[发明专利]用于涡轮动力飞行器中的集成动力和热管理的系统和方法

权利要求书

1.一种用于涡轮动力飞行器的集成动力和热管理系统，其特征在于，所述系统包括：

第一辅助动力单元轴；

第二辅助动力单元轴，所述第二辅助动力单元轴旋转上独立于所述第一辅助动力单元轴；

动力涡轮，所述动力涡轮可旋转地设置在所述第一辅助动力单元轴上；

第一压缩机，所述第一压缩机可旋转地设置在所述第一辅助动力单元轴上，以促进第一轴气流；

第二压缩机，所述第二压缩机可旋转地设置在所述第二辅助动力单元轴上，以促进第二轴气流，所述第二压缩机与所述第一压缩机选择性地流体连通；

第一冷却涡轮，所述第一冷却涡轮可旋转地设置在所述第二辅助动力单元轴上，与所述第二压缩机选择性地流体连通；

第二冷却涡轮，所述第二冷却涡轮可旋转地设置在所述第二辅助动力单元轴上，与所述第一冷却涡轮选择性地流体连通；和

电动发电机，所述电动发电机设置在所述第一辅助动力单元轴上，以交替地向所述第一辅助动力单元轴供给动力输入和向所述飞行器供给电力输出。

2.根据权利要求1所述的集成动力和热管理系统，其特征在于，所述系统包括燃烧器，所述燃烧器与所述动力涡轮流体连通并且定位在所述动力涡轮的入口的上游。

3.根据权利要求1所述的集成动力和热管理系统，其特征在于，其中所述第二冷却涡轮包括出口导管，以将所述第二轴气流的至少一部分引导到机舱管线中。

4.根据权利要求1所述的集成动力和热管理系统，其特征在于，所述系统包括与所述第一压缩机和所述第二压缩机选择性地流体连通的发动机排气管线，以将来自燃气涡轮发动机的一部分的空气引导到所述第一压缩机和所述第二压缩机中的一个或两个中。

5.根据权利要求1所述的集成动力和热管理系统，其特征在于，所述系统包括在所述第一压缩机和所述第二压缩机之间的热交换器，以在所述第二轴气流的一部分与热交换流体流之间交换热量。

6.根据权利要求1所述的集成动力和热管理系统，其特征在于，所述系统包括第一冷却回路，所述第一冷却回路在所述第二压缩机和所述第一冷却涡轮之间引导所述第二轴气流的至少一部分，所述第一冷却回路包括再热器环路，以在所述第二轴气流的上游部分和所述第二轴气流的下游部分之间同时交换热量。

7.根据权利要求6所述的集成动力和热管理系统，其特征在于，进一步包括热总线中间热交换环路，所述热总线中间热交换环路与所述第二轴气流的至少一部分热连通。

8.根据权利要求7所述的集成动力和热管理系统，其特征在于，其中所述热总线中间热交换环路包括所述第二压缩机和所述再热器环路之间的热交换器，以在所述第二轴气流的至少一部分与密封在所述热总线中间热交换环路内的总线流体之间交换热量。

9.根据权利要求7所述的集成动力和热管理系统，其特征在于，进一步包括与所述热总线中间热交换环路热连通的蒸汽压缩回路，其中所述蒸汽压缩回路被定位成与所述第一冷却回路流体隔离。