[發明專利]用于飛機的電動輔助動力系統結構

有效

• 申請號: 200810082119.2
• 申請日: 2003-10-22
• 公開（公告）號: CN101239659A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 沃倫·A·阿特基;艾倫·T·伯尼爾;邁克爾·D·鮑曼;托馬斯·A·坎貝爾;喬納森·M·克魯斯;查爾斯·J·菲特曼;查爾斯·S·邁斯;凱西·Y·K·恩格;法哈德·諾扎里;愛德華·齊林斯基
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B64D41/00
• 分類號: B64D41/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 葛飛;王景剛

本申請是發明名稱為“用于飛機的電動輔助動力系統結構”、申請日為2003年10月22號、申請號為200380101725.X、申請人為波音公司的發明專利申請的分案申請。

技術領域

下面公開的內容總體上涉及一種用于飛機的輔助動力系統，更具體地說，涉及飛機的電動輔助動力系統。

本申請要求申請日為2002年10月22日的共同待批美國臨時專利申請60/420,637的優先權。并且將該文獻全文作為本申請的參考文獻。本申請將美國專利US?6,526,775的全文作為參考文獻。

背景技術

傳統的運輸機通常在飛行期間利用主發動機的氣動、液壓和電動等動力支持各種飛機系統。此外，傳統的運輸機通常在地面操作過程中利用機載的輔助動力單元(APUs)的氣動和電動動力支持飛機系統。在商業運輸飛機中，飛機的空調系統通常是最大的輔助動力使用源。在傳統的運輸機中，這些系統使用從發動機的壓縮機級抽出的高溫/高壓空氣(“引氣”)。空氣在進入機身前先通過空調機組，以滿足溫度、通風和增壓的需要。然后，調節后的空氣通過出流閥或通過正常的機艙泄漏從機身中排出。在地面操作期間，APU能從獨立的軸傳動式負載壓縮機或從動力段壓縮機中提供引氣。與從主發動機中引氣類似，APU中的高溫和高壓空氣在進入機身前先通過空調機組。

圖1是示意地表示出按現有技術構成的傳統的氣動輔助動力系統結構100的視圖。該系統結構100可包括用于向飛機提供推力的噴氣發動機110(圖中以第一發動機110a和第二發動機110b示出)。除了推力外，發動機110還能通過引氣口112(分別標為第一引氣口112a和第二引氣口112b)向引氣集管120提供高溫/高壓空氣。引氣口112接收來自發動機110的壓縮機級的空氣，并使空氣通過熱交換器114(如預冷卻器)，該熱交換器在空氣流到引氣集管120之前將其冷卻。

來自引氣集管120的高壓空氣支持飛機的大多數輔助動力需求。例如，該空氣的一部分流到空調機組140(圖中以第一空調機組140a和第二空調機組140b示出)，空調機組向機身104中的客艙102提供經過調節的空氣。空調機組140包括一組熱交換器、調節閥和空氣循環機，它們將空氣調節到滿足客艙102的溫度、通風和增壓的要求。空氣的另一部分從引氣集管120流到用于驅動高容量液壓泵168的渦輪160。液壓泵168向飛機的起落架和其它液壓系統提供液壓動力。另外還有一部分高壓空氣被引向發動機罩防結冰系統152和機翼防結冰系統150。

機翼防結冰系統150包括一個閥(圖中未示出)，它控制向機翼的前緣的引氣流動，及均勻地沿機翼前緣的保護區分配熱空氣的“短笛(piccolo)”型管(圖中未示出)。如果前緣板條需要結冰保護，則可采用伸縮管來向擴展位置的板條提供熱的引氣。防結冰的引氣通過機翼或板條下表面的孔排出。

除了發動機110外，系統結構100還可包括用作替代壓力源的APU?130。APU?130通常靠使用電池136的起動電動機134發動。APU?130驅動壓縮機138，該壓縮機向引氣集管120提供用于發動機起動和其它地面操作的高壓空氣。為了發動機的起動，使高壓空氣從引氣集管120流向可操作地連接到各發動機110的起動渦輪154。作為APU的一種選擇，來自其中運行的一臺發動機110的引氣可用于重新起動另一臺發動機110。作為另一種選擇，外部空氣罐車(圖1中未示出)可提供用于在地面起動發動機的高壓空氣。

系統結構100還可包括可操作地連接到發動機110上的發動機驅動發電機116和可操作地連接到APU?130上的APU驅動發電機132。在飛行時，發動機驅動發電機116可支持傳統的電氣系統負載，如燃料泵108、電機驅動液壓泵178和各種風扇、廚房系統、機內娛樂系統、照明系統、航空電子系統及類似系統。在地面操作和在飛行過程中，APU驅動發電機132可按需要支持這些功能。發動機驅動發電機116和APU驅動發電機132一般額定在90-120kVA，并產生115Vac的電壓。它們能給變壓-整流裝置提供動力，該變壓-整流裝置可將115Vac轉變為28Vdc以用于許多上述電氣負載。通過在很大程度上依賴于熱斷路器和繼電器的電氣系統進行動力分配。

系統結構100還可包括可操作地與發動機110相連的發動機驅動液壓泵118。液壓泵118提供液壓動力，以在飛行中操縱面致動器(surface?actuator)和其它飛機系統。電機驅動泵178可提供后備液壓動力，用以維持在地面上的活動。