Installation de propulsion par réaction. L'invention, qui est due à 1\I. Robert Pouit, a pour objet une installation de propulsion par réaction à combustion interne pour aéro dyne comprenant au moins deux dispositifs compresseurs entraînés chacun par un dispo sitif moteur thermique distinct.
Cette installation est caractérisée selon l'invention en ce que le refoulement de l'un de ces deux dispositifs compresseurs alimente de fanon permanente le dispositif moteur qui Fentraîne, la disposition étant telle que l'on puisse soit faire communiquer le refoulement du second de ces deux dispositifs compres seurs avec l'admission du premier et L'échap pement du dispositif moteur entraînant ce dernier avec le second des deux dispositifs moteurs, soit faire communiquer le refoule ment du second de ces deux dispositifs com presseurs au moins avec le dispositif moteur qui l'entraîne.
Le dessin représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'installation selon l'invention, ainsi que des variantes de ces formes d'exécution.
La fig. 1 montre schématiquement une première forme d'exécution.
La fig. 2 représente, également schémati quement, une deuxième forme d'exécution. La fig. 3 montre, schématiquement, un dispositif automatique de commande de l'ins tallation selon la fig. 1. La fi-. 4 se rapporte à une variante de l'installation représentée par la fig. 2.
La fig. 5 se rapporte à une variante de l'installation de la fig. 1.
Les fig. 6 à 8 montrent, schématiquement, trois autres formes d'exécution.
La fig. 9, enfin, représente une partie de l'installation de la. fi-. 8, à phis grande échelle.
L'installation de la fig. 1 comprend exclu sivement des turbomachines.
Cette installation comprend un compres seur à basse pression 1 et un compresseur à haute pression 2, chacun de ces compresseurs comprenant plusieurs étages.
L'entrée d'air dans le compresseur basse pression 1 se fait à l'aide de la. prise d'air 3, tandis que l'air comprimé dans ce compres seur est refoulé par le raccord de refoule ment 4.
Le compresseur à haute pression 2 a une entrée d'air en 5 et l'air comprimé en sort en 6.
L'installation comprend une turbine à gaz à. plusieurs étages 7 à haute pression et une turbine à gaz à basse pression à plusieurs étages 8; ces deux turbines à gaz 7 et 8 sont disposées dans la même enveloppe, mais leurs arbres sont indépendants.
L'arbre de la turbine haute pression 7 entraîne le compresseur à haute pression 2, tandis que l'arbre de la turbine à basse pres- lion 8 est solidaire de l'arbre du compresseur à basse pression 1.
Le raccord de refoulement 4 du -compres seur à basse pression 1 est relié, d'une part, par un conduit 9 à l'admission 5 dit com presseur haute pression 2 et, d'autre part, par le moyen d'un conduit. de dérivation 10, à l'admission de la turbine basse pression 8.
Une deuxième prise d'air 11 permet d'ali menter l'admission 5 du compresseur haute pression 2 par de l'air pris dans l'atmosphère ambiante. Le refoulement 6 du compresseur 2 communique de façon permanente, par un -conduit 12, avec l'entrée dans la turbine haute pression 7 dont l'échappement peut être relié soit par un conduit 13 à l'admission dans la turbine basse pression 8, soit par un conduit 14 à -une tuyère de propulsion 15. L'échappement de la turbine basse pression 8 est relié par les conduits 8a à une autre tuyère de propulsion 16.
Dans chacun des deux conduits 10 et 12 est. intercalée une -chambre de combustion 17, respectivement 18, munie d'injecteurs de combustible.
Des robinets à deux voies 19, 20 et 21 sont disposés respectivement dans les conduits 9, 10 et 13 pour obtenir soit la marche en série, soit la marelle en parallèle des deux groupes de l'installation.
Par la position des robinets 19, 20 et 21, représentée par la fig. 1, on obtient la marche en parallèle dont on se sert. au sol et à basse altitude. Pour la rriarclie en parallèle, ,l'air aspiré dans l'atmosphère ambiante rentre simultanément par les prises 3 et 11 dans les compresseurs 1 et 2. L'air refoulé par le com presseur 1 est amené par le conduit 10 dans la chambre de combustion 17 où il est ré chauffé par la combustion de combustible et d'où il est amené vers l'admission de la tur bine 8 dans laquelle il se détend, en entraî nant celle-ci, jusqu'à une pression légèrement supérieure à la pression ambiante.
A la sortie de la turbine 8, l'air est amené par le conduit 8a à la tuyère de propulsion 16.
L'air comprimé par le compresseur 2 est réchauffé dans la chambre de combustion 18 avant d'entrer dans la turbine 7. En entrai- nant cette dernière, l'air provenant du -com presseur 2 se détend également jusqu'à une pression légèrement supérieure à la pression ambiante pour être amené par le conduit 14 à. la tuyère 15 d'où il s'échappe en produisant un effet propulsif.
Pour la marche en série, on donne aux robinets 19 et 20 des positions telles qu'ils mettent en communication le refoulement 4 dix .compresseur 1 et l'admission 5 du com presseur 2 et qu'ils ferment en même temps la communication, d'une part, entre le com presseur 1 et la turbine 8, la chambre de com bustion 17 étant, ainsi hors circuit et, d'autre part, entre la prise d'air 11 et l'admission 5 du compresseur haute pression 2. Enfin, le robinet. 21, d'une part, interrompt, polar cette même marche, la communication entre l'échappement de la turbine 7 et la tuyère 15 et, d'autre part, ouvre le conduit 13 qui relie l'échappement de la turbine 7 à l'admission dans la turbine 8.
De cette façon, l'air rentrant par la prise d'air 3 est comprimé une première fois dans le compresseur 1 et une deuxième fois dans le compresseur 2 mis en série avec le premier compresseur. Cet air est enrichi en calories dans la chambre de combustion 18 pour en traîner, en se détendant, d'abord la turbine 7 et ensuite la turbine 8. Enfin, l'air sortant de la turbine 8 par le conduit 8a est amené à la tuyère de propulsion 16.
La marche en parallèle des deux groupes 1-8 et 2-7 de l'installation décrite sert pour le décollage et pour la montée rapide lorsque l'installation doit fournir une très grande puissance. En effet, chacun des deux groupes, aspirant directement dans l'air am biant, ayant une pression relativement élevée, comprime tin très grand poids d'air à des pressions qui restent dans les limites usuelles, cet air permettant la combustion dans les deux chambres de combustion 17, 18, d'une grande quantité de combustible.
Il est à noter ici que le groupe basse pression 1-8 ayant des dimensions beaucoup plus importantes que le groupe haute pression 2-7, est capable de fournir à basse altitude une puissance très importante et bien supérieure à celle fournie par le groupe haute pression.
La marche en série est. utilisée notamment pour le vol à haute altitude qui constitue l'altitude de vol normale. Pour cette dernière marche, ce n'est. que le compresseur basse pression 1 qui reçoit l'air ambiant. et c'est. la chambre de combustion 18 seule qui fonc tionne pour brûler du combustible dans l'air comprimé.
Pour obtenir le fonctionnement de l'ins tallation décrite dans les meilleures conditions possibles, non seulement pour la marche en série, mais également pour la marche en parallèle, il est avantageux d'agencer cette installation de façon telle que, pour le vol à altitude normale de, par exemple 15 000 m, où la pression ambiante est égale à 0,12 kg/em2, la pression de refoulement du compresseur basse pression 1 soit égale à environ 1 kg/em2, c'est- à-dire à la pression régnant à proximité du sol.
D'autre part, on s'arrangera dans ce cas pour que la pression d'échappement à la sor tie de la turbine haute pression 7 soit un peu supérieure à la pression ambiante régnant à proximité du sol, par exemple égale à 1,5 k!-7/cm2, ce qui assure, d'une part, pour la marche en parallèle, une vitesse convenable d'éjection des gaz moteurs qui sortent de la tuyère 15 et, d'autre part, pour la. marche en série, une détente suffisante dans la turbine basse pression 8 dont la pression d'échappe ment, pour cette dernière marche.
est, à une hauteur de vol d'environ 15 000 m, égale, par exemple, à 0,3 kg/cm2, cette valeur étant suffisamment supérieure à la pression am biante de 0,12 kg/em2 pour assurer aux gaz sortant par la tuyère 16 également une vi tesse convenable.
Il ressort de ce qui précède que les condi tions dans lesquelles travaille le groupe haute pression 2-7 de l'installation décrite sont toujours sensiblement les mêmes, aussi bien pour la marche en série que pour la marche en parallèle.
Pour le groupe basse pression 1--8, on règle, dans l'installation décrite, le combus- tible injecté dans la chambre de combustion 17 pour la marche en parallèle, de préférence de façon telle qu'on obtienne la même vitesse de rotation de ce groupe pour la marche en parallèle que pour la marche en série réali sant ainsi toujours le même rapport, de com pression dans le compresseur basse pression 1.
En outre, on s'arrange pour que, dans cette installation, .les vitesses de rotation étant sensiblement constantes, les vitesses d'intro duction dans :les roues de la. turbine 8 soient. également toujours sensiblement les mêmes.
Dans le cas où pour la marche en paral lèle de l'installation décrite, le volume des gaz provenant du compresseur 1 et de la chambre de combustion 17 serait inférieur au volume des gaz introduits dans la turbine 8 pendant la marche en série, on peut laminer, en amont de la turbine 8, les gaz alimentant celle-ci pendant la marche en parallèle, à l'aide d'un registre 22 monté dans le conduit 10, pour obtenir ainsi l'égalité des volumes des gaz alimentant ,ladite turbine pendant la marche -en parallèle et pendant la marche en série.
Le même effet. pourrait s'obtenir dans une variante en faisant échapper, pendant la marche en parallèle, les gaz moteurs de ladite turbine 8 en amont de la dernière roue ou des dernières roues de celle-ci, à l'aide d'un con duit 23 court-circuitant la ou les dernières roues de la turbine 8.
Dans l'installation représentée par la fig. 2, le refoulement du compresseur 2 com munique de façon permanente avec l'admis sion de la turbine 7 qui l'entraîne par l'inter médiaire des chambres de combustion d'un moteur à combustion interne à piston à deux temps 18a. Les gaz d'échappement de ce mo teur qui sont constitués par les gaz de com bustion et l'excédent de l'air de balayage et d'alimentation ont une pression essentielle ment égale à la pression d'alimentation dudit moteur.
Dans cette fie. 2, on a désigné toutes les parties identiques ou analogues à certaines parties de la fie. 1 par les mêmes chiffres de référence que dans cette dernière; le refoule- ment du compresseur 2 est relié à l'admission du moteur l8a par un tuyau 12a, et un tuyau 12b relie l'échappement de ce moteur à l'ad mission de la. turbine 7.
L'énergie mécanique supplémentaire<B>dé-</B> veloppée par le moteur 18a sert à l'entraîne ment d'une soufflante 24 qui refoule dans des conduits 25 aboutissant à des tuyères de pro pulsion 26.
Cette soufflante peut également servir, pour la marche en parallèle, à la suralimen tation des compresseurs 1 et 2, et pour la marche en série, à la suralimentation du com presseur<B>1</B> seul. A cet effet, un robinet à deux voies 27 est monté entre la prise d'air 3 et l'admission du compresseur 1 et un robinet à deux voies 28 est monté entre la prise d'air 1.1 et l'admission du compresseur 2.
Ces robi nets à deux voies<B>27,</B> 28 mettent en commu nication, selon leur position, soit les prises d'air 3 et 11 avec les compresseurs respectifs, soit le conduit. de refoulement. 25 de la souf flante 24 avec l'un et!ou l'autre desdits com presseurs en faisant passer l'air de suralimen tation par des conduits de dérivation dési gnés respectivement par 29 et 30. Des robi nets 19 et 20 permettent (le faire communi quer le refoulement du compresseur basse pression 1, entraîné par la. turbine 8, distincte de la turbine 7, avec l'admission du compres seur 2, par un conduit 9.
L'installation montrée par la fig. 2 est mu nie, en outre, de deux conduits de communi cation 13, 131, entre la sortie de la turbine haute pression 7 et l'entrée de la turbine basse pression 8.
Dans le conduit 13 est intercalé le robinet à. deux voies 19a qui, dans une de ses posi tions, ferme ce conduit 13 et laisse passer par le conduit 10 l'air provenant du compresseur basse pression 1 dans la chambre de combus tion 17 d'où cet air rentre dans un étage de la turbine 8 situé en aval du premier étage de cette turbine, tandis que ledit robinet. 19a, clans son autre position, ferme le conduit. 10 et ouvre le conduit 13.
Dans le conduit 131 est intercalé un robi net à deux voies 21 qui, dans l'une de ses posi- tions, fait communiquer la tuyère de propul sion 15 avec la sortie de la. turbine 7 et ferme le conduit 131, tandis que, clans l'autre posi tion, il ferme ladite communication et. ouvre ce dernier conduit.
Dans le tuyau 12b, qui relie l'échappement du moteur 18a à l'entrée .de la turbine haute pression 7, est intercalée une chambre de combustion supplémentaire 31 à l'aide de la quelle on peut., pour certains régimes, brûler du combustible supplémentaire pour pousser la puissance de l'installation au-delà de la puissance normale.
Tout ce qui a été dit au cours (le la des cription de la fig. 1 au sujet du maintien de la vitesse de rotation du groupe 1-8 et au sujet du maintien à une valeur essentielle ment. constante de la vitesse d'introduction des gaz dans la. turbine basse pression 8 s'ap plique également à l'installation représentée par la fig. 2.
Le fonctionnement de cette installation est., en principe, le même que celui de l'installa tion représentée par la, fig. 1. Pendant, le dé collage et le vol à. altitudes basses et moyennes jusqu'à. une hauteur par exemple de 9000 m, les deux groupes de l'installation \?, 18a, 7 et 1, 17, 8, fonctionnant. en parallèle, c'est-à-dire due les gaz détendus clans la turbine haute pression 7 alimentent la tuyère de propulsion 15 et ceux détendus dans la turbine basse pression 8 alimentent. la tuyère de propulsion 16.
Les robinets 19, 19a et 21 ont, pendant la. marche en parallèle, la position indiquée dans la fig. 2. Au-delà de ladite altitude, la marche en parallèle est. changée en marche en série pour laquelle la chambre de combustion 17 est mise hors fonction.
Pour cette dernière marche, les robinets 19, 19a, 20 et 21 sont amenés dans une position telle que l'air com primé par le compresseur basse pression 1 est amené an compresseur haute pression 2 pour y être comprimé une deuxième fois; ensuite, cet air est introduit dans le moteur 18a pour lequel il constitue l'air d'alimentation et de balayage; les gaz, s'échappant de ce moteur, sont introduits dans la turbine 7 où ils subis sent une première détente;
ensuite, ces mêmes gaz sont introduits, par les conduits 13, 131 dans la turbine basse pression 8 où ils subis sent une deuxième détente jusqu'à une pres sion supérieure à la pression ambiante d'un degré tel qu'on obtienne dans la tuyère de propulsion 16 une vitesse d'éjection des gaz qui assure un bon rendement de la propulsion.
Il est à noter que, pour la marche en série pour laquelle le robinet 20 a la position mon trée par la fig. 2, le robinet 27 doit se trou ver dans la position pour laquelle il ferme la dérivation 29.
Pour le bon fonctionnement de l'installa tion de la fig. 2, il est essentiel que la pres sion d'alimentation du moteur 18a reste sensi blement constante pour toutes les hauteurs; c'est la raison d'être du dispositif permettant, pour la marche en parallèle, soit la suralimen tation du compresseur haute pression 2 par l'air précomprimé par la soufflante 24, soit l'alimentation dudit compresseur directement à partir de l'atmosphère et permettant, d'autre part, aussi bien pour la marche en parallèle que pour la marche en série soit la suralimentation du compresseur 1 par l'air précomprimé par la soufflante 24,
soit l'ali mentation de ce dernier compresseur directe ment par l'atmosphère.
Dans une variante de l'installation mon trée par la fig. 2, on pourrait remplacer le compresseur haute pression 2 et le moteur 18a par un autogénérateur de gaz chauds sous pression comprenant un élément moteur à combustion interne et au moins un élément.
compresseur à piston, les deux éléments étant solidaires l'un de l'autre, et l'air comprimé par cet élément compresseur servant en tota lité d'air d'alimentation et de balayage du cylindre moteur de cet autogénérateur. Les gaz sous pression fournis par cet. autogénéra- teur serviraient alors à alimenter la turbine 7, servant dans cette variante à entraîner la soufflante 24. Pour le reste, cette variante serait identique à l'installation de :la fig. 2.
La fig. 3 montre le dispositif commandant. automatiquement le passage de la marche en parallèle à la marche en série et vice versa de l'installation de la fig. 1 en fonction de l'altitude de vol, au moyen de la capsule baro métrique 33. Cette capsule pourrait aussi agir par l'intermédiaire de relais électriques, pneu matiques, magnétiques ou hydrauliques. Dans l'installation de la fig. 1, les robinets 19, 20 et 21 sont conjugués et commandés simultané ment par le levier 32.
La capsule 33 est attelée au levier unique 32 par l'intermédiaire de tringles 34, 35, 36, 37 et de leviers coudés 38 et 39; le levier 39 étant soumis à l'action d'un ressort 40 dont la tension cherche à maintenir l'organe de com mande 32 dans l'une ou dans l'autre de ses deux positions extrêmes pour lesquelles les robinets 19, 20 et 21, etc. assurent la marche de l'installation en série, respectivement la marche en parallèle. Entre le levier 39 et la capsule 33 est intercalée une liaison élastique comprenant un piston 41 et un cylindre 42 reliés entre eux par l'intermédiaire de deux ressorts 43 et 44 à action mutuellement anta goniste.
Le dispositif de commande comprend en outre des organes pour provoquer l'allumage du combustible injecté dans la chambre de combustion 17, lorsque le dispositif fait. pas ser l'installation du régime de marche en série au régime de marche en parallèle. Ces organes d'allumage comprennent un fil de platine 45 disposé dans la chambre 17 et chauffé électri quement par un circuit qui est fermé, dans la position des organes du dispositif représentée par la fig. 3 et qui correspond à la marche en parallèle de l'installation, par le contact du levier 39 sur un plot 46.
Le même circuit électrique alimente le mo teur électrique du groupe motopompe 47 qui alimente en combustible les injecteurs 48 de la chambre 17.
Le fonctionnement du dispositif est le sui vant: Au sol, ce dispositif de commande de l'ins tallation de la fig. 1 a la position représentée par la fig. 3 qui correspond à la marche en parallèle. Au fur et à mesure que l'aérodyne monte, la. capsule 33 se détend; ce mouvement de détente est transmis, par les organes de liaison 34, 38, 35, au cylindre 42 qui coin- prime ainsi le ressort 43. Le piston 41 est d'abord maintenu immobile par l'action domi nante du ressort 40 sur le levier 39, de sorte que la position des robinets 19, 20 et 21 cor respondant à la marche en parallèle de l'ins tallation reste maintenue.
Cependant, à une certaine altitude, par exemple 9000 m, l'action du ressort 43 deve nant dominante, le levier 39 bascule et passe à son autre position extrême pour laquelle les robinets 19, 20, 21 prennent une position cor respondant à la marche en série et le circuit 45 est. ouvert, ce qui fait arrêter la pompe de combustible 47 et interrompt le passage du courant par le fil d'allumage 45. Dans cette nouvelle position, tout le dispositif est main tenu en place par l'action dominante du res sort 40 occupant maintenant une position svmétrique à sa position précédente.
A la descente, le dispositif fonctionne automatiquement en sens inverse pour être ramené dans sa position première, lorsque l'altitude de vol redevient inférieure à. ladite valeur de 9000 m.
L'organe de réglage quantitatif de la pompe à combustible 47 est constitué par une tige 49 commandée par la tringle 58. Cette tige coopère avec une capsule 50 reliée à un thermomètre à fluide 51 soumis, par une prise d'air 52, à la température des gaz moteurs à leur sortie de la chambre de combustion 17. La capsule 50, qui se détend au fur et à me sure que la température des gaz moteurs monte, et qui se rétrécit lorsque ladite tem pérature descend, constitue une butée limitant. le mouvement de la tige 49 dans le sens d'une augmentation de la quantité de combustible. Cette tige est sollicitée par un ressort 57, de façon telle qu'un doigt réglable 56 cherche à s'appuyer contre le fond de la capsule 50 qui joue le rôle de la butée.
L a tringle<B>5,8,</B> qui peut être actionnée à la main ou par un régu lateur, permet. de réduire la quantité du com bustible injecté en deçà du maximum fixé par la butée 50. La température des gaz moteurs ne peut ainsi dépasser une certaine valeur admissible. Un dispositif tel que celui de la fig. 3 pourrait. aussi être adjoint aux autres installa tions décrites et représentées.
La commande des robinets assurant le pas sage de la marche en parallèle à la marche en série et. vice versa et la mise hors et en action de la chambre de combustion 7.7 ser vant uniquement. pour la marche en parallèle pourrait aussi dans les installations qui vien nent. d'être décrites s'effectuer à la main.
Dans la variante de l'installation de la fig. 2, à laquelle se rapporte la fig. 4, on peut pousser, pendant un certain temps, la puis sance de l'installation au-delà de sa valeur normale, pendant. la. marche en série en brû lant du combustible dans les gaz moteurs entre les turbines 7 et 8.
Cette variante comprend un robinet à deux voies 60 intercalé dans le conduit 13 et en même temps dans le conduit 10. Le conduit 13 est relié en un endroit situé entre les deux robinets 19a et 60, par une dérivation 59 à un point du conduit 10 situé également entre les robinets 19u et 60.
Lorsque les deux robinets 19ci et. 60 ont la position représentée par la fig. 4, les gaz moteurs sortant de la turbine 7 passent, avant d'entrer dans la turbine 8, par la chambre de combustion 17 pour recevoir ici des ealo- ries supplémentaires produites par la combus tion d'une certaine quantité de combustible dans cette dernière chambre. Si on préfère la marche en série sans ledit réchauffage, il faut manceuvrer le robinet 60 de façon telle qu'il ferme la dérivation ::,9 et rétablisse la com munication directe entre les turbines 7 et 8.
Dans la variante de la fi-. 4, la chambre 17 communique avec l'admission de la turbine 8. Pour le reste, cette variante est identique à l'installation de la fin-. 2.
Dans la variante de l'installation de la fig.1 à laquelle se rapporte la fiz. 5, les enve loppes du compresseur basse pression 1 et de la turbine basse pression 8 entraînant ce com presseur sont disposées l'une immédiatement à côté de l'autre.
Le refoulement du eompres- seur basse pression est. indiqué en 61; sur ce refoulement est branché, d'une part, le con- duit 9 reliant le refoulement 61 du compres seur basse pression à l'admission du compres seur haute pression et, d'autre part, un con duit 10(r. reliant le refoulement. 61 à travers une chambre de combustion principale 17 munie d'injecteurs de combustible 70 à l'ad mission clé la turbine basse pression 8.
Un cla pet 62 qu'on fait, pivoter autour d'un axe 63 ferme, dans sa position horizontale représen tée par la fig. 5, le conduit 9 et met le re foulement 61 en communication avec le con duit 10a; dans sa position verticale indiquée par la ligne interrompue, ledit elapet ferme le conduit 10a. et ouvre le conduit 9.
Sur l'axe commun de la turbine 8 et du compresseur 1 est. disposé un ventilateur 61 qui peut. être débraçé pour la marche en série de l'installation et qui aspire de l'air dans le conduit 10a par le tube 65; l'air ainsi aspiré est. refoulé par le ventilateur 64 à travers un tube de refoulement 66 dans une chambre de combustion auxiliaire 67 munie d'un injec teur de combustible 68. La chambre 67 est montée sur le conduit 10a avec l'intérieur du quel elle communique par des ouvertures 69.
L'endroit. où le tube 65 aspire l'air dans le conduit 10a est disposé en aval des ouvertures 69 par lesquelles l'air chauffé clans la cham bre de combustion auxiliaire 67 retourne dans le conduit. 10a. Pour le reste, cette variante est identique à l'installation de la fig. 1.
Le fonctionnement de la variante de la fig. 5 est le suivant: Pour la marche en parallèle pour laquelle le clapet 62 a la position horizontale indiquée par la fig. 5, l'air comprimé qui sort du com presseur 1 avec une température de, par exem ple, 320^ rentre dans le conduit 10a et est mélangé immédiatement, avec le gaz très chaud qui sort des ouvertures 69 et a, par exemple, une température de 1500 ;
il se produit. ainsi un mélange dont la température s'élève, par exemple, à environ .170 , c'est-à-dire à une va leur suffisante pour assurer l'allumage et. la combustion rapides du combustible qui est injecté par les injecteurs 70 dans cet air lors qu'il traverse la chambre de combustion 17. La combustion de ce dernier combustible a pour effet d'élever la température de l'air à la sortie de la chambre de combustion princi pale à, par exemple, 680 .
Une partie du mélange qui s'est formé, immédiatement après la rentrée de l'air dans le conduit 10a-, par l'adjonction des gaz très chauds sortant. de la chambre de combustion auxiliaire 67, est constamment aspirée par le ventilateur 64 et refoulée par ce dernier dans ladite chambre de combustion auxiliaire. Etant donné que cette partie a. déjà la température initiale du mélange, c'est-à-dire une tempéra ture d'environ 170 , la combustion est égale ment assurée dans la chambre de combustion auxiliaire 67.
D'ailleurs, même si l'aspiration par le ventilateur 61 se faisait en amont. de l'endroit où l'air débité par le compresseur 1 se mélange avec les gaz sortant. de la chambre de combustion auxiliaire, il serait facile d'en tretenir la combustion dans cette chambre en L'agençant, par exemple, sous forme de boule chaude dont les parois, une fois chauffées à une température suffisante, resteraient chaudes par suite de la combustion qui a lieu à l'intérieur de la chambre 67.
La prévision de la chambre de combustion auxiliaire 67 permet d'obtenir, après la mise en marche de l'installation, une combustion extrêmement rapide et complète sans utilisa tion d'organes d'allumage dans la chambre de combustion principale 17 dont les dimensions peuvent être considérablement réduites.
L'installation représentée par la, fig. 6 com prend un turbocompresseur basse pression<B>101</B> et un turbocompresseur haute pression 702.
Le compresseur basse pression 101 aspire l'air ambiant en 103 et refoule l'air comprimé en 104.
Le compresseur haute pression 102 aspire l'air en 105 et refoule ce dernier en 106. Le refoulement 101 du compresseur basse pres sion 101 est relié à l'aspiration 105 du groupe compresseur haute pression 102 par un con duit 107. L'aspiration 105 du compresseur haute pression 102 peut, en outre, être reliée à une prise d'air 108 permettant à ce dernier compresseur d'aspirer directement dans l'air ambiant.
Une vanne 109 ferme dans une de ses positions (voir la position indiquée en traits pleins) cette dernière prise d'air, ce qui fait. communiquer le refoulement 104 du com presseur basse pression avec l'aspiration 105 'u compresseur haute pression, tandis que cette même vanne, clans son autre position (voir la position indiquée en pointillé) inter 5 nt 1^ communication entre le refoulement 4 et l'admission 105 et relie cette dernière à la prise d'air 108.
T < es deux compresseurs 101 et 102 sont en traînés respectivement par une turbine à gaz basse pression 110 et. par une turbine à gaz haute pression 111, ces deux turbines étant mécaniquement indépendantes.
L'admission de la turbine haute pression 111 est reliée par le conduit 111a à un collec teur 112 qui communique par le conduit 113 avec le refoulement 106 du compresseur haute pression 102.
L'échappement de la turbine 111 est relié, d'une part, au moyen d'un conduit 114 à une tuyère propulsive 115 et, d'autre part, au moyen d'un conduit. 116 à l'admission de la turbine basse pression 110. Une vanne 117, qui, dans l'une de ses positions, ferme l'une desdites communications et ouvre l'autre, et agit de façon inverse dans son autre position, commande ces conduits 114 et 116.
L'admission de la turbine basse pression 110 est reliée, outre à l'échappement de la turbine haute pression, au collecteur 112 à l'aide du conduit 118, une vanne 119 étant disposée pour ouvrir ou fermer cette dernière communication en fermant ou ouvrant en même temps la communication avec l'échappe ment de la turbine 111.
L'échappement de la turbine basse pres sion 110 est relié par le conduit 120 à une tuyère propulsive 121.
Enfin, l'échappement 104 du compresseur basse pression 101 est relié également au col lecteur 112 par un conduit 122, une vanne 123 servant à fermer le conduit 122 et à ouvrir le conduit. 107 ou inversement.
A l'intérieur du collecteur 112 sont dispo sées des parois 12-1 laissant entre elles des interstices, de sorte que les deux comparti- ments, délimités à l'intérieur du collecteur par ces parois et intercalés respectivement entre les conduits 113, 111a et 118, 122 com muniquent l'un avec l'autre. Chacun de ces compartiments est muni d'injecteurs de com bustible<B>125.</B>
Le fonctionnement. de l'installation repré sentée par la fie. 6 est le suivant: Pour le vol à haute altitude de l'aérodyne sur laquelle est montée cette installation, les vannes 109, 117, 119 et 123 se trouvent dans la position qui est indiquée en traits pleins et pour laquelle les compresseurs 101 et 102 et les turbines 111 et 110 travaillent en série. L'air extérieur est aspiré par le compresseur basse pression 101 et refoulé avec une certaine pression vers le compresseur haute pression 102 où il est soumis à une deuxième compres sion pour être envoyé ensuite dans le collec teur 112. Dans ce dernier, l'air est chauffé par le combustible injecté par les injecteurs 125 montés sur le compartiment gauche dudit collecteur.
Cet air chaud sous pression se dé tend d'abord dans la turbine haute pression 111 en entraînant celle-ci et ensuite dans la turbine basse pression 110 pour enfin arriver à la tuyère 121 d'où il s'échappe dans l'air ambiant en exerçant une action propulsive par réaction sur l'aérodyne.
L'installation de la fie. 6 est agencée de façon telle que le rendement des turbines est optimum, pour cette marche en série, aux hautes altitudes qui sont les altitudes de vol normales.
Pour le décollage et pour le vol à basse altitude, il faut que l'installation développe une très grande puissance.
A cet effet, on met les vannes 109, 117, 119, 123 dans la position indiquée en poin tillé. Par conséquent, le compresseur basse pression 101 refoule l'air qu'il a aspiré, par le conduit 122, directement dans le collecteur 112 où cet air est chauffé par le combustible injecté par les injecteurs 125; l'air ainsi chauffé est introduit par 118 dans la turbine basse pression 110 qu'il entraîne pour s'échap per ensuite par la tuyère de propulsion 121. Le compresseur haute pression 102 aspire, par la prise d'air 108, également directement dans l'atmosphère et refoule cet air également dans le collecteur 112.
Les deux compresseurs haute et basse pression ayant le même rapport de compression, les pressions de refoulement de ces compresseurs sont donc sensiblement les mêmes; l'air refoulé par le compresseur 102 est, également chauffé dans le collecteur 112 par la combustion de combustible injecté par les injecteurs 125 et est. ensuite introduit dans la turbine haute pression 111 qu'il entraîne pour s'échapper enfin par la tuyère propul sive 115.
h:tant donné que les deux compartiments du collecteur 112 communiquent l'un avec l'autre, un excédent de l'air sous pression, fourni par l'un desdits compresseurs basse et haute pression et qui ne peut pas être absorbé par la turbine correspondante est absorbé par l'autre turbine qui est sous-alimentée par son compresseur.
On conserve donc par la. marche qui vient. d'être décrite un bon rendement de l'installa tion par suite de l'interconnexion des circuits de gaz.
L'installation de la fig. 7 comprend deux autogénérateurs 102a de gaz chauds sous pression à piston, présentant chacun un élé ment compresseur, entraîné par un élément moteur à combustion interne. La totalité de l'air refoulé par l'élément. compresseur passe par le cylindre moteur qui débite des gaz mo teurs chauds sous pression.
L'admission aux parties compresseurs des- dits autogénérateurs est désignée par 105(c. tandis que l'échappement des cylindres mo teurs est désigné par 106a.
Une soufflante de précompression 126 en traînée par une turbine 111 assure, pour la marche en série, la suralimentation du com presseur basse pression 101, ayant deux étages, et entraîné par une turbine 110, ainsi que l'alimentation d'une tuyère propulsive, tandis que cette soufflante, pour un autre ré gime de marche, suralimente aussi bien les compresseurs des autogénérateurs 102a que le compresseur basse pression 101.
A cet. effet, le refoulement de la soufflante 126 est relié, d'une part. et d'une faon per manente, par le conduit<B>127,</B> à l'admission 103 du compresseur 101 et, d'autre part, par le conduit 128 selon la -position que prend une vanne 129 soit à l'admission 105a des auto- générateurs 102a, soit auxdites tuyères pro pulsives non représentées.
La turbine<B>1.11</B> entraîne la soufflante 126, par l'intermédiaire d'un arbre à cardans 130, d'une roue libre<B>1.31</B> et d'un démultiplicateur 132 à rapport variable. Ce démultiplicateur est muni d'organes de synchronisation facili tant le changement de vitesse.
Les turbines 110 et 111 ainsi que le com presseur basse pression 101 sont montés sur un support commun 133. Les cylindres mo teurs des autogénérateurs 102a débitent par un conduit 113a dans un collecteur 112 muni d'injecteurs de combustible 125 qui sont mon tés en face de l'endroit où rentrent dans ledit collecteur .les gaz moteurs produits par le groupe des autogénérateurs. Ces gaz qui ont déjà une température assez élevée et qui con tiennent un grand excès d'oxygène permettent l'allumage du combustible injecté.
Le refoule ment du compresseur 101 est relié à l'admis sion des compresseurs des autogénérateurs 102a par un conduit 107 et au collecteur 112 par un conduit 122, ces conduits étant com mandés par une vanne 123. Un conduit 118, commandé par une vanne 119, relie le collec teur 112 à l'admission de la turbine 110, dont l'échappement est relié à une tuyère de pro pulsion 121. Le collecteur 112 est également relié à l'admission de la turbine 111, dont l'échappement peut être relié par un conduit 114 à une tuyère de propulsion 115.
Les tuyères de propulsion 115 et 121 sont aplaties, la direction d'aplatissement. pour la tuyère 121 étant verticale et celle de la tuyère 115 étant horizontale. Ces divers aplatisse ments permettent. d'utiliser, pour certains ré gimes de marche, l'une de ces tuyères pour la commande de profondeur et l'autre pour la commande de direction.
Le fonctionnement de l'installation repré sentée par la fig. 7 est le suivant: Pour le vol à haute altitude, les vannes 117, 119, 123 et 129 ont la position telle que représentée en traits pleins par la fig. 7.
L'air précomprimé par la soufflante 126 est en partie absorbé par le compresseur basse pression 101, tandis que le reste de cet air ali mente, par le conduit 128, les tuyères propul sives non représentées, qui débouchent. avan tageusement au voisinage du bord de fuite des ailes.
L'air comprimé par le compresseur 101 est introduit dans les compresseurs des autogéné- rateurs où il reçoit une nouvelle compression pour balayer et alimenter ensuite les cylin dres moteurs de ces autogénérateurs qui débi tent des gaz moteurs chauds par le conduit 113a au collecteur 112. Etant donné que ces gaz sont déjà chauffés par le combustible brûlé dans les autogénérateurs, il n'est pas in dispensable d'injecter dans ceux-ci encore sine quantité supplémentaire de combustible pen dant leur séjour dans le collecteur 112.
Mais dans certains cas, i1 est avantageux de le faire. Du collecteur 112, les gaz sont amenés à la turbine 111 où ils subissent. une première dé tente; ensuite, ils vont dans la turbine 110 où ils subissent une deuxième détente pour s'échapper à la fin par la tuyère propulsive 121.
Pour l'envol, les vannes 117, 1.23 et 129 sont amenées dans la position montrée en poin tillé.
Dans cette position, la soufflante 126 sur alimente aussi bien le compresseur basse pres sion 101 que les compresseurs des autogénéra- teurs 102a. L'air refoulé par ledit compresseur basse pression ainsi que les gaz moteurs dé bités par les autogénérateurs sont introduits dans le collecteur 112 avec sensiblement la même pression; le mélange ainsi obtenu dans ledit collecteur est chauffé par injection de combustible à l'aide des injecteurs 125.
En suite, les gaz vont, du collecteur 112, d'une part, dans la turbine 111, pour s'échapper, après avoir entraîné cette turbine, par le con duit 114 dans les tuyères 115 et, d'autre part, dans la turbine 110, en traversant le conduit 118, pour s'échapper par la tuyère 121. Le collecteur 112 permet. la compensation des dif férences qui peuvent exister entre les débits du compresseur 101 et des autogénérateurs 102a et les demandes des turbines.
L'installation représentée par les fig. 8 et 9 est munie d'un groupe d'autogénérateurs 102a identiques à ceux de l'installation de la fig. 7 et d'une soufflante 126 entraînée par une turbine 111, cette soufflante servant, d'une part, à alimenter une tuyère propulsive 134 et, d'autre part, à suralimenter soit le compresseur basse pression 101 seul, soit le compresseur basse pression 101 et. les compres seurs des autogénérateurs.
A cet effet, le refoulement de la soufflante 126 est relié à ladite tuyère propulsive 134 par un conduit 128a sur lequel est branchée une prise d'air 108a. avec vanne 109a., qui est reliée à l'admission des compresseurs des auto- générateurs 102a.. En outre, le refoulement de ladite soufflante 126 est relié, par le conduit 128b, à l'admission 103 du compresseur basse pression à deux étages, entraîné par la tur bine 110.
Sur un conduit. 107 reliant le refoulement du compresseur basse pression à l'admission 105a des compresseurs des autogénérateurs <I>102a</I> est branché un conduit 122a qui relie le conduit 107 à un collecteur 112 muni d'injec teurs de combustible 125.
Le collecteur d'échappement 106a des autogénérateurs 102a. est relié, d'une part, par le conduit 113c à l'admission de la turbine 111 et, d'autre part, par le conduit 113a au collec teur 112, celui-ci étant relié à l'admission de la turbine 111 par le conduit 11.3b et, à l'ad mission de la turbine 110 entraînant. le com presseur 101 par le conduit 118. L'échappe ment de la turbine 111 est relié, d'une part, par le conduit<B>135</B> au collecteur 1.12 et, d'autre part, par le conduit 114 à une tuyère propulsive 115.
L'échappement de la turbine<B>110</B> v a à une tuyère propulsive 121.
Les injecteurs de combustible 125 du col lecteur 112. sont disposés en face de l'embou chure des conduits 135 et 113a dans ce collec teur; cela a pour effet d'accélérer considéra- blement la combustion du combustible, étant donné que les gaz provenant de ces conduits et contenant un grand excès d'oxygène ont une température élevée qui peut être égale à environ 600 lorsque ces gaz proviennent di rectement des autogénérateurs, ou égale à en viron 450 lorsque ces gaz se sont d'abord dé tendus dans la turbine 111.
Un tiroir de fermeture 136 permet de fer mer le conduit 122a; des vannes à deux voies 137, 138 et 139 commandent les communica tions entre les conduits 113b, 113c, 111, 135 et 106a, 113a- et un volet 110 est. disposé dans le conduit 107 en aval de l'embranchement. du conduit. 122a.
Le fonctionnement de l'installation selon les f ig. 8 et 9 est le suivant Pour la marche correspondant à l'envol et à la montée, indiquée par les flèches en traits pleins (fi-. 9), le tiroir 136 ouvre le conduit 122a, la vanne 109a se trouve dans la position dans laquelle elle ouvre la prise d'air 108a et ferme le conduit 107, la vanne 137 est dans la position où elle ferme le con duit<B>113e</B> et fait communiquer le conduit 113b avec l'admission de la turbine 111, la vanne 138 est dans la. position où elle ferme le con duit 135 et ouvre la communication de l'échap pement de la turbine 111 avec le conduit 114, et la vanne 139 est dans la position où elle ouvre le conduit 113a.
Dans ce cas, les compresseurs des auto- générateurs 102a et le compresseur basse pres sion 101 sont tous les deux alimentés par la soufflante 126. L'air et les gaz, refoulés res pectivement par le compresseur 101 et les autogénérateurs 102a, pénètrent clans le collec teur formant chambre de combustion 112 où le mélange ainsi constitué est réchauffé par le combustible injecté par les injecteurs 125; une partie de ce mélange est ensuite introduite dans la turbine 111 d'où elle s'échappe vers la tuyère 115, tandis que l'autre partie du mélange est introduite dans la turbine 1.10 d'où elle s'échappe vers la tuyère propulsive 121.
Pour cette marche, les deux circuits ga zeux sont interconnectés par l'intermédiaire de la chambre de combustion commune 112. Pour la marche de l'installation, indiquée par des flèches en traits mixtes (fig. 9), qui est utilisée surtout pour les vols à altitude intermédiaire, mais peut également servir pour les vols à haute altitude, on ferme la prise d'air 108a au moyen de la vanne 109a, on ouvre le conduit d'embranchement 122a et on donne aux vannes 137, 138 et 139 la posi tion indiquée par les fig. 8 et 9, en traits pleins.
Ainsi, pour cette marche, la soufflante 126 ne suralimente que le compresseur basse pres sion 101 qui, de son côté, alimente en même temps l'admission des compresseurs des auto- générateurs 102a et la chambre de combustion 112; les gaz moteurs produits par les auto- générateurs 102a se détendent une première fois dans la turbine 111 et sont introduits ensuite également dans la chambre de com bustion 112, où ils se mélangent avec l'air venant directement du compresseur basse pression 101.
Le mélange ainsi produit dans la chambre de combustion 112, après avoir été réchauffé par le combustible injecté au moyen des injecteurs 125, s'en va vers la turbine 110. De celle-ci, le mélange est .amené à la tuyère propulsive 121.
En manaeuvrant le volet 140, on peut ré gler la pression et, le débit de l'air alimentant les compresseurs des générateurs 102a., ce qui est particulièrement avantageux pour les vols à différentes altitudes intermédiaires.
Pour la marche en série, indiquée par les flèches en traits interrompus (fig. 9), qui est utilisée notamment pour les vols à haute alti tude, on ferme le conduit 122a par le tiroir 136; on ferme également. .la prise d'air 108a par la vanne 109a, et on donne aux vannes 137, 138 et 139 la position indiquée par les fig. 8 et 9 en traits pleins.
Tout l'air débité par le compresseur basse pression est donc introduit dans les. compres seurs des autogénérateurs 102a et les gaz moteurs produits par ces générateurs sont amenés d'abord dans la turbine 111 où ils se détendent une première fois et ensuite, en passant par la chambre de combustion 112 où ils peuvent être réchauffés, dans la tur- bine 110 où ils se détendent une deuxième fois; enfin, ils s'échappent par la tuyère 121.
Les installations décrites pourraient pré senter des dispositifs permettant d'injecter de l'eau dans les gaz provenant de la ou de chacune des chambres de combustion afin d'abaisser la température de ces gaz.