(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビークル用のモジュール形式のエアインテークダクトシステムであって、その構成は、
少なくとも１つのインテークダクトと、
該少なくとも１つのインテークダクトをビークルの少なくとも１つの構造部材に取付けるためのアタッチメント手段とを含み、
該少なくとも１つのインテークダクトは、少なくとも２つのモジュールを備え、各該モジュールは該ダクトの一部分を含み、かつ該モジュールの他方に関して該ダクトから独立して取外し可能とされており、組立てられた該モジュールは連続したダクトを形成しているものであり、また、
前記少なくとも１つのインテークダクトは前記ビークルのロードベアリング構造部材にマウントを解除できるように取付けられるのに適合していて、前記少なくとも１つのインテークダクト自体は実質的にロードがかからないようにされているモジュール形式のエアインテークダクトシステム。
【請求項２】
前記少くとも１つのインテークダクトはビークルの構造上の枠組内部にマウントを解除できるように置かれていて、しかも、ビークルの外側表面のいずれの部分をも実質的には形成していない請求項１記載のモジュール形式のエアインテークダクトシステム。
【請求項３】
前記ビークルの外側表面は前記少くとも１つのインテークダクトに隣接した少くとも１つの分離可能なパネルを含んでいて、
前記少くとも１つのインテークダクトの素速い取付けと取外しとができるようにした請求項２記載のモジュール形式のエアインテークダクトシステム。
【請求項４】
前記少くとも１つのインテークダクトは３つのモジュールで成る請求項１ないし３のいずれか１項記載のモジュール形式のエアインテークダクトシステム。
【請求項５】
前記ビークルの構造上の枠組は少くとも１つのシアウエブを備え、該少くとも１つのシアウエブはロードベアリングであってビークルの長さに実質的に沿って延びている請求項２または３記載のモジュール形式のエアインテークダクトシステム。
【請求項６】
前記少くとも１つのインテークダクトは前記アタッチメント手段を用いて前記少くとも１つのシアウエブに取付けられるようにされている請求項５記載のモジュール形式のエアインテークダクトシステム。
【請求項７】
少くとも２つのシアウエブがある請求項５又は６記載のモジュール形式のエアインテークダクトシステム。
【請求項８】
モジュール形式の推進システムであって、その構成は、
少なくとも１つのインテークダクトと、
少なくとも１つの動力装置と、
少なくとも１つの動力装置とを含み、
該少なくとも１つのインテークダクトは、少なくとも２つのモジュールを備え、各該モジュールは該ダクトの一部分を含み、かつ該モジュールの他方に関して該ダクトから独立して取外し可能とされており、組立てられた該モジュールは連続したダクトを形成しているものであり、また、
前記少なくとも１つのインテークダクトは前記ビークルのロードベアリング構造部材にマウントを解除できるように取付けられるのに適合していて、前記少なくとも１つのインテークダクト自体は実質的にロードがかからないようにされているモジュール形式の推進システム。
【請求項９】
前記少くとも１つのインテークダクトはビークルの構造上の枠組内部にマウントを解除できるように置かれていて、しかも、ビークルの外側表面のいずれの部分をも実質的には形成していない請求項８記載のモジュール形式の推進システム。
【請求項１０】
モジュール形式の推進システムを有する航空機であって、その構成は、
少なくとも１つのインテークダクトと、
少なくとも１つの動力装置とを含み、
該少なくとも１つのインテークダクトは、少なくとも２つのモジュールを備え、各該モジュールは該ダクトの一部分を含み、かつ該モジュールの他方に関して該ダクトから独立して取外し可能とされており、組立てられた該モジュールは連続したダクトを形成しているものであり、また、
前記少なくとも１つのインテークダクトは該航空機のロードベアリング構造部材にマウントを解除できるように取付けられるのに適合していて、前記少なくとも１つのインテークダクト自体は実質的にロードがかからないようにされていて、また、
前記少なくとも１つのインテークダクトは該航空機の胴体内部に置かれていて、それにより、前記少なくとも１つのインテークダクトが航空機の外側表面のいずれの部分も実質的に形成していない航空機。
【請求項１１】
少なくとも、航空機内部にロードベアリング構造枠組を用意する段階と；
該構造枠組上に、特定寸法のインテークダクトを受入れるのに適合している、分離可能なフレームをマウントする段階と；
該分離可能なフレーム内部に該特定寸法のインテークダクトを分離可能に設置する段階と；
動力装置を分離可能に設置する段階とを含み、
該動力装置は異なる役割を達成することが航空機にできるようにするために交換可能であって、該インテークダクトは、異なる動力装置と一緒に使用することが異なる寸法のインテークダクトにできるようにするために交換可能であり、また分離可能なフレームは異なる寸法のインテークダクトを受入れるために交換可能であるようにした交換可能な推進システムを有する請求項１０記載の航空機を組立てる方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の属する技術分野
この発明は、ビークルプロパルジョン（移動体推進）システムの分野に係り、とくに、といってもそれに限定するわけではないが、エンジンのインテークダクトの分野に関する。
【０００２】
従来の技術
航空機産業内での伝統的な設計技術とトレンドは設計者が航空機としてその外側ラインを記述するために２つ曲率をもつパネルを使用する輪郭（プロフィル）をもつように作るように導いてきている。軍用航空機もまた民生用航空機もともに設計でこのような複雑な外形を使用することはエンジンインテークダクトといった詳細な部品の製造と最終組立て（アッセンブリイ）の両方で使用される道具立て（ツーリング）を精巧なしたがって値がかさんだものを必要とする結果となっている。
【０００３】
軍用航空機産業内部では、伝統的な設計ドライバは動作性能向上にずっとあたってきてはいるが、極く最近では力点に変化があって、性能向上とライフサイクルコスト低減との間で実効的なバランスをとることに向けられている。この航空機設計の新しい方向は技術者が親しんできた２つの曲率をもつ航空機フレームを除去する可能性について研究することができるようにし、さらに加えて、エンジンインテークダクトについての製造と組立てについての可能性のある新しい方法に関する研究を与えることになっている。
【０００４】
特許出願番号ＷＯ ９７／２２５１６は複数のモジュール形式の構造部品から航空機を組立てる（アッセンブルする）方法を記述している。この文書は共通の翼部品と共通の推進部支持フレーム部品をもつ航空機を開示していて、航空機のいくつかの変形（バリアント）が、異なる役割を実行するのに必要とされる異なる構造上の品質をそれぞれ有していて、この変形が基本的な数の共通部品から組立てできるようにしている。他のモジュール形式の構造部品、たとえばフラップは航空機に特有の変形に固有のものであってよく、またその変形の組立ての際に共通の基本構造に固定されていてもよい。こういった航空機フレーム部品の共通性は、異なる役割を果すために異なる構造上の品質を要件とする航空機の変形を設計し製造するコストをかなり低減できるようにする。
【０００５】
発明が解決しようとする課題
しかしながら、たった１つの航空機変形が各種の異なる任務（ミッション）を実行できるようにすることがとくに望まれる。米国合衆国特許ＵＳ Ｐａｔ．３，６４０，４９２は１つの航空機構造で任務に固有のモジュールを各種取入れるように適応したものを開示している。こういったモジュールは同形式の航空機間で相互交換可能であり、損傷した場合に直ちに置換えできたり、あるいは航空機を異なる任務用に再構成する必要があるときには変更できる。
【０００６】
各モジュールは異なるエビオニックスミッションシステム（航空電子工学的任務システム）を含んでいて、これが、モジュールが機械的に設置されるときに、電気的に航空機の主制御システムに接続される。
【０００７】
モジュール形式のミッションシステムを異なる任務用に急いで役割変更をするために用意することは有用であるが、しかし、最新の戦闘機の最終組立てと関係するプライムコストドライビング（素原価決定）要素の１つは航空機システムのインストール（設置）と関係したものである。ミッションシステムは主として破火発射のためのレーザレンジャ（レーザ測距器）のようなエビオニックスシステムで主として構成されていて、その設計が固有の任務を実行するように設計されているのであるが、既知の航空機システムは航空機と統合されていて、通常は、任務が何であっても、航空機の一般的な機能にとって必要とされている。環境制御システム（ＥＣＳ）エンジンシステム及び燃料システムのような航空機システムの統合と最終組立てとは最終組立ての最も時間がかかり金のかかる領域であると議論がされるところであり、加えて、後に修理と保守でも時間と金とがかかることが証明されているので、したがってかなりの研究がこのようなシステムの複雑さを低減する可能性について行なわれてきたところである。
【０００８】
さらに、モジュール形式のエビオニックスシステムは１つの航空機が各種の役割を達成できるようにしても、いくつかの変形は依然として製造されて、例えば長レンジのミッションとか、より高速を求められるミッションとか、もっと操縦性のよい航空機など変形が必要とされる統合航空機システムである場合に使用できるようにしなければならない。
【０００９】
特許出願番号ＷＯ ９７／２２５１６は共通の構造部品の基本的な組を用いていくつかの航空機変形を構築して、航空機のファミリイを作るのに必要とされる異なる構造部品数を減らすようにすることを記述している。変形固有の部品は共通の基本航空機構造に固定されている必要があり、こういった部品はまたその特定の変形の構造上の要件に適うように設計されている。
【００１０】
特許出願番号ＷＯ ９７／２２５１６はとくに３つの形式の動力装置（パワープラント）支持システムを開示しており、このシステムは３つの航空機変形の異なる推進システム要件に適うように設計されている。動力装置支持システムはいくつかの部品を共通に有していて、変形構造の部品はインストールされ、すぐには取外せないように形成するよう設計されている。
【００１１】
この発明は異なる役割に適合するためにいくつもの航空機の変形が必要であることを減らし、さらに航空機推進システムの組立て、修理、及び保守と関係したコストと時間要因を減らすことを追求する。
【００１２】
課題を解決するための手段
この発明によると、その１つの特徴として、ビークル用のモジュール形式のエアインテークダクトシステムであって、その構成は、少くとも１つのインテークダクトと、該少くとも１つのインテークダクトをビークルの少くとも１つの構造部材に取付けるためのアタッチメント手段とを含み、該少くとも１つのインテークダクトは前記ビークルのロードベアリング構造部材にマウントを解除できるように取付けられるようにされていて、前記少くとも１つのインテークダクト自体は実質的にロードがかからないようにされていて、また、前記少くとも１つのインテークダクトはモジュール形式であり、前記少くとも１つのインテークダクトは少くとも１つのモジュールを備えているモジュール形式のエアインテークダクトシステムが提供されている。
【００１３】
好ましいのは、前記少くとも１つのインテークダクトはビークルの構造上の枠組内部にマウントを解除できるように置かれていて、しかも、ビークルの外側表面のいずれの部分をも実質的には形成していないことである。また、好都合なのは前記ビークルの外側表面は前記少くとも１つのインテークダクトに隣接した少くとも１つの分離可能なパネルを含んでいて、前記少くとも１つのインテークダクトの素速い取付けと取外しとができるようにしていることである。好ましいのは、前記少くとも１つのインテークダクトは３つのモジュールで成ることであり、この３つは後方ダクトモジュール、中央ダクトモジュール、及び前方ダクトモジュールである。
【００１４】
前記ビークルの構造上の枠組は少くとも１つのシアウエブを備え、該少くとも１つのシアウエブはロードベアリングであってビークルの長さに実質的に沿って延びている。前記少くとも１つのインテークダクトは前記アタッチメント手段を用いて前記少くとも１つのシアウエブに取付けられるようにされている。少くとも２つのシアウエブがあるのが好い。
【００１５】
このアタッチメント手段はスピゴットとブラッケットで成ることができる。好都合なのは少くとも１つのインテークダクトがそこに固定されたスピコットを備えることである。
【００１６】
好都合なのは、アタッチメント手段がフレーム部材をさらに含むことである。このフレーム部材は少くとも２つの部分を備え、各部分はシアウエブに隣接していて、このシアウエブ長さに対して垂直の方向に延びている。各部分はシアウエブに取外し可能に固定されているのが好都合で、ブラケットを用いて固定してよい。
【００１７】
フレーム部材はインテークダクトがその２つの部分の間でそれに隣接して正しく位置どりができるようにしているのが好い。フレーム部材はインテークダクトを所望位置に保持するように適合されているのが好く、それにはインテークダクトに固定されたスピコットと、フレーム部材とシアウエブとに固定されたブラケットという手段が使われる。異なる寸法のダクトがシアウエブ間に設置できるようにするために、フレーム部材はシアウエブから分離されてよいし、異なる寸法のフレーム部材により置換えられてよく、新しいダクトを収容するようにする。
【００１８】
前記少くとも１つのインテークダクトのモジュールは好都合なことに分離して取外したり、設置したりすることができて、残りのダクトモジュールを位置に残すようにする。ブラケットはモジュールの各々のスピゴットがすぐに取外しできるようにすることを可能としている。
【００１９】
この発明を用いると、ビークルのモジュール形式のインテークダクトはすぐに修理とか役割変更を受入れるために変更できて、それには少くとも１つの取外し可能なパネルを取り去りダクトのモジュールの全部または一部のスピゴットを解放してこれらのモジュールを異なるもので置換えることが行なわれることが分かる。
【００２０】
ビークルの少くとも１つの動力装置は特定の任務のために変更することができて、また少くとも１つのインテークダクトもしくはそのモジュールは、この発明によると、新しい動力装置と両立可能（コンパチブル）に交換可能とされている。
【００２１】
この発明によると別の特徴として、モジュール形式の推進システムであって、その構成は、少くとも１つのインテークダクトと、少くとも１つの動力装置とを含み、該少くとも１つのインテークダクトは前記ビークルのロードベアリング構造部材にマウントを解除できるように取付けられるようにされていて、前記少くとも１つのインテークダクト自体は実質的にロードがかからないようにされていて、また、前記少くとも１つのインテークダクトはモジュール形式であり、前記少くとも１つのインテークダクトは少くとも１つのモジュールを備えているモジュール形式の推進システムが提供されている。
【００２２】
好ましいのは、前記少くとも１つのインテークダクトがマウントを解除できるようにビークルの構造上の枠組（フレームワーク）内部に置かれていて、しかも、ビークルの外側表面のいずれの部分をも実質的には形式していないことである。
【００２３】
この発明の別の特徴によると、モジュール形式の推進システムを有する航空機であって、その構成は、少くとも１つのインテークダクトと、少くとも１つの動力装置とを含み、該少くとも１つのインテークダクトは該航空機のロードベアリング構造部材にマウントを解除できるように取付けられるようにされていて、前記少くとも１つのインテークダクト自体は実質的にロードがかからないようにされていて、また、前記少くとも１つのインテークダクトは該航空機の胴体内部に置かれていて、前記少くとも１つのインテークダクトが航空機の外側表面のいずれの部分も実質的に形成していない航空機が提供されている。
【００２４】
この発明の別な特徴によると、交換可能な推進システムを有する航空機を組立てる方法であって、少くとも、航空機内部にロードベアリング構造枠組を用意する段階と；該構造枠組上に、特定寸法のインテークダクトを受入れるようにされている、分離可能なフレームをマウントする段階と；該分離可能なフレーム内部に該特定寸法のインテークダクトを分離可能に設置する段階と；動力装置を分離可能に設置する段階とを含み、該動力装置は異なる役割を達成することが航空機にできるようにするために交換可能であって、該インテークダクトは異なる動力装置と一緒に使用することが異なる寸法のインテークダクトにできるようにするために交換可能であり、また分離可能なフレームは異なる寸法のインテークダクトを受入れるために交換可能であるようにした組立てる方法が提供されている。
【００２５】
実施例
この発明の実施形態を添付の図面を参照して例としての目的に限って記述して行く。
【００２６】
図１はエンジン５１と、エンジン５１に空気を送るダクト１９とを有する推進システムを示す。ダクト１９はモジュール形式で数セクションを含み、これらが一緒に接続されている。ダクト１９とエンジン５１とはエアフレーム（機体）に組立てられたときには、シアウエブ５，７の間にはめ合う。ダクト１９は航空機の胴体（ヒューゼレージ）の一部を形成していない。パネル５５が航空機構造に、ダクト１９の下で、はめ合っていて、航空機の下側の胴体の一部を形成している。ノーズホイール（前輪）モジュール５７がパネル５５の前とインテーク５９との間に位置している。テールプレーン（水平尾翼）５３はパネル５５の後方に位置している。
【００２７】
図２は航空機構造１の一部を示し、航空機の内部構造を示すために外形の外板（スキン）は取除いてある。航空機構造１は推進システム３を有していて、この構成は２つの同じようなインテークダクト１９，２１（もっともダクト１９だけが明確にするために示してある）と２つのエンジン（図示せず）とを含んでいる。
【００２８】
ダクト１９はモジュール形式で、後方ダクト部分１３と、中央ダクト部分１１と、前方ダクト部分（図示せず）とで成る。ダクト１９はシアウエブ５，７の間に位置している。同じようなダクト（図示せず）がシアウエブ７，９の間に位置している。
【００２９】
フレーム１５はシアウエブ５，７に取付けられていて、またブラケット１７はマウント解除可能にフレーム１５に取付けられていてダクト１９を保持するようにしている。
【００３０】
図３は２つのダクト１９，２１を示し、図２の航空機構造に組立てられる用意ができている。ダクト１９，２１はモジュール形式で、各々は後のダクト部分１３，２３と、中央のダクト部分１１，２５と、前のダクト部分２７，２９でそれぞれ構成されている。ダクト１９，２１は同一の中央のダクト部分１１，２５と、同一の後のダクト部分１３，２３とを有していて、これらは相互に交換可能なモジュールである。前のダクト部分２７，２８は、これと違って、互に異なっており、各々は異なる形状のインテークにはめ合うように適合されている。前のダクト部分２７，２９は交換できるし、修理のために取外してもよく、その際に中央と後とのダクト部分はその位置に留まっており、それは推進システムのモジュール形式により生れている。これがかなりの時間とコストの節約を表わしていて、既知の非モジュール形式のダクトの取外しと修理に勝る点であり、既知のものでは全体のダクトを航空機から取外す必要があり、既知のダクトは航空機の構造と一体化されていてしかもときにはアクセスが困難であるから、航空機の主要部をはがしとることを必要としている。また、異なる形状の前のダクト部分は、動作上の要件に適合するために部分２７，２９のところで使用されてよい。
【００３１】
図４は図２の航空機構造１と組立てる際のダクト１９の中央のダクト部分１１を示す。フレーム１５は図示のように航空機構造１のシアウエブ５，７に取外し可能に固定されている。中央のダクト部分は４つのスピゴット３１を、各端に２つ宛、有している。組立ての際に、ダクト部分１１はシアウエブ５，７の間で持ち上げられてフレーム１５の上部３９に隣接するところまでもってこられて、スピゴット３１はブラケット４３，４５内のスピゴット孔４１のところに置かれる。ブラケット３３はそこでシアウエブ５，７上の位置に固定されて、スピゴット３１とダクト部分１１とを航空機の構造内部の固定位置に保持するようにしている。
【００３２】
ブラケット４３にはさらにスピゴット孔４７があって、後のダクト部分（図示せず）のスピゴットを収納するようにしている。同じように、ブラケット４５はさらにスピゴット孔４９を有して前のダクト部分（図示せず）のスピゴットを収納するようにしている。このようにしてモジュール形式のダクトが組立てられる。
【００３３】
図５は航空機構造１の内部に組立てられたダクト１９の中央のダクト部分を示す。このダクト部分はフレーム１５に隣接するシアウエブ５，７の間に保持されている。中央のダクト部分１１の４つのスピゴット３１は図示のようにブラケット４３，４５，３３によって保持されている。ブラケット４３，４５はシアウエブ５，７とフレーム１５とに取付けられていて、ダクト１５はここではエアフレーム内部の位置に固定されている。ダクト部分１１を取外すためには、ブラケット３３がシアウエブ５，７から取除かれて、ダクト部分１１がシアウエブ５，７の間で下方へ降されるようにできなければならない。
【００３４】
スピゴット３７と３５とで後のダクト部分１３と前のダクト部分２７とのものが図で見ることができ、それぞれがブラケット４３，３３と４５，３３とにより保持されている。
【００３５】
ここで記述したモジュール形式のダクトは航空機構造の一体的な部分を形成しておらず、またエアフレームのロードベアリング構造（荷重を負う構造）の一部となるように適合されてもいない。このモジュール形式のダクト１９は修理の際に同じようなモジュール形式のダクトにより置換されてよいし、あるいはダクト１９の一部分は素速くしかも容易にそのような置換がされる。
【００３６】
このダクト１９は異なるエンジンに適合するために、例えば形状と寸法といった特性が異なるものをもつ別のダクトで置換されてよい。これを達成するためには、ダクト１９のいくつかの部分が前述のように取外されてから、こういったダクト部分を保持しているフレーム１５がシアウエブ５，７から取外される。新しいダクト部分が航空機構造と共に組立てられることができるようにするために適合された異なる寸法のフレームによって、このフレーム１５が置換される。このようにして、航空機はエンジンとインテークダクトの変更を介して異なる役割を達成するために適合できる。これが１つの共通のエアフレーム（推進動力装置とその付属装置を除いた機体）を構築できるようにし、またモジュール形式の推進システムがその内部で組立てられるようにして各種任務に適合させるようにし、それによって航空機の変形に対する要件を減らしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】モジュール形式の推進システムの等角展開図。
【図２】航空機の推進システムの部品を示す航空機の内部構造の等角図。
【図３】図示に示した航空機の推進システムのダクトモジュールの等角図。
【図４】図２の機体の一部と組立てるために用意された、図３のダクトモジュールの展開した等角図。
【図５】組立てたときの図４の機体とダクトモジュールの等角図。
【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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