JPH01310130A

JPH01310130A - すき間を制御する方法と装置

Info

Publication number: JPH01310130A
Application number: JP1038500A
Authority: JP
Inventors: Samuel H Davison; サミュエル・ヘンリー・ダビソン; Kevin H Kast; ケビン・ハワード・カスト; Aidan W Clark; アイダン・ウィリアム・クラーク
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1988-02-24
Filing date: 1989-02-20
Publication date: 1989-12-14
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: EP0330492A2; EP0330492A3; DE68917496D1; DE68917496T2; JP2774301B2; EP0330492B1; US4928240A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、（１）ガスタービン機関のタービン羽根の
先端と（２）タービンを取巻くシュラウドの間のすき間
を制御することに関する。

発明の背景第１図は２スプール形の高側路航空機用ガスタービン機
関を示す。第１のスプールが軸３を持ち、これがファン
６、昇圧圧縮機９及び低圧タービン１２を支持する。第
２のスプールが軸１５を持ち、これが高圧圧縮機１８及
び高圧タービン２１を支持する。運転の際、入って来る
空気流２４が昇圧機９によって圧縮され、高圧圧縮機１
８によって更に圧縮され、燃焼器２７に送出される。そ
こで燃料を噴射し、混合物を燃焼させ、膨張させ、高圧
タービン２１及び低圧タービン１２を順次通って、ター
ビン、圧縮機及びファン６を回転するエネルギを発生す
る。ファンが推進用空気流３０を発生する。

高圧タービン２１とそれを取巻くシュラウド３６の間の
、寸法３３で示したすき間は、すき間３３からの空気の
漏れを防止する為に、出来るだけ小さく抑えなければな
らない。漏れる空気はタービンに殆んど或いは全く運動
量を加えず、従ってエネルギ損失を表わす。漏れの問題
に対して考えられる１つの解決策は、すき間３３が１／
１，０００吋と云う様な小さな寸法になる様に、機関を
製造する手段にあると考えることが出来る。然し、第２
図に示す様に、この方式は実現性がない。この図には、
タービン羽根及びシュラウドの２つの状態が示されてお
り、低温の膨張していない状態を４０．４２で示し、高
温の膨張した状態を鎖線で４４．４６で示しである。

タービン回転子の膨張は３つの要因の組合せ効果による
ものと見ることが出来る。（１）第１図に１２３で示し
であるが、地上のアイドリングから離陸までに起るター
ビン回転子円板の遠心力による膨張であり、これはター
ビン羽根の半径（第２図の寸法４９Ａ）の約０．０２０
吋の増加に達することがある。（２）第１図のタービン
回転子円板１２３の熱膨張であり、これは０．０６５吋
の遠心力による膨張と大体等しい。（３）羽根自体の熱
膨張であり、これは第２図の寸法４９Ａが約０．００５
吋増加する。

第２図の先端の半径４９Ａが変化するのと大体同時に、
タービン羽根の中を通過する高温ガス流により、シュラ
ウド４４が鎖線の位置４６へ膨張する。特に、地上のア
イドリングから第１図の高圧タービン２１に於ける１４
．５００ｒｐｍの速度までの加速の間、今述べた事象が
大体法の順序で起る。（１）直ちに起る回転子円板の遠
心力による膨張、それに続く　（２）羽根の熱膨張、そ
れに続く　（３）シュラウドの熱膨張、そして最後に（
４）回転子円板の熱膨張である。

４つの要因の実際の関係は今述べたよりも複雑であるか
ら、この順序は著しく簡単にしたものであるが、次の原
則は明白である。仮定した寸法変化が起った場合、部品
が回転していない時、すき間３３は０．０２５吋を越え
ていなければならない。これは、シュラウド４２の熱膨
張により、シュラウドがその途中にこない様に移動する
前に、円板の遠心力による膨張（０，０２０吋）と羽根
４０の熱膨張（０，００５吋）とを合せたものにより、
このすき間が埋まるからである。然し、この０．０２５
吋のすき間は、羽根の先端に於ける漏れによる損失を許
し、これを避けることが好ましい。

更に、シュラウド４２の図示の実線の位置から鎖線の位
置４６への熱膨張は、回転子円板の熱膨張と大体同じで
あり、これは上に述べた様に約０゜０２０吋である。然
し、やはり上に述べた様に、シュラウドの熱膨張が円板
の熱膨張より、回転子のｒｐｍに応じて、１０乃至３０
分先行する。従って、この期間中、０．０２０吋までの
望ましくないすき間が存在し得る。

発明の目的この発明の目的は、ガスタービン機関に対する新規で改
良された能動すき間制御装置を提供することである。

発明の要約この発明の１形式では、タービン速度からタービンの回
転子の直径を推測する。推測したこの直径に基づいて、
タービンとシュラウドの間の距離を正しいレベルに保つ
為に、シュラウドを適切に膨張又は収縮させる様に、タ
ービンを取巻くシュラウドに高温及び低温の空気を吹付
ける。

発明の詳しい記載次に（１）発明の極く全般的な外観、（２）この発明で
用いる装置の説明、（３）制御装置の外観及び（４）制
御装置の詳しい説明を行なう。

外観この発明の全体的な外観が第４図に示されている。ブロ
ック６０が、回転子の回転速度に基づいて、タービンの
回転子の温度を計算する。その後、ブロック６３が、こ
の回転子温度に対する正しいシュラウド温度を計算する
。この発明は直径を計算するのではなく、回転子の温度
によって回転子の直径が計算出来ることを指摘する。回
転子の直径がシュラウドの直径を決定し、それが必要な
シュラウド温度を決定する。従って、必要なシュラウド
温度は回転子温度から直接的に求めることが招来る。

シュラウドを要求された温度にする為に、ブロック６６
に示した比例−積分一徹分（ＰＩＤ）形制御器が、弁を
使うことによって、２つの空気源（図面に示してない）
を制御し、シュラウドを正しい温度にする。２つの空気
源は、機関の異なる２つの圧縮機段から得られる。

ブロック６０．６３で表わした装置は故障することがあ
り得るから、ブロック７１．７２及び７４で表わした支
援装置を設ける。後で述べたブロックは、回転子温度に
基づいて、支援用要求弁位置を計算する。ブロック６８
が支援装置を使うべきであるかどうかを決定する。使う
べきであれば、ブロック７４は過渡状態が起っているか
どうかを照会する。起っていれば、ブロック７２が過渡
状態の間の適正な支援用件要求位置を発生する。過渡状
態が起っていなければ、ブロック７１が定常状態の運転
にとって適正な支援用要求弁位置を発生する。

支援用要求弁位置は、（１）ａｍ関が加速又は減速状態
にあるか（即ち、過渡状態であるか）又は定常状態で運
転されているか、（２）過渡状態が起っているとすれば
、過渡状態の強さ、（３）シュラウド温度を示す温度セ
ンサが故障したかどうか、（４）「高温回転子再噴射と
呼ばれる後で説明する状態がまさに起ろうとしているか
どうか、（５）航空機が離陸操作中であるかどうかと云
う様な要因に基づいて計算される。次に、この発明で使
われる装置を詳しく説明するが、最初にシュラウド温度
を制御するハードウェアを説明する。

装置第１Ａ図は第１図を簡（１１にしたものであり、その他
に前に述べた高温及び低温空気を制御する弁８０を示し
ている。第１Ａ図の点８３から行なう第５段圧縮機抽出
部が、約７００”Ｆ及び１５０ｐｓｌａ　（ポンド／平
方吋絶対値）の空気を弁８０の第１室８６に供給する。

点８９から取出した第９段抽出部が、約９８０”Ｆ及び
３８０ｐｓｌａの空気を弁の第２室９２に供給する。弁
のポペット９４は、矢印９６で示す様に、左右に動くこ
とが出来る。

弁のポペット９４の位置が、混合する為に出力室９８に
送出される第５段及び第９段の抽出空気の相対的な百分
率を決定する（この混合について詳しいことは後で第３
図について説明する）。

出力室９８が、シュラウド３６を支持するリング１０４
を取囲むマニホルド１０１に接続される。

矢印１０９で示す様に、マニホルド１０１に送出された
空気がリング１０４に吹付けられこうしてリングの温度
を変えて、リングを膨張又は収縮させ、シュラウド３６
の直径を、その時のタービン直径にとって適正な直径に
変える。

第１Ａ図の弁８０は後で説明する分流の特徴をも持ち、
これが第９段圧縮機の空気を、矢印１１２で示す様に、
タービンの直ぐ下流側のタービン排気部１１０に分流す
る。こう云う形式の分流は、公知の様に、機関の始動の
際、失速余裕を保つのに役立つ。

第３Ａ図乃至第３Ｆ図は、弁のポペット９４の位置に応
じて、出力室９２で達成し得る第５段及び第９段空気の
相対的な割合を示す。弁のポペットの位置を百分率で示
しである。この百分率は、ポペットの一番右の位置から
の実際の直線的な変位を指すが、一番人の位置にある時
の変位の百分率で表わしである。１例として、ポペット
が実際に一番右の位置にある時、第３Ａ図に示す様に、
変位は０％である。ポペットが第３Ｆ図に示す様に、−
杯に一番左の位置にある時、変位は１００％である。ポ
ペットが左及び右の位置の真中にある場合、変位は５０
％である。

第３Ａ図に示す様に、変位が０％の時、第５段及び第９
段の何れの空気もシュラウド３６に供給される。種々の
百分率の位置に於ける第５段環体１１７Ａ及び第９段環
体１１７の夫々の面積が下記の表１に示されている。表
１のＬＰＴは第１図の低圧タービン１２を指し、ＬＰＴ
の欄の数字は、矢印１２が通る第１Ａ図の通路の断面積
を指す。

表１変　位　　　　　実効面積（平方吋）０．０　０．８４　　　　０．１Ｂ２　　　　　０２．
５　０．８４　　　　０．１Ｂ２　　　　　０５．５　
０．８４　　　　０．０　　　　　　０９．５　０．８
４　　　　０．０　　　　　　０２２．５　０．８４　
　　　０．０４５５　　　　　０Ｂ０．０　０．０　　
　　０．１０７　　　　　０Ｂ２．５　０．０　　　　
０．１０７　　　　　０Ｇ５．０　０．０　　　　０．
０　　　　　　０７０．０　０．０　　　　０．０　　
　　　　０７５．０　０．０　　　　０．２３４　　　
　　０８０．０　０．０　　　　０．２３４　　　　　
０第３Ａ図の０％の変位は書込んだ通り、フェイルセー
フ位置と考えられる。これはシュラウドのかなりの加熱
（第９段空気は第５段空気よりも高温である）及びその
膨張を生ずるからである。即ち、装置の故障があった場
合、シュラウドを大きな直径に保ち、小さい、制御され
ない直径よりも、タービン羽根から遠ざけておくことが
望ましい。

０％の変位によって行なわれる加熱が、膨張を行なわせ
る。

然し、この後直ぐに説明するが、異なる位置（第３Ｅ図
の８１．５％の位置）によって、−層大量の高温の空気
がシュラウドに供給されるが、０％の位置がフェイルセ
ーフ位置として使われる。

１つの理由は、ばね又は流体圧ピストンの様な利用し易
いアクチュエータ（図面に示してない）が、０％の位置
を達成する為に、ポペット９４をその座１１５に容易に
駆動することが出来るからである。他方、８１．５％の
位置では、ポペットはこの様な座に接しないで「浮いて
」おり、従ってポペットを８１．５％の位置に保つ為に
は、もっと複雑な制御装置が必要になる。

０％め位置の隣りの位置は１２．５％の位置であり、こ
れは第３Ｂ図に示す様に、第５段空気の全部をシュラウ
ドに送出すが、第５段空気を送出さない。

次の位置は第３Ｃ図の６２．５％の位置であり、これは
ある意味で１２．５％の位置の逆である。

即ち、６２．５％の位置では、第５段空気だけが送出さ
れた１２，５％の位置の場合とは対照的に、第９段空気
だけがシュラウドに送出されるからである。ポペット９
４は、公知のアクチュエータによって変調して、シュラ
ウドに送出される第５段及び第９段空気の相対的な百分
率を調節する為に、１２．５％の位置及び６２．５％の
位置の中間の位置を占める様にすることが出来る。１２
．５％乃至６２．５％の範囲を変調範囲と呼ぶ。変調範
囲で運転する際、シュラウドの温度は、第９段空気に比
べた第５段空気の相対的な質量流量によって決定される
。

第３Ｄ図に示す７１％の位置は、第５段及び第９段の両
方からの空気を全部閉塞する。７１％の位置では、加熱
空気も冷却空気もシュラウドに送出されない。

８１．５％の位置が第３Ｅ図に示されている。

８１．５％の位置は、第９段空気だけがシュラウドに送
出される点で、第３Ｃ図の６２．５％の位置と同様であ
る。然し、第５図及び表１に示す様に、第３Ｅ図のポペ
ット９４を取巻く第９段環体１１７の面積が、６２．５
％の場合（０，１０２平方吋）に比べて、８１．５％の
場合−層大きい（０，２３４平方吋）。８１．５％の位
置は「超第９段」位置と呼ばれ、シュラウドの非常に急
速な膨張が求められている時に使われる。

第３Ｆ図は１００％の位置を示しており、この時前に述
べた様に、第９段空気がシュラウドと低圧タービンの両
方に分流される。こう云う形式の分流の主な作用は、機
関の始動の際に起る様な圧縮機の失速する傾向を少なく
することである。この目的の為の圧縮機の分流は公知で
ある。１００％の変位に対する表１のｏ、ａｉａと云う
断面図は、第３Ｆ図の孔１１７Ａの合計面積を指す。

次に所望のシュラウド温度を計算し、それに応答して、
正しい温度及び容積の空気をシュラウドに送出す為に、
第１Ａ図の弁のポペット９４の位置を調節する制御装置
を説明する。

制御装置の外観第６図は制御装置の外観を示す。第６図の個々のブロッ
クが、後で説明する図面に更に詳しく示されている。ブ
ロック１２０が、第１図の高圧圧縮機１８及び高圧ター
ビン２１の両方の回転速度である入力Ｎ２と、機関を運
転していた時間の長さを示すＥＮＧＯＦＦＴ　ＩＭＥと
を受取る。Ｎ２もＥＮＧＯＦＦＴ　ＩＭＥも公知の装置
によって取出される。

ブロック１２０が、Ｎ２及びＥＮＧＯＦＦＴＩＭＥに基
づいて、第１図及び第１Ａ図のタービン回転子１２３の
温度を計算する。計算された回転子温度はＨＰＲＴＥＭ
Ｐと云う名前で呼び、これを第６図に示しである。ＨＰ
ＲＴＥＭＰが３つのブロック、即ちブロック１２６，１
２８．１３０に供給される。第１のブロック１２６が第
１Ａ図のリング１０４の要求温度（Ｔ　ＣＤ）を計算す
る。

前に述べた様に、リングの温度がシュラウド３６の直径
を制御する。要求リング温度は第６図のブロック１２６
に対する３つの入力、即ち、（１）推ａｌｌされた回転
子温度ＨＰＲＴＥＭＰ、（２）回転子速度Ｎ２、及び（
３）第６図でＴ３と示しであるが、第１Ａ図の第９段抽
出部８９の温度に基づいて計算される。

要求リング温度ＴＣＤＭＤが、ブロック１３３で示すリ
ング温度制御器に供給される。ブロック１３３には測定
されたリング温度Ｔｃも供給される。リング温度制御器
が、正しい量及び温度の空気をシュラウド・マニホルド
１０１に供給する為に、第１Ａ図のポペット９４を駆動
すべき百分率位置を示す位置信号を線１３５に発生する
。この位置信号が要求選択ブロック１３８に供給される
。

次にこれを説明する。

ブロック１２６，１３３に供給される温度Ｔ３及びＴＣ
を発生する温度センサは故障することがあり得る。こう
云う故障が起ると、これら２つのブロック１２６．１３
３が夫々の出力を正しく計算することが不可能になるこ
とがある。この場合、他のブロック１２１１１．１３０
が支援用（フェイルセーフ）要求値を計算する。要求選
択ブロック１３８が、故障が起ったかどうかを示す他の
信号に応答して、リング温度制御器１３３によって発生
された信号、又はブロック１２８或いは１３０によって
発生された１つの支援信号の何れかの弁位置要求値の１
つを選択する。要求選択ブロック１３８はこの時、選択
された要求信号に基づいて、信号ＨＰＴＣＤＭＤＯを発
生し、これが第１Ａ図の弁のポペット９４を所望の位置
へ駆動する公知の装置（第６図では「位置制御器」と呼
ぶ）に送られる。次に第６図の個々のブロックを更に詳
しく説明する。

第６図の回転子温度計算ブロック１２０が第７図に詳し
く示されている。高圧圧縮機Ｎ２の回転速度（即ち、コ
ア速度）が回転子温度スケジュール１４０及び減衰速度
スケジュール１４２の両方に供給される。回転子温度ス
ケジュール１４０は、任意の所定のコア速度Ｎ２で定常
状態で達する回転子の温度を示す。例えば、記入した様
に、７゜０００　ｒｐ＋ｍのコア速度では、０．７５の
定常状態の回転子温度が生ずる。（スケジュール１４０
の縦軸は０から１．５までゾあり、普通の温度の単位で
はないが、その理由は後で明らかになる。）減衰速度ス
ケジュール１４２は、コア速度が変化した後に使われ、
計算された回転子温度が実際の回転子温度の挙動を真似
する様にする。この真似を後で例によって示す。

計算される実際の変数が、図に記入したＨＰＲＴＥＭＰ
であって、負の位置から正の位置までの範囲であり、こ
れは回転子温度の安定度を示す。

云い換えれば、ＨＰＲＴＥＭＰは、実際の回転子温度が
スケジュール１４０にある定常状態の温度からどの位の
偏差であるかを示す。更に、ＨＰＲＴＥＭＰは、直接的
な温度測定からではなく、コア速度Ｎ２から導き出され
る。例によって第７図の作用を説明する。

Ｎ２が７，０００ｒｐＩｌで安定したと仮定する。

従って、線１４５の信号は、Ｎ２が７．０００ｒｐｍに
等しいことを示す値を持つ。更に、７，０００ｒｐａ＋
に対応するブロック１４０の安定化回転子温度が、記入
した様に０．７５であると仮定する。その結果、加算器
１４９に対する人力は−０゜７５である。加算器１４９
の正の端子１５１に対する他方の入力は、正の＋０．７
５である。それは、記号Ｚ−１を付したＺブロック１５
３が、第７図に示す計算の最後の繰返しの時に存在して
いたスケジュール通りの値を正の入力１５１に加えるか
らである。（第６図及び第７図は計算機コードを表わす
ブロック図であることに注意されたい。

従って、例えば、点１５５（後で説明する）は実際には
空間中のどの点に存在するものでもない。

点１５５は記入した相対時刻に計算された変数の値を表
わす。）従って加算器１４９から点１５５に出る出力は０である
。この０出力が加算器１５７の正の端子に供給され、！
ｉ［１５９から来るやはり正の他方の入力は、これから
説明する様に０である。この場合も、Ｚブロック１６１
が、点１６３に存在する最後の繰返しの値を加算器１５
７に供給する。線１６５の信号が１の減衰速度を表わす
と仮定する。

従って、定常状態では、点１６３に生ずる信号は絶えず
０である。（点１５５の０が線１５９の０と加算される
。その結果に掛算器１６７で１を乗じて、点１６３に０
を生ずる。）最大値選択器１６９及び最小値選択器１７
２が、図示の様に、この信号の変化を−１及び＋１の間
に制限する。

（記号Ｓ＋は２つの入力の最大信号が選択されることを
示す。）従って、定常状態で最大値選択器１６９によっ
て発生されるＨＰＲＴＥＭＰは、０の値を持っていて、
現在の回転子速度Ｎ２に於ける定常状態の温度からの、
実際の回転子温度の偏差が存在しないことを示している
。

次に、ＨＰＲＴＥＭＰが、第１Ａ図に於ける回転子１２
３が熱的な安定からの偏差をどの様に示すかを極端な一
番目の例を示す。今、Ｎ２が７゜０００　ｒｐｌｌから
９．００Ｏｒｐｍにとびあがったと仮定する。この場合
、ブロック１４０の正規化回転子温度が、図示の様に、
０．７５から０．９５に変化する。この時、加算器１４
９に対する負の入力は−０，９５である。Ｚブロック１
５３が、スケジュールのそれまでの最後の出力値である
０゜７５と云う値をこれに加算する。その時、加算器１
４９の出力は−０，２０である。これをＺブロック１６
１から加算器１５７に加えられた、点１６３の前の最後
の値と加算すると、点１６３は一〇、２０の値になる。

（この場合も、線１６５の減衰速度信号は１と仮定する
。）従って、変数ＨＰＲＴＥＭＰは−０，２０の値にな
る。

ＨＰＲＴＥＭＰのこの負の値は、現在の実際の回転子温
度が、−層高いＮ２に定常状態が達した場合に達する実
際の回転子温度より遅れていることを示す。（ＨＰＲＴ
ＥＭＰの値が正の値であることは、その逆であることを
示す。即ち、現在の温度が現在の速度に対する定常状態
の温度より高い。）次にＨＰＲＴＥＭＰが定常状態に達
することを説明する。

次の繰返しで、Ｎ２の値は依然として前と同じ９、ＯＯ
Ｏｒｐｍである。同様に、安定化回転子温度は未だ０．
９５であって、加算器１４９に対する負の入力である。

Ｚブロック１５３及び加算器１４９の両方がこの負の人
力に対し、スケジュールの最後の値、即ち０．９５を加
算し、加算器１４９の出力は０になる。この出力が加算
器１５７に供給され、Ｚブロック１６１により、点１６
３の前の最後の信号に加算される。この最後の信号は−
０，２０であったから、加算器１５７の出力は未だ−０
，２０である。従って、ＨＰＲＴＥＭＰの値はこの時点
では、依然として−０，２０にある。

以りの説明から、最初の繰返しの後の−０，２０と云う
ＨＰＲＴＥＭＰの値は、加算器１４９によるものである
ことが認められよう。加算器１５７の出力は０であった
。然し、２回目の繰返しでは、加算器１４９の出力は０
であり、加算器１５７の出力は−０，２０であった。こ
の後の繰返しの後、線１６５の減衰信号が１である限り
、加算器１５７の出力はＺブロック１６１によって−０
゜２０に保たれる。減衰信号の変化により、−〇。

２０の値から０への減衰は、この部分の終りに説明する
。

今述べた例は、少なくとも、変数Ｎ２の値が変化する速
度が、ソフトウェアが第７図で説明した計算を行なう速
度に比べて、説明の便宜の為に、著しく誇張されている
と云う意味で、過度に簡単にしたものである。実際、予
想されるＮ２の最も速い加速は毎秒１，５００ｒｐｍ程
度である。それと対照的に、制御計算機が第７図に示す
計算を処理する為の時間の長さは、１２０ミリ秒（即ち
、０．１２０秒）程度である。

この点をそれ程複雑でない２番目の例によって説明する
。この例では、３つの重要な変数、即ち、回転子速度（
Ｎ２）、及び第７図の点１５５及び１６３の２つの信号
の値が変化する。この例で起る変化のグラフが第１５Ａ
図乃至第１５Ｃ図に示されている。

点１７５（左側）及び点１７７（右側）の間の計算を実
行する為の時間の長さが、１ミリ秒（０゜００１秒）で
あると仮定する。更に、Ｎ２で示した回転子速度が、７
，０００ｒｐｍの定常状態の値から始まって、１ミリ秒
毎に１０ｒ四の速度で加速していると仮定する。前と同
じく、加速の開始の直前に、ＨＰＲＴＥＭＰの値はＯで
ある。次に、Ｎ２に１０ｒｐｍの増分が生じ、Ｎ２が７
，０１０ｒｐｍの値になったと仮定する。この時点で、
第７図の点１７５の計算が始まる。７，０１０に対応す
る安定化回転子温度は０．７６であるが、図面に示して
ない。従って、加算器１４９で、Ｚブロック１５３から
供給された前の０．７５の値に−０，７６が加算され、
点１５５は−０，０１の値になる。これが加算器１５７
によって、０である、点１６３の前の最後の値に加算さ
れ、点１６３の出力は−０，０１になる。こ＼でも、線
１６５の信号の値は１であると仮定する。従って、ＨＰ
ＲＴＥＭＰはこの時−０，０１の値である。

然し、回転子は引続いて加速しており、従って、計算が
点１７５に戻る時点では、回転子速度は今度は７．０２
０ｒｐＩＩｌである。この速度に対する正規化温度が０
．７７であり、従って、加算器１４９で−０，７７が、
Ｚブロック１５３から供給される前の値、即ち、＋０．
７６に加算され、点１５５は−０，０１の値になる。点
１５５の右側の計算は前段と同じである。この−０，０
１の値は、一定速度に達するまで、加速の間持続する。

減衰速度スケジュール１４２によって線１６５に発生さ
れる信号は、１と仮定した。然し、実際には、減衰信号
の値はＮ２の関数であり、この信号は一般的に、図示の
様に、０，９と１の間にある。減衰信号は、ＨＰＲＴＥ
ＭＰがどの位速く０に接近するかを決定する。例えば、
前に述べた最初の例では、２回目の繰返しの間、加算器
１４９の出力はＯであるが、線１５９の信号は−０，２
０であった。更に、点１６３の値も−０，２０である。

この例では、点１６３の値は、減衰信号が１にとゾまる
限り、２回目の繰返しの後も−０゜２０にとＶまると述
べた。然し、今度は、減衰信号が０．９に等しいと仮定
する。この時、点１６３の値は−０，１８（即ち、０．
９Ｘ−０，２０）になる。次の繰返しの間、この−０，
１８の値が加算器１５７に印加され、加算器の出力は−
０゜１８になり、それに減衰信号を乗じて、点１６３の
値は−０，１６２（即ち０．９Ｘ−０，１８が−０，１
６２に等しい）になる。絶えずこの減衰速度を乗算する
ことにより、ＨＰＲＴＥＭＰが０に接近する。（計算機
プログラムのある工程が、ＨＰＲＴＥＭＰが０．００５
の様なある値より低くなる時に、ＨＰＲＴＥＭＰを０に
設定する。即ち、ＨＰＲＴＥＭＰは永久に漸近的にＯに
接近するのではない。）減衰速度スケジュールは、この発明を用いるタービンの
試験から発生され、ＨＰＲＴＥＭＰは、タービン回転子
が安定化温度に達するのと同じ時間内に、０まで減衰す
る。従って、ＨＰＲＴＥＭＰは、回転子速度の変化後の
回転子温度を真似る様になる。

回転子のｒｐｍに基づいて、定常状態の値からの回転子
温度の偏差を推定する方式を説明した。

ＨＰＲＴＥＭＰで表わした定常状態の値からのこの偏差
を使って、シュラウド（更に詳しく云えば、第１Ｂ図の
リング１０４）をそこまで持って行くべき所要温度を計
算する。所要の、即ち要求シュラウド温度の計算を次に
説明する。

要求シュラウド温度の計算第８図では、回転子速度Ｎ２が２つのスケジュール、即
ち、低温回転子スケジュール１８０と安定化回転子スケ
ジュール１８３に供給される。これらの２つのスケジュ
ールは、第７図のスケジュール１４０と同じ様に、温度
比（ＴＣ／Ｔ３）をことごとくの回転子速度と関係づけ
る。何れのスケジュールでも、回転子速度は横軸にとる
。Ｔｃが要求シュラウド温度であり、Ｔ３が第９段圧縮
機抽出部の温度である。ＴＣをＴ３で除す理由は、後で
説明する。

最初に第８図についてスケジュール１８０，１８３の使
い方を簡単に説明し、その後詳しく説明する。簡単に云
うと、スケジュールＩＢ０．１８３は、低温回転子でも
安定化回転子でも、コア速度Ｎ２の関数として、パラメ
ータＴｃ　／Ｔ３を描いたものである。第８図の計算は
、次に述べる様に、ＨＰＲＴＥＭＰによって示される回
転子温度に基づいて、２つのスケジュールの補間を行な
う。

コア速度Ｎ２が１４．０００ｒｐｍであって、図に記入
した様に、安定化回転子及び低温回転子に対するスケジ
ュール温度が夫々０．７及び０．　４であると仮定する
。（この場合も、第７図のスケジュール１４０の場合と
同じく、温度は度数で示しであるのではない。）加算器
１８６が安定化回転子温度から低温回転子温度を減算し
、線１８９に十〇、３の結果を出す。この０．３の差に
掛算器１９２でＨＰＲＴＥＭＰを乗する。（前に述べた
様に、ＨＰＲＴＥＭＰは−１から＋１までの範囲である
。従って、掛算器１９２で行なわれる乗算は差０．３の
百分率をとることになる。）線１９５に出る掛算器１９
２の積を加算器１９８で安定化回転子温度に加算し、こ
うして線２０２に、低温回転子スケジュール１８０と安
定化回転子スケジュール１８３の間の補間を出す。

即ち、第８図は下記の形点２０２の値−（安定化回転子のＴＣ／Ｔ３−低温回転
子のＴＣ／Ｔ３）Ｘ　ＨＰＲＴＥＭＰ＋安定化回転子のＴＣ／Ｔ３の補間をするものである。ＨＰＲＴＥＭＰが０゜５に等
しければ、補間は単に２つのスケジュール１８０．１８
３の間の平均値である。

この補間に対するＨＰＲＴＥＭＰの効果に注意されたい
。ＨＰＲＴＥＭＰがＯであって、前に説明した様に、回
転子温度が安定化していることを示すものであれば、乗
算器ブロック１９２の出力はＯであり、スケジュール１
８３から得られる安定化回転子温度が直接的に線２０２
に印加される。

ＨＰＲＴＥＭＰが−１の値であって、回転子が、現在の
速度を保った場合に達する安定化動作温度に対して、非
常に低温であることを示す場合、２つのスケジュールの
間の差（即ち、加算器１８６の出力）を（加算器１９８
で）安定化スケジュール１８３から減算し、その結果が
線２０２に現れる。これは、低温回転子はリングが一層
小さく、−層低温であることを必要とするから、スケジ
ュール１８３で適切となる様に、点２０５から点２０７
ヘスケジユールのシュラウド温度を下げる効果を持つ。

然し、ＨＰＲＴＥＭＰが＋１の値であって、現在の動作
速度で起る安定化回転子温度に比べて、回転子が高温で
あるこを示す場合、スケジュール１８０．１８３は使わ
ず、スイッチ２１５を介して作用するブロック２２５の
作用により、Ｔｃ　／Ｔ３を２．０の一定の値に設定す
る。この時、掛算器２１７に達する信号は２．０である
。

次に温度スケジュール１８０，１８３でＴ３によってＴ
ｃを正規化することを説明する。Ｔ３は第９段圧縮機空
気の温度である。この空気は、矢ｒｌ１２１２で示す様
に、第１Ａ図の回転子１２３を収容した空所にも逃がさ
れる。この様に逃がす理由は、この発明のすき間制御と
は無関係である。

然し、この第９段抽出空気が回転子の温度を高め、こう
して回転子を膨張させる傾向がある。従って、Ｔ３が回
転子を熱膨張させるから、Ｔ３が回転子の直径に影響を
与える。この為、Ｔ３を使って、第８図のスケジュール
１８０，１８３の’ｒｃを正規化する。この正規化を例
によって更に詳しく説明する。

例えば、高温の回転子が大きい直径を持つことに対応し
て、Ｔｃが大きければ、比”ｒｃ　／Ｔ３がスケジュー
ルの値に等しくなる為には、Ｔ３も大きく°シなければ
ならない。例えば、スケジュールの値が、スケジュール
１８０に示す様に０．４であり、Ｔ３が３７００の値で
あれば、比ＴＣ／Ｔ３が０．４に等しくなる為には、ス
ケジュールのＴＣは１４８°に等しくなければならない
。

Ｔ３が２０００と云う様な低い値を持つ場合、同じ０．
４と云うスケジュールの値に対し、Ｔｃは８０″に等し
くなければならない。従って、この例は、第９段圧縮機
抽出部によって示される回転子の温度状態に従って、Ｔ
ｃを修正することにより、Ｔ３がスケジュールのＴｃを
正規化することを示している。この例では、Ｔ３が大き
くなると、Ｔｃが一層大きくなる。これは、−層高部の
膨張した回転子は一層高温の膨張したシュラウドを必要
とする為である。

次にスケジュール１８０，１８３の補間に続く要求シュ
ラウド温度の計算を説明する。スイッチ２１５が点２０
２を掛算器２１７に接続すると仮定すると、Ｔ３の乗算
により、比Ｔｃ／Ｔ３の分母が掛算器ブロック２１７で
除かれる。加算器２１９に於けるその前の値２７３の加
算が、Ｔ３の温度を絶対温度である＠Ｋに換算する。こ
の絶対メモリへの換算を行なうのは、第１次近似では、
熱膨張が温度の絶対値の変化に比例するからである。

掛算器２１７の出力が、加算器２２１に於ける２７３の
減算により、℃に再び換算される。加算器２２１の出力
はＴＣＤＭＤであり、これはシュラウドをその温度にす
べき要求温度である。

スイッチ２１５が前に仮定したのとは反対に、図示の位
置にある場合、この位置はブロック２２５に於ける比較
の結果である。この比較は、（現在の速度に於ける定常
状態の温度からの回転子温度の偏差の大きさを示す）Ｈ
ＰＲＴＥＭＰが、高温の閾値を越えたことを判定し、従
って、ＴＣＤＭＤが、係数２．０を乗することによって
２倍にされる。この様に２倍にすることが必要なのは、
ＨＰＲＴＥＭＰが閾値を通り越した為に、シュラウドの
急速な大きな膨張が要求される為である。

ＴＣＤＭＤをこの様に２倍することが必要な例を次に述
べる。

機関の急速な減速の後、第１図のガス流４８９がかなり
冷却し、シュラウド３６がさめて収縮する様にする。然
し、回転子１２３の熱質量は大きく、従って回転子はそ
れに対応する分だけ収縮しない。この為、ＴＣＤＭＤを
２倍にして、シュラウドの膨張を要求する。

Ｔｃによって正規化した低温及び高温回転子スケジュー
ルをＨＰＲＴＥＭＰに基づいて補間することにより、Ｔ
ＣＤＭＤを計算する方法を説明した。−旦要求シュラウ
ド温度ＴＣＤＭＤが計算されたら、第６図ＰＩＤリング
温度制御器１３３が、第１Ａ図の弁のポペット９４を駆
動すべき百分率位置を示す信号ＨＰＴＣＤＭＤ　　１を
発生する。

リング温度制御器が第９図に詳しく示されている。

ＰＩＤ制御器第９図の制御器は比例、積分、微分形制御器（ＰＩＤ）
であり、これは公知であるが、ディジタル形に構成され
ている。比例の部分がボックス２３０で示されており、
微分の部分がボックス２３３で示されており、積分の部
分がボックス２３６に示されている。コア速度Ｎ２に従
って利得の計画を立てる利得スケジュール２３９が、ス
ケジュール利得を掛算器２４２に加える。好ましい実施
例では、破線２４５で示す様に、利得は実際には一定で
ある。然し、コア速度が変化する時の第１Ａ図に示した
装置の動く部分の変化を補償する為に、実線のスケジュ
ール２４７で示す様に、Ｎ２の関数として利得が変化す
る場合が考えられる。

例えば、機関２が高速の時、マニホルドを通る質、全流
量が、低速の時よりも大きい為に、シュラウド温度は、
第１Ａ図のマニホルド１０１から送出される空気の変化
に対して、−層急速に応答する。

この為、速度の関数として計画を立てた第９図の利得関
数２４７を示しである。

ボックス２３３に示した制御器の微分の部分は、測定さ
れたシュラウド温度ＴＣと要求シュラウド温度ＴＣＤＭ
Ｄの間の誤差信号を導き出す。誤差信号が線２４９に出
る。Ｚブロック２５１及び加算２５５が、最後に測定さ
れたシュラウド温度ＴＣを、線２６９の現在の測定され
たシュラウド温度Ｔｃから減算し、その差が線２５９を
介して掛算器２５７に送られる。線２５７のこの温度差
は、現在の計算の繰返しとその前の繰返しの間の期間に
起ったシュラウド温度の変化である。限界として、この
期間が０に近付くと、その差が近付く値が、真の時間微
分である。この差に線２６１から供給される微分利得を
乗じ、加算器２６４で誤差信号から減算する。

線２５９の微分（即ち差）信号が非常に小さく、シュラ
ウド温度ＴＣの変化が極く遅い割合で起っていることを
示し、且つ線２６１の微分利得が１である場合、線２５
９の微分信号によって、加算器２６４で行なわれる誤差
信号２４９に対する修正が小さいことが認められよう。

云い換えれば、シュラウド温度の小さい変化率は、線２
４９の誤差信号に対する影響が殆んどない。

逆に、シュラウド温度に大きな、急速な変化が起れば、
大きな微分信号が加算器２６４に印加される。

微分制御器の１つの動作段階を例によって示す。

要求シュラウド温度ＴＣＤＭＤが実際のシュラウド温度
Ｔｃを越え、この６線２４９に誤差信号が存在し、正の
符号を持つと仮定する。更に、Ｔｃが最近大幅に低下し
、この６線２５９に負の大きな微分信号を生じたと仮定
する。（負の符号になるのは、線２６７の前の最後のＴ
ｃが、図示の様に負の符号で供給されるからである。Ｔ
ｃの低下は、最後のＴＣが現在のＴｃより大きいことを
示しており、従って（現在のＴＣ）−（最後のＴｃ）は
負である。）線２５９の負の微分を加算器２６４で減算
し、既に正の誤差信号が更に正になる。

定性的には、これは、シュラウドをずっと大きくするこ
とに対する要求に伴う突然に縮小したシュラウドにより
、線２４９の誤差信号の大きさが、線２５９の微分信号
だけ、大幅に増加する場合と見なすことが出来る。云い
換えれば、線２４９の誤差信号を増加する様な向きの、
シュラウド温度の急速な変化により、線２５９の微分の
為に、誤差信号に一層の増加が生ずる。他方、線２４９
の誤差信号を減少する様に作用する、シュラウド温度の
急速な変化は、誤差信号を更に減少させる。

これを次に例によって示す。

前に述べた様に、要求シュラウド温度ＴＣＤＭＤが実際
のシュラウド温度を越え、その結果、線２４９に正の誤
差信号が現れると仮定する。更に、シュラウド温度Ｔｃ
が急速に上昇しつ−あって、この為、線２６７の前に測
定されたシュラウド温度が、線２６９の現在の温度より
小さく、この６線２５９に正の微分信号が生じたと仮定
する。この正の微分信号が加算器２６４で減算され、こ
うして線２４９の誤差信号を減少する効果を持つ。

云い換えれば、実際のシュラウド温度が要求シュラウド
温度の方向に変わりつ−あった場合、微分制御器は、加
算器２６４によって、線２４９の誤差信号を減少する。

逆に、実際のシュラウド温度が要求シュラウド温度から
離れる向きに変化しつ〜ある場合、線２４９の誤差信号
が加算器２６４によって増加させられる。誤差信号の増
減の大きさは、シュラウド温度の時間的な変化率（線２
５９）と掛算器２５７に印加される微分利得との両方の
関数である。一般的に、温度の変化率が大きければ大き
い程、誤差信号２４９の修正が大きくなる。

次にＰＩＤ制御器の積分部分を説明する。簡単に云うと
、積分制御器２３６は、線２７０に現れる信号の時間積
分を作る。線２７０の信号が、微分ブロック２３３の出
力であり、これは線２４９の誤差信号を含んでいて、（
ＴＣＤＭＤ−ＴＣ）である。線２７０の信号をＰ／Ｄ誤
差信号２７０と呼ぶ。

例えば、小さい一定のＰ／Ｄ誤差信号が積分されて、線
２７３の上昇する誤差信号になる。即ち、積分信号２７
３の大きさ、従って装置に対するその影響は、Ｐ／Ｄ誤
差信号２７３の寿命とその大きさとに関係する。云い換
えれば、寿命の長い小さいＰ／Ｄ誤差信号２７０は、全
体的に寿命の短い大きいＰ／Ｄｆｆｌ差信号と同じ影響
を持つ。

Ｐ／Ｄ誤差信号が、掛算器２７７で積分利得を乗じた後
、加算器２７５に印加される。その後、加算器２７５の
前の最後の出力をＺブロック２７９を介して加算器２７
５に加算し、加算器２７５の出力を加算器２７８で、線
２７０のもとのＰ／Ｄ誤差信号と加算する。この信号は
掛算器２４２で比例利得が乗ぜられている。次にこれを
数値例によって説明する。

Ｐ／Ｄ誤差信号２７０を０．１（単位は任意）と仮定し
、積分利得を１と仮定し、更に線２７０のこの０，１と
云う値が、０の値からの突然の変化を表わすと仮定する
と、線２８１から加算器２７５に対する入力は０．　１
である。線２８４を介してのＺブロック２７９からの人
力は０である。

従って、加算器２７５の出力は０．　１であり、それが
加算器２７８で０．　１の誤差に加算され、線２７３の
出力は０．２になる。次の繰返しの時、線２７０の０．
１のＰ／Ｄ誤差が、Ｚブロック２７９によって、加算器
２７５の最後の出力、即ち０、　１に加算され、従って
加算器２７５の現在の出力は０．２になり、それが加算
器２７８で０゜１に加算され、線２７３の現在の出力は
０．３になると云う様になる。従って、線２７３の出力
が、一定の入力に応答して、絶えず増加する。

加算器２７５の出力が、リミッタ２９０により、１２．
５と６２．５の間の値に制限される。

ＰＩＤ制御器の出力が変数ＨＰＴＣＤＭＤＩであり、こ
れは第１Ａ図の弁のポペット９４に対する要求弁位置を
表わす。信号ＨＰＴＣＤＭＤ　Ｉは、実際にはＯから１
００までの範囲の百分率であり、第３図について説明し
た様に、弁の１つの位置を選択する。

ＰＩＤ制御器を使うことの重要な１つの特徴は、第１４
図に示した関連するボーデ線図に見られる。

このボーデ線図で、装置の利得を周波数の関数として描
いである２つの点に注意されたい。最初に、利得は、第
９図の線２４９の誤差信号と較べたシュラウドの加熱量
を指す。−膜内に、小さな誤差信号に応答して加熱量が
大きいことは、大きい利得を表わす。

２番目に、周波数がボーデ線図では普通とは異なる意味
を持っている。即ち、第１４図の周波数は、ラブラース
変換が存在する周波数領域に於ける周波数変数を指す。

第９図のＰＩＤ制御器を表わす時間領域の数式を、その
ラプラース変換を求めることによって、周波数領域に変
換すると、純粋に数学的な作業が行なわれる。変換され
た方程式は、独立変数８１即ち周波数の関数になる。時
間領域では、独立変数は時間ｔであった。然し、実際に
は、ＰＩＤ制御器から見た誤差信号が、普通周波数を持
つものとして考えられる形式の正弦状になることは滅多
にない。むしろボーデ線図の周波数と云う言葉は、誤差
信号の変化率を指す時に、−層の意味がある。即ち、急
速に変化する信号は高周波数と見なされ、ゆっくりと変
化する信号は低周波数と見なされる。

この発明では、ボーデ線図は、領域３００では周波数の
増加と共に減少し、領域３０３では大体平坦になり、そ
の後領域３０６では周波数増加と共に増加することが判
る。低周波領域である領域３００は、積分制御器の影響
をより多く受け、これに対して高周波領域である領域３
０６は微分制御器の影響をより多く受け、平坦領域であ
る領域３００は比例制御器の影響をより多く受ける。

ＰＩＤ制御器によって発生される要求弁位置ＨＰＴＣＤ
ＭＤＩは、第１Ａ図の弁８０に直接的に印加されず、第
１０図について述べた様に修正され、制限されるが、そ
の理由を次に説明する。

弁のポペットの位置に対する限界第１０図で、比較器３２０が、Ｔ３が’ｒｃを越えたか
どうかを照会する。これは第９段圧縮機抽出部が測定さ
れたシュラウド温度より一層高温であるかどうがを照会
することに相当する。そうであって、回転子が、それに
当たる第９段抽出空気の為に大いに膨張した状態にある
ことを示す場合、比較器３２０はスイッチ３２３から８
１．５％信号を線３２６に印加する。この信号は第３Ｅ
図に示す弁位置を表わす。

見方を変えれば、比較器３２０は、最大の加熱を希望す
る時、シュラウドに対して第９段空気（第３Ｅ図の８１
，５％の位置）又はゼロの空気（第３Ｄ図の７１％の位
置）の何れを加えるかを決定する。シュラウドの加熱を
最大にする為には、Ｔ３がＴｃを越えていれば、超第９
段空気の方がよいが、Ｔ３がＴｃを越えなければ、シュ
ラウドを加熱するにはゼロの空気の方が好ましい。

Ｔ３がＴｃを越えなければ、スイッチ３２３が７１％信
号を線３２６に加える。線３２６の信号を使うのは、比
較器３２９が、ＨＰＴＣＤＭＤ（即ち要求弁位置）が６
５％を越えて、変調範囲（即ち１２．５％から６２．５
％までの範囲）を越える大量のシュラウド加熱が要求さ
れていることを示す場合だけである。その場合、比較器
３２０のスイッチ３２３からの７１％又は８１．５％の
信号を、第９段抽出温度Ｔ３から推測した回転子温度に
応じて使う。

比較器３２９が、大きなシュラウドの膨張が要求されて
いないと示す場合、スイッチ３３２が線３３６を介して
ＨＰＴＣＤＭＤＩを線３３９に印加する。今述べた動作
の別の見方を次に述べる。

比較器３２０が、第９段空気がシュラウドより高温であ
ることを示す場合、シュラウドの大きな加熱を要求する
８１．５％の信号を線３２６に印加し、その後第１０図
の比較器３２９が、第９図のＰＩＤによって、大きな（
６５％の弁位置より大きな）シュラウドの膨張が要求さ
れると示す場合、第１Ａ図の弁８０に印加する。

第１０図の比較器３２０の判断により、第９段空気がシ
ュラウドより高温でない場合、７１％信号を線３２６に
印加し、比較器３２９が大きな（６５％より大きな）シ
ュラウドの膨張が要求されていると判定すれば、それを
使う。然し、第９段空気が、比較器３２０で結果が出る
様に、シュラウドより高温であるかどうかに関係なく、
比較器３２９が、大きなシュラウドの膨張が要求されて
いない（要求は６５％未満である）と判定した場合、線
３３６の要求弁位置ＨＰＴＣＤＭＤＩを、リミッタ３４
２によって１２．５及び６２．５％の間に制限して、線
３３９に印加する。

比較器３４７が、シュラウドの冷却が要求されていない
と判定する場合、線３３９の信号が線３４５に印加され
、これが第１Ａ図の弁９０に通ずる。シュラウドの冷却
の要求が存在しないことは、ＨＰＴＣＤＭＤ　Ｉの値が
１０％より下がらないことによって示され、こうしてス
イッチ３５０は再びＮｏ位置をとる。スイッチ３５０が
ＹＥＳ位置にあって、シュラウドの冷却が要求されてい
ることを示す場合、破線３５３の下方にある冷却論理回
路が、線３４５に印加される信号を決定する。

冷却論理回路にあるボックス３５５が、第９段抽出部の
測定温度Ｔ３から、第５段圧縮機抽出部の温度であるＴ
２□を推定する。その理由は２つあり、（１）第５段抽
出部の直接的な測定には、追加の温度センサとそれに関
連する回路が必要になり、（２）−膜内に云って、第５
段部度は、第９段部度のある分数であるからである。

ボックス３５５で、第９段抽出部度Ｔ３が、最初に加算
器３６０で０Ｋに換算され、その後掛算器３６３でＲＴ
２７ＱＴ３が乗ぜられる。ＲＴ２７ＱＴａが今述べた既
知の分数である。その後、加算器３６６で、掛算器３６
３の出力を℃に戻し、加算器３６６の出力が推定された
第５段抽出部度Ｔ２７（推定）である。

比較器３６９がＴ２７（推定）をシュラウド温度ＴＣと
比較する。シュラウド温度がＴ２７（推定）を越えてい
て、第５段抽出部がシュラウドより低温であることを意
味する場合、スイッチ３７２が図示の１２．５％信号を
線３７５に印加する。第３Ｂ図について説明した様に、
これは第５段空気だけをシュラウドに加える効果を持つ
。この場合、第５段空気がシュラウドより低温である為
、シュラウドが収縮する。

然し、比較器３６９が、第５段抽出部がシュラウドより
高温であることを示す場合、７１％信号が線３７５に印
加される。第３Ｄ図に示す様に、７１％信号により、弁
８０がシュラウドに対する全ての抽出空気流を閉塞する
。その時シュラウドは圧縮機の抽出部の影響を受けない
温度になる。

ある意味で、第５段抽出部がシュラウド温度より高温の
時には、能動的なすき間制御を用いない。

云い換えれば、比較器３６９は、シュラウドを出来るだ
け低温に保つ方法を決定する。第５段圧縮機抽出部が、
利用し得る最も低温の抽出部であるが、ある状態では、
シュラウドより高温になることがある。この為、比較器
３６９が、Ｔ２７（推定）がＴｃより低い場合、第５段
抽出部（即ち、１２．５％の位置）を選ぶ。ＴｃがＴ２
７（推定）より低い場合、空気なしく即ち、７１％の位
置）を選ぶ。

最大冷却論理回路の別の見方は次の通りである。

比較器３４７が、シュラウドの冷却が要求されているこ
とを示す場合、冷却は、第５段空気（第５段及び第９段
の内の低温の方）がシュラウドより一層低温である場合
にだけ、行なわれる。そうでなければ、第１Ａ図の弁８
０の７１％位置によって、シュラウドに対する空気流を
閉塞する。今述べたことは、支援装置がシュラウドの空
気流の制御を引継がなかった場合にだけ用いられる。次
に支援装置について説明する。

支援装置は３つの部品、即ち過渡状態（即ち、加速又は
減速）の発生を確認する部品と、過渡状態の間に使う支
援弁の位置を計算する部品と、定常状態の動作中に使う
支援弁の位置を計算する部品とを含むものと見なすこと
が出来る。過渡状態の発生を確認する部品が第１１図に
示されている。

この図で、調整器（図に示してない）が、ブロック４０
０，４０４に信号を供給する。調整器は、やはり周知の
機関燃料制御装置（これも示してない）に付設された公
知の部品である。ブロック４００が示す様に、調整器の
６又は８の値は、減速が起っていることを示し、これに
対してブロック４０４は、調整器の７又は９の値が加速
が起っていることを示す。前者の場合、減速が起ってい
る場合、スイッチ４０６が−０，０４信号を線４０８に
印加する。必然的に、２番目のスイッチ４１０は虚偽の
位置を占める。これは、ブロック４００．４０４の照会
に対する答は互いに排他的であり、両方とも真又は両方
とも虚偽ではあり得ないからである。従って、減速の間
、−０，０４の値を持つ信号が、加算器４１４の入力４
１２に印加される。

差当たって線４１６から掛算器４２０に印加されるかも
知れない信号の影響を無視すると、各々の繰返しの間、
加算器４１４及びＺブロック４２３によって、各々の計
算の繰返しの際、変数ＨＰＴＣＴＲＡＮＳが０．０４だ
け減少する。この減少は、ＨＰＴＣＴＲＡＮＳが、リミ
ッタ４２６で示す−１の限界値に達するまで続く。

同様に、加速の間、スイッチ４１０は真の位置にあり、
各々の繰返しの際、ＨＰＴＣＴＲＡＮＳを＋０．１２の
値だけ増加させ、リミッタ４２６で示す＋１の限界に達
する。左側の点４３０と右側の点４３３の間に示したプ
ログラミング工程は、１２０ミリ秒未満の内に実行され
る。従って、ブロック４００，４０４が、減速又は加速
の何れかり起っていることを示す時、ＨＰＴＣＴＲＡＮ
Ｓは、−殻内には５秒又はそれ未満の内に、正又は負の
１の値に速やかに達する。

前段に述べたのは、ＨＰＴＣＴＲＡＮＳ（７）計ｓに対
して、線４１６の信号が持つ影響を無視している。次に
この信号を考える。２つの減衰速度スケジュールがブロ
ック４４０，４４３に入っており、これらの減衰速度が
、−旦過渡状態が終了した時、ＨＰＴＣＴＲＡＮＳを０
に持って来る速度に影響を与える。ブロック４４７がど
のスケジュールを使うかを決定するスイッチ４５０を制
御する。次にＨＰＴＣＴＲＡＮＳの減衰を例によって説
明する。

一旦過渡状態が終了すると、スイッチ４０６゜４１０に
対するブロック４００，４０４の作用により、０信号が
加算器４１４の人力４１２に印加される。線４１６の信
号が１であれば、ボックス４５３に示す計算が、不定期
間の間、ＨＰＴＣＴＲＡＮＳを現在の値に保つ。然し、
減衰速度は実際には負の位置から正位置の範囲の数であ
る。スケジュール４４３にある加速の減衰速度ば−１か
ら０までＶあり、スケジュール４４０にある減速の減衰
速度は０から＋１までＶある。例えば、ＨＰＴＣＴＲＡ
ＮＳが−１の値を持っていて、減速が起ったことを示し
ている場合、スイッチ４５０は強制的に虚偽の位置にな
り、減速速度を掛算器４２０に印加する。ブロック４４
０の速度が０゜９であると仮定する。この為、ボックス
４５３の毎回の繰返しの間、ＨＰＴＣＴＲＡＮＳに０．
９を乗じ、これによって２０又は３０秒以内に、ＨＰＴ
ＣＴＲＡＮＳはＯに極く近くなる。

ＨＰＴＣＴＲＡＮＳの計算の重要な１つの特徴は、反復
的な加算、加速の場合は、＋０．１２の加算によって１
に累算することが出来る様にするのに十分な長さの時間
の間、加速又は減速が起っていることを調整器が示す時
にだけ、ＨＰＴＣＴＲＡＮＳが正又は負の１に達するこ
とである。見方を変えれば、時間ヒステリシスを導入し
ている。

即ち、単に調整器が加速又は減速を一時的に表示しても
、この−時的な表示が、加算器４１４の十分な繰返しに
よって、ＨＰＴＣＴＲＡＮＳを＋１又は−１にするのに
十分な位長く続かなければ、ＨＰＴＣＴＲＡＮＳは直ち
に＋１又は−１にはならない。−時的な表示が終了した
時、線４１６の信号がＨＰＴＣＴＲＡＮＳを０に減衰さ
せる。

）ＩＰＴＣＴＲＡＮＳは、ある点で、第７図で計算した
変数ＨＰＲＴＥＭＰと同様である。即ち、ＨＰＴＣＴＲ
ＡＮＳが十又は−１の値を持つ時、加速又は減速が起っ
ている。加速又は減速が停止した時、ＨＰＴＣＴＲＡＮ
Ｓが徐々にＯに減衰する。ＨＰＴＣＴＲＡＮＳを使って
、第１２図に示す様に、過渡状態の間に使う支援要求シ
ュラウド温度を計算する。

過渡状態に対する支援シュラウド温度の計算第１２図で
は、ＨＰＴＣＴＲＡＮＳを３つのスケジュールに供給す
る。１つは高温回転子（４６０）、１つは安定化回転子
（４６３）　、そして１つは低温回転子（４６６）であ
る。図面の下側にあるボックス４６９の影響を差当たっ
て無視する。

ＨＰＴＣＴＲＡＮＳが＋１の値を持っていて、加速が起
っていると仮定する。高温回転子スケジュール４６０の
出力が７１％であり、安定化回転子及び低温回転子スケ
ジュール４６３，４６６の両方の出力は８１．５％であ
る。差当たって、スイッチ°４７１Ａ乃至４７１Ｃが全
部′真の位置にあると仮定すると、ブロック４７４がＨ
ＰＲＴＥＭＰに基づいて、３つの弁位置の補間をする。

この補間は次の様に行なわれる。ＨＰＲＴＥＭＰが０よ
り大きければ、ブロック４７４は第８図に示す様に、高
温スケジュール４６０及び安定化スケジュール４６３を
補間する。ＨＰＲＴＥＭＰが０より小さければ、ブロッ
ク４７４はやはり第８図に示す様に、低温スケジュール
４６６と安定化スケジュール４６３の補間をする。

その結果、支援の過渡状態の要求弁位置ＨＰＴＣＴＲＮ
ＤＭＤが計算される。この支援信号が第６図の要求選択
ブロック１３８に供給され、条件が要求すれば、弁８０
に伝達される。

スイッチ４７１Ａ乃至４７１Ｃが、オア・ゲート４７６
の出力によって制御される。図示の様に、測定されたＴ
ｃ又はＴ３の何れかを無効と見なす場合、スイッチ４７
１Ａ乃至４７１Ｃが７１％（虚偽）位置へ駆動される。

第３Ｄ図に示す様に、７１％の弁位置は、圧縮機の抽出
空気がシュラウドに到達しない様に閉塞するから、これ
らの測定された温度が無効である時、加熱又は冷却用の
空気が加えられない。（スイッチ４７１Ａ乃至４７１Ｃ
によって加えられる、同じ３つの７１％の値の補間によ
り、結果は７１％になるから、ボックス４７４で補間が
行なわれても、これには影響しない。）オア・ゲート４７６の判定により、ＴＣがＴ３を越えて
いて、第９段圧縮機抽出温度（Ｔ３）がシュラウド温度
（Ｔｃ）を越えていることを意味する時、３つの７１％
の値がボックス４７４に供給される。これは、高温回転
子再噴射と呼ばれる状態の間、シュラウドに対する全て
の空気流を終了させる作用がある。次にこの状態を説明
する。

航空機の操縦士が、着陸の為に降下する時の様に、絞り
の設定値を減少する時、コア速度Ｎ２が減少し、こうし
て回転子に加えられる遠心力を減少し、こうして前に起
っていた遠心力による伸びを減少する。更に、羽根２１
に当たる第１図のガス流４８９の温度が低下し、羽根の
熱による成長が減少し、この空気がシュラウド３６にも
接触するから、シュラウドの直径も減少する。但し、シ
ュラウドの収縮は回転子の収縮よりも数秒間近れる。

種々の理由で、操縦士はこの状態で推力の突然の増加を
要請することがある。この時、タービン回転子１２３が
高速に加速される。回転子１２３は遠心力の為に膨張を
起すが、これは殆んど瞬時的であって、すき間３３を減
少する。その少し後、空気流４８９の熱によってタービ
ン羽根が膨張し、更にすき間が減少する。加速が起って
いる時にシュラウドを膨張させることが望ましいことが
あるが、−膜内に第９段圧縮機抽出部の温度は、Ｎ２が
低下した時間の間、並びに加速の初期段階の間に起って
いる圧縮作用が弱い為に、低すぎる。従って、機関は、
回転子がこの瞬時的な膨張を起した時に、シュラウド３
６の低温時の直径が回転子に触れない様に設計されてい
る。゛云い換えれば、この様な再噴射の際、シュラウド３６を
膨張させる為に便利に利用し得る高温空気の源が存在し
ない。従って、シュラウドは、高温回転子の再噴射の間
、タービン羽根に触れないだけのすき間３３を持つ様に
製造される。再噴射の後、Ｔ３がＴｃを越える時（第９
段抽出部がシュラウドより高温になった時）、第１２図
のスイッチ４７１Ａ乃至４７１Ｃが全部夫々真状態に達
し、７１％及び８１．５％の間の値が、ＨＰＴＣＴＲＮ
ＤＭＤとして弁に供給される。第３Ｄ図及び第３Ｅ図に
示す様に、こういう百分率の値は、利用し得る最も高温
の圧縮機抽出部である超第９段抽出部の一部分又は全部
が利用し得ることを表イフす。従って、シュラウド３６
は、回転子の熱成長と併せて、強制的に熱成長させられ
る。

次に第１２図の下に示したボックス４６９を取トげる。

スイッチ４９０は、離陸が行なわれているか又は定格を
下げた離陸が行なわれているかを操縦士が示す為に、操
縦士によって制御されるスイッチである。定格を下げた
離陸の１形式は、１００下と云う様な暑い日に行なわれ
るものである。

この様な暑い口には、−杯の絞りを使わず、低下した絞
りの設定値を選択する。これによって、燃焼器に送出さ
れる燃料の流量が少なくされ、こうして燃焼する燃料か
ら放出される熱量が減少し、こうしてタービン羽根２１
に達する第１図のガス流４８９の温度を下げる。燃料の
流量を減少しないと、これより普通の６０’の空気に較
べて、入って来る１００′の空気が、タービン羽根に当
たるガス流の温度を４０″高める。この高すぎる温度が
タービン羽根を損傷することがあり、その為、燃料流量
を減少して、燃焼器から供給される熱を少なくし、こう
して大気から供給される熱が増加したことを埋合せる。

こう云う離陸又は定格を下げた離陸の状態では、第１２
図のスイッチ４９０は真の位置にあり、低温回転子スケ
ジュール４６６で計画された弁位置を線４９３に供給す
る。然し、離陸又は定格を下げた離陸が存在しない時、
線４９６の８１．５％信号が線４９３に供給される。こ
の８１．５％信号（即ち、超第９段）は、ゆっくりした
加速が起る時、シュラウドに対する空気流の終了を防止
する効果がある。

ゆっくりした加速の間、第１１図で計算したＨＰＴＣＴ
ＲＡＮＳは０に近い値を持つことがある。

これは、線４１６の減衰速度信号が、線４１２の信号に
よって行なわれる増加又は減少作用を打消す傾向がある
からである。従って、第１２図のスケジュール４７４に
よって計画された弁位置は、点５０５で示す様になるこ
とがある。これは７１％の位置であり、空気流を終了さ
せる。見方を変えれば、低温回転子スケジュール４６６
が、回転子が低温である時、即ち離陸の直前にだけ適切
なスケジュール情報を持っている。この情報が適切であ
る時、操縦士はスイッチ４９０を真の位置にする。それ
以外の場合、スイッチ４９９は虚偽の位置にあり、８１
．５％信号を線４９３に印加する。

定常状態に対する支援シュラウド温度次に支援の定常状態の場合に対して計算されるシュラウ
ド温度の要求値を説明した第１３図について述べる。（
「定常状態」と云う言葉は、加速又は減速ではなく、コ
ア速度Ｎ２が一定である状態を指す。この言葉は回転子
温度について前に使った「安定化」と云う言葉と混同し
てはならない。

例えば、速度Ｎ２が定常状態にあっても、回転子は安定
化温度である必要はない。）ＨＰＲＴＥＭＰに基づいて、第１３図のスケジュール５
１０と５１２の間の補間が行なわれる。

この補間は第８図で行なわれるものと同様であり、第８
図について述べたことがこの補間についても当はまる。

更に、第１２図のブロック４６９について述べたのと同
様な理由により、第１３図のブロック５１１は、離陸又
は定格を下げた離陸が行なわれていることを操縦士が指
示する時、低温回転子スケジュール５１０を選択する。

それ以外の時、６２．５％（正規第９段）の位置が選択
される。

この補間により、点５１４のパーセント弁位置か得られ
る。この補間による弁位置を使うか或いは点５１６の７
１９６（空気なし）位置を使うかり、スイッチ５１８に
よって決定される。スイッチ５１８は比較器５２０によ
って制御される。この比較器は、ＨＰＲＴＥＭＰによっ
て表わされる定常状態からの回転子温度の偏差が、限界
ＨＯＴＴＨを越えるかどうかを照会する。越えれば、ス
イッチ５１６が真位置に来るから、シュラウドに対する
空気流を終了させる。スイッチ５１８の出力が支援の定
常状態の要求シュラウド温度ＨＰＴＣ３ＳＤＭＤである
。スケジュール５１０，５１２は、第８図のスケジュー
ル１８０，１８３と同じ様に、機関の性能データから発
生される。

第１３図のＨＰＴＣ３ＳＤＭＤ及び第１２図のＨＰＴＣ
ＴＲＮＤＭＤの２つの支援要求信号が、図示の様に、第
６図の要求選択ブロック１３８に供給される。更に、過
渡状態表示信号ＨＰＴＣＴＲＡＮＳが要求選択ブロック
に供給され、第９図のＰＩＤ制御器の出力ＨＰＴＣＤＭ
Ｄも、第１０図に示す様に制限して供給される。信号Ｔ
Ｃ及びＴ３が有効であって信ずべきであるかどうかを示
す信号Ｔ３ＳＳＴ及びＴＣ３ＳＴに基づいて、要求選択
ブロック１３８が、３つ、のシュラウド要求信号（即ち
、ＨＰＴＣＤＭＤ、ＨＰＴＣＲＮＤＭＤ又はＨＰＴＣ５
ＳＤＭＤ）の内の１つを選択し、選択された信号ＨＰＴ
ＣＤＭＤＯを公知の制御器に対して送出す。この制御器
が第１Ａ図の弁８０をＨＰＴＣＤＭＤによって示される
百分率位置へ駆動する。

信号ＴＣＳＳＴ及びＴ２ＳＳＴの取出し方は公知である
。

全体的な考察この発明の幾つかの重要な面について次に述べる。

１６第６図のＰＩＤ制御器１３３は、ブロック１２８．
１３０によって発生された支援信号に影響しない。云い
換えれば、支援信号を使う時、それはＰＩＤ制御器の修
正を受けずに使われる。

２、安定性表示子ＨＰＲＴＥＭＰを０に駆動する為に使
われる第７図の減衰速度スケジュール１４２は、−膜内
に前に述べた様に０．９及び１゜０の間の値を持ってい
る。スケジュール１４２が具体的にどう云う形であるか
は、経験的に決定される。即ち、第２のスプール（即ち
、第１図の高圧圧縮機１８とタービン２１）をある速度
から２番目の速度へ加速し、第２の速度で定常状態の動
作温度に達するまでに要する時間の長さを測定する。第
７図のスケジュール１４２の減衰速度を発生するのに十
分なデータを得る為に、この過程を繰返す。

更に、減衰速度スケジュールが具体的にどう云う形であ
るかは、第８図乃至第１３図で説明した論理計算の様な
残りのタスクを実行した後、第７図の左側の点１７５に
計算機が戻るのに要する時間の長さに関係する。（スケ
ジュールの作成は公知である。）その結果、ＨＰＲＴＥ
ＭＰは、回転子温度が定常状態の値に接近するのと追随
する又はそれと平行する様な形で、０まで減衰する。

３、第９図の比例及び積分制御器について上に述べたこ
とが、第７図のＺブロック１５３及び１６１にも適用出
来る。この適用により、Ｚブロック１５３が点１５５の
微分信号を発生するのに役立つ。この微分は回転子温度
の時間微分である。

他方Ｚブロック１６１は点１６３に存在する信号を積分
するのに役立つが、これは掛算器１６７で減衰速度の加
重をしである。

４、第８図について説明した補間は、平均化、加重又は
補外とさえ見なすことが出来る。加重及び平均化につい
て云うと、線１８９に現れる、２つのスケジュール１８
０．１８３の間の差にＨＰＲＴＥＭＰを加重し、その後
加算器１９８で安定化回転子スケジュール１８３に加算
される。

補外を用いることによっても同様な結果に達することか
出来る。線１８９には予想される最大の差が判っており
、その同じ最大値（加算器１８６の出力ではなく）に単
に掛算器１９２でＨＰＲＴＥＭＰを加重して、安定化回
転子スケジュールに加算することが出来る。この代りに
、実際の差事態をＮ２の関数として計画し、掛算器１９
２に直接的に送り、加算器１８６による減算の必要を省
くことが出来る。

５、「回転子温度の計算」の項で説明した様に、計算さ
れた温度は、機関が過渡状態であるかどうかに応じて、
修正される。例えば、減衰速度ス・ケジュール１４０に
ついて説明したことから、加速の間、現在の速度で達す
る回転子の定常状態の温度が遅延因子によって修正され
て、回転子が定常状態の温度に到達する時の実際の遅延
を模擬することが判る。少なくともこの例では、回転子
速度の時間的な経歴を含む因子に基づいて、回転子温度
が計算される。

特許請求の範囲によって定められたこの発明の範囲内で
、種々の変更を加えることが出来ることを承知されたい
。

【図面の簡単な説明】

第１図はガスタービン機関の断面図、第１Ａ図は第１図の選ばれた部品を示す図、第２図はタ
ービンのすき間を示す図、第３Ａ図乃至第３Ｆ図は弁のポペット９４の６個の異な
る位置を示す。第４図はこの発明の全体を示す図、第５図は弁のポペットの位置に対して弁の開口の百分率
を示すグラフ、第６図はこの発明の２番目の全体的な構成を示す図、第７図乃至第１３図は第６図のブロックの詳細図、第１４図は比例−積分一徹分形制御器のボーデ線図、第１５Ａ図乃至第１５Ｃ図は第７図の２つの信号の時間
的な挙動を示すグラフである。特許出願人ゼネラｊｕｔ、エレクトリック６カンパニイ
代理人　　（７６３０）　　生　沼　徳　二Ｅｌ（、，
４ＦＩＧ、　５ｒ　　−−−−−−ｍ＝ｊ　　　　　　ど　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１ＦＩＧ、７ＦＩＧ、ｉＦＩＧ、１３Ｆｌ（、、１４

Claims

【特許請求の範囲】１、ガスタービン機関のタービン羽根とシュラウドの間
のすき間を制御する方法に於て、タービン速度の挙動の経歴記録に基づいてシュラウドに
対する要求温度を計算する工程を含む方法。２、ガスタービン機関のタービンの先端すき間を制御す
る方法に於て、タービン回転子の温度を確認し、回転子温度に応答して要求シュラウド温度を計算する工
程を含む方法。３、タービン回転子の温度を回転子速度から確認する請
求項２記載の方法。４、ガスタービン機関のタービン羽根とタービンのシュ
ラウドの間のすき間を制御する方法に於て、タービン回転子の温度からシュラウドに対する要求温度
を導き出す工程を含む方法。５、ガスタービン機関のタービンの先端すき間を制御す
る方法に於て、回転子速度から回転子温度を推測し、推測した回転子温度に応答して要求シュラウド温度を計
算する工程を含む方法。６、要求シュラウド温度に応答してシュラウド温度を調
節する工程を含む請求項１記載の方法。７、支援シュラウド温度を計算し、要求シュラウド温度が不正確である時、支援シュラウド
温度に応答してシュラウド温度を調節する工程を含む請
求項２記載の方法。８、ガスタービン機関のタービンの先端すき間を制御す
る方法に於て、定常状態の温度からの回転子温度の偏差を計算し、該偏差に応答して要求シュラウド温度を計算する工程を
含む方法。９、要求シュラウド温度に応答してシュラウド温度を調
節する工程を含む請求項４記載の方法。１０、支援シュラウド温度を計算し、要求シュラウド温度が不正確である時、支援シュラウド
温度に応答してシュラウド温度を調節する工程を含む請
求項５記載の方法。１１、ガスタービン機関のタービンの先端すき間を制御
する方法に於て、過渡状態の間、支援用に使う為にシュラウドに対する要
求温度を導き出し、定常状態の間、支援用に使う為にシュラウドに対する要
求温度を導き出す工程を含む方法。１２、ガスタービン機関のタービンの先端すき間を制御
する方法に於て、タービンの回転子速度からタービンの回転子温度を導き
出し、タービンの回転子温度から要求シュラウド温度を導き出
し、導き出した回転子温度及び回転子速度に基づいて、支援
要求シュラウド温度を計算する工程を含む方法。１３、ガスタービン機関のタービンの先端すき間を制御
する方法に於て、タービンの回転子速度からタービンの回転子温度を導き
出し、タービンの回転子温度から第１の要求シュラウド温度を
導き出し、第２及び第３の要求シュラウド温度の補間により、支援
要求シュラウド温度を計算する工程を含む方法。１４、第２及び第３の要求シュラウド温度が、夫々異な
る回転子温度に対応しており、補間が導き出された第１
の要求シュラウド温度に基づいている請求項１３記載の
方法。１５、ガスタービン機関のタービン羽根とシュラウドの
間のすき間を制御する方法に於て、タービンの回転子速
度からタービンの回転子温度を導き出し、第１の回転子温度に対応する第１の要求シュラウド温度
と、第２の回転子温度に対応する第２の要求シュラウド
温度の間の補間により、導き出された回転子温度に基づ
いてこの補間を行なうことによって、支援要求シュラウ
ド温度を計算する工程を含む方法。１６、ガスタービン機関のタービン羽根とシュラウドの
間のすき間を制御する方法に於て、タービンの回転子速
度からタービンの回転子温度を導き出し、導き出された回転子温度に基づいて、第１の要求シュラ
ウド温度及び第２の要求シュラウド温度の補間により、
支援要求シュラウド温度を計算する工程を含む方法。１７、ガスタービン機関のタービンの先端すき間を制御
する方法に於て、タービンの回転子速度からタービンの回転子温度を導き
出し、タービンの回転子温度から要求シュラウド温度を計算し
、その後、安定化温度からの測定された回転子温度の偏差
を確認し、安定化温度に対する要求シュラウド温度を確
認し、前記要求シュラウド温度を前記偏差に基づいて修
正することによって、支援要求シュラウド温度を計算す
る工程を含む方法。１８、ガスタービン機関のタービンの先端すき間を制御
する方法に於て、タービンの回転子速度からタービンの回転子温度を導き
出し、タービンの回転子温度から要求シュラウド温度を計算し
、その後、機関が過渡状態にあるかどうかを確認して、そ
れに応答して過渡状態信号を発生し、過渡状態信号に応
答して、相異なる回転子温度に対する要求シュラウド温
度を確認し、該要求シュラウド温度の補間により、第１
の支援要求シュラウド温度を導き出すことによって、第
１の支援要求シュラウド温度を計算する工程を含む方法
。１９、ガスタービン機関のタービン・シュラウドに対す
る能動すき間制御を支援する方法に於て、基準温度で運
転されるタービン回転子に必要な支援シュラウド温度を
計算し、基準温度からの実際の回転子温度の推測偏差に基づいて
前記シュラウド温度を修正する工程を含む方法。２０、ガスタービン機関の制御装置に使うタービン回転
子温度を計算する方法に於て、タービンの回転速度を測定し、タービンの温度及び回転速度を各対が含む様なデータの
対のスケジュールを管理し、現在の回転速度と対になるタービン温度を表わす中間信
号（ＨＰＲＴＥＭＰ）を記憶し、タービン速度が変化した時、ＨＰＲＴＥＭＰによって変
化の大きさと方向を示す様にし、タービン速度の変化の後、ＨＰＲＴＥＭＰを制御された
速度で、定常状態の動作を表わす値に復帰させる工程を
含む方法。２１、ガスタービン機関のシュラウドのすき間を制御す
る方法に於て、定常状態の回転子温度からの実際の回転子温度の偏差を
計算し、定常状態のシュラウド温度からのシュラウド温度の偏差
を計算し、最初に記載した偏差を用いて要求シュラウド温度を計算
する工程を含む方法。２２、要求シュラウド温度を計算する工程が、低温の回
転子に対する要求シュラウド温度と、前記偏差に基づい
て、定常状態の温度に於ける回転子に対する要求シュラ
ウド温度との間の補間を行なうことを含む請求項２１記
載の方法。２３、ガスタービン機関のタービン回転子とシュラウド
の間のすき間を制御する方法に於て、定常状態の値から
の回転子温度の測定された偏差に対応する、定常状態の
値からのシュラウド温度の偏差を計算する工程を含む方
法。２４、ガスタービン機関のシュラウドとタービン羽根の
間のすき間を制御する能動すき間制御装置に於て、支援
要求シュラウド温度を計算する装置を有する能動すき間
制御装置。２５、ガスタービン機関のタービン羽根とシュラウドの
間のすき間を制御する装置に於て、基準からの推測によ
るタービンの回転子温度の偏差に基づいて、要求シュラ
ウド温度を計算する支援装置を有する装置。２６、ガスタービン機関のタービンに対する能動すき間
制御装置に於て、回転子速度から回転子温度を推測する手段と、回転子温
度に応答して要求シュラウド温度を計算する手段とを有
する能動すき間制御装置。２７、ガスタービン機関のタービンに対する能動すき間
制御装置に於て、定常状態の値からの回転子温度の偏差を検出する手段と
、該偏差に基づいて、要求シュラウド温度を計算する手段
とを有する能動すき間制御装置。２８、ガスタービンに対する能動すき間制御装置に於て
、回転子速度の変化を検出する手段と、それに応答して要求シュラウド温度を計算する手段とを
有する能動すき間制御装置。２９、要求シュラウド温度に応答してシュラウド温度を
修正する手段を有する請求項２８記載の能動すき間制御
装置。３０、ガスタービン機関に対する能動すき間制御装置に
於て、何れも回転子速度に関連する定常状態の回転子温度のデ
ータベースと、定常状態の温度からの回転子温度の偏差を推測する手段
と、該偏差に応答して要求シュラウド温度を計算する手段と
を有する能動すき間制御装置。３１、ガスタービン機関のタービン・シュラウドに対す
る能動すき間制御装置に用いる支援装置に於て、基準運転状態で必要なシュラウド温度を示すスケジュー
ルと、基準運転状態からの非基準運転状態の偏差に基づいて、
スケジュールからの補外により、非基準状態で必要なシ
ュラウド温度を推測する手段とを有する支援装置。３２、ガスタービン機関のタービン・シュラウドに対す
る能動すき間制御装置に用いる支援装置に於て、定常状態の運転状態で夫々のタービン速度に必要なシュ
ラウド温度を示すスケジュールと、定常状態の状態から
の運転状態の偏差に基づいて、スケジュールにある１つ
のシュラウド温度を修正する手段とを有する支援装置。３３、ガスタービン機関のタービン回転子とシュラウド
の間のすき間を制御する制御装置に於て、回転子温度を
表わす信号（ＨＰＲＴＥＭＰ）を発生する温度計算手段
と、ＨＰＲＴＥＭＰに応答して要求シュラウド温度を表わす
信号（ＴＣＤＭＤ）を発生するシュラウド要求手段と、機関の圧縮機段から第１の低温の空気を抽出する手段と
、機関の異なる圧縮機段から第１の温度より高い第２の温
度の空気を抽出する手段と、抽出空気をシュラウドに送出すダクト手段と、シュラウ
ドに加えられる低温空気及び高温空気の相対的な量を制
御する弁手段とを有する制御装置。３４、温度計算手段が測定された回転子速度からＨＰＲ
ＴＥＭＰを導き出す請求項３３記載の制御装置。３５、更に温度計算手段が、回転子速度を含む、測定さ
れた変数の群からＨＰＲＴＥＭＰを推測する機関性能モ
デルを有する請求項３３記載の制御装置。３６、シュラウド要求手段が、低温回転子に対するシュ
ラウド温度と安定化温度にある回転子に対するシュラウ
ド温度の補間により、ＴＣＤＭＤを導き出す請求項３３
記載の制御装置。３７、シュラウド要求手段が、相異なる速度に於ける低
温回転子に対する補正シュラウド温度のスケジュールと
、安定化温度にある回転子に対する補正シュラウド温度
のスケジュールとの間の補間を行なう手段を有し、補正
温度が選ばれた圧縮機段の温度に基づいて補正されてい
る請求項３３記載の制御装置。３８、弁手段が、低温空気を受取る第１の入口室と、高温空気を受取る第２の入口室と、出口室と、第１の入口室を出口室と接続する第１の開口と、第２の
入口室を出口室と接続する第２の開口と、ポペット手段
とで構成されており、該ポペット手段は、両方の開口を
閉塞すること、第１の開口を完全に閉塞すると共に、第
２の開口を第１の予定の程度に閉塞すること、第１の開
口を完全に閉塞すると共に、第２の開口を更に大きい予
定の第２の程度に閉塞すること、両方の開口を夫々予定
の程度に部分的に閉塞すること、第２の開口を完全に閉
塞すると共に、第１の開口を予定量だけ制限すること、
及びＴＣＤＭＤに応答して計算された量だけ、両方の開
口を部分的に閉塞することを選択的に行なう請求項３３
記載の制御装置。３９、弁手段を制御する比例−積分−微分形制御器を有
する請求項３３記載の制御装置。４０、利得が、第１の周波数より低い周波数では、利得が周波数の上昇
と共に減少し、前記第１の周波数と第２の周波数の間の周波数では、利
得が略一定にとゞまり、前記第２の周波数より高い周波数では、利得が周波数上
昇と共に増加する様に、近似的に変化する制御システム
を有する制御装置。４１、第１の要求シュラウド温度が正しいかどうかを確
認する検出手段を有する請求項３３記載の制御装置。４２、タービンの先端すき間を制御する１次装置に於て
、１次装置が正しく動作していない時に使われる支援装
置を有し、該支援装置は、タービンが加速しているか、減速しているか或いは定常
状態で運転されているかを確認する過渡状態検出手段と
、タービンが定常状態ではない時、第１の要求シュラウド
温度を計算する手段と、タービンが定常状態にある時、第２の要求シュラウド温
度を計算する手段とを有する１次装置。４３、離陸の際、第１及び第２の要求シュラウド温度を
修正する手段を有する請求項４２記載の１次装置。４４、支援装置が、過渡状態の烈しさに基づいて、第１
の要求シュラウド温度を修正する手段を有する請求項４
２記載の１次装置。４５、過渡状態支援装置が、過渡状態の持続時間に基づ
いて、第１の要求シュラウド温度を修正する手段を有す
る請求項４２記載の１次装置。４６、過渡状態検出手段が過渡状態の烈しさを確認する
手段を有する請求項４２記載の１次装置。４７、ガスタービン機関のタービンのすき間制御装置に
於て、第１の支援装置及び第２の支援装置の１対の支援
装置を有し、第１の支援装置は、過渡状態の発生を検出して、それに
応答して過渡状態信号を発生する検出手段と、過渡状態
信号及び測定された回転子温度の両方に基づいて、過渡
状態の間に必要なシュラウド温度を導き出す手段とを有
し、第２の支援装置は、測定された回転子温度に基づいて、
定常状態の間に必要なシュラウド温度を導き出す手段を
有するすき間制御装置。