CN102464106A - 包括电动起落架的飞行器 - Google Patents

Abstract

飞行器(2)，例如飞机，包括：--一个辅助动力组，能够产生电流(20)，--一个第一电气分配器(22)，与辅助动力组连接，--至少一个飞行推进马达(10)，包括一个发电机(26)，--至少一个起落架马达(19)，该马达可使飞行器移动，和--一个第二电气分配器(24)，与发电机连接并与起落架马达连接，以便独立于第一电气分配器为马达提供来源于发电机的电流。

Description

包括电动起落架的飞行器

技术领域

本发明涉及飞行器，特别是飞机。

背景技术

已知飞机通过运载工具被拖离其停泊点，以使其移动一段路线到达起飞跑道。但是，这些运载工具的保养费用是由机场向航空公司收取的。有人提议通过为其一个或多个起落架上配备电动设备而让飞机自行移动。但是这就需要飞机上的电网和备用动力组为其留有余度。正是由于这个原因，飞机在离开其停泊地点后退的过程中需要起动一个发动机。一旦发动机点火后，机上电网也开始由和发动机连接的发电机开始为其供电。它就可以为电动起落架提供行驶所需的电力。然而，这种运行模式并不理想。

发明内容

本发明的目的之一在于优化飞机上的电力设备并且优化飞机移动过程当中可用电力的利用。

为此，本发明提供这样一种飞行器，它包括：

--一个辅助电力组，能够产生电流，

--一个第一电气分配器，与辅助动力组连接，

--至少一个飞行推进马达，包括一个发电机，

--至少一个起落架马达，该马达可使飞行器移动，以及

--一个第二电气分配器，与发电机连接并与起落架马达连接，以便独立于第一电气分配器为马达提供来源于发电机的电流。

本发明涉及所有飞行器，即主要依靠空气动力学力量飞行的飞行器。涉及“远重于空气的”装置，能够飞行并且借助机翼拥有可靠升力。上述机翼可为固定式，如一般飞机，也可为旋转式，如直升飞机。这些都可以安装动力起落架。

这样，可以通过第二电气分配器向起落架马达提供发电机供给的电流，以独立于机上依靠辅助动力组的其他系统的供电。这样，上述动力组就不用负责向起落架马达提供电流，因此该动力组的可用电力能够用于机上其他的设备。

有利地是，第一电气分配器是与第二电气分配器连接在一起的。

这样，在适当的时候就可以将电能从第一电气分配器传送到第二电气分配器。

优选地，飞行器具有多个能够使飞机移动的起落架马达，起落架马达互相独立地连接到第二电气分配器上。

本发明也提供一种飞行器控制方法，其中，同时地，

--一个辅助电力组产生电流供应第一电气分配器，并且，

--一个飞行推进马达的发电机，独立于第一电气分配器，为至少一个移动飞行器的起落架马达供应电流。

优选地，移动为向前的移动。

有利地，上述发电机专门为驱动飞行器移动的该起落架马达或者多个起落架马达中的每一个供电。

这样，发电机产生的可用电能完全用于供应起落架马达。

优选地，专门由发电机供应驱动飞行器移动的该起落架马达或多个起落架马达中的每一个。

这样，这些起落架马达只从发电机获得能量，以便辅助动力组的可用电力可以被完全用于为飞行器其他系统供电。

有利地，飞行器包括至少另外一个的飞行推进马达，所述另外一个飞行推进马达或者多个另外的飞行推进马达中的至少一个保持处于停止状态。

优选地，所述一个或多个飞行推进马达处于停机状态，所述一个或多个起落架马达将飞行器向后移动。

这样，在后移过程中，机上电力负荷由辅助动力组供应。因此，它的容量通常会保留一个可用电力的余量，这个余量允许其仅供起落架马达单独以较低性能实现后移。这样，在后移时，辅助动力组的容量，经常是这样地仅仅足以为起落架马达供电。这里明确指出这个后移包括这样的一个阶段，期间飞行器的移动性能不是临界状态。(然而，这个电力余量不足以使飞行器整体移动。特别地，通常它不可能向前行进达到将飞行器适当纳入到在机场内的地面移动所需的速度。)

有利地，在飞行器后移之后，起动该飞行推进马达或者多个飞行推进马达中的一个。

这样，避免了在后移完成之前马达的起动产生一个推力阻碍起落架马达引起的后移运动。

附图说明

下文中，参考附图对以非限制性实施例方式给出的实施方式进行描述，从中，本发明的其他特性和优点进一步显现，其中：

--图1和2为本发明中飞机的部分平面图，说明本发明方法的两个步骤，和

--图3为第二电气分配器内容的详细图示。

具体实施方式

图1示出一个依据本发明的飞行器。在本实施例中，涉及一个飞行器，特别是飞机2，包括一个机身4和两个机翼6。其包括一个尾翼8和分别固定在两个机翼上的发动机10。该飞机还包括一个位于机身4前部的驾驶舱12。

飞机2包括一个前起落架16和多个主起落架18，主起落架在本实施例中为两个，这一数量并无限制可以增加或减少。两个主起落架中，在本实施例中每一个都包括至少两对轮子。而且每一个起落架在每对轮子上还包括至少一个电动马达19，从而使得这些起落架自行驱动飞机前进或后退。

飞机2包括一个辅助动力组20或APU(英文Auxiliary Power Unit的首字母缩写)。例如，其可以为一个涡轮发电机组，包括一个涡轮机并且适用于在飞机上生产电能，用以在飞行推进马达10停止工作时向不同的机上系统提供电流，以节省碳氢燃料。同时，其也可以在飞行推进马达10正常工作时使用，飞机可以是在地面或飞行中。

飞机2包括一个第一电气分配器22，由一个电能分配中心构成，有时被称为EPDC(英文Electrical Power Distribution Center的首字母缩写)。该器件通常被称为飞机的“电芯”。

飞机2包括一个第二电气分配器24。

每一个飞机飞行助推器10都包括至少由助推器的推动力起动的一个发电机26。

至于本发明的电路结构，其电路在下文给出。飞机2包括一条电路30和一条电路32，电路30将APU 20与第一电气分配器22连接；电路32将上述第一电气分配器22与第二电气分配器24连接。第二电气分配器24通过电路36与起落架18的电动马达19连接。这里的这些马达数量为4，因此电路36的数量为4。各起落架马达19各自独立地与第二电气分配器24连接。

每一个助推器10的发电机26都分别由各自的一个电路38连接到第一电气分配器22。而且，位于附图1下方的第一助推器10的发电机26通过电路40直接连接到第二电气分配器24.

所有这些电路构成电气连接，可进行电流传输，在需要时，一些开关或者包括的一些转换器被安装在合适的位置。

第二电气分配器24在附图3中有详细说明。它通过电路32和第一电气分配器22连接，例如电压为115V。它也在115V的电压下与第一助推器的发电机26连接。

它包括一个变压器50或者叫ATU(英文Auto Transformer Unit缩写)，它将每一个电路上115V的交流电压转换为230V的交流电压。这里的这个变压器是电路32和40二者公用的。

它包括一个电压变压器，整流器52或者ATRU(英文AutoTransformer Rectifier Unit的缩写)，它将与APU连接的支路上230V的交流电压转变为直流电压540V。

它包括一个电压整流器54或者RU(英文Rectifier Unit的缩写)，它将与发电机连接的支路上230V的交流电压转变为直流540V，但与电压变压器-整流器52相反，它不遵守电力质量标准。

这样，电气分配器24总体上接受到一个电压115伏、频率400赫兹的交流电压，它将其电压提高到交流电压230伏，随后再整流产生540伏的直流电压。

整流器-变压器52和整流器54并联连接在为马达19供电的电路55上。

电气分配器最后包括动力电子模块56或者PEM(Power ElectronicModule)，它们分别与起落架马达19连接。这些模块也都并联连接至电路55。每一个模块都将上游的可用电压于下游变为适于控制各轮的马达19。

所有这些电路都可传送三相电流。电压值仅作为例子给出。

以下，以飞机2为例，给出一个本发明具体实施的模式。

假设飞机最初停泊在机场内其停泊地点。在进入起飞跑道加速起飞之前，飞机要经历一个向后行进或后退的运行阶段，随后是一个向前行进的阶段。

飞机开始后退之前的配置在附图1中说明。每一个发电机26与第一电气分配器连接的电路38都通过打开开关的方法被断开。第一助推器的发电机26与第二电气分配器的连接电路以同样的方式断开。

飞机运行到起飞跑道是以自动的方式进行的。为此，借助两个电气分配器，控制由来源于APU的电流对起落架马达的供电。因此，来源于APU的电流通过电路30到达第一电气分配器22，随后通过电路32传送到第二电气分配器，以便通过电路36分别通向马达19。在这个后退的阶段中，除为马达19提供电力之外，APU还为飞机上其他系统提供电力。而且，它剩余的可用电力可以为马达19供电，以便使飞机向后移动。飞机的后移因此完全靠APU提供的电力实现。在这个后移的阶段，直到后移完成，助推器10是停止的。

后移结束后，飞机停止，随后开始向前移动。为此，通过APU起动第一飞行推进马达10。此外，接通将这个马达的发电机连接至第二电气分配器24的电路40上的开关，以便飞机处于附图2所示的电力配置。而且，打开电路32上的开关，以便使第二电气分配器24和第一电气分配器22处于隔绝状态。为了后移，完全由第一飞行助推器10的发电机26通过第二电气分配器24向每一个马达19供电。这样，电流从发电机26通向电气分配器24，不经过第一电气分配器22，然后通过每一个电路36到达相关的马达19。发电机26完全用于供应起落架马达19。相互地，它们都是仅由马达26供应的电流。与此同时，APU通过第一电气分配器22为飞机系统供电，不经过第二电气分配器24，第一电气分配器与这些系统的连接方式图示未说明。在向前移动期间，当第一助推器工作的时候，它提供一个推力用以驱动飞机。

与APU和第一电气分配器22连接的电路，与发电机26和第二电气分配器连接的电路是独立并且是电隔离的，这避免了第一助推器的发电机26运行引起机上主要电网出现过渡状态。此外，移动最优化，达到使发电机26用于马达19。特别是发现，在向前移动时，助推器10及其发电机26的运行除了为马达19供电之外不为飞机上的电力负荷供电。

在向前移动期间，第二个助推器10保持停止。直到到达起飞跑道上，第二助推器才开始运行，以便适当预热为起飞加速。

本发明可以降低为使飞机自行移动而在起落架上安装电动马达所带来的影响。它可以以低成本改造飞机电力结构以使飞机自行移动。

在不超出本发明范围的情况下，可对本发明进行多项改动。

可独立实施本发明，即控制飞行器的方法，其中，在飞行器后移时，飞行器的一个辅助电力组为一个或多个使飞行器移动的起落架马达供电，而一个或多个飞行助推马达处于停止状态。

Claims (10)

1.飞行器(2)，其特征在于它包括：

--一个辅助动力组，能够产生电流(20)，

--一个第一电气分配器(22)，与辅助动力组连接，

--至少一个飞行推进马达(10)，包括一个发电机(26)，

--至少一个起落架马达(19)，该马达使飞行器移动，和

--一个第二电气分配器(24)，与发电机连接并与起落架马达连接，

以便独立于第一电气分配器为马达提供来源于发电机的电流。

2.根据权利要求1所述的飞行器，其中第二电气分配器(24)与第一

电气分配器连接。

3.根据权利要求1或2所述的飞行器，包括数个起落架马达(19)，这些马达用于使飞行器移动并且互相独立地连接至第二电气分配器(24)。

4.操作飞行器(2)的方法，其特征在于，同时地

--一个辅助电力组(20)产生供应第一电气分配器(22)的电流，并且，

--一个飞行推进马达(10)的发电机(26)，独立于第一电气分配器，为至少一个使飞机移动的起落架马达(19)供应电流。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述移动为向前的移动。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中所述发电机(26)专门为使飞行器移动的该起落架马达或者多个起落架马达(19)中的每一个供电。

7.根据权利要求4-6之一所述的方法，其中专门由发电机(26)供应使飞行器移动的该起落架马达或多个起落架马达(19)中的每一个。

8.根据权利要求4-7之一所述的方法，其中飞行器包括至少一个另外的飞行推进马达(10)，保持所述另外的一个飞行推进马达或者多个另外的飞行推进马达中的至少一个处于停止状态。

9.根据权利要求4-8之一所述的方法，其中所述一个或多个飞行推进马达(10)处于停机状态，所述一个或多个起落架马达(19)使飞行器向后移动。

10.根据权利要求4-9之一所述的方法，其中在飞行器后移之后，起动该飞行推进马达(10)或者多个飞行推进马达中的一个。

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