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CN106536895A - 用于包括至少两个自由涡轮机的飞行器的自由涡轮机的辅助装置 - Google Patents

用于包括至少两个自由涡轮机的飞行器的自由涡轮机的辅助装置 Download PDF

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CN106536895A CN201580016709.3A CN201580016709A CN106536895A CN 106536895 A CN106536895 A CN 106536895A CN 201580016709 A CN201580016709 A CN 201580016709A CN 106536895 A CN106536895 A CN 106536895A
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Abstract

一种用于具有至少两个自由涡轮发动机(TAG1，TAG2)的飞行器的自由涡轮发动机(TAG1)的辅助装置(100)，所述装置包括电启动器(D1)和发电机(G2)，所述电启动器使用由第二发动机(TAG2)驱动的发电机产生的能量向第一发电机(TAG1)的气体发生器提供长时间辅助，所述辅助装置还包括：至少一个电存储部件(S1)、第一电力转换器(CVS1)和第二电力转换器(CVS2)，所述电存储部件(S1)电连接到所述电启动器(D1)，用于向所述气体发生器提供爆发性的辅助，所述电启动器(D1)由所述第一电力转换器(CVS1)提供电力，所述第一电力转换器使得所述电启动器能够与所述电存储部件(S1)交换能量，用于提供所述爆发性的辅助，并且所述第一电力转换器将由用于长时间辅助的第二电力转换器(CVS2)提供的能量传送到所述电存储部件。

Description

用于包括至少两个自由涡轮机的飞行器的自由涡轮机的辅助 装置
技术领域
本发明涉及直升机中常见的包括多个自由涡轮发动机的组件的领域。
背景技术
应当指出，自由涡轮发动机包括电力涡轮或“自由涡轮机”，其在直升机中，通过过速离合器或“自由轮”和主齿轮箱(MGB)驱动直升机的转子，还包括的气体发生器(gasgenerator)，所述气体发生器主要由压缩机、燃烧室、和高压(HP)涡轮机构成。
该气体发生器的轴通过阶跃传动装置或附件齿轮箱连接到由定子和转子构成的电机，所述电机能够作为马达(启动)或作为发电机同样良好地运行。在马达模式下，电机由电源提供电力，并且产生扭矩以驱动发动机的气体发生器转动，特别是用于启动，从而对启动提供辅助。在发电机模式下，电机由气体发生器驱动旋转，以便从其获取机械动力，其机械电力转换成电电力。
当具有两个自由涡轮发动机的飞行器在巡航飞行时，文献FR2 967 132和FR 2967 133建议让两个发动机中的一个处于待机模式，以便使其自由涡轮机与所述MGB不同步，同时增加从其它发动机获取的电力，从而使该系统的总的燃料消耗降低。已提出该待机模式的几种变型。
在第一变型中(被称为“超级空闲”)不同步的燃气轮机的气体发生器可以调节为慢空转速度。
在第二变型中(被称为“辅助超级空闲”)与MGB不同步的燃气涡轮机的气体发生器也可调节为慢空转速度，而辅助驱动扭矩同时经由电机和附件齿轮箱施加到气体发生器。
在第三变型中，发动机的燃烧室可以完全熄火，建议保持气体发生器以在巡航飞行阶段结束时便于重新点燃的速度旋转。速度的适当范围可被称为“优选的点火窗口”。这种运行模式被称为“转变”的模式，涉及向气体发生器提供长时间辅助。
在这三种运行模式(其可以在整个巡航飞行期间被保持)中，由待机的发动机传递到MGB的电力一般是零，并且通常是无法从其气体发生器获取电力。
在上述的三种变型中，有必要能够迅速地重新激活被去同步的发动机，尤其是在紧急情况下，例如在另一个发电机失效的情况下，在总共有三个或更多个发动机或有两个发电机而其它发动机失效的情况下。这就是为什么在气体发生器被保持以一定的速度旋转，所述速度便于在所述燃烧室被熄火的系统中重新点火。
使气体发生器在优选点火窗口中保持旋转(”转变”模式)以及在其被调节为空转速度(“辅助超级空闲”模式)时向气体发生器提供长时间的辅助都需要相对小的功率，但最终需要大量的能量，这因为该系统的目的在于使其在整个长持续时间里飞行。在其他解决方案中，FR 2 967 132和FR 2 967 133建议使用连接到其它发动机的气体发生器的启动器/发电机提供电力的点启动器或者由涡轮直接或间接驱动的发电机。
为紧急从低速状况或燃烧室熄火的状态重新启动，有必要对气体发生器的轴施加高电力，这是因为旋转组件的相当大的惯性以及发动机的相反的扭矩。该电力需要在在几秒钟的数量级的短时间内输送，以便使所述发动机能够快速重启。FR2 967 133提出一下等建议：可以使用电能，特别是从超级电容器获取的，来想气体发生器提供爆发性的辅助。
文献EP 2 602 458建议：使用从第一发动机的动力涡轮机获取的电力，以辅助第二发动机的气体发生器的旋转。电力是通过使用两个电机传送。它使得能够减少燃料消耗。第二发动机保持空闲模式。
文献EP 2 581 586也建议：使用两个超级电容器(其是用于存储电能的部件)，每一个超级电容由相应的由两个发电机中的一个的气体发生器驱动的发电机充电，并且其中的每一个用于提供爆发性能量，所述能量用于不同于熄火状态的发动机的另一个发动机。
在文献FR 2 914 697中，向发动机的气体发生器提供爆发性的加速辅助，尤其是通过经由有自由涡轮机驱动旋转的电机驱动的气体发生器输送机械电力。该系统还运行以提供减速辅助。
在此背景下，本发明的目的是提出一种结构，使得能够向第一涡轮发动机的气体发生器连续输送从其它涡轮发动机获取的电力，但是不必向在优选点火窗口中向所述第一发动机的气体发生器提供长时间的旋转辅助，目的还在于一种电存储部件，所述电存储部件由一台发动机充电，在重启第二发动机或辅助第二发动机加速时，提供爆发性的能量给第二发动机的气体发生器机。该结构可以优选地但不必须是，独立于机载电网(特别是，其可以是独立于电力供给，可以是电隔离)，其可以是实践中实施在飞行器中容易实现。
内容
为了这个目的，提供了一种用于具有至少两个自由涡轮发动机的飞行器的自由涡轮发动机辅助装置，所述装置包括电启动器和发电机，所述电启动器使用由第二发动机驱动的发电机产生的能量向第一发电机的气体发生器提供长时间辅助，所述辅助装置还包括：至少一个电存储部件、第一电力转换器和第二电力转换器，所述电存储部件电连接到所述电启动器，用于提供向所述气体发生器提供爆发性的辅助，所述电启动器由所述第一电力转换器提供电力，所述第一电力转换器使得所电启动器能够与所述电存储部件交换能量，用于提供所述爆发性的辅助，并且所述第一电力转换器将由用于长时间辅助的第二电力转换器提供的能量传送到所述电存储部件，所述辅助装置的特征在于，所述辅助装置还包括计算机，所述计算机用于：在长时间辅助期间中的预定的时间段中切断燃料向气体发生器的流动，以及将述气体发生器保持在较低的速度，以便辅助所述气体发生器重新点火。
在某些实现方式中，上述电机器可以在马达模式和发电机模式下发挥同样的功能，在这种情况下，结构可以是对称的，两个发电机的每一个能够被依次辅助。然而，非对称结构也是可能的，仅对两个发动机之一提供辅助。
由于这种结构，能够使用有限的重量和有限数量的部件安装用于飞行中的爆发性的辅助、用于启动时的爆发性的辅助以及用于旋转气体发生器的长时间辅助(例如在燃烧室中没有燃烧的情况下将其长时间维持旋转)的功能。能够以常规方式启动发动机，或对其提供空转。应注意，空转包括驱动气体发生器低速旋转速约10秒，而燃料供给被切断，以便使用由压缩机产生空气流来冷却发动机的的某些内部亚组件，以便从燃烧室清除由于启动期间点燃故障导致的未燃烧的燃料的任何累积。
带有两个电力转换器的系统使得有可能在以下之间交换能量：通常提供交流电(AC)的由第一发动机的气体发生器驱动的电机、通常也是交流电机的用于向第二发动机的气体发生器提供辅助的电机和可以具体输送直流电(DC)的电存储部件。因此，这两个转换器使得能够使用不同性质(DC或AC)或者不具有相同的特性(低或高电压，不同的频率)的能源。
该装置可以包括总线，例如电存储部件和第一电力转换器之间的高压直流总线，该总线独立于(电绝缘)飞行器的电网。因此，关于机载电网的要求并不适用于该总线，并且其电压可以不同于机载电网的电压，适于在电存储部件中存储能量，并也适于优化电机和电力转换器的重量。
有利的是，第一电力转换器是伺服控制。因此，第一电力转换器用于控制速度(频率)和施加到启动器旋转机(AC机)的扭矩。
有利的是，一个隔离部件(静态，机电的，或其他)使得所述两个电力转换器彼此电隔离，该电存储部件保持连接到所述第一电力转换器。因此，存储部件可将能量仅传递给第一发动机的气体发生器，不施加至任何第二电力转换器。
有利的是，第一电机也是发电机。这使得能使用经由第一电力转换器从第一电机获得的能量对电储存装置进行再充电。
有利的是，一个开关元件使得第二电力转换器能够连接到所述电存储部件。这使得能够使用经由第二电力转换器从第二发动机获取的能量对电储存装置再充电。
有利的是，与电存储部件的帮助下，可经由第一电力转换器控制该装置来在双发动机飞行期间提供爆发性的辅助用于可选地以受控的方式加速或减速第一发动机的气体发生器。如在文献FR 2 914 697说明的，这种方法使得有可能提高发动机的瞬间性能，从而降低因为所述发动机要求的电力的快速变化而导致的下降的幅度或飞行器的转子的速度的增加。特别地，在气体发生器的减速的情况下，暴发性的辅助包括取走能量，而在发电机被加速的情况下，爆发性的辅助包括在不从飞行器的机载电网获取能量的情况下输送能量。
有利的是，第二转换器通过由飞行器的第二发动机的气体发生器驱动的发电机的电机提供电力。本技术选则的结果是，所获得的辅助装置能够独立于机载电网，从而显著降低电磁干扰的问题，特别是那些由电缆输送导致的问题，简化了安装，并避免飞行器的机载电网、发电系统或电池的尺寸过大。此外，辅助装置可以由发动机制造商在设计和认证过程(不同于飞行器的设计和认证过程)的背景下提供。
例如，所述发电机第二电机还具有启动第二发动机的功能。因此，节省了重量并减少的所需的设备的数量，并且，使用辅助装置可以实现第一发动机的常规启动，或者发动机的空转。
有利的是，该装置可以每个发动机包括一个存储部件以参与的任一发动机的气体发生器的爆发性的辅助。
除了发动机的每个因而设置有特定的爆发性的辅助功能，当两个发动机被同时用于飞行器的推进(双发动机飞行条件)时每个发动机具有一个存储部件的事实使得能够将两个发电机的辅助装置电隔离。
在某些实施例中，可在气体发生器运行的周期中进行长时间的辅助，机械能适于以使得燃料消耗量最小化的低转速来保持所述气体发生器。在这种情况下，计算机在长时间辅助期间保持燃料向气体发生器流动确定的时间，并减少了气体发生器的速度，以便最小化燃料消耗。
最后，电存储部件可以包括至少超级电容器、混合电容器竞争者，锂离子电池，或任选具有集成DC/AC电力转换器的飞轮。
有利地提出，在所述气体发电机被供应能量期间，电存储部件应该通过从第一或第二发动机的气体发生器获取能量来再充电。
有利地指定的，电存储部件更具体被设计为接受高电力和短持续时间(几秒钟的量级)的放电儿没有损害，并且，在这点上，其是专用于向发动机的气体发生器提供的爆发性的辅助的功能。在这种情况下，其具体特别用于正常启动功能、紧急启动、和空转，也可用于在飞行中的辅助。
本发明还提供具有至少两个自由涡轮发动机的飞行器，并包括上述辅助装置。
该飞行器可能是直升机。
下面参考附图描述本发明。
附图说明
图1是本发明的系统的总图，包括在飞行器的推进及电气系统中。
图2是本发明的一个实施例的更具体的示意图。
图3至每9示出了使用图2的实施例的阶段或模式。
图10示出了本发明的一个替代实施例。
图11示出了本发明的另一替代实施例。
图12和13示出了本发明的两个其它替代实施例。
具体实施方式
参考图1，所提出的系统的一个实施例的总电气结构如下。
在飞行器上发电是通过主变速箱MGB(通常是三级型115伏/400赫兹的机器) 驱动的至少两个交流发电机ALT1和ALT2实现的，但也可以设想其它旋转机器。
此结构在在单发动机低成本巡航飞行的情形下有优势，这是因为其保证了发电和涡轮发动机的运行之间的功能和有机独立，从而能在低成本巡航飞行期间保持足够水平的可用性和冗余度，而两个发电机中的一个被保持在待机模式(与从其气体发生器获取任何能量不相容)。
此外，对发动机的运行而言，只要对应于由飞行器的机载电网所消耗的电电力的机械电力来自于自由涡轮机而非气体发生器，这种结构比从发动机的气体发生器获取电力就更为节能，特别是就对发动机的加速和特定耗能性能的影响而言。
ALT1和ALT2为飞行器的电网提供电力，用于为该电网提供电力的其它可能的能量源可以由以下构成：机载辅助电力单元(APU)，一个或多个蓄电池，或地面电力单元(当在地面上时)。
主齿轮箱MGB由发动机TAG1和TAG2驱动。在这个示例中，它们是自由涡轮轴发动机。其每个都具有气体发生器和通过飞轮驱动MGB的动力涡轮机(自由涡轮机)。
每个发动机TAG1和TAG2具有各自的旋转机(分别为G/S1和G/S2)，其适于作为启动器和作为发电机工作，并且在实施例中被描述为通过附件齿轮箱机械地连接到发动机的气体发生器。为了优化紧凑性和该装置的重量，优选G/S1和G/S2的机器结构与由气体发生器高速驱动想兼容，并且因此没有转子绕组(例如但不限于具有永久磁铁无刷同步机、可变磁阻电机或异步机器)。两个机器G/S1和G/S2被包括在独立于飞行器的电网运行的独立的电组件100中。
参考图2，独立电组件100包括以下组件。
首先有两条总线，总线1和总线2，使用直流(DC)电在高压(几百伏的数量级)下工作，其中总线彼此独立并独立于机载电网。
独立电组件还包括两个可逆的DC/AC静态电力转换器CVS1和CVS2(例如两级逆变器型或其它类型)，所述电力转换器CVS1和CVS2具体用于为G/S1和G/S2提供电力并控制旋转机器G/S1和G/S2的扭矩和速度。当电机由气体发生器驱动时，每个转换器能够作为可控整流器工作，并能调节相应的总线电压。
独立的电气组件100还包括电储存部件S1和S2，其针对提输送短暂和剧烈的放电进行了优化。例如，它们可以是超级电容器或混合电容器(可能装有自己的控制系统)、装有自己的电池管理系统(BMS)的锂离子(Li离子)电池或飞轮(flywheel) (具有加载/卸载AC/DC转换器)。
独立电组件100还包括电隔离部件120，所述电隔离部件120是机电接触型的或固态电力控制器(SSPC)类型的，用于将两个DC总线连在一起(并联)，以及相反地，将组件S1、总线1、CVS1、G/S1、TAG1隔离在一边，而将组件S2、总线2、CVS2、G/S2、TAG2隔离在另一边。
参照图3，以下描述双发动机飞行阶段。
一旦两个发动机TAG1和TAG2已经启动，则两个电机G/S1和G/S2由发动机TAG1和TAG2的气体发生器驱动，它们在发电机模式下运行，DC/AC转换器被控制为作为整流器使用适当的电流/电压关系用于再充电和/或在电存储部件S1和S2中保持电荷。隔离部件120断开。
因为在启动地面上的发动机时电存储部件有可能已经被放电，所以可能有必要在授权起飞之前等待电存储部件S1和S2再次被充电到标准水平。
以这样的方式执行再充电或保持电存储部件S1和S2的电荷(以补偿例如由于超级电容器堆或电池的平衡单元或实际由于飞轮摩擦而发生的内部损耗)：通过从各个发动机TAG1和TAG2的气体发生器获取能量而独立于机载电网。取决于其技术，在稳定条件下，对于每个存储部件S1和S2的损失的补偿可以不大于几十瓦特。
在这种运行模式中，DC总线相互电隔离，彼此独立地运行。
此外，在一个变型中，电存储部件的再充电的顺序的管理是利用滞后类型关系实现的：部件被充电到能量阈值E1，然后再充电被禁止(即不从气体发生器获取更多的电力)，直到存储的能量下降(内部损失的结果)到低于阈值E2，所述阈值E2小于E1。使用涉及主动平衡电路的电池或混合电容式技术，在两个充电阶段之间实现了相当长的停顿。
参考图4，在双发动机飞行中，存储在部件S1和S2的能量被用来优化发电机的运行。总的理念是，向发电机中的一个的气体发生器提供机械能的瞬时输入。然后可以设想两种运行模式，在下文详细描述所述运行模式。他们被说明用于运行，而隔离部件120断开。
首先，能够提供爆发性的辅助(assistance)，用于加速气体发生器。在转速从低速迅速升高时，向气体发生器传送机械电力用于改善其加速度，并因此增加发动机向自由涡轮机提供电力的速度，并因此显著降低直升机的转子的旋转速度的瞬时下降(在操作结束时发生)，从而增加了乘员的安全余量。
当气体发生器的初始速度缓慢时，该功能提供对性能的显著改进。当满足各标准时，这种运行模式可以应涡轮计算机的请求自动被激活，所述的标准例如是但不限于：该系统是可用的(未检测到故障)，存储在部件S1和S2中的能量水平足够的，发动机正在运行，气体发生器的初始速度在给定的范围内，以及由于发动机的运行线接近其防止浪涌(surge)的极限，检测到电力需求的快速增加。
当发动机的运行线远离其防止浪涌的保护极限时，当存储的能量的水平下降到低于某一阈值时，或者当速度超过特定阈值时候，停止辅助的浪涌。
此后，能提供爆发性的辅助用于使得气体发生器减速。在气体发生器的减速由防熄火关系的不快速减少的情形下，建议将转换器的设定点增加几个时刻，以便从气体发生器获取大量电力。结果，能够更迅速地使得气体发生器减速，从而提高一速度，使用该速度调节发动机减少喷射到燃烧室的燃料的流量，从而减少转子速度瞬时增加的幅度。
当满足个标准时，这种运行模式可以应涡轮计算机的请求自动被激活，所述的标准例如是但不限于：运行线接近防熄火流量限制，以及提供可用的容量用于存储当气体发生器被减速时从气体发生器获取的能量。
在一个变型中，电存储部件的容量因而尺寸略微超大，以确保在任何情况下，有用于储存能量的余量。
在替代方式中，可对DC总线添加一装置，用于耗散用来使得气体发生器减速的能量，例如由电阻元件和制动斩波器臂制成的组件。
也可以提供电力注入类型的爆发性的辅助。机械电力Pmec注入到气体发生器，以便在自由涡轮机中获得增加的效果。在飞行区的某些区域，能够从自由涡轮机回收动力K·Pmec，因而从增益K大于1的直升机的MGB回收动力K·Pmec。应当注意到，当在合适的条件下，给气体发生器提供辅助因而可以比向自由涡轮机或MGB中直接注入相同的辅助更有效。当存储在部件S1和S2的能量足够时，可以激活这种运行模式，可以是应乘员的请求的预防性方式(例如高负载和/或在高海拔和/或在高温下)激活，或者可以是在发动机的计算机的请求下自动激活，以便为在所述一个发动机不工作(OEI)应急等级(在自由涡轮机的速度降至低于一定的阈值或检测到来自其他发电机检测电力的损失的情形下)的短时间内提高额外的电力。
参考图5，可以看到单发动机低成本巡航飞行阶段。
当用于允许该模式的条件存在(这意味着在所述部件S1和/或S2存储有足够的能量等)时，航空电子设备向气体涡轮机的计算机(例如，在图中TAG2)发送进入待机的指令。
在如在图5中所示的第一变型(被称为“超级空闲”变型)中，TAG2的计算机减小燃料的流量，并调节气体发生器的速度至低设定值，从而使动力涡轮机能够不再与MGB同步(以便到直升机的电力为零)，使燃料消耗低。同时，电机G/S2和相关联的转换器CVS2被抑制，以便避免从TAG2的气体发生器获取电力。
电机G/S1和转换器CVS1变成“发电机”模式(如果其还不在该模式)中；两个DC总线然后电通过重新配置隔离部件120而电连接在一起。从TAG1的气体发生器中所获取的能量被用于在电存储部件S1和S2保持电荷：这种保持电荷的功能可以连续进行或者在两个部件的每一个上不连续地依次进行。
在第二变型中，如图6所示，发动机TAG2的计算机切断燃料流并调节气体发生器的速度至设定值。由于TAG2的燃烧室被熄火，燃料消耗为零，自由涡轮机变得与MGB不同步。同时，电机G/S2和相关联的转换器CVS2转变为马达模式，其中速度设定值由调节器限定并且对应于燃烧室内的理想点火窗口。气体发生器开始自转，并在几秒钟后，其速度稳定在这个设定点，燃烧室熄火。电机G/S1和转换器CVS1进入发电机模式(如果其不是已经进入该模式)。
通过重新配置隔离部件120而把两个直流总线电连接在一起。从发动机TAG1的气体发生器获取的能源用于保持电存储部件S1和S2中的电荷，以便由电力转换器CVS2为电气机G/S2提供电力。这一方面构成向发动机TAG2的气体发生器提供长时间辅助，被称为“转变”模式。
在图7所示的变型中，计算机维持对向发动机TAG2的燃料供给，对旋转其气体发生器提供长时间辅助，与参照图6描述的原理相同。为此目的，计算机调节气体发生器的速度至设定值，以便优化所述涡轮机的运行且最小化燃料消耗。在这种运行模式中(被称为“辅助超级空闲”)，CVS2和G/S2在马达模式下运行。
在运行的这些阶段中，电组件100保持独立于机载电网。
单发动机低成本巡航飞行模式可以以两种不同的方式退出。首先，参考图8，当并不急于重新启动TAG2时，应使用正常的程序的电子设备的请求启动：起初，两个DC总线是通过重新配置电隔离部件120而彼此电隔离。
如果发动机TAG2最初在燃烧室已经点火时待机(“超级空闲”或“辅助超级空闲”模式)，电机G/S2被控制为：输送驱动扭矩以便使用存储在电存储部件S2 的能量来提供爆发性的辅助，以加速气体发生器。同时，发动机TAG2的计算机使用预定关系增加燃料流量。如果发动机TAG2最初在燃烧室熄火时待机(“转变”模式)，则计算机启动类似于上述的启动顺序，除了发动机TAG2的气体发生器被已经在理想的点火窗驱中被驱动。当检测到燃烧室点火，由电机G/S2输送的扭矩增大，发动机TAG2的计算机根据预定的关系增加燃料的流量。无论哪种方式，当速度NG超过可持续的阈值时，电力辅助被开，发动机TAG2通过其自身的装置加速到飞行速度。
应当指出，类似的顺序可以用于直升机是在地面上时在起飞前启动发动机，除了每个发动机的气体发生器最初完全停止。发动机通常被依次启动，一个接一个。一旦两个发动机都已在起飞前启动，则使用上述步骤(参见图3)对电存储部件S1和S2再充电。
参考图9，在单发动机低成本飞行的特定条件下，乘员可能需要从发动机TAG2快速获取电力：这可能发生在来自发动机TAG1的电力损失的情形下，或者在意外电力需求(需要来自两个发动机的电力，因而需要迅速脱离单发动机模式(避开障碍物等))的情形下。在这种情况下，使用紧急程序进行重新启动，其目的是使发动机TAG2在短时间内达到其飞行速度甚至其OEI速率。
最初，两个DC总线通过重新配置电隔离部件120而电隔离。如果发动机TAG2最初在燃烧室已经点火事待机(“超级空闲”或“辅助超级空闲”模式)，电机G/S2被操作为：输送驱动扭矩以便提供爆发性的辅助来以加速气体发生器。这种辅助的水平显著高于标准启动步骤。同时，发动机TAG2的计算机使用预定关系增加燃料流量，同样地优化用于快速重启涡轮机。
如果发动机TAG2最初在燃烧室熄火时待机(“转变”模式)，则计算机触发燃烧室点火，气体发生器已在理想点火窗口被驱动旋转这一事实使得该操作更容易。此后，如上所述，计算机继续请求爆发性电力辅助以加速气体发生器，其根据预定关系增加燃料的流量，同样地优化用于快速重启涡轮机。
在这两种情况下，对气体发生器的爆发性的辅助可以延伸超出正常启动过程中使用的启动器切断速度阈值，以尽量减少由发动机加速到其飞行速度或OEI速度所花费的时间。
一旦直升机在地面上，在关闭涡轮机之前，建议对混合电力装置的电存储部件再充电，使其准备好下次启动。可以在需要进入“地面空闲”期间执行此步骤，以用于停止之前平衡发动机温度。
与参照图10描述变型。
独立的电组件101类似于上述独立电组件100，但电存储部件S1和S2由单个存储部件S.代替。例如，其尺寸被确定为能够紧急启动单发电机。优点是在重量和紧凑性方面的节省。在再充电模式(双发电机运行)中，两个电力转换器CVS1或CVS2之一由主管电脑指定为“主”，负责对储部件S进行再充电。重新配置部件121使电存储部件S被连接到转换器CVS2并且使组件的S-CVS2-G/S2与组件CVS1-G/S1电隔离，或者，相反，使存储件S被连接到转换器CVS1，组件S-CVS1-G/S1与组件CVS2-G/S2电隔离，用于使用发动机中的一个或另一个对部件S进行充电的或对发动机提供爆发性供给的阶段。
重新配置部件121也能够将组件CVS2(G/S2)-CVS1(G/S1)保持电连接在一起，用于单发动机飞行阶段，所述阶段涉及由作为发电机运行的其它电机向作为马达运行的电机中的一个提供电力(“转变”模式和“辅助超级空闲”模式)。
参照图11描述另一种变型。
在本实施例中，电组件102不独立于机载电网。电机G/S1与转换器CVS1之间的电连接经由机载电网进行。只有一个电存储部件S，专用于经由转换器CVS2和电机G/S2向发动机TAG2提供爆发性的辅助。它可能由转换器和电机G/S1或由转换器CVS2和电机G/S2充电，具体取决于该重新配置部件122的位置。在低成本巡航飞行期间，发动机TAG1不进入待机模式。与此相反，在发动机TAG2可以设为燃烧室点火(“辅助超级空闲”模式)时的待机模式或燃烧室熄火(“转变”模式)时的待机模式，其中，对气体发生器的长时间辅助所需的电能经由G/S1，CVS1，CVS2，和G/S2或经由ALT1，CVS1，CVS2和G/S2(与图1关联的ALT1)取自于发动机TAG1。在此第二实例中，G/S1可以由一个简单的非控制启动器来代替。
重新配置部件122使电存储部件S被连接到转换器CVS2并且使组件的S-CVS2-G/S2与组件CVS1和机载电网电隔离，或者，相反，使存储件S被连接到转换器CVS1，组件S-CVS1-G/S1与组件CVS2-G/S2电隔离，用于对部件S进行充电的或对发动机提供爆发性供给的阶段。
参照图12描述另一种变型，该发动机TAG1具有附件板，所述板包括用于起飞运动的两个电机，特别是启动电机D1和发电机电机G1。机器D1(其用于发动机TAG1的正常启动)由机载电网提供电力，而机器G1被连接到转换器CVS1。该电路的其余部分类似于图9。单个电存储部件S专用于向发动机TAG2提供爆发性的辅助。
重新配置部件123使电存储部件S被连接到转换器CVS2并且使组件的S-CVS2-G/S2与组件CVS1-G1电隔离，或者，相反，使存储件S被连接到转换器CVS1，组件S-CVS1-G/S1与组件CVS2-G/S2-TAG2电隔离，用于使用发动机中的一个或另一个对部件S进行充电的或对发动机TAG2提供爆发性供给的阶段。
重新配置部件123也能够将组件CVS2(G/S2)-CVS1(G 1)保持电连接在一起，用于单发动机飞行阶段，所述阶段涉及向由电机G1向电机G/S2提供电力。
由元件G1、CVS1、123、S、CVS2和G/D 2构成的组件标示为103的独立电组件。其独立于机载电网。
参照图13描述另一种变型。
电气组件104包括连接到所述机载电网的转换器CVS1。
它也包括转换器CVS2，所述转换器CVS2连接到切换部件130，用于将其连接到电机G/S1(连接到发动机TAG1)或电机G/S2(连接到发动机TAG2)。两个电机G/S1和G/S2不能同时连接到转换器CVS2。
配置部件124还用于将电存储部件S连接到转换器CVS1，以便通过机载电网进行充电，或者连接到转换器CVS2，以向发动机TAG1和TAG2之一提供爆发性的辅助，作为开关元件130的位置的函数。电存储部件S也可以同时连接到两个转换器CVS1和CVS2。
该重新配置部件104能使转换器CVS1经由开关元件130连接到转换器CVS2，以便向连接到转换器CVS2的发动机的气体发生器提供长时间辅助(特别是在燃烧室熄火的待机状态下，而发动机的气体发生器保持在优选的点火窗口，即在“超级空闲”模式，并以及燃烧室被点火的待机模式下，即“辅助超级空闲”模式)。
应当指出，该机载电网由由该发动机TAG1或TAG2中的至少一个直接或间接驱动的一个或多个交流发电机提供电力，并且当一个或另一个熄火，另一个有必要长时间向机载电网提供电力。
本发明并不限定于所描述的实施例，而是延伸到权利要求的范围内的所有变型。

Claims (12)

1.一种用于具有至少两个自由涡轮发动机(TAG1，TAG2)的飞行器的自由涡轮发动机(TAG1)的辅助装置(100；101；102；103；104)，所述装置包括电启动器(D1)和发电机(G2)，所述电启动器(D1)使用由第二发动机(TAG2)驱动的发电机(G2)产生的能量向第一发电机(TAG1)的气体发生器提供长时间辅助，所述辅助装置还包括：至少一个电存储部件(S1；S)、第一电力转换器(CVS1)和第二电力转换器(CVS2)，所述电存储部件电连接到所述电启动器(D1)，用于向所述气体发生器提供爆发性的辅助，所述电启动器(D1)由所述第一电力转换器(CVS1)提供电力，所述第一电力转换器(CVS1)使得所述电启动器(D1)能够与所述电存储部件(S1；S)交换能量，用于提供所述爆发性的辅助，并且所述第一电力转换器(CVS1)将由用于长时间辅助的第二电力转换器(CVS2)提供的能量传送到所述电存储部件，所述辅助装置的特征在于，所述辅助装置还包括计算机，所述计算机用于：在长时间辅助期间中的预定的时间段中切断燃料向气体发生器的流动，以及将述气体发生器保持在较低的速度，以便协助所述气体发生器重新点火。
2.根据权利要求1所述的辅助装置，其中，一个隔离部件使得所述两个电力转换器(CVS1，CVS2)彼此电隔离，所述电存储部件(S1；S)保持连接到所述第一电力转换器(CVS1)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的辅助装置，其中，第一电机(G1/S1)也是发电机。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的辅助装置，其中，第二电机(G 2)由第二发动机(TAG2)的气体发生器驱动。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的辅助装置，其中，开关部件(120；121；122；123；124)使得所述第二转换器(CVS2)能够连接到所述电存储部件(S1；S)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的辅助装置，其中，第二转换器(CVS2)由以下提供电力：由飞行器的第二发动机(TAG2)的气体发生器驱动的发电机(G2)。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的辅助装置，其中，在适当情况下，所述电存储部件(S1；S)能够用于在双发动机的飞行条件下辅助所述气体发生器的受控的加速或减速。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的辅助装置，每个发电机(TAG1，TAG2)包括一个存储部件(S1，S2)，以便用于所述发动机(TAG1，TAG2)中的任意一个的气体生成器的爆发性加速。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的辅助装置，其中，所述计算机在长时间辅助期间将燃料向气体发生器的流动保持预定的时间段，并减小气体发生器的速度，以便尽量减少燃料消耗。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的辅助装置，其中，所述电存储部件(S1；S)包括超级电容器、混合电容、锂离子电池，或具有集成的DC/AC转换器的飞轮。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的辅助装置，其中，可以通过以下对所述电存储部件进行再充电：在燃料供给所述气体发生器的周期期间，从所述第一发动机或第二发动机(TAG2TAG1)的气体发生器获取能量。
12.具有至少两个自由涡轮发动机的飞行器，包括根据权利要求1至11中任意一项所述的辅助装置。
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