Groupe moteur d'hélicoptère entraîné par turbine à gaz La présente invention a pour objet un groupe moteur d'hélicoptère entraîné par turbine à gaz.
Le rotor d'un hélicoptère est ordinairement com mandé de manière à tourner à une vitesse pratique ment constante, c'est-à-dire comprise dans un do maine étroit, par exemple de 230 à 260 t/min, dans toutes les conditions de vol. Quand on utilise comme groupe moteur une turbine à gaz, il est avantageux que celle-ci soit du type libre , le compresseur étant entraîné par une autre turbine (cet ensemble étant désigné ici comme un générateur de gaz), la turbine libre étant connectée de manière à entraîner le rotor par l'intermédiaire d'un réducteur à engre nages.
Avec une telle disposition, la puissance dévelop pée dépend principalement de la vitesse du générateur de gaz et, pendant la descente de l'hélicoptère, il peut être nécessaire de ne développer aucune puissance, ce qui nécessite une faible vitesse du générateur de gaz.
Une faible vitesse rotationnelle du générateur de gaz peut entraîner une incapacité de ce générateur à supporter une accélération rapide jusqu'à pleine puis sance, en deux secondes par exemple, cette accéléra tion rapide étant requise dans certains cas. Un but de l'invention est de surmonter cette difficulté.
Le groupe moteur faisant l'objet de la présente invention, comprenant un générateur de gaz com portant un compresseur et une turbine, une turbine indépendante et un rotor d'hélicoptère, la turbine in dépendante étant agencée pour entraîner ledit rotor, est caractérisé en ce qu'il comprend un embrayage à une voie (par exemple du type dit à roue libre 5>), disposé entre la turbine indépendante et le généra- teur de gaz, la pièce menante de l'embrayage étant connectée à la turbine indépendante et la pièce menée au générateur de gaz, dé manière que chaque fois que la vitesse du générateur de gaz est réduite suffi samment et tomberait normalement, par ailleurs,
au- dessous d'une vitesse correspondant à une vitesse minimum déterminée du rotor de l'hélicoptère, l'em brayage à une voie se ferme pour empêcher la vi tesse du générateur de gaz de tomber au-dessous d'une valeur déterminée évitant le calage et compa tible avec une accélération rapide jusqu'à la pleine puissance.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du groupe moteur selon l'invention. La fig. 1 en est une coupe axiale. La fig. 2 est une coupe selon 2-2 de la fig. 1. Le groupe moteur pour hélicoptère représenté comprend une prise d'air 10 reliée à un compresseur 11, une chambre de combustion 12 et une section de turbines 13.
Des aubes 15 du rotor du compresseur 11 sont fixées sur un arbre 16 monté dans des paliers 17, 18 et 19. Deux étages 20 et 21 d'un rotor de turbine sont montés à l'extrémité de l'arbre 16 éloignée du compresseur 11. La partie de la turbine comprenant les étages de rotor 20 et 21, l'arbre 16 et le compres seur 11 constituent un générateur de gaz.
Deux autres étages 22 et 23 de rotor de turbine sont montés sur un arbre 24, monté dans un palier 25, les deux étages 22 et 23 formant une turbine indépen dante. Une boîte rotative 26, au moyen de laquelle un rotor 14 de l'hélicoptère est entraîné, est montée dans des paliers 27 portés par une partie fixe d'une enveloppe 28. Une roue dentée 29 est fixée sur l'ar bre 24. Un arbre 30 est monté dans des paliers 31 et 32, montés eux-mêmes dans des brides 33 et 34, respectivement, d'une seule pièce avec la boîte 26. L'arbre 30 est solidaire d'une roue dentée 35, qui engrène avec la roue dentée 29, et d'une roue dentée 36, qui engrène avec un anneau denté fixe 37 taillé à la périphérie interne d'une bride interne de l'en veloppe 28. Ces roues dentées constituent un réduc teur à engrenages.
Le rotor 14 de l'hélicoptère est entraîné par la turbine indépendante 22, 23 par l'intermédiaire du réducteur qui vient d'être décrit, et il est soumis à une commande de vitesse constante, dans des limites déterminées, par des moyens conventionnels non re présentés.
La turbine indépendante comprenant les étages de rotor 22 et 23, l'arbre 24, le réducteur décrit et le rotor 14 de l'hélicoptère constituent ensemble une unité turbine-hélicoptère indépendante. La turbine indépendante est agencée pour assurer au moins la puissance requise pour le fonctionnement de l'héli coptère, et de préférence une puissance légèrement supérieure.
Une pièce menante 39 d'un embrayage à une voie est fixée à la périphérie externe de l'arbre 24, la pièce menée 40 de cet embrayage étant disposée à l'intérieur de l'arbre 16 du générateur de gaz. Des organes d'embrayages mobiles 41 sont disposés en tre la pièce menante 39 et la pièce menée 40, l'en semble de l'embrayage à une voie étant contenu, en fait, dans l'espace annulaire compris entre les arbres 16 et 24. La flèche 9 (fig. 2) montre le sens de ro tation des pièces 39 et 40.
Quand l'hélicoptère descend, le générateur de gaz peut être mis au ralenti pour fournir la puissance minimum et, pendant cette période, la vitesse du com presseur est empêchée de tomber au-dessous d'une vitesse déterminée évitant le calage et compatible avec une accélération rapide jusqu'à pleine puissance, parce que l'embrayage à une voie se ferme (pour maintenir la vitesse du compresseur) chaque fois que la vitesse de l'arbre 16 tomberait par ailleurs au- dessous de la vitesse de l'arbre 24. Ainsi, pour une vitesse de rotation minimum donnée du rotor 14, on peut choisir un rapport pour le réducteur 29, 35, 36, 37 tel que la vitesse du com presseur ne puisse jamais tomber au-dessous de ladite vitesse déterminée (choisie selon les caractéristiques du générateur de gaz).
Après que la vitesse du géné rateur de gaz est tombée à cette valeur, la puissance peut être réduite pour donner une vitesse de rotation constante.
L'embrayage à une voie présente encore l'avan tage d'empêcher la turbine indépendante de s'em baller si elle vient à être séparée du rotor de l'héli coptère, parce que dès que la vitesse de la turbine in dépendante tend à dépasser celle du générateur de gaz, l'embrayage se ferme et le générateur de gaz agit comme un frein sur la turbine indépendante.