(57)【要約】【課題】逆推力装置カスケードを提供すること。【解決手段】逆推力装置カスケードが、少なくとも１つの側部を有する周辺フレームと、周辺フレーム内で支持され得る複数の羽根とを備え得る。また、逆推力装置カスケードは、周辺フレームの少なくとも一部分または複数の羽根を支持する強化構造を備え得る。【選択図】図１
2019157858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの側部を有し、且つ重合体の第１の材料から作られた射出成型周辺フレームと、
前記射出成型周辺フレーム内で支持された複数の羽根と、
前記射出成型周辺フレームの少なくとも一部分内に少なくとも部分的に埋め込まれた強化構造であって、前記射出成型周辺フレームまたは前記羽根の少なくとも一部分を支持し、前記重合体の第１の材料とは異なる第２の材料から作られた強化構造と、
を備える逆推力装置カスケード。
【請求項２】
前記重合体の第１の材料は、熱可塑性材料、熱硬化性材料、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリベンゾオキサジン、ポリウレタン、シリコーン、フェノール樹脂、アミンを伴うエポキシ、またはアミドを伴うエポキシを含む、請求項１に記載の逆推力装置カスケード。
【請求項３】
前記第２の材料は、非重合材料、複合材料、炭素、ガラス、形状記憶合金、鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ニッケル−クロム合金、または、熱硬化性ポリマーと、ポリアラミド繊維、炭素繊維、およびガラス繊維のうちの少なくとも１つとの複合物のうちの１つを含む、請求項１または２に記載の逆推力装置カスケード。
【請求項４】
前記複数の羽根のうちの少なくとも一部を前記射出成型周辺フレーム内で支持する補強部をさらに備え、前記強化構造は前記補強部を支持する、請求項１から３のいずれか一項に記載の逆推力装置カスケード。
【請求項５】
前記強化構造は、撚られた繊維または編まれた繊維を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の逆推力装置カスケード。
【請求項６】
前記強化構造は、織られた網を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の逆推力装置カスケード。
【請求項７】
前記強化構造はストリップインサートを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の逆推力装置カスケード。
【請求項８】
前記ストリップインサートは、Ｌ字形、エーロフォイル形、長方形、正方形、または丸形とされる幾何学的輪郭を備える、請求項７に記載の逆推力装置カスケード。
【請求項９】
前記逆推力装置カスケードの第１の部分における第１の強化構造と、前記逆推力装置カスケードの第２の部分における第２の強化構造とをさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の逆推力装置カスケード。
【請求項１０】
前記強化構造は、前記少なくとも１つの側部の長さに十分に沿って延びる、請求項１から９のいずれか一項に記載の逆推力装置カスケード。
【請求項１１】
前記強化構造は、前記複数の羽根における羽根の長さに十分に沿って延びる、請求項１から１０のいずれか一項に記載の逆推力装置カスケード。
【請求項１２】
少なくとも１つの側部を有し、且つ重合体の材料から作られた射出成型周辺フレームと、
前記射出成型周辺フレーム内で支持された複数の羽根と、
前記射出成型周辺フレームの少なくとも一部分内に少なくとも部分的に埋め込まれ、且つ撚られた繊維、編まれた繊維、または織られた繊維を備える強化構造と、
を備える逆推力装置カスケード。
【請求項１３】
前記繊維は、非重合材料、複合材料、炭素、ガラス、形状記憶合金、鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、またはニッケル−クロム合金のうちの１つから作られる、請求項１２に記載の逆推力装置カスケード。
【請求項１４】
少なくとも１つの側部を有し、且つ重合体の材料から作られた射出成型周辺フレームと、
前記射出成型周辺フレーム内で支持された複数の羽根と、
前記射出成型周辺フレームの少なくとも一部分内に少なくとも部分的に埋め込まれ、且つストリップインサートを備える強化構造と、
を備える逆推力装置カスケード。
【請求項１５】
前記ストリップインサートは、非重合材料、複合材料、炭素、ガラス、形状記憶合金、鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ニッケル−クロム合金、または、熱硬化性ポリマーと、ポリアラミド繊維、炭素繊維、およびガラス繊維のうちの少なくとも１つとの複合物のうちの１つから作られる、請求項１４に記載の逆推力装置カスケード。
【請求項１６】
相対する離間した側部を有し、且つ重合体の第１の材料から作られた射出成型周辺フレームと、
前記相対する離間した側部同士の間で延びる複数の補強部と、
前記射出成型周辺フレーム内で支持される複数の羽根であって、前記複数の補強部における補強部が、隣接する羽根同士の間で延びる、複数の羽根と、
前記重合体の第１の材料とは異なる第２の材料から作られる強化構造であって、前記射出成型周辺フレームの少なくとも一部分内に少なくとも部分的に埋め込まれ、且つ撚られた繊維、編まれた繊維、織られた網、またはストリップインサートのうちの１つを備える強化構造と、
を備え、
前記第２の材料は、非重合材料、複合材料、炭素、ガラス、形状記憶合金、鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ニッケル−クロム合金、または、熱硬化性ポリマーと、ポリアラミド繊維、炭素繊維、およびガラス繊維のうちの少なくとも１つとの複合物のうちの１つを含む、逆推力装置カスケード。
【請求項１７】
逆推力装置カスケードを製造する方法であって、
重合体の第１の材料から、前記逆推力装置カスケードのための周辺フレームを形成するステップであって、前記周辺フレームは、相対する離間した側部を有し、前記側部同士の間で複数の羽根を支持する、ステップと、
非重合強化構造または複合強化構造を前記周辺フレームに結合するステップと、
を含む方法。
【請求項１８】
前記結合するステップは、前記強化構造を前記周辺フレーム内に埋め込むことを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記形成するステップは射出成型を含む、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記結合するステップは、前記射出成型の間に前記強化構造を前記周辺フレーム内に埋め込むことを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記強化構造は、撚られた繊維または編まれた繊維を備える、請求項１７から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記強化構造は、織られた網を備える、請求項１７から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記強化構造はストリップインサートを備える、請求項１７から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記重合体の第１の材料は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリベンゾオキサジン、ポリウレタン、シリコーン、フェノール樹脂、アミンを伴うエポキシ、またはアミドを伴うエポキシのうちの１つを含む、請求項１７から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記強化構造は、炭素、ガラス、形状記憶合金、鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ニッケル−クロム合金、または、熱硬化性ポリマーと、ポリアラミド繊維、炭素繊維、およびガラス繊維のうちの少なくとも１つとの複合物のうちの１つを含む、請求項１７から２４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願への相互参照］
本出願は、２０１８年３月１６日に出願された米国特許出願第１５／９２３，７３０号の優先権および便益を主張する。
【０００２】
本開示は、タービンエンジンのための逆推力装置に関し、より詳細には、逆推力装置カスケードに関する。
【背景技術】
【０００３】
タービンエンジン、特には、ガスまたは燃焼のタービンエンジンは、エンジンを通って多数のタービン翼へと進む燃焼ガスの流れからエネルギーを抽出する回転エンジンである。タービンエンジンは、陸上および水上の移動および発電のために使用されてきたが、ヘリコプタを含む航空機などへの飛行用途に最も一般的に使用されている。航空機では、タービンエンジンは推進のために使用され得る。
【０００４】
逆推力装置カスケードが、例えば、着陸の間などに航空機の速度を低減させるために、逆推力を提供するためにタービンエンジン内で使用され得る。逆推力は、カスケードを伴う扉組立体をバイパスダクトへと展開することで達成でき、空気は、カスケードを用いて後方方向から前方方向へと転向させられ得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様では、本開示は、少なくとも１つの側部を有し、重合体の第１の材料から作られた射出成型周辺フレームと、周辺フレーム内で支持された複数の羽根と、フレームの少なくとも一部分内に少なくとも部分的に埋め込まれた強化構造であって、フレームまたは羽根の少なくとも一部分を支持し、重合体の第１の材料とは異なる第２の材料から作られた強化構造とを備える逆推力装置カスケードに関する。
【０００６】
別の態様では、本開示は、少なくとも１つの側部を有し、重合体の材料から作られた射出成型周辺フレームと、周辺フレーム内で支持された複数の羽根と、フレームの少なくとも一部分内に少なくとも部分的に埋め込まれ、撚られた繊維、編まれた繊維、または織られた繊維を含む強化構造とを備える逆推力装置カスケードに関する。
【０００７】
なおも別の態様では、本開示は、少なくとも１つの側部を有し、重合体の材料から作られた射出成型周辺フレームと、周辺フレーム内で支持された複数の羽根と、フレームの少なくとも一部分内に少なくとも部分的に埋め込まれ、ストリップインサートを含む強化構造とを備える逆推力装置カスケードに関する。
【０００８】
なおも別の態様では、本開示は、相対する離間した側部を有し、重合体の第１の材料から作られた射出成型周辺フレームと、相対する離間した側部同士の間で延びる複数の補強部と、周辺フレーム内で支持される複数の羽根であって、複数の補強部における補強部が、隣接する羽根同士の間で延びる、複数の羽根と、重合体の第１の材料とは異なる第２の材料から作られる強化構造であって、フレームの少なくとも一部分内に少なくとも部分的に埋め込まれ、撚られた繊維、編まれた繊維、織られた網、またはストリップインサートのうちの１つを備える強化構造とを備え、第２の材料は、非重合材料、複合材料、炭素、ガラス、形状記憶合金、鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ニッケル−クロム合金、または、熱硬化性ポリマーと、ポリアラミド繊維、炭素繊維、およびガラス繊維のうちの少なくとも１つとの複合物のうちの１つを含む、逆推力装置カスケードに関する。
【０００９】
なおもさらに別の態様では、本開示は、逆推力装置カスケードを製造する方法に関する。方法は、重合体の第１の材料から、逆推力装置カスケードのための周辺フレームを形成するステップであって、周辺フレームは、相対する離間した側部を有し、側部同士の間で複数の羽根を支持する、ステップと、非重合強化構造または複合強化構造を周辺フレームに結合するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本明細書に記載した様々な態様による例示の逆推力装置カスケードを含む航空機のためのタービンエンジンの概略的な断面図である。
【図２】図１のタービンエンジンにおいて利用され得る、周囲支持構造のない逆推力装置カスケードの例示の組立体の斜視図である。
【図３】第１の強化構造を含む、図２の組立体の逆推力装置カスケードの斜視図である。
【図４】図３の第１の強化構造の一部分の斜視図である。
【図５】第２の強化構造を含む、図２の組立体の別の逆推力装置カスケードの斜視図である。
【図６】図５の第２の強化構造の概略図である。
【図７】第３の強化構造を含む、図２の組立体の別の逆推力装置カスケードの斜視図である。
【図８】第１の構成における図７の第３の強化構造の概略図である。
【図９】第２の構成における図７の第３の強化構造の概略図である。
【図１０】第３の構成における図７の第３の強化構造の概略図である。
【図１１】図２の例示の組立体における強化構造を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の記載した態様は、特にはタービンエンジンにおける、逆推力装置組立体を対象としている。例示の目的のために、本開示は、航空機のタービンエンジンに関して記載されている。しかしながら、本開示は、そのように限定されておらず、他の移動用途および移動しない産業用途、商業用途、ならびに住宅用途など、航空機でない用途において一般的適用性を有し得ることが理解されるものである。
【００１２】
中型から大型までのターボファンエンジンのための従来の逆推力装置は、並進カウルが軸方向後方に並進されてカスケードを露出する並進カウル設計を利用できる。一連のブロッカードアが、この動作によって、ファンダクトを塞ぎ、カスケードに流れを通すように再方向付けするために、回転させることができ、カスケードは、逆推力を提供するために流れを前方へと変えるための複数の羽根を有する。軸方向の移動は、一体的に制御および同期させられるいくつかの伸縮する電気式、油圧式、または空気圧式のアクチュエータで典型的には達成させられる。
【００１３】
本明細書で用いられているように、「前方」または「上流」という用語は、エンジン入口に向かう方向における移動、または、別の構成要素と比較してエンジン入口により近い構成要素に言及している。「後方」または「下流」という用語は、エンジン中心線に対してエンジンの後部または出口に向かう方向に言及している。
【００１４】
また、本明細書で用いられているように、「径方向の」または「径方向に」という用語は、エンジンの中心長手方向軸と外側のエンジン周囲との間に延びる次元に言及している。
【００１５】
「セット」は、１つだけの要素を含む、任意の数のそれぞれの記載した要素を含むことができることをさらに理解されたい。
【００１６】
すべての方向の言及（例えば、径方向、軸方向、近位、遠位、上方、下方、上向き、下向き、左、右、側方、前、後、上、下、〜の上、〜の下、鉛直方向、水平方向、時計回り、反時計回り、上流、下流、後など）が、本開示の読み手の理解を助けるための識別の目的のために使用されているだけであり、特に本開示の位置、配向、または使用に関して、限定を作り出すことはない。連結の言及（例えば、取り付けられる、結合される、連結される、および接合される）は、幅広く解釈されるものであり、他に指示されていない場合、要素の集まりの中での中間部材と、要素同士の間の相対移動とを含み得る。このようにして、連結の言及は、２つの要素が直接的に連結され、互いに固定された関係にあることを必ずしも意味しない。例示の図面は、図示の目的だけのためであり、本明細書に添付された図面において反映されている寸法、位置、順番、および相対的な大きさは変わる可能性がある。
【００１７】
図１は、技術的に知られている種類の高バイパス比ターボファンエンジン１０として逆推力装置組立体を示すガスタービンエンジンを概略的に表している。エンジン１０は、コアエンジン１４の少なくとも一部分を包囲するナセル１２を含むとして概略的に表されている。ナセル内部４６は、ナセル１２によって定められ得る。エンジン１０は、前方から後方へと延びる概して長手方向に延びる軸または中心線３６を有する。コアエンジン１４の前に位置付けられたファン組立体１６が、ファン翼２０の配列から前方に突出するスピナーノーズ１８を備える。コアエンジン１４は、高圧圧縮機２２と、燃焼器２４と、高圧タービン２６と、低圧タービン２８とを備えるとして概略的に表されている。ファン組立体１６に入る空気の大部分が、エンジン推力を発生させるためにエンジン１０の後方へと迂回させられる。迂回させられた空気は、ナセル１２と内側コアカウル３２との間に前後空気流導路３１を定める環状の形をしたバイパスダクト３０を通過し、ファン出口ノズル３４を通じてバイパスダクト３０を出て行く。内側コアカウル３２は、バイパスダクト３０の径方向内向きの境界を定め、コアエンジン１４から後方に延びる主排気ノズル３８への移行面を提供している。ナセル１２は、バイパスダクト３０の径方向外向きの境界を定めている。迂回させられたファン空気は、ファン出口ノズル３４を通じて排気される前に、ナセル１２および内側コアカウル３２によって定められたバイパスダクト３０を通じて流れることができる。１つまたは複数の出口案内羽根４８が、ファン翼２０の下流でバイパスダクト３０内に設けられ得る。出口案内羽根４８は、ファンによって駆動される流体の流れにおける螺旋の周方向の成分を誘導でき、周方向の流れを軸方向の流れに変えることができる。
【００１８】
ナセル１２は、ナセル１２の外部境界を定める３つの主要な要素、すなわち、入口組立体４０と、ファン翼２０を包囲するエンジンファンケースとの境界を定めるファンカウル４２と、ファンカウル４２の後方に位置付けられた逆推力装置組立体４４とを備えることができる。逆推力装置組立体４４は、３つの主要な構成要素、すなわち、ナセル１２に搭載された並進カウル５０と、ナセル１２内で概略的に表されている逆推力装置カスケード５２（本明細書では「カスケード」５２としても言及される）と、図１に示した収容された位置から旋回で展開されるように適合された複数のブロッカードア５４とを備えることができ、ブロッカードア５４は、逆推力装置カスケード５２の径方向内側にある。コアエンジン１４の内側コアカウル３２は逆推力装置組立体４４の一部でもあり、ブロッカードア５４が十分に展開されるとき、ブロッカードア５４の前端は、内側コアカウル３２との係合へと、または、内側コアカウル３２との近接へと旋回される。
【００１９】
逆推力装置カスケード５２は、１つの非限定的な例におけるナセル１２の固定された構造とでき、並進カウル５０は、カスケード５２を露出させ、ブロッカードア５４をバイパスダクト３０へと展開させるために後方へと並進されるように適合されており、バイパスダクト３０内の迂回させられた空気を露出されたカスケード５２を通すように転向させ、それによって逆推力効果を提供する。別の非限定的な例では、逆推力装置カスケード５２は、並進カウル５０と共に後方に並進するように構成され得る。明示的に記載されていない逆推力装置カスケード５２の他の構成は、逆推力装置組立体４４内で使用されてもよい。２つのブロッカードア５４が図１で示されているが、ブロッカードア５４のセットが典型的にはナセル１２の周りにおいて周方向に離間されている。
【００２０】
ここで図２を参照すると、例示の逆推力装置カスケード５２が図１のナセル１２の周りにおいて周方向に配置され得る環状のカスケード組立体５８が図示されている。隣接するカスケード５２同士の間の構造の連結は、分かりやすくするために省略されている。
【００２１】
例示のカスケード５２は、端部長さ６８を有する相対するフレーム端部６６によって連結された、側部長さ６４を有する相対するフレーム側部６２を伴う周辺フレーム６０を備え得る。周辺フレーム６０は本質的に長方形で示されているが、正方形、丸形、または不規則／非対称を含む他の幾何学的輪郭が例示のカスケード５２における使用のために企図されてもいることは、理解されるものである。さらに、相対するフレーム側部６２およびフレーム端部６６は、直線的な輪郭を有するとして図示されているが、フレーム側部６２またはフレーム端部６６が湾曲した輪郭を有し得ることも企図されている。周辺フレーム６０は、限定されることはないが、熱可塑性材料、熱硬化性材料、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリベンゾオキサジン、ポリウレタン、シリコーン、フェノール樹脂、アミンを伴うエポキシ、またはアミドを伴うエポキシを含む重合体の材料から作られ得る。
【００２２】
羽根長さ７２を有する複数の羽根７０が、カスケード５２において備えられ、周辺フレーム６０内に位置決めされ得る。羽根７０は格子または配列で配置でき、他の例では、羽根は相対するフレーム側部同士６２の間で十分に延びることができる。なおも別の例では、羽根７０は、望むようにカスケード５２の異なる領域において様々な羽根長さ７２を各々有してもよい。さらに、羽根７０は、非限定的な例において、平坦、長方形、エーロフォイル形、または丸形を含む任意の所望の輪郭を備えることができる。
【００２３】
複数の補強部７４が、例示の逆推力装置カスケード５２に含まれてもよい。補強部７４は、フレーム端部６６同士の間で軸方向に延びて示されており、羽根７０と周辺フレーム６０とを追加的に支持するために、羽根７０を貫いて延びることができる、または、隣接する羽根７０同士の間で結合させることができる。補強部７４が任意の所望の方向においてカスケード５２内で配向され得ることは、企図されている。さらに、羽根７０は、補強部７４同士の間、または、フレーム端部６６同士の間で回転可能とでき、代替で、羽根７０は、補強部７４同士の間、または、フレーム端部６６同士の間で、所定位置で固定できる。
【００２４】
動作中、並進カウル５０（図１）がその収容された位置から後方に展開され、ブロッカードア５４がそれらの収容された位置から展開されるとき、迂回させられたファン空気は、エンジン１０のための逆推力を提供するために、逆推力装置カスケード５２を通じて前方へと方向付けられ得る。カスケード５２を通り羽根７０を越えて流れる空気（図３）は、フレーム側部６２、フレーム端部６６、羽根７０、または補強部７４内を含め、カスケード５２において応力を発生させる可能性がある。
【００２５】
図３を見ると、カスケード組立体５８において使用され得る別の逆推力装置カスケード１５２が示されている。逆推力装置カスケード１５２は逆推力装置カスケード５２と同様であり、そのため、同様の部品は、１００だけ増加させられた同様の符号で識別されており、他に指摘されていない場合、カスケード５２の同様の部品がカスケード１５２にも当てはまることは理解されている。
【００２６】
逆推力装置カスケード１５２は、端部長さ１６８を有する相対するフレーム端部１６６によって連結された、側部長さ１６４を有する相対するフレーム側部１６２を伴う周辺フレーム１６０を備える。複数の羽根１７０および複数の補強部１７４もカスケード１５２に含まれ得る。
【００２７】
カスケード１５２は非重合材料から作られた第１の強化構造１８０をさらに備え、非重合材料の非限定的な例には、金属、炭素、ガラス、ガラス繊維、または形状記憶合金がある。本明細書で用いられているように、「強化構造」は、増加した強度、頑丈さ、安定性、または剛性などの強化を提供するために、別の物体に結合、嵌め合い、付着、埋め込み、または連結され得る構造に言及している。第１の強化構造１８０において利用され得る材料の追加の非限定的な例には、鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、またはニッケル−クロム合金がある。複合材料が要求により第１の強化構造１８０に使用され得ることもさらに企図されている。
【００２８】
第１の強化構造１８０は、フレーム側部１６２の長さ１６４に十分に沿って、フレーム端部１６６の長さ１６８に十分に沿って、または、羽根１７０の羽根長さ１７２に十分に沿ってを含め、フレーム側部１６２またはフレーム端部１６６に結合され得る。第１の強化構造１８０は、図示しているように、補強部１７４の少なくとも一部分に結合されてもよい。第１の強化構造１８０が周辺フレーム１６０内、少なくとも１つの羽根１７０内、または少なくとも１つの補強部１７４内に少なくとも部分的に埋め込まれ得ることは企図されている。例えば、第１の強化構造１８０は、第１の強化構造１８０の周りに周辺フレーム１６０、羽根１７０、または補強部１７４を形成するために、重合体の材料でインモールドされ得る。他の非限定的な例では、第１の強化構造１８０は、ボルトまたはねじなどの取り付け具、溶接方法、または接着剤接合材料を用いて、フレーム１６０、羽根１７０、または補強部１７４に結合され得る。
【００２９】
図４は、第１の強化構造１８０が、例えば、非限定的な例における炭素または金属の繊維といった、非重合材料の繊維１８２を含み得ることを示している。繊維１８２は、撚り糸１８４へと編まれるかまたは撚られることができ、図４における例では、図３で記載したようなフレーム側部１６２、羽根１７０、または補強部１７４に沿って延びることができる、６本の撚り糸でＺ撚りに撚られた繊維紐１８６を形成するとして図示されている。非限定的な例において、１本の撚り糸または２本の撚り糸、Ｚ撚りまたはＳ撚り、編みをさらに編むこと、多重編み、平行なコア、または中空の編みを含め、繊維１８２が繊維紐１８６の任意の所望の構成へと形成され得ることは企図されている。ワイヤーケーブルなどの他の構成が、第１の強化構造１８０において、例えば撚り糸として、利用されてもよい。
【００３０】
動作中、第１の強化構造１８０は、増加した剛性および強度をカスケード５２内でのその支持された重合体の構成要素（例えば、周辺フレーム１６０、羽根１７０、または補強部１７４）に提供できることが理解できる。それによって、第１の強化構造１８０は、様々な動作条件および荷重において、より耐久性がある逆推力装置カスケード１５２を形成できる。
【００３１】
図５を見ると、カスケード組立体５８において使用され得る別の逆推力装置カスケード２５２が示されている。逆推力装置カスケード２５２は逆推力装置カスケード５２と同様であり、そのため、同様の部品は、２００だけ増加させられた同様の符号で識別されており、他に指摘されていない場合、カスケード５２の同様の部品がカスケード２５２にも当てはまることは理解されている。
【００３２】
逆推力装置カスケード２５２は、端部長さ２６８を有する相対するフレーム端部２６６によって連結された、側部長さ２６４を有する相対するフレーム側部２６２を伴う周辺フレーム２６０を備える。複数の羽根２７０および複数の補強部２７４もカスケード２５２に含まれ得る。
【００３３】
カスケード２５２は、図３で記載したような非重合材料または複合材料から作られた第２の強化構造２８０をさらに備える。第２の強化構造２８０は、フレーム側部２６２の長さ２６４に十分に沿って、フレーム端部２６６の長さ２６８に十分に沿って、または、羽根２７０の羽根長さ２７２に十分に沿ってを含め、フレーム側部２６２またはフレーム端部２６６に結合され得る。第２の強化構造２８０は、図示しているように、補強部２７４の少なくとも一部分に結合されてもよく、または、補強部２７４の少なくとも一部分内に埋め込まれてもよい。
【００３４】
第２の強化構造２８０が、織られた網として図示されている網２８９を備え得ることが、企図されている。ここで図６を参照すると、繊維２８２が撚り糸２８４へと織られ、撚り糸２８４が網２８９を作り出すためにさらに織られている第２の強化構造２８０の一部分２８１が示されている。例えば、第１の撚り糸２８７が羽根２７０（図５）に沿って延び、一方、第２の撚り糸２８８が、第１の撚り糸２８７に対して垂直な方向において、補強部２７４（図５）に沿って延び得る。非限定的な例において、正方形または長方形の織られた網、捲縮された網、平坦な型打ちされたダイヤモンド織り、バスケット織り、ワッフル織り、編まれること、または結ばれることを含め、噛み合うまたは織られた繊維２８２の他の例が網２８９を形成するために利用されてもよい。なおも別の例では、図４で記載したものと同様の撚られた撚り糸が、網２８９を作り出すために織られ得る。
【００３５】
図７を見ると、カスケード組立体５８において使用され得る別の逆推力装置カスケード３５２が示されている。逆推力装置カスケード３５２は逆推力装置カスケード５２と同様であり、そのため、同様の部品は、３００だけ増加させられた同様の符号で識別されており、他に指摘されていない場合、カスケード５２の同様の部品がカスケード３５２にも当てはまることは理解されている。
【００３６】
逆推力装置カスケード３５２は、端部長さ３６８を有する相対するフレーム端部３６６によって連結された、側部長さ３６４を有する相対するフレーム側部３６２を伴う周辺フレーム３６０を備える。複数の羽根３７０および複数の補強部３７４もカスケード３５２に含まれ得る。
【００３７】
カスケード３５２は、図３で記載したような非重合材料または複合材料から作られた第３の強化構造３８０をさらに備える。第３の強化構造３８０は、フレーム側部３６２の長さ３６４に十分に沿って、フレーム端部３６６の長さ３６８に十分に沿って、または、羽根３７０の羽根長さ３７２に十分に沿ってを含め、フレーム側部３６２またはフレーム端部３６６に結合され得る。第３の強化構造３８０は、図示しているように、補強部３７４の少なくとも一部分に結合されてもよく、または、補強部３７４の少なくとも一部分内に埋め込まれてもよい。
【００３８】
第３の強化構造３８０が、羽根３７０、補強部３７４、フレーム側部３６２、またはフレーム端部３６６内にストリップインサート３９０を備え得ることは、企図されている。ストリップインサート３９０は、限定されることはないが、鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ニッケル−クロム合金を含む金属であり得る。ストリップインサート３９０は、限定されることはないが、熱硬化性ポリマーと、合成ポリアミド繊維、炭素繊維、またはガラス繊維のうちの少なくとも１つとの複合物を含む複合材料から作られてもよい。
【００３９】
ストリップインサート３９０が、非限定的な例において、Ｌ字形、エーロフォイル形、長方形、正方形、または丸形を含む任意の所望の幾何学的輪郭を備え得ることは、さらに企図されている。図８〜図１０は、図７の第３の強化構造３８０の第１の部分３８１、第２の部分３８３、および第３の部分３８５内における選択された幾何学的輪郭を示している。
【００４０】
図８では、第１の部分３８１は、第１のストリップインサート３９０Ａを含むとして示されている。第１のストリップインサート３９０Ａは、第１の長さ３９２を伴う第１の脚部３９１と、第２の長さ３９４を伴い、第１の脚部３９１に対して垂直である第２の脚部３９３とを備え得る。図７の例では、第１の脚部３９１は、補強部３７４の一部分に沿って位置決めでき、一方、第２の脚部３９３は、羽根長さ３７２と等しい第２の長さ３９４を伴って、羽根３７０に沿って位置決めできる。第１の長さ３９２および第２の長さ３９４が任意の所望の大きさを有し得ることと、第１の長さ３９２が第２の長さ３９４に等しい、第２の長さ３９４より大きい、または、第２の長さ３９４より小さいことも、企図されている。さらに、第１のストリップインサート３９０Ａは、非限定的な例において、羽根３７０および補強部３７４内に埋め込まれ得るか、羽根３７０および補強部３７４に配置され得るか、または、カスケード３５２内のどこかに位置決めされ得る。
【００４１】
図９では、第２の部分３８３は、第２のストリップインサート３９０Ｂを含むとして示されている。第２のストリップインサート３９０Ｂは、相対するインサート端部３９６同士の間で延びる相対するインサート側部３９５を備え得る。また、第２のストリップインサート３９０Ｂは正方形の輪郭で示されているが、長方形などの他の輪郭が利用されてもよい。さらに、カスタマイズされた数のインサート側部３９５が、逆推力装置カスケード３５２の元になる形状と合致するように第２のストリップインサート３９０Ｂにおいて利用され得る。図７の例では、インサート側部３９５は羽根３７０に沿って位置決めでき、一方、インサート端部３９６は補強部３７４に沿って位置決めできる。
【００４２】
図１０は、第３の強化構造３８０の第３の部分３８５を第３のストリップインサート３９０Ｃとして示している。第３のストリップインサート３９０Ｃは、図８の第１の脚部３９１または第２の脚部３９３と同様に、長さ３９８を伴う単一のストリップ３９７として示されており、図７のカスケード３５２内に埋め込まれ得る、または、カスケード３５２に配置され得る。さらに、図７の例では、単一のストリップ３９７は、羽根長さ３７２と等しい長さ３９８を伴って、羽根３７０に沿って位置決めされている。羽根長さ３７２より大きいかまたは小さいことを含め、長さ３９８が任意の所望の長さとできることは、さらに企図されている。
【００４３】
図１１を見ると、カスケード組立体５８は、本明細書に記載した様々な態様によるカスケード５２、１５２、２５２、３５２と、それぞれの強化構造１８０、２８０、３８０とを伴って示されている。逆推力装置カスケードにおける応力または荷重が組立体５８内での応力または荷重の位置に基づいて変わり得ることは、理解できる。したがって、強化構造は、カスケード内において、または、カスケードにおける所与の領域内において、強化の所望の大きさまたは種類に基づいて、使用のために選択できる。例えば、例示のカスケード５２の第１の部分５３が、図５および図６に記載されているような第２の強化構造２８０を備えることができ、一方、例示のカスケード５２の第２の部分５４が、図７〜図１０で記載しているように第３の強化構造３８０を備えることができる。
【００４４】
例示のカスケード内における強化構造の選択は、コスト、重量、および強化の強度を含む様々な因子に基づいて行われ得ることが企図されている。一例では、カスケードの一部分は、繊維網が繊維紐の強化構造の代わりに使用のために選択されるような荷重または応力を受ける可能性がある。別の例では、金属のストリップインサートと繊維紐の強化構造は、どちらも所望の強化の大きさを提供でき、重量の検討は、所与のカスケードについての繊維紐の選択をもたらすことできる。なおも別の実施形態では、強化されていないカスケードが、隣接する強化されたカスケード同士の間の組立体で利用されてよく、これはさらにコストを低減することができる。
【００４５】
カスケード５２、１５２、２５２、３５２のいずれかを含む逆推力装置カスケードを製造する方法が、図２で記載したような重合体の第１の材料からフレーム６０、１６０、２６０、３６０などの周辺フレームを形成することを含む。強化構造１８０、２８０、３８０のいずれかを含む強化構造が周辺フレームに結合され得る。強化構造は、図３および図７で記載したような非重合材料または複合材料など、重合体の第１の材料とは異なる第２の材料から作られ得る。強化構造は、周辺フレームを強化構造の周りに射出成型することを用いることを含め、周辺フレーム内に埋め込まれ得る。強化構造は、図３で記載したような留め具、接着剤、または他の取り付け方法によって、周辺フレームに結合されてもよい。
【００４６】
本開示の態様は、様々な便益を提供する。射出成型カスケードの局所的な強化は、鋳造材料、付加製造、または樹脂トランスファ成形から作られた従来のカスケードと比較して、より強く、より軽量で、より耐久性があり、よりコスト効果のある逆推力装置カスケードを提供できる。一例では、本明細書で記載した態様を利用するカスケードは、従来の製造されたカスケードと比較して、２５％のコスト低減と、４０％の重量低減とを提供した。
【００４７】
局所的な強化は、より多くの解放した空間を作り出し、カスケードを通る空気流れを最大限にするために、カスケードで利用される羽根、補強部、または他の構成要素の数および厚さの最適化をさらに提供でき、これは、逆推力性能を増加させることができる。組立体におけるカスケードについての強化を細かく調節またはカスタマイズする能力は、組立体におけるカスケードの選択的な強化も提供できる。例えば、強化されていないカスケードが、強化されているカスケードと共にカスケード組立体において利用でき、これは、製造コストまたは重量を低減できる。また、カスケードは、カスケード全体を通じてではなく一部だけで強化されて形成でき、性能を最適化しつつコストまたは重量をさらに低減できる。
【００４８】
ここで記した説明は、最良の様態を含む本開示を開示するために、ならびに、任意の装置またはシステムを作ることおよび使用することと、任意の組み込まれた方法を実施することとを含め、当業者に本開示を実施させることができるように、例を使用している。本開示の特許可能範囲は、請求項によって定められており、当業者が思いつく他の例を含み得る。このような他の例は、請求項の文言と異ならない構造的な要素を有する場合、または、請求項の文言と非実質的な差を伴う均等の構造的な要素を含む場合、請求項の範囲内にあると意図されている。
【符号の説明】
【００４９】
１０  高バイパス比ターボファンエンジン
１２  ナセル
１４  コアエンジン
１６  ファン組立体
１８  スピナーノーズ
２０  ファン翼
２２  高圧圧縮機
２４  燃焼器
２６  高圧タービン
２８  低圧タービン
３０  バイパスダクト
３１  前後空気流導路
３２  内側コアカウル
３４  ファン出口ノズル
３６  中心線
３８  主排気ノズル
４０  入口組立体
４２  ファンカウル
４４  逆推力装置組立体
４６  ナセル内部
４８  出口案内羽根
５０  並進カウル
５２、１５２、２５２、３５２  逆推力装置カスケード
５３  第１の部分
５４  ブロッカードア、第２の部分
５８  カスケード組立体
６０、１６０、２６０、３６０  周辺フレーム
６２、１６２、２６２、３６２  フレーム側部
６４、１６４、２６４、３６４  側部長さ
６６、１６６、２６６、３６６  フレーム端部
６８、１６８、２６８、３６８  端部長さ
７０、１７０、２７０、３７０  羽根
７２、１７２、２７２、３７２  羽根長さ
７４、１７４、２７４、３７４  補強部
１８０  第１の強化構造
１８２  繊維
１８４  撚り糸
１８６  繊維紐
２８０、３８０  第２の強化構造
２８１  第２の強化構造２８０の一部分
２８２  繊維
２８４  撚り糸
２８７  第１の撚り糸
２８８  第２の撚り糸
２８９  網
３８０  第３の強化構造
３８１  第１の部分
３８３  第２の部分
３８５  第３の部分
３９０  ストリップインサート
３９０Ａ  第１のストリップインサート
３９０Ｂ  第２のストリップインサート
３９０Ｃ  第３のストリップインサート
３９１  第１の脚部
３９２  第１の長さ
３９３  第２の脚部
３９４  第２の長さ
３９５  インサート側部
３９６  インサート端部
３９８  長さ
３９７  ストリップ
【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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【外国語明細書】
2019157858000001.pdf