(57)【要約】【課題】航空機ターボファンジェットエンジンに於いて離陸着時の野鳥の追突、いわゆるバードストライクによるエンジン停止、強いては大惨事の発生が後を絶たない為、航空機業界に安全安心を提供しバードストライクによるエンジン損傷、停止を防止し人命尊重の航空機を可能にする装置の提供を目的とする。【解決手段】ターボジェットエンジン内に稼働可能な大型野鳥の吸い込み防止する為の櫛状の防護柵がカウリング内に収納されていて飛行時は従来のエンジンと外見は全く同じ形態であるが、空港を離陸又は着陸する際にはカウリング内より櫛状防護柵数十本（エンジンのファン径の大小によって５０本〜１００本）が吸い込み口前部に一斉に突出させレーダーに野鳥群の出現が確認されたら、櫛状の防護ビームを吸気口前面に突出形成する事によりターボエンジン内への吸い込みを阻止してエンジンが破損する事を防止する実用可能な装置を提供するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボジェットエンジンにおいてバードストライクエンジン停止の防止するためのエンジンカウリング内空間部の流線形内壁に沿った状態で形成埋設された櫛状であり太刀型部材の防護ビームがカウリング内壁に吸気口前方に向け装着されカウリング内より自在に突出或いは収納可能な装置で有って前記の櫛状であり太刀型部材の防護ビームを構成する後端にラックを形成しこのラックに対応してピニオンを設け該ピニオンはモータにより回転駆動することで内蔵されている防護ビームが航空機の離陸或いは着陸時のみに突出及び格納を可能とした事を特徴とするバードストライクの防止装置。
【請求項２】
前記請求項１のバードストライク防止装置はカウリング内の吸気口先端部櫛形状の突出、格納を自在にする調整部材を直に設けゴシック形状の湾曲線又はある角度を持ち野鳥の衝突時の衝撃を少なくした事を特徴とした防護ビームを有したバードストライク防止装置。
【請求項３】
上記記載のバードストライク防止装置においてラックとピニオンは金属製或いは非鉄金属製でも可能で特に櫛状の防護ビームは非鉄金属製で軽量化に対し採用でカウリング内円周数十本が先端部頂点で格子状に噛み合う様にクサビ状で干渉防止した事を特徴とする前記記載されたバードストライク防止装置。
【請求項４】
前記請求項１のバードストライク防止装置において防護ビームで断面形状が円形若しくは矩形断面で軽量化した凹凸状の組み合わせでも良く、又は先端が円錐状でもゴシック状の円弧曲線でもいずれも空気抵抗を限りなく小さく抑える為断面形状が凸形状太刀型を形成し空気抵抗と重量軽減された断面形状持った事を特徴とする機構。
【請求項５】
請求項１のバードストライク防止装置に於いて示した防護ビームが円周上の最先端部で合致するようカービング内壁に設置されたガイドローラ、ラック、ピニオン等で形状に合わせ或る円弧になる様圧力調整を可能としたガイドローラ及び送り機構と更に精度を高める為の分割ガイドリングを持った事を特徴とする装置。
【請求項６】
請求項５で示した防護ビームの突出及び格納を自由にとする為の位置決め寸法を制御可能としたラック、ピニオン又はギヤ-及びガイドローラ等でモ−タの回転で突出量を制御できる機構を備えたことを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項1で示した防護ビームが離陸後野鳥の妨害範囲から脱出したと確認され安全エリアになった時点でカウリング内に防護ビームをスッキリ収納され空気抵抗の少ない状態で飛行を可能とした事を特徴としたバードストライク防止機構。
【請求項８】
前記請求項ターボエンジンを機体若しくは翼に取り付けるパイロン部が必要で有るが取り付けスペース内にカウリング内壁の円周均等配分された防護ビームが設置不可の個所が有るがカウリング内でこのパイロン部とカウリングとを連結する為あるスペースを排除しカウリング内部で円周分割を不当配で設置し、この周辺での角度及び形状を換え必要な設定数を確保し先端では１点に集中するために分割ガイド板及びガイドローラを配置した事を特徴とした装置。
【請求項９】
請求項８で通常はカウリング内でそのカービング形状に合わせスライド可動させるが、ガイドローラの配置により圧力調整により防護ビーム先端部で１点に集中するための湾曲形状を調整可能とした事を特徴とするバードストライク防止装置。
【請求項１０】
請求項１で示した防護ビームの本数はファン径１．６ｍ相当〜３．６ｍ相当の大型エンジンにも対応し櫛状防護ビームが５０本程度〜１２０本程度まで組み立て可能であるも野鳥類の大小に合わせ本数が設定し格子状野鳥吸気口に進入不可になる柵形状を形成できることを特徴とした装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は航空機ターボジェットエンジンに離着陸時に問題となっている空港近辺の野鳥・猛禽類がジェットエンジンに衝突、いわゆるバードストライクを防止する櫛状であり太刀型の防護ビームを設け安全及び安心を提供する装置に関するものである。
【０００２】
最近でもニューヨーク発でハドソン河に墜落した事故でも判る様に野鳥の群れに襲われエンジンが完全停止で大惨事に遭うところでは有ったが幸い全員は救助される事故に見られる様にこの大型野鳥が衝突する事を防止しるのは航空機業界の永遠のテーマである。
係る航空機事故で人命尊重と同時に航空機自体の損傷、損害を回避し安全運行が可能とした装置の提供に関するものである。
【０００３】
航空機のターボジェットエンジンに大型野鳥・猛禽類の衝突（バードストライク）によるエンジン停止に関わる事故を未然に防止する機構、装置で現状航空機のメーカーではこの分野における製造組み立て段階で改善・対策が皆無である。
本発明の提供でＣＦ３４相当の小型エンジン、Ｖ２５００相当の中型エンジン及び大型エンジンＴｒｅｎｔ１０００程度の大型エンジンまで広範囲にジェットエンジンに採用可能で航空機メーカーでは人命尊重の安全・安心で快適さを提供するのが航空機業界全般のジェットエンジンの改善が命題で即刻この問題に業界が即着手する必要である。
【背景技術】
【０００４】
近年航空機用ターボファンジェットエンジンの開発が各社共同で新エンジンの開発に取り組み燃料消費率の低下、ターボファンエンジンの進展と共に低騒音化が進み聴覚的には初期の1/8に低騒音化、更に排出物の規制強化に対応してＮＯｘ排出量も半減の試みをしている動向の中でエンジン性能は向上してエンジントラブルが減少している。
【０００５】
一方各航空機メーカー、航空機運行会社及び離発着を管理する各空港会社が悩みの種が一向に改善されて居ず、野鳥による航空機との追突（バードストライク）が世界中で発生している。
昨年（２００８年）の日本全国の野鳥衝突事故は１０００件以上発生しその発生件数は年々増加傾向にあり羽田空港だけでも昨年は１７０件以上も報告されている。各航空機運営会社ではその修理費に年間数億円以上の被害額にも及んでいるのが実態である。
【０００６】
ジェットエンジンが野鳥を吸い込むとジェットエンジンのタービンブレードが破損してその都度運行を中止したり、機体を取り替えたり点検のために膨大な時間と運行時間にも多大なる悪影響を及ぼして欠航に至っている、大型タービンが破損すると１基1億円以上の膨大な金額と修理に６ヶ月以上も掛る為、運航効率が悪くなり採算性の問題と最悪の場合は墜落事故に繋がり外国で大惨事も数多く発表されている。
【０００７】
最近もニューヨークのハドソン河に不時着した事故が耳新しいが、野鳥の群れに襲われバードストライクを誘発し完全にエンジンが停止する事態になったが、この様な事故に巻き込まれた場合は機体１機の数百億円の損害に留まらず、まかり間違えば尊い人命が奪われる大惨事に繋がる事を鑑みれば、最小限の投資で最大の効果が得られる事故防止対策が今こそ官民一体で取り組み、当該省庁の法令化も視野に取り組む事が最重要と考えられる。
【０００８】
係る諸問題に対応した文献も数少なく下記の２点が提案されているが、いずれも実施段階では取り付けが困難であり実際に採用された例も無いのが実情である。
【特許文献１】特開平１１−３０１５９５号公報
【特許文献２】特開平１１−２７８３９６号公報
【０００９】
文献１に見られる格子状の大きなザル状のものを取り付けているが果たしてジェットエンジンに取り付けた状態で航空機の性能100％確保できるか疑問である。
【００１０】
文献２では円錐状のキャップを常時エンジンのカウリング外に取り付け突出されたままの状態では長時間の運航をするに適しないばかりか、経済運航・安全運航には適さない様な形態である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
現状全世界で運航に従事している航空機会社及び航空機メーカーではこれらの事象に対する本格的な対策、改善する具体策を持たぬまま航空機を就航するに至っている事より効果的な対策が無いまま遅々として改善され無いのが実情である、本発明は以上を鑑み少なくともバードストライクによる国内の発生は年間１０００回以上も報告されている。このバードストライク事故による不安が強まる中でエンジン停止のトラブル解消を行い安心・安全の得られるターボファンジェットエンジンのバードストライクによる故障を皆無に貢献可能な装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明が現状指摘されている安全上の問題、コストアップの問題もあり航空機側でのバードストライク対策として全く着手されていないのが実状で特開平１１−２７８３９６の事例で判る様にターボエンジンの外側に防護柵を設置すると、取り付けたまま状態で運航しなけねばならず外部に取り付ける事自体が不可能に近いと言わざるを得ない。
【００１３】
従って通常の運行時はターボエンジンのカービング内に収納し離着陸時の猛禽類の群れがレーダー又は目視で確認出来た時のみこの櫛状である防護柵をタービンブレードの前方に数秒でカウリング内より押し出す事を可能にした機構で完全にタービンの吸気口の前方に数十本を突出させ先端の１点で集積、湾曲格子状を形成野鳥が吸い込まれ無い構造で堅牢且つ安全性に優れた野鳥進入防止の機構提供を可能としたもので有る。
【００１４】
又、特開平１１−３０１５９５に示される常時固定式の籠状金網を前面に取り付けの場合も運行時前面に取り付けたまま状態であり巡航運行時不必要に成るが収納することも出来ずそれ以前に運航面でも大変危険で有ると言える、この問題に対しても航空機業界では現実的に採用可能な摩擦抵抗の少ない、美観を損なわない、安全且つ、経済的な構造が求められている。
【００１５】
本発明は安全且つ堅牢な野鳥追突防止機構ではカウリング内部に籠状を形成する為の櫛状防護ビームをタービンファン径に対応した本数に設置せねば成らないが、従前に無い防護ビームを装備するため、重量が多少増えるが予測され事から超々ジュラルミン等の強度の高い材料を一般的採用しているが、更にこれ以上の材種が開発されている事も報告されている事から、これらを採用することにより軽量化した材料で大幅な性能アップし堅牢で剛性の高い且つ安全性の高いものを選択する事が可能となっている。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明はコンパクトで且つ堅牢に安全性の高い、経済的に優れた機構で外観を損なわず、カウリング形状に沿って空気抵抗も何ら変わらないゴチックアーチ・湾曲形状であり美観もそこなわない且つ空気抵抗の少ない形状で僅かの投資で年間５００億〜７００億円とも云えるバードストライクによる修理費用が削減可能となるため航空機会社の経営改善、合理化に寄与出来る事と若しエンジンストップした場合は人命に関わる事故・大惨事繋がる。
本発明の採用により保証問題が無くなり安心・安全で快適な運航が可能になる事から今まで無駄にしていた修理費用が大幅に削減出来、経営効率の改善と大きな経済効果も得られる事となり期待が大きいと言える。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
従来は野鳥進入対策の為、各空港では離陸時拡声器で大きな音を発射又、花火や競技用ピストルで、猟銃の空砲、爆音を出すガス砲等等で野鳥を追っ払う実験をしているもカラス等大きな野鳥・猛禽類にはあまり効果が期待出来なかった事の報告も有ることより、以上の観点からも今こそジェットエンジン自体に恒久的な対策を施した装置の航空機の開発が望まれている事から本発明により関わる諸問題を一気に実現可能と成った。
【実施例１】
【００１８】
本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図1〜図３では本発明のジェットエンジン吸気口ダクト実施例を示すものでこの種のターボファン型ジェットエンジンは吸気ダクトにおいて多くの野鳥が吸引されタービンブレードに挟まり故障・エンジン停止に及ぶ、いわゆるバードストライクを未然に防止する防護ビームをカウリング内壁に設置した形態を図１に装備したターボジェットエンジンを示している。
【００１９】
図２はその防護ビームのカウリング内壁より突出する中間点での形態を示しガイドローラ１１とラック状のピニオンギャ−で突出する形態を示している。図３においては最大限突出した完成した状態で完全に防護ビームが柵として形成され野鳥の吸気ダクトに吸入するのを未然に防止するものであり防護ビームを示している。この図１〜図３の形態は操縦キャビンのボタン1つで形成されるもので有って図1に対応した正面図の形態を現したのが図１ａである。
同様に図２ａ、図３ａも同様に図２、図３の正面形態を現している。
【００２０】
図１〜図３に示すカウリング１はターボファンジェット機で本来タービンをカウリング３でカバーしその１部を胴体あるいは翼に取り付けられパイロン３で固着搭載される方法がとられているがタービンエンジンの前面にはタービンブレード２で無数に羽根が装着されているターボファンジェットエンジンにおいてはその前方で多大の空気が吸い込まれ異物、浮遊物が吸気口と通し内部に搬入されファンを通過し圧縮され排気ダクトに搬出される。
【実施例２】
【００２１】
本発明の櫛状防護ビーム４は図１においてはカウリング内壁に格納されているも図２では櫛状防護ビーム５のように排出された途中である、図３ではこの櫛状防護ビーム６の形態となり完全な柵状態であることを示している。いずれもカウリング１と連結するパイロン３が有りこの部分は図3ａに示す櫛状防護ビームが不等配になるが櫛状のガイド分割取り付け板１８でその分割精度をガイド調整している。
【実施例３】
【００２２】
実施例の小型エンジンから大型エンジンに対応したものが図４、図５、図６に表すもその櫛状防護ビームが突出する形態は前記記載の図１、２、３と同様で大型のターボエンジンでも適用した実施例を示している図である。
【実施例４】
【００２３】
図７では実施例の図１〜図６で示した防護ビーム１０の単品詳細の形態図で防護ビーム１０ａでは上面図を示すがビームの先端１０ａはクサビ状に先細り状態で１０ｂに数十本の櫛状の防護ビームが1点に集中してもお互い干渉しない様に或る角度を持って加工されていることも本発明の特徴となっている。
この防護ビー７は図７で示すガイドローラ１１とピニオンギヤ−１２とで構成されており防護ビーム７が送り出す機構を駆動装置に油圧モータ１５等で回転Ａ方向に制御しながらＢの方向に防護ビーム７が順次送り出され図１、図２、図３、見られる様に戦端部合致するまで送り出される形態を防護柵４が次第に図２で示す防護ビーム５状態、図３に示す防護ビーム６と順次形成される形態を示す。
【実施例５】
【００２４】
図８では本発明のカウリング内１に格納されていた防護ビーム５を出し入れ自由に位置決め可能とする送り出し機構上部ガイドローラ１１と送り出し位置決めを行うためのピニオンギヤー１２と防護ビーム４，５，６をガイドする直動軸受け（ボールブッシュ）１３で出入りを容易にする為の、ピニオンギヤ−の回転を与える油圧モ−タ−、ＩＰポンプ或いは電動モ−タ１５で構成され防護ビーム７をコントロールしている。
【００２５】
櫛状の防護ビーム単品図７が先端部で合致する際防護ビーム７は先端部で数十本が干渉しないようにビーム８部はそれぞれ８ａ，８ｂに示す先細り状態に形成しておく必要あり、図７ではこの本発明の実施例を示しものである。
【実施例６】
【００２６】
図９は実施例の図８で示した送り装置で櫛状の防護ビームが軽量化した正面図の実施例の１例を示している。
実施例の図１０では図８、図９で示した送り装置の櫛状防護ビーム１０の断面形状が矩形１６で軽量化をした実施例を示し、それをガイドローラ１７及び１８で両サイドよりガイドしている形態図の実施例の１例を示す。
櫛状防護ビーム軽量化した実施例としては０７ｂ，０７ｃの形状であるときは太刀型形状で頑強に剛性がある形態を示している。
図１１では櫛状防護ビーム１０をガイドするローラ１１に対し防護ビーム７が丸材を使用する事が出来、そのガイド部は頑強に軽量化されたガイドローラ１８、油圧モータなどで回転するガイドローラ１９で送り制御した実施例を示す。
【実施例７】
【００２７】
図１２（ａ）では数十本の櫛状防護ビーム１０をカウリング３の円周上分割を支持する分割板２０でカウリング３の先端部２１で固着されることになっている。
櫛状ビーム７の分割ガイドリング２０はスライド性能の良い軽量化材質で構成されている。
図１２（ｂ）は図１２（ａ）で示した櫛状ビーム７の分割ガイドリング２０と防護ビーム７ｃを示しＣ−Ｃ‘矢視した断面図を示す。
櫛状の防護ビーム７が特に風圧の抵抗を少なくする為に弓なりあるいはテーパー状と機種により選定することが可能であるがカウリング１の形状に沿った形状が最良な形態で実施例として太刀型も可能である。
又、形状が合わぬ場合は図７で示したガイドローラ１１及びピニオンギヤー１２で与圧を与え湾曲形状にフォーミングすることも可能である。
【実施例８】
【００２８】
図１３、図１４，図１５，は図４、図５、図６で示した実施例よりも更に大型の実施例を示し、ターボファン径３ｍ以上の実施例を示す。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
ジェットエンジンのカウリング内壁に湾曲に沿った形状で吸い込み口前方に突出出来る機構である為、通常の運行時に支障の来たさない装置で小型ジェットエンジンから大型のジェットエンジンまで幅広く採用可能である。            
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のターボエンジンの通常運航時断面形態図で有る。
【図２】上記実施形態より本発明の櫛状の防護ビーム５が突出途中の状態を示している。
【図３】は、図２に示した形態図より更に櫛状の防護ビームが完全に突出した野鳥吸引防止の柵で籠状の形態図を示している。
【図４】上記のＶ２５００程度の形状に対し更に大きな中型ファン径２０００ｍｍ程度の大型エンジン断面図で図1と同一形態を示した状態図である。
【図５】は、図４の状態から作動開始した途中まで突出させた機構で図２に対応した中型エンジンの機構図を示す。
【図６】本発明の防護ビームが完全に格子籠状態を形成した状態図を示す。
【図７】櫛状の防護ビーム単体の１本を示しその側面図及びその上面図を示す。
【図８】は、図７で示した櫛状の防護ビームのガイドローラと送り機構の断面図及び側面図を示す。図５は、図４の状態から作動開始した途中まで突出させた機構で図２に対応した中型エンジンの機構図を示す。
【図９】は、櫛状の防護ビームの断面が軽量化した矩形断面の実施例を示す。
【図１０】は、図9における実施例の断面図を示す。
【図１１】は、図８で示したリニヤ軸受けをガイドローラで突出位置決めをする実施例
【図１２】は、（ａ）防護ビームのカウリング内での円周位置分割案内の断面図を示す。（ｂ）は、図１２（ａ）Ｃ−Ｃ‘の断面図を示す。
【図１３】大型エンジンのカウリング内に収納された運行状態の防護ビームの形態図を示す。
【図１４】は図１３の状態から作動開始し途中まで突出した機構で大型エンジンの櫛状の防護ビームの形態図を示す。
【図１５】は図１４の状態から最終完成状態の機構で大型エンジンの機構図を示す。
【符号の説明】
【００３１】
１  タービンカウリング
２  タービンブレード
３  パイロン
４  防護ビーム格納時
５  防護ビーム突出途中
６  防護ビーム突出完成時
７  防護ビーム単体
８  防護ビーム先端加工部
９  防護ビームＲ状湾曲状態
１０  防護ビーム軽量化断面
１１  上部押さえガイドローラ
１２  下部支えピニオン
１３  防護ビームガイド軸受け
１４  防護ビームラック
１５  特殊モ−タ
１６  防護ビーム矩形断面
１７  矩形断面のサイドガイドローラ
１８  ガイドローラ
１９  位置きめガイドローラ
２０  防護ビーム分割位置決めガイドリング
２１  カウリング先端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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