<Desc/Clms Page number 1>
"Perfectionnements apportés aux installations motrices a- vec turbines à combustion interne et utilisées pour la pro- pulsion d'aéronefs".
L'invention, est relative à des installations mo- trices avec turbines à combustion interne et utilisées pour la propulsion d'aéronefs du genre de celles, dans lesquelles de l'air est comprimé dans un compresseur axial, débité dans des moyens avec chambres de combustion, dans lesquels du combustible est injecté et brûle, d'une manière continue, à une pression constante, et détendu ensuite à une pression inférieure dans une turbine axiale qui entraine le compres- seur, le compresseur et la turbine étant combinés sous for- me d'un ensemble dans lequel un élément est logé coaxiale-
<Desc/Clms Page number 2>
ment dans l'autre pour former des conduits annulaires coa- xipux réserves respectivement aux courants d'air et de gaz.
Ellea pour but, surtout, de rendre ces instal- lations telles conviennent à l'entraînement d'un propulseur avec hélice à air.
Elle a également pour butde rendre ces instal- lations toiles qu'elles aient un encombrement réduit afin qu'elles puissent être aisément logées dans une carlingue ou dans un fuselée d'avion en évitant de leur donner une longueur axiale excessive avec les inconvenant.''' qui en ré- sultent.
Elle 9 pour but, aussi, de réaliser des moyens de propulsion par jet de réaction en plus de la propulsion par hélice et d'agencer les éléments de compresseur et de turbine primaire de manière telle que la transmission à la structure fixe des couples de réactions, autres que ceux résultant nécessairement de l'actionnement de l'hélice, soit évitée.
Elle consiste, principalement, dans une installa- tion motrice avec turbine à combustion interne comprenant un compresseur axial et une turbine axiale combinas sous forme d'un ensemble dans lecuel un élément est logé coaxia- lement dans l'autre, à relier de manière telle les conduits annulaires coaxiaux de l'ensemble turbine-compresseur que les courants d'air et de gaz, qui les traversent respective- ment, soient dirigés en sens inverses, l'énergie nécessaire à l'entraînement de l'hélice ('tant prélevée à l'aide d'une détente supplémentaire des gaz dans une turbine motrice sé- parée ou indépendante, établie du côté de l'échappement de l'ensemble turbine-compresseur.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention, la figure unique de ce dessin montrant, on mi-élévation schématique et en mi-
<Desc/Clms Page number 3>
coupe axiale, une installation établie selon l'invention et destinée à être montée sur un avion pour se propulsion par un jet de réaction aidée par une propulsion par hélice.
Sur le dessin on a désigné par 1 la paroi exter- ne d'une carlingue dans laquelle est logée l'installation motrice, dont la structure fixe comporte, à l'avant, un carter intérieur 2a, 2b, un carter extérieur formé par des anneaux 3, 3a, 3b, 3c, un diaphragme intermédiaire 14, un diaphragme arrière 15 et un axe fixe 13 solidaire des dia- phargmes 14 et 15. Le carter 2a, 2b comprend un manchon sen siblement cylindrique 2a et deux diaphragmes 2b reliés par des ailettes de raidissenent, le tout formant une seule piè ce.
Le manchon 2a et l'anneau 3 délimitent une entrée annu- laire 3 du groupe compresseur, le bord de cette entrée étant constitué par une partie, recourbée sureLle-même, de la pa- roi externe 1 de la carlingue et qui est raccordée et fixée à l'anneau 3. Un carénage avant 4 est raccordé et fixé au manchon 2a du carter avant.
Les anneaux Sa, 3b, et 3c entourent un conduit annulaire dans lequel fonctionnent les organes du compres- seur comme expliqué ci-après. Ce conduit aboutit à un con- duit 6 qui, à l'aide d'un coude à 1800 et-.,muni d'ailettes de guidage internes 7 pour supprimer les tourbillons, débouche dans une chambre de combustion 8 contenant une tuyère 9 pour l'injection de combùstible. La décharge de cette cham- bre passe dans un deuxième conduit annulaire dans lequel fonctionnent les organes de la turbine, comme expliqué ci- après. Ce conduit de turbine est coaxial par rapport au com- presseur et logé dans celui-ci, l'écoulement dans la turbine se faisant en sens inverse par rapport à celui dans le com- presseur comme décrit plus explicitement ci-après.
Le diaphragme intermédiaire 14 est relié, par des entretoises radiales et intégrantes 16, à un anneau sé-
<Desc/Clms Page number 4>
parateur 18, établi d.ans le prolongement du manchon cy- lyndriaue 2a et une autre série d'entretoises radiales 17 reliant l'nneau séparateur 18 à l'anneau du cprter 3a.
De même, le diaphragme 15 est reliépar desentretoises radiales 19 ou un anneau séparateur 21 (lui, à son tour, est relié par d'autres entretoises radiales 2C à l'anneau du carter 3a.
Entre lesdiaphragmes 14 et15 sont établies plusieurs roues de rotor 25, montées le manière à pouvoir tourner sur l'axe 13 à l'aide de paliers 22. Chague roue de rotor porte une série d'aubages doubles 2@, 25, les par- ties internes 24 de ces aubages étant séparées des parties externes 25 par des bagues séparatrices 26 qui, lorsque les aubages sont montés sur les roues, forment des anneaux séparateurs continus. Les parties internes 24 sont consti- tuées par des aubes de turbine et les parties externes 25 par des aubes de compresseur, les orientations de ces au- bes étant choisies de menière telle nue les roues alternée? 23 du rotor tournent en sens inverses.
On ne doit donc pas prévoir des aubages de stator ni pour le compresseur ni pour la turbine,mais les entretoises 16, 17, 19 et 20 agis- sent comme des ailettes de guidage à l'entrée et à la sor- tie de la turbine et du compresseur. Les intervalles entre les anneaux séparateurs 20 et les extrémités de ceux-ci sont obturés par des joints non montrés en détail.
Le conduit annulaire de compresseur est donc dé- limité par des anneaux de carter 3a, 3b, 3c, par les anneau séparateurs fixes 18 et 21 et par les anneaux séparateurs tournants 28, l'écoulement se faisant depuis le droite vers la gauche du dessin, c'est-à-dire depuis le conduit 5 vers le conduit 6, le courant à l'entrée et à la sortis étant redressé par les ailettes de guidage 17 et 20 d'une mani re analogue. Le conduit annulaire de la turbine est délimi- té par les anneaux séparateurs fixes et tournants 21, 18 et
<Desc/Clms Page number 5>
26 et par les jantes des diaphragmes fixes 14,15 et des roues tournantes 23, l'écoulement se faisant depuis la gau- che vers la droite du dessin. Les ailettes de guidage 19 et 16 servant à redresser le courant à l'entrée et à la sortie de. la turbine.
A la sortie de la turbine primaire 23, 24 est é- tablie une turbine à échappement indépendante pour entraîner une hélice à air comme décrit ci-après. Cette dernière tur- bine comprend une roue 29 qui peut tourner sur l'axe 13 à l'aide d'un palier 28 et qui porte deux étages d'aubages tournants 30 séparés par une série d'aubages fixes 31 monté. sur la face interne du carter cylindrique 2a. L'échappement de cette turbine auxiliaire est évacué par des conduits 10, coudés à 1800 dans un conduit annulaire 11 dont la sortie 12 débite dans une tuyère (non-montré) pour un jet de pro- pulsion.
On voit que l'écoulement du fluide actif dans l'ensemble compresseur-turbine est soumis à deux inversions complètes de direction, notamment en 7 et 10.
Le rotor 29 de la turbine auxiliaire est relié par un accouplement à bride à un arbre 32 qui est supporté dans des paliers 33 logés dans un prolongement du diaphrag- me arrière 2b du carter avant 2a, 2b.
L'arbre 32 porte un pignon conique 34 engrenant avec des planétaires 35 montés sur une traverse 37 solidai res de l'arbre 38 de l'hélice tractive 40 portant un nez 41.
La transmission réductrice pour l'hélice est complétée par une couronne conique fixe 36, engrenant avec les planétaire 35 et portée par le diaphragme avant 2b du carter 2a, 2b dans lequel est également logé un palier 39 supportant l'ar- bre d'hélice 38.
Si la direction de vol de l'avion est de la gau- che vers la droite du dessin, l'entrée de l'air est orientée
<Desc/Clms Page number 6>
vers l'avant, délimitée par les éléments 1 et 4 et située immédiatement derrière l'hélice 40, de telle sorte que l'ad- mission d'air puisse profiter du vent rélatif produit par l'avancement de l'avion et de l'effet de traînée de l'hélice tractive.
La disposition de la turbine primaire et d.u com- presseur coaxialement et selon le principe du contre-courant de pair avec l'utilisation d'un aubade double pour la tur- bine et le compresseur permet non seulement d'obtenir que l'ensemble soit très compact avec élimination des arbres intermédiaires mais également de réaliser une certaine récu- pération de la chaleur pour le chauffage ne la. charge avant combustion et le refroidissement des aubages de la turbine afin que les températures des aubes, surtout celles de l'ex- trémité à haute pression de la turbine, restent entre des limites raisonnables sans que leur rendement subisse un pré- judice sérieux.
Comme la turbine à échappement, qui entraîne l'hé lice, est indép'ndante de la turbine primaire, sa vitesse peut être choisie approximativement de manière telle qu'on puisse se servir d'une transmission réductrice à étaie uni- que pour l'hélice comme montré, ce qui écarte l'utilisation de transmission;- réductrices à étages doubles ou multiples et qui seraient nécessaires si l'hélice était entraînée par le tnrbine primaire dont la vitesse est déterminée par les conditions nécessaires pour le compresseur.
Un autre avantage résulte de l'utilisation d'élé- ments turbine-compresseur combinés et tournant en sons in- verses sans être soumis à une charge externe quelconque.
Dans ce cas les réactions de couple dans cet ensemble sont automatiquement écuilibrées. Une réaction de couple se pro- duit évidemment depuis l'hélice sur la turbine auxiliaire, cette réaction étant égale à la somme algébrique des réac-
<Desc/Clms Page number 7>
tions de couple sur la couronne annulaire 36 et l'aubage fixe 31. La réaction de couple nette est supportée par le carter 2a, 2b qui la transmet à la structure de l'avion par ses organes de support.
On peut se servir de toute autre forme appropriée de turbine auxiliaire pour entraîner l'hélice au lieu de se servir d'une turbine à rotor unique, comme montré. Par exem- ple, on peut utiliser deux rouesde turbine tournant en sens inverses, qui entrainent l'hélice par des arbres co-axiaux etune transmission réductrice appropriée, où les arbres co- axiaux peuvent actionner deux hélices tournant en sens in- verses par l'intermédiaire d'une transmission appropriée.
On peut également se servir d'une turbine auxiliaire com- prenant plus de deux étages: La distribution de l'énergie disponible dans les gaz d'échappement débités par la turbine primaire entre le jet de propulsion et l'hélice peut être choisie suivant la nécessité de construction des installa- tions particulières et elle se trou-ve entre molles pour lesquelles la plus grande partie de l'énergie disponible est absorbée par l'hélice et celles pour lesquelles la plus grande partie est absorbée par le jet propulseur et pour lesquelles l'hélice contribue d'une manière relativement faible à l'effet propulseur total.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.