(57)【要約】  誘電体バリア放電装置を用いて航空機のターボエンジンの出口で放出された音波を処理する方法およびそのような装置を備える航空機。  誘電体バリア放電装置（４）を備える航空機のターボエンジン（１）の出口で放出された音波を処理する方法であって、前記装置（４）が、音波を減衰するようにしてこれらの方向に電気風を放出するように作動される方法。本発明はまた、そのような誘電体バリア放電装置（４）を備える航空機にも関する。
2013525196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体バリア放電装置（４）を備える航空機のターボエンジンの出口で放出された音波を処理する方法であって、前記装置（４）が、音波を減衰するようにしてこれらの方向に電気風を放出するように作動される、方法。
【請求項２】
出口において音波を放出する少なくともターボエンジン（１）と、音波を減衰させるためにこれらの方向に電気風を放出するような構成を備えた誘電体バリア放電装置（４）とを備える、請求項１に記載の方法を実施する航空機。
【請求項３】
契約書
誘電体バリア放電装置（４）が、誘電媒体（４３）によって分離された、接地接続された第１の高圧電極（４１）および第２の電極（４２）を備える、請求項２に記載の航空機。
【請求項４】
航空機が少なくとも１つの翼（３）を備えるとき、誘電体バリア放電装置（４）は、前記翼（３）上に装着される、請求項２から３までのいずれか一項に記載の航空機。
【請求項５】
翼（３）が、上方表面および下方表面を備え、翼（３）が、前記表面の一方側に配置された、ターボエンジンを前記翼（３）に接続する締め付け手段を備えるとき、誘電体バリア放電装置（４）は、締め付け手段が配置される翼（３）の表面上に装着される、請求項４に記載の航空機。
【請求項６】
誘電体バリア放電装置４が、翼３の外面が連続的になるように翼（３）内に組み込まれる、請求項４から５までのいずれか一項に記載の航空機。
【請求項７】
誘電体バリア放電装置（４）が、ターボエンジン（１）の下流に軸方向に配置される、請求項２から６までのいずれか一項に記載の航空機。
【請求項８】
ターボエンジン（１）が、一次噴出セクションおよび二次噴出セクションを備えるとき、誘電体バリア放電装置（４）は、二次噴出セクションの下流に軸方向に配置される、請求項７に記載の航空機。
【請求項９】
航空機が、少なくとも１つの翼（３）と、ターボエンジンを前記翼（３）に接続するパイロン（２）とを備えるとき、誘電体バリア放電装置（４）は、前記パイロン（２）上に装着される、請求項２から３までのいずれか一項に記載の航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は航空学であり、特に航空機からの騒音発生である。
【背景技術】
【０００２】
特に離陸時に民間航空機によって発生する騒音は、概して迷惑なものとして知られており、数多くの改良がこれの低減を試みるために考えられてきている。そのような騒音の主な発生源の１つは、離陸段階において最大パワーで使用されるエンジンのジェットにある。明らかなことに、重要な作業が、ジェットエンジンからの騒音の低減を試みるために行われてきており、たとえばこれは、ジェットエンジンの一次流から生じる高温ガス用、またはエンジンの二次流れから生じるいわゆる低温ガスのノズル用の噴出ノズルに対する鋸歯形状のヘリボーンなどである。
【０００３】
空港近くの居住者が被る迷惑を規制するために、厳しい基準が課せられており、滑走路に対するさまざまな距離およびいくつかの方向で、航空機周りに位置するさまざまな点において認識され得る騒音を規制している。
【０００４】
最大許容騒音に関して航空機の認証を得るために航空機の設計者が尊重するべき特に重要な点の１つは、航空機に対して側方位置に、離陸滑走路から４５０ｍの距離に位置する。パイロンの存在、すなわち翼に接続することによってエンジンを支持するマストの存在は、ガス噴出の高さで、高レベルの乱気流を局所的に発生させ、その結果、エンジンの側方の騒音はかなり大きく増大する。そのような現象は、パイロンがガス噴出平面から突き出している形状構成において特に深刻であり、これは、近年の民間航空機では非常によくある形状構成になっている。
【０００５】
風洞内で模型に対して実施された数多くの算出または測定の結果では、パイロンに沿って循環する流れとパイロン自体の間の相互作用の影響が、乱気流レベル、結果的に騒音レベルの増大を強めることをかなりはっきりと示している。パイロン周りの径方向のジェット角度展開の重要な変更もまた指摘され得、それによってパイロン周りのエンジンジェットを翼の方向に沿って方向付ける傾向がある。
【０００６】
さらに、得られた経験では、パイロンの導入はまた、従来の噴出の形状構成上の音レベルの増大に対する影響以外にも、ノズル上に配置されたヘリボーンまたはミキサなどの排気騒音を低減するように構成された他の装置の効率性を大幅に低減する恐れがあることも示している。
【０００７】
パイロンの存在は、音波に関して、動力サイクル、パイロンサイズおよび噴出形状の考慮によって２から３．５  ＥＰＮｄＢ（デシベル表示の実効感覚騒音）の間で変化し得る、認証の側方点上における噴出騒音の増大をそのようにして導く。乱気流は小さい旋回構造を形成し、この構造は、拡大し、ターボエンジンの外側で低周波数を発し、騒音を発生させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ジェット騒音を低減する必要性は、運転者の不変の最大の関心事であり、だれもがその発生源において、すなわちパイロン周りの局所的な乱気流に作用させることによって騒音を低減することに非常に関心を示している。この騒音低減の可能性は、最終的には、ノズルの周囲にマイクロジェットのヘリボーンを使用することによってもたらされるものより重要であるとも考えられる。
【０００９】
そのような欠点の少なくとも一部を解消するために、本発明は、誘電体バリア放電装置を備える航空機のタービンエンジンの出口で放出される音波を処理する方法であって、前記装置が、音波を減衰させるようにしてこれらの方向に電気風を放出するように作動される、方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による方法により、電気風の放出は、誘電体バリア放電装置によって監視される。放出された電気風はエンジンの音波と相互作用し、これは、音波を減衰させる効果を与える。誘電体バリア放電装置は、ターボエンジンからの騒音を調節するように能動的に制御できるという利点を有し、この装置は、離陸時に電源が入れられ、飛行中は電源が切られる。
【００１１】
その性質により、誘電体バリア放電装置が作動することで、周囲空気がイオン化され、クーロン力により、運動量移動によって流れが引き起こされる。そのような流れは、電気風の名で知られている。
【００１２】
電気風は、航空機に接触する音波によって形成された乱気流構造と相互作用し、電気風は、乱気流構造が拡大し、ジェット騒音の特徴である低周波騒音を発生させることを防止する。
【００１３】
パイロンを介して翼上に装着されたエンジンでは、誘電体バリア放電装置は、ターボエンジンによって放出された音波の振幅を減衰させながら、パイロンと接触する噴出流のせん断層を改善する。
【００１４】
本発明はまた、出口において音波を放出する少なくともターボエンジンと、音波を減衰させるためにこれらの方向に電気風を放出するような構成を備えた誘電体バリア放電装置とを備える航空機にも関する。
【００１５】
好ましくは、誘電体バリア放電装置は、実際にはターボエンジンの下流側に配置される。これは有利には、エンジンから生じる音波を直接的に減衰させることを可能にする。
【００１６】
さらに好ましくは、ターボエンジンが一次噴出セクションおよび二次噴出セクションを備えるとき、誘電体バリア放電装置は、実際には第２の噴出セクションの下流側に配置される。パイロンに関連する音波は、このとき強力に減衰される。
【００１７】
好ましくは、誘電体バリア放電装置は、誘電媒体によって分離された、接地接続された第１の高圧電極および第２の電極を備える。
【００１８】
本発明の１つの態様によれば、航空機が少なくとも１つの翼を備えるとき、誘電体バリア放電装置は、前記翼上に装着される。したがって、装置は、前記翼上に配置されたターボエンジンの音波を減衰させることを可能にする。減衰は騒音発生源の近位で実施されるため、この騒音低減は顕著である。好ましくは、装置は、エンジンの下流側に組み込まれる。
【００１９】
好ましくは、翼が、上方表面および下方表面を備え、翼が、前記表面の一方側に配置された、ターボエンジンを前記翼に接続する締め付け手段を備えるとき、誘電体バリア放電装置は、締め付け手段が配置される翼の表面上に装着される。誘電体バリア放電装置は、ターボエンジンと向かい合って装着され、それによって音波を騒音発生源の近傍で直接的に減衰させることが可能になる。エンジンによって放出された音波が翼の表面に接触するとき、誘電体バリア放電装置は電気風を放出し、それによって前記音波の振幅を減衰させる。
【００２０】
さらに好ましくは、  誘電体バリア放電装置は、翼の外面が連続的になるように前記翼内に組み込まれる。有利には、誘電体バリア放電装置の組み込みは、翼の寸法を変更せず、したがってその空気力学的特性を保つ。
【００２１】
本発明の別の態様によれば、航空機が少なくとも１つの翼と、ターボエンジンを前記翼に接続するパイロンとを備える場合、誘電体バリア放電装置は、前記パイロン上に装着される。
【００２２】
本発明の他の特性および利点は、非限定的な例として与えられた添付の図に対してなされる以下の説明において明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】誘電体バリア放電装置が翼の下方表面内に組み込まれた、本発明による航空機の概略斜視図である。
【図２】本発明による誘電体バリア放電装置の概略断面図である。
【図３】誘電体バリア放電装置が航空機翼の下方表面内に組み込まれた、本発明による航空機の１つの翼の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
一次空気流または高温流と、二次流または低温流とが、ターボエンジンの出口で排出される複流タービンエンジン１が、図１に関して表されている。特に、ターボエンジン１は、二次流１１ストリーム用の外部カウリングと、一次流１２ストリームの外部カウリングと、排出コーン１３とを備える。排出コーン１３は、一次流１２ストリームの外部カウリングと共に一次流ノズルを画定する。二次流ノズルは、二次流１１ストリームの外部カウリングと一次流１２ストリームの外部カウリングとの間に配置され、二次ノズル内部に開口する。
【００２５】
ターボエンジン１は、ここでは一体鋳造タイプのものであるターボエンジン１用の支持パイロン２を介して航空機の翼３と一体的に作られている。図１を参照すると、そのようなパイロンは、ターボエンジンの軸にしたがって上流から下流に長手方向に延び、航空機の翼３に締め付ける上方部分と、ターボエンジン１に締め付ける下方部分とを備え、航空機に締め付ける前記部分は、ターボエンジンに締め付ける部分の下流にある。
【００２６】
図１に表されるように、ターボエンジン１は、航空機の翼３の上流に装着され、パイロン２の上流部分の下方表面は、当業者に知られている継手およびロッドタイプのタービンエンジンの締め付け手段を備える。同じようにして、パイロン２の下流部分の上方表面は、当業者に知られている継手およびロッドタイプの翼３用の締め付け手段を備える。
【００２７】
本発明によれば、航空機の翼３は、音波を減衰させるために電気風を放出するような構成を備えた誘電体バリア放電装置４を備える。
【００２８】
例として、図２を参照すると、誘電体バリア放電装置４は、装置４の表面において周囲空気をイオン化する排出を発生させるために誘電体媒体４３によって分離された、ここでは接地接続された第１の高圧電極４１および第２の電極４２を備える矩形プレートの形態の下で、全体的に設計されている。クーロン力によるそのような空気のイオン化は、運動量移動によって電気風と呼ばれる流れを引き起こす。誘電体バリア放電装置４は、その流れを空気力学的プロファイルの周りで止めることを可能にする。誘電体バリア放電装置４はまた、プラズマ作動装置とも呼ばれる。
【００２９】
誘電体バリア放電装置４には、可変の強度を有する電流が供給される。供給する電流の特性（脈動、振幅など）を制御しながら、誘電体バリア放電装置４によって放出される電気風の特性が、制御される。電気風は、装置近傍の流れを、境界層の剥離プロセスまたは再付着プロセスに有利に働くように変更することを可能にする。したがって、電気風は、パイロンまたは航空機翼と接触する音波によって形成された乱気流構造と相互作用し、電気風は、乱気流構造が拡大し、ジェット騒音の特徴である低周波騒音を発生させることを防止する。
【００３０】
図２を参照すると、誘電体バリア放電装置４は、さらに、装置４の表面において流れ圧力を測定するように適合された圧力センサ４４、４５を備える。センサ４５、４６により、誘電体バリア放電装置４は、電気風の構成（強度など）を測定された流れに応じて調節することを可能にする。境界層の再付着および剥離プロセスは、測定された流れに応じて従動させることができる。
【００３１】
図１および図３を参照すると、誘電体バリア放電装置４は、翼３の下方に装着されたエンジン１によって放出された音波を減衰させるために航空機の翼３の下方表面内に組み込まれる。誘電体バリア放電装置４は、ここでは、翼３の外面が連続的になるように前記翼３内に組み込まれる。換言すれば、図３を参照すると、誘電体バリア放電装置４を、その外面が翼３の外面と連続的になり、翼３の空気力学的特性を保つように収容するために、翼３内に空洞が設けられる。
【００３２】
誘電体バリア放電装置４は、そのような例では翼３に組み込まれているが、前記翼３上に装着可能でもあることは言うまでもない。
【００３３】
誘電体バリア放電装置４は、複数の電極４１、４２を備えることができ、その寸法、表面、および構成は、航空機上の装置の場所によって決まる。
【００３４】
また、誘電体バリア放電装置４にかけられる電流は、所望の電気翼を形成するように変化し得る。
【００３５】
好ましい実施形態によれば、誘電体バリア放電装置は、広域の周波の音波を減衰させるために互いに対して位相をずらした電気風を放出するような構成を有する。
【００３６】
電気風を放出する間、下流への循環時に拡大するターボエンジンからの乱気流の形成は、抑制される。航空機は、このとき、乱気流に対して効率的に保護され、騒音の大きな発生源は打ち消される。
【００３７】
図示されない実施形態によれば、誘電体バリア放電装置４は、エンジンから生じる音波を減衰させるために航空機のパイロン２上に装着される。発生した騒音にパイロン２が与える影響は、このとき直接的に抑制される。ターボエンジンの噴出流との相互作用によって騒音を発生させるように適合された領域は、エンジンの空気力学的性能に影響を与えずに、局所的な方法でこうして保護される。誘電体バリア放電装置４は、パイロンの外面が連続的になるようにパイロン２内に直接的に組み込まれ得ることは言うまでもない。
【００３８】
好ましくは、誘電体バリア放電装置４は、放出された騒音レベルが現行基準を満たすようにターボエンジン騒音を減衰させるために離陸時に電源が入れられる。さらに好ましくは、パワーコンセプションを抑制するために、誘電体バリア放電装置４は、飛行中、より具体的には巡航速度では電源が切られる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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