[发明专利]具有引气空气的复合发动机组件

说明书

一种复合发动机组件，用作飞行器的辅助功率单元，并包括：发动机核心，具有（多个）内燃发动机；压缩机，具有与发动机核心的入口流体连通的出口；引气导管，通过引气空气阀与压缩机的出口流体连通；以及涡轮机区段，具有与发动机核心的出口流体连通的入口并被构造成与发动机核心复合功率。涡轮机区段可包括：具有与发动机核心的出口流体连通的入口的第一级涡轮机和具有与第一级涡轮机的出口流体连通的入口的第二级涡轮机。还公开了向飞行器提供压缩空气和电功率的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月25日提交的美国申请号14/750,157的优先权，其全部内容通过引用被并入本文。

技术领域

本申请大体涉及复合发动机组件，并且更具体地涉及用作飞行器中的辅助功率单元的这种复合发动机组件。

背景技术

飞行器辅助功率单元（APU）通常向飞行器系统提供加压空气和受控速度的轴功率，以用作从主发动机压缩机流和附件齿轮箱提取这种能量的替代。APU经常被用于在主发动机被停机时给系统提供功率。

已知的基于地面的APU通常包括增加的重量和复杂性，这可能与在飞行器应用中的使用不兼容。

发明内容

在一个方面，提供一种复合发动机组件，用作飞行器的辅助功率单元，所述复合发动机组件包括：发动机核心，包括至少一个内燃发动机；压缩机，具有与所述发动机核心的入口流体连通的出口；引气导管（bleed conduit），具有被构造成用于与所述飞行器的气动系统连接的端部，所述引气导管通过引气空气阀（bleed air valve）与所述压缩机的所述出口流体连通，所述引气空气阀选择性地打开和关闭在所述压缩机的所述出口和被构造成用于连接到所述气动系统的所述引气导管的所述端部之间的流体连通；以及涡轮机区段，具有与所述发动机核心的出口流体连通的入口，所述涡轮机区段被构造成与所述发动机核心复合功率。

在另一个方面，提供一种复合发动机组件，用作飞行器的辅助功率单元，所述复合发动机组件包括：发动机核心，包括与公共轴驱动接合的至少一个内燃发动机；发电机，与所述公共轴驱动接合，以便为所述飞行器提供电功率；压缩机，具有与所述发动机核心的入口流体连通的出口；引气导管，具有被构造成用于连接到所述飞行器的系统的端部，所述引气导管与所述压缩机的所述出口流体连通；引气空气阀，选择性地打开和关闭在所述引气导管的所述端部和所述压缩机的所述出口之间的所述流体连通；第一级涡轮机，具有与所述发动机核心的出口流体连通的入口；以及第二级涡轮机，具有与所述第一级涡轮机的出口流体连通的入口；其中，所述第一和第二级涡轮机中的至少一个被构造成与所述发动机核心复合功率。

在另外的方面，提供一种向飞行器提供压缩空气和电功率的方法，所述方法包括：使得压缩空气从压缩机的出口同时地流动至复合发动机组件的至少一个内燃发动机的入口并流动至与所述飞行器的气动系统连通的引气导管；使用所述至少一个内燃发动机驱动向所述飞行器提供电功率的至少一个发电机；以及使用所述复合发动机组件的至少一个涡轮机向所述飞行器提供电功率。

附图说明

现在参照附图，其中：

图1是根据具体实施例的复合发动机组件的示意性视图；

图2是根据具体实施例的能够被用在例如图1中所示的复合发动机组件中的汪克尔（Wankel）发动机的横截面视图；

图3-5是根据具体实施例的能够被用在例如图1中所示的复合发动机组件中的流动分配组件的示意性视图；

图6-7是根据具体实施例的能够被用在例如图1中所示的复合发动机组件中的冷却组件的示意性视图；

图8是根据具体实施例的复合发动机组件的示意性视图；