[發(fā)明專利]用于固定翼航空器的推進(jìn)系統(tǒng)及相關(guān)聯(lián)的航空器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202180032442.2
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN115485195A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克里斯托夫·盧多維奇·讓-克勞德·維吉爾;揚(yáng)·費(fèi)弗曼;斯蒂芬·佩蒂伯本;弗洛倫特·魯吉耶
• 申請（專利權(quán)）人: 賽峰集團(tuán)
• 主分類號: B64D27/02
• 分類號: B64D27/02;B64D27/24;B64C23/06
• 代理公司: 中國商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 11234
• 代理人: 王淑玲

本發(fā)明涉及一種用于固定翼航空器(3)的推進(jìn)系統(tǒng)(20)，該系統(tǒng)包括交流發(fā)電機(jī)(24)、包括交流電機(jī)的至少一個(gè)翼尖推進(jìn)單元(22)，以及包括交流電機(jī)的至少一個(gè)升力增強(qiáng)推進(jìn)單元(23a?23d)。發(fā)電機(jī)通過AC/DC轉(zhuǎn)換器(261)、提供有動力電池(262)的中間DC分配級(260)和DC/AC轉(zhuǎn)換器(263a?263d)而連接到升力增強(qiáng)推進(jìn)單元。對照而言，發(fā)電機(jī)連接到翼尖推進(jìn)單元的方式為向該推進(jìn)單元供應(yīng)交流電，而無需將該交流電中間轉(zhuǎn)換成直流電。本發(fā)明還涉及提供有這種推進(jìn)系統(tǒng)的航空器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于非旋翼航空器的推進(jìn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有電動電機(jī)的推進(jìn)單元。它還涉及提供有這種推進(jìn)系統(tǒng)的非旋翼航空器，特別是配備有渦輪螺旋槳和具有電動電機(jī)的推進(jìn)單元二者的混合推進(jìn)航空器。

背景技術(shù)

對于非旋翼航空器，電動或混合動力推進(jìn)是僅由渦輪螺旋槳實(shí)現(xiàn)的推進(jìn)的一個(gè)特別有益的替代方案。

事實(shí)上，在起飛或降落階段使用電動或混合動力推進(jìn)單元可以減少機(jī)場附近和附近城市地區(qū)的污染性氣體的排放。

另外，使用電動推進(jìn)單元，作為渦輪螺旋槳的補(bǔ)充或替代，有利于實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的推進(jìn)架構(gòu)，先進(jìn)的推進(jìn)架構(gòu)包括例如附加的翼尖推進(jìn)單元，其使得可以減少翼尖阻力，或者包括例如具有BLI(邊界層吸入)的一個(gè)或多個(gè)附加的后部推進(jìn)單元。

在該領(lǐng)域中，文獻(xiàn)US 2018/0118356描述了一種航空器，其推進(jìn)為“渦輪-電動分布式”類型，完全依靠電動推進(jìn)單元(沒有渦輪螺旋槳)來實(shí)現(xiàn)。這些推進(jìn)單元沿著航空器的機(jī)翼分布。

這些推進(jìn)單元中的一些被放置在翼尖處，被用作“飛行控制”推進(jìn)單元，以允許控制航空器的方向。它們各自的旋轉(zhuǎn)速度按照推進(jìn)單元逐個(gè)地被精細(xì)地控制。其他推進(jìn)單元被稱為“推力”推進(jìn)單元，被用來供應(yīng)航空器的飛行所需的大部分推力。它們位于“飛行控制”推進(jìn)單元和航空器的機(jī)身之間。

所討論的航空器此外還包括由渦輪(未提供有螺旋槳的渦輪)驅(qū)動的交流發(fā)電機(jī)，用于為推進(jìn)單元的電動電機(jī)供電。

“推力”推進(jìn)單元的電機(jī)直接由該發(fā)電機(jī)供電，沒有中間轉(zhuǎn)換器，這限制了電源電路中的損耗。

關(guān)于“飛行控制”推進(jìn)單元，它們經(jīng)由以DC電流運(yùn)行的中間級來與發(fā)電機(jī)電氣連接。每個(gè)“飛行控制”推進(jìn)單元經(jīng)由DC/AC轉(zhuǎn)換器(其將直流電轉(zhuǎn)換為交流電)而連接到這個(gè)中間級，以這種方式使有關(guān)的推進(jìn)單元最終用交流電供電。以直流電的形式進(jìn)行中間轉(zhuǎn)換的這種結(jié)構(gòu)，使得可以精細(xì)地控制“飛行控制”推進(jìn)單元的旋轉(zhuǎn)速度，它們彼此無關(guān)(并且與渦輪的旋轉(zhuǎn)速度無關(guān))，由于這一點(diǎn)，可以獲得對航空器方向的控制。

但是，在上述推進(jìn)系統(tǒng)中，在起飛、降落和滑行階段期間，污染性氣體的排放仍然很大(因?yàn)樵谶@些階段期間，渦輪必須運(yùn)行，以便為供應(yīng)大部分推力的“推力”推進(jìn)單元進(jìn)行供電)。

發(fā)明內(nèi)容

在這種背景下，提出了一種用于非旋翼航空器的推進(jìn)系統(tǒng)，包括：

-交流發(fā)電機(jī)，

-至少一個(gè)翼尖推進(jìn)單元，其包括交流電機(jī)，其具有與翼尖渦流的形成相反的旋轉(zhuǎn)方向，

-至少一個(gè)升力增加推進(jìn)單元，其包括交流電機(jī)，

-第一AC電源電路，其將發(fā)電機(jī)與翼尖推進(jìn)單元電氣連接，以及

-第二AC電源電路，其將發(fā)電機(jī)與升力增加推進(jìn)單元電氣連接，

-其中第二電源電路包括：

-中間DC分配級，

-一個(gè)或多個(gè)動力電池，其連接到所述中間DC分配級，

-AC/DC轉(zhuǎn)換器，其將發(fā)電機(jī)與所述中間DC分配級電氣連接，以及