[发明专利]用于飞行器的推进系统及其操作方法

说明书

本发明公开一种用于飞行器的推进系统及其操作方法。所述推进系统包括由燃机机械地驱动的发电机，其中所述发电机被配置成生成交流电电功率。所述推进系统另外包括电源总线，所述电源总线电性连接到所述发电机且被配置成接收和传输由所述发电机生成的所述交流电电功率。另外，所述推进系统包括电动推进器组件，所述电动推进器组件包括电动机和驱动地连接到所述电动机的推进器，所述电动机电性连接到所述电源总线以用于从所述电源总线接收交流电电功率。

技术领域

本发明的主题大体上涉及飞行器推进系统，以及更具体地说，涉及以交流电电功率操作的飞行器推进系统。

背景技术

常规商业飞行器大体上包括机身(fuselage)、一对机翼和提供推力的推进系统(propulsion system)。推进系统通常包括至少两个飞行器发动机(aircraft engines)，例如涡扇喷气发动机(turbofan jet engines)。每个涡扇喷气发动机安装到飞行器的相应一个机翼，例如在与机翼和机身分离的机翼下方的悬挂位置中。

最近，已提出具有混合-电动设计的推进系统。使用这些推进系统，电源可向电扇(electric fan)提供电功率(electric power)，以用于为电扇供电。更具体地说，电源总线(power bus)可将电功率从电源传递到电扇。这些系统以直流电形式传输电功率，所述直流电形式正如是常规地已知为电功率传输的更加适当的形式，尤其在相对高的高度下。

使用此类系统，可以交流电形式生成电功率和/或可以交流电形式利用电功率。因此，电源总线包括开关站(switching stations)或终端站(terminal stations)，以用于使电功率在交流电形式与直流电形式之间转换。然而，这些开关站或终端站可能相对沉重，从而导致混合电动飞行器设计的效率低下。因此，能够克服这些缺陷的用于飞行器的推进系统将是有用的。

发明内容

本发明的各方面和优点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。

在本发明的一个示例性实施例中，提供一种用于飞行器的推进系统。推进系统包括燃机(combustion engine)和由燃机机械地驱动(mechanically driven)的发电机(electric generator)。发电机被配置成生成交流电电功率。推进系统另外包括电源总线，所述电源总线电性连接到发电机且被配置成接收和传输由发电机生成的交流电电功率。另外，推进系统包括电动推进器组件(electric propulsor assembly)，所述电动推进器组件包括电动机和驱动地连接到电动机的推进器，所述电动机电性连接到电源总线以用于从电源总线接收交流电电功率。此外，电源总线或电动推进器组件中的至少一个包括电流限制装置(current limiting means)，所述电流限制装置能够选择性地与电动推进器组件的电动机串联连接以用于限制提供到电动机的电流。

在某些示例性实施例中，发电机是被配置成以各种频率(at variousfrequencies)生成交流电电功率的可变频率发电机(variable frequency electricgenerator)，其中电源总线被配置成以所述各种频率将交流电电功率从发电机传输到电动机。举例来说，在某些示例性方面中，发电机被配置成以与燃机的转速成比例(proportional to)的各种频率生成交流电电功率。

在某些示例性实施例中，发电机包括多个极(poles)，其中电动机包括多个极，其中所述发电机的极数不同于所述电动机的极数。

在某些示例性实施例中，电流限制装置包括能够选择性地与电动推进器组件的电动机串联连接的电阻器(resistor)或功率转换器(power converter)中的至少一个。

在某些示例性实施例中，推进器是可变桨距推进器(variable pitchpropulsor)。