CN116412042A - 三流燃气涡轮发动机控制 - Google Patents

Abstract

公开了用于控制三流燃气涡轮发动机的控制系统和方案。一方面，三流发动机在架构上被布置成限定可以各自输出推进推力的初级旁通流动路径、次级旁通流动路径和核心流动路径。三流发动机包括一个或多个效应器，一个或多个效应器可以被控制，以调整由次级旁通流动路径提供的对净推进推力的推力贡献，以及由次级旁通流动路径提供的对相关联热管理系统的热贡献。在控制效应器时可以考虑竞争需求、限制和优先级。在一些实施例中，次级效应器可以与效应器联动或与效应器结合控制，以帮助调整由次级旁通流动路径提供的贡献。

Description

三流燃气涡轮发动机控制

技术领域

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的控制。

背景技术

一些用于飞行器的燃气涡轮发动机具有管理发动机和/或飞行器热负载的热管理系统或与热管理系统联接。这种燃气涡轮发动机通常还负责产生推进飞行器所需的推力。用于控制燃气涡轮发动机的推力贡献以及其相关联的热管理系统的热贡献的控制系统和方案将是本领域的受欢迎的补充。

附图说明

在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本主题的完整且使能的公开，包括其最佳模式，其中：

图1提供了根据本公开的各种实施例的三流燃气涡轮发动机的示意横截面视图；

图2提供了图1的三流发动机的前部分的特写示意横截面视图；

图3A、3B和3C提供了根据本公开的其它各种实施例的三流燃气涡轮发动机的各种替代实施例的示意横截面视图；

图4提供了根据本公开的各种实施例的用于飞行器的控制系统的系统图；

图5提供了描绘根据图1和图2的三流发动机的功率水平的函数而计划的入口导向轮叶位置的曲线图；

图6提供了描绘根据本公开的一个示例实施例的响应于增加的热需求而作为时间的函数的入口导向轮叶位置的曲线图；

图7提供了描绘根据本公开的一个示例实施例的响应于增加的推力需求而作为时间的函数的入口导向轮叶位置的曲线图；

图8提供了描绘根据本公开的一个示例实施例的响应于增加的热需求和增加的推力需求而作为时间的函数的入口导向轮叶位置的曲线图；

图9提供了描绘根据图1和图2的三流发动机的功率水平的函数而计划的可变喷嘴位置的曲线图；

图10提供了描绘通过作为图1和图2的三流发动机的校正推力的函数的桨距来计划的各种速度线的曲线图；

图11提供了描绘根据图1和图2的三流发动机的功率水平的函数而计划的功率比的曲线图；

图12提供了描绘根据图1和图2的三流发动机的功率水平的函数而计划的增压器可变定子轮叶位置的曲线图；

图13提供了描绘根据图1和图2的三流发动机的功率水平的函数而计划的可变排放阀的曲线图；

图14提供了根据本公开的各种实施例的操作三流发动机的方法的流程图；和

图15提供了根据本公开的示例实施例的用于实施本公开的一个或多个方面的计算系统的框图。

具体实施方式

现在将详细参考本公开的当前实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标号来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似的标号已用于指代本公开的相似或类似部分。

如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表示各个部件的位置或相对重要性。

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”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体向其流动的方向。

除非本文另有说明，否则术语“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的间接联接、固定或附接。

除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代。

在例如“A、B和C中的至少一个”的上下文中的术语“至少一个”是指仅A、仅B、仅C，或A、B和C的任何组合。

如本文在整个说明书和权利要求书中使用的，近似语言被应用于修饰可以允许变化而不会导致与其相关的基本功能发生改变的任何定量表示。因此，由诸如“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精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量该值的仪器的精度，或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在2％、5％、10％或20％的裕度内。

在此以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另有说明，否则此类范围被识别并包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围都包括端点，并且端点可以相互独立地组合。

术语“涡轮机”或“涡轮机械”是指包括一起生成扭矩输出的一个或多个压缩机、发热区段(例如，燃烧区段)和一个或多个涡轮的机器。

术语“燃气涡轮发动机”是指具有涡轮机作为其动力源的全部或一部分的发动机。示例燃气涡轮发动机包括涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机等，以及这些发动机中的一个或多个的混合电动版本。

术语“燃烧区段”是指用于涡轮机的任何热添加系统。例如，术语燃烧区段可以指包括爆燃燃烧组件、旋转爆震燃烧组件、脉冲爆震燃烧组件或其他适当的热添加组件中的一个或多个的区段。在某些示例实施例中，燃烧区段可以包括环形燃烧器、罐形燃烧器、管状燃烧器、驻涡燃烧器(TVC)或其他合适的燃烧系统，或其组合。

当与压缩机、涡轮、轴或线轴部件等一起使用时，除非另有说明，否则术语“低”和“高”，或它们各自的比较级(例如，更“低”和更“高”，在适用的情况下)均指发动机内的相对速度。例如，“低涡轮”或“低速涡轮”限定被构造为以低于发动机处的“高涡轮”或“高速涡轮”的旋转速度(例如最大可允许旋转速度)操作的部件。

本公开的方面涉及用于控制三流燃气涡轮发动机的控制系统和方案。在一个方面，提供了一种三流发动机，该三流发动机在架构上被布置成产生共同提供发动机的净推进推力的三个不同的推进推力流。三流燃气涡轮发动机限定可以各自输出推进推力的初级旁通流动路径、次级旁通流动路径和核心流动路径。三流发动机可以包括一个或多个效应器，一个或多个效应器可以被控制，以调整由次级旁通流动路径提供的对净推进推力的推力贡献，以及由次级旁通流动路径提供的对相关联热管理系统的热贡献。在控制效应器时可以考虑竞争需求、限制和优先级。在一些实施例中，次级效应器可以与效应器联动或与效应器结合控制，以帮助调整由次级旁通流动路径提供的贡献。

三流发动机在架构上被布置成并且可操作以实施所公开的控制方案中的一个或多个可以具有某些优点和益处。例如，这种控制方案可以允许优化或以其他方式改进三流发动机的性能和约束处理。可以调整这种三流发动机的推力能力和/或冷却能力的优先级以优化或以其他方式改进性能，同时保持可操作性和安全操作。具体而言，这种控制方案可能会考虑压缩机操作线、热约束或需求、风扇速度或螺旋桨扭矩、与可变几何部件相关联的限制、以及安装有三流发动机的飞行器或运载器的可控性。可通过这种三流发动机实现可操作的快速瞬变能力。也可以实现其他益处和优点。

现在转向附图，图1提供了根据本公开的一个示例实施例的燃气涡轮发动机的示意横截面视图。特别地，图1提供了航空三流燃气涡轮发动机，本文称为“三流发动机100”。图1的三流发动机100可以安装到航空运载器(例如固定翼飞行器)，并且可以产生用于推进航空运载器的推力。三流发动机100是“三流发动机”，因为它的架构在操作期间提供了三个不同的产生推力的气流流。

作为参考，三流发动机100限定轴向方向A、径向方向R和周向方向C。此外，三流发动机100限定沿轴向方向A延伸的轴向中心线或纵向轴线112。通常，轴向方向A平行于纵向轴线112延伸，径向方向R在正交于轴向方向A的方向上从纵向轴线112向外延伸和向内延伸到纵向轴线112，并且周向方向围绕纵向轴线112延伸三百六十度(360°)。三流发动机100例如沿轴向方向A在前端114和后端116之间延伸。

三流发动机100包括核心发动机118和定位在其上游的风扇区段150。通常，核心发动机118以串行流动顺序包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。具体地，如图1所示，核心发动机118包括发动机核心120和环形地围绕发动机核心120的至少一部分的核心罩122。发动机核心120和核心罩122限定环形核心入口124。核心罩122还包围并支撑增压器或低压压缩机126，用于对通过核心入口124进入核心发动机118的空气进行加压。高压多级轴流式压缩机128从LP压缩机126接收加压空气并进一步增加空气的压力。加压空气流向下游流到燃烧器130，在燃烧器130处燃料被注入到加压空气流中并点燃，以升高加压空气的温度和能量水平。

高能燃烧产物从燃烧器130向下游流到高压涡轮132。HP涡轮132通过第一轴或高压轴136驱动HP压缩机128。在这方面，HP涡轮132与HP压缩机128驱动地联接。高能燃烧产物然后流到低压涡轮134。LP涡轮134通过第二轴或低压轴138驱动LP压缩机126、风扇区段150的部件，并且可选地，驱动电机200。在这方面，LP涡轮134与LP压缩机126、风扇区段150的部件和电机200驱动地联接。在该示例实施例中，LP轴138与HP轴136同轴。在驱动每个涡轮132、134之后，燃烧产物通过核心排气喷嘴140离开核心发动机118，以产生推进推力。因此，核心发动机118限定在核心入口124和核心排气喷嘴140之间延伸的核心流动路径142。核心流动路径142是沿径向方向R大致定位在核心罩122内侧的环形流动路径。

风扇区段150包括初级风扇152。对于图1所描绘的实施例，初级风扇152是开式转子或非管道式初级风扇。然而，在其他实施例中，初级风扇152可以是管道式风扇。例如，在图3A中，初级风扇152被示出为由周向围绕初级风扇152的风扇壳体157或机舱形成管道。返回图1，初级风扇152包括风扇叶片154阵列(图1中仅示出一个)。风扇叶片154是可例如绕纵向轴线112旋转的。如上所述，初级风扇152经由LP轴138与LP涡轮134驱动地联接。在一些实施例中，例如在直接驱动构造中，初级风扇152可以直接与LP轴138联接。在其他实施例中，如图1所示，例如在间接驱动或齿轮驱动构造中，初级风扇152可以经由减速齿轮箱155与LP轴138机械联接。

此外，风扇叶片154可以围绕纵向轴线112等间距布置。每个叶片154具有根部和尖端以及限定在它们之间的跨度。每个叶片154限定中心叶片轴线156。对于该实施例，初级风扇152的每个叶片154可围绕它们各自的中心叶片轴线156例如彼此一致地旋转。可以控制一个或多个致动器158以围绕它们各自的中心叶片轴线156倾斜风扇叶片154。如本文将进一步解释的，风扇叶片154可以围绕它们各自的中心叶片轴线156倾斜或旋转，以影响或控制通过次级旁通流动路径172的气流。以此方式，风扇叶片154可以被调节以优化或以其他方式改进次级旁通流动路径172的推力贡献，或优化或以其他方式改进由次级旁通流动路径172提供的热管理贡献，或换句话说，优化或以其他方式改进次级旁通流动路径172与热管理系统的相互作用。

风扇区段150还包括风扇导向轮叶阵列160，其包括围绕纵向轴线112设置的风扇导向轮叶162(图1中仅示出一个)。对于该实施例，风扇导向轮叶162不可绕纵向轴线112旋转。每个风扇导向轮叶162都具有根部和尖端，以及限定在它们之间的跨度。风扇导向轮叶162可以如图1所示不被遮蔽，或者可以例如通过沿径向方向R从风扇导向轮叶162的尖端向外间隔开的环形护罩而被遮蔽。每个风扇导向轮叶162限定中心叶片轴线164。对于该实施例，风扇导向轮叶阵列160的每个风扇导向轮叶162可绕它们各自的中心叶片轴线164例如彼此一致地旋转。可以控制一个或多个致动器166以绕它们各自的中心叶片轴线164倾斜风扇导向轮叶162。然而，在其他实施例中，每个风扇导向轮叶162可以是固定的或不能倾斜的。风扇导向轮叶162安装到外罩170。

外罩170环形地包围核心罩122的至少一部分，并且沿径向方向R大致定位在核心罩122的外侧。特别地，外罩170的下游区段在核心罩122的前部分上方延伸，以限定次级旁通流动路径172。进入的空气可以通过次级旁通入口176进入次级旁通流动路径172，并且可以通过次级旁通出口178离开以产生推进推力。次级旁通流动路径172是沿径向方向R大致限定在核心流动路径142外侧的环形流动路径。外罩170和核心罩122连接在一起并由多个基本上径向延伸、周向间隔开的支柱174(图1中仅示出一个)支撑。支柱174可以各自在空气动力学上成形为引导空气由此流动。除了支柱174之外的其他支柱可用于连接和支撑外罩170和/或核心罩122。

现在参考图1和图2，图2提供了三流发动机100的前部分的特写示意横截面视图。如所描绘的，一个或多个热交换器230可以结合到次级旁通流动路径172中或内。一个或多个热交换器230可以被构造为从发动机操作中使用的各种流体(例如风冷油冷却器(ACOC)、冷却的冷却空气(CCA)等)移除或接受热量。热交换器230可以利用集成到次级旁通流动路径172中的优势，由于不影响初级推力源，因此与传统发动机架构相比性能(例如燃料效率和推力)损失降低，在这种情况下，初级推力源是图1中标记为S1的非管道式风扇流。热交换器230可以冷却流体，例如齿轮箱油、发动机油底壳油、热传输流体(例如超临界流体或市售单相或两相流体(超临界CO2、EGV、Syltherm 800、液态金属等))、发动机引气等。热交换器230也可以由冷却不同工作流体(例如与燃料冷却器配对的ACOC)的不同段或通道组成。一个或多个热交换器230可以具有相关联的温度传感器，该温度传感器可操作以感测热交换器230处的温度。可以基于这样的温度读数来控制各种第三流效应器。

热交换器230可以结合到热管理系统中，该热管理系统经由流过网络或热总线的热交换流体提供热传输，以从源移除热量并将其传输到热交换器，例如一个或多个热交换器230。一种这样的系统在共同转让、已发布的美国专利10,260,419中描述，该专利通过引用并入本文。

三流发动机100还限定入口流动路径180。入口流动路径180在发动机入口182和核心入口124/次级旁通入口176之间延伸。发动机入口182大致限定在外罩170的前端，并且沿轴向方向A定位在初级风扇152和风扇导向轮叶阵列160之间。入口流动路径180是沿径向方向R限定在外罩170内侧的环形流动路径。沿入口流动路径180向下游流动的空气被核心罩122的分流器144的鼻部(不一定均匀地)分流到核心流动路径142和次级旁通流动路径172中。入口流动路径180沿径向方向R比核心流动路径142更宽。入口流动路径180沿径向方向R也比次级旁通流动路径172更宽。

如所描绘的，风扇区段150还包括中间风扇190。中间风扇190包括中间风扇叶片192阵列(图1中仅示出一个)。中间风扇叶片192是可例如绕纵向轴线112旋转的。中间风扇190经由LP轴138与LP涡轮134驱动地联接。中间风扇叶片192可以围绕纵向轴线112以相等的周向间隔布置。如图2所示，每个中间风扇叶片192具有根部194和尖端196以及限定在它们之间的跨度。此外，每个中间风扇叶片192具有前缘198和后缘199。中间风扇叶片192由外罩170环形围绕或形成管道。在这点上，中间风扇190沿径向方向R定位在外罩170的内侧。此外，对于该示例实施例，中间风扇190定位在核心流动路径142和次级旁通流动路径172两者上游的入口流动路径180内。

流过入口流动路径180的空气流过中间风扇叶片192并在其下游(特别是在中间风扇叶片192的尖端196处)加速。由中间风扇叶片192加速的空气的至少一部分流入次级旁通流动路径172，并且最终通过次级旁通出口178排出以产生推进推力。此外，由中间风扇叶片192加速的空气的至少一部分流入核心流动路径142，并且最终通过核心排气喷嘴140排出以产生推进推力。通常，中间风扇190是定位在发动机入口182下游的压缩装置。中间风扇190可操作以加速空气进入次级旁通流动路径172或次级旁通通道。

如图1和图2进一步所示，可变入口导向轮叶240阵列定位在中间风扇190的上游。特别地，可变入口导向轮叶240定位成紧邻中间风扇190的上游和发动机入口182的下游。此外，可变入口导向轮叶240可以围绕纵向轴线112等间距布置。每个可变入口导向轮叶240限定中心轮叶轴线242。对于该实施例，可变入口导向轮叶240可绕它们各自的中心轮叶轴线242例如彼此一致地旋转。可以控制一个或多个致动器244以绕它们各自的中心轮叶轴线242倾斜可变入口导向轮叶240。如本文将进一步解释的，可变入口导向轮叶240可绕它们各自的中心轮叶轴线242倾斜或旋转，以影响或控制通过次级旁通流动路径172的气流。以此方式，可变入口导向轮叶240可以被调节以优化或以其他方式改进次级旁通流动路径172的推力贡献，或优化或以其他方式改进由次级旁通流动路径172提供的热管理贡献，或者更确切地说，优化或以其他方式改进次级旁通流动路径172和热管理系统之间的相互作用。

在一些实施例中，可选地，三流发动机100可以包括可变喷嘴250(见图2)，可变喷嘴250结合到次级旁通流动路径172中或沿次级旁通流动路径172定位。对于该实施例，可变喷嘴250定位在次级旁通出口178的上游处或定位成紧邻次级旁通出口178的上游。可变喷嘴250可以是可滑动的、可移动的和/或可平移的塞。例如，可变喷嘴250可以在第一或打开位置与第二或关闭位置之间移动。在图2中，可变喷嘴250经由实线示出处于打开位置并且经由虚线示出处于关闭位置。在一些实施例中，可变喷嘴250可以移动到打开位置和关闭位置之间的位置，即移动到中间位置。可变喷嘴250可以由致动器252移动以改变通过次级旁通出口178的出口面积。可变喷嘴250可以是环形对称装置，其可以被控制以调节通过次级旁通流动路径172的气流。也可以采用其他合适的喷嘴设计，包括结合推力反向功能的那些喷嘴设计。如本文将进一步解释的，可以移动可变喷嘴250以影响或控制通过次级旁通流动路径172的气流。以这种方式，可变喷嘴250可以被调节以优化或以其他方式改进次级旁通流动路径172的推力贡献，或者优化或以其他方式改进由次级旁通流动路径172提供的热管理贡献，或者换句话说，优化或以其他方式改进次级旁通流动路径172与热管理系统的相互作用。

三流发动机100也可以包括其他可变几何形状。例如，增压器或LP压缩机126可包括一级或多级压缩机转子叶片和压缩机定子轮叶，其中至少一级压缩机定子轮叶是可变定子轮叶。例如，如图1和图2所示，LP压缩机126包括至少一级压缩机定子轮叶，在该示例中压缩机定子轮叶是增压器入口导向轮叶260。增压器入口导向轮叶260定位在中间风扇190的下游并且定位在核心流动路径142内。增压器入口导向轮叶260可以围绕纵向轴线112等间距布置。每个增压器入口导向轮叶260限定中心轮叶轴线262。对于该实施例，每个增压器入口导向轮叶260可绕它们各自的中心轮叶轴线262例如彼此一致地旋转。可以控制一个或多个致动器264以绕它们各自的中心轮叶轴线262倾斜增压器入口导向轮叶260。如本文将进一步解释的，增压器入口导向轮叶260可以绕它们各自的中心轮叶轴线262倾斜或旋转，以帮助控制通过次级旁通流动路径172的气流的一个或多个特性。

此外，如图2所示，三流发动机100可包括定位在LP压缩机126下游和HP压缩机128上游的可变排放阀270。通过调节可变排放阀270，空气可以从核心流动路径142中排放。除了其他原因之外，空气可以从核心流动路径142中排放，使得碎屑可以从核心流动路径142中抽出或排出，并且改变压缩机系统相对于它们各自的失速线的操作线。三流发动机100限定机外排放管道272和次级排放管道274中的至少一个。机外排放管道272提供核心流动路径142和三流发动机100机外之间的流体连通。在这一点上，经由机外排放管道272从核心流动路径142排放的空气被排出到三流发动机100机外，例如进入初级推进流或第一推力流S1(图1)。次级排放管道274提供核心流动路径142和次级旁通流动路径172之间的流体连通。以此方式，经由次级排放管道274从核心流动路径142排放的空气被排出到次级旁通流动路径172中。如本文将进一步解释的，可变排放阀270可以被调节以帮助控制通过次级旁通流动路径172的气流的一个或多个特性。

本文提供的三流发动机100的实施例生成高于等于阈值功率负载(即，转子翼型件的功率/面积)的增加的非管道式转子效率。在某些实施例中，在巡航高度下阈值功率负载是25马力/ft²或更大。在本文提供的发动机、结构和方法的特定实施例中，在巡航高度下生成25马力/ft²和100马力/ft²之间的功率负载。巡航高度通常是飞行器在爬升之后和下降到进场飞行阶段之前水平的高度。在各种实施例中，发动机应用于巡航高度高达大约65,000ft的运载器。在某些实施例中，巡航高度在大约28,000ft和大约45,000ft之间。在又一些实施例中，巡航高度表示为基于海平面处的标准气压的飞行高度，其中巡航飞行条件在FL280和FL650之间。在另一个实施例中，巡航飞行条件在FL280和FL450之间。在又一些实施例中，巡航高度至少基于大气压力来限定，其中基于大约14.70psia的海平面压力和大约59华氏度的海平面温度，巡航高度在大约4.85psia和大约0.82psia之间。在另一个实施例中，巡航高度在大约4.85psia和大约2.14psia之间。应当理解，在某些实施例中，由压力限定的巡航高度范围可以基于不同的参考海平面压力和/或海平面温度来调整。

因此，应当理解，这种构造的发动机被构造为在以额定速度操作期间生成约25,000和35,000磅之间的推力。然而，应当理解，本公开的创造性方面适用于可操作以在额定速度操作期间产生约2,000和130,000磅之间的推力的发动机。此外，本公开的创造性方面适用于可操作以在操作期间产生约1,000和130,000磅之间的推力的发动机。

对于图1的示例性实施例，初级风扇152包括十二(12)个风扇叶片154。从负载角度来看，这样的叶片数可以允许减小每个叶片154的跨度，使得初级风扇152的总直径也可以减小(例如，在示例性实施例中减小到约十二英尺)。也就是说，在其他实施例中，初级风扇152可以具有任何合适的叶片数和任何合适的直径。在某些合适的实施例中，初级风扇152包括至少八(8)个叶片154。在另一个合适的实施例中，初级风扇152可以具有至少十二(12)个叶片154。在又一合适的实施例中，初级风扇152可以具有至少十五(15)个叶片154。在又一合适的实施例中，初级风扇152可以具有至少十八(18)个叶片154。在这些实施例中的一个或多个中，初级风扇152包括二十六(26)个或更少叶片154，例如二十(20)个或更少叶片154。此外，在某些示例性实施例中，初级风扇152可以限定至少10英尺(例如至少11英尺，例如至少12英尺，例如至少13英尺，例如至少15英尺，例如至少17英尺，例如高达28英尺，例如高达26英尺，例如高达24英尺，例如高达16英尺)的直径。

在各种实施例中，应当理解，三流发动机100包括的轮叶162的数量与叶片154的数量之比可以小于、等于或大于1:1。例如，在某些实施例中，三流发动机100可以包括的轮叶162的数量与叶片154的数量之比在1:2和5:2之间。可以基于包括轮叶162的尺寸的多种因素来调整该比，以确保为来自初级风扇152的气流去除期望量的旋流。

应当理解，本文描绘和描述的单非管道式转子发动机的各种实施例可以允许0.5马赫或以上的正常亚音速飞行器巡航高度操作。在某些实施例中，发动机100允许在巡航高度下0.55马赫和0.85马赫之间的正常飞行器操作。在某些实施例中，发动机100允许风扇尖端速度(即，风扇叶片154的尖端速度)等于或小于750英尺/秒(fps)。如将从本文的描述进一步理解的，初级风扇152或转子组件的风扇叶片154的负载可以促进这样的飞行速度。

此外，三流发动机100可以布置成限定初级风扇半径与中间风扇半径比。初级风扇半径与中间风扇半径比限定为：初级风扇半径/中间风扇半径。初级风扇半径被测量为沿径向方向R跨越在纵向轴线112和初级风扇152的风扇叶片154中的一个的前缘尖端之间的径向长度或半径。具体地，如图1最佳所示，初级风扇半径被测量为半径R1，其沿径向方向R跨越在纵向轴线112和初级风扇叶片154中的一个的前缘尖端之间。中间风扇半径被测量为沿径向方向R跨越在纵向轴线112和中间风扇190的中间风扇叶片192中的一个的前缘尖端之间的径向长度或半径。具体地，如图2所示，中间风扇半径被测量为半径R2，其沿径向方向R跨越在纵向轴线112和中间风扇叶片192中的一个的前缘尖端之间。

在一些实施例中，三流发动机100将初级风扇半径与中间风扇半径比限定为等于或大于2.0且小于或等于6.5。具体地，在一些实施例中，三流发动机100将初级风扇半径与中间风扇半径比限定为至少约2.0。在其他实施例中，三流发动机100将初级风扇半径与中间风扇半径比限定为至少约2.5。在又一些实施例中，三流发动机100将初级风扇半径与中间风扇半径比限定为至少约3.0。例如，在图1中，初级风扇半径与中间风扇半径比略大于3.0。在一些进一步实施例中，三流发动机100将初级风扇半径与中间风扇半径比限定为至少约4.0。在又一些实施例中，三流发动机100将初级风扇半径与中间风扇半径比限定为至少约6.0。在一些其他实施例中，三流发动机100将初级风扇半径与中间风扇半径比限定为约6.5。对于具有在本段中提及的初级风扇半径与中间风扇半径比的所述下限的实施例，除非另有说明，否则这些指出的比的上限可高达6.5。本公开的发明人已经认识到，具有根据所述范围/比布置的初级风扇和中间风扇的三流发动机有利地平衡空气动力学性能和发动机效率与初级风扇152和中间风扇190的机械约束。

参考图1，三流发动机100的操作可以以下面的示例性方式概括。在操作期间，初始或进入的气流穿过初级风扇152的风扇叶片154并分成第一气流和第二气流。第一气流绕过发动机入口182并沿径向方向R在外罩170的外侧大致沿轴向方向A流动。由初级风扇叶片154加速的第一气流穿过风扇导向轮叶162，并沿着由三流发动机限定的初级旁通流动路径188向下游继续，以产生初级推进流或第一推力流S1。三流发动机100产生的净推力的绝大部分是由第一推力流S1产生的。第二气流通过环形发动机入口182进入入口流动路径180。

通过入口流动路径180向下游流动的第二气流流过中间风扇190的中间风扇叶片192，并因此被压缩。向中间风扇190下游流动的第二气流被位于核心罩122前端的分流器144分流。具体地，向中间风扇190下游流动的第二气流的一部分通过核心入口124流入核心流动路径142。流入核心流动路径142的第二气流的部分被LP压缩机126和HP压缩机128逐渐压缩，并且最终排放到燃烧区段。排放的加压空气流向下游流动到燃烧器130，在燃烧器130中引入燃料以生成燃烧气体或产物。

更具体地，燃烧器130限定与纵向中心线轴线112大致同轴的环形燃烧室。燃烧器130经由压力压缩机排放出口接收来自HP压缩机128的环形加压空气流。该压缩机排放空气的一部分流入混合器(未示出)。燃料通过燃料喷嘴注入以与空气混合，从而形成提供给燃烧室用于燃烧的燃料-空气混合物。燃料-空气混合物的点燃由一个或多个合适的点火器完成，并且产生的燃烧气体沿轴向方向A流向并流入HP涡轮132的环形第一级涡轮喷嘴。第一级喷嘴由包括多个径向延伸、周向间隔开的喷嘴轮叶的环形流动沟道限定，这些喷嘴轮叶转动气体使得它们成角度地流动并冲击HP涡轮132的第一级涡轮叶片。燃烧产物离开HP涡轮132并流过LP涡轮134，并且通过核心排气喷嘴140离开核心流动路径142以产生核心空气流或第二推力流S2。对于该实施例，如上所述，HP涡轮132经由HP轴136驱动HP压缩机128，而LP涡轮134经由LP轴138驱动LP压缩机126、初级风扇152、中间风扇190和电机200。

向中间风扇190下游流动的第二气流的另一部分被分流器144分流到次级旁通流动路径172中。空气通过次级旁通入口176进入次级旁通流动路径172。空气大致沿轴向方向A流过次级旁通流动路径172，并且最终通过次级旁通出口178从次级旁通流动路径172排出，以产生第三推力流S3。

如本文所用，“第三流”或第三推力流S3是指能够增加流体能量以产生一小部分总推进系统推力的次级空气流。在一些实施例中，第三流的压力比高于初级推进流(例如，旁通或螺旋桨驱动的推进流)的压力比。推力可以通过专用喷嘴或通过将次级空气流与初级推进流或核心空气流混合到例如公共喷嘴中来产生。在某些示例性实施例中，次级空气流的操作温度低于发动机的最大压缩机排放温度。第三流的操作温度可以低于350华氏度(例如低于300华氏度，例如低于250华氏度，例如低于200华氏度，并且至少与环境温度一样高)。在某些示例性实施例中，这些操作温度可以促进热传递至第三流和单独流体流，或来自第三流和单独流体流的热传递。此外，在某些示例性实施例中，在起飞条件下，或更具体地，当在海平面、静态飞行速度、86华氏度环境温度操作条件下以额定起飞功率操作时，第三流可以贡献小于总发动机推力的50％(并且至少例如总发动机推力的2％)。此外，在某些示例性实施例中，第三流的方面(例如，空气流、混合或排气特性)以及由此对总推力的上述示例性百分比贡献，可以在发动机操作期间被动地调整或通过使用发动机控制特征(例如燃料流量、电机功率、可变定子、可变入口导向轮叶、阀、可变排气几何形状或流体特征)有目的地修改，以在广泛的潜在操作条件下调整或优化或以其他方式提高整体系统性能。

尽管三流发动机100已在图1中描述和示出为代表可操作以产生第一推力流S1、第二推力流S2和第三推力流S3的示例三流燃气涡轮发动机，但是应当理解，本公开的创造性方面可以应用于具有其他构造的三流燃气涡轮发动机。例如，在一些实施例中，三流发动机100可以具有离心HP压缩机，可以不包括增压器，可以包括电驱动增压器或LP压缩机等。此外，在其他示例实施例中，初级风扇152可由风扇壳体157或外机舱形成管道，例如如图3A所示。如图3A所示，旁通通道159可以限定在风扇壳体157和外罩170之间。第一推力流S1可以流过旁通通道159。一个或多个周向间隔开的出口导向轮叶168(图3A中仅示出一个)可以在风扇壳体157、外罩170和发动机核心120之间延伸并连接风扇壳体157、外罩170和发动机核心120，以为这些部件提供结构支撑。在这样的实施例中，减速齿轮箱155和/或一个或多个致动器158可以是可选的。在这点上，初级风扇152可以直接与LP轴138联接(例如，在直接驱动构造中)，和/或初级风扇152可以是固定桨距风扇。

在其他实施例中，三流发动机100可以具有其他中间风扇和/或分流器构造。例如，如图3B和图3C所示，分流器144的鼻部定位在中间风扇190的上游。在这样的实施例中，中间风扇叶片192可以包括一体式分流器，其在中间风扇190自身附近有效地将空气流分成径向内流和径向外流(或第二流S2和第三流S3)。这种构造可以称为叶片对叶片构造，其中径向内叶片和径向外叶片有效地相互叠加并且可以整体形成或以其他方式制造，以实现流之间的分离。图3B和图3C示出了具有这种叶片对叶片构造的实施例。这样的构造在共同转让、已发布的美国专利第4,043,121号中更详细地描述，该专利通过引用并入本文。

此外，如图3B和图3C所示，三流发动机100包括核心入口导向轮叶阵列240A，核心入口导向轮叶阵列240A具有可绕它们各自的中心轮叶轴线旋转的多个入口导向杆。核心入口导向轮叶阵列240A定位在中间风扇190上游的核心流动路径142内。核心入口导向轮叶阵列240A的入口导向轮叶的桨距可由一个或多个致动器移动。此外，三流发动机100还包括次级入口导向轮叶阵列240B，次级入口导向轮叶阵列240B具有可绕它们各自的中心轮叶轴线旋转的多个入口导向杆。次级入口导向轮叶阵列240B定位在中间风扇190上游的次级旁通流动路径172内。次级入口导向轮叶阵列240B的入口导向轮叶的桨距可由一个或多个致动器移动。核心入口导向轮叶阵列240A的入口导向轮叶的桨距和次级入口导向轮叶阵列240B的入口导向轮叶的桨距可由它们各自的致动器独立地控制，例如，控制到相同或不同的桨距角，或者在替代实施例中，它们可以被控制为一致地倾斜。

核心入口导向轮叶阵列240A可以与次级入口导向轮叶阵列240B堆叠(即，轴向对准)，如图3B所示，或者可以如图3C所示沿轴向方向A彼此偏移。此外，在如图3C所描绘的一些实施例中，三流发动机100可以包括中间风扇增压器191，其包括与LP轴138机械联接的多个周向间隔开的中间风扇增压器叶片。中间风扇增压器191定位在中间风扇190上游和核心入口导向轮叶242A下游的核心流动路径142内。中间风扇增压器191在到达中间风扇190之前增强核心气流。

如图1(以及图3A、3B、3C的实施例)进一步所示，三流发动机100包括与其旋转部件机械联接的电机200。在这方面，三流发动机100是航空混合电动推进机器。具体地，如图1所示，三流发动机100包括与LP轴138机械联接的电机200。电机200可以直接机械连接到LP轴138，或者替代地，电机200可以例如通过齿轮箱216间接地与LP轴138机械联接。如图所示，电机200嵌入三流发动机100内靠近其后端116。具体地，电机200定位在中间风扇190的后部，并且沿轴向方向A至少部分地与LP涡轮134或LP涡轮134的后部重叠。此外，对于该实施例，电机200沿径向方向R定位在核心流动路径142内侧。虽然电机200在LP轴138的后端与LP轴138可操作地联接，但电机200可以在任何合适的位置与LP轴138联接，或者可以联接到三流发动机100的其他旋转部件，例如HP轴136。例如，在一些实施例中，电机200可以与LP轴138联接并且沿轴向方向A定位在中间风扇190的前方。

在一些实施例中，例如当需要附加推力时，电机200可以是可操作以驱动或推动LP轴138的电动机。在其他实施例中，电机200可以是可操作以将机械能转换成电能的发电机。以此方式，电机200生成的电力可以被引导至各种发动机和/或飞行器系统。在一些实施例中，电机200可以是具有双重功能的电动机/发电机。

电机200包括转子214和定子224。转子214与LP轴138机械联接并且可与LP轴138一起旋转。定子224可以固定到结构支撑构件，例如后框架构件。在该示例实施例中，电机200限定中心线，该中心线与三流发动机100的纵向轴线112对准或同轴。转子214和定子224一起限定其间的气隙。此外，转子214可包括多个磁体(例如多个永磁体)，而定子224可包括多个绕组或线圈。因此，电机200可以被称为永磁电机。然而，在其他示例性实施例中，电机200可以以任何合适的方式构造。例如，电机200可以被构造为包括多个电磁体和有源电路的电磁电机、感应型电机、开关磁阻型电机、同步AC电机、异步电机，或任何其他合适的发电机/电动机。

电机200可以电连接到电力总线。电力总线可以沿径向方向R在核心流动路径142内侧的位置电连接至电机200。电力总线可以延伸通过核心流动路径142(例如，通过后框架支柱)，并将电机200电连接到一个或多个电负载(附件系统、电动/混合电动推进装置等)、电源(其他电机、电能存储单元等)或两者。例如当电机200在驱动模式下操作时，电力可以经由电力总线提供给电机200，并且例如当电机200在发电机模式下操作时，由电机200生成的电力可以经由电力总线传送或传输至电力系统。

尽管电机200在图1中被描述和示出为具有特定构造，但是应当理解，本公开的创造性方面可以应用于具有替代构造的电机。例如，定子224和/或转子214可以具有与图1所示不同的构造，或者可以以与图1所示不同的方式布置。作为一个示例，在一些实施例中，电机200可以具有锥形构造，其中转子214和定子224可以相对于纵向轴线112以一定角度沿轴向方向A纵向延伸，例如，使得它们不平行于纵向轴线112定向。

如本文将进一步解释的，可以控制电机200以影响或控制通过次级旁通流动路径172的气流。以此方式，电机200可以被控制以优化或以其他方式改进次级旁通流动路径172的推力贡献，或者优化或以其他方式改进由次级旁通流动路径172提供的热管理贡献，或者更确切地说，优化或以其他方式改进次级旁通流动路径172与热管理系统的相互作用。

如图1进一步所示，可选地，三流发动机100可以包括与HP轴136机械联接的电机210。电机210可以是电动机、发电机或电动机-发电机组合。与电机200一样，可以控制电机210以影响或控制通过次级旁通流动路径172的气流。以此方式，电机210可被控制以优化或以其他方式改进次级旁通流动路径172的推力贡献，或优化由次级旁通流动路径172提供的热管理贡献。

电机210可以直接机械连接到HP轴136(如经由实线所描绘)，或者替代地，电机210可以例如通过齿轮箱212(如虚线所示)间接地与HP轴138机械联接。直接联接的电机210可以沿轴向方向A在LP压缩机126后方和HP压缩机128前方嵌入三流发动机100。直接联接的电机210可以沿径向方向R定位在核心流动路径142内侧。间接联接的电机210及其相关联的齿轮箱212可以定位在核心罩122内，并且沿径向方向R位于核心流动路径142外侧。

图4提供了根据本公开的各种实施例的用于飞行器300的控制系统310的系统图。控制系统310可用于控制安装到飞行器300的三流发动机100的一个或多个部件。虽然控制系统310将在下面描述为与图1和图2的三流发动机100相关联或被构造为实施关于图1和图2的三流发动机100的控制方案，但是将理解的是，图4的示例控制系统310也可以与其他三流燃气涡轮发动机相关联或实施关于其他三流燃气涡轮发动机的控制方案。

除了其他事项外，控制系统310包括监控系统320和通信联接到其的发动机控制器340。例如，发动机控制器340可以安装到三流发动机100，而监控系统320可以位于飞行器300的机身内。发动机控制器340与一个或多个第三流效应器400通信联接。这样的系统和部件可以以任何合适的方式(例如，经由一个或多个有线或无线连接链路)通信联接。如下面将更全面地解释的，发动机控制器340可以控制或使效应器400调整通过次级旁通流动路径172的气流。在调整通过次级旁通流动路径172的气流时，可以调整气流的一个或多个特性，例如质量流量、温度和/或压力。通过使效应器400调整通过次级旁通流动路径172的气流，可以控制由次级旁通流动路径172提供的推力贡献和热管理贡献。

监控系统320可以包括一个或多个处理器和一个或多个存储器装置。一个或多个处理器可以进行操作，例如本文所述的那些操作。监控系统320可以以与图15中提供的计算系统600相同或类似的方式构造。监控系统320可以与飞行器300的各种系统(例如推力控制322、一个或多个电气系统324和飞行器热管理系统326，在图4中表示为A/C TMS 326)通信联接。例如，推力控制器322可以包括定位在驾驶舱内的一个或多个动力或推力杆，或自动推力控制系统。在操纵推力控制322时，可能需要期望量的推力。监控系统320可以响应于推力控制322的操纵而接收指示所需推力的信号。

一个或多个电气系统324可以包括汲取或生成电力的任何飞行器电气系统。示例电气系统324包括但不限于空调系统、驾驶舱显示器、机舱附件、泵等。飞行器热管理系统326可以与电气系统324中的一个或多个热连通。例如，飞行器热管理系统326可以包括一个或多个热交换器、散热器、泵、流体供应管线等，它们共同作用以冷却电气系统324的一个或多个部件以及飞行器300上潜在的其他部件。监控系统320可以接收指示飞行器热管理系统326的冷却能力的信号，和/或指示来自电气系统324的电力需求的信号。

如上所述，除了其他飞行器系统外，监控系统320可以从推力控制322、电气系统324和/或飞行器热管理系统326接收输入。基于这些输入，监控系统320可以生成各种输出，例如推力需求330(在图4中表示为“推力DMD330”)，指示一个或多个目标的优先级的优先级选择332，以及飞行器热需求334(在图4中表示为“A/C热DMD334”)。如图4所示，这些生成的输出可以导向到发动机控制器340。

发动机控制器340可以包括一个或多个处理器和一个或多个存储器装置。一个或多个处理器可以进行操作，例如本文所述的那些操作。发动机控制器340可以以与图15中提供的计算系统600相同或类似的方式构造。如所描绘的，发动机控制器340可以包括各种控制模块，包括功率管理模块350，在图4中表示为“PM模块350”。在执行功率管理模块350时，一个或多个处理器可以至少部分地基于推力需求330输出计划需求(例如效应器计划352和可选的次级效应器计划354)，推力需求330可以从监控系统320接收。例如，可以选择或确定效应器计划352、354，以优化或以其他方式改进三流发动机100的性能。在其他实施例中，推力需求330可以不通过监控系统导向。

此外，在执行功率管理模块350时，一个或多个处理器可以输出一个或多个推力限制356。一个或多个推力限制356可以指示最小推力限制，例如，维持飞行器可控性所需的最小推力。一个或多个推力限制356还可以指示最大推力限制，例如以防止三流发动机100超过其红线速度。除了推力需求330之外，效应器计划352、354和/或推力限制356可以基于一个或多个操作参数。例如，效应器计划352和/或推力限制356可以基于推力需求330和三流发动机100的站处的温度(例如发动机站T2或次级旁通流动路径172的入口176处的温度)来输出。

发动机控制器340还可以包括与发动机热管理系统362相关联的发动机热管理系统模块360，在图4中分别表示为E-TMS模块360和E-TMS 362。发动机热管理系统362可以包括一个或多个散热器、热交换器、流体供应管线、泵等。例如，发动机热管理系统362可以包括图2中描绘的热交换器230。在一些实施例中，发动机热管理系统362联接到飞行器热管理系统326或与飞行器热管理系统326集成，例如如图4所示。在其他实施例中，发动机热管理系统362和飞行器热管理系统326是分开的系统。在执行发动机热管理系统模块360时，一个或多个处理器可以输出发动机热需求364，在图4中表示为“E-TMS DMD(s)364”。例如，发动机热需求364可以指示需要更多或更少的冷却能力。

此外，发动机控制器340可以包括可操作性模块370。在执行可操作性模块370时，一个或多个处理器可以输出一个或多个可操作性需求372，在图4中表示为“可操作性DMD372”。可操作性模块370可以包括与三流发动机100在各种操作条件下的可操作性有关的各种模型、表等。通常，可操作性需求372可以指示三流发动机100必须满足以维持可操作性的各种操作裕度限制或线(例如，失速裕度、喘振线、旋转失速线)。可操作性需求372可以具体地与特定部件的可操作性相关联。在一些情况下，例如，可操作性需求372可以包括与中间风扇190的可操作性相关联的可操作性需求、与LP压缩机126的可操作性相关联的可操作性需求、以及与HP压缩机128的可操作性相关联的可操作性需求。

发动机控制器340还可以包括效应器限制模块380。在执行效应器限制模块380时，一个或多个处理器可以输出效应器限制382。效应器限制382可以指示效应器400的硬件限制或约束。例如，在一个示例实施例中，效应器400可以包括轮叶阵列和用于调整轮叶的位置的致动器。致动器可以限定范围在完全缩回位置和完全延伸位置之间的冲程。效应器限制可以将这些位置指示为约束，以便致动器不会在物理上移动超过其设计限制。

如图4所示，发动机控制器340包括第三流控制模块390，在图4中表示为“3S控制模块390”。需求330、334、364、372，计划352、354，限制356、382和优先级选择332可以被输入到第三流控制模块390中。具体地，从功率管理模块350输出的效应器计划352和次级效应器计划354以及推力限制356，从发动机热管理系统模块360输出的发动机热需求364，从可操作性模块370输出的可操作性需求372，从效应器限制模块380输出的效应器限制382，以及从监控系统320接收的优先级选择332和飞行器热需求334可以被输入到第三流控制模块390。在执行第三流控制模块390时，一个或多个处理器可以至少部分地基于需求330、334、364、372，计划352、354，限制356、382和优先级选择332中的一个或多个来输出第三流效应器需求392，在图4中表示为“3S效应器DMD392”。

效应器需求392可以被导向到效应器400，并且响应于第三流效应器需求392，效应器400可以引起通过次级旁通流动路径172的气流的调整。如上所述，调整通过次级旁通流动路径172的气流可以是调整气流的一个或多个特性，例如质量流量、温度和/或压力。在一些实施例中，次级效应器需求394可以导向到次级效应器410，并且响应于次级效应器需求394，次级效应器410可以帮助调整通过次级旁通流动路径172的气流，以获得期望的推力或热贡献。在使效应器400(并且在一些情况下使次级效应器410)调整通过次级旁通流动路径172的气流时，可以进行一个或多个发动机循环，如图4中的框420所示。

三流发动机100和/或飞行器300的一个或多个传感器430可以捕获与三流发动机100和/或飞行器300、效应器400和/或次级效应器410的当前位置、以及在框420处进行的一个或多个发动机循环期间的各种约束相关联的一个或多个操作参数。包括这种捕获数据的传感器数据432可以被反馈到如图4所示的发动机控制器340。这样的传感器数据432可以被发动机控制器340的一个或多个模块350、360、370、380、390利用。例如，压缩机排放压力或HP压缩机128入口处的压力可以被捕获并反馈到可操作性模块370，以便在执行时，可操作性模块370可以输出反映三流发动机100内的实际操作条件的可操作性需求372。此外，流过次级旁通流动路径172的气流的温度可以被捕获并馈送给发动机热管理系统模块360，以便在执行时，发动机热管理系统模块360可以输出反映次级旁通流动路径172内的实际操作条件的发动机热需求364，并因此可以需要更多或更少冷却以实现期望的热目标。传感器数据432还可以包括其他反馈(例如轴136、138中的一个或多个的旋转速度(潜在地由特定发动机站处的发动机温度校正)、与电机200相关联的电气特性(例如，与电机200相关联的电压或电流)等)，以及可以有助于导出某些参数(例如发动机压力比和/或排气温度)的其他传感器输入。

如图4进一步所示，发动机控制器340可以向监控系统320提供反馈数据440。具体地，除了其他可能的反馈外，推力反馈、热反馈和电反馈可以由发动机控制器340提供给监控系统320。推力反馈可以指示三流发动机100的预测推力输出。在一些情况下，推力反馈还可以具体指示从次级旁通流动路径172输出的推力。例如，热反馈可以指示与发动机热管理系统362相关联的一个或多个散热器的冷却能力。电反馈可以指示与三流发动机100的电气系统或部件相关联的一个或多个特性。例如，与电机200相关联的电压或电流可以被反馈到监控系统320。监控系统320可以利用反馈数据440生成需求，例如，用于控制系统310的后续时间步长。

通过大致描述的控制系统310，现在将提供发动机控制器340的一个或多个处理器可以使效应器400调整通过次级旁通流动路径172的气流的示例方式。对于该示例实施例，效应器400是定位在中间风扇190上游的入口导向轮叶240阵列。在使入口导向轮叶240阵列调整通过次级旁通流动路径172的气流时，发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为引起入口导向轮叶240绕它们各自的中心轮叶轴线242的桨距的调整。例如，基于从发动机控制器340输出的第三流效应器需求392，致动器244可以共同使入口导向轮叶240绕它们各自的中心轮叶轴线242倾斜。因此，调整通过次级旁通流动路径172的气流。即，通过次级旁通流动路径172的气流的质量流量、温度和压力中的至少一个通过移动入口导向轮叶240的位置来调整。

现在参考图1、2、4和5，发动机控制器340的一个或多个处理器可以使入口导向轮叶240阵列根据需求330、334、364、372，计划352、354，限制356、382和提供给第三流控制模块390的优先级选择332来调整流过次级旁通流动路径172的气流。具体地，图5以图形方式描绘了根据三流发动机100的功率水平的函数而计划的入口导向轮叶位置。与入口导向轮叶位置相关联的效应器计划352根据功率水平的函数来描述。如图4所描绘的，可以通过执行功率管理模块350来生成和输出效应器计划352。对于该实施例，效应器计划352具有如图5所描绘的负指数形状。除非效应器计划352被另一需求或限制约束，否则效应器计划352是效应器需求392根据其生成的默认或基本计划。

根据效应器计划352，三流发动机100的功率水平越低，入口导向轮叶240移动得越关闭。使入口导向轮叶240移动得越关闭减少了通过次级旁通流动路径172的气流的质量流量，并且还冷却了通过其中的气流的温度。较低功率水平与三流发动机100的较高推进效率相关联，如图5所示。相反，根据效应器计划352，三流发动机100的功率水平越高，入口导向轮叶240移动得越打开。将入口导向轮叶240移动到更打开的位置增加了通过次级旁通流动路径172的气流的质量流量，并且还增加了通过其中的气流的温度。较高功率水平与三流发动机100的较高比推力相关联，同样如图5所示。

如图5进一步所示，除了效应器计划352之外，还描绘了各种需求和限制。具体地，描绘了可操作性需求372、热需求368、推力限制356和效应器限制382。热需求368、可操作性需求372和推力限制356可沿曲线图的y轴移动，如定位成邻近可操作性需求372、热需求368和推力限制356的双向箭头所示。具体地，热需求368可基于来自飞行器热管理系统326和/或发动机热管理系统362的输入沿曲线图的y轴移动。例如，热需求368可以是发动机热需求364和飞行器热需求334的总和。例如，如果需要附加冷却，则热需求368可以沿y轴向上移动。例如，这可以增加定位在次级旁通流动路径172中的热交换器230的冷却能力。相反，如果需要较少冷却，则热需求368可以沿曲线图的y轴向下移动。

可操作性需求372可基于传感器数据432沿曲线图的y轴移动，传感器数据432指示与三流发动机100相关联的一个或多个操作参数，例如压缩机排放压力或HP压缩机128的入口处的压力的变化率。推力限制356可基于传感器数据432沿曲线图的y轴移动，传感器数据432指示与三流发动机100相关联的一个或多个操作参数，例如发动机的站处的温度或压力。效应器限制382在该示例实施例中是固定约束。在该示例中，效应器限制382包括打开限制和关闭限制。

在一些实施例中，入口导向轮叶240的位置根据效应器计划352选择，除非其他需求和/或限制与更高的优先级相交或被选择为更高的优先级，这可能导致入口导向轮叶240的位置偏离效应器计划352。需求和/或限制的优先级可以例如由监控系统320和/或发动机控制器340预先选择。下面提供了示例。

示例1：作为第一示例，除了图1、2、4和5之外，还参考图6，图6提供了描绘作为时间的函数的入口导向轮叶位置的曲线图。在该示例中，三流发动机100的功率水平保持恒定，并因此效应器计划352被示为恒定函数。此外，对于该示例，监控系统320和/或发动机控制器340寻求优先处理冷却飞行器300的各个部件。因此，在时间t1，热需求368开始增加，这表示对增加的冷却能力的需求。而且，在时间t1之前和在时间t1，入口导向轮叶240的位置根据效应器计划352设置，如效应器需求392在时间t1之前和在时间t1追踪效应器计划352所表示的。效应器需求392在图6中以虚线示出。

在时间t2，热需求368与效应器计划352相交并且此后继续增加。热需求368与效应器计划352的相交指示热需求368比效应器计划352具有更高的优先级。值得注意的是，在时间t2，效应器需求392开始沿热需求368而不是效应器计划352追踪。根据效应器需求392，入口导向轮叶240绕它们各自的中心轮叶轴线242移动或倾斜。在这种情况下，为了满足热需求的增加，入口导向轮叶240倾斜到更关闭的位置，这降低了通过次级旁通流动路径172的气流的温度和质量流量。有利地，这可以增加热交换器230与通过次级旁通流动路径172的气流之间的热交换率。从时间t2到时间t3，入口导向轮叶240逐渐倾斜得更关闭。

在时间t3，热需求368和沿热需求368追踪的效应器需求392与推力限制356相交。为了避免超过推力限制356，在t3，效应器需求392开始沿推力限制356追踪，即使热需求358在时间t3之后继续增加。如图所示，效应器需求392以及因此入口导向轮叶240的位置在推力限制356处保持一段时间(直到时间t5)，以提供通过次级旁通流动路径172的尽可能冷的气流，同时不影响三流发动机100维持飞行器可控性的能力。虽然当入口导向轮叶240移动得更关闭时，来自次级旁通流动路径172的推力贡献有所牺牲，但是次级旁通流动路径172提供给一个或多个热管理系统的热贡献可以增加。

在时间t4，不再需要飞行器300的一个或多个热管理系统的增加的热需求。因此，在t4，热需求368开始减少。如图6所示，热需求368可以线性减少。在时间t5，热需求368与推力限制356和沿推力限制356追踪的效应器需求392相交。由于需要较少的冷却，在时间t5，效应器需求392开始沿热需求368而不是推力限制356追踪。根据效应器需求392，入口导向轮叶240绕它们各自的轴线242移动或倾斜。在这种情况下，为了满足热需求368的减少并增加由次级旁通流动路径172提供的推力贡献，入口导向轮叶240倾斜到更打开的位置，这增加了通过次级旁通流动路径172的气流的温度和质量流量。从时间t5到时间t6，入口导向轮叶240逐渐倾斜得更打开。

在时间t6，热需求368再次与效应器计划352相交。因此，在时间t6，效应器需求392开始沿效应器计划352而不是热需求368追踪。这允许优化或改进由次级旁通流动路径172提供的推力贡献，同时仍然提供标称热贡献。根据效应器需求392，入口导向轮叶240不再移动得更打开，而是在时间t6保持就位。

示例2：作为第二示例，除了图1、2、4和5之外，还参考图7，图7提供了描绘作为时间的函数的入口导向轮叶位置以及作为时间的函数的推力需求330的曲线图。在该示例中，三流发动机100的功率水平不保持恒定。相反，三流发动机100经受发动机瞬变。具体地，如图7所示，推力需求330在时间t1增加。这导致效应器计划352在时间t1沿y轴减小。当效应器需求392沿效应器计划352追踪时，在时间t1，入口导向轮叶240移动得更打开以增加流过次级旁通流动路径172的空气的质量流量和温度，从而增加由次级旁通流动路径172提供的对净推进推力的推力贡献。由于在时间t1需要增加推力，在时间t2，可操作性需求372开始例如随着压缩机操作线移动得更靠近喘振线或失速线而沿y轴增加。推力需求330增加到时间t4。

在时间t3，可操作性需求372与效应器计划352相交。为了防止三流发动机100的不可操作性，效应器需求392被确定为具有更高的优先级，并且开始沿可操作性需求372而不是效应器计划352追踪。因此，在时间t3，根据效应器需求392，入口导向轮叶240停止移动到更打开的位置并且移动得更关闭，以减少流过次级旁通流动路径172的空气的质量流量。这可以确保三流发动机100的可操作性。

在时间t4，推力需求330不再增加。因此，可操作性需求372停止沿曲线图的y轴增加。推力需求330从时间t4到时间t5保持恒定。在时间t5，如减少的推力需求330所表示的，需要减少推力。当推力需求330在时间t5减小时，可操作性需求372开始例如随着压缩机操作线远离喘振线或失速线移动而沿曲线图的y轴减小。

在时间t6，可操作性需求372再次与效应器计划352相交。因此，在时间t6，效应器需求392开始沿效应器计划352而不是可操作性需求372追踪。由于需要较小的推力，在时间t6，根据效应器需求392，入口导向轮叶240移动到更关闭的位置，这降低了流过次级旁通流动路径172的空气的质量流量和温度。在时间t7，随着推力需求330停止减少，效应器计划352停止沿y轴增加。

示例3：作为第三示例，除了图1、2、4和5之外，还参考图8，图8提供了描绘作为时间的函数的入口导向轮叶位置以及作为时间的函数的推力需求330的曲线图。在该示例中，需要增加冷却并且三流发动机100的功率水平经受发动机瞬变。如图8中所描绘的，在时间t1，需要增加的冷却量，如沿曲线图的y轴增加的热需求368所反映的。在时间t1之前和时间t1，效应器需求392沿效应器计划352追踪。在时间t2，增加的热需求368与效应器计划352相交。因此，在时间t2，效应器需求392开始沿热需求368而不是效应器计划352追踪。根据效应器需求392，入口导向轮叶240移动到更关闭的位置，这冷却流过次级旁通流动路径172的空气，从而增加热交换器230的冷却能力。

在时间t3，推力需求330例如响应于飞行员操纵推力控制322而增加。这导致效应器计划352在时间t3沿y轴减小。在该示例中，监控系统320已经做出优先级选择332，优先级选择332指示在该瞬态操作期间满足推力需求330比满足热需求368具有更高的优先级。因此，效应器需求392中止沿热需求368追踪并且返回，以尽可能安全且快速地遵循效应器计划352。根据效应器需求392，从时间t3到时间t4，入口导向轮叶240移动到更打开的位置，这增加了流过次级旁通流动路径172的空气的质量流量和温度，这增加了由次级旁通流动路径172提供的推力贡献。由于在时间t3需要增加推力，可操作性需求372开始例如随着压缩机操作线移动得更靠近喘振线或失速线而沿y轴增加。推力需求330增加到时间t5。

在时间t4，随着效应器需求392沿效应器计划352追踪，可操作性需求372与效应器计划352相交。为了防止三流发动机100的不可操作性，效应器需求392开始沿可操作性需求372而不是效应器计划352追踪。因此，在时间t4，根据效应器需求392，入口导向轮叶240停止移动到更打开的位置并且移动得更关闭，以减少流过次级旁通流动路径172的空气的质量流量。

在时间t5，推力需求330不再增加。因此，可操作性需求372停止沿曲线图的y轴增加。推力需求330从时间t5到时间t6保持恒定。在时间t6，如减少的推力需求330所表示的，需要减少推力。当推力需求330在时间t6减小时，可操作性需求372开始例如随着压缩机操作线远离喘振线或失速线移动而沿曲线图的y轴减小。

在时间t7，可操作性需求372再次与效应器计划352相交。因此，在时间t7，效应器需求392开始沿效应器计划352而不是可操作性需求372追踪。由于需要较小的推力，在时间t7，根据效应器需求392，入口导向轮叶240移动到更关闭的位置，这降低了流过次级旁通流动路径172的空气的质量流量和温度。

在时间t8，推力需求330停止减小并趋于平稳。效应器计划352相应地停止沿曲线图的y轴增加并且趋于平稳。由于发动机瞬态操作已在时间t8完成(如推力需求330所反映的)并且热需求368仍未与效应器计划352交叉或重新相交，发动机控制器340寻求满足热需求368。因此，在时间t8，效应器需求392偏离效应器计划352并且沿y轴增加，以满足热需求368。在时间t9，效应器需求392在达到热需求368之前达到推力限制356。因此，效应器需求392沿推力限制356而不是热需求368追踪，从而不会对飞行器300的可控性产生负面影响。

在时间t9之后和时间t10之前，请求较少的热需求368，并因此热需求368开始沿曲线图的y轴减少。在时间t10，热需求368与推力限制356相交。因此，在时间t10，效应器需求392开始沿热需求368追踪。热需求368在时间t10之后继续减少。根据效应器需求392，这导致入口导向轮叶240移动到更打开的位置。在时间t11，热需求368与效应器计划352相交。结果，效应器需求392开始沿效应器计划352追踪。

示例1、示例2和示例3提供示例方式，在这些示例实施例中，发动机控制器340可以控制效应器400或入口导向轮叶240阵列，以调整通过次级旁通流动路径172的气流。具体地，发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为：至少部分地基于以下之间的相互作用来确定效应器需求392：i)至少部分地基于推力需求330确定的效应器计划352，推力需求330与将由三流发动机100产生的推力相关联；ii)与联接到三流发动机100或与三流发动机100集成的热管理系统相关联的热需求368；iii)与三流发动机100的可操作性相关联的可操作性需求372；以及iv)与飞行器300的可控性相关联的推力限制356。因此，在这样的实施例中，一个或多个处理器被构造为至少部分地基于效应器需求392使效应器400调整通过次级旁通流动路径172的气流。例如，除非需求或限制中的一个被选择或确定为具有更高的优先级，否则效应器需求392可以根据效应器计划352来确定。

换句话说，发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为：至少部分地基于效应器计划352和一个或多个约束来确定效应器需求392，效应器计划352至少部分地基于与将由三流发动机100产生的推力相关联的推力需求330来确定，一个或多个约束包括以下中的至少一个：i)与联接到三流发动机100或与三流发动机100集成的热管理系统相关联的热需求368；ii)与三流发动机100的可操作性相关联的可操作性需求372；以及iii)与飞行器300的可控性相关联的推力限制356。发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为至少部分地基于效应器需求392使效应器400调整通过次级旁通流动路径172的气流。

根据本公开的创造性方面，除入口导向轮叶240之外或替代入口导向轮叶240，效应器400可以是或可以包括其他部件。例如，在一些实施例中，效应器400可以是沿次级旁通流动路径172定位的可变喷嘴250。在这样的实施例中，在使可变喷嘴250调整通过次级旁通流动路径172的气流时，发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为使可变喷嘴250改变位置。例如，一方面，当需要更多冷却时，发动机控制器340的一个或多个处理器可以被构造为使可变喷嘴250移动到更打开的位置。另一方面，当需要附加推力时，发动机控制器340的一个或多个处理器可以被构造为使可变喷嘴250移动到更关闭的位置。如上所述，在图2中，可变喷嘴250经由实线示出为处于完全打开位置，并且经由虚线示出为处于完全关闭位置。可变喷嘴250可由致动器252移动以根据发动机控制器340输出的效应器需求392改变通过次级旁通出口178的出口面积。

图9提供了描绘根据图1和图2的三流发动机的功率水平的函数而计划的可变喷嘴位置的曲线图。如所描绘的，与可变喷嘴位置相关联的效应器计划352的形状类似于与图5中描绘的入口导向轮叶相关联的效应器计划352的形状。然而，在图9的曲线图的y轴上，完全关闭位置是最小位置，而完全打开位置是最大位置。相反，对于图5所描绘的入口导向轮叶位置，完全打开位置是最小位置，而完全关闭位置是最大位置。在这点上，入口导向轮叶和可变喷嘴的打开位置和关闭位置在它们与最大值和最小值相关时是相反的。

如图9进一步所示，效应器限制382、推力限制356、可操作性需求372和热需求368以图形方式表示。鉴于本文提供的教导以及可变喷嘴250如何被控制以提供增加的冷却能力或增加的推力贡献与入口导向轮叶240如何被控制以实现相同目的之间的显著差异，将理解的是，可变喷嘴250的效应器需求392可由发动机控制器340生成，并且可变喷嘴250可以根据效应器需求392以与上面关于入口导向轮叶240的控制描述的相同或类似的方式控制。

在一些进一步实施例中，效应器400可以包括定位在中间风扇190上游的入口导向轮叶240阵列和沿次级旁通流动路径172定位的可变喷嘴250。在这方面，发动机控制器340可以输出用于控制入口导向轮叶240的效应器需求392和用于控制可变喷嘴250的效应器需求392。

在又一些实施例中，除了作为或包括入口导向轮叶240和/或可变喷嘴250的效应器400之外或替代其，效应器400是或可以包括初级风扇152。在这样的实施例中，在使效应器400或本示例中的初级风扇152调整通过次级旁通流动路径172的气流时，发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为引起以下中的至少一个：i)初级风扇152的风扇叶片154的桨距的调整；以及ii)初级风扇152的旋转速度的调整。在一些实施例中，初级风扇152的风扇叶片154的桨距和初级风扇152的旋转速度的速度都可以被调整，以影响由次级旁通流动路径172提供的推力或热贡献的变化。

发动机控制器340的一个或多个处理器可以使一个或多个致动器158将风扇叶片154绕它们各自的中心叶片轴线156倾斜到更打开或关闭的位置，以影响由次级旁通流动路径172提供的推力或热贡献的变化。此外，发动机控制器340的一个或多个处理器可以使更多或更少的燃料被提供给燃烧器130，这有效地改变了LP轴138的旋转速度，并因此改变了机械联接到其的初级风扇152的旋转速度。

图10提供了描绘通过作为图1和图2的三流发动机的校正推力的函数的桨距来布置的各种风扇速度线的等高线图。初级风扇叶片154的桨距表示在图10的曲线图的y轴上，而校正推力表示在曲线图的x轴上。示出了三个示例速度轮廓线，包括第一速度线SP1、第二速度线SP2和第三速度线SP3。第一速度线SP1表示比第二速度线SP2更高的速度，并且第二速度线SP2表示比第三速度线SP3更高的速度。设想多于或少于三个速度线。速度线SP1、SP2、SP3有效地描绘了可以实现给定校正推力的各种速度/桨距组合。应当理解，图10的等高线图可以替代地呈现为通过作为图1和图2的三流发动机的校正推力的函数的风扇速度布置的各种桨距线。

如图10进一步所示，效应器限制382、推力限制356、可操作性需求372和热需求368以图形方式表示。推力限制356可沿图10的曲线图的x轴移动。此外，对于该实施例，扭矩限制384和速度回避限制386也以图形方式表示。例如，扭矩限制384和速度回避限制386可以由效应器限制模块380输出。扭矩限制384可以指示初级风扇152在超过其设计限制之前可以操作的最大扭矩。速度回避限制386可以指示初级风扇152对三流发动机100的LP系统和/或HP系统的动态响应产生负面影响的速度。例如，速度回避限制386可以指示预测发生摩擦事件(例如，摩擦事件可以包括涡轮叶片在护罩上的摩擦)的速度、预测发生与LP轴138和/或HP轴136相关联的振动损坏的速度、和/或机械和/或热疲劳不可接受的速度。扭矩限制384和速度回避限制386可沿图10的曲线图的y轴移动，如定位成邻近其的双侧箭头所示。

鉴于本文提供的教导，应当理解，初级风扇152可以被控制以至少部分地基于效应器需求392(图4)来提供增加的冷却能力或增加的推力贡献。特别地，初级风扇152可以根据效应器需求392例如以与上面关于入口导向轮叶240的控制描述的相同或类似的方式控制。

在其他实施例中，除了作为或包括入口导向轮叶240和/或可变喷嘴250和/或初级风扇152的效应器400之外或替代其，效应器400是或可以包括与LP轴138机械联接的电机200和/或与HP轴136机械联接的电机210。在这样的示例实施例中，在使效应器400(或该示例中的电机200和/或电机210)调整通过次级旁通流动路径172的气流时，发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为使电机200调整施加到LP轴138的扭矩，和/或使电机210调整施加到HP轴136的扭矩。调整由电机200施加在LP轴138上的扭矩影响中间风扇190的旋转速度，中间风扇190也与LP轴138机械联接。调整由电机210施加在HP轴136上的扭矩影响HP轴136的旋转速度。

在一些情况下，当电机200用作电动机时，发动机控制器340的一个或多个处理器可以使与电机200相关联的驱动器以或多或少的扭矩驱动LP轴138。当需要更大的推力时，例如，一个或多个处理器可以命令驱动器使电机200增加施加在LP轴138上的扭矩。这有效地使中间风扇190的旋转速度增加，使通过次级旁通流动路径172的气流的特性改变，并因此，由次级旁通流动路径172提供的推力贡献增加。当需要较小推力时，一个或多个处理器可以命令驱动器使电机200减小施加在LP轴138上的扭矩。这导致中间风扇190的旋转速度降低，使通过次级旁通流动路径172的气流的特性改变，结果，由次级旁通流动路径172提供的推力贡献减少。也可以通过改变由电机200施加在LP轴138上的扭矩来调节由次级旁通流动路径172提供的热贡献。

在其他情况下(例如在巡航操作期间)，电机200可以用作发电机。在这种情况下，一个或多个处理器可以使电机200或多或少有效地操作。这实际上使电机200调整施加到LP轴138的扭矩，并因此调整由次级旁通流动路径172提供的推力和/或热贡献。

在一些情况下，发动机控制器340的一个或多个处理器可以使电机200和电机210中的一个或两者在它们各自的轴138、186上或向它们各自的轴138、186施加更多或更少的扭矩，这最终影响限定为LP功率/总功率的功率比，其中LP功率是电机200输出的电功率，总功率是电机200和电机210输出的总电功率。

图11提供了描绘作为功率比提供的各种效应器计划的曲线图，该功率比作为图1和图2的三流发动机的功率水平的函数。具体地，图11提供了与第一飞行条件(例如，第一高度)相关联的第一效应器计划352-1和与第二飞行条件(例如，第二高度)相关联的第二效应器计划352-2，第二飞行条件不同于第一飞行条件。设想多于或少于两个效应器计划。例如，可以为每个设想的飞行条件提供效应器计划。用于控制电机200、210中的一个或两者的效应器计划可以基于当前飞行条件。例如，可以选择具有与当前飞行条件最匹配的飞行条件的效应器计划。

对于第一效应器计划352-1，对于超过1.0的功率比，电机200被控制以生成电力并且电机210被控制以推动或驱动HP轴136。在1.0的功率比下，电机200被控制以继续生成电力并且电机210被控制为怠速。对于低于1.0和高于0.0的功率比，电机200、210都被控制以生成电力。在0.0的功率比下，电机210被控制以继续生成电力并且电机200被控制为怠速。对于低于0.0的功率比，电机210被控制以生成电力并且电机200被控制以推动或驱动LP轴138。

对于第二效应器计划352-2，对于超过1.0的功率比，电机200被控制以生成电力并且电机210被控制以推动或驱动HP轴136。然而，在功率水平PL1和更高时，第二效应器计划352-2的斜率变平或具有零斜率，这导致电机210怠速，而电机200被控制以继续生成电力。

如图11进一步所示，可操作性需求372和热需求以图形方式表示。对于该实施例，描绘了两个热需求，包括第一热需求368-1和第二热需求368-2。第一热需求368-1和第二热需求368-2可沿图11的曲线图的y轴移动，如定位成邻近其的双侧箭头所示。第一热需求368-1指示与基于次级旁通流动路径172排出由与三流发动机100(包括电机200和/或电机210)和/或飞行器300(图4)相关联的电气系统产生的热量的能力来调整电机200和电机210之间的功率分配相关联的热需求。本质上，第一热需求368-1指示调整电机200、210的功率分配以调整由电机200、210生成的热量的需求，或者更确切地说，通过调整“热侧”。这可以通过查看次级旁通流动路径172排出热量的能力(或其中的热交换器的能力)，以及查看电机、它们相关联的热总线等的温度来完成。

第二热需求368-2指示与调整电机200和电机210之间的功率分配相关联的热需求，以影响通过次级旁通流动路径172的气流的一个或多个特性，从而最终升高或降低次级旁通流动路径172的冷却能力。本质上，第二热需求368-2指示调整电机200、210的功率分配以影响次级旁通流动路径172的热管理能力(或者更确切地说影响或调整“冷侧”)的需求。这可以通过查看电机200、210、它们相关联的热总线等的温度来完成。

鉴于本文提供的教导，应当理解，电机200和/或电机210可以被控制以至少部分地基于效应器需求392(图4)来提供增加的冷却能力、或增加的推力贡献、或由此生成的热量的变化。具体地，电机200和/或电机210可以根据效应器需求392例如以与上面关于入口导向轮叶240的控制描述的相同或类似的方式控制。也就是说，可以选择具有与当前飞行条件最匹配的飞行条件的效应器计划，并且除非另外受到例如热需求368-1、368-2中的一个、可操作性需求372或本文提到但未在图11中描绘的一些其他约束的约束，否则可以根据所选择的效应器计划生成效应器需求。

在一些进一步的实施例中，可选地，三流发动机100可以包括沿核心流动路径142定位在中间风扇190下游的次级效应器410。可以控制次级效应器410以结合所公开的效应器400中的一个或多个来帮助或促进调整通过次级旁通流动路径172的气流。在这样的实施例中，如下面将进一步解释的，发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为使次级效应器410至少部分地基于次级效应器需求394来帮助调整通过次级旁通流动路径172的气流。

例如，在一些示例实施例中，三流发动机100可以包括具有一级或多级压缩机转子叶片和压缩机定子轮叶的压缩机，其中至少一级压缩机定子轮叶是可变定子轮叶。例如，如图1和图2所示，LP压缩机126包括一级或多级压缩机转子叶片和压缩机定子轮叶，并且值得注意的是，至少一级压缩机定子轮叶是可变压缩机定子轮叶。具体地，可变压缩机定子轮叶是可变增压器入口导向轮叶260。对于该实施例，次级效应器可以是或可以包括增压器入口导向轮叶260。

除了图1-2和图3-4之外，现在还参考图12，图12提供了描绘根据三流发动机100的功率水平的函数而计划的增压器可变定子轮叶位置的曲线图。如所描绘的，与增压器入口导向轮叶260相关联的次级效应器计划354的形状类似于图5中描绘的与入口导向轮叶240相关联的效应器计划352的形状。

与增压器入口导向轮叶260的位置相关联的次级效应器计划354被描绘为功率水平的函数。如图4所描绘的，可以通过执行功率管理模块350来生成和输出次级效应器计划354。对于该实施例，次级效应器计划354具有负指数形状，如图12所描绘的。除非次级效应器计划354被另一需求或限制约束，否则次级效应器计划354是次级效应器需求394根据其生成的默认或基本计划。

根据次级效应器计划354，三流发动机100的功率水平越低，增压器入口导向轮叶260移动得越关闭。将增压器入口导向轮叶260移动得更关闭背压中间风扇190，从而影响通过次级旁通流动路径172的气流。相反，根据次级效应器计划354，三流发动机100的功率水平越高，增压器入口导向轮叶260移动得越打开。将增压器入口导向轮叶260移动得更打开增加中间风扇190的泵送能力，这改变通过次级旁通流动路径172的气流的一个或多个特性。

如图12进一步所示，除了次级效应器计划354之外，还描绘了各种需求和限制。具体地，描绘了与次级效应器410(在该示例中为增压器入口导向轮叶260)的可操作性相关联的可操作性需求372A、与中间风扇190的可操作性相关联的可操作性需求372B、以及效应器限制382。可操作性需求372A、372B可沿曲线图的y轴移动。可操作性需求372A可基于指示与LP压缩机126相关联的一个或多个操作参数的传感器数据432沿曲线图的y轴移动。可操作性需求372B可基于指示与中间风扇190相关联的一个或多个操作参数的传感器数据432沿曲线图的y轴移动。

在一些实施例中，发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为至少部分地基于以下之间的相互作用来确定次级效应器需求394：i)至少部分地基于推力需求330确定的次级效应器计划354，ii)与次级效应器410(或在该示例中，增压器入口导向轮叶260)的可操作性相关联的可操作性需求372A；以及iii)与中间风扇190的可操作性相关联的可操作性需求372B。由于考虑了与中间风扇190的可操作性相关联的可操作性需求372B，可以说次级效应器410的控制逻辑与中间风扇190的控制逻辑联动。

通常，增压器入口导向轮叶260的位置是根据次级效应器计划354选择的，除非其他需求和/或限制372A、372B、382与更高的优先级相交或被选择为更高的优先级，这可能导致增压器入口导向轮叶260的位置偏离次级效应器计划354。需求和/或限制的优先级可以例如由监控系统320和/或发动机控制器340预先选择。在一些实施例中，与增压器入口导向轮叶260相关联的可操作性需求372A被选择为比与中间风扇190相关联的可操作性需求372B具有更高的优先级。

换句话说，发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为至少部分地基于次级效应器计划354和一个或多个次级约束来确定次级效应器需求394，次级效应器计划354至少部分地基于推力需求330来确定，一个或多个次级约束包括以下中的至少一个：i)与次级效应器410的可操作性相关联的可操作性需求372A；以及ii)与中间风扇190的可操作性相关联的可操作性需求。此外，发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为至少部分地基于次级效应器需求394使次级效应器410帮助调整通过次级旁通流动路径172的气流。

在又一些实施例中，除了增压器入口导向轮叶260之外或替代其，次级效应器410可以包括可变排放阀270。在这样的实施例中，在使次级效应器410或该示例中的可变排放阀270帮助调整通过次级旁通流动路径172的气流时，发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为引起可变排放阀270的位置的调整。发动机控制器340的一个或多个处理器可以引起可变排放阀270的位置的调整，使得来自核心流动路径142的核心空气被引导到机外排放管道272和次级排放管道274中的一个中。

除了图1-2和图3-4之外，现在还参考图13，图13提供了描绘根据三流发动机100的功率水平的函数而计划的可变排放阀位置的曲线图。与可变排放阀270的位置相关联的次级效应器计划354被描绘为功率水平的函数。与可变排放阀270相关联的次级效应器计划354的形状通常是线性的，具有负斜率并且在较高功率水平下转变为恒定函数。如图4所描绘的，可以通过执行功率管理模块350来生成和输出次级效应器计划354。除非其他需求或限制比次级效应器计划354具有更高的优先级，否则次级效应器计划354是次级效应器需求394根据其生成的默认或基本计划。

根据次级效应器计划354，三流发动机100的功率水平越低，可变排放阀270移动得越打开。相反，根据次级效应器计划354，三流发动机100的功率水平越高，可变排放阀270移动得越关闭。

当空气通过可变排放阀270经由次级排放管道274排放到次级旁通流动路径172时，将可变排放阀270移动得更打开背压中间风扇190，这改变了通过次级旁通流动路径172的气流的一个或多个特性。此外，在这种排放布置中，将可变排放阀270移动得更关闭增加了中间风扇190的泵送能力，这改变了通过次级旁通流动路径172的气流的一个或多个特性。

当空气通过可变排放阀270经由机外排放管道272排放到机外时，将可变排放阀270移动得更打开降低了中间风扇190上的压力，这会改变通过次级旁通流动路径172的气流的一个或多个特性。此外，在这种排放布置中，将可变排放阀270移动得更关闭增加了中间风扇190上的压力，这改变了通过次级旁通流动路径172的气流的一个或多个特性。

如图13进一步所示，除了次级效应器计划354之外，还描绘了各种需求和限制。具体地，描绘了与次级效应器410(在该示例中为可变排放阀270)的可操作性相关联的可操作性需求372A、与中间风扇190的可操作性相关联的可操作性需求372B、指示可变排放阀要被设置的最小打开位置(例如，以排出碎片或在起飞和爬升操作期间打开)的提取需求374、以及效应器限制382。可操作性需求372A、372B可沿曲线图的y轴移动。可操作性需求372A可基于指示与可变排放阀270相关联的一个或多个操作参数的传感器数据432沿曲线图的y轴移动。可操作性需求372B可基于指示与中间风扇190相关联的一个或多个操作参数的传感器数据432沿曲线图的y轴移动。提取需求374可以由可操作性模块370输出并且也可沿曲线图的y轴移动。如所指出的，提取需求374指示可变排放阀270要被设置的最小打开位置。例如，在起飞和爬升操作期间，可变排放阀270可以设置得更打开以防止发动机失速。然而，在巡航操作期间，可变排放阀270可能能够更关闭，因为操作通常处于更稳定的状态。

在一些实施例中，发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为至少部分地基于以下之间的相互作用来确定可变排放阀270的次级效应器需求394：i)至少部分地基于推力需求330确定的次级效应器计划354；ii)与次级效应器410(或在该示例中为可变排放阀270)的可操作性相关联的可操作性需求372A；iii)与中间风扇190的可操作性相关联的可操作性需求372B；以及iv)指示可变排放阀270要被设置的最小打开位置的提取需求374。如上所述，由于考虑了与中间风扇190的可操作性相关联的可操作性需求372B，可以说次级效应器410的控制逻辑与中间风扇190的控制逻辑联动。

通常，除非其他需求和/或限制372A、372B、374、382与更高的优先级相交或被选择为更高的优先级，否则可变排放阀270的位置根据次级效应器计划354来选择，这可能导致可变排放阀270的位置偏离次级效应器计划354。需求和/或限制的优先级可以例如由监控系统320和/或发动机控制器340预先选择。在一些实施例中，与可变排放阀270相关联的可操作性需求372A被选择为比与中间风扇190相关联的可操作性需求372B具有更高的优先级，而与中间风扇190相关联的可操作性需求372B被选择为比提取需求374具有更高的优先级。

换句话说，在一些实施例中，发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为至少部分地基于次级效应器计划354和一个或多个次级约束来确定可变排放阀270的次级效应器需求394，一个或多个次级约束包括以下中的至少一个：i)与次级效应器410的可操作性相关联的可操作性需求372A；ii)与中间风扇190的可操作性相关联的可操作性需求372B；以及iii)指示可变排放阀270要被设置的最小打开位置的提取需求374。此外，发动机控制器340的一个或多个处理器被构造为引起可变排放阀270的位置的调整，使得来自核心流动路径142的核心空气被引导到机外排放管道272和次级排放管道274中的一个中。

图14提供了根据本公开的一个示例实施例的操作飞行器的三流发动机的方法500的流程图。例如，方法500可用于操作图1和图2、图3的三流发动机100，以及其他三流发动机。应当理解，本文讨论方法500以描述本主题的示例性方面并且不旨在限制。

在502处，方法500包括通过一个或多个处理器确定三流燃气涡轮发动机的效应器的效应器需求，三流发动机具有初级风扇和中间风扇，并且限定初级旁通流动路径、次级旁通流动路径和核心流动路径，效应器需求至少部分地基于以下之间的相互作用来确定：i)至少部分地基于推力需求确定的效应器计划，推力需求与将由三流燃气涡轮发动机产生的推力相关联；ii)与联接到三流燃气涡轮发动机或与三流燃气涡轮发动机集成的热管理系统相关联的热需求；iii)与三流燃气涡轮发动机的可操作性相关联的可操作性需求；以及iv)与飞行器的可控性相关联的推力限制。在一些实施方式中，例如，可以根据效应器计划来确定效应器需求。在这方面，效应器计划可以是基本计划。然而，当需求或限制中的一个被选择或确定为具有较高的优先级时，可以根据该约束来确定效应器需求，该约束可以是需求或限制。

在一些实施方式中，效应器是定位在三流发动机的中间风扇上游的入口导向轮叶阵列。中间风扇定位在初级风扇下游，初级风扇可以是管道式的或非管道式的。在这样的实施方式中，在使效应器调整通过次级旁通流动路径的气流时，该方法可以包括通过一个或多个处理器引起入口导向轮叶的位置的调整，例如调整到更打开或更关闭的位置。

在其他实施方式中，效应器是沿次级旁通流动路径定位的可变喷嘴。在这样的实施方式中，在使效应器调整通过次级旁通流动路径的气流时，该方法可以包括通过一个或多个处理器引起可变喷嘴的位置的调整，例如调整到更打开或更关闭的位置。

在其他实施方式中，效应器是与轴机械联接的电机，中间风扇也机械联接到该轴。在这样的实施方式中，在使效应器调整通过次级旁通流动路径的气流时，该方法可以包括通过一个或多个处理器使电机调整施加到轴的扭矩。

在一些进一步实施方式中，效应器是定位在中间风扇上游的初级风扇。在这样的实施方式中，在使效应器调整通过次级旁通流动路径的气流时，该方法可以包括通过一个或多个处理器引起以下中的至少一个：i)初级风扇的风扇叶片桨距的调整；ii)初级风扇的旋转速度的调整。

在其他实施方式中，效应器可以包括定位在中间风扇、可变喷嘴、电机和初级风扇或其任何可能组合的上游的入口导向轮叶。

在一些实施方式中，方法500包括通过一个或多个处理器至少部分地基于推力需求和指示与三流燃气涡轮发动机相关联的一个或多个操作参数的数据来确定效应器计划。方法500还可以包括通过一个或多个处理器根据效应器计划输出效应器需求，例如，如图6中直到时间t1和时间t6之后所示。

在一些实施方式中，方法500包括通过一个或多个处理器至少部分地基于指示与三流燃气涡轮发动机相关联的一个或多个操作参数的数据来确定可操作性需求。方法500还可以包括通过一个或多个处理器确定可操作性需求是最高优先级约束。响应于可操作性需求被确定为最高优先级约束，根据可操作性需求输出效应器需求，例如，如图7中时间t3至时间t6所示。

在一些实施方式中，方法500包括通过一个或多个处理器至少部分地基于推力需求来确定推力限制。方法500还可以包括通过一个或多个处理器确定推力限制是最高优先级约束。响应于推力限制被确定为最高优先级约束，根据推力限制输出效应器需求，例如，如图6中时间t3至时间t5所示。

在一些实施方式中，方法500包括通过一个或多个处理器接收热需求。接收到的热需求可以与飞行器热管理系统、发动机热管理系统或两者的总和相关联。方法500还可以包括通过一个或多个处理器确定热需求是最高优先级约束。响应于热需求被确定为最高优先级约束，根据热需求输出效应器需求，例如，如图6中时间t2至时间t3以及图6中时间t5至时间t6所示。

在504处，方法500包括通过一个或多个处理器使效应器至少部分地基于效应器需求来调整通过由三流发动机限定的次级旁通流动路径的气流。

在一些进一步实施方式中，可选地，该方法可以包括通过一个或多个处理器至少部分地基于以下之间的相互作用来确定与沿核心流动路径定位在中间风扇下游的第二效应器相关联的次级效应器需求：i)至少部分地基于推力需求确定的次级效应器计划；ii)与次级效应器的可操作性相关联的可操作性需求；以及iii)与中间风扇的可操作性相关联的可操作性需求。此外，在这样的实施方式中，该方法可以包括通过一个或多个处理器使次级效应器至少部分地基于次级效应器需求来帮助调整通过次级旁通流动路径的气流。

在一些实施方式中，三流燃气涡轮发动机具有压缩机，压缩机具有一级或多级压缩机转子叶片和压缩机定子轮叶，其中至少一级压缩机定子轮叶是可变定子轮叶。例如，可变定子轮叶可以是发动机的低压压缩机或增压器的增压器入口导向轮叶。在这样的实施方式中，次级效应器可以是可变定子轮叶。在使次级效应器帮助调整通过次级旁通流动路径的气流时，一个或多个处理器可以被构造为引起可变定子轮叶的位置的调整。

在其他实施方式中，三流燃气涡轮发动机具有沿核心流动路径定位在中间风扇下游的低压压缩机、沿核心流动路径定位在低压压缩机下游的高压压缩机、以及定位在低压压缩机下游和高压压缩机上游的可变排放阀。在这样的实施方式中，次级效应器可以是可变排放阀。在使次级效应器帮助调整通过次级旁通流动路径的气流时，一个或多个处理器可以被构造为引起可变排放阀的位置的调整。具体地，在一些实施方式中，该方法可以包括通过一个或多个处理器至少部分地基于以下之间的相互作用来确定次级效应器需求：i)至少部分地基于推力需求确定的次级效应器计划；ii)与次级效应器的可操作性相关联的可操作性需求；iii)与中间风扇的可操作性相关联的可操作性需求；以及iv)指示可变排放阀要设置的最小打开位置的提取需求。在这样的实施方式中，一个或多个处理器被构造为引起可变排放阀的位置的调整，使得来自核心流动路径的核心空气被引导到机外排放管道和次级排放管道中的一个中。

在一些实施方式中，三流燃气涡轮发动机将初级风扇半径与中间风扇半径比限定为等于或大于2.0且小于或等于6.5，初级风扇半径与中间风扇半径比通过跨越由三流燃气涡轮发动机限定的纵向轴线和初级风扇的初级风扇叶片中的一个的前缘尖端之间的半径与跨越纵向轴线和中间风扇的中间风扇叶片中的一个的前缘尖端之间的半径限定。

图15提供了示例计算系统600的框图。计算系统600可用于实施本文公开的方面。计算系统600可以包括一个或多个计算装置602。例如，本文公开的发动机控制器340和监控系统320可以以与计算装置602中的一个相同或类似的方式构造和操作。

如图15所示，一个或多个计算装置602可以各自包括一个或多个处理器604和一个或多个存储器装置606。一个或多个处理器604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、逻辑装置或其他合适的处理装置。一个或多个存储器装置606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媒介或介质、RAM、ROM、硬盘驱动器、闪存驱动器和其他存储器装置，例如一个或多个缓冲装置。

一个或多个存储器装置606可以存储可由一个或多个处理器604访问的信息，包括可以由一个或多个处理器604执行的计算机可读或计算机可执行指令608。指令608可以是当由一个或多个处理器604执行时使一个或多个处理器604进行操作的任何指令集或控制逻辑。指令608可以是以任何合适的编程语言编写的软件或者可以在硬件中实施。在一些实施例中，指令608可以由一个或多个处理器604执行，以使一个或多个处理器604进行操作。

存储器装置606可以进一步存储可由处理器604访问的数据610。例如，数据610可以包括传感器数据，例如如本文所述的发动机参数、模型数据、逻辑数据等。根据本公开的示例实施例，数据610可以包括一个或多个表、函数、算法、模型、方程式等。

一个或多个计算装置602还可以包括用于例如与飞行器的其他部件通信的通信接口612。通信接口612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、天线或其他合适的部件。

本文讨论的技术参考了基于计算机的系统、由基于计算机的系统采取的动作、发送到基于计算机的系统的信息以及从基于计算机的系统发送的信息。应当理解，基于计算机的系统的固有灵活性允许在部件之间和之中对任务和功能进行多种可能的构造、组合和划分。例如，本文讨论的处理可以使用单个计算装置或组合工作的多个计算装置来实施。数据库、存储器、指令和应用可以在单个系统上实施，也可以分布在多个系统上。

尽管各种实施例的具体特征可能在一些附图中而不是在其他附图中示出，但这只是为了方便。根据本公开的原理，可以结合任何其他附图的任何特征来引用和/或要求保护附图的任何特征。

本书面描述使用示例来公开主题，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践主题，包括制造和使用任何装置或系统以及进行任何结合的方法。主题的可专利范围由权利要求限定，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的文字语言没有区别的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的文字语言没有实质性差异的等效结构元件，则这些其他示例意图落入权利要求的范围内。

总而言之，三流发动机在架构上被布置成并且可操作以实施所公开的控制方案中的一个或多个可以允许优化或以其他方式改进这种三流发动机的性能和约束处理。一个或多个效应器以及可选的一个或多个次级效应器可以被控制，以调整由次级旁通流动路径提供的对三流发动机的净推进推力的推力贡献，以及由次级旁通流动路径提供的对相关联热管理系统的热贡献。在控制一个或多个效应器以平衡三流发动机的推力和热需求以及三流发动机的可操作性和硬件限制时，可以考虑竞争需求、限制和优先级。还可以考虑安装有三流发动机的飞行器或运载器的可控性。

本公开的进一步方面由以下条项的主题提供：

1.一种用于飞行器的三流燃气涡轮发动机，包括：轴；初级风扇，所述初级风扇与所述轴机械联接；中间风扇，所述中间风扇定位在所述初级风扇下游并且与所述轴机械联接；发动机核心；核心罩，所述核心罩围绕所述发动机核心的至少一部分，核心流动路径限定在所述发动机核心和所述核心罩之间；外罩，所述外罩围绕所述核心罩的至少一部分，次级旁通流动路径限定在所述核心罩和所述外罩之间；效应器；以及一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被构造为：至少部分地基于效应器计划和一个或多个约束来确定效应器需求，所述效应器计划至少部分地基于与将由所述三流燃气涡轮发动机产生的推力相关联的推力需求来确定，所述一个或多个约束包括以下中的至少一个：i)与联接到所述三流燃气涡轮发动机或与所述三流燃气涡轮发动机集成的热管理系统相关联的热需求；ii)与所述三流燃气涡轮发动机的可操作性相关联的可操作性需求；以及iii)与所述飞行器的可控性相关联的推力限制；并且使所述效应器至少部分地基于所述效应器需求来调整通过所述次级旁通流动路径的气流。

2.根据任何前述条项所述的三流燃气涡轮发动机，其中，所述效应器是定位在所述中间风扇上游的入口导向轮叶阵列。

3.根据任何前述条项所述的三流燃气涡轮发动机，其中，所述效应器是沿所述次级旁通流动路径定位的可变喷嘴。

4.根据任何前述条项所述的三流燃气涡轮发动机，其中，所述效应器包括定位在所述中间风扇上游的入口导向轮叶阵列和沿所述次级旁通流动路径定位的可变喷嘴。

5.根据任何前述条项所述的三流燃气涡轮发动机，其中，所述效应器是与所述轴机械联接的电机，并且其中在使所述效应器调整通过所述次级旁通流动路径的所述气流时，所述一个或多个处理器被构造为：使所述电机调整施加到所述轴的扭矩。

6.根据任何前述条项所述的三流燃气涡轮发动机，其中，所述效应器是所述初级风扇，并且其中在使所述效应器调整通过所述次级旁通流动路径的所述气流时，所述一个或多个处理器被构造为：引起以下中的至少一个：i)所述初级风扇的风扇叶片桨距的调整；以及ii)所述初级风扇的旋转速度的调整。

7.根据任何前述条项所述的三流燃气涡轮发动机，进一步包括：次级效应器，所述次级效应器沿所述核心流动路径定位在所述中间风扇的下游，并且其中，所述一个或多个处理器被构造为：至少部分地基于次级效应器计划和一个或多个次级约束来确定次级效应器需求，所述次级效应器计划至少部分地基于所述推力需求来确定，所述一个或多个次级约束包括以下中的至少一个：i)与所述次级效应器的可操作性相关联的可操作性需求；以及ii)与所述中间风扇的可操作性相关联的可操作性需求；并且使所述次级效应器至少部分地基于所述次级效应器需求来帮助调整通过所述次级旁通流动路径的所述气流。

8.根据任何前述条项所述的三流燃气涡轮发动机，进一步包括：压缩机，所述压缩机具有一级或多级压缩机转子叶片和压缩机定子轮叶，其中至少一级压缩机定子轮叶是可变定子轮叶，并且其中所述次级效应器是所述可变定子轮叶。

9.根据任何前述条项所述的三流燃气涡轮发动机，进一步包括：低压压缩机，所述低压压缩机沿所述核心流动路径定位在所述中间风扇下游；高压压缩机，所述高压压缩机沿所述核心流动路径定位在所述低压压缩机下游；以及可变排放阀，所述可变排放阀定位在所述低压压缩机下游和所述高压压缩机上游，并且其中所述次级效应器是所述可变排放阀，并且其中在使所述次级效应器帮助调整通过所述次级旁通流动路径的所述气流时，所述一个或多个处理器被构造为：引起所述可变排放阀的位置的调整。

10.根据任何前述条项所述的三流燃气涡轮发动机，其中，所述三流燃气涡轮发动机限定机外排放管道和次级排放管道中的至少一个，所述机外排放管道提供所述核心流动路径和所述三流燃气涡轮发动机机外之间的流体连通，所述次级排放管道提供所述核心流动路径和所述次级旁通流动路径之间的流体连通，并且其中所述一个或多个处理器被构造为：至少部分地基于所述次级效应器计划和所述一个或多个次级约束来确定所述次级效应器需求，所述一个或多个次级约束包括以下中的至少一个：i)与所述次级效应器的可操作性相关联的可操作性需求；ii)与所述中间风扇的可操作性相关联的可操作性需求；以及iii)指示所述可变排放阀要设置的最小打开位置的提取需求，并且其中所述一个或多个处理器被构造为引起所述可变排放阀的所述位置的调整，使得来自所述核心流动路径的核心空气被引导到所述机外排放管道和所述次级排放管道中的一个中。

11.根据任何前述条项所述的三流燃气涡轮发动机，其中，所述一个或多个处理器被构造为：至少部分地基于所述推力需求和指示与所述三流燃气涡轮发动机相关联的一个或多个操作参数的数据来确定所述效应器计划；并且根据所述效应器计划输出所述效应器需求。

12.根据任何前述条项所述的三流燃气涡轮发动机，其中，所述一个或多个处理器被构造为：至少部分地基于指示与所述三流燃气涡轮发动机相关联的一个或多个操作参数的数据来确定所述可操作性需求；以及确定所述可操作性需求是最高优先级约束，并且其中，响应于所述可操作性需求是所述最高优先级约束，根据所述可操作性需求输出所述效应器需求。

13.根据任何前述条项所述的三流燃气涡轮发动机，其中，所述一个或多个处理器被构造为：至少部分地基于所述推力需求来确定所述推力限制；以及确定所述推力限制是最高优先级约束，并且其中，响应于所述推力限制是所述最高优先级约束，根据所述推力限制输出所述效应器需求。

14.根据任何前述条项所述的三流燃气涡轮发动机，其中，所述一个或多个处理器被构造为：接收所述热需求，以及确定所述热需求是最高优先级约束，并且其中，响应于所述热需求是所述最高优先级约束，根据所述热需求输出所述效应器需求。

15.根据任何前述条项所述的三流燃气涡轮发动机，其中，所述三流燃气涡轮发动机将初级风扇半径与中间风扇半径比限定为等于或大于2.0且小于或等于6.5，所述初级风扇半径与中间风扇半径比通过跨越由所述三流燃气涡轮发动机限定的纵向轴线和所述初级风扇的一个初级风扇叶片的前缘尖端之间的半径与跨越所述纵向轴线和所述中间风扇的一个中间风扇叶片的前缘尖端之间的半径限定。

16.一种包括计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可执行指令在由与三流燃气涡轮发动机相关联的一个或多个处理器执行时，所述三流燃气涡轮发动机具有初级风扇和中间风扇，并且限定核心流动路径、初级旁通流动路径和次级旁通流动路径，使所述一个或多个处理器：确定与所述三流燃气涡轮发动机的效应器相关联的效应器需求，所述效应器需求至少部分地基于以下之间的相互作用来确定：i)至少部分地基于推力需求确定的效应器计划，所述推力需求与将由所述三流燃气涡轮发动机产生的推力相关联；ii)与联接到所述三流燃气涡轮发动机或与所述三流燃气涡轮发动机集成的热管理系统相关联的热需求；iii)与所述三流燃气涡轮发动机的可操作性相关联的可操作性需求；以及iv)与由所述三流燃气涡轮发动机提供的可控性相关联的推力限制；并且使所述效应器至少部分地基于所述效应器需求来调整通过所述次级旁通流动路径的气流。

17.根据任何前述条项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述效应器包括定位在所述中间风扇上游的入口导向轮叶阵列、沿所述次级旁通流动路径定位的可变喷嘴中的至少一个。

18.根据任何前述条项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述效应器包括与轴机械联接的电机和所述初级风扇中的至少一个，所述中间风扇机械联接到所述轴。

19.根据任何前述条项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，当所述计算机可执行指令被执行时，所述一个或多个处理器被构造为：确定与沿所述核心流动路径定位在所述中间风扇下游的次级效应器相关联的次级效应器需求，所述一个或多个处理器通过考虑以下来确定所述次级效应器需求：i)至少部分地基于所述推力需求确定的次级效应器计划；ii)与所述次级效应器的可操作性相关联的可操作性需求；以及iii)与所述中间风扇的可操作性相关联的可操作性需求；并且使所述次级效应器至少部分地基于所述次级效应器需求来帮助调整通过所述次级旁通流动路径的所述气流。

20.一种飞行器，包括：热管理系统；三流燃气涡轮发动机，所述三流燃气涡轮发动机限定核心流动路径、初级旁通流动路径和次级旁通流动路径，所述热管理系统联接到所述三流燃气涡轮发动机或与所述三流燃气涡轮发动机集成，所述三流燃气涡轮发动机包括：轴；初级风扇，所述初级风扇与所述轴机械联接；中间风扇，所述中间风扇定位在所述初级风扇下游并与所述轴机械联接；效应器；以及一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被构造为：至少部分地基于与将由所述三流燃气涡轮发动机产生的推力相关联的推力需求和与所述热管理系统相关联的热需求来确定效应器需求；并且使所述效应器至少部分地基于所述效应器需求来调整通过所述次级旁通流动路径的气流。

21.一种操作用于飞行器的三流燃气涡轮发动机的方法，所述方法包括：通过一个或多个处理器确定所述三流燃气涡轮发动机的效应器的效应器需求，所述三流发动机具有初级风扇和中间风扇，并且限定初级旁通流动路径、次级旁通流动路径和核心流动路径，所述效应器需求至少部分地基于以下之间的相互作用来确定：i)至少部分地基于推力需求确定的效应器计划，所述推力需求与将由所述三流燃气涡轮发动机产生的推力相关联；ii)与联接到所述三流燃气涡轮发动机或与所述三流燃气涡轮发动机集成的热管理系统相关联的热需求；iii)与所述三流燃气涡轮发动机的可操作性相关联的可操作性需求；以及iv)与所述飞行器的可控性相关联的推力限制；并且通过所述一个或多个处理器使所述效应器至少部分地基于所述效应器需求来调整通过由所述三流发动机限定的次级旁通流动路径的气流。

Claims (10)

1.一种用于飞行器的三流燃气涡轮发动机，其特征在于，包括：

轴；

初级风扇，所述初级风扇与所述轴机械联接；

中间风扇，所述中间风扇定位在所述初级风扇下游并且与所述轴机械联接；

发动机核心；

核心罩，所述核心罩围绕所述发动机核心的至少一部分，核心流动路径限定在所述发动机核心和所述核心罩之间；

外罩，所述外罩围绕所述核心罩的至少一部分，次级旁通流动路径限定在所述核心罩和所述外罩之间；

效应器；以及

一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被构造为：

至少部分地基于效应器计划和一个或多个约束来确定效应器需求，所述效应器计划至少部分地基于与将由所述三流燃气涡轮发动机产生的推力相关联的推力需求来确定，所述一个或多个约束包括以下中的至少一个：

i)与联接到所述三流燃气涡轮发动机或与所述三流燃气涡轮发动机集成的热管理系统相关联的热需求；

ii)与所述三流燃气涡轮发动机的可操作性相关联的可操作性需求；以及

iii)与所述飞行器的可控性相关联的推力限制；并且

使所述效应器至少部分地基于所述效应器需求来调整通过所述次级旁通流动路径的气流。

2.根据权利要求1所述的三流燃气涡轮发动机，其特征在于，其中，所述效应器是定位在所述中间风扇上游的入口导向轮叶阵列。

3.根据权利要求1所述的三流燃气涡轮发动机，其特征在于，其中，所述效应器是沿所述次级旁通流动路径定位的可变喷嘴。

4.根据权利要求1所述的三流燃气涡轮发动机，其特征在于，其中，所述效应器包括定位在所述中间风扇上游的入口导向轮叶阵列和沿所述次级旁通流动路径定位的可变喷嘴。

5.根据权利要求1所述的三流燃气涡轮发动机，其特征在于，其中，所述效应器是与所述轴机械联接的电机，并且其中在使所述效应器调整通过所述次级旁通流动路径的所述气流时，所述一个或多个处理器被构造为：

使所述电机调整施加到所述轴的扭矩。

6.根据权利要求1所述的三流燃气涡轮发动机，其特征在于，其中，所述效应器是所述初级风扇，并且其中在使所述效应器调整通过所述次级旁通流动路径的所述气流时，所述一个或多个处理器被构造为：

引起以下中的至少一个：

i)所述初级风扇的风扇叶片桨距的调整；以及

ii)所述初级风扇的旋转速度的调整。

7.根据权利要求1所述的三流燃气涡轮发动机，其特征在于，进一步包括：

次级效应器，所述次级效应器沿所述核心流动路径定位在所述中间风扇的下游，并且

其中，所述一个或多个处理器被构造为：

至少部分地基于次级效应器计划和一个或多个次级约束来确定次级效应器需求，所述次级效应器计划至少部分地基于所述推力需求来确定，所述一个或多个次级约束包括以下中的至少一个：

i)与所述次级效应器的可操作性相关联的可操作性需求；以及

ii)与所述中间风扇的可操作性相关联的可操作性需求；并且

使所述次级效应器至少部分地基于所述次级效应器需求来帮助调整通过所述次级旁通流动路径的所述气流。

8.根据权利要求7所述的三流燃气涡轮发动机，其特征在于，进一步包括：

压缩机，所述压缩机具有一级或多级压缩机转子叶片和压缩机定子轮叶，其中至少一级压缩机定子轮叶是可变定子轮叶，并且

其中所述次级效应器是所述可变定子轮叶。

9.根据权利要求7所述的三流燃气涡轮发动机，其特征在于，进一步包括：

低压压缩机，所述低压压缩机沿所述核心流动路径定位在所述中间风扇下游；

高压压缩机，所述高压压缩机沿所述核心流动路径定位在所述低压压缩机下游；以及

可变排放阀，所述可变排放阀定位在所述低压压缩机下游和所述高压压缩机上游，并且

其中所述次级效应器是所述可变排放阀，并且

其中在使所述次级效应器帮助调整通过所述次级旁通流动路径的所述气流时，所述一个或多个处理器被构造为：

引起所述可变排放阀的位置的调整。

10.根据权利要求9所述的三流燃气涡轮发动机，其特征在于，其中，所述三流燃气涡轮发动机限定机外排放管道和次级排放管道中的至少一个，所述机外排放管道提供所述核心流动路径和所述三流燃气涡轮发动机机外之间的流体连通，所述次级排放管道提供所述核心流动路径和所述次级旁通流动路径之间的流体连通，并且

其中所述一个或多个处理器被构造为：

至少部分地基于所述次级效应器计划和所述一个或多个次级约束来确定所述次级效应器需求，所述一个或多个次级约束包括以下中的至少一个：

i)与所述次级效应器的可操作性相关联的可操作性需求；

ii)与所述中间风扇的可操作性相关联的可操作性需求；以及

iii)指示所述可变排放阀要设置的最小打开位置的提取需求，并且

其中所述一个或多个处理器被构造为引起所述可变排放阀的所述位置的调整，使得来自所述核心流动路径的核心空气被引导到所述机外排放管道和所述次级排放管道中的一个中。

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