CN115075955A - 涡轮轴发动机离合器构造 - Google Patents

Abstract

提供了燃气涡轮发动机及其操作方法。例如，操作燃气涡轮发动机的方法包括选择性地接合和脱离设置在发动机的低速线轴和转子组件之间的发动机离合器。发动机离合器的接合或脱离基于包括发动机的飞行器的操作状况来选择。此外，设置在发动机的低速线轴和高速线轴之间的线轴间离合器在接合和脱离之间转变，当高速线轴达到大于低速线轴的操作速度的速度时脱离。类似地，燃气涡轮发动机包括发动机离合器和线轴间离合器，发动机离合器被构造成选择性地将低速线轴定位成与转子组件可操作地连通，线轴间离合器被构造成将低速线轴定位与高速线轴可操作地连通。

Description

涡轮轴发动机离合器构造

技术邻域

本主题大体涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地，涉及燃气涡轮发动机轴架构。

背景技术

燃气涡轮发动机通常包括涡轮机和转子组件。在涡轮风扇发动机的情况下，转子组件可以构造为风扇组件。涡轮机通常包括高压高速线轴和低压低速线轴。燃烧区段接收加压空气，加压空气与燃料混合并在燃烧室内燃烧以生成燃烧气体。燃烧气体首先提供给高速线轴的高速涡轮，驱动高速线轴，然后提供给低速线轴的低速涡轮，驱动低速线轴。通常，转子组件联接到低速线轴。

低速线轴可以通过动力齿轮箱来驱动转子组件，例如风扇组件，这允许转子或风扇以每单位时间比低速线轴的旋转速度更少的转数旋转，用于更高的效率。此外，发动机可包括附件齿轮箱，用于将发动机的旋转动力传递到例如机械地联接到附件齿轮箱的一个或多个附件系统。通常，附件齿轮箱位于高速线轴上。然而，高速线轴或核心转子上的附件负载可能是可变负载，将寄生负载和附件齿轮箱/附件惯性置于核心转子上，从而损害来自动力涡轮或低速线轴的可用动力，这影响发动机瞬态响应。

因此，有助于集成机械和电力源并允许发动机提供电力同时改善发动机瞬态响应的发动机轴构造将是有用的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或从描述中显而易见，或通过本发明的实践得知。

在本主题的一个示例性实施例中，提供了一种操作燃气涡轮发动机的方法。该方法包括选择性地接合和脱离设置在所述燃气涡轮发动机的低速线轴和转子组件之间的发动机离合器。基于包括所述燃气涡轮发动机的飞行器的操作状况来选择所述发动机离合器的接合或脱离。此外，设置在所述燃气涡轮发动机的所述低速线轴和高速线轴之间的线轴间离合器在接合和脱离之间转变。当所述高速线轴达到大于所述低速线轴的操作速度的速度时，所述线轴间离合器脱离。

在本主题的另一个示例性实施例中，提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括低速线轴、高速线轴、转子组件、设置在低速线轴和转子组件之间的发动机离合器、以及设置在低速线轴和高速线轴之间的线轴间离合器。所述发动机离合器被构造成选择性地将所述低速线轴定位成与所述转子组件可操作地连通。所述线轴间离合器被构造成将所述低速线轴定位成与所述高速线轴可操作地连通。

本发明的这些和其他特征、方面和优点参考以下描述和所附权利要求将变得更好的理解。结合入本说明书并构成其一部分的附图图示了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。

附图说明

本说明书参考附图阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且使能的公开，包括其最佳模式，其中：

图1是根据本主题的示例性方面的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。

图2是根据本主题的另一个示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。

图3A和3B是根据本主题的另一个示例性方面的燃气涡轮发动机的其他示意性横截面视图。

图4是图示根据本主题的示例性实施例的操作飞行器的方法的流程图。

图5是根据本主题的示例性实施例的处于发动机起动状况或发动机起动模式的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。

图6是根据本主题的示例性实施例的处于发动机怠速状况或发动机怠速模式的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。

图7是根据本主题的示例性实施例的处于飞行前状况或飞行前模式的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。

图8是根据本主题的示例性实施例的处于飞行状况或飞行模式的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。

图9是根据本主题的示例性实施例的处于着陆后状况或着陆后模式的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的当前实施例，附图中图示了其中的一个或多个示例。详细描述使用数字和字母标号来指代附图中的特征。在附图和描述中，相似或类似的标号被用来指代本发明的相似或类似部分。

如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以将一个部件和另一个部件区分开，而不意在表示各个部件的位置或重要性。术语“前方”和“后方”指的是燃气涡轮发动机或运载器(vehicle)内的相对位置，并且指的是燃气涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。例如，就燃气涡轮发动机而言，前方是指更靠近发动机进气口的位置，后方是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”指的是流体流自的方向，而“下游”指的是流体流向的方向。术语“联接”、“固定”、“附接到”等既指直接联接、固定或附接，也指通过一个或多个中间部件或特征间接联接、固定或附接，除非本文另有规定。单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确规定。

此外，如本文所用，术语“轴向”或“轴向地”指的是沿着发动机的纵向轴线的维度。与“轴向”或“轴向地”结合使用的术语“前方”是指朝向发动机进气口的方向，或与另一部件相比相对地更靠近发动机进气口的部件。与“轴向”或“轴向地”结合使用的术语“后方”或“后”是指朝向发动机排气口的方向，或与另一部件相比相对地更靠近发动机排气口的部件。术语“径向”或“径向地”是指在发动机的中心纵向轴线(或中心线)和发动机外圆周之间延伸的维度。径向向内是朝向纵向轴线并且径向向外是远离纵向轴线。

本文在整个说明书和权利要求书中所使用的近似语言被应用于修改可以允许变化而不导致与之相关的基本功能改变的任何定量表示。因此，由一个或多个术语，如“约”、“近似”和“基本上”，所修饰的值并不限于指定的精确值。在至少某些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或用于构建或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似的语言可以指在单个值、值的范围和/或限定值的范围的端点的+/-1％、2％、4％、10％、15％或20％的裕度内。

在这里以及整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，这种范围被识别并包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有指示。例如，本文公开的所有范围都包括端点，而端点彼此是可以独立组合的。

通常，本主题针对用于有助于燃气涡轮发动机机械和电力源的集成并允许燃气涡轮发动机在不接合飞行器转子组件的情况下提供电力的系统和方法。更具体地，本主题针对一种燃气涡轮发动机，其包括低速线轴、高速线轴和转子组件，设置在低速线轴和转子组件之间的发动机离合器，以及设置在低速线轴和高速线轴之间的线轴间离合器。发动机离合器被构造成选择性地将低速线轴定位成与转子组件可操作地连通，并且线轴间离合器被构造成将低速线轴定位成与高速线轴可操作地连通。此外，电机(诸如起动发电机)可以例如直接地或经由机械地联接到低速线轴的附件齿轮箱被联接到低速线轴。起动发电机提供用于起动发动机的电力，其中发动机离合器与转子组件脱离并且线轴间离合器接合，使得高速线轴或发动机核心可以在不转动转子组件的情况下被起动和操作。此外，在没有接合发动机离合器并转动转子组件的情况下，或者在接合发动机离合器且转子组件旋转时，可以经由起动发电机从发动机产生电力。

现在参考附图，图1示出了燃气涡轮发动机的示例性实施例的正视横截面视图，该示例性实施例可以结合本公开的一个或多个创造性方面。特别地，图1的示例性燃气涡轮发动机被构造为限定轴向方向A、径向方向R和周向方向C(围绕轴向方向A延伸)的单个转子管道式发动机10。如图1所示，发动机10采用封闭式转子推进系统的形式并且具有转子组件12(例如，风扇组件)，该转子组件12包括围绕发动机10的中心纵向轴线14布置的翼型件的阵列，并且更具体地，包括围绕中心轴线14布置的转子叶片16的阵列。此外，正如下文将详细解释的那样，发动机10还包括非旋转的轮叶组件18(即，相对于中心轴线14不旋转)，其定位于转子组件12的后方，其包括也围绕中心轴线14设置的翼型件的阵列。更特别地，非旋转的轮叶组件18包括围绕中心轴线14设置的轮叶20((例如，出口导向轮叶)的阵列。

转子叶片16典型的以等距关系围绕中心轴线14布置，并且每个叶片具有根部22和尖端24，以及限定在两者之间的跨度。同样，轮叶20也典型的以等距关系围绕中心轴线14布置，并且每个轮叶具有根部26和尖端28，以及限定在两者之间的跨度。转子组件12还包括位于多个转子叶片16前方的毂43。

此外，发动机10包括具有核心或高速系统32和低速系统的涡轮机30。核心32通常包括高速压缩机34、高速涡轮36和在它们之间延伸并连接高速压缩机34和高速涡轮36的高速轴38。高速压缩机34(或至少其旋转部件)、高速涡轮36(或至少其旋转部件)和高速轴38可统称为发动机的高速线轴35。此外，燃烧区段40位于高速压缩机34和高速涡轮36之间。燃烧区段40可包括一种或多种构造，用于接收燃料和空气的混合物并提供通过高速涡轮36的燃烧气体流以驱动高速线轴35。

低速系统类似地包括低速涡轮42、低速压缩机或增压器44以及在它们之间延伸并连接低速压缩机44和低速涡轮42的低速轴46。低速压缩机44(或至少其旋转部件)、低速涡轮42(或至少其旋转部件)和低速轴46可统称为发动机的低速线轴45。

尽管发动机10被描述为低速压缩机44定位于高速压缩机34的前方，但在某些实施例中，压缩机34、44可以是相互交错的布置。此外，或替代地，尽管发动机10被描述为高速涡轮36定位于低速涡轮42的前方，但在某些实施例中，涡轮36、42也可以类似地是相互交错的布置。

仍然参照图1，涡轮机30一般被包在整流罩48中。此外，将理解的是，整流罩48至少部分地限定了进气口50和排气口52，并包括在进气口50和排气口52之间延伸的涡轮机械流动路径54。对于所示的实施例，进气口50是环形或轴对称的360度(360°)进气口50，其位于转子组件12和固定或静止轮叶组件18之间。进气口50为进入的大气空气提供路径，以沿着径向方向R进入导向轮叶20内侧的涡轮机械流动路径54(以及压缩机44、34、燃烧区段40和涡轮36、42)。这样的位置可能对各种原因是有利的，包括管理结冰性能以及保护进气口50免受操作中可能遇到的各种物体和材料。然而，在其他实施例中，进气口50可以定位在任何其他合适的位置，例如，轮叶组件18的后方，以非轴对称的方式布置等。

如上所述，发动机10包括轮叶组件18。轮叶组件18从整流罩48延伸，并定位于转子组件12的后方。轮叶组件18的轮叶20可以安装在静止框架或其他安装结构，并且不相对于中心轴线14旋转。为了参考目的，图1还描绘了具有箭头F的前方方向，箭头F依次限定了系统的前方和后方部分。如图1所示，转子组件12位于涡轮机30的前方，呈“拉动”构造，并且排气口52位于导向轮叶28的后方。正如将理解的那样，轮叶组件18的轮叶20可以被构造为从转子组件12拉直气流(例如，降低气流中的旋流)以提高发动机10的效率。例如，轮叶20的尺寸、形状和构造可以使来自转子叶片16的气流赋予反作用的旋流，以便在两排翼型件(例如，叶片16、轮叶20)后方的下游方向上，气流的旋流程度大大降低，这可以转化为诱导效率的提高。

仍然参考图1，可以期望的是，转子叶片16、轮叶20或两者都包含桨距变化机构，这样，翼型件(例如，叶片16、轮叶20等)可以独立或相互结合地相对于桨距旋转轴线进行旋转。这种桨距变化可用于在各种操作状况下改变推力和/或旋流效应，包括调整在转子叶片16上产生的推力的幅度或方向，或提供推力逆转特征，这在某些操作状况下可能是有用的，如在飞行器着陆时，或理想地调整至少部分由转子叶片16、轮叶20或来自转子叶片16相对于轮叶20的空气动力相互作用所产生的声学噪音。更具体地，对于图1的实施例，转子组件12被描述为具有桨距变化机构58，用于围绕它们相应的俯仰轴线60旋转转子叶片16，而轮叶组件18被描述为具有桨距变化机构62，用于围绕它们相应的俯仰轴线64旋转轮叶20。

如图所示，转子组件12由涡轮机30驱动，并且更具体地，由低速线轴45驱动。更具体地，图1中所示的实施例中的发动机10包括动力齿轮箱56，并且转子组件12由涡轮机30的横穿动力齿轮箱56的低速线轴45驱动。动力齿轮箱56可包括用于降低低速线轴45相对于低速涡轮42的旋转速度的齿轮组，使得转子组件12可以以比低速线轴45更低的旋转速度旋转。以这种方式，转子组件12的旋转转子叶片16可以围绕中心轴线14旋转并产生推力以在前方方向F上推动发动机10，并因此在前方方向F上推动与其相关联的飞行器。

如图1进一步所示，示例性发动机10包括机舱80，机舱80至少部分地周向包围转子组件12和涡轮机30。机舱80在涡轮机30的径向外侧限定了旁路通道82。也就是说，旁路通道82被限定在机舱80和包住涡轮机30的整流罩48之间。

仍然参考图1，示例性发动机10包括附件齿轮箱66和电机68，其中涡轮机30驱动附件齿轮箱66和电机68。例如，在某些示例性实施例中，附件齿轮箱66可以通过合适的齿轮系被联接到低速线轴45(例如，低速轴46)，并且电机68可以联接到附件齿轮箱66。然而，在其他示例性实施例中，电机68可以独立于附件齿轮箱66被联接到涡轮机30的低速线轴45，并且附件齿轮箱66可以联接到低速线轴45或高速线轴35。例如，电机68可以直接联接到低速线轴45(并且因此，可以称为“嵌入式”，例如嵌入式起动发电机68)，而不是经由附件齿轮箱66联接到低速线轴45。

然而，将理解的是，图1中描述的示例性单个转子管道式发动机10只是举例说明，并且在其他示例性实施例中，发动机10可以有任何其他合适的构造，包括，例如，任何其他合适数量的轴或线轴、涡轮、压缩机等。另外或替代地，在其他示例性实施例中，可以提供任何其他合适的燃气涡轮发动机。例如，在其他示例性实施例中，燃气涡轮发动机可以是非管道式发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机等。

例如，现在参考图2，公开了燃气涡轮发动机的另一示例性实施例的正视横横截面视图，其可以结合本公开的一个或多个创造性方面。特别地，图2的示例性燃气涡轮发动机被构造为单个转子非管道式发动机10。图2的示例性实施例以与上面关于图1描述的示例性发动机10基本上相同的方式被构造，并且相同或类似的附图标记可指相同或类似的零件。例如，在图2所示的实施例中，发动机10包括转子组件12，转子组件12包括围绕发动机10的中心纵向轴线14布置的翼型件的阵列，并且更具体地，包括围绕中心轴线14布置的转子叶片16的阵列。示例性发动机10另外包括非旋转的轮叶组件18(即，相对于中心轴线14不旋转)，其定位在转子组件12的后方，并且包括也围绕中心轴线14设置的翼型件的阵列。更具体地，轮叶组件18包括围绕中心轴线14设置的轮叶20的阵列。以类似的方式，图2中与图1中的附图标记相同的其余附图标记可以指相同或类似的零件。

然而，如将理解的，对于图2中所示的开放式转子推进系统实施例，发动机10包括非管道式或开放式的转子叶片16的阵列和轮叶组件的阵列。在附加或替代实施例中，应当理解，转子叶片16的至少一个阵列或轮叶20的一个阵列可以是管道式的，而轮叶20或转子叶片16的至少一个阵列处于开放式布置中。

现在参考图3A和3B，描绘了根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机10的示意图。图3A和3B中的每一个的示例性燃气涡轮发动机10可以以与上面关于图1或图2描述的示例性发动机10或任何其他合适的燃气涡轮发动机类似的方式构造。具体地，对于所示的实施例，发动机10包括机械地联接到发动机10的涡轮机30的低速线轴45的电机68。更具体地，发动机10包括机械地联接到发动机10的低速线轴45的附件齿轮箱66，电机68通过附件齿轮箱66联接到低速线轴45。仍更具体地，低速线轴45包括低速轴46，并且至少部分地形成低速压缩机44和低速涡轮42(未示出)。附件齿轮箱66被描绘为联接到低速线轴45的低速轴46。

以这种方式，附件齿轮箱66可以将旋转动力从发动机10的低速线轴45传递到例如发动机10或结合了发动机10的飞行器的一个或多个附件系统70，一个或多个附件系统70机械地联接到附件齿轮箱66和电机68(其可与附件齿轮箱66一起旋转)。发动机10还包括转子组件12和动力齿轮箱56，转子组件12由横穿动力齿轮箱56的低速线轴45驱动。更具体地，对于所示实施例，动力齿轮箱56限定传动比，用于降低转子组件12相对于低速线轴45的旋转速度。在至少某些示例性实施例中，传动比可以大于或等于大约3:1并且小于或等于大约12:1。例如，在某些示例性实施例中，传动比可以在大于或等于大约7:1和小于或等于大约12:1之间。在这种情况下，动力齿轮箱56可以是多级或复合动力齿轮箱(例如，具有复合行星齿轮的行星齿轮箱等)。

如将理解的，燃气涡轮发动机10的各种电气和其他附件系统通常由发动机10的核心32驱动的附件齿轮箱关闭电源，或更具体地，由发动机10的高速/高压系统(例如高速线轴35)驱动的附件齿轮箱关闭电源。采用这种构造，发动机核心32通常尺寸过大，以允许这些附件系统在整个飞行包线中操作。然而，值得注意的是，由于发动机10的核心32上的额外负载和惯性，这种构造可能会降低发动机10的响应性。将理解的是，通过将附件齿轮箱66和电机68联接到发动机10的低速线轴45，与高速线轴35相反，燃气涡轮发动机10可以具有更响应性的核心32。此外，虽然这样可能进而导致较差响应性的低速系统和转子组件12，但包含电机68可以弥补响应性。

特别参照图3A，将理解的是，电机68在低速线轴45的连接点100处联接到涡轮机30的低速线轴45。更具体地，对于所示实施例，附件齿轮箱66在连接点100处联接到低速线轴45，并且电机68通过附件齿轮箱66联接到低速线轴45。此外，对于所示的实施例，涡轮机30包括在连接点100处联接到低速线轴45并延伸到附件齿轮箱66的齿轮系102。以这种方式，附件齿轮箱66可以将来自发动机10的低速线轴45的旋转动力传递到例如机械地联接到附件齿轮箱66的一个或多个附件系统70和可与附件齿轮箱66一起旋转的电机68。

然而，在其他示例性实施例中，例如在图3B中示出的，电机68可以独立于附件齿轮箱66联接到涡轮机30的低速线轴45。例如，电机68可以直接联接到低速线轴45(并且因此，可以称为“嵌入式”，例如嵌入式起动发电机68)，而不是经由附件齿轮箱66联接到低速线轴45。在这样的实施例中，附件齿轮箱66可以联接到低速线轴45或高速线轴35。

如在图3A和3B中进一步示出的，发动机10可以与电力系统106集成。电力系统106通常包括电机68和能量存储单元108。电力总线120电连接电力系统106的各个部件。电力总线120可以是例如以任何合适的构造布置的一条或多条电线。

在一些实施例中，图1-3B所示的电机68不是与发动机10集成的电力系统106的唯一电机。在一些实施例中，电力系统106包括联接到发动机10的低速/低压系统的LP电机和联接到发动机10的高速/高压系统或核心32的HP电机。两个电机68都与电力总线120电连通。

在至少某些示例性实施例中，能量存储单元108可以包括一个或多个电池。附加地或替代地，能量存储单元108可以包括一个或多个超级电容器阵列、一个或多个超电容器阵列或两者。在至少某些实施例中，能量存储单元108可以被构造为向电力系统106提供至少5千瓦(kW)的能量，例如至少50kW，例如至少50kW，例如至少250kW，例如至少300kW，例如至少350kW，例如至少400kW，例如至少500kW，例如高达5兆瓦(MW)，例如高达10兆瓦(MW)。此外，能量存储单元108可以被构造为提供这种电力至少两分钟，例如至少三分钟，例如至少五分钟，例如长达一小时。此外，在其他实施例中，能量存储单元108可以被构造为在任何其他合适的持续时间内提供这样的电力。

仍然参考图1-3B的示例性实施例，虽然没有描绘，但是将理解的是，示例性电力系统106还可以包括辅助动力单元。辅助动力单元(如果包括的话)可以包括驱动发电机的内燃机并且可以位于远离发动机10的位置。例如，在至少某些示例性实施例中，辅助动力单元(如果提供的话)可以位于使用发动机10的飞行器的机身内，例如，在飞行器的后端处，并且电联接到电力总线120。

此外，如在图3A和3B中所描绘的，示例性燃气涡轮发动机10包括发动机离合器104，该发动机离合器104定位在低速线轴45的扭矩路径中，在低速线轴45的连接点100的前方的位置处(附件齿轮箱66通过齿轮系102联接到低速线轴45)。具体地，对于所示的实施例，发动机离合器104定位在连接点100和转子组件12之间的低速线轴45的扭矩路径中。

发动机离合器104可以在接合位置和脱离位置之间移动，在接合位置，扭矩可以沿着低速线轴45横跨发动机离合器104传递以驱动转子组件12(或反之亦然)，在脱离位置，扭矩可以不沿着低速线轴45横跨发动机离合器104传递到转子组件12。以这种方式，发动机离合器104可以在不旋转转子组件12的情况下有助于发动机10的操作。这可能是有益的，尤其是在某些地面操作期间，可能希望在不造成来自转子组件12的推力的情况下旋转涡轮机30。

在至少某些示例性方面，发动机离合器104可以是正接合装置，例如摩擦离合器，并且可以是用于从脱离位置转变到接合位置的两级离合器。如将理解的，当发动机离合器104处于脱离位置时，低速线轴45可以相对于转子组件12自由旋转。相比之下，当发动机离合器104处于接合位置时，低速线轴45与转子组件12一起旋转。还将理解的是，这种构造可以允许改进燃气涡轮发动机10的操作。例如，这样的构造可以在不与旋转的转子组件12接合的情况下，允许燃气涡轮发动机10的核心32在例如怠速和着陆后操作期间的操作。以这种方式，电机68的尺寸可以设计成接受100％的额定发动机功率，使得燃气涡轮发动机10可以在不接合转子组件12(即，不将发动机离合器104移动到接合位置)的情况下以额定发动机功率操作，并且可以使电机68将基本上所有这样的功率转换成电能，以通过电总线120提供给例如结合了燃气涡轮发动机10的飞行器，提供给在总线120内或与总线120电连通的一个或多个能量存储单元，以帮助起动额外的发动机、它们的组合等。随后，当需要利用转子组件12产生推力时，发动机离合器104可以从脱离位置移动到转变位置，在然后将发动机离合器104移动到接合位置之前，缓慢地使转子组件12达到速度，将转子组件12旋转锁定到低速线轴45。在接合期间可能发生发动机离合器104的一些滑动；发动机离合器104的滑动允许在转子组件12加速的同时独立地控制发动机10的速度，这可以帮助发动机10避免共振频率范围。

还将理解的是，通过上述构造，一旦发动机离合器104移动到接合位置，电机68可用于在飞行前操作期间更快地加速转子组件12。更具体地，可将电力提供给电机68并转换成通过附件齿轮箱66提供给低速线轴45的旋转动力，以直接帮助加速转子组件12。这样，尽管附件齿轮箱66安装到低速线轴45上，但仍然可以确保低速线轴45具有所需的响应性。

还将理解，以这种方式，电机68可用于起动或辅助起动发动机10。仍然参考图3A和3B所示出的实施例，将理解的是，所描绘的示例性发动机10还包括定位于燃气涡轮发动机10的低速/低压系统和燃气涡轮发动机10的高速/高压系统之间的线轴间离合器122。特别地，对于所示的实施例，线轴间离合器122定位在低速线轴45和高速线轴35之间。线轴间离合器122可以确保低速/低压系统不会旋转得比高速/高压系统更快。线轴间离合器122可以是例如单向离合器或超越离合器，例如斜撑离合器。以这种方式，电机68可以作为燃气涡轮发动机10的起动电动机操作。例如，在起动操作期间，电机68可以通过电力总线120接收电力，并将这种电力转换成通过附件齿轮箱66和齿轮系102传递到低速线轴45的机械动力，使低速线轴45旋转。通过这种旋转，可以接合线轴间离合器122，使得低速线轴45横跨线轴间离合器122相应地旋转高速线轴35。一旦燃气涡轮发动机10已经达到起燃点，使得燃烧区段可以被点燃以开始产生燃烧气体以驱动高速系统，则高速线轴35可以比低速线轴45旋转得更快，并且线轴间离合器122可以自动脱离，允许这样的速度差。以这种方式，尽管被联接到低速线轴45，但是电机68可以通过直接旋转高速线轴35来辅助起动发动机10。

仍然参考3A和3B的实施例，一旦包括燃气涡轮发动机10的飞行器已经着陆，则发动机离合器104可以脱离(即，移动到脱离位置)，使得在不再需要来自这种发动机10的推力后，转子组件12可以立即关闭。转子组件12的这种立即关闭允许燃气涡轮发动机10有额外的时间进行冷却，允许燃气涡轮发动机10在地面上提供全部电力，而不操作转子组件12(并且不会产生明显的推力)，可以启用电动地面滑行(electric ground taxi)等。

然而，将理解的是，在其他示例性实施例中，发动机10可以具有任何其他合适的构造。例如，电机68可以独立于附件齿轮箱66在电机连接点处联接到低速线轴45，并且附件齿轮箱66可以在不同的低速线轴连接点处联接到低速线轴45。例如，电机68可以通过电机齿轮系联接，并且附件齿轮箱66可以通过单独的附件齿轮箱齿轮系联接。在更进一步的实施例中，可以不包括这样的电机68和/或附件齿轮箱66。仍然，还设想了其他构造。

如本文所述，发动机离合器104被构造成选择性地将低速线轴45定位为与转子组件12可操作地连通。也就是说，发动机离合器104允许低速轴46与转子组件12的选择性接合，使得低速轴46或动力涡轮输出可以选择性地与飞行器推力机构(即，转子组件12)连接或断开。类似地，线轴间离合器122构造成将低速线轴45定位成与高速线轴35可操作地连通。更具体地，当线轴间离合器122接合时，低速线轴45与高速线轴35可操作地连通，使得线轴间离合器122将来自低速轴46的旋转速度传递到高速轴或核心转子38。在示例性实施例中，例如，一旦高速轴或核心转子38达到大于低速轴46的操作速度的速度，则线轴间离合器122自动脱离。然而，在其他实施例中，线轴间离合器122可构造成选择性地将低速线轴45定位成与高速线轴35可操作地连通。在这样的选择性定位的实施例中，线轴间离合器122不是单向离合器，而是可以是用于选择性地将低速线轴45定位成与高速线轴35可操作地连通的任何其他合适的离合器。

发动机离合器104和线轴间离合器122各自可以依据发动机10或飞行器的操作状况而在脱离位置和接合位置之间移动。更具体地，图4提供了图示根据本主题的示例性实施例的操作包括诸如发动机10的燃气涡轮发动机的飞行器的方法的流程图。如图4所示，示例性方法400包括在框402处，选择性地接合和脱离设置在发动机10的低速线轴45和转子组件12之间的发动机离合器104。发动机离合器104的接合或脱离是基于飞行器或发动机10的操作状况来选择的，如下文更详细描述的。如在框404处所示，示例性方法400还包括接合和脱离设置在发动机10的低速线轴45和高速线轴35之间的线轴间离合器122。在一些实施例中，线轴间离合器122的脱离可以是自动的，例如，线轴间离合器122可以是单向离合器或超越离合器，其被构造成使两个线轴脱离，以防止一个线轴旋转得比期望的快，或者线轴间离合器122可以是用于选择性脱离的合适的离合器。此外，如本文所讨论的，当接合时，相应的离合器104、122沿相应的线轴35、45横跨离合器来传输扭矩，而当脱离时，扭矩可能不会沿相应的线轴35，45横跨相应的离合器104、122被传输。因此，发动机离合器104可以在不旋转转子组件12的情况下有助于发动机10的操作，并且使用联接到低速线轴45的电机68(其可以是例如，起动发电机)，线轴间离合器122可以有助于将旋转速度从低速轴46传递到高速轴38以起动核心32。

图5至图9示出了发动机10或包括发动机10的飞行器1的各种示例性操作状况。将理解的是，图5至图9示意性地描绘了相应离合器104、122的接合或脱离。更具体地，在图5至图9中，带阴影的离合器104、122(即，与白色或无阴影相对的呈灰色的离合器)表示脱离的离合器，而无阴影的离合器104、122(即，与灰色或带阴影相对的呈白色的离合器)表示接合的离合器。相应离合器104、122的阴影或没有阴影仅用于图示的目的，以便在示意图中更容易地指示离合器是接合还是脱离。

参照图5，当操作状况是发动机起动状况时，发动机离合器104脱离并且线轴间离合器122接合。如前所述，在示例性实施例中，电机68是用于向发动机10提供电力和从发动机10产生电力的起动发电机68。在发动机起动期间，起动发电机68向发动机10提供电力。更具体地，如本文所述的，起动发电机68可通过附件齿轮箱66机械地联接到低速线轴45的低速轴46。将电力施加到起动发电机68以引起低速轴46的旋转，并且在线轴间离合器122接合的情况下，线轴间离合器122将旋转速度从低速线轴45横跨离合器122传递到核心转子或高速轴38，以与低速线轴45相同的速度来加速核心32。低速线轴45和转子组件12之间的发动机离合器104脱离，使得核心32和动力涡轮或低速线轴45在不转动飞行器转子的情况下操作。一旦低速线轴45被加速到全速或100％速度，则起动发电机68不再需要电力并且燃烧器起燃发生。在燃烧器起燃之后，核心32的高速轴38加速到高于低速轴46的速度的怠速，并且起动循环完成。

将理解的是，低速线轴45的旋转可引起通过核心32的气流，从而与典型的发动机起动循环相比，可增加核心气流，其中低速线轴45是静止的，因为起动发电机联接到高速轴38而不是如本文所述的低速轴46。发动机起动期间增加的核心气流可改善发动机起动性能。

现在参考图6，当操作状况是发动机怠速状况时，发动机离合器104脱离并且线轴间离合器122脱离。在发动机怠速期间，起动发电机68从发动机10产生电力，而不是像上述发动机起动状况期间那样向发动机10提供电力。此外，图6中所示的分离构造允许发动机10在发动机怠速期间提供全部额定电力，同时飞行器在地面上，与转子组件12分离。分离构造可以启用诸如电动地面滑行的功能。此外，分离构造允许发动机10以正常转子速度和次级系统功能操作，并因此，允许发动机10在没有时间限制的额定值的情况下进行操作，使得发动机10可以提供比在其他已知发动机构造中可实现的更多的电力。因为发动机10可以在转子不转动的情况下提供全部电力，所以飞行器也可以用作临时发电站，例如用于外部使用或为机载能量存储装置充电。此外，使用本文所述的离合器构造，对于提供的相同电力，可以实现与已知发动机构造相比更低的排气温度，并且可以实现改进的比燃料消耗率(SFC)。

低速线轴45和转子组件12之间的脱离的发动机离合器104防止主飞行器转子12在发动机核心32怠速时转动，这可以避免使用转子制动器来防止转子组件12的旋转。更具体地，安装核心的发电机不是如本文所述的将起动发电机68安装在低速线轴45上，而是通过使用转子制动器以防止转子组件12旋转而在锁定转子状况下进行操作。意外的转子制动器释放或转子制动器故障可能导致危险状况；因此，通过包括发动机离合器104来消除转子制动器可以提高安全性。

转向图7，当操作状况是飞行前状况时，即，在飞行器起飞之前，发动机离合器104接合并且线轴间离合器122脱离。与发动机怠速一样，起动发电机68可以在飞行前状况期间从发动机10产生电力。在飞行前期间接合发动机离合器104将转子组件12定位成与低速线轴45可操作地连通，从而使转子组件12旋转。发动机离合器104可以根据预先设定的计划表被接合或可以被主动控制。此外，当低速线轴45以100％的速度旋转时，发动机离合器104在飞行前期间接合。因此，发动机离合器104可以被构造为在发动机离合器104从脱离转变到接合时允许离合器滑动，以允许在转子组件12加速的同时独立地控制发动机10的速度。更具体地，尽管在转子组件12加速期间可以改变(例如，降低)低速线轴45的速度以优化离合器性能，但是可以控制速度范围以避免与发动机或飞行器共振频率一致的特定速度，这可以防止在选定频率下的损害性操作。

一旦低速线轴45和转子组件12(即，飞行器转子)在速度上匹配，则正接合特征或正锁定特征110可被接合，以确保操作中的轴功率可用性并降低认证复杂性。也就是说，可以结合正锁定特征110，使得发动机离合器104仅在飞行器在地面上时可操作，确保在飞行操作期间经由低速线轴45向转子组件12提供轴动力。正锁定特征110可以是可伸缩花键等，并且可以由油压等提供动力，以帮助确保正锁定特征110不会意外脱离。

图7中示出的离合器构造可以允许转子组件12比其他已知设计加速得更快。此外，本文所述的示例性离合器构造允许发动机10在转子组件12保持静止的同时进行预热。如图7所示，发动机离合器104可以在核心32加速到速度之后接合，并且根据需要或期望，发动机离合器104可以在高速线轴35和低速线轴45长时间操作之后接合以经由电机68从发动机10产生电力。

现在参考图8，当操作状况是飞行状况时，即，在飞行器起飞、巡航和着陆期间，发动机离合器104接合并且线轴间离合器122脱离。如关于图7所描述的，正锁定特征110可用于在飞行期间将发动机离合器104锁定成接合。如前所述，正锁定特征110完全锁定低速线轴45和转子组件12之间的接口(interface)，以防止在飞行期间脱离。然而，在其他实施例中，发动机离合器104可以在飞行中脱离以关闭发动机10，例如用于减少燃料燃烧或仅作为发电机操作。

此外，起动发电机68可以被构造为在飞行期间既向发动机10提供电力又从发动机10产生电力。更具体地，多发动机旋翼机的主转子齿轮箱和涡轮螺旋桨飞行器的每个螺旋桨通常希望每个发动机的发动机输出是相同的。例如，如果其中一个发动机比另一个更高效或“更健康”，则更健康的发动机将在比其他发动机更低的核心速度和涡轮温度下进行操作，这可能导致发动机快速恶化，这不太健康，并且可能会分散飞行器的飞行员的注意力。本文所述的离合器构造将允许健康的发动机电动地补充不太健康的发动机的电力，这可以有助于发动机负载匹配(或匹配到飞行器的净输出)并优化发动机寿命。此外，在发动机故障或需要超过发动机10的额定功率的飞行模式的情况下，替代电源(诸如辅助动力单元(APU))或存储装置(诸如能量存储单元108)可以为起动发电机68提供电力，起动发电机68通过附件齿轮箱66机械地联接到低速轴46，如本文所述。这种电力可以被施加到操作的发动机10或故障的发动机10的起动发电机68，潜在地允许在飞行器的齿轮箱的额定值内增加应急电力。

现在转向图9，当操作状况是着陆后状况时，即，在飞行器从飞行返回地面之后，发动机离合器104脱离并且线轴间离合器122脱离。与发动机怠速和飞行前状况类似，起动发电机68在着陆后状况期间从发动机10产生电力。在示例性实施例中，发动机离合器104在着陆时立即脱离，使得低速线轴45(包括发动机动力涡轮或低速涡轮42)在着陆时立即与主飞行器转子12分离。这样，主飞行器转子12可以立即通过转子制动器或空气动力学被减慢，并且发动机10可以独立于主转子速度进行冷却，或者例如在需要返回飞行时保持运行而不停机。

当前的实践通常需要在着陆之后的发动机冷却期，接着发动机停机，接着是转子组件的停止，并且在该序列完成之后可以将乘客和/或货物从飞行器上移走。如果飞行器有APU，它将在此序列期间起动，或者如果飞行器没有APU，则可能会有有限的电气和HVAC操作可用。如所描述的，本文所述的离合器构造允许发动机10在着陆后立即与转子组件12脱离或分离，并且发动机10在怠速时冷却，同时转子组件12停止。因此，可以在主转子12停止的情况下向飞行器提供全部电力，同时允许发动机10在着陆后根据需要进行冷却，即，比目前的实践有更多的时间可用于发动机冷却。此外，由于转子组件12的停止立即发生而不是在发动机冷却期和发动机停机之后发生，所以乘客和/或货物可以在着陆后更快地离开，并且可以提高“热加油”的安全性。另外或替代地，通过允许发动机10在飞行之间继续操作而不停机，可以提高短程飞行的经济性。此外，如关于图6中所示的发动机怠速状况所描述的那样，图9所示的分离的着陆后构造可启用电动地面滑行。

示例性方法400和图5至图9中描述的发动机/飞行器状况或操作模式仅作为示例。在发动机循环期间可能出现其他发动机/飞行器状况，并且发动机离合器104和线轴间离合器122可以接合或脱离，以满足操作模式的电力、推力或其他需要。

如本文所述，在示例性实施例中，发动机离合器104可以选择性地在接合位置和脱离位置之间转变。将理解的是，控制器116，例如用于发动机10的发动机控制器(例如，全权限数字发动机控制(FADEC)控制器)、飞行器控制器、专用于电力系统106的控制器等，可用于有助于发动机离合器104的接合或脱离。在其他实施例中，线轴间离合器122也可选择性地接合或脱离，使得控制器116也可用于有助于线轴间离合器122的接合或脱离。将理解的是，发动机离合器104以及在一些实施例中的线轴间离合器122可以包括与控制器116可操作地通信的致动器或致动系统124，使得来自控制器116的信号可以被转换成运动，该运动接合或脱离相应的离合器104、122。用于线轴间离合器122的致动器124在图3A和3B中以虚线示出，以指示致动器124与其中线轴间离合器122被构造用于选择性接合或脱离的替代实施例一起使用。在图5至图9中，由于离合器122被描绘为单向离合器，因此没有示出用于线轴间离合器122的致动器124；然而，将理解的是，对于其中线轴间离合器122被选择性地接合/脱离的实施例，致动器124也可以被包括用于图5至图9中所示的构造。此外，将理解的是，在适当的实施例中，致动器124可构造成独立地致动发动机离合器104和线轴间离合器122两者。

控制器116可构造为接收指示在发动机10的操作期间的发动机10的各种操作状况和参数的数据。例如，发动机10包括一个或多个传感器114，其被构造为感测指示发动机10的各种操作状况和参数的数据，例如旋转速度、温度、压力、振动等。更具体地，对于图1所示的示例性实施例，一个或多个传感器114包括第一传感器114A，第一传感器114A被构造为感测指示转子组件12的一个或多个参数的数据(例如，驱动转子组件12的转子轴上的旋转速度、加速度、扭矩等)；第二传感器114B，第二传感器114B被构造为感测指示压缩机的数据(例如高速压缩机34内的压力、低速压缩机44内的压力等)；第三传感器114C，第三传感器114C被构造为感测指示一个或多个燃烧区段参数(例如燃烧区段40内的温度、流向燃烧区段40的燃料流、燃烧区段40内或周围的一个或多个压力等)、一个或多个高速涡轮参数(例如涡轮入口温度，高速涡轮36的旋转速度等)，或两者的数据；第四传感器114D，第四传感器114D可操作以感测指示低速系统的一个或多个参数的数据(例如低速线轴45的旋转速度)；以及第五传感器114E，第五传感器114E被构造成感测指示一个或多个可变几何部件的数据(例如一个或多个可变入口导向轮叶、出口导向轮叶、转子叶片16、导向轮叶20等的位置)。

特别参考控制器116的操作，在至少某些实施例中，控制器116可以包括一个或多个计算装置118。计算装置118可以包括一个或多个处理器118A和一个或多个存储器装置118B。一个或多个处理器118A可以包括任何合适的处理装置，例如微处理器、微控制器、集成电路、逻辑装置和/或其他合适的处理装置。一个或多个存储器装置118B可以包括一个或多个计算机可读介质，包括但不限于非暂时性计算机可读介质、RAM、ROM、硬盘驱动器、闪存驱动器和/或其他存储器装置。

一个或多个存储器装置118B可存储可由一个或多个处理器118A访问的信息，包括可由一个或多个处理器118A执行的计算机可读指令118C。指令118C可以是当由一个或多个处理器118A执行时使一个或多个处理器118A进行操作的任何指令集。在一些实施例中，指令118C可由一个或多个处理器118A执行以使一个或多个处理器118A进行操作，例如控制器116和/或计算装置118被构造的任何操作或功能、操作电力系统106的操作(例如，方法400)，如本文所述，和/或一个或多个计算装置118的任何其他操作或功能。指令118C可以是用任何合适的编程语言编写的软件或者可以用硬件实现。另外和/或替代地，指令118C可以在处理器118A上的逻辑和/或虚拟分开的线程中执行。存储器装置118B可以进一步存储可以被处理器118A访问的数据118D。例如，数据118D可以包括指示功率流的数据、指示发动机10飞行器操作状况的数据和/或本文描述的任何其他数据和/或信息。

计算装置118还可以包括网络接口118E，其用于例如与发动机10的其他部件、结合发动机10的飞行器、电力系统106等进行通信。例如，在所描述的实施例中，如上所述，发动机10包括一个或多个传感器114，用于感测指示发动机10和各种附件系统的一个或多个参数的数据，并且电力系统106包括能量存储单元108和电机68，并且还可以包括辅助动力单元。控制器116通过例如网络接口118E可操作地联接到这些部件，使得控制器116可以接收指示在操作期间由一个或多个传感器114感测的各种操作参数、部件的各种操作状况等的数据，并且还可以提供命令以控制电力系统106的电流和这些系统的其他操作参数，例如，响应于由一个或多个传感器114感测的数据和其他状况。

网络接口118E可以包括用于与一个或多个网络接口的任何合适的部件，包括例如发射器、接收器、端口、控制器、天线和/或其他合适的部件。例如，在所示的实施例中，网络接口118E被构造为与这些部件无线通信的无线通信网络(如图1中的虚线通信线所示)。

本文所讨论的技术指的是基于计算机的系统和由基于计算机的系统采取的动作和发送到基于计算机的系统及从基于计算机的系统发送的信息。本领域的普通技术人员将认识到，基于计算机的系统的固有灵活性允许在部件之间和部件之中对任务和功能进行多种可能的构造、组合和划分。例如，本文讨论的过程可以使用单个计算装置或组合工作的多个计算装置来实现。数据库、存储器、指令和应用可以在单个系统上实现，也可以分布在多个系统上。分布式部件可以按顺序或并行操作。

除了响应于操作状况而选择性地接合或脱离发动机离合器104之外，控制器116还可用于通过发动机离合器104来提供单向离合器或超越离合器的功能。更具体地，发动机离合器104和控制器116可以构造成使得控制器116响应于例如来自第一传感器114A和/或第四传感器114D的信号，而使发动机离合器104脱离，以防止转子组件12或低速线轴45旋转超过最大旋转速度。例如，控制器116可脱离发动机离合器104以允许转子组件12的旋转速度在飞行状况期间超过低速线轴45的速度。因此，控制器116可以被构造为选择性地脱离发动机离合器104，而不管操作状况如何，以保护转子组件12和/或低速线轴45不以高于期望的最大旋转速度旋转。

因此，本主题涉及燃气涡轮发动机轴架构和操作飞行器的方法。更具体地，本主题涉及涡轮轴发动机，其具有两个离合器，一个离合器在转子组件和低速线轴之间，而另一个离合器在低速线轴和高速线轴之间，以及位于低速线轴上的发动机附件齿轮箱。转子组件和低速线轴之间的离合器允许动力涡轮输出(即，低速线轴的低速轴的输出)与飞行器(即，转子组件或主转子，它提供了推力以推动飞行器)断开连接。低速线轴和高速线轴之间的离合器允许通过发动机附件齿轮箱连接到动力涡轮的起动发电机或电动发电机转动核心转子(即，高速线轴的高速轴)并起动发动机。因此，本文所述的离合器构造允许发动机在不转动飞行器的主转子的情况下以怠速起动并操作到高功率。此外，本文所述的离合器构造允许起动发电机的尺寸高达发动机功率的100％，使得起动发电机不受发动机额定值或可操作性的限制。因此，本主题允许具有位于低速线轴上的发动机起动发电机的更加电动的飞行器架构，能够为飞行器提供高达发动机的最大额定值所需的电力，而不是当安装核心的或核心位于高速线轴上时的额定功率的一小部分。也就是说，大型起动发电机允许发动机供应更多或所有的飞行器的整体电力需求。特别地，本文所述的离合器构造允许发动机在地面操作中供应最大可用电力，而不受被锁定转子操作可能带来的限制。此外，本主题有助于将机械和电力源集成到飞行器推进。

此外，如本文所述，本主题提供经由安装在低速线轴的起动发电机将来自APU或能量存储单元的电能转换为主转子机械能，以用于紧急状况或其他飞行状况，例如当需要额外的发动机性能时。此外，由于较低的核心机械负载，特别是来自核心上的可变负载，如本文所述构造的发动机可以具有改进的瞬态响应。额外的瞬态能力也可用于修改发动机的操作线，以提高循环效率。更重要的是，低速线轴上的附件齿轮箱是恒速齿轮箱，并且将附件定位在恒速齿轮箱上允许附件在一致的操作状况下进行操作，从而有利于对不再需要在宽的速度范围内操作的部件进行物理优化。本主题的其他益处和优点也可以实现。

本发明的进一步方面由以下条项的主题提供：

1.一种操作燃气涡轮发动机的方法，所述方法包括：选择性地接合和脱离设置在所述燃气涡轮发动机的低速线轴和转子组件之间的发动机离合器，其中基于包括所述燃气涡轮发动机的飞行器的操作状况来选择所述发动机离合器的接合或脱离，其中设置在所述燃气涡轮发动机的所述低速线轴和高速线轴之间的线轴间离合器在接合和脱离之间转变，并且其中，当所述高速线轴达到大于所述低速线轴的操作速度的速度时，所述线轴间离合器脱离。

2.根据前述条项中任一项所述的方法，其中当所述操作状况是发动机起动状况时，所述发动机离合器脱离并且所述线轴间离合器接合。

3.根据前述条项中任一项所述的方法，其中所述燃气涡轮发动机包括用于向所述燃气涡轮发动机提供电力和从所述燃气涡轮发动机产生电力的起动发电机，并且其中，所述起动发电机在所述发动机起动状况期间向所述燃气涡轮发动机提供电力。

4.根据前述条项中任一项所述的方法，其中当所述操作状况是发动机怠速状况时，所述发动机离合器脱离并且所述线轴间离合器脱离。

5.根据前述条项中任一项所述的方法，其中所述燃气涡轮发动机包括用于向所述燃气涡轮发动机提供电力和从所述燃气涡轮发动机产生电力的起动发电机，并且其中，所述起动发电机在所述发动机怠速状况期间从所述燃气涡轮发动机产生电力。

6.根据前述条项中任一项所述的方法，其中当所述操作状况是飞行前状况时，所述发动机离合器接合并且所述线轴间离合器脱离。

7.根据前述条项中任一项所述的方法，其中所述燃气涡轮发动机包括用于向所述燃气涡轮发动机提供电力和从所述燃气涡轮发动机产生电力的起动发电机，并且其中，所述起动发电机在所述飞行前状况期间从所述燃气涡轮发动机产生电力。

8.根据前述条项中任一项所述的方法，其中，在所述飞行前状况期间接合所述发动机离合器将所述转子组件定位成与所述低速线轴可操作地连通，并且其中，当所述低速线轴以100％速度旋转时，所述发动机离合器在所述飞行前状况期间接合。

9.根据前述条项中任一项所述的方法，其中所述发动机离合器被构造成当所述发动机离合器从脱离转变为接合时允许离合器滑动。

10.根据前述条项中任一项所述的方法，其中当所述操作状况是飞行状况时，所述发动机离合器接合并且所述线轴间离合器脱离，并且其中，所述发动机离合器在所述飞行状况期间被锁定为接合。

11.根据前述条项中任一项所述的方法，其中所述燃气涡轮发动机包括用于向所述燃气涡轮发动机提供电力和从所述燃气涡轮发动机产生电力的起动发电机，并且其中，所述起动发电机被配置为在所述飞行状况期间向所述燃气涡轮发动机提供电力和从所述燃气涡轮发动机产生电力。

12.根据前述条项中任一项所述的方法，其中当所述操作状况是着陆后状况时，所述发动机离合器脱离并且所述线轴间离合器脱离。

13.根据前述条项中任一项所述的方法，其中所述燃气涡轮发动机包括用于向所述燃气涡轮发动机提供电力和从所述燃气涡轮发动机产生电力的起动发电机，并且其中，所述起动发电机在所述着陆后状况期间从所述燃气涡轮发动机产生电力。

14.根据前述条项中任一项所述的方法，其中接合所述发动机离合器将所述低速线轴定位成与所述转子组件可操作地连通。

15.根据前述条项中任一项所述的方法，其中当接合时，所述线轴间离合器将所述低速线轴定位成与所述高速线轴可操作地连通。

16.根据前述条项中任一项所述的方法，其中所述线轴间离合器选择性地接合和脱离。

17.一种燃气涡轮发动机，包括：低速线轴；高速线轴；转子组件；发动机离合器，所述发动机离合器设置在所述低速线轴和所述转子组件之间；和线轴间离合器，所述线轴间离合器设置在所述低速线轴和所述高速线轴之间，其中，所述发动机离合器被构造成选择性地将所述低速线轴定位成与所述转子组件可操作地连通，并且其中，所述线轴间离合器被构造成将所述低速线轴定位成与所述高速线轴可操作地连通。

18.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，其中所述发动机离合器是正接合装置。

19.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，其中所述线轴间离合器是单向离合器。

20.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，进一步包括正锁定特征，所述正锁定特征将所述低速线轴锁定为与所述转子组件接合。

21.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，其中所述低速线轴包括低速压缩机、低速涡轮和低速轴，其中所述高速线轴包括高速压缩机、高速涡轮和高速轴，并且其中，所述低速线轴以比所述高速线轴更低的速度和更低的压力进行操作。

22.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，其中，所述线轴间离合器被构造成选择性地将所述低速线轴定位成与所述高速线轴可操作地连通。

23.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，还包括用于有助于所述发动机离合器的接合或脱离的控制器。

24.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，还包括用于将来自控制器的信号转换成发动机离合器的运动的致动器。

25.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，其中所述控制器进一步有助于所述线轴间离合器的接合或脱离。

26.根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮发动机，还包括用于将来自控制器的信号转换成线轴间离合器的运动的致动器。

该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求书的字面语言没有区别的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言没有实质性差异的等效结构元件，则它们旨在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种操作燃气涡轮发动机的方法，其特征在于，所述方法包括：

选择性地接合和脱离设置在所述燃气涡轮发动机的低速线轴和转子组件之间的发动机离合器，

其中基于包括所述燃气涡轮发动机的飞行器的操作状况来选择所述发动机离合器的接合或脱离，

其中设置在所述燃气涡轮发动机的所述低速线轴和高速线轴之间的线轴间离合器在接合和脱离之间转变，并且

其中，当所述高速线轴达到大于所述低速线轴的操作速度的速度时，所述线轴间离合器脱离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中当所述操作状况是发动机起动状况时，所述发动机离合器脱离并且所述线轴间离合器接合。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中所述燃气涡轮发动机包括用于向所述燃气涡轮发动机提供电力和从所述燃气涡轮发动机产生电力的起动发电机，并且其中，所述起动发电机在所述发动机起动状况期间向所述燃气涡轮发动机提供电力。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中当所述操作状况是发动机怠速状况时，所述发动机离合器脱离并且所述线轴间离合器脱离。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中所述燃气涡轮发动机包括用于向所述燃气涡轮发动机提供电力和从所述燃气涡轮发动机产生电力的起动发电机，并且其中，所述起动发电机在所述发动机怠速状况期间从所述燃气涡轮发动机产生电力。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中当所述操作状况是飞行前状况时，所述发动机离合器接合并且所述线轴间离合器脱离。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中所述燃气涡轮发动机包括用于向所述燃气涡轮发动机提供电力和从所述燃气涡轮发动机产生电力的起动发电机，并且其中，所述起动发电机在所述飞行前状况期间从所述燃气涡轮发动机产生电力。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中，在所述飞行前状况期间接合所述发动机离合器将所述转子组件定位成与所述低速线轴可操作地连通，并且其中，当所述低速线轴以100％速度旋转时，所述发动机离合器在所述飞行前状况期间接合。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述发动机离合器被构造成当所述发动机离合器从脱离转变为接合时允许离合器滑动。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中当所述操作状况是飞行状况时，所述发动机离合器接合并且所述线轴间离合器脱离，并且其中，所述发动机离合器在所述飞行状况期间被锁定为接合。

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