(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧コンプレッサ（５）と高圧コンプレッサ（７）との間に軸方向に配設された構造的中間カバー（９）を、一次流（２）と二次流（３）との間に含むとともに、低圧コンプレッサ（５）から供給されるガス流束の一部を二次流（３）側にバイパスさせることが可能なディスチャージ手段を含む、複流タービンエンジン、特に航空機用複流ターボジェットエンジンであって、ディスチャージ手段が、一次流（２）の外壁の中間カバー（９）の上流側に位置し、一次流（２）と常時連絡しているコレクタを形成する環状空洞（１６）と、中間カバー（９）内に設けられ前記コレクタ（１６）に接続されたほぼ軸方向の複数の管路（１８）と、高圧コンプレッサ（７）の周囲に配設され、前記管路（１８）を二次流（３）と連絡する流量調節弁（２２）を具備する複数の管（２０）とを含むことを特徴とするタービンエンジン。
【請求項２】
中間カバー（９）および管路（１８）が、鋳造または機械溶接された単一部材で作製されることを特徴とする、請求項１に記載のタービンエンジン。
【請求項３】
中間カバー（９）が複数の径方向アーム（１５）を含み、管路（１８）が、前記径方向アーム（１５）の間に配設されることを特徴とする、請求項１または２に記載のタービンエンジン。
【請求項４】
コレクタ（１６）が、一次流（２）の外壁に設けられグリッドを形成する複数のオリフィス（１７）により、一次流と連絡することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のタービンエンジン。
【請求項５】
流量調節弁（２２）が、個々に調節可能であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のタービンエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複流（ｄｏｕｂｌｅ  ｆｌｕｘ）タービンエンジン、より詳細には航空機用複流ターボジェットエンジンの分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複流で高希釈比のターボジェットエンジンにおいては、ガスの流れる方向に上流から下流への一次流束内に低圧コンプレッサが設けられ、これに続いて、燃焼室に圧縮空気を送る高圧コンプレッサが設けられる。燃焼室内では空気が加圧燃料と混合され、室の下流側にて、高圧コンプレッサを駆動する高圧タービンに、次にファンおよび低圧コンプレッサを駆動する低圧タービンに、エネルギを与えるためにこの燃料を燃焼する。タービンから出されたガスは残留推力を供給し、この推力は、二次流（ｖｅｉｎｅ  ｓｅｃｏｎｄａｉｒｅ）を循環するガスにより発生する推力に加えられるが、これらの推力は飛行機の推進に必要である。
【０００３】
たとえば部分的負荷などある飛行条件下では、飛行機の下降段階時、低圧コンプレッサにより供給される空気量は、エンジンの正常な運転にとっては多すぎるため、流れの不安定性をもたらす、羽根に沿った流線の剥離によるポンピングと呼ばれる現象の発生を防止するために、この空気の一部を二次流側にバイパスさせることが必要である。
【０００４】
さらに、飛行機が大きな雲を横断する時には、雨または雹の形態の多量の水分がコンプレッサ内に浸入する。エンジンがスロットル全開の回転速度にある場合、水分は気化し、高い流量の燃料が供給される燃焼室の燃焼停止をきたさないよう、十分に高温で噴霧化した蒸気状態になる。反対に、飛行機が着陸前の降下またはアプローチ段階にある場合、エンジンは低速で回転し、コンプレッサの圧縮率は比較的低く、液体または固体の状態の水分が燃焼室まで到達し、供給される燃料の量が比較的少ないため、バーナのうちの１つさらには全てのバーナを消火させることがある。このことは重大な結果をもたらすことがある。
【０００５】
そのような理由から、ターボジェットエンジンのディスチャージ（ｄｅｃｈａｒｇｅ）装置は通常、複雑な制御装置の作用により、高圧コンプレッサから低圧コンプレッサを分離する環状空間内の一次流に入ることができる可動スクープ（ｅｃｏｐｅ）を具備する。この環状空間は軸方向においてＳ字形であるため、比重により一次流の外壁に沿って循環する水分粒子はスクープにより捕捉され、二次流側にバイパスされる。
【０００６】
ＧＢ２２５９３２８は、エンジンの支持アームの下流側の二次流内に排出する固定管に、採取した空気および粒子を向けるために、中間カバー内に配設された同期装置によりスクープが作動される、ディスチャージ装置を開示している。
【０００７】
ＥＰ０４０７２９７は、同期作動し径方向において外側に向かって可動なトラップを、流間カバー（ｃａｒｔｅｒ  ｉｎｔｅｒ−ｖｅｉｎｅ）の内壁と外壁との間に設けている。
【０００８】
ＥＰ０３７４００４もまた、スクープ装置に結合されたトラップを一次流の外壁内に設けている。
【０００９】
これら全てのディスチャージ装置においては、スクープおよびトラップの制御装置は、流間カバー内に配設され同期作動する。これらの制御装置は、制御リング、コネクティングロッド、連接トラップまたはスクープを動作させるための油圧シリンダまたはケーブルを含むため、比較的複雑であり、さらに、避けることのできない保守およびメンテナンスの作業時、接近することがむずかしい。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ディスチャージ手段が主に静的要素で構成される、複流ターボジェットエンジンを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
したがって本発明は、低圧コンプレッサと高圧コンプレッサとの間に軸方向に配設された構造的中間カバーを、一次流と二次流との間に含むとともに、低圧コンプレッサから供給されるガス流束の一部を二次流側にバイパスさせることが可能なディスチャージ手段を含む、複流タービンエンジン、特に航空機用複流ターボジェットエンジンに関する。
【００１２】
このタービンエンジンは、ディスチャージ手段が、一次流の外壁内の中間カバーの上流側に位置し、一次流と常時連絡しているコレクタを形成する環状空洞と、中間カバー内に設けられ前記コレクタに接続されたほぼ軸方向の複数の管路と、前記管路を二次流に連絡させるために高圧コンプレッサの周囲に配設された、流量調節弁を具備する複数の管とを含むことを特徴とする。
【００１３】
中間カバーおよび管路は、単一の鋳造部材で作製される。中間カバーは複数の径方向アームを含み、管路は、前記径方向アームの間に配設されるのが有利である。
【００１４】
コレクタは、内部流の外壁に設けられグリッドを形成する複数のオリフィスにより、一次流と連絡することが好ましい。
【００１５】
流量調節弁は、個々に調節可能であるのがきわめて有利である。
【００１６】
したがって全ての流量調節弁が開位置にある時には、一次流内で多量の空気が採取され、環状コレクタ、管路、および管を経て二次流側に向けられる。
【００１７】
１つの流量調節弁のみが開いている時には、一次流内で少量の空気が採取される。一次流の径方向において外部のゾーンからのこの少量の空気は、水の粒子に富む。その時、ディスチャージ装置は粒子トラップの役割を果たす。全ての弁が少流量位置に設定されている時も、この機能が得られる。
【００１８】
コレクタから一次流を分離するグリッドにより、流量調節弁が閉じている時の一次流の空力的連続性が確保される。
【００１９】
中間カバーとともに単一の部材で作製される管路により、中間カバーの剛性を有利に向上させることが可能である。
【００２０】
提供するディスチャージ装置内では、一次流と接触している可動機構は１つもなく、構造的中間カバー内にも可動機構は１つもない。高圧コンプレッサの周囲の管内に配設された流量調節弁は、メンテナンスのために簡単に交換できるアセンブリである。また、トラップおよびスクープの周囲には継手のような複雑な気密装置はない。
【００２１】
本発明のその他の長所および特徴は、例として示し添付の図面を参照して行う以下の記述を読むことにより明らかになろう。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図示するように、軸ｘの複流ターボジェットエンジン１は、その前面ゾーンに、図示しないファンを含み、該ファンは、一次空気流、および環状であって流間カバー４により分離された二次空気流３に空気を供給する。
【００２３】
一次流２内には、上流から下流に向かって、低圧コンプレッサ５と、Ｓ字形断面を有する環状管路６と、図示しない燃焼室に圧縮空気を供給する高圧コンプレッサ７とを連続して含む。
【００２４】
流間カバー４は、上流から下流に向かって、内壁が低圧コンプレッサ５のステータを構成する流束分離フロントスポイラ８と、Ｓ字形環状管路６をその内部ゾーンに含む構造的中間カバー９と、高圧コンプレッサ７のステータ１０とを備える。
【００２５】
二次流３は、フロントスポイラ８の外壁１１と、二次流３を横断しフランジにより中間カバー９の周囲に固定された、モータ支持アーム１３の内部プラットフォーム１２と、高圧コンプレッサ７のステータ１０を取り囲むフード１４とにより内側を画定される。
【００２６】
中間カバー９は、ファンにより発生した力を、環状管路６を取り囲む中間カバー９の環状部分９ａを経由して、支持アーム１３に伝達するための複数の径方向アーム１５を、環状管路６の内側に有する。
【００２７】
本発明によれば、分離フロントスポイラ８は、一次流２を取り囲み、低圧コンプレッサ５の最終段と径方向アーム１５との間に軸方向に配設された環状空洞１６を、中間カバー９に隣接するその内部領域に含む。
【００２８】
この環状空洞１６は、グリッドを形成し、空洞１６を画定する一次流２の外壁のゾーン内に設けられたたとえば複数のオリフィス１７により、常に一次流２と連絡している。この空洞１６は、分離フロントスポイラ８の後面に開口している。
【００２９】
環状管路６を取り囲む中間カバー９の環状部分９ａは、オリフィス１９により上流で環状空洞１６内で、この環状部分９ａの後面内の下流側に開口する、ほぼ軸方向の複数の管路１８を含む。
【００３０】
これらの管路１８は、フード１４内に設けられたオリフィス２１により二次流３内に開口する、斜管２０により高圧コンプレッサ７のステータ１０の周囲に延長される。
【００３１】
各管２０は、個別に調節が可能な自身の流量調節弁２２を含む。この流量調節弁は、たとえばギロチン方式、球形ボアソー（ｂｏｉｓｓｅａｕ）式等、任意の種類とすることができ、弁の旋回軸も任意とすることができる。高圧コンプレッサ７の周囲にこれら弁２２を配設することにより、メンテナンスのためのアクセスが容易になる。なぜなら弁２２にアクセスするのに、流間カバーの外部フード１４を開くだけでよいからである。
【００３２】
管路１８は、図２に示すように、中間カバーの外部環状部分９ａ内に延びる、２つの隣接する径方向アーム１５を分離する円周空間内に配設されるのが好ましい。
【００３３】
きわめて有利には、管路１８および中間カバー９は、鋳造または機械溶接された単一部材で作製される。軸方向に配設された管路１８が存在することにより、特にブロワから発生された力を通過させるための中間カバー９の構造を補強することができる。
【００３４】
一次流２内に空気捕捉グリッドを伴う中間カバー９の外部において、コレクタの役割を果たす空洞１６が存在することにより、一次流２を取り囲む中間カバー９の隔壁内の径方向アーム１５間に捕捉オリフィスが存在する必要がなくなり、それにより中間カバー９の鋳造および切削が簡単になる。
【００３５】
したがってディスチャージ空気の捕捉は、オリフィス１７を有する環状グリッドを介して行われる。これにより、高圧コンプレッサ７のレベルにおける空力的歪みが制限される。
【００３６】
ディスチャージシステムの動作は、容易に理解される。
【００３７】
管２０内の流量調節弁２２が閉じている時には、管２０を通過する空気量は全くない。したがって管路１８を通過する空気量もない。空洞１６および管路１８内の空気は、エンジンの回転数に応じて所与の圧力になる。その時に一次流２の外壁の空力的連続性を確保するグリッドのオリフィス１７を通る空気はない。
【００３８】
全ての弁２２が少流量位置に設定された時、あるいはただ１つの弁２２が大開口位置にあり、他の弁が閉じている時には、オリフィス１７から少量の空気が空洞１６内に入り、二次流３内に排出される。この少量の空気は、一次流の外壁の近傍で取り込まれ、大部分の粒子、特に、このゾーン内の一次流の外壁の曲率およびこれらの粒子の比重のため、一次流２の入口に入った水滴を含む。
【００３９】
全ての弁２２が最大開口位置にある時には、捕捉ゾーンと二次流３との圧力差および管２０内の負荷損の減少により、大部分の空気が一次流側に向けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるターボジェットエンジンのディスチャージ装置を示す、流間カバーと一次流の上流側部分の長手方向半断面図である。
【図２】中間カバーの一部の斜視前面図である。
【符号の説明】
１  複流ターボジェットエンジン
２  一次流
３  二次流
４  流間カバー
５  低圧コンプレッサ
６  環状管路
７  高圧コンプレッサ
８  流束分離フロントスポイラ
９  構造的中間カバー
９ａ  環状部分
１０  ステータ
１１  外壁
１２  内部プラットフォーム
１３  支持アーム
１４  フード
１５  径方向アーム
１６  環状空洞
１７、１９、２１  オリフィス
１８  管路
２０  斜管
２２  流量調節弁
【図１】
0004030788.tif 000002
【図２】
0004030788.tif 000003