用于飞行器的推进系统的制作方法

本发明主题主要涉及一种混合动力电动飞行器推进系统，更具体地，涉及一种用于预防或校正混合动力电动飞行器推进系统的涡轮机内的弯曲转子状况的方法。

背景技术：

典型的飞行器推进系统包括一个或多个燃气涡轮发动机。对于某些推进系统，燃气涡轮发动机一般包括布置成彼此流动连通的风扇和芯部。另外，燃气涡轮发动机的芯部一般包括呈串流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气从风扇提供到压缩机区段的入口，在所述压缩机区段中，一个或多个轴向压缩机渐进地压缩空气，直到空气到达燃烧区段为止。燃料与压缩空气混合且在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被传送到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，且接着被传送通过排气区段，例如，到大气。

通常，涡轮区段内的至少一个涡轮通过可旋转轴或转轴连接到压缩机区段内的压缩机。在燃气涡轮发动机的以上操作期间，除了因内部工作气体的压缩所致的加热以外，由于暴露或接近于燃烧气体该转轴的温度也相对升高。在操作燃气涡轮发动机之后，例如，在燃气涡轮发动机的飞行操作之后，由于燃烧气体不再流动通过涡轮区段以驱动涡轮，转轴可不再旋转。

然而，对于某一时间段，转轴可保持在相对高温下。由于发动机芯部内的气体的对流，空闲转轴在相对高温下易受弯曲或其它变形(即，“转子弯曲”或“弯曲转子”状况)影响。具体地说，当芯部不旋转时，气体易于上升，而冷却器气体易于下沉。因此，当发动机在操作之后关闭时，发动机顶部的温度相对于发动机底部通常会升高。跨越静止芯部的温度梯度造成不均匀的热生长或“热转子弯曲”。应注意，在芯部不断地旋转的情况下，不会发生热弯曲。在无外部干预的情况下，热转子弯曲(thermalrotorbow)通常保持直到发动机大致冷却经过几个小时或大于几个小时的时程为止。

尝试重新启动热弯曲发动机可能会产生许多不期望的影响，包括过高振动和转子与发动机外壳之间的潜在破坏性接触。在自然消除热转子弯曲之前需要发动机重新启动的状况下，在点燃燃气涡轮发动机的燃烧区段之前，转轴可以在相对低速下旋转预定时间量，从而校正弯曲转子状况。在发动机包括气动起动机的状况下，可以使用脉冲宽度调制来操作气动起动机，试图维持转轴的所要旋转速度小于气动起动机的标称操作范围且在校正转轴的弯曲转子状况所需的范围内。然而，此会导致气动起动机的相对高操作周期，这可能过早地磨损气动起动机。另外，气动起动机的脉冲宽度调制控制相对于气动供应系统本身内的速度稳定性和气动稳定性可能是有问题的。

因此，包括能够最小化涡轮机内的弯曲或其它变形的风险的一个或多个特征的推进系统将为适用的。另外或替代地，具有用于校正弯曲转子状况而不需要对起动机产生高周期耗损的一个或多个特征的推进系统也将适用。

技术实现要素：

本发明的各方面和优点将部分在以下描述中阐述，或可以从所述描述显而易见，或可以通过本发明的实践习得。

在本发明的一个示范性方面，提供一种用于操作飞行器的混合动力电动推进系统的涡轮机的方法。所述混合动力电动推进系统包括连接到所述涡轮机的旋转系统的电机，所述电机电连接到电源。所述方法包括：在所述涡轮机的飞行操作模式期间运用所述涡轮机使所述电机旋转以产生电力；至少部分地利用由所述运用所述涡轮机旋转所述电机产生的所述电力使所述混合动力电动推进系统的推进器旋转，从而在所述涡轮机的所述飞行操作模式期间向所述飞行器提供推进益处；确定所述涡轮机处于飞行后操作模式(postflightoperationmode)还是处于飞行前操作模式(pre-flightoperationmode)；和将来自所述电源的电力提供给所述电机使得所述电机使所述涡轮机的所述旋转系统旋转，从而预防或校正弯曲转子状况。

在某些示范性方面，确定所述涡轮机处于所述飞行后操作模式还是处于所述飞行前操作模式包括确定所述涡轮机处于所述飞行前操作模式，其中将来自所述电源的电力提供给所述电机包括将来自所述电源的电力提供给所述电机，使得所述电机使所述涡轮机的所述旋转系统旋转以校正弯曲转子状况。

举例来说，在某些示范性方面，将来自电源的电力提供给电机使得所述电机使涡轮机的旋转系统旋转包括使所述旋转系统在恒定旋转速度下旋转一定时间量。

举例来说，在某些示范性方面，将来自所述电源的电力提供给所述电机使得所述电机使所述涡轮机的所述旋转系统旋转包括使所述旋转系统在增大的旋转速度下旋转一定时间量。

举例来说，在某些示范性方面，将来自所述电源的电力提供给所述电机使得所述电机使所述涡轮机的所述旋转系统旋转包括使所述旋转系统在最大芯部速度的百分之十与最大芯部速度的百分之四十之间的旋转速度下旋转。

举例来说，在某些示范性方面，将来自所述电源的电力提供给所述电机使得所述电机使所述涡轮机的所述旋转系统旋转包括在点燃所述涡轮机的燃烧区段之前，使所述涡轮机的所述旋转系统旋转以校正所述弯曲转子状况。

举例来说，在某些示范性方面，将来自所述电源的电力提供给所述电机使得所述电机使所述涡轮机的所述旋转系统旋转包括使所述旋转系统旋转至少约二十秒。

在某些示范性方面，确定所述发动机处于所述飞行后操作模式还是处于所述飞行前操作模式包括确定所述涡轮机处于所述飞行后操作模式，其中将来自所述电源的电力提供给所述电机包括使所述涡轮机的所述旋转系统旋转一定时间量以预防弯曲转子状况。

举例来说，在某些示范性方面，确定所述涡轮机处于所述飞行后操作模式包括确定所述涡轮机被关闭。

举例来说，在某些示范性方面，使所述涡轮机的所述旋转系统旋转所述时间量以预防所述弯曲转子状况包括使所述涡轮机的所述旋转系统在小于所述涡轮机的最大芯部速度的约百分之十的旋转速度下旋转。

举例来说，在某些示范性方面，使所述涡轮机的所述旋转系统旋转所述时间量以预防所述弯曲转子状况包括使所述涡轮机的所述旋转系统在恒定旋转速度下旋转所述时间量。

举例来说，在某些示范性方面，使所述涡轮机的所述旋转系统旋转所述时间量以预防所述弯曲转子状况包括使所述涡轮机的所述旋转系统在变化的旋转速度下旋转所述时间量。

举例来说，在某些示范性方面，所述时间量是介于约二十分钟与约八小时之间的预定时间量。

在某些示范性方面，将来自所述电源的电力提供给所述电机使得所述电机使所述涡轮机的所述旋转系统旋转包括仅运用所述电机使所述涡轮机的所述旋转系统旋转。

在某些示范性方面，至少部分地利用由所述运用所述涡轮机旋转所述电机产生的所述电力来使所述混合动力电动推进系统的所述推进器旋转包括在所述涡轮机的所述飞行操作模式期间，将来自所述电机的电力提供给所述混合动力电动推进系统的电动推进器组合件。

在某些示范性方面，所述涡轮机的所述旋转系统是所述涡轮机的高压系统，其中所述电源是所述混合动力电动推进系统的所述电能存储单元。

在本发明的示范性实施例中，提供一种混合动力电动推进系统。所述混合动力电动推进系统包括涡轮机，所述涡轮机包括高压系统，所述高压系统包括通过高压转轴驱动连接到高压压缩机的高压涡轮。所述混合动力电动推进系统还包括连接到所述高压系统的电机和可电连接到所述电机的电能存储单元。所述混合动力电动推进系统还包括控制器，其被配置成电连接所述电能存储单元和所述电机以在所述涡轮机的飞行操作模式期间将来自所述电机的电力提供给所述电能存储单元，且被进一步配置成在所述涡轮机的飞行后操作模式或飞行前操作模式期间将来自所述电能存储单元的电力提供给所述电机，从而驱动所述电机并预防或校正弯曲转子状况。

在某些示范性实施例中，所述混合动力电动推进系统进一步包括可电连接到所述电机的电动推进器组合件，其中所述控制器被进一步配置成在所述涡轮机的所述飞行操作模式期间将来自所述电机和所述电能存储单元中的一个或两个的电力提供给所述电动推进器组合件。

在某些示范性实施例中所述控制器被进一步配置成在所述飞行前操作模式期间将来自所述电能存储单元的电力提供给所述电机，从而驱动所述电机并校正弯曲转子状况。

在某些示范性实施例中，在将来自所述电能存储单元的电力提供给所述电机以驱动所述电机并预防或校正弯曲转子状况时，所述控制器被配置成仅运用所述电机使所述涡轮机的所述高压系统旋转。

参考以下描述及所附权利要求书，本发明的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入在本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明了本发明的实施例，并且与描述一起用以解释本发明的原理。

附图说明

本发明的完整且启发性公开内容，包括其对于所属领域的一般技术人员来说的最佳模式，在参考附图的说明书中被阐述，在所述附图中：

图1是根据本发明的各种示范性实施例的飞行器的俯视图。

图2是安装到图1的示范性飞行器的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。

图3是根据本发明的示范性实施例的电风扇组合件的示意性横截面视图。

图4是根据本发明的示范性方面的操作飞行器的混合动力电动推进系统的方法的流程图。

图5是说明本发明的一个或多个示范性方面的图。

图6是根据本发明的另一示范性方面的操作飞行器的混合动力电动推进系统的方法的流程图。

图7是根据本发明的实例方面的计算系统。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的当前实施例，其一个或多个实例在附图中说明。详细描述中使用数字和字母标号来指代图中的特征。已在图式和描述中使用相同或类似的标示来指代本发明的相同或类似部分。

如本文中所使用，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用以区分一个部件与另一部件，而并不希望表示个别部件的部位或重要性。

术语“前”和“后”指代燃气涡轮发动机或运载工具内的相对位置，且指代所述燃气涡轮发动机或运载工具的正常操作姿态。举例来说，相对于燃气涡轮发动机，前指代更接近于发动机入口的位置，而后指代更接近于发动机喷嘴或排气口的位置。

术语“上游”和“下游”指代相对于路径中的流的相对方向。举例来说，相对于流体流，“上游”指代流体流出的方向，而“下游”指代流体流向的方向。然而，如本文中所使用的术语“上游”和“下游”还可指代电流。

除非上下文明确地另外指明，否则单数形式“一”和“所述”包括复数指代物。

如本文中在整个说明书以及权利要求书中所使用的近似语言可以应用于修饰可以许可的方式变化而不会导致其相关的基本功能改变的任何定量表示。因此，由例如“约”、“大致”和“基本上”的一个或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些状况下，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精确度，或对应于用于建构或制造部件和/或系统的方法或机器的精确度。举例来说，近似语言可指在百分之十的范围内。

此处以及在整个说明书以及权利要求书中，范围限制可以是组合的和/或互换的，除非内容或语言另外指示，否则此类范围得以识别并且包括其中所包括的所有子范围。举例来说，本文中所公开的所有范围包括端点，且所述端点可独立地彼此组合。

本发明主要涉及一种以预防或校正混合动力电动推进系统的涡轮机的弯曲转子状况的方式操作飞行器的混合动力电动推进系统的方法。更具体地说，除了涡轮机以外，混合动力电动推进系统还包括连接到涡轮机的高压系统的电机和电能存储单元。电能存储单元，其可以是电池组(batterypack)和/或任何其它合适的电存储装置，可电连接到电机以从电机接收电力并向电机提供电力。

混合动力电动推进系统通常在飞行操作模式、飞行后操作模式和飞行前操作模式(例如，启动操作模式)中可操作。在飞行操作模式期间，涡轮机可使电机旋转以产生电力，可将电力的至少一部分提供给电能存储装置，和如果包括，电动推进器组合件。相比之下，在飞行后操作模式或启动操作模式中的一个或两个期间，电能存储单元(或其它电源，如下文所描述)可将电力提供给电机，使得电机使涡轮机的高压系统旋转以预防或校正弯曲转子状况。

举例来说，在某些示范性方面，紧接在涡轮机的关断之后，例如，在混合动力电动推进系统的飞行后操作模式开始时，电能存储单元可提供电力以使涡轮机的高压系统旋转，从而预防涡轮机的高压系统内的弯曲转子状况。电能存储单元可将电力提供给电机以使电机的高压系统旋转预定时间量，从而允许高压系统在变得空闲之前冷却到温度阈值(即，一个或多个部件易受弯曲转子影响的阈值)以下。

另外或替代地，在其它示范性方面，在点燃涡轮机的燃烧区段之前，例如，在混合动力电动推进系统的启动操作模式期间，电能存储单元可提供电力以使高压系统以预定方式旋转预定时间量，从而校正涡轮机的高压系统的任何弯曲转子状况。举例来说，电机可使高压系统在涡轮机的最大芯部速度的约百分之十与涡轮机的最大芯部速度的约百分之四十之间的旋转速度下旋转最少例如约二十秒。

现在参看图式，其中相同数字在各图中指示相同的元件，图1提供可并入有本发明的各种实施例的示范性飞行器10的俯视图。如图1中所示，飞行器10限定延伸穿过其的纵向中心线14、侧向方向l、前端16和后端18。此外，飞行器10包括从飞行器10的前端16纵向延伸到飞行器10的后端18的机身12和在飞行器10的后端的尾翼19。另外，飞行器10包括机翼组合件，所述机翼组合件包括第一左舷侧机翼20和第二右舷侧机翼22。第一机翼20和第二机翼22各自相对于纵向中心线14向外侧向地延伸。第一机翼20和机身12的一部分一起限定飞行器10的第一侧24，且第二机翼22和机身12的另一部分一起限定飞行器10的第二侧26。对于所描绘的实施例，飞行器10的第一侧24被配置为飞行器10的左舷侧，且飞行器10的第二侧26被配置为飞行器10的右舷侧。

所描绘的示范性实施例的机翼20、22中的每一个包括一个或多个前缘襟翼28和一个或多个后缘襟翼30。飞行器10进一步包括、或者说飞行器10的尾翼19包括竖直稳定器32，所述竖直稳定器32具有用于偏航控制的方向舵襟翼(未示出)，以及一对水平稳定器34，所述水平稳定器34各自具有用于俯仰控制的升降舵襟翼36。机身12另外包括外部表面或蒙皮38。然而，应了解，在本发明的其它示范性实施例中，飞行器10可以另外或替代地包括任何其它合适的配置。举例来说，在其它实施例中，飞行器10可包括任何其它的稳定器配置。

参看图2和3，图1的示范性飞行器10另外包括混合动力电动推进系统50，其具有第一推进器组合件52和第二推进器组合件54。图2提供第一推进器组合件52的示意性横截面视图，图3提供第二推进器组合件54的示意性横截面视图。对于所描绘的实施例，第一推进器组合件52和第二推进器组合件54各自被配置成在翼下安装配置。然而，如将在下文论述，在其它示范性实施例中，第一推进器组合件52和第二推进器组合件54中的一个或两个可以安装在任何其它合适的部位处。

参看图1到3，示范性混合动力电动推进系统50一般包括第一推进器组合件52，其具有涡轮机和主要推进器(对于图2的实施例，所述涡轮机和主要推进器一起被配置为燃气涡轮发动机，或者说，涡扇发动机100)；电机56(对于图2中所描绘的实施例，所述电机是电动机/发电机)，其驱动连接到涡轮机；第二推进器组合件54(对于图3的实施例，其被配置为可电连接到电机56的电动推进器组合件200)；电能存储单元55；控制器72；以及电力总线58。电动推进器组合件200、电能存储单元55和电机56各自通过电力总线58的一个或多个电线60彼此可电连接。举例来说，电力总线58可包括各种开关或可移动以选择性地电连接混合动力电动推进系统50的各种部件的其它电力电子件。另外，电力总线58可进一步包括用于调节或转换混合动力电动推进系统50内的电力的电力电子件，例如，逆变器、转换器、整流器等。

如应了解，控制器72可被配置成在混合动力电动推进系统50的各种部件之间分配电力。举例来说，控制器72可结合电力总线58(包括一个或多个开关或其它电力电子件)操作以向例如电机56的各种部件提供电力或从中汲取电力，从而在各种操作模式之间操作混合动力电动推进系统50并且执行各种功能。这示意性地描绘为延伸穿过控制器72的电力总线58的电线60。

控制器72可以是专用于混合动力电动推进系统50的独立控制器，或另一选择为，其可并入到用于飞行器10的主系统控制器、用于示范性涡扇发动机100的单独控制器(例如用于涡扇发动机100的全权数字发动机控制系统，也称为fadec)等等中的一个或多个中。举例来说，控制器72可以按与下文参考图7描述的示范性计算系统500基本相同的方式来配置(并且可以被配置成执行下文描述的示范性方法300的一个或多个功能)。

另外，电能存储单元55可配置为一个或多个电池，例如一个或多个锂离子电池，或另一选择为，可配置为任何其它合适的电能存储装置。应了解，对于本文所描述的混合动力电动推进系统50，电能存储单元55被配置成存储相对大量的电力。举例来说，在某些示范性实施例中，电能存储单元可以被配置成存储至少约五十千瓦小时的电力，例如至少约六十五千瓦小时的电力、例如至少约七十五千瓦小时的电力以及高达约五百千瓦小时的电力。

具体来说现在参看图1和2，第一推进器组合件52包括安装到，或被配置成安装到飞行器10的第一机翼20的燃气涡轮发动机。更具体地说，对于图2的实施例，燃气涡轮发动机包括涡轮机102和主要推进器，所述主要推进器是风扇(参考图2，称为“风扇104”)。因此，对于图2的实施例，燃气涡轮发动机被配置为涡扇发动机100。

涡扇发动机100限定轴向方向a1(平行于出于参考目的而提供的纵向中心线101延伸)和径向方向r1。如前所述，涡扇发动机100包括风扇104和安置在风扇104下游的涡轮机102。

所描绘的示范性涡轮机102通常包括基本上为管状的外部壳体106，所述外部壳体106限定环形入108。外部壳体106包住呈串流关系的：压缩机区段，其包括增压机或低压(lp)压缩机110和高压(hp)压缩机112；燃烧区段114；涡轮区段，其包括第一高压(hp)涡轮116和第二低压(lp)涡轮118；以及喷气排气喷嘴区段120。压缩机区段、燃烧区段114和涡轮区段一起至少部分限定穿过涡轮机102的核心空气流路121。

涡扇发动机100的示范性涡轮机102另外包括可与涡轮区段的至少一部分，以及对于所描绘的实施例，压缩机区段的至少一部分，一起旋转的一个或多个轴。更确切地说，对于所描绘的实施例，涡扇发动机100包括高压(hp)轴或转轴122，其将hp涡轮116驱动地连接到hp压缩机112。另外，示范性涡扇发动机100包括低压(lp)轴或转轴124，其将lp涡轮118驱动地连接到lp压缩机110。

此外，所描绘的示范性风扇104被配置为具有以间隔开的方式连接到盘130的多个风扇叶片128的变距风扇。风扇叶片128通常沿着径向方向r1从盘130向外延伸。凭借风扇叶片128可操作地连接到合适的致动构件132，每一风扇叶片128可相对于盘130围绕相应的桨距轴线p1旋转，所述致动构件132配置成共同变化风扇叶片128的桨距。风扇104以机械方式连接到lp轴124，使得风扇104由第lp涡轮118以机械方式驱动。更确切地说，包括风扇叶片128、盘130和致动构件132的风扇104通过动力齿轮箱134以机械方式连接到lp轴124，且可通过动力齿轮箱134另一边的lp轴124围绕纵向轴线101旋转。动力齿轮箱134包括多个齿轮以用于将lp轴124的旋转速度逐步降到更高效的旋转风扇速度。因此，风扇104由涡轮机102的lp系统(包括lp涡轮118)提供动力。

仍参考图2的示范性实施例，盘130由可旋转的前毂136覆盖，所述前毂136具有空气动力学轮廓以促进空气流通过多个风扇叶片128。另外，涡扇发动机100包括周向包围风扇104和/或涡轮机102的至少一部分的环形风扇壳体或外短舱138。因此，所描绘的示范性涡扇发动机100可称作“涵道式”涡扇发动机。此外，相对于涡轮机102，短舱138通过多个周向间隔开的出口导叶140支撑。短舱138的下游区段142在涡轮机102的外部部分之上延伸，以便在其间限定旁通空气流通道144。

仍参考图2，混合动力电动推进系统50另外包括电机56，对于所描绘的实施例，所述电机56被配置为电动机/发电机。对于所描绘的实施例，电机56从核心空气流路121向内位于涡扇发动机100的涡轮机102内，并且与涡扇发动机100的轴中的一个机械连通。更具体地说，对于所描绘的实施例，电机通过hp轴122由第一hp涡轮116驱动。电机56可以被配置成将hp轴122的机械动力转换成电力，或另一选择为，电机56可以被配置成将提供到其上的电力转换成用于hp轴122的机械动力。

然而，应了解，在其它示范性实施例中，电机56可以替代地位于涡轮机102内任何其它合适部位处或其它地方。举例来说，在其它实施例中，电机56可在涡轮区段内与hp轴122同轴地安装，或另一选择为，可从hp轴122偏移且通过合适的齿轮系驱动。另外或另一选择为，在其它示范性实施例中，电机56可改为由lp系统、即由lp涡轮118通过例如lp轴124提供动力，或通过双驱动系统由lp系统(例如，lp轴124)和hp系统(例如，hp轴122)提供动力。另外或另一选择为，而在其它实施例中，电机56可以包括多个电机，例如，其中一个驱动地连接到lp系统(例如，lp轴124)且一个驱动地连接到hp系统(例如，hp轴122)。此外，尽管电机56被描述为电动机/发电机，但在其它示范性实施例中，电机56可以仅被配置为电动机，或仅被配置为发电机。

仍参看图1和2，涡扇发动机100进一步包括控制器150和多个传感器(未示出)。控制器150可以是全权数字发动机控制系统，也称为fadec。涡扇发动机100的控制器150可以被配置成控制例如致动构件132、燃料递送系统等等的操作。另外，还返回参看图1，涡扇发动机100的控制器150以可操作方式连接到混合动力电动推进系统50的控制器72。此外，如应了解，控制器72可进一步通过合适的有线或无线通信系统(以虚线描述)以可操作方式连接到第一推进器组合件52(包括控制器150)、电机56、第二推进器组合件54和能量存储单元55中的一个或多个。

应进一步了解，图2中所描绘的示范性涡扇发动机100在其它示范性实施例中可以具有任何其它合适的配置。举例来说，在其它示范性实施例中，风扇104可能不是变距风扇，且进一步在其它示范性实施例中，lp轴124可以直接机械连接到风扇104(即，涡扇发动机100可不包括齿轮箱134)。此外，应了解，在其它示范性实施例中，涡扇发动机100可以被配置为任何其它合适的燃气涡轮发动机。举例来说，在其它实施例中，涡扇发动机100可改为配置为涡轮螺旋桨发动机、无涵道涡扇发动机、涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机等等。

现在尤其参看图1和3，如先前所陈述，示范性混合动力电动推进系统50另外包括第二推进器组合件54，对于所描绘的实施例，所述第二推进器组合件54安装到飞行器10的第二机翼22。尤其参看图3，第二推进器组合件54通常配置为包括电动机206和推进器/风扇204的电动推进器组合件200。电动推进器组合件200限定沿着纵向中心线轴线202(延伸穿过其中以便于参考)延伸的轴向方向a2以及径向方向r2。对于所描绘的实施例，风扇204通过电动机206围绕中心线轴线202可旋转。

风扇204包括多个风扇叶片208和风扇轴210。多个风扇叶片208附接到风扇轴210/可随着所述风扇轴210旋转，且通常沿着电动推进器组合件200的周向方向(未示出)间隔开。在某些示范性实施例中，多个风扇叶片208可以通过固定方式附接到风扇轴210，或另一选择为，例如在所描绘的实施例中，多个风扇叶片208可以相对于风扇轴210可旋转。举例来说，多个风扇叶片208各自限定相应的桨距轴线p2，且对于所描绘的实施例，所述风扇叶片208附接到风扇轴210，使得多个风扇叶片208中的每个的桨距可以通过变距机构211例如一致地改变。改变多个风扇叶片208的桨距可以增加第二推进器组合件54的效率和/或可以允许第二推进器组合件54实现所要推力分布。通过此示范性实施例，风扇204可以被称作变距风扇。

此外，对于所描绘的实施例，所描绘的电动推进器组合件200另外包括通过一个或多个支撑杆或出口导叶216附接到电动推进器组合件200的芯部214的风扇壳体或外短舱212。对于所描绘的实施例，外短舱212基本上完全包围风扇204，尤其包围所述多个风扇叶片208。因此，对于所描绘的实施例，电动推进器组合件200可以被称作涵道式电风扇。

具体来说仍参看图3，风扇轴210以机械方式连接到芯部214内的电动机206，使得电动机206通过风扇轴210驱动风扇204。风扇轴210由一个或多个轴承218支撑，所述轴承例如一个或多个滚柱轴承、滚珠轴承或任何其它合适的轴承。另外，电动机206可以是内转电动机(即，包括从定子朝内径向定位的转子)，或另一选择为，可以是外转电动机(即，包括从转子朝内径向定位的定子)，或另一选择为，还可以是轴向通量电动机(即，其中转子既不在定子外部也不在定子内部，而是沿着电动机的轴线从定子偏移)。

如上文简单提及，电源(例如，电机56或电能存储单元55)与电动推进器组合件200(即，电动机206)电连接以用于将电力提供给电动推进器组合件200。更确切地说，电动机206通过电力总线58、且更具体地说通过在其间延伸的一个或多个电缆或电线60与电机56和/或电能存储单元55电连通。

然而，应了解，在其它示范性实施例中，示范性混合动力电动推进系统50可具有任何其它合适的配置，且另外，可以任何其它合适的方式集成到飞行器10中。举例来说，在其它示范性实施例中，混合动力电动推进系统50的电动推进器组合件200可以替代地被配置为多个电动推进器组合件200，和/或混合动力电动推进系统50可以进一步包括多个燃气涡轮发动机(例如，涡扇发动机100)和电机56。此外，在其它示范性实施例中，(多个)电动推进器组合件200和/或燃气涡轮发动机以及电机56可在任何其它合适的部位以任何其它合适的方式(例如，包括尾部安装配置)安装到飞行器10。

现在参看图4，提供一种根据本发明的示范性方面的操作飞行器的混合动力电动推进系统的涡轮机的方法300。图4的示范性方法300可与上文参考图1到3所描述的示范性涡轮机和混合动力电动推进系统一起使用。举例来说，除了涡轮机以外，混合动力电动推进系统还可包括连接到涡轮机的旋转系统的电机以及电动推进器组合件。电机可以连接到电源，在某些方面，电源可以是混合动力电动推进系统的电能存储单元。

示范性方法一般包括在上述空闲操作模式中操作混合动力电动推进系统。更具体地说，对于所描绘的方法300的示范性方面，方法300在(302)处包括在飞行操作模式中操作混合动力电动推进系统，且更确切地说，在飞行操作模式中操作涡轮机。另外更确切地说，在飞行操作模式中操作涡轮机包括在(304)处在涡轮机的飞行操作模式期间运用涡轮机(例如，具有涡轮机的高压系统)使电机旋转以产生电力，和在(306)处，在涡轮机的飞行操作模式期间将来自电机的电力提供给电能存储单元(涡轮机的高压系统使电机旋转以产生电力)。此外，对于所描绘的示范性方面，在飞行操作模式中操作涡轮机进一步包括在(308)处至少部分地利用由在(304)处，运用涡轮机旋转电机产生的电力来旋转混合动力电动推进系统的推进器，从而在涡轮机的飞行操作模式期间向飞行器提供推进益处。推进器可以是电动推进器组合件的推进器。因此，在(308)处使混合动力电动推进系统的推进器旋转可包括在(309)处在涡轮机的飞行操作模式期间将来自电机的电力提供给混合动力电动推进系统的电动推进器组合件。然而，在其它示范性方面，推进器可以是任何其它合适的推进器。举例来说，在某些示范性方面，推进器可以连接到涡轮机(一起被配置为例如涡扇发动机)，且在(308)处使推进器旋转可包括将来自电能存储单元的电力(先前在(306)处由电机提供)提供给电机以驱动电机并使推进器旋转。

无论如何，应了解，在(304)处旋转电机与涡轮机以产生电力、在(306)处将来自电机的电力提供给电能存储单元和在(308)处旋转混合动力电动推进系统的推进器可各自仅在涡轮机的飞行操作模式的至少一部分期间或在涡轮机的整个飞行操作模式期间发生。

因此，应了解，在(302)处在飞行操作模式中操作混合动力电动推进系统期间大体上可包括操作混合动力电动推进系统以产生飞行器的所要推力量，使得飞行器可在整个所要飞行包线(包括例如起飞、巡航、下降和降落)中操作。

然而，值得注意地，在其它示范性方面，上述空闲操作模式可以是任何其它合适的操作模式，其中发动机在空闲上方操作，且此外，(304)、(306)和(308)中的一个或多个可在这些其它上述空闲操作模式中的一个或多个中发生。

仍参看图4，方法300进一步包括在(310)处，在(302)处在上述空闲操作模式(即，针对所描绘方面的飞行操作模式)中操作混合动力电动推进系统之后，在飞行后操作模式中操作混合动力电动推进系统。举例来说，在(310)处在飞行后操作模式中操作混合动力电动推进系统包括对于所描绘的实施例，在(312)处关闭涡轮机。另外，方法300包括在(314)处，在飞行后操作模式中操作混合动力电动推进系统之后，在飞行前操作模式中操作混合动力电动推进系统。在(314)处在飞行前操作模式中操作混合动力电动推进系统大体上可包括在后续飞行操作模式中操作混合动力电动推进系统之前，在预测启动包括涡轮机的混合动力电动推进系统时执行任何程序。

应了解，对于所描绘的示范性方面，为方便起见使用术语“飞行前操作模式”和“飞行后操作模式”，且所述术语一般分别指代在上述空闲操作模式之前的任何发动机操作模式和在上述空闲操作模式之后的任何发动机操作模式。

此外，示范性方法300包括确定涡轮机处于飞行后操作模式还是处于飞行前操作模式。更确切地说，对于图4中所描绘的方法300的示范性方面，方法300包括在(316)处确定涡轮机处于飞行前操作模式。

此外，示范性方法300包括将来自电源的电力提供给电机，使得电机使涡轮机的旋转系统旋转以预防或校正弯曲转子状况。更具体地说，对于所描绘的方法300的示范性方面，方法300包括将来自电能存储单元的电力提供给电机，使得电机使涡轮机的高压系统旋转以预防或校正弯曲转子状况。然而，值得注意地，在其它示范性方面，方法300可将来自任何其它合适的电源(例如，辅助功率单元、地面电源等等)的电力提供给电机，且此外，方法300可旋转涡轮机的任何其它系统(例如，低压系统)。

更具体地说，应了解，图4中所描绘的方法300的示范性方面一般包括以一种方式操作混合动力电动推进组合件以校正弯曲转子状况(在下文比较图6的示范性方面)。举例来说，对于图4中所描绘的方法300的示范性方面，方法300包括在(318)处将来自电能存储单元的电力提供给电机，使得电机使涡轮机的高压系统旋转以预防或校正弯曲转子状况。

更确切地说，仍参看图4，在(318)处将来自电能存储单元的电力提供给电机使得电机使涡轮机的高压系统旋转以校正弯曲转子状况包括在(320)处，运用电机使高压系统在恒定旋转速度下旋转一定时间量。然而，如虚线所描绘，在其它示范性方面，在(318)处将来自电能存储单元的电力提供给电机使得电机使涡轮机的高压系统旋转以校正弯曲转子状况可替代地包括在(322)处运用电机使高压系统在增大的旋转速度下旋转一定时间量。举例来说，利用此类示范性方面，电机可开始以相对缓慢的旋转速度旋转高压系统，且可随时间推移增大其使高压系统旋转的旋转速度，从而例如更快速地校正弯曲转子状况。也在下文参考图5描述这个操作。

此外，对于图4的示范性方面，在(318)处将来自电能存储单元的电力提供给电机使得电机使涡轮机的高压系统旋转以校正弯曲转子状况另外包括在(324)处，使高压系统在最大芯部速度的约百分之十与最大芯部速度的约百分之四十之间的旋转速度下旋转。举例来说，在某些示范性方面，在(324)处旋转高压系统可包括在最大芯部速度的约百分之二十与最大芯部速度的约百分之三十之间的旋转速度下旋转高压系统。最大芯部速度可以是在涡轮机以额定速度(即，以最大额定速度)的操作期间，高压系统的旋转速度。

此外，仍然，对于图4的示范性方面，在(318)处将来自电能存储单元的电力提供给电机使得电机使涡轮机的高压系统旋转以校正弯曲转子状况另外包括在(326)处，使高压系统旋转至少约二十秒。举例来说，在(326)处使高压系统旋转可包括使高压系统旋转至少约三十秒，例如至少约一分钟、例如高达约十分钟。应了解，在某些示范性方面，电机使涡轮机的高压系统旋转的时间量可以是预定或固定时间量，或另一选择为，可以是取决于基于例如混合动力电动推进系统，或更特定言之，涡轮机的各种操作参数而对弯曲转子状况的程度进行实时确定的可变时间量。另一选择为，在其它示范性方面，电机使涡轮机的高压系统旋转的时间量可以是固定时间量。

此外，对于图4的示范性方面，在(314)处在飞行前操作模式中操作混合动力电动推进系统进一步包括在(328)处，点燃涡轮机的燃烧区段以启动涡轮机。因此，应了解，对于图4中所描绘的示范性方面，在(318)处将来自电能存储单元的电力提供给电机使得电机使涡轮机的高压系统旋转以校正弯曲转子状况包括在(330)处，在(328)处点燃涡轮机的燃烧区段之前，使涡轮机的高压系统旋转以校正弯曲转子状况。

现在简要地参看图5，提供说明上文参考图4所描述的示范性方法300的示范性方面的图400。图5的示范性图400描绘y轴402上涡轮机的高压系统的旋转速度(即，旋转速度为最大旋转速度的百分比)和x轴404上的以秒为单位的时间。具体地说，图400描绘方法300的两个示范性方面。由线406表示的第一示范性方面展示可能正从电能存储单元接收电力的电机使高压系统在最大旋转速度的约百分之二十五的基本恒定的旋转速度旋转约六十秒。在某些实例方面，这些条件足够校正大部分预料的弯曲转子状况。由线408表示的第二示范性方面展示同样可能正从电能存储单元接收电力的电机使涡轮机的高压系统在增大的旋转速度下旋转。更具体地说，对于图5中所描绘的示范性方面，运用电机使高压系统在增大的旋转速度下旋转包括首先使电机的高压系统在最大旋转速度的约百分之十八的旋转速度下旋转，和使旋转速度在时间段上增大高达约百分之二十八，即，对于所示的实施例时间段为约五十秒。

此外，提供以虚线描绘的线410以说明对先前配置的改进。先前配置使用例如气动起动机来使涡轮机的高压系统旋转。为了使高压系统在所要旋转速度下旋转，气动起动机将需要使用脉冲宽度调制操作方法进行操作。此可导致高操作周期，可能会随时间推移对气动起动机和相关联的控制阀以及电子件提供周期应力。如所描绘，在利用上文所描述的示范性方法300的状况下，电机可以较大精确度旋转高压系统。举例来说，电机可使涡轮机的高压系统在基本恒定的旋转速度下，或在逐渐增大的旋转速度下旋转。

应了解，当然，仅作为实例提供图5中所描绘的示范性旋转速度和持续时间以说明上文参考图4所描述的方法300的某些示范性方面。在其它示范性方面和实施例中，方法可使涡轮机的高压系统在任何其它合适的旋转速度下旋转任何其它合适的时间量以校正弯曲转子状况。值得注意地，给出所描述的配置，其中电机正使高压系统电动回转，示范性方法可使高压系统在几乎任何所要速度下旋转。举例来说，方法可使高压系统在图5中所示的旋转速度下旋转，或另一选择为，在需要时(参见例如图6和随附描述)可使高压系统在接近于零的速度下旋转。

应进一步了解，在本发明的其它示范性方面，方法300可以任何其它合适的方式操作。举例来说，现在参看图6，提供操作飞行器的混合动力电动推进系统的涡轮机的方法300的另一示范性方面。图6的示范性方法300可以类似于图4的示范性方法。

举例来说，图6中所描绘的方法300的示范性方面一般包括在(302)处在上述空闲操作模式中操作混合动力电动推进系统，且更确切地说，在上述空闲操作模式中操作涡轮机，所述操作模式是所描绘方面的飞行操作模式。另外，方法300包括在(310)处，在(302)处在飞行操作模式中操作混合动力电动推进系统之后，在飞行后操作模式中操作混合动力电动推进系统，和在(314)处，在飞行后操作模式中操作混合动力电动推进系统之后，在飞行前操作模式中操作混合动力电动推进系统。应了解，在某些示范性方面，在(302)处在飞行操作模式中操作混合动力电动推进系统可包括上文参考图4识别的步骤中的一个或多个；在(310)处在飞行后操作模式中操作混合动力电动推进系统还可以包括上文参考图4识别的步骤中的一个或多个；且在(314)处在飞行前操作模式中操作混合动力电动推进系统可以进一步包括上文参考图4识别的步骤中的一个或多个。

然而，对于图6的示范性方面，方法300一般包括以预防涡轮机内的转子弯曲状况的方式操作混合动力电动推进系统。例如，对于图6中所描绘的方法300的示范性方面，在(310)处在飞行后操作模式中操作混合动力电动推进系统进一步包括在(332)处确定涡轮机处于飞行后操作模式(对于所描绘的实施例，其包括在(335)处确定涡轮机被关闭)，和在(334)处将来自电能存储单元的电力提供给电机使得电机使涡轮机的高压系统旋转一定时间量以预防弯曲转子状况。

应了解，在(334)处通过电机使涡轮机的高压系统旋转的时间量可以是允许涡轮机的高压系统冷却到温度阈值以下的任何合适时间量，在所述温度阈值下，高压系统，或更确切地说，高压系统的高压转轴易受转子弯曲影响。举例来说，在某些示范性方面，时间量可以是介于约20分钟与约8小时之间的固定或预定时间量，或另一选择为，可以是响应于对涡轮机内的一个或多个部件的温度，例如涡轮机的高压系统的一个或多个部件的温度的实时确定而确定的时间量。

另外，尤其参看图6，在(334)处将来自电能存储单元的电力提供给电机使得电机使涡轮机的高压系统旋转一定时间量以预防弯曲转子状况包括在(336)处，使涡轮机的高压系统在小于涡轮机的最大芯部速度的约百分之十的旋转速度下旋转。举例来说，在某些示范性方面，在(336)处使涡轮机的高压系统旋转可包括使涡轮机的高压系统在小于最大芯部速度的约百分之五的旋转速度下旋转，例如小于最大芯部速度的约百分之一、例如小于约每十转/分钟(revolutionsperminute)、例如小于约5转/分钟、例如至少约每分钟0.1转/分钟。值得注意地，应了解，使根据本发明的涡轮机的高压系统旋转可包括使高压系统在几乎为零转每分钟的最小旋转速度下旋转(即，实际上不限制高压系统可能被驱动得如何缓慢)。这是由于所描述的配置，其中电机正驱动hp系统，这与在这点上具有固有限制的气动系统相反。

另外，对于图6中所描绘的方法300的示范性方面，在(334)处将来自电能存储单元的电力提供给电机使得电机使涡轮机的高压系统旋转一定时间量以预防弯曲转子状况进一步包括在(338)处，使涡轮机的高压系统在恒定旋转速度下旋转一定时间量。然而，在其它示范性方面，如以虚线描绘，在(334)处将来自电能存储单元的电力提供给电机使得电机使涡轮机的高压系统旋转一定时间量以预防弯曲转子状况可替代地包括在(340)处，使涡轮机的高压系统在变化的旋转速度下旋转一定时间量。举例来说，在某些示范性方面，使涡轮机的高压系统在变化的旋转速度下旋转一定时间量可包括使涡轮机的高压系统以脉冲方式旋转。更确切地说，使涡轮机的高压系统以脉冲方式旋转可包括使高压系统旋转一定时间量，且接着放置(即，不旋转)一定时间量。举例来说，使高压系统以脉冲方式旋转可包括反复地且依序旋转三十秒并放置三十秒，或反复地且依序旋转一分钟并放置四分钟。还涵盖其它旋转模式。

应了解，在图4和6中所描绘的示范性方法300的某些示范性方面，将来自电能存储单元的电力提供给电机使得电机使涡轮机的高压系统旋转可包括仅运用电机使涡轮机的高压系统旋转。因此，在各种这些示范性方面，电机可使涡轮机的高压系统旋转以预防或校正转子弯曲状况而无需来自例如辅助功率单元、气动起动机、专用电动机等等的辅助。

此外，根据本文中所描述的示范性方面中的一个或多个操作混合动力电动推进系统可允许混合动力电动推进系统通过预防弯曲转子状况而预防对涡轮机的高压系统造成损坏。另外，根据本文中所描述的示范性方面中的一个或多个操作混合动力电动推进系统可允许混合动力电动推进系统校正涡轮机的高压系统内的弯曲转子。所有这些都可以在不包括专用发动机转动电动机的情况下进行，且无需使用专用起动电动机，例如专用气动起动机。因此，这可能带来飞行器的较轻且更具成本效益的推进系统。

现在参看图7，描绘根据本发明的实例实施例的实例计算系统500。计算系统500可例如用作混合动力电动推进系统50的控制器72。计算系统500可以包括一个或多个计算装置510。计算装置510可包括一个或多个处理器510a和一个或多个存储器装置510b。一个或多个处理器510a可包括任何合适处理装置，例如微处理器、微控制器、集成电路、逻辑装置和/或其它合适处理装置。一个或多个存储器装置510b可以包括一个或多个计算机可读媒体，包括但不限于非暂时性计算机可读媒体、ram、rom、硬盘驱动器、闪存驱动器和/或其它存储器装置。

一个或多个存储器装置510b可存储可由一个或多个处理器510a存取的信息，包括可由一个或多个处理器510a执行的计算机可读指令510c。指令510c可以是在由一个或多个处理器510a执行时致使一个或多个处理器510a执行操作的任一组指令。在一些实施例中，指令510c可由一个或多个处理器510a执行以使得一个或多个处理器510a执行操作，例如：计算系统500和/或计算装置510所配置的任何操作和功能；如本文中所描述的用于操作飞行器的混合动力电动推进系统的操作(例如，方法300)；和/或一个或多个计算装置510的任何其它操作或功能。因此，应了解，在某些示范性方面，上文参考图4到6所描述的示范性方法300可以是计算机实施的方法，使得使用一个或多个计算装置来实施上文所描述的相应步骤中的一个或多个。指令510c可以是可以任何合适编程语言形式编写的软件，或可在硬件中实施指令510c。另外，和/或另一选择为，指令510c可在处理器510a上在逻辑上和/或实际上分离的线程中执行。存储器装置510b可进一步存储可由处理器510a存取的数据510d。举例来说，数据510d可包括指示混合动力电动推进系统的操作模式、电能存储单元的电力储备量、涡轮机的一个或多个轴或转轴的旋转速度和/或涡轮机的一个或多个轴或转轴上的一个或多个负载的数据。

计算装置510还可包括用以例如与系统500的其它部件通信(例如，经由网络)的网络接口510e。网络接口510e可包括用于与一个或多个网络接口联接的任何合适部件，包括例如发射器、接收器、端口、控制器、天线和/或其它合适部件。一个或多个外部显示装置(未描绘)可被配置成从计算装置510接收一个或多个命令。

本文中所讨论的技术参考了基于计算机的系统和由基于发送到和来自计算机的系统的信息所采取的行动。所属领域的一般技术人员将认识到，基于计算机的系统的固有灵活性实现大量可能的配置、组合以及任务和功能性在部件之间和在部件当中的划分。举例来说，本文中所论述的过程可使用单个计算装置或组合工作的多个计算装置来实施。数据库、存储器、指令和应用程序可在单个系统上实施或跨越多个系统分布。分布式部件可以依序或并行操作。

尽管各种实施例的特定特征可能在一些图中示出而未在其它图中示出，但这仅仅是为了方便起见。根据本发明的原理，可结合任何其它附图的任何特征参考和/或要求附图的任何特征。

本书面描述使用实例来公开包括最佳模式的本发明，且还使得所属领域的技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本发明的可获专利的范围由权利要求书界定，且可包括所属领域的技术人员所想到的其它实例。如果此类其它实例包括与所附权利要求书的字面语言没有不同的结构元件，或如果此类其它实例包括与所附权利要求书的字面语言无实质差别的等效结构元件，那么此类其它实例意图在权利要求书的范围内。