混合动力电动推进系统负载分配的制作方法

文档序号:29307220发布日期:2022-03-19 18:39阅读:82来源:国知局
混合动力电动推进系统负载分配的制作方法
混合动力电动推进系统负载分配
1.相关申请的交叉引用
2.本技术是非临时申请,根据35u.s.c.
§
119(e)对2020年8月31日提交的第63/072,573号美国临时申请享有优先权,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本主题大体涉及混合动力电动(hybrid-electric)飞行器推进系统、用于飞行器和飞行器发动机的混合电力系统及其操作方法。


背景技术:

4.传统的商用飞行器通常包括机身、一对机翼和提供推力的推进系统。推进系统通常包括至少两个飞行器发动机,例如涡轮风扇喷气发动机。每个涡轮风扇喷气发动机通常安装到飞行器的相应一个机翼上,例如在机翼下方的悬挂位置,与机翼和机身分开。
5.正在开发混合动力电动推进系统以提高传统商用飞行器的效率。各种混合动力电动推进系统包括由飞行器发动机中的一个驱动的电机。本公开的发明人提出了各种构造和/或方法来改进当前已知的混合动力电动推进系统。


技术实现要素:

6.本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐述,或者可以从描述中显而易见,或者可以通过本发明的实践获知。
7.在本公开的一个示例性方面,提供了一种用于操作飞行器的混合动力电动推进系统的方法。混合动力电动推进系统包括第一发动机、第二发动机、联接到第一发动机的第一电机和联接到第一发动机或第二发动机中的一个的第二电机。该方法包括:接收指示第一发动机操作参数、第二发动机操作参数或两者的数据;确定第一发动机操作参数裕度、第二参数操作裕度或两者;基于第一发动机操作参数裕度、第二发动机操作参数裕度或两者确定第一发动机、第二发动机或两者,或第一发动机和第二发动机之间的负载分配;以及响应于确定的负载分配将第一功率量传输到第一电机或从第一电机传输第一功率量并且将第二功率量传输到第二电机或从第二电机传输第二功率量。
8.参考以下描述和所附权利要求,将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点。包含在本说明书中并构成本说明书一部分的附图说明了本发明的实施例,并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
附图说明
9.在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且可行的公开,包括其最佳模式,其中:
10.图1是根据本公开的各种示例性实施例的飞行器的顶视图。
11.图2是图1的示例性飞行器的侧视图。
12.图3是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意横截面视图,该燃气涡轮发动机可以安装到图1的示例性飞行器。
13.图4是根据本公开的示例性实施例的推进系统的示意图。
14.图5是根据本公开的示例性方面的负载分配的图形表示。
15.图6是根据本公开的示例性方面的用于操作混合动力电动推进系统的方法的流程图。
16.图7是根据本公开的另一个示例性方面的用于操作混合动力电动推进系统的方法的流程图。
具体实施方式
17.现在将详细参考本发明的当前实施例,其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母名称来指代图中的特征。附图和描述中相同或相似的标号已用于指代本发明的相同或相似部分。
18.如本文所用,术语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用以将一个部件与另一部件区分开,并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
19.术语“前”和“后”指的是燃气涡轮发动机或运载器内的相对位置,并且指的是燃气涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。例如,对于燃气涡轮发动机,前是指更靠近发动机入口的位置,而向后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
20.术语“上游”和“下游”是指相对于路径中的流动的相对方向。例如,对于流体流动,“上游”是指流体从其流动的方向,“下游”是指流体向其流动的方向。然而,本文使用的术语“上游”和“下游”也可以指电流。
21.除非上下文另有明确规定,否则单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数参考。
22.在整个说明书和权利要求书中所使用的近似语言被应用于修饰可以允许变化而不导致与其相关的基本功能发生改变的任何定量表示。因此,由诸如“约”、“大约”和“基本上”的术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下,近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度,或者用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。在至少一些情况下,近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度,或者用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如,近似语言可以指在单个值、值的范围和/或限定值的范围的端点的1%、2%、4%、5%、10%、15%或20%的范围内。
23.在此以及整个说明书和权利要求中,范围限制被组合和互换,除非上下文或语言另有指示,否则这样的范围被标识并且包括其中包含的所有子范围。例如,本文公开的所有范围都包括端点,并且端点可以彼此独立地组合。
24.在本公开的某些示例性方面,提供了用于标准化航空运载器的混合动力电动推进系统的两个或更多个发动机之间的发动机操作参数裕度的系统和方法。例如,在本公开的一个示例性方面,该方法可以接收指示第一发动机的第一发动机操作参数和第二发动机的第二发动机操作参数的数据,并且还可以确定第一发动机的第一发动机操作参数裕度和第二发动机的第二发动机操作参数裕度。发动机操作参数和发动机操作参数裕度可以是燃料流和燃料流裕度、排气温度(“egt”)和egt裕度等。该示例性方法然后可以基于第一和第二发动机操作参数裕度确定负载分配,并且响应于所确定的负载分配并根据所确定的负载分
配将第一功率量传输到第一电机(联接到第一发动机)或从第一电机传输第一功率量,以及将第二功率量传输到第二电机(联接到第一发动机或第二发动机中的一个)或从第二电机传输第二功率量。
25.仅作为示例,第二电机可以联接到第二发动机,并且该方法可以确定第一操作参数裕度小于第二操作参数裕度。例如,如果egt是第一和第二操作参数,则可以确定第一发动机的egt裕度(从第一发动机的实际egt测量到第一发动机的egt极限)小于第二发动机的egt裕度(从第二发动机的实际egt测量到第二发动机的egt极限)。
26.作为响应,该方法可以确定负载分配以标准化第一和第二发动机的egt裕度。例如,确定的负载分配可以规定第二发动机应该将一些功率传输给第一发动机(经由第一和第二电机),使得第一发动机的egt裕度增加而第二发动机的egt裕度降低,标准化两个egt裕度。
27.附加地或替代地,所确定的负载分配可以规定第一和第二发动机外部的功率源应该将更多功率传输至第一发动机(经由第一电机)而不是传输至第二发动机(经由第二电机),使得第一发动机的egt裕度相对于第二发动机的egt裕度增加,从而标准化两个裕度。
28.附加地或替代地,所确定的负载分配可以规定第一发动机(经由第一电机)应该比第二发动机(经由第二电机)传输更少的功率到功率吸收器(第一和第二发动机的外部,例如飞行器负载),使得第一发动机的egt裕度相对于第二发动机的egt裕度增加,从而标准化两个裕度。
29.然而,在其他示例方面,第一电机可以联接到第一发动机的低压系统,而第二电机可以联接到第一发动机的高压系统,并且该方法可以确定第一egt裕度不同于第二egt裕度。作为响应,所确定的负载分配可以规定一些功率应该在高压系统和低压系统之间传输到第一发动机(经由第一和第二电机),使得第一发动机的egt裕度相对于第二发动机的egt裕度增加或减少,从而标准化两个裕度。
30.然而,在其他示例中,第一和第二操作参数和裕度可以例如基于到相应发动机的燃料流或任何其他合适的参数。
31.现在参考附图,其中在所有附图中相同的数字表示相同的元件,图1提供了具有根据本公开的又一示例性实施例的混合动力电动推进系统50的飞行器10的顶视示意图,并且图2提供了图1的示例性飞行器的侧视示意图。特别地,图1和图2描绘了飞行器10,飞行器10限定延伸通过其中的纵向中心线14、横向方向l、前端16和后端18。飞行器10包括机身12、尾翼19、第一机翼20和第二机翼22。第一和第二机翼20、22各自相对于纵向中心线14横向向外延伸。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,并且第二机翼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被构造为飞行器10的左舷,而飞行器10的第二侧26被构造为飞行器10的右舷。
32.所描绘的示例性实施例的机翼20、22中的每一个都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还包括,或者更确切地说,飞行器10的尾翼19包括具有用于偏航控制的方向舵襟翼(未示出)的竖直稳定器32和一对水平稳定器34,该对水平稳定器34中的每一个具有用于螺距(pitch)控制的升降舵襟翼36。机身12另外包括外表面或蒙皮38。然而,应当理解,在本公开的其他示例性实施例中,飞行器10可以附加地或替代地包括任何其他合适的构造。例如,在其他实施例中,飞行器10可以包括任何其他构造的稳定器。
33.图1的示例性飞行器10另外包括具有第一燃气涡轮发动机100a、第二燃气涡轮发动机100b和电能存储单元55的混合动力电动推进系统50。对于所描绘的实施例,第一燃气涡轮发动机100a和第二燃气涡轮发动机100b均以机翼下安装构造来构造。
34.现在还参考图3,提供了燃气涡轮发动机100的示意横截面视图。图1和图2中描绘的第一和第二燃气涡轮发动机100a、100b可以以与图3的示例性发动机100类似的方式构造。
35.图3的燃气涡轮发动机100更具体地构造为涡轮风扇发动机100,包括涡轮机102和风扇104。如图3所示,涡轮风扇发动机100限定轴向方向a1(平行于提供用于参考的纵向中心线101延伸)和径向方向r1。如所述的,涡轮风扇发动机100包括风扇104和设置在风扇104下游的涡轮机102。
36.所描绘的示例性涡轮机102通常包括限定环形入口108的基本上管状的外壳106。外壳106以串行流动关系包围:压缩机区段,其包括增压器或低压(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;以及喷射排气喷嘴区段120。压缩机区段、燃烧区段114和涡轮区段一起至少部分地限定核心空气流动路径121。
37.涡轮风扇发动机100的示例性涡轮机102还包括一个或多个轴,该一个或多个轴可与涡轮区段的至少一部分一起旋转,并且对于所描绘的实施例,与压缩机区段的至少一部分一起旋转。更具体地,对于所描绘的实施例,涡轮风扇发动机100包括高压(hp)轴或线轴122,其将hp涡轮116驱动地连接到hp压缩机112。此外,示例性涡轮风扇发动机100包括低压(lp)轴或线轴124,其将lp涡轮118驱动地连接到lp压缩机110。
38.此外,所描绘的示例性风扇104被构造为具有以间隔开的方式联接到盘130的多个风扇叶片128的可变螺距风扇。风扇叶片128大体沿径向方向r1从盘130向外延伸。借助于风扇叶片128可操作地联接到合适的致动构件132,每个风扇叶片128可相对于盘130绕相应俯仰轴线p1旋转,该致动构件132被构造为共同改变风扇叶片128的螺距。风扇104机械地联接到lp轴124,使得风扇104由第二lp涡轮118机械地驱动。更具体地,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机械地联接到lp轴124,并且可通过lp轴124跨动力齿轮箱134绕纵向轴线101旋转。动力齿轮箱134包括多个齿轮,用于将lp轴124的转速降低到更有效的旋转风扇速度。因此,风扇104由涡轮机102的lp系统(包括lp涡轮118)提供动力。
39.仍然参考图3的示例性实施例,盘130被可旋转的前毂136覆盖,该前毂136在空气动力上成形为促进气流通过多个风扇叶片128。此外,涡轮风扇发动机100包括周向围绕风扇104和/或涡轮机102的至少一部分的环形风扇壳体或外机舱138。因此,所描绘的示例性涡轮风扇发动机100可被称为“管道式”涡轮风扇发动机。此外,机舱138由多个周向间隔开的出口导向轮叶140相对于涡轮机102被支撑。机舱138的下游区段142在涡轮机102的外部分上延伸以在它们之间限定旁通气流通道144。
40.仍然参考图3,混合动力电动推进系统50另外包括电机,对于所描绘的实施例,电机被构造为电动机/发电机56。对于所描绘的实施例,电动机/发电机56定位在涡轮风扇发动机100的涡轮机102内并且与涡轮风扇发动机100的轴中的一个机械连通。更具体地,对于所描绘的实施例,电动机/发电机56是第一电动机/发电机56-1,并且定位在核心空气流动
路径121的内侧,由第一hp涡轮116通过hp轴122驱动。第一电动机/发电机56-1被构造为在某些操作期间将hp轴122的机械动力转换为电力,并且进一步被构造为在其他操作中将电力转换为机械动力。因此,第一电动机/发电机56-1可以在某些操作期间由涡轮机102的hp系统(包括hp涡轮116)提供动力,并且可以在其他操作期间为hp系统提供动力。
41.进一步对于所描绘的实施例,混合动力电动推进系统50另外包括第二电动机/发电机56-2。第二电动机/发电机56-2被构造为在某些操作期间将lp轴124的机械动力转换为电力,并且进一步被构造为在其他操作中将电力转换为机械动力。因此,第二电动机/发电机56-2可以在某些操作期间由涡轮机102的lp系统(包括lp涡轮118)提供动力,并且可以在其他操作期间为lp系统提供动力。
42.值得注意的是,电动机/发电机56-1、56-2可以是相对强大的电动机/发电机。例如,在某些操作期间,电动机/发电机56-1、56-2可被构造为产生至少约50千瓦的电力或至少约65马力的机械功率。然而,在其他实施例中,电动机/发电机56-1、56-2可以产生其他功率量。
43.然而,应当理解,在其他示例性实施例中,电动机/发电机56-1、56-2可以替代地定位在涡轮机102内的任何其他合适的位置或其他地方,并且可以是,例如,以任何其他合适的方式被供以动力。例如,在其他实施例中,第一电动机/发电机56-1可以与hp轴122同轴地安装在涡轮区段内,或者替代地可以从hp轴122偏移并且通过合适的齿轮系被驱动。类似地,在其他实施例中,第二电动机/发电机56-2可以与lp轴124同轴地安装在压缩机区段内,或者替代地可以从lp轴124偏移并且通过合适的齿轮系被驱动。附加地或替代地,仍然在其他实施例中,混合动力电动推进系统50可以不包括第一和第二电动机/发电机56-1、56-2两者,而是替代地可以仅包括这样的电动机/发电机56-1、56-2中的一个。
44.还应当理解,在其他示例性实施例中,图3所示的示例性涡轮风扇发动机100可以具有任何其他合适的构造。例如,在其他示例性实施例中,风扇104可以不是可变螺距风扇,并且进一步地,在其他示例性实施例中,lp轴124可以直接机械地联接到风扇104(即,涡轮风扇发动机100可以不包括齿轮箱134)。此外,应当理解,在其他示例性实施例中,第一推进器52可以包括任何其他合适类型的发动机。例如,在其他实施例中,涡轮风扇发动机100可以替代地被构造为涡轮螺旋桨发动机或非管道式涡轮风扇发动机。此外,在其他实施例中,涡轮风扇发动机100可以替代地被构造为用于驱动电动机/发电机56-1、56-2的任何其他合适的内燃机。例如,在其他实施例中,涡轮风扇发动机可以被构造为涡轮轴发动机,或任何其他合适的内燃机(例如非管道式、开放式转子发动机)。
45.仍参考图1和图2,涡轮风扇发动机100还包括控制器150和一个或多个传感器(尽管未示出)。控制器150可以是全权限数字发动机控制系统,也称为fadec。涡轮风扇发动机100的控制器150可以被构造为控制例如致动构件132、到燃烧区段114(未示出)的燃料输送系统等的操作。此外,控制器150可以可操作地连接到一个或多个传感器以从传感器接收数据并确定涡轮风扇发动机100的各种操作参数。例如,控制器150可以确定排气温度、核心的转速(即hp系统的转速)、压缩机排放温度等中的一个或多个。此外,还返回参考图1,涡轮风扇发动机100的控制器150可操作地连接到混合动力电动推进系统50的控制器72。此外,如将理解的,控制器72还可以通过合适的有线或无线通信系统(以虚线描绘)可操作地连接到第一和第二燃气涡轮发动机100a、100b,能量存储单元55等中的一个或多个。
46.特别返回参考图1和图2,混合动力电动推进系统50的电气系统包括机械地联接到第一燃气涡轮发动机100a的一个或多个电机(例如,示意性地描绘的电机56a)和机械地联接到第二燃气涡轮发动机100b的一个或多个电机(例如,示意性地描绘的电机56b)。尽管示意性地描绘在相应燃气涡轮发动机100a、100b的外部,但在某些实施例中,电动机/发电机56a、56b可定位在燃气涡轮发动机100a、100b(见例如图3)中的相应一个内。此外,尽管描绘了每个燃气涡轮发动机100a、100b具有单个电动机/发电机,但在某些实施例中,可为每个发动机提供多个电动机/发电机56a、56b(例如,燃气涡轮发动机100a具有电动机/发电机56a-1、56a-2,燃气涡轮发动机100b具有电动机/发电机56b-1、56b-2)。
47.此外,如上文参考图3简要提到的,对于图1和图2的实施例,混合动力电动推进组件50还包括控制器72。应当理解,能量存储单元55可以被构造为在某些操作条件下从第一电动机/发电机56a和第二电动机/发电机56b中的一个或两者接收电力,并且可以进一步被构造为在某些操作条件下向第一电动机/发电机56a和第二电动机/发电机56b中的一个或两者提供存储的电力。此外,控制器72可操作地连接到涡轮风扇发动机100a、100b,电动机/发电机56a、56b以及能量存储单元55,以例如在各种操作条件期间控制混合动力电动推进系统50的操作并且选择性地电连接混合动力电动推进系统50的部件。
48.此外,控制器72可以与一个或多个飞行器控制器通信以接收指示飞行器需要电力的数据,并且可以作为响应从电动机/发电机56a、56b和能量存储单元55中的一个或多个向飞行器负载74提供电力。
49.然而,应当理解,在本公开的其他示例性实施例中,可以提供任何其他合适的飞行器10,其具有以任何其他合适的方式构造的混合动力电动推进系统50。例如,在其他实施例中,涡轮风扇发动机100a、100b均可以构造为任何其他合适的内燃机(例如,涡轮螺旋桨发动机、非管道式涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机、涡轮喷气发动机等),并且可以安装在任何其他合适的位置处。
50.此外,在其他示例性实施例中,示例性混合动力电动推进系统50可具有其他构造。例如,现在简要地参考图4,提供了根据本公开的又一示例性实施例的混合动力电动推进系统50的示意图。图4中描绘的示例性混合动力电动推进系统50可以类似于以上参考图1至图3描述的一个或多个示例性混合动力电动推进系统50。
51.例如,图4的示例性混合动力电动推进系统50通常包括第一推进器52和第二推进器54。第一推进器52通常包括具有第一涡轮机102a和第一推进器104a的第一发动机100a,以及具有第二涡轮机102b和第二推进器104b的第二发动机100b。第一和第二涡轮机102a、102b中的每一个通常包括:低压系统,其具有通过低压轴(未标记)驱动地联接到低压涡轮118的低压压缩机110;以及高压系统,其具有通过高压轴(未标记)驱动地联接到高压涡轮116的高压压缩机112。
52.另外,第一推进器104a驱动地联接到第一涡轮机102a的低压系统,并且第二推进器104b驱动地联接到第二涡轮机102b的低压系统。在某些示例性实施例中,第一推进器104a和第一涡轮机102a可以被构造为第一涡轮风扇发动机,并且类似地,第二推进器104b和第二涡轮机102b可以被构造为第二涡轮风扇发动机(见例如图3)。然而,替代地,这些部件可以替代地被构造为涡轮螺旋桨发动机或任何其他合适的涡轮机驱动的推进装置的部件。
53.此外,图4的混合动力电动推进系统50另外包括电气系统。更具体地,混合动力电动推进系统50包括可与第一发动机100a、第二发动机100b或两者一起操作的一个或多个电机,以及可电连接到这些电机中的一个或多个的电能存储单元55。
54.特别地,对于所描绘的实施例,混合动力电动推进系统50包括可与第一发动机100a一起操作的第一电机56a-1和第二电机56a-2,以及可与第二发动机100b一起操作的第一电机56b-1和第二电机56b-2。
55.更具体地,对于所描绘的实施例,第一电机56a-1、56b-1各自联接到相应涡轮机102a、102b的高压系统(见图2中的电机56-1),并且第二电机56a-2、56b-2各自联接到相应涡轮机102a、102b的低压系统(见图2中的电机56-2)。
56.还如图4所示,示例性混合动力电动推进系统50还包括电力总线58。第一电机56a-1、56a-2,第二电机56b-1、56b-2以及电能存储单元55可各自通过电力总线58的一条或多条电线60彼此电连接。例如,电力总线58可以包括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,并且可选地转换或调节传输通过其中的这种电力的各种开关或其他电力电子设备。各种开关和其他电力电子设备可以可操作地联接到控制器,使得控制器可以控制流向和/或流自第一电机56a-1、56a-2,第二电机56b-1、56b-2以及电能存储单元55的电力。
57.此外,还如图所示,电力总线58电连接到一个或多个飞行器系统74,用于从第一电机56a-1、56a-2,第二电机56b-1、56b-2以及电能存储单元55中的一个或多个向一个或多个飞行器系统74提供电力。一个或多个飞行器系统74可以包括例如环境控制、飞行器控制、液压系统、泵、除冰系统、导航、照明、加热等。
58.此外,图4中描绘的系统包括控制系统152,该控制系统152具有监督控制器154(其可类似于上述控制器72)、第一燃气涡轮发动机控制器156(其可以是例如fadec控制器)和第二燃气涡轮发动机控制器158(其也可以是例如fadec控制器)。示例性控制系统152可以接收指示第一燃气涡轮发动机100a、第二燃气涡轮发动机100b或两者的一个或多个操作性参数的数据。例如,示例性控制系统152可以接收指示以下各项的数据:一个或多个燃料流、一个或多个操作温度(例如,排气温度、压缩机出口温度、涡轮入口温度等)、燃气涡轮发动机的一个或多个速度(例如,低压系统的转速、高压系统的转速、风扇/螺旋桨的转速等)、一个或多个轴扭矩、一个或多个压力测量值,一个或多个推力输出(其可以是例如根据风扇/螺旋桨速度和风扇/螺旋桨螺距角的组合的计算值),识别部件的序列号或其他唯一部件标识符(例如一个或多个发动机的),消耗的部件或剩余寿命或性能的估计值或测量值,这些或从这些推导出的计算值的任何组合等。
59.如将理解的,在飞行器的特定推进系统内,由于例如发动机的年限、上次维护的日期、生产变化以及一系列其他因素,每个燃气涡轮发动机都可以限定不同的性能水平。由于硬件质量和性能特性的变化,每个燃气涡轮发动机可能需要不同量的燃料或电力来以设定速度或功率设置(例如以怠速或起飞功率)运行。以该设定速度运行所需的燃料或电力形式的能量的量可能会影响操作速度、温度和压力,根据这些特性的组合影响硬件劣化率,并设定特定发动机从那个速度加速到更高速度的可用裕度。例如,特定发动机以怠速运行所需的燃料量可以设定特定发动机从怠速加速到起飞的裕度。此外,发动机的劣化程度也可能影响失速裕度、排气温度裕度等。
60.当特定推进系统的一个发动机的部件质量或预期性能由于劣化、飞行中通过核心入口的异物碎片(fod)造成的损坏或其他因素而发生变化且变化量相对于推进系统的另一个发动机不同(例如,不同的整体劣化)时,这种差别在多个发动机100a、100b内产生不同的加速裕度,以及失速裕度、排气温度裕度、硬件劣化率、最大可持续功率等。
61.因此,仍然参考图4,将理解,示例性混合动力电动推进系统100可以适应发动机100a、100b之间的这些不同硬件特性/劣化,以促进所述发动机100a、100b的一致裕度。更具体地,如所指出的,图4描绘了混合动力电动推进系统50的示意图,其可以适应推进系统100的发动机之间的不同劣化以促进所述发动机100a、100b的恒定裕度。
62.图7中示意性描绘的示例性控制方案通常接收指示第一燃气涡轮发动机100a和第二燃气涡轮发动机100b的一个或多个参数(例如指示发动机的操作条件和/或发动机的健康状况的一个或多个参数)的数据。特别地,对于所描绘的实施例,发动机控制器156、158可以接收指示一个或多个参数的该数据并且将这样的数据提供给监督控制器154。监督控制器154包括裕度计算模块
63.例如,在示例性控制方案中,发动机控制器156、158可以接收指示到第一燃气涡轮发动机100a的燃料流和到第二燃气涡轮发动机100b的燃料流的数据。第一和第二发动机控制器156、158可以向监督控制器154提供这样的数据。监督控制器154可以使用这样的数据来计算或以其他方式确定每个发动机100a、100b的裕度。更具体地,对于所描绘的示例性方面,监督控制器154包括裕度计算模块160以计算或以其他方式确定每个发动机100a、100b的裕度。裕度可以是指示发动机100a、100b的增加的操作条件的可用量的任何裕度参数(例如,燃料流裕度、温度裕度等)。
64.然而,应当理解,在其他示例性方面,裕度可以替代地由发动机控制器156、158计算或以其他方式确定,并提供给监督控制器154。
65.监督控制器154还可以通过操作条件模块162接收操作条件参数,该操作条件参数指示发动机100a、100b的期望操作条件,例如发动机的期望功率输出。
66.仍然参考图4,监督控制器154可以另外被构造为基于来自裕度模块160的计算出的或以其他方式确定的每个发动机100a、100b的裕度信息和来自操作条件模块162的期望操作条件数据,确定第一和第二发动机100a、100b之间的负载分配。更具体地,监督控制器154包括负载分配模块164,用于从裕度模块160和操作条件模块162接收数据并且确定第一发动机100a、第二发动机100b或两者的负载分配。负载分配模块164确定的负载分配可以包括以下中的一个或多个:(1)将功率从第一发动机100a传输到第二发动机100b,反之亦然;(2)将功率从电能存储单元55、第一发动机100a或两者传输到第二发动机100b,或从电能存储单元55、第二发动机100b或两者传输到第一发动机100a;(3)将功率从第一或第二发动机100a、100b中的一个的低压系统传输到同一发动机的高压系统,反之亦然;和/或(4)从第一和第二发动机100a、100b提取不同的功率量。以这种方式,系统可以标准化两个发动机100a、100b的裕度。
67.例如,仍然参考图4,系统使用的裕度可以是燃料流裕度。发动机控制器156、158可以接收指示每个发动机100a、100b的燃料流裕度(例如,到相应发动机的燃料流)的数据并且将这样的信息提供给监督控制器154。监督控制器154然后可以计算第一燃气涡轮发动机100a的第一燃料流裕度和第二燃气涡轮发动机100b的第二燃料流裕度。
68.或者,发动机控制器156、158可以接收指示到第一和第二燃气涡轮发动机100a、100b的燃料流的数据,并且计算第一和第二燃料流裕度。
69.监督控制器154使用第一和第二燃料流裕度以及接收的发动机100a、100b的操作条件数据,然后可以计算负载分配以标准化第一燃气涡轮发动机100a的燃料流裕度与第二燃气涡轮发动机100b的燃料流裕度。负载分配可以通信到第一发动机控制器156、第二发动机控制器158和/或电力总线106以实施负载分配,或者替代地可以直接通信到电机56a-1、56a-2、56b-1、56b-2和/或电力总线58的各种功率开关和功率电子器件,以实施负载分配。
70.在某些实施例中,负载分配可以限定要通过电机56a-1和电机56a-2从第一燃气涡轮发动机100a以及通过第二电机56b-1和第二电机56b-2从第二燃气涡轮发动机100b提取的功率量,使得从限定较低或较小燃料流裕度的发动机(指示其是劣化更多的发动机)提取的功率比从限定较高或较大燃料流裕度的发动机提取的功率更多。例如,监督控制器154可以确定第一燃料流裕度小于第二流裕度,并且作为响应,可以计算从第二燃气涡轮发动机100b比从第一燃气涡轮发动机100a提取更多功率的负载分配。
71.附加地或替代地,控制方案可被构造成使得不从劣化更多的发动机提取功率,和/或使得功率被提供给劣化更多的发动机。例如,监督控制器154可以确定第一燃料流裕度小于第二流裕度,并且作为响应,可以计算从第二燃气涡轮发动机100b提取功率并且向第一燃气涡轮发动机100a提供功率的负载分配。提供给劣化更多的发动机的功率可能来自劣化更少的发动机。此外,提供给劣化更多的发动机的功率可以通过外部源(例如能量存储单元、辅助动力单元等)以小部分或主要部分补充。例如,提供给劣化更多的发动机的功率的5%至95%可以由外部源(例如apu、能量存储单元(位于例如飞行器机翼或机身,或挂架中))提供。
72.附加地或替代地,计算的负载分配可以在给定燃气涡轮发动机100a、100b的低压系统和高压系统之间传输电力。例如,计算的负载分配可以利用给定燃气涡轮发动机100a、100b的电机56a-1、56a-2、56b-1、56b-2从低压系统传输功率并且将这种提取的功率提供给高压系统(反之亦然)。这可以允许降低怠速速度,从而提高部件寿命、减少燃料燃烧并减少怠速推力。
73.在某些示例性实施例中,负载分配可以进一步规定从一个发动机相对于另一个发动机抽取的发动机引气量。这可以具有与改变从两个发动机提取的电力的比类似的效果。关于从发动机提取的引气,对发动机性能非必要的引气(对发动机性能必要的引气通常包括例如用于涡轮叶片或油冷却、保持操作失速线缓冲器等的空气)可能更少地从劣化更多的发动机提取(对发动机性能非必要的引气可包括用于检修飞行器环境控制系统(ecs)、除冰和/或防冰系统等的空气),而更多地从劣化更少的发动机提取。
74.这些控制决定可以至少部分地基于测量或计算的任何参数或参数组合(例如在一个实施例中,燃料流)之间的增量(即,差)的大小。这些控制决定可能会受到实时数据,除此之外或替代地,作为功率设置、环境条件的函数的该数据的长期跟踪、从跟踪硬件质量的这些数据的估计等的影响。
75.例如,在某些示例性实施例中,本文使用的参数可以至少部分地基于以下中的一个或多个:一个或多个燃料流、一个或多个操作温度(例如,排气温度、压缩机出口温度、涡轮入口温度等),燃气涡轮发动机的一个或多个速度(例如,低压系统的转速、高压系统的转
速、风扇/螺旋桨的转速,等),一个或多个轴扭矩,一个或多个压力测量值,一个或多个推力输出(其可以是例如根据风扇/螺旋桨速度和风扇/螺旋桨螺距角的组合的计算值),识别部件的序列号或其他唯一部件标识符(例如一个或多个发动机的),消耗的部件或剩余寿命或性能的估计值或测量值,这些或从这些推导出的计算值的任何组合等。
76.附加地或替代地,控制方案仍可利用温度数据(例如第一和第二燃气涡轮发动机100a、100b的排气温度数据)来确定负载分配。例如,除此之外或替代地,控制方案可以通过第一发动机控制器156从第一燃气涡轮发动机100a接收排气温度数据,通过第二发动机控制器158从第二燃气涡轮发动机100b接收排气温度数据,并且利用该数据可以计算第一排气温度裕度和第二排气温度裕度。
77.例如,现在参考图5,以图形方式描绘了负载分配概念的实施例。具体地,左侧的第一曲线图170和右侧的第二曲线图172均以红色描绘了174处的相关限制,例如燃料流限制或温度限制(例如,排气温度限制)。第一曲线图170还在线176处描绘了第一燃气涡轮发动机100a的参数水平并且在178处描绘了第二燃气涡轮发动机100b的相同参数水平。第一曲线图170描绘了在任何负载分配修改之前的这些水平,例如,在第一和第二燃气涡轮发动机100a、100b之间没有任何负载分配,或者没有来自任何外部源的功率补充,或者在发动机100a、100b中的一个或两者的低压和高压系统之间没有负载分配,或没有来自发动机100a、100b中的一个或两者的功率提取的修改。如将理解的,第一燃气涡轮发动机100a(“发动机a”)看起来比第二燃气涡轮发动机100b(“发动机b”)劣化更多,因为第一燃气涡轮发动机100a的参数水平和参数限制之间的发动机a的裕度小于第二燃气涡轮发动机100b的参数水平和参数限制之间的发动机b的裕度。
78.基于该信息,推进系统100的控制系统152和监督控制器154可以计算负载分配以标准化第一和第二发动机100a、100b的裕度。例如,基于该信息,推进系统100的控制系统152和监督控制器154可以计算负载分配,由此通过第一lp电机56a-1和/或第一hp电机56a-2中的一个或两者提取来自第一燃气涡轮发动机100a的第一功率量,并且通过第二lp电机56b-1和第二hp电机56b-2中的一个或两者提取来自第二燃气涡轮发动机100b的第二功率量,并且由此,第一功率量小于第二功率量(并且可以为零或负量,即,功率可以替代地从第一燃气涡轮发动机100a供应到第二燃气涡轮发动机100b,反之亦然)。
79.如图5右侧的第二个曲线图154所示,在应用负载分配之后,两个发动机100a、100b的参数和参数限制之间的裕度基本上相同。这可导致两个发动机之间更相似的加速能力、失速裕度能力、排气温度裕度能力等。
80.值得注意的是,具体返回参考图4,控制系统152可以结合负载分配进一步控制第一和第二燃气涡轮发动机100a、100b的推力输出。例如,第一发动机控制器156可以控制第一燃气涡轮发动机100a的螺旋桨的螺距和/或速度,类似地,第二发动机控制器158可以控制第二燃气涡轮发动机100b的螺旋桨的螺距和/或速度,以确保尽管在两个发动机100a、100b之间施加了负载分配,但第一燃气涡轮发动机100a的推力输出基本上等于第二燃气涡轮发动机100b的推力输出。这种构造可以帮助减少飞行器的推力不对称负载并帮助同步两个发动机之间的速度。
81.此外,在其他示例性实施例中,控制系统152可以以任何其他合适的方式控制第一和第二燃气涡轮发动机100a、100b的推力输出。例如,在其他示例性实施例中,第一和/或第
二燃气涡轮发动机100a、100b可以被构造为具有可变螺距出口导向轮叶的非管道式涡轮风扇发动机。例如,发动机100a、100b可以与图3中描绘的发动机100类似地构造,但是可以不包括机舱138,并且出口导向轮叶140可以与用于改变出口导向轮叶140的螺距的变桨机构一起操作。以这种方式,可变出口导向轮叶140可以在不改变风扇转速的情况下影响发动机100的推力输出。通过这样的构造,出口导向轮叶140可以具有任何合适的长度、间距、数量等。在这样的构造中,除了第一燃气涡轮发动机100a的螺旋桨的螺距和/或速度之外,或者作为替代,第一发动机控制器156可以控制第一发动机100a的可变出口导向轮叶的螺距。类似地,除了第二燃气涡轮发动机100b的螺旋桨的螺距和/或速度之外,或者作为替代,第二发动机控制器158可以控制第二发动机100b的可变出口导向轮叶的螺距。这可以进一步确保尽管在两个发动机100a、100b之间施加了负载分配,但第一燃气涡轮发动机100a的推力输出基本上等于第二燃气涡轮发动机100b的推力输出,并且不会显著影响发动机100a、100b的同步定相和/或声学效果。
82.应当理解,本文参考图4和图5描述的示例性实施例和控制方案仅作为示例提供。例如,在其他实施例中,第一和第二燃气涡轮发动机100a、100b可以不都包括lp和hp电机;控制系统152可以不包括单独的飞行器控制器并且本文讨论的控制决定可以通过发动机控制器来完成;控制系统152可以不使用单独的发动机控制器等。
83.此外,应当理解,对于所示的实施例,控制方案确定第一发动机操作参数裕度和第二发动机操作参数裕度,并且随后确定第一发动机和第二发动机之间的负载分配以减少第一发动机操作参数裕度和第二参数操作裕度之间的差。例如,在某些示例性方面,控制方案可以使用监督控制器154内的一个或多个机载嵌入式发动机模型,或通过使用从经由构造或数据输入插件读取的离线趋势计算的参数来计算第一和/或第二发动机操作参数裕度。
84.然而,在其他示例性方面,控制方案可以替代地仅确定第一或第二发动机操作参数裕度中的一个,并且可以基于一个发动机计算的操作参数裕度来确定负载分配。在这种情况下,负载分配可以考虑计算的裕度高于或低于预定阈值。此外,在其他示例性方面,控制方案可以基于发动机操作参数值计算负载分配,而不必计算两个发动机的发动机操作参数裕度。此外,在其他示例性方面,控制方案可以在不接收指示发动机操作参数的数据的情况下替代地基于发动机识别信息来计算发动机操作参数裕度,该发动机识别信息可以指示例如发动机的年限,自维护活动以来的时间、虚拟发动机模型、查找表等。
85.现在参考图6,提供了根据本公开的示例性方面的用于操作飞行器的混合动力电动推进系统的方法200的流程图。方法200可以与本文的一个或多个示例性实施例一起使用。
86.例如,在方法200的某些示例性方面,混合动力电动推进系统可以包括第一发动机、第二发动机、联接到第一发动机的第一电机和联接到第一发动机或第二发动机中的一个的第二电机。以这样的方式,应当理解,在某些示例性方面,第一发动机可以与第一发动机100a类似地构造并且第二发动机可以与第二发动机100b类似地构造,或者替代地可以以任何其他合适的方式构造。此外,第一电机可以以与图2中的电机56-1、与图2中的电机56-2类似的方式联接到第一发动机。类似地,当联接到第一发动机时,第二电机可以以与图2中的电机56-1或56-2中的另一个类似的方式联接到第一发动机,或者当联接到第二发动机时,第二电机可以以与图2中的电机56-1或56-2中的任一个类似的方式联接到第二发动机。
当然,在其他方面,第一和第二电机可以以任何其他合适的方式联接到第一和/或第二发动机。
87.如图6所示,方法(200)包括在(202)处接收指示第一发动机操作参数、第二发动机操作参数或两者的数据;在(204)处确定第一发动机操作参数裕度、第二参数操作裕度或两者;在(206)处基于第一发动机操作参数裕度、第二发动机操作参数裕度或两者确定第一发动机、第二发动机或两者、或第一发动机和第二发动机之间的负载分配;以及在(208)处响应于确定的负载分配将第一功率量传输到第一电机或从第一电机传输第一功率量并且将第二功率量传输到第二电机或从第二电机传输第二功率量。
88.如从本文的描述中将理解的,方法(200)通常被提供以标准化第一和第二发动机操作参数裕度。如此,将理解,对于所描绘的示例性方面,在(206)处确定第一发动机、第二发动机或两者、或第一发动机和第二发动机之间的负载分配包括在(210)处确定第一发动机和第二发动机之间的负载分配以减小第一发动机操作参数裕度和第二参数操作裕度之间的差,并且类似地在(208)处将第一功率量传输到第一电机或从第一电机传输第一功率量并且将第二功率量传输到第二电机或从第二电机传输第二功率量包括在(212)处减小第一发动机操作参数裕度和第二参数操作裕度之间的差。
89.更具体地,具体地参考图6的示例性方面,应当理解,方法200可以应用于混合动力电动推进系统,其中第一电机联接到第一发动机并且第二电机联接到第二发动机。
90.对于这样的示例性方面,在(202)处接收指示第一发动机操作参数、第二发动机操作参数或两者的数据包括:在(214)处接收指示第一发动机的第一发动机操作参数的数据,同时以第一功率水平操作第一发动机;以及在(216)处接收指示第二发动机的第二发动机操作参数的数据,同时以第一功率水平操作第二发动机。在某些示例性方面,第一功率水平可以是怠速功率水平、巡航功率水平或任何其他合适的功率水平。
91.在某些示例性方面,第一发动机操作参数和第二发动机操作参数可以至少部分地基于以下中的一个或多个:到第一和第二发动机的一个或多个燃料流、第一和第二发动机的一个或多个操作温度,第一和第二发动机的一个或多个速度,第一和第二发动机的一个或多个轴扭矩,第一和第二发动机内的一个或多个压力测量值,第一和第二发动机的一个或多个推力输出,第一和第二发动机的一个或多个部件标识符,第一和第二发动机的消耗的部件或剩余寿命或性能的一个或多个估计值或测量值,或这些或从这些推导出的计算值的任何组合。
92.此外,对于该示例性方面,在(204)处确定第一发动机操作参数裕度、第二参数操作裕度或两者包括在(218)处确定第一发动机操作参数裕度和第二参数操作裕度。应当理解,如本文所使用的,术语“裕度”通常是指当前参数值与该发动机的该参数的最大额定值或最小额定值之间的差。
93.在某些示例性方面,第一发动机操作参数裕度和第二发动机操作参数裕度均是燃料流裕度。
94.在某些示例性方面,第一发动机操作参数裕度和第二发动机操作参数裕度均是排气温度裕度。
95.仍然参考图6中的方法200的示例性方面,应当理解,其中在(206)处确定第一发动机、第二发动机或两者、或第一发动机和第二发动机之间的负载分配包括在(220)处基于第
一发动机操作参数裕度和第二参数操作裕度的差确定第一发动机和第二发动机之间的负载分配。
96.此外,在至少某些示例性方面,在(206)处确定第一发动机、第二发动机或两者、或第一发动机和第二发动机之间的负载分配还包括基于结合有发动机的飞行器或发动机本身的期望的操作条件确定第一发动机和第二发动机之间的负载分配。期望的操作条件可以是发动机的推力输出、从发动机期望的电力输出/消耗等。例如,期望的操作条件可能需要从第一和第二发动机提取一定的电力量,来自第一和第二发动机的期望的推力量等。
97.此外,仍然如上所述,图6中描绘的方法200的示例性方面适用于混合动力电动推进系统,其中第一电机联接到第一发动机并且第二电机联接到第二发动机。以这种方式,应当理解,确定的负载分配可以包括在第一和第二发动机之间分配功率,或者如果从发动机提取功率则改变从第一发动机和第二发动机提取的功率比,或者如果正在向发动机增加功率则改变提供给第一发动机和第二发动机的功率比,或其组合(例如,将功率从一个发动机提取到外部接收器并从外部源向另一个发动机增加功率,在发动机之间传输功率并从外部源向发动机中的一个增加功率,在发动机之间传输功率并将功率从发动机中的一个提取到外部接收器等)。
98.以这样的方式,应当理解,在(208)处响应于确定的负载分配将第一功率量传输到第一电机或从第一电机传输第一功率量并且将第二功率量传输到第二电机或从第二电机传输第二功率量可以包括在(222)处从第一电机传输第一功率量并将第二功率量传输到第二电机。例如,在某些示例性方面,在(222)处将第一功率量传输到第一电机或从第一电机传输第一功率量并且将第二功率量传输到第二电机或从第二电机传输第二功率量可以包括在(224)处从第一电机传输第一功率量并且将第一功率量的至少一部分提供给第二电机。以这种方式,负载分配可以包括从第一发动机到第二发动机的功率传输。
99.附加地或替代地,在其他示例性方面,混合动力电动推进系统可以包括第一和第二发动机外部的功率源(例如电能存储单元(例如电池组),或联接到第三发动机的第三电机)。以这种方式,将理解的是,在(208)处响应于确定的负载分配将第一功率量传输到第一电机或从第一电机传输第一功率量并且将第二功率量传输到第二电机或从第二电机传输第二功率量可以包括在(226)处从至少一个电力源向第一电机、第二电机或两者传输功率。例如,在(208)处响应于确定的负载分配将第一功率量传输到第一电机或从第一电机传输第一功率量并且将第二功率量传输到第二电机或从第二电机传输第二功率量可以包括在(228)处从功率源向第一电机传输第一功率量,从功率源向第二电机传输第二功率量,或两者。
100.附加地或替代地,仍然在其他示例性方面,混合动力电动推进系统可以包括或被构造为向能量接收器(例如飞行器负载)提供功率。以这种方式,将理解的是,在(208)处响应于确定的负载分配将第一功率量传输到第一电机或从第一电机传输第一功率量并且将第二功率量传输到第二电机或从第二电机传输第二功率量可以包括在(230)处从第一电机传输第一功率量,从第二电机传输第二功率量。
101.例如,在某些示例性方面,如所指出的,能量接收器可以是飞行器负载,使得在(208)处响应于确定的负载分配将第一功率量传输到第一电机或从第一电机传输第一功率量并且将第二功率量传输到第二电机或从第二电机传输第二功率量可以包括从第一电机
向飞行器负载传输第一电力量,并且其中从第二电机传输第二电力量包括从第二电机向飞行器负载传输第二电力量。
102.更具体地,对于该示例性方面,应当理解,第二功率量不同于第一功率量。例如,第一功率量可以构成第一和第二功率量的总和的5%到45%之间,例如至少10%,例如至少15%,例如至少20%,例如至少25%,例如高达40%,例如高达35%,例如高达35%的第一和第二功率量的总和。
103.现在参考图7,提供了根据本公开的另一个示例性方面的用于操作飞行器的混合动力电动推进系统的方法200的流程图。图7的方法200可以类似于图6的示例性方法200。例如,在某些示例性方面,方法(200)包括在(202)处接收指示第一发动机操作参数、第二发动机操作参数或两者的数据;在(204)处确定第一发动机操作参数裕度、第二参数操作裕度或两者;在(206)处基于第一发动机操作参数裕度、第二发动机操作参数裕度或两者确定第一发动机、第二发动机或两者、或第一发动机和第二发动机之间的负载分配;以及在(208)处响应于确定的负载分配将第一功率量传输到第一电机或从第一电机传输第一功率量并且将第二功率量传输到第二电机或从第二电机传输第二功率量。
104.然而,对于图7的示例性方面,第一电机联接到第一发动机的低压系统,并且第二电机联接到第一发动机的高压系统。此外,对于这样的示例性方面,在(208)处响应于确定的负载分配将第一功率量传输到第一电机或从第一电机传输第一功率量并且将第二功率量传输到第二电机或从第二电机传输第二功率量包括在(236)处通过第一和第二电机在第一发动机的高压系统和低压系统之间传输功率。
105.仍然参考图7,应当理解,方法200可以进一步包括用于标准化多个发动机之间的裕度或确保从两个发动机产生的推力量基本上相同的各个方面。例如,图6的方法200的示例性方面还包括在(232)处响应于确定的负载分配修改由第一发动机、第二发动机或两者提供的非必要引气,以及在(234)处控制第一和第二燃气涡轮发动机之间的推力差。这些方法步骤可以进一步应用于图6中描绘的方法200的示例性方面。
106.该书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使本领域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合并的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定,并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有区别的结构元件,或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质区别的等效结构元件,则这些其他示例意图落入权利要求的范围内。
107.本发明的进一步方面由以下条项的主题提供:
108.一种用于操作飞行器的混合动力电动推进系统的方法,所述混合动力电动推进系统包括第一发动机、第二发动机、联接到所述第一发动机的第一电机和联接到所述第一发动机或所述第二发动机中的一个的第二电机,所述方法包括:接收指示第一发动机操作参数、第二发动机操作参数或两者的数据;确定第一发动机操作参数裕度、第二参数操作裕度或两者;基于所述第一发动机操作参数裕度、所述第二发动机操作参数裕度或两者确定所述第一发动机、所述第二发动机或两者,或所述第一发动机和所述第二发动机之间的负载分配;以及响应于确定的负载分配将第一功率量传输到所述第一电机或从所述第一电机传输所述第一功率量并且将第二功率量传输到所述第二电机或从所述第二电机传输所述第二功率量。
109.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中所述第二电机联接到所述第二发动机,并且其中接收指示所述第一发动机操作参数、所述第二发动机操作参数或两者的数据包括:接收指示所述第一发动机的第一发动机操作参数的数据,同时以第一功率水平操作所述第一发动机;接收指示所述第二发动机的第二发动机操作参数的数据,同时以所述第一功率水平操作所述第二发动机;并且其中,确定所述第一发动机操作参数裕度、所述第二参数操作裕度或两者包括确定所述第一发动机操作参数裕度和所述第二参数操作裕度。
110.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中所述第二功率量不同于所述第一功率量。
111.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中确定所述第一发动机操作参数裕度、所述第二参数操作裕度或两者包括确定所述第一发动机操作参数裕度和所述第二参数操作裕度,并且其中,确定所述第一发动机、所述第二发动机或两者,或所述第一发动机和所述第二发动机之间的所述负载分配包括确定所述第一发动机和所述第二发动机之间的所述负载分配,以减小所述第一发动机操作参数裕度和所述第二参数操作裕度之间的差。
112.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中所述第一发动机操作参数和所述第二发动机操作参数至少部分地基于以下中的一个或多个:到所述第一发动机和所述第二发动机的一个或多个燃料流、所述第一发动机和所述第二发动机的一个或多个操作温度,所述第一发动机和所述第二发动机的一个或多个速度,所述第一发动机和所述第二发动机的一个或多个轴扭矩,所述第一发动机和所述第二发动机内的一个或多个压力测量值,所述第一发动机和所述第二发动机的一个或多个推力输出,所述第一发动机和所述第二发动机的一个或多个部件标识符,所述第一发动机和所述第二发动机的消耗的部件或剩余寿命或性能的一个或多个估计值或测量值,或这些或从这些推导出的计算值的任何组合。
113.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中所述第一发动机操作参数裕度小于所述第一发动机操作参数裕度,并且其中所述第二功率量大于所述第一功率量。
114.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中所述第一电机联接到所述第一发动机的低压系统,并且其中,所述第二电机联接到所述第一发动机的高压系统。
115.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中将所述第一功率量传输到所述第一电机或从所述第一电机传输所述第一功率量并且将所述第二功率量传输到所述第二电机或从所述第二电机传输所述第二功率量包括从所述第一电机传输所述第一功率量和将所述第二功率量传输到所述第二电机。
116.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中所述第一发动机操作参数裕度和所述第二发动机操作参数裕度均是燃料流裕度。
117.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中所述第一发动机操作参数裕度和所述第二发动机操作参数裕度均是排气温度裕度。
118.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中将所述第一功率量传输到所述第一电机或从所述第一电机传输所述第一功率量并且将所述第二功率量传输到所述第二电机或从所述第二电机传输所述第二功率量包括从所述第一电机传输所述第一功率量并且将所述第一功率量的至少一部分提供给所述第二电机。
119.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中将所述第一功率量传输到所述第一电机或从所述第一电机传输所述第一功率量并且将所述第二功率量传输到所述第二电
机或从所述第二电机传输所述第二功率量包括从至少一个电力源向所述第一电机、所述第二电机或两者传输功率。
120.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中所述第二电机联接到所述第二发动机,并且其中将所述第一功率量传输到所述第一电机或从所述第一电机传输所述第一功率量并且将所述第二功率量传输到所述第二电机或从所述第二电机传输所述第二功率量包括:从所述第一电机传输第一电力量;以及从所述第二电机传输第二功率量,并且其中,所述第二功率量不同于所述第一功率量。
121.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中从所述第一电机传输所述第一电力量包括从所述第一电机向飞行器负载传输所述第一电力量,并且其中,从所述第二电机传输第二电力量包括从所述第二电机向所述飞行器负载传输所述第二电力量。
122.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中所述第一功率量占所述第一功率量和所述第二功率量的总和的5%至45%之间。
123.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,进一步包括:控制所述第一燃气涡轮发动机和所述第二燃气涡轮发动机之间的推力差。
124.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中确定所述第一发动机操作参数裕度、所述第二参数操作裕度或两者包括确定所述第一发动机操作参数裕度和所述第二参数操作裕度,并且其中,将所述第一功率量传输到所述第一电机或从所述第一电机传输所述第一功率量并且将所述第二功率量传输到所述第二电机或从所述第二电机传输所述第二功率量包括减小所述第一发动机操作参数裕度和所述第二参数操作裕度之间的差。
125.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,其中确定所述第一发动机、所述第二发动机或两者、或所述第一发动机和所述第二发动机之间的所述负载分配包括基于所述第一发动机操作参数裕度和所述第二参数操作裕度的差来确定所述第一发动机和所述第二发动机之间的所述负载分配。
126.根据这些条项中的一个或多个所述的方法,进一步包括响应于确定的负载分配修改由所述第一发动机、所述第二发动机或两者提供的非必要引气。
127.一种系统,所述系统包括第一发动机、第二发动机、联接到所述第一发动机的第一电机、联接到所述第一发动机或所述第二发动机的第二电机以及控制器,所述控制器包括存储器和一个或多个处理器,所述存储器存储指令,当所述指令由所述一个或多个处理器执行时使所述系统进行以下操作:接收指示第一发动机操作参数、第二发动机操作参数或两者的数据;确定第一发动机操作参数裕度、第二参数操作裕度或两者;基于所述第一发动机操作参数裕度、所述第二发动机操作参数裕度或两者确定所述第一发动机、所述第二发动机或两者,或所述第一发动机和所述第二发动机之间的负载分配;以及响应于确定的负载分配将第一功率量传输到所述第一电机或从所述第一电机传输所述第一功率量并且将第二功率量传输到所述第二电机或从所述第二电机传输所述第二功率量。
128.根据这些条项中的一个或多个所述的系统,其中所述指令在由所述一个或多个处理器执行时进一步使所述系统进行这些条项中的一个或多个的所述方法的一个或多个步骤。
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