(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンエンジンシャフト（１）およびポンプモジュール（１００）を含む航空機用タービンエンジンであって、ポンプモジュール（１００）は、
タンク（２）から燃料を引き込むための吸い込みフランジ（８１）および送出フランジ（８２）が配置される構造ハウジング（９）と、
タービンエンジンシャフト（１）に接続されるポンプシャフト（１１）と、
燃料をタービンエンジンに供給するためのポンプ（３）であり、前記ポンプシャフト（１１）および構造ハウジング（９）内側に取り付けられ、タービンエンジンシャフト（１）の回転速度に応じて燃料の流れを送出するように構成されたポンプ（３）であって、構造ハウジング（９）に接合される第１の固定中心部（３１）であって、送出フランジ（８２）に接続される中空送出シャフトを備える第１の固定中心部（３１）、および固定中心部（３１）の外側に取り付けられる可動部（３２）を含む供給ポンプ（３）と、
前記ポンプシャフト（１１）に取り付けられ、第１の動作モードでは、供給ポンプ（３）を作動させるために前記ポンプシャフト（１１）を回転駆動し、第２の動作モードでは、タービンエンジンの装置（８）に電力を供給するために前記ポンプシャフト（１１）によって回転駆動されるように構成された電気装置であって、供給ポンプ（３）の可動部（３２）の外周に取り付けられるロータ要素（５１）および構造ハウジング（９）の固定外側クラウン（８３）の内周に取り付けられるステータ要素（５２）を含む電気装置（５）と、
第１の動作モードでは、タービンエンジンシャフト（１）とポンプシャフト（１１）とを係脱し、第２の動作モードでは、タービンエンジンシャフト（１）とポンプシャフト（１１）とを連結するように構成された連結／係脱手段（７）と
を備えるタービンエンジン。
【請求項２】
連結／係脱手段（７）が、タービンエンジンシャフト（１）の回転速度（Ｖ１）がポンプシャフト（１１）の回転速度（Ｖ１１）以上の時に、タービンエンジンシャフト（１）とポンプシャフト（１１）とを連結するような構造である、請求項１に記載のタービンエンジン。
【請求項３】
連結／係脱手段（７）が受動型である、請求項１または請求項２に記載のタービンエンジン。
【請求項４】
連結／係脱手段（７）が、フリーホイールの形態を取る、請求項３に記載のタービンエンジン。
【請求項５】
タービンエンジンが、電気装置（５）の動作モードを制御するように構成されたデジタル調節器（６）を含む、請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載のタービンエンジン。
【請求項６】
タービンエンジンが、タービンエンジンシャフト（１）とポンプシャフト（１１）とが連結されると、電気装置（５）によって電力が供給されるように電気装置（５）に接続される電気装置（８）を含む、請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載のタービンエンジン。
【請求項７】
ポンプモジュール（１００）が、供給ポンプ（３）の可動部（３２）に接続される動力取り出し要素（８４）を備える、請求項１〜請求項６のうちのいずれか一項に記載のタービンエンジン。
【請求項８】
タービンエンジンがシャフト付きの補機ボックス（１０）を含む場合、補機ボックス（１０）のシャフトは動力取り出し要素（８４）に接続される、請求項７に記載のタービンエンジン。
【請求項９】
供給ポンプ（３）が、吸い込みフランジ（８１）から送出フランジ（８２）に向かって燃料を引き込むように構成される、請求項１〜請求項８のうちのいずれか一項に記載のタービンエンジン。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のうちのいずれか一項に記載のヘリコプタ用タービンエンジン。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のうちのいずれか一項に記載のタービンエンジンに燃料を供給する方法であって、
タービンエンジンの始動段階（ＰＤ）の前または始動段階（ＰＤ）と同時に、電気装置（５）がプライミング段階（ＰＡ）で供給ポンプ（３）を作動させるためにポンプシャフト（１１）を回転駆動し、
タービンエンジンの始動後、電気装置（５）がタービンエンジンの装置（８）に電力を供給するためにポンプシャフト（１１）によって回転駆動される、方法。
【請求項１２】
タービンエンジンシャフト（１）とポンプシャフト（１１）が、好ましくは、タービンエンジンの始動時に係脱され、タービンエンジンの始動後に連結される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
タービンエンジンシャフト（１）とポンプシャフト（１１）が、タービンエンジンシャフト（１）の回転速度（Ｖ１）がポンプシャフト（１１）の回転速度（Ｖ１１）より速くなった時に連結される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
航空機がタービンエンジンシャフト（１）の閾値速度から飛行することができるので、タービンエンジンシャフト（１）とポンプシャフト（１１）とは、前記閾値速度未満の連結速度で連結される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
プライミング段階（ＰＡ）と始動段階（ＰＤ）が、時間遅延（ＴＥ）によって分けられる、請求項１１〜請求項１４のうちのいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機のタービンエンジンへの燃料供給の分野、特に、ヘリコプタのターボシャフトエンジンの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１を参照すると、ヘリコプタターボシャフトエンジンは、通常、燃料をターボシャフトエンジンの計量装置４に送出するために、ヘリコプタの大容量タンク２内の燃料を引き込む主高圧ポンプＰＨＰを含む。高圧ポンプＰＨＰは、容積型ポンプであり、ターボシャフトエンジン１のシャフトが駆動される速度に応じた燃料の流れを送出するために、ターボシャフトエンジンシャフト１に取り付けられる。通常、ターボシャフトエンジンシャフト１は、タービンエンジンの補機ボックス１０（英語では「ギアボックス」として当業者に周知である）によって駆動される。周知の形では、ターボシャフトエンジンはさらに、図１に示されるように高圧ポンプＰＨＰと共にターボシャフトエンジンシャフト１に取り付けられる補助低圧ポンプＰＢＰを含む。
【０００３】
さらに図１を参照すると、ターボシャフトエンジンは、従来の形態では、通常は、燃料フィルタ、フィルタカートリッジ、ベルハウジング、およびバイパス（スイッチ）を備えたフィルタユニット２’を含む。このフィルタユニット２’により、燃料がターボシャフトエンジンの燃焼室へと噴射される前に燃料を浄化することができる。
【０００４】
フィルタユニット２’の燃料フィルタまたはフィルタカートリッジを交換しなければならない場合、燃料はフィルタユニット２’から排出され、空気がフィルタユニット２’に入り込む。ターボシャフトエンジンをオンにするためには、再度フィルタユニット２’に燃料を充填する必要がある。燃料ポンプＰＢＰ、ＰＨＰは、ターボシャフトエンジンシャフト１に接続されるので、自立型のポンプである。フィルタ交換時に、空気が燃料回路に入り込み、そのことにより、燃料タンクとターボシャフトエンジンとの間に位置する供給パイプラインが重力により完全に空になる可能性がある。ターボシャフトエンジンが停止された時、燃料ポンプＰＢＰ、ＰＨＰは作動しない状態のままである。この欠点を解消するために、周知の方法では、ヘリコプタは、「ブースタポンプ」として周知のプライミングポンプを含む。プライミングポンプは、ターボシャフトエンジンから独立しており、このプライミングポンプにより、ヘリコプタの下部に位置する燃料タンク２から、ヘリコプタの上部に位置するターボシャフトエンジンに向かって燃料を引き揚げることができる。プライミングポンプにより、フィルタユニット２’および供給パイプラインに燃料を充填して、ターボシャフトエンジンを始動させることができる。
【０００５】
ヘリコプタの質量を低減し、ヘリコプタの複雑さを軽減するために、ヘリコプタからプライミングポンプを省くことが提案されてきた。この場合、フィルタユニット２’に燃料を充填するには、例えば、手動ポンプを使用してメンテナンスステップを実施する必要があるが、そのためにはヘリコプタを固定する必要があり、このことが欠点となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の欠点の少なくともいくつかを解消するために、本発明は、ターボシャフトエンジン用、さらに詳細には、タービンエンジン用の燃料ポンプモジュールであり、フィルタユニットおよび供給パイプライン内にある燃料の量に関係なく、ターボシャフトエンジンを迅速に始動させることができる燃料ポンプモジュールを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明は、タービンエンジンシャフトおよびポンプモジュールを含む航空機用タービンエンジンであって、ポンプモジュールは、
タービンエンジンシャフトに接続されるポンプシャフトと、
燃料をタービンエンジンに供給するためのポンプであって、前記ポンプシャフトに取り付けられ、タービンエンジンシャフトの回転速度に応じて燃料の流れを送出するように構成されたポンプと、
前記ポンプシャフトに取り付けられ、第１の動作モードでは、供給ポンプを作動させるために前記ポンプシャフトを回転駆動し、第２の動作モードでは、タービンエンジンの装置に電力を供給するために前記ポンプシャフトによって回転駆動されるように構成された電気装置と
を備えるタービンエンジンに関する。
【０００８】
電気装置により、有利には、始動直前に供給パイプラインおよびフィルタユニットの燃料充填レベルを考慮せずに、タービンエンジンを始動させることができる。この場合、タービンエンジンが停止している時に、供給ポンプに予め燃料を供給しておくことができる。したがって、手動で充填を行う必要がないので、フィルタユニットの燃料フィルタを交換するためのメンテナンス時間を短くすることができる。さらに、本発明によれば、タービンエンジンの始動のプライミングを迅速かつ確実に行うことができる。このプライミングは、始動段階および点火段階から切り離される。本発明は、より詳細には、燃料供給ポンプ、すなわち、ブースタポンプを含まないヘリコプタに適用される。
【０００９】
好ましくは、ポンプモジュールは、第１の動作モードではタービンエンジンシャフトとポンプシャフトとを係脱するように、また第２の動作モードではシャフトとポンプシャフトとを連結するように構成された連結／係脱手段を含む。
【００１０】
したがって、連結／係脱手段により、有利には、タービンエンジンシャフトの回転に対してポンプの作動を独立させることができる。有利には、タービンエンジンシャフトを駆動せずにポンプを作動させることができる。
【００１１】
好ましくは、連結／係脱手段は、タービンエンジンシャフトの回転速度がポンプシャフトの回転速度以上である時に、タービンエンジンシャフトとポンプシャフトとを連結する構造である。したがって、特に、飛行中に、燃料供給ポンプの確実な駆動が保証されると同時に、タービンエンジンシャフトが保護される。
【００１２】
好ましくは、連結／係脱手段は受動型であり、このことが連結／係脱手段のコストを抑え、信頼性を増大させる。連結／係脱手段は、好ましくは、フリーホイールの形態を取る。
【００１３】
タービンエンジンは、好ましくは、電気装置の動作モードを制御するように構成されたタービンエンジンのデジタル調節器を含む。タービンエンジンは、好ましくは、タービンエンジンシャフトとポンプシャフトとが連結される時に、電気装置によって電力が供給されるように電気装置に接続される電気装置を含む。したがって、デジタル調節器（例えば、ＦＡＤＥＣタイプ）は、電気装置を制御することができ、また電気装置によって電力が供給される。
【００１４】
本発明は、好ましくは、タービンエンジンの特定のタイプとしてヘリコプタ用のターボシャフトエンジンに関する。
【００１５】
さらに、本発明は、タービンエンジンシャフトと、タービンエンジンシャフトに接続されるポンプシャフト、燃料をタービンエンジンに供給するポンプで、前記ポンプシャフトに取り付けられ、タービンエンジンシャフトの回転速度に応じて燃料の流れを送出するように構成されたポンプ、および前記ポンプシャフトに取り付けられる電気装置を備えたポンプモジュールとを含む航空機用タービンエンジンに燃料を供給する方法であって、
タービンエンジンの始動段階の前または始動段階と同時に、電気装置がプライミング段階で供給ポンプを作動させるためにポンプシャフトを回転駆動し、
タービンエンジンの始動後、電気装置がタービンエンジンの装置に電力を供給するためにポンプシャフトによって回転駆動される
方法に関する。
【００１６】
本発明の方法により、電気エネルギーは、プライミング段階で供給ポンプに供給するために使用され、タービンエンジンが始動された時に生成される。したがって、本発明の電気装置は、二重の機能を果たす。
【００１７】
タービンエンジンシャフトとポンプシャフトは、好ましくは、タービンエンジンの始動時に係脱され、タービンエンジンの始動後に連結される。したがって、タービンエンジンは、停止時には、タービンエンジンシャフトがポンプシャフトから係脱され、タービンエンジンシャフトによって受承される連結部がないので、保護されている。
【００１８】
好ましくは、タービンエンジンシャフトとポンプシャフトは、タービンエンジンシャフトの回転速度がポンプシャフトの回転速度より速くなった時に連結される。したがって、タービンエンジンの始動が行われると、ポンプはタービンエンジンシャフトによって駆動される。
【００１９】
より好ましくは、航空機はタービンエンジンシャフトの閾値速度から飛行することができるので、タービンエンジンシャフトとポンプシャフトは、前記閾値速度未満の連結速度で連結される。したがって、考えられる異常は地上でのみ発生する可能性があるので、連結時に異常が発生した場合に事故のリスクは抑えられる。
【００２０】
好ましくは、プライミング段階と始動段階は時間遅延によって分けられ、したがって、タービンエンジンの始動の前に供給回路を始動させるために、供給ポンプを単独で作動させることができる。例えば、タービンエンジンのフィルタユニットを単独で充填して、その次の段階でタービンエンジンを始動させることができる。
【００２１】
本発明は、単なる例として添付図面を参照して詳述する以下の説明を読めば、よりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（上述した）先行技術のタービンエンジンの概略図である。
【図２Ａ】本発明のポンプモジュールの第１の実施形態を示した図である。
【図２Ｂ】本発明のポンプモジュールの第２の実施形態を示した図である。
【図２Ｃ】本発明のポンプモジュールの第３の実施形態を示した図である。
【図３Ａ】本発明のポンプモジュールを備えたタービンエンジンの第１の実施形態の概略図である。
【図３Ｂ】本発明のポンプモジュールを備えたタービンエンジンの第２の実施形態の概略図である。
【図３Ｃ】本発明のポンプモジュールを備えたタービンエンジンの第３の実施形態の概略図である。
【図４Ａ】図２Ａのポンプモジュールのモータモードの動作を示した概略図である。
【図４Ｂ】図２Ａのポンプモジュールの発電機モードの動作を示した概略図である。
【図５】本発明のポンプモジュールの第１の特定の実施形態を示した概略図である。
【図６】本発明のポンプモジュールの第２の特定の実施形態を示した概略図である。
【図７】電気装置の制御およびタービンエンジンの始動の制御に応じて変化するタービンエンジンの駆動シャフトの回転速度（実線）とポンプシャフトの回転速度（破線）とを示した図である。
【図８】電気装置の制御およびタービンエンジンの始動の制御に応じて変化するタービンエンジンの駆動シャフトの回転速度（実線）とポンプシャフトの回転速度（破線）とを示した図である。
【図９】電気装置の制御およびタービンエンジンの始動の制御に応じて変化するタービンエンジンの駆動シャフトの回転速度（実線）とポンプシャフトの回転速度（破線）とを示した図である。
【図１０】電気装置の制御およびタービンエンジンの始動の制御に応じて変化するタービンエンジンの駆動シャフトの回転速度（実線）とポンプシャフトの回転速度（破線）とを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面は、本発明を実施するために本発明を詳細に開示しており、前記図面は、当然、必要に応じて、本発明をより明確に定義するのに役立つことに留意されたい。
【００２４】
本発明のタービンエンジンの第１の実施形態について、図３Ａを参照しながら説明する。タービンエンジンは、この例では、タービンエンジンの補機ボックス１０（英語の「ギアボックス」の方が当業者に周知である）によって回転駆動される回転シャフト１を含む。当然、本発明は、タービンエンジンの任意の回転シャフトに適用することができる。タービンエンジンが始動されると、補機ボックス１０は、図３Ａの矢印で示されるように、タービンエンジンシャフト１を回転駆動する。
【００２５】
図３Ａのタービンエンジンは、通常、大容量燃料タンク２と、上述したように、例えば、燃料フィルタ、フィルタカートリッジ、ベルハウジング、およびバイパス（スイッチ）を含むフィルタユニット２’とを含む。タービンエンジンは、通常、タービンエンジン内の燃料タンク２からの燃料を分配するように構成された計量装置４を含む。この例では、計量装置４は、供給パイプラインによってタンクに接続される。
【００２６】
タービンエンジンはさらに、タンク２から計量装置４に燃料を送ることができるように、１つまたは複数の供給ポンプを含む。例えば、図３Ａを参照すると、タービンエンジンは、上述したようにフィルタユニット２’から計量装置４に向かって燃料を送るように構成された高圧ポンプＰＨＰを含むが、同様に、タンク２からフィルタユニット２’に向かって燃料を送るように構成されたポンプモジュール１００を含む。
【００２７】
すなわち、図３Ａに示されているこの第１の実施形態では、先行技術の図１のタービンエンジンの低圧ポンプＰＢＰは本発明のポンプモジュール１００に置き換えられる。
【００２８】
当然、ポンプモジュール１００は、任意のタイプの構造のタービンエンジンにおける高圧ポンプ（ＰＨＰ）であるか低圧ポンプ（ＰＢＰ）であるかに関係なく、任意の燃料供給ポンプと置き換えられてもよい。例えば、図３Ｂは、ポンプモジュール１００がタービンエンジンの別々のシャフトによって駆動される２つのポンプを備えたタービンエンジン用低圧供給ポンプと置き換えられた第２の構造のタービンエンジンを示している。当然、本発明のポンプモジュール１００は、同様に、高圧ポンプＰＨＰと置き換えることができる。
【００２９】
同様に、本発明のポンプモジュール１００は、図３Ｃに示されているような１つの供給ポンプを含むタービンエンジンの供給ポンプと置き換えられてもよい。
【００３０】
ポンプモジュール１００
ポンプモジュール１００の第１の実施形態について、図２Ａを参照しながら説明する。ポンプモジュール１００は、図２Ａに示されるように、供給ポンプ３および電気装置５が取り付けられるポンプシャフト１１を含み、ポンプシャフト１１は、連結／係脱手段７によってタービンエンジンシャフト１に接続される。
【００３１】
供給ポンプ３
供給ポンプ３は、供給ポンプ３が取り付けられるポンプシャフト１１の回転時に作動される。供給ポンプ３は、好ましくは、供給導管２０内で、ポンプシャフト１１の回転速度に応じた燃料の流れを送出する容積型ポンプである。供給導管２０は、好ましくは、大容量タンク２をタービンエンジンのフィルタユニット２’に流体接続する。
【００３２】
電気装置５
電気装置５は、第１の動作モードで、ポンプシャフト１１を回転駆動するように構成される。したがって、電気装置５のこの第１の動作モードは、「モータ動作モード」と表される。さらに、電気装置５は、第２の動作モードで、タービンエンジンの電気装置８の少なくとも１つの機器に電力を供給するためにポンプシャフト１１の機械的エネルギーを取り出すように構成される。したがって、電気装置５のこの第２の動作モードは、「発電機動作モード」と表される。
【００３３】
例えば、電気装置５は、タービンエンジン、特に、ヘリコプタのタービンエンジンが取り付けられた航空機を始動させるための電気回路網に接続される。電気装置５は、好ましくは、機内の回路網の電圧で電力が供給される電気回路網に接続されるように構成される。
【００３４】
したがって、有利には、電気装置５により、タービンエンジンシャフト１が回転駆動されていない時、すなわち、タービンエンジンが停止している時に、供給ポンプ３を作動させることができる。タービンエンジンが始動すると、電気装置５は、ポンプシャフト１１の機械力を取り出して、機械力を電気エネルギーに変換して、タービンエンジンの電気装置８の機器に電気エネルギーを供給することができる。
【００３５】
例えば、電気装置５は、タービンエンジンのデジタル調節器６（英語の頭文字の「ＦＡＤＥＣ」の方が周知である）電気的に接続され、このことにより、タービンエンジンの動作モードを制御することができる。デジタル調節器６は、好ましくは、電力インターフェースを使用して電気装置５に接続される。したがって、デジタル調節器６は、電気装置５の動作モードを制御し、かつ、電気装置５によって電力が供給されることが可能になる。
【００３６】
連結／係脱モジュール７
好ましくは、ポンプモジュール１００は、電気装置５が発電機モードとして機能する時に、タービンエンジンシャフト１をポンプシャフト１１に連結し、電気装置５がモータモードとして機能する時に、タービンエンジンシャフト１とポンプシャフト１１を係脱するように構成された連結／係脱手段７を含む。したがって、有利には、電気装置５がポンプシャフト１１を駆動する時に、タービンエンジンシャフト１は駆動されず、このことがタービンエンジンシャフト１およびタービンエンジンシャフト１を駆動する機械要素、例えば、ギアボックス１０を保護する。
【００３７】
連結／係脱手段７は、好ましくは、フリーホイール７の形態を取る。フリーホイールは、好ましくは、メンテナンスを容易にするために燃料で潤滑される。好適な実施形態によれば、連結／係脱手段７は、タービンエンジンシャフト１の回転速度がポンプシャフト１１の回転速度以上になると、ポンプシャフト１１を連続駆動することができるように、タービンエンジンシャフト１とポンプシャフト１１とを連結する構造である。
【００３８】
好適な態様によれば、連結／係脱手段７は、タービンエンジンシャフト１の回転速度およびポンプシャフト１１の回転速度に応じて、自動的に連結／係脱することができるように受動型である。例えば、係脱手段７は、フリーホイール、オーバーランクラッチ、または遠心装置、例えば、油圧装置の形態を取る。
【００３９】
当然、連結／係脱手段７は、能動的手段とすることも可能である。例えば、能動的連結／係脱手段は、ギアボックス、遊星歯車機構、またはクラッチの形態を取る。
【００４０】
図２Ａのポンプモジュール１００では、電気装置５が連結／係脱手段７と供給ポンプ３との間に取り付けられる。当然、他の形態のポンプモジュール１００も同様に可能である。例えば、図２Ｂに示されるように、供給ポンプ３が連結／係脱手段７と電気装置５との間に取り付けられてもよい。
【００４１】
供給ポンプ３、連結／係脱手段７、および電気装置５は、別個の要素の形態であると上述したが、当然、全てを一体化する、またはモジュール内に組み込むことも可能である。例えば、供給ポンプ３は、図２Ｃに示されるように、ポンプモジュール１００内に電気装置５を含む。
【００４２】
例えば、図５および図６は、供給ポンプ３、電気装置５、および連結／係脱手段７を含む本発明のポンプモジュール１００の２つの特定の実施形態を示している。
【００４３】
図５のポンプモジュール５
図５に示されるように、ポンプモジュール１００は、タンク２から燃料を引き込むための吸い込みフランジ８１と、例えば、図２に示されているタービンエンジンのフィルタユニット２’に燃料を供給するための送出フランジ８２とが配置された構造ハウジング９を含む。ポンプモジュール１００は、構造ハウジング９内側に取り付けられる燃料供給ポンプ３を含む。図５では、ポンプ３は、構造ハウジング９に接合される第１の固定中心部３１で、送出フランジ８２に接続される中空送出シャフトを備える固定中心部３１と、固定中心部３１の外側に取り付けられた可動部３２とを含む。ポンプ３の可動部３２は、構造ハウジング９の固定外側クラウン８３の内側に取り付けられる。すなわち、ポンプモジュール１００は、内部から中心軸からの外側に向かって、ポンプ３の固定部３１、次に、ポンプ３の可動部３２、最後に、構造ハウジング９に接合される外側クラウン８３を含む。
【００４４】
ポンプモジュール１００は、図５に示されるように、連結／係脱を確実にするフリーホイール７を介してポンプ３の可動部３２に接続される動力取り出し要素８４を備える。この例では、補機ボックス１０のタービンエンジンシャフト１は、可動部３２を駆動するために動力取り出し要素８４に接続できるように構成される。すなわち、可動部３２は、上述したようにポンプシャフト１１に対応し、フリーホイール７は、動力取り出し要素８４に接続されるタービンエンジンシャフト１と、ポンプ３に接合されるポンプシャフト１１とを連結／係脱するように構成される。
【００４５】
ポンプ３の可動部３２の回転により、有利には、吸い込みフランジ８１から送出フランジ８２に向かって燃料を引き込むことが可能になる。供給ポンプ３は、ジロータタイプ、歯車、液体リング／側方チャネル、ローブ、スクリューポンプなどとしてよい。この例では、フリーホイール７は、ローラーフリーホイールである。
【００４６】
ポンプ３の可動部３２を駆動する（モータ動作モード）またはポンプ３の可動部３２の回転からエネルギーを回収する（発電機動作モード）ことができる電気装置５を形成するように、ポンプ３の可動部３２の外周はロータ要素５１を含み、構造ハウジング９の固定外側クラウン８３の内周はステータ要素５２を含む。
【００４７】
電気装置５をポンプ３内に組み込むことにより、ポンプモジュール１００に要するスペースおよびポンプモジュール１００の質量を低減することができる。
【００４８】
図６のポンプモジュール６
図６は、図５のポンプモジュール１００の好適な実施形態を示している。この例では、供給ポンプ３は、３つの同期スクリューを備えたスクリューポンプである。図６に示されるように、供給ポンプは、固定中心部３１’と可動外側部３２’とを備えるスクリューポンプ３’である。供給ポンプ３’は、有利には、スクリューに加わる燃料の半径方向の力を補償するように２つの逆ピッチスクリュー群を含む。
【００４９】
非常に正確に言えば、図６を参照すると、供給スクリューポンプ３’は、中央同期歯車３５’を介して送出フランジ８２に接続される中空送出シャフトに取り付けられる衛星シャフト３４’の内側に取り付けられる中央スクリュー３３’を含む。供給スクリューポンプ３’はさらに、図６に示されるように、衛星同期歯車３７’を介して衛星シャフト３４’に取り付けられる衛星スクリュー３６’を含む。
【００５０】
この例では、スクリューポンプ３’の可動部３２’は、半径方向供給チャネル３８’を含み、スクリュー３３’、３６’は、送出チャネル３９’を含む。スクリューポンプ３’が作動されると、燃料は供給フランジ８１からスクリューポンプ３’の可動部３２’の半径方向供給チャネル３８’に向かって、そしてスクリュー３３’、３６’の送出チャネル３９’に向かって流れて、最後に、送出フランジ８２に接続されている中空送出シャフトに至る。
【００５１】
通常、燃料ポンプモジュール１００は、同様に、タービンエンジンと装置とを一体構造にすることができるように、タービンエンジンに固定する手段を含む。
【００５２】
実施例
図３Ａのポンプモジュール１００の実施例を図２Ａの構造のタービンエンジンについて説明するが、当然、以下の説明は任意の形態のポンプモジュールおよび任意の構造のタービンエンジンに対しても同様に言えることである。
【００５３】
電気装置５がモータモードとして機能する時（図４Ａ）と電気装置５が発電機モードとして機能する時（図４Ｂ）のポンプモジュール１００の動作について説明する。
【００５４】
図４Ａを参照すると、オフ状態のタービンエンジンを始動させるためには、電気装置５は、デジタル調節器６がモータモードＭとして機能するように、デジタル調節器６から制御コマンドＣを受信する。電気装置５は、ポンプシャフト１１を回転駆動し（ステップＭ１）、タンク２内の燃料を引き込むことができる供給ポンプ３を作動させて、燃料をフィルタユニット２’に供給する（ステップＭ２）。この状態では、連結／係脱手段７は、ポンプシャフト１１の回転速度がタービンエンジンシャフト１の回転速度より速いのでポンプシャフト１１をタービンエンジンシャフト１から係脱する。
【００５５】
したがって、タービンエンジンシャフト１は回転駆動されず、このことが停止しているタービンエンジンの補機ボックス１０を保護する。
【００５６】
したがって、始動時に、供給ポンプ３を作動させるのは電気装置５であり、停止しているタービンエンジンの補機ボックス１０ではない。このような電気装置５は、あまりスペースを取らず、フィルタユニット２’内の燃料レベルを考慮せずにタービンエンジンを始動させることができるので有利である。供給ポンプ３は、タービンエンジンの動作状態に関係なく、要求に応じて作動させることができるので、いつでもタービンエンジンに燃料を供給することができる。この点は、電気装置５の作動およびタービンエンジンの始動の制御プロファイルを示す際に後述するように、タービンエンジンの燃料フィルタを交換するために、特に有利である。
【００５７】
図４Ｂでは、タービンエンジンが始動されると、タービンエンジンの補機ボックス１０がタービンエンジンシャフト１を回転駆動する（ステップＧ１）。この状態では、ポンプシャフト１１の回転速度はタービンエンジンシャフト１の回転速度より遅いので、連結／係脱手段７は、ポンプシャフト１１をタービンエンジンシャフト１に連結する。したがって、タービンエンジンシャフト１の回転がポンプシャフト１１の回転を引き起こし（ステップＧ２）、このことが供給ポンプ３を作動させて、タンク２内の燃料を引き込んで燃料をフィルタユニット２’に供給することができる（ステップＧ３）。より好ましくは、電気装置５は、デジタル調節器６が発電機モードＧとして機能するようにデジタル調節器６からコマンド命令を受信する。電気装置５は、ポンプシャフト１１の機械力を取り出して、機械力を電気エネルギーに変換し、電気エネルギーをタービンエンジンの電気装置８に供給する。
【００５８】
制御プロファイル
図７〜図１０は、ポンプモジュール１００の電気装置５の作動の制御プロファイル（ＣＥ）およびタービンエンジンの始動の制御プロファイル（ＣＴ）の異なる制御プロファイルを示した図である。電気装置５の制御コマンドＣＥは、モータモードとして機能している電気装置５によって供給ポンプ３を駆動していると理解される。これらの図では、タービンエンジンシャフトの回転速度Ｖ１（実線）とポンプシャフトの回転速度Ｖ１１（破線）は、電気装置５およびタービンエンジンの制御プロファイルに従って示されている。
【００５９】
図７は、タービンエンジンが停止されている時（ＣＴ＝０）の電気装置５の作動（ＣＥ＝１）を示している。この制御の時には、ポンプシャフト１１のみが駆動され、そのことにより、例えば、フィルタカートリッジの交換後にフィルタユニット２’に燃料を充填するために、ポンプ３に動力を供給することができる。フィルタユニット２’の充填は自動で行われ、タービンエンジンが取り付けられている航空機を固定する必要があるメンテナンスステップが必要でない。したがって、図７の制御プロファイルは、プライミング段階ＰＡとして表される。
【００６０】
図８は、図７のプライミング段階ＰＡの後に、タービンエンジンがオン（ＣＴ＝１）になる始動段階ＰＤを示している。図８を参照すると、始動段階ＰＤでは電気装置５は作動されておらず（ＣＥ＝０）、タービンエンジンシャフトの速度Ｖ１がポンプシャフトの速度Ｖ１１より速いので、連結／係脱手段７はタービンエンジンシャフト１をポンプシャフト１１に連結する。したがって、シャフト１、１１の速度曲線Ｖ１、Ｖ１１は、図８に示されるように、始動段階の間に合流する。この例では、さらに図８を参照すると、プライミング段階ＰＡの後に、時間遅延があり、その後、始動段階ＰＤとなる。したがって、プライミング段階ＰＡは、始動の前の段階であり、タービンエンジンの効果的な始動を制御する前にフィルタユニット２’に燃料が供給されることを保証するための段階である。当然、プライミング段階ＰＡの直後に、始動段階ＰＤがきてもよい。
【００６１】
図９は、プライミング段階ＰＡおよびそれと同時進行の始動段階ＰＤを示している。この例では、電気装置５が作動される（ＣＥ＝１）のと同時にタービンエンジンがオンになる（ＣＴ＝１）。この段階では、ポンプシャフト１１の速度Ｖ１１は、供給ポンプ３を作動させることができるように、急速に増加する。一方、タービンエンジンシャフト１の速度Ｖ１は、段階的に（始動、加速、地上でのアイドリングなど）タービンエンジンの速度を増加させることができるように緩やかに増加する。
【００６２】
制御プロファイルの始めに、タービンエンジンシャフト１の速度Ｖ１はポンプシャフト１１の速度より遅い。連結／係脱手段７は、タービンエンジンシャフト１をポンプシャフト１１から係脱する。タービンエンジンシャフト１の速度Ｖ１がポンプシャフト１１の速度Ｖ１１以上になると、連結／係脱手段７は、図９に示されるように、連結時点Ａにおいてタービンエンジンシャフト１とポンプシャフト１１とを連結する。
【００６３】
有利には、プライミング段階ＰＡと始動段階ＰＤとが同時進行する場合には、タービンエンジンの始動時間は短くなる。
【００６４】
ポンプシャフト１１の回転速度Ｖ１１は、好ましくは、飛行速度より遅いタービンエンジンの回転速度に一致するように合わせられる。したがって、連結時点Ａは、必然的に航空機がまだ地上にある時に含まれる。このことにより、連結に不具合が生じた場合のリスクを制限することができ、ひいては、安全性を向上させることができる。
【００６５】
変形形態として、図１０を参照すると、プライミング段階ＰＡおよびそれと同時進行の始動段階ＰＤの前に、予備プライミング段階ＰＡ’が行われてもよい。予備プライミング段階ＰＡ’では、作動ポンプ３が遅い回転速度Ｖ１１’で電気装置５によって回転駆動される。この予備プライミング段階ＰＡ’により、ポンプシャフト１１を速度の増分だけ回転するように設定することができるので、タービンエンジンシャフト１とポンプシャフト１１とをスムーズに連結するのに都合が良い。当然、プライミング段階ＰＡの直後に、時間遅延ＴＥがあってもよい。
【図１】
0006006329.tif 000002
【図２Ａ】
0006006329.tif 000003
【図２Ｂ】
0006006329.tif 000004
【図２Ｃ】
0006006329.tif 000005
【図３Ａ】
0006006329.tif 000006
【図３Ｂ】
0006006329.tif 000007
【図３Ｃ】
0006006329.tif 000008
【図４Ａ】
0006006329.tif 000009
【図４Ｂ】
0006006329.tif 000010
【図５】
0006006329.tif 000011
【図６】
0006006329.tif 000012
【図７】
0006006329.tif 000013
【図８】
0006006329.tif 000014
【図９】
0006006329.tif 000015
【図１０】
0006006329.tif 000016