[发明专利]包括混合涡轮轴发动机和用于重新激活所述混合涡轮轴发动机的系统的直升机推进系统的架构

说明书

本发明涉及一种多发动机直升机的推进系统的架构，所述架构包括被连接至动力变速箱的多个涡轮轴发动机。所述架构的特征在于，所述架构包括：‑至少一个混合涡轮轴发动机(20)，所述至少一个混合涡轮轴发动机(20)能够在直升机的稳定惯性飞行期间在至少一个待命模式中工作；‑用于控制每个混合涡轮轴发动机(20)的至少两个系统(30；40)，每个系统(30；40)包括被连接至混合涡轮轴发动机(20)并且适合于使所述混合涡轮轴发动机的气体发生器旋转的电机(31；41)；和‑用于给所述电机(31；41)供电的至少一个电源(33；43)。每个重新激活系统(30；40)被配置成能够以多个预定模式之中的至少一个工作模式驱动所述混合涡轮轴发动机(20)。

技术领域

本发明涉及多发动机直升机尤其是双发动机或者三发动机直升机的推进系统的架构，并且涉及包括具有这种架构的推进系统的直升机。

背景技术

众所周知，双发动机或三发动机直升机具有包括两个或三个涡轮轴发动机的推进系统，每个涡轮轴发动机包括气体发生器和由气体发生器旋转并且刚性连接至输出轴的自由涡轮。每个自由涡轮的输出轴适合于引起其自身驱动直升机的转子的动力传输变速箱的运动。

众所周知，当直升机在巡航飞行情况下时(即，当直升机在除了起飞、上升、着陆或悬停飞行的过渡阶段之外的所有飞行阶段期间在正常条件下前进时)，涡轮轴发动机产生低于涡轮轴发动机的最大连续输出的低功率水平。这些低功率水平导致被定义为涡轮轴发动机的燃烧室的每小时燃料消耗与该涡轮轴发动机提供的机械功率之比的比耗量(下文简称为SC)比最大起飞功率的SC大大约30％，因而它们导致巡航飞行期间燃料过度消耗。

此外，直升机的涡轮轴发动机被设计成超大尺寸以便能够在发动机之一出故障的情况下使直升机保持飞行。这种飞行情况在失去发动机之后出现并导致的事实是每个工作的发动机提供远远超过它的额定功率的功率水平，以便直升机可以应对危险情况，然后继续飞行。

涡轮轴发动机也是超大尺寸的以便能够确保在由飞机制造商指定的整个飞行范围内飞行，尤其是确保在高海拔和在炎热的天气下飞行。尤其是当直升机的重量接近其最大起飞重量时要求极高的这些飞行点只有在某些使用情况下才会遇到。

这些超大尺寸的涡轮轴发动机在重量和燃料消耗方面是不利的。为了减小巡航飞行期间的这种消耗，设想在飞行期间将至少一个涡轮轴发动机置于待命状态。该有效的单个发动机或多个发动机然后以更高的功率水平运行以便提供所有必要的动力，并因此以更有利的SC水平运行。

在申请FR1151717和FR1359766中，申请人已经提出了用于通过选择使至少一个涡轮轴发动机置于已知为连续飞行模式的稳定飞行模式和使至少一个涡轮轴发动机置于特定待命模式来优化直升机的涡轮轴发动机的比耗量的方法，其中涡轮轴发动机可以根据需要以快速或正常的方式从所述特定待命模式退出。

当飞行情况的变化要求激活处于待命状态的涡轮轴发动机时，例如当直升机将从巡航飞行情况过渡到着陆阶段时，从待命模式退出被描述为“正常的”。从这种待命状态正常退出在10秒和1分钟之间的时间段内发生。当有效的发动机的功率缺乏或不足发生时或者当飞行条件突然变得困难时，从待命模式退出被描述为“快速的”。从这种待命状态紧急退出在小于10秒的时段内发生。

申请人已经提出了一种用于重新激活处于待命状态的涡轮轴发动机的系统，该系统允许利用电机(以正常或快速的方式)从待命模式退出。这种电机通过直升机的机载网络(下文简称为OBN)供电，OBN是DC电压为28伏的网络和/或由连接至飞行器的兼容的AC电压的合适的电力电子单元提供电压的网络。也已经提出了在特定待命模式期间利用电机机械地协助涡轮轴发动机。

发明人因此寻求改进包括适合于被置于待命模式的至少一个涡轮轴发动机和包括电机的用于重新激活涡轮轴发动机的推进系统的架构的性能。