた複数の案内翼と、該案内翼を回動させる
案内翼回転手段から構成しており、案内翼をファン静翼
と同一形状のものを用いることにより、案内翼に本来の
エアーをコア流路に導く機能の他、整流機能を持たせる
ことも可能になる。請求項4記載の発明によれば、案内
翼回転手段を、アクチュエータによって共通リングが作
動され、該共通リングに設けられたリンクを介して複数
の案内翼が同期して回転される構成としたから、一つの
アクチュエータで各案内翼を同期して作動させることが
でき、制御が容易になり、かつ、部品点数も削減でき
る。請求項5記載の発明によれば、可変機構を、バイパ
ス流路に周方向に相互間隔をあけてかつエンジンの半径
方向に直交する回転軸を中心に回転可能に設けられた複
数のフラップと、フラップを回転させるフラップ回転手
段とから構成しており、前記した請求項3記載の発明と
同様な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示すターボファン
エンジンの縦断面図である。
【図2】同ターボファンエンジンの要部拡大図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態を示すターボファン
エンジンの一部の縦断面図である。
【図4】同ターボファンエンジンの図3におけるX方向
矢視図である。
【符号の説明】
2 ファン 2b ファン静翼 3 圧縮機 6a コア流路 6b バイパス流路 13 可変機構 15 案内翼 16 案内翼回転手段 17 リンク 19 レバー 20 アクチュエータ 21 フラップ 22 アクチュエータ 23 可変機構 25 フラップ回転手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ファン(2)の下流側のエアーの流れ
    が、内側のコア流路(6a)と外側のバイパス流路(6
    b)に分かれるセパレート式のターボファンエンジンに
    おいて、 前記ファンの出口側に、ファンの下流側のエアーの流れ
    が、前記コア流路側へ導かれる割合を増すための可変機
    構(13,23)を設けたことを特徴とするターボファ
    ンエンジン。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のターボファンエンジンに
    おいて、 前記可変機構は、前記バイパス流路側に設けられて、該
    バイパス流路の有効断面積を狭くする構成であることを
    特徴とするターボファンエンジン。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のターボファンエンジンに
    おいて、 前記可変機構(13)は、前記バイパス流路に周方向に
    相互間隔をあけてかつエンジンの半径方向に延びる回転
    軸を中心に回動可能に設けられた複数の案内翼(15)
    と、該案内翼を回動させる案内翼回転手段(16)とか
    ら構成されることを特徴とするターボファンエンジン。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のターボファンエンジンに
    おいて、 前記案内翼回転手段は、アクチュエータによって共通リ
    ング(18)が作動され、該共通リングに設けられたリ
    ンク(17)を介して前記複数の案内翼が同期して回転
    操作される構成であることを特徴とするターボファンエ
    ンジン。
  5. 【請求項5】 請求項2記載のターボファンエンジンに
    おいて、 前記可変機構(23)は、前記バイパス流路に周方向に
    相互間隔をあけてかつエンジンの半径方向に直交する回
    転軸を中心に回転可能に設けられた複数のフラップ(2
    1)と、該フラップを回転させるフラップ回転手段(2
    5)とから構成されることを特徴とするターボファンエ
    ンジン。
JP13720296A 1996-05-30 1996-05-30 ターボファンエンジン Withdrawn JPH09317557A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1918551A2 (en) * 2006-10-24 2008-05-07 Rolls-Royce plc Gas turbine engine
JP2015503705A (ja) * 2012-01-09 2015-02-02 ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションUnited Technologies Corporation ギア付き構造を有するガスタービンエンジン
WO2015030857A3 (en) * 2013-04-08 2015-05-07 United Technologies Corporation Annular airflow actuation system for variable cycle gas turbine engines

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030805