(57)【要約】本発明により、ガスタービンエンジンから補助動力を発生させるためのシステムが提供される。システムは、動力需要の初期変化に関する情報を提供する少なくとも一つのパラメータを監視するための電子制御装置と、少なくとも一つの監視パラメータを受けて移行状態においてエンジンからの抽気を供給するための制御装置によって作動する制御バルブと、抽気を受け取るためと航空機に搭載された機器を作動させる動力を発生させるための空気圧作動装置とを含む。空気圧作動装置は、空気タービンまたは空気圧併用発電機である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力需要の初期変化に関する情報を提供する少なくとも一つのパラメータを監視する段階と、
前記少なくとも一つの監視パラメータを受けて、移行状態において前記エンジンから抽気を行う段階と、
航空機に搭載された機器を作動させる動力を発生させるため、前記抽気を空気圧作動手段へ供給する段階と、
を含む、ガスタービンエンジンから補助動力を発生させるための方法。
【請求項２】
前記監視段階が、航空機動力需要変化を示す操縦室信号を全自動デジタルエンジン制御装置へ入力することを含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項３】
前記監視段階が、動力需要変化を示す発電機制御装置からの信号を全自動デジタルエンジン制御装置へ入力することを含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項４】
前記監視段階が、動力需要変化を示す、駆動シャフトのトルク変化を表した信号を全自動デジタルエンジン制御装置へ入力することを含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項５】
前記監視段階が、少なくとも一つの発電機の動力需要を表す信号を全自動デジタルエンジン制御装置へ入力することを含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項６】
前記監視段階が、動力需要変化を表す少なくとも一つの信号を電子制御装置へ入力することを含み、前記抽気段階が、該電子制御装置から制御バルブへ出力信号を提供して、前記エンジンの高圧コンプレッサから前記空気圧作動装置までの前記抽気の流れを可能にすることを含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項７】
さらに、制御バルブ位置を表す信号を前記電子制御装置へフィードバックすることを含む、特許請求の範囲第６項に記載の方法。
【請求項８】
前記供給段階が、ギヤボックスに装着された少なくとも一つの補機を駆動するための動力を供給するための空気圧併用発電機へ前記抽気を供給することを含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項９】
さらに、前記空気圧併用発電機で電力を発生させることと、該電力を前記少なくとも一つの補機へ供給することとを含む、特許請求の範囲第８項に記載の方法。
【請求項１０】
さらに、前記空気圧併用発電機で機械的シャフト動力を発生させることと、前記少なくとも一つの補機へ動力を提供する動力伝達機構を駆動するため、前記ギヤボックスへ該機械的シャフト動力を供給することとを含む、特許請求の範囲第８項に記載の方法。
【請求項１１】
前記供給段階が、動力伝達機構を介して少なくとも一つの補機を駆動するための機械的シャフト動力を発生させるため、ギヤボックスに取り付けられた空気タービンへ前記抽気を供給することを含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記補機が前記ギヤボックスに取り付けられた発電機を含み、さらに、前記空気タービンにより発生した前記機械的シャフト動力を該発電機へ伝えることを含む、特許請求の範囲第１１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記供給段階が、少なくとも一つの動力伝達機構を介して少なくとも一つの補機を駆動するための機械的シャフト動力を提供するため、少なくとも１本のシャフトによりギヤボックスに接続された空気タービンへ前記抽気を供給することを含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記供給段階が、前記抽気を空気タービンへ供給することと、少なくとも一つの航空機システムへ動力を供給するため該空気タービンから発電機へ動力を伝えることとを含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項１５】
さらに、前記空気圧作動手段によって発生した動力を用いて、発電機と、始動機／発電機と、燃料ポンプと、滑油分離器と、永久磁石交流発電機と、潤滑ポンプと、油圧ポンプのうち少なくとも一つを駆動することを含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記抽気段階と前記抽気供給段階とが、前記エンジンの高圧ロータからの機械的シャフト動力の需要を軽減するとともにコンプレッサ運転ラインを低下させることにより、ストールマージンが改良された移行軌跡を可能にする、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項１７】
さらに、前記空気圧作動手段を通る抽気排気管を拡張して排気の温度および速度を低下させることにより、排気ノイズを軽減するとともにエンジンカウル構造との適合性を向上させることを含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項１８】
さらに、前記空気圧作動手段からアンダーカウルエリアへ前記抽気を排出することを含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項１９】
さらに、加速特性のサージマージン最低点を通過すると、前記抽気の供給を停止することを含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項２０】
ガスタービンエンジンから補助動力を発生させるためのシステムであって、
動力需要の初期変化に関する情報を提供する少なくとも一つのパラメータを監視するための手段と、
前記少なくとも一つの監視パラメータを受けて、移行状態において前記エンジンから抽気を供給するための手段と、
前記抽気を受け取るためと、航空機に搭載された機器を作動させる動力を発生させるための空気圧作動手段と、
を含むシステム。
【請求項２１】
前記監視手段が、前記動力需要の初期変化に関する少なくとも一つの入力信号を受け取る電子エンジン制御装置を含む、特許請求の範囲第２０項に記載のシステム。
【請求項２２】
前記電子エンジン制御装置が全自動デジタル電子制御装置を含む、特許請求の範囲第２１項に記載のシステム。
【請求項２３】
前記抽気供給手段が、前記電子エンジン制御装置からの信号によって開口つまり調整される制御バルブを含む、特許請求の範囲第２１項に記載のシステム。
【請求項２４】
開口位置にある前記制御バルブが、前記エンジンの高圧コンプレッサからの抽気を前記空気圧作動手段へ流す、特許請求の範囲第２３項に記載のシステム。
【請求項２５】
さらに、制御バルブ位置を表す信号を前記電子エンジン制御装置へ送信するためのフィードバックループを含む、特許請求の範囲第２３項に記載のシステム。
【請求項２６】
前記空気圧作動手段が、発電機と、始動機／発電機と、燃料ポンプと、滑油分離器と、永久磁石交流発電機と、潤滑ポンプと、油圧ポンプとで構成される群から選択される少なくとも一つの補機を作動させる電力を供給するための空気圧併用発電機を含む、特許請求の範囲第２０項に記載のシステム。
【請求項２７】
前記空気圧作動手段が、発電機と、始動機／発電機と、燃料ポンプと、滑油分離器と、永久磁石交流発電機と、潤滑ポンプと、油圧ポンプとで構成される群から選択される少なくとも一つの補機を作動させるため、ギヤボックスへ機械的動力を供給する空気圧併用発電機を含む、特許請求の範囲第２０項に記載のシステム。
【請求項２８】
前記空気圧作動手段が、ギヤボックスに取り付けられた空気タービンを含み、発電機と、始動機／発電機と、燃料ポンプと、滑油分離器と、永久磁石交流発電機と、潤滑ポンプと、油圧ポンプとで構成される群から選択される少なくとも一つの補機を作動させるため、ギヤボックスへ機械的シャフト動力を提供する、特許請求の範囲第２０項に記載のシステム。
【請求項２９】
前記空気圧作動手段が、シャフト・ギヤ機構によりギヤボックスシャフトに接続された空気タービンを含み、該空気タービンが、始動機／発電機と、燃料ポンプと、滑油分離器と、永久磁石交流発電機と、潤滑ポンプと、油圧ポンプとで構成される群から選択される少なくとも一つの補機を作動させるため該ギヤボックスへ機械的シャフト動力を提供する、特許請求の範囲第２０項に記載のシステム。
【請求項３０】
前記空気圧作動手段がギヤボックスに接続された空気タービンを含み、かつ、該ギヤボックスに装着されるとともに該空気タービンによって駆動される発電機をさらに含む、特許請求の範囲第２０項に記載のシステム。
【請求項３１】
前記空気圧作動手段が空気タービンを含み、かつ、航空機に搭載された少なくとも一つのシステムへ動力を供給するため該空気タービンにより駆動される発電機をさらに含む、特許請求の範囲第２０項に記載のシステム。
【請求項３２】
前記空気圧作動手段の作動が、前記エンジンの高圧コンプレッサに有効なストールマージンの量を増大させる、特許請求の範囲第２０項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンエンジンから補助動力を発生させるための方法とシステムに関連する。詳しく述べると本発明は、ガスタービンエンジン運転特性の改良を可能にするハイブリッドエンジン補助動力システムに関連する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンからの馬力抽出には一般的に、エンジンのメイン駆動シャフトの１本に直接接続された動力取出しシャフトにより駆動される機械的ギヤボックスが設けられる。ギヤボックスは、燃料ポンプ、オイルポンプ、油圧ポンプ、発電機などのエンジン駆動の補機すべてを順に装着しやすくするような方法で取り付けられる。ギヤボックスでは、ガスタービンの機械的シャフト動力の、補機の機械的シャフト動力への伝達が見られる。
【０００３】
ガスタービンエンジン高圧コンプレッサは、図１に見られるように、ロータ速度が上昇すると流量・圧力比が上昇する運転ライン１０上において定常状態で作動する。コンプレッサの制限的運転特性はストールライン１２であり、これを超えると、安定したコンプレッサ気流が維持できない。所与の空気流におけるコンプレッサ運転ライン１０は、エンジン移行運転のためのマージンを設けるように、圧力比に関してストールライン１２よりも低い。エンジン加速時には、コンプレッサは定常状態運転ライン１０から逸脱して、移行運転ライン１４上を移動する。一般的な高圧コンプレッサについては、加速時の移行運転ライン１４は、エンジン運転範囲にわたってストールマージンが減少することを特徴とする。図２に図示されているように、補助動力需要は、有効なストールマージンの量を減少させることにより移行運転にマイナスの影響を与える。
【０００４】
ガスタービン補助動力は、エンジン高圧ロータに装着された一連のギヤセットおよびトランスミッションシャフトを介した機械的手段によって提供されている。航空機システムの電気および油圧による動力は、エンジンオイルおよび燃料ポンプのための原動力とともに、エンジンに取り付けられた補助パワートレインによって提供される。図２に描かれているように、シャフト動力の抽出が高いレベルであると、エンジン移行運転に有効なストールマージンの量が減少する。
【０００５】
このような制限の中で移行運転を可能にするのに利用できる選択肢はいくつかある。エンジン加速度を低下させることが可能である。しかしこれは、障害物回避など緊急事態における航空機の安全要求には適していない。アイドル状態のロータ高速の最低値を上昇させてアイドルスラストを増大させることで、アイドルを最大動力スラスト範囲まで低下させると、加速度が低くなり移行軌跡が可能となる。アイドル速度が高くなると結果的にアイドルスラストが高くなり、これは比較的高い航空機の抗力を低下させる必要があるので、やはりこれは航空機の運転に適していない。航空機安全性のための降下プロファイルやエンジンスラスト応答に適した航空機アイドル要件が与えられると、コンプレッサの移行軌跡が本質的に一定になり、高圧ロータへの補助動力の影響に関していくらかの軽減が必要となる。
【０００６】
コンプレッサの運転ラインをサージラインから離れるように低下させるには、コンプレッサ抽気を利用できる。この技術は広く使用されているが、エンジン騒音影響の増大や、高温排気と複合エンジンカウル構造との適合性など、いくつかの欠点がある。
【０００７】
機械的シャフト動力負荷の減少と、低い動力でコンプレッサ抽気エネルギーを吸収し、利用するシステム能力を同時に可能にするシステムの必要が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、航空機に搭載された補機を作動させるための動力を提供するのにエンジン空気圧動力が使用されるとともに、ガスタービンコンプレッサ運転ラインマージンをコンプレッササージラインから改善するシステムを提供することが、本発明の目的である。
【０００９】
航空機に搭載された補機を作動させるための動力を提供するのにエンジン空気圧動力を使用するとともに、ガスタービンコンプレッサ運転ラインマージンをコンプレッササージラインから改善するための方法を提供することが、本発明のさらなる目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の目的は、本発明のシステムと方法によって達成される。
【００１１】
本発明によれば、ハイブリッドエンジン補助動力システムが設けられる。システムは大まかに述べて、動力需要の初期変化に関する情報を提供する少なくとも一つのパラメータを監視するための手段と、少なくとも一つの監視パラメータを受けて移行状態においてエンジンから抽気を供給するための手段と、抽気を受け取りかつ航空機に搭載された機器を作動させる動力を発生させるための空気圧作動手段とを含む。
【００１２】
さらに、本発明によれば、ガスタービンエンジンからエンジン補助動力を発生させるための方法が設けられる。この方法は広くは、動力需要の初期変化に関する情報を提供する少なくとも一つのパラメータを監視する段階と、少なくとも一つの監視パラメータを受けて移行状態においてエンジンから抽気を行う段階と、航空機に搭載された機器を作動させる動力を発生させるため空気圧作動手段へ抽気を供給する段階とを含む。
【００１３】
本発明のハイブリッドエンジン補助動力システムの他の詳細は、これに付随する他の目的および長所とともに、以下の詳細な説明と、同様の参照番号が同様の要素を示す添付図面に記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、機械的シャフト動力負荷の軽減と、低い動力でのコンプレッサ抽気エネルギーの吸収および利用をするためのシステム能力とを同時に実現するハイブリッド機械／空気圧補助駆動システムに関する。いくつかの既存の制御・動力発生部品の機能を組み合わせることにより、エンジン移行運転が改良、つまり最適化される。本発明のシステムでは、エンジンに取り付けられた動力発生システムは、通常の定常状態運転条件では機械的動力のみで、移行状態では空気圧と機械的動力の組合せで作動する。ここで使用される場合、「移行状態」の語は、エンジン状態の変化によるエンジン動力需要の変化であれ、補機状態の変化による機械的または電気的な動力需要の変化であれ、動力需要の変化を指す。ある飛行方法では、定常状態でも空気圧と機械的動力の組合せで作動することが望ましいこともある。移行状態または他の運転点でコンプレッサ抽気口を開くことにより、運転ラインが下降してストールマージンが増大する（図１の点Ｂ）。抽気は空気圧作動装置へ送られて、ガスタービンエンジンの高圧ロータからの機械的シャフト動力の需要を低下させる。機械的動力需要が低下すると、コンプレッサ運転ラインが下降し、さらに、図１のライン１８で示されているように、ストールマージンが改良された所与の移行軌跡が可能となる。
【００１５】
図３は、本発明によるハイブリッドエンジン補助動力システムの構造を示す概略図である。図は、ロータシャフト９２に接続された高圧コンプレッサ９０を有するエンジン４０を示す。ロータシャフト９２からの動力は、機械的取出シャフト（図示せず）を通ってギヤボックス４６へ伝えられる。ギヤボックス４６は、始動機／発電機５２と、おそらくは、図示されていない別の発電機などの他の装置のような補助装置を駆動するための動力を発生させるのに使用される。システムはまた、後述するようにギヤボックス４６および／または駆動される補機へ動力を提供するのに使用される空気圧で作動する装置（空気圧作動装置）４２を含む。やはり後述するように、ロータシャフト９２への負荷を軽減することによりストールマージンを増大するため、装置４２は移行運転中にコンプレッサ９０またはエンジン４０の別の部分から抽気を受け取る。
【００１６】
さて図４を参照すると、本発明によるハイブリッドエンジン補助動力システムの第一実施例が図示されている。上述したように、システム３０は、航空機に搭載されたガスタービンエンジンまたは補機の定常状態および移行動作を調整するのに使用される。システム３０は、空気圧制御装置または電子制御装置３２を利用する。好適な実施例では、制御装置３２は全自動デジタルエンジン制御装置（ＦＡＤＥＣ）である。しかし、制御装置３２はあるいは、ギヤボックストルクを軽減して空気圧タービン駆動装置への空気圧動力を開く必要を示す入力をセンサから受け取る空気圧制御装置でもよい。装置３２は、定常状態と移行動作とを含むエンジン運転を調整するためエンジン燃料の流れを制御してもよく、そして当該技術で周知の適当なＦＡＤＥＣ装置であってもよい。装置３２は、移行時にエンジンコンプレッサ抽気を制御する能力を持つ。装置３２は、以下の検出方法、すなわち、（１）航空機動力需要の変化を示す入力操縦室信号３４、（２）動力需要変化を示す発電機制御装置からの入力信号３７、（３）好ましくはシャフトに取り付けられるセンサ４１によって検知され、動力需要変化を示す発電機駆動シャフトなどの駆動シャフトのトルク変化を表す入力信号３９、（４）一つ以上の発電機の動力需要変化を表す入力信号３６、のうち一つ以上によってギヤボックス発電機動力需要を知ることができる。入力信号３６は、発電機によって発生する動力を制御するための装置からの信号、または発電機の出力を監視するセンサからの信号である。これら信号のいずれかまたはすべてが、動力需要の増減が始まっており、ゆえに移行状態が発生する予定であるか発生していることを装置３２に指示する。
【００１７】
装置３２は、動力需要の変化を示す信号を受け取ると、バルブを開くつまり調整する信号をバルブ３８へ送信する。バルブ３８が開くと、エンジン４０の高圧コンプレッサなどのコンプレッサ９０から、またはエンジン４０の別の部分からの抽気などのエンジン抽気が、空気圧併用発電機などの空気圧作動装置４２へ供給される。本発明のシステムの一部として、バルブ位置を表す信号がフィードバックループ４４を介して装置３２へ送信される。
【００１８】
空気圧作動装置４２は、燃料ポンプ、滑油分離器（ディオイラー）、永久磁石交流発電機（ＰＭＡ）、潤滑ポンプ、油圧ポンプ、発電機および／または一つ以上の始動機／発電機などの補機のための駆動装置４８を作動させるため、機械シャフト動力をギヤボックス４６へ伝えるのに適した、当該技術で周知の装置でよい。あるいは装置４２は、上述した一つ以上の補機または動力を必要とする他の補機のための装置を作動させる電力を伝えるのに適した、当該技術で周知の装置でよい。装置４２に使用される適当な空気圧作動装置の例は、空気タービン、空気圧作動補助動力ユニット、ターボチャージャ、空気圧始動機、ターボポンプ、及び、動力を発生させるための他の空気圧作動装置を含むが、これらに限定されない。補機を駆動するため装置４２によって伝えられる動力は、電気的であれ機械的であれ、付加的な発電機負荷に対応し、エンジンロータシャフトの動力需要を軽減する。
【００１９】
コンプレッサ抽気運転に関する制御装置３２に有効な情報を利用すること、または発電機負荷需要を計画することにより、装置３２は空気圧動力の抽出を制御できる。空気圧動力の抽出を制御すると、エンジン仕事量を減少できるとともに、コンプレッサ運転ラインのサージマージンを改善できる。
【００２０】
図５の実施例では、空気圧作動装置４２’は、ギヤボックス４６に取り付けられた空気タービンである。空気タービンは、当該技術で周知の適当な手段を介してギヤボックス４６のメインギヤシャフト５０へ伝達される機械的動力を出力するための、当該技術で周知の適当な装置でよい。同図に見られるように、空気タービンは、ギヤ・シャフト機構など、当該技術で周知の適当な動力伝達機構を介して複数の補助装置に接続されたシャフト５０を回転させる。このようにして駆動される補助装置は、始動機／発電機５２、燃料ポンプ５４、滑油分離器５６、ＰＭＡ５８、潤滑ポンプ６０、油圧ポンプ６２を含む。当該技術の熟練者は、この機構または同等の機構も発電機などの他の機械的装置を駆動するのに使用されることを認めるだろう。
【００２１】
前述したように、エンジン４０のコンプレッサ９０またはエンジン４０の別の部分からの抽気は、電子制御装置３２により、制御バルブ３８の動作を介して空気タービン４２’へ供給される。
【００２２】
図６は、図５に図示されたシステムの変形例を示す。この変形例では、空気タービン４２’はギヤボックス４６に取り付けられていない。空気タービン４２’は航空機の他の場所に取り付けられ、空気タービン４２’からの機械的動力は、ベベルギヤ機構７２と、ギヤ機構７６によってシャフト５０に接続されたタワーシャフト７４とを含む、ギヤ・シャフト機構７０を介して、シャフト５０へ伝達される。当該技術の熟練者は、他の機構もまた機能し、本出願で記載される本発明の実施例の均等物として適当であることを認めるだろう。
【００２３】
図７は、本発明によるハイブリッドエンジン補助動力駆動装置のまた別の変形例を示す。この変形例では、空気タービン４２はギヤボックス４６に取り付けられていない。そうではなく、空気タービン４２は航空機の他の場所に取り付けられている。必要な時に、コンプレッサ９０またはガスタービンエンジン４０の他の部分からの抽気が、バルブ３８を介して空気タービン４２へ供給される。バルブ３８は、電気制御装置３２によって上述のように操作または調整される。空気タービン４２は、発電機６１へ動力を供給するように駆動される。空気タービン４２により発電機６１へ供給される動力は、使用される空気タービンの種類に応じて、機械的シャフト動力でも電力でもよい。発電機６１の電気出力は次に、システムおよび／または補機を作動させるのに電力を必要とする、航空機に搭載されたシステムまたは航空機に搭載された補機へ供給される。当該技術の熟練者は、他の機構もまた同じように機能し、本発明のハイブリッドエンジン補助動力システムのこの変形例の均等物として適当であることを認めるだろう。
【００２４】
図８は、本発明によるハイブリッドエンジン補助動力システムのまた別の実施例を示す。この実施例では、ギヤボックス４６の端部に空気タービン４２が取り付けられている。空気タービン４２はシャフト４５を駆動し、シャフト４５は、シャフト５０と、当該技術で周知の適当な動力伝達・ギヤ機構４７を介して始動機／発電機５２と燃料ポンプ５４と滑油分離器５６とＰＭＡ５８と潤滑ポンプ６０と油圧ポンプ６２とを含むがこれらに限定されない様々な補機に接続されたシャフトとを駆動する。所望であれば、発電機（図示せず）など他の補機へ動力を提供するのに空気タービン４２が使用されてもよい。上述したように、空気タービン４２への抽気の流れは、ＦＡＤＥＣなどの電子制御装置３２によって開口つまり調整されるバルブ（図示せず）によって制御される。他の機構も同様に機能し、本発明のハイブリッドエンジン補助動力システムのこの変形例の均等物として適当であることを、当該技術の熟練者は認めるだろう。
【００２５】
図９は、本発明によるハイブリッドエンジン補助動力システムのまた別の実施例を示す。この実施例では、空気タービン４２はギヤボックス４６の端部に取り付けられている。やはりギヤボックス４６の端部に取り付けられた発電機６１へ機械的シャフト動力を提供するためのシャフト４５を、空気タービン４２は駆動する。発電機６１の動力は、航空機に搭載された多様な動力システムまたは補機を駆動するのに使用されてもよい。所望であれば、当該技術で周知の動力伝達機構（図示せず）を介して、始動機／発電機５２と燃料ポンプ５４と滑油分離器５６とＰＭＡ５８と潤滑ポンプ６０と油圧ポンプ６２とを含むがこれらに限定されない様々な補機へ動力を提供するのに、発電機６１の動力が使用されてもよい。上述したように、ＦＡＤＥＣなどの電子制御装置３２によって開口つまり調整されるバルブ（図示せず）によって、空気タービン４２への抽気の流れが制御される。他の機構も同様に機能し、本発明のハイブリッドエンジン補助動力システムのこの変形例の均等物として適当であることを、当該技術の熟練者は認めるだろう。
【００２６】
図１０は、本発明のハイブリッドエンジン補助動力システムのいずれかに使用される空気圧作動装置４２を示す。装置４２は、タービン８０を有する空気圧タービン駆動装置である。装置４２は、所望であればフランジ８２を介してギヤボックスに取り付けられる。装置４２によって発生された機械的動力は、スプライン８４を介してシャフトへ伝えられる。このシステムを使用する長所の一つは、出口８６から出る排気流が、アンダーカウルエリアへ、外のファンダクトへ、エンジンのコア排気領域へ、または他の箇所へ排出されることである。別の長所は、駆動システムを通る抽気排気管を拡張することにより、排気温度と速度が低下して排気ノイズを軽減するとともに、エンジンカウル構造との適合性を改良することである。
【００２７】
概して、図４から９のシステムはすべて、以下のように作動する。規定のエンジンロータ高速を下回るエンジンの減速などのエンジン定常状態における変化の際、または補助動力需要の変化の際には、制御装置３２がエンジン抽気システムを開く命令を出す。抽気が空気圧作動装置４２，４２’へ送られ、これが、機械的または電気的な補助駆動力を発生させる。加速特性の最低サージマージン点を通過すると、エンジン抽気システムが閉じることによりエンジン性能を向上させる。
【００２８】
本発明のハイブリッドエンジン補助動力システムは、シングルスプール式、２スプール式、および／または３スプール式のガスタービンエンジンを含むガスタービンエンジンに使用されるが、これらに限定されるわけではない。
【００２９】
本発明により、上述した目的と手段と長所とを完全に満たすハイブリッドエンジン補助動力システムが設けられることは明らかである。特定の実施例に関して本発明を説明したが、上記の説明を読んだ当該技術の熟練者には、他の代替例、修正例、変形例は明らかだろう。したがって、添付された請求項の広範な範囲に包含される代替例、修正例、変形例を包含するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ガスタービンエンジンの運転ラインとサージラインとを示すグラフである。
【図２】ガスタービンエンジンの有効ストールマージンとスラストのグラフである。
【図３】本発明によるハイブリッドエンジン補助動力システムの構造を示す概略図である。
【図４】本発明のハイブリッドエンジン補助動力システムの第一実施例を示す概略図である。
【図５】本発明のハイブリッドエンジン補助動力システムの第二実施例を示す概略図である。
【図６】本発明のハイブリッドエンジン補助動力システムの第三実施例を示す概略図である。
【図７】本発明のハイブリッドエンジン補助動力システムの第四実施例を示す概略図である。
【図８】本発明のハイブリッドエンジン補助動力システムの第五実施例を示す概略図である。
【図９】本発明のハイブリッドエンジン補助動力システムの第六実施例を示す概略図である。
【図１０】本発明のハイブリッドエンジン補助動力システムの様々な実施例に使用するための空気圧作動装置の断面図である。
【図１】
2007510091.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007510091.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007510091.tif 000009
【図８】
2007510091.tif 000010
【図９】
2007510091.tif 000011
【図１０】
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【国際調査報告】
2007510091.tif 000013
2007510091.tif 000014