[发明专利]防止喘振

说明书

本发明公开了一种用于飞行器的气体涡轮引擎101，该气体涡轮引擎包括高压(HP)滑阀，该高压滑阀包括HP压缩机105和由HP涡轮107驱动的第一电机117；低压(LP)滑阀，该低压滑阀包括LP压缩机104和由LP涡轮108驱动的第二电机119；燃烧器106；电能存储单元305；以及引擎控制器123，该引擎控制器被配置为：响应于在要求的时间范围(dt)内接收到该引擎对增加的电力供应(dP_D)的请求，基于其操作点评估当前HP压缩机喘振裕度(dR_H/R_H)和当前LP压缩机喘振裕度(dR_L/R_L)；响应于评估该HP压缩机105和该LP压缩机104中的一者或多者的喘振裕度不足，无法以要求的速率(dP_D/dt)改变电力供应，使用该电能存储单元305满足要求的电力需求，同时增加到该燃烧器106的燃料流量以加速该引擎101。

技术领域

本公开涉及气体涡轮引擎。

背景技术

具有能够同时作为马达和发电机操作的电机的气体涡轮引擎是已知的，诸如用于多电飞行器的那些。虽然此类引擎可包括多个此类电机以用于冗余，但是它们仅联接至滑阀之一。例如，一种已知构型包括联接到双滑阀涡轮风扇的高压滑阀的此类电机。另一种构型包括联接到三滑阀涡轮风扇的中压滑阀的此类电机。

这样的构型的问题在于，对于给定的电力需求，没有选择，只能从引擎中的单个滑阀提供电力。因此，涡轮机械的设计必须能够在整个操作范围内适应所有可能的电力需求，这不可避免地导致折衷。

因此，已经提出在多滑阀引擎的两个或更多个轴上包括电机。尽管许多文献提出了用于这样的架构的最佳物理实施方式的候选者，但是很少参考用以操作此类构型的最佳控制策略。

发明内容

在一方面，提供了用于飞行器的气体涡轮引擎，该气体涡轮引擎包括：

高压(HP)滑阀，该高压滑阀包括HP压缩机和由HP涡轮驱动的第一电机；

低压(LP)滑阀，该低压滑阀包括LP压缩机和由LP涡轮驱动的第二电机；

燃烧器；

电能存储单元；和

引擎控制器，该引擎控制器被配置为：

响应于在要求的时间范围(dt)内接收到所述引擎对增加的电力供应(dP_D)的请求，基于其操作点评估当前HP压缩机喘振裕度(dR_H/R_H)和当前LP压缩机喘振裕度(dR_L/RL)；

响应于评估HP压缩机和LP压缩机中的一者或多者的喘振裕度不足，无法以要求的速率(dP_D/dt)改变电力供应，使用电能存储单元满足要求的电力需求，同时增加到燃烧器的燃料流量以加速引擎。

在另一个方面，提供了控制用于飞行器的气体涡轮引擎的方法，该气体涡轮引擎是具有以下各项的类型：高压(HP)滑阀，该高压滑阀包括HP压缩机和由HP涡轮驱动的第一电机；低压(LP)滑阀，该低压滑阀包括LP压缩机和由LP涡轮驱动的第二电机；燃烧器；以及电能存储单元，该方法包括：

在要求的时间范围(dt)内接收所述引擎对增加的电力供应程度(dP_D)的请求，

基于其操作点评估当前HP压缩机喘振裕度(dR_H/R_H)和当前LP压缩机喘振裕度(dR_L/R_L)；

确定以下条件：HP压缩机和LP压缩机中的一者或多者的喘振裕度不足，无法以要求的速率(dP_D/dt)改变电力供应，