CN114439618A - 用于涡轮发动机的电机组件 - Google Patents

Abstract

涡轮发动机，所述涡轮发动机具有涡轮芯，所述涡轮芯包括：具有联接到高速轴的压缩机的压缩机区段、燃烧区段、具有联接到高速轴的高压涡轮和联接到低速轴的低压涡轮的涡轮区段、以及喷嘴区段。涡轮发动机还包括能够在第一启动模式和第二发电模式下操作的电机。

Description

用于涡轮发动机的电机组件

技术领域

本公开大体上涉及涡轮发动机，更具体地涉及构造成启动涡轮发动机并且还构造成产生电力的电机组件。

背景技术

至少一些已知的涡轮发动机包括核心发动机，所述核心发动机在串行流动布置中具有压缩进入发动机的气流的压缩机、燃烧燃料和空气的混合物的燃烧室、以及从燃烧室排出的气流提取能量的低压和高压涡轮。

为了启动涡轮发动机，必须旋转转子轴以向燃烧室提供压缩空气。但是，涡轮区段在启动期间不能旋转该轴，因为燃烧室尚未产生排出气体。在这方面，启动器(例如电动机、液压电动机、气动电动机等)必须旋转转子轴，直到燃烧室产生排出气体。

发明内容

本公开的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本文公开的实践来了解。

在一个方面，本公开涉及燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机包括涡轮芯，所述涡轮芯包括压缩机区段，所述压缩机区段具有联接到高速轴的压缩机；燃烧区段；涡轮区段，所述涡轮区段具有联接到所述高速轴的高压涡轮和联接到低速轴的低压涡轮；和喷嘴区段；电机，所述电机联接到所述低速轴；和第一离合器组件，所述第一离合器组件选择性地可操作地将所述电机联接至所述高速轴，其中，在联接时，所述电机向所述高速轴提供输出。

在另一方面，本公开涉及用于具有至少一个涡轮发动机的飞行器的电力系统，所述涡轮发动机具有高速轴和低速轴，所述电力系统包括电机，所述电机经由永久联接机构连接至所述低速轴并且由所述低速轴驱动，所述电机经由第一离合器组件选择性地可操作地联接至所述高速轴。

参考以下描述和所附权利要求，本公开的这些和其他特征、方面和优点将变得更好地理解。并入本说明书并构成本说明书一部分的附图示出了本公开的各个方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。

附图说明

在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的完整且能够实现的公开，包括其最佳模式，其参考附图，其中：

在附图中：

图1是根据本公开的方面的包括电机组件的涡轮发动机的示意性横截面图。

图2是根据本公开的方面的图1的涡轮发动机的具有电机组件的部分的示意图的变型。

图3是根据本公开的方面的图1的涡轮发动机的具有电机组件的部分的示意图的另一变型。

图4是根据本公开的方面的图1的涡轮发动机的具有电机组件的部分的示意图的又一变型。

具体实施方式

通常，在常规燃气涡轮启动系统中，启动器间接地联接到转子轴。更具体地，启动器旋转轴向轴，所述轴与传动齿轮箱(TGB)联接。TGB将轴向轴的旋转传递到径向轴。然而，TGB、径向轴和轴向轴的制造和组装成本高且耗时。此外，这些部件增加了总体复杂性、重量，甚至可以改变安装有涡轮发动机的运载工具的空气动力学或重量分布。

发电机通常联接到安装在涡轮发动机的外壳上的附件齿轮箱(AGB)。发电机和AGB提供辅助电力是高需求。类似于TGB，发电机或AGB的外部安装增加了涡轮发动机的总体复杂性和重量。此外，它甚至可以改变安装有涡轮发动机的运载工具的空气动力学或重量分布。

本文描述的方面提供了一种用于涡轮发动机的电机组件。电机组件包括以两种模式操作的电机；启动模式和发电模式。电机选择性地联接到高速轴以提供用于启动涡轮发动机的旋转。一旦处于发电模式，电机从高速轴解除联接。电机永久地附接到低速轴，所述低速轴可以向发动机机器提供旋转输入。具有来自低速轴的输入的电机可以产生可以提供给飞行器、运载工具或涡轮发动机的其它方面的附件和系统的电能。这消除了对附加的附件齿轮箱或传动齿轮箱的需要，这些变速箱会使空气动力学失真、增加重量或增加涡轮发动机不必要的复杂性。

将低速轴永久地附接到电机可以提高涡轮发动机的稳定性。作为非限制性示例，本文中使用的术语“永久地”可以包括直接联接或间接联接，例如通过齿轮系或斜撑式箱。术语“永久地”表示联接是恒定的，并且与术语“选择性地”相反。术语“选择性地”表示连接是可变的，并且可以从联接改变为非联接，或者反之亦然，例如通过离合器或其它被动或主动装置来连接和断开轴。此外，在涡轮发动机快速关闭的情况下，电动发动机之间的永久连接允许低速轴继续旋转。这促进了空气流出涡轮发动机，并且可以减少由于涡轮发动机的快速关闭而对发动机产生的热影响。

为了说明的目的，本公开将描述用于飞行器的涡轮发动机。本公开可适用于各种运载工具或发动机，并可用于在工业、商业和住宅应用中提供益处。本公开可涉及的其它运载工具或发动机的其它非限制性示例可包括船只、直升机、汽车或其它水上、空中、空间(space)或陆地运载工具。本公开的工业、商业或住宅应用可包括但不限于船舶动力装置、风力涡轮机、混合电机或小型动力装置。

如本文所使用的，术语“上游”指与流体流动方向相反的方向，并且术语“下游”指与流体流动方向相同的方向。“前”或“前方”是指某物的前面，“后”或“后方”是指某物的后面。例如，当用于流体流动时，前/前方意味着上游，后/后方意味着下游。

另外，如本文所使用的，术语“径向”或“径向地”指远离公共中心的方向。例如，在涡轮发动机的总体上下文中，径向是指沿着在发动机的中心纵向轴线和发动机外圆周之间延伸的射线的方向。此外，如本文所使用的，术语元件“组”或一“组”可以是任意数量的元件，包括仅一个。

另外，如本文所使用的，“电连接”、“电联接”或“在信号通信中”的元件可以包括向或从这种连接或联接的元件发送、接收或通信的电传输或信号。此外，这种电连接或联接可以包括有线或无线连接或其组合。

此外，如本文所使用的，虽然传感器可以被描述为“感测”或“测量”相应的值，但是感测或测量可以包括确定指示相应值或与相应值相关的值，而不是直接感测或测量值本身。感测的或测量的值可进一步提供给附加部件。例如，可以将所述值提供给如上所述限定的控制器模块或处理器，并且控制器模块或处理器可以对所述值执行处理以确定代表所述值的代表值或电特性。

所有方向参考(例如，径向、轴向、近端、远端、上、下、向上、向下、左、右、侧向、前、后、顶部、底部、上方、下方、竖直、水平、顺时针、逆时针、上游、下游、前方、后方等)仅用于识别目的以帮助读者理解本公开，并且不应被解释为对示例的限制，特别是对本文描述的公开的各个方面的位置取向或用途的限制。除非另有说明，否则连接参考(例如，附接、联接、连接和接合)将被广义地理解，并且可以包括元件集合之间的中间构件和元件之间的相对运动。因此，连接参考不一定推断两个元件直接连接并且以固定关系彼此连接。示例性附图仅用于说明的目的，并且在所附附图中反映的尺寸、位置、顺序和相对尺寸可以变化。

图1是用于飞行器的燃气涡轮发动机10的示意图。涡轮发动机10具有从前部14延伸到后部16的中心线或涡轮发动机旋转轴线12。涡轮发动机10以下游串行流动关系包括包括风扇组件20的风扇区段18、包括增压器或低压(LP)压缩机24和高压(HP)压缩机26的压缩机区段22、包括燃烧室30的燃烧区段28、包括HP涡轮34和LP涡轮36的涡轮区段32以及喷嘴区段37。涡轮芯38可以由压缩机区段22、燃烧区段28、涡轮区段32和喷嘴区段37限定。

风扇区段18包括围绕风扇组件20的风扇壳体40。风扇组件20包括围绕涡轮发动机旋转轴线12径向地布置的多个风扇叶片42。HP压缩机26、燃烧室30和HP涡轮34形成产生燃烧气体的发动机核心44。包括发动机核心44的涡轮芯38可由芯部壳体46包围，芯部壳体46可与风扇壳体40联接。作为非限制性示例，风扇支撑件43可以包括一个或多个可旋转或不可旋转的稳定器、轴承、传感器或连接轴。

HP阀芯、HP轴或高速轴48围绕涡轮发动机10的涡轮发动机旋转轴线12同轴地设置，并且驱动地将HP涡轮34连接到HP压缩机26。高速轴48可以被认为是涡轮发动机10的一部分。

LP涡轮阀芯、LP涡轮轴或低速轴56将LP涡轮36永久地连接到电机组件51，并且能够选择性地联接LP涡轮36和LP压缩机24。虽然低速轴56永久性地向电机组件51提供旋转输入/输出，但它可以被认为是涡轮发动机10的一部分。

在所示的示例中，电机组件51包括电机52，电机52具有永久地联接到低速轴56的输入/输出部49和经由第一离合器组件50选择性地联接到高速轴48的输出部53。可选地，电机组件51还可以包括第一齿轮箱54和第二齿轮箱57。第一齿轮箱54可以将电机52的输出部53联接到第一离合器组件50，其中第一离合器组件50选择性地接合高速轴48。第二齿轮箱57的一个或多个部分可以是电机52的输入/输出部49和低速轴56之间的永久连接的一部分。

电机52例如被示为LP压缩机24的轴向后部或下游以及HP压缩机26的前部或上游。即，如图1所示，电机52位于发动机10的冷端。如本文所使用的，术语“冷端”指燃烧器30的轴向向前或上游的位置。虽然图示为与发动机10的涡轮芯38的冷端容纳在一起，但电机52在涡轮芯38内或邻近涡轮芯38的其他位置是预期的。电机52可以是启动器、启动器发电机、发电机或电动机中的一种或多种。电机52可以包括使用电磁力的一个或多个装置。预期电机52包括至少一个驱动轴。进一步设想，电机52可以包括任何数量的齿轮、轴、变压器、磁体、电刷、感应装置或其他电气或机械元件。

LP涡轮阀芯、LP涡轮轴或低速轴56在大直径环形高速轴48内围绕涡轮发动机10的涡轮发动机旋转轴线12同轴设置。低速轴56将LP涡轮36连接到电机52的输入/输出部49。低速轴56和电机52之间的连接是永久性的，包括可旋转的永久性的。即，当电机52的一部分旋转时，则低速轴56旋转，当低速轴56旋转时，则电机52的至少一部分旋转。低速轴56不从电机52脱离；连接是永久性的。因此，电机52可以通过经由输入/输出部49向低速轴56提供可旋转输出来驱动低速轴56。可选地或另外地，电机52可经由输入/输出部49从低速轴56接收用于产生电能的输入。如上所述，低速轴56和电机52的输入/输出部49之间的永久连接可以经由第二齿轮箱57实现。

如图所示，例如，低速轴56在电机52的下方延伸并联接到电机52的前侧。可以想到，低速轴56可以在任何点联接到电机52，包括电机52的底部、顶部或后侧。还设想电机52可以与低速轴56或高速轴48对齐定位。

第一离合器组件50选择性地将高速轴48联接到电机52的输出部53。也就是说，电机52经由第一离合器组件50选择性地可操作地联接到高速轴48，以选择性地向高速轴48提供输出。

可选地，锥齿轮箱或第一齿轮箱54可设置在电机52之间或包括在电机52中，所述电机52将第一离合器组件50的至少一部分可旋转地联接到电机52的输出部53。第一离合器组件50可以是与电机52直接旋转连通以选择性地向高速轴48提供输出的超越离合器。可选地，第一离合器组件50可以包括任何类型或组合的离合器机构，例如但不限于斜面、弹簧、滚柱或滚珠、棘轮和棘爪离合器或其它已知的离合器中的一个或多个。

LP压缩机24和风扇组件20可联接至辅助轴58。电机组件51还可以包括第二离合器组件60，第二离合器组件60选择性地将辅助轴58联接到电机52或低速轴56。

如图所示，作为示例，第二离合器组件60经由第二齿轮箱57选择性地将辅助轴58联接到电机52的第二输出部或辅助联接器61。可选地，辅助轴58可以经由第二离合器组件60直接联接至电机52的辅助联接器61或低速轴56。

可以想到，第二离合器组件60的接合可以允许电机52经由辅助联接器61或低速轴56旋转辅助轴58。进一步设想，第二离合器组件60的接合可允许辅助轴58在辅助联接器61处旋转电机52或旋转低速轴56。

即，低速轴56、第二齿轮箱57或电机52经由第二离合器组件60选择性地可操作地联接至辅助轴58以选择性地接收输入或向辅助轴58提供输出。辅助轴58的旋转可以输入到电机52中以产生电能。来自电机52的电能可以被传递到一个或多个附件62。一个或多个附件可以包括电池组、照明、泵、仪器、无线电、襟翼、起落架或运载工具的其他系统或操作结构中的一个或多个。

第二离合器组件60可以是斜撑式离合器。可选地，第二离合器组件60可以包括任何类型或组合的离合器机构或联接机构，例如但不限于弹簧、滚柱或滚珠、棘轮和棘爪离合器或其它已知的超越离合器中的一种或多种。

虽然在图1中以特定构造示出，但是可以设想，电机52、第一离合器组件50和第二离合器组件60可以定向或定位在交替位置，并且相对于低速轴56、高速轴48和辅助轴58保持相同的连接和功能。

高速轴48、低速轴56和辅助轴58可围绕发动机中心线旋转并且联接到多个可旋转元件，所述多个可旋转元件可以共同限定内部转子/定子。虽然图示为转子，但预期，内部转子/定子可以是定子。

LP压缩机24和HP压缩机26分别包括多个压缩机级64、68，其中一组压缩机叶片70、72相对于对应的一组静态压缩机轮叶74、76(也可被称为喷嘴)旋转，以压缩或加压通过所述级的流体流。在单个压缩机级64、68中，多个压缩机叶片70、72可以设置在环中并且可以相对于涡轮发动机旋转轴线12从叶片平台到叶片尖端径向向外延伸，同时相应的静态压缩机叶片74、76定位在旋转压缩机叶片70、72的上游并且邻近旋转压缩机叶片70、72。应注意，图1中所示的叶片、轮叶和压缩机级的数量仅出于说明性目的而选择，并且其他数量是可能的。

用于压缩机级的LP压缩机叶片70可安装到辅助轴58。HP压缩机叶片72可以安装到高速轴48。用于压缩机级的轮叶74、76可以以周向布置安装到芯部壳体46。

HP涡轮34和LP涡轮36分别包括多个涡轮级78、80，其中一组涡轮叶片82、84相对于对应的一组静态涡轮轮叶86、88(也可称为喷嘴)旋转，以从流过所述级的流体流中提取能量。在单个涡轮级78、80中，多个涡轮叶片82、84可以设置在环中并且可以相对于涡轮发动机旋转轴线12从叶片平台到叶片尖端径向向外延伸，同时相应的静态涡轮轮叶86、88定位在旋转叶片82、84的上游并且邻近旋转叶片82、84。应注意，图1中所示的叶片、轮叶和涡轮级的数量仅出于说明性目的而选择，并且其他数量是可能的。

用于涡轮级的HP涡轮叶片82可以安装在高速轴48上。用于涡轮级的LP涡轮叶片84可以安装在低速轴56上，所述低速轴56可旋转地固定在电机52上。用于压缩机级的轮叶86、88可以以周向布置安装到芯部壳体46。

与转子部分互补，涡轮发动机10的固定部分，例如压缩机区段22和涡轮区段32中的静态轮叶74、76、86、88，也被单独地或共同地称为外转子/定子。如图所示，外转子/定子可以指整个涡轮发动机10中的非旋转元件的组合。可选地，限定内转子/定子的至少一部分的外转子/定子可被设计成旋转。内转子/定子或外转子/定子可以包括至少一个部件，作为非限制性示例，所述至少一个部件可以是护罩、轮叶、喷嘴、喷嘴主体、燃烧器、吊架或叶片，其中所述至少一个部件是具有相对的成对圆周端的多个周向布置的部件段。

在操作中，在第一模式或启动模式中，电机52主要用作启动器。向电机52供应能量。可以例如从电池组、机械启动器或发电装置向电机52供应能量。可以想到，供应给电机52的能量来自一个或多个附件62。供应给电机52的能量使电机52的一个或多个部件旋转，从而导致输出部53的旋转。第一离合器组件50选择性地将电机52的输出部53联接到高速轴48，其使高速轴48旋转。高速轴48的旋转使HP压缩机26和HP涡轮34的叶片72、82旋转。

当电机52在输出部53向高速轴48提供旋转输出时，与电机52的输入/输出部49永久联接的低速轴56也被供应旋转输出。低速轴56的旋转导致LP涡轮36的叶片84的旋转。

随着高速轴48的旋转速度增加，辅助轴58经由第二离合器组件60选择性地联接至电机52的辅助联接器61或低速轴56。第二离合器组件60可以基于例如电机52的一个或多个部件、低速轴56或邻近第二离合器组件60的其他旋转部件的轴向热膨胀选择性地接合。作为非限制性示例，附加地或可替代地，第二离合器组件60可基于由一个或多个轴承所承载的负载、一个或多个速度或热传感器、反向旋转、由主动自动控制器，飞行员或用户提供的输入或达到预定转矩值而被激活或接合。第二离合器组件60可以在电机52从第一模式切换到第二模式之前或之后接合。

一旦经由第二离合器组件60联接，辅助轴58可经由第二齿轮箱57或低速轴56接收来自电机52的辅助联接器61的旋转输出。可选地，辅助轴58可以在辅助联接器61处向电机52提供用于产生电力的旋转输入。可以将来自电机52的电力提供给一个或多个附件62。

在第二模式或发电模式中，电机52主要用作发电机，向一个或多个附件62提供电能。当第一离合器组件50使电机52的输出部53与高速轴48脱离时，发生从第一模式到第二模式的转变。第一离合器组件50适于在达到高速轴48的预定转矩或速度时将电机52与高速轴48分离。预定转矩或速度可取决于涡轮发动机10的怠速。如本文所使用的，“怠速”是发动机核心44为了使涡轮发动机10怠速或自维持而必须旋转的速度。可以想到，预定转矩或速度可以大于或等于涡轮发动机10的怠速。然而，可以想到，预定转矩或速度可以小于涡轮发动机10的怠速。

一旦发动机自我维持，离开风扇区段18的气流被分开，使得气流的一部分被引导到LP压缩机24中，LP压缩机24然后将加压气流90供应到HP压缩机26，HP压缩机26进一步加压空气。

来自HP压缩机26的加压气流90在燃烧室30中与燃料混合并点燃，由此产生燃烧气体。通过驱动HP压缩机26的HP涡轮34从这些气体提取一些功。燃烧气体被排放到LP涡轮36中，LP涡轮36提取额外的功以驱动电机52，并且排出气体最终经由喷嘴区段37从涡轮发动机10排放。LP涡轮36的驱动还可以驱动辅助轴58以经由电机52或第二离合器组件60旋转风扇组件20和LP压缩机24。

由于来自燃烧器30的气体的排出导致LP涡轮36的旋转，电机52可以在第二模式下发电。LP涡轮36的旋转导致低速轴56的旋转。低速轴56可向电机52的输入/输出部49提供可旋转的输入以产生电能。或者，低速轴56使第二齿轮箱57的一部分旋转，第二齿轮箱57向电机52的输入/输出部49提供输入。来自电机52的电力用于为一个或多个附件62供电。

加压气流90的一部分可以作为排气92从压缩机区段22抽吸。排气92可从加压气流90抽吸并提供给需要冷却的发动机部件。进入燃烧室30的加压气流90的温度显著增加。因此，由排气92提供的冷却对于在升高的温度环境中操作这种发动机部件是必要的。

气流94的剩余部分绕过LP压缩机24和发动机核心44，并通过固定轮叶排，更具体地说，通过在风扇排气侧100处的包括多个翼型导向轮叶的出口导向轮叶组件96离开涡轮发动机。更具体地，在风扇区段18附近利用径向延伸的翼型导向轮叶98的周向排来对气流94进行一些定向控制。

由风扇组件20供应的一些空气可以绕过发动机核心44并用于冷却涡轮发动机10的部分，特别是热部分，和/或用于冷却飞行器的其他方面或为飞行器的其他方面供电。在涡轮发动机的情况下，发动机的热部分通常位于燃烧室30的下游，特别是涡轮区段32，其中HP涡轮34是最热部分，因为它直接位于燃烧区段28的下游。其它冷却流体源可以是但不限于从LP压缩机24或HP压缩机26排出的流体。

图2是用于飞行器的燃气涡轮发动机110的一部分的示意图的另一示例。涡轮发动机110的部分类似于涡轮发动机110的部分，因此，相同的部件将用相同的数字增加100来标识，并且应当理解，除非另有说明，否则涡轮发动机10的相同部件的描述适用于涡轮发动机110。

涡轮发动机110具有中心线或涡轮发动机旋转轴线。涡轮发动机110包括轴向对齐的包括压缩机126的压缩机区段122、包括燃烧室130的燃烧区段128、包括HP涡轮134和自由动力涡轮或LP涡轮136的涡轮区段132和喷嘴区段137。涡轮芯138可以由压缩机区段122、燃烧区段128、涡轮区段132和喷嘴区段137限定。压缩机126、燃烧室130和HP涡轮134可形成产生燃烧气体的发动机核心144。包括发动机核心144的涡轮芯138可由芯部壳体146包围。

HP阀芯、HP轴或高速轴148围绕涡轮发动机110的涡轮发动机旋转轴线112同轴地设置，并且将HP涡轮134驱动地联接到压缩机126。高速轴148可以被认为是涡轮发动机110的一部分。

LP涡轮阀芯、LP涡轮轴或低速轴156围绕涡轮发动机110的涡轮发动机旋转轴线112同轴地设置。低速轴156将LP涡轮136永久地联接到电力系统或电机组件151。虽然低速轴156永久性地向电机组件151提供旋转输入/输出，但它可以被认为是涡轮发动机110的一部分。

在所示示例中，电机组件151包括电机152，所述电机152具有永久地联接到低速轴156的输入/输出部149和经由第一离合器组件150选择性地联接到高速轴148的输出部153。可选地，电机组件151还可以包括第一齿轮箱165和第二齿轮箱167。第一齿轮箱165可以将电机152的输出部153联接到第一离合器组件150，其中第一离合器组件150选择性地接合高速轴148。第二齿轮箱167的一个或多个部分可以是电机152的输入/输出部149和低速轴156之间的永久连接的一部分。

例如，电机52被示为轴向或大致平行于涡轮发动机110的涡轮芯138延伸，其中术语“大致平行”表示零角度上下20度或平行。电机152的输入/输出部149和输出部153可以分别联接到第一齿轮箱165和第二齿轮箱167。电机152与第一齿轮箱165或第二齿轮箱167之间的连接可以经由至少一个轴171。第一齿轮箱165可邻近压缩机区段122定位，而第二齿轮箱167可邻近喷嘴区段137定位。电机152的尺寸可以改变，并且至少一个轴171可以是将电机152联接到第一齿轮箱165和第二齿轮箱167的任意数量的轴。

此外，电机152被示出为邻近发动机核心144并且在芯部壳体146的径向外部。可以想到，电机152可位于芯部壳体146内或位于涡轮芯138或发动机核心144的前部或后部的位置。

低速轴156将LP涡轮136永久地联接到电机152的输入/输出部149。低速轴156和电机152之间的连接是可旋转地永久的。即，当电机152的一部分旋转时，低速轴156旋转，当低速轴156旋转时，电机152的至少一部分旋转。低速轴156不与电机152脱离；连接接是永久性的。因此，电机152能够通过经由输入/输出部149向低速轴156提供可旋转输出来驱动低速轴156。可选地或另外地，电机152可经由输入/输出部149从低速轴156接收用于产生电能的输入，例如旋转动能。可选地，低速轴156和电机152之间的永久连接可以经由锥齿轮箱或第二齿轮箱167实现。虽然图示为类似于第一齿轮箱165，但是可以设想第二齿轮箱167可以包括不同数量的齿轮、不同的齿轮传动系统，或者以其他方式使用任何已知的方法将电机152的输入/输出部149可旋转地联接到低速轴156。

第一离合器组件150选择性地将高速轴148联接到电机152的输出部153。即，电机152经由第一离合器组件150选择性地可操作地联接到高速轴148，以选择性地向高速轴148提供输出。

可选地，第一齿轮箱165选择性地可操作地将高速轴148联接到电机152的输出部153，并且可以包括或邻近第一离合器组件150。作为非限制性示例，第一齿轮箱165可以包括三个齿轮169a、169b、169c。虽然示出为锥齿轮，但是任何已知类型的齿轮或任何已知数量的齿轮可用于第一齿轮箱165中以将电机152可旋转地联接至第一离合器组件150或高速轴148。可选地，第一离合器组件150可以与电机152的输出部153直接旋转连通，以选择性地向高速轴148提供输出。

如图所示，作为示例，第二离合器组件160可以选择性地将辅助轴158联接到第二齿轮箱167。辅助轴158与第二齿轮箱167的联接可以是电机组件151的第二出口的示例。当接合时，第二离合器组件160可接收来自第二齿轮箱167的旋转输入，该旋转输入被转换到辅助轴158。或者，辅助轴158可以经由第二离合器组件160直接地选择性地联接到低速轴156或电机152。

辅助轴158可联接至负载173。负载173可以是例如直升机的传动系或向一个或多个螺旋桨提供旋转的其它传动装置。另外，或可替代地，可以想到，负载173可以是高旁路发动机风扇或轴，例如增压器轴。

第二离合器组件160选择性地将负载173联接到电机152或低速轴156。即，低速轴156经由第二齿轮箱167和第二离合器组件160可以向负载173提供输出。可选地，电机152的经由第二齿轮箱167和第二离合器组件160的输入/输出部149或其他辅助连接可以向负载173提供输出。即，低速轴156或电机152经由第二离合器组件160选择性地可操作地联接至辅助轴158，以选择性地向辅助轴158提供输出。

在操作中，在第一模式中，电机152主要用作启动器。可以例如从电池组、机械启动器或发电装置向电机152供应能量。供应给电机152的能量使电机152的一个或多个部件旋转，导致输出部153的旋转。

第一离合器组件150选择性地将电机152的输出部153联接到高速轴148，使高速轴148旋转。高速轴148使压缩机126和HP涡轮134的部分旋转。当电机152经由输出部153向高速轴148提供旋转输出时，联接到电机152的输入/输出部149的低速轴156也旋转。低速轴156的旋转导致LP涡轮136的部分的旋转。

在第二模式中，电机152主要用作发电机，向一个或多个附件162提供电能。随着高速轴148经由第一离合器组件150从电机152的输出部153脱离，发生从第一模式到第二模式的转变或改变。在高速轴148的预定转矩或速度下，第一离合器组件150使电机152从高速轴148脱离。预定转矩或速度可取决于涡轮发动机110的怠速。可以想到，预定转矩或速度可以大于或等于涡轮发动机110的怠速。然而，可以想到，预定转矩或速度可以小于涡轮发动机110的怠速。

第二离合器组件160可以在电机152从第一模式切换到第二模式之前或之后接合。随着高速轴148的旋转速度增加，辅助轴158经由第二离合器组件160选择性地联接至电机152、第二齿轮箱167或低速轴156。第二离合器组件160可以基于例如电机152、低速轴156、第二齿轮箱167的一个或多个部件或邻近第二离合器组件160的另一部件的轴向热膨胀选择性地接合。作为非限制性示例，附加地或可替代地，第二离合器组件160可基于由一个或多个轴承所承载的负载、一个或多个速度或热传感器、反向旋转、由主动自动控制、飞行员或用户提供的输入或达到预定转矩值而被激活或接合。

一旦经由第二离合器组件160联接，辅助轴158可接收来自电机152、低速轴156或第二齿轮箱167的旋转输出。提供给辅助轴158的旋转输出可以传递给外部负载173。即，辅助轴158可以向负载173提供驱动力。作为示例，负载173可以是传动系、齿轮箱、螺旋桨、高旁路发动机风扇或轴。另外地或可替代地，可以想到，附加的传动装置或离合器组件可位于负载173内、联接至负载173或邻近负载173以选择性地将负载173联接至辅助轴158。

在第一模式的至少一部分期间和在第二模式期间，当涡轮发动机自维持时，空气流入入口175，被引导到压缩机区段122中。来自压缩机126的加压气流190在燃烧室130中与燃料混合并点燃，由此产生燃烧气体。通过HP涡轮134从这些气体提取一些功，驱动压缩机126。燃烧气体被排放到LP涡轮136中，LP涡轮136提取额外的功以驱动电机152，并且排出气体最终经由喷嘴区段137中的出口177从涡轮发动机110排放。

由于来自燃烧室130的气体的排出而使LP涡轮136旋转，导致电机152可以在第二模式下发电。LP涡轮136的旋转导致低速轴156的旋转。低速轴156可向第二齿轮箱167提供旋转输入，其中第二齿轮箱167可在电机152的输入/输出部149处提供旋转输入。

虽然未示出，但可以想到的是，可以从压缩机区段122抽出一部分加压气流190作为排出空气，以向发动机部件提供冷空气。

图3是用于飞行器的燃气涡轮发动机210的一部分的又一示意图。涡轮发动机210的部分与涡轮发动机10和涡轮发动机110的部分类似，因此，相同的部分将用相同的数字进一步增加100来标识，并且应当理解，除非另有说明，否则涡轮发动机10和涡轮发动机110的相同部分的描述适用于涡轮发动机210。

涡轮发动机210具有前部214延伸到后部216的中心线或涡轮发动机旋转轴线212。涡轮发动机210以下游串行流动关系包括：包括压缩机226的压缩机区段222、包括燃烧室230的燃烧区段228、包括HP涡轮234和LP涡轮236的涡轮区段232以及喷嘴区段237。涡轮芯238可以由压缩机区段222、燃烧区段228、涡轮区段232和喷嘴区段237限定。

压缩机226、燃烧室230和HP涡轮234形成产生燃烧气体的发动机核心244。包括发动机核心244的涡轮芯238可由芯部壳体246包围。

HP阀芯、HP轴或高速轴248围绕涡轮发动机210的涡轮发动机旋转轴线212同轴地设置，并且驱动地将HP涡轮234联接到压缩机226。高速轴248可以被认为是涡轮发动机210的一部分。

LP涡轮阀芯、LP涡轮轴或低速轴256围绕涡轮发动机210的涡轮发动机旋转轴线212同轴地设置在大直径环形高速轴248内。如图所示，高速轴248限定低速轴256的至少一部分。即，低速轴256和高速轴248至少部分地同轴。

低速轴256将LP涡轮236永久地连接到电力系统或电机组件251。虽然低速轴256永久地向电机组件251提供旋转输入/输出，但它可以被认为是涡轮发动机210的一部分。

在所示示例中，电机组件251包括电机252，所述电机252具有永久地联接到低速轴256的输入/输出部249和经由第一离合器组件250选择性地联接到高速轴248的输出部253。低速轴256和电机252的输入/输出部249之间的联接是可旋转地永久的。即，当电机252的输入/输出部249旋转时，低速轴256旋转，当低速轴256旋转时，电机252的输入/输出部旋转。低速轴256不从电机252脱离；连接是永久性的。因此，通过向低速轴256提供可旋转的输出，电机252能够经由输入/输出部249驱动低速轴256。可选地或另外地，电机252可经由输入/输出部249从低速轴256接收的输入，用于产生电能。可以使用任意数量的永久联接机构来将输入/输出部249联接到低速轴256。

如图所示，作为示例，电机252位于涡轮发动机210的冷端、涡轮芯238的外部。具体地，电机252位于空气进入压缩机区段222的入口275的前方或上游。电机252可以围绕涡轮发动机旋转轴线212同轴，并且与高速轴248或低速轴256成直线或轴向对齐。然而，可以想到电机252接合同心高速和低速轴248、256的任何构造，其中电机252的输入/输出部249和低速轴256之间的连接是永久的。

第一离合器组件250选择性地将高速轴248联接到电机252的输出部253。也就是说，电机252经由第一离合器组件250选择性地可操作地联接到高速轴248，以选择性地向高速轴248提供输出。

可选地，第一离合器组件250可以与电机252的输出部253直接旋转连通或包括在电机252的输出部253中以选择性地向高速轴248提供输出。可选地，一个或多个齿轮箱(未示出)可以安装在电机252的输出部253之间或包括在电机252的输出部253中，电机252的输出部253将第一离合器组件250的至少一部分可旋转地联接到电机252的一部分。

如图所示，作为示例，第二离合器组件260可以选择性地将辅助轴258联接到电机252的第二输出部或辅助联接器263。当接合时，第二离合器组件260可接收来自电机252的辅助联接器263的旋转输入，所述旋转输入被转换到辅助轴158。可选地，一个或多个齿轮箱(未示出)可安装在电机252的辅助联接器263之间或包括在电机252的辅助联接器263中，电机252的辅助联接器263将第二离合器组件260的至少一部分可旋转地联接至电机252的一部分。

辅助轴258可联接至负载273。即，辅助轴258可以向负载273提供驱动力。负载273可以是例如用于直升机的传动系、螺旋桨或向一个或多个螺旋桨提供旋转的其它传动装置。另外，或可替代地，可以想到，负载273可以是高旁路发动机风扇或轴，例如增压器轴。

第二离合器组件260经由辅助联接器263选择性地将负载273联接至电机252。也就是说，电机252的辅助联接器263经由第二离合器组件260选择性地可操作地联接至辅助轴258，以选择性地向辅助轴258提供输出。可选地，第二离合器组件260可以选择性地将负载273联接到低速轴256或高速轴248。

在操作中，在第一模式中，电机252主要用作启动器。可以例如从电池组、机械启动器或发电装置向电机252供应能量。供应给电机252的能量使电机252的一个或多个部件旋转，导致输出部253的旋转。

第一离合器组件250选择性地将电机252的输出部253联接到高速轴248，使高速轴248旋转。高速轴248使压缩机226和HP涡轮234的部分旋转。当电机252经由输出部253向高速轴248提供旋转输出时，联接到电机252的输入/输出部249的低速轴256也旋转。低速轴256的旋转导致LP涡轮236的部分的旋转。

在第二模式中，电机252主要用作发电机，向一个或多个附件262提供电能。当第一离合器组件250使高速轴248从电机252的输出部253脱离时，发生从第一模式到第二模式的转变。当达到高速轴248的预定转矩或速度时，第一离合器组件250使电机252从高速轴248脱离。预定转矩或速度可取决于涡轮发动机210的怠速。可以想到，预定转矩或速度可以大于或等于涡轮发动机210的怠速。然而，可以想到，预定转矩或速度可以小于涡轮发动机210的怠速。

第二离合器组件260可以在电机252从第一模式切换到第二模式之前或之后接合。随着高速轴248的旋转速度增加，辅助轴258经由第二离合器组件260选择性地联接至电机252的辅助联接器263。第二离合器组件260可基于例如电机252的一个或多个部件、低速轴256或邻近第二离合器组件260的另一部件的轴向热膨胀选择性地接合。作为非限制性示例，附加地或可替代地，第二离合器组件260可基于由一个或多个轴承所承载的负载、一个或多个速度或热传感器、反向旋转、由主动自动控制、飞行员或用户提供的输入或达到预定转矩值而被激活或接合。

一旦经由第二离合器组件260联接，辅助轴258可接收来自电机252的辅助联接器263或低速轴256的旋转输出。提供给辅助轴258的旋转输出可以传递给负载273。作为示例，负载273可以是直升机传动系或飞行器螺旋桨。另外地或可替代地，可以想到，附加的传动装置或离合器组件可位于负载273内、联接至负载273或邻近负载273以选择性地将负载273联接至辅助轴258。

在部分启动期间，一旦发动机自维持，空气流入入口275，被引导到压缩机区段222中。来自压缩机226的加压气流290在燃烧室230中与燃料混合并点燃，由此产生燃烧气体。通过HP涡轮234从这些气体提取一些功，其驱动压缩机226。燃烧气体被排放到LP涡轮236中，LP涡轮236提取额外的功以驱动电机252，并且排出气体最终经由喷嘴区段237中的出口277从涡轮发动机210排放。

由于来自燃烧室230的气体的排出而使LP涡轮236旋转，导致电机252可以在第二模式下发电。LP涡轮236的旋转导致低速轴256的旋转。低速轴256可以向电机252的输入/输出部249提供旋转输入。

虽然未示出，但可以想到的是，可以从压缩机区段222抽出一部分加压气流290作为排出空气，以向发动机部件提供冷空气。

图4是用于飞行器的燃气涡轮发动机310的一部分的示意图的又一示例。涡轮发动机310的部分类似于涡轮发动机10、110和210的部分，因此，相同的部分将用相同的数字进一步增加100来标识，并且应当理解，除非另有说明，否则涡轮发动机10、110和210的相同部分的描述适用于涡轮发动机310。

涡轮发动机310具有中心线或涡轮发动机旋转轴线312。涡轮发动机310以串行轴向布置包括：包括压缩机326的压缩机区段322、包括燃烧室330的燃烧区段328、包括HP涡轮334和LP涡轮336的涡轮区段332以及喷嘴区段337。涡轮芯338可以由压缩机区段322、燃烧区段328、涡轮区段332和喷嘴区段337限定。压缩机326、燃烧室330和HP涡轮334形成产生燃烧气体的发动机核心344。包括发动机344核心的涡轮芯338可由芯部壳体346包围。

HP阀芯、HP轴或高速轴348围绕涡轮发动机310的涡轮发动机旋转轴线312同轴地设置，并且驱动地将HP涡轮334连接到压缩机326。高速轴348可以被认为是涡轮发动机310的一部分。

LP涡轮阀芯、LP涡轮轴或低速轴356围绕涡轮发动机310的涡轮发动机旋转轴线312同轴地设置。低速轴356将LP涡轮336永久地联接到电力系统或电机组件351。虽然低速轴356永久地向电机组件351提供旋转输入/输出，但它可以被认为是涡轮发动机310的一部分。

在所示示例中，电机组件351包括电机352，所述电机352具有永久地联接到低速轴356的输入/输出部349和经由第一离合器组件350选择性地联接到高速轴348的输出部353。可选地，电机组件351还可以包括齿轮箱381或延长轴383。齿轮箱381可以将第一离合器组件350联接到高速轴348。延长轴383可以将电机352的输出部353联接到第一离合器组件350。

如图所示，例如，第一离合器组件350经由齿轮箱381和延长轴383选择性地将高速轴348联接到电机352的输出部353。即，电机352的输出部353经由第一离合器组件350选择性地可操作地联接到高速轴348，以选择性地向高速轴348提供输出。可选地，第一离合器组件350可以邻近或包括在齿轮箱381或电机352的输出353部中。

齿轮箱381可以包括任何已知类型的传动装置或任何已知数量的齿轮、轴或用于在第一离合器组件350接合时可旋转地连接从电机352的输出部353延伸到高速轴348的延伸轴383的其他机构。延伸轴383可以是任何长度或包括附加的可旋转或不可旋转部件。

如图所示，例如，电机352位于涡轮发动机310的热端，涡轮芯338的外部。如本文所使用的，术语“热端”是位于发动机核心344的轴向下游的位置。电机352可以位于喷嘴区段337的至少一部分的下游。然而，可以想到，电机352可以位于芯部壳体346内或位于发动机核心344或涡轮芯338的前方或后方的位置。

低速轴356和电机352之间的连接是永久性的或可旋转地永久性的。即，当电机352的输入/输出部349旋转时，低速轴356旋转，当低速轴356旋转时，电机352的输入/输出部349旋转。低速轴356不与电机352脱离；连接是永久性的。因此，电机352可以通过在输入/输出部349处向低速轴356提供可旋转输出来驱动低速轴356。可选地，或者附加地，电机352可以在输入/输出部349处从低速轴356接收输入，例如旋转动能，用于产生电能。可选地，低速轴356和电机352之间的永久连接可以通过齿轮箱(未示出)实现。

如图所示，作为示例，第二离合器组件360可以经由齿轮箱381选择性地联接辅助轴358。当接合时，第二离合器组件360可接收来自齿轮箱381的旋转输入，所述旋转输入与辅助轴358连通。或者，辅助轴358可经由第二离合器组件360选择性地联接至高速轴348、延伸轴383或电机352的辅助联接器。辅助轴358与齿轮箱381或电机组件351的其它方面的联接可以是电机352或电机组件351的第二输出的示例。

辅助轴358可联接至负载373。负载373可以是例如直升机的传动系、高旁路发动机风扇、轴(诸如增压器轴)或向一个或多个螺旋桨提供旋转的其它传动装置。可选地，一个或多个齿轮箱或附加离合器组件(未示出)可以安装在负载373之间或包括在负载373中，以将负载373的至少一部分可旋转地联接到辅助轴358。

在操作中，在第一模式中，电机352主要用作启动器。可以例如从电池组、机械启动器或发电装置向电机352供应能量。供应给电机352的能量使电机352的一个或多个部件旋转，导致输出部353的旋转。

第一离合器组件350选择性地将电机352的输出部353联接到高速轴348，其使高速轴348旋转。高速轴348使压缩机区段322和HP涡轮334的部分旋转。当电机352经由输出部353向高速轴348提供旋转输出时，联接到电机352的输入/输出部349的低速轴356也旋转。低速轴356的旋转导致LP涡轮336的部分的旋转。

在第二模式中，电机352主要用作发电机，向一个或多个附件362提供电能。当第一离合器组件350使高速轴348从电机352的输出部353脱离时，发生从第一模式到第二模式的转变。当达到高速轴348的预定转矩或速度时，第一离合器组件350使电机352从高速轴348脱离。预定转矩或速度可取决于涡轮发动机310的怠速。可以想到，预定转矩或速度可以大于或等于涡轮发动机310的怠速。然而，可以想到，预定转矩或速度可以小于涡轮发动机310的怠速。

第二离合器组件360可以在电机352从第一模式切换到第二模式之后接合。随着高速轴348的旋转速度增加，辅助轴358经由第二离合器组件360选择性地联接到齿轮箱381、或高速轴348、或电机352。第二离合器组件360可以基于例如电机352的一个或多个部件、高速轴348、齿轮箱381、延伸轴383或邻近第二离合器组件360的另一部件的轴向热膨胀而选择性地接合。作为非限制性示例，附加地或可替代地，第二离合器组件360可基于由一个或多个轴承所承载的负载，一个或多个速度或热传感器、反向旋转、由主动自动控制，飞行员或用户提供的输入或达到预定转矩值而被激活或接合。

一旦经由第二离合器组件360联接，辅助轴358可接收来自齿轮箱381、高速轴348或电机352的旋转输出。提供给辅助轴358的旋转输出可以传递给负载373。即，辅助轴358可以向负载373提供驱动力。作为示例，负载373可以是传动系、齿轮箱、高旁路发动机风扇、轴或螺旋桨。另外地或可替代地，可以想到，附加的传动装置或离合器组件可位于负载373内、联接至负载373或邻近负载373，以选择性地将负载373联接至辅助轴158。

在第一模式的至少一部分期间和在第二模式期间，当涡轮发动机自维持时，空气流入入口375，被引导到压缩机区段322中。来自压缩机326的加压气流390在燃烧室330中与燃料混合并点燃，由此产生燃烧气体。通过HP涡轮334从这些气体提取一些功，其驱动压缩机326。燃烧气体被排放到LP涡轮336中，LP涡轮336提取额外的功以驱动电机352，并且排出气体最终经由喷嘴区段337中的出口377从涡轮发动机310排放。

由于燃烧室330的气体的排出而使LP涡轮336旋转，导致电机352可以在第二模式下发电。LP涡轮336的旋转导致低速轴356的旋转。低速轴356可以向电机352的输入/输出部349提供旋转输入。

虽然未示出，但可以想到的是，可以从压缩机区段322抽出一部分加压气流390作为排出空气，以向发动机部件提供冷空气。

在电机与电动机和电池组通信的混合动力应用中，对于涡轮发电机组和涡轮发动机而言，本公开的方面的益处尤其普遍。在启动模式和发电模式下运行的电机允许消除涡轮发动机传统上所需的两个单独的电气系统(每个轴一个)，并结合启动发动机和发电所需的功能。另外，燃气涡轮所需的附件可以作为组合单元接收电力。此外，可以在燃气涡轮发动机和电机之间组合的系统中的一个是润滑和热交换系统。考虑到电机和燃气涡轮LP轴之间的永久连接，另一个可能是LP轴速度传感系统。又一个是跨越发电机和燃气涡轮的LP阀芯的振动传感系统。这种组合和消除多个系统的方法为航空航天应用的混合动力系统实现中的涡轮发电机带来了显著的成本和重量优势。

本公开的方面的另一个好处包括以电气方式而不是机械方式运行涡轮发动机附件。当涡轮发动机的附件以电气方式运行时，由于不再需要更少的齿轮箱，例如AGB或TGB，所以可以实现增加的稳定性、改进的空气动力学或减少的复杂性。此外，由于齿轮箱和旋转部件更少，涡轮发动机内旋转物体的自然共振匹配更少。此外，附件的位置和放置具有更大的灵活性，其不再需要以机械方式连接到燃气涡轮轴。这种增加的灵活性允许更好地优化飞行器机舱横截面和减少在飞行应用的阻力剖面。

此外，通过消除传统上由核心以机械方式驱动的附件负载的阻力，具有公开的电机组件的涡轮发动机允许降低怠速功率；减少核心部件上的磨损。

另一个好处是通过共享电机和旋转轴的支撑来提高稳定性。此外，低速轴和电机之间的可旋转永久连接可以通过低速轴和电机壳体之间的共享结构支撑来提供额外的径向或轴向稳定性。

另一个好处是电机可以提供缓冲器，用于匹配旋转部件的自然谐振频率。较低的怠速推力和功率还允许减少由燃气涡轮机驱动的飞行器起飞和着陆跑道长度，所述燃气涡轮机包括电机或联接到电机。

当涡轮发动机快速关闭时，LP涡轮继续旋转。这是低速轴和电机之间永久连接导致的结果。在涡轮发动机的快速关闭期间，使LP涡轮继续旋转允许热空气从涡轮发动机排出，从而减小对涡轮发动机的热影响。

本公开的其他方面由以下条款的主题提供：

一种燃气涡轮发动机，包括涡轮芯，所述涡轮芯包括压缩机区段，所述压缩机区段具有联接到高速轴的压缩机；燃烧区段；涡轮区段，所述涡轮区段具有联接到所述高速轴的高压涡轮和联接到低速轴的低压涡轮；和喷嘴区段；电机，所述电机联接到所述低速轴；和第一离合器组件，所述第一离合器组件选择性地可操作地将所述电机联接至所述高速轴，其中，在联接时，所述电机向所述高速轴提供输出。

根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机，还包括第二离合器组件，所述第二离合器组件选择性地可操作地将所述电机、所述低速轴或所述高速轴联接到辅助轴。

根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机，其中所述辅助轴向外部负载提供驱动力。

根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机，其中所述外部负载是传动系，并且所述第二离合器组件位于传动系内。

根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机，其中所述第一离合器组件是超越离合器，其适于在所述高速轴达到预定转矩或速度时使所述高速轴脱离。

根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机，其中所述高速轴的脱离将所述电机从第一模式改变为第二模式。

根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机，其中所述低速轴和所述高速轴至少部分地同轴。

根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机，其中所述电机定位成与所述低速轴和所述高速轴对齐。

根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机，其中所述低速轴经由锥齿轮箱联接至所述电机，所述锥齿轮箱以所述低速轴作为输入并且以所述电机作为第一输出。

根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机，其中所述锥齿轮箱还包括选择性地可操作地联接到所述外部负载的第二输出。

根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机，其中所述第二离合器组件是将所述第二输出选择性地可操作地联接到所述外部负载的斜撑式离合器。

根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机，其中所述电机位于所述涡轮芯的外部。

根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机，其中所述电机位于所述燃气涡轮发动机的热端。

根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机，其中所述电机永久地联接至所述低速轴。

根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机，其中所述电机永久地联接至所述低速轴并且选择性地联接至所述高速轴。

一种用于飞行器的电力系统，所述飞行器具有至少一个涡轮发动机，所述涡轮发动机具有高速轴和低速轴，所述电力系统包括电机，所述电机经由永久联接机构连接至所述低速轴并且由所述低速轴驱动，所述电机经由第一离合器组件选择性地可操作地联接至所述高速轴。

根据任何前述条款所述的电力系统，其中所述第一离合器组件是超越离合器，其适于在所述高速轴达到预定转矩或速度时从所述高速轴脱离。

根据任何前述条款所述的电力系统，其中所述高速轴的脱离将所述电机从第一模式改变为第二模式。

根据任何前述条款所述的电力系统，其中所述电机向一个或多个附件提供电能。

根据任何前述条款所述的电力系统，其中所述永久联接机构是锥齿轮箱，所述锥齿轮箱以所述低速轴作为输入并且以所述电机作为第一输出。

根据任何前述条款所述的电力系统，还包括第二离合器组件，所述第二离合器组件选择性地可操作地将所述电机、所述低速轴或所述高速轴联接到辅助轴。

根据任何前述条款所述的电力系统，其中所述辅助轴向传动系、螺旋桨、高旁路发动机风扇或轴提供驱动力。

Claims (10)

1.一种燃气涡轮发动机，其特征在于，包括：

涡轮芯，所述涡轮芯包括：

压缩机区段，所述压缩机区段具有联接到高速轴的压缩机；

燃烧区段；

涡轮区段，所述涡轮区段具有联接到所述高速轴的高压涡轮和联接到低速轴的低压涡轮；和

喷嘴区段；

电机，所述电机联接到所述低速轴；和

第一离合器组件，所述第一离合器组件选择性地可操作地将所述电机联接至所述高速轴，其中，在联接时，所述电机向所述高速轴提供输出。

2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，还包括第二离合器组件，所述第二离合器组件选择性地可操作地将所述电机、所述低速轴或所述高速轴联接到辅助轴。

3.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述辅助轴向外部负载提供驱动力。

4.根据权利要求3所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述外部负载是传动系，并且所述第二离合器组件位于所述传动系内。

5.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述第一离合器组件是超越离合器，所述超越离合器适于在所述高速轴达到预定转矩或速度时使所述高速轴脱离。

6.根据权利要求5所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述高速轴的所述脱离将所述电机从第一模式改变为第二模式。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述低速轴和所述高速轴至少部分地同轴。

8.根据权利要求7所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述电机定位成与所述低速轴和所述高速轴对齐。

9.根据权利要求2-6中任一项所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述低速轴经由锥齿轮箱联接至所述电机，所述锥齿轮箱以所述低速轴作为输入并且以所述电机作为第一输出。

10.根据权利要求9所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述锥齿轮箱还包括选择性地可操作地联接到外部负载的第二输出。

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