[发明专利]用于包括电推进发动机的飞行器的热管理系统

说明书

本发明涉及用于包括电推进发动机的飞行器的热管理系统。一种飞行器包括：飞行器热源；推进系统，其包括电推进发动机，电推进发动机包括电动机和能够通过电动机而旋转的风扇，电推进发动机进一步限定风扇空气流径；热管理系统，其包括与飞行器热源成热连通的热源换热器、与电推进发动机的风扇空气流径成热连通的散热器换热器，以及从热源换热器延伸到散热器换热器的热分配总线；以及控制系统，其可操作地连接到热管理系统，以用于将散热器换热器与热源换热器选择性地热耦合。

技术领域

本主题大体上涉及一种用于包括电推进发动机的飞行器的热管理系统及其控制方法。

背景技术

常规商用飞行器大体上包括机身、成对的机翼以及提供推力的推进系统。推进系统典型地包括至少两个飞行器发动机，诸如涡轮风扇喷气发动机。各个涡轮风扇喷气发动机安装到飞行器的机翼中的相应的一个，诸如在机翼下方的悬挂位置。然而，最近的飞行器已提出电推进系统或混合电推进系统，其包括电推进发动机，诸如电风扇。

不管所利用的推进系统如何，在飞行器的某些操作状况期间，飞行器的多种系统都可生成相对大的量的热。例如，飞行器的环境控制系统可基于飞行器的环境状况来生成变化的量的热。某些飞行器包括冲压(ram)式空气热交换器，其能够在多种飞行器系统生成相对大的量的热的状况期间部署，以排出这样的热。

然而，冲压式空气热交换器可在飞行器上引起不合期望地大的量的额外阻力，从而降低飞行器的总体效率。因此，能够从多种飞行器系统排出热(当这样的系统生成相对大的量的热时)的飞行器将是有用的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中得到部分阐述，或可根据描述而为显然的，或可通过实践本发明而认识到。

在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种飞行器。飞行器包括：飞行器热源；推进系统，其包括电推进发动机，电推进发动机包括电动机和能够通过电动机而旋转的风扇，电推进发动机进一步限定风扇空气流径；热管理系统，其包括与飞行器热源成热连通的热源换热器、与电推进发动机的风扇空气流径成热连通的散热器换热器，以及从热源换热器延伸到散热器换热器的热分配总线；以及控制系统，其可操作地连接到热管理系统，以用于将散热器换热器与热源换热器选择性地热耦合。

在某些示例性实施例中，飞行器热源是航空电子系统热源、座舱热源、飞行器环境控制系统热源、燃烧发动机热源、非生物热源或液压负载热源。

在某些示例性实施例中，飞行器进一步包括成对的机翼，其中热源换热器沿着飞行器的纵向方向与成对的机翼对齐，或沿着飞行器的纵向方向定位在成对的机翼的前方，并且其中散热器换热器沿着飞行器的纵向方向定位在成对的机翼的后方。

在某些示例性实施例中，电推进发动机是边界层吸入(ingestion)风扇。

例如，在某些示例性实施例中，飞行器包括限定后端的机身，并且其中边界层吸入风扇在后端处联接到机身。

在某些示例性实施例中，电推进发动机包括外机舱，并且其中风扇空气流径是部分地由外机舱限定的管道式空气流径。

例如，在某些示例性实施例中，电推进发动机包括导叶级，并且其中散热器换热器联接到导叶级、外机舱或两者，或者与导叶级、外机舱或两者集成。

例如，在某些示例性实施例中，导叶级是入口导叶级。

在某些示例性实施例中，热管理系统包括流调节装置，其能够与热分配总线一起操作以用于使通过热分配总线的热流体的流变化，并且其中控制系统可操作地联接到流调节装置。

例如，在某些示例性实施例中，流调节装置是定位成与热分配总线成流连通的可变通量阀、定位成与热分配总线成流连通的热流体泵，或两者。