CN109110136A - 操作飞行器混合电力推进系统的方法及混合电力推进系统 - Google Patents

操作飞行器混合电力推进系统的方法及混合电力推进系统 Download PDF

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Abstract

本申请涉及用于操作飞行器的混合电力推进系统的方法及混合电力推进系统。混合电力推进系统包括推进器、涡轮机和电气系统。电气系统包括联接到涡轮机的第一电机和电能存储单元。用于操作推进系统的方法包括以飞行操作模式操作混合电力推进系统。该方法还包括以维护操作模式操作混合电力推进系统，其中以维护操作模式操作混合电力推进系统包括将来自电源的电力提供给第一电机，以使得第一电机在涡轮机的管道镜检查期间旋转压缩机和涡轮机的涡轮。

Description

操作飞行器混合电力推进系统的方法及混合电力推进系统
技术领域
本主题总体上涉及混合电力飞行器推进系统以及用于在例如维护操作模式期间操作混合电力飞行器推进系统的方法。
背景技术
燃气涡轮发动机大体上包括布置成彼此流动连通的风扇和核心。另外，燃气涡轮发动机的核心通常包括呈串行流次序的压缩机部段、燃烧部段、涡轮部段和排气部段。在操作中，空气从风扇提供到压缩机部段的入口，在所述压缩机部段中一个或多个轴向压缩机逐渐地压缩空气，直到空气到达燃烧部段为止。燃料与压缩空气混合并在燃烧部段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧部段被导引到涡轮部段。燃烧气体流动通过涡轮部段对涡轮部段进行驱动且接着被传送通过排气部段例如到大气。
定期地，在维护间隔期间检查燃气涡轮发动机以确定在例如燃气涡轮发动机的内部部件上的磨损量。例如，燃气涡轮发动机通常包括允许技术人员观察燃气涡轮发动机的核心空气流动路径的一个或多个检查孔(或管道镜孔)。可以通过这些检查孔插入柔性管道镜以便于这种检查并且允许技术人员拍摄一个或多个部件的图像。为了全面检查这些部件中的某些部件，在检查过程中必须旋转燃气涡轮发动机。然而，当燃气涡轮发动机不操作时旋转燃气涡轮发动机通常需要单独的专用马达，该马达在这种维护操作期间附接到燃气涡轮发动机，或者包括在燃气涡轮发动机包中。
然而，在这种维护操作期间将单独的专用马达附接到燃气涡轮发动机以旋转燃气涡轮发动机会产生维护人员的额外工作，并且将这种专用马达包括在燃气涡轮发动机包中会产生用于燃气涡轮发动机的额外的重量和成本。因此，能够克服这些障碍的在管道镜检查期间转动燃气涡轮发动机的推进系统将是有用的。
发明内容
本发明的各方面和优势将部分地在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本发明的实施而得知。
在本公开的一个示例性方面中，提供一种操作飞行器的混合电力推进系统的方法。混合电力推进系统包括推进器、涡轮机和电气系统。电气系统包括联接到涡轮机的第一电机和电能存储单元。所述方法包括以飞行操作模式操作所述混合电力推进系统，其中以飞行操作模式操作所述混合电力推进系统包括利用所述涡轮机使所述第一电机旋转以产生电力并且将这种电力的至少一部分提供给所述电能存储单元。该方法还包括以维护操作模式操作混合电力推进系统，其中以维护操作模式操作混合电力推进系统包括将来自电源的电力提供给第一电机，以使得第一电机在涡轮机的管道镜检查期间使压缩机和涡轮机的涡轮旋转。
在某些示例性方面中，所述电气系统进一步包括联接到所述推进器的第二电机，并且其中以飞行操作模式操作所述混合电力推进系统还包括将电力从所述第一电机、所述电能存储单元或这两者提供给所述第二电机，以驱动所述推进器并为所述飞行器提供推进益处。
在某些示例性方面中，从所述电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮包括利用所述第一电机使所述压缩机和所述涡轮机的涡轮以小于约五转/分钟的旋转速度旋转。
在某些示例性方面中，从所述电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮包括利用所述第一电机使所述压缩机和所述涡轮机的涡轮以小于约一转/分钟的旋转速度旋转。
在某些示例性方面中，以所述维护操作模式操作所述混合电力推进系统还包括接收用户输入命令以在所述涡轮机的管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮，并且其中从所述电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮包括从所述电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机响应于接收到所述用户输入命令在管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮。
在某些示例性方面中，所述涡轮机限定核心空气流动路径并且还包括联接所述压缩机和所述涡轮机的涡轮的转轴，并且其中所述第一电机在所述核心空气流动路径的内部的位置处机械地联接到所述压缩机、所述涡轮机的涡轮和所述转轴并且能够与所述压缩机、所述涡轮机的涡轮和所述转轴旋转。
例如，在某些示例性方面中，所述涡轮机的涡轮是高压涡轮，其中所述压缩机是高压压缩机，其中所述转轴是高压转轴，并且其中所述涡轮机还包括低压涡轮、低压压缩机和联接所述低压压缩机和所述低压涡轮的低压轴。
在某些示例性方面中，以所述飞行操作模式操作所述混合电力推进系统进一步包括从所述电能存储单元向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机使所述涡轮机旋转或辅助所述涡轮机旋转。
在某些示例性方面中，利用所述涡轮机使所述第一电机旋转以产生电力包括产生至少约五十千瓦的电力。
在某些示例性方面中，所述电能存储单元被构造为存储至少约五十千瓦小时的电力。
在某些示例性方面中，所述电源是电能存储单元。
在某些示例性方面中，从所述电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮包括利用所述第一电机旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮到特定角度位置。
在本发明的一个示例性实施例中，提供一种混合电力推进系统。该混合电力推进系统包括推进器、涡轮机以及电气系统，该电气系统包括第一电机、第二电机以及能够电连接所述第一电机和第二电机的电能存储单元。所述第一电机联接到所述涡轮机，所述第二电机联接到所述推进器以驱动所述推进器而为飞行器提供推进益处。该混合电力推进系统还包括控制器，所述控制器被构造为从所述电能存储单元向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在所述涡轮机的管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮。
在某些示例性实施例中，所述控制器被构造成在所述涡轮机的管道镜检查期间使所述压缩机和所述涡轮机的涡轮以小于五转/分钟的旋转速度旋转。
在某些示例性实施例中，混合电力推进系统还包括遥控器，所述遥控器可操作地连接到所述控制器，其中所述控制器被构造为从所述电能存储单元向所述第一电机提供电力以使得所述电机响应于接收到来自所述遥控器的输入而在所述涡轮机的管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮。
在某些示例性实施例中，所述电能存储单元被构造为存储至少约五十千瓦小时的电力，并且其中所述第一电机被构造为在所述涡轮机的操作期间产生至少约五十千瓦的电力。
在某些示例性实施例中，所述涡轮机的涡轮和所述压缩机至少部分地限定核心空气流动路径，并且其中所述第一电机位于所述核心空气流动路径的内部。
在某些示例性实施例中，所述第一电机是电动机/发电机。
在某些示例性实施例中，所述涡轮机被构造为第一涡扇发动机的一部分，并且其中所述推进器被构造为第二涡扇发动机的一部分。
在某些示例性实施例中，所述涡轮机被构造为涡扇发动机的一部分，并且其中所述推进器被构造为电力推进器组件的一部分。
本申请的各个方面和实施例也可以体现在后述技术方案，其中，本申请技术方案1涉及一种用于操作飞行器的混合电力推进系统的方法，所述混合电力推进系统包括推进器、涡轮机和电气系统，所述电气系统包括联接到所述涡轮机的第一电机和电能存储单元，所述方法包括：
以飞行操作模式操作所述混合电力推进系统，其中以飞行操作模式操作所述混合电力推进系统包括利用所述涡轮机使所述第一电机旋转以产生电力并且将这种电力的至少一部分提供给所述电能存储单元；和
以维护操作模式操作所述混合电力推进系统，其中以维护操作模式操作所述混合电力推进系统包括从电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在所述涡轮机的管道镜检查期间旋转压缩机和所述涡轮机的涡轮。
本申请技术方案2涉及根据技术方案1所述的方法，其中所述电气系统进一步包括联接到所述推进器的第二电机，并且其中以飞行操作模式操作所述混合电力推进系统还包括将电力从所述第一电机、所述电能存储单元或这两者提供给所述第二电机，以驱动所述推进器并为所述飞行器提供推进益处。
本申请技术方案3涉及根据技术方案1所述的方法，其中从所述电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮包括利用所述第一电机使所述压缩机和所述涡轮机的涡轮以小于约五转/分钟的旋转速度旋转。
本申请技术方案4涉及根据技术方案1所述的方法，其中从所述电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮包括利用所述第一电机使所述压缩机和所述涡轮机的涡轮以小于约一转/分钟的旋转速度旋转。
本申请技术方案5涉及根据技术方案1所述的方法，其中以维护操作模式操作所述混合电力推进系统还包括接收用户输入命令以在所述涡轮机的管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮，并且其中从所述电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮包括从所述电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机响应于接收到所述用户输入命令在管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮。
本申请技术方案6涉及根据技术方案1所述的方法，其中所述涡轮机限定核心空气流动路径并且还包括联接所述压缩机和所述涡轮机的涡轮的转轴，并且其中所述第一电机在所述核心空气流动路径的内部的位置处机械地联接到所述压缩机、所述涡轮机的涡轮和所述转轴并且能够与所述压缩机、所述涡轮机的涡轮和所述转轴旋转。
本申请技术方案7涉及根据技术方案6所述的方法，其中所述涡轮机的涡轮是高压涡轮，其中所述压缩机是高压压缩机，其中所述转轴是高压转轴，并且其中所述涡轮机还包括低压涡轮、低压压缩机和联接所述低压压缩机和所述低压涡轮的低压轴。
本申请技术方案8涉及根据技术方案1所述的方法，其中以所述飞行操作模式操作所述混合电力推进系统进一步包括从所述电能存储单元向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机旋转所述涡轮机或辅助旋转所述涡轮机。
本申请技术方案9涉及根据技术方案1所述的方法，其中利用所述涡轮机使所述第一电机旋转以产生电力包括产生至少约五十千瓦的电力。
本申请技术方案10涉及根据技术方案1所述的方法，其中所述电能存储单元构造成存储至少约五十千瓦小时的电力。
本申请技术方案11涉及根据技术方案1所述的方法，其中所述电源是所述电能存储单元。
本申请技术方案12涉及根据技术方案1所述的方法，其中从所述电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮包括利用所述第一电机旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮到特定角度位置。
本申请技术方案13涉及一种混合电力推进系统，其包括：
推进器；
涡轮机；
电气系统，所述电气系统包括第一电机、第二电机以及能够电连接所述第一电机和第二电机的电能存储单元，所述第一电机联接到所述涡轮机，所述第二电机联接到所述推进器以驱动所述推进器而为飞行器提供推进益处；以及
控制器，所述控制器构造成从所述电能存储单元向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在所述涡轮机的管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮。
本申请技术方案14涉及根据技术方案13所述的混合电力推进系统，其中所述控制器构造成在所述涡轮机的管道镜检查期间以小于五转/分钟的旋转速度旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮。
本申请技术方案15涉及根据技术方案13所述的混合电力推进系统，其还包括：
遥控器，所述遥控器可操作地连接到所述控制器，其中所述控制器构造成从所述电能存储单元向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机响应于接收到来自所述遥控器的输入而在所述涡轮机的管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮。
本申请技术方案16涉及根据技术方案13所述的混合电力推进系统，其中所述电能存储单元构造成存储至少约五十千瓦小时的电力，并且其中所述第一电机构造成在所述涡轮机的操作期间产生至少约五十千瓦的电力。
本申请技术方案17涉及根据技术方案13所述的混合电力推进系统，其中所述涡轮机的涡轮和所述压缩机至少部分地限定核心空气流动路径，并且其中所述第一电机位于所述核心空气流动路径的内部。
本申请技术方案18涉及根据技术方案13所述的混合电力推进系统，其中所述第一电机是电动机/发电机。
本申请技术方案19涉及根据技术方案13所述的混合电力推进系统，其中所述涡轮机构造成第一涡扇发动机的一部分，并且其中所述推进器构造成第二涡扇发动机的一部分。
本申请技术方案20涉及根据技术方案13所述的混合电力推进系统，其中所述涡轮机构造成涡扇发动机的一部分，并且其中所述推进器构造成电力推进器组件的一部分。
参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解。并入于本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本发明的实施例，且连同所述描述一起用于解释本发明的原理。
附图说明
本说明书中针对所属领域的技术人员来阐述本发明的完整和启发性公开内容，包括其最佳模式，本说明书参考了附图，其中：
图1是根据本公开的各种示例性实施例的飞行器的俯视图。
图2是根据本公开的示例实施例的燃气涡轮发动机的示意性截面图。
图3是图2的示例性燃气涡轮发动机的压缩机的示意性特写截面图。
图4是根据本公开的示例性实施例的电扇组件的示意性截面图。
图5是根据本公开的另一示例性方面的混合电力推进系统的示意图。
图6是根据本公开的示例性方面的用于操作飞行器的混合电力推进系统的方法的流程图。
图7是根据本公开的示例方面的计算系统。
具体实施方式
现将详细参考本发明的当前实施例，其中的一个或多个示例示于附图中。详细描述中使用数字和字母标示来指代图中的特征。图中和描述中使用相同或类似的标记来指代本发明的相同或类似部分。
如本文中所使用，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用以区分一个部件与另一部件，且并不在于表示个别部件的位置或重要性。
术语“前”和“后”指代燃气涡轮发动机或交通工具内的相对位置，且指代所述燃气涡轮发动机或交通工具的正常操作姿态。举例来说，相对于燃气涡轮发动机，前是指更接近发动机入口的位置，而后是指更接近发动机喷嘴或排气口的位置。
术语“上游”和“下游”是指相对于路径中的流的相对方向。举例来说，相对于流体流，“上游”是指流体流出的方向，且“下游”是指流体流向的方向。然而，如本文所使用，术语“上游”和“下游”还可指代电流。
除非上下文明确地另外指明，否则单数形式“一”和“所述”包括复数指代物。
如在整个说明书和权利要求书中所用的近似语言用于修饰任何定量表示，这些定量表示可容许变化而不会导致其相关的基本功能变化。因此，由例如“约”、“大约”和“基本上”的一个或多个术语修饰的值不限于指定的确切值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精确度、或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精确度。举例来说，近似语言可指处于10％的裕度内。
此处以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制可组合和互换，除非上下文或措辞另外指示，否则认定此类范围包括其中含有的所有子范围。举例来说，本文中所公开的所有范围都包括端点，且所述端点能够彼此独立组合。
本公开整体涉及具有推进器、涡轮机和电气系统的混合电力推进系统。电气系统包括第一电机、第二电机以及可电连接到第一和第二电机的电能存储单元。第一电机联接(即直接或间接联接)到涡轮机的高压系统，并且第二电机联接到推进器以驱动推进器而向飞行器提供推进益处。例如，在某些示例性实施例中，涡轮机可以被构造为涡扇发动机的一部分，推进器可以被构造为电力推进器组件(例如，电风扇)的一部分。作为另外一种选择，在其它示例性实施例中，涡轮机可构造为第一涡扇发动机的一部分，推进器可构造为第二涡扇发动机的一部分。仍然作为另外一种选择，在其他示例性实施例中，涡轮机和推进器可以一起构造为涡扇发动机的一部分。另外，在其它示例性实施例中，这些部件可以被构造为例如涡轮螺旋桨发动机或任何其它合适的燃气涡轮发动机的一部分。
在某些操作中，混合电力推进系统以飞行操作模式操作。当以飞行操作模式操作时，涡轮机可以被操作以驱动第一电机，使得第一电机可以产生电力。可以将电力提供给电能存储单元和第二电机中的一个或两个，使得第二电机可以为飞行器提供推进益处。以这种方式，混合电力推进系统可以通过涡轮机的操作产生用于飞行器的推力，并且还可以通过将电力传递到第二电机来产生用于飞行器的推力。
然而，在其他操作中，混合电力推进系统可以以维护操作模式操作。当以维护操作模式操作时，混合电力推进系统可以便于某些维护操作。例如，当以维护操作模式操作时，电源(例如，电能存储单元)可以向第一电机提供电力，使得第一电机旋转例如压缩机和涡轮机的涡轮，以便于例如对涡轮机进行管道镜检查。以这种方式，不需要专用转动马达来便于涡轮机的管道镜检查。此外，在某些示例性实施例(下面讨论)中，考虑到电能存储单元的相对较大尺寸，以这种方式在维护操作模式下操作混合电力推进系统不太可能将电能存储单元的电力资源排空。
现在参考附图，其中贯穿附图相同的数字指代相同的元件，图1提供了可结合本公开的各种实施例的示例性飞行器10的俯视图。如图1中所示出，飞行器10限定延伸穿过其中的纵向中心线14、侧向方向L、前端16和后端18。此外，飞行器10包括从飞行器10的前端16纵向延伸到飞行器10的后端18的机身12和在飞行器10的后端的尾翼19。另外，飞行器10包括机翼组件，所述机翼组件包括第一左舷侧机翼20和第二右舷侧机翼22。第一机翼20和第二机翼22各自相对于纵向中心线14侧向向外延伸。第一机翼20和机身12的一部分共同限定飞行器10的第一侧24，并且第二机翼22和机身12的另一部分共同限定飞行器10的第二侧26。对于所描绘的实施例，飞行器10的第一侧24被构造为飞行器10的左舷侧，且飞行器10的第二侧26被构造为飞行器10的右舷侧。
所描绘的示例性实施例的机翼20、22中的每一个都包括一个或多个前缘襟翼28以及一个或多个后缘襟翼30。飞行器10另外包括、或实际上飞行器10的尾翼19包括具有用于偏航控制的方向舵襟翼(未示出)的垂直稳定器32和各自具有用于桨距控制的升降舵襟翼36的一对水平稳定器34。机身12另外包括外表面或表皮38。然而，应了解，在本发明的其它示例性实施例中，飞行器10可额外或另一选择为包括任何其它合适的构造。举例来说，在其它实施例中，飞行器10可包括任何其它构造的稳定器。
现还参考图2和4，图1的示例性飞行器10另外包括混合电力推进系统50，其具有第一推进器组件52和第二推进器组件54。图2提供第一推进器组件52的示意性截面图，图4提供第二推进器组件54的示意性截面图。对于所描绘的实施例，第一推进器组件52和第二推进器组件54各自以翼下安装构造进行构造。然而，如将在下文论述，在其它示例性实施例中，第一推进器组件52和第二推进器组件54中的一个或两个可安装在任何其它合适的位置处。
总体上参考图1、2和4，示例性混合电力推进系统50大体上包括：第一推进器组件52，其具有涡轮机和主要推进器(对于图2的实施例，所述涡轮机和主要推进器一起构造为燃气涡轮发动机，或者更确切地为涡扇发动机100)；电机56(对于图2中所描绘的实施例，所述电机是电动机/发电机)，其驱动地联接到所述涡轮机；第二推进器组件54(对于图4的实施例，其构造为可电连接到所述电机56的电力推进器组件200)；电能存储单元55；控制器72；以及电力总线58。电力推进器组件200、电能存储单元55和电机56各自可通过电力总线58的一个或多个电线60电连接。举例来说，电力总线58可包括可移动以选择性地电连接混合电力推进系统50的各种部件的各种开关或其它电力电子件。另外，电力总线58可以进一步包括用于调节或转换混合电力推进系统50内的电力并且还用于修改提供给混合电力推进系统50内的各种部件或者从所述各种部件提取的电力量的电力电子器件，例如逆变器、转换器、整流器等。
如将理解的那样，控制器72可被构造成在混合电力推进系统50的各种部件之间分配电力。例如，控制器72可与电力总线58(包括一个或多个开关或其它电力电子器件)一起操作以将电力提供给例如电机56和电能存储单元55的各种部件或从各种部件提取电力，以在各种操作模式之间操作混合电力推进系统50并执行各种功能，如下文将更详细地描述。这示意性地描绘为延伸穿过控制器72的电力总线58的电线60。
控制器72可以是专用于混合电力推进系统50的独立控制器，或另一选择为，其可并入到飞行器10的主系统控制器、用于示例性涡扇发动机100的单独控制器(例如涡扇发动机100的全权数字发动机控制系统，也称为FADEC)等中的一个或多个中。例如，控制器72可以以与以下参考图6描述的示例性计算系统500基本相同的方式来构造(并且可以被构造为执行下面描述的示例性方法300的一个或多个功能)。
另外，电能存储单元55可被构造为一个或多个电池，例如一个或多个锂离子电池，或另一选择为，可被构造为任何其它合适的电能存储装置。应了解，对于本文所描述的混合电力推进系统50，电能存储单元55被构造成存储相对大量的电力。例如，在某些示例性实施例中，电能存储单元可被构造成存储至少约五十千瓦小时的电力，例如至少约六十五千瓦小时的电力，例如至少约七十五千瓦小时的电力以及高达约五百千瓦小时的电力。类似地，可以理解的是，电机56是相对较大的电机，其被构造成在至少某些操作期间产生相对大量的电力。例如，在某些示例性实施例中，电机56可以能够在燃气涡轮发动机的操作期间产生至少约五十千瓦的电力。更具体地，在某些示例性实施例中，电机56可以能够在燃气涡轮发动机的操作期间产生至少约七十五千瓦的电力，例如在燃气涡轮发动机的操作期间产生至少约一百千瓦的电力，例如在燃气涡轮发动机的操作期间产生高达约十兆瓦的电力。
现具体参考图1和2，第一推进器组件52包括燃气涡轮发动机，其安装或构造成安装到飞行器10的第一机翼20。更具体地，对于图2的实施例，燃气涡轮发动机包括涡轮机102和主要推进器，主要推进器为风扇(参考图2称为“风扇104”)。相应地，对于图2的实施例，燃气涡轮发动机被构造为涡扇发动机100。
涡扇发动机100限定轴向方向A1(平行于为了参考而提供的纵向中心线101延伸)和径向方向R1。如上所述，涡扇发动机100包括风扇104和设置在风扇104下游的涡轮机102。
所描绘的示例性涡轮机102大体上包括基本上管状外部壳体106，所述外部壳体106限定环形入口108。外部壳体106包围呈串流关系的：压缩机部段，其包括增压机或低压(LP)压缩机110和高压(HP)压缩机112；燃烧部段114；涡轮部段，其包括第一高压(HP)涡轮116和第二低压(LP)涡轮118；以及喷气排气喷嘴部段120。涡轮机102或者更确切地涡轮机102的压缩机部段、燃烧部段114和涡轮部段一起至少部分地限定穿过涡轮机102的核心空气流动路径121。
涡扇发动机100的示例性涡轮机102另外包括能够与涡轮部段的至少一部分(且对于所描绘的实施例，压缩机部段的至少一部分)一起旋转的一个或多个轴。更具体地说，对于所描绘的实施例，涡扇发动机100包括高压(HP)轴或转轴122，所述高压轴或转轴122联接到HP涡轮116和HP压缩机112，并且因此将HP涡轮116驱动地联接到HP压缩机112。另外，示例性涡扇100包括低压(LP)轴或转轴124，所述低压轴或转轴124联接到LP涡轮118和LP压缩机110，并且因此将LP涡轮118驱动地联接到LP压缩机110。
此外，所描绘的示例性风扇104被构造为可变桨距风扇，所述可变桨距风扇具有以间隔开的方式连接到盘130的多个风扇叶片128。风扇叶片128大体上沿径向方向R1从盘130向外延伸。借助于风扇叶片128可操作地连接到合适的致动构件132，每个风扇叶片128都能够围绕相应桨距轴线P1相对于盘130旋转，所述致动构件被构造成共同改变风扇叶片128的桨距。风扇104以机械方式连接到LP轴124，使得风扇104由第二LP涡轮118以机械方式驱动。更具体地说，风扇104(其中包括风扇叶片128)、盘130、和致动构件132通过动力齿轮箱134机械连接到LP轴124，且能够通过跨过动力齿轮箱134的LP轴124围绕纵向轴线101旋转。动力齿轮箱134包括多个齿轮，以用于将LP轴124的旋转速度逐步降低到更高效的旋转风扇速度。因此，风扇104由涡轮机102的LP系统(包括LP涡轮118)供电。
仍参考图2的示例性实施例，盘130由可旋转的前部轮毂136覆盖，所述前部轮毂136具有空气动力学轮廓以促进气流通过多个风扇叶片128。另外，涡扇发动机100包括环形风扇壳体或外部机舱138，所述环形风扇壳体或外部机舱138周向包围风扇104和/或涡轮机102的至少一部分。因此，所描绘的示例性涡扇发动机100可被称为“涵道”涡扇发动机。此外，由多个周向间隔开的出口导叶140相对于涡轮机102支承机舱138。机舱138的下游部段142在涡轮机102的外部部分上方延伸，以便在其间限定旁路气流通道144。
在涡扇发动机100的操作期间，将认识到，通过入口108提供给LP压缩机110的空气通常由LP压缩机110和HP压缩机112依次压缩。更具体地，空气通过LP压缩机110内的LP压缩机转子叶片和HP压缩机112内的HP压缩机转子叶片的多个级的旋转而被压缩。定子轮叶的级可以定位在LP压缩机转子叶片和HP压缩机转子叶片的各个级之间，以提高这些压缩机的效率。然后将来自压缩机部段的压缩空气提供给燃烧部段114，其中该压缩空气与燃料混合并燃烧以产生燃烧气体。燃烧气体流过HP涡轮116，驱动HP涡轮116，并随后流过LP涡轮118，驱动LP涡轮118。类似于压缩机，HP涡轮116包括HP涡轮转子叶片的一个或多个级，LP涡轮118包括LP涡轮转子叶片的一个或多个级。定子叶片的级可以定位在LP涡轮转子叶片和HP涡轮转子叶片的各个级之间以增加这些涡轮的效率。
通过许多操作循环，涡轮机102内的某些部件可能容易磨损或损坏。为了评估例如压缩机部段或涡轮部段内的某些部件是否已经过早磨损或损坏，涡轮机102限定多个管道镜孔以便于在混合电力推进系统50的维护操作期间进行管道镜检查，或者更具体地，在涡轮机102的维护操作期间进行管道镜检查。这些管道镜孔可以被限定在整个压缩机部段和涡轮机部段中，使得可以在LP压缩机110内执行管道镜检查以检查LP压缩机转子叶片和定子轮叶，在HP压缩机112内执行管道镜检查以检查HP压缩机转子叶片和定子轮叶，在HP涡轮116内执行管道镜检查以检查HP涡轮转子叶片和定子轮叶，并且在LP涡轮118内执行管道镜检查以检查LP涡轮转子叶片和定子轮叶。同样也可以检查其他组件。
例如，现在简要参考图3，提供图2的示例性涡扇发动机100的示例性HP压缩机112的一部分的特写示意图。如所描绘的并且如上所述，HP压缩机112包括HP压缩机转子叶片126的一个或多个级以及HP压缩机定子叶片128的一个或多个级。如将理解的那样，HP压缩机转子叶片126的一个或多个级机械地联接到HP轴122，使得HP轴122的旋转相应地使HP压缩机转子叶片126旋转。相反，多个HP压缩机定子叶片128中的每一个相对于外部壳体106保持基本静止。
此外，如所描绘的，涡扇发动机100限定一个或多个管道镜孔130。更具体地，涡轮机102的外部壳体106限定一个或多个管道镜孔130。同样如图所示，图3的视图是涡扇发动机100的管道镜检查过程中的HP压缩机112，更具体地，是涡轮机102的HP压缩机112的管道镜检查过程中的HP压缩机112。例如，在所描绘的实施例中，提供管道镜检查工具132，其延伸穿过壳体106中的管道镜孔130。如所描绘的，对于所描绘的实施例，管道镜检查工具132在HP压缩机定子叶片128的级中的一个处延伸到核心空气流动路径121中，并且在远端处包括照相机134以便于观察在HP压缩机112内的各种部件。例如，管道镜检查工具132可以允许使用者观察多个HP压缩机转子叶片126中的各个。值得注意的是，为了在所描绘的具体级中观察每个HP压缩机转子叶片126，混合电力推进系统50可以被构造成在维护操作模式期间使HP压缩机112旋转以便于这种检查。如下面将更详细讨论的，混合电力推进系统50可以被构造成在这种维护操作模式期间使用电机56来旋转HP压缩机114以及HP涡轮116。
值得注意的是，回头参考图2，示例性混合电力推进系统50进一步包括可操作地连接到混合电力推进系统的控制器72的遥控器73。遥控器73可以允许用户或操作员向控制器72发送信号，在维护操作模式期间，或者更具体地在涡轮机102的管道镜检查期间，开始例如HP压缩机112和HP涡轮116的旋转。遥控器73可以是用于将来自操作者的信号提供给控制器72的任何合适的遥控器。例如，遥控器73可以是独立的遥控器，专用于在维护操作模式期间向控制器72提供信号并且具有到控制器72的有线连接或可选地具有无线连接。作为另外一种选择，遥控器73可以被集成到某个其他控制单元或计算装置中。例如，遥控器73可以被集成到驾驶舱内的飞行器控制器中，或者可以被集成到个人手持计算装置中，例如智能手机或平板电脑。
仍参考图2，如所述，混合电力推进系统50另外包括电机56，对于所描绘的实施例，所述电机被构造为电动机/发电机。对于所描绘的实施例，电机56定位于涡扇发动机100的涡轮机102内，处于核心空气流动路径121的内部，且与涡扇发动机100的轴中的一个机械连通。更具体地，对于所描绘的实施例，电机通过LP轴122由第一HP涡轮116驱动。电机56可以被构造成将HP轴122的机械功率转换成电力，或者可选地，电机56可以被构造成将提供给它的电力转换成HP轴122的机械功率。
然而，应了解，在其它示例性实施例中，电机56可改为定位在涡轮机102内的任何其它合适的位置或在别处。例如，在其它实施例中，电机56可在涡轮部段内与HP轴122同轴地安装，或另一选择为，可从HP轴122偏移且通过合适的齿轮系驱动。另外或替代地，在其它示例性实施例中，电机56可改为由LP系统、即由LP涡轮118通过例如LP轴124提供动力，或通过双驱动系统由LP系统(例如LP轴124)和HP系统(例如HP轴122)提供动力。而在其它实施例中，另外或替代地，电机56可包括多个电机，例如，其中一个传动连接到LP系统(例如LP轴124)且一个传动连接到HP系统(例如HP轴122)。此外，尽管电机56被描述为电动机/发电机，但是在其他示例性实施例中，电机56可以仅被构造为电动机，或者仅被构造为发电机。
仍参考图1和2，涡扇发动机100另外包括控制器150以及多个传感器(未示出)。控制器150可以是全权数字发动机控制系统，也称为FADEC。涡扇发动机100的控制器150可构造成控制例如致动构件132、燃料递送系统等的操作。此外，还返回参考图1，涡扇发动机100的控制器150以可操作方式连接到混合电力推进系统50的控制器72。此外，如将了解，控制器72可另外通过合适的有线或无线通信系统(以虚线描述)以可操作方式连接到第一推进器组件52(包括控制器150)、电机56、第二推进器组件54和能量存储单元55中的一个或多个。
应进一步了解，在其它示例性实施例中，图2中所描绘的示例性涡扇发动机100可具有任何其它合适的构造。举例来说，在其它示例性实施例中，风扇104可能不是可变桨距风扇，且进一步在其它示例性实施例中，LP轴124可直接机械连接到风扇104(即，涡扇发动机100可不包括齿轮箱134)。然而，应了解，在其它示例性实施例中，涡扇发动机100可被构造为任何其它合适的燃气涡轮发动机。举例来说，在其它示例性实施例中，涡扇发动机100可替代地被构造为涡轮螺旋桨发动机、无涵道涡扇发动机、涡轮喷射发动机、涡轮轴发动机等。另外，虽然控制器72被描述为与燃气涡轮发动机的控制器150分离，但是在其他示例性实施例中，这些控制器可以替代地是相同的装置，或者可替换地可以被分成附加的装置。
现具体参考图1和4，如先前所陈述，示例性混合电力推进系统50另外包括第二推进器组件54，对于所描绘的实施例，所述第二推进器组件54安装到飞行器10的第二机翼22。具体参考图4，第二推进器组件54大体上构造为包括电动机206和推进器/风扇204的电力推进器组件200。电力推进器组件200限定沿着自其穿过而延伸以供参考的纵向中心线轴线202延伸的轴向方向A2以及径向方向R2。对于所描绘的实施例，风扇204能够通过电动机206围绕中心线轴线202旋转。
风扇204包括多个风扇叶片208和风扇轴210。多个风扇叶片208附接到风扇轴210/可随着所述风扇轴210旋转，且大体上沿着电力推进器组件200的周向方向(未示出)间隔开。在某些示例性实施例中，多个风扇叶片208可以固定方式附接到风扇轴210，或另一选择为，多个风扇叶片208可能够相对于风扇轴210旋转，例如在所描绘的实施例中。举例来说，多个风扇叶片208各自限定相应桨距轴线P2，且对于所描绘的实施例，多个风扇叶片208附接到风扇轴210，使得多个风扇叶片208中的每一个的桨距可例如同时通过桨距改变机构211来改变。改变多个风扇叶片208的桨距可增大第二推进器组件54的效率和/或可允许第二推进器组件54实现所要推力分布。通过这种示例性实施例，风扇204可被称为可变桨距风扇。
此外，对于所描绘的实施例，所描绘的电力推进器组件200另外包括通过一个或多个支撑杆或出口导叶216附接到电力推进器组件200的核心214的风扇壳体或外短舱212。对于所描绘的实施例，外部机舱212基本上完全包围风扇204，且具体地说包围多个风扇叶片208。因此，对于所描绘的实施例，电力推进器组件200可称作涵道式电风扇。
仍特别参考图4，风扇轴210在芯部214内机械连接到电动机206，使得电动机206通过风扇轴210驱动风扇204。风扇轴210由一个或多个轴承218、例如一个或多个滚子轴承、球轴承或任何其它合适的轴承来支承。另外，电动机206可以是内转电动机(即，包括从定子朝内径向定位的转子)，或另一选择为，可以是外转电动机(即，包括从转子朝内径向定位的定子)，或另一选择为，还可以是轴向通量电动机(即，其中转子既不在定子外部也不在定子内部，而是沿电动机轴线从定子偏移)。
如上文简单提及，电源(例如电机56或电能存储单元55)与电力推进器组件200(即，电动机206)电连接以用于将电力提供给电力推进器组件200。更具体地，电动机206通过电力总线58且更具体地通过在其间延伸的一个或多个电缆或电线60，与电机56和/或电能存储单元55电连通。
然而，应了解，在其它示例性实施例中，示例性混合电力推进系统50可具有任何其它合适的构造，且另外，可以任何其它合适的方式集成到飞行器10中。举例来说，在其它示例性实施例中，混合电力推进系统50的电力推进器组件200可改为构造为多个电力推进器组件200，和/或混合电力推进系统50可另外包括多个燃气涡轮发动机(例如涡扇发动机100)和电机56。此外，在其它示例性实施例中，(多个)电力推进器组件200和/或燃气涡轮发动机以及电机56可在任何其它合适的位置以任何其它合适的方式(例如，包括尾部安装构造)安装到飞行器10。例如，在这样的示例性实施例中，电力推进器组件可以被构造成摄取边界层空气并且重新激励这种边界层空气以便为飞行器提供推进益处(推进益处可以是推力，或者可以简单地是通过减少飞行器的阻力来增加飞行器的整体净推力)。
此外，在其他示例性实施例中，示例性混合电力推进系统50可以具有其他构造。例如，在其他示例性实施例中，混合电力推进系统50可以不包括“纯”电力推进器组件。例如，现在简要参考图5，提供根据本公开的又一示例性实施例的混合电力推进系统50的示意图。在图5中描绘的示例性混合电力系统混合电力推进系统50可以类似于以上参考图1至3描述的示例性混合电力推进系统50中的一个或多个。
例如，图5的示例性混合电力推进系统50整体上包括第一推进器组件52和第二推进器组件54。第一推进器组件通常包括第一涡轮机102A和第一推进器104A，并且类似地，第二推进器组件54通常包括第二涡轮机102B和第二推进器104B。第一涡轮机102A和第二涡轮机102B中的每一个通常包括低压系统和高压系统，该低压系统具有通过低压轴124驱动地联接到低压涡轮118的低压压缩机110，该高压系统具有通过高压轴122驱动地联接到高压涡轮116的高压压缩机112。另外，第一推进器104A驱动地联接到第一涡轮机102A的低压系统并且第二推进器104B驱动地联接到第二涡轮机102B的低压系统。在某些示例性实施例中，第一推进器104A和第一涡轮机102A可以被构造为第一涡扇发动机，并且类似地，第二推进器104B和第二涡轮机102B可以被构造为第二涡扇发动机。然而，作为另外一种选择，这些部件可以替代地构造成涡轮螺旋桨发动机的部件或任何其他合适的涡轮机驱动的推进装置的部件。此外，在某些示例性实施例中，第一推进器组件52可以安装到飞行器的第一机翼并且第二推进器组件54可以安装到飞行器的第二机翼(类似于例如图1的示例性实施例)。当然，在其他示例性实施例中，可以提供任何其它合适的构造(例如，两者可以安装到相同的机翼，一个或两个可以安装到飞行器的尾部等)。
此外，图5的混合电力推进系统50包括另外还包括电气系统。电气系统包括第一电机56A、第二电机56B以及可电连接到第一电机56A和第二电机56B的电能存储单元55。第一电机56A另外联接到第一涡轮机102A。更具体地，对于所描绘的实施例，第一电机56A联接到第一涡轮机102A的高压系统，并且更具体而言，联接到第一涡轮机102A的高压转轴122。以这种方式，第一电机56A可以从第一涡轮机102A的高压系统提取功率和/或向第一涡轮机102A的高压系统提供功率。
然而，与上面讨论的示例性实施例相比，第二推进器组件54没有被构造为纯电力推进器组件。相反，第二推进器组件54被构造为混合电力推进器的一部分。更具体地，第二电机56B联接到第二推进器104B，并且进一步联接到第二涡轮机102B的低压系统。以这种方式，第二电机56B可以从第二涡轮机102B的低压系统提取功率和/或向第一涡轮机102A的低压系统提供功率。更具体地，在某些示例性方面中，第二电机56可以驱动或辅助驱动第二推进器104B。
如在图5中还示出的，示例性混合电力推进系统50还包括控制器72和电力总线58。第一电机56A、第二电机56B和电能存储单元55各自可以通过电力总线58的一个或多个电线60彼此电连接。举例来说，电力总线58可包括各种开关或其它电力电子器件，其可移动以选择性地电连接混合电力推进系统50的各种部件，并且可选地转换或调节通过其传递的这种电力。
此外，还应了解的是，在另外其它示例性实施例中，示例性混合电力推进系统50可以具有其它合适的构造。例如，虽然图5的示例性实施例包括联接到第一涡轮机102A的高压系统的第一电机56A和联接到第二涡轮机102B的低压系统的第二电机56B，但是在其他示例性实施例中，电机56A、56B中的每一个可以联接到低压系统，或者作为另外一种选择可以联接到高压系统。作为另外一种选择，在其他示例性实施例中，电气系统还可以包括联接到第一涡轮机102A的低压系统的附加电机以及联接到第二涡轮机102B的高压系统的附加电机。
现在参考图6，提供根据本发明的示例性方面的用于操作飞行器的混合电力推进系统的方法300。示例性混合电力推进系统可以根据上文参考图1到5所描述的示例性混合电力推进系统中的一个或多个进行构造。因此，示例性混合电力推进系统通常可以包括推进器、涡轮机和电气系统，电气系统包括联接到涡轮机的第一电机、联接到推进器的第二电机以及电能存储单元。
方法300通常包括在(302)以飞行操作模式操作混合电力推进系统。对于所描述的方面，在(302)以飞行操作模式操作混合电力推进系统包括在(304)利用涡轮机旋转第一电机以产生电力并将这种电力的至少一部分提供给电能存储单元，以及在(308)从第一电机、电能存储单元或这两者向第二电机提供电力以驱动推进器并为飞行器提供推进益处。推进益处可以是推力，或者可选地可以是飞行器阻力的减小(例如，当第二电机和推进器被构造为安装在例如飞行器的尾端的边界层摄取电风扇的一部分时)。
在某些示例性方面，涡轮机可以被构造为进一步包括主要推进器(其可以是第二推进器，或者可以是上述推进器)的涡扇发动机(或涡轮螺旋桨发动机或其他合适的燃气涡轮发动机)的一部分。尽管未示出，但是对于这样的示例性方面，在(302)以飞行操作模式操作混合电力推进系统还可以包括用涡轮机驱动诸如风扇的主要推进器以产生用于飞行器的推力，混合电力推进系统安装在该飞行器内。
以这种方式，在飞行操作模式期间，示例性混合电力推进系统可以为安装有混合电力推进系统的飞行器提供期望量的推力。更具体地，以这样的方式，示例性混合电力推进系统可以通过驱动涡轮机为飞行器提供期望量的推力，并且使用涡轮机来进一步利用第一电机产生电力，该第一电机继而可以驱动第二电机和推进器。值得注意的是，第二电机和推进器可以一起构造为电力推进器组件，作为第二燃气涡轮发动机(例如涡扇发动机、涡轮螺旋桨发动机等)的一部分，或者以任何其他合适的方式构造。
此外，对于所描绘的示例性方面，在(302)以飞行操作模式操作混合电力推进系统还包括在(310)从电能存储单元向第一电机提供电力，使得第一电机旋转或辅助旋转涡轮机。在(310)从电能存储单元向第一电机提供电力可以在(304)用涡轮机旋转第一电机之前或之后发生。例如，在其中例如期望最大量的输出功率的某些飞行阶段期间，混合电力推进系统可以将电力从电能存储单元引导到第一电机以增加涡轮机的有效输出功率。
仍然参考图6，在(302)以飞行操作模式操作混合电力推进系统之后或之前，方法300包括在(312)以维护操作模式操作混合电力推进系统。对于所描绘的示例性方面，在(312)以维护操作模式操作混合电力推进系统包括在(314)从电源向第一电机提供电力，使得在涡轮机的管道镜检查过程中第一电机旋转压缩机和涡轮机的涡轮。在某些示例性方面，电源可以是电能存储单元。然而，在其他示例性方面中，电源可以是任何其他合适的电源，例如地面电源(例如，与本地电力电网的电连接)、飞行器的辅助动力单元、第一电机等。
可以理解的是，在(314)在管道镜检查期间从电源向第一电机提供电力以使得第一电机旋转压缩机和涡轮机的涡轮通常可以包括以相对较低的旋转速度旋转压缩机和涡轮机的涡轮以便于这种管道镜检查。更具体地，对于图6中描绘的方法300的示例性方面，在(314)在管道镜检查期间从电源向第一电机提供电力以使得第一电机旋转压缩机和涡轮机的涡轮包括在(316)利用第一电机使压缩机和涡轮机的涡轮以小于大约五转/分钟的旋转速度旋转，以及在(318)利用第一电机使压缩机和涡轮机的涡轮以小于大约一转/分钟的旋转速度旋转。附加地或备选地，如虚线所示，在某些示例性方面中，在(314)在管道镜检查期间从电源向第一电机提供电力以使得第一电机旋转压缩机和涡轮机的涡轮可以包括在(319)利用第一电机将压缩机和涡轮机的涡轮旋转到指定的角度位置。例如，方法300可以包括接收用于压缩机和涡轮机的涡轮中的一个或两个的期望/指定角度位置(例如，“91.5度”)的用户输入命令，并且作为响应，可以利用第一电机使压缩机和涡轮机的涡轮旋转到指定角度位置(即给出的例子为91.5度)。
特别地，以这种旋转速度利用第一电机旋转压缩机和涡轮可能不需要来自电能存储单元的很多电力。因此，在某些示例性方面中，在(314)在管道镜检查期间从电源向第一电机提供电力以使得第一电机旋转压缩机和涡轮机的涡轮可以包括在(310)提供比从电能存储单元向第一电机提供的电量的大约百分之十小的电量。更具体地，在某些示例性方面中，在(314)在管道镜检查期间从电源向第一电机提供电力可以包括在(310)提供比从电能存储单元向第一电机提供的电量的大约百分之五小的电量。值得注意的是，这同样适用于从电源提供给第一电机的可以以瓦特小时为单位测量的电能。例如，在某些示例性方面中，在管道镜检查期间从电源向第一电机提供电能可包括在(310)提供比从电能存储单元向第一电机提供的电量的大约百分之五小的电量。
此外，在某些示例性方面，混合电力推进系统还可以包括可操作地连接到例如混合电力推进系统的控制器的遥控器。对于这样的示例性方面，在(312)以维护操作模式操作混合电力推进系统还包括在(320)接收用户输入命令以在涡轮机的管道镜检查期间旋转压缩机和涡轮机的涡轮。值得注意的是，如所描绘的，对于这样的示例性方面，在(314)在管道镜检查期间从电源向第一电机提供电力以使得第一电机旋转压缩机和涡轮还包括在(322)从电源单元向第一电机提供电力以使得第一电机在管道镜检查期间响应于在(320)接收到用户输入命令而旋转压缩机和涡轮。以这种方式，执行管道镜检查的用户或维护人员可以在管道镜检查期间控制压缩机和涡轮机的涡轮的旋转，以便于更有效和完整的管道镜检查。
将会理解，在某些示例性方面，涡轮可以是高压涡轮，压缩机可以是高压压缩机，并且涡轮机还可以包括转轴或者高压转轴，其联接高压压缩机和高压涡轮。第一电机可以联接到高压压缩机、高压转轴和高压涡轮(即，直接或间接地联接)。因此，对于这样的示例性方面，方法300可以用于对涡轮机的高压压缩机和高压涡轮中的一个或多个进行管道镜检查。然而，值得注意的是，在其他示例性方面，涡轮机还可以包括低压涡轮、低压压缩机以及将低压压缩机和低压涡轮联接的低压轴。对于这样的示例性实施例，第一电机可以附加地或可选地联接到低压压缩机、低压涡轮和低压轴。对于这样的示例性方面，方法300可以用于执行低压压缩机和低压涡轮中的一个或多个的管道镜检查。此外，在其他示例性实施例中，涡轮可以是任何其他合适的涡轮，并且压缩机可以是任何其他合适的压缩机。例如，在其他示例性方面，涡轮机可以包括三个涡轮，第一电机可以联接到第三涡轮，并且方法300可以用于执行第三涡轮(和第三压缩机，如果包括的话)的管道镜检查。
根据这样的示例性方面操作混合电力推进系统可以允许执行管道镜检查而不需要包括在发动机中的专用转动马达和相关联的安装设备，并且替代地可以利用混合电力推进系统的现有部件和新颖的方式。这可能导致用于飞行器的更轻、更省油且更具成本效益的混合电力推进系统。
现参考图7，描绘根据本公开的示例实施例的示例计算系统500。计算机系统500可例如用作混合电力推进系统50中的控制器72。计算系统500可包括一个或多个计算装置510。计算装置510可包括一个或多个处理器510A和一个或多个存储器装置510B。一个或多个处理器510A可包括任何合适处理装置，例如微处理器、微控制器、集成电路、逻辑装置和/或其它合适处理装置。一个或多个存储器装置510B可包括一个或多个计算机可读媒体，包括但不限于非暂时性计算机可读媒体、RAM、ROM、硬盘驱动器、闪存驱动器和/或其它存储器装置。
一个或多个存储器装置510B可存储可由一个或多个处理器510A存取的信息，包括可由一个或多个处理器510A执行的计算机可读指令510C。指令510C可以是在由一个或多个处理器510A执行时致使一个或多个处理器510A执行操作的任一组指令。在一些实施例中，指令510C可由一个或多个处理器510A执行以使得一个或多个处理器510A执行操作，例如以下中的任一个：计算系统500和/或计算装置510构造用于的操作和功能，如本文所描述的用于操作飞行器的混合电力推进系统的操作(例如方法300)，和/或一个或多个计算装置510的任何其它操作或功能。因此，方法300可以是计算机实现的方法，使得示例性方法300的每个步骤由一个或多个计算装置执行，例如计算系统500的示例性计算装置510。指令510C可以是以任何合适编程语言编写的软件，或可在硬件中实施。另外和/或替代地，指令510C可在处理器510A上的逻辑上和/或虚拟上分离的线程中执行。存储器装置510B可进一步存储可由处理器510A存取的数据510D。例如，数据510D可以包括指示功率流的数据、指示混合电力电力推进系统中的各种负载的功率需求的数据、指示混合电力电力推进系统(包括混合电力推进系统的涡轮机)的操作参数的数据、指示混合电力电力推进系统的维护操作的数据、指示混合电力电力推进系统(包括混合电力推进系统的涡轮机)的操作模式的数据等。
计算装置510还可包括用以例如与系统500的其它部件通信(例如经由网络)的网络接口510E。网络接口510E可包括用于与一个或多个网络介接的任何合适部件，包括例如发射器、接收器、端口、控制器、天线，和/或其它合适部件。诸如外部遥控器之类的一个或多个外部装置可被构造为从计算装置510接收一个或多个命令或向计算装置510提供一个或多个命令。
本文中所论述的技术参考了基于计算机的系统和由基于计算机的系统采取的行动以及发送到基于计算机的系统和来自基于计算机的系统的信息。所属领域的技术人员会认识到，基于计算机的系统的固有灵活性允许大量可能的构造、组合以及任务和功能性在部件之间和当中的划分。举例来说，本文中所论述的过程可使用单个计算装置或以组合形式工作的多个计算装置来实施。数据库、存储器、指令和应用程序可在单个系统上实施或跨越多个系统分布。分布式部件可以依序或并行操作。
虽然各种实施例的具体特征可能在一些图中示出而未在其它图中示出，但这仅仅是为了方便起见。根据本公开的原理，可结合任何其它附图的任何特征来引用和/或要求保护某一附图的任何特征。
此书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使所属领域的技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本发明的可获专利的范围由权利要求书界定，且可包括所属领域的技术人员所想到的其它示例。如果此类其它示例包括并非不同于权利要求书的字面语言的结构要素，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素，那么它们意欲在权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种用于操作飞行器的混合电力推进系统的方法，所述混合电力推进系统包括推进器、涡轮机和电气系统，所述电气系统包括联接到所述涡轮机的第一电机和电能存储单元，所述方法包括：
以飞行操作模式操作所述混合电力推进系统，其中以飞行操作模式操作所述混合电力推进系统包括利用所述涡轮机使所述第一电机旋转以产生电力并且将这种电力的至少一部分提供给所述电能存储单元；和
以维护操作模式操作所述混合电力推进系统，其中以维护操作模式操作所述混合电力推进系统包括从电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在所述涡轮机的管道镜检查期间旋转压缩机和所述涡轮机的涡轮。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电气系统进一步包括联接到所述推进器的第二电机，并且其中以飞行操作模式操作所述混合电力推进系统还包括将电力从所述第一电机、所述电能存储单元或这两者提供给所述第二电机，以驱动所述推进器并为所述飞行器提供推进益处。
3.根据权利要求1所述的方法，其中从所述电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮包括利用所述第一电机使所述压缩机和所述涡轮机的涡轮以小于约五转/分钟的旋转速度旋转。
4.根据权利要求1所述的方法，其中从所述电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮包括利用所述第一电机使所述压缩机和所述涡轮机的涡轮以小于约一转/分钟的旋转速度旋转。
5.根据权利要求1所述的方法，其中以维护操作模式操作所述混合电力推进系统还包括接收用户输入命令以在所述涡轮机的管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮，并且其中从所述电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机在管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮包括从所述电源向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机响应于接收到所述用户输入命令在管道镜检查期间旋转所述压缩机和所述涡轮机的涡轮。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述涡轮机限定核心空气流动路径并且还包括联接所述压缩机和所述涡轮机的涡轮的转轴，并且其中所述第一电机在所述核心空气流动路径的内部的位置处机械地联接到所述压缩机、所述涡轮机的涡轮和所述转轴并且能够与所述压缩机、所述涡轮机的涡轮和所述转轴旋转。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述涡轮机的涡轮是高压涡轮，其中所述压缩机是高压压缩机，其中所述转轴是高压转轴，并且其中所述涡轮机还包括低压涡轮、低压压缩机和联接所述低压压缩机和所述低压涡轮的低压轴。
8.根据权利要求1所述的方法，其中以所述飞行操作模式操作所述混合电力推进系统进一步包括从所述电能存储单元向所述第一电机提供电力以使得所述第一电机旋转所述涡轮机或辅助旋转所述涡轮机。
9.根据权利要求1所述的方法，其中利用所述涡轮机使所述第一电机旋转以产生电力包括产生至少约五十千瓦的电力。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述电能存储单元构造成存储至少约五十千瓦小时的电力。
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