(57)【要約】      （修正有）【課題】バイパス通路内および／または中に延在するブロッカドアまたはドラッグリンクを必要としない、ガスタービンエンジン用の逆推力装置システムを提供する。【解決手段】ガスタービンエンジン１０のナセルアセンブリ５０に組み込むための逆推力装置システム１００は、フレーム部材１１０およびフレーム部材１１０と相対的に軸方向中心線に沿って移動可能な前方リング１０８を含む。逆推力装置システム１００は、フレーム部材１１０に摺動可能に取り付けられ、かつ前方リング１０８に回動可能に取り付けられるカスケードセグメント１１６を含む。前方リング１０８が第１の位置にあるときは、カスケードセグメント１１６は半径方向外側位置にあり、前方リング１０８が第２の位置にあるときは、カスケードセグメント１１６は逆推力を発生させる目的で空気の流れの方向を変化させるために半径方向内側位置にある。【選択図】図３
2017110637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向中心線（１２）を有するガスタービンエンジン（１０）であって、
ファン（１４）と流れ連通するコア（１６）と、
前記コア（１６）と共にバイパス通路（５６）を形作るように前記ファン（１４）および前記コア（１６）の少なくとも一部を収容するナセルアセンブリ（５０）であって、該ナセルアセンブリ（５０）が、逆推力装置システム（１００）を備え、該逆推力装置システム（１００）が、
フレーム部材（１１０）、
第１の位置と第２の位置との間で前記フレーム部材（１１０）と相対的に前記軸方向中心線（１２）に沿って移動可能な前方リング（１０８）、および
カスケードセグメント（１１６）であって、前記前方リング（１０８）が前記第１の位置にあるときは、前記カスケードセグメント（１１６）が、前記バイパス通路（５６）の外に配置され、前記前方リング（１０８）が前記第２の位置にあるときは、前記カスケードセグメント（１１６）が、少なくとも部分的に前記バイパス通路（５６）内に配置されるように前記フレーム部材（１１０）に摺動可能に取り付けられ、かつ前記前方リング（１０８）に回動可能に取り付けられたカスケードセグメント（１１６）
を備えるナセルアセンブリ（５０）と
を備えるガスタービンエンジン（１０）。
【請求項２】
前記ガスタービンエンジン（１０）が、半径方向（Ｒ）をさらに有し、前記フレーム部材（１１０）が、前記半径方向（Ｒ）に沿って前記軸方向中心線（１２）からの固定半径（Ｒ1）を有し、前記前方リング（１０８）が、前記半径方向（Ｒ）に沿って前記軸方向中心線（１２）からの固定半径（Ｒ2）を有し、前記前方リング（１０８）の固定半径（Ｒ2）が、前記フレーム部材（１１０）の固定半径（Ｒ1）よりも大きい、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項３】
前記逆推力装置システム（１００）が、トランスカウル（１０６）をさらに含み、該トランスカウル（１０６）が、前記前方リング（１０８）および前記カスケードセグメント（１１６）と共に移動可能である、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項４】
前記カスケードセグメント（１１６）が、１つ以上のリンク（１３６）を介して前記トランスカウル（１０６）に揺動可能に連結されている、請求項３に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項５】
前記前方リング（１０８）の前記第１の位置が、前記逆推力装置システム（１００）の完全収納位置に対応し、前記前方リング（１０８）の前記第２の位置が、前記逆推力装置システム（１００）の完全展開位置に対応する、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項６】
前記前方リング（１０８）が、１つ以上の駆動アセンブリ（１４０）によって前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動される、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項７】
前記ナセルアセンブリ（５０）が、ファンカウル（１０４）をさらに含み、前記逆推力装置システム（１００）の前記フレーム部材（１１０）が、前記ファンカウル（１０４）に対して固定されている、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項８】
前記逆推力装置システム（１００）が、複数の軸方向に延在するトラック（１２８）をさらに含み、前記前方リング（１０８）が、前記複数の軸方向に延在するトラック（１２８）に沿って摺動可能である、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項９】
前記カスケードセグメント（１１６）が、軸方向フレーム（１１８）およびスライダ（１３０）を含み、前記スライダ（１３０）が、前記軸方向フレーム（１１８）に摺動可能に連結されており、前記スライダ（１３０）が、前記カスケードセグメント（１１６）の前記フレーム部材（１１０）に回動可能に取り付けられている、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１０】
前記カスケードセグメント（１１６）が、複合樹脂材料から形成されており、前記前方リング（１０８）が、アルミニウムから形成されている、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１１】
ガスタービンエンジン（１０）用のナセルアセンブリ（５０）に組み込むための逆推力装置システム（１００）であって、
フレーム部材（１１０）と、
第１の位置と第２の位置との間で前記フレーム部材（１１０）と相対的に軸方向中心線（１２）に沿って移動可能な前方リング（１０８）と、
カスケードセグメント（１１６）であって、前記前方リング（１０８）が前記第１の位置にあるときは、前記カスケードセグメント（１１６）が、半径方向外側位置にあり、前記前方リング（１０８）が前記第２の位置にあるときは、前記カスケードセグメント（１１６）が、半径方向内側位置にあるように前記フレーム部材（１１０）に摺動可能に取り付けられ、かつ前記前方リング（１０８）に回動可能に取り付けられたカスケードセグメント（１１６）と
を備える逆推力装置システム（１００）。
【請求項１２】
前記フレーム部材（１１０）が、固定半径（Ｒ1）を有し、前記前方リング（１０８）が、固定半径（Ｒ2）を有し、前記前方リング（１０８）の前記固定半径（Ｒ2）が、前記フレーム部材（１１０）の前記固定半径（Ｒ1）よりも大きい、請求項１１に記載の逆推力装置システム（１００）。
【請求項１３】
前記前方リング（１０８）の前記第１の位置が、前記逆推力装置システム（１００）の完全収納位置に対応し、前記前方リング（１０８）の前記第２の位置が、前記逆推力装置システム（１００）の完全展開位置に対応する、請求項１１に記載の逆推力装置システム（１００）。
【請求項１４】
前記前方リング（１０８）が、１つ以上の駆動アセンブリ（１４０）によって前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動される、請求項１１に記載の逆推力装置システム（１００）。
【請求項１５】
前記逆推力装置システム（１００）が、複数の軸方向に延在するトラック（１２８）をさらに含み、前記前方リング（１０８）が、前記複数の軸方向に延在するトラック（１２８）に沿って摺動可能である、請求項１１に記載の逆推力装置システム（１００）。
【請求項１６】
ガスタービンエンジン（１０）のナセルアセンブリ（５０）に組み込むための逆推力装置システム（１００）のカスケードセグメント（１１６）を製造する方法であって、
マルチピース個別カスケード枠器具を用意するステップと、
前記マルチピース個別カスケード枠器具に、複合織物材料または予備含浸された複合織物材料の多数の層を巻き付けるステップと、
前記カスケードセグメント（１１６）の個別カスケード部材（１２０）を形成するために、前記マルチピース個別カスケード枠器具の周りに巻き付けられた前記複合織物材料の前記層中の樹脂を硬化させるステップと、
前記マルチピース個別カスケード枠器具を取り除くステップと
を含む方法。
【請求項１７】
結果として得られる前記個別カスケード部材（１２０）が、前記マルチピース個別カスケード枠器具が取り除かれた場合に１つ以上の内縁（１４２）および通路幅（１４４）を有する通路（１２４）を有し、前記１つ以上の内縁（１４２）が、前記通路幅（１４４）の約３パーセント〜前記通路幅（１４４）の約３０パーセントの曲率半径を有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記複合材料の前記層中の前記樹脂を硬化させる前記ステップが、前記複合材料の前記層を真空封止容器内に配置することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記真空封止容器が、真空バッグである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記複合材料の前記層中の前記樹脂を硬化させる前記ステップが、上昇した温度または上昇した圧力の少なくとも一方に、前記複合材料の前記層を含む前記真空封止容器をさらすことをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は、一般に、カスケード逆推力装置システムを有するガスタービンエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボファンエンジンは、一般に、互いに流れ連通するように配置されるファンおよびコアを含む。ファンを通る空気の第１の部分は、バイパス通路（コアと外側ナセルアセンブリとの間に形作られる）を通ってコアを流れ過ぎ得、ファンを通る空気の第２の部分は、コアに供給され得る。
【０００３】
一般に、ターボファンエンジンのコアは、連続した流れの順序で、圧縮機セクション、燃焼セクション、タービンセクション、および排気セクションを含む。運転中、コアに供給される空気は、圧縮機セクションを通って流れ、そこでは、１つ以上の軸流圧縮機が、空気が燃焼セクションに到達するまで空気を徐々に圧縮する。燃料は、燃焼ガスを供給するために燃焼セクション内で圧縮空気と混合され、燃焼される。燃焼ガスは、燃焼セクションからタービンセクションに送られる。タービンセクションを通る燃焼ガスの流れは、タービンセクションを駆動し、次に、排気セクションを通して例えば大気に送られる。
【０００４】
少なくとも特定のガスタービンエンジンに関して、ナセルアセンブリは、逆推力装置システムを含む。一般的な逆推力装置システムは、平行移動カウル（「トランスカウル」）と、ナセルアセンブリ内に取り付けられるカスケードと、収納位置と展開位置との間で移動可能なブロッカドアとを含む。カスケードは、一般的に固定構造であり、一方、トランスカウルは、カスケードを露出させ、バイパス通路内にブロッカドアを展開するために後方に平行移動されるように適合される。逆推力装置システムが使用中でないとき、ブロッカドアは、カスケードを覆い得る。一方、逆推力装置システムが使用中のとき、ブロッカドアは、バイパス通路内に延在し、バイパス通路を通る空気流を遮り、このような空気流にカスケードを通過させる。次に、カスケードは、逆推力を発生させるために、そこを通る空気流の流れ方向を変化させ得る。しかしながら、このような構成は、ブロッカドアが、収納されているときにこのような空気流にさらされ得るため、バイパス通路を通る空気流に悪影響を及ぼし得る。あるいは、ブロッカドアは、収納されているときにナセルアセンブリ内に収容され得るが、このことにより、所望よりも大きいナセルアセンブリがもたらされ得る。
【０００５】
したがって、ブロッカドアを必要としない特定の逆推力装置システムが開発されてきた。このような逆推力装置システムは、その代わりに、複数のドラッグリンクを用いてバイパス通路内にカスケードを平行移動させ得る。しかしながら、このような逆推力装置システムのドラッグリンクは、システムが収納されているときでさえ依然としてバイパス通路中に延在する。
【０００６】
したがって、バイパス通路内および／または中に延在するブロッカドアまたはドラッグリンクを必要としない、ガスタービンエンジン用の逆推力装置システムは有用であろう。より詳細には、バイパス通路を通る空気流を妨げない展開手段を含む、ガスタービンエンジン用の逆推力装置システムは特に有益であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／０１２２９０４号明細書
【発明の概要】
【０００８】
本発明の態様および利点は、以下の説明に部分的に述べられ、この説明から明らかになり得るし、本発明の実施を通して学ばれ得る。
【０００９】
本開示の例示的な一実施形態において、ガスタービンエンジンが提供される。ガスタービンエンジンは、軸方向中心線を有し、ファンと流れ連通するコアを含む。また、ガスタービンエンジンは、コアと共にバイパス通路を形作るようにファンおよびコアの少なくとも一部を収容するナセルアセンブリを含む。ナセルアセンブリは、逆推力装置システムを含む。逆推力装置システムは、フレーム部材、第１の位置と第２の位置との間でフレーム部材と相対的に軸方向中心線に沿って移動可能な前方リング、およびカスケードセグメントを含む。カスケードセグメントは、前方リングが第１の位置にあるときは、カスケードセグメントが、バイパス通路の外に配置され、前方リングが第２の位置にあるときは、カスケードセグメントが、少なくとも部分的にバイパス通路内に配置されるようにフレーム部材に摺動可能に取り付けられ、前方リングに回動可能に取り付けられる。
【００１０】
本開示の別の例示的な実施形態において、ガスタービンエンジン用のナセルアセンブリに組み込むための逆推力装置システムが提供される。逆推力装置システムは、フレーム部材、第１の位置と第２の位置との間でフレーム部材と相対的に軸方向中心線に沿って移動可能な前方リング、およびカスケードセグメントを含む。カスケードセグメントは、前方リングが第１の位置にあるときは、カスケードセグメントが、半径方向外側位置にあり、前方リングが第２の位置にあるときは、カスケードセグメントが、半径方向内側位置にあるようにフレーム部材に摺動可能に取り付けられ、前方リングに回動可能に取り付けられる。
【００１１】
本開示の例示的な態様において、ガスタービンエンジンのナセルアセンブリに組み込むための逆推力装置システムのカスケードセグメントを製造する方法が提供される。本方法は、マルチピース個別カスケード枠器具（ｍｕｌｔｉ−ｐｉｅｃｅ  ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ  ｃａｓｃａｄｅ  ｆｒａｍｉｎｇ  ｔｏｏｌ）を用意することおよびマルチピース個別カスケード枠器具に複合織物材料の多数の層を巻き付けることを含む。また、本方法は、マルチピース個別カスケード枠器具の周りに巻き付けられた複合織物材料の多数の層に樹脂を含浸させることおよびカスケードセグメントの個別カスケード部材を形成するためにマルチピース個別カスケード枠器具の周りに巻き付けられた複合織物材料の樹脂含浸層を硬化させることを含む。また、本方法は、マルチピース個別カスケード枠器具を取り除くことを含む。
【００１２】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照することによってより良く理解されるようになる。本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を示しており、説明と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。
【００１３】
当業者を対象とした、本発明の完全かつ有効な開示（その最良の態様を含む）が、添付図面への参照がなされる本明細書に述べられている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本主題の様々な実施形態に係る例示的なガスタービンエンジンの概略断面図である。
【図２】本開示の例示的な態様に係る、完全収納位置にある逆推力装置システムを描いている、図１の例示的なターボファンエンジンの軸方向側断面図である。
【図３】完全展開位置にある逆推力装置システムを描いている、図１の例示的なターボファンエンジンの軸方向側断面図である。
【図４】図２の例示的な逆推力装置システムの特定の構成要素の斜視図である。
【図５】図２の例示的な逆推力装置システムのカスケードセグメントの斜視図である。
【図６】本開示の例示的な実施形態に係る、図２の例示的な逆推力装置システムのスライダの側面図である。
【図７】図６の例示的なスライダの端面図である。
【図８】図６の例示的なスライダの上面図である。
【図９】本開示の別の例示的な実施形態に係る、完全収納位置にある逆推力装置システムの簡略化した概略側面図である。
【図１０】完全展開位置にある、図９の例示的な逆推力装置システムの簡略化した概略側面図である。
【図１１】本開示の例示的な態様に係る逆推力装置システムのカスケードセグメントを製造するための方法のフロー図である。
【図１２】図１１の例示的な方法に従って製造された個別カスケードの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の現在の実施形態を詳細に参照するが、その１つ以上の例が、添付図面に示されている。詳細な説明では、図面中の特徴を参照するために、数字および文字による指示が使用されている。図面および説明における同じまたは同様の指示は、本発明の同じまたは同様の部分を参照するために使用されている。本明細書で使用される場合、「第１の」、「第２の」、および「第３の」という用語は、構成要素を互いに区別するために交換可能に使用され得るものであり、個々の構成要素の位置または重要性を意味するためのものではない。「上流」および「下流」という用語は、流体経路における流体の流れに関する相対方向を意味する。例えば、「上流」は、流体が流れてくる方向を意味し、「下流」は、流体が流れていく方向を意味する。
【００１６】
次に、複数の図を通して同一の数字が同じ要素を示す図面を参照すると、図１は、本開示の例示的な実施形態に係るガスタービンエンジンの概略断面図である。より詳細には、図１の実施形態に関して、ガスタービンエンジンは、高バイパスターボファンジェットエンジン１０（本明細書では「ターボファンエンジン１０」と呼ばれる）である。図１に示されているように、ターボファンエンジン１０は、軸方向Ａ（参照のために提供されている長手方向中心線１２と平行に延びる）および半径方向Ｒを有する。また、ターボファンエンジン１０は、軸方向Ａの回りに延びる周方向（図示せず）を有してもよい。一般に、ターボファン１０は、ファンセクション１４および該ファンセクション１４の下流に配置されたコアタービンエンジン１６を含む。
【００１７】
描かれている例示的なコアタービンエンジン１６は、一般に、環状入口２０を形作る略管状の外側ケーシング１８内に収容されている。外側ケーシング１８は、連続した流れ関係で、ブースタまたは低圧（ＬＰ）圧縮機２２および高圧（ＨＰ）圧縮機２４を含む圧縮機セクションと、燃焼セクション２６と、高圧（ＨＰ）タービン２８および低圧（ＬＰ）タービン３０を含むタービンセクションと、ジェット排気ノズルセクション３２とを包み込んでいる。高圧（ＨＰ）シャフトまたはスプール３４は、ＨＰタービン２８とＨＰ圧縮機２４とを駆動連結している。低圧（ＬＰ）シャフトまたはスプール３６は、ＬＰタービン３０とＬＰ圧縮機２２とを駆動連結している。圧縮機セクション、燃焼セクション２６、タービンセクション、およびノズルセクション３２は一緒に、これらを通るコア空気流路３７を形作っている。
【００１８】
描かれている実施形態に関して、ファンセクション１４は、複数のファンブレード４０を有する固定ピッチファン３８を含む。ファンブレード４０は、描かれている実施形態に関して、パワーギヤボックス（ｐｏｗｅｒ  ｇｅａｒ  ｂｏｘ）４６を介してＬＰシャフト３６により長手方向軸線１２を中心に回転可能である。パワーギヤボックス４６は、ＬＰシャフト３６の回転速度をより効率的なファン回転速度に低下させるための複数のギヤを含む。
【００１９】
図１の例示的な実施形態を引き続き参照すると、ディスク４２は、複数のファンブレード４０を通る空気流を促進するように空気力学的に成形された回転可能な前方ハブ４８によって覆われている。さらに、例示的なターボファンエンジン１０は、ファン３８および／またはコアタービンエンジン１６の少なくとも一部の周囲を囲む環状のナセルアセンブリ５０を含む。ナセルアセンブリ５０（ファンカウル１０４（図２および図３参照）の内側に配置されたファンケースを含む）が、周方向に互いに離間された複数の出口ガイドベーン５２によってコアタービンエンジン１６に対して支持されるように構成されてもよいことが認識されるべきである。さらに、ナセルアセンブリ５０の下流セクション５４は、ケーシング１８の外側部分との間にバイパス空気流路５６を形作るようにケーシング１８の外側部分を覆うよう延在してもよい。以下で例示的な実施形態を参照してより詳細に述べられるように、ナセルアセンブリ５０は、逆推力装置システム１００（完全収納位置で描かれている）を含む。
【００２０】
ターボファンエンジン１０の運転中、大量の空気５８が、ナセル５０および／またはファンセクション１４の関連する入口６０を通ってターボファン１０に流入する。大量の空気５８が、ファンブレード４０を通過するとき、矢印６２によって示されているような空気５８の第１の部分は、バイパス空気流路５６に向けられるか、または送られ、矢印６４によって示されているような空気５８の第２の部分は、コア空気流路３７（またはより具体的にはＬＰ圧縮機２２）に向けられるか、または送られる。空気の第１の部分６２と空気の第２の部分６４との比率は、バイパス比として一般に知られている。次に、空気の第２の部分６４の圧力は、空気の第２の部分６４が高圧（ＨＰ）圧縮機２４を通して送られるときに高められる。次に、空気の第２の部分６４は、燃焼セクション２６に流れ込み、そこで、空気の第２の部分６４は、燃焼ガス６６を供給するために燃料と混合され、燃焼される。
【００２１】
燃焼ガス６６は、ＨＰタービン２８を通して送られ、そこでは、燃焼ガス６６から熱エネルギーおよび／または運動エネルギーの一部が、外側ケーシング１８に結合されたＨＰタービンステータベーン６８およびＨＰシャフトまたはスプール３４に結合されたＨＰタービンロータブレード７０の連続した段によって取り出され、これにより、ＨＰシャフトまたはスプール３４が回転し、この結果、ＨＰ圧縮機２４の動作が支援される。次に、燃焼ガス６６は、ＬＰタービン３０を通して送られ、そこでは、燃焼ガス６６から熱エネルギーおよび運動エネルギーの第２の部分が、外側ケーシング１８に結合されたＬＰタービンステータベーン７２およびＬＰシャフトまたはスプール３６に結合されたＬＰタービンロータブレード７４の連続した段によって取り出され、これにより、ＬＰシャフトまたはスプール３６が回転し、この結果、ＬＰ圧縮機２２の動作および／またはファン３８の回転が支援される。
【００２２】
その後、燃焼ガス６６は、推進力を提供するためにコアタービンエンジン１６のジェット排気ノズルセクション３２を通して送られる。同時に、空気の第１の部分６２の圧力は、空気の第１の部分６２が、ターボファン１０のファンノズル排気セクション７６から排気されて、同様に推進力を提供する前にバイパス空気流路５６を通して送られるときに大幅に高められる。ＨＰタービン２８、ＬＰタービン３０、およびジェット排気ノズルセクション３２は、コアタービンエンジン１６を通して燃焼ガス６６を送るための高温ガス通路７８を少なくとも部分的に形作っている。
【００２３】
しかしながら、図１に描かれている例示的なターボファンエンジン１０が、例に過ぎず、他の例示的な実施形態において、ターボファンエンジン１０は、任意の他の適切な構成（例えば、任意の他の適切な数のシャフトまたはスプールを含む）を有してもよいことが認識されるべきである。
【００２４】
次に図２および図３を参照すると、図１の例示的なターボファンエンジン１０および例示的な逆推力装置システム１００の概略断面図が提供されている。具体的には、図２は、完全収納位置にある逆推力装置システム１００を描いている、例示的なターボファンエンジン１０の概略断面図を提供しており、図３は、完全展開位置にある逆推力装置システム１００を描いている、例示的なターボファンエンジン１０の概略断面図を提供している。
【００２５】
描かれているように、ターボファンエンジン１０のナセルアセンブリ５０は、一般に、入口アセンブリ１０２、ファンカウル１０４、および逆推力装置システム１００を含む。入口アセンブリ１０２は、ナセルアセンブリ５０の前端に配置されており、ファンカウル１０４は、入口アセンブリ１０２の後方に配置され、ファン３８を少なくとも部分的に囲んでいる。次に、逆推力装置システム１００は、少なくとも部分的にファンカウル１０４の後方に配置されている。描かれているように、コア１６の外側ケーシング１８は、バイパス通路５６の半径方向内側境界を形作っており、ナセルアセンブリ５０は、バイパス通路５６の半径方向外側境界を形作っている。ターボファンエンジン１０のバイパス空気は、特定の動作中にバイパス通路５６を通過して、ファン出口ノズル７６を通って流出する。
【００２６】
逆推力装置システム１００は、一般に、ファンカウル１０４に対して摺動可能な平行移動カウル（トランスカウル）１０６、前方リング１０８、フレーム部材１１０、およびカスケードシステム１１２を含む。トランスカウル１０６は、ナセルアセンブリ５０の最も後方のセクションであり、ファンカウル１０４の後方に配置され、コア１６の外側ケーシング１８を取り囲んでいる。完全収納位置にあるとき、図示のように、カスケードシステム１１２は、少なくとも部分的にファンカウル１０４内に収納され、トランスカウル１０６は、ファンカウル１０４に隣接して配置される。一方、完全展開位置にあるとき、カスケードシステム１１２は、少なくとも部分的にバイパス通路５６内に配置され、トランスカウル１０６は、ファンカウル１０４から離れて配置されて、ファンカウル１０４との間に開口１１３を形作る。
【００２７】
前方リング１０８は、環状に形作られており、複数の駆動アセンブリ１４０およびカスケードシステム１１２と相まって自動調心され得る。さらにまたはあるいは、描かれている実施形態に関して、前方リング１０８は、逆推力装置システム１００の軸方向に延在する複数のトラックに沿って摺動可能である。軸方向に延在するトラックは、描かれている実施形態に関しては、周方向に互いに離間された軸方向に延在する複数のロッド１１４として構成されている。ロッド１１４は、前方リング１０８を案内するためにナセルアセンブリ５０内に固定されている。さらに、描かれている実施形態に関して、前方リング１０８は、複数の個々のカスケードセグメント１１６で構成されたカスケードシステム１１２の前方に配置されている。以下でより詳細に説明されるように、逆推力装置システム１００が、完全収納位置（図２）にあるとき、カスケードセグメント１１６は、ファンカウル１０４およびトランスカウル１０６内に完全に収容される。一方、逆推力装置システム１００が、完全展開位置（図３）にあるとき、カスケードセグメント１１６は、実質的にバイパス通路５６の半径方向幅にわたって延び、逆推力を発生させるためにバイパス通路５６からの空気流を開口１１３に向け直す。さらに、カスケードシステム１１２は、完全収納位置にある（および展開位置に摺動／平行移動される）とき、少なくとも部分的にファンカウル１０４内に収納されるため、カスケードシステム１１２を含むことにより、ナセルアセンブリ５０の軸方向全長は増加され得ない。
【００２８】
さらに、フレーム部材１１０は、図示のように、ファンカウル１０４の内側に配置されるファンケースに取り付けられる別個のリングであってもよいし、あるいは、ファンカウル１０４の内側に配置されるファンケースに取り付けられる（またはファンカウル１０４の内側に配置されるファンケースに組み込まれる）複数の個々のフレーム部材セグメントを含んでもよい。したがって、描かれている実施形態に関して、フレーム部材１１０は、ファンカウル１０４に対して固定されている。
【００２９】
次に図４および図５をさらに参照すると、例示的な逆推力装置システム１００の特定の構成要素の斜視図が提供されている。具体的には、図４は、前方リング１０８およびカスケードシステム１１２の斜視図を提供しており、図５は、カスケードシステム１１２の個別のカスケードセグメント１１６の斜視図を提供している。図に描かれているように、個々のカスケードセグメント１１６は、ターボファンエンジン１０のコア１６の周りで概ね周方向に互いに離間されている。さらに、カスケードセグメント１１６のそれぞれは、１つ以上の軸方向フレーム部材１１８および複数の個々のカスケード１２０を含む。描かれている実施形態に関して、カスケードセグメント１１６のそれぞれは、４つの軸方向フレーム部材１１８を含み、軸方向フレーム部材１１８のそれぞれは、ターボファンエンジン１０の軸方向Ａに概ね沿って延在する。描かれている実施形態に関して、軸方向フレーム部材１１８のそれぞれは、前端１２２で前方リング１０８に回動可能に取り付けられており、これにより、カスケードセグメント１１６のそれぞれは、前端で逆推力装置システム１００の前方リング１０８に揺動可能にまたは回動可能に取り付けられている。
【００３０】
さらに、描かれている実施形態に関して、カスケードセグメント１１６のそれぞれは、１対の外側軸方向フレーム部材を含み、さらに、２つの内側軸方向フレーム部材を含む。描かれている例示的なカスケードセグメント１１６は、軸方向フレーム部材１１８のそれぞれに取り付けられた複数の個々のカスケード１２０を含む。具体的には、軸方向フレーム部材１１８のそれぞれは、軸方向に並べられ、かつ一方の側または両方の側で取り付けられた約６つのカスケード１２０を含む。以下に述べられるように、個々のカスケード１２０はそれぞれ、バイパス通路５６を通る空気流を転向させ／向け直して、ターボファンエンジン１０のための逆推力を発生させるように構成された通路１２４（図５）を有する。しかしながら、他の例示的な実施形態において、カスケードセグメント１１６のそれぞれは、任意の適切な数／構成の軸方向フレーム部材１１８および個々のカスケード１２０を含んでもよいことが認識されるべきである。
【００３１】
さらに、軸方向フレーム部材１１８の１つ以上の半径方向内端１２６は、その長さに沿って延在するトラック１２８を含む。描かれている例示的なカスケードセグメント１１６に関しては、２つの内側軸方向フレーム部材のそれぞれが、半径方向内端１２６に沿って延在するトラック１２８を含む。さらに、カスケードセグメント１１６のそれぞれは、カスケードセグメント１１６の軸方向フレーム部材１１８のトラック１２８に摺動可能に連結されたスライダ１３０を含む。さらに、描かれている実施形態に関して、スライダ１３０はまた、逆推力装置システム１００のフレーム部材１１０に回動可能に取り付けられる（図２および図３）。次に図６〜図８を簡単に参照すると、本開示の例示的な実施形態に係るスライダ１３０の様々な図が提供されている。図６は、例示的なスライダ１３０の側面図を提供しており、図７は、例示的なスライダ１３０の端面図を提供しており、図８は、例示的なスライダ１３０の上面図を提供している。図示のように、例示的なスライダ１３０は、その長さに沿って延在する溝１３２であって、トラック１２８の対応する形状部分を受け入れ、これに沿って摺動するように構成された溝１３２を有する。さらに、例示的なスライダ１３０は、その両側面に、逆推力装置システム１００のフレーム部材１１０にスライダ１３０を揺動可能に取り付けるための開口１３４を含む。しかしながら、図６〜図８に描かれている例示的なスライダ１３０は、例として提供されているに過ぎず、他の例示的な実施形態において、任意の他の適切なスライダ１３０または摺動機構が、カスケードセグメント１１６をフレーム部材１１０に摺動可能に取り付けるために用意されてもよいことが認識されるべきである。例えば、他の例示的な実施形態において、１つ以上の軸方向フレーム部材１１８の半径方向内端１２６は、溝を有してもよく、スライダ１３０は、その中に摺動可能に受け入れられる構成要素を含んでもよい。
【００３２】
留意すべきは、逆推力装置システム１００のトランスカウル１０６が、一般に、カスケードシステム１１２（もっと正確に言えば、複数のカスケードセグメント１１６から構成される）と共に移動可能なことである。例えば、図２および図３に描かれているように、カスケードセグメント１１６のそれぞれは、１つ以上のリンク１３６を介してトランスカウル１０６に揺動可能に連結される。１つ以上のリンク１３６は、トランスカウル１０６の底部に揺動可能に取り付けられてもよく、さらには、カスケードセグメント１１６の受け部（ｒｅｃｅｉｖｅｒ）１３８（図５参照）に揺動可能に取り付けられてもよい。
【００３３】
さらに、描かれている実施形態に関して、前方リング１０８は、１つ以上の駆動アセンブリ１４０によって第１の位置と第２の位置との間で移動される。描かれている例示的な駆動アセンブリ１４０は、ナセルアセンブリ５０内に配置されている。駆動アセンブリ１４０は、任意の適切な種類のものであってもよく、例えば空気圧モータ、油圧モータ、または電気モータによって駆動されてもよい。さらに、駆動アセンブリ１４０は、例えば、ナセルアセンブリ５０内で周方向に互いに離間されてもよい。
【００３４】
次に特に図２および図３を再び参照して、例示的な逆推力装置システム１００の動作が説明される。概略的に描かれているように、逆推力装置システム１００のフレーム部材１１０は、ナセルアセンブリ５０内、例えば、ファンカウル１０４の内側に配置されたファンケースに取り付けられる。フレーム部材１１０は、ファンカウル１０４に対して固定される。一方、逆推力装置システム１００の前方リング１０８は、ターボファンエンジン１０の軸方向中心線１２に沿って概ね第１の位置（図２）と第２の位置（図３）との間で移動可能である。したがって、前方リング１０８は、軸方向中心線１２に沿って、フレーム部材１１０と相対的に移動可能であると言うことができる。
【００３５】
さらに、フレーム部材１１０は、半径方向に沿って軸方向中心線１２からの固定半径Ｒ1を有する（図２）。同様に、前方リング１０８もまた、半径方向に沿って軸方向中心線１２からの固定半径Ｒ2を有する（図２）。フレーム部材１１０の半径Ｒ1は、カスケードセグメント１１６との連結点と軸方向中心線１２との間の、半径方向Ｒに沿った距離を意味する。同様に、前方リング１０８の半径Ｒ2は、カスケードセグメント１１６との連結点と軸方向中心線１２との間の、半径方向Ｒに沿った距離を意味する。描かれている実施形態に関して、前方リング１０８の固定半径Ｒ2は、フレーム部材１１０の固定半径Ｒ1よりも大きい。さらに、例示的なカスケードセグメント１１６は、軸方向に延在するフレーム部材１１８の半径方向内端１２６に形作られたトラック１２８が実質的に直線状に延在するようなジオメトリを有する。このような構成は、フレーム部材１１０に対して軸方向Ａに沿って前方リング１０８を後方に移動させることによって、逆推力装置システム１００が図２の完全収納位置（前方リング１０８の第１の位置に対応する）と図３の完全展開位置（前方リング１０８の第２の位置に対応する）との間で移動することを可能にする。より具体的には、前方リング１０８が後方に（すなわち、フレーム部材１１０のより近くに）移動されるとき、カスケードセグメント１１６は、フレーム部材１１０の位置でそのトラック１２８に沿って摺動する。同時に、フレーム部材１１０および前方リング１０８の半径Ｒ1、Ｒ2の不一致（および／またはトラック１２８の向き）に起因して、これらの間に延在するカスケードセグメント１１６の傾斜（軸方向中心線１２に対する）は、前方リング１０８がフレーム部材１１０のより近くに移動されるにつれて増加する。このような構成により、カスケードセグメント１１６は、前方リング１０８がフレーム部材１１０へ移動されるときにバイパス通路５６に向けられ、前方リング１０８が第２の位置（図３）に移動されたら、逆推力装置システム１００は完全展開位置をとる。
【００３６】
しかしながら、他の例示的な実施形態において、逆推力装置システム１００は、フレーム部材１１０に対して前方リング１０８を移動させることによってカスケードシステム１１２を展開するための任意の他の適切な構成を有してもよいことが認識されるべきである。例えば、図９および図１０を参照すると、別の例示的な実施形態に係る、完全収納位置および完全展開位置のそれぞれにある逆推力装置システム１００の簡略化した概略図が提供されている。以下の説明を除いて、図９および図１０の逆推力装置システム１００は、図２および図３の例示的な逆推力装置システム１００と実質的に同様の方法で構成されてもよく、したがって、同じまたは同様の番号付けは、同じまたは同様の部分を指し示し得る。描かれている実施形態に関して、前方リング１０８は、フレーム部材１１０の固定半径Ｒ1と実質的に同じ（またはさらにはフレーム部材１１０の固定半径Ｒ1未満の）固定半径Ｒ2を有してもよい。一方、このような実施形態の場合、カスケードセグメント１１６は、所望の展開動作を実現するジオメトリを有してもよい。具体的には、描かれている例示的なカスケードセグメント１１６は、軸方向フレーム部材１１８の半径方向内端１２６に配置されたトラック１２８が、前方リング１０８がフレーム部材１１０に接近するにつれてフレーム部材１１０に向かって内側に傾斜するように半径方向内端１２６に屈曲部を含む。このような構成は、逆推力装置システム１００が図２および図３を参照して上で説明したのと同じ方法で動作することを可能にする。
【００３７】
本開示の１つ以上の実施形態に係る逆推力装置システムを含むガスタービンエンジンは、逆推力装置システムが完全収納位置にあるときに、バイパス通路を通る空気のより乱れない流れを可能にし得る。例えば、本開示の１つ以上の実施形態に係る逆推力装置システムを含むガスタービンエンジンは、逆推力装置システムが、完全収納位置にあるときにナセルアセンブリ内に完全に収容される１つ以上の構成要素を用いて展開されることを可能にし得る。さらに、本開示の１つ以上の実施形態に係る逆推力装置システムを含むことにより、（比較的大きな範囲の不安定な分離流を有するブロッカドアを有する従来の固定カスケードシステムに比べて）比較的良く制御される空気流が実現され得る。
【００３８】
次に図１１を参照すると、ガスタービンエンジンのナセルアセンブリに組み込むための逆推力装置システムのカスケードセグメントを製造するための例示的な方法（２００）のフロー図が提供されている。図１１で参照される例示的な逆推力装置システムは、図２および図３を参照して上で説明した例示的なカスケードセグメント１１６の１つ以上と実質的に同じように構成されてもよい。
【００３９】
例示的な方法（２００）は、（２０２）において、マルチピース個別カスケード枠器具を用意することを含む。（２０２）で用意される、マルチピース個別カスケード枠器具は、一般に、カスケードセグメントの個別カスケードが有する通路の所望の形状を有してもよい。さらに、（２０２）で用意される、マルチピース個別カスケード枠器具は、分割器具であって、個別カスケードの形成中に通路の所望の形状に膨脹され、より小さな形状に収縮される（例えば、個別カスケードの形成後に）ように構成された分割器具であってもよい。
【００４０】
例示的な方法（２００）は、（２０４）において、複合織物または「プリプレグ」複合織物材料の多数の層を、マルチピース個別カスケード枠器具に巻き付けることをさらに含む。例えば、複合織物材料は、グラファイト複合材料であってもよいし、あるいは、任意の他の適切な複合織物材料であってもよい。さらに、プリプレグ材料（予備含浸材料としても知られている）は、既に存在するマトリックス材料（エポキシなど）を有する複合織物を含んでもよい。留意すべきは、（２０４）においてマルチピース枠器具に巻き付けることが、枠器具の周りに複合織物材料またはプリプレグ材料の少なくとも３つの層を巻き付けることおよびしわまたはひだが形成中に発生しないことを保証するためにマルチピース枠器具の複数の縁の周りの織物のしわを伸ばすことを含んでもよいことである。
【００４１】
例示的な方法（２００）は、マルチピース個別カスケード枠器具の周りに巻き付けられた複合織物材料の多数の層に樹脂を含浸させることをさらに含んでもよい。樹脂は、エポキシ樹脂材料であってもよいし、あるいは、任意の他の適切な樹脂材料であってもよい。留意すべきは、複合織物材料に樹脂を含浸させることは、予備含浸材料が使用される場合は必要ない場合があることである。
【００４２】
方法（２００）は、（２０８）において、カスケードセグメントの個別カスケード部材を形成するためにマルチピース個別カスケード枠器具の周りに巻き付けられた複合織物材料の樹脂含浸層を硬化させることをさらに含む。描かれている例示的な態様に関して、（２０８）において複合織物材料の樹脂含浸層を硬化させることは、（２１０）において真空封止容器（真空バッグなど）内に複合材料の樹脂含浸層を配置することおよび（２１２）において上昇した温度および／または上昇した圧力に、複合材料の樹脂含浸層を含む真空封止容器をさらすことを含む。例えば、（２１２）において上昇した温度および／または上昇した圧力に、複合材料の樹脂含浸層を含む真空封止容器をさらすことは、真空封止容器および内容物をオートクレーブ装置内に配置することを含んでもよい。
【００４３】
図１１を引き続き参照すると、例示的な方法は、（２１４）において、マルチピース個別カスケード枠器具を取り除くことをさらに含む。次に図１２を参照すると、図１１の例示的な方法（２００）に従って形成された個別カスケード１２０の斜視図が提供されている。結果として得られた個別カスケード１２０は、マルチピース個別カスケード枠器具が取り除かれた場合に１つ以上の内縁１４２および通路幅１４４を有する通路１２４を有する。１つ以上の内縁１４２は、通路幅１４４の約３パーセント〜通路幅１４４の約３０パーセントの曲率半径を有する。例えば、特定の例示的な態様において、１つ以上の内縁は、通路幅１４４の約８パーセント〜通路幅１４４の約１５パーセントの曲率半径を有してもよい。このような構成は、逆推力装置システムに組み込まれたときに逆推力を発生させるために所望の量の強度を有する個別カスケード１２０をもたらし得る。
【００４４】
図１１には描かれていないが、本方法は、カスケードセグメントを形成するために複数の個別カスケードを互いに取り付け、さらに、軸方向フレーム部材に取り付けることをさらに含んでもよい。
【００４５】
しかしながら、図１１を参照して上で説明した例示的な方法（２００）は、例として提供されているに過ぎず、他の例示的な態様において、本開示の１つ以上の実施形態に係る逆推力装置システムのためのカスケードセグメントは、任意の他の適切な方法で形成されてもよいことが認識されるべきである。
【００４６】
この記載された説明では、最良の態様を含めて本発明を開示するために、さらには、任意の当業者が任意の装置またはシステムの作製および使用ならびに任意の組み込み方法の実行を含めて本発明を実施することを可能にするために、例が使用されている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定されており、また、当業者によって想到される他の例を含み得る。このような他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造的要素を含む場合または特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない均等な構造的要素を含む場合に、特許請求の範囲内にあることが意図されている。
【符号の説明】
【００４７】
１０  高バイパスターボファンジェットエンジン、ターボファンエンジン
１２  長手方向軸線、長手方向中心線、軸方向中心線
１４  ファンセクション
１６  コアタービンエンジン、コア
１８  外側ケーシング
２０  環状入口
２２  圧縮機
２２  低圧（ＬＰ）圧縮機
２４  高圧（ＨＰ）圧縮機
２６  燃焼セクション
２８  ＨＰタービン
３０  ＬＰタービン
３２  ジェット排気ノズルセクション
３４  スプール
３６  スプール、ＬＰシャフト
３７  コア空気流路
３８  固定ピッチファン
４０  ファンブレード
４２  ディスク
４６  パワーギヤボックス
４８  前方ハブ
５０  ナセルアセンブリ
５２  出口ガイドベーン
５４  下流セクション
５６  バイパス空気流路
５６  バイパス通路
５８  空気
６０  入口
６２  第１の部分
６４  第２の部分
６６  燃焼ガス
６８  ＨＰタービンステータベーン、ＨＰタービンロータブレード
７２  ＬＰタービンステータベーン、ＬＰタービンロータブレード
７６  ファンノズル排気セクション、ファン出口ノズル
７８  高温ガス通路
１００  逆推力装置システム
１０２  入口アセンブリ
１０４  ファンカウル
１０６  トランスカウル
１０８  前方リング
１１０  フレーム部材
１１２  カスケードシステム
１１３  開口
１１４  ロッド
１１６  カスケードセグメント
１１８  軸方向フレーム部材
１２０  カスケード
１２２  前端
１２４  通路
１２６  半径方向内端
１２８  トラック
１３０  スライダ
１３２  溝
１３４  開口
１３６  リンク
１４０  駆動アセンブリ
１４２  内縁
１４４  通路幅
Ａ  軸方向
Ｒ  半径方向
Ｒ1、Ｒ2  固定半径
【図１】
2017110637.tif 000003
【図２】
2017110637.tif 000004
【図３】
2017110637.tif 000005
【図４】
2017110637.tif 000006
【図５】
2017110637.tif 000007
【図６】
2017110637.tif 000008
【図７】
2017110637.tif 000009
【図８】
2017110637.tif 000010
【図９】
2017110637.tif 000011
【図１０】
2017110637.tif 000012
【図１１】
2017110637.tif 000013
【図１２】
2017110637.tif 000014
【外国語明細書】
2017110637000001.pdf