專利名稱：用于飛行器的具有多個能量轉(zhuǎn)換器的推進裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及推進裝置、用于推進飛行器的方法、推進裝置在飛行器 中的應(yīng)用、以及包括推進裝置的飛行器。
背景技術(shù)：
目前，空中交通在全球原油消耗以及空氣污染方面僅占有少量的份 額。但是，該份額隨著其它造成空氣污染的運輸設(shè)備的減少以及空中交 通的增加而增加。另外，如今的民用商用飛機的改進潛力以及發(fā)展?jié)摿?已經(jīng)到達一個點，在該點上只有在非常巨大的花費的情況下才可能實現(xiàn) 甚至是非常微小的改進。
為此，嘗試通過使用某種類型的燃料來使飛行器發(fā)動機的廢氣更加 有利于環(huán)境持續(xù)發(fā)展，或者利用某種推進系統(tǒng)來減少燃油消耗。
在嘗試減少污染物方面，已知以混合推進系統(tǒng)為特征的飛行器。其 中，飛行器前進推力可以通過不同的發(fā)動機或推進單元的結(jié)合來實現(xiàn)。 例如，如下的通常的結(jié)合活塞發(fā)動機和噴氣發(fā)動機；活塞發(fā)動機和火 箭發(fā)動機；噴氣發(fā)動機和火箭發(fā)動機；或者渦輪噴氣發(fā)動機和沖壓式噴 氣發(fā)動機。這些混合推進系統(tǒng)例如在實驗飛行器Mikojan-Gurevich MiG-13或者Nord 1500 Griffon中實現(xiàn)過。每一種混合推進系統(tǒng)包括多 個帶有相關(guān)發(fā)動機的推進單元。活塞式動力裝置例如包括用于產(chǎn)生推進 能量的活塞發(fā)動機以及螺旋推進器或螺旋槳，而噴氣發(fā)動機包括用于產(chǎn)生推進能量的燃燒室以及壓縮機。如果不使用來自于一個推進單元一— 例如活塞發(fā)動機一一的前進推力，則螺旋槳仍留在氣流中并產(chǎn)生氣阻或 者阻力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種推進裝置，該推進裝置提供較低的 污染物排放.
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，提供一種用于飛行器的推進裝置。 該推進裝置包括第一能量轉(zhuǎn)換器，第二能量轉(zhuǎn)換器，以及推進單元。第 一能量轉(zhuǎn)換器適于提供第一推進能量.第二能量轉(zhuǎn)換器適于提供第二推 進能量。第一能量轉(zhuǎn)換器和第二能量轉(zhuǎn)換器適于將第一推進能量和第二 推進能量提供至推進單元。推進單元適于通過第一推進能量和/或第二 推進能量來產(chǎn)生前進推力。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方式，提供一種用于推進飛行器的方 法。第一推進能量由第一能量轉(zhuǎn)換器提供。第二推進能量由第二能量轉(zhuǎn) 換器提供。將第一推進能量和/或第二推進能量供應(yīng)至推進單元。
根據(jù)另一示例性實施方式，將上述的推進裝置應(yīng)用在飛行器中。
根據(jù)另一示例性實施方式，提供一種具有上述推進裝置的飛行器。
術(shù)語"能量轉(zhuǎn)換器"是指轉(zhuǎn)換能量的機器。這些能量轉(zhuǎn)換器例如可 以包括內(nèi)燃發(fā)動機，其基于燃料產(chǎn)生推進力矩或推進能量。另外，能量 轉(zhuǎn)換器例如可以包括馬達，諸如從電能產(chǎn)生推進能量的電動馬達，或者 能量轉(zhuǎn)換器可以包括燃燒室，其基于煤油產(chǎn)生推進能量。
術(shù)語"推進單元"是指可以產(chǎn)生飛行器前進推力的裝置。這種推進 單元例如可以是螺旋槳或者螺旋推進器，其基于自身的旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生飛行 器前進推力。另外，例如壓縮機級或者飛行器發(fā)動機的風(fēng)扇可以作為推 進單元，因為風(fēng)扇或者壓縮機葉片產(chǎn)生氣流并且因此產(chǎn)生前進推力.其 它推進單元可以包括火箭發(fā)動機或者沖壓式噴氣發(fā)動機.
術(shù)語"推進能量"是指推進單元需要的能夠用以產(chǎn)生飛行器前進推 力的能量。推進能量例如可以以扭矩的形式傳遞給軸。為了驅(qū)動推進單元，根據(jù)本發(fā)明的飛行器推進裝置現(xiàn)在可以包括兩 個能量轉(zhuǎn)換器。例如，這可以設(shè)計成使得一個諸如噴氣發(fā)動機的渦輪機 級的推進單元包括兩個燃燒室。第一能量轉(zhuǎn)換器和第二能量轉(zhuǎn)換器可以 一起或者彼此分別地將第 一推進能量、第二推進能量提供至推進單元， 從而所述推進單元可以產(chǎn)生飛行器前進推力。
在這種方式中，推進裝置可以設(shè)置成包括多個能量轉(zhuǎn)換器，而無需 多個推進單元。以前在每個均包括能量轉(zhuǎn)換器的多個推進單元的使用 中，會由于大量的部件而致使輸出下降，這是因為在這種方式中會導(dǎo)致 摩擦損失.根據(jù)本發(fā)明，通過由第一能量轉(zhuǎn)換器和另一能量轉(zhuǎn)換器將推 進能量供應(yīng)至推進單元，因此可以減少動力損失并且可以改善推進裝置 的效率。這樣進而減少了燃料并因此減少了污染物排放。
根據(jù)另一示例性實施方式，第一能量轉(zhuǎn)換器不同于第二能量轉(zhuǎn)換 器。這意味著可以使用不同原理的能量轉(zhuǎn)換器來產(chǎn)生推進能量.這些不 同的能量轉(zhuǎn)換器例如可以包括內(nèi)燃發(fā)動機和電動馬達，以及可以被供給 各自所需的燃料。這樣，例如可以改善冗余度和安全性，或者可以獲得 生態(tài)方面的優(yōu)點。例如，在巡航飛行中，可以只操作環(huán)保且低污染的電 動馬達，而在起飛和著陸期間，可以附加地起動強力的、但是高污染的 內(nèi)燃發(fā)動機，從而將推進能量提供至推進單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方式，推進裝置還包括第一推進軸和 第二推進軸。第 一推進軸適于將第 一能量轉(zhuǎn)換器的第 一推進能量傳遞給 推進單元。第二推進軸適于將第二能量轉(zhuǎn)換器的第二推進能量傳遞給推 進單元。因此在推進軸發(fā)生故障的情況下，仍可以為推進單元供應(yīng)推進 能量，從而可以減少推進單元停止運轉(zhuǎn)的風(fēng)險。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方式，推進裝置包括第一耦聯(lián)裝置。 第 一推進軸和第二推進軸可以通過第 一耦聯(lián)裝置耦聯(lián)。通過該示例性實
施方式，例如可以將能量轉(zhuǎn)換器永久地并且剛性地連接至推進裝置，而 第二能量轉(zhuǎn)換器可以僅臨時地通過第二推進軸連接于第一推進軸以便
傳遞推進能量。這樣提供了僅當(dāng)需要時才選擇性地連接第二能量轉(zhuǎn)換 器。例如在飛行器的巡航飛行階段，通過耦聯(lián)裝置，帶有第二推進軸的 第二能量轉(zhuǎn)換器可以與第一推進軸分開，并且第二能量轉(zhuǎn)換器可以關(guān) 閉。于是，飛行器可以例如利用兩個發(fā)動機進行起飛和著陸，而在巡航 時只使用一個發(fā)動機。因此，推進裝置的輸出可以經(jīng)濟地匹配于給定的需要，而不會產(chǎn)生不必要的輸出損失。由于第二推進軸可以通過耦聯(lián)裝 置分離，所以如果不需要第二推進軸時，第二推進軸無需同時進行空轉(zhuǎn)， 從而在第一推進軸上不會出現(xiàn)額外的阻力。
根據(jù)另一示例性實施方式，推進裝置包括第二耦聯(lián)裝置和第三耦聯(lián) 裝置。第一推進軸可以通過第二耦聯(lián)裝置耦聯(lián)至推進單元，從而可以將 第一推進能量傳遞給推進單元。第二推進軸可以通過第三耦聯(lián)裝置耦聯(lián) 至推進單元，從而可以將第二推進能量傳遞給推進單元。如果關(guān)閉其中 一個能量轉(zhuǎn)換器一一即第一能量轉(zhuǎn)換器或第二能量轉(zhuǎn)換器，則其可以獨 立地通過第二耦聯(lián)單元或第三耦聯(lián)單元與第 一推進軸或者與第二推進 軸分開。這樣提供的優(yōu)勢在于，例如在單個發(fā)動機操作的情況下，可以 通過第一能量轉(zhuǎn)換器或者第二能量轉(zhuǎn)換器選擇性地使運行時數(shù)均勻地 分配給兩個能量轉(zhuǎn)換器。這樣，可以減少每個能量轉(zhuǎn)換器的磨損，并且 可以實現(xiàn)成本節(jié)約。
根據(jù)另一示例性實施方式，推進裝置包括帶有第一燃料的第一儲 罐。該第一儲罐可以設(shè)計成為第一能量轉(zhuǎn)換器和第二能量轉(zhuǎn)換器供應(yīng)第 一燃料。因此，在無需用于儲罐的較大安裝空間的情況下，可以將燃料 供應(yīng)至每個能量轉(zhuǎn)換器。這樣，可以減小安裝空間。
術(shù)語"燃料"是指能量轉(zhuǎn)換器的反應(yīng)物(ediict)，從中產(chǎn)生作為產(chǎn) 品的推進能量。例如，利用能量轉(zhuǎn)換器通過外界反應(yīng)將燃料轉(zhuǎn)化成推進 能量。例如，燃料可以包括傳統(tǒng)的燃料，例如諸如汽油、煤油、柴油、 氫、甲烷、天然氣或合成烴的碳氫化合物.另外，可以提供具有傳統(tǒng)技 術(shù)特性的環(huán)保燃料—一例如其特性類似于煤油的特性的合成烴一一作 為能量載體，合成烴可以從煤、煤氣或生物物質(zhì)以及它們的混合物中制 得。另外，環(huán)保燃料還包括非傳統(tǒng)的特性，例如熱不穩(wěn)定或氣態(tài)的能量 載體。例如包括易液化的碳氫化合物、烴氣或者氫。另外，電能可以是 一種燃料，其可以用于包括電動馬達的能量轉(zhuǎn)換器。而且，例如可以從 電池或者燃料電池獲得電能。
根據(jù)另一示例性實施方式，推進裝置包括帶有第一燃料的第一儲罐 以及帶有笫二燃料的笫二儲罐。第一儲罐適于至少為第一能量轉(zhuǎn)換器供 應(yīng)第一燃料，而第二儲罐適于至少為第二能量轉(zhuǎn)換器供應(yīng)第二燃料.這 樣，兩個能量轉(zhuǎn)換器可以以彼此分開的方式安裝，每個能量轉(zhuǎn)換器帶有 相關(guān)的儲罐，從而避免了需要在能量轉(zhuǎn)換器之間安裝長的燃料管線。因為這樣可以減小泄漏的風(fēng)險，因此改善了安全性。另外，可以節(jié)省成本 以及減輕重量。
根據(jù)另一示例性實施方式，第一儲罐適于為第一能量轉(zhuǎn)換器和第二 能量轉(zhuǎn)換器供應(yīng)第一燃料。第二儲罐適于為第一能量轉(zhuǎn)換器和第二能量 轉(zhuǎn)換器供應(yīng)第二燃料。這樣，可以提供冗余的系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，當(dāng)無 法利用笫一燃料時，仍然可以為第一能量轉(zhuǎn)換器和第二能量轉(zhuǎn)換器供應(yīng) 第二燃料。這樣，可以提高安全性，并且可以減少推進系統(tǒng)發(fā)生故障的 可能性。
根據(jù)另一示例性實施方式，第一燃料不同于第二燃料。在這種裝置
中，第一能量轉(zhuǎn)換器和第二能量轉(zhuǎn)換器中的至少一個轉(zhuǎn)換器可以利用第 一燃料和第二燃料進行操作。
在該示例性實施方式的情況下，第一能量轉(zhuǎn)換器和第二能量轉(zhuǎn)換器 可以包括雙燃料能量轉(zhuǎn)換器，其能夠從多種不同的燃料產(chǎn)生推進能量。 例如，這種能量轉(zhuǎn)換器的例子可以包括具有可變?nèi)紵业臏u輪發(fā)動機、 或者具有可變控制時間的活塞發(fā)動機或者活塞行星式發(fā)動機。因此，能 量轉(zhuǎn)換器適于不同的燃料或者能量載體。于是，取決于飛行狀態(tài)可以使 用適合的能量載體。當(dāng)飛機處于機場附近時，可以將較為環(huán)保的燃料供 給到能量轉(zhuǎn)換器，而當(dāng)飛機在高海拔或者非關(guān)鍵區(qū)域時，可以使用環(huán)保 性稍差的燃料。這樣，可以減少生態(tài)沖擊。
根據(jù)另一示例性實施方式，第一燃料和第二燃料中的至少一個取自 于如下的燃料，包括汽油、煤油、柴油、氳、曱烷、天然氣以及合成烴。
根據(jù)另 一示例性實施方式，驅(qū)動單元選自于渦輪螺旋槳推進裝置、 噴氣發(fā)動機、具有旁路的噴氣發(fā)動機以及螺旋槳推進裝置。
根據(jù)另一示例性實施方式，第一能量轉(zhuǎn)換器和第二能量轉(zhuǎn)換器中的 至少一個轉(zhuǎn)換器選自于燃氣輪機、旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機以及電動馬達。
根據(jù)另一示例性實施方式，推進裝置還包括控制裝置?？刂蒲b置適 于控制第一能量轉(zhuǎn)換器和第二能量轉(zhuǎn)換器。因此，取決于需要，可以打 開第一能量轉(zhuǎn)換器以產(chǎn)生推進能量，或者可以打開第二能量轉(zhuǎn)換器以產(chǎn) 生第二推進能量。這樣，通過控制裝置可以靈活地設(shè)定推進單元的推進 輸出。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方式，控制裝置控制第一能量轉(zhuǎn)換器 和第二能量轉(zhuǎn)換器，使得在第 一操作狀態(tài)中可以將第 一推進能量和第二 推進能量提供至推進單元。另外，控制裝置控制第一能量轉(zhuǎn)換器和第二 能量轉(zhuǎn)換器，使得在第二操作狀態(tài)中可以將第一推進能量或第二推進能 量提供至推進單元。因此，取決于飛行狀態(tài)可以選擇第一操作狀態(tài)或第 二操作狀態(tài)，這可以通過控制裝置進行設(shè)定。例如，如果推進裝置需要 大量的推進能量，則控制裝置自動地切換到第一操作狀態(tài)，而如果需要 較少的輸出，則控制裝置切換到由第一能量轉(zhuǎn)換器或第二能量轉(zhuǎn)換器產(chǎn) 生推進能量的第二操作狀態(tài)。這樣，可以避免不必要的能量消耗。例如， 在推進裝置處于需要較少推進能量的巡航狀態(tài)的情況下，可以使笫一能 量轉(zhuǎn)換器或第二能量轉(zhuǎn)換器完全分開。這樣，可以減少由于摩擦能量導(dǎo) 致的損失以及其中一個能量轉(zhuǎn)換器的例如由于空轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的損失。
根據(jù)本發(fā)明方法的另一示例性實施方式，取決于預(yù)定的飛行狀態(tài)， 通過第一能量轉(zhuǎn)換器和第二能量轉(zhuǎn)換器提供推進能量。在飛行器的情況 下，術(shù)語"飛行狀態(tài)"是指例如起飛、著陸或者巡航飛行狀態(tài)。在起飛 和著陸階段，飛行器分別處于飛行的上升階段和下降階段，該階段需要 更多的推進能量。與此相反，在巡航飛行階段中需要少量的推進能量， 從而需要較少的推進能量。
根據(jù)本發(fā)明飛行器的另一示例性實施方式，飛行器具有外部輪廓。 其中，第一能量轉(zhuǎn)換器和第二能量轉(zhuǎn)換器中的至少一個轉(zhuǎn)換器設(shè)置在外 部輪廓以內(nèi)。術(shù)語飛行器的"外部輪廓"是指例如飛行器蒙皮，其使飛 行器內(nèi)部與外部流動環(huán)境分開。其中，第一能量轉(zhuǎn)換器和/或第二能量
轉(zhuǎn)換器安裝在外部輪廓以內(nèi)，并且因此不會突出到外部流動環(huán)境中，于 是減小了阻力，使得進而減少了燃料和污染物排放。
推進裝置的具體實施方式
同樣適用于方法、應(yīng)用以及飛行器，并且 反之亦然。
另外，除了第一能量轉(zhuǎn)換器和第二能量轉(zhuǎn)換器之外，例如，可以使 用為推進單元提供或者產(chǎn)生推進能量的多個能量轉(zhuǎn)換器。此外，除了利 用第一燃料和第二燃料進行操作之外，例如，每個能量轉(zhuǎn)換器可以利用 多種不同的燃料進行操作。
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下面，為了進一步解釋以及為了更好地理解本發(fā)明，將參照附圖更
加詳細地描述示例性實施方式。附圖中 圖1是已知的推進裝置的示意圖2是本發(fā)明的具有兩個能量轉(zhuǎn)換器和一個儲罐的示例性實施方 式的示意圖3是具有兩個能量轉(zhuǎn)換器和一個儲罐的另一示例性實施方式的 示意圖4是具有兩個能量轉(zhuǎn)換器和兩個儲罐的示例性實施方式的示意
圖5是具有兩個能量轉(zhuǎn)換器和一個儲罐的示例性實施方式的示意 圖；以及
圖6是包括兩個燃料管線的雙燃料能量轉(zhuǎn)換器的示例性實施方式 的示意圖。
具體實施例方式
在不同附圖中的相同或者相似的部件具有相同的附圖標(biāo)記。附圖中 的圖示是示意性的而不是按照比例繪制的。
圖2示出了飛行器的推進裝置的示例性實施方式。該推進裝置包括 第一能量轉(zhuǎn)換器4、第二能量轉(zhuǎn)換器5和推進單元1。第一能量轉(zhuǎn)換器4 提供第一推進能量，并且能量轉(zhuǎn)換器5提供第二推進能量。其中，第一 能量轉(zhuǎn)換器4和第二能量轉(zhuǎn)換器5適于為推進單元1提供第一推進能量 和第二推進能量。推進單元1可以從第一推進能量和從第二推進能量產(chǎn) 生前進推力。
圖1示出了從現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)中已知的推進裝置。推進單元1通過第 一推進軸2連接于第一能量轉(zhuǎn)換器4。第一能量轉(zhuǎn)換器4從儲罐6獲得 燃料，第一能量轉(zhuǎn)換器4將燃料轉(zhuǎn)化成推進能量。通過第一推進軸2將 推進能量提供至推進單元1。例如，通過第一推進軸2為螺旋推進器或者螺旋槳1供應(yīng)推進能量，該推進能量例如由活塞發(fā)動機4提供。
如上所述，圖2示出了本發(fā)明的第一示例性實施方式。第一能量轉(zhuǎn) 換器4和第二能量轉(zhuǎn)換器5通過第 一推進軸2和第二推進軸7將第 一推 進能量和第二推進能量提供至推進單元1。第一能量轉(zhuǎn)換器4和第二能 量轉(zhuǎn)換器5可以通過耦聯(lián)裝置3耦聯(lián)。這兩個轉(zhuǎn)換器都可以從第一儲罐 6得到第一燃料。兩個能量轉(zhuǎn)換器4、 5可以從第一儲罐6的第一燃料產(chǎn) 生推進能量。
根據(jù)需要，通過耦聯(lián)裝置3可將第二推進軸7連接于第一推進軸2， 從而使笫二能量轉(zhuǎn)換器5將第二推進能量提供至推進單元1。例如，如 果需要很小的推進能量，則第二推進軸7可以通過耦聯(lián)裝置3從第一推 進軸2分離，從而只有第一推進軸2連同第一能量轉(zhuǎn)換器4提供第一推 進能量。因此避免了推進軸7的不必要的空轉(zhuǎn)以及因此避免了第二能量 轉(zhuǎn)換器5的不必要的空轉(zhuǎn)，從而可以避免例如由于摩擦所導(dǎo)致的損失。
另外，第一能量轉(zhuǎn)換器和第二能量轉(zhuǎn)換器的設(shè)計可以不同。第一能 量轉(zhuǎn)換器例如可以包括活塞發(fā)動機，而第二能量轉(zhuǎn)換器可以包括電動馬 達，發(fā)動機和電動馬達可以一起也可以分別地為第一推進軸2和/或第 二推進軸7提供推進能量。
利用根據(jù)圖2所示的示例性實施方式，因此可以取決于飛行階段來 設(shè)定推進能量的能量需要。例如，在起飛和著陸階段，飛行器可以利用 兩個能量轉(zhuǎn)換器來產(chǎn)生推進能量，而在巡航飛行階段，飛行器可以只利 用一個能量轉(zhuǎn)換器來產(chǎn)生推進能量。這樣，可以有效地提供所需的推進 能量，而不會經(jīng)歷非常大的能量損失。
圖3示出了推進裝置的另一示例性實施方式。如圖3所示，第一能 量轉(zhuǎn)換器可以通過第一耦聯(lián)單元8連接于推進單元1，而第二能量轉(zhuǎn)換 器5可以通過第三耦聯(lián)裝置8連接于推進單元1。因此，可以均勾地分 配第一能量轉(zhuǎn)換器4和第二能量轉(zhuǎn)換器5的運行時數(shù)。例如，在單個發(fā) 動機操作的情況下，在兩個能量轉(zhuǎn)換器4、 5之間可以均勻地劃分運行 時數(shù)。這樣，可以避免各個能量轉(zhuǎn)換器的不同的服務(wù)周期，從而減少維 護操作并因此減少維護花費。
圖4示出了另一示例性實施方式，其中每個能量轉(zhuǎn)換器具有其自己 的儲罐6、 11。因此，第一能量轉(zhuǎn)換器4具有第一儲罐6，而第二能量轉(zhuǎn)換器5具有第二儲罐11。第二能量轉(zhuǎn)換器可以通過第二推進軸7并借 助于第一耦聯(lián)裝置3連接于第二推進軸2。這提供了使用不同的能量轉(zhuǎn) 換器4、 5的選擇，而且提供了使用不同燃料的選擇。例如，如果第一 儲罐l包括煤油，則燃燒室可以作為第一能量轉(zhuǎn)換器4，并且在第二儲 罐4包括用以提供電能的電池的情況下，電動馬達可以作為第二能量轉(zhuǎn) 換器5。這樣，取決于需要，可以使用各個能量轉(zhuǎn)換器4、 5的合適的特 性。例如，如果飛行器在機場附近，則例如可以由環(huán)保能量轉(zhuǎn)換器4、 5 來產(chǎn)生推進能量，例如通過不產(chǎn)生任何排放物的電動馬達來產(chǎn)生推進能 量。
另外，例如在不同的飛行高度，可以使用特定的能量轉(zhuǎn)換器4、 5。 例如，如果能量轉(zhuǎn)換器4、 5利用氳來操作，則形成作為排放氣體的水。 在海拔高度低于10，000m的情況下，水在大氣中僅存留兩個星期到至多 六個星期。另一方面，通常認為C02在大氣中可以存留長達大約一百 年。因此，例如一直到10，000m都可以使用利用氳進行操作的能量轉(zhuǎn)換 器，而從10,000m開始可以使用帶有燃燒室的傳統(tǒng)的推進裝置作為能量 轉(zhuǎn)換器。因此，除了經(jīng)濟方面的考慮，也可以根據(jù)生態(tài)方面設(shè)定推進裝 置。
圖5示出了本發(fā)明的具有第一能量轉(zhuǎn)換器4和第二能量轉(zhuǎn)換器5的 示例性實施方式，第一能量轉(zhuǎn)換器4和第二能量轉(zhuǎn)換器5從儲罐6獲得 燃料。第一能量轉(zhuǎn)換器4或第二能量轉(zhuǎn)換器5的各自的推進能量可以通 過推進軸2、 2，以及第二推進軸7、 7，傳遞給推進單元1。通過例如諸如 第一錐齒輪裝置18和第二錐齒輪裝置19的各種機構(gòu)(齒輪)，各自的 推進能量可以沿著相當(dāng)大的距離傳遞至推進單元1。因此，例如第一能 量轉(zhuǎn)換器和/或第二能量轉(zhuǎn)換器可以設(shè)置得遠離第一推進單元1。如果需 要的話，可以通過第二耦聯(lián)裝置8或者第三耦聯(lián)裝置9來連接能量轉(zhuǎn)換 器4、 5。
因此，例如可以將儲罐6和第一能量轉(zhuǎn)換器4和第二能量轉(zhuǎn)換器5 集成在飛行器中。例如，如果第一能量轉(zhuǎn)換器4、第二能量轉(zhuǎn)換器5和 儲罐6設(shè)置在飛行器的外部輪廓以內(nèi)，則只有推進單元1處于飛行器外 部輪廓的外面的自由氣流中。因此，可以減小阻力，從而可以減小由于 流動阻力所導(dǎo)致的損失。
圖6示出了能量轉(zhuǎn)換器4、 5的示例性實施方式，它們從第一儲罐6獲得第一燃料，而從第二儲罐11獲得第二燃料。其中，第一燃料和第
二燃料可以不同。因此，能量轉(zhuǎn)換器4、 5可以是雙燃料式或者以混合 設(shè)計來構(gòu)造。這意味著能量轉(zhuǎn)換器4、 5可以一方面例如利用傳統(tǒng)的煤 油燃料產(chǎn)生推進能量，而另一方面例如利用天然氣產(chǎn)生推進能量。這樣， 取決于經(jīng)濟以及生態(tài)的需要，可以選擇由第一燃料或者第二燃料進行燃 料供應(yīng)，從而推進裝置可以以有效且環(huán)保的方式來提供推進能量或者前 進推力。因此，例如可以在諸如機場附近的人口稠密區(qū)使用環(huán)保燃料， 并且在巡航飛行中使用有效的燃料，但是其仍然涉及到污染物的量增 加。
為了控制能量轉(zhuǎn)換器6、 11的耦聯(lián)裝置3、 8、 9，可以使用控制單 元，取決于需要，所述控制單元可以自動地并且以自動的方式連接用于 產(chǎn)生推進能量的第一能量轉(zhuǎn)換器或者第二能量轉(zhuǎn)換器。這樣，除了第一 推進能量或第二推進能量的手動控制，還可以進行自動控制，從而可以 提供改進的經(jīng)濟且環(huán)保的推進裝置。
另外應(yīng)當(dāng)指出，"包括，，并不排除其它元件或者步驟，并且"一個，，或 者"一種"不排除多個的情況。另外需要指出，參照上面的示例性實施方 式中的一個描述的特征或者步驟也可以用于和上述其它示例性實施方式 中的其它特征或步驟進行結(jié)合。權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)視作是對保護 范圍的限制。
權(quán)利要求
1. 一種用于飛行器的推進裝置，其中所述推進裝置包括第一能量轉(zhuǎn)換器(4)；第二能量轉(zhuǎn)換器(5)；推進單元(1)；其中所述第一能量轉(zhuǎn)換器(4)提供第一推進能量；所述第二能量轉(zhuǎn)換器(5)提供第二推進能量；所述第一能量轉(zhuǎn)換器(4)和所述第二能量轉(zhuǎn)換器(5)適于將所述第一推進能量和所述第二推進能量提供至所述推進單元(1)；所述推進單元(1)適于通過所述第一推進能量和所述第二推進能量中的至少一個來產(chǎn)生前進推力。
2. 如權(quán)利要求l所述的推進裝置，其中所述第一能量轉(zhuǎn)換器(4) 不同于所述第二能量轉(zhuǎn)換器(5)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的推進裝置，還包括 第一推進軸(2);以及第二推進軸(7);其中所述第一推進軸(2)適于將所述第一能量轉(zhuǎn)換器(4)的第一 推進能量傳遞給所述推進單元(1);所述第二推進軸(2)適于將所述 第二能量轉(zhuǎn)換器(5)的第二推進能量傳遞給所述推進單元(1)。
4. 如權(quán)利要求3所述的推進裝置，還包括 第一耦聯(lián)裝置(3);其中所述第一推進軸(2)和所述第二推進軸(7)適于通過所述第 一耦聯(lián)裝置(3 )耦聯(lián)。
5. 如權(quán)利要求3所述的推進裝置，還包括 第二耦聯(lián)裝置(8);第三耦聯(lián)裝置(9);其中所述第一推進軸(2)適于通過所述第二耦聯(lián)裝置(8)耦聯(lián)至 所述推進單元(1)，從而能夠?qū)⑺龅谝煌七M能量傳遞給所述推進單元(1);所述第二推進軸(7)適于通過所述第三耦聯(lián)裝置(9 )耦聯(lián)至所 述推進單元(1),從而能夠?qū)⑺龅诙七M能量傳遞給所述推進單元(1)。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述的推進裝置，還包括 帶有第一燃料的第一儲罐(6);其中所述第一儲罐(6)適于為所述第一能量轉(zhuǎn)換器(4)和所述第 二能量轉(zhuǎn)換器(5)供應(yīng)所述第一燃料。
7. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述的推進裝置，還包括 帶有第一燃料的第一儲罐(6);以及 帶有第二燃料的第二儲罐(io);其中所述第一儲罐(6)適于至少為所述第一能量轉(zhuǎn)換器(4)供應(yīng) 所述第一燃料；所述第二儲罐(10 )適于至少為所述第二能量轉(zhuǎn)換器(5 ) 供應(yīng)所述第二燃料。
8. 如權(quán)利要求7所述的推進裝置，其中所述第一儲罐(6)適于為 所述第一能量轉(zhuǎn)換器(4)和所述第二能量轉(zhuǎn)換器(5)供應(yīng)所述第一燃 料；所述第二儲罐(10)適于為所述第一能量轉(zhuǎn)換器(4)和所述第二 能量轉(zhuǎn)換器(5)供應(yīng)所述第二燃料。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的推進裝置，其中所述第一燃料不同于 所述第二燃料；所述第一能量轉(zhuǎn)換器(4)和所述第二能量轉(zhuǎn)換器(5) 中的至少 一個轉(zhuǎn)換器能夠利用所述第 一燃料和所述第二燃料進行操作。
10. 如權(quán)利要求7至9中任一項所述的推進裝置，其中所述第一燃 料和所述第二燃料中的至少一個選自于汽油、煤油、柴油、氫、曱烷、 天然氣以及合成烴。
11. 如權(quán)利要求1至10中任一項所述的推進裝置，其中所述推進 單元(1)選自于渦輪螺旋槳推進裝置、噴氣發(fā)動機、具有旁路的噴氣 發(fā)動機以及螺旋槳推進裝置。
12. 如權(quán)利要求1至11中任一項所述的推進裝置，其中所述第一 能量轉(zhuǎn)換器(4)和所述第二能量轉(zhuǎn)換器(5)中的至少一個轉(zhuǎn)換器選自 于燃氣輪機、旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機以及電動馬達。
13. 如權(quán)利要求1至12中任一項所述的推進裝置，還包括 控制裝置；其中所述控制裝置適于控制所述第一能量轉(zhuǎn)換器(4)和所述第二 能量轉(zhuǎn)換器(5 )。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的推進裝置，其中所述控制裝置適于控 制所述第一能量轉(zhuǎn)換器(4)和所述第二能量轉(zhuǎn)換器(5),使得在第一 操作狀態(tài)中，能夠?qū)⑺龅谝煌七M能量和所述第二推進能量提供至所述 推進單元(1);所述控制裝置適于控制所述第一能量轉(zhuǎn)換器(4)和所 述第二能量轉(zhuǎn)換器(5)，使得在第二操作狀態(tài)中，能夠?qū)⑺龅谝煌七M 能量或所述第二推進能量提供至所述推進單元(1)。
15. —種用于推進飛行器的方法，其中所述方法包括 由第一能量轉(zhuǎn)換器(4)提供第一推進能量； 提供第二能量轉(zhuǎn)換器(5)的第二推進能量； 將所述第一推進能量和所述第二推進能量供應(yīng)到推進單元(1); 由所述推進單元(1)產(chǎn)生前進推力。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，取決于預(yù)定的飛行狀態(tài)，由所述 第一能量轉(zhuǎn)換器(4)和所述第二能量轉(zhuǎn)換器(5)提供推進能量。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的推進裝置在飛行器中的 應(yīng)用。
18. —種包括根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的推進裝置的飛 行器。
19. 如權(quán)利要求18所述的飛行器，其中所述飛行器具有外部輪廓； 第一能量轉(zhuǎn)換器(4)和第二能量轉(zhuǎn)換器(5)中的至少一個轉(zhuǎn)換器設(shè)置 在所述外部輪廓以內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于飛行器的推進裝置。該推進裝置包括第一能量轉(zhuǎn)換器(4)，第二能量轉(zhuǎn)換器(5)和推進單元(1)。第一能量轉(zhuǎn)換器(4)提供第一推進能量，并且第二能量轉(zhuǎn)換器(5)提供第二推進能量。第一能量轉(zhuǎn)換器(4)和第二能量轉(zhuǎn)換器(5)適于為推進單元(1)提供第一推進能量和第二推進能量。
文檔編號B64D27/02GK101522523SQ200780037887
公開日2009年9月2日 申請日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者安德烈亞斯·韋斯滕貝格爾 申請人:空中客車德國有限公司