JPS5925102B2 - Swing door particle separation and anti-icing device - Google Patents
Swing door particle separation and anti-icing deviceInfo
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- JPS5925102B2 JPS5925102B2 JP6002780A JP6002780A JPS5925102B2 JP S5925102 B2 JPS5925102 B2 JP S5925102B2 JP 6002780 A JP6002780 A JP 6002780A JP 6002780 A JP6002780 A JP 6002780A JP S5925102 B2 JPS5925102 B2 JP S5925102B2
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- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
ガスタービンエンジンの機能はエンジンの各構成要素を
連続的に貫流する大量の空気流に依存する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The functioning of a gas turbine engine relies on a large amount of airflow flowing continuously through each component of the engine.
これら構成要素、例えば圧縮機ロータは極めて高速で回
転するので、空気流中に存在する異物はエンジン性能に
悪影響を与えるであろう。Because these components, such as the compressor rotor, rotate at extremely high speeds, foreign matter present in the airflow will adversely affect engine performance.
例えばロータに衝突する過冷却水滴のような粒子は大き
な力を有しているので不安定状態を引き起し、ついには
破壊に至らしめることもある。For example, particles such as supercooled water droplets that impinge on the rotor have a large force that can cause instability and even destruction.
従って、エンジンプレナムに流入する空気流から異物を
分離するために成る手段を装備することが重要となる。It is therefore important to provide means for separating foreign objects from the airflow entering the engine plenum.
従来極めて多種類の障壁フィルタが使用されてきた。A wide variety of barrier filters have been used in the past.
しかしながら、これら諸フィルタは入口に於る氷の形成
を促進せしめ、ついには入口を閉鎖し、エンジンへの空
気の流れを妨害するといった不利益を有していた。However, these filters have the disadvantage of promoting ice formation at the inlet, eventually blocking the inlet and obstructing air flow to the engine.
入口空気流中の質量の大きな粒子をバイパスダクトを介
してエンジン吸気口から分離するために慣性分離装置が
使用されている。Inertial separators are used to separate high mass particles in the inlet air stream from the engine intake via a bypass duct.
このタイプの典型的なものは1967年6月4日に発行
された米国特許第3329377号に記載される。A typical example of this type is described in US Pat. No. 3,329,377, issued June 4, 1967.
この装置ではエンジンプレナムの空気取入口の上流のダ
クト内に変向翼が蝶着されて配置されている。In this device, a deflection vane is hingedly placed in a duct upstream of the air intake of the engine plenum.
該翼はダクト内へと延在し空気流を制限する。The wings extend into the duct and restrict airflow.
空気流は加速され、変向翼のまわりに相当大きな角度に
わたって転回される。The airflow is accelerated and turned around the deflection vanes through a considerable angle.
質量の大きな粒子は転回することができず、バイパスダ
クトを介して排出される。Particles with large mass cannot be turned over and are discharged via the bypass duct.
翼を蝶着したことにより迂回される空気量の調整が可能
となる。Hinging the wings allows the amount of air bypassed to be adjusted.
前記変向翼はエンジンプレナムの入口の前方壁に取付け
られるので、該変向翼は完全に引込められた場合であっ
ても空気流動の障害となっている。Because the deflection vanes are mounted on the forward wall of the engine plenum inlet, they are an obstruction to airflow even when fully retracted.
これは圧力損失の原因となり且つ最大ラム空気運転を妨
害することとなり、従ってエンジン性能を不必要に制約
することとなる。This causes pressure loss and prevents maximum ram air operation, thus unnecessarily limiting engine performance.
本発明を要約すると、ガスタービンエンジンの入口ダク
トに使用するための改良された粒子分離及び防水装置が
提供される。SUMMARY OF THE INVENTION In summary, an improved particle separation and waterproofing device for use in gas turbine engine inlet ducts is provided.
前方に面した入口から後方に面した出口に至る入口ダク
トがエンジン室に沿って軸方向に延在する。An inlet duct extends axially along the engine compartment from a forward facing inlet to an aft facing outlet.
ダクトの中間部分にはエンジンプレナムと連通ずる開口
が形成される。An opening communicating with the engine plenum is formed in the intermediate portion of the duct.
高性能を必要とする時に大量の空気を流動させるために
入口が設けられる。Inlets are provided to flow large amounts of air when high performance is required.
プレナム入口のレバーアームに揺動ドアが取付けられる
。A swinging door is attached to the lever arm at the plenum entrance.
前記レバーアームはエンジン構造体に枢着されている。The lever arm is pivotally connected to the engine structure.
ドアを、プレナム入口を部分的に閉鎖する位置からダク
トの出口部分を完全に閉鎖する位置へと揺動するための
作動機構が設けられる。An actuation mechanism is provided for swinging the door from a position that partially closes the plenum inlet to a position that fully closes the exit portion of the duct.
粒子分離態様においてドアはプレナム入口へと揺動され
る。In the particle separation mode, the door is swung into the plenum entrance.
これにより流入空気はエンジンに流入する前に成る増大
された角度にわたって曲がる必要が生じる。This requires the incoming air to bend through an increased angle before entering the engine.
例えば氷のような大きな慣性を持つ粒子は分離され、ダ
クトの出口から排出されるであろう。Particles with large inertia, such as ice, will be separated and ejected from the duct outlet.
ガスタービンエンジンに最大性能が要求される場合には
、揺動ドアはダクト出口を閉鎖する位置へと動かされる
。When maximum performance is required from the gas turbine engine, the swing door is moved to a position that closes the duct outlet.
本発明は次に添附図面に則して詳しく説明する。The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
次に図面を参照すると、第1図にはエンジン室2の鼻部
分に取付けられ且つ該鼻部分によって囲包されたガスタ
ービンエンジン1が図示すれティる。Referring now to the drawings, FIG. 1 depicts a gas turbine engine 1 mounted to and surrounded by the nose of an engine compartment 2. As shown in FIG.
エンジン1は航空機を動かすための推力を発生するプロ
ペラ3を駆動するように連結される。The engine 1 is connected to drive a propeller 3 that generates thrust for moving the aircraft.
空気は環状プレナム5に連通した空気取入口(吸気口)
4を介してエンジンに供給される。Air is connected to the annular plenum 5 through an air intake port (intake port)
4 to the engine.
入口ダクト6がエンジン室2の下方外側に設けられたハ
ウジング、即ち、スクープ15とエンジン室との間に形
成される。An inlet duct 6 is formed between a housing provided below and outside the engine compartment 2, that is, a scoop 15, and the engine compartment.
該ダクト6は前面人ロアから後面出口8へと軸方向にの
びる。The duct 6 extends axially from the front lower part to the rear outlet 8.
該ダクトの中間部分にはエンジンプレナム5への流入空
気の入口を提供するために開口16が設けられる。An opening 16 is provided in the middle part of the duct to provide an inlet for incoming air into the engine plenum 5.
つまり、入口はエンジン室の湾曲壁部分17と角部領域
18との間に形成される。The inlet is thus formed between the curved wall section 17 and the corner region 18 of the engine compartment.
揺動ドア9が入口16のレバーアーム10に取付けられ
る。A swinging door 9 is attached to a lever arm 10 of the entrance 16.
レバーアーム10はエンジン支持構造体(図示せず)の
一部分に回転自在に取付けられた軸13に固着される。Lever arm 10 is secured to a shaft 13 rotatably mounted to a portion of an engine support structure (not shown).
軸13の回転によりドア9は、第2図に図示されるよう
に、前方位置から第2図に破線で図示される後方位置へ
と移動されるであろう。Rotation of the shaft 13 will move the door 9 from a forward position, as shown in FIG. 2, to a rearward position, shown in broken lines in FIG.
ドア9は、プレナムの入口16へとのびる湾曲表面17
の延長体を形成し、入口空気流がプレナムに流入するに
は大きな角度にわたって転回せねばならないような形状
にされる。The door 9 has a curved surface 17 extending into the plenum entrance 16.
The inlet airflow forms an extension of the plenum and is shaped such that the inlet airflow must turn through a large angle to enter the plenum.
このように転回角度を増大させることにより、空気流中
の重い粒子を転回流の外側へと分離する慣性分離効果が
発生する。This increase in turning angle creates an inertial separation effect that separates heavy particles in the airflow to the outside of the turning flow.
該粒子の慣性は大きいので転回運動は起らず、該粒子は
角部領域18を通過し、ダクト6の出口8から出て行く
。Due to the large inertia of the particles, no turning movement takes place and the particles pass through the corner region 18 and leave through the outlet 8 of the duct 6.
このような態様にてエンジン吸気口への氷及び他の異物
の取込みは防止される。In this manner, ice and other foreign matter are prevented from entering the engine intake.
成る状態下には角部領域18に氷が付着し、氷板覆物が
形成されることがある。Under such conditions, ice may adhere to the corner region 18 and an ice sheet covering may form.
このような状態を防止するために、図示されるように表
面18にヒータ14を設けてもよい。To prevent this situation, a heater 14 may be provided on the surface 18 as shown.
ヒータ14はエンジンからの流出高温排気を利用するこ
とができる。The heater 14 can utilize high-temperature exhaust gas flowing from the engine.
使用に際し粒子の分離が必要でないか又は最大性能が必
要とされる場合には、前記揺動ドア9は後位置、つまり
角部壁部分18に係合し且つダクト6を横断して配置さ
れ、出口8を閉塞するような位置へと動かされる。If in use no separation of particles is required or maximum performance is required, the swinging door 9 is placed in a rear position, i.e. in engagement with the corner wall section 18 and across the duct 6; It is moved to a position such that the outlet 8 is occluded.
この状態にてはエンジン吸気口に最大のラム空気が提供
される。This condition provides maximum ram air to the engine intake.
軸130制御回転はエンジン流出空気を動力源とした空
気シリンダ11を使用して行なうことができる。Controlled rotation of shaft 130 can be accomplished using air cylinder 11 powered by engine outflow air.
ピストンロッド20が作動レバー12に連結され、又該
レバー12は軸13に固着される。A piston rod 20 is connected to an actuating lever 12, which is also fixed to a shaft 13.
シリンダ11の作動により揺動ドア9は前位置と後位置
との間にて運動される。By actuation of the cylinder 11, the swing door 9 is moved between a front position and a rear position.
揺動ドア9はダクト6の形状に一致し該ダクトを流れる
空気流を制限しないように設計される。The swinging door 9 is designed to match the shape of the duct 6 and not restrict the air flow through the duct.
これにより粒子分離器の機能に起因する性能低減を最小
限とする。This minimizes performance degradation due to particle separator functionality.
揺動ドア9は、第3図に図示されるように、平板の形態
に構成することもできる。The swinging door 9 can also be constructed in the form of a flat plate, as illustrated in FIG.
粒子分離態様にて該ドアは所定位置、つまり一層大きな
角度にわたって空気流を変向すべくダクトへとのびて配
置された位置へと動かされ、それによって分離作用の効
果を増大せしめる。In particle separation mode, the door is moved into position, extending into the duct to deflect the air flow over a greater angle, thereby increasing the effectiveness of the separation action.
ドアを後方位置へと揺動させることによってエンジンプ
レナムには第2図に図示される実施態様と同じ態様にて
最大ラム空気が供給される。By swinging the door to the rearward position, the engine plenum is supplied with maximum ram air in the same manner as the embodiment illustrated in FIG.
有効な防水及び粒子分離装置が上記態様にて提供され、
成る状態時には最大ラム空気が可能とされる。An effective waterproofing and particle separation device is provided in the above manner,
Maximum ram air is allowed under these conditions.
好ましい実施態様によると性能低減要因は最小限とされ
る。According to a preferred embodiment, performance reduction factors are minimized.
第1図はガスタービンエンジン及びその入口ダクトを示
すために破断されたエンジン室の鼻部分の部分断面図で
ある。
第2図は本発明に係る粒子分離器の概路線図である。
第3図は他の実施態様の概路線図である。
1・・・ガスタービンエンジン、2・・・エンジン室、
4・・・吸気口、5・・・プレナム、6・・・ダクト、
7・・・ダクト入口、8・・・ダクト出口、9・・・揺
動ドア、10・・・レバーアーム、11−・・空気シリ
ンダ、12・・・作動レバー、13・・・軸、14・・
・ヒータ、16−・−プレナム入口、20・・・ピスト
ンロンド。FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the nose portion of the engine compartment cut away to show the gas turbine engine and its inlet duct. FIG. 2 is a schematic diagram of a particle separator according to the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram of another embodiment. 1... Gas turbine engine, 2... Engine room,
4...Intake port, 5...Plenum, 6...Duct,
7... Duct inlet, 8... Duct outlet, 9... Swinging door, 10... Lever arm, 11-... Air cylinder, 12... Operating lever, 13... Shaft, 14・・・
- Heater, 16--Plenum inlet, 20... Piston Rondo.
Claims (1)
ンジンの入口のための粒子分離及び防水装置であって:
エンジン室の外側にハウジングを設け、該ハウジングと
エンジン室の外側との間に軸方向にのびる長手方向のダ
クトを構成し;前記ダクトは空記を流動させるために前
方に面した入口と後方に面した出口とを有し:前記ダク
トの中間部分にはエンジンプレナムへの空気流入口を提
供するための開口を設け;前記プレナムへの空気流入口
には第1位置と第2位置との間で運動するようにドアが
取付けられ、前記第1位置にては、ドアは前記プレナム
への空気流入口を部分的に横切って延在しプレナムに流
入する空気流を強制的に相当な角度にわたって曲げるよ
うにし、又前記第2位置にてはドアはダクトの後方出口
を閉塞し、ダクトに流入する大略全部の空気を前記プレ
ナムへと流入させるように構成し;更に前記ドアを前記
第1及び第2位置の間にて動かすために該ドアに関連付
けられた作動手段を設けたことを特徴とする粒子分離及
び防水装置。 2 作動手段は、プレナムの空気流入口の近傍に回転自
在に取付けられた軸と;該軸に取付けられそしてドアを
受容するべくプレナムの空気流入口へとのびた少なくと
も一つのレバーと;空気シリンダと;該空気シリンダの
作動時に前記軸を回転させるべく該軸に連結された前記
空気シリンダのピストンと;前記空気シリンダを制御す
るために該空気シリンダに高圧空気を供給する空気供給
源とから成る特許請求の範囲第1項記載の粒子分離及び
防水装置。[Claims] 1. A particle separation and waterproofing device for the inlet of a gas turbine engine provided in the engine compartment of an aircraft, comprising:
A housing is provided outside the engine compartment, and a longitudinal duct extending axially between the housing and the outside of the engine compartment; said duct having a forward facing inlet and an aft facing inlet for flowing air. a facing outlet; an opening in the intermediate portion of the duct for providing an air inlet to the engine plenum; the air inlet to the plenum being between a first position and a second position; a door is mounted for movement in the first position, the door extending partially across the air inlet to the plenum and forcing the airflow into the plenum over a substantial angle; and in said second position, the door is configured to block a rear exit of the duct and allow substantially all of the air entering the duct to flow into said plenum; A particle separation and waterproofing device characterized in that actuating means are provided associated with the door for movement between second positions. 2. The actuating means comprises a shaft rotatably mounted in the vicinity of the plenum air inlet; at least one lever mounted on the shaft and extending into the plenum air inlet to receive the door; an air cylinder; a piston of said air cylinder connected to said shaft to rotate said shaft upon actuation of said air cylinder; and an air supply source for supplying high pressure air to said air cylinder for controlling said air cylinder. A particle separation and waterproofing device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6002780A JPS5925102B2 (en) | 1980-05-08 | 1980-05-08 | Swing door particle separation and anti-icing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6002780A JPS5925102B2 (en) | 1980-05-08 | 1980-05-08 | Swing door particle separation and anti-icing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS572427A JPS572427A (en) | 1982-01-07 |
JPS5925102B2 true JPS5925102B2 (en) | 1984-06-14 |
Family
ID=13130169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6002780A Expired JPS5925102B2 (en) | 1980-05-08 | 1980-05-08 | Swing door particle separation and anti-icing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5925102B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109630271A (en) * | 2018-11-14 | 2019-04-16 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | A kind of Multifunctional navigation engine inlets and its operation method |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58163579A (en) * | 1982-03-24 | 1983-09-28 | Daihen Corp | Arc welding machine |
JPS58168474A (en) * | 1982-03-30 | 1983-10-04 | Daihen Corp | Arc welding machine |
-
1980
- 1980-05-08 JP JP6002780A patent/JPS5925102B2/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109630271A (en) * | 2018-11-14 | 2019-04-16 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | A kind of Multifunctional navigation engine inlets and its operation method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS572427A (en) | 1982-01-07 |
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