Groupe propulseur d'aviation La présente invention a pour objet un groupe propulseur d'aviation comprenant un générateur de gaz alimentant un dispositif d'utilisation, par exem ple un rotor d'hélicoptère entraîné par réaction, ce générateur comprenant un premier compresseur d'air à écoulement axial, alimentant au moins une cham bre de combustion fournissant les gaz moteurs à une turbine à gaz à écoulement axial, coaxiale au premier compresseur d'air et entraînant ce dernier. Ce groupe est caractérisé en ce qu'il comprend un second compresseur d'air à écoulement axial, égale ment entraîné par ladite turbine, coaxial à cette tur bine et disposé du côté de celle-ci éloigné du pre mier compresseur,
la direction d'écoulement à tra vers le second compresseur se faisant vers la turbine et à l'opposé de la direction d'écoulement à travers la turbine et le premier compresseur, et un dispositif collecteur disposé au moins partiellement dans l'es pace compris entre la turbine et le second compres seur d'air, dans lequel les gaz d'échappement de la turbine et l'air comprimé provenant du second compresseur sont envoyés, ces gaz et cet air pénétrant ensuite dans au moins un conduit par lequel leur mélange est envoyé audit dispositif d'utilisation.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du groupe propulseur d'aviation faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en élévation avec arrache ment de ladite forme d'exécution.
La fi-. 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, du dispositif collecteur.
La fig. 3 est une vue en perspective du dispositif collecteur représenté à la fig. 2, une partie de la paroi extérieure étant arrachée. La fig. 4 est une autre vue en perspective du dis positif collecteur, une partie des parois extérieure et intermédiaire étant arrachée.
La fig. 5 est une vue en plan du dispositif col lecteur.
La fig. 6 est une vue en élévation de bout du dispositif collecteur, prise selon VI-VI de la fig. 1.
Le groupe propulseur représenté de façon géné rale à la fig. 1 est un groupe propulseur d'hélicop tère dans lequel le gaz fourni par le générateur est amené à des buses disposées aux extrémités des pales du rotor et à partir desquelles le gaz jaillit sous forme de jets, pour faire tourner ce rotor. Le propulseur re présenté est agencé de manière que les couches li mites extérieures du courant de gaz fourni ne soient pas à une température excessivement haute.
Ceci per met d'éviter les difficultés que causeraient sans cela l'expansion thermique des pièces, la lubrification des pièces mobiles les unes par rapport aux autres, et la nécessité de construire en matière réfractaire tou tes les pièces venant en contact avec les gaz.
Le générateur de gaz du groupe propulseur re présenté comprend un premier compresseur d'air 1, à écoulement axial et présentant une admission d'air annulaire 2, une rangée de chambres de combustion 3 disposées parallèlement à l'axe du générateur et dans lesquelles du combustible est brûlé, et une tur bine 4 à deux étages et à écoulement axial, entraînée par les gaz de combustion sortant des chambres de combustion. Un second compresseur d'air 5, à écou lement axial et présentant un rapport de compression un peu plus faible que celui du premier compresseur 1 est disposé coaxialement à ce premier compresseur et à la turbine, bien qu'à une certaine distance de la turbine et du côté de cette dernière éloigné du com presseur 1, et est muni d'une admission d'air 6.
Ce compresseur est agencé de façon à décharger de l'air comprimé dans la direction générale de la sortie de la turbine 4. Le second compresseur 5 est en traîné par la turbine 4, par l'intermédiaire d'un ar bre 7 (voir fia. 2) qui passe à travers un dispositif collecteur 8, disposé dans l'espace compris entre la turbine et le second compresseur, et le premier com presseur est également entraîné de manière normale, par un arbre relié à la turbine et s'étendant dans le sens inverse. Un moteur de démarrage 9 est monté sur l'arbre du compresseur 1, du côté de l'admission d'air de celui-ci.
L'arbre 7 s'étendant entre la turbine 4 et le se cond compresseur 5 est porté par des paliers 10 et 11 portés eux-mêmes par des bras de croisillon fixés à des parties fixes du carter du générateur et les deux paliers 10 et 11 ainsi que l'arbre 7 sont entourés par une enveloppe 12 étanche au gaz et de forme générale cylindrique, comme représenté à la fia. 2. Les paliers peuvent eux-mêmes aussi comprendre des joints étanches au gaz du type à labyrinthe comme indiqué quelque peu schématiquement en 13, et des conduits non représentés peuvent être prévus pour alimenter les paliers et l'espace renfermé par l'en veloppe 12 en air de refroidissement.
Le dispositif collecteur 8 disposé entre la turbine et le second compresseur est agencé pour amener les gaz d'échappement de la turbine et l'air comprimé par le second compresseur jusqu'à une vanne 15 sans étranglement, rotative et à deux voies, qui est agencée de façon que, dans une position, elle amène les gaz à un conduit 16 qui est relié au rotor de l'hélicoptère et que, dans une autre position, elle les envoie dans un conduit 17 les amenant à l'échappe ment ou à une buse rectiligne de propulsion.
Le dispositif collecteur 8 est représenté en détail aux fi-. 2 à 6 et comprend une paroi intérieure cy lindrique 18 qui entoure l'enveloppe cylindrique 12 mais qui est disposée à distance de cette dernière qui entoure elle-même l'arbre 7, une paroi inter médiaire 19 qui entoure la paroi 18 dont elle est séparée par une distance appréciable, cette paroi in termédiaire étant raccordée à un conduit orienté vers le haut et de forme générale rectangulaire 20, et une paroi extérieure 21 qui entoure la paroi intermédiaire 19 dont elle est séparée par une certaine distance et qui est raccordée à un conduit 22, dirigé vers le haut, de plus grande dimension que le conduit 20. Ce conduit 22 est également de forme générale rec tangulaire et entoure le conduit 20.
Le conduit 22 est relié au conduit d'entrée de la vanne à deux voies 15. La paroi extérieure 21 est reliée à la paroi intermé diaire 19 au voisinage du côté de décharge de la tur bine 4 et du côté de cette paroi adjacent au second compresseur 5, elle est reliée à une partie 23 du carter qui constitue la paroi extérieure du con duit annulaire de décharge dudit compresseur.
Deux aubes fixes de guidage 24 sont disposées à l'intérieur de l'espace limité par la paroi extérieure 21 et par la paroi intermédiaire 19, une de ces aubes étant disposée de chaque côté de l'axe de cet espace et les dites aubes étant réunies l'une à l'autre de façon à former un raccord en forme de V qui ressemble quel que peu à un socle de charrue et qui est disposé dans la partie inférieure dudit espace et au voisinage de l'orifice de décharge du second compresseur 5.
Les deux aubes 24 sont inclinées vers l'extérieur et vers le haut selon un angle moyen d'environ 450, et elles sont réunies à la paroi intermédiaire et sont ajustées librement à l'intérieur de la paroi extérieure, afin de tenir compte de l'expansion thermique des pièces les unes par rapport aux autres. On voit donc que l'air comprimé sortant du second compresseur est divisé en deux courants et est guidé vers le haut par les aubes 24 lorsqu'il passe à travers la chemise de refroidissement constituée par l'espace limité par la paroi extérieure 21 et par la paroi intermédiaire 19, et ces deux courants sont réunis l'un à l'autre et res sortent, sous forme d'un courant d'enveloppement, à travers l'espace situé entre les conduits rectangulaires 20 et 22.
Une partie de l'air déchargé par le second compresseur 5 est prélevée à travers le passage an nulaire situé entre l'enveloppe cylindrique 12 et la paroi intérieure 18, ainsi qu'on peut le voir en parti culier à la fig. 2, et cet air s'échappe à travers des tuyaux d'aération 11a et sert à aider à maintenir l'ar bre 7 et ses paliers 10 et 11 à une température raison nable.
La paroi cylindrique intérieure 18 est réunie à la paroi intermédiaire 19 au voisinage du côté de décharge du second compresseur 5 et au voisinage du côté de décharge de la turbine 4 (fig. 2), et elle est en outre réunie à un manchon 26 qui constitue une paroi intérieure limitant l'orifice annulaire de dé charge de ladite turbine. La paroi intermédiaire 19 est réunie à son extrémité adjacente à la turbine à une partie du carter constituant la paroi extérieure de l'orifice annulaire de décharge de la turbine et on se rendra compte que les deux parois 18 et 19 déli mitent ainsi un espace annulaire qui se raccorde à un passage de section rectangulaire s'étendant vers le haut qui est délimité par le conduit 20.
Deux au bes de guidage fixes 27 sont disposées dans l'espace situé entre les parois intérieure et intermédiaire 18 et 19, une de chaque côté de l'axe de l'arbre 7, ces aubes étant réunies l'une à l'autre dans la partie infé rieure de l'espace limité adjacent à l'orifice de dé charge de la turbine, de manière à former une aube unique de division 28 qui sépare les gaz d'échappe ment sortant de la turbine en deux courants qui pas sent de part et d'autre de la paroi cylindrique 18 et qui sont déviés vers le haut par lesdites aubes 27. Les deux aubes 27 sont inclinées vers l'extérieur et vers le haut d'un angle moyen d'environ 450 et sont réunies, par exemple, par soudage, à la paroi inter médiaire 19 et à la paroi intérieure 18.
Une aube de guidage incurvée supplémentaire 29 est disposée à l'intérieur de l'espace situé entre les parois 18 et 19, pour aider à dévier vers le haut les gaz d'échappement sortant de la turbine. Cette aube 29 comprend deux prolongements incurvés 30 et 31 qui s'étendent dans un plan général horizontal et vers l'orifice de décharge annulaire de la turbine, lesdits prolongements étant disposés à une distance d'environ les deux tiers du diamètre total de la tur bine de la partie inférieure de celle-ci et se raccor dant à une partie 32 qui s'étend dans une direction générale verticale et en travers du conduit 20.
Deux parois supplémentaires de carénage 33 et 34 sont réunies à la paroi intérieure 18, sont disposées à l'in térieur du conduit 20 et convergent l'une vers l'au tre vers le haut où elles se réunissent et se raccor dent à une paroi verticale unique 35, de manière à aider à réunir les deux courants de gaz d'échappe ment après que ceux-ci ont été déviés vers le haut par les aubes fixes 27. Ces parois de carénage 33 et 34 qui servent principalement à aider à l'écoule ment laminaire des gaz peuvent être incurvées ou être constituées par des organes en forme de plaques, comme représenté en 33a et 34a à la fig. 6.
Le bord supérieur du conduit rectangulaire 22 est solidaire d'une bride 36 au moyen de laquelle ce conduit est fixé au conduit d'entrée 14 du carter de la vanne rotative à deux voies 15, celle-ci comprenant un organe rotatif intérieur 37 agencé pour dévier les gaz jusque dans le conduit 16 à partir duquel ils sont conduits au rotor de l'hélicoptère, ou au contraire pour les dévier vers le conduit d'échappement 17.
La vanne 15 est construite d-, façon à réduire au mini mum l'effet d'étranglement pendant le déplacement de son -organe rotatif à partir d'une de ses positions jusque dans l'autre.
Le conduit rectangulaire 20 dont la paroi sépare les gaz d'échappement relativement chauds sortant de la turbine du courant d'enveloppement relative ment froid de l'air sortant du second compresseur 5 s'étend vers le haut au-dessus de la bride 36, jus qu'en un point très voisin de l'extrémité de l'organe rotatif 37 de la vanne. Cette construction tend à conserver le courant enveloppant ou fourreau d'air relativement froid entourant le noyau de gaz d'échappement relativement chauds pendant leur pas sage à travers la vanne et à réduire ainsi au mini mum les dangers et difficultés qui pourraient surgir au cas où cette vanne serait surchauffée.
De plus, le courant enveloppant d'air de refroidis sement peut dans certains cas être conservé à l'inté rieur du ou des conduits situés en aval de la vanne 15, de manière à éviter de surchauffer ce ou ces con duits.
Le rapport de compression du second compres seur 5 est tel , relativement au rapport de compres sion du premier compresseur 1 et aux caractéristi ques de la turbine 4, que l'on obtienne des pressions sensiblement adaptées l'une à l'autre à l'entrée de la vanne 15 et dans toutes les conditions de fonction nement du générateur.