用于飞机发动机的动力回收的系统和操作引气系统的方法与流程

1.本公开总体上涉及飞机，并且更具体地，涉及发动机引气动力回收系统和相关方法。


背景技术：

2.商用飞机通常从飞机发动机的压缩机中提取引气(bleed air)，以便为各种飞机系统提供加压空气。例如，商用飞机通常采用引气来为环境控制系统提供空气供应以对飞机的客舱加压，和/或采用热防冰系统来为防冰应用提供加热的空气。


技术实现要素：

3.用于飞机发动机的示例性动力回收系统包括耦接到轴驱动装置的动力回收涡轮机。引气阀耦接在动力回收涡轮机与引气源之间。控制器被配置为在飞机发动机以预定的操作模式操作时操作引气阀以允许引气流向动力回收涡轮机。
4.另一示例性动力回收系统包括动力回收系统，该动力回收系统包括动力回收涡轮机，该动力回收涡轮机具有：用于接收来自引气源的引气的引气入口；用于向下游系统提供引气的引气出口；以及输出轴，该输出轴能操作地耦接到轴驱动装置的输入轴。动力回收涡轮机响应于在引气从引气入口到引气出口流动时对引气进行处理而生成动力，动力回收涡轮机将生成的动力经由输出轴传递到输入轴。
5.示例性飞机包括具有用于生成压缩空气的核心压缩机和用于驱动核心压缩机的核心涡轮机的飞机发动机。动力回收涡轮机能操作地耦接到飞机发动机。动力回收涡轮机具有与由核心压缩机提供的引气供应源流体连通的涡轮机入口和与飞机的下游系统流体连通的涡轮机出口。动力回收涡轮机在处理从涡轮机入口到涡轮机出口的引气时生成动力，并将生成的动力传递到飞机发动机的核心压缩机。
6.已经讨论的特征、功能和优点可以在各种实施例中独立地实现或者可以在其它实施例中组合，其进一步的细节可以参考下面的描述和附图看到。
附图说明
7.图1是示例性飞机的图示，该示例性飞机包括示例性引气系统，该示例性引气系统具有根据本公开的教导构造的示例性动力回收系统。
8.图2是具有本文公开的示例性动力回收系统的示例性飞机发动机的示意图。
9.图3是图2所示的示例性动力回收系统的示例性变速器的示意图。
10.图4是图3所示的示例性变速器的示例性离合器的示意图。
11.图5是图1至图4所示的示例性引气系统的示意图。
12.图6至图11是在不同的操作模式下显示的图1至图5所示的示例性引气系统的示意图。
13.图12是采用图1至图11所示的示例性动力回收系统作为启动器的示例性飞机发动
机的示意图。
14.图13是具有本文公开的另一示例性动力回收系统的示例性飞机发动机的示意图。
15.图14是表示可由图1至图13所示的示例性引气系统执行的示例性方法的流程图。
16.图15是示例性处理平台的框图，该示例性处理平台被构造为执行图14所示的指令以实现图1至图13所示的示例性引气系统的示例性引气系统控制器。
17.在可能的情况下，在整个附图和随附的书面描述中使用相同的附图编号以指代相同或类似的部件。如在本专利中所使用的，声明任何部件(例如，层、膜、区域或板)以任何方式被定位在(例如，被定位在、被放置在、被布置在或被形成在等)另一个部件上，意味着参考的部件或者与另一个部件接触，或者参考的部件位于另一个部件之上，并且一个或多个中间部件位于它们之间。声明任何部件与另一个部件接触，意味着两个部件之间不存在中间部件。
具体实施方式
18.引气压力随飞机的操作条件而变化很大，例如发动机速度、操作高度等。为了满足各种飞机系统的压力和/或温度需求，通常从压缩机的级中提取引气，该压缩机的级提供具有高于利用引气的各种系统所需求的压力和/或温度的引气。因此，在向飞机的系统(例如，环境控制系统)提供引气之前，加压的引气通常经由热交换器或预冷却器被冷却，并经由压力调节阀被降低压力。因此，现有的飞机引气系统利用压力调节阀和热交换器来将引气降低到与所提供的系统兼容的允许压力和温度。调节阀可以有效地限制引气压力但不会从引气中回收能量。因此，当冷却引气和/或降低用于各种系统的引气的压力时，浪费了发动机为产生引气所花费的大部分能量，并且因此，以这种方式提取引气会降低发动机的效率。这种浪费的能量导致更大的燃料消耗。
19.本文公开的示例性发动机引气动力回收系统和相关方法向飞机的各种系统提供压缩或加压空气，飞机的各种系统例如环境控制系统(ecs)、热防冰系统(例如机翼和/或发动机防冰系统)、气动供应系统(以供应气动装置)和/或飞机的任何其他需要使用压缩空气的系统。
20.具体地，本文公开的示例性引气回收系统和相关方法从提取的发动机引气中收集能量。本文公开的示例性引气回收系统和相关方法将在引气中收集的能量转换为轴马力，轴马力被反馈到飞机发动机(例如，喷气发动机高滑阀轴)中。当激活时，本文公开的示例性引气回收系统和相关方法可用于补充由飞机的核心燃气涡轮发动机(例如，飞机发动机)生成的动力。回收的能量提高了飞机发动机的燃料效率，同时也增加了可用推力。
21.为了从引气中收集能量，本文公开的引气回收系统和相关方法采用涡轮机，该涡轮机在将引气提供给下游系统(例如，预冷却器、ecs等)之前从飞机发动机接收引气。例如，本文公开的示例性引气回收系统和相关方法可以在飞机发动机的操作期间提取用于驱动涡轮机(例如，动力回收涡轮机)的引气。本文公开的示例性涡轮机在将引气提供给下游系统之前降低引气的一个或多个参数(例如，压力、温度等)。
22.在一些示例中，在飞机的预定的操作模式(例如，滑行、起飞、爬升、巡航、着陆等)期间，可以采用本文公开的示例性引气回收系统和相关方法。在一些示例中，为了激活和/或停用示例性涡轮机，本文公开的示例性引气回收系统和相关方法可以包括示例性控制系
统，以控制引气到涡轮机的流动。在此公开的示例性控制系统包括耦接在引气源和涡轮机之间的引气阀和耦接到引气阀的控制器(例如，可通信地和/或能操作地)。控制系统，例如经由控制器，可以被配置为在预定的操作模式(例如，起飞、爬升、下降、着陆、巡航等)期间操作引气阀，以将引气从引气供应源引导或指向涡轮机。
23.在一些示例中，本文公开的示例性引气回收系统和相关方法可用于启动飞机发动机。因此，在一些情况下，飞机发动机的启动器可以由本文公开的示例性引气回收系统和相关方法代替。具体地，示例性涡轮机可用于启动(例如，旋转)飞机发动机。例如，涡轮机(例如，气动启动器涡轮机)可以被配置为产生足以启动飞机发动机的启动扭矩。
24.图1示出了体现本公开的教导的方面的示例性飞机100。飞机100包括机身102、耦接到机身102的第一机翼104和耦接到机身102的第二机翼106。机身102限定了承载乘客和/或货物的机舱108。在所示的示例中，飞机100包括由机翼104承载的飞机发动机110和由第二机翼106承载的飞机发动机112。在其他示例中，飞机100可以仅包括一个发动机，或者可以包括两个以上的发动机。发动机可承载在机翼104、106和/或飞机100上的另一结构上(例如，在机身102的尾部上)。
25.图2是图1所示的飞机发动机110的局部剖视图。飞机发动机110具有示例性引气系统200，该引气系统200包括根据本公开的教导的动力回收系统202。动力回收系统202被配置为从引气中回收能量，并将回收的能量转换为传递到飞机发动机110的动力(例如马力)。由动力回收系统202回收的能量提高了飞机发动机110的燃料效率，同时也增加了推力。在一些示例中，由动力回收系统202提取的能量可被采用于操作(例如，驱动)辅助系统(例如，为辅助系统或诸如泵的设备产生电力的发电机)。
26.图2所示的动力回收系统202被显示为结合飞机100(图1)的飞机发动机110(以局部剖视图所示)来实施。类似于引气系统200和/或动力回收系统202的系统可以结合飞机发动机112(图1)来实施。因此，在一些示例中，飞机发动机110、112中的每一个包括动力回收系统202。在一些示例中，飞机发动机110、112中的每一个采用专用的动力回收系统202。这种配置使得飞机发动机110、112中的每一个的动力回收系统202能够一起工作，以满足飞机系统(例如，ecs、辅助气动系统等)的供应空气需求和/或提供冗余。在一些示例中，仅飞机发动机110、112中的一个包括本文公开的动力回收系统202。为简洁起见，仅详细描述一个飞机发动机110。
27.参照图2，飞机发动机110是具有发动机芯204(有时称为燃气涡轮发动机)和风扇206的涡扇发动机。发动机芯204驱动风扇206以产生推力。风扇206在飞机发动机110的发动机舱208内旋转。当风扇206旋转时，风扇206产生气流210。气流210的风扇空气210a部分流过绕过发动机芯204的风扇旁路212(例如，管道、通道、通路、喷嘴管道等)，并且气流210的另一部分210b也被提供给发动机芯204用于燃烧。
28.发动机芯204通过经由风扇206，通过发动机芯204中的发动机压缩机216(例如，核心压缩机)的压缩机进气段214吸入空气来操作。发动机压缩机216包括多个压缩机段。例如，如图所示，发动机压缩机216是双轴压缩机，其包括两个压缩机，第一或低压压缩机(lpc)218和第二或高压压缩机(hpc)220。在所示的示例中，lpc 218提供相对低压的空气，而hpc 220提供相对高压的空气。lpc 218和hpc 220能操作地耦接到相应的低压压缩机(lpc)轴222(例如，第一芯轴)和高压压缩机(hpc)轴224(例如，第二芯轴)。涡轮机226(例
如，核心涡轮机)驱动风扇206和发动机压缩机216。具体地，涡轮机226包括低压(lp)涡轮机228和高压(hp)涡轮机230。为了驱动发动机压缩机216和风扇206，将lpc轴222能操作地耦接到lp涡轮机228，并且将hpc轴224能操作地耦接到hp涡轮机230。因此，lpc 218和hpc 220是轴驱动动力装置。如本文所使用的，轴驱动动力装置是指能够经由机器的输入轴吸收动力或接收能量的机器或装置。例如，lpc 218包括接收来自lp涡轮机228的动力的lpc轴222(例如，输入轴)，并且hpc 220包括接收来自hp涡轮机230的动力的hpc轴224(例如，输入轴)。因此，lpc 218和hpc是可接收动力或能量的轴驱动动力装置或机器。在一些示例中，发动机压缩机216可以包括更多或更少的压缩机段，每个压缩机段具有，例如涡轮机和轴。
29.在离开hpc 220之后，高压的空气被提供给燃烧室232，在燃烧室232中燃料被喷射并与高压空气混合并点燃。离开燃烧室232的高能气流使lp涡轮机228和hp涡轮机230的叶片转动，lp涡轮机228和hp涡轮机230分别耦接到lpc轴222或hpc轴224中的一个。lpc轴222和hpc轴224的旋转使lpc 218和hpc 220的叶片转动。加热的空气经由喷嘴234排出，在此处，加热的空气与由风扇206提供的具有较冷温度的风扇空气210a混合，并且经由风扇旁路212绕过发动机芯204(例如，发动机芯)以产生向前的推力，该向前的推力在向前的方向上推动飞机100(图1)。尽管在该示例中，飞机发动机110被实现为涡扇发动机，但动力回收系统202可以类似地结合其它类型的发动机(例如，涡轮螺旋桨发动机、开式转子发动机等)来实现。
30.为了向飞机100的各种系统供应加压空气(即，压缩空气)，所示示例的飞机发动机110包括引气系统200。例如，引气系统200向各种系统提供供应空气(例如，加压、冷却和/或加热的空气)，各种系统包括例如环境控制系统(ecs)236、包括发动机防冰系统(eai)238a和机翼防冰系统(wai)238b的热防冰系统(tai)238和/或利用加压、冷却和/或加热的空气的飞机100的任何其他系统240。例如，ecs 236调控机舱供应空气到机舱压力和/或机舱温度，并将调控的空气供应到机身102的机舱108(图1)。特别地，由ecs 236提供的空气用于对机舱108加压以及提供冷却和/或加热的空气以将机舱108中的空气的温度调节到舒适的设置。ecs 236可包括一个或多个ecs组件(例如，空气循环制冷系统)，接收来自引气系统200的加压空气(例如，加压和/或加热的空气)，并调控或调节空气到机舱压力和/或温度。eai 238a和wai 238b分别利用供应空气来除冰或防止在图1所示的飞机发动机110、112和机翼104、106的外表面上形成冰。供应空气可以被提供给包括例如气动系统等的其它系统240。
31.为了提供加压的供应空气，所示示例的引气系统200从飞机发动机110提取引气。例如，引气系统200从hpc 220的专用压缩机级(例如，第一级、第二级、第四级等)提取引气。具体地，从hpc 220的第一引气端口242(例如，第四级引气端口)和/或从hpc 220(例如，双端口混合歧管)的第二引气端口244(例如，第十级引气端口)提供引气。在一些情况下，从hpc 220提取的引气可以具有介于大约40psi与150psi之间的压力和介于大约50
°
f和700
°
f之间的温度。在一些示例中，引气系统200经由lp引气端口从lpc 218提取引气。在一些示例中，引气系统200从第一引气端口242、第二引气端口244和/或其它引气端口提取引气(即，从各种引气端口和/或压缩机级接收混合的引气)。
32.动力回收系统202包括动力回收(pr)涡轮机250，经由涡轮机入口252(即，引气入口)接收引气，并经由涡轮机出口254(例如，引气出口)将引气排放到预冷却器256(例如，热交换器)。预冷却器256接收引气并将引气提供给下游系统(例如，ecs 236、其它系统240、机
体管道等)。预冷却器256被配置为经由风扇空气入口292接收来自风扇管道290的风扇空气210a，以从穿过预冷却器256的引气中提取热量，以降低引气的温度。经由风扇空气出口294离开预冷却器256的加热的风扇空气经由尾部通风口排出(例如，并用于推力恢复)。
33.此外，动力回收系统202从发动机引气中提取或收集能量。具体地，pr涡轮机250在处理从涡轮机入口252到涡轮机出口254的引气时生成动力，并将生成的动力传递到飞机发动机110的发动机压缩机216。例如，当引气在涡轮机入口252与涡轮机出口254之间流动时，pr涡轮机250通过降低来自引气的一个或多个参数(例如，温度、压力等)来提取或收集能量。在一些示例中，动力回收系统202在飞机100的预定的操作状态(例如，滑行、起飞、爬升、巡航、下降、着陆等)期间从引气中提取能量。从引气中提取的能量被转换为动力(例如，轴马力)并通过pr涡轮机250传递(例如，反馈)到飞机发动机110中。在所示的示例中，轴马力经由pr涡轮机250传递到hpc轴224。然而，在一些示例中，通过pr涡轮机250提取的能量被反馈到lpc轴222中。
34.为了能操作地耦接动力回收系统202和飞机发动机110，飞机发动机110采用变速器260(例如，固定传动比变速器、连续可变变速器等)。在一些示例中，动力回收系统202和/或变速器260提供用于将能量(例如马力)传递到飞机发动机110的装置。变速器260包括驱动轴262，驱动轴262具有第一齿轮264(例如，锥齿轮)，第一齿轮264与第二齿轮266(例如，第二锥齿轮)接合(例如，啮合)，第二齿轮266能操作地耦接到hpc 220的hpc轴224。
35.图3是图2所示的示例性变速器260的示意图。动力回收系统202通过来自飞机发动机110的引气302被驱动。例如，引气302通过pr涡轮机250流向涡轮机入口252，并经由涡轮机出口254流向预冷却器256。pr涡轮机250将引气302中的能量转换为动力(例如，轴马力)，并将该动力传递到飞机发动机110。例如，在涡轮机入口252处，引气具有一个或多个第一流体特性(例如，引气温度、引气压力等)。在涡轮机出口254处，引气302具有一个或多个第二流体特性(例如，引气温度、引气压力等)，该第二流体特性不同于(例如，小于)在涡轮机入口252处的引气302的第一流体特性。例如，引气302在涡轮机入口252处具有第一压力和第一温度，该第一压力和第一温度大于在涡轮机出口254处的第二压力和第二温度。因此，当引气302从涡轮机入口252到涡轮机出口254流过pr涡轮机250时，pr涡轮机250降低引气302的压力和温度。从引气302提取的能量(例如，来自降低引气302的温度和压力的能量)由pr涡轮机250收集或提取。pr涡轮机250经由涡轮机输出轴304输出能量(例如，动力)，涡轮机输出轴304经由变速器260(例如，连续可变变速器)传递到飞机发动机110。例如，涡轮机输出轴304经由变速器260能操作地耦接到hpc轴224。变速器260安装在飞机发动机110(例如，hpc轴224)与pr涡轮机250之间。
36.变速器260使得pr涡轮机250的速度能够相对于飞机发动机110(例如，hpc轴224)的操作速度变化(例如，增加或减小)。例如，变速器260改变(例如，增加或减少)pr涡轮机250的速度(例如，每分钟转数(rpm))，以匹配飞机发动机110的hpc轴224的速度(例如，每分钟转数(rpm))。具体地，齿轮箱306匹配涡轮机输出轴304的rpm和hpc轴224的rpm以使pr涡轮机250能够将扭矩传递到hpc轴224。
37.为了改变涡轮机输出轴304的速度，变速器260包括齿轮箱306。例如，齿轮箱306是减速齿轮箱或多速齿轮箱。齿轮箱306能操作地耦接到pr涡轮机250与hpc轴224。例如，齿轮箱306包括齿轮箱输入轴308，该齿轮箱输入轴308经由齿轮系310能操作地耦接到涡轮机输
出轴304。所示示例的齿轮系310包括第一齿轮312(例如，正齿轮)和与第一齿轮312啮合的第二齿轮314(例如，正齿轮)。第一齿轮312耦接(例如，固定或键控)到涡轮机输出轴304，使得第一齿轮312与涡轮机输出轴304一起旋转。第二齿轮314耦接(例如，固定或键控)到齿轮箱输入轴308，使得第二齿轮314与齿轮箱输入轴308一起旋转。因此，涡轮机输出轴304的旋转经由齿轮系310(例如，第一齿轮312和第二齿轮314)引起齿轮箱输入轴308的旋转。进而，齿轮箱输入轴308引起齿轮箱输出轴316的旋转。齿轮箱输出轴316耦接到驱动轴262。第一齿轮264耦接(例如，固定或键控)到驱动轴262，驱动轴262与第二齿轮266接合(例如，啮合)，第二齿轮266能操作地耦接(例如，固定或键控)到hpc 220的hpc轴224。在所示的示例中，第一齿轮264和第二齿轮266被定向为基本上彼此垂直。当驱动轴262绕其纵轴旋转时，与第二齿轮266接合的第一齿轮264使第二齿轮266旋转，并因此使hpc轴224绕其纵轴旋转，从而将动力或能量(例如，马力)传递到飞机发动机110。
38.在所示的示例中，在hpc轴224与pr涡轮机250之间采用传动比，以允许驱动轴262的旋转速度与hpc轴224的旋转速度匹配(例如，匹配rpm)。例如，齿轮箱306基于第一齿轮264和第二齿轮266的传动比(例如，第一齿轮264与第二齿轮266的比率为2：1、第一齿轮264与第二齿轮266的比率为1：1等)来改变(例如，增加或减少)齿轮箱输入轴308的旋转速度，以提供与hpc轴224的旋转速度匹配的齿轮箱输出轴316的旋转速度。因此，涡轮机输出轴304旋转以经由变速器260(例如，齿轮箱306)向hpc轴224提供动力(例如，马力)。
39.为了接合和/或分离变速器260与hpc轴224，变速器260包括离合器318。离合器318在接合位置与分离位置之间移动，该接合位置将涡轮机输出轴304与hpc轴224可旋转地耦接，并且该分离位置将涡轮机输出轴304与hpc轴224分离耦接。在分离位置，离合器318防止动力(例如马力)从pr涡轮机250传递到hpc轴224。以这种方式，当不需要动力回收时(例如，在滑行期间)，离合器318可被采用于停用pr涡轮机250。动力回收系统202相对于飞机发动机110的发动机芯204是外部的。例如，pr涡轮机250、齿轮箱306和/或离合器318被设置在飞机发动机110的发动机舱208(例如，上分叉)内。此外，尽管在所示示例中第二齿轮266被示出为能操作地耦接到hpc轴224，但在其它示例中，第二齿轮266能够能操作地耦接到lpc 218的lpc轴222或飞机发动机110的任何其它驱动轴并由其驱动。在一些示例中，变速器260(例如，齿轮箱306、涡轮机输出轴304)能够能操作地耦接到在飞机100中使用的一个或多个其它系统，例如，发电机和/或液压泵(例如，代替hpc轴224)。齿轮箱306是能够经由离合器318被离合出的多速齿轮箱，允许宽范围的操作条件和/或允许引气系统200处理pr涡轮机250的故障模式场景。
40.所示示例的pr涡轮机250是径向流入涡轮机。为了考虑变化的流入条件(例如，引气的压力波动)和/或变化的流出需求，pr涡轮机250包括可调节的喷嘴或可变入口导向叶片320。可变入口导向叶片320可使pr涡轮机250能够处理在入口条件和出口需求中的可变范围。更具体地，在一些示例中，可调整可变入口导向叶片320以在涡轮机出口254处实现更高或更低的空气流量、温度和/或压力。因此，通过调节可变入口导向叶片320来调节涡轮机出口254处的涡轮机排放压力。在其它示例中，pr涡轮机250可包括可移动的叶片、扩散器导向叶片、无叶片扩散器或具有端口护罩的系统，可被采用以考虑变化的流入条件和流出需求，和/或任何其它可变几何特征以处理在入口条件和出口需求中的变化范围。
41.图4是图3所示的示例性离合器318的前视图。所示示例的离合器318是楔块离合
器。离合器318是单向机械离合器。离合器318包括外座圈402、内座圈404与沿周向定位在内座圈404与外座圈402之间的楔块406(例如，弹簧加载的楔块)。通过摩擦，楔块406能操作地接合内座圈404和外座圈402，并能操作地分离内座圈404和外座圈402。例如，齿轮箱输出轴316耦接到外座圈402并且驱动轴262耦接(例如，固定或键控)到内座圈404。具体地说，当齿轮箱输出轴316旋转(例如，在第一方向上)时，外座圈402经由楔块406的摩擦接合来驱动内座圈404，并且当齿轮箱输出轴316不旋转时，内座圈404可以自由转动(例如，外座圈402不驱动内座圈404)。虽然在图4中示出了楔块离合器，但是变速器260可以采用任何其它合适的离合器，该离合器被配置为接合和分离涡轮机输出轴304和hpc轴224。在一些示例中，变速器260可以采用电子离合器。在一些示例中，变速器260可以采用行星齿轮系统(例如，动力分流式行星齿轮系统)、多速离散传动比系统、固定传动比系统和/或任何其他合适的变速器。在一些示例中，变速器260可包括设置在涡轮机输出轴304与驱动轴262之间的固定比率齿轮系。
42.图5是图1至图4所示的引气系统200的示意图。为了向飞机系统(例如，ecs 236、tai 238等)提供引气，引气系统200采用引气系统控制器500。引气系统200包括第一tai通道502和第二tai通道504，第一tai通道502用于流体耦接第一引气端口242与tai 238，第二tai通道504用于流体耦接第二引气端口244与tai 238。在一些示例中，tai 238经由第一tai通道502接收来自第一引气端口242的引气，经由第二tai通道504接收来自第二引气端口244的引气和/或经由第一tai通道502与第二tai通道504接收来自第一引气端口242与第二引气端口244的引气的混合物。
43.动力回收系统202包括低压动力回收(lppr)通道506和高压动力回收(hppr)通道508。lppr通道506将第一引气端口242和涡轮机入口252流体耦接，并且hppr通道508将第二引气端口244和涡轮机入口252流体耦接。例如，lppr 506和hppr 508在接合点507处流体耦接，并且pr通道509将lppr 506和hppr 508流体耦接到涡轮机入口252。动力回收(pr)歧管510流体耦接涡轮机出口254和预冷却器256。如本文所使用的，通道或歧管包括一个或多个管道、导管、软管和/或其它流体流动系统或装置。
44.为了在动力回收系统202处于停用状态时向预冷却器256提供引气，引气系统200包括主歧管512。主歧管512流体耦接到第一引气端口242和/或第二引气端口244。在所示的示例中，主歧管512经由lppr通道506流体耦接到第一引气端口242，并且经由hppr通道508流体耦接到第二引气端口244。在一些示例中，主歧管512经由相应的专用(例如，隔离的)通道流体耦接到第一引气端口242和/或第二引气端口244。主歧管512流体耦接到预冷却器256。在所示的示例中，主歧管512在预冷却器256的上游流体耦接到pr歧管510。在一些示例中，在将混合的引气提供给预冷却器256之前，来自主歧管512的引气可以与pr歧管510中的引气混合。
45.预冷却器256包括预冷却器入口514和预冷却器出口516，预冷却器入口514用于接收来自pr歧管510和/或主歧管512的引气，预冷却器出口516经由ecs通道518流体耦接到ecs 236，并且经由辅助通道520流体耦接到其它系统240。为了冷却流过预冷却器256的引气，引气被引导通过预冷却器256的热交换器部分522。所示示例的预冷却器256包括在预冷却器入口514与预冷却器出口516之间的热交换器部分522。热交换器部分522接收来自pr歧管510和/或主歧管512的引气。冷却流体(例如风扇空气210a)在冷却流体入口524与冷却流
体出口526之间流过预冷却器256以去除热量，并因此冷却流过热交换器部分522的引气。流过热交换器部分522的引气与冷却流体流体隔离(即，引气不与风扇空气210a混合)。为了向预冷却器256提供冷却流体，引气系统200包括风扇管道290以将风扇空气210a从风扇206引导到冷却流体入口524。
46.所示示例的预冷却器256包括预冷却器旁路528，以使引气能够绕过预冷却器256(例如，热交换器部分522)。当流过预冷却器旁路528时，引气不被冷却。为了引导引气在热交换器部分522与预冷却器旁路528之间流动，预冷却器256包括预冷却器阀530和致动器532(例如，线性致动器)。致动器532将预冷却器阀530移动到第一位置，以允许引气流过热交换器部分522并阻止或限制引气流过预冷却器旁路528，以及移动到第二位置，以允许引气流过预冷却器旁路528并阻止或限制引气流过热交换器部分522。在2012年9月21日提交的美国专利申请13/624,612中描述了可以实现预冷却器256的示例性热交换器，该申请通过引用结合于此。在一些示例中，预冷却器256可以是没有预冷却器旁路528的热交换器。
47.为了启动飞机发动机110，飞机发动机110包括启动器567。启动器567流体耦接到飞机发动机110。启动器通道569将启动器567与预冷却器256的预冷却器入口514流体耦接。为了启动飞机发动机110，辅助单元经由预冷却器出口516、通过预冷却器旁路528与预冷却器入口514向启动器通道569提供加压流体(气动空气)，并向启动器通道569提供加压流体(气动空气)。启动器阀571移动到打开位置，以使启动器通道569中的流体流到飞机发动机110。在飞机发动机110启动之后，启动器阀571移动到关闭位置，以防止流体通过启动器通道569流到启动器567。
48.在操作期间，引气系统200基于机舱108中的乘客的数量向飞机100的机舱108提供调控的空气(例如，经由ecs 236)。为了确定要供应到机舱108的供应空气的质量流动速率，引气系统控制器500从例如数据库586和/或发动机控制系统588获取、检索和/或接收乘客人数信息。乘客人数信息可以手动存储在数据库586中。例如，在某些飞机中，目标流动速率可以是0.55磅质量(lb.)/分钟/乘客。引气系统控制器500确定ecs236提供目标流动速率所需的与引气系统200的压力差的量。引气系统控制器500确定哪个引气端口(例如，第一引气端口242或第二引气端口244)正在产生足够的加压引气以满足目标流动速率。此外，动力回收系统202经由引气系统控制器500确定压力引气是否足以向ecs 236提供目标流动速率。当压力不足时，引气系统控制器500停用动力回收系统202。当压力足够时，引气系统控制器500激活动力回收系统202。
49.引气系统控制器500使引气系统200能够从第一引气端口242(例如，在高动力设置期间)提取引气，并从第二引气端口244(例如，在低动力设置期间)提取引气。例如，高动力设置可以在飞机发动机110产生超过推力阈值的推力时(例如，在起飞、爬升、巡航、下降等期间)发生，而低动力设置可以在飞机发动机110产生不超过推力阈值的推力时(例如，在滑行、飞行滑行等期间)发生。例如，在高动力设置操作期间，在第一引气端口242处的引气的参数(例如，压力或温度)大于在低动力设置操作期间在第一引气端口242处的引气的参数(例如，压力或温度)。因此，在低动力设置条件期间，引气系统200从第二引气端口244提取引气，因为第一引气端口242处的引气可能不足以向ecs 236提供目标流动速率、温度和/或压力引气。在高动力设置条件期间，引气系统200从第一引气端口242提取引气，因为第一引气端口242处的引气足以向ecs 236提供目标流动速率、温度和/或压力。当从第一引气端口
242提取引气时，性能效率增加，因为发动机压缩机216在第一引气端口242处(例如，第四压缩级)压缩风扇空气210b的次数少于在第二引气端口244处(例如，第十压缩级)压缩风扇空气210b的次数。因此，在该示例中，从第一引气端口242提取引气比从第二引气端口244提取引气更理想。
50.为了控制引气系统200内和/或到动力回收系统202的引气流动，引气系统200包括一个或多个控制阀534
‑
550。例如，为了控制引气经由lppr通道506从第一引气端口242流向tai 238和涡轮机入口252，引气系统200包括第一控制阀534(例如，中间压力止回阀(ipcv))。第二控制阀536(例如，高压截止阀(hpsov))控制引气经由hppr通道508从第二引气端口244流向涡轮机入口252。在所示的示例中，第二控制阀536包括感测管线536a，以测量第二控制阀536下游的流体的压力。以这种方式，第二控制阀536可以基于期望的预设压力值(例如，设定值)来调节第二控制阀536下游(例如，在第二控制阀536的出口处)的引气的压力。预设压力值可以机械地设置和/或可以由引气系统控制器500经由信号(例如，模拟信号)提供。为了控制从lppr通道506和/或hppr通道508到涡轮机入口252的引气的流动，动力回收系统202包括第三控制阀538(例如，截止阀(sov))。第三控制阀538提供引气控制阀，以控制引气向涡轮机入口252的流动。
51.为了绕过pr涡轮机250并控制引气经由主歧管512流向预冷却器256，引气系统200包括第四控制阀540(例如，压力调节截止阀(prsov))。例如，当不需要或不期望使用pr涡轮机250时，第四控制阀540使得引气能够绕过pr涡轮机250。例如，如果来自第一引气端口242的引气的压力不足以满足ecs 236的压力要求，则引气可以绕过pr涡轮机250，从而不会实现横跨pr涡轮机250的压降。在所示的示例中，第四控制阀540包括感测管线540a，以感测第四控制阀540下游的主歧管512中的流体压力。以这种方式，第四控制阀540可以基于期望的预设值(例如，设定值)来调节第四控制阀540下游(例如，在第四控制阀540的出口处)的压力。预设值可以机械地设置和/或可以由引气系统控制器500经由信号(例如，模拟信号)提供。
52.引气系统200包括第五控制阀542(例如，低级防冰阀)以控制引气流向tai 238，第六控制阀546以控制引气流向ecs 236，以及第七控制阀548以控制引气流向其它系统240。为了控制预冷却器256的冷却流体入口524与冷却流体出口526之间的冷却流体的流动，引气系统200包括风扇阀550。
53.控制阀534
‑
550中的每一个独立于其它阀操作，并且可以在允许流体流过相应的控制阀534
‑
550的打开位置(例如，完全打开位置或状态)与防止或限制流体流过相应的控制阀534
‑
550的关闭位置(例如，完全关闭位置或状态)之间操作。控制阀534
‑
550可以包括压力调节阀(prv)、压力调节截止阀(prsov)、截止阀(sov)、高压截止阀(hpsov)、中间压力止回阀(ipcv)、防回流阀、多流换向阀、三通阀、四通阀等，和/或任何其它空气控制装置。在一些示例中，引气系统200可包括多于或少于本文公开的控制阀534
‑
550，通道502
‑
508、518、520和/或歧管510
‑
512的数量。例如，虽然控制阀534
‑
550，通道502
‑
508、518、520和/或歧管510
‑
512在图5中示出。一个或多个附加的阀、通道和/或歧管可被结合在引气系统200中。
54.为了测量引气的参数或特性，引气系统200包括一个或多个传感器552
‑
566(例如，温度传感器、压力传感器、流量传感器、湿度传感器等)。例如，引气系统200包括一个或多个
传感器552
‑
566以测量引气系统200的温度、压力、流动速率和/或任何其它参数或特性。例如，一个或多个传感器552耦接到lppr通道506，以测量经由lppr通道506和/或hppr通道508流向涡轮机入口252的引气的压力和/或流量。一个或多个传感器554耦接在涡轮机入口252附近，以测量涡轮机入口252处的引气的温度。一个或多个传感器556耦接到pr歧管510，以在引气流向预冷却器256之前测量离开涡轮机出口254的引气的压力。一个或多个传感器558耦接到pr歧管510，以测量离开涡轮机出口254的引气的温度。一个或多个传感器560耦接在预冷却器入口514附近(在主歧管512的下游)，以测量进入预冷却器入口514的引气的压力。一个或多个传感器562耦接在预冷却器入口514附近(在主歧管512的下游)，以测量进入预冷却器入口514的引气的温度。一个或多个传感器564耦接在预冷却器出口516附近(在预冷却器出口516的下游)，以测量离开预冷却器出口516的引气的压力。一个或多个传感器566耦接在预冷却器出口516附近(在预冷却器出口516的下游)，以测量离开预冷却器出口516的引气的温度。可以在各种其它位置提供附加的传感器，以类似地测量在引气系统200中的各个点处的供应空气的一个或多个参数。
55.为了控制动力回收系统202的操作，引气系统200包括引气系统控制器500。引气系统控制器500可以由控制器或处理器来实现，诸如结合图15公开的处理器平台1500的处理器1512。引气系统控制器500通信地耦接到一个或多个控制阀538
‑
550、一个或多个传感器552
‑
566、pr涡轮机250的可变入口导向叶片320(图3)、齿轮箱306、离合器318、致动器532和/或控制引气系统200和/或动力回收系统202的各种装置和/或监测各种参数(例如，质量流动速率、压力、温度等)的任何其他装置。
56.在所示的示例中，引气系统控制器500包括引气调节器570、动力回收确定器572、动力回收操作器574、阀操作器576、预冷却器操作器578、输入/输出(i/o)模块580以及经由总线584通信地耦接的比较器582。在所示的示例中，引气系统控制器500通信地耦接到发动机控制系统588，发动机控制系统588接收或确定操作参数和/或飞行条件，包括例如高度、空气速度、节流杆位置、空气压力、空气温度、湿度、发动机速度、空气密度、乘客人数、发动机速度(rpm)、hp轴rpm、lp轴rpm、高动力设置条件、低动力设置条件和/或其他参数。可通信地耦接到引气系统控制器500的数据库586包括pr涡轮机映射数据、阈值(例如，引气压力阈值、涡轮机出口温度和/或压力阈值、预冷却器入口温度和/或压力阈值、涡轮机入口温度和/或压力阈值、hp轴rmp阈值或范围、预冷却器出口温度和/或压力阈值等)。
57.i/o模块580接收来自传感器552
‑
566中的一个或多个的信号，传感器552
‑
566测量引气系统200的一个或多个参数。比较器582可用于将由一个或多个传感器552
‑
566提供的参数的测量值与一个或多个阈值或阈值范围(例如，存储在可由引气系统控制器500访问的数据库586中)进行比较。基于参数是否满足阈值或阈值范围，阀操作器576可以操作阀534
‑
548中的一个或多个以向ecs 236、tai 238和/或其他系统240提供具有期望的参数(例如，压力和/或温度)的引气。此外，阀操作器576可以操作风扇阀550以控制通过预冷却器256的冷却流体流动。例如，阀操作器576控制阀536
‑
550的操作状态。例如，阀536
‑
550中的任何一个可以在打开状态(例如，完全打开位置)和关闭状态(例如，完全关闭位置)之间以及在它们之间的任何状态或位置(例如，半打开位置)之间操作，以控制通过相应的tai通道502与504、lppr通道506、hppr通道508、主歧管512、ecs通道518、辅助通道520、pr涡轮机250等的流体流动。
58.在所示的示例中，第一控制阀534是止回阀。因此，阀操作器576不控制第一控制阀534的操作。例如，第一控制阀534是单向弹簧加载止回阀，基于横跨止回阀的压力差操作。如果第一控制阀534下游的压力小于第一引气端口242处的引气的压力，则第一控制阀534移动到打开位置，以允许来自第一引气端口242的引气流向lppr通道506。如果第一控制阀534下游的压力大于第一引气端口242处的引气的压力(例如，当第二引气端口244打开时)，则第一控制阀534移动到关闭位置，以防止来自第一引气端口242的引气流向lppr通道506。然而，在一些示例中，第一控制阀534可以是由阀操作器576在打开位置、关闭位置和/或在打开位置与关闭位置之间的一个或多个中间位置之间控制的切断阀。
59.在操作期间，引气调节器570确定来自第一引气端口242流过第一控制阀534的引气的压力是否足以向ecs 236提供目标流动速率和/或压力。例如，引气调节器570经由i/o模块580从发动机控制系统588和/或一个或多个传感器552
‑
566接收一个或多个参数，以基于第一引气端口242处的引气的温度和/或压力或第二引气端口244处的引气的温度和/或压力来确定是否获得第一引气端口242处的引气。在一些示例中，引气调节器570确定飞机发动机110是处于高动力设置(例如，基于高度(例如，巡航)、攻角或推力(例如，起飞、爬升、下降或着陆))还是处于低动力设置(例如，基于高度、推力、滑行、飞行空转等)。
60.在所示的示例中，传感器552(例如，中间压力传感器)测量lppr通道506中的引气的压力，并向引气系统控制器500提供信号。引气调节器570经由比较器582确定压力是否大于从数据库586和/或发动机控制系统588检索的压力阈值(例如，40psi)。如果测量的压力大于压力阈值，则引气调节器570命令第二控制阀536(例如，经由阀操作器576)移动到关闭位置。当第二控制阀536关闭时，横跨第一控制阀534的压力差使得第一控制阀534移动到打开位置，以允许引气从第一引气端口242流向lppr通道506。如果由传感器552测量的压力大于压力阈值，则引气调节器570命令第二控制阀536(例如，经由阀操作器576)移动到打开位置。当第二控制阀536打开时，横跨第一控制阀534的压力差使得第一控制阀534移动到关闭位置，以防止引气从第一引气端口242流向lppr通道506。
61.动力回收确定器572从引气调节器570和/或发动机控制系统588获得、收集和/或以其他方式接收飞行条件和/或飞机发动机操作条件信息。例如，动力回收确定器572经由i/o模块580从一个或多个传感器552
‑
566接收压力值和/或温度值和/或引气的目标流动速率、目标压力和/或目标温度，以供ecs 236、其它系统240等使用。此外，动力回收确定器572从数据库586接收、检索和/或以其他方式获得pr涡轮机性能映射信息和/或接收、检索和/或以其他方式获得hpc轴224的速度(例如rpm)。
62.基于接收、检索和/或以其他方式获得的参数和/或条件信息(例如，引气的压力、引气的温度、目标流动速率、涡轮机映射、hp轴rpm等)，动力回收确定器572确定pr涡轮机250是否能够从引气提取能量并向hpc轴224添加动力(例如，马力575)。例如，当引气流过pr涡轮机250时，pr涡轮机250降低引气的压力和/或温度。如果在涡轮机出口254处得到的压力、温度和/或流动速率不足以满足ecs 236或其它系统240的需求，则动力回收确定器572可以确定停用动力回收系统202。
63.例如，动力回收确定器572基于涡轮机入口252处的引气的一个或多个参数以及由此产生的涡轮机出口254处的引气的一个或多个参数来确定是否可以实现引气系统200的一个或多个参数(例如，目标压力、目标温度、目标流动速率、hp轴rpm等)。例如，在经由pr涡
轮机250处理引气以提取能量之后，动力回收确定器572确定从第一引气端口242或第二引气端口244提取的引气的一个或多个参数是否足以在涡轮机出口254处(例如，对于预冷却器入口514和/或预冷却器出口516)实现引气的目标温度、目标压力、目标流动速率等。例如，在通过处理通过pr涡轮机250的引气从引气回收能量之后，动力回收确定器572确定涡轮机入口252处的引气的压力是否足以在涡轮机出口254处提供目标压力。在一些示例中，动力回收确定器572确定涡轮机入口252处的引气的温度是否足以在涡轮机出口254处提供目标温度。在一些示例中，通过在引气流向预冷却器入口514之前将涡轮机出口254处的引气(例如，可能会低于预冷却器256处的目标温度)与来自主歧管512的引气混合，动力回收确定器572确定涡轮机入口252处的引气的温度是否足以在预冷却器入口514处提供目标温度。在一些示例中，动力回收确定器572基于hpc轴224的速度(例如rpm)和/或驱动轴262的速度(例如rpm)来确定是否激活pr涡轮机250。如果动力回收确定器572确定引气的操作参数足以激活动力回收系统202，则动力回收确定器572命令阀操作器576操作一个或多个阀536
‑
550。当动力回收系统被激活时，动力回收操作器574将hpc轴224的速度(例如rpm)与驱动轴262的速度(例如rpm)进行比较。基于第一齿轮264与第二齿轮266之间的固定传动比，动力回收操作器574控制齿轮箱306以使得驱动轴262能够基于第一齿轮264与第二齿轮266的固定比率以与hpc轴224的速度相匹配的速度操作。
64.此外，当动力回收系统202被激活时，阀操作器576命令或以其他方式使第三控制阀538移动到打开位置，并且动力回收确定器572命令动力回收操作器574操作pr涡轮机250。例如，动力回收操作器574操作或调节涡轮机入口252的可变入口导向叶片320(图3)(例如，涡轮机喷嘴)，以使离合器318(图3)接合并使pr涡轮机250能够经由变速器260将马力575传递到hpc轴224。在离合器318接合之后，动力回收操作器574命令或以其他方式使可变入口导向叶片320调整(例如，增加或减小变角器位置)以影响质量流动速率(该质量流动速率基于为了实现用于由ecs 236或其他系统240使用的目标流动速率、目标压力、目标温度所需的在涡轮机入口252与涡轮机出口254之间流动的引气的压力差)、基于hpc轴224的速度(例如，rpm)和/或传动比等的驱动轴262的目标速度(例如，rpm)。
65.如果动力回收确定器572确定动力回收系统202应该被停用，则引气调节器570命令或以其他方式使阀操作器576将第三控制阀538控制到关闭位置，并将第四控制阀540控制到打开位置，以使引气经由主歧管512流动到预冷却器入口514。
66.无论动力回收系统202是否被激活或停用，预冷却器操作器578确定预冷却器出口516处的引气的温度是否大于预定的最大阈值和/或在预定的阈值范围内。预冷却器操作器578经由致动器532和风扇阀550控制预冷却器阀530以经由预冷却器256冷却引气，或者经由致动器532控制预冷却器阀530以允许引气流过预冷却器旁路528而不进行冷却。
67.尽管在图5中示出了实施引气系统控制器500的示例性方式，在图5中示出的元件、过程和/或装置中的一个或多个可以被组合、划分、重新布置、省略、消除和/或以任何其它方式来实现。此外，引气调节器570、动力回收确定器572、阀操作器576、预冷却器操作器578、输入/输出(i/o)模块580、比较器582和/或，更通常地，图5所示的示例性引气系统控制器500可以通过硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任意组合来实现。因此，例如，引气调节器570、动力回收确定器572、阀操作器576、预冷却器操作器578、输入/输出(i/o)模块580、比较器582和/或，更通常地，图5所示的示例性引气系统控制器500中的任何一个
可以通过一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、可编程处理器、可编程控制器、图形处理单元(gpu)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)和/或现场可编程逻辑器件(fpld)来实现。当解读本专利的设备或系统技术方案中的任何一项以涵盖纯软件和/或固件实施方式时，引气调节器570、动力回收确定器572、阀操作器576、预冷却器操作器578、输入/输出(i/o)模块580、比较器582中的至少一个在此被明确定义为包括非暂时性计算机可读存储装置或诸如存储器、数字多功能磁盘(dvd)、光盘(cd)、蓝光盘等的存储磁盘，包括软件和/或固件。此外，图5所示的示例性引气系统控制器500可以包括除了或代替图5所示的那些之外的一个或多个元件、过程和/或装置，和/或可以包括多于任何所示的元件、过程和装置中的一个或它们全部。如本文所使用的，短语“在通信中”，包括其变型例，涵盖通过一个或多个中间组件的直接通信和/或间接通信，并且不需要直接的物理(例如有线)通信和/或持续通信，而是附加地包括以周期性间隔、调度间隔、非周期性间隔和/或一次性事件的选择性通信。
68.图6是在第一操作模式600中的图1至图5所示的引气系统200的示意图。在第一操作模式600中，飞机发动机110处于低动力设置602，并且环境空气温度小于环境温度阈值(例如，75华氏度)。例如，在第一操作模式600中，飞机100处于滑行模式、空转模式和/或飞行空转模式。在第一操作模式600中，动力回收系统202处于停用状态604，并且动力(例如马力575)不是由pr涡轮机250生成的。
69.在第一操作模式600中，引气从第二引气端口244流过hppr通道508与主歧管512，并流向预冷却器入口514。例如，引气系统控制器500使第二控制阀536与第四控制阀540移动到打开位置，以经由hppr通道508与主歧管512从第二引气端口244向预冷却器入口514提供引气。第一控制阀534限制或防止引气从第一引气端口242进入lppr通道506，并且第三控制阀538处于关闭位置以防止引气流向pr涡轮机250。引气通过预冷却器旁路528流向ecs 236。
70.例如，在第一操作模式600中，引气调节器570基于从发动机控制系统588接收、检索和/或以其他方式获得的信息确定飞机100处于低动力设置602。此外，动力回收确定器572经由传感器552接收、检索或以其他方式获得lppr通道506中的引气的测量的压力，并将测量的压力与从数据库586获得的压力阈值进行比较(例如，经由比较器582)。在一些示例中，引气调节器570通过将hpc轴224的速度(例如rpm)与低动力设置rpm阈值(例如，rpm范围或数据库586中存储的表格)进行比较来确定飞机发动机110处于低动力设置602。因为飞机发动机110处于低动力设置602，所以动力回收确定器572确定测量的压力不超过压力阈值(例如，40psi)。响应于确定飞机发动机110处于低动力设置602，引气调节器570命令阀操作器576打开第二控制阀536并打开第四控制阀540，以允许来自第二引气端口244的引气经由hppr通道508与主歧管512流向预冷却器256。
71.此外，动力回收确定器572确定将动力回收系统202移动到停用状态604。为了停用动力回收系统202，动力回收确定器572命令阀操作器576将第三控制阀538移动到关闭位置，以防止引气流过pr涡轮机250。此外，预冷却器操作器578经由传感器562接收、检索和/或以其他方式获得预冷却器入口514处的引气的测量温度，以及经由数据库586获得ecs 236的目标温度。预冷却器操作器578将测量温度与目标温度进行比较。在该示例中，预冷却器操作器578确定测量温度不超过目标温度，并且命令或以其他方式使致动器532将预冷却
器阀530移动到第二位置，以使引气能够流过它们的预冷却器旁路528。
72.图7是在第二操作模式700中的图1至图5所示的引气系统200的示意图。在第二操作模式700中，飞机发动机110在低动力设置602中操作，并且环境空气温度大于环境温度阈值(例如，75华氏度)。与图6的示例相反，经由预冷却器256冷却引气(例如，降低引气的温度)。例如，预冷却器操作器578确定在预冷却器入口514处来自传感器562的测量温度超过在预冷却器出口516处的目标温度。为了激活预冷却器256，预冷却器操作器578命令或以其他方式使致动器532将预冷却器阀530移动到第一位置，以使引气能够流过热交换器部分522。此外，预冷却器操作器578命令或以其他方式使阀操作器576打开风扇阀550，以允许风扇空气210a(图2)从冷却流体入口524流向冷却流体出口526，以冷却流过热交换器部分522的引气。预冷却器操作器578从预冷却器出口516下游的传感器566接收第二测量温度，并将第二测量温度与目标温度进行比较。预冷却器操作器578或阀操作器576调节(例如，打开和/或关闭)风扇阀550以将预冷却器出口516下游的第二测量温度调节到目标温度。
73.图8是在第三操作模式800中的图1至图5所示的引气系统200的示意图。在第三操作模式800中，飞机发动机110处于高动力设置802，并且环境空气温度小于环境温度阈值(例如，75华氏度)。例如，第三操作模式800可以在起飞、巡航和/或着陆期间发生。在第三操作模式800中，动力回收系统202处于激活状态804，并且pr涡轮机250从引气中提取动力(例如，马力575)。
74.在第三操作模式800中，引气从第一引气端口242流向pr涡轮机250。当引气在涡轮机入口252与涡轮机出口254之间流动时，pr涡轮机250使引气膨胀。在该膨胀期间，当引气流过pr涡轮机250时，引气的压力和/或温度降低。pr涡轮机250将能量转换为动力，并经由变速器260将转换的能量传递到hpc轴224。涡轮机出口254处的引气经由pr歧管510流向预冷却器256。
75.为了经由lppr通道506从第一引气端口242向涡轮机入口252提供引气，引气系统控制器500使第二控制阀536与第四控制阀540移动到关闭位置，以防止引气经由hppr通道508从第二引气端口244流向涡轮机入口252或引气流过主歧管512。第一控制阀534移动到打开位置，以允许来自第一引气端口242的引气基于横跨第一控制阀534的压力差流向pr涡轮机250。引气通过预冷却器旁路528流向ecs 236。
76.在第三操作模式800中，引气调节器570基于从发动机控制系统588接收、检索和/或以其他方式获得的信息确定飞机100处于高动力设置802。例如，引气调节器570通过将hpc轴224的速度(例如rpm)与高动力设置rpm阈值(例如，存储在数据库586中的rpm范围或表格)进行比较来确定飞机发动机110处于高动力设置模式。在一些示例中，发动机控制系统588接收发动机压缩机216中的引气的压力值，并基于测量的压力值确定在第一引气端口242或第二引气端口244之间的选择。响应于确定飞机发动机110处于高动力设置802，引气调节器570命令阀操作器576关闭第二控制阀536(降低lppr通道506中的压力)，以使第一控制阀534能够打开并允许来自第一引气端口242的引气流向lppr通道506。
77.在一些示例中，动力回收确定器572经由传感器552接收、检索或以其他方式获得lppr通道506中的引气的测量的压力，并将测量的压力与从数据库586获得的压力阈值、目标压力等进行比较(例如，经由比较器582)。当飞机发动机110在高动力设置802中操作时，动力回收确定器572确定测量的压力超过压力阈值(例如，40psi)并且因此确定激活动力回
收系统202。为了激活动力回收系统202，动力回收确定器572命令阀操作器576打开第三控制阀538。
78.动力回收操作器574测量涡轮机入口252处的引气的压力与涡轮机出口254处的引气的压力，并调整pr涡轮机250的可变入口导向叶片320以调整(例如，增加或减少)到hpc轴224的输出动力。此外，动力回收确定器572和/或动力回收操作器574从预冷却器入口514处的传感器560、562接收引气的压力和/或温度值。如果预冷却器入口514处的压力和/或温度超过预冷却器入口压力阈值和/或预冷却器入口温度阈值(例如，从数据库586检索)，则阀操作器576使第四控制阀540移动到关闭位置以防止引气流过主歧管512。如果预冷却器入口514处的压力和/或温度不超过预冷却器入口压力阈值和/或预冷却器入口温度阈值(例如，从数据库586检索)，则阀操作器576使第四控制阀540移动到打开位置以使所有引气流过主歧管512。
79.此外，预冷却器操作器578经由传感器566接收、检索和/或以其他方式获得预冷却器出口516处的引气的测量温度，以及经由数据库586获得ecs 236的目标温度。预冷却器操作器578将测量温度与目标温度进行比较。在该示例中，预冷却器操作器578确定测量温度不超过目标温度，并且命令或以其他方式使致动器532将预冷却器阀530移动到第二位置，以使引气能够流过预冷却器旁路528。
80.图9是在第四操作模式900中的图1至图5所示的引气系统200的示意图。在第四操作模式900中，飞机发动机110在高动力设置802中操作，并且环境空气温度大于环境温度阈值(例如，75华氏度)。除了经由预冷却器256冷却引气(例如，降低引气的温度)之外，第四操作模式900基本上类似于第三操作模式800。例如，预冷却器操作器578确定在预冷却器出口516处来自传感器566的测量温度超过目标温度。为了激活预冷却器256，预冷却器操作器578命令或以其他方式使致动器532将预冷却器阀530移动到第一位置，以使引气能够流过热交换器部分522。此外，预冷却器操作器578命令或以其他方式使阀操作器576打开风扇阀550，以允许风扇空气210a(图2)从冷却流体入口524流向冷却流体出口526，以冷却流过热交换器部分522的引气。预冷却器操作器578从预冷却器出口516下游的传感器566接收下游测量温度，并将下游测量温度与目标温度进行比较。预冷却器操作器578或阀操作器576调节(例如，打开和/或关闭)风扇阀550以将预冷却器出口516下游的下游测量温度调节到目标温度。
81.图10是在第五操作模式1000中的图1至图5所示的引气系统200的示意图。在第五操作模式1000中，飞机发动机110在中等动力设置1002(例如，在低动力设置和/或高动力设置802之间)中操作并且环境空气温度小于环境温度阈值(例如，75华氏度)。除了离开涡轮机出口254的引气与流过主歧管512的引气混合之外，第五操作模式1000基本上类似于第三操作模式800。例如，由涡轮机出口254提供的引气与由主歧管512提供的引气混合，以在流向预冷却器入口514之前增加引气的参数(例如，压力或温度)。例如，动力回收操作器574确定来自预冷却器入口514处的传感器560、562的测量的压力或温度不超过预冷却器出口516处的目标压力或温度。例如，在中等动力设置1002期间，离开涡轮机出口254的压力可能太低和/或离开涡轮机出口254的引气的温度太冷。为了激活引气流过主歧管512，阀操作器576命令或以其他方式使第四控制阀540移动到打开位置以允许流体通过主歧管512。
82.图11是在第六操作模式1100中的图1至图5所示的引气系统200的示意图。在第六
操作模式1100中，飞机发动机110处于低动力设置602，并且动力回收系统202处于激活状态804，并且动力(例如，马力575)由pr涡轮机250生成。例如，在第六操作模式1100中，动力回收系统202从第二引气端口244接收引气。例如，引气经由hppr通道508从第二引气端口244流向涡轮机入口252。
83.为了经由hppr通道508从第二引气端口244向涡轮机入口252提供引气，引气系统控制器500使第二控制阀536与第三控制阀538移动到打开位置。引气系统控制器500使第一控制阀534与第四控制阀540移动到关闭位置，以防止引气经由lppr通道506从第一引气端口242流向涡轮机入口252或防止引气流过主歧管512。
84.例如，在第六操作模式1100中，引气调节器570基于从发动机控制系统588接收、检索和/或以其他方式获得的信息确定飞机100处于低动力设置602。响应于确定飞机发动机110处于低动力设置602，引气调节器570命令阀操作器576打开第二控制阀536，以允许来自第二引气端口244的引气流向hppr通道508。
85.此外，动力回收确定器572经由传感器552、554接收、检索或以其他方式获得hppr通道508中的引气的测量的压力和/或测量温度，并将测量的压力与压力阈值和/或测量温度与从数据库586获得的温度阈值进行比较(例如，经由比较器582)。如果动力回收确定器572确定测量的压力超过压力阈值(例如，40psi)和/或测量温度超过温度阈值，则动力回收确定器572确定激活动力回收系统202并命令阀操作器576打开第三控制阀538。
86.动力回收操作器574测量涡轮机入口252处的引气的压力和涡轮机出口254处的引气的压力。如果压力的变化大于从数据库586检索的delta压力阈值，则动力回收操作器574调整pr涡轮机250的可变入口导向叶片320以增加到hpc轴224的动力。此外，动力回收确定器572和/或动力回收操作器574从预冷却器入口514处的传感器560、562接收引气的压力和/或温度值。如果预冷却器入口514处的压力大于预冷却器入口压力阈值(例如，从数据库586检索)，则阀操作器576使第四控制阀540移动到关闭位置，以防止引气流过主歧管512。如果预冷却器入口514处的压力小于预冷却器入口压力阈值(例如，从数据库586检索)，则阀操作器576使第四控制阀540移动到打开位置以允许引气流过主歧管512。
87.此外，预冷却器操作器578经由传感器562接收、检索和/或以其他方式获得预冷却器入口514处的引气的测量温度，以及经由数据库586获得ecs 236的目标温度。预冷却器操作器578将测量温度与目标温度进行比较。预冷却器操作器578命令或以其他方式使致动器532将预冷却器阀530移动到第一位置，以使引气能够流过热交换器部分522，并且当测量温度超过目标温度时使阀操作器576打开风扇阀550。预冷却器操作器578命令或以其他方式使致动器532将预冷却器阀530移动到第二位置，以使得当测量温度不超过目标温度时，引气能够流过预冷却器旁路528。
88.图12是采用动力回收系统作为启动器1200的飞机发动机110的示意图。例如，图5所示的飞机发动机110的启动器567能够被省略或用动力回收系统202代替。在一些示例中，动力回收系统202可以为图5所示的启动器567提供启动器备用系统。为了采用动力回收系统202作为启动器1200，经由辅助单元(例如，飞机100外部)在预冷却器出口516处提供加压流体。加压流体流向预冷却器入口514(例如，经由预冷却器旁路528)并且经由pr歧管510流向涡轮机出口254。流体流过pr涡轮机250，并经由通过排气阀1204(例如，截止阀)控制的排气端口1202离开。当排气阀1204处于打开位置时，排气端口1202提供辅助出口，以允许pr涡
轮机250中的气流经由排气端口1202排出。当pr涡轮机250作为启动器操作时，第一控制阀534、第二控制阀536、第三控制阀538和第四控制阀540分别处于关闭位置。
89.图13是用本文公开的另一个示例性动力回收系统1304实现的飞机发动机110与引气系统1302的示意图。示例性飞机发动机1300、引气系统1302与动力回收系统1032的那些组件基本上类似或相同于上述结合图1至图12所示的示例性飞机发动机110、引气系统200与动力回收系统200的组件，并且下面将不再详细描述具有与那些组件的功能基本上类似或相同的功能的组件。相反，感兴趣的读者可以参考上面的相应描述。为了促进该过程，类似的附图编号将用于相似的结构。例如，飞机发动机1300基本上与飞机发动机110相同，并且包括风扇206、第一引气端口242、第二引气端口244、ecs 236、tai 238、预冷却器256等。
90.例如，引气系统1300基本上与引气系统200相同并且包括第一tai通道502、第二tai通道504、低压动力回收(lppr)通道506、高压动力回收(hppr)通道508、pr通道509、动力回收(pr)歧管510、主歧管512、预冷却器入口514、预冷却器出口516、第一控制阀534、第二控制阀536、第三控制阀538、第四控制阀540、第五控制阀542、第六控制阀546、第七控制阀548、一个或多个传感器552
‑
566、引气系统控制器500，该引气系统控制器500包括引气调节器570、动力回收确定器572、动力回收操作器574、阀操作器576、预冷却器操作器578、输入/输出(i/o)模块580以及经由总线584等通信地耦接的比较器582。
91.例如，动力回收系统1304基本上类似于图2至图12所示的动力回收系统202并且包括动力回收(pr)涡轮机250，经由涡轮机入口252(即，引气入口)接收引气，并经由涡轮机出口254(例如，引气出口)将引气排放到预冷却器256(例如，热交换器)。lppr通道506将第一引气端口242与涡轮机入口252流体耦接，并且hppr通道508将第二引气端口244与涡轮机入口252流体耦接。pr通道509将lppr 506与hppr 508流体耦接到涡轮机入口252。动力回收(pr)歧管510流体耦接涡轮机出口254与预冷却器256。主歧管512经由lppr通道506流体耦接到第一引气端口242，并且经由hppr通道508流体耦接到第二引气端口244。预冷却器256包括预冷却器入口514与预冷却器出口516，预冷却器入口514用于接收来自pr歧管510和/或主歧管512的引气，预冷却器出口516经由ecs通道518流体耦接到ecs 236，并且经由辅助通道520流体耦接到其它系统240。
92.动力回收系统1304的pr涡轮机250能操作地(例如，机械地)耦接到辅助动力装置或机器1306。辅助动力装置1306是轴驱动装置或机器。换言之，辅助动力装置1306吸收经由动力吸收机的输入轴提供的动力。pr输出轴304(图3)将动力传递到辅助动力装置1306的输入轴1308(例如，从动轴、发电机轴等)。换言之，输入轴1308接收来自pr涡轮机250的输出轴304的动力(例如，当动力回收系统1304处于激活状态时)。pr涡轮机250可经由变速器1310能操作地耦接到辅助装置1306。例如，变速器1310可以包括齿轮箱(例如，图3所示的齿轮箱306)、齿轮系(例如，图3所示的齿轮系310)、离合器(例如，图3所示的离合器318)和/或任何其它变速器(例如，固定传动比变速器、连续可变变速器等)。辅助动力装置1306可以包括例如发电机(例如，用于产生电力的发电机或交流发电机)、压缩机、涡轮机、辅助动力单元(apu)和/或任何其他可以从pr涡轮机250接收或使用能量的轴驱动装置。辅助动力装置1306可以位于飞机发动机1300的发动机舱、机翼的翼盒、飞机的机身和/或任何其他位置。lppr 506、hppr 508、pr通道509与动力回收(pr)歧管510可以被路由到pr涡轮机250的位置。
93.在操作中，飞机发动机1300、引气系统1302与动力回收系统1304的操作基本上类似于图1至图12所示的飞机发动机110、引气系统200与动力回收系统202的操作。例如，动力回收系统1304经由引气系统1302的控制器500从发动机引气中提取或收集能量。具体地说，pr涡轮机250在处理从涡轮机入口252到涡轮机出口254的引气时生成动力，并将生成的动力传递到飞机(例如，图1所示的飞机100)的辅助动力装置1302。例如，当引气在涡轮机入口252与涡轮机出口254之间流动时，pr涡轮机250通过降低引气的一个或多个参数(例如，温度、压力等)来提取或收集能量。从引气中提取的能量被转换为动力(例如，轴马力)，并通过pr涡轮机250被传递(例如，反馈)到辅助动力装置1306中。在一些示例中，动力回收系统1304在飞机的预定的操作状态(例如，滑行、起飞、爬升、巡航、下降、着陆等)期间从引气中提取能量。不再进一步描述引气系统1304的操作的进一步细节，感兴趣的读者可以参考图1至图12和图14的描述。
94.动力回收系统202和1304的前述示例可以被采用于飞机和/或飞机发动机。尽管以上公开的每个示例性动力回收系统具有某些特征，但应当理解，不必将一个示例的特定特征专门用于该示例。相反，除了或替代那些示例的任何其它特征，以上描述和/或在附图中描绘的任何特征都可以与任何示例组合。一个示例的特征与另一个示例的特征不相互排斥。相反，本公开的范围涵盖任何特征的任何组合。例如，飞机发动机可以采用一个或多个动力回收系统202和1304。在一些示例中，飞机发动机可以采用动力回收系统202和动力回收系统1304。在一些示例中，飞机发动机1300可被用作启动器(例如，图12所示的启动器1200)。
95.图14是表示示例性方法1400的流程图，该示例性方法1400可以用图2所示的引气系统200、图13所示的引气系统1302和/或诸如图5至图13所示的引气系统控制器500的控制系统来实现。为了讨论的目的，图14所示的示例性方法1400结合图2至图12所示的引气系统200，图13所示的引气系统1302与图5至图13所示的引气系统控制器500来描述。以这种方式，图14所示的示例性方法1400的每个示例性操作是实现通过图5至图13所示的示例性引气系统控制器500的一个或多个块执行的相应的一个或多个操作的示例性方式。在该示例中，可以使用机器可读指令来实现该方法，机器可读指令包括用于由诸如图15中显示的处理器1500的处理器来执行的程序。机器可读指令可以是用于由计算机处理器执行的一个或多个可执行程序或可执行程序的一部分，该计算机处理器诸如下面结合图15所讨论的示例性处理器平台1500中显示的处理器1512。程序可以在存储在诸如cd
‑
rom、软盘、硬盘驱动器、dvd、蓝光盘或与处理器1512相关联的存储器的非暂时性计算机可读存储介质上的软件中呈现，但是整个程序和/或其部分可替代地由处理器1512以外的装置来执行和/或在固件或专用硬件中呈现。此外，尽管参考图14所示的流程图描述了示例性程序，但是可替代地可以使用实现示例性引气系统控制器500的许多其它方法。例如，可以改变块的执行顺序，和/或可以改变、消除或组合所描述的一些块。附加地或可替代地，任何或所有块可由一个或多个硬件电路(例如，离散和/或集成的模拟和/或数字电路、fpga、asic、比较器、运算放大器(op
‑
amp)、逻辑电路等)实现，该硬件电路被构造为在不执行软件或固件的情况下执行相应的操作。
96.本文所描述的机器可读指令可以以压缩格式、加密格式、分段格式、编译格式、可执行格式、打包格式等中的一种或多种来存储。本文所描述的机器可读指令可以存储为可
用于创建、制造和/或产生机器可执行指令的数据(例如，指令的部分、代码、代码的表示等)。例如，机器可读指令可以被分段并存储在一个或多个存储装置和/或计算装置(例如，服务器)上。机器可读指令可能需要安装、修改、适配、更新、组合、补充、配置、解密、解压缩、解包、分发、重新分配、编译等中的一种或多种，以便使它们可由计算装置和/或其它机器直接读取、解释和/或执行。例如，机器可读指令可以存储在多个部分中，这些部分被单独地压缩、加密并存储在分离的计算装置上，其中这些部分在解密、解压缩和组合时形成一组可执行的指令，实现诸如本文所描述的程序。
97.在另一个示例中，机器可读指令可以存储在其中机器可读指令可以被计算机读取的状态中，但是需要添加库(例如，动态链接库(dll))、软件开发工具包(sdk)、应用编程接口(api)等，以便在特定的计算装置或其他装置上执行指令。在另一个示例中，在机器可读指令和/或相应的程序能够被全部或部分执行之前，可能需要配置机器可读指令(例如，存储设置、数据输入、记录网络地址等)。因此，所公开的机器可读指令和/或相应的程序旨在涵盖这种机器可读指令和/或程序，而不考虑机器可读指令和/或程序在存储时或以其他方式处于静止或传输中时的特定格式或状态。
98.本文所描述的机器可读指令可以由任何过去、现在或将来的指令语言、脚本语言、编程语言等来表示。例如，机器可读指令可以使用以下任何一种语言来表示：c、c 、java、c#、perl、python、javascript、超文本标记语言(html)、结构化查询语言(sql)、swift等。
99.如上所述，图13所示的示例性方法可以使用存储在非暂时性计算机和/或机器可读介质上的可执行的指令(例如计算机和/或机器可读指令)来实现，非暂时性计算机和/或机器可读介质诸如硬盘驱动器、闪存、只读存储器、光盘、数字通用磁盘、高速缓存、随机存取存储器和/或任何其它存储装置或存储磁盘，其中信息在任何的时间段中存储(例如，延长的时间周期、永久地、短暂的实例、临时缓冲和/或信息的高速缓存)。如本文所使用的，术语非暂时性计算机可读介质被明确定义为包括任何类型的计算机可读存储装置和/或存储磁盘，并排除传播信号以及排除传输介质。
100.详细转到图14，引气系统控制器500监控、接收和/或以其他方式获得引气系统200中的引气的测量的压力(块1402)。例如，为了监控系统参数，引气系统控制器500经由i/o模块580从传感器552接收一个或多个信号。
101.引气系统控制器500检索、接收和/或以其他方式获得目标压力(块1404)。例如，引气调节器570从数据库586检索目标压力。
102.引气系统控制器500基于测量的压力与目标压力确定是否激活动力回收系统202(块1406)。在一些示例中，为了确定是否激活动力回收系统202，动力回收确定器572经由比较器582确定测量的压力是否大于目标压力，以确定pr涡轮机250是否能够向hpc轴224添加动力(例如，马力575)(块1404)。例如，动力回收确定器572基于涡轮机性能图(例如，从数据库586检索)、hpc轴224的测量的速度(例如，rpm)与来自传感器552的测量的压力来确定pr涡轮机250是否能够向hpc轴224添加动力并实现最小ecs压力。在一些示例中，pr涡轮机250确定涡轮机入口252处的压力与涡轮机出口254的压力之间的压力差，以确定压力差是否足以向ecs 236提供所需的质量流动速率。在一些示例中，为了确定是否激活动力回收系统1304，动力回收确定器572经由比较器582确定测量的压力是否大于目标压力，以确定pr涡轮机250是否能够向辅助动力装置1306添加动力(例如，马力575)(块1404)。例如，动力回收
确定器572确定pr涡轮机250是否能够向辅助动力装置1306添加动力并实现基于涡轮机性能图(例如，从数据库586检索)与来自传感器552的测量的压力的最小ecs压力。在一些示例中，为了确定是否激活动力回收系统202或动力回收系统1304，动力回收确定器572基于涡轮机性能图(例如，从数据库586检索)与来自传感器552的测量的压力来确定pr涡轮机250是否能够提供最小ecs压力。
103.如果引气系统控制器500确定不激活动力回收系统202或动力回收系统1302(块1408)，则引气系统控制器500防止引气流向pr涡轮机250(块1408)。例如，动力回收确定器572和/或阀操作器576使第三控制阀538移动到关闭位置。在一些示例中，动力回收确定器572响应于确定pr涡轮机250不能向hpc轴224或辅助动力装置1306添加动力而确定不激活动力回收系统202。在一些示例中，如果pr涡轮机250不能基于涡轮机性能图(例如，从数据库586检索)与来自传感器552的测量的压力提供最小ecs压力，则动力回收确定器572确定不激活动力回收系统202或动力回收系统1304。
104.如果在块1408处，引气系统控制器500确定激活动力回收系统202或动力回收系统1304，则引气系统控制器500允许引气流向pr涡轮机250(块1410)。例如，动力回收确定器572和/或阀操作器576使第三控制阀538移动到打开位置，以允许引气流向涡轮机入口252。在一些示例中，动力回收确定器572响应于确定pr涡轮机250可以向hpc轴224添加动力而确定激活动力回收系统202。在一些示例中，动力回收确定器572响应于确定pr涡轮机250可以向辅助动力装置1306添加动力而确定激活动力回收系统1304。
105.引气系统控制器500接合离合器318(块1412)。例如，动力回收操作器574调节(例如，调整)可变入口导向叶片320以增加pr涡轮机250的输出速度以接合离合器318。
106.引气系统控制器500确定涡轮机出口254处的涡轮机排放压力(块1414)。例如，动力回收确定器572将来自传感器556的引气的测量的压力与从数据库586检索的目标压力进行比较。基于测量的压力与目标压力之间的比较，引气系统控制器500确定涡轮机排放压力是否在目标压力的阈值范围内(块1416)。如果在块1416处，排放压力在块1416处的阈值范围内，则动力回收操作器574通过调整(例如，增加或减少)可变入口导向叶片320来调整(例如，增加或减少)pr涡轮机250的输出扭矩(块1418)。
107.如果在块1416处，引气系统控制器500确定涡轮机排放压力不在目标压力的阈值范围内，则引气系统控制器500确定涡轮机出口254处的动力回收涡轮机排放温度是否超过最大温度阈值(块1420)。例如，引气系统200测量涡轮机出口254处的引气的排放温度，并经由比较器582将测量温度与最大温度阈值或范围进行比较。
108.引气系统控制器500确定涡轮机排放温度是否超过最大温度阈值(块1422)。如果在块1422处，引气系统控制器500确定涡轮机排放温度超过最大温度阈值，则引气系统控制器500激活预冷却器256(块1424)。例如，预冷却器操作器578经由传感器566测量预冷却器出口516处的引气的温度，并将测量温度与目标温度或范围进行比较。例如，预冷却器操作器578和/或阀操作器576使致动器532将预冷却器阀530移动到第一位置以允许引气流过热交换器部分522，并且命令风扇阀550移动到打开位置以允许通过预冷却器256的冷却流体在冷却流体入口524与冷却流体出口526之间流动。例如，预冷却器操作器578调节风扇阀550，使得预冷却器出口516处的引气在目标温度阈值内。
109.如果在块1422处，引气系统控制器500确定涡轮机排放温度不超过最大温度阈值，
则引气系统控制器500确定排放温度是否低于最小温度阈值(块1426)。如果在块1426处，排放温度不低于最小温度阈值，则引气系统控制器500使引气流过预冷却器旁路528(块1428)。如果在块1426处，引气系统控制器500确定涡轮机排放温度低于最小温度阈值，则引气系统控制器500停用动力回收系统202(块1430)。例如，动力回收操作器574使第三控制阀538移动到关闭位置，以防止引气流向涡轮机入口252。
110.在一些示例中，引气系统控制器500确定是否坚持和/或以其他方式继续监控动力回收系统202或动力回收系统1304(块1432)。例如，如果飞机发动机110正在运行等，则引气系统控制器500可基于用户输入、从通信地耦接到引气系统200的传感器接收持续通信(例如，通信心跳信号、传感器信息等)来确定中止监控动力回收系统202或动力回收系统1304。
111.图15是示例性处理器平台1500的框图，示例性处理器平台1500被构造为执行图13所示的指令以实现图15所示的引气系统控制器500。处理器平台1500可以是例如服务器、个人计算机、工作站、自学习机器(例如，神经网络)、移动装置(例如，手机、智能电话)或任何其他类型的计算装置。
112.所示示例的处理器平台1500包括处理器1512。所示示例的处理器1512是硬件。例如，处理器1512可以由来自任何期望的系列或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器、gpu、dsp或控制器来实现。硬件处理器可以是基于半导体(例如，基于硅)的装置。在该示例中，处理器实现引气调节器570、动力回收确定器572、动力回收操作器574、阀操作器576、预冷却器操作器578、比较器582与i/o模块580。
113.所示示例的处理器1512包括本地存储器1513(例如，高速缓存)。所示示例的处理器1512经由总线1518与包括易失性存储器1514和非易失性存储器1516的主存储器通信。易失性存储器1514可以由同步动态随机存取存储器(sdram)、动态随机存取存储器(dram)、动态随机存取存储器和/或任何其他类型的随机存取存储器装置来实现。非易失性存储器1516可以由闪存和/或任何其它期望类型的存储器装置来实现。对主存储器1514、1516的访问由存储器控制器来控制。
114.所示示例的处理器平台1500还包括接口电路1520。接口电路1520可以由任何类型的接口标准来实现，诸如以太网接口、通用串行总线(usb)、接口、近场通信(nfc)接口和/或pci express接口。
115.在所示的示例中，一个或多个输入装置1522连接到接口电路1520。输入装置1522允许用户将数据和/或命令输入处理器1512。输入装置可以通过例如键盘、按钮、鼠标、触摸屏、触控板、轨迹球、等点(isopoint)和/或语音识别系统来实现。
116.一个或多个输出装置1524也连接到所示示例的接口电路1520。输出装置1524可以例如通过显示装置(例如，发光二极管(led)、有机发光二极管(oled)、液晶显示器(lcd)、阴极射线管显示器(crt)、就地开关(ips)显示器、触摸屏等)、触觉输出装置和/或扬声器来实现。因此，所示示例的接口电路1520典型地包括图形驱动器卡、图形驱动器芯片和/或图形驱动器处理器。
117.所示示例的接口电路1520还包括通信装置，诸如发射器、接收器、收发器、调制解调器、住宅网关、无线接入点和/或网络接口，以促进经由网络1526与外部机器(例如，任何种类的计算装置)的数据交换。通信可以经由例如以太网连接、数字用户线(dsl)连接、电话线连接、同轴电缆系统、卫星系统、现场线路无线系统、蜂窝电话系统等。
118.所示示例的处理器平台1500还包括用于存储软件和/或数据的一个或多个大容量存储装置1528。这种大容量存储装置1528的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、蓝光盘驱动器、独立磁盘冗余阵列(raid)系统和数字多功能磁盘(dvd)驱动器。
119.图15所示的机器可执行指令(编码指令)1532可以存储在大容量存储装置1528、易失性存储器1514、非易失性存储器1516中，和/或在诸如cd或dvd的可移除的非暂时性计算机可读存储介质上。
[0120]“包括(including)”和“包括(comprising)”(及其所有形式和时态)在本文中被用于开放式术语。因此，每当技术方案采用任何形式的“包括(include)”或“包括(comprise)”(例如，包括(comprises)、包括(includes)、包括(comprising)、包括(including)、具有(having)等)作为序言或在任何种类的技术方案叙述中时，应理解，可以存在附加的元素、术语等，而不落在相应的技术方案或叙述的范围之外。如本文所使用的，当短语“至少”用作例如技术方案的序言中的过渡术语时，它是开放式的，以与术语“包括(comprising)”和“包括(including)”是开放式的相同方式。当例如以诸如a、b和/或c的形式使用时，术语“和/或”指代a、b、c的任何组合或子集，诸如(1)单独的a、(2)单独的b、(3)单独的c、(4)a与b、(5)a与c、(6)b与c以及(7)a与b和c。如本文在描述结构、组件、项目、对象和/或事物的上下文中所使用的，短语“a和b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a、(2)至少一个b以及(3)至少一个a和至少一个b中的任何一个的实施方式。类似地，如本文在描述结构、组件、项目、对象和/或事物的上下文中所使用的，短语“a或b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a、(2)至少一个b以及(3)至少一个a和至少一个b中的任何一个的实施方式。如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的性能或执行的上下文中所使用的，短语“a和b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a、(2)至少一个b以及(3)至少一个a和至少一个b中的任何一个的实施方式。类似地，如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的性能或执行的上下文中所使用的，短语“a或b中的至少一个”旨在指代包括(1)至少一个a、(2)至少一个b以及(3)至少一个a和至少一个b中的任何一个的实施方式。
[0121]
如本文所使用的，单数引用(例如，“一(a)”、“一(an)”、“第一”、“第二”等)不排除多个。如本文所使用的，术语“a”或“an”实体指代该实体中的一个或多个。术语“一(a)”(或“一(an)”)、“一个或多个”和“至少一个”在本文中可以互换使用。此外，尽管被单独列出，多个装置、元件或方法动作可以由例如单个单元或处理器来实现。另外，尽管各个特征可以包括在不同的示例或技术方案中，但是这些特征可以被组合，并且包含在不同的示例或技术方案中并不意味着特征的组合是不可行的和/或不利的。
[0122]
前述示例中的至少一些包括一个或多个特征和/或优点，包括但不限于以下：
[0123]
在一些示例中，用于飞机发动机的动力回收系统包括耦接到轴驱动装置的动力回收涡轮机。引气阀，耦接在动力回收涡轮机与引气源之间。控制器，被配置为当飞机发动机以预定的操作模式操作时，控制器操作引气阀以允许引气流向动力回收涡轮机。
[0124]
在一些示例中，轴驱动装置是飞机的核心发动机，核心发动机包括核心压缩机、核心涡轮机与芯轴，动力回收涡轮机能操作地耦接到核心发动机的芯轴。
[0125]
在一些示例中，动力回收涡轮机的输出轴经由变速器能操作地耦接到芯轴。
[0126]
在一些示例中，变速器包括耦接在动力回收涡轮机与核心发动机之间的离合器，离合器被配置为当飞机发动机以预定的操作模式操作时能操作地耦接输出轴与芯轴，并且
当飞机发动机不以预定的操作模式操作时能操作地分离耦接输出轴与芯轴。
[0127]
在一些示例中，轴驱动装置是具有输入轴的发电机，其中动力回收涡轮机的输出轴耦接到发电机的输入轴。
[0128]
在一些示例中，预定的操作模式包括起飞、爬升、下降、着陆或巡航中的至少一种。
[0129]
在一些示例中，动力回收涡轮机包括涡轮机入口和涡轮机出口，涡轮机入口流体耦接到引气源并且涡轮机出口流体耦接到热交换器。
[0130]
在一些示例中，动力回收涡轮机包括可变喷嘴导向叶片，控制器被配置为调节可变喷嘴导向叶片以调节涡轮机出口处的引气的排放压力。
[0131]
在一些示例中，动力回收系统包括动力回收涡轮机，该动力回收涡轮机具有：从引气源接收引气的引气入口；引气出口，用于向下游系统提供引气；以及输出轴，能操作地耦接到飞机的轴驱动装置的输入轴。动力回收涡轮机响应于在引气从引气入口流向引气出口时对引气进行处理而生成动力，动力回收涡轮机将生成的动力经由输出轴传递到输入轴。
[0132]
在一些示例中，用于耦接动力回收涡轮机的输出轴与轴驱动装置的输入轴的变速器。
[0133]
在一些示例中，变速器包括离合器，以接合动力回收涡轮机的输出轴与轴驱动装置的输入轴，并分离动力回收涡轮机的输出轴与轴驱动装置的输入轴。
[0134]
在一些示例中，变速器包括多速齿轮箱，当动力回收涡轮机与轴驱动装置接合时，多速齿轮箱将动力回收涡轮机的输出轴的速度降低到输入轴的速度。
[0135]
在一些示例中，预冷却器与动力回收涡轮机的引气出口流体连通。
[0136]
在一些示例中，引气阀可在允许引气流向动力回收涡轮机的引气入口的打开位置与防止引气流向引气入口的关闭位置之间移动。
[0137]
在一些示例中，用于控制在打开位置与关闭位置之间的引气阀的操作的控制器。
[0138]
在一些示例中，动力回收涡轮机包括可变喷嘴导向叶片，其中通过调节可变喷嘴导向叶片来调节引气出口处的引气的排放压力。
[0139]
示例性飞机包括飞机发动机，该飞机发动机具有生成压缩空气的核心压缩机与驱动核心压缩机的核心涡轮机。动力回收涡轮机能操作地耦接到飞机发动机。动力回收涡轮机具有与由核心压缩机提供的引气供应源流体连通的涡轮机入口和与飞机的下游系统流体连通的涡轮机出口。动力回收涡轮机，在处理从涡轮机入口到涡轮机出口的引气时生成动力，并将生成的动力传递到飞机发动机的核心压缩机。
[0140]
在一些示例中，动力回收涡轮机位于飞机发动机内。
[0141]
在一些示例中，预冷却器位于动力回收涡轮机的上游。
[0142]
在一些示例中，引气控制阀用于控制引气从引气供应源流向涡轮机入口。
[0143]
在一些示例中，控制器可通信地耦接到引气控制阀，控制器被配置为使得引气控制阀在允许引气流向涡轮机入口的打开位置与防止引气流向涡轮机入口的关闭位置之间移动。
[0144]
在一些示例中，动力回收涡轮机包括可变喷嘴导向叶片，其中通过调节可变喷嘴导向叶片来调节涡轮机出口处的引气的排放压力。
[0145]
在一些示例中，动力回收涡轮机可机械地或能操作地耦接到轴驱动动力装置，以接收由动力回收涡轮机生成的动力，以驱动轴驱动动力装置的输入轴。
[0146]
尽管本文已经描述了某些示例性方法、设备和制造物品，但本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖了在字面上或在等同原则下完全落入所附技术方案范围内的所有方法、设备和制造物品。