Installation de propulsion. L'invention, qui est due à H. Robert Pouit, est relative à une installation de propulsion qui pourrait être, par exemple, une installa tion de propulsion pour aérodyne.
L'installation selon l'invention comprend un compresseur rotatif, une chambre de com bustion, une turbine à gaz entraînant ledit compresseur et, dont les gaz d'échappement alimentent une tuyère de propulsion et un auto-générateur de gaz chauds sous pression à piston, l'installation comprenant, en outre, un dispositif de distribution. permettant soit d'envoyer des gaz provenant dudit auto- générateur à une turbine distincte de la tur bine susmentionnée, soit de diriger ces gaz vers une tuyère sans qu'ils passent par la turbine mentionnée en second lieu.
Les fil-.1 et 2 du dessin montrent, chacune schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exéeutiorr différente de l'installation selon l'invention et serrant à la propulsion (j'une aérodyne. La fi;. 3 montre, égalemerr-:- à titre d'exemple, une variante de l'installa tion selon la fi-. 1.
L'installation représentée par la fig. 1 comprend un compresseur rotatif 1, une tur bine à gaz 2 entraînant. ledit compresseur 1 et une chambre de combustion 3 munie d'in jecteurs de combustible 4, les gaz d'échappe ment de la. turbine à gaz '? alimentant une tuyère de propulsion 5 d'une aérodyne. L'en- semble des éléments 1 à 5 constitue un turbo réacteur d'un modèle usuel.
En outre, cette installation présente un auto-générateur de gaz chauds sous pression à, piston 6, une deuxième turbine à gaz 7 et une soufflante 8 entraînée par cette turbine à gaz et alimentant une tuyère de propul sion 8a.
L'auto-générateur comprend un cylindre rooteur 9 dans lequel travaille un piston moteur 10 qui commande les ouvertures d'en trée 11 et les ouvertures d'échappement 12 dudit cylindre moteur 9 qui est muni, en outre, d'un injecteur 13.
Au piston moteur 10 est relié un piston compresseur 14 qui travaille dans un cylindre 15 dont chacun des compartiments situés de part et d'autre du piston 14 est muni de sou papes d'aspiration 16 et. de soupapes de re foulement 17, de sorte que la partie compres seur 11-15 de l'auto-générateur travaille à double effet..
La course de l'équipage de pis tous 10-14 a. une valeur fixe grâce à l'emploi d'un coulisseau 18 articulé sur une manivelle 19 qui tourne autour d'un axe 20 et glissant dans une coulisse 21 solidaire de l'équipage de pistons 10-14. Cependant, clans une variante, l'auto-générateur 6 pourrait être à piston libre.
Le cylindre moteur 9 est alimenté par de l'air comprimé par la partie compresseur de l'auto-générateur au moyen d'un conduit 22 reliant le refoulement des compartiments du cylindre compresseur 15 aux ouvertures d'ad mission 11 du cylindre moteur 9.
On obtient ainsi, pendant les périodes d'échappement dudit cylindre, à. la. sortie de ce dernier, -Lui mélange gazeux chaud ayant une pression sensiblement égale à la pression de refoule ment de la partie compresseur et étant consti tué par un mélange des gaz de combustion du cylindre moteur et de l'excédent de l'air de balayage de ce dernier cylindre.
Ce mélange passe dans un collecteur 23 dans lequel est introduite également la partie de l'air com primé dans le cylindre compresseur 15 qui n'a pas servi à l'alimentation et au balayage du cylindre moteur 9, cette dernière partie arrivant aii collecteur 23 après avoir traversé le carter 24 de l'auto-générateur. Le collecteur 23 est muni d'un injecteur de combustible 23a, à l'aide duquel on peut brûler une cer taine quantité de combustible dans le mélange gaz-air traversant le collecteur 23.
La partie compresseur de l'auto-généra- teur 6 peut être soit. alimentée par de l'air comprimé dans le compresseur 1 au moyen d'un conduit 25 commandé par. un volet 26, soit alimentée en air ayant la pression am biante, au moyen d'un canal relié au conduit 25 et commandé par une soupape 27, le volet 26 se trouvant alors dans sa position fermée.
Le collecteur 23 des gaz chauds sous pres sion, produits par l'auto-générateur 6, peut communiquer soit avec l'admission de la tur bine 7, soit avec un conduit 28 alimentant une tuyère de propulsion 29, soit avec un conduit 30 relié à un conduit 31 partant de l'échappement de la turbine 7 et qui débouche dans la chambre de combustion 3. Ces di verses communications sont commandées par deux volets 32-33.
Le conduit 31 est muni d'un injecteur de combustible 34 qui permet de brûler une cer taine quantité supplémentaire de combustible dans les gaz provenant de l'auto-générateur avant que ces gaz ne se mélangent avec l'air qui traverse la chambre de combustion 3 et y est réchauffé par la combustion du combus- tible arrivant par les injecteurs 4 avant d'en trer dans la turbine 2.
Le fonctionnement de l'installation repré sentée par la fig. 1 est le suivant: Pour le décollage ou la marche à basse altitude, on ferme l'entrée du conduit 25 par le volet 26 et l'entrée du conduit 30 par le volet 32, tandis que le volet 33, en fermant l'admission de la turbine 7, fait communiquer le conduit 28 avec le collecteur 23 de l'auto générateur.
Par conséquent, les deux groupes formés par les éléments 1 à 5, d'une part, et par l'auto-générateur, d'autre part, travail lent tout à fait indépendamment l'un de l'autre; dans le premier groupe, la totalité de l'air comprimé par le compresseur 1 se détend d'abord, après réchauffage dans la chambre de combustion 3, dans la turbine 2, pour ali menter ensuite la tuyère 5, tandis que les gaz débités par l'auto-générateur 6 qui aspire, à travers la soupape 27, dans l'atmosphère, ali mentent la tuyère 29, la turbine 7 et la souf flante 8 étant arrêtées.
Pour les vols à haute altitude, on ouvre le volet 26 de façon que la partie compres seur de l'auto-générateur 6 soit alimentée par de l'air comprimé par le compresseur 1. D'autre part, on ferme l'entrée du conduit 28 par le volet 33, le volet 32 fermant l'entrée du conduit 30, de sorte que le collecteur 23 communique avec l'admission de la turbine 7. L'échappement de celle-ci arrive dans la chambre de combustion 3 par le conduit 31. Cette marche est celle qu'on peut appeler marche mixte .
Pour cette marche mixte, la turbine 7 est. donc entraînée par les gaz. moteurs fournis par l'auto--énérateur 6 et elle entraîne elle- même la soufflante 8 qui alimente en air com primé la tuyère 8a.. Les gaz moteurs sortent de la turbine 7 avec une pression sensiblement. égale à la pression de refoulement du com presseur 1 et sont. amenés par le conduit 31 dans la chambre de combustion 3 où ils se mé langent avec la partie de l'air sous pression qui va directement du compresseur 1 vers la turbine 2. Ces gaz se détendent donc une deuxième fois dans cette dernière turbine.
Enfin, l'installation montrée par la fig. 1. permet encore un mode de fonctionnement où l'auto-générateur aspire à travers la soupape 27, dans l'atmosphère, tandis que le volet 26 est fermé et alimente, à. travers les conduits 30-31, la chambre de combustion 3 et, par tant., la turbine 2, tandis que les volets 32 et 33 ferment. respectivement l'admission de la turbine 7 et le conduit 28 alimentant la tuyère<B>29.</B>
Bien entendu, pour que ce dernier mode de fonctionnement soit possible, il faut régler l'auto-générateur de faqon telle que la pres sion des gaz moteurs soit sensiblement égale à celle de l'air comprimé par le compresseur rotatif 1.
Il est à noter que, pour le démarrage de l'installation de la. fis,. 1, on commence par faire démarrer l'auto-générateur dont les gaz sont ensuite introduits dans la chambre de combustion 2 par une manaeuvre appropriée des volets 32, 33, pour mettre en marche la turbine 2 et le compresseur 1.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 2, toutes les machines tournantes (com presseurs rotatifs et turbines à. gaz) sont dis posées dans un carénage fuselé.
L'installation représentée à la fig. 2 com prend une soufflante axiale 35 et. un eompres- seur rotatif comprenant un rotor axial 36 et. un rotor centrifuge 37 disposés en série. Les deux rotors du compresseur rotatif et celui de la soufflante sont, coaxiaux. Une turbine 38 entraîne la soufflante 35, une roue de tur bine 40 entraîne le rotor 36 et une roue de turbine 39 entraîne le rotor 37.
La turbine 38 et. la. turbine comprenant. les roues 39 et. 40 sont, coaxiales avec le com presseur et la soufflante. L'installation eom- prend, en outre, l'auto-générateur 41 qui est analogue à celui représenté par la fig. 1.
Entre la sortie de la soufflante 35 et l'ad mission du compresseur rotatif 36, 37 est dis posée une dérivation 42 menant à. une tuyère de propulsion 43 à air comprimé. Le compres seur rotatif 36, 37 refoule dans une chambre de combustion annulaire 44 munie d'injec teurs de combustible 45, et les gaz brûlés pas- sent. de cette chambre dans la. turbine 39, 40, dont la roue 40 est la. roue d'aval. Les gaz brûlés sont ensuite évacués par une tuyère de propulsion 46.
L'auto-générateur 41. est, muni d'une sou pape d'aspiration 47 lui permettant d'aspirer dans l'atmosphère ambiante. En outre, un conduit 48, commandé par un volet 49, per met, d'alimenter la partie compresseur de l'auto-générateur avec de l'air prélevé entre les rotors 36 et 37 du compresseur rotatif.
L'échappement de l'auto-générateur est relié, d'une part, par un conduit 50, à l'ad mission de la turbine 38 et, d'autre part, par un conduit 51, à une tuyère de propulsion 52, une vanne à deux directions 53 permettant de diriger les gaz moteurs débités par l'auto- générateur soit vers la turbine 38, soit vers la tuyère 52.
Un conduit 54 relie l'échappement de la turbine 38 à une chambre de combustion 5.1a qui se trouve à l'intérieur de la chambre de combustion 44 et qui est munie d'un injeeteur 55 pour brûler une quantité supplémentaire de combustible à l'intérieur des gaz chauds qui s'échappent de la. turbine 38 et qui con tiennent un pourcentage important d'oxygène. Une soupape de retenue 65 permet à l'air se trouvant dans la chambre de combustion 44 de rentrer dans la chambre 5.1a et de servir de comburant pour le combustible injecté en 55, lorsque cette dernière chambre n'est pas traversée par les gaz d'échappement de la turbine 38.
Le fonctionnement de l'installation repré sentée par la fig. 2 est le suivant. Pour le décollage et la marche en basse altitude, on ferme le volet 49 du conduit. 48, de sorte que le générateur 41 aspire dans l'atmosphère am biante, et on relie, en manoeuvrant la vanne à deux directions 53, l'échappement de cet auto- générateur à la tuyère 52. La turbine 38 et la soufflante 35 ne sont donc pas entraînées pour ces régimes et la tuyère 43 n'est pas alimentée en air sous pression. L'air entre par les ouver tures d'aspiration 56 et traverse sans com pression la soufflante 3 5 pour arriver au com presseur 36, 37.
Une soupape d'aspiration spé- ciale pourrait aussi être disposée entre la soufflante 35 et l'entrée du compresseur 36, 37. L'air comprimé par le compresseur 36, 37 est refoulé dans la chambre de combustion 44, d'où il _ pénètre aussi dans la chambre de com bustion 54a en traversant la soupape 65. Dans ces chambres, sa température est élevée par la combustion d'une certaine quantité de com bustible introduite par les injecteurs 45 et 55. Ensuite, l'air provenant des chambres de combustion se détend dans la turbine 39, 40, pour s'échapper enfin par la tuyère 46.
Pour les régimes à altitude moyenne et élevée, on ouvre le volet 49 et on manceuvre la vanne 53 de façon que les gaz débités par l'auto-générateur soient envoyés à la turbine 38. Celle-ci 'entraîne la soufflante 35 aspi rant par les ouvertures d'admission 56 et re foulant une partie de l'air vers la tuyère 43 et l'autre partie vers le compresseur 36, 37.
La pression de débit du générateur 41 et la détente dans la turbine 38 sont déterminées de façon telle que les gaz d'échappement de cette turbine aient une pression sensiblement égale ou légèrement supérieure à la pression de refoulement du compresseur rotatif 36, 37, de sorte que le mélange à l'intérieur de la chambre de combustion 44 des deux courants gazeux ne présente aucune difficulté. C'est ensuite ce mélange qui, après détente dans la turbine 39, 40, alimente la tuyère 46.
Bien entendu, on pourrait aussi faire fonctionner l'installation en fermant le volet 49 et en faisant aspirer l'auto-générateur 41 dans l'atmosphère, les gaz moteurs débités par l'auto-générateur étant ensuite dirigés vers la turbine 38.
La variante de l'installation de la fig. 1, montrée à la fig. 3, se distingue de cette installation en ce que le collecteur 23 des gaz débités par l'auto-générateur 6, qui est iden tique à celui -de la fig. 1, communique cons tamment avec l'admission d'une turbine 7, qui entraîne une soufflante 8,.
Des vannes 60 et 60a permettent de faire communiquer l'échappement de la turbine 7, soit avec l'ad mission d'une deuxième turbine 7., entraînant une deuxième soufflante 8_, soit directement, à l'aide d'un conduit 61, avec un conduit 31 reliant l'échappement de la turbine 7,; à la chambre de combustion 3 du groupe compres- seur-turbine 1 à 5, qui est identique à celui de l'installation de la fig. 1.
Dans ce dernier cas, les gaz passent directement de la turbine 71 dans la chambre de combustion 3 sans pas ser par la turbine 7_. Comme dans l'installa tion de la fig. 1, un injecteur de combustible additionnel est monté dans le conduit 31. L'air comprimé par les deux soufflantes 81 et & alimente une tuyère de propulsion commune 8a,. Les orifices d'admission de la partie com presseur de l'auto-générateur 6 sont reliés, d'une part, par un conduit 63 muni d'une vanne 64,à un étage intermédiaire du com presseur rotatif 1. et, d'autre part, par le con duit 25 commandé par le volet \_'6 à la sortie du compresseur 1.
Ceci permet de suralimen ter l'auto-générateur soit avec de l'air soutiré à un étage intermédiaire du compresseur 1, soit avec de l'air ayant traversé le compres seur 1. Pour le reste, la variante de la fig. 3 présente la même disposition que l'installation de la fig. 1.
Le fonctionnement de la variante de la fig. 3 est le suivant: Pour le décollage ou pour la marche à basse altitude, on met les vannes 60 et 60a dans une position telle que la turbine 7_ et avec elle la soufflante 8., soient arrêtées et que les gaz provenant de l'auto-générateur 6, après leur détente dans la turbine 7,, soient introduits directement dans la chambre de combustion 3 où ils se mélangent avec l'air comprimé par le compresseur rotatif 1, ce mélange étant réchauffé par la. combustion du combustible arrivant par l'injecteur 4 et traversant.
ensuite, en se détendant, la tur bine à gaz 2 pour s'échapper par la tuyère 5. Pendant ce régime, la partie compresseur du générateur 6 petit aspirer directement dans l'atmosphère (par une soupape non repré sentée à la fig. 3) ou peut être alimentée par de l'air soutiré à l'étage intermédiaire dit compresseur 1 par le conduit 63.
Pour les vols à altitude moyenne ou éle vée, les vannes 60 et 60a sont commandées de faon telle que les gaz d'échappement de la turbine 71 soient introduits dans la tur bine -r= où ils se détendent une deuxième fois, en entraînant cette dernière turbine et avec elle la soufflante 8- Ensuite, ces gaz sont introduits, par le conduit 31, dans la chambre de combustion 3 où ils se mélangent avec une partie de l'air refoulé par le compresseur 1, candis qu'une autre partie de cet air est ame née, par le conduit. 25, à l'admission de l'auto- générateur 6.
Eventuellement, au lieu d'alimenter l'auto- générateur, pour les vols à haute ou moyenne altitude, par de l'air refoulé par le dernier étage du compresseur 1, on pourrait l'alimen ter, pour lesdits vols, par de l'air soutiré, au moyen du conduit 63, à l'étage intermédiaire du compresseur 1.
On pourrait remplacer par une hélice le dispositif constitué par la soufflante 8 et la tuyère 8a ou par les soufflantes 81 et 8. et la tuyère 8a1.
D'autre part, la. turbine (2 ou 39, 40) entraînant le compresseur rotatif (1 ou 36, <B>379</B> ) pourrait en outre entraîner au moins une hélice.