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La. présente invention se rapporte aux dispositifs de commande pour moteurs à turbine à gaz à vitesse variable, du genre comprenant un dispositifsensible à la température relevée à l'admission à la turbine, dispos(-; de manière à influencer le débit du combustible au moteur lorsqu'il se produit une différence (appelée ci-après une erreur) entre la température de référence à. laquelle le dispositif sensible à la température est réglé, et la température apparente à. l'admission de la turbine, relevée par le dispositif, l'effet étant de régler le débit de combustible et d'éliminer l'erreur.
Ces disspositifs sensibles à la température sont utilisés normalement dans des @oteurs à turbine à gaz; pour empêcher la turbine de chauffer @@@@érément.
Dans certains cas, la température mayimum que l'on peut
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tolérer à l'admission de la turbine est différente à. différentes vitesses. Dans ces cas, un dispositif sensible à la température à référence variable peut être utilisé, le réglage de la référence- étant effectué par un organe de commande de la vitesse du moteur qui règle également le débit de combustible de manière à produire tout changement souhaité de la vitesse.
Les dispositifs sensibles à la température ne répondent pas instantanément aux changements de la température réelle outils relèvent, et ceci est dû principalement à la capacité calorifique de la partie qui est exposée à la température à relever. Par consé- quent, lorsque l'organe de commande de la vitesse est soudainement déplacé pour augmenter la température réelle à l'admission de. la turbine et pour augmenter la référence, la température réelle à l'admission de la turbine peut augmenter notablement et dépasser la nouvelle référence avant que la température apparente, telle que la relève le dispositif, commence à dépasser la nouvelle référen- ce et l'erreur résultant entre la référence et la température apparente a pour effet de faire réduire le débit de combustible par le dispositif.
Au contraire, si l'organe de commande de la vitesse est soudainement déplacé pour réduire la température à l'admission de la turbine et pour réduire là référence, la températu- re apparente telle que relevée par le dispositif peut encore être au-dessus de la nouvelle référence lorsque la température à l'admis- sion de la turbine est descendue jusqu'à la nouvelle référence, ou jusqu'à une valeur inférieure celle-ci, et l'erreur entre la référence et la température apparente aurait pour effet de faire fonctionner le dispositif. pour, réduire le débit de combustible à une valeur inférieure à celle réelle:lent requise pour maintenir la température à à l'admission de la turbine à la nouvelle référence.
Ceci peut dans certains cas entraîner l'extinction de la flamme ou une chute du.,débit du compresseur. Ces corrections trop faibles ou trop fortes du débit de combustible, par le dispositif sensible à la température, peuvent également entraîner des à-coups dans le réglage du combustible.
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La présente invention a noiir but de réduire c.,s incon- vénients ou d'y obvier.
Suivant la présente'invention, dans un dispositif de commande du. genre décrit qui comprend un dispositif actionné par l'organe de commande de la vitesse du moteur pour relier la
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référence du dispositif sensible à In. te";) "rature suivant les changements souhaités de la vitesse du moteur, un dispositif de re-
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tardement est prévu entre l'organe de co7fime-qde de la vitesse et le réglage de la référence.
Dans une forme de réalisation de l'invention, les caracté- ristiques du dispositif de retardement sont telles que les réglages
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de la référence en réponse -aux déplaceriGnts de l'organe de commande de la vitesse coïncident approximativement avec le temps que le dispositif sensible à la température met s. répondre aux chi.nge#1ents de température à 1'admission de la turbine résultant de ces déplace- ments de l'organe de commande.
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Ainsi, lorsque l'organe de- co:::
4.nc'.e de la vitesse est . déplacé'pour régler le débit de combustible et provoquer 'un. change-.
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ment de la vitesse, la référence du dispositif'sensible la température est également réglée mais plus lentement, avec un retard correspondant approxim.tivement-s.u ic2t,.rd. que met s. répondre le dispositif sensible . la. température, de manière que, quoique la température réelle à l'admission de la turbine
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change rapidement à cause du change:lent d.u débit de combustible et que la température apparente telle que relevée par le disposi- tif sensible la 'température .cn.;;e plus lentement, il n'y air pas d'erreur matérielle entre .(j:etl..e t'empératurÈ apparente et la température da référence é't 1n.t donné que lrt te2,s:
rwLura de réfé- rcnce change également à peu' pre5 au niê.(iie taux. En liitiitsnt les réglages de la référence de manière à ce qu'ils coïncident avec les changements de la température apparente telle que relevée par le
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dispositif au lieu de coïncider r,.vec les changements de la tempé- rature réelle l'ac',li;sion c'e 1. turbine, c'cs corrections trop fortes ou trop faibles apportées par le dirpopitif Fen.si'hie la température
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ru débit Font virtuellement tlL'lintef.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les caractéristiques du dispositif de retardement sont telles que les réglages de la référence en réponse aux déplacements de l'organe de commande de la vitesse sont en retard par rapport à la réponse du dispositif sensible la vitesse aux changements de la tempéra-
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ture à l'admission à la turbine résultant de ces déplacements, de manière a procurer un réglage d'accélÉration.
Ainsi, si lors d'une accélération choisie du moteur,
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la température réelle à l'adiiisqion de la turbine atteint une valeur donnée, la température apparente telle que relevée par le dispositif sensible à la température atteint une valeur plus faible, et -le réglage de la référence du dispositif sensible à la température est à une valeur encore moindre a cause de. son plus grand retard, l'erreur
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entre la température de référence du dispositif sensible à la teiapé- rature et la température apparente telle que relevée par le dispositif
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sensible à la température réduit le débit de combustible au iateur 'et arrête et règle ainsi le taux 'accélération 0U moteur.
Dans un dispositif de coi-ffniencle dans lequel les déplace- ments de l'organe de commande de la vitesse sont transmis au réglage de la référence par !3intei,,udiaire d'un servo-.oteur, on peut incorporer le dispositif de retardement au servo-moteur. Par exemple, un servo-moteur hydraulique peut comporter des ,étranglement;' dans le passage d'écoulement du fluide moteur de manière à retarder
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l' P c ou1 enen t .
La présente invention peut être incorporée a différents genres de dispositifs de co.rù;mnde , et peut comprendre différents perfectionnements'pour faire face à certaines exigences. Par exemple, dans un genre de dispositif de commande pour un moteur
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d'a?a.reil d'aviation comportant plusieurs moteurs Èt turbine z. gaz, on peut prévoir, en cas de panne (:'un moteur que l'autre ou les autres moteurs soient réglés autOlIlLti0UC,jlent pour produire une puissance de secours anormalement élevée.'Ceci demande l' ,51il:J.ina.
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tion temporaire de l'influence du dispositif sens @le à ;-. le:
tempé- rature à l'admission d.e la turbine d'un moteur réglé pour produire la puissance de secours. Dans une forme de réalisation de l'inven- tion appliquée à un tel dispositif de commande, le dispositif sensi- ble à la température influence le débit de combustible au moteur au moyen d'une valve de fuite, et le dispositif comprend un dispositif qui peut maintenir la valve de fuite fermée de manière à éliminer l'influence du dispositif sensible 0 la .température.
L'invention peut être réalisme de différentes façons; une formé particulière d'un dispositif de commande d'une turbine à gaz suivant la. présente invention sers @aintenant décrite à titre d'exemple avec référence aûx dessins annexés, dans lesquels
Figure 1 est un schéma d'un @oteur montrant certains éléments du dispositif de commander et
Figure 2 est un schéma d'un dispositif sensible à. la température destiné à relever la température à l'admission de la turbine.
Le moteur à turbine à gaz 10 représenté sur là figure 1 est prévu pour entraîner un rotor 11 d'un hélicoptère à rotors jumelés, un deuxième rotor étant entraîné par un moteur semblable non représenté. Le moteur 10 comprend un compresseur axial 12 monté verticalement qui aspire l'air par une entrée 13, comprime cet air et le débite dons des chambres decombus- tion 14 dans lesquelles l'air supporte la combustion d'une quantité dosée de combustible injecté par des brûleurs 15. Les gaz chauds sont détendus dans une turbine entraînant un compresseur et dans une turbine motrice contenue dans une enveloppe de turbine 16, et ils s'échappent à l'atmosphère par des conduits 17.
La turbine d'entraî- nement du compresseur entraîne le compresseur 12 par l'intermédiaire d'un arbre 18, et la turbine motrice entraîne le rotor 11 par 1' intermédiaire d'un réducteur 19 et d'un arbre 20 équipé d'un dispositif sensible au couple 21.
Le combustible débité ux brûleurs 15 est amené par une pompe à course variable 22 en passant car le disoositif de dosage 23
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@ et un conduit de débit 24. Le dispositif de dosage dose la quantité de combustible débitée aux brûleurs suivant le réglage de l'organe de commande de la vitesse 25 actionné par le pilote, et apporte également automatiquement des corrections pour compenser des varia- bles qui peuvent affecter la vitesse du moteur, à savoir, la, tempé- rature et la pression de l'air entrant dans le compresseur 12.
L'organe de commande de la vitesse 25 est relié au dispositif de dosage 23 par l'intermédiaire d'une tringle 26. Si l'organe de commande de la vitesse 25 est soudainement avancé de manière à augmenter la vitesse du moteur, le dispositif de dosage 23 laisse passer une grande quantité de combustible aux brûleurs ce qui peut conduire à une température élevée indésirable à l'admission de la turbine- Pour éviter cette possibilité, un réglage supplémentaire est exercé sur le dispositif de dosage d'après la température qui règne à l'admission de la turbine, relevée par un bulbe 27 rempli de mercure. Le réglage est effectué au moyen d'un dispositif sensible à la' température 28 réprésenté en détail sur la figure 2.
Ce disposi- tif comprend un tube de Bourdon 29 relié par un tube capillaire 30 au bulbe 27, un levier 31 articulé-en 32 et contré lequel agit l'extrémité supérieure du tube de Bourdon, et une valve de fuite hémisphérique 33 contre laquelle agit l'extrémité libre du levier 31.
La valve de fuite hémisphérique 33 laisse fuir du combustible dosé du conduit de débit 24 par un conduit 54 lorsque la température apparente à l'admission de la turbine s'élève suffisamment pour que le tube de Bourdon 29 soulève le levier 31, et réduise ainsi le d4bit aux brûleurs 15.
A différentes vitesses du moteur, la température maximum que l'on peut tolérer à l'admission de la turbine pour des'condi- tions de service normales diffère également. Par conséquente il faut que la référence du dispositif sensible à la température 28, c'est-à- dire la température apparente à l'admission de la turbine pour la- quelle la valve de fuite'3 s'ouvre, soit changée suivant la vitesse du moteur. Ceci s'effectue en reliant l'organe de commande .de la
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vitesse 25 au dispositif sensible à la température par l'intermé- diaire d'un arbre 34 qui détermine la position de l'articulation 32.
L'arbre 34 porte une came 35 qui peut être réglée au noyen d'un dispositif de serrage 36. La came agit sur un levier 37 qui à son tour commande une valve hémisphérique 38. Cette valve est montée dans le piston 39 d'un servo-moteur 40. L'espace 41 sous le piston 39 est une communication permanente avec un con- duit 42 par lequel est débité'du fluide sous pression, et l'espace 43 au-dessus du piston communique également avec le conduit 42 mais par l'intermédiaire d'un. étrangleur étroit 44 de manière que le fluide ne puisse passer dans l'espace 43 qu'à faible vitesse.
La valve hémisphérique 38 commande l'échappement de fluide de l'espace 43 par un passage 45 et un étranglement 46. La surface de piston exposée dans l'espace 43 est plus grande que celle exposée dans l'espace 41 de manière que lorsquè la valve hémisphérique est fermée, le piston 39 descende lentement. Si l'organe de commande 25 est déplacé. de manière que la came. 35 permette au levier 37 de basculer dans le sens des aiguilles d'une montre et permette ainsi à la valve hémisphérique 38 de se lever, du fluide s'échappe de l'espace 43 permettant au piston 39 de monter d'une distance- égale au soulèvement de la valve hémisphérique 38.
Au contraire, si. l'organe de commande 25 est déplacé dans le sens opposé, la valve 38 est fermée et puisque du fluide ne peut plus s'échapper de l'espace 43, le piston 39 descend jusqu'à ce que la valve 38 ne le suive plus.
Un ressort 47 interposé entre la came 35 et le levier 37 permet à la came d'être déplacée avant le déplacement correspondant vers le bas du piston 39 et de la valve 38. Les déplacements du piston 39 sont transmis à l'articulation 30 par l'intermédiaire d'un levier 48 dont le point d'articulation 49 est réglable., et par l'intermédiaire d'une tige 50. Des butées réglables 51 et 52 déterminent les positions extrêmes du piston 39.
La disposition décrite assure que dans le cas d'une erreur entre la température.de référence à laquelle le dispositif sensible à la température est réglé (c'est-à-dire la position de l'articula-
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tion 32) et la température apparente à l'admission de la turbine (c'est-à-dire la position de l'extraite supérieure du tube de
Bourdon 29) un réglage approprié du débit de combustible dosé soit effectué par la valve hémisphérique 33. Mais la température apparente à l'admission de la turbine sera différente de la température réelle à l'admission de la turbine lorsque les conditions de service sont changées rapidement à cause de l'inertie thermique du bulbe 27.
Par conséquent, il y aurait un faux réglage de l'alimentation de com- bustible, accompagné des effets indésirables mentionnés ci-avant, si les mesures suivant la présente invention n'étaient pas appliquées.
Ces mesures comprennent l'incorporation d'un dispositif de retarde- ment au servo-moteur 40, au moyen des dits étranglements 44 et 46.'
Ces étranglements sont choisis de manière que les déplacements du piston 39 en réponse au déplacement de l'organe de commande de la vitesse 25 soient retardés pour coïncider approximativement avec les changements de la position de l'extrémité supérieure du tube de Bourdon 29 résultant des changements de température à l'admission de la turbine, produits par les changements de débit de combustible dûs aux dits déplacements de l'organe de commande de.la vitesse 25.
En variante, si l'on choisit les étrangleurs 44 et 46 de manière que les déplacements du piston 39, en réponse au déplacement de l'organe de réglage de la vitesse 25, soient en retard par rapport au changement correspondant de la position de l'extrémité supérieure du tube de Bourdon, le dispositif procure un réglage de l'accélération comme décrit ci-dessus.
Le dispositif comporte un perfectionnement permettant également de satisfaire aux exigences de l'installation à. rotors jumelés* Si l'un des moteurs tombe en panne, l'autre doit être automatiquement réglé de manière à fournir une puissance de secours -anormalement élevée. Il faut alors tolérer temporairement une tempéra- ture anormalement élevée à l'admission à la turbine. Si ceci n'était pas prévu, le dispositif décrit jusqu'à présent fonctionnerait de manière à empêcher une température élevée à l'admission de la turbine, ce qui empêcherait l'obtention d0 la puissance élevée de secours désirée.
Le dispositif perfectionna agit de manière à mettre hors
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d'action 'un des dispositifs sensibles à la température d'un des moteurs lorsque l'autre moteur tombe en panne. Comme décrit ci-avant chaque moteur transmet son couple par l'intermédiaire d'un dispositif sensible au couple 21. Si le couple transmis par un moteur tombe à une valeur prédéterminée indiquant une panne, le dispositif sensible au couple 21 de ce moteur envoie un signal par l'intermédiaire d'une connexion 53 pour actionner un dispositif de surcommande d'urgence (non représenté) de l'autre moteur.
Le dispositif de surcommande est décrit en détail dans le brevet de même date de la Demanderesse intitulé "Dispositifs de réglage pour installations motrices comportant au moins deux moteurs". Il comprend une valve qui, lors du fonctionnement du dispositif de surcommande, admet du fluide sous pression dans un conduit 55 menant à un èspace au-dessus d'un piston 56 de manière à faire descendre ce piston et fermer la valve de fuite hémisphérique 33 sans tenir.compte de la position du levier 31. Le dispositif sensible à la température 28 cesse alors'd'influencer le débit de combustible.
REVENDICATIONS.
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