用于飞行器的推进系统及用于操作其的方法技术方案

本申请公开一种混合电力推进系统，其包括涡轮机械，联接到所述涡轮机械的电机，以及联接到所述涡轮机械的推进器。本申请还公开一种用于操作混合电力推进系统的方法，其包括：操作涡轮机械以驱动推进器；接收指示所述混合电力推进系统的故障状况的数据；响应于接收到指示故障状况的数据，减少到所述涡轮机械的燃烧部段的燃料流；以及响应于接收到指示故障状况的数据，使用所述电机从所述涡轮机械提取动力以减慢所述涡轮机械的一个或多个旋转部件。

【技术实现步骤摘要】
用于飞行器的推进系统及用于操作其的方法
本主题大体上涉及用于飞行器的混合电力推进系统，以及用于操作混合电力推进系统以减小故障状况期间的损坏风险的方法。
技术介绍
常规的直升机大致包括主旋翼组件和尾旋翼组件。涡轮机械包括有输出轴，所述输出轴配置成驱动主旋翼组件和尾旋翼组件。除了低压系统之外，典型的涡轮机械包括高压系统或核心。低压系统的低压轴通过齿轮箱机械地联接到输出轴以用于驱动输出轴，并且转而驱动主旋翼组件和尾旋翼组件。由于来自主旋翼组件和尾旋翼组件的低压系统上的阻力，低压系统相对于核心的转速可能减小。然而，在诸如输出轴故障或旋翼损失的负载损失故障的情况下，低压系统上的阻力可能会大大减小。尽管到核心的燃料流减少，但是核心内相对较高的能量(即，携带能量)可能在损失这样的阻力之后驱动低压系统以相对危险的转速旋转。为了确保低压系统在这样的故障状况下不出故障，低压系统设计成在负载损失状况下接收来自核心的携带能量，并且更特别地，低压系统的涡轮机设计成能够以比其它方式所需的更高的转速进行旋转。然而，这可能导致相对较重，较大和较昂贵的低压系统，或更特别地，导致低压系统的涡轮机内的相对较大的腔孔。因此，能够减小低压系统的一个或多个部件的尺寸而不损害低压系统在负载损失状况之后起作用的能力的推进系统将是有用的。
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，或可通过实践本专利技术而习得。在本专利技术的一个示范性方面中，提供一种用于操作飞行器的混合电力推进系统的方法。所述混合电力推进系统包括涡轮机械，联接到所述涡轮机械的电机，以及联接到所述涡轮机械的推进器。所述方法包括：操作所述涡轮机械以驱动所述推进器；接收指示所述混合电力推进系统的故障状况的数据；响应于接收到指示故障状况的数据，减少到所述涡轮机械的燃烧部段的燃料流；以及响应于接收到指示故障状况的数据，使用所述电机从所述涡轮机械提取动力以减慢所述涡轮机械的一个或多个旋转部件。在某些示范性方面中，使用所述电机从所述涡轮机械提取动力包括与减少到所述涡轮机械的燃烧部段的燃料流基本同时使用所述电机从所述涡轮机械提取动力。在某些示范性方面中，所述涡轮机械包括高压涡轮机和低压涡轮机，其中所述电机联接到所述高压涡轮机，并且其中所述推进器联接到所述低压涡轮机。例如，在某些示范性方面中，所述指示故障状况的数据是指示所述低压涡轮机的转速超过上转速阈值的数据。例如，在某些示范性方面中，使用所述电机从所述涡轮机械提取动力以减慢所述涡轮机械的一个或多个旋转部件包括减小所述高压涡轮机的转速。在某些示范性方面中，所述故障状况是负载损失状况。在某些示范性方面中，所述涡轮机械是涡轮轴发动机，所述涡轮轴发动机包括低压涡轮机和联接到所述低压涡轮机的输出轴。例如，在某些示范性方面中，所述飞行器是直升机，其中所述推进器是旋翼组件，并且其中所述输出轴驱动所述旋翼组件。在某些示范性方面中，使用所述电机从所述涡轮机械提取动力包括用所述电机提取至少约二十千瓦的电力。在某些示范性方面中，所述混合电力推进系统还包括电能储存单元，并且其中使用所述电机从所述涡轮机械提取动力包括从所述电机向所述电能储存单元提供电力。例如，在某些示范性方面中，所述电能储存单元配置成储存至少约二十千瓦时的电力。在某些示范性方面中，使用所述电机从所述涡轮机械提取动力包括从所述电机向电阻组提供电力。在某些示范性方面中，减少到所述涡轮机械的燃烧部段的燃料流包括终止到所述涡轮机械的燃烧部段的燃料流。在本公开的示范性实施例中，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：包括燃烧部段的涡轮机械；联接到所述涡轮机械的推进器；也联接到所述涡轮机械的电机；以及控制器。所述控制器配置成接收指示所述涡轮机械的操作期间的所述混合电力推进系统的故障状况的数据，并且作为响应，减少到所述涡轮机械的燃烧部段的燃料流并且使用所述电机从所述涡轮机械提取动力。在某些示范性实施例中，所述控制器配置成与减少到所述涡轮机械的燃烧部段的燃料流基本同时使用所述电机从所述涡轮机械提取动力。在某些示范性实施例中，所述涡轮机械包括高压涡轮机和低压涡轮机，其中所述电机联接到所述高压涡轮机，并且其中所述推进器联接到所述低压涡轮机。例如，在某些示范性实施例中，在使用所述电机从所述涡轮机械提取动力以减慢所述涡轮机械的一个或多个旋转部件时，所述控制器配置成减小所述高压涡轮机的转速。在某些示范性实施例中，所述涡轮机械是涡轮轴发动机，所述涡轮轴发动机包括低压涡轮机和联接到所述低压涡轮机的输出轴。在某些示范性实施例中，在使用所述电机从所述涡轮机械提取动力时，所述控制器配置成用所述电机提取至少约二十千瓦的电力。在某些示范性实施例中，所述混合电力推进系统还包括电能储存单元，并且其中在使用所述电机从所述涡轮机械提取动力时，所述控制器配置成从所述电机向所述电能储存单元提供电力。具体地，本申请技术方案1涉及一种用于操作飞行器的混合电力推进系统的方法，所述混合电力推进系统包括涡轮机械，联接到所述涡轮机械的电机，以及联接到所述涡轮机械的推进器，所述方法包括：操作所述涡轮机械以驱动所述推进器；接收指示所述混合电力推进系统的故障状况的数据；响应于接收到指示故障状况的数据，减少到所述涡轮机械的燃烧部段的燃料流；以及响应于接收到指示故障状况的数据，使用所述电机从所述涡轮机械提取动力以减慢所述涡轮机械的一个或多个旋转部件。本申请技术方案2涉及根据技术方案1所述的方法，其中使用所述电机从所述涡轮机械提取动力包括与减少到所述涡轮机械的燃烧部段的燃料流基本同时使用所述电机从所述涡轮机械提取动力。本申请技术方案3涉及根据技术方案1所述的方法，其中所述涡轮机械包括高压涡轮机和低压涡轮机，其中所述电机联接到所述高压涡轮机，并且其中所述推进器联接到所述低压涡轮机。本申请技术方案4涉及根据技术方案3所述的方法，其中所述指示故障状况的数据是指示所述低压涡轮机的转速超过上转速阈值的数据。本申请技术方案5涉及根据技术方案3所述的方法，其中使用所述电机从所述涡轮机械提取动力以减慢所述涡轮机械的一个或多个旋转部件包括减小所述高压涡轮机的转速。本申请技术方案6涉及根据技术方案1所述的方法，其中所述故障状况是负载损失状况。本申请技术方案7涉及根据技术方案1所述的方法，其中所述涡轮机械是涡轮轴发动机，所述涡轮轴发动机包括低压涡轮机和联接到所述低压涡轮机的输出轴。本申请技术方案8涉及根据技术方案7所述的方法，其中所述飞行器是直升机，其中所述推进器是旋翼组件，并且其中所述输出轴驱动所述旋翼组件。本申请技术方案9涉及根据技术方案1所述的方法，其中使用所述电机从所述涡轮机械提取动力包括用所述电机提取至少约二十千瓦的电力。本申请技术方案10涉及根据技术方案1所述的方法，其中所述混合电力推进系统还包括电能储存单元，并且其中使用所述电机从所述涡轮机械提取动力包括从所述电机向所述电能储存单元提供电力。本申请技术方案11涉及根据技术方案10所述的方法，其中所述电能储存单元配置成储存至少约二十千瓦时的电力。本申请技术方案12涉及根据技术方案1所述的方法，其中使用所述电机从所述涡轮机械提取动力包括从所述电机向电阻组提供电力。本申请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方法，所述混合电力推进系统包括涡轮机械，联接到所述涡轮机械的电机，以及联接到所述涡轮机械的推进器，所述方法包括：操作所述涡轮机械以驱动所述推进器；接收指示所述混合电力推进系统的故障状况的数据；响应于接收到指示故障状况的数据，减少到所述涡轮机械的燃烧部段的燃料流；以及响应于接收到指示故障状况的数据，使用所述电机从所述涡轮机械提取动力以减慢所述涡轮机械的一个或多个旋转部件。

【技术特征摘要】
2017.07.11 US 15/6465921.一种用于操作飞行器的混合电力推进系统的方法，所述混合电力推进系统包括涡轮机械，联接到所述涡轮机械的电机，以及联接到所述涡轮机械的推进器，所述方法包括：操作所述涡轮机械以驱动所述推进器；接收指示所述混合电力推进系统的故障状况的数据；响应于接收到指示故障状况的数据，减少到所述涡轮机械的燃烧部段的燃料流；以及响应于接收到指示故障状况的数据，使用所述电机从所述涡轮机械提取动力以减慢所述涡轮机械的一个或多个旋转部件。2.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述电机从所述涡轮机械提取动力包括与减少到所述涡轮机械的燃烧部段的燃料流基本同时使用所述电机从所述涡轮机械提取动力。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述涡轮机械包括高压涡轮机和低压涡轮机，其中所述电机联接到所述高压涡轮机，并且其中所述推进器联接到所述低压涡轮机。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述指示故障状况的数据是指示所述低压涡轮机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：NA瓦纳，DE伯格斯腾，DA古茨，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US