JP2016538467A - タービンエンジンおよび制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、タービンエンジンの分野に関し、より具体的には、少なくとも１つのこのようなエンジン（５）を調整する方法に関し、このエンジンは、圧縮機（８）と、燃焼室（９）と、燃焼室より下流の第１および第２タービン（１０、１２）と、少なくとも前記圧縮機および前記第１タービンとともに回転させられる第１回転シャフト（１１）と、第２タービンとともに回転させられる第２回転シャフト（１３）であって、そうは言っても第１回転シャフトに対しては自由に回転できる第２回転シャフト（１３）と、燃焼室への燃料の供給を制御するためのレギュレータ（１５）と、を備える。前記レギュレータは、第２タービンによって燃焼ガスから抽出される機械動力に関連付けられた少なくとも１つの指標的物理パラメータに応じて変動する最大閾値（Ｎ２，ｍａｘ）を前記第２回転シャフトの回転速度（Ｎ２）が上回った場合に、燃焼室への燃料の供給を遮断する。

Description

本発明は、タービンエンジンの分野、およびこれらの調整に関する。

用語「タービンエンジン」は、本文脈において、タービン内の作動流体を膨張させることによって前記作動流体の熱エネルギーを機械エネルギーに変換するためのあらゆる機械を指定するために、使用される。より具体的には、作動流体は、第１回転シャフトを介してタービンによって駆動される圧縮機内で空気が圧縮された後、燃焼室での空気との燃焼化学反応から生じる燃焼ガスであってもよい。このため、本文脈において理解されるように、タービンエンジンは、とりわけバイパスまたは非バイパスターボジェット、ターボプロップ、ターボシャフトエンジン、およびガスタービンを含む。以下の説明において、用語「上流」および「下流」は、このようなタービンエンジンを通る作動流体の通常の流れ方向に対して定義される。

具体的には、説明は、少なくとも圧縮機と、圧縮機より下流の燃焼室と、燃焼室より下流の第１および第２タービンと、少なくとも前記圧縮機および前記第１タービンとともに回転させられる第１回転シャフトと、第２タービンとともに回転させられる第２回転シャフトであって、そうは言っても第１回転シャフトに対しては自由に回転できる、第２回転シャフトと、燃焼室への燃料の供給を制御するためのレギュレータと、を備えるタービンエンジンを調整する方法に関する。このようなタービンエンジンは、特に固定的な用途では「ガスタービン」として、第２回転シャフトが推進プロペラを駆動するために使用されるときには「ターボプロップ」として、または乗物に搭載されているが推進プロペラ以外の推進装置を駆動するために使用されるときには「ターボシャフトエンジン」として、知られている。このため、ターボシャフトエンジンは、航空機の回転翼を駆動するために、使用される。

この分野において、およびより具体的には航空機ターボシャフトエンジンおよびターボプロップ向けに、および具体的には回転翼を駆動するためのターボシャフトエンジン向けに、第２タービンまたは「自由」タービンからの動力伝達の不慮の中断は、第２タービンを危険なほど急加速させる可能性がある。このような急加速の結果としてより深刻な損傷を回避するために、前記第２回転シャフトの回転速度が最大閾値を超過した場合に、レギュレータが燃焼室への燃料の供給を遮断するという提案がなされてきた。

とは言うものの、この最大閾値を設定することは、大きな技術的妥協を要する。特定の用途において、エンジンの特定の動作条件の間に第２シャフトの著しい超過速度に到達することが、望ましい。このため、回転翼航空機の分野において、これは、航空機が厳しい操作を実行する場合に、回転翼の回転速度の過渡的ピークを許容するのに役立てる。とは言うものの、第２回転シャフトの回転速度の高い最大閾値は、安定した条件、具体的には連続最大出力（ＭＣＰ）条件または最大離陸出力（ＴＯＰ）条件の下で第２回転シャフトによってもたらされる最大トルクと比較して、第２タービンおよび第２回転シャフトの著しい過大寸法も必要とする。このような過大寸法は通常、エンジンの性能を犠牲にして、その重量の著しい増加に関連してのみ達成可能であり、このような増加は、航空分野においては特に望ましくない。

少なくとも２つのこのようなエンジンを有する複数エンジン動力プラントのこの不都合に直面して、従来技術で提案された解決法の１つは、前記最大速度閾値が第２回転シャフトによって超過された結果として両方のエンジンへの供給が同時に遮断されるのを回避するのに役立つ交差抑制装置を、動力プラントに組み込むことである。とは言うものの、この解決法は、特に事故の際に両方のエンジンより下流の動力伝達が中断した場合に、別の不都合を呈する。

本発明は、これらの不都合を改善しようとするものである。具体的には、本明細書は、それでもなお自発的速度ピークのための障害物を構成することも、自由タービンまたはその下流の動力伝達の過剰な過大寸法を要することもなく、下流の動力伝達の中断の場合にその自由タービンが危険なほど急加速するのを回避できるようにする、タービンエンジンを調整する方法を提供しようとするものである。

少なくとも１つの実施例において、この目的は、第２回転シャフトの回転速度の最大閾値が、第２タービンによって燃焼ガスから抽出される機械動力に関連付けられた少なくとも１つの指標的物理パラメータに応じて変動し、第２回転シャフトの回転速度の前記最大閾値は、前記指標的物理パラメータが高閾値を上回るとき、および前記指標的物理パラメータがより低い閾値を下回るときに低下するという事実によって、達成される。

これらの提供により第２回転シャフトの回転速度のこの最大閾値は、自由タービンより下流の動力伝達の中断から生じる超過速度について、および自由タービンの速度の自発的かつ過渡的な変動について、異なる可能性がある。

いくつかの異なる物理パラメータは、第２タービンによって燃焼ガスから抽出される機械動力に関連付けられている。このため、一例として、第２回転シャフトによって伝達されるトルクは、その回転速度とともに、前記動力との直接的関係を有する。このため、一例として、方法において使用される指標的物理パラメータは、第２回転シャフトによって伝達されるトルクによって構成されてもよい。

とは言うものの、エンジンのその他の物理パラメータもまた、燃焼ガスによって第２タービンに伝達される機械動力に関連付けられることが可能である。具体的には、ガス発生器の速度もまたこの動力と緊密に関連付けられている。このため、一例として、方法において使用される指標的物理パラメータはまた、第１回転シャフトの回転速度であってもよい。このような状況下において具体的に、第２回転シャフトの回転速度の前記最大閾値は、少なくとも第１回転シャフトの前記回転速度のみならず、周囲圧力および／または温度にも応じて、明確に異なってもよい。具体的には、周囲圧力および／または温度は、第２回転シャフトの回転速度の前記最大閾値を決定するための機能において第１回転シャフトの前記回転速度を正規化するために、使用されてもよい。

第２回転シャフトによって伝達されるトルクおよび／または第１回転シャフトの回転速度の代わりに、またはこれらに加えて、第２タービンによって燃焼ガスから抽出される動力に関連付けられ、方法における指標的物理パラメータとしての使用に適したその他の物理パラメータは、たとえば：前記圧縮機より下流の圧力；前記燃焼室より下流の温度；燃焼室に供給される燃料の（質量または体積）流量；前記圧縮機を通る空気の（質量または体積）流量；および／またはエンジンを制御するための制御部材の運動を、含む。

第２回転シャフトの回転速度の前記最大閾値はこのように、前記指標的物理パラメータが高閾値を上回るときに、生成される。第２タービンによって燃焼ガスから抽出される機械動力に関連付けられた指標的物理パラメータの高閾値を超える第２回転シャフトの回転速度の最大閾値におけるこのような低下は、自由タービンより下流の動力伝達の中断に続いて、またはエンジンの速度の制御不能な上昇を招いた燃料供給の調整における失敗に起因して、燃料の供給がより速く遮断されることを可能にする。同時に、指標的物理パラメータのこの高閾値より低い第２シャフトの回転速度の高い最大閾値は、より低いガス発生器の速度で自由タービンの過渡的超過速度を適合させられるようにする。とは言うものの、指標的物理パラメータの前記高閾値未満で、たとえばいずれかのこのような過渡的超過速度の後にエンジンの検査を始める目的のため、第２回転シャフトの回転速度がその最大閾値よりも著しく低い警告閾値を上回る場合に、警告が記録されてもよい。

加えて、第２回転シャフトの回転速度の前記最大閾値は、第１回転シャフトの回転速度の中間閾値とその高閾値との間の前記指標的物理パラメータの増加とともに、徐々に減少してもよく、これにより、第２回転シャフトの最大回転速度を、第２タービンによって燃焼ガスから抽出されて第２回転シャフトによって通常通りに伝達される、動力の増加に適合させる。これは、第２タービンおよび第２回転シャフトの寸法決めを最適化できるようにする。

さらに、指標的物理パラメータの低閾値未満で、第２回転シャフトの超過速度は、重大な故障を表す可能性がある。具体的には、第２回転シャフトによって伝達されるトルクが特定の閾値未満である場合、第２回転シャフトより下流の動力伝達の中断によって第２回転シャフトの超過速度が生じている可能性が非常に高い。使用される指標的物理パラメータがその他何らかのパラメータであったとしても、指標的物理パラメータの低閾値未満である間の第２回転シャフトの超過速度は、特に指標的物理パラメータを測定するために使用される（１つまたは複数の）センサにおける故障を示す可能性がある。第２タービンによって燃焼ガスから抽出される動力に関連付けられた指標的物理パラメータがこの低閾値未満である場合には、第２回転シャフトは超過速度しており、これは具体的には、指標的物理パラメータについて測定された値が真の値ではないことを意味する。前記指標的物理パラメータがその低閾値を下回るときの第２回転シャフトの速度の前記最大閾値における低下は、第２タービンによって燃焼ガスから抽出される動力の量が実際には不明確であったとしても、第２回転シャフトの回転速度の高い最大閾値を維持できるようにする。

本発明はまた、このような調整方法を実行するために、プログラマブルデジタルレギュレータによって実行されるのに適した命令のセットを含むデータ媒体も提供する。本文脈において、用語「データ媒体」は、コンピュータシステムによって、具体的にはプログラマブル電子レギュレータなどのプロセッサによって読み取り可能な、いずれのデータ記憶装置にも及ぶ。このようなデータ媒体は具体的には、磁気ディスクまたはテープなどの磁気データ記憶装置、光ディスクなどの光データ記憶装置、あるいは揮発性または不揮発性電子メモリなどの電子データ記憶装置であってもよい。このため本明細書はまた、コンピュータプログラムおよびソフトウェア製品などの命令のセットも提供する。

さらに、本発明はまた、少なくとも圧縮機と、圧縮機より下流の燃焼室と、燃焼室より下流の第１および第２タービンと、少なくとも前記圧縮機および前記第１タービンとともに回転させられる第１回転シャフトと、第２タービンとともに回転させられる第２回転シャフトであって、そうは言っても第１回転シャフトに対しては自由に回転できる、第２回転シャフトと、燃焼室に燃料を供給するための回路と、燃焼室への燃料の供給を制御するための、前記第２回転シャフトの回転速度が最大閾値を上回る場合に前記供給を遮断するように構成された、レギュレータと、を備えるタービンエンジンも、提供する。この方法の少なくとも１つの実施例において、第２回転シャフトの回転速度の前記最大閾値は、第２タービンによって燃焼ガスから抽出される機械動力に関連付けられた少なくとも１つの指標的物理パラメータに応じて変動する。

本発明はまた、少なくとも２つのこのようなタービンエンジンを含む動力プラント、ならびに少なくとも１つ、可能であれば少なくとも２つのこのようなタービンエンジンを含む航空機、具体的には回転翼航空機も、提供する。

非限定例として提供される以下の実施形態の詳細な説明を読むことで、本発明はより良く理解され、その利点が明らかとなる。説明は、以下の添付図面を参照する。

回転翼航空機の概略斜視図である。 ２つのターボシャフトエンジンを有する、図１の航空機の動力プラントの概略図である。 図２のエンジンのうちの１つの自由タービンに固定された回転シャフトの回転速度の最大閾値が、自由タービンの回転シャフトによって伝達されるトルクに応じて、または同じエンジンのガス発生器の回転シャフトの回転速度に応じて、どのように変動するかを示すグラフである。

図１は、回転翼航空機１、より具体的には、これらを駆動するために動力プラント４に連結された主回転翼２および反トルク尾部回転翼３を有するヘリコプタを、示す。図示される動力プラント４は、２つのターボシャフトエンジン５を備える。より具体的には、これらのエンジン５は、主回転翼２および尾部回転翼３を駆動するための主伝達ギアボックス７に接続された動力取り出しシャフト６を各々が有する、ターボシャフトエンジンである。

動力プラント４のエンジン５のうちの１つが、図２により詳細に示されている。各エンジン５は、圧縮機８と、燃焼室９と、第１回転シャフト１１によって圧縮機８に接続された第１タービン１０と、「自由」タービンとして知られる、動力取り出しシャフト６に同様に連結された第２回転シャフト１３に連結された、第２タービン１２と、を備える。圧縮機８、燃焼室９、第１タービン１０、および回転シャフト１１によって形成されたアセンブリは、「ガス発生器」としても知られる。供給回路１４は、ガス発生器ＧＧの各々において燃焼室９に燃料を供給するのに役立つ。供給回路１４は、通常はフルオーソリティデジタルエンジン制御（ＦＡＤＥＣ）として知られる類の、デジタルレギュレータ１５に制御目的のため接続された少なくとも１つの弁１４ａを、含む。レギュレータ１５は具体的には、エンジン５の動作を調整するための命令のセットを含む電子メモリを有する、プログラマブル電子プロセッサを備えてもよい。レギュレータ１５はまた、具体的には、第１回転シャフト１１の回転速度を検知するためのセンサ１６、第２回転シャフト１３の回転速度を検知するためのセンサ１７、それぞれ周囲温度および圧力を検知するためのセンサ１８および１９、第２回転シャフト１３のねじれを検知するためのセンサ２０、燃焼室９と第１タービン１０との間の温度を検知するためのセンサ２１、それぞれ圧縮機８と燃焼室９との間の空気の圧力および流量を検知するためのセンサ２２および２３、ならびに燃焼室９に送達される燃料の流量を検知するためのセンサ２４を含む、１組のセンサにも接続されている。最後に、レギュレータ１５はまた、各エンジン５の動作速度を制御するために、航空機１のパイロットによる操作のための制御レバー２５にも接続されてもよい。

一例として、センサ２０は、ねじれにおけるその変形を測定することで第２回転シャフトによって伝達されるトルクＭ_２を測定する、仏国特許出願公開第２９７２２５６号および仏国特許出願公開第２９３１５５２号に開示された類の、ねじれトルク計であってもよい。温度センサ１８および２１は具体的には熱電対であってもよいが、しかしたとえばセンサ２１は同様に高温計であってもよい。センサ２４は、流量測定スピナ、または燃料供給回路内の計測ユニットの位置を検知するためのセンサであってもよい。

通常、各エンジン５の構成要素は、エンジン５の明確に定義された動作範囲向けに寸法決めされている。動力プラント４および航空機１の性能を最適化するために、エンジン５の構成要素、具体的にはエンジン５の回転部品の、いかなる過大寸法も回避することが適切である。とは言うものの、安全が脅かされてはならない。このため、これらの回転部品の破損を招く可能性のある超過速度、具体的にはそこからの破片が航空機１の別の構成要素を損傷する可能性のある第２タービン１２の超過速度を回避するために、レギュレータ１４は、センサ１７によって測定された第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２が最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}を上回る場合に燃焼室９への燃料供給を遮断するように、構成されている。この構成は、レギュレータ１５の電子メモリに記憶された命令を用いて実現されてもよい。

各エンジン５において、第２タービン１２および第２回転シャフト１３は、いくつかの異なる理由で超過速度を開始するかも知れない。たとえば、エンジン５が高速で動作している間に第２タービン１２より下流の動力伝達が中断した場合、これが第２回転シャフト１３、動力取り出しシャフト６、または主伝達ギアボックス７を巻き込んでいようがいまいが、第２タービン１２はもはやいかなる知覚可能な抵抗トルクによっても制動されず、急加速してすぐに危険な超過速度に到達する可能性がある。第２回転シャフト１３と併せた第２タービン１２の危険な超過速度はまた、レギュレータ１５の故障によって生じる速度の制御不能な上昇によっても引き起こされる可能性がある。いずれの状況でも、第２回転シャフト１３の超過速度は、ガス発生器が高速で動作している間に発生する。

さらに、厳しい操作は、第２タービン１２および第２回転シャフト１３の過渡的超過速度を招く可能性がある。一例として、自動回転に従事するために主回転翼２のコレクティブピッチが急激に変化する場合、主伝達ギアボックス７の中のフリーホイールが焼付けまたは詰まって第２タービン１２と主回転翼２との間の動力伝達を一時的に維持する間、第２回転シャフト１３および第２タービン１２は、主回転翼２によって超過速度させられる可能性がある。これらの過渡的超過速度はこのように、著しく低いガス発生器の速度で生じる可能性がある。

航空機１の厳しい操作による第２回転シャフト１３のこのような過渡的超過速度を許容するために、第２タービン１２より下流の動力伝達の中断によって、またはレギュレータ１５の機能不全によって引き起こされる第２回転シャフト１３の超過速度の場合にも迅速に反応しながら、第１の実施形態では、センサ１７によって測定された第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２に適用される最大閾値Ｎ_{２，ｌｉｍ}は、第２回転シャフト１３上のセンサ２０によって測定されたねじれトルクＭ_２に応じて変動する。

このため、図３に示されるように、ねじれトルクＭ_２が高閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ３}よりも大きいとき、速度Ｎ_２に適用される最大閾値Ｎ_{２，ｌｉｍ}は、第２タービン１２でこの最大トルクＭ_{２，ｌｉｍ３}によって到達可能な安定した最大速度Ｎ_{２，ｍａｘｓｔａｂ}から第１安全マージンΔＮ_{２，ｓｅｃ１}を減じたものに対応するが、その一方でトルクＭ_２が中間トルクＭ_{２，ｌｉｍ２}よりも小さいが低閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ１}よりもまだ大きいとき、速度Ｎ_２に適用される前記最大閾値Ｎ_{２，ｌｉｍ}は、トルクＭ_{２，ｌｉｍ２}とともに第２タービン１２によって到達可能な最大過渡的速度Ｎ_{２，ｍａｘｔｒａｎｓ}から第２安全マージンΔＮ_{２，ｓｅｃ２}を減じたものに対応する、著しく高い値を呈する。

第２回転シャフト１３によって伝達されるトルクＭ_２の中間閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ２}と高閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ３}との間で、レギュレータ１５は速度Ｎ_２に最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}を適用するが、この最大閾値は、トルクＭ_２の増加とともに漸進的に低下する。

さらに、トルクＭ_２により伝達される第２回転シャフト３が低閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ１}より低い間に第２タービン１２が超過速度に突入した場合、これは第２タービン１２より下流の動力伝達の中断があったこと、またはセンサ２０の故障があったことを、意味する。結果的に、第２回転シャフト１３の速度Ｎ_２の最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}が低下する。具体的には、および図３に示されるように、第２回転シャフト１３の速度Ｎ_２のこの最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}は、その低閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ１}よりも小さいトルクＭ_２およびその高閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ３}よりも大きいトルクＭ_２について、実質的に同一であってもよい。

加えて、レギュレータ１５は、少なくとも第２回転シャフト１３上で測定されたトルクＭ_２がその低閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ１}とその高閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ３}との間の範囲内にあるときに第２回転シャフト１３の回転速度が最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}よりも低い警告閾値Ｎ_{２，ａｖｅｒｔ}を上回るときに警告を記録するように、構成されてもよい。このため、レギュレータ１５がこの速度で大きな過渡的超過速度を受忍したとしても、これは可能であれば動力プラント４が検査されるようにするために、その事象に関する警告を記録する。この記録は、パイロットの注意を引くための視覚的または聴覚的警告を伴ってもよい。

図３において、第２回転シャフト１３のトルクＭ_２および回転速度Ｎ_２は、公称最高速度で期待される公称トルクおよび公称回転速度Ｍ_{２，ｎｏｍ}およびＮ_{２，ｎｏｍ}のそれぞれのパーセンテージで表されている。このため、図示される実施例において、第２回転シャフト１３上で測定されたトルクＭ_２が、たとえばその公称最高速度トルクＭ_{２，ｎｏｍ}の５０％に等しい低閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ１}よりも低いか、またはたとえばその公称最高速度Ｎ_１におけるそのトルクＭ_２の１０５％に等しい高閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ３}よりも高いときには、一例として、その回転速度Ｎ_２の最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}は、その公称最高速度Ｎ_{２，ｎｏｍ}の１０５％に過ぎない。さらに、トルクＭ_２が低閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ１}と中間閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ２}との間にあって、たとえば公称最高速度でのトルクＭ_{２，ｎｏｍ}の７０％に等しいときには、第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２の最大値Ｎ_{２，ｍａｘ}は実質的により高くなる。一例として、そうすると第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２のこの最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}は、過渡的超過速度を許容するように、その公称最高速度Ｎ_{２，ｎｏｍ}の１２１％であってもよい。トルクＭ_２の中間閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ２}を超えると、回転速度Ｎ_２の最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}は、高閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ３}におけるその公称最高速度Ｎ_{２，ｎｏｍ}の１１２％まで、徐々に低下してもよい。加えて、トルクＭ_２の低閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ１}と高閾値Ｍ_{２，ｌｉｍ３}との間では、レギュレータ１５は、トルクＭ_２のこの範囲の値で最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}よりも小さい警告閾値Ｎ_{２，ａｖｅｒｔ}を第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２が上回ったときに、警告を記録するように構成されている。たとえば、図示される実施例において、警告閾値Ｎ_{２，ａｖｅｒｔ}は、第１回転シャフト１１の測定速度Ｎ_１がその低閾値Ｎ_{１，ｌｉｍ１}より低いかまたは高閾値Ｎ_{１，ｌｉｍ３}より高いときに、公称最高速度Ｎ_{２，ｎｏｍ}で、すなわち第２アクチュエータ１３の回転速度Ｎ_２の最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}と同じレベルで、第２回転シャフト１３の速度Ｎ_{２，ｎｏｍ}の１０５％である。これらの数値の各々は純粋に説明のために与えられたものであり、たとえば動力プラント４および航空機１のパラメータに応じて、各閾値についてその他のより適切な値が選択されてもよい。

とは言うものの、別の実施例において、第２タービン１２によって燃焼ガスから抽出される機械動力に関連付けられたその他の指標的物理パラメータが、トルクＭ_２の代わりに、またはこれに加えて、使用されてもよい。

このため、第２の実施例において、センサ１７によって測定された第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２に適用される最大閾値Ｎ_{２，ｌｉｍ}は、センサ１６によって測定される第１回転シャフト１１の回転速度Ｎ_１に応じて、したがってガス発生器の速度に応じて、変動する。図３に示されるように、センサ１６によって測定される第１回転シャフト１１の回転速度Ｎ_１に応じたこの最大閾値Ｎ_{２，ｌｉｍ}の変動は、第１の実施例におけるトルクＭ_２に応じたものと似ている。

このため、図３において、回転速度Ｎ_１もまた、トルクＭ_２で使用されるのと同じ軸上の、第１回転シャフト１１の公称最高速度Ｎ_{１，ｎｏｍ}での回転速度のパーセンテージとして表される。第１回転シャフト１１の測定速度Ｎ_１が、たとえばその公称最高速度Ｎ１，ｎｏｍの５０％に等しい低閾値Ｎ_{１，ｌｉｍ１}を下回るか、またはたとえばその公称最高速度Ｎ_{１，ｎｏｍ}の１０５％に等しい高温Ｎ_{１，ｌｉｍ３}を上回るときには、一例として、第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２の最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}は、その公称最高速度Ｎ_{２，ｎｏｍ}のわずか１０５％であってもよい。さらに、第１回転シャフト１１の速度Ｎ_１が、たとえばその公称最高速度Ｎ_{１，ｎｏｍ}の５０％に等しい、低閾値Ｎ_{１，ｌｉｍ１}と中間閾値Ｎ_{１，ｌｉｍ２}との間にあるときには、第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２の最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}は実質的により高い。一例として、すると第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２のこの最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}は、過渡的超過速度を許容するように、その公称最高速度Ｎ_{２，ｎｏｍ}の１２１％に等しくてもよい。第１回転シャフト１１の速度Ｎ_１の中間閾値Ｎ_{１，ｌｉｍ２}を超えると、第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２の最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}は、第２回転シャフト１３によって伝達されるトルクの増加を考慮するように、たとえば高閾値Ｎ_{１，ｌｉｍ３}でのその公称最高速度Ｎ_{２，ｎｏｍ}の１１２％まで、徐々に低下してもよい。加えて、第１回転シャフト１１の回転速度Ｎ_１の低閾値Ｎ_{１，ｌｉｍ１}と高閾値Ｎ_{１，ｌｉｍ３}との間では、レギュレータ１５は、第１回転シャフト１１の速度Ｎ_１のこの範囲内で最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}よりも小さい警告閾値Ｎ_{２，ｗａｒｎ}を第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２が上回ったときに、警告を記録するように構成されている。たとえば、図示されるように、第１回転シャフト１１の測定速度Ｎ_１がその低閾値Ｎ_{１，ｌｉｍ１}より低いかまたは高閾値Ｎ_{１，ｌｉｍ３}より高いとき、警告閾値Ｎ_{２，ａｖｅｒｔ}は、公称最高速度Ｎ_{２，ｎｏｍ}で、すなわち第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２の最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}と同じレベルで、第２回転シャフト１３の速度Ｎ_２の１０５％である。これらの数値の各々は純粋に説明のために与えられたものであり、たとえば動力プラント４および航空機１のパラメータに応じて、各閾値についてその他のより適切な値が選択されることが可能である。

このため図３に示される曲線もまた、不変の周囲圧力および温度ｐ_０およびＴ_０での第１回転シャフト１１の測定速度Ｎ_１に応じて、第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２の最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}の変動を再現する。とは言うものの、この最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}もまた、センサ１８、１９によって検知される周囲圧力および温度ｐ_０、Ｔ_０に応じて変動する可能性がある。たとえば、第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２の最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}は、回転速度Ｎ_１に周囲圧力ｐ_０をかけた積を周囲温度Ｔ_０の平方根で割ったものとして表される、ガス発生器の正規過速度ＮＧの関数として表されてもよい。

トルクＭ_２または回転速度Ｎ_１の代わりに、またはこれらに加えて、別の指標的物理パラメータも使用されてよい。このため、別の実施例において、一例として最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}は、圧縮機８より下流のエンジン５を通る空気の流れの中のセンサ２２、２３によって測定される空気の圧力ｐ_３または流量Ｑ_ａ、燃焼室９と第１タービン１０との間のセンサ２１によって測定される燃焼ガスの温度Ｔ_４５、燃料供給回路内のセンサ２４によって測定された燃料流量Ｑ_ｃ、および／またはその中立位置に対する制御レバー２５の位置に応じて、変動してもよい。これら指標的物理パラメータの各々に応じた第２回転シャフト１３の回転速度Ｎ_２の最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}の変動は、トルクＭ_２または速度Ｎ_１に応じて図３に示されるものと似ていてもよい。

上述の実施例の各々において、少なくとも１つの指標的物理パラメータに応じた最大閾値Ｎ_{２，ｍａｘ}の変動は、レギュレータ１５内のマップとして記憶されてもよい。このマップは具体的にはレギュレータ１５の中のデータ媒体に記憶されてもよく、これはエンジン５を調整するこの方法を実行するための一連の命令を含むコンピュータプログラムによって使用されてもよく、場合によりこの実施例についてレギュレータ１５のプロセッサによって読み取られるのに適したデータ媒体に記憶されてもよい。とは言うものの、レギュレータ１５は、プログラマブルデジタルレギュレータ以外の形態であってもよい。このため、一例として、これは同様に機械的、流体的、または配線論理を用いる電子的レギュレータであってもよい。

本発明は特定の実施例を参照して記載されているものの、請求項によって定義される本発明の一般的な範囲を逸脱することなく、これらの実施例に対して様々な改変および変更がなされてもよいことは、明らかである。加えて、記載された様々な実施例の個々の特徴は、追加実施例において組み合わせられてもよい。結果的に、説明および図面は、限定的ではなくむしろ説明的な意味で解釈されるべきである。

Claims (13)

1. 少なくとも１つのタービンエンジン（５）を調整する調整方法であって、少なくとも、
   圧縮機（８）と、
   圧縮機より下流の燃焼室（９）と、
   燃焼室より下流の第１および第２タービン（１０、１２）と、
   少なくとも前記圧縮機および前記第１タービンとともに回転させられる第１回転シャフト（１１）と、
   第２タービンとともに回転させられる第２回転シャフト（１３）であって、そうは言っても第１回転シャフトに対しては自由に回転できる、第２回転シャフト（１３）と、
   燃焼室への燃料の供給を制御するためのレギュレータ（１５）と、
   を備え、
   前記レギュレータは、第２タービン（１２）によって燃焼ガスから抽出される機械動力に関連付けられた少なくとも１つの指標的物理パラメータに応じて変動する最大閾値（Ｎ_{２，ｍａｘ}）を前記第２回転シャフトの回転速度（Ｎ_２）が上回った場合に、燃焼室への燃料の供給を遮断し、
   方法は、前記指標的物理パラメータが高閾値を上回るとき、および前記指標的物理パラメータが低閾値の下を通るときに、第２回転シャフトの回転速度の前記最大閾値が低下することを特徴とする、調整方法。
2. 前記指標的物理パラメータは、第２回転シャフトによって伝達されるトルクである、請求項１に記載の調整方法。
3. 前記指標的物理パラメータは、第１回転シャフトの回転速度である、請求項１に記載の調整方法。
4. 第２回転シャフトの回転速度の前記最大閾値は、少なくとも第１回転シャフトの前記回転速度に応じて、ならびに周囲圧力および／または温度（ｐ_０、Ｔ_０）に応じて変動する、請求項３に記載の調整方法。
5. 前記指標的物理パラメータは、前記圧縮機（８）より下流の圧力である、請求項１に記載の調整方法。
6. 前記指標的物理パラメータは、前記燃焼室（９）より下流の温度である、請求項１に記載の調整方法。
7. 前記指標的物理パラメータは、燃焼室（９）に供給される燃料の流量である、請求項１に記載の調整方法。
8. 前記指標的物理パラメータは、前記圧縮機（８）を通る空気の流量である、請求項１に記載の調整方法。
9. 前記指標的物理パラメータは、エンジン（５）を制御するための制御部材（２５）の運動である、請求項１に記載の調整方法。
10. 第１回転シャフトの回転速度の前記高閾値未満では、その最大閾値よりかなり低い警告閾値（Ｎ_{２，ａｖｅｒｔ}）を前記指標的物理パラメータが上回った場合に警告が記録される、請求項１から９のいずれか一項に記載の調整方法。
11. 第２回転シャフトの回転速度の前記最大閾値は、中間閾値とその高閾値との間で前記指標的物理パラメータの増加とともに徐々に低下する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の調整方法。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の調整方法を実行するために、プログラマブルデジタルレギュレータによって実行されるのに適した命令のセットを含む、データ媒体。
13. タービンエンジン（５）であって、少なくとも、
    圧縮機（８）と、
    圧縮機より下流の燃焼室（９）と、
    燃焼室より下流の第１および第２タービン（１０、１２）と、
    少なくとも前記圧縮機および前記第１タービンとともに回転させられる第１回転シャフト（１１）と、
    第２タービンとともに回転させられる第２回転シャフト（１３）であって、そうは言っても第１回転シャフトに対しては自由に回転できる、第２回転シャフト（１３）と、
    燃焼室への燃料の供給を制御するための、前記第２タービン（１２）によって燃焼ガスから抽出される機械動力に関連付けられた少なくとも１つの指標的物理パラメータに応じて変動する最大閾値（Ｎ_{２，ｍａｘ}）を前記第２回転シャフトの回転速度（Ｎ_２）が上回った場合に前記供給を遮断するように構成されている、レギュレータ（１５）と、
    を備え、
    エンジンは、前記指標的物理パラメータが高閾値を上回るとき、および前記指標的物理パラメータが低閾値の下を通るときに、第２回転シャフトの回転速度の前記最大閾値が低下することを特徴とする、タービンエンジン（５）。

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