FR2641331A1 - Turboreacteur a double flux a taux de dilution eleve comportant une turbine d'entrainement de soufflante partiellement accouplee a la soufflante par une transmission a engrenages - Google Patents
Turboreacteur a double flux a taux de dilution eleve comportant une turbine d'entrainement de soufflante partiellement accouplee a la soufflante par une transmission a engrenages Download PDFInfo
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Abstract
L'invention concerne les turboréacteurs à double flux. Un turboréacteur à double flux à taux de dilution élevé comporte une turbine d'entraînement de soufflante 18 qui est divisée en une première et une seconde section de turbine 20, 22, montées de façon à tourner indépendamment. La première section, à pression et à vitesse élevées, est accouplée à l'arbre d'entraînement de soufflante 24 par l'intermédiaire d'une transmission à engrenages 28 qui réduit la vitesse de rotation pour la faire correspondre à la vitesse de rotation nominale de la section de soufflante 12. La seconde section de turbine 22, ayant une plus faible vitesse de rotation, est directement accouplée à la section de soufflante 12. Application à la construction aéronautique.
Description
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TURBOREACITEUR A DOUBLE FLUX A TAUX DE DILUTION ELEVE
COMPORTANT UNE TURBINE D'ENTRAINEMENT DE SOUFFLANTE
PARTIELLEMENT ACCOUPLEE A LA SOUFFLANTE PAR UNE TRANS-
MISSION A ENGRENAGES
La présente invention concerne des turboréacteurs à double flux à taux de dilution élevé, et elle porte plus particulièrement sur un turboréacteur à double flux à taux de dilution élevé comportant une turbine d'entraînement
de soufflante qui est partiellement accouplée à la soufflante par une trans-
mission à engrenages, pour réduire la vitesse de rotation de la turbine pour
la faire correspondre à celle de la soufflante.
Lorsque le taux de dilution d'un turboréacteur à double flux augmente, la quantité d'air que déplace la section de soufflante augmente par rapport
à la quantité d'air que reçoit la turbine à gaz centrale. Dans une telle si-
lO tuation, le diamètre de la section de soufflante augmente en comparaison avec le diamètre de la turbine à gaz. Lorsque le diamètre de la soufflante augmente, la vitesse optimale du bout des pales de la soufflante diminue. La
combinaison de la section de soufflante de plus grand diamètre et de l'exi-
gence d'une plus faible vitesse du bout des pales de la soufflante, tend à augmenter le nombre d'étages de turbine d'entraînement de soufflante qui sont nécessaires, du fait de la plus faible vitesse de rotation de la turbine et du cycle de puissance thermodynamique de la turbine, ce qui augmente le coût et la masse du moteur. La forte extraction de puissance à partir du flux de la turbine exige une détente importante du gaz de la turbine, et donc
une aire élevée pour le passage annulaire d'éjection de la turbine.
La solution classique à ce problème a consisté à intercaler une trans-
mission à engrenages pour le changement de vitesse entre la section de tur-
bine d'entraînement de soufflante et la section de soufflante. Une telle
structure présente cependant des inconvénients importants. Bien que la turbi-
ne d'entraînement de soufflante ne nécessite qu'un plus netit nombre d'éta-
ges, elle nécessite toujours la même aire élevée pour le passage annulaire d'éjection,.à cause de l'exigence d'extraction de puissance pour le cycle thermodynamique de la turbine, et sa vitesse est donc limitée par les efforts dans le dernier étage de la turbine d'entraînement de soufflante. La turbine conserve donc un diamètre relativement grand, avec un nombre d'étages élevé. Secondement, la transmission à engrenages entre la turbine d'entraînement de soufflante et la section de soufflante est relativement lourde, coûteuse et d'un mauvais rendement, et elle exige une maintenance notable à cause de
sa puissance de sortie élevée sur l'arbre et de la vitesse de sortie ipférieure.
L'invention a donc pour but de procurer un turboréacteur à double
flux ayant un taux de dilution élevé, dans lequel le nombre nécessaire d'éta-
ges de turbine d'entraînement de soufflante soit réduit, tout en satisfai-
sant la condition de vitesse optimale pour le bout des pales de la section
de soufflante.
Un but supplémentaire de l'invention est de procurer une structure, dans un turboréacteur à double flux à taux de dilution élevé, dans laquelle
la turbine d'entraînement de soufflante soit divisée en au moins deux sec-
tions, de façon que l'une des sections ait une vitesse de rotation qui coin-
cide pratiquement avec la vitesse de rotation optimale de la section de souf-
flante, afin que la section de soufflante puisse être entraînée directement
par la section de turbine d'entraînement de soufflante ayant la vitesse in-
férieure. Un but supplémentaire de l'invention est de procurer une section de turbine d'entraînement de soufflante dans un turboréacteur à double flux à
taux de dilution élevé, dans laquelle seule la section de vitesse supérieu-
re de la turbine d'entraînement de soufflante est accouplée à un réducteur
à engrenages, et dans laquelle la masse et la taille du réducteur à engre-
nages puissent être réduits efficacement.
Des buts et avantages supplémentaires de l'invention seront présentés
dans la description qui suit, et ressortiront en partie de façon évidente de
la description, ou apparaîtront par la mise en oeuvre de l'invention.
Pour atteindre les buts précédents, et conformément à ses objectifs décrits ici de façon générale, l'invention procure un turboréacteur à double flux à taux de dilution élevé qui comprend une section de soufflante et une
turbine d'entraînement de soufflante pour entraîner la section de soufflante.
La turbine d'entraînement de soufflante est divisée en une première et une
seconde sections de turbine qui sont montées de façon à tourner indépendam-
ment dans le turboréacteur. Un arbre d'entraînement de soufflante est incor-
poré pour faire tourner la section de soufflante. Le turboréacteur comprend en outre des moyens pour accoupler l'arbre d'entraînement de soufflante à la seconde section de turbine de la turbine d'entraînement de soufflante, pour faire tourner la section de soufflante pratiquement à la même vitesse
de rotation que la seconde section de turbine. Il existe en outre une trans-
mission à engrenages pour accoupler la première section de turbine de la turbine d'entraînement de soufflante à l'arbre d'entraînement de soufflante, et pour réduire la vitesse de rotation avec laquelle de l'énergie est fournie par la première section de turbine, afin de faire correspondre cette vitesse à la vitesse de rotation de la section de turbine. La puissance mécanique de
l'arbre d'entraînement de soufflante est de préférence divisée de façon pra-
tiquement égale entre les première et seconde sections de turbine.
Dans un second mode de réalisation de la présente invention, la pre-
mière section de turbine de la turbine d'entraînement de soufflante, qui a
la vitesse de rotation la plus élevée, est accouplée à un compresseur de bas-
se pression qui est placé en arrière de la section de soufflante et en avanit d'une section de turbine à gaz centrale, de façon que le compresseurde basse pression puisse être entraîné pratiquement à la même vitesse de rotation que
la première section de turbine de la turbine d'entraînement de soufflante.
La configuration du turboréacteur à double flux de l'invention, décrite
de façon générale ci-dessus, offre l'avantage de pouvoir entraîner directe-
ment la section de soufflante et/ou le compresseur de basse presson à2amê-
me vitesse de rotation qu'une section respective parmi les seconde et pre-
mière sections de turbine de la turbine d'entraînement de soufflante, pour
éliminer ou réduire ainsi l'exigence d'engrenages entre la section de tur-
bine d'entraînement de soufflante et ses organes entraînés accouplés associés.
Les dessins annexés à la description illustrent des modes de réalisa-
tion préférés de l'invention, et on les utilise pour expliquer les principes
de l'invention, conjointement à la description générale faite ci-dessus et à
la description détaillée des modes de réalisation préférés, qui est présentée
ci-après. Les différentes figures représentent respectivement:
figure 1: une illustration schématique d'un turboréacteur à double flux met-
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tant en oeuvre les principes de l'invention, dans lequel la transmission à engrenages qui relie la première section de turbine à l'arbre d'entraînement de soufflante est placée en arrière de la section de turbine à gaz centrale figure 2: une illustration schématique d'un turboréacteur mettant en oeuvre les principes de l'invention, dans lequel la transmission à engrenages qui
accouple la première section de turbine de la turbine d'entraînement de souf-
flante et la section de soufflante, est disposée en avant de la section de turbine à gaz centrale, et dans lequel un compresseur de basse pression est
directement entraîné au moyen d'un arbre qui s'étend entre la première sec-
tion de turbine et la transmission à engrenages; et
figure 3: un second mode de réalisation de l'invention, dans lequel les pre-
mière et seconde sections de la turbine d'entraînement de soufflante sont
accouplées à la section de soufflante au moyen d'un engrenage planétaire dif-
férentiel qui constitue la transmission à engrenages et les moyens pour ac-
coupler la seconde section de turbine à la section de soufflante.
On va maintenant décrire en détail les modes de réalisation préférés de l'invention qui sont représentés sur les dessins annexés, dans lesquels des
caractères de référence similaires désignent des éléments similaires ou cor-
respondants dans l'ensemble des différents dessins.
La figure 1 représente schématiquement un turboréacteur à double flux
à taux de dilution élevé qui est désigné de façon générale par la référen-
ce 10. Conformément à l'invention, le turboréacteur 10 comprend une section de soufflante 12 et un compresseur de basse pression 14 qui est placé en avant d'une section de turbine à gaz centrale 16, lorsqu'on considère la
circulation des gaz.de combustion dans le turboréacteur. La section de tur-
bine à gaz centrale 16 comprend de façon caractéristique un compresseur de haute pression classique alimentant des chambres de combustion qui dirigent des gaz de combustion chauds de façon à leur faire traverser une turbine à
haute pression, d'une manière connue de l'homme de l'art.
Conformément à l'invention, le turboréacteur 10 comprend en outre une
turbine d'entraînement de soufflante destinée à entraîner la section de souf-
flante. Dans le mode de réalisation qui est considéré ici, la turbine d'en-
traînement de soufflante 18 est divisée en une première et une seconde sec-
tions de turbine 20 et 22 qui sont montées pour tourner indépendamment dans le turboréacteur 10. La première section de turbine 20 est placée en avant
de la seconde section de turbine 22. Chacune des première et seconde sec-
tions de turbine 20 et 22 comprend un nombre d'étages prédéterminé. La se-
conde section de turbine 22 a un diamètre supérieur à celui de la première section de turbine 20, pour procurer l'aire élevée de passage annulaire qui est nécessaire pour satisfaire les exigences de puissance qui sont imposées par le cycle thermodynamique de la structure de turbine, comme il est bien conu de l'homme de l'art. La seconde section de turbine 22 fonctionne de préférence à la vitesse de rotation nominale de la section de soufflante 12,
tandis que la première section de turbine 20 fonctionne à une vitesse de ro-
O10 tation très supérieure.
Conformément à un premier mode de réalisation de l'invention, le turbo-
réacteur 10 comprend en outre un arbre d'entraînement de soufflante destiné à faire tourner la section de soufflante. Comme le montre la figure 1, à titre d'exemple limitatif, cet arbre consiste en un arbre d'entraînement de
soufflante 24 qui est accouplé à la section de soufflante 12. L'arbre d'en-
trainement de soufflante 24 peut être directement accouplé au moyeu de la section de soufflante 12, pour faire tourner cette dernière lorsque l'arbre
24 est mis en rotation.
Conformément à l'invention, le turboréacteur 10 comprend en outre des
moyens pour accoupler l'arbre d'entraînement de soufflante à la seconde sec-
tion de turbine de la turbine d'entraînement de soufflante, pour faire tour-
ner la section de soufflante pratiquement à la même vitesse de rotation que
la seconde section de turbine. Dans le premier mode de réalisation de l'in-
vention qui est décrit ici, les moyens d'accouplement comprennent une liai-
son directe de l'arbre 24 à un tambour 26 de la seconde section de turbine 22. Par conséquent, dans le premier mode de réalisation de l'invention, la
section de soufflante 12 est directement entraînée à la même vitesse de ro-
tation que la seconde section de turbine 22.
Conformément à l'invention, le turboréacteur 10 comprend en outre une transmission à engrenages pour accoupler la première section de turbine de
la turbine d'entraînement de soufflante à l'arbre d'entraînement de souf-
flante, et pour réduire la vitesse de rotation correspondant à l'énergie que
fournit la première section de turbine, pour la faire correspondre à la vi-
tesse de rotation de la section de soufflante. Dans le premier mode de réa-
lisation de l'invention qui est décrit ici, la transmission à engrenages com-
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prend une boite d'engrenages 28 qui est placée à l'arrière de la section de turbine à gaz centrale 16. La boîte d'engrenages 28 est accouplée d'une
manière classique quelconque à un tambour 30 de la première section de tur-
bine 20, comme le montrent des lignes 32, et elle est en outre accouplée à l'arbre 24 pour transférer vers ce dernier la puissance de sortie de la pre-
mière section de turbine 20. La boîte d'engrenages 28 a également pour fonc-
tion de réduire la vitesse de rotation correspondant à la puissance qui est fournie par la première section de turbine 20, pour la faire correspondre à
la vitesse de rotation de la section de soufflante 12.
Dans la configuration du turboréacteur à double flux 10 qui est décri-
te ci-dessus et est représentée sur la figure 1, la seconde section de tur-
bine 22 est directement accouplée à la section de soufflante 12 par l'arbre 24, pour entraîner la section de soufflante 12 à la même vitesse de rotation que la seconde section de turbine 22. La première section de turbine 20 est accouplée à l'arbre d'entraînement de soufflante 24 de façon à entraîner ce dernier par l'intermédiaire de la boite d'engrenages 28. Dans ces conditions, il est possible de réduire le nombre d'étages nécessaires pour la turbine d'entraînement de soufflante 18, du fait que la seconde section de turbine
22 est directement accouplée à la section de soufflante 12, sans qu'une trans-
mission à engrenages soit nécessaire entre la seconde section de turbine 22 et la section de soufflante 12. En outre, du fait qu'une partie seulement de la puissance mécanique de l'arbre 24 est fournie par la première section de turbine 20, par l'intermédiaire de la boîte d'engrenages 28, la masse et les dimensions globales de la boîte d'engrenages 28 se trouvant à l'intérieur du turboréacteur 10 peuvent être réduites considérablement en comparaison avec des configurations de l'art antérieur, qui exigent que la transmission par
engrenages entre la turbine d'entraînement de soufflante et l'arbre d'entraî-
nement de soufflante transfère la totalité de la puissance mécanique sur
l' arbre.
La puissance mécanique sur l'arbre d'entraînement de soufflante 24
est de préférence divisée de façon pratiquement égale entre la première sec-
tion de turbine 20 et la seconde section de turbine 22. Il est en outre pré-
férable pour des considérations de conception que la vitesse de rotation de la première section de turbine 20 soit approximativement égale au double de la vitesse de rotation de la seconde section de turbine 22. La vitesse de la première section de turbine 20 sera limitée par les contraintes dans les aubes dans le dernier étage. Cette configuration procure plusieurs avantages par
rapport à des configurations de l'art antérieur. Plus précisément, les con-
traintes dans les aubes dans la seconde section de turbine 22 sont maintenues à des valeurs relativement faibles, du fait que la seconde section de turbi- ne 22 est conçue pour fonctionner au même nombre de tours par minute, peu
élevé, que la section de soufflante 12 de grand diamètre. L'extraction d'éner-
gie par étage de la première section de turbine 20 et le rendement de cha-
que étage sont relativement élevés, du fait des valeurs beaucoup plus élevées de la vitesse de rotation et de la vitesse des aubes de la première section de turbine 20, en comparaison avec la seconde section de turbine 22. La
puissance mécanique sur l'arbre que fournit la boite d'engrenages 28 est ré-
duite, du fait que cette dernière ne transmet que la fraction de la puissance
mécanique sur l'arbre qui est fournie par la première section de turbine 20.
En outre, la première section de turbine 20 peut fonctionner à la manière d'un canal de transition vers la seconde section de turbine 22, pour guider les produits de combustion chauds provenant de la section de turbine à gaz centrale, pour les diriger vers la seconde section de turbine 22, de plus
grand diamètre. Cette configuration permet de réduire la longueur du turbo-
réacteur, du fait que la première section de turbine 20 remplit la double fonction qui consiste à fournir de la puissance d'entraînement à la section
de soufflante, et à définir également un conduit de transition vers la secon-
de section de turbine 22, de plus grand diamètre. Enfin, l'apport de chaleur à l'huile de lubrification de la boîte d'engrenages 28 sera réduit, du fait que
la botte d'engrenages 28 ne transmet qu'une fraction de la puissance mécani-
que à l'arbre d'entraînement de soufflante 24, ce qui réduit les exigences
de masse et de refroidissement du système de refroidissement d'huile de lu-
brification. La figure 2 illustre une seconde configuration du turboréacteur 10 de la figure 1, dans laquelle la transmission à engrenages, qui est constituée dans ce cas par un engrenage en étoile 62, est placée en avant de la section
de turbine à gaz centrale 16. Les références 34 et 36 désignent respective-
ment des jambes fixes et des aubes directrices de la turbine d'entraînement
de soufflante 18 et du compresseur de basse pression 14. Le fait que l'engre-
nage 62 soit placé en avant dans ce mode de réalisation de l'invention pro-
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cure les avantages suivants. Premièrement, le couple qui est transmis à tra-
vers la section de turbine à gaz centrale 16 du turboréacteur 10 est plus faible, du fait que la première section de turbine 20 reste à un nombre de tours par minute élevé et un couple faible, jusqu'à ce que la puissance soit transmise à travers la section de turbine à gaz centrale. Secondement, la
boite d'engrenages 62 est placée dans une région plus froide du turboréac-
teur 10, en avant de la section de turbine à gaz centrale 16, et elle néces-
site donc moins d'huile de refroidissement. Troisièmement, l'accès pour la maintenance de l'engrenage 62 est facilité, du fait que ce dernier se trouve
en avant de la section de turbine à gaz centrale 16. Quatrièmement, les exi-
gences de puissance mécanique de l'engrenage sont réduites, du fait que la puissance nécessaire à l'entraînement du compresseur de basse pression n'est pas transmise par l'engrenage. Enfin, cette configuration est utilisable avec des turbines à gaz centrales présentant un rapport de pression modéré, du fait que le compresseur de basse pression peut fonctionner à un nombre de
tours par minute élevé, en comparaison avec la soufflante, et peut donc pro-
curer efficacement une élévation de pression notable (surcompression pour la
turbine à gaz centrale) en un petit nombre d'étages.
En considérant toujours la figure 2, on note que le compresseur de
basse pression 14 est directement entraîné par la première section de tur-
bine 20, par l'intermédiaire d'un arbre d'entraînement de compresseur de
basse pression, portant la référence 50. L'arbre 50 constitue l'arbre exté-
rieur d'une structure à double corps, et l'arbre 24 constitue l'arbre inté-
rieur de la structure à double corps, comme l'homme de l'art pourra le noter
aisément. L'arbre intérieur 24 est supporté par des paliers 38 et 48, et l'ar-
bre extérieur 50 est supporté par des paliers 40, 42 et 44.
Dans ce mode de réalisation, des moyens pour accoupler la première
section de turbine 20 au compresseur de basse pression 14 sont établis en ac-
couplant directement l'arbre d'entraînement de compresseur de basse pression 50 au moyeu du compresseur de basse pression 14. Ce mode de réalisation de
l'invention, qui est représenté sur la figure 2, procure l'avantage qui con-
siste en ce que le compresseur de basse pression 14 est entraîné à la même vitesse de rotation élevée que la première section de turbine 20, grâce à quoi la section de compresseur de basse pression 14 peut avoir moins d'étages, tout en produisant un travail suffisant pour que la présente invention soit
applicable à des turbines à gaz centrales ayant un rapport de pression modéré.
Comme il est représenté, les moyens d'accouplement entre la première section
de turbine 20 et le compresseur de basse pression 14 ne traversent pas l'en-
grenage 62, ce qui réduit les pertes de puissance mécanique sur l'arbre qui sont associées à la transmission par des engrenages. L'arbre de compresseur
de basse pression 50 est également accouplé à un arbre d'entrée 70 de l'en-
grenage en étoile 62. La puissance de sortie de la première section de tur-
bine 20 est donc répartie entre le compresseur de basse pression 14 et la
soufflante 12.
En considérant la figure 3, on note que dans un troisième mode de
réalisation de l'invention, la transmission à engrenages comprend un engre-
nage planétaire différentiel 52 qui constitue, en combinaison, les moyens pour accoupler la seconde section de turbine 22 à la section de soufflante 12, et la transmission à engrenages pour accoupler la première section de
turbine 20 à la section de soufflante 12. Dans ce mode de réalisation, l'en-
grenage planétaire différentiel 52 comprend un planétaire 54 et un porte-
satellites 56. L'arbre d'entraînement de soufflante se présente ici encore sous la forme d'une structure à double corps comportant des arbres tournants concentriques extérieur et intérieur, portant respectivement les références
58 et 60, avec l'arbre extérieur 58 accouplé au moyeu de la première sec-
tion de turbine 20, et l'arbre tournant intérieur 60 accouplé au moyeu de la seconde section de turbine 22. L'arbre d'entraînement extérieur 58 qui
provient de la seconde section de turbine 20 est ensuite accouplé au plané-
taire 54, et l'arbre tournant intérieur 60 est accouplé au portesatellites 56. La configuration spécifique de l'engrenage planétaire différentiel 52 et également celle de l'engrenage en étoile 52 sont classiques, et bien connues
de l'homme de l'art. Une description spécifique de la configuration d'un
engrenage en étoile, tel que l'engrenage en étoile 62, et d'un engrenage pla-
nétaire différentiel, tel que l'engrenage planétaire différentiel 52, est pré-
sentée dans l'ouvrage "Handbook of Practical Gear Design" par Darle W.
Dudley, 1984, édité McGraw Hill.
Le mode de réalisation de l'invention qui est représenté sur la figu-
re 3 et qui comporte l'engrenage planétaire différentiel 52 procure l'avanta-
ge de permettre de modifier légèrement la vitesse de rotation de la seconde section de turbine 22, pour offrir ainsi au concepteur une certaine latitude
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dans la spécification de la vitesse exacte de la seconde section de turbine
22, tout en respectant la vitesse nominale optimale de la section de souf-
flante 12.
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Claims (15)
1. Turboréacteur à double flux à taux de dilution élevé, caractérisé
en ce qu'il comprend: une section de soufflante (12); une turbine d'entrai-
nement de soufflante (18), destinée à entraîner la section de soufflante (12), cette turbine d'entraînement de soufflante (18) comprenant des première et seconde sections de turbine (20, 22) qui sont montées de façon à pouvoir tourner indépendamment; un arbre d'entraînement de soufflante (24) destiné à faire tourner la section de soufflante (12); des moyens pour accoupler l'arbre d'entraînement de soufflante (24) à la seconde section de turbine (22) de la turbine d'entraînement de soufflante (18), pour faire tourner la section de soufflante (12) pratiquement à la même vitesse de rotation que la seconde section de turbine (22); et une transmission à engrenages (28)
pour accoupler la première section de turbine (20) de la turbine d'entrai-
nement de soufflante (18) à l'arbre d'entraînement de soufflante (24), et pour réduire la vitesse de rotation correspondant à la puissance de sortie
de la première section de turbine (20), pour la faire correspondre à la vi-
tesse de rotation de la section de soufflante (12).
2. Turboréacteur à double flux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission à engrenages (28) divise de façon pratiquement égale entre les première et seconde sections de turbine (20, 22) la puissance
mécanique sur l'arbre d'entraînement de soufflante (24).
3. Turboréacteur à double flux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission à engrenages (28) fixe la vitesse de rotation de la première section de turbine (20) à une valeur approximativement égale au
double de la vitesse de rotation de la seconde section de turbine (22).
4. Turboréacteur à double flux selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'il comprend une section de turbine à gaz centrale (16) qui est pla-
cée en avant de la turbine d'entraînement de soufflante (18), lorsqu'on con-
sidère le flux des gaz de combustion à travers le turboréacteur, et en ce que
la transmission à engrenages (28) est placée en arrière de la section de tur-
bine à gaz centrale (16).
5. Turboréacteur à double flux selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'il comprend une section de turbine à gaz centrale (16) qui est pla-
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cée en avant de la turbine d'entraînement de soufflante (18) lorsqu'on con-
sidère le flux des gaz de combustion traversant le turboréacteur, et en ce que la transmission à engrenages (62) est placée en avant de la section de
turbine à gaz centrale.
6. Turboréacteur à double flux selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: une section de turbine à gaz centrale (16) qui est placée en avant de la turbine d'entraînement de soufflante (18), lorsqu'on
considère le flux des gaz de combustion traversant le turboréacteur, un com-
presseur de basse pression (14) placé en avant de la section de turbine à gaz centrale (16); et un arbre d'entraînement de compresseur de basse pression (50) destiné à accoupler la première section de turbine (20) au compresseur de basse pression (14), pour faire tourner ce compresseur de basse pression
à la même vitesse de rotation que la première section de turbine (20).
7. Turboréacteur à double flux selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la transmission à engrenages comprend un engrenage en étoile (62).
8. Turboréacteur à double flux selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement de soufflante se présente sous la forme d'une structure à double corps comportant des arbres tournants intérieur et
extérieur (58, 60) qui sont accouplés fonctionnellement à des sections res-
pectives parmi les première et seconde sections de turbine (20, 22).
9. Turboréacteur à double flux selon la revendication 8, caractérisé
en ce que les moyens d'accouplement et la transmission à engrenages com-
prennent, en combinaison, un engrenage planétaire différentiel (52) qui conm-
porte un porte-satellites (56) et un planétaire (54), l'un des arbres parmi
les arbres intérieur et extérieur (58, 60) de l'arbre d'entraînement de souf-
flante, accouplé à la première section de turbine (20), étant accouplé au
planétaire (54), tandis que l'autre arbre parmi les arbres intérieur et ex-
térieur (58, 60) est accouplé au porte-satellites (56).
10. Turboréacteur à double flux à taux de dilution élevé, caractérisé en ce qu'il comprend: une section de soufflante (12); un compresseur de basse pression (14) qui est placé en arrière de la section de soufflante (12) lorsqu'on considère le flux des gaz de combustion à travers le turboréacteur,
une section de turbine à gaz centrale (16) qui est placée en arrière du com-
presseur de basse pression (14); une turbine d'entraînement de soufflante (18) conçue pour entraîner les sections de soufflante (12) et de compresseur
26 4 1 3 3 1
de basse pression (14), cette turbine d'entraînement de soufflante comprenant des première et seconde sections de turbine (20, 22) qui sont montées de façon à tourner indépendamment; un arbre d'entraînement de soufflante (24,
) pour faire tourner la section de soufflante (12); un arbre d'entraîne-
ment de compresseur de basse pression (50, 58) pour faire tourner le com-
presseur de basse pression (14); des moyens pour accoupler l'arbre d'entraî-
nement de soufflante (24, 60) à la seconde section de turbine, pour faire
tourner la section de soufflante (12) pratiquement à la même vitesse de ro-
tation que la seconde section de turbine (20); des moyens pour accoupler
l'arbre d'entraînement de compresseur de basse pression (50, 58) à la pre-
mière section de turbine (20), pour faire tourner le compresseur de basse pression (14) pratiquement à la même vitesse de rotation que la première
section de turbine (20); et une transmission à engrenages (52, 62) pour ac-
coupler la première section de turbine (20) à l'arbre d'entraînement de souf-
flante et pour réduire la vitesse de rotation correspondant à la puissance
qui est fournie par la première section de turbine (20), pour la faire cor-
respondre à la vitesse de rotation de la section de soufflante (12).
11. Turboréacteur à double flux selon la revendication 10, caractérisé en ce que la transmission à engrenages est placée en arrière de la section
de turbine à gaz centrale (16).
12. Turboréacteur à double flux selon la revendication 10, caractérisé en ce que la transmission à engrenages (52, 62) est placée en avant de la
section de turbine à gaz centrale (16).
13. Turboréacteur à double flux selon la revendication 10, caractérisé
en ce que la transmission à engrenages comprend un engrenage en étoile (62).
14. Turboréacteur à double flux selon la revendication 10, caractérisé
en ce que l'arbre d'entraînement de soufflante (60) et l'arbre d'entraîne-
ment de compresseur de basse pression (58) sont respectivement constitués par des arbres intérieur et extérieur concentriques, ayant la configuration
d'une structure à double corps.
15. Turboréacteur à double flux selon la revendication 14, caractérisé en ce que la transmission à engrenages et les moyens d'accouplement de la seconde section de turbine (20) à l'arbre d'entraînement de soufflante (60) comprennent, en combinaison, un engrenage planétaire différentiel (52) qui comporte un porte-satellites (56) et un planétaire (54), et l'arbre extérieur (58) est accouplé à la première section de turbine (20), et l'arbre intérieur
(60) est accouplé au porte-satellites (56).
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| FR3087226A1 (fr) * | 2018-10-10 | 2020-04-17 | Safran Aircraft Engines | Turbomachine d'aeronef a reducteur mecanique et a turbine contrarotative |
| US11415045B2 (en) | 2018-10-10 | 2022-08-16 | Safran Aircraft Engines | Aircraft turbomachine with mechanical reducer and contrarotative turbine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02245454A (ja) | 1990-10-01 |
| DE3943103A1 (de) | 1990-07-05 |
| GB2226598B (en) | 1993-08-11 |
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| GB8928789D0 (en) | 1990-02-28 |
| IL92824A0 (en) | 1990-09-17 |
| US4916894A (en) | 1990-04-17 |
| FR2641331B1 (fr) | 1994-07-01 |
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