(57)【要約】  非推進動力を航空機に供給する方法であって、航空機の環境制御システム（１）のシャフト（１３）を：  補助動力ユニット（４）、  始動機／発電機（１８）、及び  補助空気供給手段（６３）から選択されるエネルギー源を組み合わせて駆動するステップを含む、方法。
2015531721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非推進動力を航空機に供給する方法であって、航空機の環境制御システム（１）のシャフト（１３）を：
補助動力ユニット（４）、
始動機／発電機（１８）、及び
補助空気供給手段（６３）
から選択されるエネルギー源を組み合わせて駆動するステップを含む、方法。
【請求項２】
補助動力ユニット（４）が、空気流を発生させて、環境制御システム（１）のシャフト（１３）に剛結合されるフリータービン（５）を駆動する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
始動機／発電機（１８）には、始動機として機能する場合に、空港の地上電気機器、または航空機の電気システムのような電力供給手段から電気的に供給される、請求項１または請求項２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
始動機／発電機（１８）には、始動機として機能する場合に、補助動力ユニット（４）の発電機／始動機（４６）から電気的に供給される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
補助空気供給手段（６３）が、環境制御システム（１）のシャフト（（１３）に剛結合されるフリータービン（５）を駆動する、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
補助空気供給手段（６３）が、航空機の主エンジンにより、または空港の地上空気供給装置により形成される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
非推進動力を航空機に供給する装置であって、装置は：
動力圧縮機（４１）と、燃焼室（４４）と、前記動力圧縮機（４１）に動力伝達シャフト（４３）を介して接続される動力タービン（４２）と、を備える補助動力ユニット（４）と、
調整空気（Ａｒｅｇ）を航空機キャビン（２）に向けて分配するタービン（１２）と、分配タービン（１２）に接続シャフト（１３）を介して接続される負荷圧縮機（１１）と、を備える環境制御システム（１）と、を備え、
環境制御システム（１）は、接続シャフト（１３）に剛結合されるフリー駆動タービン（５）を備え、そして環境制御システム（１）及び補助動力ユニット（４）は、動力タービン（４２）が空気流（ＡＡＰＵ）をフリー駆動タービン（５）に供給して、接続シャフト（１３）に剛結合される負荷圧縮機（１１）を駆動するように構成され、
装置は更に、以下のエネルギー源：
接続シャフト（１３）を回転させるために適する副始動機／発電機（１８）、及び
環境制御システムのフリー駆動タービン（５）を回転させて、接続シャフト（１３）に剛結合される負荷圧縮機（１１）を駆動するように配置される補助空気供給手段（６３）、のうちの少なくとも１つのエネルギー源を備えることを特徴とする、装置。
【請求項８】
非推進動力供給装置が、航空機の同じハウジング内に取り付けられる、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
動力タービン（４２）及びフリータービン（５）が、３０ｃｍ未満の距離だけ離間させる、請求項７または請求項８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
動力始動機／発電機（４６）が、動力タービン（４２）が回転して電気エネルギーを発生するために適する、請求項７から９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
環境制御システム（１）が、接続シャフト（１３）を回転させるために適する副始動機／発電機（１８）を備える、請求項７から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
環境制御システム（１）の副始動機／発電機（１８）が、補助動力ユニット（４）に電気的に接続される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
フリー駆動タービン（５）からの排気手段（６４）を備える、請求項７から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
フリー駆動タービン（５）が、負荷圧縮機（１１）の近傍で、接続シャフト（１３）に直接取り付けられる、請求項７から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
非推進動力を航空機に、請求項７から１４のいずれか一項に記載の装置を利用して供給する方法であって、接続シャフトは、以下のエネルギー源：
補助動力ユニット（４）であって、該補助動力ユニット（４）の動力タービン（４２）が、空気流（ＡＡＰＵ）をフリー駆動タービン（５）に供給して、接続シャフト（１３）に剛結合される負荷圧縮機（１１）を駆動する、補助動力ユニット（４）、または
環境制御システム（１）の副始動機／発電機（１８）、及び
補助空気流を環境制御システム（１）のフリー駆動タービン（５）に供給して、接続シャフト（１３）に剛結合される負荷圧縮機（１１）を駆動する給気手段（６３）、
のうちの少なくとも１つのエネルギー源によって駆動される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非推進動力を航空機に供給して、航空機の客室の与圧及び空調を可能にする分野に関するものであり、この分野には電気動力及び空気動力の生成が含まれる。客室の温度調整及び圧力調整は従来、この技術分野の当業者には  “ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｙｓｔｅｍ（環境制御システム）”を略してＥＣＳとして知られるシステムによって行われている。航空機の主エンジンが停止すると、空気動力及び／または電気動力の供給は、この技術分野の当業者には“ａｕｘｉｌｉａｒｙ  ｐｏｗｅｒ  ｕｎｉｔ（補助動力ユニット）”を略してＡＰＵとして知られる補助動力ユニットによって行われる。
【背景技術】
【０００２】
簡単に、図１Ａを参照するに、ＥＣＳ１は、周囲空気流Ａａｍｂを航空機に外気圧力Ｐ０及び外気温度Ｔ０で取り込んで、当該空気流を客室２に供給する前に、当該空気流を冷却するか、または加熱する。実際、図１Ａを参照するに、ＥＣＳ１は、接続シャフト１３、熱交換器１４、及び凝縮器１５を介して接続される負荷圧縮機１１とタービン１２と、を備える。
【０００３】
動作時、ＥＣＳ１は、空気ＡＭを航空機のこれらの主エンジンから取り込んで、負荷圧縮機１１を回転させる。負荷圧縮機１１は周囲空気Ａａｍｂを、供給バルブ１７を介して吸い込み、そして当該空気を熱交換器１４で圧縮して当該空気の温度を調整し、そして次に、凝縮器１５に供給することにより当該空気を除湿する。次に、冷却後の空気流は、図１Ａに示すように、客室２に送り込まれる前に、低温タービン１２内で膨張する。
【０００４】
任意であるが、客室２内を流れた後、客室２内の空気は、混合器１６に周囲空気Ａａｍｂとともに導入され、次にこの混合気が負荷圧縮機１１に吸い込まれて、ＥＣＳ１の効率を、主エンジンから取り込まれる空気ＡＭの量を制限することにより高める。
【０００５】
これらの主エンジンから動力を取り出すＥＣＳ１は、まず、航空機の燃料消費量に悪影響を及ぼし、そして次に、ＥＣＳ１と協働することができる必要があるこれらの主エンジンの構造に悪影響を及ぼす。実際、信頼性上の理由から、ＥＣＳ１は、航空機には２つ設けられ、これにより、これらの主エンジンに関する拘束条件が増える。
【０００６】
図１Ｂを参照するに、ＥＣＳ１を、電動モータ３により駆動して、動力を航空機のこれらの主エンジンから取り出すことを回避する構成が提案されている。それにもかかわらず、このような電動駆動は、エネルギー効率が低いことから不利になる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これらの不具合のうちの少なくとも幾つかの不具合を無くすために、本発明は、非推進動力を航空機に供給する方法に関連して考案され、方法は、航空機の環境を制御するシステムのシャフトを：
補助動力ユニット、
始動機／発電機、及び
補助空気供給手段
から選択されるエネルギー源を組み合わせて駆動するステップを含む。
【０００８】
本発明によれば、環境制御システムＥＣＳは、空気供給源及び電力供給源のような複数のエネルギー源によって作動させることができる。補助動力ユニットＡＰＵは、例えば空気エネルギーを供給する（空気流を供給することにより）、かつ／または電気エネルギーを供給する（例えば、当該補助動力ユニットＡＰＵが始動機／発電機を備えている場合に）ことができる。本発明の特定の実施形態では、ＡＰＵは、空気エネルギーをＥＣＳに供給し、そして電気エネルギーをＥＣＳの始動機／発電機に供給して出力増を前記ＥＣＳに与える始動機／発電機を備える。
【０００９】
始動機／発電機は、電気エネルギーを供給することができ、そして補助空気供給手段は、空気エネルギーを供給することができる。
【００１０】
従って、本発明により、ＥＣＳを、以下に詳細に説明する複数のモードに応じて作動させることができる。
【００１１】
補助動力ユニットは、空気流を発生させて、環境制御システムのシャフトに剛結合されるフリータービンを駆動することができる。
【００１２】
始動機として機能する場合、始動機／発電機には、空港の地上電気機器、または航空機の電気システムのような電力供給手段から電力を供給することができる。変形例として、または更に、始動機／発電機には、補助動力ユニットの発電機／始動機から電力を供給することができる。
【００１３】
補助空気を供給する手段は、環境制御システムのシャフトに剛結合されるフリータービンを駆動することができる。手段は、航空機の主エンジンにより、または空港の地上空気供給装置により形成することができる。
【００１４】
本発明は更に、非推進動力を航空機に供給する装置に関するものであり、前記装置は：
動力圧縮機と、燃焼室と、前記動力圧縮機に動力伝達シャフトを介して接続される動力タービンと、を備える補助動力ユニットと、
調整空気を航空機キャビンに向けて分配するタービンと、分配タービンに接続シャフトを介して接続される負荷圧縮機と、を備える環境制御システムと、を備え、
環境制御システムは、接続シャフトに剛結合されるフリー駆動タービンを備え、そして環境制御システム及び補助動力ユニットは、動力タービンが空気流をフリー駆動タービンに供給して、接続シャフトに剛結合され負荷圧縮機を駆動するように構成される。
【００１５】
本発明による装置は、単独作動し、かつ補助動力ユニットＡＰＵの機能、更には環境制御システムＥＣＳの機能を含むことから有利となる。
【００１６】
従来より、航空機は、“ａｕｘｉｌｉａｒｙ  ｐｏｗｅｒ  ｕｎｉｔ”を表し、略語ＡＰＵで知られる補助動力ユニットを備えることにより、空気動力または電気動力を航空機の装置に、前記航空機が地上に留まり、かつ航空機のターボジェットエンジンが作動していないときに供給する。航空機の飛行中は、ＡＰＵは使用されないので“ｄｅａｄ  ｗｅｉｇｈｔ（死重量）”となると考えられる。
【００１７】
有利な点として、動力ユニット及び環境制御システムは、まず、航空機の主エンジンからの動力の取り出し量を制限し、そして次に、従来は始動時のみに利用されていたＡＰＵの能力を全て利用するように結合される。更に、ＡＰＵによって、必ずしも２つ設ける必要がなくなっているＥＣＳの動力供給量を補充することができる。航空機の効率をこのようにして向上させることができる。
【００１８】
ＡＰＵ及びＥＣＳは従来より、異なる機能モジュールであると考えられてきた、すなわち相互に作用することがなかった。この技術的な先入観から具体的に、ＡＰＵ及びＥＣＳが異種の全く異なる機能別分類に属すると考える航空機製造業者の専門性において明確に区別される用語となっている。ＡＰＵ及びＥＣＳは、この技術分野の当業者には公知の機能別分類ＡＴＡ４９及び機能別分類ＡＴＡ２１にそれぞれ属する。
【００１９】
本発明は、公知の装置が更に、以下のエネルギー源：
接続シャフトを回転させるために適するアクセサリ始動機／発電機、及び
フリータービンを回転させて、環境制御システムを駆動することにより、接続シャフトに剛結合される負荷圧縮機を駆動するように配置される補助空気供給手段のうちの少なくとも１つのエネルギー源を備えているという点で他とは異なる。
【００２０】
本発明は、本発明によって、環境制御システムを、互いに独立して使用することができる、または互いに組み合わせて使用することができる複数の異なる動力源を用いることにより作動させることができるので非常に有利である。
【００２１】
第１の場合では、ＥＣＳの接続シャフトは、（ｉ）ＡＰＵまたは（ｉｉ）ＥＣＳの始動機／発電機により回転させることができ、前記始動機／発電機は、電力供給手段に接続することができる。
【００２２】
第２の場合では、ＥＣＳの接続シャフトは、（ｉ）ＡＰＵまたは（ｉｉｉ）圧縮空気供給手段により回転させることができる。
【００２３】
最初の２つの場合の組み合わせに対応する第３の場合では、ＥＣＳの接続シャフトは、（ｉ）ＡＰＵ、（ｉｉ）ＥＣＳの始動機／発電機、または（ｉｉｉ）圧縮空気供給手段により回転させることができる。
【００２４】
別の表現をすると、本発明は、ＥＣＳの作動力供給源を、少なくとも２つの利用可能な動力供給源から選択することができるように構成される装置を提案する。これにより、装置を複数のモードに応じて作動させることができ、これらのモードとして：
単独作動モードＡであって、該単独作動モードＡにおいて、ＡＰＵの動力タービンが、空気流をフリータービンに供給してＥＣＳを駆動することにより、接続シャフトに剛結合される負荷圧縮機を駆動する、単独作動モードＡ、
電気作動モードＥであって、該電気作動モードＥにおいて、接続シャフトを、例えば補助電力供給源に接続されるＥＣＳの始動機／発電機によって回転させる、電気作動モードＥ、及び
空圧モードＰであって、該空圧モードＰにおいて、動力供給手段（補助空気供給源）が、圧縮空気をフリータービンに供給してＥＣＳを駆動することにより、接続シャフトに剛結合される負荷圧縮機を駆動する、空圧モードＰ、を挙げることができる。
【００２５】
好適には、非推進動力供給装置は、航空機の同じハウジング内に取り付けられる。従って、ＡＰＵとＥＣＳとの協働は、機能的のみならず物理的にも行われて、調整装置の必要空間を、高効率の結合を可能にしながら減らすことができる。
【００２６】
好適には、動力タービン及びフリータービンは、３０ｃｍ未満の距離だけ離間させて、高効率の空気連結を可能にしている。
【００２７】
好適には、補助動力ユニットは、動力伝達シャフトを回転させるために適する始動機／発電機を備える。好適には、この場合も同じく、始動機／発電機は、動力タービンが回転時に電気エネルギー生成に適している。
【００２８】
従って、始動機／発電機は、圧縮空気を追加する必要がある場合に、ＡＰＵを始動し、ＥＣＳに余剰空気動力を供給することができる。更に、始動機／発電機によって、電気エネルギーをＡＰＵの単独作動中に蓄積することができ、これにより調整装置のエネルギー効率が向上するので有利である。
【００２９】
好適には、環境制御システムの副始動機／発電機は、補助動力ユニットに、好ましくは始動機／発電機に電気的に接続される。従って、補助始動機／発電機によって、余剰エネルギーをＥＣＳに、必要圧縮空気に応じて供給することができる（作動モードＴと表記される）。
【００３０】
本発明の好適な態様によれば、調整装置は、フリー駆動タービンからの排気手段を備えることにより、フリー駆動タービンを、ＥＣＳへの動力供給が、補助動力ユニット以外の補助エネルギー源によって行われるときに回転させることができる。
【００３１】
好適には、フリー駆動タービンは、負荷圧縮機の近傍で、接続シャフトに直接取り付けられ、これによりＥＣＳのかさ及び複雑さを制限することができる。
【００３２】
本発明は更に、航空機客室における調整を、上に説明したシステムを利用して行う方法に関するものであり、接続シャフトは、以下のエネルギー源：
補助動力ユニットであって、該補助動力ユニットのフリータービンが、空気流をフリー駆動タービンに供給して、接続シャフトに剛結合される負荷圧縮機を駆動する、補助動力ユニット、
環境制御システムの副始動機／発電機、及び
補助空気流を環境制御システムのフリー駆動タービンに供給して、接続シャフトに剛結合される負荷圧縮機を駆動する供給手段、
のうちの少なくとも１つのエネルギー源によって駆動される。
【００３３】
本発明は、例としてのみ与えられる以下の説明を、添付の図面を参照して読み取ることにより一層深く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１Ａ】航空機の主エンジンからの空気ＡＭで駆動される（既に説明されている）先行技術によるＥＣＳを表す簡易模式図である。
【図１Ｂ】専用の電動モータで駆動される（既に説明されている）先行技術によるＥＣＳを表す簡易模式図である。
【図２】本発明による非推進動力を航空機に供給する装置を表す模式図であり、当該装置は、補助動力ユニットに結合されるＥＣＳを備えている。
【図３】装置の作動が単独で行われる本発明の第１の実施形態（ＭＯＤＥ−Ａ）による非推進動力を供給する装置を表す模式図である。
【図４】補助動力ユニットが空気エネルギー及び電気エネルギーを供給してＥＣＳを駆動する本発明の第２の実施形態（ＭＯＤＥ−Ｔ）による非推進動力を供給する装置を表す模式図である。
【図５】装置への動力供給が補助電力供給源によって行われ、補助動力ユニットが作動状態になっていない本発明の第３の実施形態（ＭＯＤＥ−Ｅ）による非推進動力を供給する装置を表す模式図である。
【図６】装置への動力供給が補助空気供給源によって行われ、補助動力ユニットが作動状態になっていない本発明の第４の実施形態（ＭＯＤＥ−Ｐ）による非推進動力を供給する装置を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
これらの図は、本発明を詳細に開示して本発明を実施することができるようにしており、前記図はもちろん、該当する場合は、本発明をより明確に定義するために役立てることができることに留意されたい。
【００３６】
本発明は、航空機を航行させるために１つ以上の主エンジンを備える航空機について説明される。航空機は更に、圧力及び／または温度について調整される必要がある客室を備える。図２を参照しながら、非推進動力を供給する装置１０について説明する。
【００３７】
非推進動力を供給する装置１０は、この技術分野の当業者にＥＣＳという用語で知られている環境制御システム１と、この技術分野の当業者にＡＰＵという用語で知られている補助動力ユニット４と、を備える。本発明によれば、ＥＣＳ１及びＡＰＵ４は、ＡＰＵ４が動力をＥＣＳユニット１に供給することにより、航空機の主エンジンからＥＣＳ１に取り出される動力を低減するように結合される。
【００３８】
ＥＣＳ１
図２に示すように、ＥＣＳ１は、調整空気Ａｒｅｇを航空機キャビン２に向かって分配するタービン１２と、分配タービン１２に接続シャフト１３を介して接続される負荷圧縮機１１と、を備える。好適には、ＥＣＳ１は、熱交換器１４及び凝縮器１５を備えることにより、負荷圧縮機１１に給気手段１７を介して取り込まれる周囲空気Ａａｍｂを、温度について熱交換器１４で調整し、そして凝縮器１５で除湿して、客室２に導入することができる調整空気流Ａｒｅｇを実現することができる。
【００３９】
好適には、ＥＣＳ１は、ＥＣＳ１の接続シャフト１３に取り付けられる副始動機／発電機１８を備えることにより、まず、接続シャフト１３を、始動機として機能するときに当該始動機の蓄積電気エネルギーを利用して回転させることができ、そして次に、電気エネルギーを、接続シャフト１３が“ｇｅｎｅｒａｔｏｒ（発電機）”として機能して回転するときに蓄積することができる。有利な点として、始動機として機能する場合、副始動機／発電機１８によって、客室２に供給される加圧空気を正確に調整することができる。
【００４０】
この例では、供給手段１７は、供給バルブ１７の形態であるが、他の手段が適切となり得ることは言うまでもない。好適には、この場合も同じく、ＥＣＳ１は、供給バルブ１７からの周囲空気流Ａａｍｂを、客室２からの空気流と混合させるために適する混合器１６を備える。客室２からの空気流をこのように再循環させることにより、ＥＣＳ１の効率を高めることができるので有利である。
【００４１】
ＡＰＵ４
図２を参照し続けると、非推進動力供給装置１０のＡＰＵ４は、動力圧縮機４１と、燃焼室４４と、前記動力圧縮機４１に動力伝達シャフト４３を介して接続される動力タービン４２と、を備える。別の表現をすると、ＡＰＵ４は、ガス発電機を形成し、そして航空機の機器への電力供給及び／または空気供給を可能としている。
【００４２】
好適には、ＡＰＵ４は、ＡＰＵ４の動力伝達シャフト４３に取り付けられる始動機／発電機４６を備えることにより、まず、動力伝達シャフト４３を、始動機として機能するときに当該始動機の蓄積電気エネルギーを利用して回転させることができ、そして次に、電気エネルギーを、動力伝達シャフト４３が回転するときに蓄積することができる。
【００４３】
好適には、始動機／発電機４６は、動力伝達シャフト４３に、リレーボックス４５を介して、すなわち増倍装置を介して取り付けられて、動力伝達シャフト４３の回転速度を始動機／発電機４６の回転速度に適合させる。従って、始動機／発電機４６は、動力伝達シャフト４３で駆動して電気エネルギーを発生させることができる、または動力伝達シャフト４３を駆動することができる、すなわち機械エネルギーを電気エネルギーから発生させることができる。
【００４４】
本発明の１つの態様によれば、ＥＣＳ１の副始動機／発電機１８は、以下に詳細に説明するように、ＡＰＵ４に電気的に接続される、好ましくはＡＰＵ４の始動機／発電機４６に電気的に接続されて、ＥＣＳ１の接続シャフト１３を電気的に駆動することができるようにしている。更に、ＥＣＳ１の補助始動機／発電機１８は、以下に詳細に説明するように、空港の地上電気機器に電気的に接続することもできる。
【００４５】
ＡＰＵ及びＥＣＳはそれぞれ、始動機／発電機１８、４６を有するので、各シャフトの速度は、自由に調整することにより、非推進動力供給装置１０の要件に応じて適合させることができる。
【００４６】
従来より、このようなＡＰＵ４は、地上に留まっているときにのみ使用される、すなわち、航空機の主エンジンが実際に始動する前に、そして当該主エンジンが停止した後に使用される。ＡＰＵ４及びＥＣＳ１は従来より、航空機が飛行しているときに相互に作用することがない別々の装置である。本発明によれば、ＡＰＵ４及びＥＣＳ１は、航空機の飛行中に協働して、動力が航空機の主エンジンから取り出される回数を制限することにより、航空機のエネルギー効率を高める。更に、これにより、制限されたサイズ及び質量の装置を形成することができる。
【００４７】
本発明によれば、ＥＣＳ１は、図２に示すように、接続シャフト１３に剛結合されるフリー駆動タービン５を備える。ＥＣＳ１及びＡＰＵ４は、動力タービン４２が、空気流ＡＡＰＵをフリー駆動タービン５に供給して、接続シャフト１３に剛結合される負荷圧縮機１１を駆動するように構成される。
【００４８】
ＡＰＵ４の燃焼室４４から排出される空気は、図２に示すように、動力タービン４２内で膨張し、そして次に、フリータービン５内で膨張する。従って、燃焼室４４のエネルギーは、まず、ＡＰＵ４の動力圧縮機４１を駆動するように作用し、そして次に、ＥＣＳ１の負荷圧縮機１１を駆動するように作用する。
【００４９】
好適には、非推進動力供給装置１０は、補助空気Ａａｕｘをフリータービン５に供給する手段６３を備える。補助空気Ａａｕｘとは、例えば航空機の主エンジンからの空気流、または空港の地上機器から供給される空気流を指す。この例では、補助空気Ａａｕｘを供給する手段６３は、供給バルブの形態である。好適には、調整装置１０は、ＡＰＵ４が作動状態になっていないときにフリータービン５からの排気手段６４を備える。この例では、排気手段６４は、排気バルブの形態である。
【００５０】
好適には、この場合も同じく、非推進動力供給装置１０は、補助空気Ａａｕｘを供給する手段６３からの空気流、排気手段６４からの空気流、及び動力タービン４２からの空気流ＡＡＰＵを混合するように配置される混合器６２を備える。好適には、非推進動力供給装置１０は、動力タービン４２から混合器６２に供給される空気流Ａａｕｘを調整する手段６１、好ましくは調整バルブを備える。
【００５１】
本発明は、ＡＰＵ４及びＥＣＳ１を組み合わせて、小さい質量及び減少したかさを有する非推進動力供給装置１０を形成するようにしている。
【００５２】
本発明の１つの態様によれば、ＡＰＵ４及びＥＣＳ１は、航空機の同じハウジングに収容され、当該ハウジングは、単体ユニットとすることができる、または１個の区画に仕切ることができる。好適には、ＡＰＵ４の動力タービン４２、及びＥＣＳ１のフリータービン５は、３０ｃｍ未満の距離、好ましくは約５ｃｍの距離だけ離間させる。ＡＰＵ４の動力タービン４２がＥＣＳ１のフリータービン５に接近すると、ＡＰＵの燃焼室４４からのガスが膨張することによる利点を効果的に享受することができる。好適には、フリー駆動タービン５は、負荷圧縮機１１の近傍で、接続シャフト１３に直接取り付けられる、すなわち介在物を全く挟むことなく取り付けられて、非推進動力供給装置１０のかさを制限し、かつ複雑さを制限することができる。
【００５３】
本発明は、本発明の種々の実施形態を示す図３〜６を参照することにより一層深く理解される。
【００５４】
単独作動（ＭＯＤＥ−Ａ）
図３を参照するに、単独作動では、ＡＰＵ４は作動状態になっている。動力圧縮機４１は周囲空気Ａａｍｂを吸い込み、この周囲空気Ａａｍｂは、燃焼室４４内を流れ、かつ燃焼室４４内で圧縮される。燃焼室４４からのガスは、動力タービン４２内で膨張する。動力タービン４２の下流では、空気流ＡＡＰＵを、フリー駆動タービン５に流入させて、ＥＣＳ１の負荷圧縮機１１を、接続シャフト１３を介して駆動する。別の表現をすると、エネルギーを空気流ＡＡＰＵから取り出して、エネルギーをＥＣＳ１に供給することにより、エネルギーが航空機の主エンジンから取り出されるのを回避するという利点がある。
【００５５】
負荷圧縮機１１は外部空気Ａａｍｂを、給気手段１７を介して吸い込み、当該空気は、交換器１４内を流れ、かつ交換器１４内で圧縮され、そして外部空気流Ａｅｘｔにより冷却される。一旦、冷却されると、当該空気流は、分配タービン１２内で膨張する前に凝縮器１５により乾燥させることにより、次に客室２に流れ込むようになる。客室２からの再循環空気はまた、負荷圧縮機１１に取り出すことができる。混合器１６は更に、負荷圧縮機１１に吸い込まれる空気中の周囲空気Ａａｍｂの割合に合わせて調整することができる。
【００５６】
有利な点として、ＭＯＤＥ−Ａでは、ＡＰＵ４の始動機／発電機４６は、当該アセンブリを始動するために利用された後、電気エネルギーを、リレーボックス４５を介して供給することができる。好適には、ＥＣＳ１の始動機／発電機１８も電気エネルギーを供給することができる。
【００５７】
この例では、補助空気供給手段６３及び排気手段６４は閉じている。
【００５８】
単独作動ＭＯＤＥ−Ａでは、ＥＣＳ１にはＡＰＵ４から空気が供給される。この空気エネルギーは、フリー駆動タービン５で変換されて、接続シャフト１３を回転させる。ＡＰＵは従って、航空機の始動中だけでなく、飛行中にも使用される。
【００５９】
電気エネルギー伝達作動（ＭＯＤＥ−Ｔ）
図４を参照するに、電気エネルギー伝達作動では、ＡＰＵ４は作動状態であり、そして燃焼室４４からのガスは、動力タービン４２内で膨張する。ＭＯＤＥ−Ａと同様に、動力タービン４２の下流では、空気流ＡＡＰＵを、フリー駆動タービン５に流入させて負荷圧縮機１１を、接続シャフト１３を介して駆動する。
【００６０】
有利な点として、ＭＯＤＥ−Ｔでは、始動機／発電機４６は、ＥＣＳ１の副始動機／発電機１８に電力を供給して、接続シャフト１３の駆動速度を加速することができる。別の表現をすると、ＥＣＳ１が、特定の状態において、多量のエネルギーを必要とする場合、始動機／発電機４６は、動力タービン４２から供給される空気エネルギーを補充する電気エネルギーを供給することができ、これは非常に有利である。このようにして、接続シャフト１３に、一時的な出力増を与えると、これは、必要圧縮空気が大きい航空機の飛行段階（所謂、“ｐｕｌｌ−ｕｐ（プルアップ：上昇）”時、または“ｐｕｌｌ−ｄｏｗｎ（プルダウン：降下）”時）で有利となる。
【００６１】
この例では、補助空気供給手段６３及び排気手段６４は閉じている。
【００６２】
単独作動ＭＯＤＥ−Ａでは、ＥＣＳ１にはＡＰＵ４から空気及び電力が供給される。有利な点として、過渡的な力に対して応答するために非推進動力供給装置１０を大きくする必要がなく、ＡＰＵ４から供給される余剰電気エネルギーによって過渡的な力を受け入れることができる。
【００６３】
電気作動（ＭＯＤＥ−Ｅ）
図５を参照するに、電気作動では、ＡＰＵ４は非作動状態である。ＥＣＳ１は、補助始動機／発電機１８により駆動され、この補助始動機／発電機１８には、補助電源Ｅａｕｘ、例えば航空機の地上電気機器から電気的に供給される。
【００６４】
従って、電気作動で作動している間、接続シャフト１３は、補助電源Ｅａｕｘで駆動される。フリー駆動タービン５は、接続シャフト１３に剛結合されるので、フリー駆動タービン５からの排気を排出して、空気がＡＰＵ４に供給されない状態における異常の発生を必ず防止することが重要である。この目的のために、排気バルブ６４は、補助空気供給手段６３が閉じた状態を保持している間に電気作動で開いている。
【００６５】
電気作動ＭＯＤＥ−Ｅでは、ＥＣＳ１に補助電源Ｅａｕｘから電気的に供給され、これは、航空機にとって有利であり、かつ航空機用の特定のリソースを必要としない。
【００６６】
空圧作動（ＭＯＤＥ−Ｐ）
図６を参照するに、空圧作動では、ＡＰＵ４は非作動状態である。ＥＣＳ１は、フリー駆動タービン５により、補助空気供給源Ａａｕｘ、例えば圧縮空気を供給する空港の地上機器を介して駆動される。
【００６７】
従って、空圧モードで作動している間、フリー駆動タービン５は、補助空気供給源Ａａｕｘにより駆動される。この目的のために、補助空気供給手段６３は、排気手段６４が閉じた状態を保持している間に空圧作動で開いている。
【００６８】
空圧作動ＭＯＤＥ−Ｐでは、ＥＣＳ１に補助空気供給源Ａａｕｘから空圧的に供給される。この空気動力源は、航空機の外部に設けることができる（例えば、空港の地上機器）、または航空機に搭載される圧縮空気供給源（主エンジン、客室与圧維持装置など）に由来する供給源とすることができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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