(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
− ファンケーシング(12)と、前記ファンケーシングに対して半径方向内向きに位置し、複数の構造アーム(17)によってファンケーシングに結合される中間ケーシング(21)と、前記中間ケーシングに沿って後方に延在する中央ケーシング(16)と、を備えるターボジェットエンジン(2)と、
− 前記中央ケーシング(16)を包囲し、複数のコネクティングロッドを備える取付手段(62)の中継によって前記中央ケーシングに機械的に結合される環状荷重伝達構造体(60)であって、前記環状構造体は、複数の略平面状構造体(64a、64b、64c)にさらに結合され、前記略平面状構造体が前記中央ケーシングに対して外側に配置されるとともに前記環状構造体の周囲に配置されている複数の荷重適用ポイント(68a、68b、68c)において前記環状構造体を付勢する、環状荷重伝達構造体(60)と、
を備えており、
少なくとも1つの前記コネクティングロッド(62)は、前記荷重適用ポイント(68a、68b、68c)のそれぞれに関連しており、
前記コネクティングロッドは、前記ターボジェットエンジンの前後軸(5)に沿う正面から見たときに、前記中央ケーシング(16)に対して略接線方向に位置しているとともに、前記中央ケーシングに接続される内側端(62a)と、前記環状構造体(60)に結合される外側端(62b)と、を有し、よって前記前後軸(5)及び関連する前記荷重適用ポイント(68a、68b、68c)を通過する仮想面(66a、66b、66c)を通過して延在しており、
前記略平面状構造体(64a、64b、64c)は、前記仮想面(66a、66b、66c)内に位置するとともに、前記荷重適用ポイント(68a、68b、68c)を通じて延在することを特徴とする航空機エンジンアセンブリ(1)。
前記略平面状構造体(64a、64b、64c)は、略半径方向に配置され、前記環状構造体(60)を略半径方向に付勢することを特徴とする請求項1に記載の航空機エンジンアセンブリ。
前記コネクティングロッド(62)は、前記ターボジェットエンジンの略同一の横断面上に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の航空機エンジンアセンブリ。
前記コネクティングロッド(62)は、ボールジョイントとして取り付けられた内側および外側端(62a、62b)を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の航空機エンジンアセンブリ。
前記コネクティングロッド(62)は、前記コネクティングロッドの前記外側端(62b)から全て同一の周方向に延在することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の航空機エンジンアセンブリ。
【背景技術】
【0002】
EMS(Engine Mounting Structure)とも呼ばれる取付パイロンは、航空機の翼の下方にターボジェットを吊るす、または航空機の翼の上にターボジェットを取り付ける、あるいは機体の船尾部にそれを設置することを可能にする。確かにそれは、ターボジェットエンジンと航空機の既知の構造部分との間を結合するインターフェースを構成するように設けられている。それは関連するターボジェットエンジンによって発生する力を航空機の構造体に伝達するとともに、燃料の補給、電子システム、油圧、そしてモーターおよび航空機の間の空調システムも可能にする。
【0003】
一般的にエンジン室は、ターボジェットエンジンを包囲し、開放位置においてこのターボジェットエンジンへのアクセスを可能にする複数のカウルを装備し、これらカウルは、ファンカウル(fan cowls)および逆推力装置カウル(thrust reverser cowls)の名で知られている。
【0004】
より正確には、従来技術の所定エンジンアセンブリには、縦箱体と、縦箱体に固定されかつ縦箱体の両側に配置される横箱体と、からなる剛構造体を有する取付パイロンが設けられ、パイロンはまた、剛構造体へのターボジェットエンジンの取付手段を備え、これらの手段は、ファンケーシングに推力を伝達するために、第1、第2および第3エンジンマウントを備える。エンジンが航空機の翼の下方に吊るされるように構成された従来技術の実施形態を示す
図1に図示されているように、推力を伝達する3つの前方エンジンマウントは、第3前方エンジンマウント8がターボジェットエンジンの、ここでは、ターボジェットエンジンの垂直対称面である直径面P1を通過するように配置され、第1および第2エンジンマウント6a、6bはそれぞれ、パイロンの2つの横箱体に結合されるようにそれぞれ構成され、2つの横箱体は、直径面P1の両側に配置され、かつ一般的にターボジェットエンジンの別の直径面P2を通じて延在し、直径面P2は前記直径面P1に直交し、かつここではターボジェットエンジンの水平対称面に一致する。
【0005】
また、従来よりターボジェットエンジンは、ファンケーシング12と、ファンケーシングの半径方向内向きに位置し、かつ好ましくは半径方向に配向された複数の構造アーム17によってファンケーシングに結合される中間ケーシング21と、後方に向けて中間ケーシング21を延長した「コア」ケーシングとも呼ばれる中央ケーシング16と、を備える。最後に、中央ケーシングは、タービン排気ケースとも呼ばれるより大きな寸法の後端部19まで延在することを記載しなければいけない。
【0006】
図2に示すように、エンジンアセンブリは、中央ケーシング16を包囲し、かつ一般的に複数のコネクティングロッドを備える取付手段62の中継によって中央ケーシングに機械的結合される環状荷重伝達構造体60を備える。また、矢印76によって図示するように、環状構造体60は、中央ケーシングの外側に配置された複数の構造体(図示せず)に結合され、一般的に環状構造体の周上に分配された複数の荷重適用ポイントそれぞれにおいて、例えば半径方向に環状構造体に作用する。
【0007】
したがって環状構造体は、中央ケーシングと外側構造体との間で力を伝達することを可能にし、それにより、外側構造体は、例えば、環状バイパスエアダクトの半径方向外側境界構造体(英語で「OFS」、Outlet Fan Structure)および/または環状バイパスエアダクトの半径方向内側境界構造体(英語で「IFS」、Inlet Fan Structure)になりうる。
【0008】
しかし、従来技術の解決策における前記コネクティングロッドの配置は最適化されておらず、力の受容は、環状構造体および/または中央ケーシングの変形を引き起こし、それは当然好ましいことではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
したがって、本発明の目的は、従来技術の実施形態に対する前記課題を少なくとも部分的に解決する航空機エンジンアセンブリを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
そうするために、本発明の目的は、
−ファンケーシングと、ファンケーシングに対して半径方向内向きに位置し、好ましくは半径方向に配向された複数の構造アームによってファンケーシングに結合される中間ケーシング21と、前記中間ケーシングに沿って後方に延在する中央ケーシング16と、を備えるターボジェットエンジンと、
−中央ケーシング16を包囲し、複数のコネクティングロッドを備える取付手段の中継によって中央ケーシングに機械的に結合される環状荷重伝達構造体と、を備える航空機エンジンアセンブリであり、前記環状構造体は、該環状構造体の外側に配置される複数の略平面状構造体に結合されており、平面状構造体は、この、かつ一般的に環状構造体の周上に分配された複数の荷重適用ポイントにおいて環状構造体を付勢している。
【0011】
本発明によると、少なくとも1つのコネクティングロッドは、各荷重適用ポイントに関連し、前記コネクティングロッドは、ターボジェットエンジンの前後軸に沿って正面から見たときに中央ケーシングに対して接線方向に位置しており、かつこの中央ケーシングに結合される内側端と前記環状構造体に結合される外側端とを有しており、前記環状構造体が配置されかつ前記荷重適用ポイントを通じて延在する仮想面を通じて延在している。
【0012】
また本発明は、正面から見て、同一の仮想面に各荷重適用ポイント及びコネクティングロッドの外側端を配置することの利点を有しており、仮想面は、好ましく半径方向で、関係する荷重適用ポイントに関連する同面上の外側構造体によって環状構造体に導入される荷重が配置される。その結果、略半径方向のまたはそうでない前記荷重は、コネクティングロッドの圧縮または引張応力によって、かつ膜応力とも呼ばれる環状構造体における必然的に略接線応力によって連帯して吸収される。結果、環状構造体の荷重適用ポイントそれぞれの周辺において、環状構造体は、略接線分力である外側構造体の機械的な付勢に反応する傾向があり、その変形を強力に制限し、特にそれが離隔するのを防いでいる。
【0013】
また、コネクティングロッドは、それらが結合されるもの上で中央ケーシングに対して接線方向に配置されており、このケーシングの変形もまた非常に制限される。
【0014】
よって本発明は、環状構造体および中央ケーシングの間のより良好に最適化された機械的結合を提供し、満足のいく方法で、環状構造体に結合された外側構造体を通過する荷重を吸収することを可能にする。
【0015】
好ましくは前述のように、前記構造体は、略接線方向に配置され、かつ略接線方向に前記環状構造体を付勢する。よって各仮想面は、半径方向であり、ターボジェットエンジンの長軸を通じて延在する。より一般的に好ましくは、各構造体は、ターボジェットの前後軸に略平行する、または同軸を含む仮想面において延在する。
【0016】
好ましくは、前記コネクティングロッドは、ターボジェットエンジンの略同一の横断面に配置される。
【0017】
また好ましくは、中央ケーシングを包囲する環状構造体に対する中央ケーシングの熱膨張に最良に備えるために、前記コネクティングロッドは、ボールジョイントで取り付けられる内側および外側端を有する。
【0018】
好ましくは、全ての前記コネクティングロッドは、それらの外側端から同一の周方向に延在する。この構成では、リングと、ケーシングまたはコネクティングロッドと、の間の熱膨張差の場合、リングは、中央ケーシングに対して同軸に位置し続けながら、中央ケーシングを有利に回転させることができる。
【0019】
好ましくは、エンジンアセンブリはまた、剛構造体への前記ターボジェットエンジンの取付手段を有する取付パイロンを備えており、前記取付手段は、ファンケーシングに推力を伝達する第1、第2および第3前方エンジンマウントを備え、前記第3前方エンジンマウントは、ターボジェットエンジンの第1直径面を通じて延在するように配置され、前記第1および第2前方エンジンマウントは、この第1直径面の両側に配置されており、前記第1、第2および第3前方エンジンマウントそれぞれは、前記構造体の1つによって形成されるせん断面を形成する補強構造体に関連し、
− 環状構造体周辺の、前記環状構造体における前記荷重適用ポイントを形成する第1アンカーポイント、
− ファンケーシング周辺の第2アンカーポイント、および、
− 構造アームまたは中間ケーシング周辺の第3アンカーポイント、において堅く結合され、前記補強構造体は、前記荷重適用ポイントおよびファンケーシング上の前記前方エンジンマウントのアンカーポイントを通じて延在する前記仮想面に沿って延在する。
【0020】
飛行中に付勢されるこれらの補強構造体を有することは、これらの面の慣性付勢の場合でさえ、3つの前記仮想面においてターボジェットエンジンに剛性を与え、それは、中央ケーシングおよび中間ケーシングの屈曲の制限を含む。結果、エンジンアセンブリの総合性能は改善される。
【0021】
また、補強構造体の追加は、一般的にアームが最も付勢されるところの第1および第2エンジンマウントに関連する2つの仮想面内またはその付近に、剛性を与えられた構造アームを提供する。これは、構造アームの変形の減少を有利にもたらす。結果、ファンケーシングの、構造アームの面において開く傾向は減少し、それは、正反対に位置する第1および第2エンジンマウントに生じる好ましくない離隔影響を強力に制限する。これは、ファンのより良好な性能につながり、よってターボジェットエンジンのより良好な総合性能につながる。
【0022】
また、せん断面を形成する補強構造体は、荷重適用ポイントによってそれらが結合された環状構造体の前記変形がないように、それらの役割を完全に果たす。
【0023】
また好ましくは、前記補強構造体は、前記パイロンとの直接的な機械的結合が除かれており、それは、パイロンに付加的な力を加えることを回避することを可能にする。結果、前記取付手段は、補強構造体の存在にも関わらず平衡状態を維持できる。例として、同じ理由で、前記補強構造体は、関連するエンジンアセンブリのエンジン室との直接的な機械的接触が除かれるように造られる。
【0024】
好ましくは、前記第1および第2前方エンジンマウントは、前記第3エンジンマウントに対して、第1直径面に直交するターボジェットエンジンの第2直径面の反対側に位置する2箇所それぞれでファンケーシングに結合されている。あるいは、本発明の要旨から逸脱することなく、第1および第2前方エンジンマウントは、この第2直径面内に位置する2箇所それぞれでファンケーシングに結合されてもよい。
【0025】
好ましくは、推力を吸収する前記第1および第2前方フロントエンジンマウントは、ターボジェットエンジンの前後方向に平行なターボジェットエンジンの前後軸と、前後方向に直行する前記ターボジェットエンジンの第1方向と、よって定義される前記第1直径面に対して対称的に位置する。
【0026】
また好ましくは、第1および第2前方エンジンマウントは、ターボジェットエンジンの前後軸に沿って、また第1方向に沿って働く力を吸収するようにそれぞれ設計されており、前記第3前方エンジンマウントは、ターボジェットエンジンの前後軸に沿って、また前記第1方向および前後軸に直交する第2方向に沿って働く力を吸収するように設計されている。
【0027】
例として、ターボジェットエンジンが航空機の翼上または翼の下方に吊るされて取り付けられるように構成されている場合、互いに直交しかつ前後軸に直交する第1および第2方向は、好ましくはそれぞれがターボジェットエンジンの垂直および横断方向である。一方、それは、航空機胴体の船尾部にエンジンアセンブリを取り付ける状況における場合であってもよいが、第1および第2方向は、ターボジェットエンジンの垂直および横断方向に対して傾いてもよい。
【0028】
この構成において、前記取付手段は、ターボジェットエンジンのファンケーシングに固定され、かつ平衡荷重伝達システムを形成する前記前方マウントによってのみ構成される。より一般的には、パイロンの剛構造体と中央ケーシングとの間に付加的なエンジンマウントが設けられる他の場合でも、ファンケーシングに固定された取付手段だけが、平衡荷重伝達システムを形成するための、前記第1、第2および第3エンジンマウントになりえる。
【0029】
好ましくは、前術のように、ターボジェットエンジンの前記第1方向は、ターボジェットエンジンの垂直方向に一致し、ターボジェットエンジンの前記第2方向は、ターボジェットエンジンの横断方向に一致する。
【0030】
本発明のもう1つの課題は、翼または航空機胴体の船尾部に取り付けられる少なくとも1つの前述のようなエンジンアセンブリを備える航空機に関する。
【0031】
本発明の他の利点および特徴は、限定することなく、以下の詳細な説明から明らかになるだろう。
【0032】
この説明は、以下の添付図から行われる。
【発明を実施するための形態】
【0034】
図3は、本発明の好適な実施形態における航空機エンジンアセンブリ1を示しており、アセンブリ1は、航空機の翼(図示せず)の下方に固定されるように構成されている。
【0035】
一般的に、エンジンアセンブリ1は、総合推力システム(integrated propulsion system)とも呼ばれ、ターボジェット2と、エンジン室3(明瞭にするために破線で示す)と、取付パイロン4へのターボジェットエンジンの取付手段を備える取付パイロン4と、から成り、好ましくは、これら取付手段は、取付パイロンの剛構造体10に堅く結合された複数のエンジンマウント6a、6b、8から構成される(この
図3では、マウント6bはマウント6aに隠れている)。例として、アセンブリ1は、航空機の翼の下方においてアセンブリ1のサスペンションを設けるための別のマウント系(図示せず)を備えることを記載する。
【0036】
下記の説明を通して、慣例により、Xはパイロン4の前後方向を示すとともに、ターボジェット2の前後方向と同一であるとも見なされ、方向Xは、ターボジェット2の前後軸5に平行である。また、パイロン4に対する横断方向をY方向と呼び、ターボジェットエンジン2の横断方向と同一であるとも見なされ、Zは、垂直方向または高さであって、X、YおよびZの3つの方向は互いに直交する。
【0037】
また、「前方」及び「船尾」という用語は、ターボジェットエンジン2によってかけられる推力の結果として生じる航空機の動作の方向に対するものであると見なされるべきであり、この方向は矢印7によって概略的に示されている。
【0038】
図3では、エンジンマウント6a、6b、8と、取付パイロン4の剛構造体10と、だけが示されているのがわかる。航空機の翼の下方の剛構造体10の取付手段または空気力学的なフェアリング(fairing)を支持しながら、分離および保持システムを制御する二次構造などのような、パイロン4の他の構成部材(図示せず)は、従来技術において直面しているのと同一または類似した従来の構成部品であり、当業者には既知である。よって前記構成要素の詳細説明は省略する。
【0039】
また、ターボジェットエンジン2は、
図1に示すものと同一または類似するデザインを有しており、すなわち、前方に、環状ファンダクト14を画定する大きな外形寸法のファンケーシング12と、中間ケーシング21と、排気口ガイド羽根(outlet guide vanes)とも呼ばれる構造アーム17(
図3には示されない)と、後方端部19を有する中央ケーシング16と、を備える。
【0040】
上述したことから、それが高バイパス比を有するターボジェットエンジンに優先的に関することが明白である。
【0041】
図3からわかるように、第1前方エンジンマウント6aおよび第2前方エンジンマウント6bの両方は、面P1に対して対称的にファンケーシング12上に貼着されるように構成されており、すなわち、第1直径面は、軸5および方向Zによって定義され、垂直面P1は、やはりファンケーシング12に固定される第3前方エンジンマウント8を通じて延在し、好ましくは、3つのマウントは、全て軸5に直交する面を通じて延在する。
【0042】
図4を参照すると、図示された第1マウント6aおよび第2マウント6bは、ターボジェットエンジンの第1直径面P1に対して効果的に対称的に配置されており、好ましくは、これら両方が、ファンケーシング12の周囲の環状部に、より正確にはこの環状部の後方に配置されていることがわかる。この好適な実施形態では、それらは、面P2、すなわち、ターボジェットエンジンの第2直径面の下方に配置されており、第2直径面は第1直径面に直行し、よって水平である。したがって、ケーシング12上のマウント6a、6bの2つの結合ポイント6’aおよび6’bは、
図5におけるような軸5方向における正面図おいては、第2面P2が、一方でこれら2つのポイント6’aおよび6’bと、他方でこの同じケーシング上のエンジンマウント8の結合ポイント8’と、の間に配置されるように位置する。
【0043】
軸5に沿って見るこの図では、第3および第1エンジンマウントのアンカーポイント8’と6’aとの間の、前後軸5を中心とする角度A1は、90°より真に大きく、好ましくは、90°より大きく、110°より小さい。同様に、第3および第2エンジンマウントのアンカーポイント8’と6’bとの間の、前後軸5を中心とする角度A2は、270°より真に小さく、好ましくは、250°より大きく、270°より小さい。
【0044】
マウント6a、6bのこの構成によって、より強くエンジンマウント8を付勢することができ、したがって、面P2に配置される第1および第2エンジンマウントを備える従来技術の実施形態で直面するファンケーシングの不利な隔離影響を制限することが可能になる。さらに、ターボジェットエンジンで出力され、この同じ第3マウント8を通過する軸方向応力をもたらすY方向に平行な軸トルクを、無効/平衡にすることが可能となる。この構成は好ましいが、本発明は、エンジンマウント6a、6b、8の他の構成にも適応する。
【0045】
例として、エンジンマウント6a、6b、8は、例えば接続金具と軸とを一体としたタイプとして従来通りに造られ、前記アンカー/結合ポイント6’a、6’b、8’は、これらマウントの構造体とファンケーシングの構造体との間の接触箇所に対応していることを記載する。
【0046】
図4の矢印によって図示するように、第1および第2前方エンジンマウント6a、6bは、Y方向に沿って働く力ではなく、X方向に沿ってまたZ方向に沿ってターボジェットエンジン2によって発生した力を伝達できるように設計されている。
【0047】
このように、互いに離間した2つのマウント6a、6bは、X方向に沿って働く推進力の伝達およびZ方向に沿って働く推進力の伝達を連帯して保障する。続いて
図4を参照すると、ファンケーシング12の最も高い部分、したがって周辺環状部の最も高い部分に位置する第3前方マウント8は、Z方向に沿って働く力ではなく、X方向に沿ってまたY方向に沿ってターボジェットエンジン2によって発生した力を伝達できるように設計されていることが分かる。このように前記第3マウント8は、マウント6a、6bとともに、Y方向に沿って働く推進力の伝達を連帯して保障する。
【0048】
この限定しているわけではない構成の利点は、全てのエンジンマウントがファンケーシング上に取り付けられ、よってバイパス空気がこれらマウントによって全く影響されず、したがってエンジンの総合性能における著しい増進を導くという点にある。さらに、3つのマウントは、ともに平衡荷重伝達システムを形成する。
【0049】
ここで
図6を参照すると、取付パイロン4の剛構造体10の実施形態例が示されている。初めに、主構造体とも呼ばれるこの剛構造体10は、好ましくは、上述の直径面P1に対して、つまりターボジェットエンジン2の軸5および方向Zによって定義される垂直面に対して、対称的になるよう設計される。例として、これは一般的に、エンジンが吊るされる、または翼の上に取り付けられる場合であって、エンジンが胴体の船尾部に取り付けられる場合は必ずしもそうではない。確かに、
図8および
図9を参照に詳述される船尾部に取り付けられる場合、剛構造体10は、胴体の船尾部に対するその向きによって決まる別の対称面を有することができ、例えば、その対称面は、略水平であるか、水平に対して傾むいている面であるか、あるいは、いかなる対称面も有さなくてもよい。これは、特に、中央箱体と呼ばれる縦箱体の両側に添着されかつ配置される、後術される2つの横箱体が、同じ周囲長を有さないときに起こる。
【0050】
そのため、剛構造体10は、縦中央箱体と呼ばれ、またねじり箱体(torsion caisson)とも呼ばれる縦箱体22を備え、該縦箱体は、この同じ方向に平行する方向Xにおいて、構造体10の一端から他端まで延在する。例として、箱体22は、2つのけた(spars)または横パネル30を組み立てることで形成可能であり、これら2つのけたは、平行面XZにおいて方向Xに沿って延在し、平行面YZに配向された横リブ25によって互いに結合される。さらに、上けた35および下けた36は、箱体22を閉鎖するために設けられる。
【0051】
2つの横箱体24a、24bは剛構造体10を完成させ、剛構造体10の中央箱体22は、同構造体10の上部の領域に位置し、2つの箱体24a、24bは、中央ねじり箱体22に添着されて、方向Yに沿って後部の両側を越えて下方に突出している。例として、箱体22、24a、24bは、本発明の要旨から逸脱することなく、唯一、独自の箱体を形成するように造られるかもしれないことを記載する。
【0052】
好ましくは、中央箱体22の前方の両側に添えられるように結合されたこれらの横箱体は、下外板とも呼ばれる箱体を閉鎖する内側外板26a、26bをそれぞれ有しており、該外板は、ターボジェットエンジンに向いて配向されかつ連帯して、円断面と、
図6に示すように中央箱体22および方向Xに平行な前後軸34と、を有する仮想上の略円筒状面32の一部の境界を画定している。
【0053】
言い換えると、これらの2つの外板26a、26bには、この仮想表面32の周囲でそれと接触できるよう構成された曲率を有する少なくとも一部分がそれぞれ設けられる。これらの内側または外側面どちらにでも防音層を備えることも可能であることが分かっており、前記外板26a、26bは、空気バイパスの環状ダクト(図示せず)の半径方向外側境界の一部になるように有利に設けられる。または、本発明の要旨を逸脱することなく、ファンフレーム上全体になるよう2つの横箱体を設けることも可能である。
【0054】
例として、好ましくは、軸34は、ターボジェットエンジン2の前後軸5と一致することを明記する。
【0055】
さらに、ここでは横箱体24bに同一であり対称的な横箱体24aは、箱体を閉鎖する外側外板44aを備え、横箱体24aも、箱体を閉鎖する外側外板44bを備える。
【0056】
外側閉鎖外板44a、44bは、上外板とも呼ばれ、好ましくは、それぞれが、エンジン室の外側の空気力学的表面の所定部を構成しており、少なくともパイロンの一部が、エンジン室の一体部品であることを有利に暗示している。
【0057】
図7は、いかなる方法における、横箱体24a、24bを通じて延在する横断面P’での断面図を示す。
【0058】
この図では、箱体を閉鎖する2つの内側外板26a、26bは、それらの外側表面の一部で、円断面を有する略円筒状仮想面32の一部を画定することが実際にわかる。環状ファンダクト14から漏れる空気バイパスの乱流を可能な限り最小にするため、円筒状の仮想面32の直径は、好ましくは、ファンフレーム12の環状部の円筒状の外側面の直径と略等しいことを記載する。必然的に、この特異性は、バイパス空気のこの環状ダクトの半径方向外側境界の一部になるように外板26a、26bを設けることを目的にする考えと同じに傾向に傾く。
【0059】
一方、
図7に見られるように、中央箱体22の構成部品は、仮想面32に境界を画定されている空間38の内側に非常に僅かな距離しか突出せずに、それらはバイパス空気流に著しく影響しない。特にこれは、横けた30の方向Zに沿った高さは、仮想面32および外側面18の直径に対して非常に小さいという事実によって説明される。
【0060】
図6および
図7を参照すると、外板26a、44aは前方閉鎖フレーム28aおよび後方閉鎖フレーム46aによって互いに結合されており、フレーム28a、46aは横向きに配向され、箱体24aの前方および後方にそれぞれ位置する。さらに、面P2の下方に位置する閉鎖プレート48aは、箱体24の下部を閉鎖し、したがって、フレーム28a、46aおよび外板26a、44aの下端を結合する。
【0061】
当然、横箱体24bは、構成部品26b、44b、28b、46bおよび48bを具備し、それぞれが箱体24aの構成部品26b、44b、28b、46bおよび48bと同一であり、これら2つの箱体は、例えばエンジン室カウルを、好ましくは関着方式によって運搬しやすくしている。
【0062】
好ましくは、2つの外板26a、26bは、一部品で作られており、面XYに沿って配向された交差プレート50によってそれらの上部の領域において互いにが結合されて、中央箱体22の下けた36と接触するように位置する。同様に、2つの前方閉鎖フレーム28a、28bは、一部品で作られるように形成され、箱体22の前方閉鎖フレーム31によってそれらの上部の領域において互いに結合されており、フレーム31は面YZに沿って配向されている。したがってその結果、この構成では、一部品で作られたフレーム28a、28b、31は、同一の面YZに配置され、パイロン4の剛構造体10の前端を構成する。
【0063】
したがって、取付パイロン4の剛構造体10は、前方エンジンマウント6a、6b、8を完全に支持するように構成され、
図7に示すように、フレーム28a、28bおよび31を統合して一部品で作られた横構成部品上に容易にエンジンマントを固定することができ、例えば、剛構造体全体を正面から見ると一般的なU字型を呈している。
【0064】
横箱体がU字型ではなく半円筒状のタルを形成し、そのため、第2直径面P2の下方の第1および第2エンジンマウントをずらすためにこれらの箱体の下方に捕捉的な構成部品が設けられるという代替案を想定できる。ターボジェットエンジンを下から垂直動作でパイロンの上に取り付けるとき、この構成は特に興味深い。
【0065】
例として、説明してきた剛構造体10を構成する全ての構成部品は、鉄、アルミ、チタンなどの金属材料、または、好ましくはカーボン製などの合成材料によって作られる。
【0066】
主にアセンブリを胴体の船尾部に結合する場合において、横箱体24a、24bは実際に異なる外周を有することができれば、本発明の要旨から逸脱することなく、この後部の場合に、後部の前方部以外の他の箇所においてこれらの箱体を中央箱体22に固定してもよいことを明記することを思い出されたい。
【0067】
この点に関し、ここで
図8および
図9を参照すると、本発明の別の好適な実施形態によるエンジンアセンブリの取付パイロンの剛構造体10の特殊性は、航空機の胴体80の船尾部に適用されるように構成されていることにある。
【0068】
剛構造体10は、それらの前述のものの同一または類似した構成部品に対応する複数の参照図に見られるように、前術の実施形態にて説明されたものと略同様に設計される。
【0069】
胴体80の船尾部に固定することからもたらされる主な違いは、剛構造体10の角度にあり、ここで、2つの横箱体24a、24bが略円筒状の包み/囲いの部分を共に形成する場合、それらは、周囲の上半分周辺には位置せず、この同ターボジェットエンジン(図示せず)の周囲の略横半分周辺に配置される。
【0070】
より正確には、剛構造体10は、好ましくは、直径面P1に対する対称性を有するように設計され、直径面P1はもう垂直ではなく、ターボジェットエンジン2の前後軸5および方向Xに直交する第1方向Z’に定義され、第1方向Z’は、ターボジェットエンジンの垂直および横断方向にそれぞれ一致する前記方向ZおよびYに対して傾いている。好ましくは、面P1は、胴体80から離隔しながら、それが所定の角度に立ち上がるようになりえ、例えばその角度は、水平位置に対して、つまり任意の面XYに対して10°〜60°である。
【0071】
第1前方エンジンマウント6aおよび第2エンジンマウント6bの両方は、
図8に示すように先に定義した面P1に対して対照的にファンケーシングに固定されるように構成されている。そのため、第1および第2前方エンジンマウント6aおよび6bは、マウント8に向かってP1に直交する直径面P2の反対側に配置されるように設けられる。ここで繰り返すが、これは、直径面P2は、一方の2つのマウント6a、6bと、他方のエンジンマウント8と、の間に位置するという事実によって要約される。
【0072】
ここで、面P2は、前後軸5と方向Xおよび第1方向Z’に直交する第2方向Y’とによって定義され、面P2もまた方向ZおよびYに対して傾いている。
【0073】
図8の矢印によって概略的に示すように、第1および第2前方エンジンマウント6a、6bのそれぞれ1つは、方向Xに沿っておよび第1方向Z’に沿ってターボジェットエンジン2によって生じる力を吸収することができるように設計されているが、方向Y’に沿って働く力ではない。
【0074】
このように、2つのマウント6a、6bは、互いから大きく離間しており、連帯して方向Xに沿って働く推進力の伝達と方向Z’に沿って働く推進力の伝達とを保障する。
【0075】
引き続き
図8を参照すると、概略的に示される第3前方エンジンマウント8も、ファンケーシング(図示せず)の周辺環状部に、また、好ましくはこの部分の後部に固定されるように構成されている。前記仮想面P1を通じて延在する第3前方マウント8は、方向Xに沿っておよび方向Y’に沿ってターボジェットエンジン2によって生じる力だけを吸収できるように設計されており、したがって方向Z’に沿って働く力ではない。
【0076】
このように、第3マウント8は、2つの他のマウント6a、6bと連帯して、第2方向Y’に沿って働く推進力の伝達を保障する。
【0077】
最後に、示されていなくても、好ましくは、それは、剛構造体10、特に横箱体24a、24bに取り付けられる1つ以上のエンジン室カウルを有してなることを記載する。
【0078】
図10〜
図12において、ターボジェットエンジンは、ファンケーシングを中央ケーシングに結合する剛構造体をさらに結合する。図では、ターボジェットエンジン2は、翼の下方に吊るされたときに適合するような位置において示されている。しかしながら、説明される実施形態は、ターボジェットエンジンの任意の位置、特に、
図8および
図9に示されるようなそれが胴体の船尾部に適用されるときについて考慮されうる。
【0079】
先ず、中央ケーシング16を包囲して、軸5を中心とするリムまたはリングとも呼ばれる環状荷重伝達構造体60が設けられる。中央ケーシング16から半径方向に離間したリング60は、以後示されるようなロッド型の取付手段62の中継よって中央ケーシングに機械的に結合されている。好ましくは、リング60は中央ケーシングの後方に位置し、例えば、燃焼箱体の下流に、より好ましくは、構造体の固定された構成部品に面する内燃タービンケーシングの領域に、理想的には、高圧タービンケーシングの端に位置する。より良好な支持のため、好ましくは、それは、ターボジェットエンジンのシャフトベアリングに垂直に位置する。
【0080】
先ず、第1および第2エンジンマウント6a、6bそれぞれに関連し、せん断面を形成する補強構造体が設けられる。
【0081】
そのため、第1エンジンマウント6aに関連し、せん断面を形成する補強構造体64aは、軸5を通過しかつマウント6aのアンカーポイント6’aも通過する半径方向の仮想面66aに配置される。
【0082】
図11に示すように、好ましくは、構造体64aは、略三角形の平面形状を呈しており、質量低減のために有孔であってもよい。三角形体は、リング60の周辺において、ファンケーシング12周辺における第1アンカーポイント68a、同仮想面66aに位置するポイント6’a付近の第2アンカーポイント70a、および構造アーム17と中間ケーシング21の交差点周辺の第3アンカーポイント72aで堅く結合されている。したがって、せん断面を形成する三角構造体64aは、仮想面66aに配置される構造アーム17に沿って延在する平行なベースを有し、仮想面66aは、直径面P2の下方へのマウント6aのオフセットのせいで、方向YおよびZに対して傾いている。
【0083】
三角補強構造体64aを含む仮想面66aは半径方向であり、それが前後軸を通過することを意味する。しかしながら、それは異なって、すなわち、前後軸5を含むことなく、それに平行に配置されてもよい。これは特に、構造アームがそれら自体半径方向ではなく、むしろそれらの軸が長軸5に交差しないように横断面において傾いている場合である。そのような構成でも、好ましくは、三角構造体64aは、仮想面66aに配置される構造アーム17に沿って延在する平行ベースを有し続ける。言い換えると、好ましくは、三角構造体64aは、構造アームの1つの後方に延長して位置しており、そのため、このアームおよび構造体64aは、同じ仮想面66aに位置する。この特異性は、後術の他の補強構造体それぞれにも応用可能であることを記載しなければならない。
【0084】
同様に、同様または同類の構造が、第2マウントに採用される。したがって、図において、半径方向の仮想面66b内のせん断面を形成する補強構造体64bに関する構成部品に関する符号は、補強構造対64aに関する同じ構成部品に使用された文字「a」の代わりに文字「b」が付されている。
【0085】
したがって、構造体64a、64b面P1に対しして対照的になる結果となり、面P1は、別の仮想面66cであって第3エンジンマウント8に接合される、せん断面を形成する第3補強構造体64cが位置する仮想面66cに一致する。これにより、エンジンマウント6a、6bが、その下方ではなく面P2内に位置する従来の場合において、よって、2つの半径方向の仮想面64a、64bは面P2に含まれるだろうことを記載しなければならない。
【0086】
またここで、図では、半径方向の仮想面66c内に配置されるせん断面を形成する補強構造体64cに関する構成部品に付いている符号は、補強構造対64aに関する同じ構成部品に使用された文字「a」の代わりに文字「c」が付されている。
【0087】
好ましくは、略同一である3つの構造体64a、64b、64cは、仮想面66a、66b、66c内で働く慣性力の場合でさえ 全体で中央ケーシング16に剛性を与え、そのため、屈曲を制限し、ここで仮想面66cは垂直面に一致する。また、それらは、これらの仮想面において、かつその付近において、構造アーム17の変形を制限し、かつファンケーシング12の隔離影響を有利に制限する。
【0088】
好ましくは、構造体64a、64b、64cは、ターボジェットエンジンのバイパス空気の空気分岐の役割をそれぞれ果たすことができ、これら分岐の主要機能は、システム経路を一体化することおよび/または空気力学的表面を構成しながら吸音処理を提供することである。
【0089】
最後に、平衡加重伝達を維持するために、補強構造体は、前記パイロンとの、またエンジン室との直接的な機械的接続が除かれている。
【0090】
図13および
図14は、本発明の特徴性の1つを示しており、それは、環状荷重伝達構造体60と中央ケーシングとの間に適用される取付手段62の構造にある。
【0091】
先ず、前記アンカーポイント68a、68b、68cそれぞれは、リング60内に荷重適用ポイントを形成し、これらのポイントは、リング60に沿って周囲に分散していることを記載しなければならない。また、これらのポイント68a、68b、68cに関連する前記補強構造体の好適な半径方向の配向のために、リング60に付勢している力もまた半径方向に配向され、すなわち、同リングが中心にしている軸5を通じる方向に延在している。しかしながら、補強構造体は、本発明の要旨から逸脱することなく、半径方向と異なって配向されてもいいことを覚えているべきである。
【0092】
これらのアンカーポイント68a、68b、68cそれぞれは、少なくとも1つのコネクティングロッド62に関連し、各ロッドは、
図13に示すように軸5に沿って正面から見て、中央ケーシング16に対して接線方向に配置されている。より正確には、好ましくは、すべてのロッド62は、ターボジェットエンジンの略同一の横断面内に配置される。
【0093】
好ましくは、特有のロッド62は、68cの上方および68a、68cの下方の箇所から延在する。
【0094】
ロッド62のそれぞれには、中央ケーシング16にボール接続で結合される内側端62a、およびリング60にボール接続で結合される外側端62bが設けられる。より特徴的には、外側端62bは、正面図において半径方向の仮想面66a、66b、66cに通過されるように配置され、各仮想面は、前後軸5および関連する荷重適用ポイント68a、68b、68cを通過する。例として、一般的に、所定エンジンマウントでは、ファンケーシング上のマウントのアンカーポイント、ファンケーシング上の関連する補強構造体のアンカーポイント、補強構造体自体、このリング上の補強構造体のアンカーポイントを形成するリング内の荷重適用ポイント、および、関連ロッドの外側端は、全て同一の仮想半径方向面に配置され、好ましくは、ケーシング12および16に結合している構造アームの1つも、この仮想面内に位置する。
【0095】
ロッド62の端部を固定するボール接続の局面は、半径方向にかつ前後方向において、それを包囲する環状構造体60に対する中央ケーシングの熱膨張をより良好に対処することを可能にする。確かに、前述のように位置するボール接続されたロッドは、中央ケーシングの膨張時、否定制約を招くことなく、これら2つの方向における中央ケーシングの変形に容易に対応することができる。
【0096】
また、
図13に示すように、3つのロッドそれぞれは、その外側端62bから同一の周囲方向、例えば、示されるように時計方向に延在する。この構成では、リング60とケーシング16またはロッド62との間の温度差膨張の場合に、リング60は、中央ケーシング16と同軸を維持しつつ中央ケーシング16の周りで回転することができる。
【0097】
図14を参照するとより特異的に、荷重適用ポイント68a周辺における力分布が詳述されており、その原理は、2つの他のポイント68b、68cに似通っている。
【0098】
荷重適用ポイント68a周辺において、関連する補強構造体64aからの力76は、略半径方方向に、より特徴的には、対応する仮想半径方向面66a内に配置されている。半径方向力76は、一方でロッド62の圧縮または牽引力によって、他方でリング60内の必然的に略接線方向の力80によって吸収され、この力80は膜力とも呼ばれる。結果、リングのこれらの荷重適用ポイントそれぞれの周辺において、リングは、略接線分力による補強構造体の機械的な付勢に対応しようとし、離隔リスクを強力に制限している。
【0099】
図13aは他の実施携帯を示しており、
図13を参照に前述された3つのロッド62に加えて、思慮深く位置する第4ロッド62が設けられている。
【0100】
確かに、力分布を均質にするために、第4ロッド62は、対応する荷重適用ポイント68a、68b、68cから延在してリング60をケーシング16に結合する3つのロッド62に関連し、この第4ロッドは、軸5からなる中心を有する中心対称によって、第3エンジンマウントに接合されるロッド対して対称的に配置されている。したがって、その外側端62aも、正面図において、前後軸5および関連する荷重適用ポイント68cを通じて延在する仮想半径方向面66cを通じて延在するように配置されている。
【0101】
また、
図13aに示すように、4つのロッドは、その外側端62bから同一の周囲方向に、例えば、示されているように時計方向に延在する。ここで再び、リング60とケーシング16またはロッド62との間の温度差膨張の場合に、リング60は、中央ケーシング16と同軸を維持しつつ中央ケーシング16を回転させることができる。実際には、第1および第2エンジンマウントが面P2内に配置される場合、そのため、ケーシング16に接線方向である4つのロッド62は、前後軸5によって構成される中心を有する中心対称性に沿って配置される。
【0102】
図15に別の実施形態を示しており、ロッド62は、前述の方法で配置されたリング60に結合されており、リング60は、荷重適用ポイント68a、68b、68cに接合されているだけでなく、空気バイパス環状ダクト88の半径方向内側境界の構造体86「IFS」(Inlet Fan Structure)にも保持される。例として、構造体86は、空気バイパス環状ダクトの半径方向外側境界の構造体90「OFS」(Outlet Fan Structure)に対して内向きに半径方向に配置されており、それ自体は、取付パイロンの横箱体の内側外板の後方に延長して位置する。
【0103】
そのような場合、前述のように、内側構造体80に沿って延在する補強構造体64a、64b、64cが、ターボジェットエンジンの空気バイパス内の空気分岐という付加的役割を果たすように効果的に設けられる。
【0104】
図13〜
図15では、ターボジェットエンジン2が、翼の下方に吊るされるときに対応したものとする位置において示されている。しかしながら、ここで繰り返すが、前述の取付手段62の特定の構成は、ターボジェットエンジンの任意の位置、特に、
図8および
図9に示すように、それが胴体の船尾部に適用されるときに対して考慮されうる。
【0105】
当然ながら、限定することのない実施例によってのみ、説明されてきた航空機のエンジンアセンブリ1に対して様々な変形が、当業者によって実施可能である。このため、
図3〜
図9および
図10〜
図12に示す2つの補足的な特異例が組み合わせて説明されてきたが、それらは、本発明の要旨から逸脱することなく、それぞれ単独で提供されてもよい。