[发明专利]用于飞行器的推进系统

说明书

本发明公开了一种混合动力电动推进系统包括涡轮机、连接到所述涡轮机的推进器以及电气系统，电气系统包括连接到涡轮机的电机。本发明还公开了一种用于操作混合动力电动推进系统的方法包括：通过一个或多个计算装置以怠速操作状态操作涡轮机；通过一个或多个计算装置在以怠速操作状态操作涡轮机时接收加速涡轮机的命令；以及通过一个或多个计算装置响应于所接收的加速涡轮机的命令而向电机提供电功率以向涡轮机增加功率并提高涡轮机的加速度。

技术领域

本发明主要涉及一种混合动力电动飞行器推进系统，以及一种用于提高混合动力电动推进系统的涡轮机的加速度的方法。

背景技术

常规商业飞行器通常包括机身、一对机翼和提供推力的推进系统。推进系统通常包括至少两个飞行器发动机，例如涡扇喷气发动机。每个涡扇喷气发动机通常安装到飞行器的机翼中的相应一个，例如安装在机翼下方的悬挂位置，与机翼和机身分开。

在飞行器起飞之前，以怠速设定值(at an idle setpoint)操作涡扇喷气发动机，其中涡扇喷气发动机产生最小量的推力。然而，值得注意的是，怠速设定值通常设定为高于从燃料消耗和推力产生观点来看所希望的值，以便当飞行器被设定成起飞时允许涡扇喷气发动机相对快速地加速。虽然将怠速设定值设定在较高的水平能提高起飞时的加速度，但这可能会导致涡扇喷气发动机消耗的燃料超过所需，并进一步产生比所需的更大的推力。在例如滑行操作期间，高于期望水平的推力可能导致飞行器的制动器过早磨损。

因此，将为有利的是能够以相对较低的怠速设定值操作同时仍能够在起飞时提供期望水平的加速度的用于飞行器的推进系统。

发明内容

本发明的各方面和优势将部分地在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本发明的实践而得知。

在本公开的示范性方面，提供一种用于操作飞行器的混合动力电动推进系统的方法。所述混合动力电动推进系统包括涡轮机、连接到涡轮机的推进器以及电气系统，所述电气系统包括连接到涡轮机的电机。所述方法包括：通过一个或多个计算装置以怠速操作状态操作涡轮机；通过所述一个或多个计算装置在以怠速操作状态操作涡轮机时接收加速涡轮机的命令；以及通过所述一个或多个计算装置响应于所接收的加速涡轮机的命令而向电机提供电功率以向涡轮机增加功率并提高涡轮机的加速度。

在某些示范性方面，混合动力电动推进系统进一步包括电能存储单元，并且其中通过一个或多个计算装置向电机提供电功率包括：通过一个或多个计算装置从电能存储单元向电机提供电功率。

在某些示范性方面，通过一个或多个计算装置向电机提供电功率包括：通过一个或多个计算装置调制提供给电机的电功率量。

例如，在某些示范性方面，所述方法进一步包括：通过一个或多个计算装置接收指示涡轮机转速参数的数据，并且其中通过一个或多个计算装置调制提供给电机的电功率量包括：通过一个或多个计算装置至少部分地基于所接收的指示涡轮机转速参数的数据来调制提供给电机的电功率量。例如，在某些示范性方面，涡轮机的转速参数是涡轮机的一个或多个部件的转速、或涡轮机的一个或多个部件的加速度。

在某些示范性方面，通过一个或多个计算装置在以怠速操作状态(idleoperating condition)操作涡轮机时接收加速涡轮机的命令包括：通过一个或多个计算装置在以怠速操作状态操作涡轮机时接收将涡轮机加速到起飞功率电平的命令。

在某些示范性方面，通过一个或多个计算装置在以怠速操作状态操作涡轮机时接收加速涡轮机的命令包括：通过一个或多个计算装置接收推力增加命令。

例如，在某些示范性方面，通过一个或多个计算装置接收加速涡轮机的命令进一步包括：通过一个或多个计算装置确定所命令推力增加的变化率，并且其中通过一个或多个计算装置向电机提供电功率包括：通过一个或多个计算装置至少部分地基于所确定的所命令推力增加的变化率来调制提供给电机的电功率量。