用于混合动力电动飞行器的功率管理系统和控制的制作方法

本公开大体涉及在飞行器上使用的混合动力电动燃气涡轮发动机。

背景技术：

1、混合动力电动燃气涡轮发动机组合可用于向旋转叶片部件(诸如可用于向飞行器提供推进力的螺旋桨)提供机械功率。电动机/发电机和燃气涡轮发动机可以被放置成通过使用例如组合齿轮箱与旋转叶片部件并行机械连通。飞行器可以包括若干系统，包括引导和导航系统以及空气数据系统。充分利用具有混合动力电动燃气涡轮发动机布置的飞行器系统仍然是令人感兴趣的领域。

技术实现思路

技术特征：

1.一种飞行器系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，所述飞行器系统进一步包括所述飞行器，并且其中由所述燃气涡轮发动机生成的所述能量是机械动能，所述机械动能经由所述电机转换为电能以用于为所述带叶片旋转部件供电，其中所述引导命令是竖直导航(vnav)模式和横向导航(lnav)模式中的至少一个，并且其中从所述混合动力电动燃气涡轮发动机动力装置传递到所述带叶片旋转部件的功率基于所述引导命令。

3.根据权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，其中，所述飞行控制器包括飞行管理计算机(fmc)和自动飞行控制系统(afcs)，其中所述飞行器状况数据包括来自所述飞行管理计算机(fmc)的第一数据和来自所述自动飞行控制系统的第二数据，所述第一数据和所述第二数据分别从所述fmc和所述afcs中的每一个分开地传送到所述电机；并且所述飞行器系统进一步包括发动机控制器，所述发动机控制器被构造为控制所述燃气涡轮发动机的操作。

4.根据权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，所述飞行器系统进一步包括空气数据计算机(adc)，所述空气数据计算机被构造为将飞行状态数据通信到所述电机控制器；其中所述飞行器控制面命令传输到飞行器控制面致动器，以在飞行器控制面中生成移动，所述飞行器控制面用于提供所述飞行器的飞行稳定性和控制。

5.根据权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，其中，所述飞行器状况数据包括飞行控制请求数据和目标飞行状况数据，所述飞行控制请求数据表示初始控制请求，所述目标飞行状况数据表示所述飞行器的目标飞行状况，所述目标飞行状况包括所述飞行器的目标速度。

6.根据权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，所述飞行器系统进一步包括发动机控制器，所述发动机控制器被构造为调节所述燃气涡轮发动机的操作，其中所述发动机控制器被构造为提供从所述燃气涡轮发动机提供给所述带叶片旋转部件的第一功率水平，其中所述电机命令的大小被设定为借助于所述电机的功率输出来提供提供给所述带叶片旋转部件的第二功率水平，其中所述第一功率水平大于所述第二功率水平。

7.根据权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，其中，所述电机控制器被构造为接收所述飞行器状况数据，并且生成以下两个命令：(1)所述电机命令，以基于所述飞行器状况数据来调控在所述带叶片旋转部件和所述电机之间传递的功率；以及(2)基于所述飞行器状况数据的所述飞行器控制面命令。

8.根据权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，其中，所述电机控制器被构造为基于所述飞行器状况数据生成所述飞行器控制面命令，作为所述飞行控制器的备份。

9.一种用于飞行器的混合动力装置系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的混合动力装置系统，其特征在于，所述混合动力装置系统进一步包括具有控制面致动器的所述飞行器，所述控制面致动器被构造为在所述飞行器的控制面中生成运动，其中所述飞行控制器被构造为接收引导命令，其中所述引导命令是vnav导航模式和lnav导航模式中的至少一个，并且其中来自所述混合动力电动燃气涡轮发动机动力装置的用于推进所述飞行器的所述机械功率基于所述引导命令。

技术总结一种在飞行器上使用的混合动力燃气涡轮发动机，包括被放置成通过组合齿轮箱与旋转叶片部件(诸如飞行器螺旋桨)并联功率连通的电动机/发电机和燃气涡轮发动机。可以使用电动机/发电机对螺旋桨进行功率调控。具有飞行器螺旋桨的飞行器还可以包括若干飞行器系统，诸如空气数据计算机、自动飞行控制系统(AFCS)、引导和导航系统、全权数字发动机控制器/飞行控制计算机(FADEC/FCC)、以及故障检测和缓解控制器(FDMC)。来自这些相应系统中的每一个的数据可以通过飞行器数据总线进行通信。在一种形式中，来自AFCS与引导和导航系统的数据可以通过飞行器总线提供给FDMC，以调控到螺旋桨的功率，并且在一些形式中充当FADEC/FCC的备份。技术研发人员：维诺德·库马尔,凯文·理查德·格拉齐亚诺受保护的技术使用者：通用电气公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12