JP2013127248A - ジェットエンジン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反動エンジン1は、球形の室と、ロータ−ステータユニットのブレード8における加圧システムと、を使用する。この加圧システムにより、上記ブレード8とステータ4の内面との間における完全な調整が可能となり、圧力損失が防止される。一方、上記ブレードと同様に連接されたエッジが、ラビリンスシールを形成する。
【選択図】図1
Description
吸入口または吸気口:亜音速飛行機では、反動エンジンの方を向いた吸気口は、特段の問題を呈さず、基本的に、他の任意の飛行機要素のように抵抗を低減するよう設計された開口からなる。しかしながら、縮機およびタービンブレードにおける流体力学を維持するために、通常の反動装置の圧縮機に達する空気は、圧超音速飛行機を含めて、音速未満の速度で移動しなければならない。超音速度では、空気吸入口で生じる衝撃波により圧縮機内の圧力が低減する。一部の超音速空気吸入口は、圧力を上昇させ、衝撃波に対して効率を良くするために、円錐や傾斜板などのシステムを使用する。
圧縮機またはファン:圧縮機は複数段で構成される。各段は、回転するブレードおよび固定されたままのステータからなる。空気が圧縮機を通過し、それがその空気の圧力および温度を上昇させる。ロータを通過するタービンからエネルギーが取り出される。
シャフト:タービンから圧縮機へエネルギーを運ぶ役割を果たし、エンジンに並行して動作する。独立した速度で回転し、タービンの集合体と圧縮機の集合体の両方で動作する同軸ロータが最大3つまで存在してもよい。
燃焼室:圧縮した空気の中で燃料を連続的に燃焼する。
タービン:風車として機能し、燃焼室内で作り出した高温ガスからエネルギーを取り出す。このエネルギーは、ロータ、バイパスファン、プロペラを介して圧縮機の動作に使用され、さらには様々な出力を有するアクセサリ・ギア・ボックスを介して別の位置で使用するために変換される。相対的に低温の空気を使用して燃焼室およびタービンブレードを冷却し、これらの溶融を防止することができる。
後燃焼器:軍用飛行機で主に使用される。これは、ノズル領域において全般に非効率な形で燃料を燃焼してノズルの入口温度を上昇させ、追加の推力を作り出す。
ノズルまたは排出口:高温ガスがノズルを通ってエンジンから大気の方に出る。ノズルの目的は、高温ガスの速度を上昇させることである。ほとんどの場合、ノズルは先細形または流路断面積が固定になっている。
超音速ノズル:ノズルの圧力比(ノズルの吸入圧力と大気圧との除算)が非常に高い場合、推力を最大にするために、重量が増大するにも関わらず、先細末広ノズルすなわちラバール・ノズルの使用が効率的になる場合がある。このタイプのノズルは、最初収束するがスロート(最も狭い領域)を超え、発散部分でその領域を増大させ始める。
システム減速ギアボックスを備える高圧タービンを接続する第1のシャフトと、
システム減速ギアボックスから少なくとも1つの低圧タービンのシャフトおよび下位シャフトへと動力を伝達する第2のシャフトとを備え、下位シャフトには、ファン、電流発生器、および冷却/注油ポンプが配置される。
Claims (21)
- 反動エンジン(1)であって、
前記エンジン(1)に入る空気の圧縮を行うための少なくとも1つの圧縮機を有する圧縮機ブロック(2)において、前記圧縮機がロータ(3)およびステータ(4)を有する圧縮機ブロック(2)と、
前記圧縮機ブロック(2)から生じた高圧空気と共に燃料の着火を収容するための少なくとも1つの燃焼室(5)を備える燃焼ブロック(5)と、
前記燃焼室(5)で作り出された排気ガスによって作動する少なくとも1つのタービン(6)において、前記圧縮機(2)が上述の空気の圧縮を行うように、少なくとも1つの前記圧縮機(2)に接合された少なくとも1つのシャフト(7’、7”)を有するトルク伝達システムを含むタービン(6)と、を備え、
前記圧縮機(2)の前記ステータ(4)が前記ロータ(3)に対して偏心していることにより、前記ロータ(3)上に配設された径方向ブレード(8)のアレイの径方向の交互移動で、前記ロータ(3)および前記ステータ(4)によって形成されるアレイの径方向で閉鎖することを特徴とする反動エンジン(1)。 - 前記径方向ブレード(8)が、前記ブレード(8)および前記ロータ(3)に配設された弾性要素(9)を備えることにより、前記ロータ(3)を自動的に位置復帰してこれらを前記ステータ(4)の内面に対して調整することを特徴とする、請求項1に記載の反動エンジン(1)。
- 前記弾性要素(9)が、前記ブレード(8)の側方輪郭のうちの1つの内側に配置されることを特徴とする、請求項2に記載の反動エンジン(1)。
- 前記弾性要素(9)が、前記ブレード(8)と前記ステータ(4)の内部との間に圧力をかけるためのばねであることを特徴とする、請求項3に記載の反動エンジン(1)。
- 前記ブレード(8)が、少なくとも部分的に区分されることを特徴とする、請求項2〜4のいずれか一項に記載の反動エンジン(1)。
- 前記ステータ(4)が、内面上に配置された少なくとも1つの保持リングを備え、
前記保持リングが、軸方向における前記ステータ(4)および前記ロータ(3)によって形成された前記アレイを閉鎖するためのものであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の反動エンジン(1)。 - 前記ステータ(4)が、前記ロータ(3)に存在する室内に配設された吸入路に接続され、前記圧縮機に供給するための空気吸入路(10)を備え、
前記空気吸入路(10)が、すでに圧縮されている空気排出路に対して45°オフセットされることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の反動エンジン(1)。 - 前記圧縮機が、前記空気排出路に配設された排出弁をさらに備えることを特徴とする、請求項7に記載の反動エンジン(1)。
- 前記圧縮機が、少なくとも1つの少なくとも部分的に区分化されたブレードを備え、前記ブレードが、ラビリンスシールを形成するように構成され、前記ブレードの面の少なくとも1つの内部に弾性要素(9)を備え、
前記空気吸入路および前記空気排出路の間の空気の通過を遮断するために、前記弾性要素(9)が、前記ロータ(3)の周面に対して前記ブレードから圧力をかけるように構成されることを特徴とする、請求項7または8に記載の反動エンジン(1)。 - 前記圧縮機の前記ステータ(4)が、少なくとも2つの流路を備え、排出弁上に配置されたショック・アブソーバ(13)および圧力間に生じる可能性がある不均衡を制御するように構成された少なくとも1つの電子式分配ロッド(12)が配設されることを特徴とする、請求項7〜9のいずれか一項に記載の反動エンジン(1)。
- 前記圧縮機の前記ステータ(4)が、分配ロッド(12)に接続された環状の圧力/調整室(15)を備えることを特徴とする、請求項7〜9のいずれか一項に記載の反動エンジン(1)。
- 前記電子式分配ロッド(12)が、前記圧縮機と接続するための逆止弁と、電子的に作動する圧縮機リリーフ弁と、ボイラまたは前記ボイラおよび前記圧力/調整室に直接作用するように構成された圧力バランス形の2方弁と、を備えることを特徴とする、請求項10に記載の反動エンジン(1)。
- 前記燃焼ブロックが、少なくとも1つの球形の燃焼室(5)を備え、前記燃焼室(5)が、
空気吸入路と、
排出路と、
燃料噴射器用のハウジングと、を備えることを特徴とする、請求項1に記載の反動エンジン(1)。 - 前記燃焼ブロックが、少なくとも1つの中空の空間をさらに備え、着火用の点火プラグが配置されることを特徴とする、請求項13に記載の反動エンジン(1)。
- 前記燃焼ブロックが、前記燃焼室(5)への空気の吸入を調整するために吸入室内に配設された吸入案内弁(14)と、前記排気ガスの排出を調整するために排気室内に配設された排出案内弁と、を備えることを特徴とする、請求項13または14に記載の反動エンジン(1)。
- 前記第1のシャフト(7’)が、システム減速ギアボックスおよび補助サービスを備える、動作圧力を発生させるための高圧タービンに接続し、
前記システム減速ギアボックスから前記圧縮機の前記ロータ(3)のシャフトへ伝達するための第2のシャフトを備えることを特徴とする、請求項1に記載の反動エンジン(1)。 - 前記エンジンの高温部分に配置された少なくとも1つの低圧タービンを遊星ギアボックスに接続する第3のシャフトをさらに備え、前記遊星ギアボックスが、前部低圧タービンおよびファンにトルクを伝達する、請求項16に記載の反動エンジン(1)。
- 前記エンジン(1)に配置された圧力/回収ポンプで発生させた圧力を、注油流体を分散するために使用する注油システム(16)をさらに備える、請求項1〜17のいずれか一項に記載の反動エンジン(1)。
- 前記注油流体が、前記タービンの軸受、前記各弁、前記減速ギアボックスおよび前記遊星ギアボックスによって分散される、請求項18に記載の反動エンジン(1)。
- 前記補助サービスが、圧力/注油ポンプ、回収ポンプ、電流発生器および起動モータからなるグループの中から選択される、請求項17に記載の反動エンジン(1)。
- 前記シャフト(7’、7”)が中空であることを特徴とする、請求項1〜20のいずれか一項に記載のエンジン(1)。
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