[发明专利]用于飞机的流量倍增器系统

说明书

本文描述了用于飞机(100)的流量倍增器系统(1800)。流量倍增器系统(1800)包括涡轮压缩机(1806)，该涡轮压缩机(1806)具有压缩机(1808)、涡轮机(1810)和联接在压缩机(1808)和涡轮机(1810)之间的驱动轴(1812)。压缩机(1808)的压缩机出口(1816)流体地联接到燃气涡轮发动机(402)中的喷射器(1804)。该系统还包括流体地联接压缩空气罐(1802)和涡轮机入口(1818)的供应管路(1822)以及联接到供应管路(1822)的阀(1826)。该系统包括控制器(1828)，该控制器(1828)被配置为基于请求增加燃气涡轮发动机(402)的输出功率的输入信号(1850)，发送命令信号以打开阀(1826)以使得加压空气能够从压缩空气罐(1802)流到涡轮机入口(1818)。涡轮机(1810)驱动压缩机(1808)以在压缩机出口(1816)处产生高压空气，该高压空气被提供到燃气涡轮发动机(402)中以增加输出功率。

技术领域

本公开总体涉及飞机，并且更具体地涉及用于飞机的流量倍增器系统。

背景技术

飞机通常包括一个或多个发动机以产生推力。存在许多不同类型或布置的发动机，诸如涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机等。这些发动机包括用于产生推力的推进器(诸如风扇或螺旋桨)，以及驱动推进器的发动机核心(诸如燃气涡轮发动机)。虽然对于某些飞行状况有效，但这些发动机通常受限于它们可以操作的海拔高度。特别是，由于更高海拔高度的气压降低，发动机只能爬到一定海拔高度。

此外，已知的飞机通常包括利用高压空气的一个或多个系统。高压空气从飞机的发动机中排出。这降低了发动机的效率，并且还需要更大、更重的发动机来支持(一个或多个)飞机系统的需求。

发明内容

本文公开了一种用于飞机中的流量倍增器系统。流量倍增器系统包括涡轮压缩机，该涡轮压缩机包括压缩机、涡轮机和联接在压缩机和涡轮机之间的驱动轴。涡轮机具有涡轮机入口和涡轮机出口。压缩机具有压缩机入口和压缩机出口。压缩机出口流体地联接到设置在燃气涡轮发动机中的喷射器。流量倍增器系统还包括将压缩空气罐流体地联接到涡轮机入口的供应管路和联接到供应管路的阀，该阀用以控制加压空气从压缩空气罐到涡轮机入口的流动。流量倍增器系统进一步包括控制器，该控制器被配置为基于请求增加燃气涡轮发动机的输出功率的输入信号，发送命令信号以打开阀以使得加压空气能够从压缩空气罐流到涡轮机入口。涡轮机用于驱动压缩机以在压缩机出口处产生高压空气。喷射器用于将高压空气提供到燃气涡轮发动机中以增加燃气涡轮发动机的输出功率。

本文公开了一种增加飞机发动机的输出功率的方法。该方法包括在控制器处接收请求经由流量倍增器系统增加飞机的燃气涡轮发动机的输出功率的输入信号。流量倍增器系统包括含有加压空气的压缩空气罐、具有压缩机和涡轮机的涡轮压缩机，以及设置在压缩空气罐和涡轮机的涡轮机入口之间的阀。压缩机的压缩机出口流体地联接到设置在燃气涡轮发动机中的喷射器。该方法还包括基于输入信号经由控制器发送命令信号以打开阀。阀在打开时能够使加压空气从压缩空气罐流到涡轮机入口，加压空气为涡轮机提供动力以驱动压缩机以在压缩机出口处产生高压空气。高压空气经由喷射器喷射到燃气涡轮发动机中。

本文公开的飞机包括混合动力推进发动机，该混合动力推进发动机具有燃气涡轮发动机、电动马达和推进器。燃气涡轮发动机在第一操作模式期间驱动推进器，并且电动马达在第二操作模式期间驱动推进器。该飞机还包括流量倍增器系统，以在混合动力推进发动机以第一操作模式操作时，将高压空气提供到燃气涡轮发动机的核心进气口(core airintake)中，以增加燃气涡轮发动机的输出功率。流量倍增器系统包括含有加压空气的压缩空气罐以及包括压缩机和涡轮机的涡轮压缩机。压缩机具有压缩机出口，该压缩机出口流体地联接到燃气涡轮发动机的核心进气口。加压空气用于为涡轮机提供动力以驱动压缩机以产生高压空气，该高压空气被提供到燃气涡轮发动机的核心进气口中。

附图说明

图1示出了可以实施本文公开的示例的飞机。