(57)【要約】      （修正有）【課題】飛行中に航空機のブレーキをパッシブに冷却する着陸ギア系統を提供する。【解決手段】空気処理アセンブリ１２０は、少なくとも１つの空気入口ポート１２４Ａ〜Ｄを含む。その装置はまた、空気処理アセンブリと空気を受容するように連通する空気搬送アセンブリ１５０も含む。空気搬送アセンブリは、着陸ギアブレーキ５０の第１の側に隣接する第１の空間に空気を誘導して着陸ギアブレーキの両端間に気圧差を生み出すように構成されたノズルを少なくとも１つ含む。【選択図】図２
2014169070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行中に航空機（１０）の少なくとも１つの着陸ギアブレーキスタック（４２、５２）を冷却するブレーキ冷却系統（１００）であって、
前記航空機に接続された空気処理アセンブリ（１２０）であって、少なくとも１つの空気入口ポート（１２４Ａ〜１２４Ｄ）を備える空気処理アセンブリ（１２０）と、
前記空気処理アセンブリと空気を受容するように連通する空気搬送アセンブリ（１５０）であって、前記少なくとも１つの着陸ギアブレーキスタックの第１の側に隣接する第１の空間に空気を誘導して前記少なくとも１つの着陸ギアブレーキスタックの両端間に気圧差を生み出すように構成された少なくとも１つのノズル（１５３、１５５）を備える空気搬送アセンブリ（１５０）と
を備えるブレーキ冷却系統（１００）。
【請求項２】
前記気圧差により、前記少なくとも１つの着陸ギアブレーキスタック（４２、５２）を横切って空気を強制流動させる請求項１に記載のブレーキ冷却系統（１００）。
【請求項３】
前記空気処理アセンブリ（１２０）が複数の空気入口ポート（１２４Ａ〜１２４Ｄ）を備え、
前記空気搬送アセンブリ（１５０）が、複数の空気搬送路（１５６）のうちの１つと空気を受容するように連通する状態でそれぞれ接続された複数のノズル（１５３、１５５）を備え、前記複数の空気搬送路がそれぞれ、複数の空気処理通路のうちの１つを介して前記複数の空気入口ポートのうちの１つと空気を受容するように連通する状態で接続されている、
請求項１または２に記載のブレーキ冷却系統（１００）。
【請求項４】
飛行中に航空機（１０）の着陸ギアブレーキスタック（４２、５２）を冷却する方法であって、
前記航空機の外部の空気を前記着陸ギアブレーキスタックに隣接する少なくとも１つのノズル（１５３、１５５）に誘導することであって、前記着陸ギアブレーキスタックが前記航空機の内部にある、誘導することと、
前記少なくとも１つのノズルを通して前記着陸ギアブレーキスタックの第１の側にある第１の空間に前記空気を移動させることと、
前記第１の空間内の前記空気を第１の圧力まで加圧することであって、前記第１の圧力が、前記着陸ギアブレーキスタックの前記第１の側に対向する前記着陸ギアブレーキスタックの第２の側にある第２の空間内の空気の第２の圧力よりも高い、加圧することと、
前記第１の圧力の前記第１の空間内の前記空気と前記第２の圧力の前記第２の空間内の前記空気との圧力差によって、前記第１の空間内の前記空気を、前記着陸ギアブレーキスタックを横切って前記第１の空間から前記第２の空間に強制流動させることと
を含む方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つのノズル（１５３、１５５）を通して前記空気を移動させることが、前記空気の速度を上昇させて高速の空気ジェットを生み出すことを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の空間に前記空気を移動させることが、
前記着陸ギアブレーキスタック（４２、５２）の表面に対して前記空気を直接吹き付けることと、
前記着陸ギアブレーキスタックを横切って流れる前記空気に前記少なくとも１つの着陸ギアブレーキスタックから強制対流熱伝達を行うことと
を含む、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の空間内の前記空気を前記航空機（１０）の外部のある位置に誘導することと、
前記航空機の外部の前記位置内に低圧ゾーンを生み出すことであって、前記低圧ゾーン内の空気が前記第２の圧力よりも低い第３の圧力である、生み出すことと
をさらに含む、請求項４から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
請求項１の前記ブレーキ冷却系統（１００）を含む着陸ギアアセンブリ（１６）であって、
前記航空機の胴体（１２）に対して枢動可能なドア（２４、２６）と、
前記航空機の胴体内に形成された着陸ギア空洞（２８）内に位置決め可能なホイールアセンブリ（２２）であって、前記少なくとも１つのブレーキスタック（４２、５２）を備えるホイールアセンブリと、
前記ドアの外面（６０）に接続された前記空気処理アセンブリ（１２０）と、
前記ドアを通って延在する少なくとも１つの空気通路（１５６、１６２）を備える前記空気搬送アセンブリ（１５０）であって、前記少なくとも１つのノズル（１５３、１５５）が前記少なくとも１つの空気通路に接続されており、前記少なくとも１つのノズルが、前記ホイールアセンブリが前記着陸ギア空洞内に位置決めされているときに前記少なくとも１つのブレーキスタックに向かって空気を加速するように構成されている、前記空気搬送アセンブリ（１５０）と
を備える着陸ギアアセンブリ。
【請求項９】
前記ホイールアセンブリ（２２、２２２）が、タイヤ（３０、３２、２３０）およびリム（２３２）を備え、前記リム（２３２）の周りに前記タイヤが位置決めされ、前記リム（２３２）内に前記少なくとも１つのブレーキスタック（４２、５２、２４２）が位置決めされ、前記リムが、前記少なくとも１つのブレーキスタックの第１の側に隣接する第１の空間を画定し、前記加速された空気により、前記第１の側の反対側の前記少なくとも１つのブレーキスタックの第２の側に隣接する空気の第２の圧力よりも高い圧力まで前記第１の空間内の空気の第１の圧力が上昇する、請求項８に記載の着陸ギアアセンブリ（１６）。
【請求項１０】
前記空気搬送アセンブリ（１５０）が、前記少なくとも１つの空気通路（１５６、１６２）に接続された複数のノズル（１５３、１５５、２５３）を備え、前記リム（２３７）が複数のスポーク空洞（２４１）を備え、前記複数のノズルの少なくとも一部分が、前記複数のスポーク空洞を通る空気を加速する、請求項９に記載の着陸ギアアセンブリ（１６）。
【請求項１１】
前記空気搬送アセンブリ（１５０）が空気マニホルド（１５２、１５４）を備え、前記少なくとも１つのノズル（１５３、１５５）が、前記空気マニホルドに接続されており、前記空気マニホルドを中心に円周方向に離間しており、前記空気マニホルドが前記ドア（２４、２６）の内面（６２）に取り付けられている、請求項８から１０のいずれか一項に記載の着陸ギアアセンブリ（１６）。
【請求項１２】
前記ホイールアセンブリ（２２）が、第１および第２の同軸タイヤ（３０、３２）のうちの一方とそれぞれ関連付けられた第１および第２のブレーキスタック（４２、５２）を備え、前記空気搬送アセンブリ（１５０）が、前記ドア（２４、２６）および第１の空気通路に接続された前記少なくとも１つのノズルのうちの第１のノズル（１５３）を通って延在する第１の前記空気通路（１５６）と、前記ドアおよび第２の空気通路に接続された前記少なくとも１つのノズルのうちの第２のノズル（１５５）を通って延在する前記第２の空気通路（１６２）とを備え、前記ホイールアセンブリが前記着陸ギア空洞（２８）内に位置決めされているときは、前記第１のノズルが前記第１のブレーキスタック（４２）に向けて空気を加速するように構成され、前記ホイールアセンブリが前記着陸ギア空洞内に位置決めされているときは、前記第２のノズルが前記第２のブレーキスタック（５２）に向けて空気を加速するように構成されている、請求項８に記載の着陸ギアアセンブリ（１６）。
【請求項１３】
前記第１のノズル（１５３）が、前記第１および第２のタイヤ（３０、３２）の軸に実質的に平行な第１の方向に空気を加速し、前記第２のノズル（１５５）が、前記第１および第２のタイヤの前記軸に実質的に平行な第２の方向に空気を加速し、前記第１の方向が実質的に前記第２の方向の反対である、請求項１２に記載の着陸ギアアセンブリ（１６）。
【請求項１４】
前記第１のタイヤ（３０）が、前記第２のタイヤ（３２）よりも前記ドア（２４、２６）の近くに位置決めされており、前記第１の空気通路（１５６）が、前記着陸ギア空洞（２８）中に最大で基準距離だけ延在し、前記第２の空気通路（１６２）が、前記第１および第２のタイヤの周りに少なくとも部分的に巻きつくように前記着陸ギア空洞中にある距離だけ延在し、前記第２の空気通路の第１の区分（１６４）が前記ドアに対して固定されており、前記第２の空気通路の第２の区分（１６６）が前記航空機（１０）の胴体（１２）に対して固定されており、前記第１の区分と前記第２の区分とが互いに対して回転可能である、請求項１２に記載の着陸ギアアセンブリ（１６）。
【請求項１５】
前記空気処理アセンブリ（１２０）が、前記着陸ギア空洞（２８）に開いた入口から前記着陸ギア空洞の外部の出口（１８６）まで延在する排出ポート（１７０）を備える、請求項８から１４のいずれか一項に記載の着陸ギアアセンブリ（１６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、航空機の着陸ギアに関し、詳細には飛行中の航空機の着陸ギアのブレーキの冷却に関する。
【背景技術】
【０００２】
民間航空規制は民間航空輸送に関連する多くの航空活動を管理している。それらの規制の一部は、安全および緊急の状態を満たすのに必要な制動力能力および余力を指定することによって、民間航空機のブレーキの設計および動作を直接的および間接的に制限および限定する。制動力能力とは、航空機の動きを減速または停止させる際に生じる運動エネルギーを吸収する航空機のブレーキの能力である。航空機のブレーキは、ブレーキのサーマルマス温度を上げることによって航空機の運動エネルギーを熱エネルギーに変換することによって運動エネルギーを吸収する。さらにブレーキは、その熱エネルギーを熱伝達機構によって周りの環境に伝達する。その熱伝達機構は伝導、対流、および放射を含む。それらの熱伝達機構は質量、温度、および時間に依存している。所与の時間におけるブレーキのサーマルマス温度は、その所与の時間にブレーキに蓄積された熱エネルギーの測度である。さらにブレーキがさらなる運動エネルギーを吸収する能力は、ブレーキの所定の最大サーマルマス温度からの所与の時間におけるサーマルマス温度の差によって決まる。したがって、ブレーキが吸収する運動エネルギーの頻度および大きさは、ブレーキを冷却するのにかかる時間に応じて変わる。上記のことに基づいて、制動動作の前のブレーキのサーマルマス温度により、制動動作の最後のブレーキのサーマルマス温度が決まる。そのため、ブレーキの冷却速度はブレーキの制動能力の利用に直接影響する。
【０００３】
制動力能力に関する規則および規制の他に、ホイールのヒューズプラグの溶融温度および脚格納室の材料の温度限界などのブレーキの温度に影響を与えその温度に影響を受ける他の航空機の構成およびシステムの要件がある。こうした航空機の構成およびシステムの要件ならびに規則および規制により、ある一定の動作条件または飛行計画の間に航空機のブレーキおよびその関連の要素の温度が、許容できる最高の温度限界よりも確実に低いままになる。例えば、航空機のブレーキの温度は、比較的急速な離陸および着陸に関連する、予め設定された回数（例えば、４回）の短距離飛行の間またはその後に、閾値の温度を超えることはできない。別の規制によれば、民間航空機のブレーキの温度は、航空機が離陸ゲートから出発が許可される前に、何らかの他の限界の温度よりも低くなければならない。
【０００４】
こうした規則、規制、および要件により、何らかの航空機およびブレーキのタイプならびにある一定の飛行計画の実現が難しくなる。航空機の制動により着陸時に航空機を減速するのに関連した運動エネルギーの吸収により相当な量の熱が発生する。例えば、ある民間航空機のブレーキは着陸中に極端に高い温度（例えば、華氏９００度〜華氏１，１００度）に達することがある。航空機が減速して着陸後タキシング速度になるとすぐに、ブレーキは即座に冷却され始める。しかし、冷却速度は遅く、多くの場合にタキシング段階での頻繁な制動によって抑制されることがあり、これは、元々の着陸温度よりもブレーキの温度を上昇させることがある。ゲートで静止している間は、ブレーキの冷却速度は典型的には極端に低い。自然対流冷却は、離陸および飛行中にも行われることがある。しかし、タキシング中およびゲートにおけるブレーキからの対流熱伝達のように、離陸および飛行中のブレーキからの対流熱伝達速度は比較的低い。着陸中に航空機を減速するために到達する温度が高いことおよび地上または飛行中の自然対流冷却による熱伝達の速度が比較的遅いことを考慮して、場合によっては望ましくない結果に至らずに、許容されるブレーキの最高温度を満たすことが難しい場合がある。例えば、繰り返しの短距離飛行の規制を満たすために、着陸と着陸との間に十分長く航空機が空中にいるかまたは地上にいることができない。同様に、ゲート出発規制により、多くの場合、規制された限界値未満までブレーキの温度が降下するまで職員が待たなければならないので航空機の出発が遅れ、それにより、航空路線が所望のゲート所要時間および関連の飛行頻度の割り当てを逃すことがある。
【０００５】
望ましくは、ブレーキの温度の限界および規制を満たしながら望ましくない結果を避けるために、一部の航空機および航空機の構成要素の製造者ならびに操作者は、ブレーキの冷却を改善する必要性を認識している。しかし、冷却を改善するために用いられている従来の方法および技法では、ブレーキの温度の規制または所望の目的を満たすのに十分に速くブレーキを適切に冷却することができないことが多く、補助的な電力系統および他の要素の追加を必要とすることが多い。
【０００６】
例えば、操作者が、外気が飛行中に着陸ギア空洞中にパッシブに流入できるように着陸ギアドアと航空機の胴体との間のシールを取り外すことができる。着陸ギア空洞を通る空気の流れがブレーキの対流冷却を増大できるが、熱伝達の速度は依然としてブレーキを十分に冷却するのに十分高くない場合がある。
【０００７】
他の技法には、飛行中にブレーキを横切る人工的に空気流を生成する電動ファンの使用が含まれる。ブレーキの温度を下げるこうしたアクティブな冷却法の能力にもかかわらず、それらのアクティブな温度制御法はブレーキの温度を低下させるために追加の電気系統および電力消費を必要とする。アクティブな冷却系統は、通常電気部品および電気制御に関連する信頼性に関する懸念をもたらすだけでなく、動作のために大量の電力を必要とし消費し、そのことが長期にわたって相当なコストに繋がる恐れがある。
【０００８】
一部の航空機の製造者および操作者は、着陸中に到達するブレーキの温度を低下させて副次的なブレーキの冷却を不要にする技法を用いている。例えば、機械的なブレーキの制動能力を上昇させることは、着陸中に到達する最高温度を下げる傾向がある。しかし、機械的なブレーキの制動能力を上昇させることはまた、重量の増大、コストの上昇、および複雑化など、何らかの望ましくない結果を招く。操作者は、着陸中に到達するブレーキの最高温度を低下させるために着陸時の逆推力の技法または現行のリバーサの設定の向上も用いている。こうした技法によりブレーキの熱負荷（例えば、ブレーキの最高温度）を低減できるが、その低減では、ブレーキの温度の規制を満たしかつ／またはより速く頻繁な飛行計画に対応できないこと、ならびに推進系統および航空機の構造にさらにストレスをかけることなどの望ましくない結果を避けるには十分でない場合がある。一部の例では、逆推力により、着陸ギアの負担を減らすことで航空機の停止能力が低下し、その結果、停止距離が延び制動能力にさらに大きい負荷がかかる。
【０００９】
民間航空規制を満たすことに関連する課題に加えて、航空機のブレーキの温度が高いと、離陸後にブレーキが格納されているときに航空機のブレーキの近くの要素に望ましくない温度上昇が起きることもある。複合材など、一部の航空機の材料は、格納されたブレーキからそれらの材料に放射熱が伝達するので極度の温度上昇に耐えることができない。ブレーキの近くの要素の温度上昇を低減するために、一部の航空機の製造者はブレーキと要素との間に断熱層を設ける。しかし、断熱層は航空機のコストを上昇させ航空機内の空間を減らす傾向がある。
【発明の概要】
【００１０】
本願の主題は、現行の技術に応じて、具体的には、現在利用可能なブレーキ系統によってまだ完全には解決されていない航空機のブレーキ系統の問題および需要に応じて開発されている。例えば、一部の従来のブレーキ系統および技法は、パッシブまたはアクティブな技法を用いてブレーキの熱負荷を低減しかつ／またはブレーキを冷却しようとしているが、こうした系統および技法は、本質的でない高価な要素が必要になる場合があり、最終的に民間航空規制および／またはより速く頻繁な飛行計画を満たさないことがある。したがって、本願の主題は、飛行中に航空機のブレーキをパッシブに冷却し、上記で論じた従来技術の航空機のブレーキ系統および技法の欠点の少なくとも一部を解決する航空機の着陸ギア系統を提供ように開発されている。
【００１１】
一実施形態によれば、飛行中に航空機の少なくとも１つの着陸ギアブレーキを冷却する装置が説明されている。その装置は航空機に接続された空気処理アセンブリを含む。その空気処理アセンブリは少なくとも１つの空気入口ポートを含む。装置はまた、空気処理アセンブリと空気を受容するように連通する空気搬送アセンブリも含む。空気搬送アセンブリは、着陸ギアブレーキの第１の側に隣接する第１の空間に空気を誘導して着陸ギアブレーキの両端間に気圧差を生み出すように構成された少なくとも１つのノズルを含む。一部の実装形態では、気圧差によって着陸ギアブレーキを横切って空気を強制流動させる。
【００１２】
その装置の一部の実装形態によれば、空気処理アセンブリは航空機の外面に接続されている。少なくとも１つの空気入口ポートは、航空機の外部の空気に、空気を受容するように連通することができ、少なくとも１つの空気排出ポートは、航空機の外部の空気に、空気を追い出すように連通することができる。空気処理アセンブリは、航空機の長さに沿って延在する細長い本体を含む。
【００１３】
その装置の一部の実装形態では、空気処理アセンブリは空気入口ポートを複数含む。空気搬送アセンブリは、それぞれが複数の空気搬送路のうちの１つと空気を受容するように連通する状態で接続された複数のノズルを含むことができる。複数の空気搬送路のそれぞれは、複数の空気処理通路のうちの１つを介して複数の空気入口ポートのうちの１つと空気を受容するように連通する状態で接続することができる。
【００１４】
その装置のある一定の実装形態によれば、空気搬送アセンブリは、空気マニホルドと、空気マニホルドに接続された複数のノズルとを含む。複数のノズルは、空気マニホルドを中心に円周方向に離間している。
【００１５】
その装置の一部の実装形態では、少なくとも１つの着陸ギアブレーキは第１の着陸ギアブレーキおよび第２の着陸ギアブレーキを含む。少なくとも１つのノズルは、第１のノズルおよび第２のノズルを含む。第１のノズルは、第１の着陸ギアブレーキの第１の側に隣接する第１の空間中に空気を誘導するように構成することができ、第２のノズルは、第２の着陸ギアブレーキの第１の側の第１の空間中に空気を誘導するように構成することができる。第１の着陸ギアブレーキと第２の着陸ギアブレーキとは互いに同軸にある。第１のノズルと第２のノズルとは互いに離間してよく、第１および第２の着陸ギアブレーキが第１のノズルと第２のノズルとの間に位置決めされている。第１のノズルは第２のノズルに向けて空気を誘導することができ、第２のノズルは第１のノズルに向けて空気を誘導することができる。
【００１６】
別の実施形態によれば、航空機の胴体に形成された着陸ギア空洞を有する航空機のための着陸ギアアセンブリが説明されている。そのアセンブリは、航空機の胴体に対して枢動可能なドアと、着陸ギア空洞内に位置決め可能なホイールアセンブリとを含む。ホイールアセンブリは少なくとも１つのブレーキを含む。着陸ギアアセンブリはまた、ドアの外面に接続された空気処理アセンブリも含む。空気処理アセンブリは吸気口を含む。さらに、着陸ギアアセンブリは、空気処理アセンブリと空気を受容するように連通する空気搬送アセンブリを含む。空気搬送アセンブリは、ドアを通って延在する少なくとも１つの空気通路および少なくとも１つの空気通路に接続されたノズルを含む。ノズルは、ホイールアセンブリが着陸ギア空洞内に位置決めされるときに少なくとも１つのブレーキに向かって空気を加速するように構成されている。
【００１７】
着陸ギアアセンブリの一部の実装形態では、ホイールアセンブリはタイヤおよびハブを含むことができ、そのハブの周りにタイヤが位置決めされ、そのハブ内に少なくとも１つのブレーキが位置決めされる。ハブは、少なくとも１つのブレーキの第１の側に隣接する空間を画定する。加速された空気により、第１の側の反対側の少なくとも１つのブレーキの第２の側に隣接する空気の第２の圧力よりも高い圧力まで空気の第１の圧力が上昇する。空気搬送アセンブリは、少なくとも１つの空気通路に接続された複数のノズルを含むことができ、ハブは複数のスポーク空洞を含む。複数のノズルの少なくとも一部分は、複数のスポーク空洞を通る空気を加速することができる。
【００１８】
着陸ギアアセンブリのある一定の実装形態によれば、空気搬送アセンブリは空気マニホルドと、空気マニホルドに接続されている少なくとも１つのノズルを含む。空気マニホルドをドアの内面に取り付けることができる。着陸ギアアセンブリのある一定の実装形態によれば、空気処理アセンブリは、着陸ギア空洞に開いた入口から着陸ギア空洞の外部の出口まで延在する排出ポートを含むことができる。
【００１９】
着陸ギアアセンブリの一部の実装形態では、ホイールアセンブリは、第１および第２の同軸タイヤのうちの一方とそれぞれ関連付けられた第１および第２のブレーキを含む。空気搬送アセンブリは、ドアおよび第１の空気通路に接続された第１のノズルを通って延在する第１の空気通路と、ドアおよび第２の空気通路に接続された第２のノズルを通って延在する第２の空気通路とを含む。ホイールアセンブリが着陸ギア空洞内に位置決めされているときは、第１のノズルは第１のブレーキに向けて空気を加速するように構成され、ホイールアセンブリが着陸ギア空洞内に位置決めされているときは、第２のノズルは第２のブレーキに向けて空気を加速するように構成されている。第１のノズルは、第１および第２のホイールの軸に実質的に平行な第１の方向に空気を加速することができ、第２のノズルは、第１および第２のタイヤの軸に実質的に平行な第２の方向に空気を加速することができる。第１の方向は実質的に第２の方向の反対である。第１のタイヤは、第２のタイヤよりもドアの近くに位置決めすることができる。さらに、第１の空気通路は着陸ギア空洞中に最大で基準距離だけ延在することができ、第２の空気通路は第１および第２のタイヤの周りに少なくとも部分的に巻きつくように着陸ギア空洞中にある距離だけ延在することができる。第２の空気通路の第１の区分はドアに対して固定することができ、第２の空気通路の第２の区分は航空機の胴体に対して固定することができる。第１の区分と第２の区分とは互いに対して回転可能にすることができる。
【００２０】
一実施形態では、本明細書で説明するブレーキ冷却系統は、飛行中の航空機の着陸ギアブレーキを冷却する方法の実装形態を容易にすることができる。その方法は、航空機の外部の空気を着陸ギアブレーキに隣接する少なくとも１つのノズルに誘導することを含み、着陸ギアブレーキは航空機の内部にある。その方法はまた、少なくとも１つのノズルを通して着陸ギアブレーキの第１の側にある第１の空間に空気を移動させることも含む。さらに、その方法は第１の空間内の空気を第１の圧力まで加圧することを含む。第１の圧力は、着陸ギアの第１の側に対向する着陸ギアの第２の側にある第２の空間内の空気の第２の圧力よりも高くすることができる。さらに、その方法は、第１の圧力の第１の空間内の空気と第２の圧力の第２の空間内の空気との圧力差によって、第１の空間内の空気を、着陸ギアブレーキを横切って第１の空間から第２の空間に強制流動させることを含む。
【００２１】
その方法の一部の実装形態では、少なくとも１つのノズルを通して空気を移動させることは、空気の速度を上昇させることを含む、さらに一部の実装形態によれば、少なくとも１つのノズルを通して空気を移動させることは、高速の空気ジェットを生み出す。第１の空間に空気を移動させることは、少なくとも１つのブレーキの表面に対して空気を直接吹き付けることを含む。
【００２２】
ある一定の実装形態によれば、その方法はまた、第２の空間内の空気を航空機の外部のある位置に誘導することを含むこともできる。その方法はさらに、航空機の外部のその位置内に低圧ゾーンを生み出すことを含むこともできる。低圧ゾーン内の空気は、第２の圧力よりも低い第３の圧力である。
【００２３】
ある一定の実装形態では、その方法は、着陸ギアブレーキを横切って流れる空気に少なくとも１つのブレーキから強制対流熱伝達を行うことを含む。
【００２４】
本開示の主題の説明した特性、構造、利点、および／または特徴は、１つまたは複数の実施形態および／または実装形態において任意の適切な形で組み合わせることができる。以下の説明では、本開示の主題の実施形態を完全に理解させるために多くの具体的な詳細を提示している。当業者は、特定の実施形態または実装形態の１つまたは複数の特定の特性、細部、構成要素、材料、および／または方法なしで本開示の主題を実施できることを認識するであろう。他の例では、全ての実施形態または実装形態に存在しなくてよい追加の特性および利点をある一定の実施形態および／または実装形態に認識することができる。さらに、一部の例では、よく知られた構造、材料、または動作は、本開示の主題の態様を不明瞭にすることを避けるために詳細に提示または説明しない。本開示の主題の特性および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになるであろう、または本明細書で以下に記載される主題を実施によって獲得することができる。
【００２５】
主題の利点をより簡単に理解できるようにするために、添付の図面に例示された特定の実施形態を参照しながら上記で簡潔に説明した主題をより具体的に説明する。それらの図面が主題の典型的な実施形態のみを示し、したがって、その範囲を限定すると解釈すべきではないと理解すると、主題は、それらの図面を用いることでさらに具体的かつ詳細に説明および描写される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一実施形態による、着陸ギアが展開位置にある航空機の上向きの斜視図である。
【図２】一実施形態による、引き込み位置または格納位置にあるブレーキ冷却系統および着陸ギアの正面図である。
【図３】一実施形態による、着陸ギアの内側ドアが閉位置にあるブレーキ冷却系統の下向きの斜視図である。
【図４】一実施形態による、閉位置にある着陸ギアの内側ドアに接続された空気処理アセンブリの横向きの斜視図である。
【図５】見やすいように着陸ギアの内側ドアを取り除いた状態で示した、一実施形態によるブレーキ冷却系統および空気処理アセンブリの下向きの斜視図である。
【図６】一実施形態による、引き込み位置または格納位置にある着陸ギアのブレーキ冷却系統の下側マニホルドおよびホイールアセンブリの断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本明細書全体を通して「一実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、または同様の言葉の言及は、実施形態に関連して説明する特定の特性、構造、または特徴が本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味している。語句「一実施形態では（ｉｎ  ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「実施形態では（ｉｎ  ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、および同様の言葉の出現は本明細書全体を通して全て同一の実施形態を参照することがあるが、必ずしもそうであるとは限らない。同様に、用語「実装形態（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ）」の使用は、本開示の１つまたは複数の実施形態に関連して説明する特定の特性、構造、または特徴を有する実装形態を意味するが、明白な対応関係が別段示されなければ、実装形態は１つまたは複数の実施形態に関連付けできる。
【００２８】
図１を参照すると、航空機１０の一実施形態が示されている。航空機１０は乗客の輸送に使用される様々な民間航空機のいずれかとすることができる。航空機１０は、胴体または機体１２と、胴体に接続された１対の主脚アセンブリ１６とを含む。主脚アセンブリ１６はそれぞれ、概して、支持軸３４に接続されたホイールアセンブリ２２を有する主脚２０を含む。例示の実施形態では、ホイールアセンブリ２２は外側タイヤ３０および内側タイヤ３２を２対含む。外側タイヤ３０および内側タイヤ３２はアクスル３６に回転可能に接続することができる（例えば、図２参照）。外側タイヤ３０および内側タイヤ３２はそれぞれ、関連のブレーキスタック４２、５２を有するそれぞれのブレーキアセンブリ４０、５０を含む。ブレーキスタック４２、５２はそれぞれ、アクスルとリムとの間に位置決めされた少なくとも１つの回転要素および少なくとも１つの固定要素を含む。一部の適用例では、ブレーキスタックの回転要素および固定要素のうちの少なくとも一方は、回転要素および固定要素とアクスルおよびリムとの間に比較的小さい空間が存在するように、アクスルおよび／またはリムに対して非常にきつく位置決めされている。図６に示すように、ブレーキスタック４２、５２はそれぞれ、複数の回転要素（例えば、回転要素２５４）および複数の固定要素（例えば、固定要素２５６）を含むことができる。少なくとも１つの回転要素は、リム（例えば、リム２３７）を介して、対応するタイヤに共回転可能に接続されている。例えば、少なくとも１つの回転子は、少なくとも１つの回転子とリムおよびタイヤとの間の相対的な回転を防止するために、リム内に形成された対応する要素に係合したキー結合部または切り欠きを含むことができる。対照的に、少なくとも１つの固定要素はリムまたはタイヤに対して静止したままである。
【００２９】
制動動作に関しては、油圧を加えることなどにより少なくとも１つの固定要素が作動して、回転要素を押圧し、少なくとも１つの回転子に対して摩擦力が加えられる。摩擦力は、少なくとも１つの回転子、したがってリムおよびタイヤの回転を減速するように作用する。しかし、摩擦力が加えられると少なくとも１つの回転子および固定子に極度の熱負荷もかけられ、それによりブレーキスタックの要素の温度が急激に上昇する。当技術分野で知られた油圧制御デバイスの様々なタイプのうちいずれかとすることができるブレーキ制御機構４４が図２に概略的に示されている。
【００３０】
支持軸３４は、ホイールアセンブリ２２を含む着陸ギア２０を展開位置と引き込み位置または格納位置との間に位置決めするように枢動可能である。図１に示すように、展開位置では、支持軸３４は、ホイールアセンブリ２２が胴体の下方に位置決めされるように、下向きに航空機１０の胴体１２から離れる方に延在する。展開位置では、航空機１０は、着陸の準備をしながら飛行しているか、着陸ギア２０によって地面上で支持されるか、または離陸直後の飛行中とすることができる。対照的に、引き込み位置では、支持軸３４は、胴体に画定された着陸ギア空洞または脚格納室２８内にホイールアセンブリ２２が位置決めされるように、航空機の胴体１２内に位置決めされている。引き込み位置では、航空機１０は着陸前および離陸後の飛行中とすることができる。例示の実施形態では、支持軸３４は、胴体１２の長さに実質的に平行な軸を中心に展開位置と引き込み位置との間を回転する。他の実施形態では、支持軸３４は、胴体１２の長さに実質的に垂直な軸を中心に回転するなど、他の方法に従って展開位置と引き込み位置との間を移動することができる。
【００３１】
主脚アセンブリ１６は、各着陸ギア２０ごとに外側ドア２４および内側ドア２６を含む。外側ドア２４および内側ドア２６は、開位置と閉位置との間を移動可能（例えば、枢動可能）である。着陸ギア２０が展開位置にあるときは、外側ドア２４および内側ドア２６は開位置にあり、着陸ギア２０が引き込み位置にあるときは、外側ドア２４および内側ドア２６は閉位置にあることが可能である。開位置では、外側ドア２４および内側ドア２６は、着陸ギア空洞２８へのアクセスを可能にするように胴体から離れるように位置決めされている。閉位置では、着陸ギアへのアクセスを防止し着陸ギア空洞２８を事実上カバーするように、外側ドア２４および内側ドア２６は、着陸ギア空洞２８を覆うように位置決めされている。図２を参照すると、空気力学を強化するために、一部の実装形態では、閉位置にあるときは外側ドア２４および内側ドア２６は胴体１２と面一である。さらに一部の実装形態では、外側ドア２４および内側ドア２６は閉位置にあるときは胴体１２に対してシールされている。ドア２４、２６は外側ドアおよび内側ドアであるが、一部の実施形態では、それらのドアを前側ドアおよび後側ドアとすることができ、または胴体１２は着陸ギア空洞をカバーする単一のドアを有する。
【００３２】
例示の実施形態では、着陸ギア空洞２８をカバーする内側ドア２６は、ドアが閉位置にあるときに、胴体１２から離れる方に外向きに向いた外面６０と、着陸ギア空洞に向かう方向に内向きに向いた内面６２を含む。内側ドア２６の外面６０と内面６２とは内側ドアの厚さだけ離間している。その内側ドアは中実、中空、またはその両方でよい。図２に示すように、引き込み位置では、ホイールアセンブリ２２の外側タイヤ３０は、ホイールアセンブリの内側タイヤ３２よりも下に位置決めされている。したがって、引き込まれているときは、外側タイヤ３０を下側タイヤと定義することができ、内側タイヤ３２を上側タイヤと定義することができる。
【００３３】
図２〜６を参照すると、主脚アセンブリ１６はそれぞれブレーキ冷却系統１００を含む。ブレーキ冷却系統１００は、空気処理アセンブリ１２０および空気搬送アセンブリ１５０を含む。概略的には、空気処理アセンブリ１２０は、航空機１０の外から周囲空気を捕集し、その捕集空気を空気搬送アセンブリ１５０に分配する。さらに、空気搬送アセンブリ１５０は、その捕集空気をブレーキスタック４２、５２に誘導してブレーキスタックの両端間に圧力差を生み出し、その圧力差によりブレーキスタックを横切る（例えば、図２の方向矢印で示す）流れを誘発して、ブレーキスタックを強制対流冷却させる。
【００３４】
空気処理アセンブリ１２０は、内側ドア２６の外面６０に接続された本体１２２を含む。図４に示すように、本体１２２は、航空機１０の胴体１２の中心軸に平行な長手方向に細長い。本体１２２は、本体１２２と内側ドア２６の外面６０との間に内部空洞１２８を画定するように実質的に中空とすることができる。航空機１０の外部の空気にさらされている本体１２２は、抗力を低減するように空気力学的に形状設定することができる。さらに、本体１２２は、前後方向に広がっていく側壁を有する前方区分と前後方向に細くなる側壁を有する後方区分とを含む。言い換えると、本体１２２の幅は中央区分で最も大きくなり、これは飛行中に空気処理アセンブリ本体の後方端部のすぐ下流に低圧ゾーンを生み出すのを助ける。例示の実施形態では内側ドア２６に接続された本体１２２が示されており、これは特定の適用例の他の位置に比べていくつかの利点をもたらすが、一部の実施形態では、本体１２２（より具体的には本体の吸気口）は、所望に応じて航空機のどの部分にも接続することができる。
【００３５】
空気処理アセンブリ１２０の本体１２２は、本体の前方端部に位置決めされた吸気口１２４を含む。吸気口１２４は、吸気口によって捕集した外気を分離して別々の空気流にするための入口ポートを複数含む。例示の実施形態では、吸気口１２４は、捕集空気を分離して４つの別々の空気流にする吸気ポートを４つ含む。より具体的には、吸気口１２４は、航空機１０の外部からの捕集空気を下側ノズル空気流１３０および上側ノズル空気流１３２中にそれぞれ分離する第１、第２、第３、および第４の空気入口ポート１２４Ａ〜１２４Ｄを含む。４つの空気入口ポートが示されているが、他の実施形態では、吸気口は４つよりも多くの空気入口ポートを含むことも４つよりも少ない空気入口ポートを含むこともできる。第１、第２、第３、および第４の空気入口ポート１２４Ａ〜１２４Ｄはそれぞれ、本体１２２の内部空洞１２８内に位置決めされた空気処理アセンブリ１２０の対応する第１、第２、第３、および第４の空気処理通路１２６Ａ〜１２６Ｄに流体接続されている（例えば、図５参照）。空気入口ポートは、ポートと通路との間に流体シール式の連結をもたらすような任意の様々な形で空気処理通路に流体接続することができる。空気処理通路は、空気流を保持および誘導できる配管系統、導管、または他の要素とすることができる。さらに、空気処理通路１２６Ａ〜１２６Ｄは、空気搬送アセンブリ１５０の構成に応じて本体１２２の長手方向の長さに沿って様々な距離だけ延在する。さらに、本体１２２が航空機１０上で内側ドア２６から離れる方に位置する適用例の場合は、空気処理通路１２６Ａ〜１２６Ｄは、以下に説明するように本体の位置に対応し空気を空気搬送アセンブリ１５０に移送するように様々な長さおよび構成を有することができる。
【００３６】
空気搬送アセンブリ１５０は、少なくとも１つの下側マニホルドまたはプレナム１５２と、少なくとも１つの上側マニホルドまたはプレナム１５４とを含む。図３に示すように、下側マニホルド１５２は少なくとも１つのノズルまたは噴射口１５３を含み、上側マニホルド１５４は少なくとも１つのノズルまたは噴射口１５５を含む。例示の実施形態では、下側マニホルド１５２および上側マニホルド１５４は、実質的に、中空の内部を有するディスクの形状である（例えば、図６参照）。下側マニホルド１５２および上側マニホルド１５４の中空の内部は、それぞれのノズル１５３、１５５に流体接続されている。図示のように、下側マニホルド１５２および上側マニホルド１５４はそれぞれ、円形の外側表面を有することができ、複数のノズル１５３、１５５がそれぞれ外側表面の周りで円周方向に離間している。一部の実装形態では、複数のノズル１５３、１５５は、下側マニホルド１５２および上側マニホルド１５４の円形の外側表面の径方向外向きの範囲に（例えば、外周のまわりに）位置決めされている。
【００３７】
ノズル１５３、１５５はそれぞれ、マニホルドの外側表面に対してほぼ垂直に延在する流体導管を画定する。ノズル１５３、１５５の流体導管はそれぞれ、対応する下側マニホルド１５２および上側マニホルド１５４の中空内部よりも小さい断面積を有し、ノズル１５３、１５５の合算の断面積は、対応するマニホルドの断面積よりも小さい。このようにして、下側マニホルド１５２および上側マニホルド１５４中に空気を連続して供給すると、中空内部の空気圧によってノズル１５３、１５５の流体導管を通して空気が押しやられ加速される。加速された気流は、流体導管に実質的に平行な方向にノズル１５３、１５５を出る。その方向は、例示の実施形態では、それぞれのマニホルド１５２、１５４の外側表面に実質的に垂直な方向である（例えば、図２の方向矢印参照）。
【００３８】
空気搬送アセンブリ１５０の下側マニホルド１５２は、着陸ギア２０が閉位置にあり内側ドア２６が閉じているときは、下側タイヤ３０および関連のブレーキスタック４２の下方に隣接して戦略的に位置決めされる。例えば、下側マニホルド１５２の中心軸は、下側タイヤ３０の中心軸と位置合わせすることができる。このようにして、ノズル１５３からの加速された気流は、ブレーキスタック４２に向けて誘導される。ブレーキスタック４２が下側タイヤ３０のリム内に比較的きつく嵌められているので、加速された気流により、リム内でブレーキスタックに隣接しかつブレーキスタックと下側マニホルド１５２との間にある下側の空間の圧力の上昇が誘発される。加速された空気が下側の空間に連続して流れると、下側の空間の加圧が事実上維持される。ブレーキスタック４２のうちで下側の空間の反対側にある上側の空間は、下側の空間と同様に制約されることはなく、下側の空間のようには加圧されない。したがって、上側の空間の空気の圧力は、下側の空間の空気の圧力よりも低い。その圧力差により、下側の空間からブレーキスタックとリムとの間のきつい空間を通ってブレーキスタック４２を横切る空気の流れが誘発される。圧力に誘発されたブレーキスタック４２を横切る流れにより、ブレーキスタック４２の要素（例えば、回転子および固定子）からその流れに強制対流熱伝達する。次いで、その圧力に誘発された流れにより、熱がブレーキスタック４２から上側の空間に輸送され、その上側の空間では、その熱が着陸ギアアセンブリ２２の着陸ギア空洞２８中に分散される。このようにして、ブレーキ冷却系統１００によりブレーキスタック４２の強制対流冷却が促進され、その結果、飛行中にブレーキスタック４２の温度が比較的急速に低下する。
【００３９】
概して、着陸ギア２０が閉位置にあり内側ドア２６が閉じている状態では、下側タイヤ３０は、内側ドア２６の内面６２の比較的近くに位置決めされている。こうした構成は、着陸ギア空洞２８内の空間を節約し、より小さい着陸ギア空洞２８の使用を促進し、このことは、最終的に航空機１０内の空間を節約する。こうした構成では、下側マニホルド１５２は、下側タイヤ３０と内側ドア２６の内面６２との間に位置決めされており、一部の例では、内面に近接して位置決めされてよい。一部の実装形態によれば、上記で説明したように下側マニホルド１５２をブレーキスタック４２に隣接して戦略的に位置決めするために、下側マニホルド１５２は内面６２に接続されるかまたは内側ドア２６内に形成される。
【００４０】
下側マニホルド１５２は空気搬送アセンブリ１５０の下側空気搬送路１５６から空気を受容する（例えば、図５参照）。下側空気搬送路１５６は、空気処理アセンブリ１２０の空気処理通路に流体接続されている。例えば、例示の実施形態では、下側空気搬送路１５６は、第１の空気処理通路１２６Ａおよび第２の空気処理通路１２６Ｂのうちの一方から空気を受容する。このようにして、下側マニホルド１５２は、空気処理アセンブリ１２０の吸気口１２４、空気入口ポート、および空気処理通路、ならびに空気搬送アセンブリの下側空気搬送路１５６を介して、航空機１０の外部の周囲空気を受容する。言及したように、下側空気搬送路１５６は、下側マニホルド１５２と空気処理通路とを流体接続する。したがって、下側空気搬送路１５６は、流体を保持および誘導する（例えば、配管系統、導管など）と共に、下側マニホルド１５２と空気処理通路１２６Ａ、１２６Ｂのうちの対応する一方との間に位置決めされるようにサイズ設定および形状設定される。例示の実施形態では、下側マニホルド１５２が内側ドア２６の外面６０に接近して接続され、対応する空気処理通路１２６Ａまたは１２６Ｂの近くにあると、下側空気搬送路１５６は比較的短く、内側ドア２６中を通って延在する。一部の実施形態では、下側空気搬送路１５６および対応する空気処理通路１２６Ａまたは１２６Ｂは、下側空気搬送路と対応する空気処理通路とが事実上同一の配管系統の２つの区分になるように、単一の連続した一体構造の長さの配管系統を成す。しかし、他の実施形態では、下側空気搬送路１５６および対応する空気処理通路１２６Ａまたは１２６Ｂは、別々に形成された管であり組み立て中に連結される。
【００４１】
下側マニホルド１５２と同様に、空気搬送アセンブリ１５０の上側マニホルド１５４は、着陸ギア２０が閉位置にあり内側ドア２６が閉じているときは、上側タイヤ３２および関連のブレーキスタック５２に隣接するように戦略的に位置決めされる。例えば、上側マニホルド１５４の中心軸は、上側タイヤ３２の中心軸と位置合わせすることができる。このようにして、ノズル１５５からの加速された気流は、ブレーキスタック５２に向けて誘導される。ブレーキアセンブリ５０および上側タイヤ３２がブレーキアセンブリ４０および下側タイヤ３０と同様に構成されるので、ブレーキスタック５２の強制対流冷却による飛行中のブレーキスタック５２の温度の比較的急速な低下は同様に実現される。しかし、上側タイヤ３２およびブレーキスタック５２が下側タイヤ３０およびブレーキスタック４２に対してミラー配向を有するので、ノズル１５５からの加速された気流は、ノズル１５３からの加速された気流に向けてその反対方向に誘導される。さらに、ホイールアセンブリ２２のミラー構成により、下側タイヤ３０および上側タイヤ３２の軸の方向にタイヤ間の距離よりも大きい距離だけ上側マニホルド１５４は下側マニホルド１５２から離間する必要がある。
【００４２】
さらに、下側マニホルド１５２と同様に、上側マニホルド１５４は、空気搬送アセンブリ１５０の上側空気搬送路１６２から空気を受容する（例えば、図２〜図５参照）。例えば、上側空気搬送路１６２は、空気処理アセンブリ１２０の空気処理通路に流体接続されている。例示の実施形態では、上側空気搬送路１６２は、第３の空気処理通路１２６Ｃおよび第４の空気処理通路１２６Ｄのうちの一方から空気を受容する。このようにして、上側マニホルド１５４は、空気処理アセンブリ１２０の吸気口１２４、空気入口ポート、空気処理通路、ならびに空気搬送アセンブリの上側空気搬送路１６２を介して、航空機１０の外部の周囲空気を受容する。言及したように、上側空気搬送路１６２は、上側マニホルド１５４と空気処理通路とを流体接続する。したがって、上側空気搬送路１６２は、流体を保持し誘導する（例えば、配管系統、導管など）と共に上側マニホルド１５４と空気処理通路１２６Ｃ、１２６Ｄのうちの対応する一方との間に位置決めされるようにサイズ設定および形状設定される。例示の実施形態では、上側マニホルド１５４が内側ドア２６の外面６０および対応する空気処理通路１２６Ｃまたは１２６Ｄから離間し比較的離れていると、上側空気搬送路１６２は下側空気搬送路１５６よりも比較的長い。さらに、上側空気搬送路１６２は、内側ドア２６中を通り内側ドアの外面６０に沿って、上向きに着陸ギア空洞２８に入ってホイールアセンブリ２２の周りを通って延在する。
【００４３】
着陸ギア２０の例示の実施形態によれば、ホイールアセンブリ２２は、内側ドア２６が開位置に配置されるように下向きに方向矢印１９０示す方向に回転する間にまたは回転した後に、開いている着陸ギア空洞２８中に下から回転またはスイングする。ホイールアセンブリ２２が着陸ギア空洞２８に下から近づくので、格納時に上側タイヤ３２の上方に位置決めされる上側マニホルド１５４は、ホイールアセンブリの動きを妨害することなく航空機の胴体１２に対して静止したままとすることができる。しかし、下側マニホルド１５２および上側空気搬送路１６２の一部分が格納時に下側タイヤ３０の下方に位置決めされるので、下側マニホルドおよび上側空気搬送路の一部分は、ホイールアセンブリ２２が着陸ギア空洞２８中に下から移動できるように内側ドア２６と共に移動（例えば、回転）しなければならない。
【００４４】
上側空気搬送路１６２のうちのホイールアセンブリ２２の下の部分の上側空気搬送路の残りの部分に対する回転を容易にするために、上側空気搬送路は、内側ドア２６に対して固定された第１の区分１６４と、航空機１０の胴体１２に対して固定された第２の区分１６６とを含む。上側空気搬送路１６２の第１の区分１６４および第２の区分１６６は、継ぎ手１６８によって互いに回転可能に接続されている。継ぎ手１６８は、上側空気搬送路１６２の第１の区分１６４と第２の区分１６６との間の流体シール式のかつ移転可能な係合を容易にする。継ぎ手１６８により、第１の区分１６４が第２の区分１６６に対して内側ドアの回転軸またはヒンジライン１９２を中心に回転することが可能になる。したがって、内側ドア２６が胴体１２に対して内側ドアの回転軸１９２を中心に回転すると、第１の区分１６４は、第２の区分１６６に対して内側ドアの回転軸を中心に回転する。継ぎ手１６８は、第１の区分１６４または第２の区分１６６の一方の端部を、第１の区分または第２の区分の他方の対向する端部内に位置決めすることと、第１の区分と第２の区分との間の相対的な動きを可能にしながら第１の区分と第２の区分とを一緒にシールするシール機構（例えば、Ｏリング）を設けることを含むことができる。上側空気搬送路１６２の第２の区分１６６および上側マニホルド１５４を安定させるために、ブラケットまたは他の取り付け具（図示せず）を用いて第２の区分を航空機１０の胴体１２の一部分に接続することができる。
【００４５】
一部の実施形態では、上側空気搬送路１６２の第１の区分１６４および対応する空気処理通路１２６Ｃまたは１２６Ｄは、上側空気搬送路と対応する空気処理通路とが事実上同一の配管系統の２つの区分になるように、単一の連続した一体構造の長さの配管系統を成す。しかし、他の実施形態では、第１の区分１６４および対応する空気処理通路１２６Ｃまたは１２６Ｄは、別々に形成された管であり組み立て中に連結される。
【００４６】
着陸ギアアセンブリ１６は、内側ドア２６の内面６２に接続されたヒンジ式取り付け具１８０を含む。ヒンジ式取り付け具１８０は、アクチュエータ用枢動孔１８２および胴体用枢動孔１８４を含む。アクチュエータ用枢動孔１８２は、作動して内側ドア２６を開閉するように構成された内側ドアアクチュエータ（図示せず）に接続される。胴体用枢動孔１８４は、内側ドアの回転軸１９２と同軸であり、ピンを介して胴体１２に固定された対応するヒンジ式取り付け具（図示せず）に回転可能に接続することができる。
【００４７】
上記では、単一の対の下側（外側）タイヤ３０および上側（内側）タイヤ３２に適用されるブレーキ冷却系統１００を説明している。しかし、ブレーキ冷却系統１００は、図３〜図５に示す例示の実施形態では、下側タイヤおよび上側タイヤを２対有するホイールアセンブリ２２に適用される（例えば、図１のホイールアセンブリ２２参照）ように構成されている。例えば、空気搬送アセンブリ１５０は、２つの下側マニホルド１５２および２つの上側マニホルド１５４を含む。下側マニホルド１５２は、タイヤを２対有するホイールアセンブリ２２の離間したそれぞれの下側タイヤ３０と位置合わせされるように互いに前後方向に離間している。同様に、上側マニホルド１５４は、タイヤを２組有するホイールアセンブリ２２の離間したそれぞれの上側タイヤ３２と位置合わせされるように互いに前後方向に離間している。それぞれの２つの下側マニホルド１５２に空気を送る２つの下側空気搬送路１５６は、第１の空気入口ポート１２４Ａおよび第２の空気入口ポート１２４Ｂのうちの一方および第１の空気処理通路１２６Ａおよび第２の空気処理通路１２６Ｂのうちの対応する一方に流体接続されている。同様に、それぞれの２つの上側マニホルド１５４に空気を送る２つの上側空気搬送路１６２は、第３の空気入口ポート１２４Ｃおよび第４の空気入口ポート１２４Ｄのうちの一方および第３の空気処理通路１２６Ｃおよび第４の空気処理通路１２６Ｄのうちの対応する一方に流体接続されている。上記の原理に基づいて、ブレーキ冷却系統１００は、追加の空気入口ポート、空気処理通路、空気搬送路、上側マニホルドおよび下側マニホルドを加えるように修正して、任意の数の対の下側および上側タイヤに対応することができる。
【００４８】
図３〜図５に示すように、ブレーキ冷却系統１００は、一端で着陸ギア空洞２８に開いており空気処理アセンブリ本体１２２の内部空洞１２８に開いている空気排出ポート１７０を含む。したがって、空気処理アセンブリは、着陸ギア空洞２８に開いた入口から着陸ギア空洞２８の外の出口１８６まで延在する排出ポート１７０を含む。空気排出ポート１７０により、着陸ギア空洞２８の内部から本体１２２の内部空洞１２８に空気の移送が容易になる。図示のように、空気排出ポート１７０は、内側ドア２６と一体になっており内側ドア２６を貫通している。ブレーキ冷却機構１００はまた、空気処理アセンブリ１２０の本体１２２に形成された空気排出口１８６も含む。空気排出口１８６により、本体１２２の内部空洞１２８の内部から航空機１０の胴体１２の外の環境への空気の移送が容易になる。着陸ギア空洞２８内部から空気排出ポート１７０を通り本体１２２の内部空洞１２８を通って空気排出口１８６から出る空気の流れは、飛行中に本体の後方端部の下流にある低圧ゾーンによって促進される。その低圧ゾーンは、相対的に圧力が高い着陸ギア空洞内の空気と相対的に圧力が低い低圧ゾーンとの間に圧力差を生み出す。このようにして、空気処理アセンブリ１２０によって捕集され空気搬送アセンブリ１５０によってブレーキスタックに搬送された空気は、着陸ギアアセンブリ１６から取り除かれる。胴体１２の広がっていく側壁および細くなる側壁に加えて、空気排出口１８６近傍の本体１２２の後方端部は、後方端部の下流の低圧ゾーンを強化するために先端が切り取られた形である。
【００４９】
図６に概略的に示すように、ブレーキ冷却系統２００の別の実施形態は、ブレーキ冷却系統１００の特徴部と同様の特徴部を含む。同様の番号は同様の特徴部を指している。ブレーキ冷却系統２００は、複数の固定要素２５６間に複数の回転要素２５４を有するブレーキスタック２４２を強制対流によってパッシブに冷却するように構成されている。ブレーキスタック２４２は、着陸ギアのドア２２６が図示のように閉じているときは、着陸ギア空洞２２８内に格納されたホイールアセンブリ２２２の一部を形成する。着陸ギアのドア２２６には空気処理アセンブリ２２０が接近して接続されている。空気処理アセンブリ２２０は、着陸ギア空洞２２８の外部の空気を捕集し、複数のノズル２５３を有する下側マニホルド２５２にその空気を搬送する。その空気は、複数のノズル２５３を通るときに加速されて、複数の方向矢印で示すようにホイールアセンブリ２２２に向かって誘導された複数の噴流が形成される。複数の高速の噴流は、アクスル２３６上に下側タイヤ２３０を支持するリム２３７で画定された空間に入る。ブレーキスタック２４２の要素は、リム２３７内に位置決めされ、部分的に開いたブレーキ保持プレート２３９によって少なくとも部分的に適位置に固定されている。
【００５０】
高速の噴流の一部分がリム２３７によって画定されたスポーク空洞２４１中に入る。スポーク空洞２４１は、一方ではリム２３７によって画定された空間に開き他方ではブレーキスタック２４２に開いている開口である。リム２３７の回転位置が固定されておらず、スポーク空洞の数、サイズ、および形状が航空機ごとに異なることがあるので、ホイールアセンブリ２２２の格納時のスポーク空洞２４１の正確な配置は分からない。したがって、一部の実装形態では、下側マニホルド２５２上でのノズル２５３の数および空間構成は、既知のスポーク空洞の構成に関して少なくとも何らかの限界の数（例えば、２つ）のノズル２５３が各スポーク空洞２４１に向けてその中に高速の噴流を誘導するようになっている。一実装形態によれば、高速の噴流または高速の空気ジェットは、高速または高い質量流量で移動する噴流または空気ジェットであり、ホイールを通りブレーキスタックを横切る対流係数を正に上昇させるのに十分に高い速度または質量流量と定義することができる。
【００５１】
高速の噴流のうちのスポーク空洞２４１に入る部分は、ブレーキスタック２４２に吹き付けられ、吹き付けられることで流れが制限される。吹き付けられると、リム２３７によって画定された空間内の空気の少なくとも一部が図示のようにタイヤ２３０の下方の空間を出ることになる。しかし、吹き付けることはまた、スポーク空洞２４１内の空気を加圧するようにも働く。さらに、ノズル２５３を通して新しい高速の噴流を連続して導入することによってスポーク空洞２４１内の圧力が維持される。スポーク空洞２４１を加圧すると、着陸ギア空洞２２８内の空気の圧力がスポーク空洞内の空気の圧力よりも低いのでブレーキスタック２４２の両端間に圧力勾配が誘発される。圧力勾配により、回転要素２５４と、固定要素２５６と、アクスル２３６と、リム２３７との間の開口部、空間、および隙間を通り回転要素および固定要素を横切って強制的に空気が流される。ブレーキスタック２４２の要素を横切るパッシブに強制された流れにより、要素から流れへの強制熱対流が誘発される。上記で論じたように、強制対流により、ブレーキスタック２４２からの熱伝達が改善され速くなり、そのため、ブレーキスタックの温度が自然対流と比べて相対的に速い速度で低下する。ブレーキスタック２４２を横切った後で、加熱された空気は着陸ギア空洞２２８中に導入され、そこでタイヤ２３０の周りを強制的に流されている空気と混ざる。最後に、着陸ギア空洞２２８内の空気は、空洞から大気中に、ブレーキ冷却系統１００に関連して上記で説明したような空気排出系統を介して追い出される。
【００５２】
本明細書で開示したブレーキ冷却系統１００、２００の飛行中のブレーキスタックの温度の比較的急速な低下により、着陸時の制動動作中のブレーキの始動がその温度で行われる、それぞれのブレーキアセンブリのベースライン温度が下げられる。ベースライン温度が比較的低いので、着陸中に関連の航空機を減速する間に到達するブレーキアセンブリの最高温度が低下する。したがって、ブレーキアセンブリの能力が小さく逆推力の利用が少ない繰り返しの短距離飛行の規制が満たされるだけでなく、ゲート出発規制が迅速に満たされて、より速いゲート所要時間およびより頻繁な飛行も容易になる。さらに、本願のブレーキ冷却系統により最高温度が低くなり冷却速度が速くなると、航空機の要素に対する熱損傷および火災のリスクも軽減され、そのため、断熱が不要になるかまたは断熱材の量を減らすことができる。
【００５３】
ここまで本願のブレーキ冷却系統を主脚アセンブリに関連付けて説明してきたが、説明したブレーキ冷却系統の特徴および利点を前部着陸ギアアセンブリに等しく適用可能である。
【００５４】
さらに、本開示は以下の項目（ｃｌａｕｓｅ）による実施形態を含む。
【００５５】
項目１
飛行中に航空機の少なくとも１つの着陸ギアブレーキを冷却する装置であって、航空機に接続された空気処理アセンブリであって、少なくとも１つの空気入口ポートを備える空気処理アセンブリと、空気処理アセンブリに空気を受容するように連通する空気搬送アセンブリであって、少なくとも１つの着陸ギアブレーキの第１の側に隣接する第１の空間に空気を誘導して少なくとも１つの着陸ギアブレーキの両端間に気圧差を生み出すように構成された少なくとも１つのノズルを備える空気搬送アセンブリとを備える装置。
【００５６】
項目２
気圧差により、少なくとも１つの着陸ギアブレーキを横切って空気を強制流動させる、項目１に記載の装置。
【００５７】
項目３
空気処理アセンブリが航空機の外面に接続されており、少なくとも１つの空気入口ポートが、航空機の外部の空気に、空気を受容するように連通し、この装置がさらに、航空機の外部の空気に、空気を追い出すように連通する少なくとも１つの空気排出ポートを備える、項目１に記載の装置。
【００５８】
項目４
空気処理アセンブリが、航空機の長さに沿って延在する細長い本体を備える、項目１に記載の装置。
【００５９】
項目５
空気処理アセンブリが空気入口ポートを複数備える、項目１に記載の装置。
【００６０】
項目６
空気搬送アセンブリが、複数の空気搬送路のうちの１つと空気を受容するように連通する状態でそれぞれ接続された複数のノズルを備え、複数の空気搬送路がそれぞれ、複数の空気処理通路のうちの１つを介して複数の空気入口ポートのうちの１つと空気を受容するように連通する状態で接続されている、項目５に記載の装置。
【００６１】
項目７
空気搬送アセンブリが、空気マニホルドと、空気マニホルドに接続された複数のノズルとを備える、項目１に記載の装置。
【００６２】
項目８
複数のノズルが、空気マニホルドを中心に円周方向に離間している、項目７に記載の装置。
【００６３】
項目９
少なくとも１つの着陸ギアブレーキが、第１の着陸ギアブレーキおよび第２の着陸ギアブレーキを備え、少なくとも１つのノズルが、第１のノズルおよび第２のノズルを備え、第１のノズルが、第１の着陸ギアブレーキの第１の側に隣接する第１の空間中に空気を誘導するように構成され、第２のノズルが、第２の着陸ギアブレーキの第１の側の第１の空間中に空気を誘導するように構成され、第１の着陸ギアブレーキと第２の着陸ギアブレーキとが互いに同軸にある、項目１に記載の装置。
【００６４】
項目１０
第１のノズルと第２のノズルとが互いに離間しており、第１および第２の着陸ギアブレーキが、第１のノズルと第２のノズルとの間に位置決めされており、第１のノズルが第２のノズルに向けて空気を誘導し、第２のノズルが第１のノズルに向けて空気を誘導する、項目９に記載の装置。
【００６５】
項目１１
飛行中に航空機の着陸ギアブレーキを冷却する方法であって：航空機の外部の空気を着陸ギアブレーキに隣接する少なくとも１つのノズルに誘導することであって、着陸ギアブレーキが航空機の内部にある、誘導することと；少なくとも１つのノズルを通して着陸ギアブレーキの第１の側にある第１の空間に空気を移動させることと；第１の空間内の空気を第１の圧力まで加圧することであって、第１の圧力が、着陸ギアブレーキの第１の側に対向する着陸ギアブレーキの第２の側にある第２の空間内の空気の第２の圧力よりも高い、加圧することと；第１の圧力の第１の空間内の空気と第２の圧力の第２の空間内の空気との圧力差によって、第１の空間内の空気を、着陸ギアブレーキを横切って第１の空間から第２の空間に強制流動させることとを含む方法。
【００６６】
項目１２
少なくとも１つのノズルを通して空気を移動させることが、空気の速度を上昇させることを含む、項目１１に記載の方法。
【００６７】
項目１３
少なくとも１つのノズルを通して空気を移動させることが、高速の空気ジェットを生み出す、項目１１に記載の方法。
【００６８】
項目１４
第１の空間に空気を移動させることが、少なくとも１つの着陸ギアブレーキの表面に対して空気を直接吹き付けることを含む、項目１１に記載の方法。
【００６９】
項目１５
第２の空間内の空気を航空機の外部のある位置に誘導することをさらに含む、項目１１に記載の方法。
【００７０】
項目１６
航空機の外部のその位置内に低圧ゾーンを生み出すことであって、低圧ゾーン内の空気が第２の圧力よりも低い第３の圧力である、生み出すことをさらに含む、項目１５に記載の方法。
【００７１】
項目１７
着陸ギアブレーキを横切って流れる空気に着陸ギアブレーキから強制対流熱伝達を行うことをさらに含む、項目１１に記載の方法。
【００７２】
項目１８
航空機の胴体に形成された着陸ギア空洞を有する航空機のための着陸ギアアセンブリであって：航空機の胴体に対して枢動可能なドアと；着陸ギア空洞内に位置決め可能なホイールアセンブリであって、少なくとも１つのブレーキを備えるホイールアセンブリと；ドアの外面に接続された空気処理アセンブリであって、吸気口を備える空気処理アセンブリと；空気処理アセンブリと空気を受容するように連通する空気搬送アセンブリであって、空気搬送アセンブリが、ドアを通って延在する少なくとも１つの空気通路および少なくとも１つの空気通路に接続されたノズルを備え、ノズルが、ホイールアセンブリが着陸ギア空洞内に位置決めされるときに少なくとも１つのブレーキに向かって空気を加速するように構成される空気搬送アセンブリとを備える着陸ギアアセンブリ。
【００７３】
項目１９
ホイールアセンブリがタイヤおよびハブを備え、そのハブの周りにタイヤが位置決めされ、そのハブ内に少なくとも１つのブレーキが位置決めされ、そのハブが、少なくとも１つのブレーキの第１の側に隣接する空間を画定し、加速された空気により、第１の側の反対側の少なくとも１つのブレーキの第２の側に隣接する空気の第２の圧力よりも高い圧力まで空気の第１の圧力が上昇する、項目１８に記載の着陸ギアアセンブリ。
【００７４】
項目２０
空気搬送アセンブリが、少なくとも１つの空気通路に接続された複数のノズルを備え、ハブが複数のスポーク空洞を備え、複数のノズルの少なくとも一部分が、複数のスポーク空洞を通る空気を加速する、項目１９に記載の着陸ギアアセンブリ。
【００７５】
項目２１
空気搬送アセンブリが空気マニホルドを備え、ノズルが空気マニホルドに接続され、空気マニホルドがドアの内面に取り付けられている、項目１８に記載の着陸ギアアセンブリ。
【００７６】
項目２２
ホイールアセンブリが、第１および第２の同軸タイヤのうちの一方とそれぞれ関連付けられた第１および第２のブレーキを備え、空気搬送アセンブリが、ドアおよび第１の空気通路に接続された第１のノズルを通って延在する第１の空気通路と、ドアおよび第２の空気通路に接続された第２のノズルを通って延在する第２の空気通路とを備え、ホイールアセンブリが着陸ギア空洞内に位置決めされているときは、第１のノズルが第１のブレーキに向けて空気を加速するように構成され、ホイールアセンブリが着陸ギア空洞内に位置決めされているときは、第２のノズルが第２のブレーキに向けて空気を加速するように構成されている、項目１８に記載の着陸ギアアセンブリ。
【００７７】
項目２３
第１のノズルが、第１および第２のタイヤの軸に実質的に平行な第１の方向に空気を加速し、第２のノズルが、第１および第２のタイヤの軸に実質的に平行な第２の方向に空気を加速し、第１の方向が実質的に第２の方向の反対である、項目２２に記載の着陸ギアアセンブリ。
【００７８】
項目２４
第１のタイヤが、第２のタイヤよりもドアの近くに位置決めされており、第１の空気通路が、着陸ギア空洞中に最大で基準距離だけ延在し、第２の空気通路が、第１および第２のタイヤの周りに少なくとも部分的に巻きつくように着陸ギア空洞中にある距離だけ延在する、項目２２に記載の着陸ギアアセンブリ。
【００７９】
項目２５
第２の空気通路の第１の区分がドアに対して固定されており、第２の空気通路の第２の区分が航空機の胴体に対して固定されており、第１の区分と第２の区分とが互いに対して回転可能である、項目２４に記載の着陸ギアアセンブリ。
【００８０】
項目２６
空気処理アセンブリが、着陸ギア空洞に開いた入口から着陸ギア空洞の外部の出口まで延在する排出ポートを備える、項目１８に記載の着陸ギアアセンブリ。
【００８１】
上記の説明では、「上（ｕｐ）」、「下（ｄｏｗｎ）」、「上側（ｕｐｐｅｒ）」、「下側（ｌｏｗｅｒ）」、「水平（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「左（ｌｅｆｔ）」、「右（ｒｉｇｈｔ）」などの特定の用語を用いることがある。それらの用語は、適用可能な場合は、相対的な関係を扱うときにある程度明確な説明を提供するために用いられる。しかし、それらの用語は絶対的な関係、配置、および／または配向を含意するものではない。例えば、ある物体に対して「上側（ｕｐｐｅｒ）」の面は、単にその物体をひっくり返すことによって「下側（ｌｏｗｅｒ）」の面になることがある。それにもかかわらずその物体は依然として同一の物体である。さらに、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、およびその変化形は、別段の指定がない限り「含むが限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」の意味である。列挙している項目リストは、別段の指定がない限り、任意の項目または全ての項目が互いに排他的かつ／または互いに包括的であることを含意しない。用語「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」も別段の指定がない限り「１つまたは複数（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」を指す。さらに、用語「複数（ｐｌｕｒａｌｉｔｙ）」は「少なくとも２つ（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｔｗｏ）」と定義することができる。
【００８２】
さらに、ある要素が別の要素に「接続（ｃｏｕｐｌｅｄ）」されている本明細書の例は、直接的な接続および間接的な接続を含むことができる。直接的な接続は、ある要素が別の要素に接続されある程度接触するものと定義することができる。間接的な接続は、互いに直接的に接触しないが接続された要素間に１つまたは複数の追加の要素を有する２つの要素間の接続と定義することができる。さらに、本明細書では、ある要素を別の要素に固定することは、直接的な固定および間接的な固定を含むことができる。さらに、本明細書では、「隣接する（ａｄｊａｃｅｎｔ）」は必ずしも接触を指すものではない。例えば、ある要素が別の要素に接触せずに隣接することができる。
【００８３】
本主題はその精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で実施することができる。説明した実施形態は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的でないと解釈すべきである。したがって、本発明の範囲は、前述の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の均等物の意味および範囲内に属する全ての変更はその範囲内に包含されるものである。
【符号の説明】
【００８４】
１０  航空機
１２  胴体または機体
１６  主脚アセンブリ
２０  主脚
２２  ホイールアセンブリ
２４  外側ドア
２６  内側ドア
２８  着陸ギア空洞
３０  外側タイヤ
３２  内側タイヤ
３４  支持軸
３６  アクスル
４０  ブレーキアセンブリ
４２  着陸ギアブレーキスタック
４４  ブレーキ制御機構
５０  ブレーキアセンブリ
５２  着陸ギアブレーキスタック
６０  外面
６２  内面
１００  ブレーキ冷却系統
１２０  空気処理アセンブリ
１２２  本体
１２４Ａ  空気入口ポート
１２４Ｂ  空気入口ポート
１２４Ｃ  空気入口ポート
１２４Ｄ  空気入口ポート
１２６Ａ  空気処理通路
１２６Ｂ  空気処理通路
１２６Ｃ  空気処理通路
１２６Ｄ  空気処理通路
１２８  内部空洞
１３０  下側ノズル空気流
１３２  上側ノズル空気流
１５０  空気搬送アセンブリ
１５２  下側マニホルド
１５３  ノズル
１５４  上側マニホルド
１５５  ノズル
１５６  下側空気搬送路
１６２  上側空気搬送路
１６４  第１の区分
１６６  第２の区分
１６８  継ぎ手
１７０  空気排出ポート
１８０  ヒンジ式取り付け具
１８２  アクチュエータ用枢動孔
１８４  胴体用枢動孔
１８６  空気排出口、外部の出口
１９０  方向矢印
１９２  回転軸またはヒンジライン
２００  ブレーキ冷却系統
２２０  空気処理アセンブリ
２２２  ホイールアセンブリ
２２６  着陸ギアのドア
２２８  着陸ギア空洞
２３０  タイヤ
２３６  アクスル
２３７  リム
２３９  ブレーキ保持プレート
２４１  スポーク空洞
２５２  下側マニホルド
２５３  ノズル
２５４  回転要素
２５６  固定要素
【図１】
2014169070.tif 000003
【図２】
2014169070.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014169070.tif 000006
【図５】
2014169070.tif 000007
【図６】
2014169070.tif 000008
【外国語明細書】
2014169070000001.pdf
2014169070000002.pdf
2014169070000003.pdf
2014169070000004.pdf