[发明专利]减少低飞行马赫数燃料消耗

说明书

本公开涉及减少低飞行马赫数燃料消耗。用于飞行器的气体涡轮引擎包括：高压(HP)滑阀，所述高压滑阀包括HP压缩机105和由HP涡轮107驱动的第一电机117，所述第一电机117具有第一最大输出功率；低压(LP)滑阀，所述低压滑阀包括LP压缩机(104)和由LP涡轮(108)驱动的第二电机(119)，所述第二电机(119)具有第二最大输出功率；以及引擎控制器123，所述引擎控制器被配置为识别使得所述LP涡轮108以非阻塞状态操作的条件，以及响应于介于零和所述第一最大输出功率之间的电功率需求，仅从所述第一电机117抽取电功率以满足所述电功率需求。

技术领域

本公开涉及气体涡轮引擎。

背景技术

具有能够同时作为马达和发电机操作的电机的气体涡轮引擎是已知的，诸如用于多电飞行器的那些。虽然此类引擎可包括多个此类电机以用于冗余，但是它们仅联接至滑阀之一。例如，一种已知构型包括联接到双滑阀涡轮风扇的高压滑阀的此类电机。另一种构型包括联接到三滑阀涡轮风扇的中压滑阀的此类电机。

这样的构型的问题在于，对于给定的电力需求，没有选择，只能从引擎中的单个滑阀提供电力。因此，涡轮机械的设计必须能够在整个操作范围内适应所有可能的电力需求，这不可避免地导致折衷。

因此，已经提出在多滑阀引擎的两个或更多个轴上包括电机。尽管许多文献提出了用于这样的架构的最佳物理实施方式的候选者，但是很少参考用以操作此类构型的最佳控制策略。

发明内容

在一方面，提供了用于飞行器的气体涡轮引擎，该气体涡轮引擎包括：

高压(HP)滑阀，所述高压滑阀包括HP压缩机和由HP涡轮驱动的第一电机，所述第一电机具有第一最大输出功率；

低压(LP)滑阀，所述低压滑阀包括LP压缩机和由LP涡轮驱动的第二电机，所述第二电机具有第二最大输出功率；以及

引擎控制器，所述引擎控制器被配置为识别使得所述LP涡轮以非阻塞状态操作的条件，以及响应于介于零和所述第一最大输出功率之间的电功率需求，仅从所述第一电机抽取电功率以满足所述电功率需求。

在另一方面，提供了一种在低入口马赫数下降低气体涡轮引擎中的燃料消耗的方法，所述气体涡轮引擎的类型具有高压(HP)滑阀和低压(LP)滑阀，所述高压滑阀包括HP压缩机和由HP涡轮驱动的第一电机，所述第一电机具有第一最大输出功率，所述低压滑阀包括LP压缩机和由LP涡轮驱动的第二电机，所述第二电机具有第二最大输出功率，所述方法包括：

识别使得所述LP涡轮以非阻塞状态操作的条件；以及

响应于介于零和所述第一最大输出功率之间的电功率需求，仅从所述第一电机抽取电功率以满足所述电功率需求。

附图说明

现在将仅通过示例的方式参考附图来描述实施方案，附图仅为示意图并且未按比例绘制，并且在附图中：

图1示出用于飞行器的引擎的一般布置结构；

图2是图1的引擎的框图；

图3是图1的引擎上的电子引擎控制器和其他系统的接口的框图；

图4是图3的电子引擎控制器中的功率控制器的功能模块的框图；

图5是图4的功率控制器中的分类器的功能模块的框图；

图6示出在最大上升或最大起飞条件期间优化图1的引擎的操作的过程；

图7示出在低压涡轮是未阻塞的情况下优化图1的引擎的操作的过程；

图8示出在接近怠速状态期间优化图1的引擎的操作的过程；

图9示出轴流压缩机的特性；