Brevet FR2012730A1 — publié le 19700320

î 2012730 La présente invention a pour objet un moteur à ventilateur à turbine à gaz. L'invention prévoit un moteur à ventilateur à turbine à gaz ayant un conduit d'écoulement principal, dans lequel sont disposés, en série, plusieurs compresseurs, un équipement de combustion, et plusieurs turbines entraînant lesdits compresseurs, au moins l'un desdits compresseurs produisant une compression de l'air fourni à l'équipement de combustion, et un autre au moins desdits compresseurs ayant un aubage dont la partie intérieure radiale est disposée dans le conduit d'écoulement pidneipal, et ne produit pratiquement pas de compression de l'air, la partie extérieure radiale de 1*aubage constituant le ventilateur du moteur, et étant disposée dans un conduit de ventilateur qui entoure le conduit d'écoulement principale Puisque la partie intérieure radiale de 1*aubage ne comprime pratiquement pas l'air, la vitesse de pointe de la partie extérieure radiale de l'aubage peut être réduite à une valeur pour laquelle elle produit une compression de l'air ventilé identique à ce qu'elle serait si la partie intérieure radiale effectuait quelque travail* Ainsi, 1*efficacité du compresseur fournie par ledit' aubage peut être améliorée* De préférence, le moteur pos sède des compresseurs basse pression, pression intermédiaire et haute pression qui sont entraînés respectivement par des turbines basses pression, pression intermédiaire et .haute pression, les compresseurs pression intermédiaire et haute pression comprimant l'air, et le compresseur basse pression étant alimenté par ledit aubage* Dans une telle disposition, le compresseur de. pression intermédiaire peut être placé de manière à produire une compression de l'air s'écoulant, supérieure à ce qu'elle serait normalement, afin de compenser le fait que l'air n'aura pas été comprimé par la partie intérieure radiale de l'aubage du compresseur basse pression* Cependant, dans un tel moteur, le compresseur de pression intermédiaire, peut avoir une vitesse d'aubage supérieure lui permettant d'effectuer le travail supplémentaire requis* De plus, BAD ORIGINAL V» « ï - 4,23,74 2 2012730 le rapport moyeu/sommet de ce compresseur de pression intermédiaire peut être réduit, de manière à produire un aubage, de façon que l'efficacité du compresseur de pression intermédiaire soit accrue.» 5 La turbine basse pression peut être une turbine à un seul étage, mais elle comprend, de préférence, plusieurs étages* La turbine basse pression peut entraîner un arbre de sortie, qui s'étend radialement à l'extérieur du moteur® La turbine haute pression peut entraîner un arbre de sortie 10 qui s*etend radialement à l'extérieur du moteur» La turbine entraînant le compresseur ayant ledit aubage, est de préférence pourvue d'ailettes de guidage à tuyère à incidence variable» Ledit ventilateur peut être pourvu d'ailettes de stator à 15 incidence variable* L'invention est illustré, principalement à titre d'exemple, par le dessin annexé, représentant un moteur à ventilateur à turbine à gaz en vue axiale, conforme à la présente invention* Si l'on se réfère au dessin, un moteur à ventilateur à tur-20 bine à gaz 10 a un conduit d'écoulement principal U, dans lequel sont disposés, en série, un compresseur basse pression 12, un compresseur à cinq étages à pression intermédiaire 13» un compresseur à cinq étages à haute pression 14, un équipement de combustion 15, une turbine à simple étage à haute pression 16, qui en-25 traîne le compresseur haute pression 14 au moyen d'un arbre 17, une turbine à simple étage à pression intermédiaire 20, qui entraîne le compresseur de pression intermédiaire 13 au moyen d*un arbre 21, et une turbine basse pression à simple étage 22, qui entraîne le compresseur basse pression 12 au moyen d'un arbre 23« 30 Gomme il est visible, l'arbre 21 est disposé autour de l'arbre 23, tandis que l'arbre 17 est disposé autour de l'arbre 21* La turbine haute pression 16, entraîne le compresseur haute pression 14 au moyen de l'arbre 17, mais entraîne également un arbre de sortie 24» au moyen d'un arbre 25 et d'un engrenage 35 , conique 26, l'arbre de sortie 24 s'étendant radialement à l*exté- BAD ORIGINAL 69 23174 3 201273(3 rieur du moteur, et étant disposé pour entraîner un équipement auxiliaire du moteur (non représenté) tel que, par exemple, une pompe ou un alternateur. Bien que la turbine basse pression 22 soit représentée comme 5 ayant un simple étage, il est préférable qu*elle possède plusieurs étages. Le ou chaque étage de la turbine basse pression 22 est muni d'ailettes de guidage à tuyère à incidence variable® Le compresseur basse pression 12 a un aubage pourvu d'une partie, intérieure radiale 30, et d'une partie extérieure radiale 10 31* La partie extérieure radiale 31 constitue le ventilateur du moteur 10, et est disposée dans un conduit de ventilateur 32, qui entoure le conduit principal d'écoulement 11. Gomme il est visible sur le dessin, la partie extérieure radiale 31 dudit aubage comprend des aubes 33i 34» 35, toutes étant directement entraînées 15 à partir de la partie intérieure radiale 30 de l'aubage du compresseur basse pression 12. Les aubes 34, 35 sont pourvues d'aijfet-tes de stator à incidence variable 36, dont l'incidence peut être modifiée par dés moyens non représentés. La partie intérieure radiale 30 de l'aubage du compresseur 20 basse pression 12 est disposée de façon à ne produire pratiquement aucune compression de l'air s'écoulant par le conduit d'écoulement principal 11 vers l'équipement de combustion 15» La compression nécessaire de cet air est produite par le fait que le compresseur de pression intermédiaire 13 compense le travail non 25 effectué par la partie intérieure radiale 30. Le travail supplémentaire ainsi accompli par le compresseur de pression intermédiaire 13, peut cependant aisément en provenir, en constituant convenablement la turbine de pression intermédiaire 20 qui l'entraîne. De plus, l'efficacité du compresseur de pression inteimé-30 diaire 13 peut être accrue, en réduisant le rapport moyeu/sommet. Puisque la partie interne radiale 30 n'effectue aucun travail, la vitesse de pointe de la partie extérieure radiale 31 peut être réduite, pour effectuer le même taux de compression de l'air ventilé passant par le conduit de ventilation 32, si la partie 35 interne radiale 30 effectuait un taux de compression, normal de BAD ORIGINAL 6 ♦ 2012730 l'air passant par ce dernier. En conséquence^ 1*efficacité du compresseur basse pression 12 est améliorée» Bien entendu, 1*invention n'est pas limitée aux termes de la description qui précède, mais elle en comprend, au contraire, 5 toutes les variantes à la portée d'un homme de métier. BAD onminAi 69 23174 5 2012730 REVENDICATIONS 1) Moteur à turbine à gaz ayant un conduit d*écoulement principal dans lequel sont disposés, en série, plusieurs compresseurs, un équipement de combustion, et plusieurs turbines, qui 5 entraînent lesdits compresseurs, au moins un desdits compresseurs comprimant l'air fourni à l'équipement de combustion, caractérisé en ce que au moins un autre desdits compresseurs a un aubage dont la partie radiale intérieure est disposée dans le conduit d'écoulement principal, et ne produit pratiquement pas de compression 10 de l'air, la partie extérieure radiale de l'aubage constituant le ventilateur du moteur, et étant disposée dans un conduit de ventilateur qui entoure l'écoulement principal# 2) Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il a des compresseurs basse pression, pression intermédiaire et haute 15 pression qui sont entraînés respectivement par des turbines basse pression, pression intermédiaire et haute pression, les compresseurs de pression intermédiaire et haute pression produisant une compression de l'air, et le compresseur basse pression étant mnni dudit aubage. 20 3) Moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la turbine basse pression possède plusieurs étages*, 4) Moteur selon les revendications 2 ou 3» caractérisé en ce que la turbine haute pression entraîne un arbre de sortie qui s'étend radialement à l'extérieur. 25 5) Moteur selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que la turbine entraînant le compresseur muni de l'aubage, est pourvue d'ailettes de guidage à tuyère à incidence variable. 6) Moteur selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que le ventilateur est pourvu d'ailettes de stator à inei-30 dence variable.