JP2016148323A - ガスタービンエンジンの始動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シャフト34、36が装着された圧縮機26,28及びタービン30,32を備え、ロータRとロータを囲むケーシング24とを有するガスタービンエンジン10を始動させる方法が、ロータRの回転速度が燃焼速度に向けて増大されてガスタービンエンジン10を通して空気を送り込む加速段階と、加速段階の間の湾曲ロータ冷却段階とを含み、ロータRの回転速度は非湾曲ロータ状態が満たされるまで湾曲ロータ閾速度未満に維持され、ガスタービンエンジン10を通って送り込まれる空気がロータRを冷却し、更に湾曲ロータ冷却段階の後で燃焼速度に達したときに、ガスタービンエンジン10に燃料が供給されて点火を始める燃焼段階を含む。
【選択図】図1
Description
[実施構成1]
少なくとも1つのシャフトが装着された圧縮機及びタービンを備え、ロータと、該ロータの周りを囲むケーシングとを有するガスタービンエンジンを始動させる方法であって、本方法が、上記ロータの回転速度が燃焼速度に向けて増大されて、上記エンジンを通して空気を送り込む加速段階と、上記加速段階の間の湾曲ロータ冷却段階と、を含み、上記ロータの回転速度は、非湾曲ロータ状態が満たされるまで湾曲ロータ閾速度未満に維持され、上記ガスタービンエンジンを通って送り込まれる空気が上記ロータを冷却し、上記方法が更に、上記湾曲ロータ冷却段階の後で上記燃焼速度に達したときに、上記ガスタービンエンジンに燃料が供給されて点火を始める燃焼段階を含む、方法。
[実施構成2]
上記燃焼段階の後で、上記ロータの回転速度がアイドル速度まで加速されるアイドル段階を更に含む、実施構成1に記載の方法。
[実施構成3]
上記加速段階が、上記ロータを外部から回転させるステップを含む、実施構成1に記載の方法。
[実施構成4]
上記ロータを外部から回転させるステップが、上記ロータに動作可能に結合されたターニングモータシステムを用いるステップを含む、実施構成3に記載の方法。
[実施構成5]
上記湾曲ロータ閾速度が、湾曲したロータがそれを下回ると上記ケーシングに接触しなくなる非接触速度を含む、実施構成1に記載の方法。
[実施構成6]
上記非接触速度が、上記タービンエンジンの固有周波数未満である、実施構成5に記載の方法。
[実施構成7]
上記非湾曲ロータ状態が、上記ロータの回転速度が所定時間の間上記湾曲ロータ閾速度より下回って維持されることを含む、実施構成1に記載の方法。
[実施構成8]
上記所定時間が90秒未満である、実施構成7に記載の方法。
[実施構成9]
上記ロータの回転速度を上記閾速度より下回って維持することが、実質的に一定の速度で上記ロータの回転速度を維持することを含む、実施構成8に記載の方法。
[実施構成10]
上記一定の速度が、上記タービンエンジンの固有周波数未満である、実施構成9に記載の方法。
[実施構成11]
上記湾曲ロータ冷却段階中、上記ロータの回転速度を上記閾速度より下回って維持するために上記ロータの回転速度が上記閾速度を下回る実質的に一定の速度で維持するドウェル段階を更に含む、実施構成1に記載の方法。
[実施構成12]
上記一定の速度が、上記タービンエンジンの固有周波数未満である、実施構成11に記載の方法。
[実施構成13]
上記非湾曲ロータ状態が、上記ロータの回転不均衡を含む、実施構成1に記載の方法。
[実施構成14]
上記ロータの回転不均衡を検知して、該回転不均衡が、上記非湾曲ロータ状態を満たす回転不均衡閾値未満であると判定する段階を更に含む、実施構成13に記載の方法。
[実施態様15]
少なくとも1つのシャフトが装着された圧縮機及びタービンを備え、ロータと、該ロータの周りを囲むケーシングとを有するガスタービンエンジンを始動させる方法であって、本方法が、上記ロータの回転速度が燃焼速度に向けて増大されて、上記エンジンを通して空気を送り込む加速段階と、上記加速段階の間の湾曲ロータ冷却段階と、を含み、上記ロータの回転速度は、湾曲ロータがそれを下回るとケーシングと接触しなくなる非接触速度未満に維持され、上記ガスタービンエンジンを通って送り込まれる空気が上記ロータを冷却し、上記方法が更に、上記湾曲ロータ冷却段階の後で上記燃焼速度に達したときに、上記ガスタービンエンジンに燃料が供給されて点火を始める燃焼段階を含む、方法。
[実施態様16]
ロータの回転速度が所定時間の間非接触速度未満に維持される、実施構成15に記載の方法。
[実施態様17]
少なくとも1つのシャフトが装着された圧縮機及びタービンを備え、ロータと、該ロータの周りを囲むケーシングとを有するガスタービンエンジンを始動させる方法であって、本方法が、上記ロータの回転速度が燃焼速度に向けて増大されて、上記エンジンを通して空気を送り込む加速段階と、加速段階の間に、上記ガスタービンエンジンに燃料が供給されて点火を始める燃焼段階と、上記加速段階の間に、ロータが湾曲ロータ状態を監視される湾曲ロータ状態監視段階と、上記加速段階の間に、湾曲ロータ状態が存在するときに、湾曲したロータがそれを下回ると上記ケーシングに接触しなくなる非接触速度未満に維持されてガスタービンエンジンを通して空気を送り込みロータを冷却する湾曲ロータ冷却段階と、を含む、方法。
[実施態様18]
ロータの回転速度が所定時間の間上記非接触速度未満に維持される、実施構成17に記載の方法。
[実施態様19]
上記ロータの回転速度を上記非接触速度未満に維持されることが、実質的に一定の速度で上記ロータの回転速度を維持することを含む、実施構成18に記載の方法。
[実施態様20]
上記燃焼段階の後で、上記ロータの回転速度が燃焼速度からアイドル速度まで加速されるアイドル段階を更に含む、実施構成19に記載の方法。
12 ファンセクション
14 圧縮機セクション
16 燃焼セクション
18 タービンセクション
20 排気セクション
22 エンジンコア
24 ケーシング
26 低圧圧縮機
28 高圧圧縮機
30 高圧タービン
32 低圧タービン
34 第1の駆動シャフト
36 第2の駆動シャフト
37 回転軸
38 ファン
40 ファンブレード
42 上側セクション
44 下側セクション
46 ナセル
50 ターニングモータシステム
100 通常始動シーケンス)
102 第1の加速段階
104 燃焼速度
106 加速段階
108 アイドル速度
110 航空機搭乗員が始動を開始する
112 FADECが自動始動シーケンスを開始する
114 FADECがターニングモータシステムのステータスを評価する
116 SAVを開放する
118 FADECがロータ振動を監視する
120 点火&燃料供給
122 サブモード
200 始動シーケンス
202 ドウェル段階
Claims (14)
- 少なくとも1つのシャフト(14)が装着された圧縮機(16)及びタービン(18)を備え、ロータ(12)と、該ロータの周りを囲むケーシング(20)とを有するガスタービンエンジン(10)を始動させる方法であって、
本方法が、
前記ロータ(12)の回転速度が燃焼速度(104)に向けて増大されて、前記エンジン(10)を通して空気を送り込む加速段階(106)と、
前記加速段階(106)の間の湾曲ロータ冷却段階と、
を含み、
前記ロータ(12)の回転速度は、非湾曲ロータ状態が満たされるまで湾曲ロータ閾速度未満に維持され、前記ガスタービンエンジン(10)を通って送り込まれる空気が前記ロータ(12)を冷却し、
前記方法が更に、
前記湾曲ロータ冷却段階の後で前記燃焼速度(104)に達したときに、前記ガスタービンエンジン(10)に燃料が供給されて点火(120)を始める燃焼段階を含む、方法。 - 前記燃焼段階の後で、前記ロータ(12)の回転速度がアイドル速度まで加速されるアイドル段階を更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記加速段階が、前記ロータ(12)を外部から回転させるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ロータ(12)を外部から回転させるステップが、前記ロータ(12)に動作可能に結合されたターニングモータシステム(50)を用いるステップを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記湾曲ロータ閾速度が、湾曲したロータがそれを下回ると前記ケーシング(24)に接触しなくなる非接触速度を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記非接触速度が、前記タービンエンジン(10)の固有周波数未満である、請求項5に記載の方法。
- 前記非湾曲ロータ状態が、前記ロータ(12)の回転速度が所定時間の間前記湾曲ロータ閾速度より下回って維持されることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記所定時間が90秒未満である、請求項7に記載の方法。
- 前記ロータ(12)の回転速度を前記閾速度より下回って維持することが、実質的に一定の速度で前記ロータ(12)の回転速度を維持することを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記一定の速度が、前記タービンエンジン(10)の固有周波数未満である、請求項9に記載の方法。
- 前記湾曲ロータ冷却段階中、前記ロータ(12)の回転速度を前記閾速度より下回って維持するために前記ロータ(12)の回転速度が前記閾速度を下回る実質的に一定の速度で維持するドウェル段階を更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記一定の速度が、前記タービンエンジン(10)の固有周波数未満である、請求項11に記載の方法。
- 前記非湾曲ロータ状態が、前記ロータ(12)の回転不均衡を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ロータ(12)の回転不均衡を検知して、該回転不均衡が、前記非湾曲ロータ状態を満たす回転不均衡閾値未満であると判定する段階を更に含む、請求項13に記載の方法。
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