JP6715884B2 - 航空機用推進システム - Google Patents

Description

本主題は、一般的に、ハイブリッド電気推進システム、ならびに高温環境条件および／または高温ターボ機械条件の下でハイブリッド電気推進システムを動作させるための方法に関する。

従来の商用航空機は、一般に、胴体と、一対の翼部と、推力を提供する推進システムと、を含む。推進システムは、通常、ターボファンジェットエンジンなどの少なくとも２つの航空機エンジンを含む。各ターボファンジェットエンジンは、通常、航空機の翼部のそれぞれ１つに取り付けられる。

高温の周囲条件で動作する場合には、ターボファンジェットエンジンによって取り込まれた高温の周囲空気がターボファンジェットエンジンをより迅速に最大内部温度しきい値に到達させるので、推進システムが発生させ得る最大推力量は一般に減少する。したがって、推進システムを含む航空機がこのような高温周囲条件で動作する場合には、最大積載量が制限されたり、離陸に必要な滑走路距離が増加したりすることなどがある。

さらに、ターボファンジェットエンジンが、最大排気ガス温度しきい値などの最大内部温度しきい値で、またはその近くで動作する場合には、ターボファンジェットエンジンは、望ましくない早期摩耗を経験する可能性がある。そのようなことは、ターボファンジェットエンジンの全体的な時間翼の減少、および必要なメンテナンスの増加につながる可能性がある。

したがって、利用可能な推力の最大量を大幅に減少させることなく、高温周囲条件の下で動作可能な推進システムが有用であろう。さらに、ターボファンジェットエンジンを最大内部温度しきい値未満に維持することができる推進システムは、特に有益であろう。

米国特許出願公開第２０１７／００５８７８５号明細書

本発明の態様および利点は、その一部を以下の説明に記載しており、あるいはその説明から明らかになり、あるいは本発明の実施により学ぶことができる。

本開示の１つの例示的な態様では、航空機のハイブリッド電気推進システムのターボ機械を動作させるための方法が提供される。ハイブリッド電気推進システムは、ターボ機械および電気システムを含み、電気システムは、ターボ機械に連結された電気機械を含む。本方法は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、所望の推力出力を提供するようにターボ機械を加速するためのコマンドを受信するステップと、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、上限しきい値に近づくまたは上限しきい値を超える温度パラメータを示すデータを受信するステップと、ターボ機械を加速するためのコマンドを受信し、上限しきい値に近づくまたは上限しきい値を超える温度パラメータを示すデータを受信したことに応答して、ターボ機械に動力を加えて所望の推力出力を提供するか、または提供するのを補助するために、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって電気機械に電力を供給するステップと、を含む。

特定の例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、所望の推力出力を提供するようにターボ機械を加速するためのコマンドを受信するステップは、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、所望の推力出力を提供するために、巡航前飛行条件の間にターボ機械を加速するためのコマンドを受信するステップを含む。例えば、特定の例示的な態様では、巡航前飛行条件は、離陸飛行条件または上昇飛行条件である。

特定の例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、上限しきい値に近づくまたは上限しきい値を超える温度パラメータを示すデータを受信するステップは、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、ターボ機械の真夏日条件しきい値に近づくまたは真夏日条件しきい値を超える周囲温度を示すデータを受信するステップを含む。例えば、特定の例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、真夏日条件しきい値に近づくまたは真夏日条件しきい値を超える周囲温度を示すデータを受信するステップは、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、周囲温度センサからのデータを受信するステップを含む。例えば、特定の例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、真夏日条件しきい値に近づくまたは真夏日条件しきい値を超える周囲温度を示すデータを受信するステップは、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、ターボ機械内の温度センサからのデータを受信するステップを含む。

特定の例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、上限しきい値に近づくまたは上限しきい値を超える温度パラメータを示すデータを受信するステップは、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、温度パラメータが上限しきい値をどれだけ上回っているかを示すデルタ値を決定するステップを含み、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に電力を供給するステップは、決定されたデルタ値に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に供給される電力量を変調するステップを含む。

特定の例示的な態様では、本方法は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、ターボ機械健全性パラメータを示すデータを受信するステップをさらに含み、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に電力を供給するステップは、ターボ機械健全性パラメータを示す受信データに少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に供給される電力量を変調するステップを含む。

特定の例示的な態様では、ハイブリッド電気推進システムは、電気エネルギー蓄積ユニットをさらに含み、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に電力を供給するステップは、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気エネルギー蓄積ユニットから電気機械に電力を供給するステップを含む。

特定の例示的な態様では、ハイブリッド電気推進システムは、電気エネルギー蓄積ユニットをさらに含み、本方法は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気エネルギー蓄積ユニットの充電レベルを示すデータを受信するステップと、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気エネルギー蓄積ユニットの充電レベルを示すデータを受信するステップに少なくとも部分的に応答して、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械への電力の供給を終了させるステップと、をさらに含む。

特定の例示的な態様では、本方法は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械の温度を示すデータを受信するステップと、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械の温度を示すデータを受信するステップに少なくとも部分的に応答して、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械への電力の供給を終了させるステップと、をさらに含む。

特定の例示的な態様では、本方法は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、ターボ機械の動作可能性パラメータを示すデータを受信するステップと、ターボ機械の動作可能性パラメータを示す受信データに少なくとも部分的に応答して、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械への電力の供給を終了させるステップと、をさらに含む。例えば、特定の例示的な態様では、動作可能性パラメータを示すデータは、ターボ機械の１つまたは複数の構成要素の速度パラメータ、ターボ機械の燃焼部への燃料流量、ターボ機械の内部圧力、またはターボ機械の内部温度のうちの少なくとも１つを示す。

特定の例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、上限しきい値に近づくまたは上限しきい値を超える温度パラメータを示すデータを受信するステップは、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、排気ガス温度パラメータの上限しきい値に近づく、または上限しきい値を超える排気ガス温度パラメータを示すデータを受信するステップを含む。例えば、特定の例示的な態様では、排気ガス温度パラメータは、排気ガス温度を示し、排気ガス温度パラメータの上限しきい値は、所定の排気ガス温度しきい値である。例えば、特定の例示的な態様では、排気ガス温度パラメータは、排気ガス温度の変化率を示し、排気ガス温度パラメータの上限しきい値は、排気ガス温度変化率の所定のしきい値である。

特定の例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に電力を供給するステップは、少なくとも約１５馬力の機械的動力をターボ機械に供給するステップを含む。

本開示の例示的な実施形態では、航空機のためのハイブリッド電気推進システムが提供される。ハイブリッド電気推進システムは、推進器と、推進器を駆動して推力を発生させるために推進器に連結されたターボ機械と、電気機械および電気機械に電気的に接続可能な電気エネルギー蓄積ユニットを含む電気システムであって、電気機械はターボ機械に連結されている、電気システムと、コントローラと、を含む。コントローラは、所望の推力出力を提供するようにターボ機械を加速するためのコマンドを受信し、上限しきい値に近づくまたは上限しきい値を超える温度パラメータを示すデータを受信するように構成され、コントローラは、ターボ機械を加速するためのコマンドを受信し、上限しきい値に近づくまたは上限しきい値を超える温度パラメータを示すデータを受信したことに応答して、ターボ機械に動力を加えて所望の推力出力を提供するか、または提供するのを補助するために、電気機械に電力を供給するようにさらに構成される。

特定の例示的な実施形態では、コントローラによって受信された所望の推力出力を提供するようにターボ機械を加速するためのコマンドは、所望の推力出力を提供するために、巡航前飛行条件の間にターボ機械を加速するためのコマンドである。

特定の例示的な実施形態では、上限しきい値に近づくまたは上限しきい値を超える温度パラメータを示すデータは、排気ガス温度パラメータの上限しきい値に近づくまたは上限しきい値を超える排気ガス温度パラメータを示すデータを含む。

本発明のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照することによってよりよく理解されるであろう。添付の図面は、本明細書に組み込まれて、本明細書の一部を構成し、本発明の実施形態を例示し、説明と共に本発明の原理を説明するのに役立つ。

本発明の完全かつ可能な開示は、その最良の形態を含み、当業者に向けられて、本明細書に記載されており、それは以下の添付の図面を参照する。

本開示の様々な例示的な実施形態による航空機の上面図である。 図１の例示的な航空機に取り付けられたガスタービンエンジンの概略断面図である。 本開示の別の例示的な実施形態による電動ファンアセンブリの概略断面図である。 本開示の別の例示的な実施形態による推進システムの概略図である。 本開示の例示的な態様による、航空機のハイブリッド電気推進システムを動作させるための方法の流れ図である。 図５の方法の例示的な態様の流れ図である。 本開示の例示的な態様によるコンピューティングシステムを示す図である。

本発明の実施形態を示すために、ここで詳細に参照を行うが、それの１つまたは複数の実施例を添付の図面に示す。詳細な説明では、図面中の特徴を参照するために数字および文字による符号を用いる。図面および説明の中で同じまたは類似の符号は、本発明の同じまたは類似の部品を参照するために使用されている。

本明細書において使用されるとき、「第１の」、「第２の」、および「第３の」という用語は、１つの構成要素を別の構成要素から区別するために交換可能に用いることができ、個々の構成要素の位置または重要性を示すことを意図しない。

「前方」および「後方」という用語は、ガスタービンエンジンまたは車両内の相対位置を指し、ガスタービンエンジンまたは車両の通常の動作姿勢を指す。例えば、ガスタービンエンジンに関しては、前方はエンジン入口に近い位置を指し、後方はエンジンノズルまたは排気部に近い位置を指す。

「上流」および「下流」という用語は、経路における流れに対する相対的な方向を指す。例えば、流体の流れに対して、「上流」は流体が流れてくる方向を指し、「下流」は流体が流れていく方向を指す。しかしながら、本明細書で使用される「上流」および「下流」という用語はまた、電気の流れを指してもよい。

単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が特に明確に指示しない限り、複数の言及を含む。

近似を表す文言は、本明細書および特許請求の範囲の全体にわたってここで用いられるように、それが関連する基本的機能の変更をもたらすことなく許容範囲で変化することができる定量的表現を修飾するために適用される。したがって、「およそ」、「約」、および「実質的に」などの用語で修飾された値は、明記された厳密な値に限定されるものではない。少なくともいくつかの場合には、近似を表す文言は、値を測定するための機器の精度、あるいは、構成要素および／またはシステムを構築もしくは製造するための方法または機械の精度に対応することができる。例えば、近似を表す文言は、１０％のマージン内にあることを指すことができる。

ここで、ならびに明細書および特許請求の範囲の全体を通じて、範囲の限定は組み合わせられ、および置き換えられ、文脈および文言が特に指示しない限り、このような範囲は識別され、それに包含されるすべての部分範囲を含む。例えば、本明細書に開示するすべての範囲は端点を含み、端点は互いに独立して組み合わせ可能である。

本開示は、概して、ターボ機械、ターボ機械に連結された推進器、および電気システムを有するハイブリッド電気推進システムに関する。電気システムは、電気機械と、電気機械に電気的に接続可能な電気エネルギー蓄積ユニットと、を含む。さらに、電気機械は、ターボ機械の回転が電気機械を回転させるようにターボ機械に連結され、同様に、電気機械の回転は、ターボ機械の１つまたは複数の構成要素を回転させる。

ハイブリッド電気推進システムの特定の動作では、ハイブリッド電気推進システムは、高温周囲条件および／または高温内部ターボ機械条件の下でターボ機械の加速を補助するように動作可能である。例えば、特定の例示的な態様では、ハイブリッド電気推進システムは、所望の推力出力を提供するようにターボ機械を加速するためのコマンドを受信することができ、さらに、上限しきい値に近づくまたはそれを超える温度パラメータを示すデータを受信することができる。さらに、受信したコマンドおよび受信データに応答して、ハイブリッド電気推進システムは、電気機械に電力を供給してターボ機械に動力を供給し、所望の推力出力を提供するか、または提供するのを補助することができる。例えば、電気機械によってターボ機械に加えられる動力は、ターボ機械内のシャフトまたはスプールの回転速度を増加させることができ、次に、ターボ機械によって駆動される推進器の回転速度を増加させて、ハイブリッド電気推進システムが航空機のためにより多くの推力を生成することができる。

特定の例示的な態様では、ターボ機械を加速するためのコマンドは、離陸飛行条件または巡航飛行条件などの巡航前飛行条件の間に受信することができる。このような例示的な態様では、温度パラメータは、ハイブリッド電気推進システムを含む航空機が真夏日条件の下で離陸している状況などの、周囲温度パラメータであってもよい。

それに加えて、またはその代わりに、ターボ機械を加速するためのコマンドは、巡航飛行条件などの飛行条件の間に受信することができる。このようなコマンドは、例えば、ステップ上昇手順、またはターボ機械の加速を必要とする他の操作のためのものであってもよい。このような例示的な態様では、温度パラメータは、排気ガス温度パラメータなどの、ターボ機械の内部温度パラメータであってもよい。

それにもかかわらず、電気機械に電力を供給して、ターボ機械に動力を加えて、所望の推力出力を提供するか、または提供するのを補助することにより、ハイブリッド電気推進システムが、例えば、真夏日条件および／または高温の内部ターボ機械条件にもかかわらず、所望の推力出力を提供することが可能になる。

ここで図面を参照すると、図面全体を通して同一符号は同一要素を示しており、図１は、本開示の様々な実施形態を組み込むことができる例示的な航空機１０の上面図である。図１に示すように、航空機１０は、それを通って延在する長手方向中心線１４、横方向Ｌ、前端部１６、および後端部１８を画定する。さらに、航空機１０は、航空機１０の前端部１６から航空機１０の後端部１８まで長手方向に延在する胴体１２と、航空機１０の後端部にある尾翼１９と、を含む。さらに、航空機１０は、第１の、左側翼部２０および第２の、右側翼部２２を含む翼部アセンブリを含む。第１の翼部２０および第２の翼部２２はそれぞれ、長手方向中心線１４に対して横方向外側に延在する。第１の翼部２０および胴体１２の一部は共に航空機１０の第１の側２４を画定し、第２の翼部２２および胴体１２の別の部分は共に航空機１０の第２の側２６を画定する。図示する実施形態では、航空機１０の第１の側２４は航空機１０の左側として構成され、航空機１０の第２の側２６は航空機１０の右側として構成される。

図示する例示的な実施形態の翼部２０、２２の各々は、１つもしくは複数の前縁フラップ２８および１つもしくは複数の後縁フラップ３０を含む。航空機１０は、またはむしろ、航空機１０の尾翼１９は、ヨー制御用のラダーフラップ（図示せず）を有する垂直スタビライザ３２と、ピッチ制御用のエレベータフラップ３６をそれぞれ有する一対の水平スタビライザ３４と、をさらに含む。胴体１２は、外面または外板３８をさらに含む。しかしながら、本開示の他の例示的な実施形態では、航空機１０は、それに加えてまたはその代わりに、任意の他の適切な構成を含むことができることを理解されたい。例えば、他の実施形態では、航空機１０は、任意の他の構成のスタビライザを含むことができる。

ここでまた図２および図３を参照すると、図１の例示的な航空機１０は、第１の推進器アセンブリ５２および第２の推進器アセンブリ５４を有するハイブリッド電気推進システム５０をさらに含む。図２は、第１の推進器アセンブリ５２の概略断面図を示し、図３は、第２の推進器アセンブリ５４の概略断面図を示す。図示した実施形態では、第１の推進器アセンブリ５２および第２の推進器アセンブリ５４は、それぞれアンダーウィング取り付け構成で構成される。しかし、以下に説明するように、第１および第２の推進器アセンブリ５２、５４の一方または両方は、他の例示的な実施形態では、任意の他の適切な位置に取り付けられてもよい。

より詳細には、図１〜図３を全体的に参照すると、例示的なハイブリッド電気推進システム５０は、一般的に、ターボ機械および主推進器（図２の実施形態では、ガスタービンエンジンとして、またはむしろターボファンエンジン１００として共に構成されている）を有する第１の推進器アセンブリ５２と、ターボ機械に駆動連結された電気機械５６（図２に示す実施形態では電動モータ／発電機である）と、第２の推進器アセンブリ５４（図３の実施形態では、電気推進器アセンブリ２００として構成されている）と、電気エネルギー蓄積ユニット５５（電気機械５６および／または電気推進器アセンブリ２００に電気的に接続可能）と、コントローラ７２と、電力バス５８と、を含む。電気推進器アセンブリ２００、電気エネルギー蓄積ユニット５５、および電気機械５６はそれぞれ、電力バス５８の１つまたは複数の電線６０を介して互いに電気的に接続可能である。例えば、電力バス５８は、ハイブリッド電気推進システム５０の様々な構成要素を選択的に電気的に接続するように移動可能な様々なスイッチまたは他の電力エレクトロニクスを含むことができる。さらに、電力バス５８は、ハイブリッド電気推進システム５０内の電力を調整または変換するための、インバータ、コンバータ、整流器などの電力エレクトロニクスをさらに含むことができる。

理解されるように、コントローラ７２は、ハイブリッド電気推進システム５０の様々な構成要素間に電力を分配するように構成されてもよい。例えば、コントローラ７２は、電気機械５６などの様々な構成要素に電力を供給するか、またはそこから電力を引き出して、種々の動作モード間でハイブリッド電気推進システム５０を動作させ、様々な機能を実行するために、電力バス５８（１つまたは複数のスイッチまたは他の電力エレクトロニクスを含む）と共に動作可能であってもよい。そのようなものは、コントローラ７２を通って延在する電力バス５８の電線６０として概略的に示されており、以下でより詳細に説明する。

コントローラ７２は、ハイブリッド電気推進システム５０に専用のスタンドアローンコントローラであってもよく、あるいは、航空機１０のメインシステムコントローラ、例示的なターボファンエンジン１００のための別個のコントローラ（例えば、ＦＡＤＥＣとも呼ばれる、ターボファンエンジン１００用の全機能デジタルエンジン制御システム）などの１つまたは複数に組み込まれてもよい。例えば、コントローラ７２は、図６を参照して以下に説明される例示的なコンピューティングシステム５００と実質的に同じ方法で構成されてもよい（以下で説明する例示的な方法３００の１つまたは複数の機能を実行するように構成されてもよい）。

さらに、電気エネルギー蓄積ユニット５５は、１つまたは複数のリチウムイオン電池などの、１つまたは複数の電池として構成されてもよく、あるいは他の適切な電気エネルギー蓄積装置として構成されてもよい。本明細書に記載のハイブリッド電気推進システム５０の場合、電気エネルギー蓄積ユニット５５は、比較的大きな電力量を蓄積するように構成されていることが理解されよう。例えば、特定の例示的な実施形態では、電気エネルギー蓄積ユニットは、少なくとも約５０キロワット時の電力、例えば、少なくとも約６５キロワット時の電力、例えば、少なくとも約７５キロワット時の電力、および最大約１，０００キロワット時の電力を蓄積するように構成することができる。

ここで特に図１および図２を参照すると、第１の推進器アセンブリ５２は、航空機１０の第１の翼部２０に取り付けられる、または取り付けられるように構成されたガスタービンエンジンを含む。より具体的には、図２の実施形態では、ガスタービンエンジンは、ターボ機械１０２および推進器を含み、この推進器はファン（図２を参照して「ファン１０４」と呼ばれる）である。したがって、図２の実施形態では、ガスタービンエンジンは、ターボファンエンジン１００として構成されている。

ターボファンエンジン１００は、軸方向Ａ１（参照用に示されている長手方向中心線１０１に平行に延在する）および半径方向Ｒ１を規定する。上述したように、ターボファンエンジン１００は、ファン１０４と、ファン１０４の下流に配置されたターボ機械１０２と、を含む。

図示する例示的なターボ機械１０２は、一般に、環状入口１０８を画定する実質的に管状の外側ケーシング１０６を含む。外側ケーシング１０６は、直列の流れの関係で、ブースタもしくは低圧（ＬＰ）圧縮機１１０および高圧（ＨＰ）圧縮機１１２を含む圧縮機部と、燃焼部１１４と、第１の高圧（ＨＰ）タービン１１６および第２の低圧（ＬＰ）タービン１１８、ならびにジェット排気ノズル部１２０を収容する。圧縮機部、燃焼部１１４、およびタービン部は、共に、ターボ機械１０２を通るコア空気流路１２１を少なくとも部分的に画定する。

ターボファンエンジン１００の例示的なターボ機械１０２は、タービン部の少なくとも一部、さらに図示する実施形態では、圧縮機部の少なくとも一部と共に回転可能な１つまたは複数のシャフトをさらに含む。より詳細には、図示する実施形態では、ターボファンエンジン１００は、ＨＰタービン１１６をＨＰ圧縮機１１２に駆動的に接続する高圧（ＨＰ）シャフトまたはスプール１２２を含む。さらに、例示的なターボファンエンジン１００は、ＬＰタービン１１８をＬＰ圧縮機１１０に駆動的に接続する低圧（ＬＰ）シャフトまたはスプール１２４を含む。

さらに、図示する例示的なファン１０４は、ディスク１３０に離間して連結された複数のファンブレード１２８を有する可変ピッチファンとして構成されている。図示するように、ファンブレード１２８は、ほぼ半径方向Ｒ１に沿ってディスク１３０から外向きに延在する。各ファンブレード１２８は、ファンブレード１２８のピッチを同時にまとめて変化させるように構成された適切な作動部材１３２に動作可能に結合されたファンブレード１２８により、それぞれのピッチ軸Ｐ１を中心としてディスク１３０に対して回転することができる。ファン１０４は、第２のＬＰタービン１１８によって機械的に駆動されるように、ＬＰシャフト１２４に機械的に連結される。より詳細には、ファン１０４は、ファンブレード１２８、ディスク１３０、および作動部材１３２を含み、動力ギヤボックス１３４を介してＬＰシャフト１２４に機械的に連結され、動力ギヤボックス１３４を横切るＬＰシャフト１２４によって長手方向軸１０１を中心に回転することができる。動力ギヤボックス１３４は、ＬＰシャフト１２４の回転速度をより効率的な回転ファン速度に低下させる複数のギヤを含む。したがって、ファン１０４は、ターボ機械１０２のＬＰシステム（ＬＰタービン１１８を含む）によって駆動される。

さらに図２の例示的な実施形態を参照すると、ディスク１３０は、複数のファンブレード１２８を通る空気流を促進するために空気力学的に輪郭づけされた回転可能なフロントハブ１３６で覆われている。さらに、ターボファンエンジン１００は、ファン１０４および／またはターボ機械１０２の少なくとも一部を円周方向に取り囲む環状のファンケーシングまたは外側ナセル１３８を含む。したがって、図示する例示的なターボファンエンジン１００は、「ダクト付き」ターボファンエンジンと呼ばれることがある。さらに、ナセル１３８は、円周方向に離間した複数の出口ガイドベーン１４０によってターボ機械１０２に対して支持されている。ナセル１３８の下流側部分１４２は、ターボ機械１０２の外側部分の上に延在し、ターボ機械１０２の外側部分との間にバイパス空気流路１４４を画定する。

引き続き図２を参照すると、ハイブリッド電気推進システム５０は、図示する実施形態では電動モータ／発電機として構成される電気機械５６をさらに含む。電気機械５６は、図示した実施形態では、コア空気流路１２１の内側で、ターボファンエンジン１００のターボ機械１０２内に配置され、ターボファンエンジン１００のシャフトの１つと連結／機械的に連通される。より具体的には、図示する実施形態では、電気機械は、ＬＰシャフト１２４を介して第２の、ＬＰタービン１１８に連結される。電気機械５６は、ＬＰシャフト１２４の機械的動力を（ＬＰシャフト１２４が電気機械５６を駆動するように）電力に変換するように構成されてもよく、あるいは、電気機械５６は、それに供給される電力を（電気機械５６がＬＰシャフト１２４を駆動するか、または駆動するのを助けるように）ＬＰシャフト１２４のための機械的動力に変換するように構成されてもよい。

しかしながら、他の例示的な実施形態では、代わりに、電気機械５６を、ターボ機械１０２内の他の任意の適切な位置または他の場所に配置することができることを理解されたい。例えば、電気機械５６は、他の実施形態では、タービン部内のＬＰシャフト１２４と同軸に取り付けられてもよく、あるいは、ＬＰシャフト１２４からオフセットされ、適切な歯車列を介して駆動されてもよい。それに加えて、またはその代わりに、他の例示的な実施形態では、電気機械５６は、代わりに、ＨＰシステムによって、すなわち、例えばＨＰシャフト１２２を介してＨＰタービン１１６によって、またはデュアル駆動システムを介してＬＰシステム（例えば、ＬＰシャフト１２４）とＨＰシステム（例えば、ＨＰシャフト１２２）の両方によって駆動されてもよい。それに加えて、またはその代わりに、他の実施形態では、電気機械５６は、例えば、１つがＬＰシステム（例えば、ＬＰシャフト１２４）に駆動接続され、１つがＨＰシステム（例えば、ＨＰシャフト１２２）に駆動接続された複数の電気機械を含んでもよい。さらに、電気機械５６は電動モータ／発電機として説明されているが、他の例示的な実施形態では、電気機械５６は単に発電機として構成されてもよい。

特に、特定の例示的な実施形態では、電気機械５６は、ターボ機械１０２によって駆動されると、少なくとも約１０キロワットの電力、例えば少なくとも約５０キロワットの電力、例えば少なくとも約６５キロワットの電力、例えば少なくとも約７５キロワットの電力、例えば少なくとも約１００キロワットの電力、例えば最大５０００キロワットの電力を生成するように構成されてもよい。それに加えて、またはその代わりに、電気機械５６に例えば電気エネルギー蓄積ユニット５５から電力が供給されたときに、電気機械５６は、少なくとも約１５馬力の機械的動力をターボ機械１０２に提供するか、または加えるように構成することができる。例えば、特定の例示的な実施形態では、電気機械５６は、少なくとも約５０馬力、例えば少なくとも約７５馬力、例えば少なくとも約１００馬力、例えば少なくとも約１２０馬力、例えば最大約７０００馬力の機械的動力をターボ機械１０２に提供するように構成されてもよい。

さらに図１および図２を参照すると、ターボファンエンジン１００は、コントローラ１５０および複数のセンサ（図示せず）をさらに含む。コントローラ１５０は、ＦＡＤＥＣとも呼ばれる全機能デジタルエンジン制御システムであってもよい。ターボファンエンジン１００のコントローラ１５０は、例えば、作動部材１３２、燃料供給システムなどの動作を制御するように構成することができる。さらに、図１に戻って参照すると、ターボファンエンジン１００のコントローラ１５０は、ハイブリッド電気推進システム５０のコントローラ７２に動作可能に接続されている。さらに、理解されるように、コントローラ７２は、適切な有線または無線通信システム（破線で描かれている）を介して、第１の推進器アセンブリ５２（コントローラ１５０を含む）、電気機械５６、第２の推進器アセンブリ５４、およびエネルギー蓄積ユニット５５のうちの１つまたは複数に、さらに動作可能に接続されている。

さらに、図示していないが、特定の例示的な実施形態では、ターボファンエンジン１００は、ターボファンエンジン１００の１つまたは複数の動作パラメータを示すデータを検出するように配置され、構成された１つまたは複数のセンサをさらに含むことができる。例えば、ターボファンエンジン１００は、ターボ機械１０２のコア空気流路１２１内の温度を検出するように構成された１つまたは複数の温度センサを含むことができる。例えば、そのようなセンサは、燃焼部１１４の出口で排ガス温度を検出するように構成されてもよい。それに加えて、またはその代わりに、ターボファンエンジン１００は、ターボ機械１０２の燃焼部１１４内の燃焼器内など、ターボ機械１０２のコア空気流路１２１内の圧力を示すデータを検出するための１つまたは複数の圧力センサを含むことができる。さらに、他の例示的な実施形態では、ターボファンエンジン１００はまた、ＬＰスプール１２４またはＨＰスプール１２２のうちの１つまたは複数などの、ターボファンエンジン１００の１つまたは複数の構成要素の回転速度を示すデータを検出するように構成された１つまたは複数の速度センサを含むことができる。さらに、特定の例示的な実施形態では、ターボファンエンジン１００、ハイブリッド電気推進システム全体、および／またはハイブリッド電気推進システムを組み込んだ航空機は、周囲温度などの周囲条件を示すデータを検出するために、ターボ機械１０２のコア空気流路１２１の外側に配置された、１つまたは複数の周囲温度センサなどの、１つまたは複数の周囲条件センサを含むことができる。したがって、少なくとも特定の例示的な実施形態では、ハイブリッド電気推進システムは、航空機から１つまたは複数の周囲条件に関する情報を受信することができる。しかしながら、特に、他の例示的な実施形態では、とりわけ、周囲条件は、ターボ機械１０２のコア空気流路１２１内で、例えば入口１０８で検出されてもよい。

図２に示す例示的なターボファンエンジン１００は、他の例示的な実施形態では、任意の他の適切な構成を有してもよいことをさらに理解されたい。例えば、他の例示的な実施形態では、ファン１０４は可変ピッチのファンでなくてもよく、さらに他の実施形態では、ＬＰシャフト１２４はファン１０４に直接機械的に連結されてもよい（すなわち、ターボファンエンジン１００は、ギヤボックス１３４を含まなくてもよい）。さらに、他の例示的な実施形態では、ターボファンエンジン１００は、任意の他の適切なガスタービンエンジンとして構成されてもよいことを理解されたい。例えば、他の実施形態では、ターボファンエンジン１００は、代わりに、ターボプロップエンジン、ダクトのないターボファンエンジン、ターボジェットエンジン、ターボシャフトエンジンなどとして構成されてもよい。

ここで特に図１および図３を参照すると、先に述べたように、例示的なハイブリッド電気推進システム５０は、図示した実施形態では、航空機１０の第２の翼部２２に取り付けられた第２の推進器アセンブリ５４をさらに含む。特に図３を参照すると、第２の推進器アセンブリ５４は、一般に、電動モータ２０６および推進器／ファン２０４を含む電気推進器アセンブリ２００として構成される。電気推進器アセンブリ２００は、半径方向Ｒ２と同様に、参照のために電気推進器アセンブリ２００を通って延びる長手方向中心線軸２０２に沿って延びる軸方向Ａ２を画定する。図示する実施形態では、ファン２０４は、電動モータ２０６によって中心線軸２０２を中心に回転可能である。

ファン２０４は、複数のファンブレード２０８およびファンシャフト２１０を含む。複数のファンブレード２０８は、ファンシャフト２１０に取り付けられ、それと共に回転可能であり、概ね電気推進器アセンブリ２００（図示せず）の円周方向に沿って離間している。特定の例示的な実施形態では、複数のファンブレード２０８は、固定されてファンシャフト２１０に取り付けられてもよく、あるいは、複数のファンブレード２０８は、図示した実施形態のように、ファンシャフト２１０に対して回転可能であってもよい。例えば、複数のファンブレード２０８はそれぞれのピッチ軸Ｐ２を各々画定し、図示する実施形態では、複数のファンブレード２０８の各々のピッチが例えばピッチ変更機構２１１によって一斉に変更されるようにファンシャフト２１０に取り付けられている。複数のファンブレード２０８のピッチを変更することにより、第２の推進器アセンブリ５４の効率を向上させることができ、および／または第２の推進器アセンブリ５４が所望の推力プロファイルを達成することを可能にすることができる。そのような例示的な実施形態では、ファン２０４を可変ピッチファンと呼ぶことができる。

さらに、図示する実施形態では、図示する電気推進器アセンブリ２００は、１つまたは複数のストラットまたは出口ガイドベーン２１６を介して電気推進器アセンブリ２００のコア２１４に取り付けられたファンケーシングまたは外側ナセル２１２をさらに含む。図示する実施形態では、外側ナセル２１２は、ファン２０４、特に複数のファンブレード２０８を実質的に完全に取り囲んでいる。したがって、図示する実施形態では、電気推進器アセンブリ２００をダクト付き電動ファンと呼ぶことができる。

引き続き特に図３を参照すると、ファンシャフト２１０は、コア２１４内の電動モータ２０６に機械的に結合され、電動モータ２０６がファンシャフト２１０を介してファン２０４を駆動する。ファンシャフト２１０は、１つまたは複数のローラベアリング、ボールベアリング、または任意の他の適切なベアリングなどの１つまたは複数のベアリング２１８によって支持される。さらに、電動モータ２０６は、インランナー電動モータ（すなわち、ステータの半径方向内側に配置されたロータを含む）であってもよく、あるいは、アウトランナー電動モータ（すなわち、ロータの半径方向内側に配置されたステータを含む）であってもよいし、あるいは、軸方向磁束電動モータ（すなわち、ロータがステータの外側でもなくステータの内側でもなく、むしろ電動モータの軸に沿ってステータからオフセットされている）であってもよい。

上述したように、電源（例えば、電気機械５６または電気エネルギー蓄積ユニット５５）は、電気推進器アセンブリ２００に電力を供給するために、電気推進器アセンブリ２００（すなわち、電動モータ２０６）と電気的に接続される。より詳細には、電動モータ２０６は、電力バス５８を介して、より具体的には、それらの間に延在する１つまたは複数の電気ケーブルまたは電線６０を介して、電気機械５６および／または電気エネルギー蓄積ユニット５５と電気的に連通している。

しかし、他の例示的な実施形態では、例示的なハイブリッド電気推進システム５０は、他の任意の適切な構成を有してもよく、さらに、他の任意の適切な方法で航空機１０に組み込まれてもよいことを理解されたい。例えば、他の例示的な実施形態では、代わりに、ハイブリッド電気推進システム５０の電気推進器アセンブリ２００を、複数の電気推進器アセンブリ２００として構成することができ、かつ／またはハイブリッド電気推進システム５０は、複数のガスタービンエンジン（ターボファンエンジン１００など）および電気機械５６をさらに含んでもよい。

さらに、他の例示的な実施形態では、電気推進器アセンブリ２００および／またはガスタービンエンジンおよび電気機械５６は、航空機１０に任意の他の適切な方法（例えば、テールマウント構成を含む）で任意の他の適切な位置に配置することができる。例えば、特定の例示的な実施形態では、電気推進器アセンブリは、境界層空気を取り込み、そのような境界層空気に再びエネルギーを与えて、航空機に推進力の利益を提供するように構成することができる（推進力の利益は、推力であってもよいし、単純に航空機の抗力を減少させることによって航空機の全体の正味の推力を増加させることであってもよい）。

さらに、他の例示的な実施形態では、例示的なハイブリッド電気推進システム５０は、さらに他の構成を有してもよい。例えば、他の例示的な実施形態では、ハイブリッド電気推進システム５０は、「純粋な」電気推進器アセンブリを含まなくてもよい。例えば、図４を簡単に参照すると、本開示のさらに別の例示的な実施形態によるハイブリッド電気推進システム５０の概略図が示されている。図４に示す例示的なハイブリッド電気推進システム５０は、図１から図３を参照して上述した１つまたは複数の例示的なハイブリッド電気推進システム５０と同様に構成することができる。

例えば、図４の例示的なハイブリッド電気推進システム５０は、一般に、第１の推進器アセンブリ５２および第２の推進器アセンブリ５４を含む。第１の推進器アセンブリは、一般に、第１のターボ機械１０２Ａおよび第１の推進器１０４Ａを含み、同様に、第２の推進器アセンブリ５４は、一般に、第２のターボ機械１０２Ｂおよび第２の推進器１０４Ｂを含む。第１および第２のターボ機械１０２Ａ、１０２Ｂの各々は、一般に、低圧シャフト１２４を介して低圧タービン１１８に駆動連結された低圧圧縮機１１０と、高圧シャフト１２２を介して高圧タービン１１６に駆動連結された高圧圧縮機１１２を有する高圧システムと、を含む。さらに、第１の推進器１０４Ａは、第１のターボ機械１０２Ａの低圧システムに駆動連結され、第２の推進器１０４Ｂは、第２のターボ機械１０２Ｂの低圧システムに駆動連結される。いくつかの例示的な実施形態では、第１の推進器１０４Ａおよび第１のターボ機械１０２Ａは第１のターボファンエンジンとして構成されてもよく、同様に、第２の推進器１０４Ｂおよび第２のターボ機械１０２Ｂは第２のターボファンエンジンとして（例えば、図２の例示的なターボファンエンジン１００と同様に）構成されてもよい。あるいは、しかし、これらの構成要素は、代わりに、ターボプロップエンジンまたは任意の他の適切なターボ機械駆動の推進装置の一部として構成されてもよい。さらに、特定の例示的な実施形態では、第１の推進器アセンブリ５２は航空機の第１の翼部に取り付けられてもよく、第２の推進器アセンブリ５４は航空機の第２の翼部に取り付けられてもよい（例えば、図１の例示的な実施形態と同様に）。もちろん、他の例示的な実施形態では、任意の他の適切な構成が提供されてもよい（例えば、両方が同じ翼部に取り付けられてもよいし、一方または両方が航空機の尾部に取り付けられてもよい）。

さらに、図４のハイブリッド電気推進システム５０は、電気システムをさらに含む。電気システムは、第１の電気機械５６Ａと、第２の電気機械５６Ｂと、第１の電気機械５６Ａおよび第２の電気機械５６Ｂに電気的に接続可能な電気エネルギー蓄積ユニット５５と、を含む。第１の電気機械５６Ａは、第１のターボ機械１０２Ａにさらに連結される。より具体的には、図示した実施形態では、第１の電気機械５６Ａは、第１のターボ機械１０２Ａの高圧システムに連結され、より具体的には、第１のターボ機械１０２Ａの高圧スプール１２２に連結される。このようにして、第１の電気機械５６Ａは、第１のターボ機械１０２Ａの高圧システムから動力を取り出し、および／または第１のターボ機械１０２Ａの高圧システムに動力を供給することができる。

さらに、図示した実施形態では、第２の推進器アセンブリ５４は、純粋な電気推進器アセンブリとして構成されていないことが理解されよう。代わりに、第２の推進器アセンブリ５４は、ハイブリッド電気推進器の一部として構成されている。より詳細には、第２の電気機械５６Ｂは、第２の推進器１０４Ｂに連結され、さらに、第２のターボ機械１０２Ｂの低圧システムに連結される。このようにして、第２の電気機械５６Ｂは、第２のターボ機械１０２Ｂの低圧システムから動力を取り出し、および／または第１のターボ機械１０２Ａの低圧システムに動力を供給することができる。より詳細には、特定の例示的な態様では、第２の電気機械５６は、第２の推進器１０４Ｂを駆動するか、または駆動することを補助する。

図４にも示すように、例示的なハイブリッド電気推進システム５０は、コントローラ７２および電力バス５８をさらに含む。第１の電気機械５６Ａ、第２の電気機械５６Ｂ、および電気エネルギー蓄積ユニット５５は、それぞれ、電力バス５８の１つまたは複数の電線６０を介して互いに電気的に接続可能である。例えば、電力バス５８は、ハイブリッド電気推進システム５０の様々な構成要素を選択的に電気的に接続するように、および任意選択的に、それを介して伝達されるそのような電力を変換もしくは調整するように移動可能な様々なスイッチまたは他の電力エレクトロニクスを含むことができる。したがって、特定の動作では、第１の電気機械５６Ａは、第２の電気機械５６Ｂに電力を供給することができ、その逆も可能である。それに加えて、またはその代わりに、第１の電気機械５６Ａおよび／または第２の電気機械５６Ｂは、電力を電気エネルギー蓄積ユニット５５に供給することができ、あるいは、電気エネルギー蓄積ユニット５５は、第１の電気機械５６Ａおよび／または第２の電気機械５６Ｂに供給することができる。

さらに、他の例示的な実施形態では、例示的なハイブリッド電気推進システム５０が他の適切な構成を有してもよいことを理解されたい。例えば、図４の例示的な実施形態は、第１のターボ機械１０２Ａの高圧システムに連結された第１の電気機械５６Ａと、第２のターボ機械１０２Ｂの低圧システムに連結された第２の電気機械５６Ｂと、を含むが、他の例示的な実施形態では、電気機械５６Ａ、５６Ｂの各々は、低圧システムに連結されてもよく、あるいは、高圧システムに連結されてもよい。あるいは、他の例示的な実施形態では、電気システムは、第１のターボ機械１０２Ａの低圧システムに連結された追加の電気機械、および／または第２のターボ機械１０２Ｂの高圧システムに連結された追加の電気機械をさらに含むことができる。

ここで図５を参照すると、航空機のハイブリッド電気推進システムを動作させるための方法３００の流れ図が示されている。方法３００は、一般に、図１〜図４を参照して上述した例示的なハイブリッド電気推進システムの１つまたは複数で動作可能であり得る。例えば、ハイブリッド電気推進システムは、一般に、ターボ機械および電気システムを含み、電気システムは、ターボ機械に連結された電気機械および電気エネルギー蓄積ユニットを含む。電気エネルギー蓄積ユニットは、電気機械に電気的に接続可能であってもよい。特に、特定の例示的な態様では、ハイブリッド電気推進システムは、ターボ機械に連結された推進器をさらに含むことができる。

図示するように、方法３００は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、所望の推力出力を提供するようにターボ機械を加速するためのコマンドを受信するステップ（３０２）を含む。図示した例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、所望の推力出力を提供するようにターボ機械を加速するためのコマンドを受信するステップ（３０２）は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、所望の推力出力を提供するために、巡航前飛行条件の間にターボ機械を加速するためのコマンドを受信するステップ（３０４）を含む。巡航前飛行条件は、例えば、離陸飛行条件または上昇飛行条件であってもよい。しかしながら、あるいは他の例示的な態様では、ステップ（３０２）で受信されたコマンドは、ターボ機械の加速を必要とする他の任意の適切な飛行条件の間に受信されてもよい。例えば、ステップ（３０２）で受信されたコマンドは、例えばステップ上昇操作を実行するために巡航動作モードの間に受信されてもよい。いずれにせよ、ターボ機械を加速するためのコマンドは、例えば、航空機の１つまたは複数の入力装置を介して航空機の飛行乗務員から受信されてもよく、あるいは、ハイブリッド電気推進システムおよび／または航空機のコントローラによって実行される制御アルゴリズムの一部として受信されてもよい。

方法３００は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、上限しきい値に近づくまたはそれを超える温度パラメータを示すデータを受信するステップ（３０６）をさらに含む。特に、本明細書で使用される場合に、「近づくまたは超える」という用語は、しきい値の所定の範囲内にあるか、またはしきい値を上回るパラメータ値を指す。図示した例示的な態様などの、特定の例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、上限しきい値に近づくまたは上限しきい値を超える温度パラメータを示すデータを受信するステップ（３０６）は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、ターボ機械の真夏日条件しきい値に近づくまたは真夏日条件しきい値を超える周囲温度を示すデータを受信するステップ（３０８）を含む。真夏日条件のしきい値は、取り込んだ周囲空気が熱くなり過ぎることによって生じる可能性がある有効出力の量についてターボ機械が制限される温度しきい値であってもよい。例えば、理解されるように、ターボ機械が燃料を燃焼させるにつれて、ある量の熱がエンジンを通る空気流に加えられる。ターボ機械に供給される空気流の開始温度（すなわち、周囲温度）が上昇するにつれて、それに加えられる熱またはエネルギーが少なくても、ターボ機械内の熱限界に達する可能性がある。このようにして、比較的高い周囲温度がターボ機械の性能を制限する可能性がある。特定の例示的な態様では、真夏日条件のしきい値は華氏約８５度であってもよい。しかし、他のハイブリッド電気推進システムでは、あるいはむしろ他のターボ機械では、真夏日の温度しきい値は、他の任意の値を有してもよい。

特定の例示的な態様では、周囲温度を示すデータは、例えばターボ機械（例えば、航空機上の）の外部に配置された周囲温度センサ、あるいはターボ機械内（例えば、ターボ機械の入口）に配置された内部温度センサから受信することができる。したがって、特定の例示的な態様では、破線で示すように、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、真夏日条件のしきい値に近づくまたはそれを超える周囲温度を示すデータを受信するステップは、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、周囲温度センサからのデータを受信するステップ（３１０）、あるいは１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、ターボ機械内の温度センサからデータを受信するステップ（３１２）を含むことができる。

しかし、本開示の他の例示的な態様では、温度パラメータは、他の任意の適切な温度パラメータであってもよい。例えば、図５に示す方法３００の例示的な態様にも示されているように、少なくとも特定の例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、上限しきい値に近づくまたは上限しきい値を超える温度パラメータを示すデータを受信するステップ（３０６）は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、排気ガス温度パラメータの上限しきい値に近づく、または上限しきい値を超える排気ガス温度パラメータを示すデータを受信するステップ（３１４）を含む。例えば、少なくとも特定の例示的な態様では、排気ガス温度パラメータは、ターボ機械内の排気ガス温度を示すことができる。このような例示的な態様では、排気ガス温度パラメータの上限しきい値は、排気ガス温度の所定のしきい値であってもよい。それに加えて、またはその代わりに、特定の例示的な態様では、排気ガス温度パラメータは、ターボ機械内の排気ガス温度の変化率を示すことができる。このような例示的な態様では、排気ガス温度パラメータの上限しきい値は、排気ガス温度変化率の所定のしきい値であってもよい。理解されるように、例えば排気ガス温度パラメータによって決定することができるターボ機械の熱限界でまたはその近くでターボ機械を動作させることにより、エンジン内の様々な構成要素に熱的にストレスを与えることによってエンジン内の早期摩耗を引き起こすことがある。

さらに、図示した例示的な態様は、ステップ（３０２）でターボ機械を加速するためのコマンドを受信し、ステップ（３０６）で上限しきい値に近づくまたは上限しきい値を超える温度パラメータを示すデータを受信したことに応答して、ターボ機械に動力を加えて所望の推力出力を提供するか、または提供するのを補助するために、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって電気機械に電力を供給するステップ（３１６）をさらに含む。例えば、図示した例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に電力を供給するステップ（３１６）は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気エネルギー蓄積ユニットから電気機械に電力を供給するステップ（３１８）を含む。さらに、少なくとも特定の例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に電力を供給するステップ（３１６）は、少なくとも約１５馬力の機械的動力をターボ機械に供給するステップを含むことができることが理解されよう。しかしながら、方法３００の他の例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に電力を供給するステップ（３１６）は、それに加えて、またはその代わりに、第２のターボ機械に連結された第２の電気機械（例えば、図４の実施形態を参照）から電気機械に電力を供給するステップを含むことができることが理解されよう。

本開示の１つまたは複数の例示的な態様による電気機械に電力を供給することによって、ハイブリッド電気推進システムは、比較的高い周囲温度および／またはターボ機械の内部の比較的高い温度にもかかわらず、所望の推力出力を提供することができる。したがって、このように、より多目的で効率的なハイブリッド電気推進システムを提供することができる。

さらに図５に示す例示的な方法３００を参照すると、少なくとも特定の例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に電力を供給するステップ（３１６）は、ある時間の間、実質的に一定量の電力を供給するステップを含むことができることがさらに理解されよう。しかし、図示する方法３００の例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に電力を供給するステップ（３１６）は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に供給される電力量を変調するステップ（３２０）を含む。

より具体的には、図示した例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、上限しきい値に近づくまたは上限しきい値を超える温度パラメータを示すデータを受信するステップ（３０６）は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、温度パラメータが上限しきい値をどれだけ上回っているかを示すデルタ値を決定するステップ（３２２）をさらに含むことが理解されよう。例えば、特定の例示的な態様では、デルタ値を決定するステップ（３２２）は、周囲温度が真夏日条件のしきい値をどれくらい上回っているか、あるいは、排気ガス温度パラメータが排気ガス温度パラメータの上限しきい値をどれだけ上回っているか、を示すデルタ値を決定するステップを含むことができる。それにかかわらず、このような例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に供給される電力量を変調するステップ（３２０）は、ステップ（３２２）で決定されたデルタ値に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に供給される電力量を変調するステップ（３２４）を含む。例えば、決定されたデルタ値が高いほど、方法３００がより多くの電力を電気機械に供給することができる。

しかしながら、他の例示的な態様では、方法３００は、任意の他の適切なパラメータに基づいて、ステップ（３２０）での電力量を変調することができることが理解されよう。例えば、図５にも示されているように、方法３００は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、ターボ機械の健全性パラメータを示すデータを受信するステップ（３２６）をさらに含む。ターボ機械の健全性パラメータは、ターボ機械が受けた劣化の量を示す任意のパラメータであってもよい。このような例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に供給される電力量を変調するステップ（３２０）は、ターボ機械の健全性パラメータを示す受信データに少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械に供給される電力量を変調するステップ（３２８）を含む。例えば、ターボ機械がより劣化するほど、例えば、そのような劣化を補償するために、方法３００はより多くの電力を電気機械に提供することができる。

１つまたは複数のこれらの例示的な態様により動作することによって、方法３００は、依然として電力を節約しながら、ターボ機械が所望の推力出力を提供するのを補助するのに十分な量の電力を電気機械に供給することができる。

ここで図６も参照すると、上述した例示的な方法３００の例示的な態様の拡大図が示されており、方法３００は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械への電力の供給を終了させるステップ（３３０）をさらに含むことが理解されよう（すなわち、ステップ（３１６）での電気機械への電力の供給を終了させる）。理解されるように、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械への電力供給を終了させるステップ（３３０）は、いくつかの様々なパラメータに応答してもよい。

例えば、図示した例示的な態様では、方法３００は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気エネルギー蓄積ユニットの充電レベルを示すデータを受信するステップ（３３２）をさらに含む。電気エネルギー蓄積ユニットの充電レベルを示すデータは、電気エネルギー蓄積ユニットの充電レベルが下限しきい値を下回っているか、またはそれに近づいていることを示すデータであってもよい。例えば、電気エネルギー蓄積ユニットの充電レベルを示すデータは、充電レベルが、エンジン始動または再始動などの特定の動作を実行するための所定の下限しきい値、あるいは電気エネルギー蓄積ユニットのためのいくつかの他の最小動作しきい値を下回っていることを示すデータであってもよい。このような例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械への電力供給を終了させるステップ（３３０）は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気エネルギー蓄積ユニットの充電レベルを示すデータを受信するステップ（３３２）に少なくとも部分的に応答して、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって電気機械への電力供給を終了させるステップ（３３４）を含む。

さらに、図６に示す方法３００の例示的な態様は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械の温度を示すデータを受信するステップ（３３６）をさらに含む。ステップ（３３６）で受信した電気機械の温度を示すデータは、電気機械が所望の動作温度しきい値を上回っていることを示すことができる。例えば、電気機械は、所望の動作温度しきい値を超えて動作したときに損傷を受けやすい可能性がある。したがって、図示する例示的な態様では、電気機械を損傷する危険性を最小限に抑えるために、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械への電力供給を終了させるステップ（３３０）は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械の温度を示すデータを受信するステップ（３３６）に少なくとも部分的に応答して、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械への電力供給を終了させるステップ（３３８）を含む。

さらに、図６に示す方法３００の例示的な態様は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、ターボ機械の動作可能性パラメータを示すデータを受信するステップ（３４０）をさらに含む。ステップ（３４０）で受信されたターボ機械の動作可能性パラメータを示すデータは、ターボ機械の１つまたは複数の構成要素の速度パラメータ、ターボ機械の燃焼部への燃料流量、ターボ機械の内部圧力、および／またはターボ機械の内部温度を示すことができる。例えば、ターボ機械の１つまたは複数の構成要素の速度パラメータは、ターボ機械内の１つまたは複数のスプールの回転速度、ターボ機械内の１つまたは複数のスプールの加速、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。ステップ（３４０）で受信した動作可能性パラメータを示すデータは、ハイブリッド電気推進システムが所望の推力出力を提供していること、ターボ機械が所望の速度で、あるいは所望の回転速度で加速していることなどの、ターボ機械が所望の動作可能性で動作していることを示すことができる。したがって、例示的な態様では、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械への電力の供給を終了させるステップ（３３０）は、ステップ（３４０）でのターボ機械の動作可能性パラメータを示す受信データに少なくとも部分的に応答して、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって、電気機械への電力の供給を終了させるステップ（３４２）を含む。このようにして、方法３００は、動作可能性パラメータが補助動力をもはや必要としないことを示すと、電気機械への電力の供給を終了することができ、または別の言い方では、方法３００は、補助電力が必要である限り、電気機械に電力を供給することができる。

図６の方法３００の１つまたは複数の例示的な態様によるハイブリッド電気推進システムを動作させることにより、ハイブリッド電気推進システムの電気機械が、電力を節約し、電気機械の損傷を防止するなどしながら、所望の推力出力を提供するのを補助することを可能にすることができる。

ここで図７を参照すると、本開示の例示的な実施形態によるコンピューティングシステム５００の一例が示されている。コンピューティングシステム５００は、例えば、ハイブリッド電気推進システム５０のコントローラ７２として使用することができる。コンピューティングシステム５００は、１つまたは複数のコンピューティングデバイス５１０を含むことができる。コンピューティングデバイス５１０は、１つまたは複数のプロセッサ５１０Ａ、ならびに１つまたは複数のメモリデバイス５１０Ｂを含むことができる。１つまたは複数のプロセッサ５１０Ａは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、集積回路、論理デバイス、および／または他の適切な処理デバイスなどの任意の適切な処理デバイスを含むことができる。１つまたは複数のメモリデバイス５１０Ｂは、非一時的コンピュータ可読媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードドライブ、フラッシュドライブ、および／または他のメモリデバイスを含むが、これらに限定されない、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を含むことができる。

１つまたは複数のメモリデバイス５１０Ｂは、１つまたは複数のプロセッサ５１０Ａによって実行することができるコンピュータ可読命令５１０Ｃを含む、１つまたは複数のプロセッサ５１０Ａによってアクセス可能な情報を格納することができる。命令５１０Ｃは、１つまたは複数のプロセッサ５１０Ａによって実行された場合に、１つまたは複数のプロセッサ５１０Ａに動作を実行させる任意の命令セットであってもよい。いくつかの実施形態では、命令５１０Ｃは、１つまたは複数のプロセッサ５１０Ａによって実行されて、コンピューティングシステム５００および／またはコンピューティングデバイス５１０が構成される動作および機能、本明細書で説明したターボ機械を動作させるための動作（例えば、方法３００）、ならびに／あるいは１つまたは複数のコンピューティングデバイス５１０の任意の他の動作または機能のいずれかなどの動作を、１つまたは複数のプロセッサ５１０Ａに実行させることができる。したがって、方法３００は、コンピュータにより実施される方法であってもよい。命令５１０Ｃは、任意の適切なプログラミング言語で書かれたソフトウェアであってもよく、あるいはハードウェアで実現されてもよい。それに加えて、および／またはその代わりに、命令５１０Ｃは、プロセッサ５１０Ａ上の論理的および／または仮想的に別個のスレッドで実行することができる。メモリデバイス５１０Ｂは、プロセッサ５１０Ａによってアクセス可能なデータ５１０Ｄをさらに格納することができる。例えば、データ５１０Ｄは、電力潮流を示すデータ、ハイブリッド電気推進システムにおける様々な負荷の電力需要を示すデータ、ハイブリッド電気推進システムのターボ機械を含むハイブリッド電気推進システムの動作パラメータを示すデータを含むことができる。

コンピューティングデバイス５１０はまた、例えば、システム５００の他の構成要素と（例えば、ネットワークを介して）通信するために使用されるネットワークインターフェース５１０Ｅを含むことができる。ネットワークインターフェース５１０Ｅは、例えば、送信器、受信器、ポート、コントローラ、アンテナ、および／または他の適切な構成要素を含む１つまたは複数のネットワークとインターフェースするための任意の適切な構成要素を含むことができる。１つまたは複数の外部表示装置（図示せず）は、コンピューティングデバイス５１０から１つまたは複数のコマンドを受信するように構成することができる。

本明細書で説明した技術は、コンピュータベースのシステム、ならびにコンピュータベースのシステムにより行われる動作、およびそれとの間でやりとりされる情報を参照する。当業者であれば、コンピュータベースのシステムの固有の柔軟性によって、構成要素間の多種多様な可能な構成、組み合わせ、ならびにタスクおよび機能の分割が可能になることを認識するであろう。例えば、本明細書で説明した処理は、単一のコンピューティングデバイスまたは組み合わせて働く複数のコンピューティングデバイスを使用して実施することができる。データベース、メモリ、命令、およびアプリケーションは、単一のシステムに実装してもよいし、複数のシステムに分散してもよい。分散した構成要素は、順次または並列に動作することができる。

様々な実施形態の具体的な特徴がいくつかの図面には示されており、他の図面には示されていないが、これは単に便宜上のものである。本開示の原理によれば、図面の任意の特徴は、他の任意の図面の任意の特徴と組み合わせて参照および／または請求することができる。

本明細書は、本発明を最良の態様を含めて開示すると共に、あらゆる装置またはシステムの製作および使用ならびにあらゆる関連の方法の実行を含む本発明の実施を当業者にとって可能にするために、実施例を用いている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を含む場合、または特許請求の範囲の文言と実質的な差異を有さない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内であることを意図している。
［実施態様１］
航空機（１０）のハイブリッド電気推進システム（５０）のターボ機械（１０２）を動作させるための方法（３００）であって、前記ハイブリッド電気推進システム（５０）は、ターボ機械（１０２）および電気システムを含み、前記電気システムは、前記ターボ機械（１０２）に連結された電気機械（５６）を含み、前記方法（３００）は、
１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、所望の推力出力を提供するように前記ターボ機械（１０２）を加速するためのコマンドを受信するステップ（３０２）と、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、上限しきい値に近づくまたは前記上限しきい値を超える温度パラメータを示すデータを受信するステップ（３０６）と、
前記ターボ機械（１０２）を加速するための前記コマンドを受信し、前記上限しきい値に近づくまたは前記上限しきい値を超える前記温度パラメータを示す前記データを受信したことに応答して、前記ターボ機械（１０２）に動力を加えて前記所望の推力出力を提供するか、または提供するのを補助するために、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって前記電気機械（５６）に電力を供給するステップ（３１６）と
を含む方法（３００）。
［実施態様２］
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記所望の推力出力を提供するように前記ターボ機械（１０２）を加速するための前記コマンドを受信するステップは、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記所望の推力出力を提供するために、巡航前飛行条件の間に前記ターボ機械（１０２）を加速するための前記コマンドを受信するステップ（３０４）を含む、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様３］
前記巡航前飛行条件は、離陸飛行条件または上昇飛行条件である、実施態様２に記載の方法（３００）。
［実施態様４］
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記上限しきい値に近づくまたは前記上限しきい値を超える前記温度パラメータを示すデータを受信するステップ（３０６）は、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記ターボ機械（１０２）の真夏日条件しきい値に近づくまたは前記真夏日条件しきい値を超える周囲温度を示すデータを受信するステップ（３０８）を含む、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様５］
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記真夏日条件しきい値に近づくまたは前記真夏日条件しきい値を超える前記周囲温度を示すデータを受信するステップは、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、周囲温度センサからのデータを受信するステップ（３１０）を含む、実施態様４に記載の方法（３００）。
［実施態様６］
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記真夏日条件しきい値に近づくまたは前記真夏日条件しきい値を超える前記周囲温度を示すデータを受信するステップは、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記ターボ機械（１０２）内の温度センサからのデータを受信するステップ（３１２）を含む、実施態様４に記載の方法（３００）。
［実施態様７］
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記上限しきい値に近づくまたは前記上限しきい値を超える前記温度パラメータを示すデータを受信するステップ（３０６）は、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記温度パラメータが前記上限しきい値をどれだけ上回っているかを示すデルタ値を決定するステップ（３２２）を含み、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）に電力を供給するステップ（３１６）は、前記決定されたデルタ値に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）に供給される前記電力量を変調するステップ（３２０）を含む、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様８］
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、ターボ機械（１０２）健全性パラメータを示すデータを受信するステップ（３２６）をさらに含み、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）に電力を供給するステップ（３１６）は、前記ターボ機械（１０２）健全性パラメータを示す前記受信データに少なくとも部分的に基づいて、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）に供給される前記電力量を変調するステップ（３２８）を含む、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様９］
前記ハイブリッド電気推進システム（５０）は、電気エネルギー蓄積ユニット（５５）をさらに含み、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）に電力を供給するステップ（３１６）は、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気エネルギー蓄積ユニット（５５）から前記電気機械（５６）に電力を供給するステップ（３１８）を含む、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様１０］
前記ハイブリッド電気推進システム（５０）は、電気エネルギー蓄積ユニット（５５）をさらに含み、前記方法（３００）は、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気エネルギー蓄積ユニット（５５）の充電レベルを示すデータを受信するステップ（３３２）と、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気エネルギー蓄積ユニット（５５）の前記充電レベルを示す前記データを受信ステップ（３３２）に少なくとも部分的に応答して、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）への電力の前記供給を終了させるステップ（３３４）と、
をさらに含む、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様１１］
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）の温度を示すデータを受信するステップ（３３６）と、
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）の前記温度を示す前記データを受信するステップに少なくとも部分的に応答して、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）への電力の前記供給を終了させるステップ（３３８）と、
をさらに含む、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様１２］
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記ターボ機械（１０２）の動作可能性パラメータを示すデータを受信するステップ（３４０）と、
前記ターボ機械（１０２）の前記動作可能性パラメータを示す前記受信データに少なくとも部分的に応答して、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）への電力の前記供給を終了させるステップ（３４２）と、
をさらに含む、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様１３］
前記動作可能性パラメータを示す前記データは、前記ターボ機械（１０２）の１つまたは複数の構成要素の速度パラメータ、前記ターボ機械（１０２）の燃焼部（１１４）への燃料流量、前記ターボ機械（１０２）の内部圧力、または前記ターボ機械（１０２）の内部温度のうちの少なくとも１つを示す、実施態様１２に記載の方法（３００）。
［実施態様１４］
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記上限しきい値に近づくまたは前記上限しきい値を超える前記温度パラメータを示すデータを受信するステップ（３０６）は、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、排気ガス温度パラメータの上限しきい値に近づく、または前記上限しきい値を超える排気ガス温度パラメータを示すデータを受信するステップ（３１４）を含む、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様１５］
前記排気ガス温度パラメータは、排気ガス温度を示し、前記排気ガス温度パラメータの前記上限しきい値は、所定の排気ガス温度しきい値である、実施態様１４に記載の方法（３００）。
［実施態様１６］
前記排気ガス温度パラメータは、前記排気ガス温度の変化率を示し、前記排気ガス温度パラメータの前記上限しきい値は、前記排気ガス温度変化率の所定のしきい値である、実施態様１４に記載の方法（３００）。
［実施態様１７］
前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）に電力を供給するステップ（３１６）は、少なくとも約１５馬力の機械的動力を前記ターボ機械（１０２）に供給するステップを含む、実施態様１に記載の方法（３００）。
［実施態様１８］
航空機（１０）のためのハイブリッド電気推進システム（５０）であって、
推進器（１０４）と、
前記推進器（１０４）を駆動して推力を発生させるために前記推進器（１０４）に連結されたターボ機械（１０２）と、
電気機械（５６）および前記電気機械（５６）に電気的に接続可能な電気エネルギー蓄積ユニット（５５）を含む電気システムであって、前記電気機械（５６）は前記ターボ機械（１０２）に連結されている、電気システムと、
所望の推力出力を提供するように前記ターボ機械（１０２）を加速するためのコマンドを受信し、上限しきい値に近づくまたは前記上限しきい値を超える温度パラメータを示すデータを受信するように構成されたコントローラ（１５０）と、を含み、前記コントローラ（１５０）は、前記ターボ機械（１０２）を加速するための前記コマンドを受信し、前記上限しきい値に近づくまたは前記上限しきい値を超える前記温度パラメータを示す前記データを受信したことに応答して、前記ターボ機械（１０２）に動力を加えて前記所望の推力出力を提供するか、または提供するのを補助するために、前記電気機械（５６）に電力を供給するようにさらに構成される、ハイブリッド電気推進システム（５０）。
［実施態様１９］
前記コントローラ（１５０）によって受信された前記所望の推力出力を提供するように前記ターボ機械（１０２）を加速するための前記コマンドは、前記所望の推力出力を提供するために、巡航前飛行条件の間に前記ターボ機械（１０２）を加速するためのコマンドである、実施態様１８に記載のハイブリッド電気推進システム（５０）。
［実施態様２０］
前記上限しきい値に近づくまたは前記上限しきい値を超える前記温度パラメータを示す前記データは、排気ガス温度パラメータの上限しきい値に近づくまたは前記上限しきい値を超える前記排気ガス温度パラメータを示すデータを含む、実施態様１８に記載のハイブリッド電気推進システム（５０）。

１０ 航空機
１２ 胴体
１４ 長手方向中心線
１６ 前端部（航空機の）
１８ 後端部（航空機の）
１９ 尾翼
２０ 第１の／左側翼部
２２ 第２の／右側翼部
２４ 第１の側（航空機の）
２６ 第２の側（航空機の）
２８ 前縁フラップ
３０ 後縁フラップ
３２ 垂直スタビライザ
３４ 水平スタビライザ
３６ エレベータフラップ
３８ 外面／外板
５０ ハイブリッド電気推進システム
５２ 第１の推進器アセンブリ
５４ 第２の推進器アセンブリ
５５ 電気エネルギー蓄積ユニット
５６ 電気機械
５６Ａ 第１の電気機械
５６Ｂ 第２の電気機械
５８ 電力バス
６０ 電線
７２ コントローラ
１００ ターボファンエンジン
１０１ 長手方向中心線／長手方向軸
１０２ ターボ機械
１０２Ａ 第１のターボ機械
１０２Ｂ 第２のターボ機械
１０４ ファン／推進器
１０４Ａ 第１の推進器
１０４Ｂ 第２の推進器
１０６ 外側ケーシング
１０８ 環状入口
１１０ 低圧（ＬＰ）圧縮機／ブースタ
１１２ 高圧（ＨＰ）圧縮機／ブースタ
１１４ 燃焼部
１１６ 第１の／高圧（ＨＰ）タービン
１１８ 第２の／低圧（ＬＰ）タービン
１２０ ジェット排気ノズル部
１２１ コア空気流路
１２２ 高圧（ＨＰ）シャフト／スプール／高圧スプール／ＨＰスプール
１２４ 低圧（ＬＰ）シャフト／スプール／低圧スプール／ＬＰスプール
１２８ ファンブレード
１３０ ディスク
１３２ 作動部材
１３４ 動力ギヤボックス
１３６ 回転可能なフロントハブ
１３８ ファンケーシング／外側ナセル
１４０ 出口ガイドベーン
１４２ 下流側部分
１４４ バイパス空気流路
１５０ コントローラ
２００ 電気推進器アセンブリ
２０２ 長手方向中心線軸
２０４ 推進器／ファン
２０６ 電動モータ
２０８ ファンブレード
２１０ ファンシャフト
２１１ ピッチ変更機構
２１２ ファンケーシング／外側ナセル
２１４ コア
２１６ ストラット／出口ガイドベーン
２１８ ベアリング
３００ 方法
３０２ 方法ステップ
３０４ 方法ステップ
３０６ 方法ステップ
３０８ 方法ステップ
３１２ 方法ステップ
３１４ 方法ステップ
３１６ 方法ステップ
３１８ 方法ステップ
３２０ 方法ステップ
３２２ 方法ステップ
３２４ 方法ステップ
３２６ 方法ステップ
３２８ 方法ステップ
３３０ 方法ステップ
３３２ 方法ステップ
３３４ 方法ステップ
３３６ 方法ステップ
３３８ 方法ステップ
３４０ 方法ステップ
３４２ 方法ステップ
５００ コンピューティングシステム
５１０ コンピューティングデバイス
５１０Ａ プロセッサ
５１０Ｂ メモリデバイス
５１０Ｃ コンピュータ可読命令
５１０Ｄ データ
５１０Ｅ ネットワークインターフェース

Claims (11)

1. 航空機（１０）のハイブリッド電気推進システム（５０）のターボ機械（１０２）を動作させるための方法（３００）であって、前記ハイブリッド電気推進システム（５０）は、ターボ機械（１０２）および電気システムを含み、前記電気システムは、前記ターボ機械（１０２）に連結された電気機械（５６）を含み、前記方法（３００）は、
   １つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、所望の推力出力を提供するように前記ターボ機械（１０２）を加速するためのコマンドを受信するステップ（３０２）と、
   前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、排気ガス温度パラメータの上限しきい値に近づく、または前記上限しきい値を超える排気ガス温度パラメータを示すデータを受信するステップ（３１４）と、
   前記ターボ機械（１０２）を加速するための前記コマンドを受信し、前記上限しきい値に近づくまたは前記上限しきい値を超える前記排気ガス温度パラメータを示す前記データを受信したことに応答して、前記ターボ機械（１０２）に動力を加えて前記所望の推力出力を提供するか、または提供するのを補助するために、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって前記電気機械（５６）に電力を供給するステップ（３１６）と
   を含む方法（３００）。
2. 前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記所望の推力出力を提供するように前記ターボ機械（１０２）を加速するための前記コマンドを受信するステップは、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記所望の推力出力を提供するために、巡航前飛行条件の間に前記ターボ機械（１０２）を加速するための前記コマンドを受信するステップ（３０４）を含む、請求項１に記載の方法（３００）。
3. 前記巡航前飛行条件は、離陸飛行条件または上昇飛行条件である、請求項２に記載の方法（３００）。
4. 前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記上限しき
   い値に近づくまたは前記上限しきい値を超える前記排気ガス温度パラメータを示すデータを受信するステップ（３１４）は、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記排気ガス温度パラメータが前記上限しきい値をどれだけ上回っているかを示すデルタ値を決定するステップ（３２２）を含み、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）に電力を供給するステップ（３１６）は、前記決定されたデルタ値に少なくとも部分的に基づいて、１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）に供給される前記電力量を変調するステップ（３２０）を含む、請求項１に記載の方法（３００）。
5. 前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、ターボ機械（１０２）健全性パラメータを示すデータを受信するステップ（３２６）をさらに含み、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）に電力を供給するステップ（３１６）は、前記ターボ機械（１０２）健全性パラメータを示す前記受信データに少なくとも部分的に基づいて、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）に供給される前記電力量を変調するステップ（３２８）を含む、請求項１に記載の方法（３００）。
6. 前記ハイブリッド電気推進システム（５０）は、電気エネルギー蓄積ユニット（５５）をさらに含み、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）に電力を供給するステップ（３１６）は、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気エネルギー蓄積ユニット（５５）から前記電気機械（５６）に電力を供給するステップ（３１８）を含む、請求項１に記載の方法（３００）。
7. 前記ハイブリッド電気推進システム（５０）は、電気エネルギー蓄積ユニット（５５）をさらに含み、前記方法（３００）は、
   前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気エネルギー蓄積ユニット（５５）の充電レベルを示すデータを受信するステップ（３３２）と、
   前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気エネルギー蓄積ユニット（５５）の前記充電レベルを示す前記データを受信ステップ（３３２）に少なくとも部分的に応答して、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）への電力の前記供給を終了させるステップ（３３４）と、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法（３００）。
8. 前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）の温度を示すデータを受信するステップ（３３６）と、
   前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）の前記温度を示す前記データを受信するステップに少なくとも部分的に応答して、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）への電力の前記供給を終了させるステップ（３３８）と、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法（３００）。
9. 前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記ターボ機械（１０２）の動作可能性パラメータを示すデータを受信するステップ（３４０）と、
   前記ターボ機械（１０２）の前記動作可能性パラメータを示す前記受信データに少なくとも部分的に応答して、前記１つまたは複数のコンピューティングデバイス（５１０）によって、前記電気機械（５６）への電力の前記供給を終了させるステップ（３４２）と、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法（３００）。
10. 前記動作可能性パラメータを示す前記データは、前記ターボ機械（１０２）の１つまたは複数の構成要素の速度パラメータ、前記ターボ機械（１０２）の燃焼部（１１４）への燃料流量、前記ターボ機械（１０２）の内部圧力、または前記ターボ機械（１０２）の内部温度のうちの少なくとも１つを示す、請求項９に記載の方法（３００）。
11. 航空機（１０）のためのハイブリッド電気推進システム（５０）であって、
    推進器（１０４）と、
    前記推進器（１０４）を駆動して推力を発生させるために前記推進器（１０４）に連結されたターボ機械（１０２）と、
    電気機械（５６）および前記電気機械（５６）に電気的に接続可能な電気エネルギー蓄積ユニット（５５）を含む電気システムであって、前記電気機械（５６）は前記ターボ機械（１０２）に連結されている、電気システムと、
    所望の推力出力を提供するように前記ターボ機械（１０２）を加速するためのコマンドを受信し、上限しきい値に近づくまたは前記上限しきい値を超える排気ガス温度パラメータを示すデータを受信するように構成されたコントローラ（１５０）と、を含み、前記コントローラ（１５０）は、前記ターボ機械（１０２）を加速するための前記コマンドを受信し、前記上限しきい値に近づくまたは前記上限しきい値を超える前記排気ガス温度パラメータを示す前記データを受信したことに応答して、前記ターボ機械（１０２）に動力を加えて前記所望の推力出力を提供するか、または提供するのを補助するために、前記電気機械（５６）に電力を供給するようにさらに構成される、ハイブリッド電気推進システム（５０）。