[发明专利]用于飞行器的电推进系统

权利要求书

1.一种航空推进系统，所述航空推进系统限定中心轴并且包括：

风扇，所述风扇具有多个风扇叶片，所述多个风扇叶片可围绕所述中心轴旋转并且限定风扇压力比FPR；以及

电动机，所述电动机机械连接到所述风扇以驱动所述风扇，所述电动机包括磁极数n_poles，并且限定最大功率P；

其中所述风扇的所述风扇压力比FPR、所述电动机的所述磁极数n_poles以及所述电动机的所述最大功率P之间的关系由以下等式限定：；

其中是值介于22,000与52,000之间的常数，其中是值介于4.0与9.8之间的常数，并且其中是欧拉指数。

2.根据权利要求1所述的航空推进系统，其中所述磁极数n_poles介于4与180之间，其中所述最大功率P介于650马力与6,000马力之间，并且其中所述风扇压力比FPR介于1与2之间。

3.根据权利要求1所述的航空推进系统，其中所述电动机以介于1,500Hz与3,500 Hz之间的最大极通过频率操作。

4.根据权利要求1所述的航空推进系统，其中所述电动机直接连接到所述风扇而不使用齿轮箱。

5.根据权利要求1所述的航空推进系统，其中所述风扇和所述电动机一起配置成边界层摄入风扇。

6.根据权利要求1所述的航空推进系统，其中所述风扇和所述电动机一起配置成后风扇，所述后风扇配置成安装在飞行器的后端处。

7.根据权利要求1所述的航空推进系统，其中所述风扇限定轮毂半径，其中所述多个风扇叶片限定风扇半径，其中所述轮毂半径与所述风扇半径的比率介于0.2与0.4之间。

8.根据权利要求7所述的航空推进系统，其中所述轮毂半径与所述风扇半径的所述比率介于0.25与0.3之间。

9.根据权利要求1所述的航空推进系统，进一步包括：

内燃机；

发电机，所述发电机机械连接到所述内燃机以产生电力；以及

电力总线，所述电力总线将所述发电机电连接到所述电动机，其中所述电力总线包括电力电子器件。

10.根据权利要求9所述的航空推进系统，其中所述电力电子器件使用一个或多个碳化硅部件。

11.根据权利要求9所述的航空推进系统，其中所述电力电子器件配置成以介于5kHz与30 kHz之间的开关频率操作。

12.根据权利要求1所述的航空推进系统，其中所述风扇限定最大风扇尖端速度，并且其中所述最大风扇尖端速度介于200英尺每秒与1350英尺每秒之间。

13.一种航空推进系统的电风扇组件，所述电风扇组件包括：

风扇，所述风扇限定风扇压力比FPR、轮毂半径和风扇半径，所述轮毂半径与所述风扇半径的比率介于0.2与0.4之间；以及

电动机，所述电动机直接机械连接到所述风扇以驱动所述风扇，所述电动机包括磁极数n_poles，限定最大功率P，并且以介于1,500Hz与2,500 Hz之间的最大极通过频率操作；

其中所述风扇的所述风扇压力比FPR、所述电动机的所述磁极数n_poles以及所述电动机的所述最大功率P之间的关系由以下等式限定：；

其中是值介于22,000与37,000之间的常数，其中是值介于4.0与7.0之间的常数，并且其中是欧拉指数。