混合动力推进系统的地面操作技术方案

提供了一种用于操作飞行器的混合动力推进系统的方法。该混合动力推进系统包括具有高压系统和低压系统的燃气涡轮发动机，与高压系统或低压系统中的至少一个联接的电机，以及能量存储器单元。该方法包括在飞行器的飞行操作期间，将电机作为发电机操作，为能量存储器单元充电；在飞行器的着陆操作期间或之后，将燃气涡轮发动机切换到电操作模式；在电操作模式下，使用来自能量存储器单元的电力驱动燃气涡轮发动机的系统，以提供或协助提供飞行器的地面操作。面操作。面操作。

【技术实现步骤摘要】
混合动力推进系统的地面操作
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是一项非临时申请，根据35U.S.C.
§
119(e)要求对2020年8月31日提交的美国临时申请第63/072,573号享有优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。


[0003]本主题大体涉及混合动力飞行器推进系统、用于飞行器和飞行器发动机的混合动力系统以及用于操作它们的方法。

技术介绍

[0004]传统的商用飞行器通常包括机身、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，如涡轮风扇喷气发动机。每个涡轮风扇喷气发动机通常安装在飞行器的相应一个机翼上，例如在机翼下的悬挂位置，与机翼和机身分开。
[0005]混合动力推进系统正在被发展以提高传统商用飞行器的效率。各种混合动力推进系统包括由飞行器发动机之一驱动的电机。本专利技术的专利技术人已经发现了各种构造和/或方法，以解决对已知混合动力推进系统的改进的未满足的需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的方面和优点将在下面的描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本专利技术的实践来学习。
[0007]在本公开的一个示例性方面，提供了一种用于操作飞行器的混合动力推进系统的方法。混合动力推进系统包括具有高压系统、低压系统的燃气涡轮发动机，联接到高压系统或低压系统中的至少一个的电机以及能量储存器单元。该方法包括在飞行器的飞行操作期间操作电机作为发电机以对能量储存器单元充电；在飞行器的着陆操作期间或之后将燃气涡轮发动机切换到电操作模式；在电操作模式下使用来自能量储存器单元的电力来驱动燃气涡轮发动机的系统以提供或协助提供飞行器的地面操作。
[0008]参考以下描述和所附权利要求，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好地理解。并入本说明书并构成本说明书一部分的附图说明本专利技术的实施例，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
附图说明
[0009]在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本专利技术的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其中：
[0010]图1是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面图。
[0011]图2是根据本公开的另一个示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面图。
[0012]图3是根据本公开的示例性方面的用于操作燃气涡轮发动机的方法的流程图。
[0013]图4是根据本公开的另一示例性方面的用于操作燃气涡轮发动机的方法的流程
图。
具体实施方式
[0014]现在将详细参考本专利技术的现有实施例，附图中说明了其中的一个或多个示例。详细描述使用数字和字母名称来指代附图中的特征。在附图和描述中，相似或类似的名称被用来指代本专利技术的相似或类似部分。
[0015]如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以区分一个部件和另一个部件，而不是为了表示各个部件的位置或重要性。
[0016]术语“前面”和“后面”指的是燃气涡轮发动机或运载器内的相对位置，并指燃气涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。例如，就燃气涡轮发动机而言，前面是指靠近发动机进气口的位置，后面是指靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
[0017]术语“上游”和“下游”指的是相对于路径中的流动的相对方向。例如，就流体流动而言，“上游”是指流体流自的方向，而“下游”是指流体流向的方向。然而，本文所用的术语“上游”和“下游”也可以指电的流动。
[0018]单数形式的“一”、“一个”、“该”包括复数参考，除非上下文明确规定了其他情况。
[0019]本文在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言被应用于修改任何可以允许变化而不导致与之相关的基本功能变化的定量表示。因此，由一个或多个术语，如“约”、“大约”和“基本上”，所修改的数值并不限于指定的精确数值。至少在某些情况下，近似的语言可以对应于测量该值的仪器的精度，或构建或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。至少在某些情况下，近似语言可以对应于测量数值的仪器的精度，或者构建或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似的语言可以指在单个数值、数值范围和/或限定数值范围的端点的1、2、4、5、10、15或20％的范围内。
[0020]在这里以及整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，这样的范围被识别并包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有指示。例如，本文公开的所有范围都包括端点，并且端点可以相互独立组合。
[0021]本专利技术大体涉及在飞行器的地面操作期间操作飞行器的混合动力推进系统的方法。例如，在本公开的方法的某些示例性方面中，该方法通常可以与具有可与其一起旋转的电机的燃气涡轮发动机一起操作。该方法可以通过在飞行器的飞行操作期间操作燃气涡轮发动机来利用电机产生电力，将这种电力的至少一部分储存在能量储存器单元(例如，电池)中。在飞行器着陆期间或之后，燃气涡轮发动机可以从燃烧操作模式切换到电操作模式。在电操作模式期间，可向燃气涡轮发动机提供很少或不提供燃料。此外，在电操作模式期间，电机可从电能储存器单元接收电力以驱动燃气涡轮发动机的低压或高压系统，以提供或协助提供飞行器的地面操作(例如，用于滑行飞行器的推力、旋转发动机的轴(包括高压轴和/或低压轴)以用于转子弯曲缓解/回浸减轻等)。以这种方式，该方法通常可以在操作期间(例如，在飞行器下降期间)以备用电力提取电力，或者在可以以有效方式产生附加电力的操作(例如，在飞行器巡航期间)期间提取电力，并且在地面操作期间利用这些电力。
[0022]现在参考图1，提供了可包含本公开的一个或多个创造性方面的燃气涡轮发动机的示例性实施例的横截面图。特别地，图1的示例性燃气涡轮发动机被构造为单个非管道式转子发动机10，其限定了轴向方向A、径向方向R和周向方向C。从图1可以看出，发动机10采
取了开放式转子推进系统的形式，并且具有转子组件12，其包括围绕发动机10的中心纵向轴线14布置的翼型件的阵列，并且更特别地包括围绕发动机10的中心纵向轴线14布置的转子叶片16的阵列。
[0023]此外，正如将在下面更详细地解释的那样，发动机10另外还包括定位在转子组件12后方的非旋转轮叶组件18(即，相对于中心轴线14非旋转)，其包括也围绕中心轴线14布置的翼型件的阵列，并且更具体地包括围绕中心轴线14布置的轮叶20的阵列。
[0024]转子叶片16围绕中心线14以典型的等间隔关系布置，并且每个叶片具有根部22和尖端24以及在它们之间限定的跨度。同样，轮叶20也是围绕中心线14以典型的等间隔关系布置，每个轮叶都有根部26和尖端28以及在它们之间限定的跨度。转子组件12还包括位于多个转子叶片16前方的轮毂44。
[0025]此外，发动机10包括具有核心(或高压/高速系统)32和低压/低速系统的涡轮机30。可以理解的是，正如本文所使用的，术语“速度”和“压力”是相对于高压/高速系统和低压/低速系统可互换地使用。此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于操作飞行器的混合动力推进系统的方法，其特征在于，所述混合动力推进系统包括具有高压系统、低压系统的燃气涡轮发动机、与所述高压系统或所述低压系统中的至少一个联接的电机、以及能量储存器单元，所述方法包括：在所述飞行器的飞行操作期间，将所述电机作为发电机操作，以为所述能量储存器单元充电；在所述飞行器的着陆操作期间或之后，将所述燃气涡轮发动机切换到电操作模式；在所述电操作模式下，通过所述电机使用来自所述能量储存器单元的电力驱动所述燃气涡轮发动机的系统，以提供或协助提供所述飞行器的地面操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中驱动所述燃气涡轮发动机的所述系统包括驱动所述低压系统、所述高压系统或两者，并且其中所述地面操作包括使所述飞行器滑行。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中通过所述电机驱动所述低压系统、所述高压系统或两者包括在所述电操作模式下，通过所述电机使用来自所述能量储存器单元的电力驱动所述低压系统、所述高压系统或两者，以产生足以使所述飞行器滑行的推力。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中通过所述电机驱动所述低压系统、所述高压系统或两者包括通过所述电机驱动所述低压系统。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中通过所述电机驱动所述低压系统包括通过所述电机向所述燃气涡轮发动机提供至少约200马力以产生用于所述飞行...

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