JPH1111397A - 境界層制御装置の空気取入れ構造 - Google Patents
境界層制御装置の空気取入れ構造Info
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- JPH1111397A JPH1111397A JP17055997A JP17055997A JPH1111397A JP H1111397 A JPH1111397 A JP H1111397A JP 17055997 A JP17055997 A JP 17055997A JP 17055997 A JP17055997 A JP 17055997A JP H1111397 A JPH1111397 A JP H1111397A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の境界層制御装置は圧縮機用、エンジン
用の両ダクトを含めた全長が長く、機体内部に必要とさ
れる搭載スペースが広いために、この境界層制御装置を
搭載できる航空機の機種が限られる。 【解決手段】 圧縮機用吸入ダクト１２ならびにエンジ
ン用吸入ダクト２２を圧縮機１０とエンジン２０との間
に配設し、圧縮機用の空気取入口１６とエンジン用の空
気取入口２６とを機体外面の所定箇所に並設することで
ひとつの共同空気取入口３０を形成する。
用の両ダクトを含めた全長が長く、機体内部に必要とさ
れる搭載スペースが広いために、この境界層制御装置を
搭載できる航空機の機種が限られる。 【解決手段】 圧縮機用吸入ダクト１２ならびにエンジ
ン用吸入ダクト２２を圧縮機１０とエンジン２０との間
に配設し、圧縮機用の空気取入口１６とエンジン用の空
気取入口２６とを機体外面の所定箇所に並設することで
ひとつの共同空気取入口３０を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、航空機用の境界層
制御装置の空気取入れ構造に関するものである。
制御装置の空気取入れ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】航空機用の境界層制御装置は、図８に示
すように、機体外面から圧縮機用吸入ダクト１を通じて
空気を吸入する圧縮機２と、機体外面からエンジン用吸
入ダクト３を通じて空気を吸入して作動し、圧縮機２を
駆動させるエンジン４とを備えており、圧縮された空気
を翼の表面から吹き出させて境界層の制御を行ってい
る。
すように、機体外面から圧縮機用吸入ダクト１を通じて
空気を吸入する圧縮機２と、機体外面からエンジン用吸
入ダクト３を通じて空気を吸入して作動し、圧縮機２を
駆動させるエンジン４とを備えており、圧縮された空気
を翼の表面から吹き出させて境界層の制御を行ってい
る。
【０００３】従来の境界層制御装置は、エンジン４を前
に、圧縮機２を後にして機体に搭載されており、エンジ
ン用吸入ダクト３がエンジン４の前端から前方に向けて
配設されるとともに、圧縮機用吸入ダクト１が圧縮機２
の後端から後方に向けて配設されている。
に、圧縮機２を後にして機体に搭載されており、エンジ
ン用吸入ダクト３がエンジン４の前端から前方に向けて
配設されるとともに、圧縮機用吸入ダクト１が圧縮機２
の後端から後方に向けて配設されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の境界
層制御装置においては、圧縮機用、エンジン用の両ダク
トを含めた全長が長く、機体内部に搭載スペースを広く
確保する必要があるために、この境界層制御装置を搭載
できる航空機の機種が限られるといった問題があった。
層制御装置においては、圧縮機用、エンジン用の両ダク
トを含めた全長が長く、機体内部に搭載スペースを広く
確保する必要があるために、この境界層制御装置を搭載
できる航空機の機種が限られるといった問題があった。
【０００５】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、境界層制御装置の小型化を図って当該境界層制
御装置の汎用性を高めることを目的としている。
であり、境界層制御装置の小型化を図って当該境界層制
御装置の汎用性を高めることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、境界層制御装置に次のような構成を有
する空気取入構造を採用する。圧縮機用吸入ダクトなら
びにエンジン用吸入ダクトを軸流式空気圧縮機とエンジ
ンとの間に配設し、圧縮機用吸入ダクトの空気取入口と
エンジン用吸入ダクトの空気取入口とを機体外面の所定
箇所に並設することでひとつの共同空気取入口を形成す
る。共同空気取入口の形状は平面視矩形とする。
めの手段として、境界層制御装置に次のような構成を有
する空気取入構造を採用する。圧縮機用吸入ダクトなら
びにエンジン用吸入ダクトを軸流式空気圧縮機とエンジ
ンとの間に配設し、圧縮機用吸入ダクトの空気取入口と
エンジン用吸入ダクトの空気取入口とを機体外面の所定
箇所に並設することでひとつの共同空気取入口を形成す
る。共同空気取入口の形状は平面視矩形とする。
【０００７】圧縮機用の空気取入口を、エンジン用の空
気取入口よりも飛行方向前方に配置する。さらに、圧縮
機用の空気取入口における開口面積を、エンジン用の空
気取入口における開口面積よりも大きく設定する。
気取入口よりも飛行方向前方に配置する。さらに、圧縮
機用の空気取入口における開口面積を、エンジン用の空
気取入口における開口面積よりも大きく設定する。
【０００８】圧縮機用吸入ダクトとエンジン用吸入ダク
トとを板状壁部によって仕切るものとし、この板状壁部
の上端縁を機体外面よりも低い位置に設定する。
トとを板状壁部によって仕切るものとし、この板状壁部
の上端縁を機体外面よりも低い位置に設定する。
【０００９】圧縮機用の空気取入口の飛行方向前端を、
エンジンに対向して配置された軸流式空気圧縮機の空気
取入部よりも飛行方向前方に配置するとともに、空気取
入口から空気取入部に繋がる圧縮機用吸入ダクトの内側
面を、飛行方向後方に凸状となる曲面に形成する。さら
に、エンジン用の空気取入口の飛行方向後端から続く内
側面を、飛行方向後方に凸状となる曲面に形成する。
エンジンに対向して配置された軸流式空気圧縮機の空気
取入部よりも飛行方向前方に配置するとともに、空気取
入口から空気取入部に繋がる圧縮機用吸入ダクトの内側
面を、飛行方向後方に凸状となる曲面に形成する。さら
に、エンジン用の空気取入口の飛行方向後端から続く内
側面を、飛行方向後方に凸状となる曲面に形成する。
【００１０】圧縮機用吸入ダクトに、機体外部から吸入
される空気を一時的に内部に貯留しておくチャンバを設
ける。さらに、圧縮機用吸入ダクトの内側には、軸流式
空気圧縮機側からチャンバの内部に突出するベルマウス
部を設ける。
される空気を一時的に内部に貯留しておくチャンバを設
ける。さらに、圧縮機用吸入ダクトの内側には、軸流式
空気圧縮機側からチャンバの内部に突出するベルマウス
部を設ける。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明に係る境界層制御装置の空
気取入構造の第１実施形態を図１ないし図３に示して説
明する。図１に示す境界層制御装置には、軸流式空気圧
縮機（以下は単に圧縮機と称する）１０ならびに遠心式
駆動エンジン（以下は単にエンジンと称する）２０が採
用されている。圧縮機１０は空気取入部１０ａをエンジ
ン２０に対向させて配置されており、圧縮機１０の回転
軸１１にはエンジン２０の出力軸２１が直結され、エン
ジン２０を作動させることによって圧縮機１０が駆動さ
れるようになっている。
気取入構造の第１実施形態を図１ないし図３に示して説
明する。図１に示す境界層制御装置には、軸流式空気圧
縮機（以下は単に圧縮機と称する）１０ならびに遠心式
駆動エンジン（以下は単にエンジンと称する）２０が採
用されている。圧縮機１０は空気取入部１０ａをエンジ
ン２０に対向させて配置されており、圧縮機１０の回転
軸１１にはエンジン２０の出力軸２１が直結され、エン
ジン２０を作動させることによって圧縮機１０が駆動さ
れるようになっている。
【００１２】圧縮機１０には、機体外部から空気を吸入
するための圧縮機用吸入ダクト１２が設けられており、
同様にエンジン２０にも、機体外部から空気を吸入する
ためのエンジン用吸入ダクト２２が設けられている。
するための圧縮機用吸入ダクト１２が設けられており、
同様にエンジン２０にも、機体外部から空気を吸入する
ためのエンジン用吸入ダクト２２が設けられている。
【００１３】圧縮機用吸入ダクト１２ならびにエンジン
用吸入ダクト２２は、エンジン２０に直結された回転軸
１１を間にして圧縮機１０とエンジン２０との間に配設
されている。
用吸入ダクト２２は、エンジン２０に直結された回転軸
１１を間にして圧縮機１０とエンジン２０との間に配設
されている。
【００１４】圧縮機用吸入ダクト１２は、軸流式の圧縮
機１０に向けて空気を供給するために回転軸１１を取り
囲むように形成された中空の環状部１３と、環状部１３
の外側面に連通して外方に延出された筒状部１４とを備
えている。筒状部１４は先端に向かうにつれて断面形状
が矩形に成形されるとともにその断面積が漸次拡大され
ている。
機１０に向けて空気を供給するために回転軸１１を取り
囲むように形成された中空の環状部１３と、環状部１３
の外側面に連通して外方に延出された筒状部１４とを備
えている。筒状部１４は先端に向かうにつれて断面形状
が矩形に成形されるとともにその断面積が漸次拡大され
ている。
【００１５】エンジン用吸入ダクト２２は、圧縮機用吸
入ダクト１２と同様に、回転軸１１を取り囲む中空の環
状部２３と、環状部２３の外側面に連通して外方に延出
された筒状部２４とを備えている。筒状部２４は先端に
向かうにつれて断面形状が矩形に成形されるとともにそ
の断面積が漸次拡大されている。また、環状部２３の外
側面にはエンジン２０側の吸気系配管２５が接続されて
いる。
入ダクト１２と同様に、回転軸１１を取り囲む中空の環
状部２３と、環状部２３の外側面に連通して外方に延出
された筒状部２４とを備えている。筒状部２４は先端に
向かうにつれて断面形状が矩形に成形されるとともにそ
の断面積が漸次拡大されている。また、環状部２３の外
側面にはエンジン２０側の吸気系配管２５が接続されて
いる。
【００１６】圧縮機用吸入ダクト１２の筒状部１４なら
びにエンジン用吸入ダクト２２の筒状部２４は同一方向
に延出されて機体上面に開口しており、機体上面には圧
縮機用吸入ダクト１２の空気取入口１６とエンジン用吸
入ダクト２２の空気取入口２６とが並設された状態とな
ってひとつの共同空気取入口３０が形成されている。
びにエンジン用吸入ダクト２２の筒状部２４は同一方向
に延出されて機体上面に開口しており、機体上面には圧
縮機用吸入ダクト１２の空気取入口１６とエンジン用吸
入ダクト２２の空気取入口２６とが並設された状態とな
ってひとつの共同空気取入口３０が形成されている。
【００１７】共同空気取入口３０の形状は、図２に示す
ように、ともに平面視矩形の形状を有する圧縮機用の空
気取入口１６およびエンジン用の空気取入口２６が並設
されることで平面視矩形とされている。ところで機体に
は、圧縮機１０が前に、エンジン２０が後に配されて搭
載されており、このため共同空気取入口３０においては
空気取入口１６が空気取入口２６よりも飛行方向に対し
て前方に配置されている。
ように、ともに平面視矩形の形状を有する圧縮機用の空
気取入口１６およびエンジン用の空気取入口２６が並設
されることで平面視矩形とされている。ところで機体に
は、圧縮機１０が前に、エンジン２０が後に配されて搭
載されており、このため共同空気取入口３０においては
空気取入口１６が空気取入口２６よりも飛行方向に対し
て前方に配置されている。
【００１８】共同空気取入口３０は、その内側に機体の
飛行方向に対して直交する向きに配設された板状壁部３
１によって空気取入口１６と空気取入口２６とに仕切ら
れた状態とされ、空気取入口１６における開口面積は空
気取入口における開口面積よりも大きく設定されてい
る。
飛行方向に対して直交する向きに配設された板状壁部３
１によって空気取入口１６と空気取入口２６とに仕切ら
れた状態とされ、空気取入口１６における開口面積は空
気取入口における開口面積よりも大きく設定されてい
る。
【００１９】板状壁部３１の上端縁は、共同空気取入口
３０付近の機体上面に対してほぼ平行に設けられ、しか
も機体上面よりも低い位置に設定されている。なお、板
状壁部３１の高さは圧縮機１０およびエンジン２０に必
要な空気量の比率により異なり、圧縮機１０への空気供
給量をより多く必要とする場合には機体上面に近く、エ
ンジン２０への空気供給量を多く必要とする場合には機
体上面から離間して設定される。
３０付近の機体上面に対してほぼ平行に設けられ、しか
も機体上面よりも低い位置に設定されている。なお、板
状壁部３１の高さは圧縮機１０およびエンジン２０に必
要な空気量の比率により異なり、圧縮機１０への空気供
給量をより多く必要とする場合には機体上面に近く、エ
ンジン２０への空気供給量を多く必要とする場合には機
体上面から離間して設定される。
【００２０】空気取入口１６の飛行方向前端１６ａは、
圧縮機１０の空気取入部１０ａよりも飛行方向前方に配
置されており、さらに空気取入口１６から空気取入部１
０ａに繋がる圧縮機用吸入ダクト１２の内側面２２ａ
は、飛行方向後方に凸状となる曲面に形成されている。
また、空気取入口２６の飛行方向後端２６ａから続くエ
ンジン用吸入ダクト２２の内側面２２ａは、飛行方向後
方に凸状となる曲面に形成されている。
圧縮機１０の空気取入部１０ａよりも飛行方向前方に配
置されており、さらに空気取入口１６から空気取入部１
０ａに繋がる圧縮機用吸入ダクト１２の内側面２２ａ
は、飛行方向後方に凸状となる曲面に形成されている。
また、空気取入口２６の飛行方向後端２６ａから続くエ
ンジン用吸入ダクト２２の内側面２２ａは、飛行方向後
方に凸状となる曲面に形成されている。
【００２１】この境界層制御装置は、図３に示すよう
に、機体の主翼取り付け部４１後方に設けられた設置ス
ペース４２に、補助動力装置４３とともに収納されてい
る。共同空気取入口３０には異物の侵入を防ぐネット３
１が張設されている。また、圧縮機１０の前端には主翼
ならびに尾翼に設けられた吹出し孔（図示せず）に向け
て圧縮空気を供給する配管４４が接続され、エンジン２
０の後端には排気ダクト４５が接続されている。
に、機体の主翼取り付け部４１後方に設けられた設置ス
ペース４２に、補助動力装置４３とともに収納されてい
る。共同空気取入口３０には異物の侵入を防ぐネット３
１が張設されている。また、圧縮機１０の前端には主翼
ならびに尾翼に設けられた吹出し孔（図示せず）に向け
て圧縮空気を供給する配管４４が接続され、エンジン２
０の後端には排気ダクト４５が接続されている。
【００２２】上記のように構成された境界層制御装置に
おいて、航空機が飛行中に機体上面に沿って流れる空気
は共同空気取入口３０に流入し、その一部が圧縮機用の
空気取入口１６に流入し、残りがエンジン用の空気取入
口２６に流入する。
おいて、航空機が飛行中に機体上面に沿って流れる空気
は共同空気取入口３０に流入し、その一部が圧縮機用の
空気取入口１６に流入し、残りがエンジン用の空気取入
口２６に流入する。
【００２３】空気取入口１６から流入した空気は、圧縮
機用吸入ダクト１２を通過する過程において飛行方向前
方に向けて誘導されて圧縮機１０に吸入される。圧縮機
１０において圧縮された空気は、翼の内部に配設された
配管４４を通じて主翼ならびに尾翼の各所に設けられた
吹出し孔から外部に吹き出される。
機用吸入ダクト１２を通過する過程において飛行方向前
方に向けて誘導されて圧縮機１０に吸入される。圧縮機
１０において圧縮された空気は、翼の内部に配設された
配管４４を通じて主翼ならびに尾翼の各所に設けられた
吹出し孔から外部に吹き出される。
【００２４】空気取入口２６から流入した空気は、エン
ジン用吸入ダクト２２を通過する過程において飛行方向
後方に向けて誘導され、エンジン２０に吸入されて燃焼
される。
ジン用吸入ダクト２２を通過する過程において飛行方向
後方に向けて誘導され、エンジン２０に吸入されて燃焼
される。
【００２５】上記のように構成された境界層制御装置に
よれば、圧縮機用吸入ダクト１２ならびにエンジン用吸
入ダクト２２を圧縮機１０とエンジン２０との間に配設
し、圧縮機用の空気取入口１６とエンジン用の空気取入
口２６とを機体上面の所定位置に並設してひとつの共同
空気取入口３０を形成することで、境界層制御装置の全
長が従来に比べて格段に短くなるので装置自体を小型化
することができる。これによって機体内部に必要な境界
層制御装置の搭載スペースが小さくて済むようになるの
で、当該境界層制御装置の汎用性を高めることができ
る。
よれば、圧縮機用吸入ダクト１２ならびにエンジン用吸
入ダクト２２を圧縮機１０とエンジン２０との間に配設
し、圧縮機用の空気取入口１６とエンジン用の空気取入
口２６とを機体上面の所定位置に並設してひとつの共同
空気取入口３０を形成することで、境界層制御装置の全
長が従来に比べて格段に短くなるので装置自体を小型化
することができる。これによって機体内部に必要な境界
層制御装置の搭載スペースが小さくて済むようになるの
で、当該境界層制御装置の汎用性を高めることができ
る。
【００２６】さらに、共同空気取入口３０の形状を平面
視矩形とすることで、機体上面の限られた範囲内におい
て共同空気取入口３０の開口面積がより大きく確保され
るので、当該境界層制御装置における圧縮機１０および
エンジン２０の吸気効率を向上させることができる。
視矩形とすることで、機体上面の限られた範囲内におい
て共同空気取入口３０の開口面積がより大きく確保され
るので、当該境界層制御装置における圧縮機１０および
エンジン２０の吸気効率を向上させることができる。
【００２７】空気取入口１６における開口面積を空気取
入口２６における開口面積よりも大きく設定すること
で、空気取入口１６を通過する空気の流量が増加するの
で、圧縮機１０の吸気効率をさらに向上させることがで
きる。
入口２６における開口面積よりも大きく設定すること
で、空気取入口１６を通過する空気の流量が増加するの
で、圧縮機１０の吸気効率をさらに向上させることがで
きる。
【００２８】圧縮機用吸入ダクト１２とエンジン用吸入
ダクト２２とを板状壁部３１によって仕切るものとし、
この板状壁部３１の上端縁を機体外面よりも低い位置に
設定することで、空気取入口１６を通過する空気の流量
が減少することなく、空気取入口２６を通過する空気の
流量が増加するので、圧縮機１０とともにエンジン２０
の吸気効率をも向上させることができる。
ダクト２２とを板状壁部３１によって仕切るものとし、
この板状壁部３１の上端縁を機体外面よりも低い位置に
設定することで、空気取入口１６を通過する空気の流量
が減少することなく、空気取入口２６を通過する空気の
流量が増加するので、圧縮機１０とともにエンジン２０
の吸気効率をも向上させることができる。
【００２９】空気取入口１６の飛行方向前端１６ａを圧
縮機１０の空気取入部１０ａよりも飛行方向前方に配置
することで空気取入口１６の開口面積の拡大を図ること
に加え、空気取入口１６から空気取入部１０ａに繋がる
圧縮機用吸入ダクト１２の内側面１２ａを飛行方向後方
に凸状となる曲面に形成することで、空気取入口１６を
通過した空気が圧縮機用吸入ダクト１２に沿って流れ、
圧縮機１０に滑らかに導入されるので、圧縮機１０の吸
気効率を向上させるとともに、圧縮機用吸入ダクト１２
に負担の少ない安定した空気の供給を実現することがで
きる。
縮機１０の空気取入部１０ａよりも飛行方向前方に配置
することで空気取入口１６の開口面積の拡大を図ること
に加え、空気取入口１６から空気取入部１０ａに繋がる
圧縮機用吸入ダクト１２の内側面１２ａを飛行方向後方
に凸状となる曲面に形成することで、空気取入口１６を
通過した空気が圧縮機用吸入ダクト１２に沿って流れ、
圧縮機１０に滑らかに導入されるので、圧縮機１０の吸
気効率を向上させるとともに、圧縮機用吸入ダクト１２
に負担の少ない安定した空気の供給を実現することがで
きる。
【００３０】空気取入口２６の飛行方向後端２６ａから
続くエンジン用吸入ダクト２２の内側面２２ａを飛行方
向後方に凸状となる曲面に形成することで、空気取入口
２６に流入した空気が外に逃げることなくエンジン用吸
入ダクト２２に沿って流れ、エンジン２０に滑らかに導
入されるので、エンジン２０の吸気効率を向上させるこ
とができる。
続くエンジン用吸入ダクト２２の内側面２２ａを飛行方
向後方に凸状となる曲面に形成することで、空気取入口
２６に流入した空気が外に逃げることなくエンジン用吸
入ダクト２２に沿って流れ、エンジン２０に滑らかに導
入されるので、エンジン２０の吸気効率を向上させるこ
とができる。
【００３１】空気取入口１６を空気取入口２６よりも飛
行方向前方に配置することにより、機体上面の境界層が
圧縮機用吸入ダクト１２に流入し、エンジン用吸入ダク
ト２２への境界層の流入が抑制されるので、エンジン用
吸入ダクト２２におけるディストーションの発生を抑制
することができる。
行方向前方に配置することにより、機体上面の境界層が
圧縮機用吸入ダクト１２に流入し、エンジン用吸入ダク
ト２２への境界層の流入が抑制されるので、エンジン用
吸入ダクト２２におけるディストーションの発生を抑制
することができる。
【００３２】ところで、本実施形態においては、共同空
気取入口３０の開口位置を機体上面としたが、共同空気
取入口３０の開口位置は、空気の吸入が良好に行われる
ところであれば機体外面の如何なる箇所であってもよ
い。
気取入口３０の開口位置を機体上面としたが、共同空気
取入口３０の開口位置は、空気の吸入が良好に行われる
ところであれば機体外面の如何なる箇所であってもよ
い。
【００３３】次に、本発明に係る境界層制御装置の空気
取入構造の第２実施形態を図４に示して説明する。な
お、第１実施形態において既に説明した構成要素には同
一の符号を付して説明を省略する。図４に示す境界層制
御装置のうち、圧縮機用吸入ダクト１２は、圧縮機用の
空気取入口１６が飛行方向前方に拡張されて開口面積が
拡大されており、空気取入口１６に繋がる筒状部１３に
は空気取入口１６の拡大に伴って断面積が拡大されるこ
とによってチャンバ５０が形成されている。チャンバ５
０は圧縮機１０の後端を内側に収めるようにして飛行方
向前方に張り出している。
取入構造の第２実施形態を図４に示して説明する。な
お、第１実施形態において既に説明した構成要素には同
一の符号を付して説明を省略する。図４に示す境界層制
御装置のうち、圧縮機用吸入ダクト１２は、圧縮機用の
空気取入口１６が飛行方向前方に拡張されて開口面積が
拡大されており、空気取入口１６に繋がる筒状部１３に
は空気取入口１６の拡大に伴って断面積が拡大されるこ
とによってチャンバ５０が形成されている。チャンバ５
０は圧縮機１０の後端を内側に収めるようにして飛行方
向前方に張り出している。
【００３４】さらに、圧縮機用吸入ダクト１２の内側に
は、圧縮機１０側からチャンバ５０の内部に突出するベ
ルマウス部５１が設けられている。ベルマウス部５１
は、圧縮機１０に接続されている圧縮機用吸入ダクト１
２の基端側から、圧縮機１０の回転軸１１を中央に通し
てチャンバ５０の内部に突出している。
は、圧縮機１０側からチャンバ５０の内部に突出するベ
ルマウス部５１が設けられている。ベルマウス部５１
は、圧縮機１０に接続されている圧縮機用吸入ダクト１
２の基端側から、圧縮機１０の回転軸１１を中央に通し
てチャンバ５０の内部に突出している。
【００３５】上記のように構成された境界層制御装置に
おいて、圧縮機用の空気取入口１６から流入した空気
は、一時的にチャンバ５０内に貯留されて流速の均一化
が図られ、さらにベルマウス部５１により確保された流
入経路を通過する過程において空気の流速のさらなる均
一化が図られた後、回転軸１１まわりの空気取入部１０
ａから吸入される。
おいて、圧縮機用の空気取入口１６から流入した空気
は、一時的にチャンバ５０内に貯留されて流速の均一化
が図られ、さらにベルマウス部５１により確保された流
入経路を通過する過程において空気の流速のさらなる均
一化が図られた後、回転軸１１まわりの空気取入部１０
ａから吸入される。
【００３６】上記のように構成された境界層制御装置に
よれば、空気取入口１６に流入した空気が一時的にチャ
ンバ５０内に貯留されて流速の均一化が図られるので、
圧縮される空気の密度に圧縮機１０の円周方向のバラツ
キが生じ難くなり、圧縮効率を向上させることができ
る。
よれば、空気取入口１６に流入した空気が一時的にチャ
ンバ５０内に貯留されて流速の均一化が図られるので、
圧縮される空気の密度に圧縮機１０の円周方向のバラツ
キが生じ難くなり、圧縮効率を向上させることができ
る。
【００３７】さらに、圧縮機用吸入ダクト１２の内側に
ベルマウス部５１を設けることで、圧縮機用吸入ダクト
１２内部における空気の流入経路がより長く確保されて
空気の流速のさらなる均一化が図られるので、空気密度
の円周方向のバラツキがさらに生じ難くなり、圧縮効率
を向上させることができる。
ベルマウス部５１を設けることで、圧縮機用吸入ダクト
１２内部における空気の流入経路がより長く確保されて
空気の流速のさらなる均一化が図られるので、空気密度
の円周方向のバラツキがさらに生じ難くなり、圧縮効率
を向上させることができる。
【００３８】
【実施例】本発明に係る空気取入構造を実際に採用した
境界層制御装置について、共同空気取入口の寸法を図５
に示す。共同空気取入口３０について、飛行方向に直交
する長さは５８０ｍｍ、飛行方向の長さは５００ｍｍで
ある。そして空気取入口１６の飛行方向に直交する長さ
は３３０ｍｍ、空気取入口２６の飛行方向に直交する長
さは１７０ｍｍである。
境界層制御装置について、共同空気取入口の寸法を図５
に示す。共同空気取入口３０について、飛行方向に直交
する長さは５８０ｍｍ、飛行方向の長さは５００ｍｍで
ある。そして空気取入口１６の飛行方向に直交する長さ
は３３０ｍｍ、空気取入口２６の飛行方向に直交する長
さは１７０ｍｍである。
【００３９】また、空気取入口１６の開口面積は１．９
１４×１０5ｍｍ2、空気取入口２６の開口面積は９．８
６×１０4ｍｍ2、圧縮機用吸入ダクト１２とエンジン用
吸入ダクト２２とを合わせた全長は４００ｍｍである。
１４×１０5ｍｍ2、空気取入口２６の開口面積は９．８
６×１０4ｍｍ2、圧縮機用吸入ダクト１２とエンジン用
吸入ダクト２２とを合わせた全長は４００ｍｍである。
【００４０】上記の境界層制御装置における全圧損失な
らびにディストーションのレベルを評価する対象とし
て、同等の性能を備える現用境界層制御装置の圧縮機用
吸入ダクトおよびエンジン用の空気取入口の形状、寸法
を図６に示す。図６（ａ）に示すように、圧縮機用吸入
ダクト１の先端に設けられた空気取入口の形状は長径を
飛行方向に向けた楕円形であり、その長径の長さは６５
０ｍｍ、短径の長さは４５０ｍｍ、開口面積は２．９２
５×１０5ｍｍ2である。
らびにディストーションのレベルを評価する対象とし
て、同等の性能を備える現用境界層制御装置の圧縮機用
吸入ダクトおよびエンジン用の空気取入口の形状、寸法
を図６に示す。図６（ａ）に示すように、圧縮機用吸入
ダクト１の先端に設けられた空気取入口の形状は長径を
飛行方向に向けた楕円形であり、その長径の長さは６５
０ｍｍ、短径の長さは４５０ｍｍ、開口面積は２．９２
５×１０5ｍｍ2である。
【００４１】図６（ｂ）に示すように、エンジン用吸入
ダクト３の先端に設けられた空気取入口の形状は長径を
飛行方向に向けた楕円形であり、その長径の長さは６５
０ｍｍ、短径の長さは４５０ｍｍ、開口面積は２．９２
５×１０5ｍｍ2である。また、圧縮機用吸入ダクト１と
エンジン用吸入ダクト３とを合わせた全長は１６００ｍ
ｍである。
ダクト３の先端に設けられた空気取入口の形状は長径を
飛行方向に向けた楕円形であり、その長径の長さは６５
０ｍｍ、短径の長さは４５０ｍｍ、開口面積は２．９２
５×１０5ｍｍ2である。また、圧縮機用吸入ダクト１と
エンジン用吸入ダクト３とを合わせた全長は１６００ｍ
ｍである。
【００４２】双方の境界層制御装置における空気取入口
の性能を図７に示す。図に示す表から全圧損失のレベル
を比較すると、現用境界層制御装置の実績値は圧縮機側
で４％、エンジン側で３、５％である。これに対し、本
発明の境界層制御装置についてＣＦＤ解析から得られた
値は圧縮機側で３％以下、エンジン側で１％以下、風洞
試験から得られた値は圧縮機側で１％以下、エンジン側
で０％以下であり、全圧損失のレベルはいずれも現用を
下回っている。
の性能を図７に示す。図に示す表から全圧損失のレベル
を比較すると、現用境界層制御装置の実績値は圧縮機側
で４％、エンジン側で３、５％である。これに対し、本
発明の境界層制御装置についてＣＦＤ解析から得られた
値は圧縮機側で３％以下、エンジン側で１％以下、風洞
試験から得られた値は圧縮機側で１％以下、エンジン側
で０％以下であり、全圧損失のレベルはいずれも現用を
下回っている。
【００４３】ディストーションのレベルを比較すると、
現用境界層制御装置の実績値は圧縮機側で５％、エンジ
ン側で５％以下である。これに対し、本発明の境界層制
御装置についてＣＦＤ解析から得られた値は圧縮機側で
４．８％以下、エンジン側で１．５％以下、風洞試験か
ら得られた値は圧縮機側で４．４％以下、エンジン側で
０．５％以下であり、ディストーションのレベルもすべ
て現用を下回っている。
現用境界層制御装置の実績値は圧縮機側で５％、エンジ
ン側で５％以下である。これに対し、本発明の境界層制
御装置についてＣＦＤ解析から得られた値は圧縮機側で
４．８％以下、エンジン側で１．５％以下、風洞試験か
ら得られた値は圧縮機側で４．４％以下、エンジン側で
０．５％以下であり、ディストーションのレベルもすべ
て現用を下回っている。
【００４４】以上のことから、本発明に係る境界層制御
装置の空気取入構造によれば、圧縮機用の空気取入口の
開口面積、エンジン用の空気取入口の開口面積がいずれ
も現用境界層制御装置よりも小さく設定されているにも
かかわらず、全圧損失ならびにディストーションのレベ
ルが現用境界層制御装置のそれを下回っており、吸気効
率の格段の向上が図られたことが解る。
装置の空気取入構造によれば、圧縮機用の空気取入口の
開口面積、エンジン用の空気取入口の開口面積がいずれ
も現用境界層制御装置よりも小さく設定されているにも
かかわらず、全圧損失ならびにディストーションのレベ
ルが現用境界層制御装置のそれを下回っており、吸気効
率の格段の向上が図られたことが解る。
【００４５】また、現用境界層制御装置の両ダクトの総
合全長が１６００ｍｍであるのに対し、本発明の境界層
制御装置の両ダクトの総合全長は４００ｍｍであり、全
長が大幅に短縮され、制御装置の小型化が図られたこと
が解る。
合全長が１６００ｍｍであるのに対し、本発明の境界層
制御装置の両ダクトの総合全長は４００ｍｍであり、全
長が大幅に短縮され、制御装置の小型化が図られたこと
が解る。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る境界
層制御装置の空気取入構造によれば、圧縮機用吸入ダク
トならびにエンジン用吸入ダクトを軸流式空気圧縮機と
エンジンとの間に配設し、圧縮機用の空気取入口とエン
ジン用の空気取入口とを機体外面の所定箇所に並設して
ひとつの共同空気取入口を形成することで、境界層制御
装置の全長が従来に比べて格段に短くなるので、装置自
体を小型化することができる。これにより、機体内部に
必要な境界層制御装置の搭載スペースが小さくて済むよ
うになるので、当該境界層制御装置の汎用性を高めるこ
とができる。
層制御装置の空気取入構造によれば、圧縮機用吸入ダク
トならびにエンジン用吸入ダクトを軸流式空気圧縮機と
エンジンとの間に配設し、圧縮機用の空気取入口とエン
ジン用の空気取入口とを機体外面の所定箇所に並設して
ひとつの共同空気取入口を形成することで、境界層制御
装置の全長が従来に比べて格段に短くなるので、装置自
体を小型化することができる。これにより、機体内部に
必要な境界層制御装置の搭載スペースが小さくて済むよ
うになるので、当該境界層制御装置の汎用性を高めるこ
とができる。
【００４７】共同空気取入口の形状を平面視矩形とする
ことで、機体外面の限られた範囲内において共同空気取
入口の開口面積がより大きく確保されるので、当該境界
層制御装置における圧縮機およびエンジンの吸気効率を
向上させることができる。
ことで、機体外面の限られた範囲内において共同空気取
入口の開口面積がより大きく確保されるので、当該境界
層制御装置における圧縮機およびエンジンの吸気効率を
向上させることができる。
【００４８】圧縮機用の空気取入口を、エンジン用の空
気取入口よりも飛行方向前方に配置することにより、機
体上面の境界層が圧縮機用吸入ダクトに流入し、エンジ
ン用吸入ダクトへの境界層の流入が抑制されるので、エ
ンジン用吸入ダクトにおけるディストーションの発生を
抑制することができる。
気取入口よりも飛行方向前方に配置することにより、機
体上面の境界層が圧縮機用吸入ダクトに流入し、エンジ
ン用吸入ダクトへの境界層の流入が抑制されるので、エ
ンジン用吸入ダクトにおけるディストーションの発生を
抑制することができる。
【００４９】圧縮機用の空気取入口における開口面積
を、エンジン用の空気取入口における開口面積よりも大
きく設定することで、圧縮機用の空気取入口を通過する
空気の流量が増加するので、圧縮機の吸気効率をさらに
向上させることができる。
を、エンジン用の空気取入口における開口面積よりも大
きく設定することで、圧縮機用の空気取入口を通過する
空気の流量が増加するので、圧縮機の吸気効率をさらに
向上させることができる。
【００５０】圧縮機用吸入ダクトとエンジン用吸入ダク
トとを板状壁部によって仕切るものとし、この板状壁部
の上端縁を機体外面よりも低い位置に設定することで、
圧縮機用の空気取入口を通過する空気の流量が減少する
ことなく、エンジン用の空気取入口を通過する空気の流
量が増加するので、圧縮機とともにエンジンの吸気効率
をも向上させることができる。
トとを板状壁部によって仕切るものとし、この板状壁部
の上端縁を機体外面よりも低い位置に設定することで、
圧縮機用の空気取入口を通過する空気の流量が減少する
ことなく、エンジン用の空気取入口を通過する空気の流
量が増加するので、圧縮機とともにエンジンの吸気効率
をも向上させることができる。
【００５１】圧縮機用の空気取入口の飛行方向前端を圧
縮機の空気取入部よりも飛行方向前方に配置することで
空気取入口の開口面積の拡大を図ることに加え、空気取
入口から空気取入部に繋がる圧縮機用吸入ダクトの内側
面を飛行方向後方に凸状となる曲面に形成することで、
空気取入口を通過した空気が圧縮機用吸入ダクトに沿っ
て流れ、圧縮機に滑らかに導入されるので、圧縮機の吸
気効率を向上させるとともに、ダクトに負担の少ない安
定した空気の取り入れを実現することができる。
縮機の空気取入部よりも飛行方向前方に配置することで
空気取入口の開口面積の拡大を図ることに加え、空気取
入口から空気取入部に繋がる圧縮機用吸入ダクトの内側
面を飛行方向後方に凸状となる曲面に形成することで、
空気取入口を通過した空気が圧縮機用吸入ダクトに沿っ
て流れ、圧縮機に滑らかに導入されるので、圧縮機の吸
気効率を向上させるとともに、ダクトに負担の少ない安
定した空気の取り入れを実現することができる。
【００５２】エンジン用の空気取入口の飛行方向後端か
ら続く内側面を、飛行方向後方に凸状となる曲面に形成
することで、空気取入口に流入した空気が外に逃げるこ
となくエンジン用吸入ダクトに沿って流れ、エンジンに
滑らかに導入されるので、エンジンの吸気効率を向上さ
せることができる。
ら続く内側面を、飛行方向後方に凸状となる曲面に形成
することで、空気取入口に流入した空気が外に逃げるこ
となくエンジン用吸入ダクトに沿って流れ、エンジンに
滑らかに導入されるので、エンジンの吸気効率を向上さ
せることができる。
【００５３】圧縮機用吸入ダクトにチャンバを設けるこ
とで、空気取入口に流入した空気が一時的にチャンバ内
に貯留されて流速の均一化が図られた後、軸流式の圧縮
機の全周から吸入されるため、圧縮される空気の密度に
円周方向のバラツキが生じ難くなり、圧縮機における圧
縮効率を向上させることができる。
とで、空気取入口に流入した空気が一時的にチャンバ内
に貯留されて流速の均一化が図られた後、軸流式の圧縮
機の全周から吸入されるため、圧縮される空気の密度に
円周方向のバラツキが生じ難くなり、圧縮機における圧
縮効率を向上させることができる。
【００５４】さらに、圧縮機用吸入ダクトの内側に、圧
縮機側からチャンバの内部に突出するベルマウス部を設
けることで、圧縮機用吸入ダクト内部における空気の流
入経路がより長く確保され、その流入経路を通過する過
程において空気の流速のさらなる均一化が図られるの
で、空気密度の円周方向のバラツキがさらに生じ難くな
り、圧縮機における圧縮効率を向上させることができ
る。
縮機側からチャンバの内部に突出するベルマウス部を設
けることで、圧縮機用吸入ダクト内部における空気の流
入経路がより長く確保され、その流入経路を通過する過
程において空気の流速のさらなる均一化が図られるの
で、空気密度の円周方向のバラツキがさらに生じ難くな
り、圧縮機における圧縮効率を向上させることができ
る。
【図１】 本発明に係る境界層制御装置の空気取入構造
の第１実施形態を示す側面図である。
の第１実施形態を示す側面図である。
【図２】 図１におけるＩＩ−ＩＩ線矢視平面図であ
る。
る。
【図３】 図１に示した境界層制御装置を航空機に搭載
した状態を示す平面図である。
した状態を示す平面図である。
【図４】 本発明に係る境界層制御装置の空気取入構造
の第２実施形態を示す側面図である。
の第２実施形態を示す側面図である。
【図５】 本発明の空気取入構造を採用した境界層制御
装置における共同空気取入口の寸法を示す平面図であ
る。
装置における共同空気取入口の寸法を示す平面図であ
る。
【図６】 現用境界層制御装置における圧縮機用の空気
取入口、ならびにエンジン用の空気取入口の形状、寸法
を示す平面図である。
取入口、ならびにエンジン用の空気取入口の形状、寸法
を示す平面図である。
【図７】 本発明の空気取入構造を採用した境界層制御
装置と現用境界層制御装置とについて、全圧損失ならび
にディストーションのレベルを示す図表である。
装置と現用境界層制御装置とについて、全圧損失ならび
にディストーションのレベルを示す図表である。
【図８】 従来の境界層制御装置の一例を示す斜視図で
ある。
ある。
１０ 軸流式空気圧縮機 １２ 圧縮機用吸入ダクト １６ 空気取入口 ２０ 遠心式駆動エンジン ２２ エンジン用吸入ダクト ２６ 空気取入口 ３０ 共同空気取入口 ３１ 板状壁部
Claims (9)
- 【請求項１】 圧縮機用吸入ダクトを通じて機体外部か
ら空気を吸入する軸流式空気圧縮機と、エンジン用吸入
ダクトを通じて機体外部から空気を吸入して作動し、軸
流式空気圧縮機を駆動させるエンジンとを備え、軸流式
空気圧縮機によって圧縮された空気を翼の表面から吹き
出させて境界層の制御を行う航空機用の境界層制御装置
において、 圧縮機用吸入ダクトならびにエンジン用吸入ダクトが軸
流式空気圧縮機とエンジンとの間に配設され、圧縮機用
吸入ダクトの空気取入口とエンジン用吸入ダクトの空気
取入口とが、機体外面の所定箇所に並設されることでひ
とつの共同空気取入口が形成されることを特徴とする境
界層制御装置の空気取入れ構造。 - 【請求項２】 前記共同空気取入口が平面視矩形に形成
されることを特徴とする請求項１記載の境界層制御装置
の空気取入れ構造。 - 【請求項３】 前記圧縮機用吸入ダクトの空気取入口
が、前記エンジン用吸入ダクトの空気取入口よりも飛行
方向前方に配置されることを特徴とする請求項１または
２記載の境界層制御装置の空気取入れ構造。 - 【請求項４】 前記圧縮機用吸入ダクトの空気取入口に
おける開口面積が、前記エンジン用吸入ダクトの空気取
入口における開口面積よりも大きく設定されることを特
徴とする請求項３記載の境界層制御装置の空気取入れ構
造。 - 【請求項５】 前記圧縮機用吸入ダクトと前記エンジン
用吸入ダクトとが板状壁部によって仕切られ、該板状壁
部の上端縁が機体外面よりも低い位置に設定されること
を特徴とする請求項３または４記載の境界層制御装置の
空気取入れ構造。 - 【請求項６】 前記圧縮機用吸入ダクトの空気取入口の
飛行方向前端が、前記エンジンに対向して配置された前
記軸流式空気圧縮機の空気取入部よりも飛行方向前方に
配置されるとともに、空気取入口から空気取入部に繋が
る圧縮機用吸入ダクトの内側面が、飛行方向後方に凸状
となる曲面に形成されることを特徴とする３、４または
５記載の境界層制御装置の空気取入れ構造。 - 【請求項７】 前記エンジン用吸入ダクトの空気取入口
の飛行方向後端から続く内側面が、飛行方向後方に凸状
となる曲面に形成されることを特徴とする請求項３、
４、５または６記載の境界層制御装置の空気取入れ構
造。 - 【請求項８】 前記圧縮機用吸入ダクトに、機体外部か
ら吸入される空気を一時的に内部に貯留しておくチャン
バが設けられることを特徴とする請求項１、２、３、
４、５、６または７記載の境界層制御装置の空気取入れ
構造。 - 【請求項９】 前記圧縮機用吸入ダクトの内側に、前記
軸流式空気圧縮機側から前記チャンバの内部に突出する
ベルマウス部が設けられることを特徴とする請求項８記
載の境界層制御装置の空気取入れ構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17055997A JPH1111397A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 境界層制御装置の空気取入れ構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17055997A JPH1111397A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 境界層制御装置の空気取入れ構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1111397A true JPH1111397A (ja) | 1999-01-19 |
Family
ID=15907106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17055997A Withdrawn JPH1111397A (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 境界層制御装置の空気取入れ構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1111397A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010075393A3 (en) * | 2008-12-23 | 2010-10-14 | Solar Turbines Incorporated | Gas turbine engine and system for servicing a gas turbine engine |
| US8590151B2 (en) | 2006-06-30 | 2013-11-26 | Solar Turbines Inc. | System for supporting and servicing a gas turbine engine |
-
1997
- 1997-06-26 JP JP17055997A patent/JPH1111397A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8590151B2 (en) | 2006-06-30 | 2013-11-26 | Solar Turbines Inc. | System for supporting and servicing a gas turbine engine |
| US8672606B2 (en) | 2006-06-30 | 2014-03-18 | Solar Turbines Inc. | Gas turbine engine and system for servicing a gas turbine engine |
| WO2010075393A3 (en) * | 2008-12-23 | 2010-10-14 | Solar Turbines Incorporated | Gas turbine engine and system for servicing a gas turbine engine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |