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【ファンブレードピンって何?】ファンやコンプレッサーブレードの取付方式(2021/10 特集②)

一見、無機質に見えるジェットエンジンの部品にも色々な表情がある。

今ではもう古い、B727やB737-200のエンジンに使用されていた「ファンブレード」や「コンプレッサーブレード」

この2枚をじっくり観察すると、まるで仲の良い親子のようにも見えます。

 

扇風機の羽根は3~5枚くらいです。

しかし、ジェットエンジンは1枚のディスクに数十枚の羽根が取り付けられており、これを何層(段)にも重ねて空気を圧縮しています。

この羽根をディスクに取り付ける方式には色々あり、ファンブレードピンと呼ばれる固定方法もあります。

 

圧縮機ブレードの取り付け方式

ピン・ジョイント方式

まずは、この親子のようなブレード。

ピン・ジョイントと呼ばれる方式で、ディスクとブレードをピンによって結合する方法。

例えばファンの場合、ファンブレードピンは数トン規模の大きな荷重に何万時間も耐えると同時に、限度を超える異常な力が加わった場合にはあえて破断(小さな損傷で大きな被害を防ぐ)というヒューズピンの役目もある。

その相反する設計は極めて難しく、エンジン構造も複雑になるため最近のエンジンではあまり使われていない。

しかし、ブレードの共振防止には大きな効果があるとされている。

 

特に20cmを超えるファンの場合、スナバ―と呼ばれる振動防止の突起が不要なので空力効率が高まるというメリットや、サイズ的な制約で十分なワイドコード化ができない(共振を抑えられない)ブレードの場合にも有効とされています。

画像はJT8D-7~17シリーズのファンブレード(2段目)と、高圧圧縮機(1段目)のブレード。

他にも、CF34-3~8のファンブレードの固定方式にもファンブレードピンが使われています。(CF34-10からは、ダブテール方式に変更されました。)

 

ダブテール方式

断面が鳩の尾(ダブテール)に似ていることから、ダブテール・ロック方式と呼ばれています。

ディスクにダブテール形の溝(凹)を切り、ブレードの根元はダブテール状に加工(凸)してブレードをディスクに取り付ける方法。

ピンジョイントと違って力を受ける面が広いので、遠心力が60トンを超える巨大なファンブレードの固定方法にも使われている。

小指程度の小さなブレードから、1.2mを超える巨大なファンまで対応できることから、一般的にほとんどこの方式が使われている。

 

ファーツリー方式

・先ほどの鳩の尾(ダブテール)に対して、こちらはモミの木(クリスマスツリー)に見えることからそう呼ばれている固定方式。

一般的にはタービンブレードの固定に使われており、ファンや圧縮機にはあまり使われていない。

※過去にはRB211のファンブレード、コンコルド(オリンパス593)の圧縮機など、ごく一部のエンジンの固定に使われていたことがある。

 

CF6 タービンブレード

 

RB211 ファンブレード

今回は、ファンブレードやコンプレッサー・ブレードの取付け方法について紹介しました。

 


最近は航空ジャンク品も人気となり、エアライン公式やオークションなど入手できる機会が増えてきました。

ぜひ、みなさんも手にした際はじっくり観察してみてください。

一見、無機質に見えるその部品にも様々な表情があり、新たな発見があるかもしれません。

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