(57)【要約】外板の不安定箇所で流体の層流層を抽出し及び／又は流体を噴出させる流体管システムを有する航空機であって、流体管システム（２６、１９、１８）は、切替可能弁（６、４）を用いて、キャビンからの排出空気によって駆動されて、層流層を抽出するための減圧を発生させるポンプ設備（３）に連結する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外板の不安定箇所で流体の層流層を抽出し及び／又は流体を噴出させる流体管システムを有する航空機であって、
該流体管システム（２６、１９、１８）は、切替可能弁（６）を用いて、キャビンの排出空気によって駆動されて層流層を抽出するための所望の減圧を発生させるポンプ設備（３）に連結することができる航空機。
【請求項２】
前記ポンプ設備は噴射ポンプ（３）であり、該噴射ポンプの駆動噴射（１０）は前記キャビンからの排出空気によって形成される請求項１に記載の航空機。
【請求項３】
前記流体管システムは、噴出用の超過圧力を得るために、切替可能弁（４、５、６）を用いて、航空機エンジン（２２）からの圧縮空気（８、２５）を誘導する導管及び／又は追加の圧縮設備（２８）に連結することができる請求項１又は２に記載の航空機。
【請求項４】
前記圧縮空気は高温空気として具現化される請求項３に記載の航空機。
【請求項５】
飛行状態パラメータ、キャビン圧力、周囲パラメータ（温度Ｔ、圧力Ｐ）、及び航空機エンジン（２２）の動作パラメータＢＬのような入力パラメータに応じて、切替可能弁（４、５、６）を、制御線（１４、１５、１６）を用いて作動させる制御ユニット（７）又は調整ユニットが設けられた請求項１、２、３又は４に記載の航空機。
【請求項６】
切替可能弁（４、５、６）の通路の断面を調整することができる請求項１、２、３、４又は５に記載の航空機。
【請求項７】
キャビン（１）から前記噴射ポンプ（３）に誘導する排出管（１２）内に、空気がキャビンに流入するのを防止する逆止弁（２）が配置された請求項１、２、３、４、５又は６に記載の航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外板の不安定箇所で流体の層流層を抽出し及び／又は流体を噴出させる流体管システムを有する航空機に関する。
【背景技術】
【０００２】
外板のうちでそれらのまわりを流れる気流の層流層を層間剥離させる傾向がある箇所の圧力を減圧すること（層流層の抽出）によって、流れが層間剥離することあるいは層流が乱流に変わることをそれぞれ回避できるという点で、航空機の流れ抵抗を低減することができることは公知である。しかし、このために必要とされる減圧容器には、さらにエネルギが必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、エネルギを節約したやり方で流体の抽出及び／又は流体の噴出を行うことができるような上記の種類の航空機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、特許請求項１の前提部分に従った航空機において、層流層を抽出するために所望の減圧を発生させる流体管システムが、キャビンからの排出空気によって駆動されるポンプ設備に、切替可能弁を用いて連結されるという点で、提示の目的が解決される。
【０００５】
航空機の場合、キャビンの内部圧力は、飛行運転中のほぼ全期間にわたって航空機の周囲圧力よりもかなり高くなくてはならず、そのため、本発明による航空機の設計は、エネルギの節約に関して特に有利である。必須であるキャビンの空気交換では、新鮮な圧縮空気を絶えず蓄え、使用済み空気を放出することが必要である。巡航飛行中に航空機の周囲と比べてかなり高い圧力で流れ出るキャビンからの使用済み空気は、ポンプ設備を駆動するために使用され、ポンプ設備の方は、ポンプ用のエネルギ源の追加を必要とすることなく、流体管システム内に所望の減圧を発生させる。ポンプ設備は、例えば、ターボポンプのような従来のものであってもよい。本発明の有益な実施形態の場合、ポンプ設備は、その駆動噴射がキャビン空気によって生成される噴射ポンプとされる。そのような設備は、ほとんど保守が必要でないように容易に構築され、かつ軽量であるという点で特有の方法である本願の場合に適している。
【０００６】
キャビン排出空気からなる噴射駆動体と周囲圧力との間の圧力差によって抽出動作が顕著に促進されることがもはやない場合か、あるいは航空機の飛行状態が層流層の抽出を所望しないものとなった場合にそれぞれ、切替可能弁を配置することによって層流層の抽出を確実に停止することができるようにし、そのことは少なくとも表示される。
【０００７】
本発明のさらなる実施形態では、噴出用の超過圧力を得るために、切替可能弁を用いて、圧縮空気を誘導する航空機エンジンのパイプ及び／又は追加した圧縮設備に流体管システムを連結可能とすることが提案される。
【０００８】
本発明によるこの実施形態には、流体管システムの機能が層流層を抽出するための抽出システムから噴出させるための圧力システムに変更されるという利点があり、このことは、例えば、外板の通路開口部の汚染を吹き飛ばす場合や、これら開口部の凍結を防止しなければならない場合に常に起こり得る。航空機エンジン又は適切な補助圧力装置からの圧縮空気はそれぞれ通常高温であり、次ぎに不安定な箇所に送られて噴出される。
【０００９】
本発明のさらなる有益な成果は、制御ユニット又は調整ユニットを設けたことにあり、そのユニットは、飛行状態パラメータ、周囲パラメータ（温度Ｔ、圧力Ｐ）、及び航空機エンジンの動作パラメータＢＬなどの入力パラメータに応じて、制御線を用いて切替可能弁を作動させる。このようにして、流体管システムは、例えば、巡航高度や、着陸態勢時もしくは離陸態勢時などを意味する飛行状態に応じて、超過圧力を発生させるか、あるいは流体管システムが完全に停止される、すなわち通過することができないかのいずれかとなるように切り換えることができる。
【００１０】
別の有益な実施形態によれば、切替可能弁の通過断面は定値制御可能とされる。それにより、例えば、流体管システム内の圧力を容易に漸増させることが可能であり、若しくは、外板内の開口を通る空気の量を、超過した圧力を用いて外側に向けて又は減圧した圧力を用いて内側に向けてのいずれかによりそれぞれ定値制御することが可能である。
【００１１】
最後に、本発明のさらなる有益な成果は、キャビンから噴射ポンプに誘導する排出パイプ内に空気がキャビンに流入するのを防止する逆止弁を配置したことにある。この逆止弁は、キャビンの圧力が所望しない範囲まで低下するのを防止する安全な構成であるのが好ましい。そのような低下は、例えば、圧縮空気をキャビンに供給する能力が低下したり、さらにはなくなったりした場合に起こる。そうした場合に、逆止弁の機能によってキャビン内が所望の圧力レベルに維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
同封の図面を参照すると、本発明の実施形態が図示されている。その図面は、航空機の流体管システムの概略図を示している。
【００１３】
逆止弁２が配置された排出パイプ１２は、航空機のキャビン１から排出口３０を設けた噴射ポンプ３に誘導し、その排出口３０は周囲に向かって広がっている。噴射ポンプ３の送気量は周囲と航空機のキャビンとの間の圧力差に依存する。この圧力差は、航空機の動作時間の大部分の間、すなわち巡航高度にある間、かなりの量となる。噴射ポンプ３の駆動噴射は符号１０で示される。大きな圧力差のために噴射ポンプ３の超臨界運転が可能となる。流体管システム２６は噴射ポンプ３の吸引管に連結され、流体管システム２６内の噴射ポンプ３の区域には、切替可能停止弁６が設けられている。停止弁６の断面は調整可能とされている。停止弁６を作動させるのは制御線１６を用いて行われ、制御線の方は、制御ユニット７を用いて作動される。流体管システム２６は、相互連結管１９を介して航空機の外板２０にある開口１８に連結されている（図の右上の概略図を参照のこと）。示した実施形態では、開口１８は航空機の１つの翼の圧力側前部領域にある。しかし、代替として又は追加するものとして想定できる別の場所があり、層流層を抽出するか、又は高温空気を噴出させるかのいずれかのために適切な開口１８がその場所に設けられる。開口は、外板において穴のあいた領域又はスロットを有する領域として設計されるのが好ましい。
【００１４】
流体管システム２６は、切替可能噴出弁４を介して圧縮空気管８に連結されている。圧縮空気管８自体は、切替可能抽気弁５及び抽気管２５を介して航空機エンジン２２の適切な位置に連結されている。抽気弁５は制御ユニット７によって制御線１５を介して命令される。さらに、圧縮空気管８は、逆止弁として設計された保護弁９を介して圧縮設備２８に代替として又は追加するものとして連結されている。圧縮設備２８は、航空機エンジンによって駆動されるコンプレッサであってもよいし、又は独立した圧縮空気集合体であってもよい。航空機エンジン２２の抽気管２５のほかに流体管システム２６に対する圧縮空気の供給体としてコンプレッサを追加して構成することは、抽気を分岐するのが禁じられた航空機エンジンの特定の状況で流体管２６内に所望のレベルの圧力をなお発生させるために意味をもち得る。
【００１５】
切替可能弁４、５、６に対する制御線１４、１５、１６を用いた制御は、飛行状態パラメータ、例えば温度Ｔや圧力Ｐのような周囲パラメータ、及び航空機エンジン２２の動作パラメータＢＬに応じて行われる。
【００１６】
定常状態の巡航飛行では、噴射ポンプ３は、キャビン１と周囲との間の圧力レベルが異なるために、航空機の外板２０の開口１８を通じて層流層を抽出するのに必要な必須の吸引気流を発生させる。同時に、逆止弁２及び切替可能停止弁６が開き、一方、噴出弁４と、必要ならば、抽気弁５及び逆止弁として設計された保護弁９が閉じられる。キャビンの圧縮空気定値制御が部分的に又は完全に機能停止となった場合には、逆止弁２は自動的に閉じられ、それによって、キャビン１のさらなる圧力低下を防止する。
【００１７】
個々の飛行状態パラメータ、周囲パラメータ、又は航空機エンジンの動作パラメータが、開口１８の閉塞又は着氷障害といった危険性を示している場合に、制御ユニット７を用いて切替可能弁の逆転制御が行われる。すなわち停止弁６が閉じられ、一方、噴出弁４及び／又は抽気弁５が開かれるようなやり方で逆転制御が行われる。次ぎに、保護弁９が自動的に開かれる。
【００１８】
「含む」という用語は他の要素又はステップを除外するものではないことに留意すべきである。また、異なる実施形態に関連して説明した要素は組み合わせることができるであろう。
【００１９】
各請求項の参照符号は、特許請求の範囲を限定するものと解釈されてはならないことにも留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】航空機の流体管システムの概略図を示す。
【符号の説明】
【００２１】
１  航空機キャビン
２  逆止弁
３  噴射ポンプ
４  噴出弁
５  抽気弁
６  停止弁
７  制御ユニット
８  圧縮空気管
９  保護弁
１０  駆動噴射
１０  排出管
１４、１５、１６  切替可能弁４、５、６に対する制御線
１８  ２０内の開口
１９  相互連結管
２０  航空機の外板
２２  航空機エンジン
２５  抽気管
２６  流体管システム
２８  圧縮設備
【図１】
2007537084.tif 000003
【国際調査報告】
2007537084.tif 000004
2007537084.tif 000005