用于飞行器中的集成的功率和热管理的系统及方法技术方案

提供了一种用于涡轮供能的飞行器的集成的功率和热管理系统(200)。系统(200)可包括设置在主轴(214)上的动力涡轮(204)、压缩机(206)、第一冷却涡轮(208)、第二冷却涡轮(210)和电动机‑发电机(212)。压缩机(206)可设置在主轴(214)上以激励系统空气流并且可操作地连结于动力涡轮(204)。第一冷却涡轮(208)可以可旋转地设置在主轴(214)上，与压缩机(206)选择性流体连通。第二冷却涡轮(210)可以可旋转地设置在主轴(214)上，与第一冷却涡轮(208)选择性流体连通。

System and method for integrated power and thermal management in an aircraft

An integrated power and heat management system (200) for an aircraft powered by a turbine is provided. The system (200) can be arranged in the main shaft (214) of the power turbine compressor (204), (206), a first cooling turbine (208), second (210) and motor cooling turbo generator (212). The compressor (206) can be provided on the main shaft (214) to stimulate the system air flow and is operably connected to the power turbine (204). The first cooling turbine (208) can be rotatably disposed on the spindle (214) and is selectively fluid connected to the compressor (206). The second cooling turbine (210) can be rotatably disposed on the main shaft (214) and is selectively fluid connected with the first cooling turbine (208).

【技术实现步骤摘要】
用于飞行器中的集成的功率和热管理的系统及方法联邦政府资助研究本专利技术在海军部门的合同号N00014-10-D-0010下利用政府支持作出。政府可具有本专利技术中的某些权利。
本主题大体上涉及一种飞行器冷却系统。更具体而言，本主题涉及一种用于选择性地提供冷却和功率管理的系统。
技术介绍
典型的现有飞行器装备有一个或更多个环境控制系统，其包括空气调节系统以控制飞行器座舱温度。在飞行期间还依靠这些系统来提供足够的座舱压力。现有系统使用从涡轮发动机放出的空气的一部分来引起空气流，并且对空气调节系统供能。然而，由于系统仅依靠来自涡轮发动机的空气操作，故此类系统通常不能够在涡轮发动机不操作时的情况期间提供足够的冷却或座舱压力控制。例如，可需要辅助冷却系统来在起飞之前冷却飞行器。此类辅助冷却系统通常需要相当大功率来操作。飞行之前的长延误可快速耗尽飞行器的电池，需要飞行器的许多电气系统的明智使用。如果足够的功率用于操作空气调节系统，则飞行器可不具有足够的功率来启动或开始飞行器的(多个)发动机的操作。尽管可提供附加的电池，但此类电池的重量增加可不利于飞行期间的飞行器效率。此外，由于典型的空气调节系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于涡轮供能的飞行器的集成的功率和热管理系统(200)，所述系统(200)包括：动力涡轮(204)，其可旋转地设置在主轴(214)上；压缩机(206)，其可旋转地设置在所述主轴(214)上以激励系统空气流，所述压缩机(206)可操作地连结于所述动力涡轮(204)；第一冷却涡轮(208)，其可旋转地设置在所述主轴(214)上，与所述压缩机(206)选择性流体连通；第二冷却涡轮(210)，其可旋转地设置在所述主轴(214)上，与所述第一冷却涡轮(208)选择性流体连通；以及电动机‑发电机(212)，其设置在所述主轴(214)上以任选地供应至所述主轴(214)的原动力输入和至所述飞行器的电功率输...

【技术特征摘要】
2015.10.27 US 14/9237311.一种用于涡轮供能的飞行器的集成的功率和热管理系统(200)，所述系统(200)包括：动力涡轮(204)，其可旋转地设置在主轴(214)上；压缩机(206)，其可旋转地设置在所述主轴(214)上以激励系统空气流，所述压缩机(206)可操作地连结于所述动力涡轮(204)；第一冷却涡轮(208)，其可旋转地设置在所述主轴(214)上，与所述压缩机(206)选择性流体连通；第二冷却涡轮(210)，其可旋转地设置在所述主轴(214)上，与所述第一冷却涡轮(208)选择性流体连通；以及电动机-发电机(212)，其设置在所述主轴(214)上以任选地供应至所述主轴(214)的原动力输入和至所述飞行器的电功率输出。2.根据权利要求1所述的集成的功率和热管理系统(200)，其特征在于，所述电动机-发电机(212)在所述压缩机(206)与所述第二冷却涡轮(210)之间沿轴向定位在所述主轴(214)上。3.根据权利要求1所述的集成的功率和热管理系统(200)，其特征在于，所述集成的功率和热管理系统(200)还包括焚烧器(224)，其与所述动力涡轮(204)流体连通并且定位在所述动力涡轮(204)的入口(220)上游。4.根据权利要求1所述的集成的功率和热管理系统(200)，其特征在于，所述集成的功率和热管理系统(200)还包括发动机放出线(228)，其与所述压缩机流体连通，以将空气从燃气涡轮发动机(100)的一部分引导并且引导到所述压缩机(206)中。5.根据权利要求1所述的集成的功率和热管理系统(200)，其特征在于，所述集成的功率和热管理系统(200)还包括在所述压缩机(206)与所述第一冷却涡轮(208)之间引导所述系统空气流的至少一部分的第一冷却回路(238)，所述第一冷却回路(238)包括再热器环(240)，以在所述系统空气流的上游部分和所述系统空气流的下游部分之间同时地交换热。6.根据权利要求5所述的集成的功率和热管理系统(200)，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：MR塞尔尼，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US