CZ19143U1 - Hybridní pohon letadla - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká propulsního pohonu letadla, využívajícího principy elektrického motoru a spalovacího motoru, s Dosavadní stav

V současnosti jsou v převážné většině všechna prakticky využitelná letadla poháněná motory, které pro vytvoření propulse přeměňují chemickou energii obsaženou v palivu spalovacím procesem na tepelnou a poté její expanzí na mechanickou, sloužící k urychlení proudu vzduchu pomocí vrtule a na základě zákona o zrněné hybnosti proudu vzduchu tak vytvářejí tah potřebný k polo hybu letounu. Vedle tohoto základního principu přeměny energie na vytvoření propulse se objevují v současnosti pokusy využit k vytvoření propulse elektrické energie její přeměnou na mechanickou energii v elektrickém motoru. Tyto elektrické motory jsou z důvodu omezené kapacity elektrických článků schopné pohánět pouze lehčí letadla, převážně modely letadel. Objevují se také pokusy překonat omezení kapacity elektrických článku pomocí hybridního pohonu (kombi15 nace spalovacího motoru a elektromotoru), který je řešen jako analogie pohonu hybridních automobilů. V rámci tohoto řešení existuje budáo mechanická vazba mezi spalovacím motorem a elektromotorem, tvořící společný náhon pouze na jednu vrtuli, takže obě pohonné jednotky nejsou nezávislé, nebo je spalovací motor pouze zdroj energie pro dobíjení článků. Tato řešení mají z hlediska aplikace na letadlech nevýhody, především $ ohledem na konstrukční složitost, hmot20 nost a spolehlivost. Pohon těžších letadel sloužících k dopravě osob či nákladů je ve stadiu pokusů. Vzhledem k budoucí omezené dostupnosti uhlovodíkových paliv na bázi ropy nabývá na důležitosti trend využít k pohonu letadel elektrické energie.

Podstata technického řešení

Nevýhody a omezené možnosti čistě elektrického pohonu letadel odstraňuje navržený hybridní pohon, který jednoduchým způsobem kombinuje dvě nezávislé vrtulové pohonné jednotky vytvořené na pnneipu spalovacího motoru s vrtulí a elektrického motoru s vrtulí.

Podstatou koncepčního uspořádání podle technického řešení je tandemové uspořádání obou druhů motorů s vrtulí na trupu letadla. Jeden motor s vrtulí je umístěn v přední části trupu letadla jako tažný a druhý motor s vrtulí je umístěn na konci trupu jako tlačný. Toto uspořádání motoru to je bez vnitřní mechanické vazby a umožňuje jak společný chod obou motorů, kdy oba vytváří maximální propulsní účinek, tak současné umožňuje i vzájemně nezávislý chod pouze jednoho z motorů např. v cestovním letu, kdy se tak šetří energie druhého motoru. Současně další výhodou této koncepce je to. že osy obou motorů / vrtulí jsou uspořádány souběžné s hlavní podélnou osou symetrie trupu / letadla a mohou být případně s touto hlavní osou identické a v případě letu najeden motor je tím vhodně eliminován zatáčivý účinek, který je jinak významný při letu na jeden motor u letadel v klasickém uspořádání motoru na křídlech.

Výhodou nezávislého uspořádání pohonných jednotek je také možnost rekuperačního dobíjení elektrických článků napájejících energií elektrický motor za letu pomocí hnacího elektromotoru ve funkci generátoru, poháněného vrtulí, Tento systém dobíjení za letu může být dále kombino40 ván s dobíjením elektrických článků z generátoru na spalovacím motoru a na zemi lze elektrické články dobíjet z pozemního a síťového zdroje.

Přehled obrázku na výkrese

Technické řešení bude dále vysvětleno pomocí výkresu, na kterém je v bočním pohledu schematicky znázorněno uspořádám jednotlivých motorů s vrtulí na trupu letadla.

CZ 19143 Ul

Příklad provedeni technického řešení

Hybridní pohon letadla, podle obrázku, sestává ze dvou na sobě nezávislých tandemově uspořádaných motorů s vrtulí. Přední motor s tažnou vrtulí je umístěn v přední části trupu letadla a múze to být buď elektrický motor 2 nebo spalovací motor i. Zadní motor s tlačnou vrtulí je umístěn na konci trupu letadla a je buď spalovací nebo elektrický, v závislosti na tom, jaký typ motoru s vrtulí je použit jako přední. Osy vrtulí obou motoru, předního i zadního, jsou uspořádány rovnoběžně / souběžně s hlavní podélnou osou symetrie trupu.

Elektrické články napájející energií elektrický motor 2 jsou dobijitelné za letu rekuperací od elektrického motoru 2 s vrtulí a/nebo z generátoru umístěného na spalovacím motoru 1.

Claims (2)

1. K) NÁROKY NA OCHRANU

   1. Hybridní pohon letadla sestávající ze dvou vrtulových pohonných jednotek, z nichž jedna je vytvořená na principu spalovacího motoru (1) s vrtulí a druhá na principu elektrického motoru (2) s vrtulí, vyznačující se tím, že motory jsou umístěny bez vzájemné mechanické vazby tandemově ve sméru letu na trupu letadla tak, že jeden z motorů (1, 2) je umístěn v přední

   15 části trupu a vytváří propulsní účinek tažnou vrtulí a druhý z motorů (1, 2) je umístěn v zadní části trupu a vytváří propulsní účinek tlačnou vrtulí a elektrické články napájející energií elektrický motor jsou dobíjitelné za letu.
2. 2. Hybridní pohon letadla podle nároku 1, vyznačující se tím, že elektrické články napájející energií elektrický motor (2) jsou dobíjitelné za letu rekuperací od elektrického

   20 motoru (2) s vrtulí anebo z generátoru umístěného na spalovacím motoru (1).