Brevet FR2095287A1 — publié le 19720211

i 2095287 La présente invention concerne un appareil de réglage du rapport-enta» deux variables, tel que le rapport entre les pressions d'entrée et de sortie du compresseur d'un moteur à turbine à gaz, bien qu'elle puisse s'appliquer également au réglage du rapport entre d'autres variables» 5 Les appareils connus de réglage du rapport de compression se subdivisent ■ en deuz groupes : les appareils mécaniques et les appareils électroniques. Les deux types d'appareils présentent les mêmes inconvénients de poids exagéré, de prix, et d'inexactitude sur une gamme donnée de fonctionnement du moteur. La présente invention a pour but de réaliser un appareil de réglage éli— 10 minant, au moins en partie, ces inconvénients. Elle permet de réaliser un circuit fluidique de réglage du rapport de deux variables comprenant : - des éléments de perception fluidique ou de détection d'erreurs dudit rapport, - un premier élément de perception fluidique pouvant amplifier une telle erreur pour 15 produire une pression de réglage, et pouvant renvoyer aux éléments de perception une fraction variable de la pression de réglage dépendant des valeurs des variables, - un second élément d'amplification fluidique ayant une pression d'entrée variant en fonction desdites variables, une pression de sortie pouvant actionner tan système de réglage agissant sur les valeurs desdites variables, et un signal de réglage qui 20 sera celui engendré par le premier élément d'amplification fluidique, - le second élément d'amplification fluidique pouvant fonctionner de deux façons : l'une flann laquelle la pression d'entrée est supérieure à la pression de réglage et dans laquelle le signal de sortie est une fonction de la pression d'entrée ; et l'ar* utre dans laquelle la pression de réglage est supérieure à la pression d'entrée et 25 dans laquelle la pression de sortie est une fonction de la pression de réglage» Les éléaents de perception fluidique peuvent conforter une pression de référence et une pression de réglage, agissant toutes deux comme pressions de régla*» ge pour le premier élément d'amplification fluidique» La pression de référence peut être donnée par un diviseur auquel une des variables sera appliquée sous forme de pression variable franchissant un premier orifice à section variable commandée à main, et qui sera mis en communication avec l'air libre par un second orifice à section varibale. La pression de réglage du premier élément amplificateur fluidique peut être fournie par un collecteur à jet auquel an fournit les deux variables en ques-35 tion sous forme de pressions variables et dont le débit passe par un orifice de seo-tion constante» La pression réactive pourra être raccordée à la pression de réglage enr-gendrée par le collecteur à jet en aval de l'orifice de section constante» Le circuit réactif pourra comprendre un orifice de section variable dont 40 les 71 21692 2 2095287 nain, situé dans le diviseur. ' La pression d'entrée du second élément amplificateur fluidique peut être fournie par un diviseur auquel une des variables sera transmise, sous forme de pression variable, par un orifice de section constante, et qui communiquera avec une zo-5 ne de moindre pression par un orifice de section constante, l'élément amplificateur étant alimenté en pression par un orifice de section variable. Le second élément amplificateur pourra comporter également un conduit de communication avec la pression ambiante via un orifice de section' variable pour empêcher la pression de sortie de l'élément amplificateur de tomber en dessous de la 10 pression ambiante. Le premier élément amplificateur fluidique pourra comporter deux ou plu-sieurs amplificateurs fluidiques proportionnels disposés en série, et le second élément amplificateur fluidique pourra comporter un amplificateur à vortex. Le système de réglage dont dépendent les valeurs des variables pourra 15 comprendre le circuit de circulation du carburant d'un moteur à turbine à gaz. La présente invention coneeme également un moteur à turbine à gaz équipé d'un circuit fluidique tel que décrit ci-dessus. L'invention va être décrite en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples, et dans lesquels : 20 •» la figure 1 est un schéma d'appareil de réglage du rapport entre deux variables, îselon l'invention , et «• la figure 2 est un schéma d'une variante de l'appareil de la figure 1. L'appareil dé réglage représenté à la figure 1 se compose d'un certain nombre d'éléments fluidiques disposés en circuit fluidique pour régler le rapport 25 entre les. pressions d'entrée et de sortie du compresseur d'un moteur à turbine à * gaz. Pour plus de commodité, les différentes pressions existant dans ce circuit fluidique sont désignées par les symboles ci-après î PO — pression ambiante P1 - entrée du moteur branchée sur pression totale 30 F5 — pression d'entrée du compresseur P4 •» pression de sortie dû compresseur P4s - pression de la chambre volume trique à diaphragme Px - pression d'alimentation de l'amplificateur à vortex • Pc' - pression de réglage de 1'amplificateur à vortex 35 H •> pression de référence . PS - pression d'alimentation ~ Pc — pression de sortie du collecteur à jet . "ï:- ^ - Pv -pression de commrtnication avéfc l'air libre . a1 - surface de l'orifce du ciréûit'réactif ' -'V-- •- ' 40 ci Le circuit comprend un diviseur comportant un •ôonduit 1-0, deux entrées 12 71 21692 3 2095287 et 14» et line sortie 16» Une pression P4 est envqyée à la sortie 16 par l,orifice d'admission et un orifice variable 18 ; une pression PO est également envoyée à la sortie 16 par un orifice variable 20« La dimension de l'orifice 18 est réglée par un levier 22 actionné par l'opérateur (par exemple le pilote de l'avion) et la di-5 mension de l'orifice 20 est réglée par la pression P1 agissant sur un soufflet vide d'air 21 auquel est fixé un pointeau 24 pouvant obstruer l'orifice 20» Le débit du diviseur donne une pression de référence Ht qui sera une des pressions de réglage d'un amplificateur proportionnel 260 L'autre pression de réglage Pc de l'amplificateur 26 provient du débit, d'un collecteur à jet 28 et d'un cil*. 10 cuit fluide réactif 30. Les pressions P4 et P1 sont envoyées au collecteur à jet et le débit du collecteur passe par un orifice constant 32. L'amplificateur 26 possède une source d'énergie Ps et est monté en série avec deux autres amplificateurs proportionnels 34 et 36 également alimentés par Ps. Les deux sorties 38 et 40 de l'amplificateur 26 constituent les entrées de réglage 15 de l'amplificateur 34 et la sortie 42 de l'amplificateur 36 est envoyée à un amplificateur à vortex 44 et au circuit réactif 30 de l'amplificateur. Le reliquat 46 du débit de l'amplificateur 36, comme ceux des autres amplificateurs proportionnels 26 et 34» s'échappe à l'air libre par des orifices non représentés. L'amplificateur à vortex 44 possède une pression d'alimentation Px, une 20 pression de réglage Pc* constituée par le débit de l'amplificateur proportionnel 36, et deux sorties indépendantes 46 et 48. La sortie 46 est mise en communication avec la pression ambiante P0 par un orifice variable 50 et la sortie 48 fournit une pression P4s qui vient agir sur le diaphragme 51 d'un appareil de distribution de carburant 52, de type connu et seulement partiellement représenté. La pression d'alimen— 25 tation Px arrive par un orifice variable 54 et une prise entre les pressions P3 et BJ-soumises toutes deux à une chute de pression en traversant des orifices à section constante, l'orifice 56 pour la pression P3 et l'orifice 58 pour la pression P4. Quand on actionne le dispositif 52 de réglage du carburant en vue d'une accélération, le circuit fluidique est tel que l'amplificateur à vortex 44 n'agit 30 pas en vortex et l'on a : P4s 0,9 Px, condition atteinte quand Pc* Px . Le reste du circuit est disposé de façon à faire augmenter Pc* quand on approche du rapport P4/P1 exigé. Quand Pc1 augmente progressivement au dessus de Ex, l'amplificar-teur travaille en vortex et P4s diminue progressivement sous l'action croissante du vortex. La diminution de P4s est arrangée de façon à réduire l'écoulement de combua-35 tible par l'action du système connu 52 de réglage du combustible. L'orifice variable 50, qui met en communication avec P0, limite la diminution de P4s, établissant ainsi une limite de décélération du moteur. La variation du signal de réglage Pc* pour l'amplificateur à vortex 44 est obtenue au moyen du collecteur à jet 28, de la pression de référence PR, et des 40 trois amplificateurs proportionnels en série 26 , 34 et 36. La pression IR est compar- 71 21692 4 2Q95287 rée avec la pression de sortie Pc du collecteur à jet, et toute erreur est amplifiée pour donner la valeur Pc*® La fraction réactive 30 de la pression Pc* est renvoyée au système de commande de l'amplificateur 26 par un orifice variable 60 réglé par le levier 22 actionné par l'opérateur» La section de l'orifice 60 est fixée de 5 façon à faire varier le gain des amplificateurs proportionnels et par conséquent celui du circuit réactif pour une valeur donnée du rapport P4/P1, la variation de la section de l'orifice selon la position du levier 22 étant telle que, quand le rapport P4/P1 augmente, la section "a" de l'orifice variable 60 augmente également» La figure 2 représente une variante du circuit fluidique de la figure 1 10 portant sur une partie du circuit donnant la pression de référence PEU L*alimenta-tion en P1 passe par l'orifice 20 dont la section est modifiée par P1, et l'orifice 18, par lequel passe P0, voit sa section modifiée par le levier de manoeuvre 22» Cette partie du circuit fournit les mêmes caractéristiques que la partie correspondante du circuit de la figure 1 mais son avantage est que les profils des orifices 15 variables sont plus faciles à réaliser» On y voit aussi un dispositif de réglage de la vitesse au ralenti (pour un avion au sol, par exemple), ce dispositif comprenant un orifice à section variable 62 en parallèle avec l'orifice à section variable 18» On y voit également un dispositif de marche très ralenti comprenant un orifice 64 commandé par un soléno-20 £cie 71 21692 5 2095287 REVEHDICATIOBS 1. Circuit fluidique de réglage du rapport de deuz variables comprenant : des éléments de perception fluidique ou de détection d'erreurs dudit rapport, un premier élément de perception fluidique pouvant amplifier une telle erreur pour produire une pression de réglage et pouvant renvoyer aux éléments de perception une 5 fraction variable de la pression de réglage dépendant des valeurs des variables, un second élément d'amplification fluidique ayant une pression d'entrée variant en fonction desdites variable, une pression de sortie pouvant actionner un système de réglage agissant sur les valeurs dêsdites variables, et un signal de réglage qui sera celui engendré par le premier élément d'amplification fluidique, le second élé-10 ment d'amplification fluidique pouvant fonctionner de deux façons, l'une dans lar» quelle la pression d'entrée est supérieure à la pression de réglage et riana laquelle le signal de sortie est une fonction de la pression d'entrée, et l'autre dans la«-quelle la pression de réglage est supérieure à la pression d'entrée et dans laquelle la pression de sortie est une fonction de la pression de réglage. 15 2, Circuit selon la revendication 1 dans lequel les éléments de percep tion fluidique comportent une pression de référence et une pression de réglage, a-gissant toutes deux comme pressions de réglage pour le premier élément d'amplifié»-» tion fluidique# 3* Circuit selon la revendication 2 dans lequel la pression de référence 20 est donnée par un diviseur à un côté duquel une des variables sera appliquée sous forme de pression variable franchissant un premier orifice à section variable corn-* mandée à main, l'autre côté du diviseur étant mis en communication avec l'air libre par un second orifice à section variableo 4, Circuit selon l'une des revend!cations 1 ou 2 dans lequel la pression 25 de réglage est fournie par un collecteur à jet auquel on fournit les deux variables en question sous forme de pressions variables, la pression de sortie du collecteur à jet passant par un orifice de section constante» 5. Circuit selon la revendication 4 dans lequel la pression réactive est raccordée à la pression de réglage engendrée par le collecteur à jet en aval de l'o- 50 rifice de section constante» 6« Circuit selon une des revendications 3 à 5 dans lequel le circuit réactif comprend un orifice de section variable dont les dimensions sont fonction du premier orifice à section variable à commande à main situé dans le diviseur* 7. Circuit selon une des revendications 3 à 6 dans lequel le diviseur 35 comporte un autre orifice variable en parallèle avec le premier orifice variable commandé manuellement* 8. Circuit selon la revendication 7 dans lequel un autre orifice commaiir-dé par solénolde est monté en parallèle avec ledit autre orifice variable et commo- 71 21692 6 2095287 nique avec la pression de référence. 9. Circuit selon une des revendications 1 à 8 dans lequel la pression d1 entrée du second élément ançlificateur fluidique est fournie par un diviseur à un côté duquel on transmet une des variables sous forme de pression variable par un o» 5 rifice de section constante, et dont l'autre côté communique avec une zone de moi»-dre pression par un orifice de section constante, l'élément amplificateur étant a— limenté en pression par un orifice de section variable. 10. Circuit selon une des revendications 1 à 9 dans lequel le second élément amplificateur comporte également un conduit de communication avec la pression 10 ambiante franchissant un orifice de section variable. 11. Circuit selon une des revendications 1 à 10 Hana lequel le premier é-lément amplificateur fluidique comporte deux, ou plus de deux, amplificateurs proportionnels disposés en série. 12. Circuit selon une des revendications 1 à 12 dans lequel le second élé-15 ment amplificateur fluidique comporte un amplificateur à vortex. 13. Circuit selon une des revendications 1 à 12 dans lequel le système de réglage dont dépendent les valeurs des variables comprend le système de réglage de carburant d'un moteur à turbine à gaz. 14. Circuit selon une des revendications 1 à 13 dans lequel les deux varia-20 bles comprennent les pressions d'entrée et de sortie du compresseur d'un moteur à turbine à gazo COPY