JPH09506952A - 強化されたタービンエンジンオイルの冷却方法 - Google Patents

強化されたタービンエンジンオイルの冷却方法

Info

Publication number
JPH09506952A
JPH09506952A JP7517436A JP51743695A JPH09506952A JP H09506952 A JPH09506952 A JP H09506952A JP 7517436 A JP7517436 A JP 7517436A JP 51743695 A JP51743695 A JP 51743695A JP H09506952 A JPH09506952 A JP H09506952A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
cooling
aircraft
compartment
core compartment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7517436A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3677289B2 (ja
Inventor
ロジャーズ、ジョセフ・エイチ
カスプロウ、ロバート・エフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Technologies Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of JPH09506952A publication Critical patent/JPH09506952A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3677289B2 publication Critical patent/JP3677289B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12Cooling of plants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/50Application for auxiliary power units (APU's)
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 航空機エンジンの保守時間を短縮するための、航空機用ガスタービンエンジン動力装置の運転方法。本方法は、巡航運転状態が終了してアイドル降下が開始されるときエンジンオイルの冷却を強めて、航空機の降下モードのあいだ、オイル及びオイルに接触する部品を過度に冷却する過程を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 強化されたタービンエンジンオイルの冷却方法発明の属する技術分野 本発明は、ガスタービンエンジン動力装置の運転方法に関する。特に、翼の保 守時間が短縮される運転方法に関する。背景技術 大型の航空機用動力装置は、一般に、ターボファン、ガスタービンエンジン、 及びエンジン用ナセルを含んでいる。ナセルはエンジンの周りに円周状に延在し 、エンジンを保護するとともに、動力装置によって推力が生成されるとき、動力 装置に働く空力抵抗を低減する空力面を形成する。 ターボファンエンジンは、圧縮部、燃焼部、及びタービン部を含む。作動媒体 ガスの一次流路はこれらのエンジン各部を通って軸方向に延在する。エンジンの ケーシングは、一次作動媒体流路を画定するように流路の周りに円周状に、エン ジンを通って軸方向に延在する。 一次流路の作動媒体ガスは圧縮部内に引き込まれ、そこでいくつかの圧縮ステ ージを通り、それによってガスの温度及び圧力が上昇する。温度及び圧力の上昇 したガスは、燃焼部に於いて燃料と混合されて燃焼し、高温の圧縮ガスが生成さ れる。これらのガスはエンジンのエネルギー源であり、タービン部へと膨張して 仕事をする。 作動媒体ガスの二次流路が、一次流路の外側に設けられている。二次流路の形 状は環状である。エンジンは、一次流路と二次流路を径方向外向きに横切るよう に延在する複数のファンブレードを有する。これらのファンブレードは、エンジ ンの両流路に流入する作動媒体ガスを加圧する働きをする。 ナセルには、ファンナセル(fan nacelle)とコアナセル(core nace lle)が含まれる。ファンナセルはファンブレードの外側に延在する。コアナセ ルはファンナセルから内側に離隔して配置され、それらの間に作動媒体ガスの二 次流路が形成される。コアナセルはエンジンから径方向外向きに離隔されており 、それらの間にはガスタービンエンジンの周りに延在するコアナセルコンパート メント(core nacelle compartment)が形成される。 コアナセルコンパートメントは、エンジンの外部に設置される部品(通常エン ジンアクセサリと呼ばれる)を囲んで保護するシェルタとして働く。これらのア クセサリには、燃焼部へと燃料を送るための燃料ライン、エンジン及び航空機に 電力を供給するための発電機、エンジンの圧縮ガスの一部をナセルを通して及び ストラット(strut)を通して航空機へと送るための空気ダクト、航空機内に配 置された補助動力装置(通常“APU”と呼ばれている)から始動時にエンジン へ圧縮ガスを送るための第2空気ダクトが含まれ得る。他の部品として、加圧さ れた油圧油を油圧ベーンアクチュエータ(hydraulic vane actuator)へ供給す るための油圧ポンプや、エンジン潤滑流体、燃料などような高温の流体から熱を 取り除くための熱交換器がある。 これらの部品は全て、それらの温度が許容可能な限界内に保たれるよう冷却さ れる。理解されるように、主たる熱源は、温度が華氏2万5千度(2,500° F)を越える燃焼プロセスが行われるエンジンである。 その結果、エンジンのアクセサリのある部分は華氏200度(200°F)程度 の低い温度にすることができるが、エンジンの他の外側部分やアクセサリは華氏 一千度(1000°F)を越える温度となる。そのためナセルコンパートメント は、エンジンの運転中、二次流路からナセル内部へと冷たい加圧された空気の一 部を流す冷却通路によって換気され冷却される。 冷却通路の一例は、ナセルの側面またはナセルの上面に於いて軸方向に延在す るスプレーバー(spray bar)である。スプレーバーは、エンジンの運転中コア ナセルコンパートメントの換気をするべく、冷却空気をナセルの上側領域または 側面領域へと流す。ガスタービンエンジンナセルで使用される冷却及び換気系統 の別の例が、“External Gas Turbine Cooling for Clearance Control”という タイトルの米国特許第4,019,320号明細書、“Clearance Control for Gas Turbine Engine”というタイトルの米国特許第4,069,662号明細書 に示されている。これらの特許は両方ともRedingerらに付与され、本発明の譲受 人に譲渡された。これらの構成では、冷たい空気はファン吐出しダクトから導か れ、エンジンケースの外部から、ガスタービンエンジンのタービン部に於けるシ ール近傍の領域へと送られる。スプレーバーはエンジンケースに冷却空気を当て 、エンジンケースの位置に関連するエンジンの運転内部間隙及びケースの直径を 制御する。エンジンケースに衝当した後、冷却空気はエンジンコンパートメント を通って流れ、コンパートメントを換気する。 冷却通路の別の例が、Schulzeに付与された“Auxiliary Air System for Gas Turbine Engine”というタイトルの米国特許第4,351,150号明細書に示 されている。それによると、例えば電子エンジンコントローラのような熱を生成 する部品に冷却空気を送りその部品を冷却するのにエアダクトパイプが用いられ る。コントローラを冷却した後、空気はナセルコンパートメント内へと吐き出さ れ、コンパートメントを換気する。 ナセル用冷却系統の別の例が、Reamらに付与された“Buffer Region for the Nacelle of a Gas Turbine Engine”というタイトルの米国特許第5,127, 222号明細書に開示されている。それによると、冷却 空気はエンジン停止後ナセル内のバッファ領域へと流される。冷却空気はエンジ ン停止後油圧油の温度が許容範囲内に保たれるように、コンパートメント内部の 高温ガスから部品へと熱が伝達されるのを阻止するべく部品を取り囲む。 運転中のエンジンによって生成される熱によって生じる付随的な問題がある。 部品が故障した場合、その部品を翼上で且つ短期間に交換する必要がある。この ことは、その部品が出発に不可欠の部品である場合特に問題である。航空機の飛 行中に出発に不可欠の部品が故障した場合、その部品を交換または修理しなけれ ば、航空機が正規に予定されたスケジュールを続けることは許可されない。この ことは、たとえバックアップシステムがたとえバックアップ検知システムが完全 に機能していても同様であり、航空機は、主要検知システムが修復される(例え ば、主油圧検知システムが完全に機能している)まで離陸することはできない。 このように、出発に不可欠の部品は、航空機の出発前に修復または交換されな ければならないが、これは通常1乃至2時間である。電気的なコネクタ、圧力隔 壁センサなどの部品、油圧アクチュエータ、発電機、熱交換器のような装置は、 航空機が予定された出発時間を守ることができるよう、30分以内に交換可能な ように設計されている。例えば、パーツは重ならないように配置されアクセスし 易くなっているとともに、パーツ間に間隔が設けられ容易にアクセスできるよう になっている。バックアップワイヤは空気が流れる導管から除去されており、エ ンジン保守員によるこれらの部品の交換の高速化が図られている。多くの箇所に ヒンジクランプが採用されており、エンジンに装置を取り付ける他のデザインに よって、これらの部品の取り外し及び交換にかかる時間の短縮が図られている。 エンジン保守員には保護用作業着が与えられるが、その中には故障し た部品の取り外し及び交換のあいだ高温の部品から保守員を保護するグローブが 含まれる。これらの保護用具によって、保守員は最も高温となる部品に対しても 、その部品が保護用作業着が有効な温度にまで低下すればすぐに作業することが できる。 上述したような技術はあるが、本出願人の譲受人の指導の下で働く科学者及び 技術者は、エンジンの外部の部品の取り外し及び交換に必要な時間を短縮し、そ のような部品の修復に要するターンタイム(turn time)を1乃至2時間未満と し、予定された航空機の出発時間が確実に守られるように努力してきた。発明の開示 本発明は部分的に次のような認識に基づいている。即ち、航空機の飛行中にナ セルコンパートメント内部の温度が通常以下になるようにコンパートメント内部 を冷却することにより保守時間が短縮され、出発時間に間に合わないことによる 飛行取り消し回数が低減されるが、内部の過度な冷却は航空機の性能低下を引き 起こす。 本発明によると、飛行運転中に故障した部品を有するガスタービンエンジン動 力装置の運転方法は、故障を検知する過程と、航空会社の保守員が故障した部品 に対し作業することができるようになる前の冷却時間を短縮するべく降下中にエ ンジンに対し付加的な冷却を行う過程とを含む。 本発明の一詳細実施例によると、本方法は、巡航が終わってエンジンのアイド ル降下(idle descent)運転状態が始まるときオイル冷却を強める過程と、航空 機のアイドル降下運転モードの開始時にナセル換気空気を増加する過程とを含む 。 本発明の一詳細実施例によると、本発明の航空機の運転方法は、故障した部品 を有するエンジンを地上移動(タクシング)運転状態のあいだ に停止し、エンジンを風車のように回転させ、着陸後人を降ろしているあいだ( 降機運転状態)の冷却効果を高める過程と、風車状の回転を停止させる過程と、 エンジンとは独立した補助動力装置または他の装置によって供給される冷却空気 を用いてエンジンの所定の部品を冷却する過程とを含む。 本発明の主要な特徴は、部品の故障を検知し、航空機の着陸に先だって付加的 な冷却を始めることにある。本発明の別の特徴は、航空機の降下モードに於いて エンジンの潤滑オイルに対し付加的な冷却を行うと同時にナセルの換気も強め、 その後タクシングのあいだ風車状にエンジンを回転し、強制的に冷却空気がエン ジン内部を通過しナセルコンパートメントを通るようにし、冷却を強める過程に ある。本発明の一詳細実施例によると、主要な特徴は、航空機内部のための冷却 空気の一部を振り分けてエンジンへと流し、エンジン部品の冷却を強めることに ある。 本発明の主な利点は、故障した部品を修復または交換するのに必要なターンタ イムの短縮にある。これは、航空機の降下及び着陸に於いてエンジン内部を過度 に冷却し、エンジン内部の温度を低下させることによる。本発明の別の利点は、 エンジンのいくつかの保守手順に対して保護用作業着が不要となることによる航 空機エンジン保守員の作業速度の向上にある。別の利点は、航空機エンジン保守 員が曝される部品温度の低下による航空機保守員のけがの減少にある。 上述した本発明の特徴及び利点は、以下の本発明の最適実施形態に関する詳細 な説明と添付の図面により一層明らかとなるだろう。図面の簡単な説明 第1図は、ターボファンガスタービンエンジンを有する航空機の正面図である 。 第2図は、ナセルの一部が破断されて示されているガスタービンエン ジン用動力装置の上面図であり、ハイバイパスタービンファンエンジン(high b ypass turbine fan engine)及びこのエンジンのための電子エンジン制御装置、 エンジンの他の部品、それらの部品の冷却系統、及び関連する航空機部品(例え ば補助動力装置)を模式的に示している。 第3図は、第2図に示されているガスタービンエンジンの一部の模式的な図で ある。 第4図は、様々な強化された冷却系統がある場合と無い場合について、エンジ ンオイルの温度(ナセルコンパートメント温度を表す)をエンジンの様々な運転 モードの時間の関数として表したグラフである。発明の最適実施形態 第1図に軸流ターボファン型ガスタービンエンジン11を有する航空機10を 示す。このエンジンはナセル12によって囲まれている。ナセルは、航空機の翼 及びパイロン13のような支持構造体からエンジンを支持し所定の位置に配置す るよう適合されている。第2図に示されているように、ナセルは、ナセルコアコ ンパートメント16及びナセルファンコンパートメント14のような補助装置を 収容するためのコンパートメントを含む。 第2図に模式的に示されているように、コアコンパートメント16は、ナセル ファンコンパートメント14から径方向内側に離隔して配置されており、それら の間にファンバイパスダクト18が形成されている。作動媒体ガスの二次流路2 0は、このバイパスダクトを通って延在する。作動媒体ガスの一次流路22は、 エンジンを通って後方へと延在する。エンジンには、ファン部24、コンプレッ サ部26、燃焼部28、及びタービン部30が含まれる。燃料供給系統32は燃 焼部と連通している。 ファン部とコンプレッサ部は、通常、まとめて圧縮部と呼ばれる。圧縮部及び タービン部は、ロータ部品34とステータ部品36を含む。ス テータ部品は、作動媒体ガスの一次流路22を横切って延在する数が可変のステ ータベーン38を含む。これらのベーンには、ベーンの位置制御をするための油 圧ベーンコントローラ40が連結されている。また、油圧力を供給するための燃 料再循環系統42が油圧ベーンコントローラと連通しており、油圧ベーンコント ローラは加圧された燃料に応答して油圧力を発する。エンジンオイル系統44は 、ロータ部品を支持するベアリングのような部品を潤滑するべく設けられている 。 一定の周波数で航空機に電力を供給するための発電機46のような過剰な熱を 生成する部品も、コアコンパートメント16内に収容されている。発電機はガス タービンエンジンによって駆動される。発電機用の冷却系統48は、発電機と連 通している。 航空機10の補助動力装置49は、航空機に空調用空気を、エンジンに空気ダ クト50を介してステータ空気を、エンジン部品にダクト51を介して冷却空気 をエンジンの所定の運転状態の下で供給する。 冷却系統48、燃料再循環系統42、及び燃料供給系統32を第3図により詳 細に示す。燃料供給系統は、通常航空機の翼内に配置される燃料タンク(図示せ ず)、主燃料ポンプ(図示せず)、及び燃料コントローラ52を含む。燃料コン トローラは、燃料統括デジタル電子エンジンコントローラ(FADEC)53に 応答して動作する。この特別なエンジンコントローラは、本譲受人の“Hamilton Standard Divison”によって製造されている“model EEC-170”電子エンジンコ ントローラである。燃料ノズル54は、燃料をエンジンの燃焼室に注入する手段 を提供する。燃料を送るための燃料ライン56は、タンクから主燃料ポンプと燃 料コントローラを通って燃料ノズルへと延在している。 燃料供給系統32は、第1熱交換器58のような、エンジンオイルから燃料へ と熱を移送する手段を含む。第2熱交換器62のような第2の 手段は、燃料ライン内の燃料と発電機用冷却系統48内の冷却流体との間で熱を 移送するために設けられている。 燃料再循環系統42は、冷却系統48内の冷却流体から再循環系統内の燃料へ と熱を移送する第3熱交換器64のような手段を含む。 発電機46用の冷却系統48は、発電機用冷却流体から冷却空気へと熱を移送 する第4熱交換器66のような手段を含む。更に、エンジンオイル系統44のオ イルは第4熱交換器66へ流れるとともに流路20内の第5熱交換器67へと流 れ、エンジンの選択された運転状態に於いてエンジンオイル系統の付加的な冷却 がなされる。導管68はファンダクト18と第4熱交換器66との間に延在し、 第4熱交換器を冷却空気源と連通している。冷却空気は熱交換器66から吐き出 され、ナセルコアコンパートメント16のようなナセルコンパートメント内へと 排気される。スプレーバー71もナセルコンパートメント16に冷却空気を配布 する働きをする。導管68を流れるファン空気流を制御するバルブ72とスプレ ーバー71内のバルブ(図示せず)は、コンパートメントの温度と、発電機から の吐出し点に於ける冷却系統48内の冷却流体の温度とに応じて動作する。これ らのバルブは、エンジンの全統括デジタル電子コントローラ(full authority d igital electronic control:FADEC)53にも応答する。例えば、FAD ECコントローラは、エンジンの様々な系統に於ける故障を示す温度、圧力、そ の他の限界値に応答し、そのような故障の後、特定の系統内の部品に対し付加的 な冷却を行う手段とすることができる。 冷却系統48内の冷却流体を循環させるための手段75は、ポンプ(点線で図 示)と、導管76として示されている導管を含む。理解されるように、このポン プは発電機の一体的な一部とすることができる。手段75は、冷却流体を、発電 機、第4熱交換器66、第3熱交換器64、 及び第2熱交換器62と連通させ熱伝達がなされるようにするのに用いられる。 この冷却流体循環手段75は、燃料に熱が過剰に伝達されるのを防ぐため、第3 熱交換器の入口と出口を結ぶバイパス管78を含む。燃料循環系統42内の燃料 の温度またはFADECに応じて動作するバルブ82は、第3熱交換器を流れる 冷却流体の流量を制御するのに用いられる。第2バイパス管84は、エンジン始 動時程度の低温時に於いて冷却流体からの熱の損失を防ぐべく第2熱交換器の入 口ポートと吐出しポートを結ぶ働きをする。バルブ86は、冷却系統内の冷却流 体の温度及びFADECに応じて動作し、第2熱交換器の周りのバイパス管を通 って流れる冷却流体の流量を制御する。 ガスタービンエンジンの運転中、空気の形態の作動媒体ガスはガスタービンエ ンジン11内に引き込まれる。これらのガスはコンプレッサ部26で圧縮され、 それによって作動媒体ガスの温度及び圧力が上昇する。温度及び圧力の上昇した ガスは、燃焼部へと送られる。燃料タンクからの燃料は、燃料ノズル54により 注入される。これらの燃料とガスは混合され燃焼し、作動媒体ガスの温度が上昇 してエネルギーが付加される。この高温の作動媒体ガスはタービン部30を通る とき膨張し、エンジンが取り付けられている航空機に動力を与える。 エンジンの可動部品は、エンジンオイル系統44を通じてこれらの部品へと流 れるエンジンオイルによって潤滑される。これによってエンジンオイルは加熱さ れる。この熱は、エンジンオイルから燃料供給系統32を通って燃料ノズル54 へと流れる燃料へと移送される。また、第3熱交換器66を介して、導管68を 通ってエンジン内部を通過するガスへも熱が流れる。発電機46によって生成さ れる熱も、冷却系統48を通って流れる冷却空気へ移され、熱交換器66へと送 られる。 熱交換器66内の流体の冷却及びナセルコアコンパートメントの換気 のため第2流路20から冷却空気を引き出すと、航空機の推力を生む流れの一部 が取り去られることになる。そのため、許容可能な温度範囲内で部品が十分に動 作するのに必要なレベルの冷却のみがなされる。 例えば、高出力運転では、単位時間当たりに大量の熱がエンジン部品によって 生成され、これらのエンジン部品はエンジンオイル系統44を通じてエンジンを 通って流れる潤滑オイルによって冷却される。例えば巡航から飛行アイドルまた は降下アイドルへと出力を低下させる場合のように、急な出力減少があると、第 1熱交換器58及び第2熱交換器62を通って流れる燃料の流量が低下する。短 期間の間、大量の熱が燃料の流量が低下した第1熱交換器58を通して除去され る。熱はその後第2熱交換器62を介して発電機用冷却系統を流れる冷却流体へ と移される。また熱は、エンジンから直接熱交換器66へと、或いはエンジンオ イルと連通するよう配置された他の熱交換器(第5熱交換器67など)にも送ら れる。いったん熱伝達レベルが平衡すると、導管68を通って流される冷却空気 は減少されるか無くされる。 第3図は、エンジンオイルの温度を表すグラフである。エンジンを通って流れ るオイルの温度は、熱交換器及び他のオイルに接触する部品が遭遇する温度であ る。またオイルの温度は、エンジンの様々な運転モード(巡航、降下、進入、離 陸など)に於いて、ナセルの部品や他の部品の温度を時間の関数として相対的に 示す指標ともなる。これには、航空機を停止させるためのファンのリバース運転 や乗客及び乗員を降機させる場所である停止場所への航空機のタクシングのよう な地上での運転も含まれる。エンジンの停止は、このエンジンに対しては、通常 の運転に対してはポイントAで、出発に不可欠な部品が故障した場合はポイント Bで行われている。 通常運転(エンジンの各運転状態に対し通常レベルの冷却がなされる) では、ある典型的に設置された航空機エンジンに対して、オイル温度は第3図に 示すような実線をたどる。巡航から降下への遷移時の過渡的な温度状態(図示せ ず)を除くと、オイル温度は、降下の間及び進入を通して、高出力のエンジンの リバース運転が航空機を停止するのに使用されるまで下降する。オイル温度はタ クシングのあいだ再び上昇し、ポイントAで示されているようにエンジンが停止 されると低下し始める。 想像線は、航空機の飛行中に出発に不可欠な部品が故障した後に行われる冷却 を表す。部品の不良動作モードの結果、FADECコントローラは、通常の運転 状態に於いてなされる冷却レベルを越えてより一層の冷却を行う。例えば、熱交 換器67へ流れるオイルの量を増加することによって、または第4熱交換器を通 過する空気量をバルブ72を開くことにより増加することによって第4熱交換器 66へと流れるオイルからより多くの熱が除去される。その結果、オイル温度は 通常運転時の冷却と比較して大幅に低下する。更に、故障した部品のタイプに応 じて、ナセル内の部品を一層冷却するべくより多量のナセル換気用空気を供給し てもよい。このようにすると、主オイル温度は第3図に示した点線よりも更に低 下する。この空気は、熱交換器66を通過させることにより導管68を通じて供 給されるか、或いは独立したダクト(スプレーバー)71を通じて供給される。 着陸地へと進入するのに必要とされる出力の増加により、オイル温度は上昇す る。航空機が接地し着陸が始まるとき、温度は再度下降する。オイルの温度は、 航空機を停止するためかなり高出力でなされるファンリバース運転の結果再度上 昇する。降下運転状態に於けるコンパートメント16及びエンジンオイルの過度 の冷却のため、オイル温度は、通常の運転状態のオイル温度と比べてより低く保 たれている。 航空機が降機位置へとタクシングしているとき、故障した部品を有す るエンジンを、タクシングのための出力の一部を生成するのに用いてもよい。示 されている例では、エンジンは、タクシングが完了する前に、約80分の点に於 いて停止されている(ポイントB)。通常の始動モードと同様に、補助動力装置 49から導管50を介して、スタータ空気がスタータモータ(図示せず)へとギ ヤシステム(図示せず)を通して送られ、高圧ロータが回転軸を中心に駆動され る(風車状態)。 エンジンを風車のように回転させるべくAPUによって供給されるスタータ空 気を用いてエンジンが風車状態になっているとき、より一層の冷却空気が、エン ジン内部を通して、ナセルコンパートメントを通して、及びオイルと連通した熱 交換器を通してポンピングされる。これによってエンジン及びエンジンオイルの 温度が更に大幅に低下し、オイルに接触するどの部品も冷却される。更に、換気 空気及びエンジンを通過する流れによって、ナセルの内部が冷却されることによ り、オイルと連通していない部品の温度も低下する。 APU49は、ベーンコントローラ40に空気を供給するダクト51で代表さ れる予め選択された部品に冷たい空調用空気を供給するのにも用いることができ る。別の方法として、航空機外部の電気動力によって駆動される持ち運び可能な 空調装置のような特別な冷却装置から現場に於いて冷却空気を供給することもで きる。 降下中に冷却を行う結果、部品の交換または修復のあいだ、オイル冷却のみが なされるとしてもまたは他の冷却と組合せて冷却がなされるとしても、オイル及 び他の部品に接触する部品の温度は、部品の不良動作モードの検知に対しこのよ うな付加的な冷却がなされない構造と比べて大幅に低くなっている。 部品がより速やかに許容可能な温度レベルに達するため、航空機エンジンの保 守員は、通常よりも早く故障した部品に対し作業をすることが できる。これによって、オイルまたはナセル内部に対し付加的な冷却を行わない 構造と比較して、故障したパーツの交換に要する時間が短縮される。別の利点は 、航空機の予定された次の出発に間に合うように故障した部品に対し作業しなけ ればならないような状況に於いて、航空機保守員が高温の部品に曝されないこと による、航空機保守員の安全及び快適性にある。別の有利な点は、保護用作業着 及び保護グローブが不要となる程度に冷却がなされる場合、保守員が部品を容易 に取り扱うことができることである。 本発明をその詳細な実施態様について説明してきたが、当業者であれば本発明 の形態及び細部に対し、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく変更可能であ ることを理解されたい。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1996年1月8日 【補正内容】 ナセルには、ファンナセル(fan nacelle)とコアナセル(core nacelle)が 含まれる。ファンナセルはファンブレードの外側に延在する。コアナセルはファ ンナセルから内側に離隔して配置され、それらの間に作動媒体ガスの二次流路が 形成される。コアナセルはエンジンから径方向外向きに離隔されており、それら の間にはガスタービンエンジンの周りに延在するコアナセルコンパートメント( core nacelle compartment)が形成される。 コアナセルコンパートメントは、エンジンの外部に設置される部品(通常エン ジンアクセサリと呼ばれる)を囲んで保護するシェルタとして働く。これらのア クセサリには、燃焼部へと燃料を送るための燃料ライン、エンジン及び航空機に 電力を供給するための発電機、エンジンの圧縮ガスの一部をナセルを通して及び ストラット(strut)を通して航空機へと送るための空気ダクト、航空機内に配 置された補助動力装置(通常“APU”と呼ばれている)から始動時にエンジン へ圧縮ガスを送るための第2空気ダクトが含まれ得る。他の部品として、加圧さ れた油圧油を油圧ベーンアクチュエータ(hydraulic vaneactuator)へ供給する ための油圧ポンプや、エンジン潤滑流体、燃料などような高温の流体から熱を取 り除くための熱交換器がある。 これらの部品は全て、それらの温度が許容可能な限界内に保たれるよう冷却さ れる。理解されるように、主たる熱源は、温度が1370℃(2,500°F) を越える燃焼プロセスが行われるエンジンである。その結果、エンジンのアクセ サリのある部分は93℃(200°F)程度の低い温度にすることができるが、 エンジンの他の外側部分やアクセサリは538℃(1000°F)を越える温度 となる。そのためナセルコンパートメントは、エンジンの運転中、二次流路から ナセル内部へと冷たい加圧された空気の一部を流す冷却通路によって換気され冷 却され る。 冷却通路の一例は、ナセルの側面またはナセルの上面に於いて軸方向に延在す るスプレーバー(spray bar)である。スプレーバーは、エンジンの運転中コア ナセルコンパートメントの換気をするべく、冷却空気をナセルの上側領域または 側面領域へと流す。 ガスタービンエンジンナセルで使用される冷却及び換気系統の別の例が、“Exte rnal Gas Turbine Cooling for Clearance Control”というタイトルの米国特許 第4,019,320号明細書、“Clearance Control for Gas Turbine Engine ”というタイトルの米国特許第4,069,662号明細書に示されている。こ れらの特許は両方ともRedingerらに付与された。これらの構成では、冷たい空気 はファン吐出しダクトから導かれ、エンジンケースの外部から、ガスタービンエ ンジンのタービン部に於けるシール近傍の領域へと送られる。スプレーバーはエ ンジンケースに冷却空気を当て、エンジンケースの位置に関連するエンジンの運 転内部間隙及びケースの直径を制御する。エンジンケースに衝当した後、冷却空 気はエンジンコンパートメントを通って流れ、コンパートメントを換気する。 冷却通路の別の例が、Schulzeに付与された“Auxiliary Air System for Gas Turbine Engine”というタイトルの米国特許第4,351,150号明細書に示 されている。それによると、例えば電子エンジンコントローラのような熱を生成 する部品に冷却空気を送りその部品を冷却するのにエアダクトパイプが用いられ る。コントローラを冷却した後、空気はナセルコンパートメント内へと吐き出さ れ、コンパートメントを換気する。 ナセル用冷却系統の別の例が、Reamらに付与された“Buffer Region for the Nacelle of a Gas Turbine Engine”というタイトルの米国特許第5,127, 222号明細書に開示されている。それによると、冷却空気はエンジン停止後ナ セル内のバッファ領域へと流される。冷却空気はエンジン停止後油圧油の温度が 許容範囲内に保たれるように、コンパートメント内部の高温ガスから部品へと熱 が伝達されるのを阻止するべく部品を取り囲む。 運転中のエンジンによって生成される熱によって生じる付随的な問題がある。 部品が故障した場合、その部品を翼上で且つ短期間に交換する必要がある。この ことは、その部品が出発に不可欠の部品である場合特に問題である。航空機の飛 行中に出発に不可欠の部品が故障した場合、その部品を交換または修理しなけれ ば、航空機か正規に予定されたスケジュールを続けることは許可されない。 このことは、たとえバックアップ検知システムが完全に機能していても同様であ り、航空機は、主要検知システムが修復される(例えば、主油圧検知システムが 完全に機能している)まで離陸することはできない。 このように、出発に不可欠の部品は、航空機の出発前に修復または交換されな ければならないが、これは通常1乃至2時間である。電気的なコネクタ、圧力隔 壁センサなどの部品、油圧アクチュエータ、発電機、熱交換器のような装置は、 航空機が予定された出発時間を守ることができるよう、30分以内に交換可能な ように設計されている。例えば、パーツは重ならないように配置されアクセスし 易くなっているとともに、パーツ間に間隔が設けられ容易にアクセスできるよう になっている。バックアップワイヤは空気が流れる導管から除去されており、エ ンジン保守員によるこれらの部品の交換の高速化が図られている。多くの箇所に ヒンジクランプが採用されており、エンジンに装置を取り付ける他のデザインに よって、これらの部品の取り外し及び交換にかかる時間の短縮が図られている。 エンジン保守員には保護用作業着が与えられるが、その中には故障した部品の 取り外し及び交換のあいだ高温の部品から保守員を保護するグローブが含まれる 。これらの保護用具によって、保守員は最も高温となる部品に対しても、その部 品が保護用作業着が有効な温度にまで低下すればすぐに作業することができる。 上述したような技術はあるが、本出願人の指導の下で働く科学者及び技術者は 、エンジンの外部の部品の取り外し及び交換に必要な時間を短縮し、そのような 部品の修復に要するターンタイム(turn time)を1乃至2時間未満とし、予定 された航空機の出発時間が確実に守られるように努力してきた。発明の開示 本発明は部分的に次のような認識に基づいている。即ち、航空機の飛行中にナ セルコンパートメント内部の温度が通常以下になるようにコンパートメント内部 を冷却することにより保守時間か短縮され、出発時間に間に合わないことによる 飛行取り消し回数が低減されるが、内部の過度な冷却は航空機の性能低下を引き 起こす。 本発明によると、独立請求項に画定されているように、飛行運転中に故障した 部品を有するガスタービンエンジン動力装置の運転方法は、故障を検知する過程 と、航空会社の保守員が故障した部品に対し作業することができるようになる前 の冷却時間を短縮するべく降下中にエンジンに対し付加的な冷却を行う過程とを 含む。 本発明の一詳細実施例によると、本方法は、巡航が終わってエンジンのアイド ル降下(idle descent)運転状態が始まるときオイル冷却を強める過程と、航空 機のアイドル降下運転モードの開始時にナセル換気空気を増加する過程とを含む 。 本発明の一詳細実施例によると、本発明の航空機の運転方法は、故障した部品 を有するエンジンを地上移動(タクシング)運転状態のあいだに停止し、エンジ ンを風車のように回転させ、着陸後人を降ろしているあいだ(降機運転状態)の 冷却効果を高める過程と、風車状の回転を停止させる過程と、エンジンとは独立 した補助動力装置または他の装置によって供給される冷却空気を用いてエンジン の所定の部品を冷却する過程とを含む。 本発明の主要な特徴は、部品の故障を検知し、航空機の着陸に先だって付加的 な冷却を始めることにある。本発明の別の特徴は、航空機の降下モードに於いて エンジンの潤滑オイルに対し付加的な冷却を行うと同時にナセルの換気も強め、 その後タクシングのあいだ風車状にエンジンを回転し、強制的に冷却空気がエン ジン内部を通過しナセルコンパートメントを通るようにし、冷却を強める過程に ある。本発明の一詳細実施例によると、主要な特徴は、航空機内部のための冷却 空気の一部を振り分けてエンジンへと流し、エンジン部品の冷却を強めることに ある。 航空機10の補助動力装置49は、航空機に空調用空気を、エンジンに空気ダ クト50を介してステータ空気を、エンジン部品にダクト51を介して冷却空気 をエンジンの所定の運転状態の下で供給する。 冷却系統48、燃料再循環系統42、及び燃料供給系統32を第3図により詳 細に示す。燃料供給系統は、通常航空機の翼内に配置される燃料タンク(図示せ ず)、主燃料ポンプ(図示せず)、及び燃料コントローラ52を含む。燃料コン トローラは、全統括デジタル電子エンジンコントローラ(FADEC)53に応 答して動作する。この特別なエンジンコントローラは、“Hamilton Standard” によって製造されている“model EEC-170”電子エンジンコントローラである。 燃料ノズル54は、燃料をエンジンの燃焼室に注入する手段を提供する。燃料を 送るための燃料ライン56は、タンクから主燃料ポンプと燃料コントローラを通 って燃料ノズルへと延在している。 燃料供給系統32は、第1熱交換器58のような、エンジンオイルから燃料へ と熱を移送する手段を含む。第2熱交換器62のような第2の手段は、燃料ライ ン内の燃料と発電機用冷却系統48内の冷却流体との間で熱を移送するために設 けられている。 燃料再循環系統42は、冷却系統48内の冷却流体から再循環系統内の燃料へ と熱を移送する第3熱交換器64のような手段を含む。 発電機46用の冷却系統48は、発電機用冷却流体から冷却空気へと熱を移送 する第4熱交換器66のような手段を含む。更に、エンジンオイル系統44のオ イルは第4熱交換器66へ流れるとともに流路20内の第5熱交換器67へと流 れ、エンジンの選択された運転状態に於いてエンジンオイル系統の付加的な冷却 がなされる。導管68はファンダクト18と第4熱交換器66との間に延在し、 第4熱交換器を冷却空気源と連通している。冷却空気は熱交換器66から吐き出 され、ナセルコア コンパートメント16のようなナセルコンパートメント内へと排気される。スプ レーバー71もナセルコンパートメント16に冷却空気を配布する働きをする。 降下中に冷却を行う結果、部品の交換または修復のあいだ、オイル冷却のみが なされるとしてもまたは他の冷却と組合せて冷却がなされるとしても、オイル及 び他の部品に接触する部品の温度は、部品の不良動作モードの検知に対しこのよ うな付加的な冷却がなされない構造と比べて大幅に低くなっている。 部品がより速やかに許容可能な温度レベルに達するため、航空機エンジンの保 守員は、通常よりも早く故障した部品に対し作業をすることができる。これによ って、オイルまたはナセル内部に対し付加的な冷却を行わない構造と比較して、 故障したパーツの交換に要する時間が短縮される。別の利点は、航空機の予定さ れた次の出発に間に合うように故障した部品に対し作業しなければならないよう な状況に於いて、航空機保守員が高温の部品に曝されないことによる、航空機保 守員の安全及び快適性にある。別の有利な点は、保護用作業着及び保護グローブ が不要となる程度に冷却がなされる場合、保守員が部品を容易に取り扱うことが できることである。請求の範囲 1.航空機(10)に動力を供給する動力装置の運転方法であって、 前記動力装置はターボファンガスタービンエンジン(11)を含んでおり、前 記エンジン(11)は潤滑流体を有する該エンジン(11)用の潤滑系統(44 )を含むとともに前記潤滑流体用の冷却系統(48)を有しており、 前記動力装置は更に、1)前記エンジン(11)の周りに円周状に延在すると ともに前記エンジン(11)から離隔して間にコアコンパートメント(16)を 形成するナセル(12)と、2)前記コアコンパートメント(16)の外部にあ り、前記潤滑流体用冷却系統(48)と連通した冷却空気源とを含んでおり、 前記航空機(10)は更にいくつかの運転状態を有し、各運転状態は通常運転 に対応する潤滑流体及びコアコンパートメント(16)に対する第1冷却レベル を有しており、前記通常運転状態は、巡航運転状態、降下運転状態、着陸運転状 態、ファンリバース運転状態、タクシング運転状態、及び降機運転状態を含んで おり、前記エンジン(11)は不良動作モードを有する部品を有しているととも に、前記部品の不良動作モード検知及び前記潤滑流体の冷却レベル制御手段を有 しており、 前記部品の不良動作モードを検知する前記手段によって、前記部品の不良動作 モードを検知する過程と、 前記部品の不良動作モードを検知した結果、少なくとも前記航空機(10)の 降下運転状態の一部のあいだ、前記第1冷却レベルを達成するために必要な冷却 の程度より強い第2の程度の冷却を前記潤滑流体に対し行う過程とを含み、 前記した付加的な冷却によって、前記コンパートメント(16)の内部及び前 記不良動作モードを有する部品の温度が低下し、前記エンジン (11)の前記運転状態に於いて前記第1レベルの冷却しかなされない場合と比 べて、前記部品へのアクセス及び交換がより早くなされることを特徴とする航空 機に動力を供給する動力装置の運転方法。 2.前記第2の程度の冷却を行う過程が、前記エンジン(11)の降下運転状態 に於いて、前記通常の第1冷却レベルを達成するのに必要な冷却空気量より多量 の第2の量の冷却空気を前記コアコンパートメント(16)の外部の位置から流 す過程であって、前記冷却空気を前記潤滑流体用冷却系統(48)へと流す過程 を含む該過程を含むことを特徴とする請求項1に記載の航空機(10)に動力を 供給する動力装置の運転方法。 3.前記動力装置が前記コアコンパートメント(16)を換気するための冷却系 統を含んでおり、 前記コアコンパートメント(16)に第2の量の冷却空気を流す前記過程が、 前記コアコンパートメントを換気するように前記コアコンパートメント(16) 用冷却系統へ冷却空気を流す過程を含むことを特徴とする請求項2に記載の航空 機(10)に動力を供給する動力装置の運転方法。 4.前記動力装置が前記冷却空気源に連通した前記コアコンパートメント(16 )内に配置されたスプレーバー(71)を含んでおり、 前記コアコンパートメント(16)に付加的な量の冷却空気を流す前記過程が 、前記スプレーバー(71)を通じて冷却空気を流す過程を含むことを特徴とす る請求項3に記載の航空機(10)に動力を供給する動力装置の運転方法。 5.前記航空機が、冷却空気を生成するとともに前記エンジン(11)を風車状 に回転させるべく加圧されたスタータ空気を供給するための補助動力装置(49 )を有しており、 前記エンジン(11)のタクシング運転状態に於いて前記エンジン(11)を 停止し、前記補助動力装置(49)から前記エンジン(11)にスタータ空気を 流し前記エンジン(11)を風車状に回転させ、前記潤滑流体用冷却系統(48 )に付加的な冷却空気を供給する過程を含むことを特徴とする請求項1に記載の 航空機(10)に動力を供給する動力装置の運転方法。 6.前記航空機(10)が、冷却空気を生成するための補助動力装置(49)を 有しており、 前記航空機(10)の降機運転状態に於いて前記エンジン(11)を停止し、 前記補助動力装置(49)が前記コアコンパートメント(16)と連通するよう に前記補助動力装置(49)から前記コンパートメント(16)へと冷却空気を 流し、前記補助動力装置(49)から前記コアコンパートメント(16)へと付 加的な冷却がなされるようにする過程を含むことを特徴とする請求項1に記載の 航空機(10)に動力を供給する動力装置の運転方法。 7.前記航空機(10)が、前記コアコンパートメント(16)の外部に前記コ アコンパートメント(16)と連通する冷却空気を生成するための装置(49) を有しており、 前記航空機(10)の降機運転状態に於いて前記エンジン(11)を停止し、 前記航空機(10)の降機運転状態に於いて前記装置(49)から前記コアコン パートメント(16)へと冷却空気を流す過程を含むことを特徴とする請求項1 に記載の航空機(10)に動力を供給する動力装置の運転方法。 8.航空機(10)に動力を供給する動力装置の運転方法であって、 前記動力装置はターボファンガスタービンエンジン(11)を含んでおり、前 記エンジン(11)は潤滑流体を有する該エンジン(11)用 の潤滑系統(44)を含むとともに前記潤滑流体用の冷却系統(48)を有して おり、 前記動力装置は更に、1)前記エンジン(11)の周りに円周状に延在すると ともに前記エンジンから離隔して間にコアコンパートメント(16)を形成する ナセル(12)と、2)前記コアコンパートメント(16)用の冷却系統と、3 )前記コアコンパートメント(16)の外部にあり、前記コアコンパートメント (16)用冷却系統及び前記潤滑流体用冷却系統(48)と連通した冷却空気源 とを含んでおり、 前記航空機(10)は冷却空気を生成するとともに前記エンジン(11)を風 車状に回転するべく加圧された空気を供給するための補助動力装置(49)を有 しており 前記航空機(10)は更にいくつかの運転状態を有し、各運転状態は通常運転 に対応する潤滑流体及びコアコンパートメント(16)に対する第1冷却レベル を有しており、前記通常運転状態は、巡航運転状態、降下運転状態、着陸運転状 態、ファンリバース運転状態、タクシング運転状態、及び降機運転状態を含んで おり、前記エンジン(11)は不良動作モードを有する部品を有しているととも に、前記部品の不良動作モードを検知し前記コアコンパートメント(16)及び 前記潤滑流体の冷却レベルを制御する全統括デジタル電子コントローラ(53) を有しており、 前記エンジン用の前記電子コントローラ(53)によって、前記部品からの不 良信号を検出することにより、部品の不良動作モードを検知する過程と、 前記部品の不良動作モードを検知した結果、前記エンジン(11)の前記運転 状態に於いて前記通常の第1冷却レベルを達成するのに必要な冷却空気量より多 量の第2の量の冷却空気を前記コアコンパートメント (16)の外部の位置から流す過程であって、前記エンジンの降下、着陸、進入 、及びファンリバース運転状態に於いて、前記ナセルコンパートメント(16) 用冷却系統と前記潤滑流体用冷却系統(48)に前記冷却空気を流す過程を含む 該過程と、 前記エンジン(11)のタクシング運転状態に於いて前記エンジン(11)を 停止し、前記補助動力装置(49)から前記エンジン(11)にスタータ空気を 流し前記エンジン(11)を風車状に回転させ、前記潤滑流体用冷却系統(48 )及び前記ナセルコンパートメント用冷却系統に付加的な冷却空気を供給する過 程と、 前記航空機(10)の降機運転状態に於いて、前記コアコンパートメント(1 6)へ前記コアコンパートメント(16)の外部の冷却空気を流す過程とを含み 、 前記した付加的な冷却によって、前記コアコンパートメント(16)の内部及 び前記不良動作モードを有する部品の温度が低下し、前記エンジン(11)の前 記運転状態に於いて前記第1レベルの冷却しかなされない場合と比べて、前記部 品へのアクセス及び交換がより早くなされることを特徴とする航空機(10)に 動力を供給する動力装置の運転方法。 9.前記動力装置が前記冷却空気源に連通した前記コアコンパートメント(16 )内に配置されたスプレーバー(71)を含んでおり、 前記コアコンパートメント(16)に付加的な量の冷却空気を流す前記過程が 、前記スプレーバー(71)を通じて冷却空気を流す過程を含むことを特徴とす る請求項8に記載の航空機(10)に動力を供給する動力装置の運転方法。 10.前記補助動力装置(49)の前記冷却空気が前記コアコンパートメント( 16)と連通しており、前記航空機(10)の降下運転状態に於いて前記コアコ ンパートメント(16)の外部の冷却空気を前記コア コンパートメント(16)へと流す前記過程が、前記補助動力装置(49)から 前記コアコンパートメント(16)へと冷却空気を流す過程を含むことを特徴と する請求項8に記載の航空機(10)に動力を供給する動力装置の運転方法。 11.冷却空気を生成するための前記コアコンパートメント(16)の外部に位 置する装置(49)が前記コアコンパートメント(16)と連通しており、 前記航空機(10)の降下運転状態に於いて前記コアコンパートメント(16 )の外部の冷却空気を前記コアコンパートメント(16)へと流す過程が、冷却 空気を前記装置(49)から前記コアコンパートメント(16)へと流す過程を 含むことを特徴とする請求項8に記載の航空機(10)に動力を供給する動力装 置の運転方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.航空機に動力を供給する動力装置の運転方法であって、 前記動力装置はターボファンガスタービンエンジンを含んでおり、前記エンジ ンは潤滑流体を有する該エンジン用の潤滑系統を含むとともに前記潤滑流体用の 冷却系統を有しており、 前記動力装置は更に、1)前記エンジンの周りに円周状に延在するとともに前 記エンジンから離隔して間にコアコンパートメントを形成するナセルと、2)前 記コアコンパートメントの外部にあり、前記潤滑流体用冷却系統と連通した冷却 空気源とを含んでおり、 前記航空機は更にいくつかの運転状態を有し、各運転状態は通常運転に対応す る潤滑流体及びコアコンパートメントに対する第1冷却レベルを有しており、前 記通常運転状態は、巡航運転状態、降下運転状態、着陸運転状態、ファンリバー ス運転状態、タクシング運転状態、及び降機運転状態を含んでおり、前記エンジ ンは不良動作モードを有する部品を有しているとともに、前記部品の不良動作モ ード検知及び前記潤滑流体の冷却レベル制御手段を有しており、 前記部品の不良動作モードを検知する前記手段によって、前記部品からの不良 信号を検出することにより、前記部品の不良動作モードを検知する過程と、 少なくとも前記航空機の降下運転状態の一部のあいだ、前記第1冷却レベルを 達成するための冷却の程度より強い第2の程度の冷却を前記潤滑流体に対し行う 過程とを含み、 前記した付加的な冷却によって、前記コンパートメントの内部及び前記不良動 作モードを有する部品の温度が低下し、前記エンジンの前記運転状態に於いて前 記第1レベルの冷却しかなされない場合と比べて、前記部品へのアクセス及び交 換がより早くなされることを特徴とする航空 機に動力を供給する動力装置の運転方法。 2.前記第2の程度の冷却を行う過程が、前記エンジンの降下運転状態に於いて 、前記通常の第1冷却レベルを達成するのに必要な冷却空気量より多量の第2の 量の冷却空気を前記コアコンパートメントの外部の位置から流す過程であって、 前記冷却空気を前記潤滑流体用冷却系統へと流す過程を含む該過程を含むことを 特徴とする請求項1に記載の航空機に動力を供給する動力装置の運転方法。 3.前記動力装置が前記コアコンパートメントを換気するための冷却系統を含ん でおり、 前記コアコンパートメントに第2の量の冷却空気を流す前記過程が、前記コア コンパートメントを換気するように前記コアコンパートメント用冷却系統へ冷却 空気を流す過程を含むことを特徴とする請求項2に記載の航空機に動力を供給す る動力装置の運転方法。 4.前記動力装置が前記冷却空気源に連通した前記コアコンパートメント内に配 置されたスプレーバーを含んでおり、 前記コアコンパートメントに付加的な量の冷却空気を流す前記過程が、前記ス プレーバーを通じて冷却空気を流す過程を含むことを特徴とする請求項3に記載 の航空機に動力を供給する動力装置の運転方法。 5.前記航空機が、冷却空気を生成するとともに前記エンジンを風車状に回転さ せるべく加圧されたスタータ空気を供給するための補助動力装置を有しており、 前記エンジンのタクシング運転状態に於いて前記エンジンを停止し、前記補助 動力装置から前記エンジンにスタータ空気を流し前記エンジンを風車状に回転さ せ、前記潤滑流体用冷却系統に付加的な冷却空気を供給する過程を含むことを特 徴とする請求項1に記載の航空機に動力を供給する動力装置の運転方法。 6.前記航空機が、冷却空気を生成するための補助動力装置を有しており、 前記エンジンの降機運転状態に於いて前記エンジンを停止し、前記補助動力装 置が前記コアコンパートメントと連通するように前記補助動力装置から前記コン パートメントへと冷却空気を流し、前記補助動力装置から前記コアコンパートメ ントへと付加的な冷却がなされるようにする過程を含むことを特徴とする請求項 1に記載の航空機に動力を供給する動力装置の運転方法。 7.前記航空機が、前記コアコンパートメントの外部に前記コアコンパートメン トと連通する冷却空気を生成するための装置を有しており、 前記エンジンの降機運転状態に於いて前記エンジンを停止し、前記エンジンの 降機運転状態に於いて前記装置から前記コアコンパートメントへと冷却空気を流 す過程を含むことを特徴とする請求項1に記載の航空機に動力を供給する動力装 置の運転方法。 8.航空機に動力を供給する動力装置の運転方法であって、 前記動力装置はターボファンガスタービンエンジンを含んでおり、前記エンジ ンは潤滑流体を有する該エンジン用の潤滑系統を含むとともに前記潤滑流体用の 冷却系統を有しており、 前記動力装置は更に、1)前記エンジンの周りに円周状に延在するとともに前 記エンジンから離隔して間にコアコンパートメントを形成するナセルと、2)前 記コアコンパートメント用の冷却系統と、3)前記コアコンパートメントの外部 にあり、前記コアコンパートメント用冷却系統及び前記潤滑流体用冷却系統と連 通した冷却空気源とを含んでおり、 前記航空機は冷却空気を生成するとともに前記エンジンを風車状に回転するべ く加圧された空気を供給するための補助動力装置を有しており 前記航空機は更にいくつかの運転状態を有し、各運転状態は通常運転 に対応する潤滑流体及びコアコンパートメントに対する第1冷却レベルを有して おり、前記通常運転状態は、巡航運転状態、降下運転状態、着陸運転状態、ファ ンリバース運転状態、タクシング運転状態、及び降機運転状態を含んでおり、前 記エンジンは不良動作モードを有する部品を有しているとともに、前記部品の不 良動作モードを検知し前記コアコンパートメント及び前記潤滑流体の冷却レベル を制御する全統括デジタル電子コントローラを有しており、 前記エンジン用の前記電子コントローラによって、前記部品からの不良信号を 検出することにより、部品の不良動作モードを検知する過程と、 前記エンジンの前記運転状態に於いて前記通常の第1冷却レベルを達成するの に必要な冷却空気量より多量の第2の量の冷却空気を前記コアコンパートメント の外部の位置から流す過程であって、前記エンジンの降下、着陸、進入、及びフ ァンリバース運転状態に於いて、前記ナセルコンパートメント用冷却系統と前記 潤滑流体用冷却系統に前記冷却空気を流す過程を含む該過程と、 前記エンジンのタクシング運転状態に於いて前記エンジンを停止し、前記補助 動力装置から前記エンジンにスタータ空気を流し前記エンジンを風車状に回転さ せ、前記潤滑流体用冷却系統及び前記ナセルコンパートメント用冷却系統に付加 的な冷却空気を供給する過程と、 前記エンジンの降機運転状態に於いて、前記コアコンパートメントへ前記コア コンパートメントの外部の冷却空気を流す過程とを含み、 前記した付加的な冷却によって、前記コンパートメントの内部及び前記不良動 作モードを有する部品の温度が低下し、前記エンジンの前記運転状態に於いて前 記第1レベルの冷却しかなされない場合と比べて、前記部品へのアクセス及び交 換がより早くなされることを特徴とする航空機に動力を供給する動力装置の運転 方法。 9.前記動力装置が前記冷却空気源に連通した前記コアコンパートメント内に配 置されたスプレーバーを含んでおり、 前記コアコンパートメントに付加的な量の冷却空気を流す前記過程が、前記ス プレーバーを通じて冷却空気を流す過程を含むことを特徴とする請求項8に記載 の航空機に動力を供給する動力装置の運転方法。 10.前記補助動力装置の前記冷却空気が前記コアコンパートメントと連通して おり、前記エンジンの降下運転状態に於いて前記コアコンパートメントの外部の 冷却空気を前記コアコンパートメントへと流す前記過程が、前記補助動力装置か ら前記コアコンパートメントへと冷却空気を流す過程を含むことを特徴とする請 求項8に記載の航空機に動力を供給する動力装置の運転方法。 11.冷却空気を生成するための前記コアコンパートメントの外部に位置する装 置が前記コアコンパートメントと連通しており、 前記エンジンの降下運転状態に於いて前記コアコンパートメントの外部の冷却 空気を前記コアコンパートメントへと流す過程が、冷却空気を前記装置から前記 コアコンパートメントへと流す過程を含むことを特徴とする請求項8に記載の航 空機に動力を供給する動力装置の運転方法。
JP51743695A 1993-12-21 1994-11-30 強化されたタービンエンジンオイルの冷却方法 Expired - Fee Related JP3677289B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/171,143 US5553449A (en) 1993-12-21 1993-12-21 Method of operating a gas turbine engine powerplant for an aircraft
US08/171,143 1993-12-21
PCT/US1994/013838 WO1995017591A1 (en) 1993-12-21 1994-11-30 Increased cooling of turbine engine oil

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09506952A true JPH09506952A (ja) 1997-07-08
JP3677289B2 JP3677289B2 (ja) 2005-07-27

Family

ID=22622708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51743695A Expired - Fee Related JP3677289B2 (ja) 1993-12-21 1994-11-30 強化されたタービンエンジンオイルの冷却方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5553449A (ja)
EP (1) EP0736138B1 (ja)
JP (1) JP3677289B2 (ja)
DE (1) DE69404327T2 (ja)
WO (1) WO1995017591A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006009798A (ja) * 2004-06-21 2006-01-12 Boeing Co:The 流量制御装置、エンジンシステム、および流量制御方法
JP2010525234A (ja) * 2007-04-23 2010-07-22 エアバス・オペレーションズ 寒冷気候でのターボシャフト・エンジンの始動方法とシステム
JP2017502198A (ja) * 2013-12-23 2017-01-19 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 噴射冷却システムを備えた航空機及び噴射冷却システム
JP2017106442A (ja) * 2015-12-07 2017-06-15 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ガスタービンエンジンの流体冷却システムおよびその組み立て方法
WO2018042703A1 (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 株式会社Ihi 航空機搭載発電機の排熱システム

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2788308A1 (fr) * 1999-01-07 2000-07-13 Snecma Dispositif de refroidissement d'un reducteur de vitesse de turbomachine
US6289274B1 (en) 1999-08-13 2001-09-11 United Technologies Corporation Fuzzy logic based fuel flow selection system
US6877952B2 (en) 2002-09-09 2005-04-12 Florida Turbine Technologies, Inc Passive clearance control
US7367193B1 (en) 2003-07-23 2008-05-06 Hamilton Sundstrand Corporation Auxiliary power unit control method and system
US7417337B1 (en) 2003-09-04 2008-08-26 Hamilton Sundstrand Corporation Method and system for facilitating no-break power transfer
US7373771B2 (en) * 2004-07-09 2008-05-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Cooling arrangement for an accessory gearbox and method of cooling
US7454894B2 (en) * 2004-12-07 2008-11-25 United Technologies Corporation Supplemental oil cooler airflow for gas turbine engine
US20060150631A1 (en) * 2005-01-11 2006-07-13 General Electric Company Liquid fuel recirculation system and method
US7571597B2 (en) * 2006-01-25 2009-08-11 Honeywell International Inc. Airframe mounted motor driven lubrication pump control system and method
WO2008045054A1 (en) * 2006-10-12 2008-04-17 United Technologies Corporation Modulating flow through gas turbine engine cooling system
US7665310B2 (en) * 2006-12-27 2010-02-23 General Electric Company Gas turbine engine having a cooling-air nacelle-cowl duct integral with a nacelle cowl
US7926287B2 (en) 2007-05-08 2011-04-19 Pratt & Whitney Canada Corp. Method of operating a gas turbine engine
US7854582B2 (en) 2007-05-08 2010-12-21 Pratt & Whitney Canada Corp. Operation of an aircraft engine after emergency shutdown
US20090064684A1 (en) * 2007-07-13 2009-03-12 United Technologies Corp. Systems Involving Inlet-Mounted Engine Controls
US9234481B2 (en) * 2008-01-25 2016-01-12 United Technologies Corporation Shared flow thermal management system
FR2953562B1 (fr) * 2009-12-07 2012-11-16 Snecma Procede de refroidissement d'equipements disposes au voisinage de la zone chaude d'un turboreacteur et dispositif correspondant
GB2478934B (en) * 2010-03-24 2012-06-13 Rolls Royce Plc Fuel heat management system
US8522521B2 (en) 2010-11-09 2013-09-03 Hamilton Sundstrand Corporation Combined air turbine starter, air-oil cooler, and fan
US8684304B2 (en) 2010-11-16 2014-04-01 Rolls-Royce Corporation Aircraft, propulsion system, and system for taxiing an aircraft
US8690099B2 (en) 2010-11-16 2014-04-08 Rolls-Royce Corporation Aircraft and propulsion system
US8727270B2 (en) 2010-11-16 2014-05-20 Rolls-Royce Corporation Aircraft, propulsion system, and system for taxiing an aircraft
US8876476B2 (en) 2010-11-16 2014-11-04 Hamilton Sundstrand Corporation Integrated accessory gearbox and engine starter
GB201104043D0 (en) * 2011-03-10 2011-04-20 Rolls Royce Plc A gas turbine engine
US8777793B2 (en) 2011-04-27 2014-07-15 United Technologies Corporation Fan drive planetary gear system integrated carrier and torque frame
US8863491B2 (en) 2012-01-31 2014-10-21 United Technologies Corporation Gas turbine engine shaft bearing configuration
US10400629B2 (en) 2012-01-31 2019-09-03 United Technologies Corporation Gas turbine engine shaft bearing configuration
US9038366B2 (en) 2012-01-31 2015-05-26 United Technologies Corporation LPC flowpath shape with gas turbine engine shaft bearing configuration
US20130195645A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Gabriel L. Suciu Geared turbomachine architecture having a low profile core flow path contour
US9388739B2 (en) 2012-05-02 2016-07-12 Pratt & Whitney Canada Corp. Air cooler system for gas turbine engines
US8850876B2 (en) 2012-07-19 2014-10-07 Honeywell International Inc. Methods and systems for monitoring engine oil temperature of an operating engine
GB201302015D0 (en) * 2013-02-05 2013-03-20 Rolls Royce Plc Method of controlling a cooling system
WO2014143282A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 United Technologies Corporation Air-oil heat exchangers with minimum bypass flow pressure loss
US9429072B2 (en) * 2013-05-22 2016-08-30 General Electric Company Return fluid air cooler system for turbine cooling with optional power extraction
DE102015112325A1 (de) * 2015-07-28 2017-02-02 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Flugtriebwerk mit einer Treibstoffversorgungseinrichtung und mit wenigstens einem einen Hydraulikfluidspeicher umfassenden Hydraulikfluidkreislauf mit einem Wärmetauscher
US11105265B2 (en) * 2016-09-02 2021-08-31 Raytheon Technologies Corporation Supplemental cooling air for turbine exhaust components and surfaces
US11629646B2 (en) * 2018-09-28 2023-04-18 Raytheon Technologies Corporation Differential geared amplification of auxiliary power unit
US11274599B2 (en) 2019-03-27 2022-03-15 Pratt & Whitney Canada Corp. Air system switching system to allow aero-engines to operate in standby mode
US10927761B2 (en) 2019-04-17 2021-02-23 General Electric Company Refreshing heat management fluid in a turbomachine
US11391219B2 (en) 2019-04-18 2022-07-19 Pratt & Whitney Canada Corp. Health monitor for air switching system
US11859563B2 (en) 2019-05-31 2024-01-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Air system of multi-engine aircraft
US11326525B2 (en) * 2019-10-11 2022-05-10 Pratt & Whitney Canada Corp. Aircraft bleed air systems and methods
US11859554B2 (en) * 2021-07-29 2024-01-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Fast engine re-start for multi-engine system and method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4019320A (en) * 1975-12-05 1977-04-26 United Technologies Corporation External gas turbine engine cooling for clearance control
US4069662A (en) * 1975-12-05 1978-01-24 United Technologies Corporation Clearance control for gas turbine engine
US4351150A (en) * 1980-02-25 1982-09-28 General Electric Company Auxiliary air system for gas turbine engine
US4773212A (en) * 1981-04-01 1988-09-27 United Technologies Corporation Balancing the heat flow between components associated with a gas turbine engine
US4696156A (en) * 1986-06-03 1987-09-29 United Technologies Corporation Fuel and oil heat management system for a gas turbine engine
US4705100A (en) * 1986-07-11 1987-11-10 Grumman Aerospace Corp. Fuel/auxiliary oil thermal management system
US5127222A (en) * 1989-01-23 1992-07-07 United Technologies Corporation Buffer region for the nacelle of a gas turbine engine
GB8907788D0 (en) * 1989-04-06 1989-05-17 Rolls Royce Plc Management of heat generated by aircraft gas turbine installations
US5105875A (en) * 1991-01-10 1992-04-21 Sundstrand Corporation Cooling system for auxiliary power unit
US5284012A (en) * 1991-05-16 1994-02-08 General Electric Company Nacelle cooling and ventilation system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006009798A (ja) * 2004-06-21 2006-01-12 Boeing Co:The 流量制御装置、エンジンシステム、および流量制御方法
JP2010525234A (ja) * 2007-04-23 2010-07-22 エアバス・オペレーションズ 寒冷気候でのターボシャフト・エンジンの始動方法とシステム
JP2017502198A (ja) * 2013-12-23 2017-01-19 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 噴射冷却システムを備えた航空機及び噴射冷却システム
US10161311B2 (en) 2013-12-23 2018-12-25 General Electric Company Aircraft with injection cooling system and injection cooling system
JP2017106442A (ja) * 2015-12-07 2017-06-15 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ガスタービンエンジンの流体冷却システムおよびその組み立て方法
WO2018042703A1 (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 株式会社Ihi 航空機搭載発電機の排熱システム
JPWO2018042703A1 (ja) * 2016-09-01 2019-02-28 株式会社Ihi 航空機搭載発電機の排熱システム
US10914236B2 (en) 2016-09-01 2021-02-09 Ihi Corporation Heat exhaust system for on-aircraft electric generator

Also Published As

Publication number Publication date
US5553449A (en) 1996-09-10
JP3677289B2 (ja) 2005-07-27
DE69404327T2 (de) 1997-10-30
DE69404327D1 (de) 1997-08-21
WO1995017591A1 (en) 1995-06-29
EP0736138A1 (en) 1996-10-09
EP0736138B1 (en) 1997-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3677289B2 (ja) 強化されたタービンエンジンオイルの冷却方法
US11815024B2 (en) Thermal management system
CN109812338B (zh) 热管理系统
EP3569842B1 (en) Electrically driven cooled cooling air system
US11384690B2 (en) System and method of reducing post-shutdown engine temperatures
US11174789B2 (en) Air cycle assembly for a gas turbine engine assembly
US9038397B2 (en) Gas turbine engine thermal management system
EP2809918B1 (en) Gas turbine engine buffer system
US11047306B1 (en) Gas turbine engine reverse bleed for coking abatement
US20180016933A1 (en) Method and system for soak-back mitigation by active cooling
US20130284398A1 (en) Gas turbine engine thermal management system
US11788470B2 (en) Gas turbine engine thermal management
CN114439616A (zh) 包括涡轮机的燃烧发动机
US11536198B2 (en) Gas turbine engine cooling system control
US11795878B2 (en) High-temperature fuel thermal transport bus architecture
US11788465B2 (en) Bleed flow assembly for a gas turbine engine
CN117469028A (zh) 热管理系统
EP2971646B1 (en) Gas turbine engine thermal management system
CN116464555A (zh) 用于燃气涡轮发动机的排放流组件
Pucher et al. Walter Hausman!
Kasak Trends in Air Turbine Starters for Large Turbofan Engines

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040928

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050412

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050509

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090513

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100513

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110513

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees