用于飞行器的混合电力推进系统及用于操作涡轮机的方法技术方案

本公开涉及一种用于飞行器的混合电力推进系统，其包括推进器、涡轮机、以及具有连接到所述涡轮机的电机的电气系统。一种用于操作所述推进系统的涡轮机的方法包括：通过一个或多个计算装置操作所述涡轮机以旋转所述推进器并产生用于所述飞行器的推力；通过所述一个或多个计算装置接收指示由所述涡轮机旋转所述推进器而产生的所述推力的非命令性损失的数据；以及通过所述一个或多个计算装置响应于接收到所述指示推力的所述非命令性损失的数据而向所述电机提供电功率以向所述涡轮机、所述推进器或这两者增加功率。

Hybrid Electric Propulsion System for Aircraft and Method for Turbine Operation

The present disclosure relates to a hybrid electric propulsion system for an aircraft, comprising a thruster, a turbine, and an electrical system having a motor connected to the turbine. A method for operating a turbine of the propulsion system includes: operating the turbine through one or more computing devices to rotate the thruster and generate thrust for the aircraft; receiving data indicating the non-command loss of thrust generated by the turbine rotating the thruster through the one or more computing devices; and passing through the The one or more computing devices provide electrical power to the motor to increase power to the turbine, the propeller or both in response to receiving the non-command loss data indicating the thrust.

【技术实现步骤摘要】
用于飞行器的混合电力推进系统及用于操作涡轮机的方法
本主题大体上涉及一种混合电力推进系统，以及一种用于在推力的非命令性损失期间操作所述混合电力推进系统的方法。
技术介绍
常规商业飞行器大体上包括机身、一对机翼和提供推力的推进系统。推进系统通常包括至少两个飞行器发动机，例如涡扇喷气发动机。每个涡扇喷气发动机通常安装到飞行器的机翼中的相应一个，例如安装在机翼下方的悬挂位置，与机翼和机身分开。在飞行器的飞行操作期间，有可能飞行器发动机中的一个或两个会经历推力的非命令性损失。响应于例如吸入事件(例如鸟撞或冰块吸入)或燃烧器爆燃，推力的非命令性损失可能是推力的总损失或推力的减小。推力的非命令性损失可能会限制机组控制飞行器和执行某些功能的能力。因此，能够补偿推力的此类非命令性损失的用于飞行器的推进系统会有用的。
技术实现思路
本专利技术的各方面和优势将部分地在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本专利技术的实施而得知。在本公开的示例性方面，提供一种用于操作飞行器的混合电力推进系统的涡轮机的方法。所述混合电力推进系统包括推进器、涡轮机、以及具有连接到涡轮机的电机的电气系统。所述方法包括：通过一个或多个计算装置操作涡轮机以旋转推进器并产生用于飞行器的推力；通过所述一个或多个计算装置接收指示由涡轮机旋转推进器而产生的推力的非命令性损失的数据；以及通过所述一个或多个计算装置响应于接收到指示推力的非命令性损失的数据而向电机提供电功率以向涡轮机、推进器或这两者增加功率。在某些示例性方面，电气系统进一步包括电能存储单元，并且通过一个或多个计算装置向电机提供电功率包括：通过一个或多个计算装置从电能存储单元向电机提供电功率。在某些示例性方面，所述涡轮机是第一涡轮机，其中所述电机是第一电机，其中混合电力推进系统进一步包括第二涡轮机，其中电气系统进一步包括连接到第二涡轮机的第二电机，并且其中通过一个或多个计算装置向电机提供电功率包括：通过一个或多个计算装置从第二电机向第一电机提供电功率。在某些示例性方面，通过一个或多个计算装置接收指示推力的非命令性损失的数据包括：通过一个或多个计算装置接收指示涡轮机转速降低的数据。在某些示例性方面，通过一个或多个计算装置接收指示推力的非命令性损失的数据包括：通过一个或多个计算装置接收指示涡轮机、推进器或这两者的一个或多个部件的增加了振动的数据。在某些示例性方面，通过一个或多个计算装置接收指示推力的非命令性损失的数据包括：通过一个或多个计算装置接收指示涡轮机内的减压的数据。例如，在某些示例性方面，指示涡轮机内的减压的数据指示燃烧器爆燃。在某些示例性方面，所述方法进一步包括通过一个或多个计算装置终止向电机提供电功率以向涡轮机、推进器或这两者增加功率。例如，在某些示例性方面，所述方法进一步包括通过一个或多个计算装置接收指示发动机可操作性的恢复的数据，其中通过一个或多个计算装置终止向电机提供电功率包括：响应于通过一个或多个计算装置接收到指示发动机可操作性的恢复的数据而通过一个或多个计算装置终止向电机提供电功率。例如，在某些示例性方面，通过一个或多个计算装置接收指示发动机可操作性的恢复的数据包括：通过一个或多个计算装置接收指示由涡轮机旋转推进器而产生的推力的恢复的数据，并且其中指示推力的恢复的数据包括指示涡轮机的可操作性参数在一定操作范围内的数据。例如，在某些示例性方面，通过一个或多个计算装置接收指示发动机可操作性的恢复的数据包括：通过一个或多个计算装置接收指示由涡轮机旋转推进器而产生的推力的恢复的数据，并且其中指示推力的恢复的数据包括指示涡轮机转速高于所确定阈值或涡轮机内压力高于所确定阈值这两种情况中的至少一种的数据。另外或另一选择为，在某些示例性方面，所述方法进一步包括通过一个或多个计算装置接收指示电能存储单元的充电水平的数据，并且其中通过一个或多个计算装置终止向电机提供电功率包括：响应于通过一个或多个计算装置接收到指示电能存储单元的充电水平的数据而通过一个或多个计算装置终止向电机提供电功率。另外或另一选择为，在某些示例性方面，所述方法进一步包括通过一个或多个计算装置接收指示电能存储单元的健康状态的数据，并且其中通过一个或多个计算装置终止向电机提供电功率包括：响应于通过一个或多个计算装置接收到指示电能存储单元的健康状态的数据而通过一个或多个计算装置终止向电机提供电功率。另外或另一选择为，在某些示例性方面，所述方法进一步包括通过一个或多个计算装置接收指示电机温度的数据，并且其中通过一个或多个计算装置终止向电机提供电功率包括：响应于通过一个或多个计算装置接收到指示电机温度的数据而通过一个或多个计算装置终止向电机提供电功率。在某些示例性方面，通过一个或多个计算装置向电机提供电功率包括：通过一个或多个计算装置向电机传送至少约十安培的电功率。在某些示例性方面，通过一个或多个计算装置向电机提供电功率包括：通过一个或多个计算装置向电机提供电功率使得电机向涡轮机提供至少约十五马力的机械功率。在某些示例性方面，通过一个或多个计算装置操作涡轮机以旋转推进器并产生用于飞行器的推力包括：通过一个或多个计算装置从电机提取电功率。在本公开的示例性实施例中，提供一种用于飞行器的混合电力推进系统。所述混合电力推进系统包括推进器、连接到推进器用于驱动推进器并产生推力的涡轮机，以及包括电机的电气系统，电机连接到涡轮机。所述混合电力推进系统进一步包括控制器，所述控制器被配置成接收指示由涡轮机驱动推进器而产生的推力的非命令性损失的数据，并且进一步响应于接收到指示推力的非命令性损失的数据而向电机提供电功率以向涡轮机、推进器或这两者增加功率。在某些示例性实施例中，电气系统进一步包括电能存储单元，并且其中在向电机提供电功率时，所述控制器被配置成从电能存储单元向电机提供电功率。在某些示例性实施例中，电机被配置成当电功率提供到其上时向涡轮机、推进器或这两者提供至少约六十五马力的机械功率。本专利技术的特征、方面和优点也可以体现在后述技术方案，其中，技术方案1涉及一种用于操作飞行器的混合电力推进系统的涡轮机的方法，所述混合电力推进系统包括推进器、涡轮机、以及具有连接到所述涡轮机的电机的电气系统，所述方法包括：通过一个或多个计算装置操作所述涡轮机以旋转所述推进器并产生用于所述飞行器的推力；通过所述一个或多个计算装置接收指示由所述涡轮机旋转所述推进器而产生的所述推力的非命令性损失的数据；以及通过所述一个或多个计算装置响应于接收到所述指示推力的所述非命令性损失的数据而向所述电机提供电功率以向所述涡轮机、所述推进器或这两者增加功率。技术方案2涉及根据技术方案1所述的方法，其中所述电气系统进一步包括电能存储单元，并且其中通过所述一个或多个计算装置向所述电机提供电功率包括：通过所述一个或多个计算装置从所述电能存储单元向所述电机提供电功率。技术方案3涉及根据技术方案1所述的方法，其中所述涡轮机是第一涡轮机，其中所述电机是第一电机，其中所述混合电力推进系统进一步包括第二涡轮机，其中所述电气系统进一步包括连接到所述第二涡轮机的第二电机，并且其中通过所述一个或多个计算装置向所述电机提供电功率包括：通过所述一个或多个计算装置从所述第二电机向所述第一电机提供电功率。技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操作飞行器的混合电力推进系统的涡轮机的方法，所述混合电力推进系统包括推进器、涡轮机、以及具有连接到所述涡轮机的电机的电气系统，所述方法包括：通过一个或多个计算装置操作所述涡轮机以旋转所述推进器并产生用于所述飞行器的推力；通过所述一个或多个计算装置接收指示由所述涡轮机旋转所述推进器而产生的所述推力的非命令性损失的数据；以及通过所述一个或多个计算装置响应于接收到所述指示推力的所述非命令性损失的数据而向所述电机提供电功率以向所述涡轮机、所述推进器或这两者增加功率。

【技术特征摘要】
2017.06.30 US 15/6389791.一种用于操作飞行器的混合电力推进系统的涡轮机的方法，所述混合电力推进系统包括推进器、涡轮机、以及具有连接到所述涡轮机的电机的电气系统，所述方法包括：通过一个或多个计算装置操作所述涡轮机以旋转所述推进器并产生用于所述飞行器的推力；通过所述一个或多个计算装置接收指示由所述涡轮机旋转所述推进器而产生的所述推力的非命令性损失的数据；以及通过所述一个或多个计算装置响应于接收到所述指示推力的所述非命令性损失的数据而向所述电机提供电功率以向所述涡轮机、所述推进器或这两者增加功率。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电气系统进一步包括电能存储单元，并且其中通过所述一个或多个计算装置向所述电机提供电功率包括：通过所述一个或多个计算装置从所述电能存储单元向所述电机提供电功率。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述涡轮机是第一涡轮机，其中所述电机是第一电机，其中所述混合电力推进系统进一步包括第二涡轮机，其中所述电气系统进一步包括连接到所述第二涡轮机的第二电机，并且其中通过所述一个或多个计算装置向所述电机提供电功率包括：通过所述一个或多个计算装置从所述第二电机向所述第一电机提供电功率。4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述一个或多个计算装置接收指示所述推力的所述非命令性损失的数据包括：通过所述一个或多个计算装置接收指示所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：MT甘斯勒，RC洪，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US