用于暂时增加动力的装置和方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380067363.0

申请日:

2013.12.18

公开号:

CN104884765A

公开日:

2015.09.02

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F02C 3/30申请日:20131218|||公开

IPC分类号:

F02C3/30; B64C27/00

主分类号:

F02C3/30

申请人:

涡轮梅坎公司

发明人:

伯特兰·穆瓦讷; 索菲·亨伯特; 帕特里斯·莱博德; 劳伦特·米纳尔; 雷米·普林斯维勒

地址:

法国波尔多

优先权:

1262433 2012.12.20 FR

专利代理机构:

中国商标专利事务所有限公司11234

代理人:

宋义兴; 卓霖

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内容摘要

本发明涉及涡轮发动机领域,并且更加具体地涉及暂时增加至少第一涡轮发动机(5A)的动力的装置(13)和方法。这种装置(13)包括冷却液槽(14)和第一注入回路(16A),所述第一注入回路连接到所述冷却液槽(14)并且通往至少一个注入喷嘴(22),所述注入喷嘴适于安装在所述第一涡轮发动机(5A)的至少一个压缩机级(8)的上游。这种第一注入回路(16A)包括至少第一流量阀(23),所述第一流量阀构造成当压力超过第二涡轮发动机(5B)的至少一个压缩机级(8)的下游的压力一预定阈值时打开,以便使得所述冷却液能够流向所述第一注入回路(16A)的所述注入喷嘴(22)。

权利要求书

权利要求书
1.  一种用于暂时增加至少第一涡轮发动机(5A)的动力的装置(13),所述装置包括:
·冷却液槽(14);和
·第一注入回路(16A),所述第一注入回路连接到所述冷却液槽(14)并且通往至少一个注入喷嘴(22),所述注入喷嘴适于安装在所述第一涡轮发动机(5A)的至少一个压缩机级(8)的上游;
所述装置的特征在于,所述第一注入回路(16A)包括至少第一流量阀(23),所述第一流量阀构造成当所述第一流量阀(23)上游的压力超过第二涡轮发动机(5B)的至少一个压缩机级(8)的下游的压力一大于预定阈值的量时打开,以便允许所述冷却液流向所述第一注入回路(16A)的所述注入喷嘴(22),并且其特征在于其还包括至少一条增压回路(15A),所述至少一条增压回路适于连接到所述第一涡轮发动机(5A)的至少一个压缩机级(8),用于对所述冷却液槽(14)增压,并且所述至少一条增压回路包括止回阀(21),以免所述冷却液槽(14)降压。

2.  根据权利要求1所述的装置(13),其还包括第二注入回路(16B),所述第二注入回路连接到所述冷却液槽(14),并且通往至少一个注入喷嘴(22)而且包括至少一个流量阀(23),所述流量阀 以这样的方式构造:当压力超过与至少一个压缩机级的下游的压力相关的预定阈值时打开,使得所述冷却液能够流向所述第二注入回路(16B)的所述注入喷嘴(22)。

3.  根据权利要求1或者2所述的装置(13),其中,至少所述第一注入回路(16A)还包括至少一个第二流量阀(23′),所述第二流量阀与所述第一注入回路(16A)的所述第一流量阀(23)并联并且构造成当压力超过与第三涡轮发动机(5C)的压缩机级(8)的下游的压力相关的预定阈值时打开,以便使得所述冷却液能够流向所述第一注入回路(16A)的所述注入喷嘴(22)。

4.  根据权利要求1至3中的任意一项所述的装置(13),其中,每条注入回路(16A,16B)均还包括位于至少一个流量阀(23,23′)上游的其它阀(29)。

5.  一种动力装置(4),其包括至少第一涡轮发动机(5A)、第二涡轮发动机(5B)和根据任意一项前述权利要求所述的装置(13),其中,所述第一注入回路(16A)的所述注入喷嘴(22)安装在所述第一涡轮发动机(5A)的所述至少一个压缩机级(8)上游,并且所述第一注入回路(16A)的所述第一流量阀(23)连接到所述第二涡轮发动机(5B)的所述压缩机(8),以便控制所述第一流量阀(23)。

6.  一种飞机(1),其包括根据权利要求5所述的动力装置(4)。

7.  一种暂时增加第一涡轮发动机(5A)的动力的方法,其中,第一注入回路(16A)的第一流量阀(23)在所述第一流量阀(23)上游的压力大于第二涡轮发动机(5B)的至少一个压缩机级(8)的下游的压力一超过预定阈值的量时打开,以便使得冷却液能够流经所述第一注入回路(16A)并且通过位于所述第一涡轮发动机(5A)的至少一个压缩机级(8)上游的所述注入喷嘴(22)注入,所述第一注入回路(16A)连接到冷却液槽(14)并且通往位于所述第一涡轮机发动机(5A)的至少一个压缩机级(8)上游的至少一个注入喷嘴(22),由至少一条增压回路(15A)对所述冷却液槽(14)增压,所述增压回路连接到所述第一涡轮发动机(5A)的至少一个压缩机级(8)并且包括止回阀(21),以免所述冷却液槽(14)降压。

说明书

说明书用于暂时增加动力的装置和方法
技术领域
本发明涉及涡轮发动机领域,特别地涉及用于暂时增加至少第一涡轮发动机的动力的装置。
背景技术
在本背景中,术语“涡轮发动机”用于表示任何机器,所述机器通过所述工作流体在涡轮机中膨胀而使得工作流体的热能能够转变成机械能。更加具体地,工作流体可以是产生自燃烧室中的燃料和空气之间的化学反应的燃烧气体。因此,如本背景中理解的那样,涡轮发动机除了其它装置之外还包括直流或者旁路涡轮喷气发动机、涡轮螺旋发动机、涡轮轴发动机和燃气轮机。在以下描述中,关于工作流体流经涡轮发动机的正常流动方向限定术语“上游”和“下游”。
在特定情况中,理想的是暂时增加涡轮发动机的动力。例如,在包括多个涡轮发动机的动力装置中,多个涡轮发动机中的一个发生故障使得必须在非常时期暂时增加其它涡轮发动机的动力,以便弥补由发生故障的涡轮发动机所造成的动力损失。
本领域的技术人员已知的获得这种动力暂时增加的解决方案中的一种是注入冷却液,所述冷却液可以例如由水或者水和防冻剂(例如,甲醇、乙醇或者乙二醇)的混合物构成,这种冷却液被注入到燃烧室上游的进气中。这种注入首先用于冷却燃烧室上游的空气,由此增加其密度并且因此增加允许进入到燃烧室中的 氧气的质量流率。其次,这种冷却液在燃烧室中蒸发非常显著地增加燃烧室下游的压力和/或体积流率,并且因此用于非常显著增加涡轮机中回收的机械功。
然而,对于车载式车辆并且特别地飞机,这种冷却液的使用受限于能够由车辆承载的冷却液的重量。在英国专利申请GB 2046681A中,建议从固定储液槽向飞机供给冷却液。然而,仅仅在飞机也静止不动或者几乎静止不动的情况下,这种解决方案才具有实用性。
因此,希望具有在尽可能长的时期内可用的额外动力的需求与最小化由冷却液构成的额外重量的要求发生直接冲突。
而且,当暂时增加动力的目的是弥补另一个涡轮发动机的故障时,理想的是自动并且尽可能快速地触发这种增加。
发明内容
本发明力图纠正这些缺陷。更加具体地,本发明建议一种用于暂时增加至少第一涡轮发动机的动力的装置,所述装置包括冷却液槽和第一注入回路,所述第一注入回路连接到所述冷却液槽并且通往至少一个注入喷嘴,所述注入喷嘴适于安装在所述第一涡轮发动机的至少一个压缩机级的上游,并且使得能够在第二涡轮发动机发生故障时自动触发注入冷却液。
在这种装置的至少一个实施例中,可以通过以下事实来实现这些目的,所述事实为:第一注入回路包括至少第一流量阀,所述第一流量阀构造成当所述第一流量阀上游的压力超过第二涡轮发动机的至少一个压缩机级的下游的压力一大于预定阈值的量时打开,以允许冷却液流向所述第一注入回路的注入喷嘴;用于暂时增加动力的装置还包括至少一条增压回路,所述增压回路适于 连接到第一涡轮发动机的至少一个压缩机级,用于为所述冷却液槽增压,并且所述增压回路包括止回阀,以免槽降压。
凭借这些设置,一旦已经激活装置,则导致由其压缩机供应的压力的下降的第二涡轮发动机的故障致使流量阀上游的压力大于由压缩机供应的压力一超过打开流量阀的预定阈值的量,由此触发打开流量阀并且冷却液流向注入喷嘴。因为通过由第二涡轮发动机的压缩机增压的槽来确定流量阀上游的压力,所以根据由至少第一涡轮发动机供应的压力和由第二涡轮发动机供应的压力之间的压差决定第一流量阀是否打开。如果通常处于正常状态中的两个涡轮发动机以相同速度运转,则这两个压力应当基本相等并且超压将不会超过预定阈值,因此第一流量阀将保持关闭。相比之下,如果由于故障第二涡轮发动机的速度相对于第一涡轮发动机的速度减小,则与由第二涡轮发动机供应的压力相比由第一涡轮发动机供应的压力能够迫使第一流量阀打开并且允许冷却液流向注入喷嘴。
在流量阀处于打开位置中的情况中,通过为槽增压驱使冷却液流经第一注入回路。因此,由槽和大气压力之间的压差以被动方式调节经由第一注入回路注入时的冷却液的流率,由此通过将更大流率的冷却液注入其中至少部分地自然弥补处于高水平的第一涡轮发动机的降低的性能。
特别地,为了在第二涡轮机发动机发生故障和第一涡轮发动机发生故障的情况中同样持续增压槽,用于暂时增加动力的装置还可以包括第二增压回路,用于连接到第二涡轮发动机的压缩机级。另外,槽可以包括至少一个降压电磁阀和/或至少一个安全阀,所述降压电磁阀和/或至少一个安全阀分别用于在涡轮发动机停止时重建槽中的大气压力并且用于当涡轮发动机中的一个或者另 一个超速时避免槽中的压力过大,这将用于限制因增压导致产生的机械应力。
不仅仅期望能够通过暂时增加由第一涡轮发动机供应的动力来弥补第二涡轮发动机的故障,而且还期望能够通过暂时增加由第二涡轮发动机供应的动力来弥补第一涡轮发动机的故障并且以相同的方式实施上述操作。为此,用于暂时增加动力的装置还可以包括第二注入回路,所述第二注入回路连接到所述冷却液槽并且通向至少一个注入喷嘴而且包括至少一个流量阀,所述流量阀构造成当压力超过与第一涡轮发动机的至少一个压缩机级的下游的压力相关的预定阈值时打开,以便使得冷却液能够流向所述第二注入回路的注入喷嘴。与第一涡轮发动机的压缩机的至少一个级的下游的压力相比,这种更高的压力可以是第二涡轮发动机的压缩机的至少一个级的下游的压力和/或的第二注入回路的流量阀的上游的压力。
即使多个多于两个涡轮发动机中的一个涡轮发动机的故障产生很小的影响,但是本发明也可应用于这种多个涡轮发动机。因此,为了在第二涡轮发动机或者第三涡轮发动机发生故障的情况中触发用于暂时增加至少第一涡轮发动机的动力的装置,第一注入回路还可以包括至少第二流量阀,所述第二流量阀与所述第一注入回路的第一流量阀并联并且构造成当压力超过关于第三涡轮发动机的至少一个压缩机级的下游的压力的预定阈值时打开,以便允许冷却液流向所述第一注入回路的注入喷嘴。两个流量阀的平行构造因此使得能够在第二涡轮发动机发生故障和第三涡轮发动机发生故障的情况中触发冷却液流向至少一个注入喷嘴。另外,装置可以针对每个涡轮发动机具有一条注入回路,其中,每个并联的流量阀均对应于其它涡轮发动机中的相应一个。
每条注入回路均还可以包括其它阀,所述其它阀位于所述至少一个流量阀的上游处。这种其它阀用于激活注入回路或者使得注入回路不活动,特别地,以避免在不必要的情况中注入冷却液。
本描述还提供了一种动力装置,所述动力装置具有至少第一涡轮发动机、第二涡轮发动机和用于暂时增加至少第一涡轮发动机的动力的装置,其中,所述第一注入回路的注入喷嘴安装在第一涡轮发动机的所述压缩机级的上游,而第一注入回路的第一流量阀连接到第二涡轮发动机的所述压缩机级,以便控制所述第一流量阀。
另外,本描述还涉及一种飞机,诸如旋翼机,所述飞机包括这种动力装置。
本描述还涉及一种暂时增加第一涡轮发动机的动力的方法,其中,第一注入回路的第一流量阀在所述第一流量阀上游的压力大于第二涡轮发动机的至少一个压缩机级的下游的压力一超过预定阈值的量时打开,以便使得冷却液能够流经所述第一注入回路并且通过位于所述第一涡轮发动机的至少一个压缩机级上游的所述注入喷嘴注入,所述第一注入回路连接到冷却液槽并且通往位于所述第一涡轮机发动机的至少一个压缩机级上游的至少一个注入喷嘴,由至少一条增压回路对所述冷却液槽增压,所述增压回路连接到所述第一涡轮发动机的至少一个压缩机级并且包括止回阀,以免所述冷却液槽降压。
附图说明
在阅读由非限制性示例给出的实施例的以下详细描述时能够更好地理解本发明并且其优势显而易见。描述涉及附图,其中:
图1是拥有具有用于暂时增加动力的装置的第一实施例的动 力装置的飞机的简图;
图2是图1飞机的动力装置的简图;
图3是具有用于暂时增加动力的装置的第二实施例的动力装置的简图;
图4是具有用于暂时增加动力的装置的第三实施例的动力装置的简图;
图5是用于暂时增加动力的装置的第四实施例的简图。
具体实施方式
第一视图示出了旋翼飞机1,更加具体地直升飞机,所述直升飞机具有主旋翼2和抗扭尾桨3,所述主旋翼2和所述抗扭尾桨3被联接以便由动力装置4驱动。动力装置4如图所示具有两个涡轮发动机,更加具体地具有拥有相应输出轴6的第一涡轮轴发动机5A和第二涡轮轴发动机5B,所述两根输出轴6皆连接到主变速箱7,用于驱动主旋翼2和尾桨3。
在图2中更加详细地示出了动力装置4。每个涡轮轴发动机5A、5B均包括压缩机8、燃烧室9、由驱动轴11连接到压缩机8的第一涡轮机10、和联接到输出轴6的第二涡轮机12或者“自由”涡轮机。为了至少暂时弥补因涡轮轴发动机5A或者5B中的一个的故障所造成的动力下降,动力装置4具有用于暂时增加另一个涡轮轴发动机5A、5B的动力的装置13。这种装置13包括冷却液槽14、用于对槽14增压的第一增压回路15A、用于对槽14增压的第二增压回路15B、第一冷却液注入回路16A和第二冷却液注入回路16B。包含在槽14中的冷却液可以例如由水自身或者混合有 防冻剂(诸如,甲醇、乙醇和/或乙二醇)的水构成。槽14具有降压电磁阀18,所述降压电磁阀18连接到飞机1的中央控制单元19。通过使用这种电磁阀18,中央控制单元19能够例如在结束飞行之后致使槽降压。
第一增压回路15A将槽14连接到位于第一涡轮轴发动机5A的压缩机8的至少一个级的下游的增压空气外送部位20A。第一增压回路15A包括止回阀21,所述止回阀21定向成:使得增压空气能够从压缩机8流向槽14,而且防止槽14沿着相反方向降压。第二增压回路15B将槽14连接到位于第二涡轮轴发动机5B的压缩机8的至少一个级的下游处的增压空气外送部位20B。第二增压回路15B包括止回阀21,所述止回阀21定向成:使得增压空气能够从压缩机8流向槽14,而且防止槽14沿着相反的方向降压。通过增压回路15A、15B的冗余,能够确保在连接有另一条回路的涡轮轴发动机发生故障的情况中继续为槽14增压。
第一和第二注入回路16A、16B中的每一条均连接到槽14并且通往安装在第一和第二涡轮轴发动机5A和5B的压缩机8上游的多个注入喷嘴22。这些注入回路16A、16B中的每一条均包括相应的流量阀23,所述流量阀23是流体控制开/关阀,用于使得冷却液从槽14经由注入回路16A、16B流至位于对应的涡轮轴发动机5A、5B的压缩机8上游的注入喷嘴22或者防止所述冷却液流至所述注入喷嘴22。流体控制流量阀23具有活塞24,所述活塞24可滑动安装在具有进给口26、控制入口27和出口28的室25 中。进给口26和出口28位于活塞24的同一侧上,所述活塞24被偏压压抵在进给口26上,而控制入口27位于活塞24的相对侧上。因此,由于进给口26的压力高于控制入口27的压力,流量阀23打开。当这个压差超过由活塞24的轴向偏压预定的阈值时,流量阀23打开,以便允许冷却液流经流量阀23。
在两条注入回路16A、16B中的每一条中,流量阀23的进给口26连接到槽14,而出口28连接到喷嘴22。相比之下,在第一注入回路16A中,流量阀23的控制入口27连接到导管17A,所述导管17A连接到第二涡轮轴发动机5B的增压空气外送部位20B,而在第二注入回路16B中,流量阀23的控制入口27连接到导管17B,所述导管17B连接到第一涡轮轴发动机5A的增压空气外送部位20A。
因此,在第一注入回路16A中,由高于由第二涡轮轴发动机5B的压缩机8供应的压缩空气的压力的槽14输送的冷却液的压力来控制流量阀23,而在第二注入回路16B中,通过高于由第一涡轮轴发动机5A的压缩机8供应的压缩空气的压力的冷却液的压力打开流量阀23。只要基本相同的第一和第二涡轮轴发动机5A和5B以相同的速度运转,则这些压差为零,两条注入回路16A和16B中的流量阀23保持关闭。然而,在第二涡轮轴发动机5B发生故障而第一涡轮轴发动机5A继续以正常速度运转的情况中,槽14(由第一涡轮轴发动机5A的压缩机8供应的压缩空气仍然增压)中的压力高于由第二涡轮轴发动机5B的压缩机8经由导管17A供 应的压力,并且所述冷却液槽14中的压力增加,最终克服闭合第一注入回路16A的流量阀23的活塞24的偏压,由此打开针对冷却液的通道,以便使得冷却液流能够被注入到第一涡轮轴发动机5A的压缩机8的上游端部中。以这种方式注入到第一涡轮轴发动机5A的气流中的冷却液因此能够暂时增加所述第一涡轮轴发动机5A的动力,以弥补第二涡轮轴发动机5B的故障。而且,在第一涡轮轴发动机5A发生故障而第二涡轮轴发动机5B继续以正常速度运转的情况中,槽14(仍然由第二涡轮轴发动机5B的压缩机8供应的压缩空气为其增压)中的压力高于第一涡轮轴发动机5A的压缩机8经由导管17B供应的压力,并且其继续增加,最终克服闭合第二注入回路16B的流量阀23的活塞24的偏压,由此对冷却液提供通路,以便使得冷却液流注入到第二涡轮轴发动机5B的压缩机8的上游端部。以这种方式注入到第二涡轮轴发动机5B中的气流的冷却液因此能够暂时增加所述第二涡轮轴发动机5B的动力,以便弥补第一涡轮轴发动机5A的故障。在两种情况中,注入冷却液的流率以被动方式调节,调节的力度为槽14的压力高于大气压的量。因此,用于暂时增加动力的装置13能够通过注入更大流率的冷却液至少部分地自然弥补处于高水平的涡轮轴发动机5A、5B的降低的性能。
在其流量阀23的正上游处,每条注入回路16A、16B均还包括连接到位于注入回路16A、16B的下游的涡轮轴发动机5A、5B的单独控制单元30的电磁阀29,以便激活回路16A、16B中的每 一条或者使得回路16A、16B中的每一条关闭。因此,这个单独控制单元30(也可以连接到中央控制单元19)能够通过根据涡轮轴发动机5A、5B中的每一个的操作参数和/或根据用户(诸如飞行员)的命令使得电磁阀29打开来激活注入回路16A、16B,并且能够通过致使电磁阀29关闭而再一次使得其关闭。每条注入回路16A、16B均还包括液体入口31,所述液体入口31具有止回阀32,使得喷嘴26还能够用于清洁压缩机8。每条增压回路15A、15B中的过滤器33用于避免来自涡轮轴发动机5A、5B中的污染物污染槽14中的冷却液。注入回路16A、16B中的粗滤器34还使得能够避免其它污染物与冷却液一起注入到涡轮轴发动机5A、5B的气流中。
尽管在第一实施例中,动力装置4仅仅具有两个涡轮轴发动机5A和5B,但是相同的原理还能够应用于具有多于两个涡轮发动机的动力装置。因此,图3示出了第二实施例中的动力装置4,所述动力装置4具有三个涡轮轴发动机5A、5B和5C,以及用于暂时增加它们动力的装置13。
在第二实施例中,装置14构造成:在涡轮轴发动机5A、5B或者5C中的一个发生故障的情况中,冷却液被注入到其它两个涡轮轴发动机中的一个上游的气流中,以暂时弥补这种故障引致的动力装置4的动力损失。
为此,并且如在第一实施例中,装置13具有:第一回路16A,所述第一回路16A用于将冷却液注入到通过第一涡轮轴发动机5A 的气流的上游端部中;和第二回路16B,所述第二回路16B用于将冷却液注入到通过第二涡轮轴发动机5B的气流的上游端部中;和第三回路16C,其用于将冷却液注入到通过第三涡轮轴发动机5C的气流的上游端部中。
第一、第二和第三注入回路16A、16B和16C中的每一条均连接到槽14并且通往多个注入喷嘴22,所述注入喷嘴22安装在第一、第二和第三涡轮轴发动机5A、5B和5C中的相应一条的压缩机8的上游。注入回路16A、16B和16C中的每一条均具有相应的流量阀23,用于允许冷却液流从槽14流至对应的涡轮轴发动机5A、5B、5C的压缩机8上游的注入喷嘴22或者防止流至所述喷嘴22。
注入回路16A、16B、16C中的流量阀23中的每一个均是流体控制开/关阀,所述流体控制开/关阀的结构与第一实施例的流量阀相同并且以与第一实施例的流量阀相同的方式操作。在该第二实施例中,由高于由其它两个涡轮轴发动机中的一个的压缩机8供应的压力的冷却液压力控制用于将冷却液注入到每个涡轮轴发动机5A、5B或者5C的上游端部中的回路16A、16B或者16C的流量阀23。因此,在第一注入回路16A中,导管17A将第一流量阀23的控制入口27连接到位于第二涡轮轴发动机5B的压缩机8的至少一个级的下游的增压空气外送部位20B。在第二注入回路16B中,导管17B将第一流量阀23的控制入口27连接到位于第三涡轮轴发动机5C的压缩机8的至少一个级的下游处的增压空气外送 部位20C。最后,在第三注入回路16C中,导管17C将第一流量阀23的控制入口27连接到位于第一涡轮轴发动机5A的压缩机8的至少一个级的下游处的增压空气外送部位20A。
因此,在三个涡轮轴发动机5A、5B、5C中的任意一个发生故障的情况中,用于将冷却液注入到其它两个涡轮轴发动机中的一个的上游端部中的回路将打开,以便将冷却液注入到通过该涡轮轴发动机的气流中,其中,注入的流率被自然调节,调节的力度为槽14中的压力高于大气压力的程度。用于暂时增加动力的这种装置13的其它部件与第一实施例的部件基本相同,因此用相同的附图标记表示所述部件。特别地,在第二实施例中,即使自然地同样能够设想连接到第三涡轮轴发动机5C的第三增压回路,但是第一实施例的相同的两个增压回路15A、15B便满足提供足够冗余的需要,以弥补涡轮轴发动机5A、5B或者5C中的单个一个的故障。
在特定情况中,在具有多于两个涡轮发动机的动力装置中,在涡轮发动机中的一个发生故障的情况中,可能期望暂时增加其它涡轮发动机中的多于仅仅一个涡轮发动机的动力,以弥补因出现故障的涡轮发动机所造成的动力损失。图4中示出的第三实施例具有拥有三个涡轮轴发动机5A、5B和5C的动力装置4,所述动力装置4具有用于暂时增加它们动力的装置13,使得能够在第三个涡轮发动机发生故障时暂时增加涡轮轴发动机中的两个的动力。
在该第三实施例中,装置14以这种方式构造:使得在涡轮轴发动机5A、5B或者5C中的一个发生故障的情况中,将冷却液注入到通过其它两个涡轮轴发动机的气流的上游端部处,以便暂时弥补因这种故障导致的动力装置4的动力损失。
为此,如在第二实施例中那样,装置13具有用于将冷却液注入到通过第一涡轮轴发动机5A的气流的上游端部的第一注入回路16A、用于将冷却液注入到通过第二涡轮轴发动机5B的气流的上游端部中的第二注入回路16B和用于将冷却液注入到通过第三涡轮轴发动机5C的气流的上游端部中的第三回路16C。
如在第二实施例中那样,第一、第二和第三注入回路16A、16B和16C中的每一条均连接到槽14并且通往安装在第一、第二和第三涡轮轴发动机5A、5B和5C中的相应一个的压缩机8的上游处的多个注入喷嘴22。然而,这些注入回路16A、16B和16C中的每一条均具有第一和第二流量阀23、23′,所述第一和第二流量阀23、23′并连,以便使得冷却液流从槽14流至对应的涡轮轴发动机5A、5B或者5C的压缩机8的上游的注入喷嘴22或者阻止所述冷却液流流至所述注入喷嘴22。
每条注入回路16A、16B和16C的第一和第二流量阀23和23′中的每一个均为流体控制流量阀,所述流体控制流量阀具有与第一实施例的流量阀相同的结构和相同的操作。在这个第三实施例中,用于将冷却液注入到涡轮轴发动机5A、5B、5C的上游端部中的回路16A、16B和16C中的每一条的流量阀23、23′中的每一个 均由高于由其它两个涡轮轴发动机中的一个的压缩机8供应的压力的冷却液压力控制。因此,在第一注入回路16A中,导管17A将第一流量阀23的控制入口27连接到位于第二涡轮轴发动机5B的压缩机8的至少一个级的下游的增压空气外送部位20B,而导管17A′将第二流量阀23′的控制入口27连接到第三涡轮发动机5C的至少一个压缩机8级的下游处的增压空气外送部位20C。在第二注入回路16B中,导管17B将第一流量阀23的控制入口27连接到位于第三涡轮轴发动机5C的压缩机8的至少一个级的下游处的增压空气外送部位20C,而导管17C′将第二流量阀23′的控制入口27连接到第一涡轮轴发动机5A的压缩机8的至少一个级的下游处的增压空气外送部位20A。最后,在第三注入回路16C中,导管17C将第一流量阀23的控制入口27连接到位于第一涡轮轴发动机5A的压缩机8的至少一个级的下游处的增压空气外送部位20A,而导管17B′将第二流量阀23′的控制入口27连接到位于第二涡轮轴发动机5B的至少一个压缩机8级的下游处的增压空气外送部位20B。
因此,在三个涡轮轴发动机5A、5B和5C中的任意一个发生故障的情况中,用于将冷却液注入到其它两个涡轮轴发动机的上游端部中的回路中的第一或者第二流量阀23或者23′将打开,以便将冷却液注入到其它两条回路的气流中,其中,注入的流量被自然调节,调节的力度为槽14中的压力高于大气压力的程度。用于暂时增加动力的装置13的其余部件与第二实施例的部件基本相 同,因此赋予它们相同的附图标记。特别地,在这个第三实施例中,如在第二实施例中那样,即使自然地还能够设想具有连接到涡轮轴发动机5C的第三增压回路,但是两条增压回路15A和15b也满足提供能够弥补涡轮轴发动机5A、5B和5C中的单个一个的故障的冗余。
最后,即使三个上述实施例中的流量阀是流体控制阀,也能够设想其它控制设施。因此,在图5中示出的第四实施例中,两个流量阀23是电控阀,所述电控阀连接到对应的涡轮轴发动机5A和5B的各控制单元30。布置在增压回路15A和15B中并且连接到中央控制单元19的压力传感器36A和36B用于以与在第一实施例中使用的流体控制类似的方式获得并且比较由两个涡轮轴发动机5A和5B的压缩机8供应的空气压力,以便根据两个压力之间的压差打开每个流量阀23。用于暂时增加动力的装置13的其余部件与第一实施例的部件基本相同,因此赋予相同的附图标记。
尽管参照具体实施例描述了本发明,但是应当明确的是在不背离本发明的如权利要求限定的一般范围的前提下多种修改方案和变形方案可以应用于这些实施例。另外,提及的各个实施例的特征可以组合在其它实施例中。因此,描述和附图应当视为阐释性而非限制性。

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本发明涉及涡轮发动机领域,并且更加具体地涉及暂时增加至少第一涡轮发动机(5A)的动力的装置(13)和方法。这种装置(13)包括冷却液槽(14)和第一注入回路(16A),所述第一注入回路连接到所述冷却液槽(14)并且通往至少一个注入喷嘴(22),所述注入喷嘴适于安装在所述第一涡轮发动机(5A)的至少一个压缩机级(8)的上游。这种第一注入回路(16A)包括至少第一流量阀(23),所述第一流量阀构造成当。

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