[发明专利]具有中间冷却器的辅助功率单元

说明书

一种用于飞行器的辅助功率单元，具有：压缩机；中间冷却器，其包括具有与压缩机出口流体连通的入口的（多个）第一导管和被构造成用于循环通过其的冷却剂的（多个）第二导管；具有与（多个）第一导管的出口流体连通的入口的发动机核心；以及通过引气空气阀与（多个）第一导管的出口流体连通的引气导管。辅助功率单元可以包括发电机，其与发动机核心的轴驱动地接合，以便为飞行器提供电功率。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14/750,179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，提供一种用于飞行器的辅助功率单元，其包括：压缩机；中间冷却器，其包括与至少一个第二导管处于热交换关系的至少一个第一导管，所述至少一个第一导管具有与所述压缩机的出口流体连通的入口，所述至少一个第二导管被构造成用于循环通过其的冷却剂；发动机核心，其具有与所述中间冷却器的所述至少一个第一导管的出口流体连通的入口；以及引气导管（bleed conduit），其具有被构造成用于与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）与所述中间冷却器的所述至少一个第一导管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中间冷却器的所述至少一个第一导管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。

在另一个方面，提供一种用于飞行器的辅助功率单元，其包括：压缩机；中间冷却器，其包括与至少一个第二导管处于热交换关系的至少一个第一导管，所述至少一个第二导管被构造成用于循环通过其的冷却剂；发动机核心，其包括与公共轴驱动接合的至少一个内燃发动机，所述发动机核心具有通过所述中间冷却器的所述至少一个第一导管与所述压缩机的出口流体连通的入口；发电机，其与所述公共轴驱动接合以便为所述飞行器提供电功率；引气导管，其具有被构造成用于连接到所述飞行器的系统的端部，所述引气导管通过所述中间冷却器的所述至少一个第一导管与所述压缩机的所述出口流体连通；以及在所述中间冷却器下游的引气空气阀，其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飞行器的所述系统的所述引气导管的所述端部之间的流体连通。

在另外的方面，提供了向飞行器提供压缩空气和电功率的方法，该方法包括：使得压缩空气从辅助功率单元的压缩机的出口流动通过中间冷却器；使得压缩空气从中间冷却器同时地流动至辅助功率单元的发动机核心的入口并流动通过与飞行器的气动系统连通的引气导管；以及使用所述发动机核心驱动向所述飞行器提供电功率的至少一个发电机。

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；