JP2017165242A - 航空機の燃料配管および航空機 - Google Patents
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Abstract
【課題】航空機に絶えず求められる信頼性にも配慮しながら、燃料配管内の燃料を適切な温度に維持することのできる航空機の燃料配管を提供すること。
【解決手段】航空機の機体に装備される燃料配管2は、燃料が流れる流路210を区画する内管21と、内管21の外周部21Aを包囲する外管22とを備えている。内管21の外周部21Aと外管22の内周部22Aとの間には、間隙23が形成されている。内管21は、ゴム系材料を用いて構成され、外管22は、金属材料を用いて構成されている。
【選択図】図2
【解決手段】航空機の機体に装備される燃料配管2は、燃料が流れる流路210を区画する内管21と、内管21の外周部21Aを包囲する外管22とを備えている。内管21の外周部21Aと外管22の内周部22Aとの間には、間隙23が形成されている。内管21は、ゴム系材料を用いて構成され、外管22は、金属材料を用いて構成されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、航空機の燃料配管、およびそれを備えた航空機に関する。
航空機の燃料は、主翼内部の貯留空間からエンジンや補助動力装置へと燃料配管を通じて供給される(例えば、特許文献1)。
燃料配管は、典型的には、重量面で航空機に多用される部材と同様に、アルミニウム合金を用いて構成されている。
胴体の後端に装備される補助動力装置へと燃料を供給する燃料配管は、主翼の後縁から胴体の内部を取り回されて補助動力装置へと至る。
燃料配管は、典型的には、重量面で航空機に多用される部材と同様に、アルミニウム合金を用いて構成されている。
胴体の後端に装備される補助動力装置へと燃料を供給する燃料配管は、主翼の後縁から胴体の内部を取り回されて補助動力装置へと至る。
燃料配管は、エンジンからの抽気を用いて空調された与圧区画だけでなく、非与圧区画にも取り回されている。非与圧区画の空気が上空の冷たい外気により冷却されると、非与圧区画を通っている燃料配管内の燃料の温度が低下する。通常、燃料を必要とする動力装置は、その要求性能を確保するには、燃料の温度管理も必要である。
本発明は、航空機に絶えず求められる信頼性にも配慮しながら、燃料配管内の燃料を適切な温度に維持することのできる航空機の燃料配管、およびそれを備えた航空機を提供することを目的とする。
本発明は、航空機に絶えず求められる信頼性にも配慮しながら、燃料配管内の燃料を適切な温度に維持することのできる航空機の燃料配管、およびそれを備えた航空機を提供することを目的とする。
本発明は、航空機の機体に装備される燃料配管であって、燃料が流れる流路を区画する内管と、内管の外周部を包囲する外管と、を備え、内管の外周部と外管の内周部との間には、間隙が形成され、内管は、ゴム系材料を用いて構成され、外管は、金属材料を用いて構成されていることを特徴とする。
本発明の燃料配管は、主翼の内部の燃料を、機体の後部に装備された燃料供給先へと供給することができる。
本発明の燃料配管は、ほぼ全長に亘り、内管および外管を備えていることが好ましい。
また、本発明は、航空機の機体に装備される燃料配管であって、燃料が流れる流路を区画する内管と、内管の外周部を包囲する外管と、を備え、内管の外周部と外管の内周部との間には、間隙が形成され、間隙は、燃料配管の長さ方向に連続し、燃料を機外へと排出可能なドレン配管の内側に連通していることを特徴とする。
燃料配管の内管と外管との間の間隙に燃料が漏れたとしても、その燃料を間隙に留めずに、ドレン配管を通じて機外へと排出することができる。
燃料配管の内管と外管との間の間隙に燃料が漏れたとしても、その燃料を間隙に留めずに、ドレン配管を通じて機外へと排出することができる。
本発明の燃料配管において、ドレン配管は、機外で後方に向けて燃料を排出可能な排出部を備えることが好ましい。
本発明の燃料配管において、排出部は、燃料が流れる排出経路と、排出経路を覆う空力覆いと、を備えることが好ましい。
本発明の燃料配管において、排出経路および空力覆いの全体が、機体の下部から機外へと魚の腹びれ状に突出していることが好ましい。
本発明の燃料配管において、ドレン配管における屈曲した部分およびその近傍は、ゴム系材料を用いて構成されていることが好ましい。
本発明の燃料配管において、内管の外周部と外管の内周部との間には、間隙を所定の寸法に維持するとともに燃料の通過を許容する環状の部材が配置されていることが好ましい。
また、本発明は、航空機の機体に装備される燃料配管であって、燃料が流れる流路を区画する内管と、内管の外周部を包囲する外管と、を備え、内管の外周部と外管の内周部との間には、間隙が形成され、内管は、ゴム系材料を用いて構成され、外管は、金属材料を用いて構成され、間隙は、燃料配管の長さ方向に連続し、燃料を機外へと排出可能なドレン配管の内側に連通していることを特徴とする。
本発明の航空機は、上述の燃料配管と、燃料配管を通じて燃料が供給される燃料供給先と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、上空を飛行中、機体が氷点下の外気に曝されても、ゴム系材料を用いて構成された内管による断熱作用と、内管と外管との間の間隙による断熱作用とによって、内管内の燃料の温度低下を抑えることができる。ここで、前者の断熱作用の方が支配的で、後者の断熱作用は付加的である。本発明によれば、上記の断熱作用により、燃料中の水分の凝固、そして内管の内壁への着氷を抑えることができる。
また、燃料配管に衝撃が加わったとしても、金属材料を用いて構成された外管が変形、破断することで衝撃のエネルギーを一部吸収し、ゴム系材料を用いて構成された内管が変形しながらも破損を免れ、燃料を内管内に留めることができる。
また、燃料配管に衝撃が加わったとしても、金属材料を用いて構成された外管が変形、破断することで衝撃のエネルギーを一部吸収し、ゴム系材料を用いて構成された内管が変形しながらも破損を免れ、燃料を内管内に留めることができる。
以下、添付図面を参照しながら、燃料配管および燃料供給先を備えた航空機に係る本発明の実施形態について説明する。
図1は、航空機の燃料を補助動力装置1(APU:Auxiliary Power Unit)へと供給する燃料配管2を示している。航空機の燃料は、主翼3の内部に貯留されており、図示しない燃料ポンプにより燃料配管2を通じて補助動力装置1に向けて圧送される。
図1は、航空機の燃料を補助動力装置1(APU:Auxiliary Power Unit)へと供給する燃料配管2を示している。航空機の燃料は、主翼3の内部に貯留されており、図示しない燃料ポンプにより燃料配管2を通じて補助動力装置1に向けて圧送される。
図1に、主翼3の後縁部を構成する後桁3A(rear spar)を示している。また、胴体4の下端部の輪郭を二点鎖線で示している。
補助動力装置1は、胴体4の後端を構成する図示しないテールコーンに装備されている。補助動力装置1は、駐機時に動作する他、飛行中のエンジントラブル時にも動作する。
胴体4の下端部は、胴体4の後端に向かうにつれて次第に上方に向かうように形成されている。
補助動力装置1は、胴体4の後端を構成する図示しないテールコーンに装備されている。補助動力装置1は、駐機時に動作する他、飛行中のエンジントラブル時にも動作する。
胴体4の下端部は、胴体4の後端に向かうにつれて次第に上方に向かうように形成されている。
本明細書において、「前」および「後」は、航空機の飛行時進行方向の「前」および「後」に従う。
また、本明細書において、「上」および「下」は、駐機されているか巡航中の航空機における鉛直方向の「上」および「下」に従う。
また、本明細書において、「上」および「下」は、駐機されているか巡航中の航空機における鉛直方向の「上」および「下」に従う。
燃料配管2は、後桁3Aに沿った区間を経て、胴体4の内部へと取り出され、胴体4の内部を後方に向けて、かつ後方に向かうにつれて上るように取り回され、補助動力装置1へと至っている。補助動力装置1には、補機として、燃料を加温する熱交換器1Aが備えられている。
燃料配管2により送られた燃料は、熱交換器1Aを介して補助動力装置1の燃料受け入れポートへと供給される。
燃料配管2により送られた燃料は、熱交換器1Aを介して補助動力装置1の燃料受け入れポートへと供給される。
図1のIII矢印で示すように、後桁3Aから補助動力装置1に向けて延びている燃料配管2において最も低い部位であるドレン接続部位25には、ドレン配管30が備えられている。ドレン接続部位25は、航空機が駐機されているか、巡航中の状態のときに、航空機において最も低い部位である。ドレン接続部位25は、主翼3の後桁3Aから後方に離間している。
燃料配管2は、機内に設定された、与圧区画5Aと非与圧区画5Bとのそれぞれに取り回されている。キャビンや貨物室等が存在する与圧区画5Aは、図示しないエンジンからの抽気を用いて圧力、温度、湿度等が制御されている。与圧区画5Aと非与圧区画5Bとを隔てる圧力隔壁6を燃料配管2が貫通している。
燃料配管2は、与圧区画5Aおよび非与圧区画5Bのそれぞれに設置されている図示しないビーム等にブラケットやクランプ26(図4)により支持されている。
燃料配管2は、与圧区画5Aおよび非与圧区画5Bのそれぞれに設置されている図示しないビーム等にブラケットやクランプ26(図4)により支持されている。
図2(a)および(b)に示すように、燃料配管2は、燃料が流れる流路210を区画する内管21と、内管21の外周部を包囲する外管22とを備えている。つまり、燃料配管2は、内管21および外管22を備えた二重管構造となっている。燃料配管2は、詳しい図示を省略しているが、複数の部位に分割されており、複数の部位の各々に相当する複数の二重管構造をした部分配管と、部分配管同士を接続する継手とを含んで構成されている。
図2(b)に示すように、いずれも円形の横断面を呈する内管21および外管22は、それらの軸線(図2(a)の一点鎖線)が合致するように配置されている。
内管21の外周部21Aと外管22の内周部22Aとの間には、環状の間隙23が形成されている。径方向における間隙23の寸法(幅)は、間隙23に配置されるスペーサ24により、内管21および外管22の全周に亘り一定に維持されている。
スペーサ24は、アルミニウム合金等の金属材料を用いて構成することができる。
スペーサ24は、間隙23の幅に相当する寸法に形成された複数(ここでは3つ)の厚肉部241と、これらの厚肉部241を繋ぐ円環状の薄肉部242とを備えており、全体として環状に形成されている。スペーサ24の軸心に対して、ほぼ等角度に厚肉部241は配置されているが、間隙23の空間は、内管21および外管22の長さ方向に連続している。
厚肉部241は、径方向外側に向かうにつれて周方向の寸法が次第に狭くなるように形成されている。薄肉部242は、厚肉部241同士を外周側で繋いでいる。
スペーサ24は、間隙23の幅に相当する寸法に形成された複数(ここでは3つ)の厚肉部241と、これらの厚肉部241を繋ぐ円環状の薄肉部242とを備えており、全体として環状に形成されている。スペーサ24の軸心に対して、ほぼ等角度に厚肉部241は配置されているが、間隙23の空間は、内管21および外管22の長さ方向に連続している。
厚肉部241は、径方向外側に向かうにつれて周方向の寸法が次第に狭くなるように形成されている。薄肉部242は、厚肉部241同士を外周側で繋いでいる。
スペーサ24を外管22の内側に挿入し、外管22の内周部22Aに嵌合することができる。そうして外管22に一体化されたスペーサ24の内周に内管21を挿入し、複数の厚肉部241の径方向内周端241Aに内管21を嵌合することで、燃料配管2が組み立てられる。
本実施形態の燃料配管2は、後桁3Aから補助動力装置1までの全長に亘り、二重管構造となっている。
内管21と外管22との間には、空気層である間隙23が存在する。そのため、空気層による断熱作用により、燃料配管2の全長に亘り、外管22の周囲と内管21の内部との間の伝熱量を付加的に抑えることができる。
内管21と外管22との間には、空気層である間隙23が存在する。そのため、空気層による断熱作用により、燃料配管2の全長に亘り、外管22の周囲と内管21の内部との間の伝熱量を付加的に抑えることができる。
間隙23は、燃料配管2の長さ方向に連続しており、燃料配管2の長さ方向に間隔をおいて複数のスペーサ24が配置されている。
複数のスペーサ24の間隔、および各々の長さは、燃料配管2の全長に亘り間隙23を一定の幅に維持できるように定められている。間隙23の幅が一定であることにより、所定の付加的な断熱性能が発揮される。
複数のスペーサ24の間隔、および各々の長さは、燃料配管2の全長に亘り間隙23を一定の幅に維持できるように定められている。間隙23の幅が一定であることにより、所定の付加的な断熱性能が発揮される。
さて、二重管を構成する内管21と外管22とは、異なる材料を用いて構成されている。
外管22は、アルミニウム合金等の金属材料を用いて構成されている。
内管21は、ゴム系材料を用いて構成されている。
内管21および外管22には、航空機の燃料に対する耐腐食性や、極低温から高温までの環境温度条件下(例えば、−50℃〜50℃)における強度が要求される。
外管22は、アルミニウム合金等の金属材料を用いて構成されている。
内管21は、ゴム系材料を用いて構成されている。
内管21および外管22には、航空機の燃料に対する耐腐食性や、極低温から高温までの環境温度条件下(例えば、−50℃〜50℃)における強度が要求される。
内管21を構成するゴム系材料は、要求される種々の特性や経時特性を考慮して定めることができる。
内管21に用いることのできるゴム系材料としては、例えば、熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマーが好適である。熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマーは、成形性に優れるため、内管21の形状精度が良好となる。
内管21に用いることのできるゴム系材料としては、例えば、熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマーが好適である。熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマーは、成形性に優れるため、内管21の形状精度が良好となる。
内管21を構成するゴム系材料に共通する特性として、熱伝導率は1W/m・K以下程度である。
ところで、流路210内の燃料が、内管21を構成する部分配管同士の接続箇所等から、内管21の外側へと漏れたとしても、その燃料は外管22により受け止められる。
図3に、ドレン配管30が接続された燃料配管2のドレン接続部位25を模式的に示している。内管21と外管22との間の間隙23は、燃料配管2において最も低いドレン接続部位25でドレン配管30の内側に連通している。そのため、流路210の長手方向のいずれかの位置で間隙23に漏れ出した燃料は、間隙23およびスペーサ24の厚肉部241(図2(b))同士の間を通過してドレン接続部位25へと流れ落ち、ドレン配管30を通じて機外へと排出される。つまり、間隙23は燃料の排出用流路としても機能する。
図3に、ドレン配管30が接続された燃料配管2のドレン接続部位25を模式的に示している。内管21と外管22との間の間隙23は、燃料配管2において最も低いドレン接続部位25でドレン配管30の内側に連通している。そのため、流路210の長手方向のいずれかの位置で間隙23に漏れ出した燃料は、間隙23およびスペーサ24の厚肉部241(図2(b))同士の間を通過してドレン接続部位25へと流れ落ち、ドレン配管30を通じて機外へと排出される。つまり、間隙23は燃料の排出用流路としても機能する。
図4に示すように、ドレン配管30は、ドレン接続部位25から後方へと取り回されている。ドレン配管30には、全長に亘り、下り勾配が与えられている。ドレン配管30は、複数の部分配管と、部分配管同士を接続する継手とを含んで構成されている。
ドレン配管30は、後方に向けて延びる後進部30Aと、後進部30Aに対してクランク状に屈曲するクランク部30Bと、クランク部30Bから連続して右方に向けて延びる右向き部分30C(図5)と、右向き部分30Cから下方へと延びる下向き部分30Dと、下向き部分30Dの下端に連続し、機体の下部から機外へと突出している排出部31とを備えている。
図4および図5に示されている二点鎖線は、胴体4の下部に備えられているフェアリング7の輪郭を示している。
本明細書では、主翼3、胴体4、およびフェアリング7を含む機体の外部のことを機外と称する。
ドレン配管30は、後方に向けて延びる後進部30Aと、後進部30Aに対してクランク状に屈曲するクランク部30Bと、クランク部30Bから連続して右方に向けて延びる右向き部分30C(図5)と、右向き部分30Cから下方へと延びる下向き部分30Dと、下向き部分30Dの下端に連続し、機体の下部から機外へと突出している排出部31とを備えている。
図4および図5に示されている二点鎖線は、胴体4の下部に備えられているフェアリング7の輪郭を示している。
本明細書では、主翼3、胴体4、およびフェアリング7を含む機体の外部のことを機外と称する。
排出部31は、図4に示すように、燃料が流れる排出経路310を区画する排出配管32と、排出配管32を覆うドレンフィン33とを備えており、全体として、魚の腹びれ状にフェアリング7の下方へと突出している。
排出配管32およびドレンフィン33は、それぞれアルミニウム合金あるいは繊維強化樹脂から形成されて組み付けられている。
排出部31は、ドレンフィン33の上端部がフェアリング7の内側で取付部材33Bに締結されることにより、フェアリング7に支持されている。
排出配管32およびドレンフィン33は、それぞれアルミニウム合金あるいは繊維強化樹脂から形成されて組み付けられている。
排出部31は、ドレンフィン33の上端部がフェアリング7の内側で取付部材33Bに締結されることにより、フェアリング7に支持されている。
排出配管32は、フェアリング7の内側で下向き部分30Dに接続される上端部32Aと、上端部32Aよりも下方かつ後方に位置する下端部32Bとを有している。下端部32Bの末端には、後方に向けて開口する排出口32Cが設けられている。
間隙23からドレン配管30内に流入した燃料は、排出部31の排出口32Cから、機外で後方に向けて排出される。飛行時の周囲の気流F1の向きに沿って排出口32Cが開口しているので、排出口32C付近が負圧となり、燃料を排出配管32内に残すことなく、気流F1に沿ってスムーズに排出することができる。
間隙23からドレン配管30内に流入した燃料は、排出部31の排出口32Cから、機外で後方に向けて排出される。飛行時の周囲の気流F1の向きに沿って排出口32Cが開口しているので、排出口32C付近が負圧となり、燃料を排出配管32内に残すことなく、気流F1に沿ってスムーズに排出することができる。
ドレンフィン33は、排出配管32の全体を覆い、かつ飛行時の気流に対してほぼ平行に配置されることで、機外に突出した排出部31による空気抵抗を低減する。ドレンフィン33は、排出配管32を間に挟む一対のパネル33Aを含んで構成されている。各パネル33Aは、排出配管32よりも前方の位置から、排出配管32の左右両側を通り、排出配管32の末端の位置にまで延在している。ドレンフィン33の内側で排出配管32は緩やかに曲がっている。
ドレンフィン33は、上端における前後方向の幅W1よりも下端における前後方向の幅W2の方が狭い。また、ドレンフィン33の全体として、上端よりも下端の方が後方に位置する向きとなるように傾斜している。そして、ドレンフィン33の前側の下端は角がなく滑らかな形状で、後側の下端に排出口32Cが位置している。
ドレンフィン33は、上端における前後方向の幅W1よりも下端における前後方向の幅W2の方が狭い。また、ドレンフィン33の全体として、上端よりも下端の方が後方に位置する向きとなるように傾斜している。そして、ドレンフィン33の前側の下端は角がなく滑らかな形状で、後側の下端に排出口32Cが位置している。
ドレンフィン33により排出配管32が覆われているため、機体から機外へと突出した排出部31により周囲の気流F1が乱されることを避けることができる。そのため、排出口32Cから気流F1に沿って燃料がスムーズに排出されることに寄与できる。
ドレン配管30は、外気に曝されるフェアリング7内に配置されているので、外気の温度変化の影響を受ける。ドレン配管30の温度変化により、ドレン配管30において屈曲した屈曲部30L(図4)に過大な応力が掛かるのを避けるため、熱による膨張および収縮を吸収可能なゴムチューブ34により屈曲部30Lおよびその近傍(前後)を構成することが好ましい。屈曲部30Lは、クランク部30Bの一部であり、ドレン配管30において最も曲率半径が小さい。屈曲部30Lの前後の区間の熱膨張の差をゴムチューブ34の弾性変形により吸収することができる。
さて、本実施形態の燃料配管2が、内管21および外管22を備えた二重管構造であることの意義について説明する。
まず、内管21と外管22との間の間隙23(空気層)による付加的な断熱作用を得ることができる。これに加えて、アルミニウム合金よりも熱伝導率が低いゴム系材料から構成された内管21による断熱作用が働くので、外気温の変化に伴う内管21内の燃料温度の変動を抑え、燃料を適切な温度範囲内に維持することができる。上空を飛行中、機体は氷点下の外気に曝される。燃料配管2は機内に設置されているとは言え、特に空調されていない非与圧区画5Bでは、冷たい外気により胴体4の外皮を介して燃料配管2の設置空間が冷却される。それでも、間隙23と、ゴム系材料からなる内管21による断熱作用により、流路210内の燃料の温度低下を抑えることができるので、燃料中の水分の凝固、そして内管21の内周部21Bへの着氷を抑えることができる。
ゴム系材料から構成された内管21と、外管22との二重管構造による断熱作用によれば、流路210を流れる燃料中の水分が凝固し、流路210の内壁(内管21の内周部21B)に着氷したとしても、流路内壁への氷の堆積が進行することを避けることができるので、氷による流路210の閉塞を未然に防止できる。
以上より、内管21と外管22との二重管構造は、補助動力装置1への燃料供給を確実に担保できることに意義を有する。
まず、内管21と外管22との間の間隙23(空気層)による付加的な断熱作用を得ることができる。これに加えて、アルミニウム合金よりも熱伝導率が低いゴム系材料から構成された内管21による断熱作用が働くので、外気温の変化に伴う内管21内の燃料温度の変動を抑え、燃料を適切な温度範囲内に維持することができる。上空を飛行中、機体は氷点下の外気に曝される。燃料配管2は機内に設置されているとは言え、特に空調されていない非与圧区画5Bでは、冷たい外気により胴体4の外皮を介して燃料配管2の設置空間が冷却される。それでも、間隙23と、ゴム系材料からなる内管21による断熱作用により、流路210内の燃料の温度低下を抑えることができるので、燃料中の水分の凝固、そして内管21の内周部21Bへの着氷を抑えることができる。
ゴム系材料から構成された内管21と、外管22との二重管構造による断熱作用によれば、流路210を流れる燃料中の水分が凝固し、流路210の内壁(内管21の内周部21B)に着氷したとしても、流路内壁への氷の堆積が進行することを避けることができるので、氷による流路210の閉塞を未然に防止できる。
以上より、内管21と外管22との二重管構造は、補助動力装置1への燃料供給を確実に担保できることに意義を有する。
間隙23による付加的な断熱作用を得るためには、間隙23が所定の寸法に維持されることが重要である。
本実施形態によれば、金属材料を用いて構成されたスペーサ24および外管22により、ゴム系材料を用いて構成された内管21の撓みが矯正される。そのため、間隙23を所定の寸法に維持し、付加的な断熱作用を十分に得ることができる。
本実施形態によれば、金属材料を用いて構成されたスペーサ24および外管22により、ゴム系材料を用いて構成された内管21の撓みが矯正される。そのため、間隙23を所定の寸法に維持し、付加的な断熱作用を十分に得ることができる。
ところで、内管21および外管22を備えた二重管構造であって、内管21がゴム系材料を用いて構成され、外管22が金属材料を用いて構成されていることは、緊急時における冗長性確保に寄与する。
例えば胴体着陸の際に、燃料配管2に衝撃が加わったとしても、金属材料から構成された外管22が変形、破断することで衝撃のエネルギーが吸収されるので、内管21の破損を免れる。そのとき、外管22が破断したとしても、内管21が破損しないため、燃料が内管21内に留められる。衝撃に続いて振動が加えられている間、ゴム系材料から構成された内管21が弾性変形することで振動が吸収され、そのまま燃料は内管21内に留められる。
本実施形態とは逆に、外管22がゴム材料から構成され、内管21が金属材料から構成されるとすれば、衝撃のエネルギーを外管22が吸収しきれずに内管21が破損し、破損箇所から間隙23およびドレン配管30を通じて燃料が流出する。
補助動力装置1へと燃料を供給する燃料配管2は、胴体4の下部に設置されているので、胴体着陸への対応の必要性が高いところ、本実施形態によれば、燃料配管2内に燃料を極力留め、緊急時の火災発生を阻止することができる。
例えば胴体着陸の際に、燃料配管2に衝撃が加わったとしても、金属材料から構成された外管22が変形、破断することで衝撃のエネルギーが吸収されるので、内管21の破損を免れる。そのとき、外管22が破断したとしても、内管21が破損しないため、燃料が内管21内に留められる。衝撃に続いて振動が加えられている間、ゴム系材料から構成された内管21が弾性変形することで振動が吸収され、そのまま燃料は内管21内に留められる。
本実施形態とは逆に、外管22がゴム材料から構成され、内管21が金属材料から構成されるとすれば、衝撃のエネルギーを外管22が吸収しきれずに内管21が破損し、破損箇所から間隙23およびドレン配管30を通じて燃料が流出する。
補助動力装置1へと燃料を供給する燃料配管2は、胴体4の下部に設置されているので、胴体着陸への対応の必要性が高いところ、本実施形態によれば、燃料配管2内に燃料を極力留め、緊急時の火災発生を阻止することができる。
金属材料から構成された外管22により、衝撃のエネルギーを内管21に極力伝えずに吸収することは、整備時等、緊急時以外に燃料配管2に作用しうる外力から内管21を保護することにも寄与する。例えば、整備に用いる工具や治具等を外管22にぶつけ、それによって外管22が破損したとしても、内管21を破損から保護することができる。
また、内管21がゴム系材料を用いて構成され、外管22が金属材料を用いて構成されていることは、燃料配管2の重量を抑えることにも寄与できる。
ゴム系材料から構成された管は、一般に、金属材料から構成された管と比べて肉厚が大きく、重量が大きいので、内管21および外管22のうち、径が小さい内管21をゴム系材料から構成することで、燃料配管2の二重化による重量増加を抑えつつ、上述したような胴体着陸時の対策をとることができる。
ゴム系材料から構成された管は、一般に、金属材料から構成された管と比べて肉厚が大きく、重量が大きいので、内管21および外管22のうち、径が小さい内管21をゴム系材料から構成することで、燃料配管2の二重化による重量増加を抑えつつ、上述したような胴体着陸時の対策をとることができる。
図6は、図2(b)のスペーサ24に代えて、内管21と外管22との間の間隙23に配置することのできる環状のスペーサ28を示している。燃料配管2の長さ方向に間隔をおいて複数のスペーサ28が配置される。
スペーサ28の外周部28Aには、スペーサ28の厚み方向に窪んだ複数の溝281が形成されている。これらの溝281は、スペーサ28の軸心に対してほぼ等角度に配置されており、燃料が通過する流路として機能する。
なお、溝281がスペーサ28の内周部に形成されていてもよい。
スペーサ28の外周部28Aには、スペーサ28の厚み方向に窪んだ複数の溝281が形成されている。これらの溝281は、スペーサ28の軸心に対してほぼ等角度に配置されており、燃料が通過する流路として機能する。
なお、溝281がスペーサ28の内周部に形成されていてもよい。
スペーサ28の横断面の面積は、各溝281の内側である流路の合計の面積よりも大きい。スペーサ28は、図2(b)のスペーサ24に比べて、横断面の面積が大きい。このスペーサ28によれば、間隙23に存在する空気の配管長さ方向への流動に対して、スペーサ24を用いる場合よりも大きな抵抗が与えられる。
間隙23にスペーサ28が配置されていると、空気流を媒体とする熱の伝搬(対流)が抑制され、流路210内の燃料が内管21の壁を介して間隙23内に放熱されるのを抑えることができるので、断熱性能が向上する。したがって、燃料中の氷の生成、内管21の内壁への着氷を一層低減することができる。
間隙23にスペーサ28が配置されていると、空気流を媒体とする熱の伝搬(対流)が抑制され、流路210内の燃料が内管21の壁を介して間隙23内に放熱されるのを抑えることができるので、断熱性能が向上する。したがって、燃料中の氷の生成、内管21の内壁への着氷を一層低減することができる。
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
本発明は、燃料配管2のいずれかの箇所から漏れた燃料をドレン配管30を通じて機外へと排出させる側面からすると、内管21および外管22をそれぞれ構成する材料を問わない。つまり、内管21および外管22のいずれもアルミニウム合金を用いて構成されており、それら内管21および外管22の間の間隙23がドレン配管30の内側に連通している構成も、本発明に含まれる。内管21がアルミニウム合金を用いて構成され、外管22がゴム系材料を用いて構成されていてもよい。内管21および外管22の材料にかかわらず、空気層による付加的な断熱効果と、漏れた燃料を燃料配管の間隙23に留めずに排出させるという効果を得ることができる。
本発明の燃料配管2の断熱性能は、内管21に使用している低熱伝導率のゴム系材料が支配的であるが、条件によっては、内管21と外管22との間の間隙23の幅を大きくすると付加的に向上する。
また、燃料配管2は、必ずしも全長に亘り二重化されている必要はない。温度条件に基づいて、断熱の必要性の高い区間にのみ、内管21および外管22を備えた二重構造を採用し、残りの区間には、内管21のみを備えた一重の配管を採用することもできる。そうすることで、燃料配管2の重量低減が可能である。
また、燃料配管2は、必ずしも全長に亘り二重化されている必要はない。温度条件に基づいて、断熱の必要性の高い区間にのみ、内管21および外管22を備えた二重構造を採用し、残りの区間には、内管21のみを備えた一重の配管を採用することもできる。そうすることで、燃料配管2の重量低減が可能である。
ドレン配管30の排出部31のドレンフィン33は、上記実施形態ではフェアリング7とは別体に形成されているが、フェアリング7の一部として空力覆いを構成することもできる。
上記実施形態では、燃料の排出経路310を区画する排出配管32と空気覆い33とを組み付けることによって排出部31が構成されているが、それに限らず、排出経路310を内包する空気覆いを一体成形することによって排出部31を得ることもできる。
さらに、上記実施形態では、燃料配管2の経路上で最も低いドレン接続部位25にのみドレン配管30が接続されているが、ドレン接続部位25に加え、ドレン接続部位25から離れていてドレン接続部位25よりも高い部位にもドレン配管を接続することができる。
本発明の燃料配管により燃料が供給される対象は、補助動力装置に限らず、エンジンであってもよい。そのエンジンは、主翼3に支持されるものであっても、機体の後部(尾翼近傍を含む)に支持されるものであってもよい。
1 補助動力装置(燃料供給先)
1A 熱交換器
2 燃料配管
3 主翼
3A 後桁
4 胴体
5A 与圧区画
5B 非与圧区画
6 圧力隔壁
7 フェアリング
21 内管
21A 外周部
21B 内周部
22 外管
22A 内周部
23 間隙
24 スペーサ(環状の部材)
25 ドレン接続部位
26 クランプ
28 スペーサ(環状の部材)
28A 外周部
30 ドレン配管
30A 後進部
30B クランク部
30C 右向き部分
30D 下向き部分
30L 屈曲部
31 排出部
32 排出配管
32A 上端部
32B 下端部
32C 排出口
33 ドレンフィン
33A パネル
33B 取付部材
34 ゴムチューブ
210 流路
241 厚肉部
241A 径方向内周端
242 薄肉部
281 溝
310 排出経路
F1 気流
W1 幅
W2 幅
1A 熱交換器
2 燃料配管
3 主翼
3A 後桁
4 胴体
5A 与圧区画
5B 非与圧区画
6 圧力隔壁
7 フェアリング
21 内管
21A 外周部
21B 内周部
22 外管
22A 内周部
23 間隙
24 スペーサ(環状の部材)
25 ドレン接続部位
26 クランプ
28 スペーサ(環状の部材)
28A 外周部
30 ドレン配管
30A 後進部
30B クランク部
30C 右向き部分
30D 下向き部分
30L 屈曲部
31 排出部
32 排出配管
32A 上端部
32B 下端部
32C 排出口
33 ドレンフィン
33A パネル
33B 取付部材
34 ゴムチューブ
210 流路
241 厚肉部
241A 径方向内周端
242 薄肉部
281 溝
310 排出経路
F1 気流
W1 幅
W2 幅
Claims (11)
- 航空機の機体に装備される燃料配管であって、
燃料が流れる流路を区画する内管と、
前記内管の外周部を包囲する外管と、を備え、
前記内管の外周部と前記外管の内周部との間には、間隙が形成され、
前記内管は、ゴム系材料を用いて構成され、
前記外管は、金属材料を用いて構成されている、
ことを特徴とする航空機の燃料配管。 - 前記燃料配管は、
主翼の内部の前記燃料を、機体の後部に装備された燃料供給先へと供給する、
ことを特徴とする請求項1に記載の航空機の燃料配管。 - 前記燃料配管は、
ほぼ全長に亘り、前記内管および前記外管を備えている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の航空機の燃料配管。 - 航空機の機体に装備される燃料配管であって、
燃料が流れる流路を区画する内管と、
前記内管の外周部を包囲する外管と、を備え、
前記内管の外周部と前記外管の内周部との間には、間隙が形成され、
前記間隙は、
前記燃料配管の長さ方向に連続し、
前記燃料を機外へと排出可能なドレン配管の内側に連通している、
ことを特徴とする航空機の燃料配管。 - 前記ドレン配管は、
前記機外で後方に向けて前記燃料を排出可能な排出部を備える、
ことを特徴とする請求項4に記載の航空機の燃料配管。 - 前記排出部は、
前記燃料が流れる排出経路と、
前記排出経路を覆う空力覆いと、を備える、
ことを特徴とする請求項5に記載の航空機の燃料配管。 - 前記排出経路および前記空力覆いの全体として、
前記機体の下部から前記機外へと魚の腹びれ状に突出している、
ことを特徴とする請求項6に記載の航空機の燃料配管。 - 前記ドレン配管における屈曲した部分およびその近傍は、
ゴム系材料を用いて構成されている、
ことを特徴とする請求項4から7のいずれか一項に記載の航空機の燃料配管。 - 前記内管の外周部と前記外管の内周部との間には、
前記間隙を所定の寸法に維持するとともに前記燃料の通過を許容する環状の部材が配置されている、
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の航空機の燃料配管。 - 航空機の機体に装備される燃料配管であって、
燃料が流れる流路を区画する内管と、
前記内管の外周部を包囲する外管と、を備え、
前記内管の外周部と前記外管の内周部との間には、間隙が形成され、
前記内管は、ゴム系材料を用いて構成され、
前記外管は、金属材料を用いて構成され、
前記間隙は、
前記燃料配管の長さ方向に連続し、
前記燃料を機外へと排出可能なドレン配管の内側に連通している、
ことを特徴とする航空機の燃料配管。 - 請求項1から10のいずれか一項に記載の燃料配管と、
前記燃料配管を通じて前記燃料が供給される燃料供給先と、を備える、
ことを特徴とする航空機。
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EP4438487A1 (fr) * | 2023-03-29 | 2024-10-02 | Airbus Operations (S.A.S.) | Aéronef comportant une canalisation de transport de dihydrogène, un canal d'enfouissement de ladite canalisation de transport et un système d'évacuation de l air et de l eau présente dans ledit canal d'enfouissement |
EP4477558A1 (en) * | 2023-06-15 | 2024-12-18 | Airbus Operations, S.L.U. | An aircraft fuselage section |
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DE102010050000B4 (de) * | 2010-11-02 | 2015-02-19 | Airbus Defence and Space GmbH | Kraftstoffleitung in einem Luftfahrzeug |
GB201218815D0 (en) * | 2012-10-19 | 2012-12-05 | Airbus Operations Ltd | Aircraft fuel system with fuel return from engine |
JP2015172368A (ja) | 2014-02-18 | 2015-10-01 | 三菱航空機株式会社 | 燃料タンク、燃料配管、および航空機 |
US9340279B2 (en) * | 2014-05-01 | 2016-05-17 | Bell Helicopter Textron Inc. | Fluid transfer chamber for aircraft fluid transmission lines |
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- 2017-02-22 US US15/438,928 patent/US10583934B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021081012A (ja) * | 2019-11-20 | 2021-05-27 | 大陽日酸エンジニアリング株式会社 | ガス配管 |
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