FR3057614A1 - TURBOMACHINE EQUIPPED WITH TEMPORARY POWER INCREASE DEVICE - Google Patents

TURBOMACHINE EQUIPPED WITH TEMPORARY POWER INCREASE DEVICE Download PDF

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Abstract

Turbomachine (5A) comprenant une unité de commande (19A) et un dispositif d'augmentation temporaire de puissance (13A), ledit dispositif d'augmentation temporaire de puissance (13A) comprenant un réservoir non-pressurisé (14) configuré pour contenir un fluide réfrigérant, et un circuit d'injection (16A) connecté audit réservoir (14) et débouchant sur au moins un injecteur (22A), le circuit d'injection (16A) comprenant une pompe (18A) commandée par l'unité de commande (19A).A turbomachine (5A) comprising a control unit (19A) and a temporary power boost device (13A), said temporary power boost device (13A) comprising a non-pressurized reservoir (14) configured to hold a fluid refrigerant, and an injection circuit (16A) connected to said reservoir (14) and opening on at least one injector (22A), the injection circuit (16A) comprising a pump (18A) controlled by the control unit ( 19A).

Description

DOMAINE DE L'INVENTION [0001] La présente invention concerne le domaine des turbomachines et plus particulièrement les turbomachines équipées d'un dispositif d'augmentation temporaire de puissance d'une turbomachine, un ensemble propulsif comprenant une telle turbomachine, et un aéronef équipé d'un tel ensemble propulsif.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of turbomachinery and more particularly turbomachinery equipped with a device for temporarily increasing the power of a turbomachine, a propulsion unit comprising such a turbomachine, and an aircraft equipped with such a propulsion system.

[0002] Le terme « turbomachine » désigne l'ensemble des appareils à turbine à gaz produisant une énergie motrice, parmi lesquels on distingue notamment les turboréacteurs fournissant une poussée nécessaire à la propulsion par réaction à l'éjection à grande vitesse de gaz chauds, et les turbomoteurs dans lesquels l'énergie motrice est fournie par la rotation d'un arbre moteur. Par exemple, des turbomoteurs sont utilisés comme moteur pour des hélicoptères, des navires, des trains, ou encore comme moteur industriel. Les turbopropulseurs (turbomoteur entraînant une hélice) sont également des turbomoteurs utilisés comme moteur d'avion.The term "turbomachine" designates all of the gas turbine devices producing driving energy, among which there are in particular turbojets providing a thrust necessary for propulsion by reaction to the high speed ejection of hot gases, and turboshaft engines in which the driving energy is supplied by the rotation of a drive shaft. For example, turboshaft engines are used as an engine for helicopters, ships, trains, or even as an industrial engine. Turbopropellers (turboshaft driving a propeller) are also turboshaft engines used as an aircraft engine.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0003] Dans certaines circonstances, il peut être souhaitable d'augmenter temporairement la puissance d'une turbomachine. Par exemple, lors du décollage d'un aéronef ou dans des conditions de vol spécifiques, on peut avoir besoin d'un apport ponctuel de puissance additionnelle. Selon un autre exemple, dans un ensemble propulsif comprenant une pluralité de turbomachines, la défaillance de l'une d'entre elles peut nécessiter une augmentation temporaire de la puissance d'une ou plusieurs autres afin de compenser la puissance perdue par la turbomachine défaillante.STATE OF THE PRIOR ART In certain circumstances, it may be desirable to temporarily increase the power of a turbomachine. For example, when taking off from an aircraft or under specific flight conditions, there may be a need for a temporary contribution of additional power. According to another example, in a propulsion unit comprising a plurality of turbomachines, the failure of one of them may require a temporary increase in the power of one or more others in order to compensate for the power lost by the faulty turbomachine.

[0004] Une des solutions connues de la personne du métier pour obtenir cette augmentation temporaire de puissance est l'injection d'un fluide réfrigérant, qui peut être, entre autres, de l'eau ou un mélange d'eau et d'un antigel, comme par exemple le méthanol, l'éthanol ou le glycol, dans la veine d'air en amont de la chambre de combustion. D'une part cette injection permet de refroidir cet air en amont de la chambre de combustion, augmentant ainsi sa densité et donc le débit massique d'oxygène admis dans la chambre de combustion. D'autre part, la vaporisation de ce fluide réfrigérant dans la chambre de combustion permet d'augmenter très sensiblement la pression et/ou le débit volumique en aval de la chambre de combustion, et donc le travail mécanique récupéré dans la turbine.One of the solutions known to the person skilled in the art for obtaining this temporary increase in power is the injection of a refrigerant, which can be, inter alia, water or a mixture of water and a antifreeze, such as methanol, ethanol or glycol, in the air stream upstream of the combustion chamber. On the one hand, this injection makes it possible to cool this air upstream of the combustion chamber, thereby increasing its density and therefore the mass flow rate of oxygen admitted into the combustion chamber. On the other hand, the vaporization of this coolant in the combustion chamber makes it possible to very significantly increase the pressure and / or the volume flow rate downstream of the combustion chamber, and therefore the mechanical work recovered in the turbine.

[0005] Une telle solution est décrite par FR1262433, où le fluide réfrigérant est contenu dans un réservoir pressurisé, et injecté au sein de la turbomachine par l'activation d'une vanne. Toutefois, ces équipements sont lourds, coûteux, et demandent une maintenance régulière. Il existe donc un besoin en ce sens.Such a solution is described by FR1262433, where the coolant is contained in a pressurized tank, and injected into the turbomachine by the activation of a valve. However, these pieces of equipment are heavy, expensive, and require regular maintenance. There is therefore a need in this sense.

PRESENTATION DE L'INVENTION [0006] Un mode de réalisation concerne une turbomachine comprenant une unité de commande et un dispositif d'augmentation temporaire de puissance, ledit dispositif d'augmentation temporaire de puissance comprenant un réservoir non-pressurisé configuré pour contenir un fluide réfrigérant, et un circuit d'injection connecté audit réservoir et débouchant sur au moins un injecteur, le circuit d'injection comprenant une pompe commandée par l'unité de commande.PRESENTATION OF THE INVENTION One embodiment relates to a turbomachine comprising a control unit and a temporary power increase device, said temporary power increase device comprising a non-pressurized tank configured to contain a coolant. , and an injection circuit connected to said reservoir and leading to at least one injector, the injection circuit comprising a pump controlled by the control unit.

[0007] Dans le présent exposé, les termes « aval » et « amont » sont considérés suivant le sens d'écoulement normal des gaz au sein de la turbomachine.In the present description, the terms "downstream" and "upstream" are considered according to the normal direction of flow of the gases within the turbomachine.

[0008] Le dispositif d'augmentation temporaire de puissance permet, lorsque cela s'avère nécessaire, d'augmenter temporairement la puissance de ladite turbomachine en injectant le fluide réfrigérant en amont de la chambre de combustion. L'unité de commande est configurée pour détecter une telle situation et pour commander alors la pompe de sorte à injecter du fluide réfrigérant.The temporary power increase device allows, when necessary, to temporarily increase the power of said turbomachine by injecting the coolant upstream of the combustion chamber. The control unit is configured to detect such a situation and then to control the pump so as to inject coolant.

[0009] Grâce à la présence de la pompe, il n'est pas nécessaire de pressuriser le réservoir, ni d'utiliser des tuyauteries et des vannes adaptées à un circuit pressurisé. Par rapport aux dispositifs d'augmentation temporaire de puissance connus, ceci permet de réduire les risques de fuite, la masse globale du dispositif et son coût, mais également d'améliorer sa fiabilité, son intégrabilité et sa testabilité.Thanks to the presence of the pump, it is not necessary to pressurize the tank, nor to use pipes and valves adapted to a pressurized circuit. Compared to known temporary power increase devices, this reduces the risk of leakage, the overall mass of the device and its cost, but also improves its reliability, its integrability and its testability.

[0010] Dans certains modes de réalisation, la pompe est une pompe à débit variable.In some embodiments, the pump is a variable flow pump.

[0011] On comprend bien entendu qu'une pompe à débit variable est une pompe dont on peut contrôler le débit. Une telle pompe permet de maîtriser et d'adapter le débit de fluide réfrigérant selon les circonstances.It is understood of course that a variable flow pump is a pump whose flow can be controlled. Such a pump makes it possible to control and adapt the flow of refrigerant fluid according to the circumstances.

Par exemple, la pompe présente une cylindrée fixe mais une vitesse de rotation du rotor variable, ou bien la vitesse de rotation du rotor est fixe tandis que la cylindrée est variable.For example, the pump has a fixed displacement but a variable speed of rotation of the rotor, or else the speed of rotation of the rotor is fixed while the displacement is variable.

[0012] Dans certains modes de réalisation, l'unité de commande est un système de régulation électronique numérique à pleine autorité de la turbomachine.In some embodiments, the control unit is a digital electronic control system with full authority of the turbomachine.

[0013] L'homme du métier connaît également le système de régulation électronique numérique à pleine autorité sous l'acronyme FADEC (pour en anglais « Full Authority Digital Engine Control »). L'utilisation du système de régulation électronique numérique à pleine autorité de la turbomachine (ci-après, et sauf indication contraire, le « système de régulation ») en tant qu'unité de commande du dispositif d'augmentation de puissance permet d'intégrer cette fonction au sein d'un système de commande central, grâce à quoi la cohérence du contrôle avec les autres éléments de la turbomachine est améliorée.Those skilled in the art also know the full electronic digital electronic regulation system under the acronym FADEC (for "Full Authority Digital Engine Control"). The use of the digital electronic regulation system with full authority of the turbomachine (hereinafter, and unless otherwise indicated, the “regulation system”) as a control unit of the power increase device makes it possible to integrate this function within a central control system, whereby the consistency of control with the other elements of the turbomachine is improved.

[0014] Dans certains modes de réalisation, la turbomachine comprend une entrée d'air et une chambre de combustion, l'injecteur étant disposé entre l'entrée d'air et la chambre de combustion.In certain embodiments, the turbomachine comprises an air inlet and a combustion chamber, the injector being disposed between the air inlet and the combustion chamber.

[0015] On comprend que l'injecteur peut être positionné à tout emplacement entre l'entrée d'air et la chambre de combustion. Par exemple, la turbomachine comprend un compresseur basse pression et un compresseur haute pression. On comprend que le compresseur haute pression compresse l'air à une pression plus importante que le compresseur basse pression. Ainsi les termes « haute pression » et « basse pression » sont à considérer de manière relative l'un par rapport à l'autre. Bien entendu, le compresseur haute pression est en aval du compresseur basse pression. Par exemple, l'injecteur peut être disposé entre l'entrée d'air et le compresseur basse pression, entre le compresseur basse pression et le compresseur haute pression, ou entre le compresseur haute pression et la chambre de combustion.It is understood that the injector can be positioned at any location between the air inlet and the combustion chamber. For example, the turbomachine includes a low pressure compressor and a high pressure compressor. It is understood that the high pressure compressor compresses the air to a higher pressure than the low pressure compressor. Thus the terms "high pressure" and "low pressure" are to be considered relatively with respect to each other. Of course, the high pressure compressor is downstream of the low pressure compressor. For example, the injector can be arranged between the air inlet and the low pressure compressor, between the low pressure compressor and the high pressure compressor, or between the high pressure compressor and the combustion chamber.

[0016] Dans certains modes de réalisation, un clapet de sécurité est disposé entre la pompe et l'injecteur.In some embodiments, a safety valve is disposed between the pump and the injector.

[0017] Le clapet de sécurité est configuré pour empêcher l'écoulement du fluide réfrigérant entre la pompe et l'injecteur lorsque la pompe est inactive, et pour permettre l'écoulement du fluide entre la pompe et l'injecteur lorsque la pompe est activée. Ce clapet de sécurité permet ainsi d'améliorer l'étanchéité du dispositif en évitant une fuite, et donc une vidange non souhaitée du réservoir dans la turbomachine lorsque la pompe est inactive. On améliore ainsi la sécurité en s'assurant que le réservoir contient effectivement le volume de fluide réfrigérant requis lorsqu'on souhaite augmenter temporairement la puissance.The safety valve is configured to prevent the flow of coolant between the pump and the injector when the pump is inactive, and to allow the flow of fluid between the pump and the injector when the pump is activated . This safety valve thus improves the tightness of the device by preventing a leak, and therefore an undesired emptying of the tank in the turbomachine when the pump is inactive. Safety is thus improved by ensuring that the reservoir actually contains the volume of refrigerant required when it is desired to temporarily increase the power.

[0018] Dans certains modes de réalisation, le réservoir non-pressurisé comprend un détecteur de niveau configuré pour déterminer le niveau de fluide réfrigérant au sein du réservoir, ledit détecteur de niveau étant connecté à l'unité de commande de la turbomachine.In some embodiments, the non-pressurized tank comprises a level detector configured to determine the level of coolant within the tank, said level detector being connected to the control unit of the turbomachine.

[0019] Le détecteur de niveau est disposé dans le réservoir nonpressurisé, et permet de déterminer le niveau de fluide réfrigérant dans celui-ci, et d'envoyer l'information correspondante à l'unité de commande. Ce détecteur de niveau permet ainsi, par l'intermédiaire de l'unité de commande, de signaler un niveau de fluide réfrigérant trop bas pour pouvoir alimenter le circuit d'injection.The level detector is arranged in the nonpressurized tank, and makes it possible to determine the level of refrigerant fluid therein, and to send the corresponding information to the control unit. This level detector thus makes it possible, via the control unit, to signal a level of refrigerant fluid too low to be able to supply the injection circuit.

[0020] Un mode de réalisation concerne également un ensemble propulsif comprenant plusieurs turbomachines, au moins une turbomachine parmi lesdites plusieurs turbomachines étant une turbomachine selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits dans le présent exposé.An embodiment also relates to a propulsion unit comprising several turbomachines, at least one turbomachine among said several turbomachines being a turbomachine according to any one of the embodiments described in the present description.

[0021] Ainsi, l'augmentation temporaire de la puissance de ladite turbomachine selon le présent exposé permet par exemple de compenser une éventuelle anomalie, par exemple lorsque une ou plusieurs des autres turbomachines de l'ensemble propulsif tombe(nt) en panne. La puissance globale de l'ensemble propulsif peut ainsi être maintenue à une valeur prédéterminée pendant une période donnée, par exemple une période critique telle que le décollage ou l'atterrissage d'un aéronef. Si plusieurs turbomachines comportent un dispositif d'augmentation temporaire de puissance, il peut y avoir un unique réservoir commun, ou plusieurs réservoirs communs ou pas. Ainsi, chaque turbomachine peut être reliée à un unique réservoir, ou à plusieurs réservoirs distincts.Thus, the temporary increase in the power of said turbomachine according to the present description allows for example to compensate for a possible anomaly, for example when one or more of the other turbomachines of the propulsion unit fails. The overall power of the propulsion unit can thus be maintained at a predetermined value for a given period, for example a critical period such as the take-off or the landing of an aircraft. If several turbomachines include a temporary power increase device, there may be a single common tank, or several common tanks or not. Thus, each turbomachine can be connected to a single tank, or to several separate tanks.

[0022] Dans certains modes de réalisation, l'ensemble propulsif comprend au moins deux turbomachines selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits dans le présent exposé, le réservoir de fluide réfrigérant étant commun auxdites deux turbomachines.In certain embodiments, the propulsion unit comprises at least two turbomachines according to any one of the embodiments described in the present description, the coolant reservoir being common to said two turbomachines.

[0023] On comprend que le réservoir commun aux deux turbomachines, est relié à un circuit d'injection propre à chaque turbomachine. La présence d'un seul réservoir permet de simplifier l'intégration du réservoir et de minimiser le poids global de l'ensemble propulsif sans nuire à la sécurité, la probabilité que deux turbomachines soient simultanément défaillantes étant très faible.It is understood that the reservoir common to the two turbomachines, is connected to an injection circuit specific to each turbomachine. The presence of a single tank makes it possible to simplify the integration of the tank and to minimize the overall weight of the propulsion unit without compromising safety, the probability that two turbomachines are simultaneously failing being very low.

[0024] Dans certains modes de réalisation, l'ensemble propulsif comprend au moins deux réservoirs de fluide réfrigérant, chacun des au moins deux réservoirs étant relié à une unique turbomachine.In certain embodiments, the propulsion unit comprises at least two refrigerant tanks, each of the at least two tanks being connected to a single turbomachine.

[0025] Dans ce cas, chaque turbomachine est reliée à un unique réservoir qui est propre à chaque turbomachine. Chacun de ces réservoirs étant ainsi indépendant des réservoirs des autres turbomachines, il peut donc être disposé au plus près de la turbomachine correspondante, voire intégré à ladite turbomachine, ce qui permet d'obtenir un ensemble compact, d'encombrement réduit.In this case, each turbomachine is connected to a single tank which is specific to each turbomachine. Each of these tanks thus being independent of the tanks of the other turbomachines, it can therefore be arranged as close as possible to the corresponding turbomachine, or even integrated into said turbomachine, which makes it possible to obtain a compact assembly, of reduced bulk.

[0026] Un mode de réalisation concerne également un aéronef, en particulier un hélicoptère, comprenant un ensemble selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits dans le présent exposé.An embodiment also relates to an aircraft, in particular a helicopter, comprising an assembly according to any one of the embodiments described in the present description.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS [0027] L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles :BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention and its advantages will be better understood on reading the detailed description given below of various embodiments of the invention given by way of nonlimiting examples. This description refers to the pages of attached figures, on which:

- la figure 1 représente schématiquement un aéronef comprenant un ensemble propulsif;- Figure 1 schematically shows an aircraft comprising a propulsion unit;

- la figure 2 représente un schéma de principe de l'ensemble propulsif de l'aéronef de la figure 1 selon un premier mode de réalisation ;- Figure 2 shows a block diagram of the propulsion unit of the aircraft of Figure 1 according to a first embodiment;

- la figure 3 représente un schéma de principe de l'ensemble propulsif de l'aéronef de la figure 1 selon un deuxième mode de réalisation.- Figure 3 shows a block diagram of the propulsion unit of the aircraft of Figure 1 according to a second embodiment.

DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLES DE REALISATION [0028] La figure 1 illustre un aéronef 1 à voilure tournante, plus spécifiquement un hélicoptère avec un rotor principal 2 et un rotor de queue anti-couple 3 couplés à un ensemble propulsif 4 pour leur actionnement. L'ensemble propulsif 4 illustré comprend deux turbomachines, à savoir dans cet exemple un premier turbomoteur 5A et un deuxième turbomoteur 5B dont les arbres de sortie 6 sont tous les deux reliés à une boîte de transmission principale 7 pour actionner le rotor principal 2 et le rotor de queue 3.DETAILED DESCRIPTION OF EXAMPLES OF EMBODIMENT FIG. 1 illustrates an aircraft 1 with rotary wing, more specifically a helicopter with a main rotor 2 and an anti-torque tail rotor 3 coupled to a propulsion unit 4 for their actuation. The propulsion unit 4 illustrated comprises two turbomachines, namely in this example a first turboshaft engine 5A and a second turboshaft engine 5B whose output shafts 6 are both connected to a main gearbox 7 for actuating the main rotor 2 and the tail rotor 3.

[0029] L'ensemble propulsif 4 est illustré schématiquement sur la figure 2. Afin de compenser au moins temporairement une chute de puissance due à une défaillance éventuelle de l'un des turbomoteurs 5A ou 5B, ces derniers sont équipés, respectivement, d'un premier dispositif 13A d'augmentation temporaire de puissance (ci-après « le premier dispositif ») et d'un deuxième dispositif 13B d'augmentation temporaire de puissance (ci-après « le deuxième dispositif »). Les traits discontinus sur la figure 2 représentent schématiquement les premier et deuxième turbomoteurs 5A et 5B respectivement.The propulsion unit 4 is illustrated diagrammatically in FIG. 2. In order to at least temporarily compensate for a drop in power due to a possible failure of one of the turboshaft engines 5A or 5B, the latter are equipped, respectively, with a first device 13A for temporary power increase (hereinafter "the first device") and a second device 13B for temporary power increase (hereinafter "the second device"). The broken lines in FIG. 2 schematically represent the first and second turbine engines 5A and 5B respectively.

[0030] Le premier turbomoteur 5A comprend un premier dispositif 13A qui comporte une première pompe 18A piloté par une première unité de commande 19A, tandis que le deuxième turbomoteur 5B comprend un deuxième dispositif 13B qui comporte une deuxième pompe 18B pilotée par une deuxième unité commande 19B. Le premier turbomoteur 5A et le deuxième turbomoteur 5B comprennent chacun un compresseur basse pression 50A, 50B, un compresseur haute pression 52A, 52B, une entrée d'air 53A, 53B, une chambre de combustion 54A, 54B et des turbines 56A, 56B, les gaz s'écoulant au sein de chaque turbomoteur depuis les compresseurs vers les turbines (de l'amont vers l'aval).The first turbine engine 5A comprises a first device 13A which comprises a first pump 18A controlled by a first control unit 19A, while the second turbine engine 5B comprises a second device 13B which comprises a second pump 18B controlled by a second control unit 19B. The first turbine engine 5A and the second turbine engine 5B each comprise a low pressure compressor 50A, 50B, a high pressure compressor 52A, 52B, an air inlet 53A, 53B, a combustion chamber 54A, 54B and turbines 56A, 56B, the gases flowing within each turbine engine from the compressors to the turbines (from upstream to downstream).

[0031] Les unités de commande 19A et 19B sont dans cet exemple des systèmes de régulation électronique numérique à pleine autorité de turbomachine (ou FADEC) respectivement des turbomoteurs 5A et 5B. Dans cet exemple, les pompes 18A et 18B sont des pompes volumétriques à cylindrée fixe, mais pourraient bien entendu, selon une variante, être à vitesse de rotation fixe et cylindrée variable. Le premier dispositif 13A comprend un premier circuit d'injection 16A de liquide réfrigérant pour le premier turbomoteur 5A, et le deuxième dispositif 13B comprend un deuxième circuit d'injection 16B de liquide réfrigérant pour le deuxième turbomoteur 5B.The control units 19A and 19B are in this example digital electronic control systems with full authority of a turbomachine (or FADEC) of the turboshaft engines 5A and 5B respectively. In this example, the pumps 18A and 18B are positive displacement displacement pumps, but could of course, according to a variant, be of fixed and variable displacement speed. The first device 13A comprises a first injection circuit 16A of coolant for the first turbine engine 5A, and the second device 13B comprises a second injection circuit 16B of coolant for the second turbine engine 5B.

[0032] Dans l'exemple illustré sur la figure 2, les dispositifs 13A et 13B comprennent un unique réservoir commun non pressurisé 14 contenant le liquide réfrigérant, ledit réservoir 14 étant donc commun au premier et au deuxième turbomoteur 5A et 5B. Ce réservoir 14 est relié aux premier et deuxième circuits d'injection 16A et 16B par l'intermédiaire d'un circuit deIn the example illustrated in Figure 2, the devices 13A and 13B comprise a single common non-pressurized tank 14 containing the coolant, said tank 14 therefore being common to the first and second turbine engines 5A and 5B. This reservoir 14 is connected to the first and second injection circuits 16A and 16B via a circuit for

Ί prélèvement 15. Dans cet exemple, le réservoir 14 n'est pas disposé au sein d'un turbomoteur, mais à l'extérieur des turbomoteurs, au sein de l'aéronef.Ί sampling 15. In this example, the reservoir 14 is not disposed within a turbine engine, but outside the turbine engines, within the aircraft.

[0033] Le réservoir 14 est équipé d'un détecteur de niveau 17, permettant de surveiller le niveau de liquide réfrigérant dans le réservoirThe reservoir 14 is equipped with a level detector 17, making it possible to monitor the level of coolant in the reservoir

14. Le signal indiquant le niveau de liquide réfrigérant est envoyé directement ou indirectement à l'unité de commande 19A, 19B. Dans cet exemple, le détecteur 17 est relié à l'unité de commande 19A et 19B par l'intermédiaire de l'unité de contrôle électronique de l'aéronef 40, également connu par l'homme du métier sous le terme « avionique ». [0034] Chacun des premier et deuxième circuits d'injection 16A et 16B débouche sur une pluralité d'injecteurs 22A, 22B (représentés schématiquement par une flèche) disposés entre l'entrée d'air 53A, 53B et la chambre de combustion 54A, 54B. Dans l'exemple de la figure 2, les injecteurs 22A, 22B sont disposés en aval du compresseur haute pression 52A, 52B (et donc en aval du compresseur basse pression 50A, 50B). Chacun de ces circuits d'injection 16A et 16B comporte un clapet de sécurité 23 pour bloquer le passage du liquide réfrigérant depuis la pompe 18A, 18B vers les injecteurs 22A, 22B, en dessous d'un certain seuil de pression au sein du circuit 16A, 16B, pour éviter toute fuite intempestive vers les injecteurs 22A, 22B lorsque la pompe 18A, 18B ne fonctionne pas. [0035] Des crépines 34 dans les circuits d'injection 16A et 16B permettent de filtrer les éventuelles impuretés présentes dans le fluide réfrigérant.14. The signal indicating the level of coolant is sent directly or indirectly to the control unit 19A, 19B. In this example, the detector 17 is connected to the control unit 19A and 19B via the electronic control unit of the aircraft 40, also known to those skilled in the art under the term "avionics". Each of the first and second injection circuits 16A and 16B leads to a plurality of injectors 22A, 22B (represented diagrammatically by an arrow) arranged between the air inlet 53A, 53B and the combustion chamber 54A, 54B. In the example of FIG. 2, the injectors 22A, 22B are arranged downstream of the high pressure compressor 52A, 52B (and therefore downstream of the low pressure compressor 50A, 50B). Each of these injection circuits 16A and 16B comprises a safety valve 23 for blocking the passage of the coolant from the pump 18A, 18B to the injectors 22A, 22B, below a certain pressure threshold within the circuit 16A , 16B, to prevent any untimely leakage towards the injectors 22A, 22B when the pump 18A, 18B is not operating. Strainers 34 in the injection circuits 16A and 16B make it possible to filter out any impurities present in the refrigerant.

[0036] En cas de défaillance d'un turbomoteur 5A ou 5B, l'unité de commande de l'autre moteur détecte, via l'unité de contrôle électronique de l'aéronef 40, une situation nécessitant l'augmentation de puissance. Ainsi, si le premier turbomoteur 5A est défaillant, l'unité de contrôle 19B détecte la nécessité d'augmenter la puissance du deuxième turbomoteur 5B (ou, bien entendu, inversement). Par exemple, il peut s'agir de la détection d'une situation 30s OEI (de l'anglais « One Engine Inoperative », signifiant « un moteur en panne »), qui nécessite l'augmentation pendant 30 secondes de la puissance d'un turbomoteur en cas de panne de l'autre turbomoteur.In case of failure of a 5A or 5B turbine engine, the control unit of the other engine detects, via the electronic control unit of the aircraft 40, a situation requiring the increase in power. Thus, if the first turbine engine 5A fails, the control unit 19B detects the need to increase the power of the second turbine engine 5B (or, of course, vice versa). For example, it may be the detection of a 30s OEI situation (from the English “One Engine Inoperative”, meaning “one engine inoperative”), which requires the increase for 30 seconds of the power of one turbine engine in the event of failure of the other turbine engine.

[0037] Ainsi, en cas de besoin, le dispositif d'augmentation temporaire de puissance du turbomoteur qui n'est pas en panne détecte une situation nécessitant une augmentation temporaire de puissance, et commande l'injection de fluide réfrigérant en pilotant le débit de la pompe de manière adaptée.Thus, if necessary, the device for temporarily increasing the power of the turbine engine which is not faulty detects a situation requiring a temporary increase in power, and controls the injection of coolant by controlling the flow of the pump appropriately.

[0038] La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation qui ne diffère du premier mode de réalisation représenté sur la figure 2 que par les réservoirs 114A, 114B. Ainsi, les autres éléments inchangés ne sont pas décrits de nouveau, tandis que les signes de référence sont incrémentés de 100.3 shows a second embodiment which differs from the first embodiment shown in Figure 2 only by the tanks 114A, 114B. Thus, the other unchanged elements are not described again, while the reference signs are incremented by 100.

[0039] Dans ce mode de réalisation, l'ensemble propulsif comporte deux réservoirs distincts : un premier réservoir 114A intégré au premier turbomoteur 105A, et un deuxième réservoir 114B intégré au deuxième turbomoteur 105B. Les premier et deuxième réservoirs 114A et 114B sont donc distincts et propres à chaque turbomoteur 105A et 105B respectivement tandis que les premier et deuxièmes circuits d'injection 116A et 116B sont respectivement reliés directement aux premier et deuxième réservoirs 114A et 114B (i.e. sans l'intermédiaire d'un circuit de prélèvement).In this embodiment, the propulsion unit comprises two separate tanks: a first tank 114A integrated into the first turbine engine 105A, and a second tank 114B integrated into the second turbine engine 105B. The first and second tanks 114A and 114B are therefore distinct and specific to each turbine engine 105A and 105B respectively while the first and second injection circuits 116A and 116B are respectively connected directly to the first and second tanks 114A and 114B (ie without the via a sampling circuit).

[0040] En cas de panne d'un des deux turbomoteurs, le fluide réfrigérant est puisé dans le réservoir du turbomoteur qui n'est pas en panne.In the event of a failure of one of the two turbine engines, the refrigerant is drawn from the tank of the turbine engine which is not broken down.

[0041] Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l’invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.Although the present invention has been described with reference to specific embodiments, it is obvious that modifications and changes can be made to these examples without departing from the general scope of the invention as defined by the revendications. In particular, individual features of the various illustrated / mentioned embodiments can be combined in additional embodiments. Therefore, the description and the drawings should be considered in an illustrative rather than restrictive sense.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Turbomachine (5A) comprenant une unité de commande (19A) et un dispositif d'augmentation temporaire de puissance (13A), ledit dispositif d'augmentation temporaire de puissance (13A) comprenant un réservoir non-pressurisé (14) configuré pour contenir un fluide réfrigérant, et un circuit d'injection (16A) connecté audit réservoir (14) et débouchant sur au moins un injecteur (22A), le circuit d'injection (16A) comprenant une pompe (18A) commandée par l'unité de commande (19A).1. Turbomachine (5A) comprising a control unit (19A) and a temporary power increase device (13A), said temporary power increase device (13A) comprising a non-pressurized tank (14) configured to contain a refrigerant, and an injection circuit (16A) connected to said reservoir (14) and leading to at least one injector (22A), the injection circuit (16A) comprising a pump (18A) controlled by the command (19A). 2. Turbomachine (5A) selon la revendication 1, dans laquelle la pompe (18A) est une pompe à débit variable.2. Turbomachine (5A) according to claim 1, in which the pump (18A) is a variable flow pump. 3. Turbomachine (5A) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l'unité de commande (19A) est un système de régulation électronique numérique à pleine autorité de la turbomachine.3. Turbomachine (5A) according to claim 1 or 2, wherein the control unit (19A) is a digital electronic control system with full authority of the turbomachine. 4. Turbomachine (5A) selon l'une quelconque des revendications 1 à4. Turbomachine (5A) according to any one of claims 1 to 3, comprenant une entrée d'air (53A) et une chambre de combustion (54A), Hnjecteur (22A) étant disposé entre l'entrée d'air (53A) et la chambre de combustion (54A).3, comprising an air inlet (53A) and a combustion chamber (54A), the injector (22A) being arranged between the air inlet (53A) and the combustion chamber (54A). 5. Turbomachine (5A) selon l'une quelconque des revendications 1 à5. Turbomachine (5A) according to any one of claims 1 to 4, dans laquelle un clapet de sécurité (23) est disposé entre la pompe (18A) et l'injecteur (22A).4, in which a safety valve (23) is arranged between the pump (18A) and the injector (22A). 6. Ensemble propulsif (4) comprenant plusieurs turbomachines, au moins une turbomachine parmi lesdites plusieurs turbomachines étant une turbomachine selon l'une quelconque des revendications là 5.6. Propulsion unit (4) comprising several turbomachines, at least one turbomachine among said several turbomachines being a turbomachine according to any one of claims 1 there. 7. Ensemble propulsif (4) selon la revendication 6 comprenant au moins deux turbomachines (5A, 5B) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, le réservoir (14) de fluide réfrigérant étant commun auxdites au moins deux turbomachines (5A, 5B).7. propulsion unit (4) according to claim 6 comprising at least two turbomachines (5A, 5B) according to any one of claims 1 to 5, the reservoir (14) of coolant being common to said at least two turbomachines (5A, 5B). 8. Ensemble propulsif (4) selon la revendication 6 comprenant au moins deux réservoirs de fluide réfrigérant (114A, 114B), chacun des au moins deux réservoirs (114A, 114B) étant relié à une unique turbomachine (105A, 105B).8. Propulsion unit (4) according to claim 6 comprising at least two refrigerant tanks (114A, 114B), each of the at least two tanks (114A, 114B) being connected to a single turbomachine (105A, 105B). 9. Aéronef, en particulier un hélicoptère, comprenant un ensemble selon la revendication 7 ou 8.9. Aircraft, in particular a helicopter, comprising an assembly according to claim 7 or 8. 3°S7614 3 ° S7614 1/31/3
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020216639A1 (en) 2019-04-24 2020-10-29 Safran Helicopter Engines Method for regulating a turbomachine comprising a temporary power-increasing device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3434281A (en) * 1967-06-05 1969-03-25 Gen Dynamics Corp Standby automatic water-methanol system for multiengine aircraft
US3518023A (en) * 1967-07-01 1970-06-30 Rolls Royce Standby control system for multi-engine power plants
EP1365127A2 (en) * 2002-05-16 2003-11-26 ROLLS-ROYCE plc Gas turbine engine and method of operating such a gas turbine engine
FR3000137A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-27 Turbomeca DEVICE AND METHOD FOR TEMPORARY POWER INCREASE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3434281A (en) * 1967-06-05 1969-03-25 Gen Dynamics Corp Standby automatic water-methanol system for multiengine aircraft
US3518023A (en) * 1967-07-01 1970-06-30 Rolls Royce Standby control system for multi-engine power plants
EP1365127A2 (en) * 2002-05-16 2003-11-26 ROLLS-ROYCE plc Gas turbine engine and method of operating such a gas turbine engine
FR3000137A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-27 Turbomeca DEVICE AND METHOD FOR TEMPORARY POWER INCREASE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020216639A1 (en) 2019-04-24 2020-10-29 Safran Helicopter Engines Method for regulating a turbomachine comprising a temporary power-increasing device
FR3095475A1 (en) 2019-04-24 2020-10-30 Safran Helicopter Engines Turbomachine control method comprising a device for temporary power increase

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