RU2016140813A - Газотурбинный двигатель, содержащий устройство управляемого механического соединения, вертолет, оснащенный таким газотурбинным двигателем, и способ оптимизации режима сверхмалого газа с нулевой мощностью такого вертолета - Google Patents

Газотурбинный двигатель, содержащий устройство управляемого механического соединения, вертолет, оснащенный таким газотурбинным двигателем, и способ оптимизации режима сверхмалого газа с нулевой мощностью такого вертолета Download PDF

Info

Publication number
RU2016140813A
RU2016140813A RU2016140813A RU2016140813A RU2016140813A RU 2016140813 A RU2016140813 A RU 2016140813A RU 2016140813 A RU2016140813 A RU 2016140813A RU 2016140813 A RU2016140813 A RU 2016140813A RU 2016140813 A RU2016140813 A RU 2016140813A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
gas generator
turbine engine
free turbine
speed
Prior art date
Application number
RU2016140813A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2674861C2 (ru
RU2016140813A3 (ru
Inventor
Патрик МАРКОНИ
Ромэн ТИРЬЕ
Камель СЕРГИН
Original Assignee
Сафран Хеликоптер Энджинз
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сафран Хеликоптер Энджинз filed Critical Сафран Хеликоптер Энджинз
Publication of RU2016140813A publication Critical patent/RU2016140813A/ru
Publication of RU2016140813A3 publication Critical patent/RU2016140813A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2674861C2 publication Critical patent/RU2674861C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/36—Power transmission arrangements between the different shafts of the gas turbine plant, or between the gas-turbine plant and the power user
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/10—Aircraft characterised by the type or position of power plants of gas-turbine type 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • F02C3/10—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor with another turbine driving an output shaft but not driving the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • F02C3/107—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor with two or more rotors connected by power transmission
    • F02C3/113—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor with two or more rotors connected by power transmission with variable power transmission between rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F05D2220/329—Application in turbines in gas turbines in helicopters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/40—Transmission of power
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Claims (19)

1. Газотурбинный двигатель, содержащий
- газогенератор (5), выполненный с возможностью своего приведения во вращение,
- свободную турбину (6), приводимую во вращение газами упомянутого газогенератора,
- устройство (40) управляемого механического соединения упомянутого газогенератора (5) и упомянутой свободной турбины (6), выполненное с возможностью соединять механически и по команде упомянутый газогенератор (5) и упомянутую свободную турбину (6), как только скорость вращения упомянутого газогенератора (5) достигает заранее определенной пороговой скорости, упомянутое устройство (40) управляемого механического соединения выполнено с возможностью соединять механически и по команде упомянутый газогенератор (5) и упомянутую свободную турбину (6), как только скорость (NGG) вращения упомянутого газогенератора (5) становится ниже упомянутой заранее определенной пороговой скорости, и разъединять по команде упомянутый газогенератор (5) и упомянутую свободную турбину (6), как только упомянутая скорость (NGG) вращения упомянутого газогенератора (5) превышает упомянутую заранее определенную пороговую скорость.
2. Газотурбинный двигатель по п.1, отличающийся тем, что упомянутая пороговая скорость является функцией номинальной скорости упомянутого газогенератора (5).
3. Газотурбинный двигатель по п. 2, отличающийся тем, что упомянутую пороговую скорость выбирают в интервале [20%/N1, 60%.N1], где N1 является упомянутой номинальной скоростью упомянутого газогенератора.
4. Газотурбинный двигатель по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что упомянутое устройство (40) управляемого механического соединения содержит:
- средства считывания информации, характеризующей упомянутую скорость (NGG) вращения упомянутого газогенератора,
- средства (41) реверсивного механического сцепления между валом (42), механически связанным с упомянутым газогенератором, и валом (43), механически связанным с упомянутой свободной турбиной (6),
- средства управления упомянутыми средствами (41) сцепления в зависимости от упомянутой информации, характеризующей упомянутую скорость вращения упомянутого газогенератора, и от упомянутой пороговой скорости.
5. Газотурбинный двигатель по п. 4, отличающийся тем, что упомянутые средства (41) сцепления выбирают из группы, в которую входят фрикционная муфта, кулачковая муфта и кулачковая муфта, оснащенная синхронизатором.
6. Газотурбинный двигатель по п.3, отличающийся тем, что упомянутые средства (41) сцепления выполнены с возможностью обеспечения временного проскальзывания между валом (42), механически соединенным с упомянутым газогенератором (5), и валом (43), механически соединенным с упомянутой свободной турбиной (6), во время предварительной фазы сцепления.
7. Газотурбинный двигатель по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что дополнительно содержит устройство (20) спонтанного механического соединения упомянутого газогенератора (5) и упомянутой свободной турбины (6), выполненное с возможностью механически и спонтанно соединять упомянутый газогенератор (5) и упомянутую свободную турбину (6), как только отношение скорости (NGG) вращения упомянутого газогенератора (5) к скорости (NTL) вращения упомянутой свободной турбины (6) достигает заранее определенного порогового значения.
8. Газотурбинный двигатель по п.7, отличающийся тем, что упомянутое устройство (20) спонтанного механического соединения выполнено с возможностью механического и спонтанного соединения упомянутого газогенератора (5) и упомянутой свободной турбины (6), как только упомянутое отношение скоростей становится меньше упомянутого заранее определенного порогового значения, и с возможностью спонтанного разъединения упомянутого газогенератора (5) и упомянутой свободной турбины (6), как только упомянутое отношение скоростей (NGG/NTL) становится больше упомянутого заранее определенного порогового значения.
9. Газотурбинный двигатель по п.7, отличающийся тем, что упомянутое устройство (20) спонтанного механического соединения содержит по меньшей мере одну шестерню (21) холостого хода, связывающую первый вал (22), имеющий с упомянутым газогенератором понижающее передаточное отношение К1, и второй вал (23), имеющий со свободной турбиной (6) понижающее передаточное отношение К2, при этом упомянутая шестерня (21) холостого хода выполнена таким образом, чтобы упомянутая свободная турбина (6) спонтанно приводила во вращение упомянутый газогенератор (5) через упомянутые валы и упомянутую шестерню (21) холостого хода, как только отношение скоростей (NGG/NTL) становится меньше отношения К2/К1.
10. Газотурбинный двигатель по п.9, отличающийся тем, что содержит стартер-генератор (30), неподвижно соединенный с промежуточным валом (25), и тем, что упомянутое устройство (20) спонтанного механического соединения содержит две шестерни (24,26) холостого хода, связывающие соответственно упомянутый промежуточный вал (25) с упомянутым первым валом (22), имеющим с упомянутым газогенератором (5) понижающее передаточное отношение К1, и с упомянутым вторым валом (23), имеющим со свободной турбиной (6) понижающее передаточное отношение К2, при этом упомянутые шестерни (24,26) выполнены таким образом, чтобы упомянутая свободная турбина (6) спонтанно приводила во вращение упомянутый газогенератор (5) через упомянутые валы и упомянутые шестерни холостого хода, как только упомянутое отношение (NGG/NTL) скоростей становится меньше отношения К2/К1.
11. Двухмоторный вертолет, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере один газотурбинный двигатель по одному из пп.1-10.
12. Способ оптимизации режима сверхмалого газа с нулевой мощностью двухмоторного вертолета, имеющего по меньшей мере один газотурбинный двигатель, содержащий газогенератор (5), выполненный с возможностью своего приведения во вращение, и свободную турбину (6), приводимую во вращение газами упомянутого газогенератора (5), отличающийся тем, что содержит этап управляемого механического соединения упомянутого газогенератора (5) и упомянутой свободной турбины (6), как только скорость вращения упомянутого газогенератора достигает заранее определенной пороговой скорости.
13. Способ оптимизации по п.12, отличающийся тем, дополнительно содержит этап спонтанного механического соединения упомянутого газогенератора и упомянутой свободной турбины, как только отношение скорости (NGG) вращения упомянутого газогенератора (5) к скорости (NTL) вращения упомянутой свободной турбины (6) достигает заранее определенного порогового значения.
RU2016140813A 2014-03-27 2015-03-20 Газотурбинный двигатель, содержащий устройство управляемого механического соединения, вертолет, оснащенный таким газотурбинным двигателем, и способ оптимизации режима сверхмалого газа с нулевой мощностью такого вертолета RU2674861C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1452654 2014-03-27
FR1452654A FR3019223B1 (fr) 2014-03-27 2014-03-27 Turbomoteur comprenant un dispositif de couplage mecanique commande, helicoptere equipe d'un tel turbomoteur et procede d'optimisation du regime de super-ralenti a puissance nulle d'un tel helicoptere
PCT/FR2015/050701 WO2015145045A1 (fr) 2014-03-27 2015-03-20 Turbomoteur comprenant un dispositif de couplage mécanique commandé, hélicoptère equipé d'un tel turbomoteur et procédé d'optimisation du régime de super-ralenti a puissance nulle d'un tel hélicoptère

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016140813A true RU2016140813A (ru) 2018-04-28
RU2016140813A3 RU2016140813A3 (ru) 2018-10-09
RU2674861C2 RU2674861C2 (ru) 2018-12-13

Family

ID=50780784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016140813A RU2674861C2 (ru) 2014-03-27 2015-03-20 Газотурбинный двигатель, содержащий устройство управляемого механического соединения, вертолет, оснащенный таким газотурбинным двигателем, и способ оптимизации режима сверхмалого газа с нулевой мощностью такого вертолета

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10415482B2 (ru)
EP (1) EP3123008B1 (ru)
JP (1) JP6553636B2 (ru)
KR (1) KR102298941B1 (ru)
CN (1) CN106460661B (ru)
CA (1) CA2943618C (ru)
ES (1) ES2674392T3 (ru)
FR (1) FR3019223B1 (ru)
PL (1) PL3123008T3 (ru)
RU (1) RU2674861C2 (ru)
WO (1) WO2015145045A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3026435B1 (fr) * 2014-09-29 2016-10-21 Turbomeca Dispositif et procede de test d'integrite d'un systeme de reactivation rapide d'un turbomoteur d'un helicoptere
US10577118B2 (en) * 2016-04-27 2020-03-03 Pratt & Whitney Canada Corp. Power plant management system for dual engine helicopter in single engine operation mode
KR102005944B1 (ko) 2016-10-19 2019-08-01 주식회사 만도 주차 보조 시스템 및 그 제어 방법
US11225912B2 (en) 2018-04-20 2022-01-18 Pratt & Whitney Canada Corp. Gear assembly for coaxial shafts in gas turbine engine
US11299286B2 (en) 2019-05-15 2022-04-12 Pratt & Whitney Canada Corp. System and method for operating a multi-engine aircraft
FR3111668B1 (fr) * 2020-06-17 2023-04-07 Airbus Helicopters Procédé pour arrêter un moteur en survitesse, système et giravion associés
FR3115812B1 (fr) * 2020-10-29 2023-09-08 Safran Helicopter Engines Turbogénérateur à turbine libre comprenant une machine électrique réversible couplée à la turbine libre
FR3115813B1 (fr) * 2020-10-29 2022-11-11 Safran Helicopter Engines Turbomachine à turbine libre comprenant des équipements entrainés par la turbine libre

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB784694A (en) * 1954-11-04 1957-10-16 Armstrong Siddeley Motors Ltd Gas-turbine-driven helicopter
FR1151717A (fr) 1956-06-20 1958-02-05 écrou indessérable
FR1359766A (fr) 1963-03-12 1964-04-30 Appareil de traitement médical
US3237404A (en) * 1965-05-03 1966-03-01 Gen Motors Corp Re-expansion gas turbine engine with power transfer between turbines
GB1201767A (en) * 1966-11-02 1970-08-12 Plessey Co Ltd Improvements in or relating to engine-starting gas turbine systems
US3660976A (en) * 1970-04-20 1972-05-09 Holley Carburetor Co Turbine engine cycle temperature control system
US3710576A (en) * 1971-02-22 1973-01-16 D Evans Dual clutch free turbine engine
US3771916A (en) * 1972-03-20 1973-11-13 Gen Motors Corp Puffer power plant
US4064690A (en) * 1974-05-17 1977-12-27 United Turbine Ab & Co. Gas turbine power plant
JPS5281408A (en) * 1975-12-25 1977-07-07 United Turbine Ab & Co Gas turbine power equipment
US4044552A (en) * 1976-07-19 1977-08-30 General Motors Corporation Gas turbine engine synchronous speed detector
JPS53120620U (ru) * 1977-03-03 1978-09-26
US6305169B1 (en) * 1999-02-22 2001-10-23 Ralph P. Mallof Motor assisted turbocharger
JP2001193475A (ja) 2000-01-14 2001-07-17 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 発電用多軸ガスタービンおよびその運転方法
US7552582B2 (en) * 2005-06-07 2009-06-30 Honeywell International Inc. More electric aircraft power transfer systems and methods
US8220245B1 (en) * 2005-08-03 2012-07-17 Candent Technologies, Inc. Multi spool gas turbine system
FR2923263B1 (fr) * 2007-11-07 2014-05-09 Turbomeca Turbomoteur comportant des moyens pour chauffer l'air entrant dans la turbine libre
FR2929324B1 (fr) * 2008-03-25 2012-10-12 Turbomeca Turbomoteur comportant une machine electrique reversible
FR2933910B1 (fr) * 2008-07-18 2010-12-17 Eurocopter France Installation motrice hybride et procede de commande d'une telle installation motrice
GB0903423D0 (en) * 2009-03-02 2009-04-08 Rolls Royce Plc Variable drive gas turbine engine
FR2967132B1 (fr) * 2010-11-04 2012-11-09 Turbomeca Procede d'optimisation de la consommation specifique d'un helicoptere bimoteur et architecture bimoteur dissymetrique a systeme de regulation pour sa mise en oeuvre
US9970352B2 (en) * 2012-01-27 2018-05-15 United Technologies Corporation Turbomachine fan clutch

Also Published As

Publication number Publication date
ES2674392T3 (es) 2018-06-29
RU2674861C2 (ru) 2018-12-13
JP6553636B2 (ja) 2019-07-31
CA2943618A1 (fr) 2015-10-01
US10415482B2 (en) 2019-09-17
FR3019223B1 (fr) 2016-03-18
US20170101936A1 (en) 2017-04-13
JP2017520706A (ja) 2017-07-27
WO2015145045A1 (fr) 2015-10-01
CA2943618C (fr) 2022-06-21
PL3123008T3 (pl) 2018-08-31
EP3123008A1 (fr) 2017-02-01
CN106460661B (zh) 2018-11-13
KR20160135765A (ko) 2016-11-28
RU2016140813A3 (ru) 2018-10-09
KR102298941B1 (ko) 2021-09-07
FR3019223A1 (fr) 2015-10-02
EP3123008B1 (fr) 2018-05-16
CN106460661A (zh) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2016140813A (ru) Газотурбинный двигатель, содержащий устройство управляемого механического соединения, вертолет, оснащенный таким газотурбинным двигателем, и способ оптимизации режима сверхмалого газа с нулевой мощностью такого вертолета
RU2016139609A (ru) Газотурбинный двигатель, двухмоторный вертолет, оснащенный таким газотурбинным двигателем, и способ оптимизации режима сверхмалого газа с нулевой мощностью такого двухмоторного вертолета
US20170082033A1 (en) Gas turbine system and method
US10662875B2 (en) Propulsion unit with selective coupling means
US9624870B2 (en) Adaptive fan system for a variable cycle turbofan engine
EP3282093B1 (en) Geared turbofan with low spool power extraction
US9611788B2 (en) Multi-shaft gas turbine engine
US9816511B2 (en) Turning gear for gas turbine arrangements
CA2863923C (en) Gas turbine engine with transmission
JP6005738B2 (ja) 結合解除手段を組み込んだガスタービンアクセサリギアボックス
JP2007113585A (ja) 二軸タービンエンジンのｈｐおよびｌｐ軸間の機械的出力の抽出装置
US11313418B2 (en) Mechanical shear fuse for engine motoring system
RU2020101947A (ru) Блок трансмиссии гибридного привода и способ работы транспортного средства с гибридным приводом
EP2955359A3 (en) Turbofan thrust reverser system
CN102454727A (zh) 燃气蒸汽联合循环机组同步离合器
EP3267013A1 (en) Gas turbine engine starter reduction gear train with jacking and planetary geared transmission
US20190323434A1 (en) Pinned mechanical fuse for engine motoring system
US10315660B2 (en) Method for controlling a drivetrain of a vehicle
RU2670997C1 (ru) Пусковая система газотурбинного двигателя
RU2016140149A (ru) Способ запуска двигателя внутреннего сгорания в гибридной трансмиссии
RU2004119528A (ru) Способ запуска газотурбинных двигателей многодвигательного летательного аппарата