(57)【要約】【課題】設計の複雑さ及び推進効率が改善された単一の回転プロペラ組立体を利用するオープンロータ推進システムを提供すること。【解決手段】中央長手方向軸線を中心とした回転軸を有し且つスピナに取り付けられた複数のブレードを含む回転要素と、回転要素の後方に位置付けられた固定要素と、固定要素の半径方向内向きに通るように回転要素と固定要素との間に位置付けられた入口とを含むことができるアンダクテッド推力発生システムが提供される。回転要素は、第１の環状クラウンと第２の環状クラウンとの間に位置付けられた環状谷部を定め、入口が、第２の環状クラウンの後方に位置付けられた開放区域を定める。【選択図】      図１
2016211576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダクテッド推力発生システム（１０）であって、
中央長手方向軸線（１１）を中心とした回転軸を有し、スピナ（２２）に取り付けられた複数のブレード（２１）を含み、第１の環状クラウン（２５）と第２の環状クラウン（２７）との間に位置付けられた環状谷部（２６）を定める回転要素（２０）と、
前記回転要素の後方に位置付けられた固定要素（３０）と、
前記固定要素の半径方向内向きに通るように前記回転要素と前記固定要素との間に位置付けられて、前記第２の環状クラウンの後方に位置付けられた開放区域を定める入口（７０）と、
を備える、アンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項２】
前記複数のブレードが、前記環状谷部において前記スピナに取り付けられる、請求項１に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項３】
前記固定要素が、入口リップ（７２）を定めるハウジング（４０）を含む、請求項１に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項４】
前記第１の環状クラウンが、前記中央長手方向軸線まで測定した第１の半径（Ｒ１）を有し、前記入口リップが前方先端（７３）を定め、該前方先端から前記中央長手方向軸線まで測定したリップ半径（ＲＬ）を有し、前記入口リップが、約５０％〜１２５％の埋没度を有し、ここで前記埋没度は、以下の式、
埋没度＝（Ｒ１）２／（ＲＬ）２×１００
に従って算出される、請求項３に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項５】
前記入口リップが、約７０％〜約１００％の埋没度を有する、請求項４に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項６】
前記入口リップが、約７５％〜約９０％の埋没度を有する、請求項４に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項７】
前記入口リップが、約１００％の埋没度を有し、前記第１の半径が前記リップ半径に実質的に等しいようになる、請求項４に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項８】
前記入口が、前記ハウジングの入口リップと対向する内表面との間に定められる、請求項３に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項９】
前記入口内に複数の入口デスワーラベーン（４６）を更に備える、請求項８に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１０】
前記入口内に複数の入口ストラット（４８）を更に備える、請求項８に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１１】
前記ハウジングが、前記入口リップの後方に外表面（４１）を定め、前記ハウジングの外表面がハウジングクラウン（４２）とハウジング谷部（４４）とを定める、請求項８に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１２】
前記ハウジング谷部に少なくとも１つのベーン（３１）が取り付けられる、請求項１１に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１３】
前記ハウジング内にガスタービンエンジン（５０）を更に備え、前記入口を通る空気流が前記ガスタービンエンジンに配向される、請求項１１に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１４】
前記ハウジング内のガス発生器と、
低圧タービン（５６）と、
を更に備え、前記入口を通る空気流が前記ガス発生器に配向される、請求項１１に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１５】
前記第１の環状クラウンが、前記中央長手方向軸線まで測定した第１の半径（Ｒ１）を有し、前記第２の環状クラウンが、前記中央長手方向軸線まで測定した第２の半径（Ｒ２）を有し、前記第１の半径が前記第２の半径よりも大きい、請求項１に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１６】
前記固定要素が、複数のベーン（３１）を含む、請求項１に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１７】
アンダクテッド推力発生システム（１０）であって、
中央長手方向軸線（１１）を中心とした回転軸を有し、スピナ（２２）に取り付けられた複数のブレード（２１）を含み、第１の環状クラウン（２５）と第２の環状クラウン（２７）との間に位置付けられた環状谷部（２６）を定め、前記第１の環状クラウンが、前記中央長手方向軸線まで測定した第１の半径（Ｒ１）を有する、回転要素（２０）と、
前記回転要素の後方に位置付けられた固定要素（３０）と、
を備え、前記固定要素が、前記固定要素の半径方向内向きに通るように前記回転要素と前記固定要素との間に入口（７０）が位置付けられるように入口リップ（７２）を定めるハウジング（４０）を含み、前記入口リップが前方先端（７３）を定め、該前方先端から前記中央長手方向軸線まで測定したリップ半径（ＲＬ）を有し、前記入口リップが、前記第１の環状クラウンの第１の半径に対して約５０％〜１２５％の埋没度を有し、ここで前記埋没度は、以下の式、
埋没度＝（Ｒ１）２／（ＲＬ）２×１００
に従って算出される、アンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１８】
前記入口リップが、約７０％〜約１００％の埋没度を有する、請求項１７に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１９】
前記入口リップが、約７５％〜約９０％の埋没度を有する、請求項１７に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項２０】
前記複数のブレードが、前記環状谷部にて前記スピナに取り付けられる、請求項１７に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で記載される技術は、アンダクテッド推力発生システムに関し、特にこのようなシステムのためのアーキテクチャに関する。本技術は、「オープンロータ」ガスタービンエンジンに適用された場合に特に有益である。
【背景技術】
【０００２】
オープンロータ設計アーキテクチャを利用したガスタービンエンジンは公知である。ターボファンエンジンは、中央ガスタービンコアがバイパスファンを駆動する原理で作動し、ファンはエンジンのナセルとエンジンコアとの間の半径方向の位置にある。これに対して、オープンロータエンジンは、バイパスファンがエンジンナセルの外部に位置するという原理に基づいて作動する。これによりターボファンエンジンよりも大きな空気容量に作用することができる大型のファンブレードの使用が可能となり、その結果、従来のエンジン設計よりも優れた推進効率の改善が達成される。
【０００３】
２つの二重反転ロータ組立体によって提供されるファンを有し、各ロータ組立体がエンジンナセルの外部に位置する翼形部ブレードのアレイを支持するオープンロータ設計を用いることで、最適性能が見出されている。本明細書で使用される「二重反転関係」とは、第１及び第２のロータ組立体のブレードが互いに逆方向に回転するように構成されていることを意味する。通常、第１及び第２のロータ組立体のブレードは、共通の軸線の周りを反対方向に回転するように構成され、当該軸線に沿って軸方向に離間して配置されている。例えば、第１のロータ組立体及び第２のロータ組立体のそれぞれのブレードは、同軸状に装着されて離間して配置することができ、第１のロータ組立体のブレードは軸線の周りに時計方向に回転するよう構成され、第２のロータ組立体のブレードは軸線の周りに反時計方向に回転するよう構成されている（又はその逆であってもよい）。見掛け上、オープンロータエンジンのファンブレードは、従来のターボプロップエンジンのプロペラブレードに比較的似ている場合がある。
【０００４】
二重反転ロータ組立体の使用には、出力タービンから動力を伝達して２つのロータ組立体それぞれのブレードを反対方向に駆動する点で技術上の課題がある。
【０００５】
従来のバイパスファンに似た単一の回転プロペラ組立体を利用するオープンロータ推進システムを提供して、設計の複雑さを低減しながらも、重量及び全長を有意に低減して二重反転推進設計に相当するレベルの推進効率をもたらすことが望ましいことになる。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の態様及び利点は、その一部を以下の説明に記載しており、又はこの説明から明らかにすることができ、或いは本発明を実施することにより理解することができる。
【０００７】
全体として、アンダクテッド推力発生システムが提供される。１つの実施形態において、アンダクテッド推力発生システムは、中央長手方向軸線を中心とした回転軸を有し且つスピナに取り付けられた複数のブレードを含む回転要素と、回転要素の後方に位置付けられた固定要素と、固定要素の半径方向内向きに通るように回転要素と固定要素との間に位置付けられた入口と、を含む。回転要素は、第１の環状クラウンと第２の環状クラウンとの間に位置付けられた環状谷部を定め、入口が、第２の環状クラウンの後方に位置付けられた開放区域を定める。
【０００８】
１つの特定の実施形態において、アンダクテッド推力発生システムは、中央長手方向軸線を中心とした回転軸を有し且つスピナに取り付けられた複数のブレードを含む回転要素を備える。回転要素は、第１の環状クラウンと第２の環状クラウンとの間に位置付けられた環状谷部を定め、第１の環状クラウンが、中央長手方向軸線まで測定した第１の半径（Ｒ１）を有する。アンダクテッド推力発生システムはまた、回転要素の後方に位置付けられた固定要素を含む。固定要素は、該固定要素の半径方向内向きに通るように回転要素と固定要素との間に入口が位置付けられるように入口リップを定めるハウジングを含み、入口リップが前方先端を定め、該前方先端から中央長手方向軸線まで測定したリップ半径（ＲＬ）を有する。ほとんどの実施形態において、入口リップは、第１の環状クラウンの第１の半径に対して約５０％〜１２５％の埋没度を有し、ここで埋没度は、次式、
埋没度＝（Ｒ１）２／（ＲＬ）２×１００
に従って算出される。
【０００９】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、以下の説明及び添付の請求項を参照するとより理解できるであろう。本明細書に組み込まれ且つその一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を例証しており、本明細書と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。
【００１０】
添付図を参照した本明細書において、当業者に対してなしたその最良の形態を含む本発明の完全且つ有効な開示を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】アンダクテッド推力発生システムの例示的な実施形態の概略断面図。
【図２】アンダクテッド推力発生システムのための例示的なベーン組立体の代替の実施形態の図。
【図３】図１に示すアンダクテッド推力発生システムの例示的な実施形態の部分概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書及び図面において参照符号を繰り返して用いることは、本発明の同じ又は類似の特徴又は要素を表すことを意図している。
【００１３】
次に、その１つ又はそれ以上の実施例を図面に示している本発明の実施形態について詳細に説明する。各実施例は、本発明の限定ではなく、例証として提供される。実際に、当業者であれば、本発明の範囲又は技術的思想から逸脱することなく、種々の修正及び変形を本発明において実施できる点は理解されるであろう。例えば、１つの実施形態の一部として例示され又は説明される特徴は、別の実施形態と共に使用して更に別の実施形態を得ることができる。従って、本発明は、そのような修正及び変形を特許請求の範囲及びその均等物の技術的範囲内に属するものとして保護することを意図している。
【００１４】
本明細書で使用される用語「第１」、「第２」、及び「第３」は、ある構成要素を別の構成要素と区別するために同義的に用いることができ、個々の構成要素の位置又は重要性を意味することを意図したものではない。
【００１５】
用語「上流」及び「下流」は、流体通路における流体流れに対する相対的方向を指す。例えば、「上流」は、流体がそこから流れる方向を指し、「下流」は流体がそこに向けて流れ込む方向を指す。
【００１６】
一般に、入口の概念は、単一回転オープンロータガスタービンエンジンのコア空気流に対して提供される。入口は、長手方向でロータブレードとステータベーンとの間に配置され、ロータブレードに近接した流路クラウンから少なくとも部分的に隠されるような、その半径方向位置に対する空力的形状を有する。このような埋没した入口は、異物損傷（「ＦＯＤ」）の物体の運動量により、これらの物体が入口に侵入するのではなく、入口リップの周囲を通過する可能性が高くなる理由から、ＦＯＤ吸込みに対する堅牢性をもたらす。雹吸込みに対しては、埋没入口の取り込み面積が低減されることで、雹吸込みが少なくなる。従って、この特徴により、接近流に対してより露出した入口と比べてＦＯＤ及びバードストライクに対する保護が向上し、雹吸込み耐性が強化される。
【００１７】
加えて、半径方向位置に関しての入口の空力的形状（ロータブレード半径比が０〜１、ブレード半径比は、ブレード先端半径とブレードハブ半径の比である）及び入口リップ幾何形状は、用途毎に変わることができる。
【００１８】
図１は、アンダクテッド推力発生システム１０の例示的な実施形態の断面立面図を示す。図１から分かるように、アンダクテッド推力発生システム１０は、オープンロータ推進システムの形態をとり、プロペラ組立体として描かれた回転要素２０を有し、該回転要素は、アンダクテッド推力発生システム１０の中央長手方向軸線１１の周りに翼形部ブレード２１のアレイを含む。ブレード２１は、通常は中央長手方向軸線１１の周りに等間隔の関係で配列され、各ブレード２１は、根元２３及び先端２４を有し、これらの間にスパンが定められる。左側用又は右側用のエンジン構成は、ブレード２１（及び以下で検討するベーン３１）を鏡映することによって得られる。代替として、任意選択の逆転ギアボックス（タービン５０の後方に配置され、或いは、出力ギアボックス６０と組み合わされ、又は関連付けられる）は、共通のガス発生器及び低圧タービンを用いてファンブレードを時計回り又は反時計回りに回転させ、すなわち、特定の航空機装備に望ましい逆回転エンジンのペアを提供するような、必要に応じて左側又は右側構成を提供することができる。図１に示す実施形態におけるアンダクテッド推力発生システム１０はまた、一体駆動装置（出力ギアボックス）６０を含み、エンジン５０に対してプロペラシステムの回転速度を減速するギアセットを含むことができる。
【００１９】
参照の目的で、図１はまた、矢印Ｆで示された前方向が描かれており、システムの前方部分及び後方部分を定義している。図１に示すように、「プラー」（牽引）構成における回転要素２０は、ハウジング４０の前方に配置され、排気口８０は、固定要素３０の後方に配置される。ハウジング４０は一般に、回転要素２０を転回させて推力を発生させるのに十分なエネルギーを提供するよう構成されたガスタービンエンジン又は他のエンジンを含む。図１の実施形態は、圧縮機５２、燃焼器５４、及びタービン５６を含み、これらが協働して中央長手方向軸線１１に沿って延びたシャフト（図示せず）を転回させるガスタービンエンジン５０を示している。しかしながら、他の実施形態では、シャフトを転回させるために、ハウジング４０内に位置付けられた何れかのガス発生器と共に低圧タービン５６を利用することができる。
【００２０】
アンダクテッド推力発生システム１０はまた、例示的な実施形態において、同様に中央軸線１１の周りに配置されたベーン３１のアレイを含む非回転固定要素３０を含み、該各ブレード３１は、根元３３及び先端３４を有し、これらの間にスパンが定められている。これらのベーンは、回転要素から全てが等距離とは限らないように配列することができ、また、任意選択的に軸線１１（図２に示すように）から遠位に環状シュラウド又はダクト１００を含むことができ、或いは、シュラウドなしとすることができる。これらのベーンは、固定フレームに装着され、中央軸線１１に対して回転しないが、軸線に対する及び／又はブレード２１に対する向きを調整する機構を含むことができる。
【００２１】
図２に示すシュラウド又はダクト１００は、騒音低減の利点に加えて、環状リング又は１又はそれ以上の円周方向セクタを形成する組立体、すなわちダブレットを形成するペアのような２又はそれ以上の固定ベーン３１を連結する環状リングの部分を形成するセグメントに固定ベーン３１を結合することにより、固定ベーン３１の振動応答及び構造的完全性に対する利点をもたらす。シュラウド又はダクト１００は、ベーンのピッチを必要に応じて変えることを可能にすることができる。
【００２２】
開示されるファン構想により発生する騒音の有意な部分、恐らくは主要部分は、上流側ブレード列によって発生する伴流及び乱流と、下流側ブレード列表面上の加速及び衝突との間の相互作用に関連付けられる。固定ベーンを覆うシュラウドとして機能する部分的ダクトを導入することによって、ベーン表面にて発生する騒音がシールドされて、遠距離場におけるシャドーゾーンを効果的に生成し、これにより全体の騒音性を低減することができる。ダクトは軸方向で増大するので、ダクトを通過する音響の放射効率は更に、音響遮断現象の影響を受け、このことは、従来の航空機エンジンの場合と同様に、遠距離場への音響放射を制限するのに利用することができる。更に、シュラウドを導入することで、従来の航空機エンジンにおいて現在実施されている音響処理を組み込んで、ライナに反響又は他の方法で相互作用する音響を減衰させる好都合な状況を可能にすることができる。固定ベーンの上流側及び下流側にあるシュラウドの内面及びハブ表面両方に対して音響的に処理された面を導入することにより、固定ベーンから発生する音響波の多重反射を実質的に減衰させることができる。
【００２３】
作動時には、回転ブレード２１は、ギアボックス６０を介して低圧タービンにより駆動され、それにより、これらブレードが軸線１１の周りに回転して、アンダクテッド推力発生システム１０及びひいては関連の航空機を前方方向Ｆに推進させる推力を発生するようになる。
【００２４】
ブレード２１及びベーン３１のセットの何れか又は両方がピッチ変更機構を組み込み、ブレードが互いに独立して又は連動してピッチ回転軸線を中心に回転できるようにすることが望ましい。このようなピッチ変更は、航空機の着陸時のような特定の動作条件において有用とすることができる逆推力機能を提供することを含めて、様々な動作条件下で推力及び／又はスワール作用を変化させるのに利用することができる。
【００２５】
ベーン３１は、流体に対して逆作用のスワールを与えるようなサイズ、形状、及び構成にされ、その結果、ブレードの両方の列の後方の下流側方向において、流体が、誘起効率レベルの増大につながる大幅に低減された程度のスワールを有するようになる。ベーン３１は、図１に示すように、ブレード２１よりも短いスパン（例えば、ブレード２１のスパンの５０％）を有することができ、或いは、必要に応じてブレード２１よりも長い又は同じスパンを有することができる。ベーン３１は、図１に示すような推進システムに関連する航空機構造体、又はウィング（翼）、パイロン、又は胴体のような別の航空機構造体に取り付けることができる。固定要素であるベーン３１は、回転要素であるブレード２１の数よりも少ない、又はより多い、もしくは同じ数とすることができ、通常は、２つよりも多く、又は４つよりも多い。
【００２６】
図１に示す実施形態において、環状の３６０度入口７０は、ファンブレード組立体２０と不動又は固定ベーン組立体３０との間に配置され、流入大気中空気が固定要素３０の半径方向内向きでハウジング４０に流入する経路を提供する。このような配置は、以下で詳細に検討する着氷性能の管理並びに作動中に遭遇する可能性のある様々な異物及び物質から入口７０を保護することを含めて、様々な理由で有利とすることができる。
【００２７】
入口７０は、一般に、ハウジング４０上の入口リップ７２と、第２の環状クラウン２７の後方にある対向する内表面２９との間に定められる。内表面２９は、ハウジング４０の前方にある固定構成要素から形成される。入口リップ７２は、ハウジング４０及び入口リップ７２の最前点にて前方先端７３を定める。図３に示すように、入口リップ７２の前方先端７３は、中央長手方向軸線１１から前方先端７３まで長手方向軸線１１に垂直な横方向の距離として測定したリップ半径ＲＬを有する。
【００２８】
複数の入口デスワーラベーン４６は、入口７０内に位置付けられ、必要に応じて空気流を配向するよう構成される。例えば、入口デスワーラベーン４６は、回転要素２０を通って流れる結果として、入口７０に流入する空気流内の何れかの回転運動量を相殺するような形状にすることができる。入口ストラット４８もまた入口７０内に位置付けられて、ハウジング４０及び／又は回転要素２０に対して機械的構造を提供しながら、空気流が入口７０を流れるのを可能にする。
【００２９】
図１及び３を参照すると、回転要素２０は、ブレード２１の前方に第１の環状クラウン２５を定める。第１の環状クラウン２５は、ブレードの前方の回転要素２０からアンダクテッド推力発生システム１０の中央長手方向軸線１１までの間の距離が最大となる点により定められる。すなわち、第１の環状クラウン２５は、ブレード２１の前方の回転要素２０の最大直径の点であり、図３に示すように、第１の環状クラウン２５にて第１の半径Ｒ１を定める。第１の半径Ｒ１は、中央長手方向軸線１１から第１の環状クラウン２５まで長手方向軸線１１に垂直な横方向の距離として測定される。
【００３０】
同様に、回転要素２０は、ブレード２１の後方で第２の環状クラウン２７を定める。第２の環状クラウン２７は、ブレードの後方のスピナ２２からアンダクテッド推力発生システム１０の中央長手方向軸線１１までの間の距離の最大となる点により定められる。すなわち、第２の環状クラウン２７は、ブレード２１の後方の回転要素２０の最大直径の点であり、第２の環状クラウン２７にて第２の半径Ｒ２を定める。第２の半径Ｒ２は、中央長手方向軸線１１から第２の環状クラウン２７まで長手方向軸線１１に垂直な横方向の距離として測定される。
【００３１】
回転要素２０はまた、第１の環状クラウン２５と第２の環状クラウン２７との間に位置付けられた環状谷部２６を定める。環状谷部２６は、ブレードの後方の回転要素２０とアンダクテッド推力発生システム１０の中央長手方向軸線１１までの間の距離が最小となる点により定められる。すなわち、環状谷部２６は、第１の環状クラウン２５と第２の環状クラウン２７との間のスピナ２２の最小直径の点であり、該環状谷部２６にて谷部半径ＲＶを定める。谷部半径ＲＶは、中央長手方向軸線１１から環状谷部２６まで長手方向軸線１１に垂直な横方向の距離として測定される。図示のように、谷部半径ＲＶは、第１の半径Ｒ１及び第２の半径Ｒ２の両方よりも小さい。
【００３２】
交互するクラウン−谷部−クラウン構成の位置付けにより、回転要素２０が、アンダクテッド推力発生システム１０を通る空気流に影響を及ぼす波形外表面２８を定めることが可能となる。本明細書で使用される場合、用語「回転要素」は、それ自体が回転しない場合でも、ブレード２１を回転させるためのアンダクテッド推力発生システム１０内にある全ての構成要素を含む。加えて、用語「スピナ」とは、回転要素２０のハブを覆って取り付けられるフェアリングを指す。スピナ２２は、ブレード２１に取り付けることができ、或いは、ブレード２１が貫通して延びるキャビティを定めることができる。スピナ２２は、回転要素２０の表面２８全体、又は表面２８の前方部分のみを定めることができる。
【００３３】
図示の実施形態において、ブレード２１は、環状谷部２６においてスピナ２２に取り付けられる。従って、根元２３は、環状谷部２６内でスピナ２２に取り付けられる。環状谷部２６内のブレード２１の配置は、有利な空力的流線型効果をもたらし、ブレード列内部の環状区域を増大させてブレード厚さに起因する区域縮小を補償する。従って、環状谷部２６内のブレード２１のこのような配置は、回転要素２０及びアンダクテッド推力発生システム１０全体の効率を向上させる。
【００３４】
入口７０の位置決めは、入口７０が第１の環状クラウン２５及びブレード２１を通過する下流側空気流の少なくとも一部から保護されるようにされる。埋没度は、式１で示されるように、第１の半径Ｒ１の平方をリップ半径ＲＬの並行で除算して１００を乗算することにより、簡単に算出される。すなわち、
埋没度＝（Ｒ１）２／（ＲＬ）２×１００      式１
従って、第１の環状クラウン２５及びブレード２１を通過する空気流は、中央長手方向軸線１１から幾分離れて配向され、第１の環状クラウン２５を通過する下流側空気流の少なくとも一部から入口７０が保護されるようになる。この構成は、他の場合には生じるはずのブレード２１の下流側の空気流の少なくとも一部から入口７０を保護することによって、鳥、雹、又は他のＦＯＤの入口７０への吸込みを阻止するのに役立つ。１つの特定の実施形態において、入口リップは、約１００％である埋没度を有し、第１の半径がリップ半径に実質的に等しいようになっている。
【００３５】
図１及び３の実施形態は、第２の環状クラウン２７における第２の半径Ｒ２が第１の半径Ｒ１よりも小さいように示されている。しかしながら、他の実施形態では、第２の環状クラウン２７における第２の半径Ｒ２は、第１の半径Ｒ１と等しいか、又は第１の半径Ｒ１よりも大きいとすることができる。
【００３６】
ハウジング４０は、入口リップ７２の後方で外表面４１を定め、入口リップから後方（前方Ｆの反対側）に移動して連続的にハウジングクラウン４２とハウジング谷部４４とを形成する。図示の実施形態において、ハウジングクラウン４２は、入口７０とハウジング谷部４４との間に位置付けられる。固定ベーン３１は、１つの特定の実施形態において、ハウジング谷部４４にてハウジング４０に取り付けられる。ハウジング４０は、特定の実施形態において環状とすることができるが、他の形状を有してもよりことを理解されたい。従って、ハウジングクラウン４２とハウジング谷部４４は、かならずしも環状とならず、一般的には中央長手方向軸線１１に対して垂直な軸線で定められる。
【００３７】
図１は、ガス発生器４０が回転要素２０の前方に位置付けられる「プッシャー」構成の実施形態ではなく、推力発生回転要素２０がエンジンのハウジング４０の前方に位置付けられた「プラー」（牽引）構成と呼ぶことができるものを示している。排気口８０は、回転要素２０及び固定要素３０両方の後方内向きに配置される。「プラー」構成か又は「プッシャー」構成かの選択は、目的とする航空機用途の機体に対する装着方向の選択と呼応して行うことができ、装着位置及び方向がウィング装着構成であるか、胴体装着構成であるか、又は尾部装着構成であるかに応じて、構造上又は作動上の利点が存在する場合もある。
【００３８】
上述のように、ガスタービン又は内燃エンジンは、ハウジング４０内に位置付けられる。動力源として使用されるガスタービン又は内燃エンジンは、圧縮プロセスにおいて中間冷却要素を利用することができる。同様に、ガスタービンエンジンは、出力タービンの下流側で復熱装置を利用することができる。
【００３９】
種々の実施形態において、回転要素２０を駆動するための動力発生源は、ジェット燃料又は液体天然ガスによって燃料供給されるガスタービンエンジン、電気モータ、内燃エンジン、もしくは他の何れかの好適なトルク及び出力発生源とすることができ、また、回転要素２０に近接して配置することができ、或いは、出力モジュール分散システムのような好適に構成された動力伝達装置と共に遠隔に配置されてもよい。
【００４０】
水平飛行を目的とした従来の航空機プラットフォームと共に用いるのに好適な構成に加えて、本明細書で記載される技術はまた、ヘリコプター及びティルト・ロータ用途及び他のリフティング装置並びにホバリング装置用に利用することもできる。
【００４１】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、また、あらゆる当業者が、あらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる組み込み方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００４２】
１０  アンダクテッド推力発生システム
１１  中央長手方向軸線
２０  回転要素
２１  ブレード
２５  第１の環状クラウン
２６  環状谷部
２７  第２の環状クラウン
３０  固定要素
４０  ハウジング
７０  入口
【図１】
2016211576.tif 000003
【図２】
2016211576.tif 000004
【図３】
2016211576.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月8日(2016.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダクテッド推力発生システム（１０）であって、
中央長手方向軸線（１１）を中心とした回転軸を有し、スピナ（２２）に取り付けられた複数のブレード（２１）を含み、第１の環状クラウン（２５）と第２の環状クラウン（２７）との間に位置付けられた環状谷部（２６）を定める回転要素（２０）と、
前記回転要素の後方に位置付けられた固定要素（３０）と、
前記固定要素の半径方向内向きに通るように前記回転要素と前記固定要素との間に位置付けられて、前記第２の環状クラウンの後方に位置付けられた開放区域を定める入口（７０）と、
を備える、アンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項２】
前記複数のブレードが、前記環状谷部において前記スピナに取り付けられる、請求項１に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項３】
前記固定要素が、入口リップ（７２）を定めるハウジング（４０）を含む、請求項１又は２に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項４】
前記第１の環状クラウンが、前記中央長手方向軸線まで測定した第１の半径（Ｒ１）を有し、前記入口リップが前方先端（７３）を定め、該前方先端から前記中央長手方向軸線まで測定したリップ半径（ＲＬ）を有し、前記入口リップが、約５０％〜１２５％の埋没度を有し、ここで前記埋没度は、以下の式、
埋没度＝（Ｒ１）２／（ＲＬ）２×１００
に従って算出される、請求項３に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項５】
前記入口リップが、約７０％〜約１００％の埋没度を有する、請求項４に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項６】
前記入口リップが、約７５％〜約９０％の埋没度を有する、請求項４に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項７】
前記入口リップが、約１００％の埋没度を有し、前記第１の半径が前記リップ半径に実質的に等しいようになる、請求項３に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項８】
前記入口が、前記ハウジングの入口リップと対向する内表面との間に定められる、請求項３乃至７のいずれか１項に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項９】
前記入口内に複数の入口デスワーラベーン（４６）を更に備える、請求項８に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１０】
前記入口内に複数の入口ストラット（４８）を更に備える、請求項８又は９に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１１】
前記ハウジングが、前記入口リップの後方に外表面（４１）を定め、前記ハウジングの外表面がハウジングクラウン（４２）とハウジング谷部（４４）とを定める、請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１２】
前記ハウジング谷部に少なくとも１つのベーン（３１）が取り付けられる、請求項１１に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１３】
前記ハウジング内にガスタービンエンジン（５０）を更に備え、前記入口を通る空気流が前記ガスタービンエンジンに配向される、請求項１１又は１２に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１４】
前記ハウジング内のガス発生器と、
低圧タービン（５６）と、
を更に備え、前記入口を通る空気流が前記ガス発生器に配向される、請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【請求項１５】
前記第１の環状クラウンが、前記中央長手方向軸線まで測定した第１の半径（Ｒ１）を有し、前記第２の環状クラウンが、前記中央長手方向軸線まで測定した第２の半径（Ｒ２）を有し、前記第１の半径が前記第２の半径よりも大きい、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のアンダクテッド推力発生システム（１０）。
【外国語明細書】
2016211576000001.pdf