用于涡轮发动机的快速重新运转的气动装置，用于设置有这种装置的多发动机直升机的推进系统的架构，以及相应的直升机制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于使直升机涡轮发动机(6)快速重新运转的装置。所述装置的特征在于，它包括：空气涡轮(7)，该空气涡轮机械连接到所述涡轮发动机(6)以便能够使所述涡轮发动机旋转并确保所述涡轮发动机能够重新运转；‑气动储存装置(9)，该气动储存装置通过用于将加压气体供给到所述空气涡轮(7)的气动回路(10)连接到所述空气涡轮(7)；以及‑受控制的、快开空气阀(11)，该受控制的快开空气阀在所述储存装置(9)和所述空气涡轮(7)之间被布置在气动回路(10)上，并且至少在气体可被供给到所述空气涡轮(7)的打开位置或所述空气涡轮(7)不再供给加压气体的关闭位置是可控制的。

Pneumatic device for quick re operation of a turbine engine, a system for setting up a propulsion system for a multi engine helicopter having such a device, and a corresponding helicopter

The invention relates to a device for rapidly re operating a helicopter turbine engine (6). Is that the apparatus comprises: an air turbine (7), the air turbine is mechanically coupled to the turbine engine (6) in order to make the turbine engine rotation and to ensure that the turbine engine can re run; pneumatic storage device (9), the pneumatic pressurized gas storage device the air supplied to the turbine (7) through the use of the pneumatic circuit (10) connected to the air turbine (7); and the quick opening air valve controlled, (11), the control valve fast open air storage device in the (9) and the air turbine (7) is arranged between the pneumatic loop in the gas (10), and at least in the gas can be supplied to the air turbine (7) open position or the air turbine (7) closed position no longer supply pressurized gas can be controlled.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于涡轮发动机的快速重新运转的独立的气动装置。本专利技术还涉及配备有至少一个这种快速重新运转装置的多发动机(尤其是双发动机或三发动机)直升机的推进系统的架构。本专利技术还涉及一种直升机，该直升机包括具有这种架构的推进系统。
技术介绍
众所周知，双发动机直升机或三发动机直升机具有包括两个或三个涡轮发动机的推进系统，每个涡轮发动机包括气体发生器以及通过气体发生器旋转并被固定到输出轴的自由涡轮。每个自由涡轮的输出轴适于使动力传输单元运动，该动力传输单元自身驱动直升机的配备有可变桨距轮叶的旋翼。已知的是，直升机涡轮发动机以取决于直升机的飞行条件的速度运行。在整个下文中，当直升机在飞行的所有阶段期间于除了瞬态起飞、上升、着陆或平稳飞行阶段之外的正常条件下移动时，直升机可被称为处于巡航飞行状态。在整个下文中，当直升机必须能够获得其总设备动力时，也就是说在瞬时起飞、上升以及着陆阶段以及在其中一个涡轮发动机有故障(被称为oneengineinoperative的英文缩写OEI，即一个发动机不工作)的情况下，直升机可被称为处于临界飞行情况。已知的是，当直升机处于巡航飞行状态时，涡轮发动机在低于它们的最大持续动力的低动力水平下运行。这些低动力水平导致比耗量(在下文中称为Cs，并被定义为涡轮发动机的燃烧室的每小时燃料消耗量与由该涡轮发动机供给的机械动力的比率)大于最大起飞动力的Cs的约30％，并且因此导致在巡航飞行中燃料的过度消耗。此外，直升机的涡轮发动机被设计成超大规格，以便能够在发动机中的一个失效的情况下维持直升机的飞行。这种飞行情况对应于以上描述的OEI状态。这种飞行情况在发动机损失之后发生，并导致处于工作中的每个发动机供给超出其公称动力的动力以使直升机能够处理危险的情况，并能够在随后继续其飞行。而且，涡轮发动机的超大规格还便于能够确保在飞行器设计师规定的整个飞行范围内飞行并且尤其能够确保在高海拔以及热气候下飞行。这些尤其在直升机具有接近于其最大起飞重量的重量时具有高要求的飞行节点仅在特定的使用况下会被遇到。这些超大涡轮发动机在重量和燃料消耗量方面是不利的。为了在巡航飞行中减小该消耗量，可以设想在飞行中将涡轮发动机中的一个置于待机模式。活跃的发动机于是在更高动力水平下运行以便提供所有必需的动力并且因此在更有利的Cs水平下运行。申请人在专利申请FR1151717以及FR1359766中提出了一种方法，该方法通过将至少一个涡轮发动机置于所谓的连续稳定的动力状态中并将至少一个涡轮发动机置于特定的待机模式的这种可能性来优化直升机的涡轮发动机的比耗量，涡轮发动机能够根据需求以紧急或正常的方式脱离特定的待机模式。当飞行状态的变化引起待机的涡轮发动机的启动时，例如当直升机从巡航飞行状态转变到着陆阶段时，可被称为正常脱离待机模式。这种正常的脱离待机在10秒到1分钟的时段内发生。当活跃的发动机出现失效或动力不足时或者当飞行条件突然变得艰难时，可被称为快速脱离待机模式。这种快速脱离待机在少于10秒的时段内发生。例如，涡轮发动机从待机模式的脱离通过与储能装置相关联的涡轮发动机重启部件来实现，储能装置例如为锂离子电池类型的电化学储存器或是超级电容器类型的静电储存器，它们能够为涡轮发动机供给用于重新运转并快速达到公称运行速度所必需的能量。这种用于使待机的涡轮发动机快速重新运转的部件具有大幅增加涡轮发动机的总重量的缺点。因此，通过将涡轮发动机置于待机而得到的燃料消耗量的增加由于重新运转装置以及相关联的储能装置所引起的超重而遭受部分地损失，尤其是在每个涡轮发动机都配备有这种应急重新运转装置时。此外，这些电化学组件会依赖于安装它们的直升机的电子架构。因此，专利技术人旨在协调由将直升机置于经济的飞行阶段(也就是使至少一个涡轮发动机处于待机)中的可能性引起的先天的不兼容问题，而不使整个推进系统过度地产生过大的重量超标，同时允许快速地脱离待机模式。换句话说，专利技术人旨在提出一种用于涡轮发动机的快速重新运转的新的装置，以及双发动机直升机或三发动机直升机的推进系统的新的架构。
技术实现思路
本申请的目标本专利技术旨在提供一种用于涡轮发动机的快速重新运转的装置，该装置克服了现有的解决方案的缺点。本专利技术还旨在提供一种多发动机直升机的推进系统的新的架构。本专利技术还旨在提供一种多发动机直升机的推进系统的架构，该构架能够使得涡轮发动机处于待机并能够被快速地重新运转。在本专利技术的至少一个实施例中，本专利技术还旨在提供一种架构，该架构具有的重量和体积不会过高以能够被安装在直升机中。在本专利技术的至少一个实施例中，本专利技术还旨在提供一种架构，该架构具有比现有技术中的相同性能的架构更低的成本。本专利技术该旨在提供一种用于涡轮发动机的快速重新运转的方法。本申请的公开为此，本专利技术涉及用于直升机涡轮发动机的快速重新运转的装置，其特征在于，该装置包括：-气动涡轮，该气动涡轮被机械连接到所述涡轮发动机以便能够使该涡轮发动机旋转并能够确保该涡轮发动机的重新运转，-气动储存器，该气动储存器通过用于将加压气体供给到所述气动涡轮的气动回路连接到所述气动涡轮，-受控制的快开气动阀，该受控制的快开气动阀在储存器和所述气动涡轮之间被布置在气动回路上，并且适于根据命令至少被置于打开位置或关闭位置中，在打开位置，气体能够对所述气动涡轮进行供给从而允许所述涡轮发动机的重新运转，在关闭位置，所述气动涡轮不再被供给加压气体。因此，根据本专利技术的用于使涡轮发动机重新运转的装置提供了气动装置以便实现涡轮发动机的重新运转，优选地，该气动装置完全独立于其上安装有这种涡轮发动机的直升机的电气系统。用于涡轮发动机的快速重新运转的装置的主要目标在于使待机的涡轮发动机快速地重新运转，以使该涡轮发动机迅速地脱离其在之前被置于的待机模式，以便再次提供机械动力。根据另一应用，快速重新运转装置还可作为用于启动涡轮发动机的装置，也就是启动涡轮发动机而没有在之前将涡轮发动机置于待机模式。在整个下文的描述中是如下这种情况：根据本专利技术的装置的使用在本质上是作为用于使待机的涡轮发动机重新运转的装置来讨论的。在已知的方式中，涡轮发动机包括气体发生器以及由气体发生器进行供给并连接到动力传输单元的自由涡轮。优选地，根据本专利技术的重新运转装置设置成用于的涡轮发动机的气体发生器，所述气体发生器被气动涡轮旋转，该气动涡轮适于将供给涡轮的加压气体的气动动力转化成用于驱动气体发生器的机械动力。将气体供给到气动涡轮通过气动储存器与受控制的快开阀的配合而实现。因此，这种重新运转装置独立于直升机的电气系统并且不需要笨重的蓄电池。因此，所提出的解决方案确保了涡轮发动机的快速重新运转，尤其是被置于待机模式的涡轮发动机的快速重新运转，而不会引起体积、质量以及成本的问题。此外，根据本专利技术的装置易于使用并能够在被整合在直升机中之前在工作台上进行测试。有利地，根据本专利技术的装置进一步包括减压阀，该减压阀在气动阀和气动涡轮之间被布置在气动回路上，并被配置成对供给气动涡轮的气体的压力进行调节。因此，减压阀能够使被供给到气动涡轮的气体的压力适配于所使用的气动涡轮的类型以及所使用的气动储存器的类型。根据一种变型，气动储存器包括例如介于200到400巴之间的高压气体，并且气动涡轮通过减压阀而被供给具有介于本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于直升机涡轮发动机(6)的快速重新运转的装置，其特征在于，所述装置包括：‑气动涡轮(7)，所述气动涡轮被机械连接到所述涡轮发动机(6)以便能够使所述涡轮发动机旋转并能够确保所述涡轮发动机的重新运转，‑气动储存器(9)，所述气动储存器通过用于将加压气体供给到所述气动涡轮(7)的气动回路(10)连接到所述气动涡轮(7)，‑受控制的快开气动阀(11)，所述受控制的快开气动阀在所述储存器(9)和所述气动涡轮(7)之间被布置在所述气动回路(10)上，并且所述受控制的快开气动阀适于根据命令至少被置于打开位置或关闭位置，在所述打开位置，气体能够对所述气动涡轮(7)进行供给从而允许所述涡轮发动机(6)的重新运转，在所述关闭位置，所述气动涡轮(7)不再被供给加压气体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.28 FR 14572821.用于直升机涡轮发动机(6)的快速重新运转的装置，其特征在于，所述装置包括：-气动涡轮(7)，所述气动涡轮被机械连接到所述涡轮发动机(6)以便能够使所述涡轮发动机旋转并能够确保所述涡轮发动机的重新运转，-气动储存器(9)，所述气动储存器通过用于将加压气体供给到所述气动涡轮(7)的气动回路(10)连接到所述气动涡轮(7)，-受控制的快开气动阀(11)，所述受控制的快开气动阀在所述储存器(9)和所述气动涡轮(7)之间被布置在所述气动回路(10)上，并且所述受控制的快开气动阀适于根据命令至少被置于打开位置或关闭位置，在所述打开位置，气体能够对所述气动涡轮(7)进行供给从而允许所述涡轮发动机(6)的重新运转，在所述关闭位置，所述气动涡轮(7)不再被供给加压气体。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括减压器(14)，所述减压器在所述气动阀(11)和所述气动涡轮(7)之间被布置在所述气动回路(10)上，并且所述减压器被配置成对供给所述气动涡轮(7)的所述气体的压力进行调节。3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其特征在于，所述气动涡轮(7)通过至少一个自由轮(8)机械连接到所述涡轮发动机(6)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述气动储存器(9)包含气体的混合物，所述气体的混合物包括灭火剂以及质量至少为50％的惰性气体。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述气动涡轮(7)包括低压供给插槽，所述低压供给插槽被配置成能够在由所述气动涡轮(7)和所述自由轮(8)形成的运动链上执行完整性测试。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述气动阀(11)的位置通过电子设备来控制，并且所述气动阀的打开通过火工设备来控制。7.多发动机直升机的推进系统的架构，所述多发动机直升机包括被连接到动力传输单元(22)的涡轮发动机(6，16)，其特征在于，所述架构包括：-所述涡轮发动机中的至少一个被称...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗曼·蒂里耶，弗雷德里克·穆隆，卡梅尔·瑟雷吉娜，
申请(专利权)人：赛峰直升机发动机公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR