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 |
|---|---|---|---|---|
| US8364379B2 (en) * | 2010-05-07 | 2013-01-29 | GM Global Technology Operations LLC | Control system and method for controlling engine exhaust back pressure |
| 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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|---|---|---|---|
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