JP3219177B2 - ターボラムジェットエンジンの作動切替方法 - Google Patents
ターボラムジェットエンジンの作動切替方法Info
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- JP3219177B2 JP3219177B2 JP09038494A JP9038494A JP3219177B2 JP 3219177 B2 JP3219177 B2 JP 3219177B2 JP 09038494 A JP09038494 A JP 09038494A JP 9038494 A JP9038494 A JP 9038494A JP 3219177 B2 JP3219177 B2 JP 3219177B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ターボラムジェットエ
ンジンの作動切替方法に関する。
ンジンの作動切替方法に関する。
【0002】
【従来の技術】マッハ5クラスの超音速航空機の推進シ
ステムとして、ターボジェットエンジン(作動マッハ数
範囲0〜3)とラムジェットエンジン(作動マッハ数範
囲2.5〜5)を同軸上に統合し、低速(離着陸)から
マッハ5程度までの広範囲の速度において良い燃費を達
成できる図5に示すようなコンバインドサイクルエンジ
ン(ターボラムジェットエンジン)が提案されている。
ステムとして、ターボジェットエンジン(作動マッハ数
範囲0〜3)とラムジェットエンジン(作動マッハ数範
囲2.5〜5)を同軸上に統合し、低速(離着陸)から
マッハ5程度までの広範囲の速度において良い燃費を達
成できる図5に示すようなコンバインドサイクルエンジ
ン(ターボラムジェットエンジン)が提案されている。
【0003】かかるターボラムジェットエンジンの場
合、モード切替え(作動切替え)が重要な技術課題とな
る。すなわち、ターボモードとラムモードの切替えに際
しては、図5に示すようにインテーク1から流入した空
気がターボ側流路2とラム側流路3に分岐され、前部合
流部4と後部合流部5の2ケ所でミキシング領域をもつ
作動状態(デュアルモード)が存在する。なお、この図
で、6はターボファンエンジンの圧縮機(コンプレッ
サ)、7は燃焼器(バーナ)、8はタービン、9は排気
ノズルのノズルスロートである。
合、モード切替え(作動切替え)が重要な技術課題とな
る。すなわち、ターボモードとラムモードの切替えに際
しては、図5に示すようにインテーク1から流入した空
気がターボ側流路2とラム側流路3に分岐され、前部合
流部4と後部合流部5の2ケ所でミキシング領域をもつ
作動状態(デュアルモード)が存在する。なお、この図
で、6はターボファンエンジンの圧縮機(コンプレッ
サ)、7は燃焼器(バーナ)、8はタービン、9は排気
ノズルのノズルスロートである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来、かかるデュアル
モードにおいて、流量急変、逆流現象、燃焼器の吹き消
え、推力の急変、等の不安定な作動状態が生じるおそれ
がある問題点があった。
モードにおいて、流量急変、逆流現象、燃焼器の吹き消
え、推力の急変、等の不安定な作動状態が生じるおそれ
がある問題点があった。
【0005】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、エン
ジンの総吸い込み流量と推力を一定に保持したまま、逆
流現象、燃焼器の吹き消え、等の不安定作動を生じるこ
となく、ターボモードとラムモードの作動切替えができ
るターボラムジェットエンジンの作動切替方法を提供す
ることにある。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、エン
ジンの総吸い込み流量と推力を一定に保持したまま、逆
流現象、燃焼器の吹き消え、等の不安定作動を生じるこ
となく、ターボモードとラムモードの作動切替えができ
るターボラムジェットエンジンの作動切替方法を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ファン
とバイパス空気ダクトを有するターボファンエンジン
と、ファンをバイパスしてバイパス空気ダクトまで空気
を流すファンバイパスダクトと、ファンバイパスダクト
の上流側を開閉するファンダクトバルブと、バイパス空
気ダクトの上流側を開閉するフロントダクトバルブと、
バイパス空気ダクトの下流側を開閉するリヤダクトバル
ブと、ターボファンエンジンの下流側に配置されたラム
バーナと、ラムバーナの下流側に配置されかつノズルス
ロート面積が可変な排気ノズルと、を備え、1.ファン
ダクトバルブが全閉し、全空気量がターボファンエンジ
ンに流入し、ラムバーナが消えているターボファンエン
ジンの作動状態において、2.ラムバーナ着火時の圧力
スパイクによるファンストールを回避するために、排気
ノズルを開き、3.次いで、切替え過程におけるターボ
ファンエンジンの推力低下を補うために、ラムバーナを
着火し、4.次いで、ファンダクトバルブを開いた際の
ファンバイパスダクト内の逆流を防止するために、フロ
ントダクトバルブを閉じてバイパス空気ダクト内の静圧
を下げ、5.次いで、ファンダクトバルブを全開して、
全空気量の一部をファンバイパスダクトを介してバイパ
ス空気ダクトに導き、6.次いで、エンジンの全空気量
と推力を一定に保ち、かつバイパス空気ダクトの下流側
流速ができるだけ低くなるように、リヤダクトバルブを
できるだけ開き、かつ排気ノズルをわずかに開きなが
ら、ターボファンエンジンに流入する空気量を低減し、
7.次いで、ターボファンエンジンのバーナ燃料を遮断
してその作動を停止して、ラムジェットエンジンの作動
状態に切替える、ことを特徴とするターボラムジェット
エンジンの作動切替方法が提供される。
とバイパス空気ダクトを有するターボファンエンジン
と、ファンをバイパスしてバイパス空気ダクトまで空気
を流すファンバイパスダクトと、ファンバイパスダクト
の上流側を開閉するファンダクトバルブと、バイパス空
気ダクトの上流側を開閉するフロントダクトバルブと、
バイパス空気ダクトの下流側を開閉するリヤダクトバル
ブと、ターボファンエンジンの下流側に配置されたラム
バーナと、ラムバーナの下流側に配置されかつノズルス
ロート面積が可変な排気ノズルと、を備え、1.ファン
ダクトバルブが全閉し、全空気量がターボファンエンジ
ンに流入し、ラムバーナが消えているターボファンエン
ジンの作動状態において、2.ラムバーナ着火時の圧力
スパイクによるファンストールを回避するために、排気
ノズルを開き、3.次いで、切替え過程におけるターボ
ファンエンジンの推力低下を補うために、ラムバーナを
着火し、4.次いで、ファンダクトバルブを開いた際の
ファンバイパスダクト内の逆流を防止するために、フロ
ントダクトバルブを閉じてバイパス空気ダクト内の静圧
を下げ、5.次いで、ファンダクトバルブを全開して、
全空気量の一部をファンバイパスダクトを介してバイパ
ス空気ダクトに導き、6.次いで、エンジンの全空気量
と推力を一定に保ち、かつバイパス空気ダクトの下流側
流速ができるだけ低くなるように、リヤダクトバルブを
できるだけ開き、かつ排気ノズルをわずかに開きなが
ら、ターボファンエンジンに流入する空気量を低減し、
7.次いで、ターボファンエンジンのバーナ燃料を遮断
してその作動を停止して、ラムジェットエンジンの作動
状態に切替える、ことを特徴とするターボラムジェット
エンジンの作動切替方法が提供される。
【0007】また、本発明によれば、ファンとバイパス
空気ダクトを有するターボファンエンジンと、ファンを
バイパスしてバイパス空気ダクトまで空気を流すファン
バイパスダクトと、ファンバイパスダクトの上流側を開
閉するファンダクトバルブと、バイパス空気ダクトの上
流側を開閉するフロントダクトバルブと、バイパス空気
ダクトの下流側を開閉するリヤダクトバルブと、ターボ
ファンエンジンの下流側に配置されたラムバーナと、ラ
ムバーナの下流側に配置されかつノズルスロート面積が
可変な排気ノズルと、を備え、1.ファンダクトバルブ
が全開し、全空気量がファンバイパスダクトを介してラ
ムバーナに流入し、ラムバーナが燃焼しているラムジェ
ットエンジンの作動状態において、2.ターボファンエ
ンジンのバーナを着火してその作動を開始し、3.次い
で、エンジンの全空気量と推力を一定に保ち、かつバイ
パス空気ダクトの下流側流速ができるだけ低くなるよう
に、リヤダクトバルブを少しずつ閉じ、かつ排気ノズル
をわずかに閉じながら、ターボファンエンジンに流入す
る空気量を増加させ、4.次いで、ファンダクトバルブ
を全閉して、全空気量をターボファンエンジンに導き、
5.次いで、フロントダクトバルブを開いてバイパス空
気ダクト内の静圧を上げ、6.次いで、ラムバーナの燃
料を遮断してその作動を停止し、7.排気ノズルを閉じ
て、ターボファンエンジンの作動状態に切替える、こと
を特徴とするターボラムジェットエンジンの作動切替方
法が提供される。
空気ダクトを有するターボファンエンジンと、ファンを
バイパスしてバイパス空気ダクトまで空気を流すファン
バイパスダクトと、ファンバイパスダクトの上流側を開
閉するファンダクトバルブと、バイパス空気ダクトの上
流側を開閉するフロントダクトバルブと、バイパス空気
ダクトの下流側を開閉するリヤダクトバルブと、ターボ
ファンエンジンの下流側に配置されたラムバーナと、ラ
ムバーナの下流側に配置されかつノズルスロート面積が
可変な排気ノズルと、を備え、1.ファンダクトバルブ
が全開し、全空気量がファンバイパスダクトを介してラ
ムバーナに流入し、ラムバーナが燃焼しているラムジェ
ットエンジンの作動状態において、2.ターボファンエ
ンジンのバーナを着火してその作動を開始し、3.次い
で、エンジンの全空気量と推力を一定に保ち、かつバイ
パス空気ダクトの下流側流速ができるだけ低くなるよう
に、リヤダクトバルブを少しずつ閉じ、かつ排気ノズル
をわずかに閉じながら、ターボファンエンジンに流入す
る空気量を増加させ、4.次いで、ファンダクトバルブ
を全閉して、全空気量をターボファンエンジンに導き、
5.次いで、フロントダクトバルブを開いてバイパス空
気ダクト内の静圧を上げ、6.次いで、ラムバーナの燃
料を遮断してその作動を停止し、7.排気ノズルを閉じ
て、ターボファンエンジンの作動状態に切替える、こと
を特徴とするターボラムジェットエンジンの作動切替方
法が提供される。
【0008】
【作用】上記本発明の方法によれば、ターボモードから
ラムモードに切替える際に、ラムバーナ着火前に排気
ノズルを開くので、ラムバーナ着火時の圧力スパイクに
よるファンストールを回避することができ、次いでラ
ムバーナを着火するので、切替え過程におけるターボフ
ァンエンジンの推力低下を補うことができ、次いで、
フロントダクトバルブを閉じてバイパス空気ダクト内の
静圧を下げるので、ファンダクトバルブを開いた際のフ
ァンバイパスダクト内の逆流を防止することができ、
次いで、ファンダクトバルブを全開して、全空気量の一
部をファンバイパスダクトを介してバイパス空気ダクト
に導くので、2ケ所でミキシング領域をもつ作動状態
(デュアルモード)に安定して切り替えることができ
る。
ラムモードに切替える際に、ラムバーナ着火前に排気
ノズルを開くので、ラムバーナ着火時の圧力スパイクに
よるファンストールを回避することができ、次いでラ
ムバーナを着火するので、切替え過程におけるターボフ
ァンエンジンの推力低下を補うことができ、次いで、
フロントダクトバルブを閉じてバイパス空気ダクト内の
静圧を下げるので、ファンダクトバルブを開いた際のフ
ァンバイパスダクト内の逆流を防止することができ、
次いで、ファンダクトバルブを全開して、全空気量の一
部をファンバイパスダクトを介してバイパス空気ダクト
に導くので、2ケ所でミキシング領域をもつ作動状態
(デュアルモード)に安定して切り替えることができ
る。
【0009】次いで、バイパス空気ダクトの下流側流
速ができるだけ低くなるように、リヤダクトバルブをで
きるだけ開き、かつ排気ノズルをわずかに開きながら、
ターボファンエンジンに流入する空気量を低減すること
により、エンジンの全空気量と推力を一定に保ち、かつ
ラム燃焼による圧力上昇を最小限度に抑えながら、ラム
ジェットエンジンの作動比率(推力)を高めることがで
き、次いで、ターボファンエンジンのバーナ燃料を遮
断してその作動を停止することにより、ラムジェットエ
ンジンの完全な作動状態に切替えることができる。
速ができるだけ低くなるように、リヤダクトバルブをで
きるだけ開き、かつ排気ノズルをわずかに開きながら、
ターボファンエンジンに流入する空気量を低減すること
により、エンジンの全空気量と推力を一定に保ち、かつ
ラム燃焼による圧力上昇を最小限度に抑えながら、ラム
ジェットエンジンの作動比率(推力)を高めることがで
き、次いで、ターボファンエンジンのバーナ燃料を遮
断してその作動を停止することにより、ラムジェットエ
ンジンの完全な作動状態に切替えることができる。
【0010】また、ラムモードからターボモードに切替
える際には、上記の作動を逆に行うことにより、同様
に、エンジンの全空気量と推力を一定に保持したまま、
逆流現象、燃焼器の吹き消え、等の不安定作動を生じる
ことなく、安定して切替えることができる。
える際には、上記の作動を逆に行うことにより、同様
に、エンジンの全空気量と推力を一定に保持したまま、
逆流現象、燃焼器の吹き消え、等の不安定作動を生じる
ことなく、安定して切替えることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。なお、各図において、共通する部分には
同一の符号を付して使用する。図1は、本発明による方
法を適用するターボラムジェットエンジンの全体構成図
である。この図において、ターボラムジェットエンジン
は、ファン10とバイパス空気ダクト11を有するター
ボファンエンジン12と、ファン10をバイパスしてバ
イパス空気ダクト11まで空気を流すファンバイパスダ
クト13と、ファンバイパスダクト13の上流側を開閉
するファンダクトバルブ14と、バイパス空気ダクト1
1の上流側を開閉するフロントダクトバルブ15と、バ
イパス空気ダクト11の下流側を開閉するリヤダクトバ
ルブ16と、ターボファンエンジン12の下流側に配置
されたラムバーナ17と、ラムバーナ17の下流側に配
置されかつノズルスロート面積が可変な排気ノズル18
と、を備えている。
して説明する。なお、各図において、共通する部分には
同一の符号を付して使用する。図1は、本発明による方
法を適用するターボラムジェットエンジンの全体構成図
である。この図において、ターボラムジェットエンジン
は、ファン10とバイパス空気ダクト11を有するター
ボファンエンジン12と、ファン10をバイパスしてバ
イパス空気ダクト11まで空気を流すファンバイパスダ
クト13と、ファンバイパスダクト13の上流側を開閉
するファンダクトバルブ14と、バイパス空気ダクト1
1の上流側を開閉するフロントダクトバルブ15と、バ
イパス空気ダクト11の下流側を開閉するリヤダクトバ
ルブ16と、ターボファンエンジン12の下流側に配置
されたラムバーナ17と、ラムバーナ17の下流側に配
置されかつノズルスロート面積が可変な排気ノズル18
と、を備えている。
【0012】ターボファンエンジン12は、コンプレッ
サ6、バーナ7、タービン8からなるコアエンジンの前
側にファン10が取り付けられたエンジンであり、ファ
ン10で圧縮された空気の一部がバイパス空気ダクト1
1に流入するようになっている。ファンダクトバルブ1
4は、その上流端がエンジンケーシング19に回転自在
に取り付けられ、外側に開くことによりファンバイパス
ダクト13内に空気を導入するようになっている。フロ
ントダクトバルブ15は、ファンバイパスダクト13が
バイパス空気ダクト11に合流する部分に配置されてお
り、その開閉により、内側の面積と外側の面積を変える
ようになっている。リヤダクトバルブ16は、その上流
端がエンジンケーシング19に回転自在に取り付けら
れ、外側に開くことによりバイパス空気ダクト11内の
空気をラムバーナ17に導くようになっている。排気ノ
ズル18は、例えば上流端がエンジンケーシング19に
回転自在に取り付けられ、中間部分が相互にピンで連結
されており、適当な駆動装置によりノズルスロート面積
9を変化させることができるようになっている。
サ6、バーナ7、タービン8からなるコアエンジンの前
側にファン10が取り付けられたエンジンであり、ファ
ン10で圧縮された空気の一部がバイパス空気ダクト1
1に流入するようになっている。ファンダクトバルブ1
4は、その上流端がエンジンケーシング19に回転自在
に取り付けられ、外側に開くことによりファンバイパス
ダクト13内に空気を導入するようになっている。フロ
ントダクトバルブ15は、ファンバイパスダクト13が
バイパス空気ダクト11に合流する部分に配置されてお
り、その開閉により、内側の面積と外側の面積を変える
ようになっている。リヤダクトバルブ16は、その上流
端がエンジンケーシング19に回転自在に取り付けら
れ、外側に開くことによりバイパス空気ダクト11内の
空気をラムバーナ17に導くようになっている。排気ノ
ズル18は、例えば上流端がエンジンケーシング19に
回転自在に取り付けられ、中間部分が相互にピンで連結
されており、適当な駆動装置によりノズルスロート面積
9を変化させることができるようになっている。
【0013】なお、各バルブ14、15、16、18
は、外側に移動し内側の面積が増大する方向を以下、
「開」とし、その逆を「閉」とする。
は、外側に移動し内側の面積が増大する方向を以下、
「開」とし、その逆を「閉」とする。
【0014】図2は、本発明によるターボラムジェット
エンジンの作動切替方法の作動フロー図である。この図
は、ターボモードからラムモードまでの切替方法を示し
ている。図2においてこの切替えは、S1のターボファ
ンエンジンの作動状態、S2の排気ノズル18の開き作
動、S3のラムバーナ17の着火、S4のフロントダク
トバルブ15の閉じ作動、S5のファンダクトバルブ1
4の全開、S6のリヤダクトバルブ16/排気ノズル1
8の開き作動、及びS7のターボファンエンジンの作動
停止、からなる。
エンジンの作動切替方法の作動フロー図である。この図
は、ターボモードからラムモードまでの切替方法を示し
ている。図2においてこの切替えは、S1のターボファ
ンエンジンの作動状態、S2の排気ノズル18の開き作
動、S3のラムバーナ17の着火、S4のフロントダク
トバルブ15の閉じ作動、S5のファンダクトバルブ1
4の全開、S6のリヤダクトバルブ16/排気ノズル1
8の開き作動、及びS7のターボファンエンジンの作動
停止、からなる。
【0015】図3は、図2の作動切替えに対応した、図
1の各コンポーネントの作動を示す図である。この図に
おいて、横軸はターボモードからラムモードまでの各ス
テップS1〜S7を示している。また、縦軸は、ターボ
流量比(ターボファンの流入空気量/全空気量)と、フ
ァンダクトバルブ14、フロントダクトバルブ15、リ
ヤダクトバルブ16、排気ノズル18の各開閉作動を示
している。なお、ファンダクトバルブ14だけは、開閉
の2位置制御であり、かつ開閉の表示を他と逆に示して
いる。
1の各コンポーネントの作動を示す図である。この図に
おいて、横軸はターボモードからラムモードまでの各ス
テップS1〜S7を示している。また、縦軸は、ターボ
流量比(ターボファンの流入空気量/全空気量)と、フ
ァンダクトバルブ14、フロントダクトバルブ15、リ
ヤダクトバルブ16、排気ノズル18の各開閉作動を示
している。なお、ファンダクトバルブ14だけは、開閉
の2位置制御であり、かつ開閉の表示を他と逆に示して
いる。
【0016】図1〜図3において、S1ではファンダク
トバルブ14が全閉し、全空気量がターボファンエンジ
ンに流入し、ラムバーナ17が消えているターボファン
エンジンの作動状態にある。次いでS2において、排気
ノズル18をわずかに開き、これによりラムバーナ17
着火時の圧力スパイクによるファンストールを回避す
る。次いでS3において、ラムバーナ17を着火し、切
替え過程におけるターボファンエンジンの推力低下を補
う。
トバルブ14が全閉し、全空気量がターボファンエンジ
ンに流入し、ラムバーナ17が消えているターボファン
エンジンの作動状態にある。次いでS2において、排気
ノズル18をわずかに開き、これによりラムバーナ17
着火時の圧力スパイクによるファンストールを回避す
る。次いでS3において、ラムバーナ17を着火し、切
替え過程におけるターボファンエンジンの推力低下を補
う。
【0017】次いでS4において、フロントダクトバル
ブ15を閉じてバイパス空気ダクト11内の静圧を下
げ、ファンダクトバルブ14を開いた際のファンバイパ
スダクト13内の逆流を防止する。次いでS5におい
て、ファンダクトバルブ14を全開して、全空気量の一
部をファンバイパスダクト13を介してバイパス空気ダ
クト11に導く。これにより、フロントダクトバルブ1
5の下流側とリヤダクトバルブ16の下流側の2ケ所で
ミキシング領域をもつ作動状態(デュアルモード)に安
定して切り替えることができる。
ブ15を閉じてバイパス空気ダクト11内の静圧を下
げ、ファンダクトバルブ14を開いた際のファンバイパ
スダクト13内の逆流を防止する。次いでS5におい
て、ファンダクトバルブ14を全開して、全空気量の一
部をファンバイパスダクト13を介してバイパス空気ダ
クト11に導く。これにより、フロントダクトバルブ1
5の下流側とリヤダクトバルブ16の下流側の2ケ所で
ミキシング領域をもつ作動状態(デュアルモード)に安
定して切り替えることができる。
【0018】次いでS6において、エンジンの全空気量
と推力を一定に保ち、かつバイパス空気ダクト11の下
流側流速ができるだけ低くなるように、リヤダクトバル
ブ16をできるだけ開き、かつ排気ノズル18をわずか
に開きながら、ターボファンエンジンに流入する空気量
を低減する。これにより、エンジンの全空気量と推力を
一定に保ち、かつラムバーナ17の燃焼による圧力上昇
を最小限度に抑えながら、ラムジェットエンジンの作動
比率(推力)を高めることができる。
と推力を一定に保ち、かつバイパス空気ダクト11の下
流側流速ができるだけ低くなるように、リヤダクトバル
ブ16をできるだけ開き、かつ排気ノズル18をわずか
に開きながら、ターボファンエンジンに流入する空気量
を低減する。これにより、エンジンの全空気量と推力を
一定に保ち、かつラムバーナ17の燃焼による圧力上昇
を最小限度に抑えながら、ラムジェットエンジンの作動
比率(推力)を高めることができる。
【0019】次いでS7において、ターボファンエンジ
ンのバーナ燃料を遮断してその作動を停止することによ
り、ラムジェットエンジンの完全な作動状態に切替える
ことができる。
ンのバーナ燃料を遮断してその作動を停止することによ
り、ラムジェットエンジンの完全な作動状態に切替える
ことができる。
【0020】図4は、図2と同様の本発明によるターボ
ラムジェットエンジンの作動切替方法の作動フロー図で
ある。この図は、ラムモードからターボモードまでの切
替方法を示している。図4においてこの切替えは、S1
1のラムジェットエンジンの作動状態、S12のターボ
バーナの着火、S13のリヤダクトバルブ16/排気ノ
ズル18の閉じ作動、S14のファンダクトバルブ14
の全閉、S15のフロントダクトバルブ15の開き作
動、S16のラムバーナ17の燃料遮断、S17の排気
ノズル18の閉じ作動、からなる。
ラムジェットエンジンの作動切替方法の作動フロー図で
ある。この図は、ラムモードからターボモードまでの切
替方法を示している。図4においてこの切替えは、S1
1のラムジェットエンジンの作動状態、S12のターボ
バーナの着火、S13のリヤダクトバルブ16/排気ノ
ズル18の閉じ作動、S14のファンダクトバルブ14
の全閉、S15のフロントダクトバルブ15の開き作
動、S16のラムバーナ17の燃料遮断、S17の排気
ノズル18の閉じ作動、からなる。
【0021】図4のS11では、ファンダクトバルブ1
4が全開し、全空気量がファンバイパスダクト13を介
してラムバーナに流入し、ラムバーナ17が燃焼してい
るラムジェットエンジンの作動状態にある。次いでS1
2において、ターボファンエンジンのバーナを着火して
その作動を開始し、次いでS13において、エンジンの
全空気量と推力を一定に保ち、かつバイパス空気ダクト
11の下流側流速ができるだけ低くなるように、リヤダ
クトバルブ16を少しずつ閉じ、かつ排気ノズル18を
わずかに閉じながら、ターボファンエンジンに流入する
空気量を増加させる。
4が全開し、全空気量がファンバイパスダクト13を介
してラムバーナに流入し、ラムバーナ17が燃焼してい
るラムジェットエンジンの作動状態にある。次いでS1
2において、ターボファンエンジンのバーナを着火して
その作動を開始し、次いでS13において、エンジンの
全空気量と推力を一定に保ち、かつバイパス空気ダクト
11の下流側流速ができるだけ低くなるように、リヤダ
クトバルブ16を少しずつ閉じ、かつ排気ノズル18を
わずかに閉じながら、ターボファンエンジンに流入する
空気量を増加させる。
【0022】次いでS14において、ファンダクトバル
ブ14を全閉して、全空気量をターボファンエンジンに
導き、次いでS15において、フロントダクトバルブ1
5を開いてバイパス空気ダクト11内の静圧を上げ、次
いでS16において、ラムバーナ17の燃料を遮断して
その作動を停止して、S17において、排気ノズル18
を元の位置までわずかに閉じて、ターボファンエンジン
の作動状態に切替える。
ブ14を全閉して、全空気量をターボファンエンジンに
導き、次いでS15において、フロントダクトバルブ1
5を開いてバイパス空気ダクト11内の静圧を上げ、次
いでS16において、ラムバーナ17の燃料を遮断して
その作動を停止して、S17において、排気ノズル18
を元の位置までわずかに閉じて、ターボファンエンジン
の作動状態に切替える。
【0023】すなわち、ラムモードからターボモードに
切替える際には、図2〜図3の作動を逆に行うことによ
り、同様に、エンジンの全空気量と推力を一定に保持し
たまま、逆流現象、燃焼器の吹き消え、等の不安定作動
を生じることなく、安定して切替えることができる。な
お、本発明は上述した実施例に限定されず、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論であ
る。
切替える際には、図2〜図3の作動を逆に行うことによ
り、同様に、エンジンの全空気量と推力を一定に保持し
たまま、逆流現象、燃焼器の吹き消え、等の不安定作動
を生じることなく、安定して切替えることができる。な
お、本発明は上述した実施例に限定されず、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論であ
る。
【0024】
【発明の効果】上述したように、本発明のターボラムジ
ェットエンジンの作動切替方法は、エンジンの総吸い込
み流量と推力を一定に保持したまま、逆流現象、燃焼器
の吹き消え、等の不安定作動を生じることなく、ターボ
モードとラムモードの作動切替えができる、等の優れた
効果を有する。
ェットエンジンの作動切替方法は、エンジンの総吸い込
み流量と推力を一定に保持したまま、逆流現象、燃焼器
の吹き消え、等の不安定作動を生じることなく、ターボ
モードとラムモードの作動切替えができる、等の優れた
効果を有する。
【図1】本発明による方法を適用するターボラムジェッ
トエンジンの全体構成図である。
トエンジンの全体構成図である。
【図2】本発明によるターボモードからラムモードまで
の作動切替方法のフロー図である。
の作動切替方法のフロー図である。
【図3】図2の作動切替えに対応した各コンポーネント
の作動を示す図である。
の作動を示す図である。
【図4】ラムモードからターボモードまでの作動切替方
法のフロー図である。
法のフロー図である。
【図5】ターボラムジェットエンジンの構成図である。
【符号の説明】 1 インテーク 2 ターボ側流路 3 ラム側流路 4 前部合流部 5 後部合流部 6 圧縮機(コンプレッサ) 7 燃焼器(バーナ) 8 タービン 9 排気ノズルのノズルスロート 10 ファン 11 バイパス空気ダクト 12 ターボファンエンジン 13 ファンバイパスダクト 14 ファンダクトバルブ 15 フロントダクトバルブ 16 リヤダクトバルブ 17 ラムバーナ 18 排気ノズル 19 エンジンケーシング S1〜S7 ラムモードまでの作動ステップ S11〜S17 ターボモードまでの作動ステップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−58203(JP,A) 特開 平3−210053(JP,A) 特開 平3−194158(JP,A) 特開 平3−134232(JP,A) 特開 平2−286861(JP,A) 特開 平2−286862(JP,A) 米国特許5311735(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02K 7/16 F02K 1/08 F02K 3/06 F02K 3/075
Claims (2)
- 【請求項1】 ファンとバイパス空気ダクトを有するタ
ーボファンエンジンと、ファンをバイパスしてバイパス
空気ダクトまで空気を流すファンバイパスダクトと、フ
ァンバイパスダクトの上流側を開閉するファンダクトバ
ルブと、バイパス空気ダクトの上流側を開閉するフロン
トダクトバルブと、バイパス空気ダクトの下流側を開閉
するリヤダクトバルブと、ターボファンエンジンの下流
側に配置されたラムバーナと、ラムバーナの下流側に配
置されかつノズルスロート面積が可変な排気ノズルと、
を備え、 1.ファンダクトバルブが全閉し、全空気量がターボフ
ァンエンジンに流入し、ラムバーナが消えているターボ
ファンエンジンの作動状態において、 2.ラムバーナ着火時の圧力スパイクによるファンスト
ールを回避するために、排気ノズルを開き、 3.次いで、切替え過程におけるターボファンエンジン
の推力低下を補うために、ラムバーナを着火し、 4.次いで、ファンダクトバルブを開いた際のファンバ
イパスダクト内の逆流を防止するために、フロントダク
トバルブを閉じてバイパス空気ダクト内の静圧を下げ、 5.次いで、ファンダクトバルブを全開して、全空気量
の一部をファンバイパスダクトを介してバイパス空気ダ
クトに導き、 6.次いで、エンジンの全空気量と推力を一定に保ち、
かつバイパス空気ダクトの下流側流速ができるだけ低く
なるように、リヤダクトバルブをできるだけ開き、かつ
排気ノズルをわずかに開きながら、ターボファンエンジ
ンに流入する空気量を低減し、 7.次いで、ターボファンエンジンのバーナ燃料を遮断
してその作動を停止して、ラムジェットエンジンの作動
状態に切替える、ことを特徴とするターボラムジェット
エンジンの作動切替方法。 - 【請求項2】 ファンとバイパス空気ダクトを有するタ
ーボファンエンジンと、ファンをバイパスしてバイパス
空気ダクトまで空気を流すファンバイパスダクトと、フ
ァンバイパスダクトの上流側を開閉するファンダクトバ
ルブと、バイパス空気ダクトの上流側を開閉するフロン
トダクトバルブと、バイパス空気ダクトの下流側を開閉
するリヤダクトバルブと、ターボファンエンジンの下流
側に配置されたラムバーナと、ラムバーナの下流側に配
置されかつノズルスロート面積が可変な排気ノズルと、
を備え、 1.ファンダクトバルブが全開し、全空気量がファンバ
イパスダクトを介してラムバーナに流入し、ラムバーナ
が燃焼しているラムジェットエンジンの作動状態におい
て、 2.ターボファンエンジンのバーナを着火してその作動
を開始し、 3.次いで、エンジンの全空気量と推力を一定に保ち、
かつバイパス空気ダクトの下流側流速ができるだけ低く
なるように、リヤダクトバルブを少しずつ閉じ、かつ排
気ノズルをわずかに閉じながら、ターボファンエンジン
に流入する空気量を増加させ、 4.次いで、ファンダクトバルブを全閉して、全空気量
をターボファンエンジンに導き、 5.次いで、フロントダクトバルブを開いてバイパス空
気ダクト内の静圧を上げ、 6.次いで、ラムバーナの燃料を遮断してその作動を停
止し、 7.排気ノズルを閉じて、ターボファンエンジンの作動
状態に切替える、ことを特徴とするターボラムジェット
エンジンの作動切替方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09038494A JP3219177B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | ターボラムジェットエンジンの作動切替方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09038494A JP3219177B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | ターボラムジェットエンジンの作動切替方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07293336A JPH07293336A (ja) | 1995-11-07 |
JP3219177B2 true JP3219177B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=13997087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09038494A Expired - Fee Related JP3219177B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | ターボラムジェットエンジンの作動切替方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3219177B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102155331A (zh) * | 2011-05-05 | 2011-08-17 | 西北工业大学 | 一种基于爆震燃烧的涡轮冲压组合发动机 |
JP4944270B1 (ja) * | 2011-10-05 | 2012-05-30 | 英治 川西 | ターボシャフト・エンジンのv/stol機 |
CN108252935A (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-06 | 上海鼓风机厂有限公司 | 多级涵道式轴流压缩机 |
CN109026439B (zh) * | 2018-05-28 | 2019-11-22 | 华中科技大学 | 一种基于可调风扇和亚燃冲压发动机的组合动力装置及方法 |
CN114704379A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-07-05 | 南京航空航天大学 | 一种宽速域并联燃烧涡轮发动机 |
CN114658563B (zh) * | 2022-04-15 | 2024-06-14 | 中国航空发动机研究院 | 一种涡轮基组合循环发动机、飞行器及控制方法 |
CN117740311A (zh) * | 2024-02-19 | 2024-03-22 | 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所 | 一种可用于连续式超声速风洞的气流调控装置及方法 |
CN117738814B (zh) * | 2024-02-21 | 2024-05-17 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 带叶尖风扇及串联压气机的变流路宽速域发动机 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP09038494A patent/JP3219177B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07293336A (ja) | 1995-11-07 |
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