JPH10278896A - 航空機エンジン試験施設 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 航空機エンジン試験において、低出力時にエ
ンジンストールを起こさないように空気の円滑な流れを
確保しつつ、防音機能も十分に発揮させることができ
る、航空機エンジン試験施設の防音装置を提供する。 【解決手段】 左右の側方壁１１、１１と屋根１２とを
有する建屋１０を備え、その建屋１０は、内部に航空機
Ａを搬出入する開放部１３と、その開放部１３と反対側
に位置する空気取り入れのための開口部１４を有する航
空機エンジン試験施設であって、建屋１０の外側に、エ
ンジン試験時の騒音が空気取り入れのための開口部１４
から外部に伝搬するのを防ぐ防音塀２０を配置し、その
防音塀２０の少なくとも一部に、防音塀２０の外側から
防音塀を乗り越えて開口部１４に向かう空気を整流する
整流機構３０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、航空機エンジン試
験施設に関し、特に、エンジンを航空機に取り付けたま
まで試運転（ランナップテスト）を行えるように、エン
ジンストールを起こさないための空力的条件を確保しつ
つ、空港周辺の環境に対する防音性能の向上を図った航
空機エンジン試験施設に関する。

【０００２】

【従来の技術】航空機のエンジン整備の一環として、そ
の試運転が行われるが、それは、航空機エンジン試験施
設中で一般に行われている。

【０００３】従来の航空機地上エンジンテスト用消音装
置（ノイズサプレッサー）の外観図を図６に示すが、こ
のノイズサプレッサーは、中央エンジン用消音ダクト１
や外側エンジン用消音ダクト２を、テストするエンジン
３の直後に配置し、排気側の騒音源を図のように消音ダ
クトで覆うことによって後方に伝搬する騒音を低減し、
側方へ伝搬する騒音に対しては側方に配置した隔壁（防
音塀）４によって低減していた。

【０００４】ところで、航空機のエンジン試験施設は、
その具備すべき性能として、空力面、騒音面及び運用面
を考慮したものが求められる。しかしながら、従来のノ
イズサプレッサーは、まず空力面で問題点を抱えてい
た。航空機Ａのジェットエンジン３は、安定した吸気が
行われないとエンジンストール（不完全燃焼によるエン
ジン停止）を起こしてしまうが、上述のものは以下のよ
うな問題があるために、正面からの風５以外の横風及び
尾翼方向からの風がある範囲６ではテスト不能に陥って
しまい、結果として年間稼働率の低下を招いていた。 （１） 機首に向けて吹く一方向の風向きには使用でき
るが、尾翼に向けて吹く風の時には使用できない。 （２） エンジン３の排気を消音ダクト２で覆う構造の
ため、ほとんどの空気が吸気口からエンジンに吸入さ
れ、エンジンをバイパスして後方にながれる空気流が少
なくなって、エンジン吸気口前の風速分布の変動値（平
均流速との偏差値）が大きいものになってしまう。 （３） 航空機Ａの向きに対して、横風６の状況下にお
いては、遮音の目的で設置してある隔壁４の形状から、
必然的にその端部において境界層の気流の剥離が生じや
すくなる。 （４） 上記境界層剥離やエンジンの吸気流と排気流と
の間に渦が発生し、この渦がエンジンに混入し、エンジ
ンストールを起こす。 （５） 隔壁４を乗り越えた横風６によって発生する乱
れ・渦ｂをエンジンへ吸気流ｃとして混入し、エンジン
ストールを起こす（図７参照）。

【０００５】また、騒音面においては、 （１） 消音対策として後方や側方の音に対してはかな
りの対策を講じているものの前方への騒音に対しては配
慮されていない。 （２） 上方へ伝搬する騒音に対しては隔壁の上部から
迂回してエンジン側方に伝搬する騒音についての配慮が
なされておらず、隔壁からの距離が遠くなるほど減音効
果が低くなる。 （３） 夜間等に気温の逆転現象が生じた場合や上空に
おける急激な風速変化等による異常伝搬が発生した場合
には、上方に伝搬する音が屈折し遠く離れた場所まで届
くため、隔壁による遮音では減音効果が期待できない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本出願の発明
者等は、こうした問題の根本的解決策として、防音のた
めの左右の側方壁と屋根とを有する建屋を備え、その建
屋内に航空機を格納した状態で試験を行う建屋式の試験
施設を考えた。その場合、建屋には、図５に示すように
航空機Ａを内部に搬出入する開放部７と、エンジン試験
に必要な空気ａを取り入れる開口部８とを設ける。

【０００７】ところが、このように屋根を有する建屋式
の試験施設の遮音性能について考察してみると、左右の
側方壁９、９及び屋根部分は十分な防音又は消音構造と
できるので問題ないが、航空機Ａの前後方向は、エンジ
ン試験の空気取り入れと排出のために開口となり、そこ
から騒音が直接外部に伝搬してしまう問題が残されてい
る。

【０００８】勿論、この開口部分を閉じればその分、遮
音性能を高めることができる。しかし、特に空気取り入
れのための開口部８は、ジェットエンジンのように多量
の空気を必要とするエンジン試験には不可欠な部分であ
り、これを閉塞することはできない。

【０００９】開口部８を部分的に閉じる方法や、開口部
８の大きさを小さくする方法なども考えられる。しか
し、エンジン出力が低い条件下では、気流が円滑に流れ
ないとエンジンストールを起こしてしまうため、この開
口部８の大きさも十分に確保しなければならない。しか
も、この開口部８の外から建屋内に流入する空気の流れ
も円滑で、過大な乱流等が発生しないように配慮する必
要もある。

【００１０】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、建屋と防音塀とを組み合わせることによっ
て、エンジン試験のための空気の円滑な流れを確保しつ
つ、防音機能も十分に発揮させることができる、建屋式
の航空機エンジン試験施設を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、側方壁と屋根とを有する建屋から成
り、建屋は、航空機を内部に搬出入する開放部と、開放
部の反対側に位置する空気取り入れ用の開口部とを有す
る航空機エンジン試験施設であって、開口部の外側に、
エンジン試験時の騒音が外部に伝搬するのを防ぐ防音塀
を配置し、防音塀は、遮音材と吸音材とを含み、遮音材
を防音塀の外面側に、吸音材を内面側に配置した構成と
した。ここで、防音塀は、建屋の開口部から離れた位置
に配置し、開口部の正面に位置する正面壁部分と、正面
壁部分の両側から建屋側へ向かって延びる左右の側壁部
分から成る構成とするのが好適である。また、吸音材の
表面を通気性のある保護材で被覆した構成とするのも大
変好適である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付の図１ないし図４を参照して説明する。
図１は、本実施の形態に係る航空機エンジン試験施設を
示す概略斜視図であり、図２はその断面図、図３は防音
塀の構造を示す断面図、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は
防音塀のそれぞれ他の実施の形態を示す断面図を示して
いる。

【００１３】これらの図から理解できるように、本実施
の形態による航空機エンジン試験施設は、内部に航空機
を格納可能な大きさの建屋１０と、その建屋１０の外側
に配置した防音塀２０とを備える。建屋１０は、左右の
側方壁１１、１１と、屋根１２とを有する。この建屋１
０は、航空機を搬出入する開放部１３と、その開放部１
３と反対側に位置する空気取り入れ用の開口部１４を有
する。

【００１４】建屋１０の外側に配置した防音塀２０は、
エンジン試験時の騒音が空気取り入れ用の開口部１４か
ら外部に伝搬するのを防ぐためのもので、その開口部１
４の高さよりも高くしてある。さらに、この防音塀２０
は、図１及び図２に示すように、建屋１０の開口部１４
から離れた位置に配置してあり、その開口部１４の正面
に位置する正面壁部分２１と、その正面壁部分２１の両
側から建屋１０側へ向かって延びる左右の側壁部分２
２、２２とを有する。これにより、防音塀２０を、平面
視において全体としてコ字形に形成し、開口部１４を囲
むように構成している。また、コ字形にすることによ
り、設置安定性も向上させている。

【００１５】この防音塀２０は、開口部１４にできるだ
け近づけて高くすればするほど、その防音効果は良くな
る。しかし、あまりに近づけて高く設置した場合、施工
費や構造強度などの点で不都合が生じるだけでなく、開
口部１４へ向かう空気の流れが防音塀による影響を受け
て円滑でなくなり、しかも、乱流を発生させやすくな
る。したがって、これらの点を考慮してその高さや、建
屋１０からの距離を決定している。建屋１０からの距離
に関しては、大きいほど開口部１４付近での乱流が生じ
にくくなるが、逆に防音効果が低下する。

【００１６】そうした相関関係に配慮して、本実施の形
態では、防音塀２０自体に対して遮音機能及び吸音機能
の両方を持たせる考え方を採用している。即ち、図３に
示すようにこの防音塀２０は、遮音材２３と吸音材２４
とを備えている。この場合、遮音材２３を外面側（屋外
側）に、吸音材２４を内面側（開口部１４側）に配置し
ている。

【００１７】遮音材２３としては、遮音性能の大きいも
のであれば特別に限定されないが、例えばプレキャスト
コンクリート製、金属製、木製、樹脂製、あるいはそれ
らを組み合わせて構成することができる。より具体的に
は、アルミ材、合板、鋼板などが好適に採用される。

【００１８】吸音材２４としては、種々のものが考えら
れるが、軽量かつ安価で吸音性に優れたもの、例えばグ
ラスウールのように、音により振動して熱エネルギーに
変換し、減衰させる素材などが好適に採用される。

【００１９】このような構造の防音塀２０は、建屋１０
の開口部１４を囲むように位置していて、しかも遮音材
２３及び吸音材２４を有するため、エンジン試験時の騒
音が外部に伝搬するのを効率良く防ぎ、良好な防音効果
を発揮する。このことにより、防音塀２０を、図示例の
ように建屋１０の開口部１４から離れた位置に配置して
も、防音効果が低下するのを極めて小さくすることがで
きる。

【００２０】そして、このように防音塀２０を離して配
置しておくことにより、開口部１４に対する影響をほと
んど及ぼさない形態とすることができる。この結果、防
音塀２０の外側から開口部１４へ流入する空気はその防
音塀２０の上端を乗り越えて容易に流入することが可能
になる。

【００２１】したがって、エンジン試験時においてその
出力が低い条件下でもエンジンストールを起こすことな
く円滑に実施でき、しかも、騒音伝搬を有効に防止する
ことができる。

【００２２】図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、防音塀２
０のそれぞれ他の実施の形態を示している。これらのう
ち、図４（ａ）では、吸音材２４の表面を保護するため
に、多数の穴２５ａを有する穴開き板２５で覆った構成
としたものである。

【００２３】また、図４（ｂ）では、穴開き板２５の代
わりに、多数のスリット２６ａを有するスリット板２６
で吸音材２４の表面を覆った構成としたものである。

【００２４】また、図４（ｃ）では、穴開き板２５に代
えて、多数の打ち抜き穴２７ａを有するパンチングメタ
ル２７で吸音材２４の表面を覆った構成としたものであ
る。

【００２５】防音塀２０の内面側にこのような保護材を
設けることによって、吸音機能を維持しながら、防音塀
２０の構造強度を高めることができ、併せて、屋外に配
置した防音塀の耐久性向上も図ることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、航空機
を格納可能な建屋の外側に防音塀を配置し、その防音塀
は、建屋から離れた位置において開口部を囲むことによ
り、エンジン試験時の騒音が開口部から外部に伝搬する
のを防ぐ形態であり、しかもその防音塀は、遮音材と吸
音材を含み、遮音材を防音塀の外面側に、吸音材を内面
側に配置した構造としたので、エンジン試験のための空
気の円滑な流れを確保しつつ、防音機能も十分に発揮さ
せることができる。

【００２７】また、防音塀は、建屋の開口部から離れた
位置に配置し、その開口部の正面に位置する正面壁部分
と、その正面壁部分の両側から建屋側へ向かって延びる
左右の側壁部分とを有する構成とすることによって、空
気の円滑な流れと防音効果の両方をバランス良く発揮さ
せることができる。さらに、左右の側壁部分を備えてい
るので、防音塀自体を安定性良く配置することができ
る。

【００２８】また、防音塀の吸音材の表面を通気性の保
護材で被覆した構成とすることによって、吸音機能を低
下させることなく、吸音材の保護並びに耐久性の向上等
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による航空機エンジン試験施設全体の
概略斜視図

【図２】 本発明による航空機エンジン試験施設の中央
部分の縦断面図

【図３】 本発明による防音塀の部分断面図

【図４】 本発明の他の実施の形態を示す防音塀の部分
断面図

【図５】 従来の航空機エンジン試験施設の側方壁部分
示す平断面図

【図６】 従来の航空機地上エンジンテスト用消音装置
を示す斜視図

【図７】 従来装置の横風の流線図

【符号の説明】

１０ 建屋 １１ 側方壁 １２ 屋根 １３ 解放部 １４ 開口部 ２０ 防音塀 ２１ 正面壁部分 ２２ 側壁部分 ２３ 遮音材 ２４ 吸音材 ２５ 穴開き板 ２５ａ 穴 ２６ スリット板 ２６ａ スリット ２７ パンチングメタル ２７ａ 打ち抜き穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 側方壁と屋根とを有する建屋から成り、
   該建屋は、航空機を内部に搬出入する開放部と、該開放
   部の反対側に位置する空気取り入れ用の開口部とを有す
   る航空機エンジン試験施設であって、前記開口部の外側
   に、エンジン試験時の騒音が外部に伝搬するのを防ぐ防
   音塀を配置し、該防音塀は、遮音材と吸音材とを含み、
   遮音材を防音塀の外面側に、吸音材を内面側に配置した
   ことを特徴とする、航空機エンジン試験施設。
2. 【請求項２】 防音塀は、建屋の開口部から離れた位置
   に配置し、開口部の正面に位置する正面壁部分と、該正
   面壁部分の両側から建屋側へ向かって延びる左右の側壁
   部分から成ることを特徴とする、請求項１に記載の航空
   機エンジン試験施設。
3. 【請求項３】 吸音材の表面を通気性のある保護材で被
   覆したことを特徴とする、請求項１又は２に記載の航空
   機エンジン試験施設。