(57)【要約】【課題】簡易かつ信頼性の高い方法で、航空機に装備された種々のシステムに、要求された外気を、航空機のあらゆる動作状態、つまり飛行中および地面にあるときの双方、において供給することを実現する。【解決手段】航空機の外気を供給するためのラムエア流路(10)は、第１吸気口(12)および該第１吸気口(12)から下流に延在する主流路(16)とを具える。ラムエア流路(10)は、第1吸気口(12)から独立した第2吸気口（24）を具える。
2007517710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１吸気口(12)および該第１吸気口(12)から下流に延在する主流路(16)とを具え、航空機に外気を供給するためのラムエア流路(10)において、
第1吸気口(12)から独立した第2吸気口（24）を具えたことを特徴とするラムエア流路 (10)。
【請求項２】
請求項１に記載のラムエア流路において、
前記第１吸入部から独立した第２吸入部(24)を、本質的には放射状に主流路(16)に及ぶ側流路(22)で主流路(16)に接続したことを特徴とするラムエア流路。
【請求項３】
請求項１または２に記載のラムエア流路において、
第1吸気口(12)が一定の流路断面を有することを特徴とするラムエア流路。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のラムエア流路において、
第2吸気口（24）の流路断面を設定する可動要素（36）を設けたことを特徴とするラムエア流路。
【請求項５】
請求項４に記載のラムエア流路において、
前記可動要素(36)は、軸（34）のまわりを回転するフラップの形状であることを特徴とするラムエア流路。
【請求項６】
請求項４または５に記載のラムエア流路において、
少なくとも部分的に第2吸気口（24）の流路断面を開く第一位置に、可動要素（36）を移動するために、第2吸気口（24）部に低圧を生成する装置を設けたことを特徴とするラムエア流路。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載のラムエア流路において、
航空機の始動段階では、可動要素（36）が、第2吸気口（24）を通って流れている空気の流れによって第二位置へ移動し、
航空機の飛行中では、可動要素（36）が、ラムエア流路(10)に蓄積されるラム圧によって、第2吸気口（24）の流路断面を閉鎖する第二位置に保持されることを特徴とするラムエア流路。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか１項に記載のラムエア流路において、
少なくとも部分的に第2吸気口（24）の流路断面を開く第一位置に、あるいは第2吸気口（24）の流路断面を閉じる第二位置に、可動要素（36）を移動する電気機械制御装置を設けたことを特徴とするラムエア流路。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか１項に記載のラムエア流路において、
少なくとも部分的に第2吸気口（24）の流路断面を開く第一位置に、あるいは第2吸気口（24）の流路断面を閉鎖する第二位置に、可動要素（36）を保持する機械式装置を設けたことを特徴とするラムエア流路。
【請求項１０】
航空機の飛行中は第1吸気口(12)によって供給し、航空機が地面にあるときは第一吸気口（12）および第二吸気口（24）によって外気を供給する請求項1〜9のいずれか1項に記載のラムエア流路の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１吸気口と該第１吸気口から下流方向に延在する主流路とを具え、航空機へ外気を供給するためのラムエア流路、および該ラムエア流路の動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸気口と該吸気口から下流方向に延在する主流路とを具えたラムエア流路は、現代の航空機に装備された空調装置などの種々の異なるシステムに外気を供給するために使用されている。航空機の飛行中、機体の外気は吸気口を通過してラムエア流路に流入する。これに対し航空機が地面にあるときは、噴射装置や、構造や、または上記吸気口を通過する外気の流れを生み出すためラムエア流路中の低圧の積極的な生成などといった機械装置が使用されている。種々のシステムに供給される外気に対する要求は、航空機が飛行中かまたは地面にあるかに応じて異なる。ラムエア流路を通って供給される外気の流れを、上記の異なった要求に適応可能にするために、吸気口部、あるいは排気口部、あるいは吸気量を増減することができるラムエア流路の主流路に可動要素を設けることが一般的である。または主流路の吸あるいは排気口の流断面を全閉する可動要素を設けることが一般的である。
可動要素は例えば、自由に調節可能な吸気口または排気口のフラップ (折り蓋)である。こフラップは、その位置に応じて、吸あるいは排気口の流路断面を要求されたものとなるように開く、また、もし要求があれば、吸あるいは排気口を全閉する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このタイプの装置の不利な点は、可動要素、例えば、自由に調節可能な吸気口または排気口のフラップが、飛行中に高レベルの機械的荷重を受けることである。特に、可動要素の位置が、流路断面を減少させて開くときはそうである。さらに、要求に応じて種々のシステムに外気を供給するために、流路断面を減少させて開くときは、可動要素は空気力学上の損失および飛行中の騒音の増大を招いてしまう。
【０００４】
本発明は航空機に外気を供給するラムエア流路を提供する目的に立脚し、簡易な構造であって、飛行中および地面にあるときの双方で航空機に装備された種々の異なるシステムに外気を供給するのに最適なラムエア流路を保障するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明は、航空機に外気を供給するためのラムエア流路に、第１吸気口から独立した第２吸気口を付設することを提案する。その配置は、航空機のいかなる運転状態においても、つまり飛行中および地面にあるときの双方において、必要な外気を装備されたシステムに供給する、簡易で信頼できる構成である。
【０００６】
第２吸気口は好ましくは、第１吸気口の下流に配設されて、本質的には放射状に延びる側流路によりラムエア流路の主流路に連通され得る。別な例として、第２吸気口は、ラムエア流路の外側壁に開口を設けるという形でも可能である。もし、第１吸気口よりも下流側の主流路に拡幅部が設けられていれば、第２吸気口を拡幅部の下流側に配設するのがよい。
【０００７】
本発明に係るラムエア流路の好適例としては、第１吸気口が一定の流路断面を有する、すなわち、第1吸気口部に配置される可動要素は省かれる、なお第1吸気口には、流路断面を設定する調節可能な入口フラップを設けてもよいが、この入口フラップは飛行中、第1吸気口の流路断面を減少させて開く位置において、特に高い機械的荷重を受けるという弊害がある。第1吸気口はNACA（全米航空諮問委員会）吸入口の形状が好ましい。これら特殊な設計の結果として、最適化された空気供給を容易にする。
【０００８】
第1吸気口の流路断面は、航空機に装備された種々のシステムに対し飛行中に外気を最適供給することを保証する有利なものとする。第1吸気口部にその流路断面を設定するための入口フラップを配置することを省き、第1吸気口の流路断面を飛行中に要求される外気供給に適応させることによって、第１吸気口における空気力学上の損失および飛行中の騒音は最小にされる。
【０００９】
好ましくは、可動要素が第2吸気口の流路断面の設定のために設けられる。それも可動要素の位置に応じて第2吸気口を開閉するというように、可動要素は設計されることができる。別な例として、
可動要素は自身の位置に、必要に応じて、第2吸気口の流路断面を増減するために自由に調節可能であってもよい。
【００１０】
可動要素は、例えば、軸のまわりを回転するフラップの形である。この種のフラップは比較的単純で製造コストが安く、そして軽い。したがって、それは航空機にとって有利である。
【００１１】
本発明のラムエア流路の実施例においては、第2吸気口の流路断面を部分的に開く第一位置へ可動要素を動かすために、第2吸気口部に低圧を発生させる装置を設ける。この低圧発生装置は、例えば、ブロワーであってもよいし、または複数のブロワーから構成される装置であってもよい。別な例として、第2吸気口部に低圧を発生させるポンプを設置するものであってもよい。第2吸気口部で生成される低圧によってこの可動要素が所望の位置とされるよう、可動要素の重量および幾何学特性は設計されるようにする。可動要素が軸のまわりを回転するフラップの形である場合、回転軸の位置は、特に、第2吸気口で生成される低圧によって正しくフラップを作動することが可能であるフラップの重心によって選択される。
さらに、第2吸気口で生成される低圧によって、外気はラムエア流路に効果的に吸い込まれる、そして、吸い込まれた外気を航空機に装備された種々のシステムに供給することができる。
【００１２】
好ましくは、可動要素はその重量およびその幾何学に関して、航空機の始動段階の間、第2吸気口を通って流れている空気の流れによって第二位置へ移動するように設計されて、飛行の間、ラムエア流路において蓄積するラム圧によって、第二位置に保たれる、そして、第二位置で、可動要素は第2吸気口の流路断面を閉じる。可動要素が軸のまわりを回転するフラップの形である場合、回転軸線の位置は、特に、フラップの重心に基づいて選択されることになっている。その結果、飛行中は、フラップがラムエア流路において蓄積するラム圧によって、第2吸気口を閉鎖した状態を保つことが保証される。
【００１３】
本発明になるラムエア流路の別な実施例として、第2吸気口の流路断面を少なくとも部分的に開く第一位置に可動要素を移動するために、あるいは、第2吸気口の流路断面を閉鎖する第二位置に可動要素を移動するために、電気機械制御装置を設ける。また、圧力制御される可動要素にあっては、上記した電気機械制御装置を付加的な制御装置として用いることで、第2吸気口部が低圧となる場合や、飛行中にラムエア流路に蓄積するラム圧が不十分な場合に可動要素を所望の位置に移動および／または保持して可動要素の機能の信頼性を高めてもよいこと勿論である。
【００１４】
好ましくは、第2吸気口の流路断面を少なくとも部分的に開く第一位置に可動要素を移動するために、あるいは、第2吸気口の流路断面を閉鎖する第二位置に可動要素を保持するために、機械式装置を設ける。機械式装置をトグルレバーまたはバネ装置といったようなものにすることで、圧力で操作される可動要素については当該圧力が変動する場合であっても可動要素を所望の位置に確実に保持することができる。電子機械的に作動される可動要素であれば、可動要素を要求位置に保持する機械装置を使用することにより、電気機械制御装置のエネルギー消費を有利に減少することができる。
【００１５】
本発明になるラムエア流路の動作方法は、飛行中に第1吸気口から外気を供給し第2吸気口を閉鎖する。前述したNACA吸入口のように第1吸気口が一定の流路断面であって、この第1吸気口は飛行中の外気供給のために要求される条件に一致することにより、航空機に装備されたシステムへの飛行中における外気の最適供給が保証される。同時に、第1吸気口部において、第1吸気口の流路断面を設定する可動要素を省くことによって、第1吸気口における空気力学上の損失および騒音を最小にすることができる。
【００１６】
航空機が地面にある地上の操作では、外気が第１吸気口および第２吸気口から供給され、ラムエア流路の第2吸気口は開かれる。これにより、航空機に装備された種々のシステムには、簡易な方法で、充分な量の外気を正しく供給することができる。さらに、地上における操作のために最適化されたこのタイプの空気制御は、地上における操作中の圧力損失を最小にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明になるラムエア流路の好ましい実施例を、添付図面により詳細に記載する：
【００１８】
図1および図2の双方において符号10を付したラムエア流路は、外気（航空機の周囲空気）の供給のため、第1吸気口12を有する。第1吸気口12は、NACA吸入口の形であって、一定の流路断面を有する。このため、第1吸気口12には可動要素、例えば第1吸気口12の流路断面を設定する調節可能な入口フラップ、を配置するものではない。
【００１９】
主流路16は第1吸気口12からラムエア流路10の外壁14を伴って延在する。航空機に装備された種々のシステムに外気を供給するようラムエア流路10を操作する間、外気はSで示す方向にラムエア流路10の中を流れる。第1吸気口12の下流の主流路16には、第一拡幅部18および第二拡幅部20を設ける。
【００２０】
第2拡幅部20の下流で本質的には放射状に主流路16に及ぶ側流路22は、主流路16から分岐する。そして、側流路22は主流路16を第2吸気口24に接続する。外気が第2吸気口24に流れ込むことを可能にするために、開口部28は航空機26の表面に配置される。つまり航空機26の前記表面の断面は、側流路22の外壁30に縁取りされている第2吸気口24の断面に一致する。
【００２１】
第2吸気口24の開閉のために、軸34のまわりを回転するフラップ形状の可動要素36を、第2吸気口24部に設ける。中で可動要素36が第2吸気口24の流路断面を開く第一位置に、可動要素36を動かすために、動作中は第2吸気口24部に低圧をつくるブロワー（図示されない）を設ける。
【００２２】
第2吸気口24部でブロワーが生成する低圧によって、要求される第一位置に可動要素36を移動することができるよう、可動要素36はその重量およびその幾何学に関して、特に、可動要素36の重心と関連する回転軸34の位置決めに関して、設計される。さらに、可動要素36は、航空機の始動段階では第2吸気口24を通って流れている空気の流れによって第二位置へ移動して、飛行中ではラムエア流路10において蓄積するラム圧によって、第二位置に保持される。第二位置において、可動要素36は第2吸気口24の流路断面を閉じる。
【００２３】
例えばトグルレバーまたはバネ装置を用いた機械式装置（図示されない）は、少なくとも部分的に第2吸気口24の流路断面を開く第一位置に、あるいは、第2吸気口24の流路断面を閉める第二位置に、可動要素36を保持するのに役立つ。このような方法によれば、たとえ圧力変動が第2吸気口24部で生じても可動要素を所望の位置に保持することを実現できる。
【００２４】
図には示さなかったがラムエア流路10の別の実施例として、少なくとも部分的に第2吸気口24の流路断面を開く第一位置に、あるいは、第2吸気口24の流路断面を閉める第二位置に、可動要素36を移動するための電気機械制御装置を設ける。
【００２５】
ラムエア流路10の機能を、以下に記載する。
航空機の始動段階では、可動要素36は第2吸気口24を通って流れている空気の流れによって第二位置に移動される、そして、この第二位置で、可動要素３６は第2吸気口24の流路断面を閉じる。機械式装置に支持される可動要素36はすべての飛行中、ラムエア流路10のラム圧によって、第二位置に保持される。そのため、外気の供給は第1吸気口12だけによって実現される。一定の流路断面を有するNACA流入口である第1吸気口12は飛行中の外気供給源の必要条件に対応するよう釣り合っているので、飛行中は第1吸気口12によって航空機に装備された種々のシステムに外気を最適供給することができる。
【００２６】
同時に、第1吸気口12の流路断面を設定するための可動要素を省くことになるから、第1の吸気口12における空気力学的な損失および騒音を最小にすることができる。
【００２７】
可動要素36は飛行中にあっては第2吸気口24を閉鎖する一方、航空機が地面にあるときは可動要素36を作動するために使用するブロワーが始動する。このため、第2吸気口24部では低圧は蓄積する。第2吸気口24部で蓄積する低圧によって、可動要素36はその第一位置へ移動する。そこにおいて、可動要素36は第2吸気口24の流路断面を開く。動作中、機械式装置に支持される可動要素36は、航空機が地面にある間すべて、および、航空機に装備された種々のシステムに外気を供給することが必要とされる間、第2吸気口24部で優勢である低圧によって、第一位置に保持される。
【００２８】
さらに、第2吸気口24部で優勢である低圧によって、外気は第2吸気口24によってラムエア流路10に吸い込まれる、そして、この外気を航空機に装備された種々のシステムに送気することができる。このように簡易な方法で、航空機が地面にあるときは、航空機に装備された種々のシステムに充分な量の外気を正確に供給することを実現できる。さらに、地上の操作のために最適化されたこの種の空気供給源は、地上の操作中に圧力の損失を最小にすることができる。
【００２９】
例えば電気機械制御装置によって、可動要素36を、第2吸気口24の流路断面を減少させるだけ開く位置に移動させることができることは勿論である。こうして簡易な方法で、航空機に装備された種々のシステムが必要とする量と一致する量の外気を供給することができる。最後にまた、地上の操作中にラムエア流路10の第2吸気口24を閉じることできること勿論である。例えば、可動要素36を、第2吸気口24の流路断面を閉じる第二位置に移動させるよう電気機械制御装置を用いられることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図1は、本発明の実施例になるラムエア流路の側面図である。
【図２】図2は、図１に示す本発明の実施例になるラムエア流路の平面図である。
【図３】図3は、図1および図2に示す本発明の実施例になるラムエア流路の拡大断面図である。
【図１】
2007517710.tif 000003
【図２】
2007517710.tif 000004
【図３】
2007517710.tif 000005
【国際調査報告】
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2007517710.tif 000007
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