包括辅助机械驱动系统的飞行器混合动力推进链技术方案

本发明专利技术公开了一种用于飞行器的混合动力推进链(1)，混合动力推进链(1)包括多个通过电连接件(E1

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括辅助机械驱动系统的飞行器混合动力推进链


[0001]本专利技术涉及飞行器推进领域，该飞行器包括由非推进发电涡轮机供电的若干推进转子。

技术介绍

[0002]已知地，已提出为飞行器配备包括非推进发电涡轮机、电池以及多个电驱动转子的混合动力推进系统。该混合动力推进系统可以在实现货品和货物最佳运输的同时减少噪音污染和燃料消耗。
[0003]参考图1，其示出了现有技术的飞行器的混合动力推进链100。在该示例中，混合动力推进链100包括多个由配电模块110供电的推进转子R1
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R4，该配电模块一方面由非推进涡轮机T通过发电系统120供电，另一方面通过电池BAT供电。每个推进转子R1
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R4通过一个或多个供电总线E1
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E4连接到电力分配模块110。
[0004]实践中，相对于正常运行需求量，电池BAT必须超量配置，以便能够在临时需要(例如起飞阶段和着陆阶段)或特殊需要(例如规避动作或绕行阶段)或推进链的某个元件出现故障或不可用时提供额外的电能。就目前电化学电池的功率重量密度而言，电池BAT的超量配置会导致电池体积的增大，从而限制了飞行器运载乘客或货物的负载能力。
[0005]本专利技术的目的之一是提供一种混合动力推进链，用于在意外需要的情况下或在推进链元件故障或不可用的情况下提供附加的机械能，在减小体积的同时而不致于降低运载乘客或货品的能力。
[0006]顺便提及，已知一种飞行器，其一方面包括机械驱动的推进转子，另一方面包括电驱动的推进转子。
[0007]专利US 2019/061924 A1公开了一种由多个推进转子组成的推进链，推进链由涡轮机驱动，该多个推进转子通过行星式齿轮箱进行机械驱动。专利US2018/037333A1公开了一种混合动力推进链，其包括对电动机供电的发电机。

技术实现思路

[0008]本专利技术涉及一种用于飞行器的混合动力推进链，该混合动力推进链包括多个通过电连接件与配电模块电连接的推进转子，该配电模块一方面通过发电系统与非推进涡轮机连接，另一方面与电池电连接，每个推进转子包括定子和至少一个转轴，该转轴被配置为，当定子由至少一个电连接件供电时相对于定子转动。
[0009]本专利技术的显著之处在于，该混合动力推进链包括与非推进涡轮机机械连接的辅助机械驱动系统，该辅助机械驱动系统包括多个用于以机械方式驱动推进转子的至少一个转轴转动的机械连接件。
[0010]非推进涡轮机是指在正常运行时不通过推进器直接提供推进力的涡轮机。与之对照的是配有涡扇的涡轮机。辅助系统是指仅在需要时处于激活状态的系统。根据定义，术语辅助装置对应于“除某物以外的暂时性或从属性的其他物”。
[0011]借助于本专利技术，如果混合动力推进链发生故障而不存在非推进涡轮机不可用的情况下，可以有利地从非推进涡轮机中汲取机械动力，以便经机械连接件驱动一个或多个推进转子。既不会像采用重复或冗余电池那样使重量显著增加，推进链的可靠性也得以提高。有利地，可以伴随性地使用机械连接和电连接，以便为推进转子提供附加的推进动力，例如起飞或着陆期间，执行躲避动作等。
[0012]优选地，该发电系统包括机械分配模块，该机械分配模块的输入端与非推进涡轮机机械连接，其输出端与至少一个电流发生器机械连接。该辅助机械驱动系统与机械分配模块连接。由此，该辅助机械驱动系统与发电系统集成于一体，从而减小了整体尺寸和重量。
[0013]进一步优选地，该辅助机械驱动系统的机械连接件与机械分配模块连接，并形成辅助机械驱动系统的输出端。有利地，机械分配模块设有用于与电流发生器连接的输出端和用于与机械连接件连接的输出端，该结构是紧凑的。
[0014]优选地，该混合动力推进链包括机械分配模块，该机械分配模块的输入端与非推进涡轮机机械连接，其输出端一方面与发电系统机械连接，另一方面与辅助机械驱动系统机械连接。由此，该辅助机械驱动系统间接地与非推进涡轮机机械连接。有利地，机械分配模块使得可以实现对机械推进和电推进使用的控制。
[0015]根据一个方面，各机械连接件分别通过可控耦合装置与各推进转子的转轴一一对应连接。这有利地使得可以仅在需要时控制机械驱动器，优选地提供冗余。
[0016]优选地，可控耦合装置被配置为，当推进转子由电连接件供电且推进转子的转轴的速度相对于其设定速度下降时，可控耦合装置自动被激活。因此，该耦合装置在发生故障时提升了安全性。速度下降是指在约1秒钟的时间段内，额定速度减少约5％
‑
10％。
[0017]根据一个方面，该可控耦合装置包括至少一个飞轮。有利地，这种飞轮使得能够在速度减少的情况下执行自动耦合。
[0018]根据另一方面，该可控耦合装置包括至少一个第一摩擦件和至少一个第二摩擦件。
[0019]根据一个方面，每个推进转子包括至少一个推进涡扇，优选地是两个反向旋转的推进涡扇。
[0020]本专利技术还涉及一种包括前文所述的混合动力推进链的飞行器。
[0021]本专利技术还涉及一种使用前文阐述的飞行器的方法，该方法包括：
[0022]通过电连接件驱动多个推进转子；
[0023]在发电系统部分或完全不可用的情况下，通过至少一个机械连接件驱动至少一个所述推进转子。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，在附图中，相同的标号用以指示相似的对象，其中:
[0025]图1是现有技术的飞行器的混合动力推进链的示意图；
[0026]图2是本专利技术第一实施例的飞行器的混合动力推进链的示意图；
[0027]图3是本专利技术第二实施例的飞行器的混合动力推进链的示意图；
[0028]图4是图3的混合动力推进链的发电系统的示意图；
[0029]图5是本专利技术配备有第一种可控耦合系统的推进转子的剖视图；
[0030]图6是本专利技术配备有第二种可控耦合系统的推进转子的剖视图；
[0031]图7是本专利技术包括两个反向旋转推进涡扇的推进转子的剖视图；以及
[0032]图8是本专利技术第三实施例的飞行器的混合动力推进链的示意图。
[0033]应当注意，这些附图以详细方式阐述本专利技术以实现本专利技术，当然所述附图能够在必要的情况下用于更好地界定本专利技术。
具体实施方式
[0034]参考图2，其示出了飞行器的混合动力推进链1的一个实施例。在该实施例中，混合动力推进链1包括多个通过电连接件E1
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E4与配电模块10电连接的推进转子R1
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R4，配电模块10一方面通过发电系统20与非推进涡轮机T连接，另一方面与电池BAT电连接。电池BAT，既是指单个电池BAT，也指一组若干电池BAT。
[0035]非推进式涡轮机T可采用多种形式，具体为固定式涡轮燃气轮机、自由式涡轮燃气轮机、活塞式引擎等。有利地，非推进涡轮机T是热能的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于飞行器的混合动力推进链(1)，所述混合动力推进链(1)包括多个通过电连接件(E1
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E4)与配电模块(10)电连接的推进转子(R1
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RX)，所述配电模块(10)一方面通过发电系统(20)与非推进涡轮机(T)连接，另一方面与电池(BAT)电连接，每个推进转子(R1
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R4)包括定子(30)和至少一个转轴(32)，所述转轴被配置为当所述定子(30)由至少一个电连接件(E1
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E4)供电时相对所述定子(30)转动，其特征是，所述混合动力推进链包括与所述非推进涡轮机(T)机械连接的辅助机械驱动系统(30)，所述辅助机械驱动系统(30)包括多个用于以机械方式驱动推进转子(R1
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R4)的转轴(32)转动的机械连接件(M1
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M4)，各机械连接件(M1
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M4)分别通过可控耦合装置(4)与各推进转子(R1
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R4)的转轴(32)一一对应连接。2.如权利要求1所述的混合动力推进链(1)，其特征是，所述发电系统(20)包括机械分配模块(40)，所述机械分配模块(40)的输入端与所述非推进涡轮机(T)机械连接，所述机械分配模块(40)的输出端与至少一个电流发生器(G1、G2、GN)机械连接，所述辅助机械驱动系统(30)与所述机械分配模块(40)连接。3.如权利要求2所述的混合动力推进链(1)，其特征是，所述辅助机械驱动系统(30)的机械连接件(M1
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M4)与所述机械分配模块(40)连接，并形成辅助机械驱动系统(30)的输出端。4.如权利要求1所述的混合动力推进链(1)，其特征是，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡梅尔，
申请(专利权)人：赛峰直升机发动机，
类型：发明
国别省市：