JPS60125732A - 空気制御装置 - Google Patents

空気制御装置

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JPS60125732A
JPS60125732A JP59224288A JP22428884A JPS60125732A JP S60125732 A JPS60125732 A JP S60125732A JP 59224288 A JP59224288 A JP 59224288A JP 22428884 A JP22428884 A JP 22428884A JP S60125732 A JPS60125732 A JP S60125732A
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JP
Japan
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air
shroud
blade
fan
control device
Prior art date
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Pending
Application number
JP59224288A
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English (en)
Inventor
ローリン・ジヨージ・ギフイン,サード
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/02Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
    • F02K3/04Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
    • F02K3/077Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type the plant being of the multiple flow type, i.e. having three or more flows
    • 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
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/06Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas
    • F02C6/08Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output providing compressed gas the gas being bled from the gas-turbine compressor

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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)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタービンエンジンの外で用いる高圧空気をIJ
’給するためのタービンエンジン内の空気制御装置に関
し、特に、このような高圧空気を生ずるための新規なフ
ァン先端圧縮装置に関する。
発 明 の 背 景 垂直または知距1llI(111rI陸が可能な航空機
の開発は幾つかの重要な問題を生じてきた。その一つは
、正常な制御面が前方運動の欠除により働かなくなる*
を着陸中に航空機のピッチングとヨーイングとローリン
グの制御+を効率よく相持りる方法である。
航空機をこのにうな+111間に制御りる一手段は、小
さなノズルまたは噴出口を航空機の要所に設けることに
よる。比較的高圧の空気をこれらのノズルに供給するこ
とにより、航空機の十分な制御を達成しうる。
従来、これらのノズル用の空気は圧縮機から得られた。
通例、高圧空気を圧縮機空気流から抽出するために圧縮
機ケーシングの複数の穴の周囲に補集マニホルドが配設
される。この圧縮機抽気系は所要空気量が比較的少ない
場合は好適である。
しかし、所要空気量が増づと、エンジン性能がかなり低
下する。
発 明 の 目 的 本発明の目的は、空気流から高圧空気を得るための効率
の良い手段を提供することである。
本発明の他の目的は新規な改良ファン翼形状を提供する
ことである。本発明の他の目的は新規な改良ファン先端
圧縮装置を提供することである。
発 明 の 概 要 本発明の一態様にJ3いて、ガスタービン内の空気制御
装置が、空気流からエンジン外で用いる比較的高圧の空
気を供給する。この空気制御装置は、ロータに連結した
複数の内翼と、各内翼の外端に取イ」【プたシュラウド
と、このシュラウドから外方に突出する複数の外翼とか
らなる。前記シュラウドは前記空気流を内側および外側
流路に分1)、外側流路は前記高圧空気を通す。
詳 細 な 説 明 第1図は空気制御装置12を備えたガスタービンエンジ
ン10の前端部の図である。空気制御装置12は、ロー
タ25に連結した内翼16を有づるファン14を含む。
装置12はさらに、内翼16の外端20に取イ](月こ
シュラウド18と、外翼24を具備するファン先端圧縮
装置Fl、22とを含む。外翼24はシュラウド18か
ら外方に突出しかつそれに取イ1けられており、従って
、ファン14とシュラウド18と圧縮装置22は[」−
タ25によって駆動される。
シュラウド18は空気流2Gを内側流路28と外側流路
30とに分ける。流路28.30はシュラウド18の上
流において第1図の実施例に示1ように整形板32−−
 −ハ雄↓1−−1嗜 さ、−二^t−”qo小T÷六
−′七いて、これらの流路はエンジン外側ケーシング3
4によって分離される。流路28はさらに、ファン14
の下流においてバイパスダクト36とコアダク1−38
とに分けられている。しかし、明らかに流路28は本発
明の範囲内において多様な下流側の形状をとりうる。
空気制御装置12はさらに、外側流路3()内にJ3い
てファン先端圧縮装置22の上流に配置された可変人1
」案内翼40を含みつる。同様に、出口案内翼42を外
側流路30内において圧縮装置22の下流に設けうる。
外側流路30には補集マニホルド44が外翼24と出口
案内翼42の下流に配置されている導出手段46が外側
流路30内の空気を導いてエンジン10の外での使用に
供する。例えば、この空気は管路によって航空機翼のノ
ズルに導かれてピッチングどヨーイングとローリングの
制御に役立ちうる。
第2図は第1図の線2−2に沿っ1見た図であり、ファ
ン14と先端圧縮装置22の翼構成の詳細を示1゜内翼
16は破線で示され、わずかな曲がりまたは反りをもつ
。内翼16が矢印48で示づ方向に回転するにつれ、内
側流路28内の空気の圧力が増加する。翼回転の結果生
ずる圧力上昇の吊を表すものは、Rfft方の空気圧力
と翼前方の空気圧力との差である。この圧力上昇は通例
0.3ないし1.0気圧程廣である。
外翼24は、特に後縁50近くで内翼16より大きな反
りをもつ。このような反りの増加は、外翼24が内翼1
6より^速であることとともに、外側流路30内の圧力
上背を増加させる。先端圧縮装置22によるこの圧力上
昇は、ファン14による内側流路28内の圧力上昇より
大きい。本発明の一実施例では比較的高圧の空気を航空
Ill端のノズルに供給Jる目的のためには、外側流路
30内の圧ツノ上昇は内側流路28内の圧力上Vtより
25%高い。
第2図は、内翼16と外翼24が連続シュラウドリング
18に連結されている実施例を示す。この実施例によれ
ば、興24.16はシュラウド18から取外せるもので
ら、あるいはそれと一体に形成されたものでしよい。第
2図は同じ軸方向長さ62をもつ等しい数の内翼16と
外翼24を示1ことに注意されたい。しかし、貌の数と
それらの軸方向長さは変えうるちのである。
外側流路30内の圧力上昇をさらに増ずために、外翼2
4の全翼弦長を内rA16の全翼弦長より大きくしうる
。全翼弦長を増′リ−には2つの方法があり、各外翼2
4の翼弦長を増すかまたは外翼24の数を増すかのいず
れかににる。
第3図は外翼の数を増す代替実施例を示づ。また、各シ
ュラウド18はシ1ラウド片52に分割されている。台
片52は破線で示づ内翼16と、第1外翼24’aとを
具I!づる。内翼16の質量中心は第1位置54にある
。位置54は軸方向−半径方向一周方向座標系によって
エンジン中心線に対して隔!こって位置づけられうる。
同様に、第1外1424aは位置56に質量中心をもつ
。ファン14とシュラウド18と先端圧縮装置22が回
転するとき、位置54における質量中心に対Jる位置5
6にJ3ける質量中心のずれによる曲げモーメントが誘
起される。シュラウド18が分割されているので、この
ような曲げし−メン1−はずべて内翼16を紅て伝達さ
れる。
従って、第3図に示す実施例による分割形シュラウドの
場合、全翼弦長を増すために加えた第2外14124b
が916.24aに対して有利に配置されうる。第2外
翼24bは位置58に質量中心をもつ。第1外翼24a
と第2外翼24bは一緒になって第2位置60に質■中
心をもつ。外翼24a、 24bの適当な配置により、
第2位置60を第1位置54または内翼16の翼弦とほ
ぼ合致させることが出来、これにより、内翼16にかか
る曲げモーメン1へが最小になる。
作用についてを1明覆ると、空気制御装置12は、空気
流26から主要なエンジンIW進以外に用いる比較的高
圧の空気を供給しつる。ファン先端圧縮装置22の外翼
24の数と空気力学的形状は、ファン14によつ−(得
られるより多くの圧力上昇を・もたらすように定められ
る。所望に応じ、可変人口案内翼40は、整形板32と
共に、外側流路30内の圧力上昇と流れ特性を変えるた
めに使用されうる。補集マニホルド44に達した空気は
、イの後所望の場所C仕事をJるかまたは11力を発す
るために利用され本発明を既存のターボファンエンジン
に適用するためには、バイパスダクトと」アダクトの外
部の改変が必要である。しかしエンジン内部の改造をす
る必要はない。その結果、先端圧縮装向22は、前述の
ような用途に用いる比較的高圧の空気を供給しうる経済
的な手段となる。さらに、それはこのような空気を、ダ
クトをより広範に配設した圧縮機抽気系よりも効率良く
供給しつる。
当業者に明らかなように、本発明はここに例示した特定
実IM態様に限定されない。また、本発明はファン動翼
の先端圧縮装置にも、またターボファンエンジンに適用
される先9に圧縮装置にも限定されない。むしろ、本発
明は、例えば、ターボジエン1〜エンジンに見られるよ
うな任意の動翼の先端圧縮装向に同等に適用しうるちの
である。
図面に示したXI法と比例的J3よび構造的関係は単に
例どして示したのであり、これらの例は本発明の)Pン
先端1[縮装首に用いる実際の’J ratおJ、び比
例的、構造的関係とみなづべきものではない多様な改変
を全体的および部分的等刷物の推考が本発明の範囲内で
可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一態様による空気制御装置の概略図、
第2図は第1図の線2−2に沿って見た図、第3図は本
発明の別の態様による第2図と同様の図である。 12:空気制御装置、14:ファン、14:内翼、18
ニジコラウド、22:ファン先端圧縮装置、24:外翼
、24a:第1外翼、24b=第2外翼、28:内側流
路、30:外側流路、 40:可変人口案内翼、42:出口案内翼、44:補集
マニホルド、52:シュラウド片。 特許出願人

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) ガスタービンエンジンにおいて、空気流からエ
    ンジン外で用いる比較的高圧の空気を供給リ−る空気制
    御装置であって、ロータに連結した複数の内翼と、各内
    翼の外端に取付けたシュラウドと、このシュラウドから
    外方に突出する複数の外翼とを有し、前記シュラウドが
    前記空気流を内側および外側流路に分り、前記外側流路
    が前記高圧空気を通す空気制御装置。
  2. (2) 前記内外両翼の回転によりそれぞれ前記内側お
    よび外側流路内の前記空気の圧力上Rを生じ、前記外側
    流路内の前記片刃−1−胃が前記内側流路内の前記圧力
    上界より大きい、特許請求の範囲第(1)項記載の空気
    制御装置。
  3. (3) 前記外側流路内の前記圧力上昇が前記内側流路
    内の前記圧力上界より少なくとも25%高い、特許請求
    の範囲第(2)項記載の空気制御装置。
  4. (4) 前記外翼の全翼弦長が前2内翼の全翼弦長より
    大きい、特許請求の範囲第(1)項記載の空気制御装置
  5. (5) 前記外側流路内には前記外翼の上流に配置され
    た複数の入口案内翼が含まれている、特許請求の範囲第
    (1)項記載の空気制御装置。
  6. (6) 前記外側流路内には前記外翼の下流に配置され
    た補集マニホルドが含まれている、特許請求の範囲第(
    1)項記載の空気制御装置。
  7. (7) ロータに連結した複数の内翼と、各内翼の外端
    に取付けたシュラウドとを備えたファンを含むガスター
    ビンエンジンにおいて、前記シュラウドから外方に突出
    する複数の外翼を有するファン先端圧縮装置。
  8. (8) 前記外翼の全翼弦長が前記内翼の全翼弦長より
    大きい、特許請求の範囲第(7)項記載のファン先端圧
    縮装置。
  9. (9) ロータに連結した内翼と、この内翼の外端に取
    付けたシュラウド片とを備え、そして前記内翼の質m中
    心が第1位置にあるようなファンを含むガスタービンニ
    レジンにおいて、前記シュラウド片から外方に突出覆る
    第1外翼と、前記シュラウド片から外方に突出する第2
    外翼とを有し、前記第1および第2外翼が第2位置にあ
    る質量中心をもつファン先端圧縮装置。
  10. (10) 前記第2位置が前記第1位置と実質的に合致
    する、特許請求の範囲第(9)項記載のファン先端圧縮
    装置。
JP59224288A 1983-10-31 1984-10-26 空気制御装置 Pending JPS60125732A (ja)

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US54759283A 1983-10-31 1983-10-31
US547592 1983-10-31

Publications (1)

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ID=24185281

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JP59224288A Pending JPS60125732A (ja) 1983-10-31 1984-10-26 空気制御装置

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DE (1) DE3439108A1 (ja)
FR (1) FR2554169A1 (ja)
GB (1) GB2149016A (ja)
IT (1) IT1178575B (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
GB8422469D0 (en) 1984-10-10
IT8423209A0 (it) 1984-10-18
FR2554169A1 (fr) 1985-05-03
DE3439108A1 (de) 1985-05-09
IT1178575B (it) 1987-09-09
GB2149016A (en) 1985-06-05
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