(57)【要約】  本発明は、ヘリコプタのロータ（２１、２２）を駆動するための駆動チェーンであって、主変速ギアボックスが動いているときにロータ（２１、２２）を駆動することが可能な主変速ギアボックス（２４）と、飛行のための動力を供給するための主エンジン（２３）と、少なくとも１つの補助駆動モジュール（３１）と、を備え、主エンジン（２３）および補助駆動モジュール（３１）は、前記ギアボックスの運動を誘発するように、前記主変速ギアボックス（２４）と機械的に接続されている、駆動チェーンに関する。駆動チェーンは、補助駆動モジュールが、主変速ギアボックス（２４）に機械的に接続された動力伝達シャフト上にトルクを発生するための火工装置を備えることを、特徴とする。本発明はまた、前記駆動チェーンを備えるヘリコプタにも関する。
2017509539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリコプタのロータ（２１、２２）を駆動するための駆動チェーンであって、前記ギアボックスが動いているときにロータ（２１、２２）を駆動することが可能な主変速ギアボックス（２４）と、飛行のための動力を供給するための主エンジン（２３）と、少なくとも１つの補助駆動モジュール（３１）と、を備え、主エンジン（２３）および補助駆動モジュール（３１）は、前記ギアボックスの運動を誘発するように、前記主変速ギアボックス（２４）と機械的に接続されており、補助駆動モジュール（３１）は、
対称軸（ＬＬ）の周りで回転可能な少なくとも１つのフライヤ（１）であって、前記フライヤは、動力伝達ギアボックスに機械的に接続された動力伝達シャフト（３）に堅く接続されたドラム（２）と、ドラム（２）の周囲に位置して前記対象軸（ＬＬ）の周りの回転に対して略接線方向に配向された少なくとも１つのガス噴射ノズル（４）と、を備える、前記少なくとも１つのフライヤ（１）と、
フライヤ（１）の中に実装されて前記少なくとも１つの排出ノズル（４）に供給する火工ガス発生装置（１０、９、１８）と、
を備えることを特徴とする、駆動チェーン。
【請求項２】
前記補助駆動モジュール（３１）が、フライヤのシャフト（３）が内部で回転する取付部（１２）と、ガスを回収するための渦巻部（１６）と、をさらに備え、この渦巻部は、フライヤ（１）を径方向に包囲して、前記取付部（１２）に堅く接続されている、請求項１に記載の駆動チェーン。
【請求項３】
前記補助駆動モジュール（３１）が、同じ動力伝達シャフト（３）を駆動するために一列に配置された少なくとも２つのフライヤ（１）を備える、請求項１または２に記載の駆動チェーン。
【請求項４】
前記補助駆動モジュール（３１）が、主変速ギアボックス（２４）の機械入力部（２８）を直接駆動するために配置された機械出力部（３２）を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の駆動チェーン。
【請求項５】
前記補助駆動モジュール（３１）が、主変速ギアボックス（２４）に接続された、主エンジン（２３）と同じ動力伝達シャフト（３０）を駆動するために配置された、機械出力部（３２）を備え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駆動チェーン。
【請求項６】
主エンジン（２３）がタービンエンジンであり、前記補助駆動モジュール（３１）が、タービンエンジンのタービンのスピンドルに連結された機械出力部（３２）を備え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駆動チェーン。
【請求項７】
前記補助駆動モジュール（３１）が、火工ガス発生装置または前記火工ガス発生装置（１０）に点火するためのシステムをさらに備え、前記点火システムをアームドモードまたは解除モードにすることが可能である、請求項１から６のいずれか一項に記載の駆動チェーン。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の駆動チェーンを備える、ヘリコプタ。
【請求項９】
請求項７に記載の駆動チェーンを備えるヘリコプタの回転翼を駆動する方法であって、ヘリコプタパイロットがたとえば自動回転などの所定の操作を指示したときに、補助駆動モジュール（３１）に点火するための前記システムを動作可能にするステップを備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘリコプタ推進の分野に関する。具体的には、本発明は、自動回転などの難しい飛行段階において追加動力を供給するための、回転式火工アクチュエータの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘリコプタには従来メインロータが設けられており、これは前記ヘリコプタを浮揚および推進するための回転翼を形成する。ヘリコプタはまた、多くの場合第二の後部ロータによって形成される、反トルク手段も備える。
【０００３】
単一エンジンヘリコプタは、特に生産および維持コストにおいて、複数エンジンヘリコプタと比較して大きな利点を有する。
【０００４】
しかしながら、単一エンジンヘリコプタのエンジンが破損または故障した場合、パイロットは緊急着陸のために難しい自動回転操作を行わなければならない。統計は、いくつかの条件においてこの操作は機体に著しい損傷を生じる可能性があることを示している。
【０００５】
したがって、この操作のいずれの段階においてもロータ回転の低下を防ぎながら、単一エンジンヘリコプタの自動回転操作の安全性を高めるために潜在的補助動力を非常に迅速に供給することが可能な手段を実装する必要性がある。
【０００６】
欧州特許出願公開第２３２７６２５号明細書は、ヘリコプタの回転翼を駆動する主変速ギアボックスの入力において緊急動力を供給するためのこのようなシステムの実装を既に提案している。このシステムは電動モータを使用しており、これは迅速に回転を開始することが可能であり、解決すべき駆動問題に応じて制御可能な動力を有する、という利点を有する。
【０００７】
しかしながら、この種の電気機械的解決法は、電池、制御電子装置、および電動モータを搭載する必要がある。これらすべての装備、特に電池は、まれにしか使用されないにもかかわらず、機体の重量見積に影響を及ぼす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２３２７６２５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ヘリコプタの重量見積への影響を回避するための単純な代替案を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この点に関して、本発明は、ヘリコプタのロータを駆動するための駆動チェーンであって、主変速ギアボックスが動いているときにロータを駆動することが可能な前記主変速ギアボックスと、飛行のための動力を供給するための主エンジンと、少なくとも１つの補助駆動モジュールと、を備える駆動チェーンに関する。エンジンおよび補助駆動モジュールは、前記ギアボックスの運動を誘発するように、前記主変速ギアボックスと機械的に接続されている。駆動チェーンは、前記補助駆動モジュールが、主変速ギアボックスに機械的に接続された動力伝達シャフト上にトルクを発生するための火工ガス発生装置を備えることを特徴とする。
【００１１】
火工装置の第一の利点は、そのエネルギー密度である。このため前記装置を使用する補助駆動部は、ロータの運動を維持するためのトルクを供給することによって緊急操作のための十分な動力を従来通り供給しながら、機体の重量見積に対する影響を少なくするように設計されることが可能である。
【００１２】
火工装置のもう１つの利点は、前記装置を制御するための搭載電子装置を簡素化できるということである。時間に対して提供される出力曲線は、装置の設計に依存する。生産されると、火工装置を有する補助駆動モジュールは、補完的な制御手段を伴わずにヘリコプタに適切な出力曲線を提供するように、較正される。
【００１３】
有利なことに、前記補助駆動モジュールは、対称軸の周りで回転可能な少なくとも１つのフライヤを備え、前記フライヤは、動力伝達シャフトに堅く接続されたドラムと、ドラムの周囲に位置して前記軸の周りの回転に対して略接線方向に配向された少なくとも１つのガス噴射ノズルと、を備え、前記火工ガス発生装置は、フライヤの中に実装されて前記少なくとも１つの排出ノズルに供給する。
【００１４】
言い換えると、排出ノズルは、フライヤシャフト上でトルクを発生するために接線方向ガス噴射ジェットを発生する。このため装置は、主エンジンの故障時に主変速ギアボックスの入力においてトルクを供給すること、およびロータの運動を維持することの両方のために使用されることが可能である。単一使用に関して、火工装置は、排出ノズルの上流のチャンバ内で高圧および高温でガスが発生するようにし、こうして操作が行われている間に推力およびひいては回転翼を駆動するために必要とされるトルクを生じる。この場合、主エンジンは必ずしも再始動されなくてもよく、むしろヘリコプタを安全にするために操作を完了するためまたは緊急操作を実行するために、必要な動力がヘリコプタに供給される。
【００１５】
火工ガス発生装置がフライヤ内に実装されているという事実は、その動作中の伝達問題および損失を低減する。また、フライヤの原理は、これが回転機械上に位置することが可能であり、通常動作中、すなわち補助駆動モジュールが動作していないときに、前記回転機械がフライヤを回転させることができることを意味している。実際、フライヤはほとんど摩擦損失を発生せず、尚早に使用される危険性がない。
【００１６】
好ましくは、火工ガス発生装置は、前記少なくとも１つの排出ノズルに供給する燃焼チャンバが内部に形成された、固体推進剤のブロックを備える。これにより、装置の維持を簡素化する。したがって、使用後に補助駆動モジュールの火工装置を簡単なやり方で交換することが考えられる。
【００１７】
有利なことに、補助駆動モジュールは、フライヤのシャフトが内部で回転する取付部と、ガスを回収するための渦巻部と、をさらに備え、この渦巻部は、フライヤを径方向に包囲して、前記取付部に堅く接続されている。
【００１８】
渦巻部は、排出ノズルを出るガスが膨張するのを助け、したがって前記ノズルからの推力により、フライヤによって供給されるトルクに貢献する。したがって、この渦巻部の形状を最適化することによって、フライヤの性能を改善することが可能である。この渦巻部のもう１つの利点は、排出ノズルを出る高温ガスがフライヤの軸に対して径方向に吐出され、こうしてフライヤを包囲する機器が加熱する度合いを制限することである。これらのガスはその後、渦巻部の出口を適切な吐出領域に向けて配向することができる。
【００１９】
必要であれば、前記補助駆動モジュールは、同じ動力伝達シャフトを駆動するために一列に配置された、少なくとも２つのフライヤを備えることができる。この配置の第一の利点は、複数の標準的フライヤを組み合わせることによって特定の動力を供給する能力である。もう１つの利点は、操作要件に適合するようにフライヤの連続始動を制御することで、補助駆動モジュールによって供給される動力を時間に対して調整できることである。
【００２０】
前記補助駆動モジュールは、主変速ギアボックスの機械入力部を直接駆動するため、または主エンジンとして主変速ギアボックスに接続された同じ動力伝達シャフトを駆動するために配置された、機械出力部を備えることができる。
【００２１】
主エンジンがタービンエンジンであるとき、前記補助駆動モジュールは、タービンエンジンのタービンのスピンドルに連結された機械出力部を備えることができる。有利なことに、前記タービンはタービンエンジンの出力タービンである。選択された実装に応じて、このオプションは、タービンに補助駆動モジュールを組み込むこと、および重量見積をさらに向上することを、可能にする。
【００２２】
有利なことに、補助駆動モジュールは、火工ガス発生装置または前記火工ガス発生装置に点火するためのシステムをさらに備え、前記点火システムは、アームドモードまたは解除モードとなることが可能な制御システムを備える。具体的には、これによりシステムが不適切な時点で点火することを防止する。
【００２３】
本発明はまた、上述のような駆動チェーンを備えるヘリコプタにも関する。
【００２４】
本発明はまた、このようなヘリコプタの回転翼を駆動する方法にも関し、補助駆動モジュール点火システムがアームド、解除、またはトリガモードになることが可能であり、前記方法は、ヘリコプタパイロットがたとえば自動回転なども所定操作を指示したときに前記点火システムを動作可能にするステップを備える。このステップは具体的には、トリガのための安全条件が満たされている場合に対応する。これにより、必要なときにシステムが迅速に反応できるように、および通常飛行条件中にシステムがトリガされる危険性を回避できるようにする。
【００２５】
以下の添付図面を参照して記載される以下の説明を読むと、本発明がより良く理解でき、本発明のその他の詳細、特徴、および利点がより明確となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による補助モジュールのためのフライヤの斜視図である。
【図２】回転軸に対して直角であって排出ノズルを通る平面内の、本発明によるフライヤを半分にした断面図である。
【図３】使用前の、本発明による補助駆動モジュールの縦断面図である。
【図４】本発明による補助駆動モジュール上のガスを吐出する手段の一つの配置例の概略斜視図である。
【図５】ガスを吐出するための渦巻部を通り、本発明による補助駆動モジュールのフライヤを通る、回転軸に対して直角な平面内の概略断面図である。
【図６】その点火の終了に向かう、本発明による補助駆動モジュールの縦断面図である。
【図７】ヘリコプタのための本発明による駆動チェーンの第一の実施形態の概略図である。
【図８】ヘリコプタのための本発明による駆動チェーンの第二の実施形態の概略図である。
【図９】ヘリコプタのための本発明による駆動チェーンの第三の実施形態の概略図である。
【図１０】駆動チェーンの様々な実施形態で使用可能な、本発明による補助駆動モジュールの代替実施形態を示す図である。
【図１１】駆動チェーンの様々な実施形態で使用可能な、本発明による補助駆動モジュールの代替実施形態を示す図である。
【図１２】駆動チェーンの様々な実施形態で使用可能な、本発明による補助駆動モジュールの代替実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は、ヘリコプタの駆動チェーン内の補助駆動モジュールなどの火工駆動モジュールの使用に関する。
【００２８】
図示される例において、図１から図３に示されるように、この駆動モジュールは、円筒形のドラム２および動力伝達シャフト３からなるフライヤ１を備え、これらは堅く相互接続されており、その周りをアセンブリが回転するようになっている同じ軸ＬＬを有する。
【００２９】
ドラム２は回転軸ＬＬに沿って任意の幅Ｄを有しており、複数の排出ノズル４が、前記ドラムの周囲円筒壁５の、幅ｄを有するさらに細いストリップ上に配置されている。このストリップはドラム２の円筒壁５の片側に位置している。図１および図２を参照すると、たとえば左横表面がドラム２の上面６を示して右横表面がドラムの下面７を示す場合、排出ノズル４が位置するストリップは、たとえば図示されるように中心からずれて上面６に近づいていてもよい。排出ノズル４は円筒壁５に対して接線方向に配向され、すべて同じ方向に向いている。この方向は、前記ノズルを出るガスジェットと同じ方向であり、したがってこれに応じて、動作中にガスジェットと反対方向へフライヤ１を回転させる。例では、排出ノズル４は方位角において均等に分布しており、３つあるうちの２つが図１に示されている。
【００３０】
やはり例を参照すると、排出ノズル４は二次元である。これは、回転軸ＬＬに対して直角な切断面の形状によってノズルが画定されていることを意味する。図２を参照すると、排出ノズル４はネック部８から始まって広がる長さｄｚのダクトを形成する。このネック部８はフライヤ１の軸ＬＬの半径Ｒ上に位置しており、排出ノズル４は、ネック部８を通る半径に対して略直角な軸ＺＺに沿って配向されている。
【００３１】
あるいは、たとえば必要とされる設計および生産のしやすさに応じて、非対称形状を有するように排出ノズル４を設計することも可能である。この場合、前記排出ノズルは依然軸ＺＺに沿って配向された広がるダクトとして定義される。
【００３２】
ネック部８を介して、排出ノズル４は燃焼チャンバ９と連通しており、これはフライヤ１が動作しているときに加圧ガスを発生する。図示される例において、この燃焼チャンバ９は、ドラム２の円筒壁５上に位置する３つの排出ノズル４によって共有されている。
【００３３】
したがって、燃焼チャンバ９には加圧ガスが供給されなければならない。使用前のフライヤ１を示す図３を参照すると、ドラム２がその円筒壁５とその上面６および下面７との間に空洞を形成することがわかる。ドラム２の内部空洞は、点火装置によって点火されたときに高エネルギーガスを発生するように設計された材料の固体ブロック１０で満たされており、これは燃焼チャンバ９の領域内に位置するが図示されていない。この材料は一般的に固体推進剤でできている。排出ノズル４によって占有されたストリップと下面７との間のドラム２内に空いたままの空間は、推進剤の十分な貯蔵を形成するサイズになっており、その燃焼により、緊急操作に必要な時間にわたってガスを発生することになる。
【００３４】
フライヤ１では、使用前に、排出ノズル４に供給し、推進剤の燃焼によって発生したガスを受容するように意図される燃焼チャンバ９は、推進剤ブロック１０から掘り出され、排出ノズルの領域内のより小さい空間を占有する。好ましくは、排出ノズル４は膜１１によって封止され、これは点火中には燃焼ガスの圧力によって噴射されるが、こうしてトリガ状態にないときに塵および水分が燃焼チャンバ９に侵入するのを防止する。
【００３５】
駆動モジュールを形成するために、フライヤ１は、軸受１３、１４を備える取付部１２上に組み込まれ、その中でシャフト３が回転する。図示されるように、シャフト３は、別の機械システムを駆動するシャフト１５に連結されるようになっている。シャフト１５は、伝達トルクが偶然に最大許容値を超えた場合に破損するように設計された、「せん断シャフト」と称される中間シャフトであってもよい。さらに、前記シャフトは、たとえばスプラインによって、フライヤ１のシャフト３上に連結されている。
【００３６】
図３から図５に示されるように、取付部１２は好ましくは渦巻部１６を含む。この渦巻部１６は、フライヤ１を径方向に包囲する。渦巻部は、排出ノズル４を出るガス吐出する前にこれらを膨張させるように設計されている。ドラム２を包囲する取付部１２の部分とともに、渦巻部はフライヤ１の周りに巻き付くダクト１６を形成する。このダクト１６の内壁は、前記ノズルを出るガスを収集するために、排出ノズル４のための通路の反対側が開放している。図示される例において、渦巻部１６によって形成されたダクトの径方向断面は、略長方形である。
【００３７】
図５を参照すると、渦巻部１６の外壁の断面は、フライヤ１の軸ＬＬを取り巻く渦巻形状を有している。φが軸ＬＬの周りの方位角を示す場合、渦巻部１６の外壁から軸までの距離は規則Ｓ（φ）に従い、これは動作中のフライヤ１のそれに対応する回転方向の点Ａと点Ｂとの間のφに応じて、着実に増加する。図５において、回転方向は反時計回りであり、図２のように配向された排出ノズル４に対応する。
【００３８】
加えて、軸ＬＬに沿った渦巻部１６の幅は、この例においてＡからＢまで増加する。これは図３および図６に示される断面によって示されており、これらは点Ａ（上部）および点Ｃ（底部）を通る縦半分の切断面における渦巻部１６の断面図を示しており、これはＡとＢとの間の中間点であって図５に示されている。このため渦巻部１６によって形成されたダクトの断面は、ガスの膨張を案内するために点ＡとＢとの間で方位角φにおいて、規則Ｓ（φ）にしたがって着実に変化（ここで図示される例では増加）する。
【００３９】
点ＢとＡとの間の方位角で画定された開口部１７ａによって、渦巻部１６は、図４および図５に示されるように、ガスを吐出するための排出導管１７の中に通じている。
【００４０】
推進剤ブロック１０が点火されると燃焼チャンバ９の中で燃焼が開始されるが、これはその初期形状が図３に示されている。燃焼チャンバ９は加圧ガスで満たされ、特定の温度条件Ｔｉおよび圧力条件Ｐｉの高エネルギーガスを排出ノズル４に供給するためのチャンバとして使用される。このガスは排出ノズル４を通じて出て行き、こうして推力を発生してフライヤ１のシャフト３上でトルクを生じる。速度ωで回転するこのシャフト３は、ヘリコプタのロータと機械的に接続されている。図６を参照すると、燃焼が進むにつれて、推進剤が使い果たされ、排出ノズル４の燃焼チャンバ９の容積は、すべての推進剤が使われてしまうまでブロック１０の中で変化する。必要とされる時間にわたって所望の変動に応じてトルクを提供するためのこのプロセスの間、燃焼チャンバ９の中のガスの圧力条件Ｐｉおよび温度条件Ｔｉが変化するように、燃焼チャンバ９の初期形状および推進剤ブロック１０の初期重量を決定することは、当業者にとって日常的な業務である。
【００４１】
推進剤燃焼段階の間、圧力Ｐｉは、排出ノズル４の各々がネック部８への音速流によって開始されるのに十分な高さである。その出口断面において、各排出ノズル４はこうしてネック部８に対して接線方向ＺＺのガスジェットを形成する。排出ノズル４の出口断面Ｓｅにおいて、このジェットは速い超音速Ｖｅに到達し、その一方でガスの圧力Ｐｅおよび温度Ｔｅは、燃焼チャンバ９内のガスと比較して低下している。これは、速度Ｖｅと反対の方向に、推力とも称される接線力Ｆを発生するが、これは質量流量、その間を通るジェットの速度、およびジェットのこの出口圧力Ｐｅと渦巻部１６内のフライヤ１の周りの静圧との差に依存する。動力伝達シャフト３上のフライヤ１によって供給されるトルクはトルクの合計であり、これは各排出ノズル４について、この力Ｆにネック部８の半径Ｒをかけた積である。
【００４２】
適切な実施形態において、ネック部８は、推進剤が燃焼するときに高温ガスからドラム２への伝導および放射による熱の伝達を可能な限り低減するように、たとえばカーボン／セラミックまたはその他いずれかの装置など、摩耗性、織り、および型打ち材料で作られ、形成されている。図示される構成が単なる一例に過ぎないことは、言うまでもない。当業者は、供給されるトルクおよび燃焼チャンバ９内で利用可能なガス圧に応じて、排出ノズル４の数、そのサイズ、および方位角におけるその分布を適合させることになる。加えて、排出ノズル４の二次元形状は装置の全体的なサイズにおいて有利であるものの、その他の形状、特に非対称形状を使用することも考えられる。
【００４３】
また、渦巻部１６の形状は、排出ノズル４の出力に、ひいては点火されたときのフライヤ１の性能に、貢献する。排出ノズル４が渦巻部１６の中で回転している間、排出ノズル４の各々から速度Ｖｅ、圧力Ｐｅ、および温度Ｔｅで噴射される燃焼ガスは渦巻部１６内で膨張し続け、その後排出導管１７を介して外部に吐出される。
【００４４】
図５を参照すると、点ＡとＢとの間の方位角φによる渦巻部１６の断面の分布は、フライヤ１によって供給されるトルクを決定する膨張レベルと、システムを包囲する領域に適合するガス噴射温度Ｔｅとの間で良好なバランスを実現するために、最適化される。具体的には、このバランスは渦巻部１６における強制対流現象、装置締結手段による伝導、およびアセンブリからの熱放射を考慮に入れている。
【００４５】
加えて、渦巻部１６は、排出ノズル４を通じて噴射されたガスを導管１７に向かって案内することによって、フライヤ１を包囲する機器の保護に貢献する。
【００４６】
また、フライヤ１が使用されていない間に各排出ノズル４を封止する保護膜１１は、推進剤の燃焼に起因するガスの圧力および温度の複合効果の下で、点火時に分解するように設計されている。このため前記膜の残りは、フライヤ１が始動するときにガスとともに自然に吐出される。
【００４７】
図１および図３を参照すると、推進剤ブロック１０の燃焼をトリガするために、火工駆動モジュールは、図示される例において電気制御を用いる。フライヤ１において、推進剤ブロック１０に点火するための上述の装置（図示せず）は、ドラム２の円筒壁５の表面と同一平面の円形接触軌道１８に接続されている。電気摺動接触遮断器１９は、点火装置に電流を送るために取付部１２上の接触軌道１８と接触して配置されている。接触遮断器１９も同様に、火工駆動モジュールが始動しなければならない場合に推進剤に点火するため、前記点火装置を介して電流を流す制御システム（図示せず）に接続されている。
【００４８】
点火装置、接触遮断器１９、制御システム、およびこれら様々な要素を接続する手段からなるアセンブリは、火工装置に点火するシステムを形成する。
【００４９】
本発明は、たとえば無線接続および／または光学またはレーザー手段など、推進剤ブロック１０に点火するための、および／または点火命令を送信するための、その他の手段を使用する可能性にも及ぶ。
【００５０】
好ましくは、点火システムはアームド、すなわち燃焼をトリガするのに十分な電流を送る準備が整うように、またはディスアームド、すなわちアームド状態になることを防止するように、設計される。ディスアームド位置は、意図しない点火を防止するという点において有利である。
【００５１】
本発明の第二の態様は、ヘリコプタの駆動チェーン内への火工駆動モジュールの実装に関する。
【００５２】
単一エンジンヘリコプタの例を用いて、この実装の第一の実施形態を図７に示す。
【００５３】
この例において、この場合は典型的な形態でその機体２０が模式的に示されているヘリコプタには、浮揚および推進のためのメインロータ２１、および反トルク尾部ロータ２２が備えられている。ヘリコプタの駆動チェーンは具体的に、ヘリコプタを飛行させるために必要な動力を供給するための主エンジン２３と、メインロータ２１に向かって延在するシャフト２５および尾部ロータ２２に向かって延在するシャフト２６によって概略的に図示される機構によって前記ロータを動かすために主エンジンからロータ２１、２２に動力を伝達する機能を有する主変速ギアボックス２４と、を備える。なお、本特許の基礎となる補助駆動モジュールが、たとえば同軸メインロータを有するかまたはその他の反トルク装置が設けられたヘリコプタなど、その他のヘリコプタアーキテクチャ向けの駆動チェーンにも組み込まれてよいことは、特筆すべきである。
【００５４】
主エンジン２３はタービンエンジンであってもよいが（本明細書ではその排出部２７とともに示されている）、内燃エンジンまたは電気エンジンであってもよい。
【００５５】
一般的に、主変速ギアボックス２４は、機械入力部２８と、この場合はこの機械入力部から駆動されるロータ２１、２２に向かって延在するシャフト２５、２６を作動させる内部歯車と、を備える。また、一般的に主エンジンは機械出力部２９を備え、これは、回転数を減少させ、シャフト３０によって主変速ギアボックス２４の機械入力部２８に連結されている、第一セットの歯車であってもよい。
【００５６】
図７に示される、実装の第一の実施形態において、火工駆動モジュール３１は、主変速ギアボックス２４の機械入力部２８に実装されている。これはまた、前記機械入力部２８に直接的に連結されてもよく、あるいは主変速ギアボックス２３のシャフト３０上に実装されてもよい。
【００５７】
一般的に、図１０を参照すると、火工駆動モジュール３１は減速歯車アセンブリ３２を含み、これはこうしてその機械出力部を形成する。実際、火工駆動モジュールの設計は一般的に、フライヤのシャフト３の回転速度ωを、シャフト３０が主変速ギアボックス２４の機械入力部２８に位置するようになる公称回転速度Ωと一致させることはない。
【００５８】
図１１に示される代替実施形態において、複数のフライヤ１が、同じシャフト３上に一列に実装されている。この場合、シャフト３に連結された１つの減速歯車アセンブリ３２のみが、火工駆動モジュール３０の出力において所望の回転速度ωを提供するために使用可能である。
【００５９】
各フライヤ１は自身の点火装置および接触遮断器１９を有するが駆動モジュール３１に点火するためのシステムは好ましくは、補助駆動モジュール３１に点火するシステムが全体としてアームドまたはディスアームドとなるように配置された、中央制御システムを備える。
【００６０】
補助駆動部３１に点火するシステムは、フライヤ１が同時に点火されるように設計されることが可能である。これにより、１種類のみのフライヤ１を使用しないことによって、設計段階の間に様々なタイプのヘリコプタに火工駆動部３１の動力を適合させることが可能となる。フライヤ１が順次点火され、こうして遭遇した自動回転飛行条件にしたがって動力が調整されるように、駆動モジュール３１を点火するシステムを設計することも可能である。
【００６１】
図８に示される第二の可能な実施形態において、火工駆動モジュール３１は、主エンジン２３の機械出力部２９に実装されている。
【００６２】
一般的に、先の実施形態と同様に、この実施形態も、フライヤのシャフト３の回転速度ωを、主エンジン２３の動力を主変速ギアボックス２４の機械入力部２８に伝達するシャフト３０の回転速度Ωに合わせるために、火工駆動モジュール３１の出力における減速歯車アセンブリ３２の使用を要する。図１０および図１１に示される火工駆動モジュールの２つの代替実施形態も、等しく可能である。
【００６３】
推測的に、これら２つの第一の実施形態の間の選択は、適切な点の周りの駆動チェーンの周りのヘリコプタ機体２０内の利用可能な空間に依存するだろう。
【００６４】
２つの実施形態において、フライヤ１の排出ダクト１７は、機体２０の上部において雰囲気中につながっていてもよい。主エンジン２３がタービンエンジンである場合、これらの排出ダクト１７は、タービンエンジンの排出部２３内に向かって開放していてもよい。
【００６５】
図９を参照すると、火工駆動モジュール３１を実装するための第三の実施形態が考えられる。主に主エンジン２３がタービンエンジンである場合、駆動モジュールはタービンエンジンの出力タービンのシャフトに連結されることが可能である。
【００６６】
この実施形態は、いくつかの利点を有することができる。第一に、火工フライヤ１の回転速度はタービンのシャフトの回転速度に適合することができる。この場合、図１２を参照すると、駆動モジュールは減速歯車アセンブリを含まなくてもよい。このため駆動モジュール３１の機械出力部は、図３に示される「せん断」シャフト１５を連結させるフライヤ１のシャフト３上に、タービンの噛み合いのシャフトによって、たとえばスプラインによって、形成される。
【００６７】
第二に、フライヤの排出ダクト１７は、フライヤから出たガスがタービンエンジンのガス排出回路内に吐出されるように設計されることが可能である。
【００６８】
したがって、これらの装置によって、より小型で軽量な装置が設計可能である。最後に、その他の実施形態と同様に、複数のフライヤ１が、シャフト３上で一列に連結されることが可能である。
【００６９】
本発明の付加的な態様によれば、このタイプの駆動チェーンを備えるヘリコプタは、火工補助駆動モジュール３１の異なる状態に対応する段階で、動作することが可能である。
【００７０】
第一の公称運転段階、たとえば危険ではない飛行段階において、推進剤ブロック１０に点火するための装置を制御するシステムはディスアームドである。選択的に、制御システムは、リクエストがあると、制御チェーン内にあり得る中断を検出するために、推進剤ブロック１０に点火するための装置に微弱電気信号を連続的に送信するかまたは断続的に送信する。このシステムの論理によって不具合が確認された場合、不具合は相応に処理され、適切な信号が生成される。また、補助駆動モジュールのフライヤは、フリーホイールカップリングが発生した場合に停止する。さもなければ、これらはその機械出力部に連結された駆動チェーンのシャフトによって駆動される。
【００７１】
危機的な運転段階は、危険な飛行条件について、または事故発生尤度において、定義されることが可能である。たとえば、危険な飛行条件は、パイロットが着陸のために自動回転段階を指示したときであるかも知れない。同様に、主エンジン２３が一旦始動してから、主変速ギアボックス２４の機械入力部２８の運動学が、ロータ運動学の加速段階の範囲外で、第一の警告閾値未満の速度で動作しているときに、事故状態が宣言されるかも知れない。
【００７２】
この場合、推進剤ブロック１０に点火するための措置を制御するシステムはアームドである。接触遮断器１９と接触軌道１８との間の電気的接続は依然、潜在的な異常が火工駆動モジュール上で検出されること、および不具合が相応に処理されて適切な信号が生成されることを、可能にする。
【００７３】
最後に、火工補助駆動部の運転段階は、たとえば自動回転補助のリクエストなど、パイロットからの指示によって、またはたとえば主変速ギアボックス２４の入力速度が飛行中に第二閾値を下回ったときなど、事故の場合に自動的に、トリガされる。
【００７４】
この場合、たとえば、電気信号が制御チェーンによって、フライヤ１の軌道１８上を摺動している接触遮断器１９に送信される。こうしてこの電気信号は、燃焼チャンバ９の中で消費される推進剤１０に点火するシステムの点火を制御する。
【００７５】
このとき、火工駆動モジュール３１はトルクを発生し、ロータ２１、２２を作動するために主変速ギアボックス２４を駆動する。要求された時間内に期待される動力を供給するのに必要が値までフライヤが迅速に到達できるように、システム全体が設計されている。
【図１】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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