(57)【要約】【課題】耐火壁の裏側に対向するピボットバルクヘッド等の構造部材の過熱を防いで、構造部材を許容温度以下に維持すること。【解決手段】本発明の航空機は、火炎に耐える耐火壁１４と、耐火壁１４の裏側に対向するピボットバルクヘッド１２と、耐火壁１４およびピボットバルクヘッド１２を包囲する外皮１０２とを備える。ピボットバルクヘッド１２は、耐火壁１４の裏側に存在する空気を上方に向けて案内する連結部材２０と、耐火壁１４により放射された熱から連結部材２０を遮蔽する遮熱部材１８とを有する。【選択図】図２
2017154553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火炎に耐える耐火壁と、
前記耐火壁の裏側に対向する構造部材と、
前記耐火壁および前記構造部材を包囲する外皮と、を備え、
前記構造部材は、
前記耐火壁の裏側に存在する空気を上方に向けて案内するガイド部材と、
前記耐火壁により輻射された熱から前記ガイド部材を遮蔽する遮熱部材と、を有する、
ことを特徴とする航空機。
【請求項２】
前記ガイド部材と前記遮熱部材との間に、
前記空気が流れる流路が形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の航空機。
【請求項３】
前記構造部材は、
水平尾翼を支持する連結部材を含んで構成され、
前記連結部材は、
前記ガイド部材を兼ねている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の航空機。
【請求項４】
前記遮熱部材は、
前記連結部材の上端を越えて前記外皮の内周部の近くまで延びている、
ことを特徴とする請求項３に記載の航空機。
【請求項５】
前記連結部材は、
前記耐火壁の裏側に対向し、前記遮熱部材により覆われる第１フランジと、
前記構造部材における前記耐火壁側の表面に接合される第２フランジと、
前記第１フランジおよび前記第２フランジを連結し、前記遮熱部材との間に前記空気が流れる流路を形成するウェブと、を備える、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の航空機。
【請求項６】
前記流路は、
前記ウェブの両面のうち前記耐火壁の中央側に位置する面と、前記遮熱部材との間に形成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の航空機。
【請求項７】
前記構造部材よりも前方において前記外皮により包囲されている区画を備え、
前記区画は、
外気を前記区画の上部へと取り入れる吸気路と、
前記区画内から前記区画外へと排気する第１排気路と、を有する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の航空機。
【請求項８】
前記区画は、
前記構造部材の近傍において前記区画内の上部から排気する第２排気路を有する、
ことを特徴とする請求項７に記載の航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機の補助動力装置等から発生した火炎に耐える耐火壁の裏側に対向する構造部材の過熱を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の後胴の末端には、補助動力装置（APU；Auxiliary Power Unit）が設けられており、補助動力装置と、後胴の内部とがピボットバルクヘッドにより隔てられている。補助動力装置とピボットバルクヘッドとの間には、耐火壁（fire wall）が配置されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０００−５１６５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
万一、補助動力装置から火災が発生したとすると、火炎の熱により、耐火壁と、耐火壁の背面に隣接するピボットバルクヘッドとの間の空間に存在する空気の温度が上昇する。
そうした場合であっても、本発明は、ピボットバルクヘッド等の構造部材の過熱を防いで、構造部材を許容温度以下に維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の航空機は、火炎に耐える耐火壁と、耐火壁の裏側に対向する構造部材と、耐火壁および構造部材を包囲する外皮と、を備え、構造部材は、耐火壁の裏側に存在する空気を上方に向けて案内するガイド部材と、耐火壁により輻射された熱からガイド部材を遮蔽する遮熱部材と、を有することを特徴とする。
【０００６】
火災時には、耐火壁から裏側の構造部材に向けて輻射される輻射熱に対し、遮熱部材により構造部材のガイド部材が遮蔽されるため、輻射熱により温度が上昇する空間と、遮熱部材の裏側（ガイド部材）との間に温度差が存在する。その温度差に対応する密度差に基づく煙突効果により、耐火壁と構造部材との間に存在する空間内の空気が、ガイド部材により上方へと案内され、空間内で循環しながら、外皮との接触により空間外へと放熱される。その空間内の空気は、外気に面する外皮により冷やされることで空間外へと継続的に放熱されるため、空間内の過熱を防ぐことができる。そのため、空間内の空気に接触する遮熱部材も、滅失することなく、輻射熱から構造部材を継続的に遮蔽する。したがって、火災時に、構造部材を許容温度以下に維持することができる。
【０００７】
本発明によれば、耐火壁から輻射された熱により構造部材の温度が上昇することに対して、遮熱材を用いて抑制する場合に構造部材を許容温度以下に維持することが可能な時間を超えた、より長い時間に亘り、構造部材を許容温度以下に維持することが可能となる。
【０００８】
本発明の航空機において、ガイド部材と遮熱部材との間に、空気が流れる流路が形成されていることが好ましい。
ガイド部材と遮熱部材との間に流路が形成されていると、耐火壁と構造部材との間の空間内の対流の上昇流がガイド部材に沿ってより十分にガイドされる。そのため、空間内で循環する空気の流れを安定して継続的に生じさせることができる。
つまり、ガイド部材と遮熱部材との間に流路が形成されていると、空間内の空気を放熱させる効果を高めることができる。
【０００９】
本発明の航空機において、構造部材は、水平尾翼を支持する連結部材を含んで構成され、連結部材は、ガイド部材を兼ねていることが好ましい。
上下方向に延在している連結部材は、本発明におけるガイド部材としても機能する。
【００１０】
本発明の航空機において、遮熱部材は、連結部材の上端を越えて外皮の内周部の近くまで延びていることが好ましい。
そうすると、連結部材の上端よりも上方へと遮熱部材が突出しているので、遮熱部材に沿って対流の上昇流が十分に外皮へと吹き付けられる。そうすると、外皮の内周部の近くを対流の下降流が通るので、外皮を介した放熱を促進させることができる。
【００１１】
本発明の航空機において、連結部材は、耐火壁の裏側に対向し、遮熱部材により覆われる第１フランジと、構造部材における耐火壁側の表面に接合される第２フランジと、第１フランジおよび第２フランジを連結し、遮熱部材との間に空気が流れる流路を形成するウェブと、を備えることが好ましい。
かかる連結部材によれば、第１フランジにより遮熱部材を支持しつつ、ウェブと遮熱部材との間に流路を形成することができる。また、ウェブの側面を輻射熱から遮蔽できる。
【００１２】
本発明の航空機において、流路は、ウェブの両面のうち耐火壁の中央側に位置する面と、遮熱部材との間に形成されていることが好ましい。
そうすると、ウェブの両面のうち、耐火壁から輻射される熱線に対してより広範囲に開放されている一方側に、遮熱部材が配置されることとなるので、連結部材を十分に遮蔽できる。
そして、ウェブの他方側は、連結部材に沿った空気の流れを一部開放することにより、圧力損失を小さくすることができる。
【００１３】
本発明の航空機は、構造部材よりも前方において外皮により包囲されている区画を備え、区画が、外気を区画の上部へと取り入れる吸気路と、区画内から区画外へと排気する第１排気路と、を有することが好ましい。
吸気路を通じて区画内に取り込まれた空気の流れは、区画内に拡がりつつ、区画内に存在する熱を同搬した状態で、第１排気路を通じて機外へと排出される。こうして行われる区画内からの排熱により、区画内の雰囲気の温度が低下するので、区画に面する構造部材の過熱を防いで許容温度以下に維持することに貢献できる。
【００１４】
本発明の航空機において、区画は、構造部材の近傍において区画内の上部から排気する第２排気路を有することが好ましい。
そうすると、区画内の上部に熱が溜まったとしても、その熱を近くの第２排気路からスムーズに排出することができる。そのため、区画内の雰囲気の温度を低く保ち、構造部材を許容温度以下に維持することに貢献できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、耐火壁の裏側に対向する構造部材の過熱を防いで、構造部材を許容温度以下に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る航空機の後胴末端に装備されたＡＰＵ、耐火壁、およびピボットバルクヘッドを模式的に示す図である。
【図２】図１のIIで示す向きからピボットバルクヘッドを示す図である。
【図３】（ａ）は、図２のIII−III線断面図である。（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。
【図４】耐火壁とピボットバルクヘッドとの間の空間に存在する空気の流れを説明するための図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、第１実施形態における遮熱部材の他の形態を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態における遮熱部材の他の形態を示す図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、第１実施形態における遮熱部材の他の形態を示す図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、第１実施形態の連結部材とは異なる形態の連結部材に対する遮熱部材の施工例を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る航空機の後胴内区画を示す図である。
【図１０】第２実施形態の変形例に係る航空機の後胴内区画を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
図１に示す航空機の後胴１０の末端には、補助動力装置１１（ＡＰＵ）が装備されている。補助動力装置１１は、テールコーン１０Ａの内側（ＡＰＵ室１３）に配置されている。
補助動力装置１１よりも前方の後胴１０内部には、ピボットバルクヘッド１２が備えられている。
【００１８】
後胴１０は、機体の軸方向に間隔をおいて配置される円環状のフレーム１０１（図２に一つだけを示す）と、フレーム１０１により支持される外皮１０２と、外皮１０２を補強する図示しないストリンガとを備えて構成されている。
後胴１０のフレーム１０１と図示しないストリンガとに、垂直尾翼６（図１）が支持される。
【００１９】
ピボットバルクヘッド１２と補助動力装置１１との間には、ＡＰＵ室１３で火災が発生した場合に備えて、火炎に耐える耐火壁１４が設置されている。
耐火壁１４は、チタン等を含有する耐熱性の高い金属材料を用いて、円板状に形成されている。耐火壁１４の外周部とテールコーン１０Ａの内周部との間は密閉されている。
【００２０】
ピボットバルクヘッド１２は、構造部材であり、耐火壁１４の背面１４Ａ（裏側）に対向している。
ピボットバルクヘッド１２は、連結部材２０を支持し、その連結部材２０は水平尾翼１５（図２）を支持するとともに、ＡＰＵ室１３とそれよりも前方の後胴１０内部とを隔てている。
ピボットバルクヘッド１２は、フレーム１０１に支持されており、外皮１０２に包囲されている。
以下、耐火壁１４（図１）を包囲するテールコーン１０Ａの外皮を含めて、後胴１０の外皮１０２と総称する。
【００２１】
ピボットバルクヘッド１２は、上側バルクヘッド１２Ｕと、下側バルクヘッド１２Ｌと、上側および下側バルクヘッド１２Ｕ，１２Ｌを連結する２つの連結部材２０とを備えている。
上側バルクヘッド１２Ｕ、下側バルクヘッド１２Ｌ、および連結部材２０はいずれも、アルミニウム合金から形成されている。
【００２２】
図２には、水平尾翼１５の外形のみを模式的に示している。
上側バルクヘッド１２Ｕの円弧状の周縁部１２１は、後胴１０のフレーム１０１に接合されている。図１、図３および図４ではフレーム１０１の図示を省略している。
下側バルクヘッド１２Ｌの円弧状の周縁部１２１も、後胴１０のフレーム１０１に接合されている。
上側バルクヘッド１２Ｕの直線部１２２と、下側バルクヘッド１２Ｌの直線部１２２とは、水平尾翼１５と間隔をおいて離れていて、連結部材２０以外の箇所で、ＡＰＵ室１３と区画３は連通している。
【００２３】
連結部材２０は、上側バルクヘッド１２Ｕと下側バルクヘッド１２Ｌとを結ぶ方向、つまり上下方向（鉛直方向）に沿って直線的に延在している。連結部材２０は、上側バルクヘッド１２Ｕと下側バルクヘッド１２Ｌとを連結する。それにより、上側バルクヘッド１２Ｕ、下側バルクヘッド１２Ｌ、および連結部材２０の全体として、ピボットバルクヘッド１２に作用する曲げを受け持つ。必要に応じて３つ以上の連結部材２０により上側バルクヘッド１２Ｕと下側バルクヘッド１２Ｌとが連結されていてもよい。
【００２４】
連結部材２０は、後胴１０の軸心に対して左右対称に配置されている。
連結部材２０の横断面は、図３に示すように、Ｈ字状を呈している。
連結部材２０は、図１に示すように、上側バルクヘッド１２Ｕおよび下側バルクヘッド１２Ｌの表面１２Ｓから耐火壁１４に向けて突出している。
【００２５】
連結部材２０は、図３に示すように、耐火壁１４の背面１４Ａに対向するフランジ２１と、上側バルクヘッド１２Ｕおよび下側バルクヘッド１２Ｌにおける耐火壁１４側の表面１２Ｓに接合されるフランジ２２と、フランジ２１およびフランジ２２を連結するウェブ２３とを備えている。
【００２６】
本実施形態のピボットバルクヘッド１２は、万一、ＡＰＵ室１３（図１）で火災が発生したとしても、必要な耐力・強度に基づいて許容される温度以下に維持される。
ＡＰＵ室１３内の火炎の熱により耐火壁１４の温度が上昇すると、耐火壁１４から背面１４Ａ側にも熱が輻射される。その熱からピボットバルクヘッド１２を遮蔽する遮熱部材１８が連結部材２０，２０にそれぞれ備えられている。
遮熱部材１８は、図２に示すように、連結部材２０の長さ方向に沿って、連結部材２０を覆っている。この遮熱部材１８の上端側は、連結部材２０の上端２０Ａを越えて外皮１０２の内表面１０２Ａの近くまで延びている。
【００２７】
遮熱部材１８の下端側は、連結部材２０の下端と同じ位置まで延びており、連結部材２０の下端よりも下方には突出していない。
【００２８】
遮熱部材１８は、耐火壁１４からの輻射熱を遮蔽することで、ピボットバルクヘッド１２の発熱を抑える。
ここで、遮熱部材１８は、耐火壁１４からの輻射熱を主として反射により遮蔽する。
遮熱部材１８は、耐火壁１４から輻射される熱線（主として赤外線）を反射する層を表層に含み、全体としてシート状に形成されている。
例えば、耐熱性を備えたグラスウール等の基材に、アルミニウムやチタン等のフィルムが設けられたものを遮熱部材１８として用いることができる。その遮熱部材１８は柔軟性を有しており、曲げることができる。
あるいは、アルミニウム合金等の基材の表面を研磨して鏡面に加工したり、アルミニウム合金等の基材の表面に、めっき等により光沢層を形成したものも遮熱部材１８として用いることができる。
より十分な遮熱効果を得るため、連結部材２０の表面が鏡面研磨されていると好ましい。
【００２９】
遮熱部材１８により連結部材２０が覆われるように、適宜な方法により遮熱部材１８を保持することができる。保持する方法として、ネジ止めすることができるが、例えば、耐熱性を有する紐状の部材により遮熱部材１８を連結部材２０の周りに縛り付けて保持することもできる。
【００３０】
遮熱部材１８は、図３（ｂ）に示すように、連結部材２０のフランジ２１の表面に対向する第１部分１８１と、連結部材２０のウェブ２３の一側面２３１に対向する第２部分１８２とを一体に備えている。
遮熱部材１８は、第１部分１８１と第２部分１８２との境界で折り曲げられることで、断面Ｌ字状に形成されている。
第１部分１８１は、フランジ２１の表面に重ねられている。遮熱部材１８は、第１部分１８１において連結部材２０に支持されている。
【００３１】
第２部分１８２は、ウェブ２３の両側面２３１，２３２のうち耐火壁１４の中央側に位置する側面２３１に対向している。第２部分１８２と側面２３１との間には、耐火壁１４とピボットバルクヘッド１２との間の空間１６に存在する空気が流れる流路２４が形成されている。流路２４は、遮熱部材１８の全長に亘り形成されている。流路２４の上端および下端は空間１６に開放されている。
【００３２】
本実施形態では、第２部分１８２の端部１８２Ａがフランジ２２の端部２２Ａに接触している。フランジ２１と、ウェブ２３と、フランジ２２と、第２部分１８２とによって包囲されることにより、閉じた流路２４が形成されている。
なお、第２部分１８２の端部１８２Ａが、上側バルクヘッド１２Ｕおよび下側バルクヘッド１２Ｌの表面１２Ｓに突き当てられていたり、フランジ２２の表面に突き当てられていてもよい。
第２部分１８２の端部１８２Ａと、表面１２Ｓまたはフランジ２２との間には、隙間があいていてもよい。つまり、流路２４が完全に包囲されている必要はない。流路２４を含め、連結部材２０に沿って流れる空気についてはまた後で説明する。
【００３３】
連結部材２０においては、フランジ２１が耐火壁１４に最も近接しており、耐火壁１４との間の空間が狭いため、フランジ２１の温度が最も上昇し易い。遮熱部材１８の第１部分１８１は、フランジ２１の表面の全体を覆っており、耐火壁１４から放出される熱線Ｈ１（図３（ｂ））からフランジ２１を遮蔽する。
また、遮熱部材１８の第２部分１８２は、耐火壁１４から放出される熱線Ｈ２（図３（ｂ））からウェブ２３を遮蔽する。
ここで、ウェブ２３において耐火壁１４の中央側に位置する側面２３１は、反対側の側面２３２に比べて、耐火壁１４から放出される熱線に対して広範囲に開放されている。ＡＰＵ室１３の内部に設置された装備品から出火した例を想定すると、耐火壁１４により放出される熱線の温度分布は、耐火壁１４の中央部に近いほど高くなる。第２部分１８２により、耐火壁１４の中央側に位置する側面２３１に向かう熱線からウェブ２３を遮蔽することができる。
【００３４】
本実施形態では、遮熱部材１８によりピボットバルクヘッド１２を輻射熱から遮蔽することに加えて、耐火壁１４とピボットバルクヘッド１２との間に存在する空間１６内の空気を対流により循環させながら、外皮１０２を通して、空間１６外へと放熱させるようにしている。そうすることで、ＡＰＵ室１３の火災時にピボットバルクヘッド１２が許容温度以下に維持される。
本実施形態では、ピボットバルクヘッド１２と耐火壁１４とが近接しており、ピボットバルクヘッド１２と耐火壁１４との間には狭い空間１６が形成されている。
以下、図４および図３を参照して説明する。
火災時には、火炎の熱により温度が上昇した耐火壁１４から熱が輻射されることで、耐火壁１４とピボットバルクヘッド１２との間の空間１６（図３（ａ））に存在する空気が熱せられる。
一方、空間１６内の熱せられた空気は、外気に面している外皮１０２の内表面１０２Ａに接触すると冷やされる。図４に示す破線の矢印は、外皮１０２により冷やされることで空間１６内の空気の熱が外皮１０２を介して外気へと放出されることを示している。
空間１６を包囲する外皮１０２の全周に亘り、外皮１０２の内表面１０２Ａに接触する空気が冷却されるが、後述する空気の対流の効果のため、外皮１０２の上部における放熱が大きく、下部へ向かうにつれて、放熱が小さくなる。
【００３５】
ここで、空間１６内で生じる空気の対流の現象について説明する。
空間１６内において、外皮１０２から離れた箇所では、熱せられた空気が上昇する。通常、他の空気の流れや局所的に存在する熱源などが無ければ、熱せられた空気は鉛直方向上向きに上昇する。
このとき、主流となるのは、上昇流Ｆ０（図４）である。これは、図３（ａ）に示すように、他の部分よりも開口面積が大きく、圧力損失が小さいため、流量も大きいためである。しかしながら、この部分の空気は耐火壁１４からの輻射熱により、上下方向(鉛直方向)に対して温度差がほとんど無く、すなわち、空気の密度差を生じないため、流速は遅い。
それに対して、遮熱部材１８で遮熱された空間の空気は、耐火壁１４からの輻射熱による温度上昇が小さく、その一方、遮熱部材１８の下端部の直下に存在する空気は、耐火壁１４からの輻射熱で温度が上昇しているため、双方の空気に温度差を生じ、つまり、空気の密度差による煙突効果により生じる上昇流Ｆ１を形成し、その流速は、遮熱部材１８の上下方向の長さが長くなるに伴い、速くなる。
従って、遮熱部材１８による流路を設けることにより、上昇流Ｆ０よりも流速が速い上昇流Ｆ１を新たに発生させることができ、より効率的に、耐火壁１４からの輻射熱を、外皮１０２を介して機外へと放熱することが出来る。
次に、上昇流Ｆ１の流れについて説明する。図４に実線の矢印で示すように、熱せられた空気が連結部材２０に沿って上昇する（上昇流Ｆ１）。つまり、上側および下側バルクヘッド１２Ｕ，１２Ｌの間の隙間を橋渡しするように、連結部材２０は、熱せられて浮上する空気を上方に向けてガイドする。上側および下側バルクヘッド１２Ｕ，１２Ｌを補強する連結部材２０は、気流のガイド部材を兼ねている。
【００３６】
上昇流Ｆ１は、図４に示すように、連結部材２０のウェブ２３の左右両側において連結部材２０に沿って流れる（Ｆ１１およびＦ１２）。図３（ａ）に示すように、上昇流Ｆ１１は、ウェブ２３の一方の側面２３１と遮熱部材１８の第２部分１８２との間の流路２４を通る。第２部分１８２が存在するので、流路２４の空間は耐火壁１４の熱の影響を受け難く、上端が外皮１０２により冷えている流路２４の空間と、その外部の空間１６との温度差(密度差)による煙突効果で、上昇流Ｆ１１の流速を確保出来る。また、上昇流Ｆ１２は、ウェブ２３の他方の側面２３２を通過する。他方の側面２３２には遮熱部材１８が対向していないので、上昇流Ｆ１２の流路は空間１６に開放されている。
これら上昇流Ｆ１１およびＦ１２は、全体として一つの上昇流Ｆ１を構成する。
【００３７】
図４に示すように、上昇流Ｆ１は、外皮１０２に接触し、外皮１０２により冷やされることで下降に転じる。このとき、外皮１０２に向けて上昇流Ｆ１が吹き付けられているのと、流れの背後に上側バルクヘッド１２Ｕが存在していることにより、外皮１０２により冷やされた空気は、実線の矢印で示すように、外皮１０２の内表面１０２Ａに倣うように外皮１０２の周方向に流れる（下降流Ｆ２）。そして、外皮１０２に沿って流れる過程でも、外皮１０２により冷やされ、空間１６内の全体としては、図４に示すように、上昇流Ｆ０，Ｆ１および下降流Ｆ２を含む循環流ＦＣが形成される。図４に示すように、空間１６内の左側と右側とで一対の循環流ＦＣが形成される。
【００３８】
空間１６内の下部に下降した空気の一部は、連結部材２０の下端から連結部材２０に沿って、再び上昇する（Ｆ１）。このとき、空気（Ｆ１１）は、ウェブ２３の一方の側面２３１側に形成されている流路２４の下側の開口に流入し、流路２４を通じて上方へとガイドされ、空気（Ｆ１２）は、ウェブ２３における他方の側面２３２に沿って、上方へとガイドされる。
【００３９】
Ｆ１１およびＦ１２を含む上昇流Ｆ１は、連結部材２０および遮熱部材１８の上端を越えると、空間１６の頂部付近の外皮１０２へと吹き付けられ、そこで外皮１０２により冷やされた空気が外皮１０２の内表面１０２Ａに沿って流れることとなる。
本実施形態では、連結部材２０の上端２０Ａよりも上方へと遮熱部材１８が突出しているので、遮熱部材１８に沿って上昇流Ｆ１がより十分に外皮１０２へと吹き付けられる。そうすると、外皮１０２の内表面１０２Ａの近くを下降流Ｆ２が通るので、外皮１０２を介した放熱を促進させることができる。
【００４０】
連結部材２０と遮熱部材１８との間に流路２４が形成されていると、形成されていない場合と比べて、上昇流Ｆ１１が連結部材２０に沿ってより十分にガイドされる。そのことにより、空間１６内の他の空気流動と比べて安定して流れるので、循環流ＦＣを安定して継続的に生じさせることができる。つまり、遮熱部材１８は、連結部材２０との間に流路２４を形成することで、循環流ＦＣにより空間１６内の空気を放熱させる効果を高めている。
本実施形態では、遮熱部材１８により連結部材２０の一方の側に流路２４を形成して上昇流Ｆ１１のガイド効果を高める一方で、連結部材２０の他方の側は空間１６に開放して上昇流Ｆ１２の圧力損失を小さくし、流速を確保している。
【００４１】
循環流ＦＣを形成する上昇流Ｆ１１は、前述の通り、煙突効果で安定した流速を確保出来ている。したがって、飛行中は、ＡＰＵ室１３の火災発生時における空間１６内と外気との顕著な温度差に基づいて、十分な流量の循環流ＦＣが生じ、火災により発生した熱を効率的に機外へ排出することができる。
【００４２】
空間１６内の循環流ＦＣは、外皮１０２に接触することにより継続的に冷却される。こうして、遮熱部材１８により連結部材２０の温度上昇を抑え、空間１６内の空気を熱媒体として、熱を機外に排出しているので、連結部材２０とピボットバルクヘッド１２の過熱を防ぐことができる。
火災発生を検知してＡＰＵ室１３内にハロン等の不活性ガスを導入する消火設備（図示しない）により、ＡＰＵ室１３内は、火災発生後、予め定められた想定時間内に鎮火される。
遮熱部材１８は、鎮火までの想定時間に亘り、連結部材２０を覆っている状態を保ち、輻射熱から連結部材２０を継続して遮蔽する。このとき、遮熱部材１８と連結部材２０との間の流路２４が維持されるので、上昇流Ｆ０，Ｆ１および下降流Ｆ２を含む循環流ＦＣの流量が維持され、空間１６内の過熱が更に抑えられ、ピボットバルクヘッド１２の過熱も防ぐことが出来る。
【００４３】
以上で説明した輻射熱からの連結部材２０の遮蔽、および耐火壁１４とピボットバルクヘッド１２との間の空間１６内で形成される循環流ＦＣによれば、少なくとも、鎮火までの想定時間に亘り、連結部材２０とピボットバルクヘッド１２を許容温度以下に維持することができる。
【００４４】
第１実施形態において、上側バルクヘッド１２Ｕおよび下側バルクヘッド１２Ｌにおける表面１２Ｓも、遮熱部材１８と同様の遮熱部材により覆うことができる。それにより、耐火壁１４による輻射熱からピボットバルクヘッド１２をより十分に遮蔽することができる。
【００４５】
また、第１実施形態のピボットバルクヘッド１２および耐火壁１４の少なくとも一方に、遮熱材を備えることもできる。遮熱材によれば、所定時間に亘り、耐火壁１４からの輻射熱によるピボットバルクヘッド１２の温度上昇を抑制するので、遮熱材の使用により、鎮火までの想定時間内においてピボットバルクヘッド１２の過熱をより十分に防ぐことができる。
【００４６】
図５（ａ）および（ｂ）は、第１実施形態における遮熱部材１８（図３）の変形例を示している。
図５（ａ）に示す遮熱部材１８の第１部分１８１は、図３（ａ）および（ｂ）に示す形態よりも幅が広く、連結部材２０のフランジ２１から外周側へとはみ出している。第１部分１８１においてフランジ２１からはみ出した部分は、フランジ２１と平行に延在していても、図５（ｂ）に示すように、フランジ２１に対して傾斜していてもよい。
図５（ａ）、（ｂ）に示すいずれの構成によっても、第１実施形態と同様に、遮熱部材１８の第２部分１８２によりウェブ２３の側面２３１との間に流路２４を形成しつつ、流路２４の反対側は、気流の圧力損失を低減し、流速を確保して、空間１６に開放しながら、フランジ２１から外周側へとはみ出した遮熱部材１８の第１部分１８１により、ウェブ２３の側面２３２側の遮熱を図ることができる。
【００４７】
図６（ａ）は、流路の形成によるガイド効果向上と、遮熱効果向上とを優先させた例を示している。図６（ａ）に示す遮熱部材１８は、ウェブ２３の側面２３２に対向する第３部分１８３を有している。第２部分１８２とウェブ２３の側面２３１との間の流路２４と、第３部分１８３とウェブ２３の側面２３２との間の流路２５とにより、上昇流Ｆ１をより確実にガイドすることができる。また、第３部分１８３により、側面２３２に向かう熱線からも連結部材２０を遮蔽できる。
【００４８】
連結部材２０と遮熱部材１８との間の流路は、図６（ｂ）に示すように、フランジ２１の表面側に形成されていてもよい。図６（ｂ）に示す例では、遮熱部材１８と、フランジ２１の表面２１１およびウェブ２３の側面２３１との間に亘って流路２４が形成されている。
【００４９】
図６（ｃ）は、ガイド効果向上および遮熱効果向上と、圧力損失低減とのバランスをとった一例を示している。
連結部材２０のフランジ２１の両サイドで、遮熱部材１８が上側および下側バルクヘッド１２Ｕ，１２Ｌの表面１２Ｓに向けて折り曲げられている。ウェブ２３の一方の側面２３１には間隔をおいて第２部分１８２が対向し、ウェブ２３の他方の側面２３２には間隔をおいて第３部分１８３が対向している。第３部分１８３は、側面２３２の半分程度を覆っており、側面２３２の半分程度が開放されている。第２部分１８２は、第３部分１８３よりも広範囲に側面２３１を覆っている。
側面２３１側には、フランジ２１と側面２３１とフランジ２２と第２部分１８２とに囲まれた流路２４が形成されている。
側面２３２側には、フランジ２１と側面２３２とフランジ２２と第３部分１８３とに囲まれた流路２５が形成されている。
【００５０】
図７（ａ）に示す例では、連結部材２０のフランジ２１のみが遮熱部材１８により覆われ、ウェブ２３の両側面２３１，２３２は全体的に空間１６に開放されている。
遮熱部材１８による流路２４や流路２５が形成されていなくても、空間１６内の循環流ＦＣ（図４）と、遮熱部材１８によるフランジ２１の遮蔽とにより、鎮火されるまでの想定時間に亘り連結部材２０を許容温度以下に保つことができる場合は、この例のように、連結部材２０において耐火壁１４に最も近いフランジ２１のみを遮熱部材１８により覆うことも許容される。
図７（ｂ）に示すように、遮熱部材１８の幅を広くしてフランジ２１からはみ出すようにすると、ウェブ２３の側面２３１を熱線から遮蔽する効果を得ることができる。
【００５１】
図８（ａ）は、第１実施形態の連結部材２０とは断面形状が異なる連結部材２６を示している。連結部材２６は、溝形（Ｃ字状）の断面形状を呈しており、遮熱部材１８により覆われている。
耐火壁１４に向けて配置される連結部材２６のフランジ２１は、遮熱部材１８の第１部分１８１により覆われている。
連結部材２６のウェブ２３の側面２３１に対して、遮熱部材１８の第２部分１８２が間隔をおいて配置されており、第２部分１８２と側面２３１との間には流路２４が形成されている。
【００５２】
図８（ｂ）は、Ｔ字状の断面を呈する連結部材２７を示しており、連結部材２７も遮熱部材１８により覆われている。
連結部材２７において耐火壁１４の最も近くに位置するウェブ２３の先端部は、遮熱部材１８の第１部分１８１により覆われている。
また、連結部材２７のウェブ２３の側面２３１に対して、遮熱部材１８の第２部分１８２が間隔をおいて配置されており、第２部分１８２と側面２３１との間には流路２４が形成されている。
図８（ａ）または（ｂ）に示す形態の連結部材２６，２７についても、遮熱部材１８により遮熱しつつ、上昇流Ｆ１のガイドに寄与する流路２４を形成することができる。
【００５３】
ピボットバルクヘッド１２には、連結部材２０，２６，２７の他にも、適宜な断面形状の連結部材を採用することができる。その連結部材に対して、遮熱部材１８を適宜な形態で設けることができる。遮熱部材１８は、折り曲げ可能なシートである必要はなく、第１部分１８１に対して第２部分１８２が屈曲した形状に成形されたものであってもよい。遮熱部材１８を保持する方法も、連結部材２０のフランジ２１への取り付け、あるいは上側バルクヘッド１２Ｕおよび下側バルクヘッド１２Ｌへの取り付け等の適宜な方法を採用できる。
【００５４】
〔第２実施形態〕
次に、図９を参照して本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態では、遮熱部材１８による遮熱、および空間１６内の循環流ＦＣによる放熱と共に、連結部材１８とピボットバルクヘッド１２を許容温度以下に維持することに寄与する構成を示す。
図９に示す航空機の後胴１０には、ピボットバルクヘッド１２よりも前方において外皮１０２により包囲されている区画３が備えられている。区画３内には装備品が設置されている。
【００５５】
区画３は、外気を区画３の上部へと取り入れる吸気路３０と、区画３内から区画外へと排気する排気路３１とを有している。
吸気路３０と排気路３１との間で相対的に吸気路３０が前方に、排気路３１が後方に位置している。
吸気路３０は、垂直尾翼６の根元の前側に位置しており、機外と区画３内とを連通している。外気に臨む吸気路３０の吸気口は、垂直尾翼６のフェアリング６Ａの表面から窪んでいて開口断面積が連続的に増加する所謂ＮＡＣＡスクープ（ＮＡＣＡダクト）である。ＮＡＣＡスクープは、前端に位置する入口から後方に向かうにつれて次第に横幅および深さが増大する形状をしている。ＮＡＣＡスクープにより、飛行中に空気抵抗を抑えて吸気することができる。
【００５６】
排気路３１は、区画３内の下部と機外とを連通している。
本実施形態においては、図９に示すように、飛行中に吸気路３０を通じて外気が区画３内の上部に取り込まれる。取り込まれた空気の流れＦ３は、区画３内に拡がりつつ、区画３内に存在する熱を同搬した状態で、排気路３１を通じて機外へと排出される。
このようにして行われる区画３内からの排熱により、区画３内の雰囲気の温度が低下する。
区画３内の雰囲気の温度低下により、区画３に面する連結部材２０とピポットバルクヘッド１２の過熱を防ぎ、許容温度以下に維持することに寄与できる。
【００５７】
〔第２実施形態の変形例〕
次に、図１０を参照し、本発明の第２実施形態の変形例について説明する。
第２実施形態の変形例における区画３は、第２実施形態の吸気路３０および排気路３１（以下、第１排気路）に加えて、第２排気路３２を有している。
第２排気路３２は、吸気路３０よりも後方で、ピボットバルクヘッド１２の近傍において区画３内の上部から排気する。
第２排気路３２は、垂直尾翼６の根元の後側に位置しており、機外と区画３内とを連通している。
【００５８】
図１０に示すように、飛行中に吸気路３０を通じて区画３内の上部に取り込まれた空気の流れＦ３は、区画３内に拡がり、第１排気路３１および第２排気路３２を通じて機外へと排出される。このとき、区画３内の上部に溜まった熱を、その近くに位置する第２排気路３２からスムーズに排出することができる。そのため、ＡＰＵ室１３内の火災時にも、区画３内の雰囲気の温度を低く保ち、連結部材２０とピポットバルクヘッド１２を許容温度以下に維持することに貢献できる。
【００５９】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
３        区画
６        垂直尾翼
６Ａ      フェアリング
１０      後胴
１０Ａ    テールコーン
１１      補助動力装置（ＡＰＵ）
１２      ピボットバルクヘッド（構造部材）
１２Ｌ    下側バルクヘッド
１２Ｓ    表面
１２Ｕ    上側バルクヘッド
１３      ＡＰＵ室
１４      耐火壁
１４Ａ    背面
１５      水平尾翼
１６      空間
１８      遮熱部材
２０，２６，２７      連結部材（ガイド部材）
２０Ａ    上端
２１      第１フランジ
２２      第２フランジ
２３      ウェブ
２４，２５      流路
３０      吸気路
３１      第１排気路
３２      第２排気路
１０１    フレーム
１０２    外皮
１０２Ａ  内表面（内周部）
１２１    周縁部
１２２    直線部
１８１    第１部分
１８２    第２部分
１８２Ａ  端部
１８３    第３部分
２３１    側面
２３２    側面
Ｆ０      上昇流
Ｆ１      上昇流
Ｆ１１    上昇流
Ｆ１２    上昇流
Ｆ２      下降流
ＦＣ      循環流
Ｈ１      熱線
Ｈ２      熱線
【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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