[发明专利]在飞行器中回收能量的方法和架构

权利要求书

1.一种在装配有机舱(40)的飞行器中回收能量的方法，该机舱(40)具有气流，所述气流根据压力和温度使用由负载压缩机(22)供能的ECS空调系统(30)，以及辅助发电(20)来调节，其特征在于，该方法包括提供了：

—当该飞行器在地面上时，被称为“地面”模式，由辅助发电(20)消耗的热能由热交换(1)在其废气(14)中回收，从而为一回收涡轮增压器(10)的循环供能以产生除辅助发电(20)之外的机械能；

—当飞行器在高度时，被称为“高度”模式，其中机舱空气被加压到足够水平，至少部分地由随着其离开机舱(40)而被回收随后在废气(14)中由热交换(1)加热的空气所驱动的所述涡轮增压器(10)产生了除负载压缩机(22)之外的压缩，以提供为ECS(30)供能所需要的压缩率。

2.根据前述权利要求所述的方法，其中，在离开机舱(40)的相对较冷的空气和进入ECS系统(30)的相对较暖的压缩空气之间进行一第二热交换(2)。

3.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，在高度模式下，所述涡轮增压器(10)在ECS系统(30)的入口处形成一第二空气压缩级。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，当飞行器处于高度模式时，由涡轮增压器(10)压缩的空气和离开机舱(40)的压缩空气在废气(14)处产生的热交换(1)的上游结合，从而增加辅助发电(20)的功率。

5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，当飞行器处于高度模式时，由涡轮增压器(10)产生的空气压缩是可切换的，以在ECS系统的入口处结合以形成一第二压缩级，或在来自气体发生器的废气内的热交换上游的机舱空气出口结合，从而增加所述辅助发电的功率。

6.一种能够实施根据前述权利要求之一所述方法的回收能量的架构，包括辅助动力单元APU(20)，该辅助动力单元具有排气喷嘴(14)，并结合一装配有一将动力传递到一负载压缩机(22)的轴(21)的气体发生器(2a)，以经由一供给管道(C1)将压缩空气供给到机舱(40)的空调系统ECS(30)，该架构还包括连接到APU(20)的轴(21)的回收涡轮增压器(10)，该涡轮增压器(10)包括由在安装到排气喷嘴(14)的热交换器(1)上安装的管道(C3)的下游分支(C3b)内循环的空气所供能的回收涡轮机(11)，该管道(C3)在交换器(1)的上游具有一分支(C3a)连接到通道(41，42)，所述通道(41，42)将机舱(40)和回收涡轮增压器(10)的压缩机(12)的空气出口连接到该上游分支(C3a)上。

7.根据前述权利要求所述的架构，其中，一第二交换器(2)安装在供给管道(C1)与机舱出口通道(41)之间，使得离开机舱(40)的空气和进入ECS系统(30)的压缩空气可传递热量。

8.根据权利要求6或7所述的架构，其中，用于切换空气循环的设备(V2，V1)分别布置在至ECS系统(30)的供给管道(C1)与回收涡轮增压器(10)的压缩机(12)的入口通道之间，以及所述压缩机(12)的出口通道(42)与在排气喷嘴(14)的热交换器(1)上安装的管道(C3)的上游分支(C3a)之间，使得该涡轮增压器(10)能够在ECS系统(40)的入口形成一第二空气压缩级。

9.根据权利要求6到8之一所述的架构，其中，来自压缩机(12)出口通道(42)以及来自机舱出口通道(41)的空气具有通过调节安装到回收涡轮机(11)的变距分配器的流通面积而基本平衡的压缩率。

10.根据权利要求6到9之一所述的架构，其中，用于切换空气循环的设备为由一中央管理单元控制的电动阀(V1，V2)。