JPH10184454A - 固定構造体に接続された偏向ブレードを含むターボファンエンジンのゲート式推力反転装置 - Google Patents

固定構造体に接続された偏向ブレードを含むターボファンエンジンのゲート式推力反転装置

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JPH10184454A
JPH10184454A JP9343204A JP34320497A JPH10184454A JP H10184454 A JPH10184454 A JP H10184454A JP 9343204 A JP9343204 A JP 9343204A JP 34320497 A JP34320497 A JP 34320497A JP H10184454 A JPH10184454 A JP H10184454A
Authority
JP
Japan
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reversing device
gate
thrust
deflection
blade
Prior art date
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Pending
Application number
JP9343204A
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English (en)
Inventor
Patrick Gonidec
パトリツク・ゴニデツク
Pascal Gerard Rouyer
パスカル・ジエラール・ルイエ
Guy Bernard Vauchel
ギ・ベルナール・ボシエル
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.)
Safran Transmission Systems SAS
Original Assignee
Hispano Suiza SA
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10184454A publication Critical patent/JPH10184454A/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/54—Nozzles having means for reversing jet thrust
    • F02K1/64—Reversing fan flow
    • F02K1/70—Reversing fan flow using thrust reverser flaps or doors mounted on the fan housing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反転ジェット時に反転空力性能を確保しなが
ら、偏向縁の下流部とゲートの内面との間の距離を可能
な限り最小に維持すると共に、旋回点からのゲートの上
流側部分の長さを最小にすることにより、直接ジェット
時のゲートの不均衡を低減する推力反転装置を提供す
る。 【解決手段】 直接ジェット時、アニューラ管（１５）
の外壁内に組み込むことができ、流の偏向用障壁を構成
する旋回ゲート（７）を含むターボファンエンジンの推
力反転装置において、反転装置の固定構造体に接続され
た一定形状部品（２１）が、直接ジェット時ゲートの下
に設けられた空洞内に配設され、反転流の方向決定を向
上させる偏向ブレードを形成する。

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
ジンの推力反転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ターボファンエンジンは、二次流すなわ
ち冷流を通過させることを目的とする管路をファンの後
方に具備し、この管路は、ファンの後方の本来の意味で
のエンジンの構造体を取り囲む内壁と、上流部分がエン
ジンを取り囲むエンジンカバーに連続する外壁とから成
る。この外壁はその下流部分で副流と一次流とを同時に
通過させることができ、例えば混合流または合流ナセル
の場合、一次流すなわち熱流の排気部分の後方にある
が、分離流ナセルと呼ばれるその他の場合には、外壁は
副流のみを通過させる。
【０００３】壁は、エンジンの外部、すなわちファンお
よび前記管路の外壁の外面を取り囲むカバーの外部を覆
うこともできる。これは推進アセンブリの抵抗を最小に
することを目的とする。これは推進アセンブリが翼の下
部または胴体の後部に取り付けられている時など、機体
の外部に付加された推進アセンブリであるこの場合、特
に該当する。
【０００４】以後、ナセルの外壁で構成されるアセンブ
リを外面カバーと呼ぶことにする。
【０００５】添付図面の図１は、ターボファンエンジン
に応用されるこの種の推力反転装置の既知の実施の形態
の例を示す。
【０００６】反転装置は、可動部を形成し直接ジェット
動作時の静止位置において外部カバーの一部を構成する
ゲート７と、上流部分１によりゲートの上流側と、また
下流部分３によりゲートの下流側と、さらに外側カバー
の下流部分３を外側カバーの上流部分４に接続するビー
ムを介してゲート７間とでこの外部カバーを実現する固
定構造体とから成る。ゲート７は外部カバーの円周上に
取り付けられ、これらゲートの両側に位置するこれらの
ビーム上の側面壁の中間部位２０内に旋回可能に取り付
けられ、これら側面壁は上流および下流壁とともに、ナ
セルの外壁の一部を成すゲート７の外部９を、管路の外
壁の一部を成すゲート７の内部１１に接続する壁を構成
する。
【０００７】固定構造体の上流部分１は、例えばシリン
ダで構成されるゲート７の移動の制御手段の支持体の役
割を果たすフロントフレーム６を含む。
【０００８】図２示す作動位置では、旋回軸の下流側に
位置するゲートの部分が管路のほぼ全体を塞ぐよう、ま
た副流が管路の軸に対し径方向に導かれるようにするた
めにゲートの上流部分により外部カバー内に通路が設け
られるよう、ゲート７が反転する。ゲート７の上流部分
は、エンジンの動作に影響を与えずにこの流を通過させ
ることができるような通路の寸法上の理由により、外部
カバーの外部から突出している。ゲートの旋回角度は、
流が通過できるようにし、この流の推力をなくしさらに
は上流側に偏向する流の成分を発生することにより反推
力が発生されるよう調整される。
【０００９】ゲート７は、ゲート７が展開された時ゲー
トの内面に対し前方に突出し、流を上流側に偏向させ、
反推力成分を得るフロントスポイラ１３を上流部分に具
備する。
【００１０】既知の実施の形態の例は、例えばＦＲ１４
８２５３８号、ＦＲ−Ａ−２０３００３４号に記述され
ている。
【００１１】また、ゲートが展開されていない時に管路
の外壁の連続性を確保しながら、ゲートが展開されてい
る時、スポイラを上流側に突出させることができるＵＳ
３６０５４１１号に記述されている装置のような装置も
存在する。同様にＦＲ−Ａ−２６１８８５３からエンジ
ンの性能を最適化するように直接ジェット時にスポイラ
が引っ込む装置も知られる。
【００１２】図１に示すようないくつかの適用において
は、スポイラ１３は、直接ジェット時ですらゲート７の
内面１１から突出するが、エンジンの性能を若干損ねる
が反転装置はきわめて簡単になる空洞をこの例では具備
する管路内にはそれほど突出しない。
【００１３】スポイラと偏向縁との組み合せにより、Ｆ
Ｒ−Ａ−２６８０５４７号に示されているように、流の
噴射方向を最適化することもできる。
【００１４】最後に、シリンダによりある位置から別の
位置へのゲートの駆動は自明であるが、ゲートあたり一
つのシリンダがあり、上流側部分内では外部カバーの上
流側固定構造体に固定され、下流側部分内では、たとえ
ばＦＲ１４８２５３８号に記述されているような上流側
部分内に位置する点に固定される、きわめて単純な解決
方法について記載することにする。
【００１５】図１および図２によれば、ゲート７は、ゲ
ート７の内部壁１１で形成され反転モード時の空力性能
を得るのに必要な空洞１８を含むが、これはゲート７上
の固定スポイラ１３を使用する場合である。
【００１６】偏向縁８は、流による迂回をさらに良く
し、反転モード時、最適な有効断面長「Ｐ」を得るため
に湾曲しているが、このように規定すると、アニューラ
管１５内を流れる流が空洞１８内に向けられるので、直
接ジェット時のエンジンの効率にとって有害な空力損が
発生する。
【００１７】図３に示すようないくつかの適用において
は、自明の解決方法によれば、これらの損失を最小限に
とどめるために、上流側において平坦な偏向縁８が空洞
の一部を覆う。これにより、流の方向制御が向上し、直
接ジェット時空洞の一部が回避され、妨害が軽減され
る。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】このような偏向縁を使
用する上での問題点は、反転ジェット時、流が前記に記
載の半径に従うことができなくなり、流による偏向縁の
迂回がはるかに遠くで行われ、その分、有効断面長
「Ｐ」が減少し、そのため、湾曲偏向縁を用いる場合と
同じ効率を得るために、前記偏向縁と、反転モード時に
流が接触するようになるゲート７の内面との距離を大き
くしなければならない。
【００１９】さらに、この距離を大きくすることはゲー
トの均衡化の傾向にとっては有害であることを付け加え
ておくべきであろう。なぜなら、旋回軸２０をナセルの
下流側に後退させなければならず、流が開支援動作を及
ぼすゲート７の旋回軸２０の上流側の内部１１をその分
だけ大きくしなければならないからである。
【００２０】本発明の目的のうちの一つは、反転ジェッ
ト時、反転空力性能を確保しながら、偏向縁の下流部と
ゲートの内面との間の距離を可能な限り最小に維持し
て、フラットな偏向縁を使用することである。また、旋
回点からのゲートの上流側部分の長さを最小にすること
により、直接ジェット時のゲートの不均衡を低減するこ
とも目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】これらの目的は、本発明
により、反転流の方向決定を改善するために、反転装置
の固定構造体に接続され偏向ブレードを形成する少なく
とも一つの一定形状部品が、直接ジェット時のゲートの
内部パネルの上流側部分の下に設けられた空洞内に配設
されることを特徴とする前記の種類の旋回ゲートを備え
た推力反転装置によって達成される。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の他の特徴および長所は、
添付の図面を参照して行う本発明の実施の形態について
の説明を読むことにより、よりよく理解されよう。
【００２３】図４は本発明の実施の形態を示す図であ
る。本発明は、直接ジェット時ゲート７の内部壁１１に
よって設けられる空洞１８内に位置する偏向ブレードと
呼ぶ一定形状の部品２１から成る。
【００２４】求める直接ジェット時の空力効果により：
部品の形状は、二次流を構成するガス循環二次層１５の
空力的規定の理論線１６の形状の境界部、または直接ジ
ェット時の流を妨害することなく反転ジェット時の流方
向決定に関する支援をもたらす、形状１６から当業者が
規定した距離のところにある空洞の内部に位置すること
ができる。
【００２５】偏向ブレード２１は偏向縁８の下流側端の
下流側に位置する。偏向ブレードと偏向縁と理論線１６
との距離は、直接ジェット時の空洞１８内の妨害帯を避
けながら、空力性能を最適化するように規定される。
【００２６】偏向ブレード２１は求める目的に適合した
空力プロフィールを有する。偏向ブレードの形状、大き
さ、向き、および位置は、必要により同一部品上でも変
化することができる。ゲートの空洞は同一種類のブレー
ドを使用することも、ゲートの空洞７毎にブレードが異
なっていても、また、同一の反転装置のゲートの全空洞
内で使用しないようにすることも可能である。同一のブ
レードは、個別であるまたは個別でなく、ずれおよび異
なる幾何学形状を有すまたは有さない並列要素で作製す
ることができる。
【００２７】偏向ブレード２１は、ナセルまたは噴射シ
ャフトの外部カバー内の通路の全幅上で使用することが
でき、接続２２および２３はたとえば壁内またはビーム
２の側面帯域内で行う（図６および図７）。
【００２８】偏向ブレードは、噴射シャフトの半径部分
のみを対象とすることができるとともに、フレーム６上
の偏向縁８、あるいは適当な支持体により保持するのに
当業者が最適であると判断するナセルの任意の部位に接
続できることに留意すべきである。
【００２９】部分的帯域は、側面縁から別の規定された
端部まで延びる領域を覆うか、噴射シャフトの二つの側
面縁２２と２３の間に含まれる部分に存在することがで
きる。
【００３０】偏向ブレード２１のプロフィールと理論線
１６との間の距離は、図６のように一定とすることも、
図７の偏向ブレード２４の図示例が示すように変化させ
ることもできる。
【００３１】偏向ブレード２５のフィンの形状は、その
曲率が、反転ジェット時、流をナセルの上流側に向ける
のに寄与するものであるが、同一の部品上および当業者
が規定する適当な場所において、図８の例に示すように
反転することができ、したがって流を反対方向に向ける
ことができる。
【００３２】空洞１８一つあたり一つの偏向ブレードを
使用できるが、偏向ブレードの数には制限がないことに
留意すべきである。したがって、同一空洞の偏向ブレー
ド間でも、種々の噴射シャフト間でも、前記に記載の全
パラメータに従い同一の空洞１８内に複数の偏向ブレー
ドを設置することができる。これら種々のブレードは、
個々に独立して、あるいは固定構造体１の任意の要素と
組み合わせて、相互に接続することができる。これらの
接続部は、層の案内部にブレードを組み合わせる場合の
ブレードと同じ幾何学的特徴をもつことができる。
【００３３】たとえば偏向ブレードが、たとえば直接ジ
ェット時アニューラ管１５内を流れる流によって妨害さ
れない空洞１８の帯域内に位置決めされる場合には、湾
曲偏向縁とともに本原理を使用することができる。反転
ジェット時のこのパラメータによって、偏向縁の湾曲プ
ロフィールによりすでに得られる空力性能をさらに向上
させることができる。
【００３４】図９および図１０に示す本発明の別の形態
によれば、偏向ブレード２１は、反転ジェット時の流を
整流するその機能に加え、たとえば上流側パネル２６の
ような可動要素のストッパの役割を果たすことができ
る。
【００３５】実際上流側パネルはナセルのアニューラ管
１５の外部層の一部を形成し、飛行機のある飛行領域に
おいて、層の許容外部線を保持することができないパネ
ルを変形し空力損を発生する可能性がある直接ジェット
時の流の圧力の合力を、その内部に受ける。
【００３６】この場合、可動パネルは直接ジェット時、
単数または複数の偏向ブレード２１の全部または一部に
当接することができる。
【００３７】図１１は、単数または複数の偏向ブレード
に組み合わされる調節式ストッパ２７の一例および／ま
たは偏向縁８を示す図である。この機能はブレードとは
無関係に実施することができることに留意されたい。固
定構造体１に取り付けられたブラケットは調節要素を含
むことができ、したがって求める空力効果をブレードに
より妨害しないようにすることができる。
【００３８】図１２は、本発明の別の適用を示す図であ
る。偏向ブレード２８は、ここでは上流側パネル２６で
示してある可動要素２６を伸ばすように位置決めするこ
とができる。そのように位置決めされた偏向ブレードは
流の反転の効果を向上させるのに寄与する。
【００３９】図１３および図１４に示す本発明の別の大
きな特徴は、ブレードのうちの一つの構造を使用し、上
流側部分により層１５内で揺動する上流側パネル２６が
周囲を連接する旋回軸２９をこの構造に組み合わせるこ
とである。上流側パネルの駆動は当業者にとっては自明
な既知の種類のものであるか旋回軸２９が位置決めされ
るので、パネルの運動と旋回軸の配置とにより、求める
最高の効果が本機能に与えられる。
【００４０】図１５および図１６は、単数または複数の
可動偏向ブレード３０の使用の可能性を示す図である。
可動偏向ブレードは、排出シャフトの側面壁において、
あるいは前記に規定したような中間帯において、旋回点
３１の周囲に連接される。
【００４１】固設された偏向ブレードを同一の旋回軸の
周囲に連接することができるが、これらのブレードを独
立したものとし同一の旋回軸の周囲に連接するか、各ブ
レードが独自の連接点をもつこともできる。このような
運動の注目すべき効果は、空洞１８の周辺を流れる流の
ブレードが必要に応じて遮閉されること、空洞の形状に
応じて下流側に向かって空洞の寸法が小さくなり、寸法
が小さ過ぎるブレードのためその空力機能を発揮するこ
とができなくなる場合に、より寸法が大きいブレードを
使用することができること、ならびにより多くのブレー
ドを使用することができることであり、あるいはこの適
用が必要になる他のあらゆる理由による。
【００４２】より一般的には、ブレードのうちの一つ
を、シリンダ、または図１５および図１６に示す例のよ
うな可動要素に結合した他の装置によるリンクシステム
３２により駆動することができる。
【００４３】図１５および図１６に示すリンク３３の例
のような機械的結合、あるいはカムまたは他の装置によ
り、単数または複数の駆動ブレードの回転時に、単数ま
たは複数の他の偏向ブレード３０を駆動することができ
る。
【００４４】連接された可動ブレードは、専ら空力的流
の作用によるだけでも移動することができる。アセンブ
リは自在な状態に留まることも、反転ジェット位置にお
ける制止状態になることもでき、休止位置は、閉動作を
行うゲートによる駆動によって得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】既知の種類の旋回ゲート式推力反転装置の閉位
置における、結合ターボジェットエンジンの回転軸を通
る面での縦方向部分断面図である。
【図２】湾曲偏向縁に結合されたゲート式推力反転装置
の、反転ジェット位置を示す図である。
【図３】フラット偏向縁に結合されたゲート式推力反転
装置の、反転ジェット位置を示す図である。
【図４】閉位置における本発明の形態を示す図１と同様
の図である。
【図５】反転ジェット位置での図４の装置を示す図であ
る。
【図６】層の外側線に平行な形状の本発明の実施の形態
の例を示す横断面図である。
【図７】層の外側線に平行でない形状の本発明の実施の
形態の例を示す横断面図である。
【図８】反対の形状の本発明の実施例を示す斜視図であ
る。
【図９】直接ジェット位置における本発明の実施の形態
を示す図である。
【図１０】反転ジェット位置における本発明の実施の形
態を示す図である。
【図１１】本発明の形態に組み合わせられる調節式スト
ッパの一例の部分図である。
【図１２】反転ジェットモードにおける本発明の別の実
施の形態を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態に組み合わされる上流側
パネルの連接の形態を示す第１の図である。
【図１４】本発明の実施の形態に組み合わされる上流側
パネルの連接の形態を示す第２の図である。
【図１５】連接された発明の実施の形態を示す第１の図
である。
【図１６】連接された発明の実施の形態を示す第２の図
である。
【符号の説明】
１ 上流側固定構造体 ２ ビーム ３ 外側カバーの下流部分 ４ 外側カバーの上流部分 ６ フロントフレーム ７ ゲート ８ 偏向縁 １１ ゲートの内部 １３ スポイラ １５ アニューラ管 １６ 理論線 １８ 空洞 ２０ 中間部位 ２１ 旋回軸 ２２、２３ 接続 ２４、２５、２８、３０ 偏向ブレード ２６ 可動パネル ２９ 旋回軸 ３１ 旋回点 ３２ リンクシステム ３３ リンク Ｐ 有効断面長
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギ・ベルナール・ボシエル フランス国、76610・ル・アーブル、リ ユ・ピエール・マンデス・フランス・316

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 直接ジェット運転時、閉位置において、
    ターボジェットエンジンのファンの後部の流管（１５）
    の外壁内に組み込むことができ、さらに推力反転運転
    時、流の偏向用障壁を構成するように移動制御手段の作
    用により旋回することができる旋回ゲート（７）を含む
    ターボファンエンジンの推力反転装置であって、前記外
    壁を通過する反転流の通路が、上流側において反転装置
    の固定構造体（１）の上流側部分に固設された偏向縁
    （８）によって規定され、反転流の方向決定を改善する
    ために、反転装置の固定構造体に接続され偏向ブレード
    を形成する少なくとも一つの一定形状部品（２１；２
    ４；２５；２８；３０）が前記偏向縁（８）の下流側
    の、直接ジェット時のゲート（７）の内部パネル（１
    １）の上流側部分の下に設けられた空洞（１８）内に配
    設されていることを特徴とするターボファンエンジンの
    推力反転装置。
  2. 【請求項２】 前記偏向ブレード（２１）が均一な空力
    プロフィールを有する請求項１に記載のターボファンエ
    ンジンの推力反転装置。
  3. 【請求項３】 前記偏向ブレード（２４；２５）の空力
    プロフィールが変化する請求項１に記載のターボファン
    エンジンの推力反転装置。
  4. 【請求項４】 前記偏向ブレード（２１）が反転流の噴
    射シャフトの一方の縁を反対側の縁に接続する請求項１
    から３のいずれか一項に記載のターボファンエンジンの
    推力反転装置。
  5. 【請求項５】 前記偏向ブレード（２１）が反転流の噴
    射シャフトの幅の一部を占める請求項１から３のいずれ
    か一項に記載のターボファンエンジンの推力反転装置。
  6. 【請求項６】 反転装置のゲート（７）が、直接ジェッ
    ト流に流動層の連続空力線を確保する可動パネル（２
    ６）に結合され、前記偏向ブレード（２１）が前記可動
    パネル（２６）の補強ストッパを形成する請求項１から
    ５のいずれか一項に記載のターボファンエンジンの推力
    反転装置。
  7. 【請求項７】 前記偏向ブレード（２１）が、前記可動
    パネルを補強する調節式ストッパを形成する少なくとも
    一つの要素（２７）を支承する請求項６に記載のターボ
    ファンエンジンの推力反転装置。
  8. 【請求項８】 前記偏向ブレード（２１）が、反転装置
    の固定構造体（１、６、８）に固設されたブラケットに
    よって支持される請求項１から７のいずれか一項に記載
    のターボファンエンジンの推力反転装置。
  9. 【請求項９】 反転装置のゲート（７）が、直接ジェッ
    ト流に流動層の連続空力線を確保する可動パネル（２
    ６）に結合され、前記偏向ブレード（２８）が、推力反
    転位置において、前記可動パネルの延長部内、かつ連続
    する線内に配設される請求項１から５のいずれか一項に
    記載のターボファンエンジンの推力反転装置。
  10. 【請求項１０】 前記偏向ブレードのうちの少なくとも
    一つが、前記可動パネル（２６）が周囲に連接される旋
    回軸（２９）を支承する請求項６または７に記載のター
    ボファンエンジンの推力反転装置。
  11. 【請求項１１】 偏向ブレード（３０）が可動であり旋
    回軸（３１）に連接され、その結果直接ジェット時に格
    納される請求項１から５のいずれか一項に記載のターボ
    ファンエンジンの推力反転装置。
JP9343204A 1996-12-12 1997-12-12 固定構造体に接続された偏向ブレードを含むターボファンエンジンのゲート式推力反転装置 Pending JPH10184454A (ja)

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DE (1) DE69728360T2 (ja)
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