[发明专利]具有选择性联接装置的推进单元

说明书

本发明涉及一种尤其用于飞行器的推进单元(10)，该推进单元包括：‑涡轮机(12)；‑螺旋桨(14)，该螺旋桨可被选择性地联接到所述涡轮机(12)；‑旋转电机(16)，该旋转电机能够至少驱动涡轮机(12)，该推进单元的特征在于，其包括装置(20)，该装置将旋转电机(16)选择性地联接到螺旋桨(14)和/或涡轮机(12)，该装置能够在推进单元(10)的限定的运行阶段期间将螺旋桨(14)仅联接到旋转电机(16)并且能够将旋转电机(16)联接到或者不联接到涡轮机(12)的气体发生器和/或自由涡轮。

技术领域

本发明涉及一种诸如涡桨发动机的推进单元，该推进单元被制成为尤其在其上安装了推进单元的飞行器的滑行阶段期间限制该推进单元的燃料消耗。

背景技术

飞行器在起飞前或起飞后在机场中移动或等待的期间所在的阶段被称为滑行阶段。

取决于机场的大小，该阶段通常耗时10至20分钟。

传统的涡桨发动机主要包括产生驱动动力的涡轮机和被涡轮机驱动的外部螺旋桨，该外部螺旋桨提供用于使飞行器移动的驱动力。

在滑行阶段期间，当飞行器移动时和在例如当等待起飞时的等待阶段期间，涡轮机持续地运转。

因此，在该滑行阶段期间，虽然涡轮机的能量需求是有限的，但是大量的燃料被消耗。

例如，对于具有大约70个座位的飞行器，用于持续多于10分钟的滑行阶段的燃料消耗量可超过50千克。在地面上的这种运行期间，涡轮机消耗燃料并且产生废气。因为飞行器速度很低，所以废气的羽流难于被周围的空气稀释。于是废气分散遍及整个机场平台，对机场职员和乘客是有害的。

与通过在滑行阶段/停止阶段期间所需的动力相比，更多地是通过涡轮机的运行参数来定义涡轮机状态。结果是密集地使用节流阀和制动器。这种类型的控制对飞行员而言是令人不快的并且对乘客而言是不舒适的。

发明内容

本发明公开了一种尤其用于飞行器的推进单元，该推进单元包括涡轮机、可被选择性地联接到所述涡轮机的螺旋桨、至少可驱动涡轮机的旋转电机和将旋转电机选择性地联接到螺旋桨和/或涡轮机的装置，该装置在推进单元的限定的运行阶段期间能够仅将螺旋桨联接到旋转电机，该推进单元中的涡轮机由自由涡轮涡桨发动机构成，该自由涡轮涡桨发动机包括气体发生器和被气体发生器产生的气流驱动而进行旋转的自由涡轮，该推进单元的特征在于，选择性联接装置能够将旋转电机联接到或不联接到气体发生器和/或自由涡轮。

将旋转电机直接联接到螺旋桨使得能够仅使用电能并且仅当飞行器必须移动时使用电能。因此，当飞行器停止时不存在消耗，并且也不产生废气，因为涡轮机可被停机。

优选地，选择性联接装置包括被永久地联接到旋转电机的联接设备和离合系统，该离合系统用于根据推进单元的运行阶段而选择性地将联接设备联接到螺旋桨。

优选地，联接装置包括第二离合系统，该第二离合系统用于将联接设备选择性地联接到气体发生器。

优选地，联接设备带有轴，该轴可通过爪形离合器被联接到自由涡轮。

优选地，旋转电机由交流发电机-起动机组成，该交流发电机-起动机可产生驱动能量以驱动螺旋桨和/或涡轮机，并且该交流发电机-起动机可从涡轮机产生的驱动能量产生电力。

优选地，旋转电机被连接到电能蓄能器，并且旋转电机能够从所述电能蓄能器汲取电力或对所述电能蓄能器供应电力。

本发明还公开了一种控制根据本发明的被安装在飞行器上的推进单元的联接装置的方法，该方法的特征在于，该方法包括：对联接装置进行控制，使得在飞行器在跑道上的滑行阶段期间联接设备仅被联接到螺旋桨，以及使得至少当涡轮机在稳定的状态下运行时联接设备被联接到螺旋桨和涡轮机。