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技術 タービンクリアランス縮小のための方法、システム、及び装置

出願人 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
発明者 ティモシー・ジェイ・プランケットジョン・イー・ハーシーブロック・イー・オズボーンケネス・イー・セイツァーキース・ケー・テイラー
出願日 2009年6月18日 (11年1ヶ月経過) 出願番号 2009-144791
公開日 2010年1月7日 (10年7ヶ月経過) 公開番号 2010-001890
状態 特許登録済
技術分野 タービンロータ・ノズル・シール 航空機の整備 タービンの細部・装置 タービンロータ・ノズル・シール 飛行船・気球・飛行機 ガスタービン、高圧・高速燃焼室
主要キーワード 振動誘発 識別ソフト クリアランスギャップ 熱移動効率 構造振動 最小クリアランス ケーシング表面 上流表面
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重要な関連分野

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図面 (6)

課題

航空機エンジン(10)とともに使用されるタービンクリアランスコントロールシステム(100、200)が提供される。

解決手段

ステムは(100,200)は、スイッチ(202)、通報装置(204)、及びスイッチと通報装置に結合されるコントローラ(206)を含む。コントローラは、航空機エンジンを使用する航空機フライトフェーズに基づいてタービンクリアランスコントロールシステムを起動し、予め選択されたタービンクリアランスに基づいて航空機エンジンの内部でタービンクリアランスを調節するように構成される。

概要

背景

概要

航空機エンジン(10)とともに使用されるタービンクリアランスコントロールシステム(100、200)が提供される。システムは(100,200)は、スイッチ(202)、通報装置(204)、及びスイッチと通報装置に結合されるコントローラ(206)を含む。コントローラは、航空機エンジンを使用する航空機フライトフェーズに基づいてタービンクリアランスコントロールシステムを起動し、予め選択されたタービンクリアランスに基づいて航空機エンジンの内部でタービンクリアランスを調節するように構成される。

目的

従って、安定フライトフェーズのエンジンパラメータ変化率及び/又は航空機の存在に基づいて、タービンクリアランスを制御する方法、システム及び/又は装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

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請求項1

航空機エンジン(10)のためのタービンクリアランスコントロールシステム(100、200)であって、そのシステムは、スイッチ(202)と、通報装置(204)と、前記スイッチと前記通報装置とに結合されるコントローラ(206)と、を含み、前記コントローラは、航空機エンジンを使用する航空機フライトフェーズに基づくタービンクリアランスコントロールシステムを起動し、予め選択されるタービンクリアランス値に基づく航空機エンジン内部のタービンクリアランスを調整するように構成される、タービンクリアランスコントロールシステム。

請求項2

前記スイッチ(202)は、操縦士インプットに応じて前記コントローラ(206)の運転を可能にするように構成される、請求項1に記載のタービンクリアランスコントロールシステム(100,200)。

請求項3

前記スイッチ(202)は、遠隔の操縦士から受信した入力に応じて前記コントローラ(206)の運転を可能にするように構成される、請求項1に記載のタービンクリアランスコントロールシステム(100,200)。

請求項4

通報装置(204)は、ディスプレイ装置及びオーディオ装置の少なくとも一つを使用する前記タービンクリアランスコントロールシステムの起動状態を操縦士に通報するように構成される、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のタービンクリアランスコントロールシステム(100、200)。

請求項5

前記コントローラ(206)が、少なくとも一つの航空機エンジンパラメータを測定し、少なくとも一つの決定された航空機エンジンパラメータのための変化率を決定し、決定された変化率と、安定フライトフェーズに対応し且つ少なくとも一つの航空機エンジンパラメータの航空機の予め決定された変化率とを比較し、前記フライトフェーズが安定フライトフェーズであるときに基づき前記タービンクリアランスコントロールシステムを起動するように更に構成された、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のタービンクリアランスコントロールシステム(100,200)。

請求項6

前記コントローラ(206)が、前記タービンクリアランスを測定するように構成される請求項1乃至5のいずれか1項に記載のタービンクリアランスコントロールシステム(100,200)。

請求項7

前記コントローラ(206)が、前記決定されたタービンクリアランスと前記予め選択されたタービンクリアランス値とを比較し、その比較に基づいて前記タービンクリアランスを調節するように更に構成される、請求項6に記載のタービンクリアランスコントロールシステム(100,200)。

請求項8

前記コントローラ(206)が、前記安定フライトフェーズの最後に先駆けた予め選択された時間で前記タービンクリアランスコントロールシステムを停止するように更に構成される、請求項5に記載のタービンクリアランスコントロールシステム(100,200)。

請求項9

航空機エンジン(10)においてタービンクリアランスを制御するための装置であって、その装置は、インプットを受信し、そのインプットに対応して予め選択されたタービンクリアランス値を前記スイッチに通信可能なように結合されるタービンコントローラ(206)に伝達するように構成される定常状態条件スイッチ(202)と、前記スイッチに通信可能なように結合される通報装置(204)と、を含み、前記コントローラは、前記予め選択されたタービンクリアランス値に基づいてタービンクリアランスを調節し、前記通報装置は、前記スイッチの状況の少なくとも一部基づいて、前記装置の運転状態に関連する情報を通信するように構成される、タービンクリアランスを制御するための装置。

請求項10

前記スイッチ(202)は、現地操縦士及び遠隔操縦士の少なくとも一つからのインプットを受信するように更に構成される、請求項9に記載の装置。

技術分野

0001

ここに開示される本主題は、一般的に航空機エンジンに関するものであり、より具体的には、運転中の航空機エンジンのより効果的な運転を促進するために、航空機エンジン内部のタービンクリアランスを制御することに関する。

0002

少なくともいくつかの既知の航空機エンジンは、高温部低温部とを含んだタービンを含む。燃料効率推進力及び/又はタービン寿命を改良するために、少なくともいくつかの既知のエンジンは、各タービン翼の先端と周囲シュラウドとの間の距離又はクリアランスを最小にするための制御を試みる。しかしながら、ローター中心から測定されるブレード先端の距離は、ローターの角速度の2乗に比例して、及び温度とともに直線的に増加する傾向にある。そのような両方の影響は、上昇、一連の降下/着陸の特定の動作、及び/又は回避行動などの操作中の燃料流入を増加することにより起こる場合がある。更に、ブレード先端の距離は、運転中に、増加燃料流入を必要とするような特に過渡運転中において、シュラウドが広がるよりも速く伸張する場合がある。そのようなものとして、上述のような運転中、ブレード先端は、摩擦として知られている状態でシュラウドと接触する場合がある。

0003

少なくともいくつかの既知の航空機エンジンは、摩擦を防ぐためにアクティブクリアランスコントロールを使用する。少なくともいくつかの既知の実施形態において、アクティブクリアランスコントロールは、温度の上昇とともにブレード先端距離を直線的に伸張する類似の物理的特性に基づいて、シュラウドに温風を浴びせることによりシュラウドを直線的に伸張させることを試みる。しかしながら、ブレード先端距離は一般的により速く増加するように、ブレード先端距離の成長率を表す時定数は、シュラウド伸張率を表す定時数より一般的に著しく異なる。

0004

少なくともいくつかの航空機エンジンは、一つかそれ以上のエンジン運動パラメータ応えてクリアランスコントロールを起動する。更に、少なくともいくつかの航空機エンジンは、スロットル破裂及び/又はローター速度の変化のような、過渡エンジン状態に関連する経過時間に基づいてクリアランスコントロールを起動する。更に、少なくともいくつかの航空機エンジンは、例えば航空機の傾きに基づいてクリアランスコントロールを停止する。更に、その他の既知のアクティブクリアランスコントロールは、一つかそれ以上の航空機エンジンから得たデータに基づく数学モデルに基づいている。

先行技術

0005

米国特許4069662号
米国特許4230436号
米国特許4304093号
米国特許4329114号
米国特許4513567号
米国特許4576547号
米国特許4632635号
米国特許4648241号
米国特許4856272号
米国特許4893983号
米国特許4893984号
米国特許4928240号
米国特許4999991号
米国特許5005352号
米国特許5076050号
米国特許5081830号
米国特許5088885号
米国特許5090193号
米国特許5104287号
米国特許6126390号
米国特許6626635号
米国特許7079957号
米国特許7165937号

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、そのような制御は、ブレード先端距離の増加より前にシュラウド伸張を開始するために、燃料流入の増加を正確に予測しない場合がある。例えば、公海上で生じているフライトの最中で且つレーダー連絡がほぼ無いか皆無のとき、航空機は最小距離で分けられ、最小距離がフライトのそのような割り当ての全てに対して継続するように管理される。そのようなフライト割り当ての最中に過渡運動は稀である。従って、安定フライトフェーズエンジンパラメータ変化率及び/又は航空機の存在に基づいて、タービンクリアランスを制御する方法、システム及び/又は装置を提供することが望ましい。

課題を解決するための手段

0007

一つの観点において、航空機エンジンにおけるタービンクリアランスを制御するための方法が提供される。この方法は、航空機エンジンを使用する航空機のフライトフェーズに基づいたタービンクリアランスコントロールを起動すること、及び予め選択されるタービンクリアランス値に基づいてタービンクリアランスを調節すること、を含む。

0008

他の観点において、航空機エンジンで使用するためのタービンクリアランスコントロールシステムが提供される。そのシステムは、スイッチ、通報装置、及びスイッチと通報装置とに結合されるコントローラを含む。コントローラは、航空機エンジンを使用する航空機のフライトフェーズに基づいたタービンクリアランスコントロールを起動し、及び予め選択されるタービンクリアランス値に基づいてタービンクリアランスを調節するように構成される。

0009

その他の観点において、航空機エンジンにおけるタービンクリアランスを制御するための装置が提供される。装置は、インプットを受信し、そのインプットに対応して予め選択されたタービンクリアランス値をスイッチに通信可能なように結合されるタービンコントローラに伝達するように構成される定常状態条件スイッチを含み、コントローラは、前記予め選択されたタービンクリアランス値に基づいてタービンクリアランスを調節する。その装置はまた、スイッチに通信可能なように結合される通報装置を含み、その通報装置は、スイッチの状況の少なくとも一部に基づいて、装置の運転状態に関連する情報を連絡するように構成される。

図面の簡単な説明

0010

代表的なガスタービンエンジンの概略図である。
クリアランスコントロールシステムを含む図1に示されるガスタービンエンジンの一部の拡大断面概略図である。
図2に示されるクリアランスコントロールシステムの拡大断面概略図である。
図2及び図3に示されるクリアランスコントロールシステムを含む代表的なアクティブクリアランスコントロールシステムのブロック図である。
図1に示されるガスタービンエンジンのような、航空機エンジンのタービンクリアランスを制御する代表的な方法のフローチャートである。

実施例

0011

図1は、ガスタービンエンジン10の概略図であり、代表的な実施形態において、ファン組立部12と、高圧コンプレッサ14、コンバスター16、及び高圧タービン18を含む核エンジン13と、を含む。エンジン10は、低圧タービン20を含む。ファン組立部12はローターディスク26から放射状に外側に伸びファンブレード24の配列を含む。エンジン10は、取込サイド28及び排気サイド30を有する。ファン組立部12及び低圧タービン20は、低速ローターシャフト31により結合され、コンプレッサ14及び高圧タービン18は、高速ローターシャフト32により結合される。

0012

運転中、空気は、エンジン10を通って伸びる中心軸34に実質的に平行である方向で、ファン組立部12を通って軸方向に流れ、圧縮空気は高圧コンプレッサ14に供給される。高度に圧縮された空気は、コンバスター16に運ばれる。コンバスターからの燃焼ガス流れ図1では図示せず)は、タービン18及び20を駆動する。タービン18はシャフト32を経由してコンプレッサ14を駆動し、タービン20はシャフト31を経由してファン組立部12を駆動する。

0013

図2は、クリアランスコントロールシステム100を含んだガスタービンエンジン10の一部の拡大断面概略図である。図3は、クリアランスコントロールシステム100の一部の拡大断面概略図である。代表的な実施形態において、高圧タービン18は、コンプレッサ14(図1に図示)及びコンバスター16から下方に実質的に同軸上に結合される。タービン18は、一つかそれ以上のディスク60によって形成される少なくとも一つのローター56を含むローター組立部54を含む。代表的な実施形態において、ディスク60は外枠62と、その間を通常放射状に且つ各蟻継ぎスロット68から放射状に内側に伸びる複合ウェブ66と、を含む。各ディスク60はまた、外枠62から放射状に外側に伸びる複数のブレード70を含む。ディスク60は、後部表面80及び上流表面82を含む。

0014

高圧ブレード70の列の外接は、それとともに近いクリアランス関係で、環状シュラウド又はシュラウド組立部71である。代表的な実施形態において、シュラウド組立部71は、周囲タービンケーシング75から放射状に内向きであり、シュラウドハンガー74とCクリップ70とに結合される複数のシュラウドメンバーまたはセクタ72を含む。メンバー72をブレード70に外接するように、隣接するシュラウドメンバー72は互いに結合される。

0015

各シュラウドメンバー72は、放射状の外表面84と反対放射状の内表面86とを含む。クリアランスギャップ88は、シュラウド内表面86及びローターブレード70の先端89の間で定義される。より具体的には、クリアランスギャップ88は、タービンブレード先端89とタービンシュラウド72の内表面との間の距離で定義される。

0016

クリアランスコントロールシステム100は、エンジン運転中、ギャップ88を制御することを容易にする。より具体的には、代表的な実施形態において、クリアランスコントロールシステム100は、ローターブレード先端89とシュラウドメンバー内表面86との間のギャップ88を制御することを容易にする。クリアランスコントロールシステム100は、マニホールド114を介して冷却空気供給源に流れ連通状態で結合される。冷却空気は、マニホールド114を抜け、ケーシング75から延びる表面120及び122上に作用する。冷却空気供給源は、クリアランスコントロールシステム100が、本明細書に説明されるように空気の送風、コンプレッサ14の中間段階、及び/又はコンプレッサ14の放出など(これに限定されないが)のように機能することを可能にするいかなる冷却空気供給源でもよい。代表的な実施形態において、冷却空気116は、コンプレッサ14の中間段階から冷却ステージ2のノズル及び周囲のシュラウドに対して流れ出る。

0017

代表的な実施形態において、マニホールド114は、タービンケーシング75の周囲を円周に伸び、又冷却空気112が表面120及び122に対して実質的に均一に作用することを可能にする。表面120及び122の熱放射置換は、ケーシング置換を限定することを容易にし、従ってクリアランスギャップ88の制御を容易にする。ケーシング75は、実質的に円周に伸び、又外表面118の少なくともいくつかの部分、すなわち例えばマニホールド114から排出される冷却空気と流れ連通状態で配置される表面120、122、及び/又は124、を含む。一つの代表的な実施形態において、表面120及び122は、タービンケーシング、リング、及び/又はフランジなど(しかしこれに限定されない)のクリアランスコントロールシステム100の部分全体に伸びる。

0018

エンジン運動中、コンプレッサ排気圧力空気130は、コンプレッサ14からシュラウド組立部71とクリアランスギャップ88とに向けて供給される。更に、冷却空気116は、タービンケーシング75を通じで方向付けられる。そのようなものとして、排気圧力空気130及び/又は冷却空気116は、タービン18のステージ2のノズル及び/又はステージ2のシュラウド組立部71の少なくとも一つを冷却することを容易にし、及び/又はタービン・ミドルシールキャビティ(図示せず)に作用することを容易にする。冷却空気116、コンプレッサ排気圧力空気130、及び/又はケーシング75の外部冷却の組み合わせは、クリアランスギャップ88の改善制御を容易にし、又ケーシング表面120及び/又は120の熱移動効率性を増加することを容易にする。クリアランスコントロールシステム100の増加された効果的な熱移動の結果として、クリアランスギャップ88は、既知のクリアランスコントロールシステムを使用して操作可能であるものより更に効果的に維持されることが容易になる。更に、改良されたクリアランスギャップコントロールは、クリアランスコントロールシステム100に供給される空気112、116、及び/又は130の量を増加することなく得ることが可能である。その結果として、燃料燃焼が減らされることが容易になる一方で、タービン効率性が増加されることが容易になる。

0019

図2及び図3がタービンクリアランスを制御するために冷却空気を使用するクリアランスコントロールシステムを説明しているが、いかなる適当なクリアランスコントロールシステムは、本明細書に説明される実施形態に従って使用されてもよいことが注目されるべきである。例えば、クリアランスコントロールシステムはタービンクリアランスを制御するために温風を利用してもよい。そのようなものとして、本明細書に開示される実施形態を説明するために使用されるように、クリアランスコントロールシステムは、冷却空気を使用するシステム又は温風を使用するシステムのいずれかであってもよい。

0020

更に、本明細書で使用されるように“最小クリアランス”という表現は、摩擦の可能性がなく設定されるであろうクリアランスギャップ88と関連する最小距離を言及する。最小クリアランスはいくつかの変数の機能であり、それは、新円ではないタービン主軸許容値振動誘発運動、燃料流量、核速度、及びエンジンガス温度を含むがそれに限定されない。

0021

図4は、(図2及び図3で示される)クリアランスコントロールシステムを含む、代表的なアクティブクリアランスコントロールシステム200のブロックダイヤグラムである。代表的な実施形態において、アクティブクリアランスコントロールシステム100はまた、スイッチ202と、通報装置204と、アクティブクリアランスコントロールシステム100、スイッチ202及び通報装置204に結合されるコントローラ206と、を含む。代表的な実施形態において、スイッチ202は、使用可能性により、クリアランスコントロールシステム100を起動するバイナリー制御である。より具体的には、スイッチ202は、定常状態条件スイッチであり、また例えば、トグルスイッチトグルボタンスライドスイッチ、回転スイッチ、またはロッカースイッチなど(しかしこれに限定されない)のようないかなる双安定又は二位置スイッチにより実行されてもよい。更に、スイッチ202は、例えば、グラスコックピットタッチスクリーンで見られるようなタッチスクリーンによって実行されてもよい。更に、スイッチ202は、一つのボタン押圧が二つの状態の一つの状態が選択されることを引き起こす一方で、もう一つのボタンの押圧は二つの状態のもう一つの状態が選択されることを引き起こすように、配置される一組の補完的ボタンとして実行されてもよい。付随して、スイッチ202は、ボイス識別ソフトウエアを使用して制御されてもよい。

0022

代表的な実施形態において、通報装置204は、スイッチ202の位置及び/又はクリアランスコントロールシステム100の運動状態として定義されるクリアランスコントロールシステム100の起動状態に関連する情報を航空機の操縦士に連絡する。そのような状況及び/又は情報は、クリアランスコントロールシステム100が起動又は停止されたかどうか、航空機操縦士がクリアランスコントロールシステム100を停止させるべき時間、クリアランスコントロールシステム100の直前の起動からの時間の期間及び使用可能な間、操縦士に角度を変えさせるであろう構造振動のような、クリアランスコントロールシステム100の維持に潜在的に影響を及ぼす報告、を含む。しかしこれらに限定されない。通報装置204は、例えば、点灯されたときにクリアランスコントロールシステム100が起動されたと操縦士に知らせるライトによって実行されてもよい。他の実施形態において、通報装置204は、例えばクリアランスコントロールシステム100を起動した際に第一ライトが点灯し、第二ライトが点灯しないような一組のライトで実行されてもよい。更に他の実施形態において、通報装置204は、メータスクリーンアイコン、又はスイッチ202の位置として定義されるクリアランスコントロールシステム100の状況を視覚的に伝達する他の適当な装置であってもよい。更に、通報装置204は、例えばベルチャイム合成音声ブザートーンクリック、及び/又は合成波形を使用してクリアランスコントロールシステム100の状況を聴覚的に伝達してもよい。

0023

代表的な実施形態において、コントローラ206は、例えば運転可能なように及び/又は通信可能なように、スイッチ202及び通報装置204に結合される。コントローラ206は、例えばマイクロプロセッサ、従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ状態機械、及び/又はコンピュータ装置の組み合わせ、デジタル信号装置(DSP)、特定用途向け集積回路ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイFPGA)、又はその他のプログラミング可能な論理装置離散ゲート又はトランジスタ論理、離散ハードウエア部品、及び/又は本明細書で説明される機能を実行するために設計されるいかなるそれらの組み合わせ、において実施されてもよい。コントローラ206は、航空機が安定フライトフェーズにいるかどうかを決定するように構成され、そのフライトフェーズは、燃料流量、核速度、及び/又は排気ガス温度のようなエンジンパラメータは、延長された時間で著しい変化率を示すことを予期されていないフライトの割り当てである。一般的そのようなフライトフェーズは、公海上で遭遇する。コントローラ206はまた、例えばスイッチ202の位置に基づいた安定フライトフェーズの中、クリアランスコントロールシステム100を起動及び/または停止するように構成される。

0024

運転中、クリアランスコントロールシステム100はスイッチ202の状態の変化により使用可能になる。一つの実施形態において、操縦士はスイッチ202を使用してクリアランスコントロールシステム100を手動で有効にする。他の実施形態において、操縦士はスイッチ202を使用してクリアランスコントロールシステム100を遠隔で有効にする。例えば、異なる航空機の操縦士は、許可コマンドをスイッチ202に伝達するために、アクティブクリアランスコントロールシステム200と通信する場合があり、従ってクリアランスコントロールシステム100を許可する。同様に、航空管制官は、許可コマンドをスイッチ202に伝達するために、アクティブクリアランスコントロールシステム200と遠隔に通信する場合があり、従ってクリアランスコントロールシステム100を許可する。代表的な実施形態において、操縦士はスイッチ202を使用してクリアランスコントロールシステム100を無効にする場合がある。例えば、クリアランスコントロールシステム100が遠隔で有効にされた場合、操縦士は安全と航空機の賢明な運転のためにもし必要であれば、クリアランスコントロールシステム100を停止する場合がある。

0025

代表的な実施形態において、クリアランスコントロールシステム100が有効にされた後、コントローラ206は、例えば燃料流量、核速度、及び/又は排気ガス温度などの一つかそれ以上のエンジンパラメータを測定する。コントローラ206はまた、各測定されたエンジンパラメータの変化率を決定し、決定された変化率を安定フライトフェーズに対応する既知の変化率と比較する。より具体的には、コントローラ206は、航空機が安定状態であるかどうか、及び決定された変化率に基づいて、予め選択された時間の間安定状態に維持することを予期されているかどうか、を決定する。コントローラ206は従って航空機が安定フライトフェーズにあるかどうかを決定する。もし航空機が予め選択された時間の間で安定フライトフェーズに突入していなかった場合、コントローラ206はエンジンパラメータ測定及び比較を繰り返す。

0026

代表的な実施形態において、コントローラ206は航空機が安定フライトフェーズにあると決定したとき、コントローラ206はクリアランスコントロールシステム100を起動する。クリアランスコントロールシステム100が起動されるとき、通報装置204は操縦士に起動状態を表示する。クリアランスコントロールシステム100は、現在のタービンクリアランスを測定し、予め選択されたタービンクリアランスと現在のタービンクリアランスとを比較する。クリアランスコントロールシステム100はその後、現在のタービンクリアランスを予め選択されたタービンクリアランスに一致させるように調節する。現在のタービンクリアランスは、例えばシュラウドを温風又は冷風に浴びせることにより調節されてもよい。代表的な実施形態において、操縦士はスイッチ202を使用してクリアランスコントロールシステム100の起動を無効にしてもよい。例えば、クリアランスコントロールシステム100が遠隔で有効にされた場合、操縦士は安全と航空機の賢明な運転のためにもし必要であれば、クリアランスコントロールシステム100を停止する場合がある。

0027

代表的な実施形態において、コントローラ206は、安定フライトフェーズの終了の前に予め選択された時間でクリアランスコントロールシステム100を停止する。安定フライトフェーズの終了の前に予め選択された時間は、例えば航空機の目的地からの距離、及び/又は他の航空機又は地上の管制塔からのトランスポンダー信号と関連する場合がある。

0028

図5は、エンジン10(図1で図示)のような航空機エンジンのタービンクリアランスを制御する代表的な方法を示したフローチャート300である。より具体的には、フローチャート300は、アクティブクリアランスコントロールシステム200(図2ないし図4で示す)を使用したタービンクリアランスの制御方法を示している。

0029

代表的な実施形態において、クリアランスコントロールシステム100は、スイッチ202の状態の変化により有効にされる(302)。一つの実施形態において、操縦士はスイッチ202を使用してクリアランスコントロールシステム100を手動で有効にする。他の実施形態において、クリアランスコントロールシステム100は、操縦士によりスイッチ202を使用して遠隔で有効にされる。例えば、異なる航空機の操縦士は、許可コマンドをスイッチ202に伝達するために、アクティブクリアランスコントロールシステム200と通信する場合があり、従ってクリアランスコントロールシステム100を許可する。同様に、航空管制官は、許可コマンドをスイッチ202に伝達するために、アクティブクリアランスコントロールシステム200と遠隔に通信する場合があり、従ってクリアランスコントロールシステム100を許可する。

0030

代表的な実施形態において、クリアランスコントロールシステム100が有効にされた後、コントローラ206は、例えば燃料流量、核速度、及び/又は排気ガス温度などの一つかそれ以上のエンジンパラメータを測定する(304)。コントローラ206はまた、各測定されたエンジンパラメータの変化率を決定し(306)、決定された変化率を安定フライトフェーズに対応する既知の変化率と比較する(308)。より具体的には、コントローラ206は、航空機が安定状態であるかどうか、及び決定された変化率に基づいて、予め選択された時間の間安定状態に維持することを予期されているかどうか、を決定する。コントローラ206は従って航空機が安定フライトフェーズにあるかどうかを決定する。もし航空機が予め選択された時間の間で安定フライトフェーズに突入していなかった場合、コントローラ206はエンジンパラメータ測定及び比較を繰り返す。

0031

代表的な実施形態において、コントローラ206は航空機が安定フライトフェーズにあると決定したとき、コントローラ206はクリアランスコントロールシステム100を起動する(310)。クリアランスコントロールシステム100が起動されるとき、通報装置204は操縦士に起動状態を表示する(312)。クリアランスコントロールシステム100は、現在のタービンクリアランスを測定し(314)、予め選択されたタービンクリアランスと現在のタービンクリアランスとを比較する(316)。クリアランスコントロールシステム100はその後、現在のタービンクリアランスを予め選択されたタービンクリアランスに一致させるように調節する(318)。
代表的な実施形態において、コントローラ206は、安定フライトフェーズの終了の前に予め選択された時間でクリアランスコントロールシステム100を停止する(320)。安定フライトフェーズの終了の前に予め選択された時間は、例えば航空機の目的地からの距離、及び/又は他の航空機又は地上の管制塔からのトランスポンダー信号と関連する場合がある。更に、代表的な実施形態において、操縦士はスイッチ202を使用してクリアランスコントロールシステム100を手動で停止及び/又は無効にする。例えば、クリアランスコントロールシステム100が遠隔で無効にされる場合、操縦士は安全と航空機の賢明な運転のためにもし必要であれば、クリアランスコントロールシステム100を停止する場合がある。

0032

本明細書に説明されるシステム、方法、及び装置は、航空機は安定フライトフェーズに突入したと確定され、予め選択される時間の間安定フライトフェーズを維持することを期待されるとき、予め選択される量によってタービンクリアランスを減らすことにより、航空機のより効率的な運転を容易にする。タービンクリアランスを減らすことは、燃料効率、推進力、及びタービン寿命の改善を促進する。各運動効率は、燃料及び/又はサービス費用の節約を容易にする。

0033

本発明又は実施形態の観点の導入の際、“一つの”“その”及び“前記”という詞は、一つかそれ以上の要素が存在することを意味することを意図している。“含有する”、“含む“、及び”有する“は、記載された要素の他に追加の要素がある場合を意味しそれを含むことが意図される。

0034

航空機エンジンにおけるタービンクリアランスを制御するためのシステム、方法、及び装置の代表的な実施形態が詳細に上述される。システム、方法、及び装置は、本明細書に説明される特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ方法の工程、及び/又はシステムの構成要素、及び/又は装置は、独立して使用されてもよい。更に、説明される工程、及び/又は構成要素は、他のシステム、方法、及び/又は装置との組み合わせにおいて定義される又は使用されるが、それは本明細書に説明されるシステム、方法、及び装置とだけで実行することを制限されない。

0035

記載された明細書は、本発明を開示するためにベストモードを含む用例を使用する。また当業者が、いかなる装置又はシステムを作成し使用し、いかなる組み込まれる方法を施工することを含む発明を実行することを可能にする。本発明の特許性のある請求の範囲は、特許請求の範囲により定義され、また当業者に起こるほかの用例を含んでもよい。そのような他の用例は、それらが特許請求の範囲の定義通り言葉から異ならない構成要素を有している場合、またはそれらが特許請求の範囲の定義通りの言葉から実体のない異なる同等の構成要素を含む場合、特許請求の範囲の領域内であることが意図されている。

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