FR2960592A1 - Method for starting engine i.e. gas turbine engine, of aircraft under extremely cold conditions, involves pre-heating oil of lubrication circuit, and driving engine with electric starter at speed higher than threshold speed - Google Patents

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Abstract

The method involves pre-heating an oil of a lubrication circuit (10) during driving an engine (20) with an electric starter (12) at a speed lower than a determined threshold speed. A starting condition is detected when an oil temperature in the lubrication circuit is greater than a determined temperature threshold. The engine with the electric starter is driven at a speed higher than the threshold speed. Frosting conditions are detected when the oil temperature in the lubrication circuit is lower than another temperature threshold. Independent claims are also included for the following: (1) a control device for starting an engine of an aircraft, comprising a pre-heating unit (2) an aircraft comprising a lubricating circuit.

Description

Arrière-plan de l'invention L'invention concerne le démarrage d'un moteur d'aéronef dans des conditions de froid extrême. Le domaine d'application de l'invention est plus particulièrement celui des moteurs d'avion, notamment des moteurs à turbine à gaz. BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to starting an aircraft engine in extreme cold conditions. The field of application of the invention is more particularly that of aircraft engines, in particular gas turbine engines.

On sait que la viscosité de l'huile de lubrification d'un moteur augmente lorsque la température baisse. Ainsi, dans des conditions de froid extrême, par exemple pour une température inférieure à -15°C, l'huile présente une viscosité élevée, ce qui a pour conséquence un couple de démarrage du moteur élevé. It is known that the viscosity of the lubricating oil of an engine increases when the temperature drops. Thus, in extremely cold conditions, for example for a temperature below -15 ° C., the oil has a high viscosity, which results in a high engine starting torque.

De nombreux avions sont équipés d'un système de démarrage à air, dans lequel le moteur est couplé à un démarreur pneumatique. Un tel démarreur pneumatique ne peut assurer le démarrage du moteur dans des conditions de froid extrême sans préchauffage de l'huile moteur. Il est connu de préchauffer l'huile par ventilation d'air chaud autour du réservoir et des canalisations d'huile après ouverture des capots moteurs. Autrement dit, une intervention externe par grand froid, impliquant l'ouverture des capots moteurs, est nécessaire. Une source d'air chaud est également nécessaire. Dans certains avions, le moteur est couplé à un (ou plusieurs) démarreur-générateur électrique (S/G pour « Starter/Generator » en anglais). Après démarrage et allumage du moteur, le S/G fonctionne en générateur synchrone et alimente un réseau électrique de l'avion. Pour le démarrage du moteur, le S/G est alimenté en puissance électrique, par exemple à partir d'un groupe de parc ou d'une unité de puissance auxiliaire. Le S/G fonctionne en moteur électrique et entraîne le moteur en rotation. Le S/G peut être dimensionné pour fournir un couple correspondant au couple de démarrage du moteur en conditions de froid extrême. Cependant, ce couple est significativement supérieur au couple de démarrage à température plus élevée. Ainsi, le démarrage par grand froid implique un surdimensionnement du S/G et de son électronique de puissance, conduisant à une masse et à un encombrement importants. De plus, le groupe de parc doit être capable de fournir la puissance élevée nécessaire au démarrage. La figure 1 illustre ce besoin de surdimensionnement. Le graphe de la figure 1 montre le couple résistif moteur C (en N.m) en fonction du régime N (en tour par minute), pour un exemple de démarrage d'un moteur d'avion à une température de -40° F (-40°C). La courbe 1 représente le couple dû à la viscosité de l'huile, la courbe 2 représente le couple aérodynamique, et le couple 3 représente le couple total. En négligeant le couple hydraulique dû au fonctionnement des pompes du circuit de lubrification, le couple total est égal à la somme du couple dû à la viscosité et du couple aérodynamique. On peut constater sur la figure 1 que la courbe 3 présente un sommet pour un régime N = 1000 T/min environ. La courbe 1 montre que ce sommet est essentiellement dû à la viscosité de l'huile. Le S/G doit être dimensionné pour être capable de fournir le couple de ce sommet. Par comparaison, lors d'un démarrage dans des conditions de température « normales », par exemple à 59°F (15°C), le couple résistif moteur est principalement dû au couple aérodynamique. Ainsi, comme le montre la courbe 2, il augmente progressivement avec le régime moteur et, pour un régime de l'ordre de 1000 T/min, il est nettement inférieur au couple du sommet de la figure 1. Ainsi, le démarrage en condition de froid extrême est dimensionnant pour le S/G. Many aircraft are equipped with an air start system, in which the engine is coupled to a pneumatic starter. Such a pneumatic starter can not start the engine in extreme cold conditions without preheating the engine oil. It is known to preheat the oil by ventilation of hot air around the tank and oil lines after opening the engine hoods. In other words, external intervention in cold weather, involving the opening of engine hoods, is necessary. A source of hot air is also needed. In some aircraft, the engine is coupled to one (or more) starter-generator (S / G for "Starter / Generator"). After starting and ignition of the engine, the S / G operates as a synchronous generator and feeds an electrical network of the aircraft. For starting the engine, the S / G is supplied with electrical power, for example from a park group or an auxiliary power unit. The S / G operates as an electric motor and drives the motor in rotation. The S / G can be sized to provide a torque corresponding to the starting torque of the engine in extreme cold conditions. However, this torque is significantly greater than the higher temperature start torque. Thus, starting in cold weather implies oversizing of the S / G and its power electronics, leading to a large mass and bulk. In addition, the fleet group must be able to provide the high power needed for startup. Figure 1 illustrates this need for oversizing. The graph of FIG. 1 shows the engine resistive torque C (in Nm) as a function of the speed N (in revolutions per minute), for an example of starting an aircraft engine at a temperature of -40 ° F (- 40 ° C). Curve 1 represents the torque due to the viscosity of the oil, curve 2 represents the aerodynamic torque, and torque 3 represents the total torque. By neglecting the hydraulic torque due to the operation of the pumps of the lubrication circuit, the total torque is equal to the sum of the torque due to the viscosity and the aerodynamic torque. It can be seen in FIG. 1 that the curve 3 has a peak for a regime N = approximately 1000 rpm. Curve 1 shows that this peak is essentially due to the viscosity of the oil. The S / G must be sized to be able to provide the torque of that vertex. By comparison, when starting under "normal" temperature conditions, for example at 59 ° F (15 ° C), the engine resistive torque is mainly due to the aerodynamic torque. Thus, as shown in curve 2, it increases gradually with the engine speed and, for a speed of the order of 1000 T / min, it is significantly lower than the peak torque of FIG. 1. Thus, the start in condition extreme cold is sizing for the S / G.

Objet et résumé de l'invention L'invention vise à fournir un procédé de démarrage d'un moteur d'aéronef, qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur précité. A cet effet, l'invention propose un procédé de démarrage d'un moteur d'aéronef dans lequel ledit moteur est couplé mécaniquement à un démarreur électrique et un circuit de lubrification est apte à faire circuler de l'huile dans ledit moteur, ledit procédé étant caractérisé par le fait qu'il comprend : - une étape de préchauffage de l'huile du circuit de lubrification consistant à entraîner le moteur avec le démarreur électrique à une vitesse inférieure à un seuil de vitesse déterminé, - une étape de détection de condition de démarrage consistant à détecter qu'une température d'huile dans le circuit de lubrification est supérieure à un seuil de température déterminé, et - après ladite étape de détection de condition de démarrage, une étape de démarrage consistant à entraîner le moteur avec le démarreur électrique à une vitesse supérieure audit seuil de vitesse. Pendant l'étape de préchauffage, la température de l'huile augmente progressivement. Comme le moteur est entraîné à vitesse réduite, un couple élevé n'est pas nécessaire. Ensuite, pendant l'étape de démarrage, comme l'huile a été préchauffée, un couple élevé n'est pas non plus nécessaire. Le démarreur électrique peut donc être dimensionné avec un encombrement et une masse faible. Le procédé peut comprendre, avant ladite étape de préchauffage : - une étape de détection de conditions givrantes consistant à détecter qu'une température d'huile dans le circuit de lubrification est inférieure à un deuxième seuil de température, - après ladite étape de détection de conditions givrantes, une étape de signalisation de conditions givrantes. OBJECT AND SUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is to provide a method for starting an aircraft engine, which does not have the drawbacks of the aforementioned prior art. For this purpose, the invention proposes a method of starting an aircraft engine in which said engine is mechanically coupled to an electric starter and a lubrication circuit is able to circulate oil in said engine, said method characterized by the fact that it comprises: - a step of preheating the oil of the lubrication circuit comprising driving the motor with the electric starter at a speed below a determined speed threshold, - a condition detection step starting condition of detecting that an oil temperature in the lubrication circuit is above a determined temperature threshold, and - after said starting condition detection step, a starting step of driving the engine with the starter at a speed greater than said speed threshold. During the preheating stage, the temperature of the oil increases gradually. As the motor is driven at reduced speed, high torque is not needed. Then, during the start-up step, as the oil has been preheated, high torque is also not needed. The electric starter can therefore be sized with a bulk and a low mass. The method may comprise, before said preheating step: a step of detection of icing conditions of detecting that an oil temperature in the lubrication circuit is less than a second temperature threshold, after said step of detecting icing conditions, a step of signaling icing conditions.

Cela permet au pilote ou à un technicien de maintenance de constater qu'un préchauffage est demandé. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend, après ladite étape de détection de condition de démarrage et avant ladite étape de démarrage, une étape de signalisation de condition de démarrage. This allows the pilot or maintenance technician to notice that preheating is required. According to one embodiment, the method comprises, after said start condition detection step and before said start step, a start condition signaling step.

Ainsi, le pilote peut être informé que la température de l'huile est suffisamment élevée et qu'il est possible de démarrer. L'étape de préchauffage peut présenter, par exemple, une durée comprise entre 8 et 10 minutes. L'invention propose également un dispositif de commande du démarrage d'un moteur d'aéronef dans lequel ledit moteur est couplé mécaniquement à un démarreur électrique et un circuit de lubrification est apte à faire circuler de l'huile dans ledit moteur, ledit dispositif de commande étant caractérisé par le fait qu'il comprend : - des moyens de préchauffage de l'huile du circuit de lubrification aptes à 35 commander l'entraînement du moteur avec le démarreur électrique à une vitesse inférieure à un seuil de vitesse déterminé, - des moyens de détection de condition de démarrage aptes à détecter qu'une température d'huile dans le circuit de lubrification est supérieure à un seuil de température déterminé, et - des moyens de démarrage apte à commander l'entraînement du moteur avec le démarreur électrique à une vitesse supérieure audit seuil de vitesse. L'invention fournit aussi un aéronef comprenant un moteur couplé mécaniquement à un démarreur électrique, un circuit de lubrification apte à faire circuler de l'huile dans ledit moteur, et un dispositif de commande de démarrage selon l'invention ci-dessus. Selon un mode de réalisation, l'aéronef comprend un deuxième circuit de lubrification apte à faire circuler de l'huile dans ledit démarreur et un échangeur de chaleur entre ledit circuit de lubrification et ledit deuxième circuit de lubrification. Thus, the pilot can be informed that the oil temperature is sufficiently high and that it is possible to start. The preheating step may have, for example, a duration of between 8 and 10 minutes. The invention also proposes a device for controlling the starting of an aircraft engine in which said engine is mechanically coupled to an electric starter and a lubrication circuit is able to circulate oil in said engine, said device for control being characterized in that it comprises: - means for preheating the oil of the lubrication circuit capable of controlling the driving of the motor with the electric starter at a speed below a determined speed threshold, - starting condition detection means adapted to detect that an oil temperature in the lubrication circuit is greater than a predetermined temperature threshold, and - starting means adapted to control the motor drive with the electric starter to a speed greater than said speed threshold. The invention also provides an aircraft comprising a motor mechanically coupled to an electric starter, a lubrication circuit adapted to circulate oil in said engine, and a starting control device according to the invention above. According to one embodiment, the aircraft comprises a second lubrication circuit capable of circulating oil in said starter and a heat exchanger between said lubrication circuit and said second lubrication circuit.

Dans ce cas, la chaleur provenant des pertes thermiques du démarreur électrique est transmise, par l'intermédiaire de l'huile du deuxième circuit de lubrification et de l'échangeur de chaleur, à l'huile moteur. Selon un autre mode de réalisation, ledit circuit de lubrification comprend un réservoir, une portion moteur apte à faire circuler de l'huile entre le réservoir et le moteur et une portion démarreur apte à faire circuler de l'huile entre le réservoir et le démarreur. Dans ce cas, comme le réservoir est commun à la portion moteur et à la portion démarreur, la chaleur provenant des pertes thermiques du démarreur électrique contribue à chauffer l'huile moteur. Brève description des dessins L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est un graphe illustrant le besoin de surdimensionnement des S/G de l'art antérieur, - la figure 2 est un graphe illustrant le déroulement d'une étape de préchauffage selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est un schéma d'un circuit de lubrification pouvant être utilisé pour mettre en oeuvre un mode de réalisation de l'invention, et - la figure 4 est un schéma d'un autre circuit de lubrification pouvant être utilisé pour mettre en oeuvre un mode de réalisation de l'invention. In this case, the heat from the heat losses of the electric starter is transmitted, via the oil of the second lubrication circuit and the heat exchanger, to the engine oil. According to another embodiment, said lubrication circuit comprises a reservoir, an engine portion adapted to circulate oil between the reservoir and the engine and a starter portion adapted to circulate oil between the reservoir and the starter . In this case, as the reservoir is common to the engine portion and the starter portion, the heat from the thermal losses of the electric starter helps to heat the engine oil. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be better understood on reading the description given below, by way of indication but not limitation, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a graph illustrating the need for oversizing the S FIG. 2 is a graph illustrating the progress of a preheating step according to one embodiment of the invention; FIG. 3 is a diagram of a lubrication circuit that can be used; to implement one embodiment of the invention, and - Figure 4 is a diagram of another lubrication circuit that can be used to implement an embodiment of the invention.

Description détaillée de modes de réalisation La figure 3 représente, de manière simplifiée, le circuit de lubrification 10 d'un moteur d'aéronef. Le moteur est par exemple un moteur à turbine à gaz et est couplé mécaniquement à deux démarreurs-générateurs 12 électriques, notés S/G 1 et S/G 2 pour « Starter/Generator ». Le circuit de lubrification 10 est destiné à faire circuler de l'huile entre un réservoir 11, les démarreurs-générateurs 12, plusieurs parties du moteur et des mécanismes associés. Plus précisément, le circuit de lubrification 10 est relié à un carter avant 13 du moteur, un carter arrière 14 du moteur, une turbine à air 15 du moteur, un boîtier à engrenages 16 pour accessoires couplé au moteur (AGB pour « Accessory Gear Box » en anglais), un ventilateur 17 de l'AGB et un boîtier à engrenages 18 de la turbine (TGB pour « Turbine Gear Box » en anglais). Comme le montre la figure 3, le circuit de lubrification 10 comprend une portion moteur 20, alimentée à partir du réservoir 11 par une pompe 19, et une portion démarreur/générateur 23, alimentée à partir du réservoir par des pompes 21. La portion moteur 20 alimente le carter avant 13, le carter arrière 14, la turbine à air 15, le boîtier à engrenages 16, le ventilateur 17 et le boîtier à engrenages 18. Des pompes 27 ramènent l'huile au réservoir 11. DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 3 is a simplified representation of the lubrication circuit 10 of an aircraft engine. The engine is for example a gas turbine engine and is mechanically coupled to two starters-generators 12 electrical, denoted S / G 1 and S / G 2 for "Starter / Generator". The lubrication circuit 10 is intended to circulate oil between a reservoir 11, the starters-generators 12, several parts of the engine and associated mechanisms. More specifically, the lubrication circuit 10 is connected to a front housing 13 of the engine, a rear housing 14 of the engine, an air turbine 15 of the engine, a gearbox 16 for accessories coupled to the engine (AGB for "Accessory Gear Box In English), a fan 17 of the AGB and a gearbox 18 of the turbine (TGB for "Turbine Gear Box"). As shown in Figure 3, the lubrication circuit 10 comprises a motor portion 20, fed from the tank 11 by a pump 19, and a starter / generator portion 23, fed from the tank by pumps 21. The motor portion 20 feeds the front housing 13, the rear housing 14, the air turbine 15, the gear housing 16, the fan 17 and the gear housing 18. Pumps 27 return the oil to the reservoir 11.

La portion démarreur/générateur 23 alimente les démarreurs- générateurs 12. Une pompe 22 ramène l'huile au réservoir 11. Par ailleurs, le circuit de lubrification 10 comprend également, de manière connue, des filtres 24 avec circuit de contournement, des refroidisseurs 25 à air, des refroidisseurs 26 à carburant, une valve anti- fuite (non représentée). Un capteur de température (non représenté) permet de mesurer la température d'huile à un endroit du circuit de lubrification 10, par exemple dans le réservoir 11. On décrit maintenant un exemple de déroulement de démarrage du moteur. The starter / generator portion 23 feeds the starters-generators 12. A pump 22 brings the oil back to the tank 11. Moreover, the lubrication circuit 10 also comprises, in known manner, filters 24 with a bypass circuit, coolers 25 air-cooled, fuel coolers 26, an anti-leakage valve (not shown). A temperature sensor (not shown) makes it possible to measure the oil temperature at a location in the lubrication circuit 10, for example in the tank 11. An example of a starting procedure for the engine is now described.

Lorsque l'avion est au sol et le moteur est à l'arrêt, des conditions de froid extrême, ou conditions givrantes, peuvent être détectées grâce au capteur de température. Si la température mesurée est inférieure à un seuil de température déterminé, par exemple -15°C, les conditions givrantes sont signalées, par exemple en allumant un voyant lumineux sur le tableau de bord. Ceci indique au pilote ou à un technicien de maintenance que le préchauffage de l'huile du moteur est demandé. Le pilote ou le technicien peut alors générer un ordre de préchauffage, par exemple par une commande du tableau de bord. En réponse à cet ordre de préchauffage, les démarreurs-générateurs 12 sont commandés pour entrainer le moteur en rotation, à une faible vitesse. Par exemple, le moteur est entrainé à une vitesse qui correspond à entre 8% et 12% de son régime de moulinet (« windmill » en anglais). Cette vitesse est inférieure à la vitesse correspondant au sommet de couple de la figure 1. Ainsi, le couple que doivent fournir les démarreurs-générateurs 12 n'est pas très élevé. En raison des pertes thermiques des démarreurs-générateurs 12, la température de l'huile augmente progressivement. Les pertes thermiques de paliers des enceintes moteur et, dans une moindre mesure, dans le boîtier à engrenages 16 (AGB), contribuent également à l'augmentation de la température de l'huile. Ainsi, le couple résistif moteur diminue progressivement. Cette étape pendant laquelle le moteur est entraîné à faible vitesse constitue donc une étape de préchauffage de l'huile, qui peut durer par exemple entre 8 et 10 minutes. Ceci est illustré sur le graphe de la figure 2. Dans la partie inférieure de la figure 2, la courbe 30 représente la température T° de l'huile en fonction du temps. Dans la partie supérieure de la figure 2, la courbe 31 représente le couple des S/G et la courbe 32 représente le couple résistif moteur. Le couple des S/G étant supérieure au couple résistif moteur, le régime augmente progressivement. When the aircraft is on the ground and the engine is stopped, extreme cold conditions, or icing conditions, can be detected by the temperature sensor. If the measured temperature is below a certain temperature threshold, for example -15 ° C, the icing conditions are indicated, for example by lighting a warning light on the dashboard. This indicates to the pilot or a service technician that preheating of the engine oil is required. The pilot or the technician can then generate a preheating order, for example by a command of the dashboard. In response to this preheating order, the starters-generators 12 are controlled to drive the motor in rotation at a low speed. For example, the engine is driven at a speed which corresponds to between 8% and 12% of its windmill speed. This speed is less than the speed corresponding to the torque peak of FIG. 1. Thus, the torque that the starters-generators 12 must supply is not very high. Due to the heat losses of the starters-generators 12, the temperature of the oil increases gradually. The thermal losses of bearings of the engine enclosures and, to a lesser extent, in the gearbox 16 (AGB), also contribute to the increase of the temperature of the oil. Thus, the engine resistive torque decreases gradually. This step during which the engine is driven at low speed is therefore a step of preheating the oil, which can last for example between 8 and 10 minutes. This is illustrated in the graph of FIG. 2. In the lower part of FIG. 2, curve 30 represents the temperature T ° of the oil as a function of time. In the upper part of FIG. 2, the curve 31 represents the torque of the S / G and the curve 32 represents the engine resistive torque. As the torque of the S / G is greater than the engine resistive torque, the speed increases gradually.

Lorsque la température de l'huile dépasse un seuil de température déterminé (qui peut être égal ou différent du seuil de température pour la détection des conditions givrantes), il devient possible de démarrer le moteur sans devoir fournir un couple élevé comme dans le cas de la figure 1. Ainsi, la possibilité de démarrer est signalée au pilote, par exemple en allumant un voyant lumineux sur le tableau de bord. When the temperature of the oil exceeds a certain temperature threshold (which may be equal to or different from the temperature threshold for the detection of icing conditions), it becomes possible to start the engine without having to provide a high torque as in the case of Figure 1. Thus, the possibility of starting is signaled to the driver, for example by lighting a light on the dashboard.

Lorsqu'il constate que le démarrage est possible, le pilote peut donner un ordre de démarrage. Le moteur est alors entraîné par les démarreurs-générateurs à une vitesse qui augmente progressivement en dépassant la faible vitesse utilisée pendant l'étape de préchauffage. Le couple résistif moteur est principalement dû au couple aérodynamique. Il augmente donc progressivement avec le régime, comme dans le cas d'un démarrage à température « normale ». La figure 4 représente une variante de la figure 3. Les éléments identiques ou similaires à des éléments de la figure 3 sont désignés par les mêmes références. Dans la variante de la figure 4, le circuit de lubrification 10 du moteur est séparé du circuit de lubrification 40 des démarreurs-générateurs 12. Comme le montre la figure 4, le circuit de lubrification 40 est séparé en deux parties, une pour chaque démarreur-générateur 12. Chaque partie comprend un réservoir 41 distinct du réservoir 11. When it finds that the start is possible, the driver can give a start command. The motor is then driven by the starters-generators at a speed that increases gradually exceeding the low speed used during the preheating step. The engine resistive torque is mainly due to the aerodynamic torque. It therefore increases gradually with the regime, as in the case of a start at "normal" temperature. FIG. 4 represents a variant of FIG. 3. The elements that are identical or similar to elements of FIG. 3 are designated by the same references. In the variant of FIG. 4, the lubrication circuit 10 of the engine is separated from the lubrication circuit 40 of the starter-generators 12. As shown in FIG. 4, the lubrication circuit 40 is separated into two parts, one for each starter -generator 12. Each part comprises a tank 41 separate from the tank 11.

Dans cette variante, comme les circuits de lubrification 10 et 40 sont séparés, lorsque le moteur est entraîné à faible vitesse par les démarreurs-générateurs 12, les pertes thermiques des démarreurs-générateurs 12 ne contribuent pas à chauffer l'huile du circuit de lubrification 10. Toutefois, les pertes thermiques de paliers des enceintes moteur et dans le boîtier à engrenages 16 (AGB) et dans une moindre mesure des équipements entrainés, permettent une augmentation de la température de l'huile du circuit de lubrification 10. Ainsi, comme dans le cas de la figure 3, l'étape pendant laquelle le moteur est entraîné à faible vitesse constitue une étape de préchauffage de l'huile moteur. Dans une variante de la figure 4, un échangeur de chaleur (non représenté) permet d'échanger de la chaleur entre les circuits de lubrification 10 et 40. Ainsi, comme dans le cas de la figure 3, les pertes thermiques des démarreurs-générateurs 12 contribuent à augmenter la température de l'huile moteur. Le temps nécessaire à atteindre une température permettant le démarrage est donc réduit. In this variant, since the lubrication circuits 10 and 40 are separated, when the motor is driven at low speed by the starters-generators 12, the heat losses of the starters-generators 12 do not contribute to heating the oil of the lubrication circuit 10. However, the thermal losses of bearings of the motor chambers and in the gearbox 16 (AGB) and, to a lesser extent, the equipment being driven, make it possible to increase the temperature of the oil in the lubrication circuit 10. Thus, as in the case of Figure 3, the step during which the engine is driven at low speed is a step of preheating the engine oil. In a variant of FIG. 4, a heat exchanger (not shown) makes it possible to exchange heat between the lubrication circuits 10 and 40. Thus, as in the case of FIG. 3, the heat losses of the starters-generators 12 help to increase the temperature of the engine oil. The time required to reach a temperature for starting is reduced.

Dans tous les cas, l'étape de préchauffage de l'huile moteur est réalisée en entraînant le moteur avec les démarreurs-générateurs à une vitesse réduite, ce qui ne nécessite pas un couple élevé. Ainsi, les démarreurs-générateurs ne doivent pas être dimensionnés pour un couple élevé. Leur encombrement et leur masse sont donc réduits. De même, l'électronique de puissance des démarreurs-générateurs ne nécessite pas un dimensionnement important. Enfin, le groupe de parc qui alimente le réseau électrique de l'avion lorsqu'il est au sol, et fournit la puissance nécessaire aux démarreurs-générateurs pour entraîner le moteur, ne doit pas non plus être dimensionné pour fournir une puissance élevée. In any case, the preheating stage of the engine oil is performed by driving the engine with the starters-generators at a reduced speed, which does not require a high torque. Thus, the starters-generators must not be dimensioned for a high torque. Their size and mass are reduced. Similarly, the power electronics of the starters-generators does not require significant sizing. Finally, the fleet group that supplies power to the aircraft's electrical system while on the ground, and provides the power required for the starter-generators to drive the engine, must also not be sized to provide high power.

Claims (8)

REVENDICATIONS1. Procédé de démarrage d'un moteur d'aéronef dans lequel ledit moteur est couplé mécaniquement à un démarreur électrique (12) et un circuit de lubrification (10) est apte à faire circuler de l'huile dans ledit moteur, ledit procédé étant caractérisé par le fait qu'il comprend : - une étape de préchauffage de l'huile du circuit de lubrification consistant à entraîner le moteur avec le démarreur électrique à une vitesse inférieure à un seuil de vitesse déterminé, - une étape de détection de condition de démarrage consistant à détecter qu'une température d'huile dans le circuit de lubrification est supérieure à un seuil de température déterminé, et - après ladite étape de détection de condition de démarrage, une étape de démarrage consistant à entraîner le moteur avec le démarreur électrique à une vitesse supérieure audit seuil de vitesse. REVENDICATIONS1. A method of starting an aircraft engine in which said engine is mechanically coupled to an electric starter (12) and a lubrication circuit (10) is adapted to circulate oil in said engine, said method being characterized by the fact that it comprises: - a step of preheating the lubricating circuit oil consisting of driving the motor with the electric starter at a speed below a determined speed threshold, - a start condition detection step consisting of detecting that an oil temperature in the lubrication circuit is greater than a determined temperature threshold, and - after said starting condition detection step, a starting step of driving the motor with the electric starter to a speed above said speed threshold. 2. Procédé de démarrage selon la revendication 1, comprenant, avant ladite étape de préchauffage : - une étape de détection de conditions givrantes consistant à détecter qu'une température d'huile dans le circuit de lubrification est inférieure à un deuxième seuil de température, - après ladite étape de détection de conditions givrantes, une étape de signalisation de conditions givrantes. 2. Starting method according to claim 1, comprising, before said preheating step: a step of detection of icing conditions of detecting that an oil temperature in the lubrication circuit is less than a second temperature threshold, after said step of detecting icing conditions, a step of signaling icing conditions. 3. Procédé de démarrage selon l'une des revendications 1 et 2, comprenant, après ladite étape de détection de condition de démarrage et avant ladite étape de démarrage, une étape de signalisation de condition de démarrage. 3. Starting method according to one of claims 1 and 2, comprising, after said start condition detection step and before said start step, a start condition signaling step. 4. Procédé de démarrage selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel ladite étape de préchauffage présente une durée comprise entre 8 et 10 minutes. 4. Starting method according to one of claims 1 to 3, wherein said preheating step has a duration of between 8 and 10 minutes. 5. Dispositif de commande du démarrage d'un moteur d'aéronef dans lequel ledit moteur est couplé mécaniquement à un démarreur électrique (12) et un circuit de lubrification (10) est apte à faire circuler del'huile dans ledit moteur, ledit dispositif de commande étant caractérisé par le fait qu'il comprend : - des moyens de préchauffage de l'huile du circuit de lubrification aptes à commander l'entraînement du moteur avec le démarreur électrique à une vitesse inférieure à un seuil de vitesse déterminé, - des moyens de détection de condition de démarrage aptes à détecter qu'une température d'huile dans le circuit de lubrification est supérieure à un seuil de température déterminé, et - des moyens de démarrage apte à commander l'entraînement du moteur avec le démarreur électrique à une vitesse supérieure audit seuil de vitesse. 5. Device for controlling the starting of an aircraft engine in which said engine is mechanically coupled to an electric starter (12) and a lubrication circuit (10) is able to circulate oil in said engine, said device characterized in that it comprises: - means for preheating the oil of the lubrication circuit capable of controlling the driving of the motor with the electric starter at a speed below a determined speed threshold, - starting condition detection means adapted to detect that an oil temperature in the lubrication circuit is greater than a predetermined temperature threshold, and - starting means adapted to control the motor drive with the electric starter to a speed greater than said speed threshold. 6. Aéronef comprenant un moteur couplé mécaniquement à un démarreur électrique (12), un circuit de lubrification (10) apte à faire circuler de l'huile dans ledit moteur, et un dispositif de commande de démarrage selon la revendication 5. Aircraft comprising a motor mechanically coupled to an electric starter (12), a lubrication circuit (10) adapted to circulate oil in said engine, and a starting control device according to claim 5. 7. Aéronef selon la revendication 6, comprenant un deuxième circuit de lubrification (40) apte à faire circuler de l'huile dans ledit démarreur (12) et un échangeur de chaleur entre ledit circuit de lubrification (10) et ledit deuxième circuit de lubrification (40). 7. An aircraft according to claim 6, comprising a second lubrication circuit (40) adapted to circulate oil in said starter (12) and a heat exchanger between said lubrication circuit (10) and said second lubrication circuit. (40). 8. Aéronef selon la revendication 6, dans lequel ledit circuit de lubrification (10) comprend un réservoir (11), une portion moteur (20) apte à faire circuler de l'huile entre le réservoir et le moteur et une portion démarreur (23) apte à faire circuler de l'huile entre le réservoir et le démarreur.30 8. An aircraft according to claim 6, wherein said lubrication circuit (10) comprises a reservoir (11), a motor portion (20) adapted to circulate oil between the reservoir and the engine and a starter portion (23). ) able to circulate oil between the tank and the starter.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3062972A1 (en) * 2017-02-10 2018-08-17 Safran Aircraft Engines DEVICE FOR GENERATING AUXILIARY ELECTRICITY AND TURBOMACHINE COMPRISING SUCH A DEVICE
EP3418505A1 (en) * 2017-06-23 2018-12-26 HS Marston Aerospace Limited Heated lubrication circuit

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3112365B1 (en) 2020-07-09 2022-07-29 Safran Helicopter Engines METHOD FOR STARTING AN AIRCRAFT ENGINE

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1067282A2 (en) * 1993-03-03 2001-01-10 KETEMA AEROSPACE & ELECTRONICS DIVISION Integrated engine control system for a gas turbine engine
US20050279102A1 (en) * 2004-06-17 2005-12-22 Pratt & Whitney Canada Corp. Modulated current gas turbine engine starting system
US20070084214A1 (en) * 2005-10-19 2007-04-19 Hamilton Sundstrand Corporation Torque control for starling system
US20070234739A1 (en) * 2005-09-20 2007-10-11 Honeywell International, Inc. Gas turbine engine cold start mechanization
FR2915238A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-24 Airbus France Sa METHOD AND SYSTEM FOR STARTING A COLD WEATHER TURBOMOTEUR.
FR2925110A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-19 Hispano Suiza Sa Oil supplying device for turboshaft engine of airplane, has oil supply unit with start-up assistance pump which provides power to allow functioning of starters/generators, where start-up assistance pump is placed in parallel to main pump

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1067282A2 (en) * 1993-03-03 2001-01-10 KETEMA AEROSPACE & ELECTRONICS DIVISION Integrated engine control system for a gas turbine engine
US20050279102A1 (en) * 2004-06-17 2005-12-22 Pratt & Whitney Canada Corp. Modulated current gas turbine engine starting system
US20070234739A1 (en) * 2005-09-20 2007-10-11 Honeywell International, Inc. Gas turbine engine cold start mechanization
US20070084214A1 (en) * 2005-10-19 2007-04-19 Hamilton Sundstrand Corporation Torque control for starling system
FR2915238A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-24 Airbus France Sa METHOD AND SYSTEM FOR STARTING A COLD WEATHER TURBOMOTEUR.
FR2925110A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-19 Hispano Suiza Sa Oil supplying device for turboshaft engine of airplane, has oil supply unit with start-up assistance pump which provides power to allow functioning of starters/generators, where start-up assistance pump is placed in parallel to main pump

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3062972A1 (en) * 2017-02-10 2018-08-17 Safran Aircraft Engines DEVICE FOR GENERATING AUXILIARY ELECTRICITY AND TURBOMACHINE COMPRISING SUCH A DEVICE
EP3418505A1 (en) * 2017-06-23 2018-12-26 HS Marston Aerospace Limited Heated lubrication circuit
US11136908B2 (en) 2017-06-23 2021-10-05 Hs Marston Aerospace Limited Heated lubrication circuit

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