CN108928493A - 用于飞行器的推进系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于飞行器的推进系统及其操作方法。所述推进系统包括由燃机机械地驱动的发电机，其中所述发电机被配置成生成交流电电功率。所述推进系统另外包括电源总线，所述电源总线电性连接到所述发电机且被配置成接收和传输由所述发电机生成的所述交流电电功率。另外，所述推进系统包括电动推进器组件，所述电动推进器组件包括电动机和驱动地连接到所述电动机的推进器，所述电动机电性连接到所述电源总线以用于从所述电源总线接收交流电电功率。

Description

用于飞行器的推进系统及其操作方法

技术领域

本发明的主题大体上涉及飞行器推进系统，以及更具体地说，涉及以交流电电功率操作的飞行器推进系统。

背景技术

常规商业飞行器大体上包括机身(fuselage)、一对机翼和提供推力的推进系统(propulsion system)。推进系统通常包括至少两个飞行器发动机(aircraft engines)，例如涡扇喷气发动机(turbofan jet engines)。每个涡扇喷气发动机安装到飞行器的相应一个机翼，例如在与机翼和机身分离的机翼下方的悬挂位置中。

最近，已提出具有混合-电动设计的推进系统。使用这些推进系统，电源可向电扇(electric fan)提供电功率(electric power)，以用于为电扇供电。更具体地说，电源总线(power bus)可将电功率从电源传递到电扇。这些系统以直流电形式传输电功率，所述直流电形式正如是常规地已知为电功率传输的更加适当的形式，尤其在相对高的高度下。

使用此类系统，可以交流电形式生成电功率和/或可以交流电形式利用电功率。因此，电源总线包括开关站(switching stations)或终端站(terminal stations)，以用于使电功率在交流电形式与直流电形式之间转换。然而，这些开关站或终端站可能相对沉重，从而导致混合电动飞行器设计的效率低下。因此，能够克服这些缺陷的用于飞行器的推进系统将是有用的。

发明内容

本发明的各方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本发明的实践而得知。

在本发明的一个示例性实施例中，提供一种用于飞行器的推进系统。推进系统包括燃机(combustion engine)和由燃机机械地驱动(mechanically driven)的发电机(electric generator)。发电机被配置成生成交流电电功率。推进系统另外包括电源总线，所述电源总线电性连接到发电机且被配置成接收和传输由发电机生成的交流电电功率。另外，推进系统包括电动推进器组件(electric propulsor assembly)，所述电动推进器组件包括电动机和驱动地连接到电动机的推进器，所述电动机电性连接到电源总线以用于从电源总线接收交流电电功率。此外，电源总线或电动推进器组件中的至少一个包括电流限制装置(current limiting means)，所述电流限制装置能够选择性地与电动推进器组件的电动机串联连接以用于限制提供到电动机的电流。

在某些示例性实施例中，发电机是被配置成以各种频率(at variousfrequencies)生成交流电电功率的可变频率发电机(variable frequency electricgenerator)，其中电源总线被配置成以所述各种频率将交流电电功率从发电机传输到电动机。举例来说，在某些示例性方面中，发电机被配置成以与燃机的转速成比例(proportional to)的各种频率生成交流电电功率。

在某些示例性实施例中，发电机包括多个极(poles)，其中电动机包括多个极，其中所述发电机的极数不同于所述电动机的极数。

在某些示例性实施例中，电流限制装置包括能够选择性地与电动推进器组件的电动机串联连接的电阻器(resistor)或功率转换器(power converter)中的至少一个。

在某些示例性实施例中，推进器是可变桨距推进器(variable pitchpropulsor)。

在某些示例性实施例中，燃机是涡轮螺旋桨发动机(turboprop engine)、涡轮风扇发动机(turbofan engine)或涡轮轴发动机(turboshaft engine)中的至少一个。

在某些示例性实施例中，电动推进器组件的电动机和推进器一起被配置为第一电扇，且其中电动推进器组件进一步包括第二电扇，所述第二电扇类似地包括电动机和驱动地连接到电动机的推进器，所述第二电扇的电动机也电性连接到电源总线以用于从电源总线接收交流电电功率。

在本发明的示例性方面中，提供一种用于操作飞行器的推进系统的方法。推进系统包括燃机、由燃机机械地驱动的发电机、电源总线、以及具有电动机和推进器的电动推进器组件。所述方法包括：操作燃机以驱动发电机；使用发电机生成交流电电功率；通过电源总线将交流电电功率传递到电动推进器组件的电动机以向电动机供电；和使用电动机驱动电动推进器组件的推进器。所述方法还包括修改(modifying)电动推进器组件的可变几何形状部件以修改电动机上的负载。

在某些示例性方面中，生成交流电电功率包括以第一频率生成交流电电功率，其中通过电源总线将交流电电功率传递到电动机包括通过电源总线以第一频率将交流电电功率传递到电动机，且其中所述方法进一步包括在以第一频率生成交流电电功率之后使用发电机以第二频率生成交流电电功率，和通过电源总线以第二频率将交流电电功率传递到电动推进器组件的电动机以向电动机供电。举例来说，在某些示例性方面中，使用电动机驱动电动推进器组件的推进器包括响应于通过电源总线以第一频率将交流电电功率传递到电动机而以第一转速(at a first rotational speed)驱动电动推进器组件的推进器。另外，在这种示例性方面的情况下，所述方法可进一步包括响应于通过电源总线以第二频率将交流电电功率传递到电动机而以第二转速驱动电动推进器组件的推进器。

在某些示例性方面中，所述方法进一步包括至少部分地基于发电机的转速而确定电动机的全转速(full rotational speed)，和确定电动机在全转速的预定阈值(predetermined threshold)以下操作(operating)。在这种示例性方面的情况下，通过电源总线将交流电电功率传递到电动机可包括响应于确定电动机在全转速的预定阈值以下操作而限制提供到电动机的电流的量。举例来说，在某些示例性方面中，限制提供到电动机的电流的量包括将交流电电功率通过电阻器或功率转换器中的至少一个传递到电动机。

在某些示例性方面中，所述方法进一步包括至少部分地基于发电机的转速而确定电动机的全转速，和确定电动机在全转速的预定阈值以下操作，其中修改电动推进器组件的可变几何形状部件(variable geometry component)以修改电动机上的负载包括响应于确定电动机在全转速的预定阈值以下操作而修改电动推进器组件的可变几何形状部件以减少电动机上的负载。举例来说，在某些示例性方面中，修改电动推进器组件的可变几何形状部件包括改变电动推进器组件的推进器的多个叶片的桨距。

在某些示例性方面中，所述方法进一步包括确定电动推进器组件的电动机的滑移在预定操作滑动阈值以外(outside a predetermined operating slip threshold)，其中修改电动推进器组件的可变几何形状部件以修改电动机上的负载包括响应于确定电动推进器组件的电动机的滑移在预定操作滑动阈值以外而修改电动推进器组件的可变几何形状部件以修改电动机上的负载。举例来说，在某些示例性方面中，修改电动推进器组件的可变几何形状部件包括改变电动推进器组件的推进器的多个叶片的桨距(pitch)。

在某些示例性方面中，电动推进器组件的电动机是绕线磁场电动机(wound fieldelectric motor)，且所述方法进一步包括确定系统参数(system parameter)，其中在这种示例性方面的情况下，使用发电机生成交流电电功率进一步包括响应于所确定的系统参数而修改使用发电机生成的交流电电功率的电压。

在本发明的另一示例性实施例中，提供一种用于飞行器的推进系统。推进系统包括燃机和由燃机机械地驱动的发电机，所述发电机被配置成生成交流电电功率并限定多个极。推进系统进一步包括电源总线，所述电源总线电性连接到发电机且被配置成接收和传输由发电机生成的交流电电功率。推进系统进一步包括电动推进器组件，所述电动推进器组件具有电动机和驱动地连接到电动机的推进器，所述电动机电性连接到电源总线以用于从电源总线接收交流电电功率，所述电动机限定多个极并限定不同于由发电机限定的极数的极数。

在某些示例性实施例中，发电机的极数小于电动机的极数，例如小于电动机的极数的一半。

参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入于本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本发明的实施例，且连同所述描述一起用于解释本发明的原理。

附图说明

本说明书中针对所属领域的技术人员来阐述本发明的完整和启发性公开内容，包括其最佳模式，本说明书参考了附图，其中：

图1是根据本发明的各种示例性实施例的飞行器的俯视图。

图2是如可安装到图1的示例性飞行器的燃气涡轮发动机的示意性横截面图。

图3是根据本发明的示例性实施例的电扇组件的示意性横截面图。

图4是根据本发明的另一示例性实施例的飞行器的俯视图。

图5是根据本发明的示例性实施例的电机的示意性轴向横截面图。

图6是根据本发明的另一示例性实施例的电机的示意性轴向横截面图。

图7是根据本发明的又一示例性实施例的电机的示意性轴向横截面图。

图8是根据本发明的实施例的如可并入图7的示例性电机的转子的透视图。

图9是图7的示例性电机的一个示例性实施例的示意图。

图10是根据本发明的示例性实施例的推进系统的示意图。

图11是根据本发明的示例性方面的用于操作推进系统的方法的流程图。

图12是根据本发明的另一示例性方面的用于操作推进系统的方法的流程图。

具体实施方式

现将详细参考本发明的当前实施例，其中的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示来指代图中的特征。图中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”、“第三”等可互换使用以区分一个部件与另一部件，且并不意图表示个别部件的位置或重要性。

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。

如在整个说明书和权利要求书中所用的近似语言用于修饰任何定量表示，这些定量表示可容许变化而不会导致其相关的基本功能变化。因此，由例如“约”、“大约”和“基本上”的一个或多个术语修饰的值不限于指定的确切值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精确度、或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精确度。举例来说，近似语言可指处于10％的裕度内(within a ten percent margin)。

在此处以及贯穿本说明书和权利要求书，范围限制可进行组合和互换。除非上下文或措辞另外指示，否则此类范围可被识别，且包括其中包括的所有子范围。举例来说，本文中所公开的所有范围都包括端点，且所述端点能够彼此独立组合。

如本文中所使用，术语“处理器”和“计算机”和相关术语，例如“处理装置”、“计算装置”和“控制器”不仅限于在此项技术中被称作计算机的那些集成电路，而是进一步广泛地指微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路和其它可编程电路中的一个或多个，且这些术语在本文中可互换使用。在本文中所描述的实施例中，计算机或控制器可另外包括存储器。存储器可包括但不限于例如随机存取存储器(RAM)等计算机可读媒体和例如闪存等计算机可读非易失性媒体。另一选择为，也可使用软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)和/或数字多功能光盘(DVD)。而且，在本文中所描述的实施例中，计算机或控制器可包括一个或多个输入通道和/或一个或多个输出通道。输入通道可以是但不限于：与操作者接口相关联的计算机外围设备，例如鼠标和键盘等；或用于确定发动机的操作参数的传感器，例如与发动机相关联的发动机传感器，所述发动机例如燃气涡轮发动机。此外，在示例性实施例中，输出通道可包括但不限于操作者接口监视器，或输出通道可链接到各个部件以基于例如从输入通道查看的数据和/或存储于存储器中的数据或指令而控制此类部件。举例来说，存储器可存储软件或其它指令，所述软件或其它指令当由控制器或处理器执行时允许控制器进行某些操作或功能。术语“软件”可包括存储于存储器中或能够由存储器存取以用于由例如控制器、处理器、客户端和服务器执行的任何计算机程序。

现在参考附图，其中贯穿附图类似的数字指示相同的元件，图1提供了如可结合有本发明的各种实施例的示例性飞行器10的俯视图。如图1中所示出，飞行器10限定延伸穿过其中的纵向中心线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以及包括左舷侧(port side)和右舷侧(starboard side)的机翼组件(wing assembly)。更具体地说，机翼组件的左舷侧是第一左舷侧机翼20，且机翼组件的右舷侧是第二右舷侧机翼22。第一机翼20和第二机翼22各自相对于纵向中心线14侧向向外延伸。第一机翼20和机身12的一部分共同限定飞行器10的第一侧24，并且第二机翼22和机身12的另一部分共同限定飞行器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(leading edge flaps)28以及一个或多个后缘襟翼30。飞行器10进一步包括具有用于偏航控制(yaw control)的舵翼(未示出)的竖直稳定器32和一对水平稳定器34，每个水平稳定器34具有用于俯仰控制的升降襟翼(elevator flap)36。机身12另外包括外表面或表皮38。然而，应了解，在本发明的其它示例性实施例中，飞行器10可另外或另一选择为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可包括任何其它配置的稳定器。

现在还参考图2和图3，图1的示例性飞行器10另外包括推进系统50，所述推进系统50具有第一推进器组件52和第二推进器组件54。图2提供第一推进器组件52的示意性横截面图，图3提供第二推进器组件54的示意性横截面图。如所描绘，第一推进器组件52和第二推进器组件54中的每一个都被配置为翼下安装推进器组件(under-wing mountedpropulsor assemblies)。

特别地参考图1和图2，第一推进器组件52被安装或配置为安装到飞行器10的第一侧24，或更具体地说，被安装到飞行器10的第一机翼20。第一推进器组件52总体包括燃机和推进器，且更具体地说，包括涡轮机(turbomachine)102和初级风扇(参考图2被简称为“风扇104”)。更具体地说，对于所描述的实施例，第一推进器组件52被配置为涡扇发动机100(即，涡轮机102和风扇104被配置为涡扇100的部分)。

如图2中所示出，涡扇发动机100限定轴向方向A1(平行于为了参考而提供的纵向中心线101延伸)和径向方向R1。如所陈述，涡扇100包括风扇104和布置于风扇104下游的涡轮机102。

所描绘的示例性涡轮机102大体上包括基本上管状外部壳体(tubular outercasing)106，所述外部壳体106限定环形入口(annular inlet)108。外部壳体106以串流关系包覆：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，其包括第一低压(LP)涡轮118和第二高压(HP)涡轮116；以及喷气排气喷嘴区段120。

对于所描绘的实施例，涡扇发动机100的示例性涡轮机102另外包括能够与涡轮区段的至少一部分以及压缩机区段的至少一部分一起旋转的一个或多个轴。更具体地说，对于所描绘的实施例，涡扇发动机100包括高压(HP)轴或转轴(spool)122，所述高压轴或转轴122将HP涡轮116驱动地连接到HP压缩机112。另外，示例性涡扇发动机100包括低压(LP)轴或转轴124，所述低压轴或转轴124将LP涡轮118驱动地连接到LP压缩机110。

此外，所描绘的示例性风扇104被配置为可变桨距风扇(variable pitch fan)，所述可变桨距风扇具有以间隔开的方式连接到盘130的多个风扇叶片128。风扇叶片128大体上沿径向方向R1从盘130向外延伸。借助于风扇叶片128可操作地连接到合适的致动构件132，每个风扇叶片128都能够围绕相应桨距轴线P1相对于盘130旋转，所述致动构件被配置成共同改变(collectively vary)风扇叶片128的桨距。风扇104机械连接到LP轴124，使得风扇104由第一LP涡轮118机械地驱动。更具体地说，风扇104(其包括风扇叶片128)、盘130、和致动构件132通过动力齿轮箱134机械连接到LP轴124，且能够通过穿过动力齿轮箱134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的旋转速度逐步降低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)供能。

仍参考图2的示例性实施例，盘130由可旋转的前部轮毂136覆盖，所述前部轮毂136具有空气动力学轮廓(aerodynamically contoured)以促进气流通过多个风扇叶片128。另外，涡扇发动机100包括环形风扇壳体或外部机舱(outer nacelle)138，所述环形风扇壳体或外部机舱138周向包围风扇104和/或涡轮机102的至少一部分。因此，所描绘的示例性涡扇发动机100可被称为“涵道(ducted)”涡扇发动机。此外，由多个周向间隔开的出口导叶140相对于涡轮机102支承机舱138。机舱138的下游区段142在涡轮机102的外部部分上方延伸，以便在其间限定旁路气流通道144。

仍参考图2，推进系统50另外包括电机(electric machine)，对于所描绘的实施例，所述电机被配置为发电机56。发电机56和涡扇发动机100在本文中可大体上被称为推进系统50的电源。另外，对于所描绘的实施例，发电机56定位在涡扇发动机100的涡轮机102内且与涡扇发动机100的轴中的一个机械连通(in mechanical communication with)(即，发电机56由涡扇发动机100的轴中的一个机械地驱动)。更具体地说，对于所描绘的实施例，发电机通过LP轴124由第一LP涡轮118驱动。发电机56被配置成将LP轴124的机械功率转化成电功率。因此，发电机56也由涡轮机102的LP系统(包括LP涡轮118)供能。此外，如下文将更详细地论述，发电机56大体上被配置成生成交流电电功率。

然而，应了解，在其它示例性实施例中，发电机56可替代地定位在涡轮机102内的任何其它合适的位置处或别处，且可例如通过涡扇发动机(或任何其它燃机)以任何其它合适的方式驱动。举例来说，在其它实施例中，发电机56可在涡轮区段内与LP轴124共轴地安装，或可选择地为可相对于LP轴124偏置且通过合适的齿轮系驱动。另外或另一选择为，在其它示例性实施例中，发电机56可替代地由HP系统，即，由HP涡轮116通过HP轴122、或经由双驱动系统由LP系统(例如，LP轴124)和HP系统(例如，HP轴122)二者供电。

应进一步了解，在其它示例性实施例中，图2中所描绘的示例性涡扇发动机100可具有任何其它合适的配置。举例来说，在其它示例性实施例中，风扇104可能不是可变桨距风扇，且进一步在其它示例性实施例中，LP轴124可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，在其它示例性实施例中，第一推进器组件52可包括任何其它合适类型的发动机。举例来说，在其它示例性实施例中，涡扇发动机100可替代地被配置为涡轮螺旋桨发动机或非涵道涡扇发动机。另外，在其它实施例中，涡扇发动机100可替代地被配置为用于驱动发电机56的任何其它合适的燃机。举例来说，在其它实施例中，涡扇发动机可被配置为涡轮轴发动机(参见例如图4)或任何其它合适的燃机，例如内燃机。

仍参考图1和图2，所描绘的推进系统50另外包括电源总线(electrical powerbus)58，以允许发电机56与推进系统50和/或飞行器10的一个或多个其它部件电性连通(inelectrical communication with)。对于所描绘的实施例，电源总线58包括连接到发电机56的一根或多根电缆或电线60，且对于所描绘的实施例，延伸穿过出口导叶140中的一个或多个。如下文将更详细地论述，电源总线大体上被配置成接收和传输由发电机56生成的交流电电功率。

现在特别参考图1和图3，示例性推进系统50另外包括定位在或被配置成定位在与第一推进器组件52间隔开的位置处的第二推进器组件54。更具体地说，对于所描绘的实施例，第二推进器组件54沿侧向方向L安装于远离第一推进器组件52的位置处，使得其沿侧向方向L吸入不同气流。然而，在其它实施例中，第一推进器组件52和第二推进器组件54各自可使用共同安装件而安装到飞行器10。然而，通过这种配置，第一推进器组件52和第二推进器组件54仍可通过使得其例如沿侧向方向L彼此间隔开的方式而定位在安装件上，使得其沿侧向方向L吸入不同气流。

仍参考图1和3的示例性实施例，第二推进器组件54安装到飞行器10的第二侧26，更确切地说(rather)安装到飞行器10的第二机翼22。特别参考图3，第二推进器组件54大体上被配置为电动推进器组件，所述电动推进器组件包括电动机和驱动地连接到电动机的推进器。更具体地说，对于所描绘的实施例，电动推进器组件包括电扇200，所述电扇200包括电动机206和推进器/风扇204。电扇200限定沿延伸穿过其中以便于参照的纵向中心线轴线202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能够通过电动机206围绕中心线轴线202旋转。

风扇204包括多个风扇叶片208和将风扇204驱动地连接到电动机206的风扇轴210。多个风扇叶片208附接到风扇轴210/能够与所述风扇轴210一起旋转，且大体上沿电扇200的周向方向(未示出)间隔开。在某些示例性实施例中，多个风扇叶片208可以固定方式附接到风扇轴210，或可替换的，多个风扇叶片208可能够相对于风扇轴210旋转，例如在所描绘的实施例中。举例来说，多个风扇叶片208各自限定相应桨距轴线P2，且对于所描绘的实施例，多个风扇叶片附接到风扇轴210，使得多个风扇叶片208中的每一个的桨距可例如同时通过桨距改变机构211来改变。改变多个风扇叶片208的桨距可增大第二推进器组件54的效率和/或可允许第二推进器组件54实现所要的推力曲线(profile)。此外，如下文将论述，改变多个风扇叶片208的桨距可在电动机206的操作期间调整电动机206上的负载。通过这种示例性实施例，风扇204可被称为可变桨距风扇。

此外，对于所描绘的实施例，所描绘的电扇200另外包括风扇壳体或外部机舱212，所述风扇壳体或外部机舱212通过一个或多个支柱或出口导叶216附接到电扇200的芯部214。对于所描绘的实施例，外部机舱212基本上完全包围风扇204，且具体地说包围多个风扇叶片208。因此，对于所描绘的实施例，电扇200可被称为涵道电扇(ducted electricfan)。

仍特别参考图3，风扇轴210在芯部214内机械连接到电动机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、例如一个或多个滚子轴承、球轴承或任何其它合适的轴承来支承。另外，电动机206可以是内转子(inrunner)电动机(即，包括定位在定子的径向内侧的转子)，或可替换地可以是外转子(outrunner)电动机(即，包括定位在转子的径向内侧的定子)。此外，如下文将更详细地论述，电动机206电性连接到(electrically coupled to)电源总线58以用于从电源总线58接收交流电电功率(即，由发电机56生成的交流电电功率)。

然而，应了解，图3中所描绘的示例性电扇200仅借助于实例而提供。在其它示例性实施例中，电扇200可具有任何其它合适的配置。举例来说，在其它示例性实施例中，电扇200可被配置为非涵道(unducted)电扇(即，不包括外部机舱212)。另外或可替换地，在其它示例性实施例中，电扇200可包括未示出的其它部件，例如定位在多个风扇叶片208的上游的一个或多个入口导叶。此外，在这种实施例中或在替代实施例中，电扇200的部件中的一个或多个可以是可变几何形状部件。举例来说，在某些示例性实施例中，电扇200可包括可变入口导叶(例如，被配置成改变桨距的入口导叶)和/或电扇200可包括一个或多个可变出口导叶(即，被配置成改变桨距的出口导叶，例如出口导叶216)。此外，尽管电动推进器组件仍被描绘为电扇200，但在其它示例性实施例中，可提供任何其它合适的电扇组件。

根据以上实施例中的一个或多个的推进系统可被称为气电或混合推进系统，假定第一推进器组件被配置为安装到飞行器的第一侧的涡轮风扇发动机且第二推进器组件被配置为安装到飞行器的第二侧的电气驱动风扇。

大体上参考图1到3，应了解，推进系统50进一步包括控制器62。控制器62可操作地连接到第一推进器组件52和第二推进器组件54。举例来说，简要地参考图2，控制器62能够可操作地连接到定位在燃机/涡轮机102内的一个或多个传感器64或能够与发电机56一起操作。举例来说，一个或多个传感器64可确定发电机或涡轮机的一个或多个部件(例如轴122、124中的一个或多个)的转速。另外，简要地参考图3，控制器62能够可操作地连接到定位在电动推进器组件/电扇200内的一个或多个传感器66。举例来说，控制器62能够可操作地连接到电扇200的电动机206且可例如确定电动机206的转速。此外，如所描绘，控制器62能够可操作地连接到电扇200的一个或多个可变几何形状部件，对于所描绘的实施例，所述一个或多个可变几何形状部件包括可变桨距风扇204，或更具体地包括桨距改变机构211。此外，返回参考图1，控制器62能够进一步可操作地连接到电源总线58。举例来说，控制器62能够可操作地连接到传感器68，所述传感器68可操作地连接到电源总线58的一根或多根电线60以确定穿过其提供的电功率的量(例如，电流、电压等)。应了解，控制器62可集成到用于飞行器10或涡轮风扇发动机100的控制器中，或另一选择为可以是独立式控制器。此外，控制器62能够通过一根或多根合适的有线或无线通信总线而可操作地连接到各种传感器和部件。

仍大体上参考图1到3，如下文将更详细地论述，所描绘的示例性推进系统50被配置为交流电混合电动推进系统。更具体地说，所描绘的示例性推进系统50被配置成使用发电机56生成交流电电功率且将所生成的交流电电功率通过电源总线58(以交流电形式)传递到电动推进器组件的电动机(即，对于所描绘的实施例，电扇200的电动机206)以使用此类交流电电功率向电动机供电。与以直流电形式传输此类电功率的传统系统相比，以此方式操作的推进系统50可具有多个益处。举例来说，交流电电功率系统，例如上文参考图1到3所描述的一个，其可能更轻，原因是操作不太需要例如功率转换器和/或DC断路器等功率电子装置。

另外，也可获得其它益处。举例来说，对于上文参考图1到3所描述的示例性推进系统50，发电机56被配置为可变频率发电机，所述可变频率发电机被配置成以各种频率(例如，与涡轮机102的转速成比例)生成交流电电功率。另外，电源总线58被配置成以在其处生成交流电电功率的各种频率将交流电电功率从发电机56传输到电动推进器组件的电动机(即，对于所描绘的实施例，电扇200的电动机206)。如应了解，使用各种频率向本发明的电动机供电将使得电动机以对应于各种频率的各种转速旋转(如未提供功率电子装置以修改所提供的交流电电功率的频率)。因此，推进器(即，对于所描绘的实施例，电扇200的风扇204)的转速可有效地通过修改涡轮机102的转速且因此发电机56的转速而被动地控制。值得注意的是，这种配置可另外允许电动推进器组件的推进器和电动机的转速随发电机56的转速而逐渐增大。这可减少电流潜在流入(potential influx of electrical current)到电动推进器组件的电动机(与其中当发电机以全转速操作时首先将电功率提供到电动推进器组件从而生成最大电功率的量的情境进行比较)。

然而，应了解，在其它示例性实施例中，示例性推进系统50可具有任何其它合适的配置，且此外可以任何其它合适的方式集成到飞行器10中。举例来说，现在参考图4，描绘根据本发明的另一示例性实施例的飞行器10和推进系统50。图4的示例性飞行器10和推进系统50可以与图1到3的示例性飞行器10和推进系统50基本上相同的方式来配置，且因此相同或类似数字可指代相同或类似部分。

举例来说，图4的示例性飞行器10大体上包括机身12，所述机身12沿飞行器10的纵向中心线14在飞行器10的前端16与飞行器10的后端18之间延伸。另外，示例性飞行器10包括左舷侧机翼20和右舷侧机翼22，所述左舷侧机翼20和右舷侧机翼22中的每一个从机身12侧向向外延伸。在飞行器10的后端18处，飞行器10包括多个稳定器(stabilizers)，或更具体地说，一对水平稳定器34和一个竖直稳定器32。此外，示例性飞行器10包括推进系统50，所述推进系统50具有燃机、由燃机机械地驱动的发电机56、电性连接到发电机56的电源总线58以及电动推进器组件(参见例如图1中的第二推进器组件54)。

然而，对于图4的实施例，推进系统50的燃机不被配置为第一推进器组件(参见例如图1的第一推进器组件52)的部分，而替代地被配置为涡轮轴发动机150。如所示意性地描绘，示例性涡轮轴发动机150大体上包括压缩机152、燃烧区段154、HP涡轮156和LP涡轮158。在某些实施例中，LP涡轮158可机械连接到发电机56以用于驱动发电机56。另外，尽管图4的涡轮轴发动机150被描绘为定位在飞行器10的机身12内，但在其它示例性实施例中，涡轮轴发动机150或其它燃机可定位在飞行器10内的任何其它合适的位置处。

另外，对于图4的实施例，电动推进器组件包括多个电扇200，其中每个电扇包括电动机206和推进器(例如，风扇204)，其中每个电扇200的推进器驱动地连接到相应电动机206。更具体地说，对于所描绘的实施例，电动推进组件或电动推进器组件包括：第一电扇200A，其以机翼下方配置的方式安装到左舷侧机翼20；和第二电扇200B，其同样以机翼下方配置的方式安装到右舷侧机翼22。然而，应了解，在其它示例性实施例中，推进系统50可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，电动推进器组件可包括任何其它合适数目的电扇200，其中各自包括相应电动机206、推进器等。另外，这些电扇200中的一个或多个可安装在任何其它合适的位置处，例如安装到飞行器10的竖直稳定器32或在飞行器10的后端18处直接安装到机身12。

值得注意的是，如上文所论述，由发电机生成的交流电电功率的频率可能会影响电动机的转速。举例来说，现在参考图5，提供根据本发明的实施例的电机300的示意性轴向横截面视图。图5的示例性电机300可大体上被称作为同步电机(synchronous electricmachine)，包括沿电机300的径向方向R2定位在定子304的内侧的转子302。转子302能够在电机300的方向C2上围绕电机300的中心轴线306旋转。如应了解，转子302包括多个磁体308，所述多个磁体308可以是永磁体或电磁体。另外，定子304包括多相交流电电磁体310。当电机300用作电动机时，定子304的交流电电磁体310产生在时间上与提供到电动机的交流电电功率的电流振荡一起旋转的磁场，其中旋转磁场作用于转子302的磁体208以使转子302旋转。相比之下，当用作发电机时，磁体308在转子302上的旋转产生旋转磁场，所述旋转磁场驱使交流电穿过交流电电磁体310以产生交流电电功率。

应了解，图5的电机300包括多个极312，使得电机300限定多个极(a number ofpoles)np或极数。对于图5的实施例，电机300包括四个极312，从而将极计数限定为四。根据本发明的实施例，图5的电机300可作为电动机或发电机而并入推进系统中。当推进系统的电动机(例如，推进系统50的电动机206)被配置为同步交流电电动机时，所述同步交流电电动机类似于所描绘的电机300，具有与发电机(例如，推进系统50的发电机56)相同极数np，电动机将以与发电机基本上相同的转速旋转。另外，应了解，电动机的转速将由提供到电动机的交流电电功率的频率指示。

然而，应了解，在其它实施例中，电动机可包括不同于发电机的多个极(或极数)np的多个极(或极数)np。举例来说，现在参考图6，提供根据本发明的另一示例性实施例的电机300的示意性轴向横截面视图。示例性电机300可以与如上文参考图5所描述的示例性电机300基本上相同的方式而配置。举例来说，示例性电机300包括沿径向方向R2定位在定子304内的转子302，所述转子302能够相对于定子304在周向方向C2上围绕中心线轴线306旋转。另外，图6的示例性电机300包括多个极312，从而限定极数np。然而，对于图6的实施例，电机300的极数np不同于图5的电机300的极数np。更具体地说，对于图6的实施例，电机300包括八个极312。

举例来说，在某些实施例中，图6的电机300可被配置为推进系统的电动机(例如，推进系统50的电动机206)且图5的电机300可被配置为推进系统的发电机(例如，推进系统50的发电机56)。因此，通过这种实施例，发电机的极数np可小于电动机的极数np。更具体地说，发电机的极数np可为电动机的极数np的一半。通过这种配置，电动机可比发电机更快速地旋转。举例来说，通过这种实施例，其中电动机被配置为其极数np是发电机的两倍的同步交流电电动机，电动机将以发电机的基本上两倍的速度旋转。因此，电动机与发电机之间的极数np的不匹配有效地充当推进系统的变速箱以改变电动机相对于发电机的转速的转速。值得注意的是，如本文中所使用，电机300(例如，电动机或发电机)的转速是指电机300的转子302围绕轴线306的转速。

然而，值得注意的是，在其它示例性实施例中，发电机的极数np与电动机的极数np的比率可能不是1:2。举例来说，在其它示例性实施例中，发电机的极数np与电动机的极数np的比率可以是小于1:1的任何合适的数字(例如，其中发电机被配置为图5的电机300且电动机被配置为图6的电机300)，或大于1:1的任何合适的数字(例如，其中发电机被配置为图6的电机300且电动机被配置为图5的电机300)。举例来说，在某些实施例中，发电机的极数np与电动机的极数np的比率可介于10:1与1:10之间，例如8:1与1:8之间、4:1与1:4之间或3:1与1:3之间。

此外，应了解，在某些示例性实施例中，任何其它合适类型的交流电电机可用于电动机和/或发电机。举例来说，现在参考图7，提供根据本发明的另一示例性实施例的电机320的示意性轴向横截面视图。图7的示例性电机320可大体上被称为异步电机(asynchronous electric machine)，所述电机320包括转子322，所述转子322沿径向方向R2定位在定子324的内侧，且能够相对于定子324在周向方向C2上围绕中心轴线326旋转。以此方式，图7的示例性电机320类似于图5和6的示例性电机300。然而，如所陈述，对于图7的实施例，电机320被配置为异步/感应(induction)交流电电机320。因此，转子322配置有嵌入或以其它方式定位在圆柱形芯部330中的多个导体328(图7中以虚线描绘)而不是转子322包括一个或多个永磁体或电磁体。

在某些实施例中，交流电感应电机320的转子322可被配置为“鼠笼式转子(squirrel-cage rotor)”。图8中示出此实施例的实例。如所示出，导体328可纵向延伸，同时短路环332沿轴线326在相对端处。当用作电动机(例如，推进系统50的电动机206)时，使用相对端处的短路环332使纵向导体328短路允许由定子324提供的相对磁场感应出电流穿过导体328，从而生成移动。如应了解，当用作发电机(例如，推进系统50的发电机56)时切换操作。尽管图8中未描绘芯部330，但导体328和短路环332通常定位在例如铁芯内以携载磁场通过转子322—芯部330通常由通过例如清漆或某一其它绝缘材料分隔开的层压件形成。

在其它实施例中，交流电感应电机320的转子322可被配置为“绕线转子”，其中这种电机320有时还被称为绕线磁场电机。图9中示意性地示出此实施例的实例。通过这种实施例，转子绕线或导体328通过电源环连接到外部可变电阻器334。外部可变电阻器334可当电机320用作电动机(例如，推进系统50的电动机206)时改变其电阻以控制电机320的速度和/或扭矩特性，或当用作发电机(例如，推进系统50的发电机56)时控制交流电电气输出。尽管未描绘，但可变电阻器334能够可操作地连接到推进系统50的控制器62且由所述控制器62控制。

不管转子322的形式，应了解，交流电感应电机320当在负载下操作时具有滑移(slip)s。滑移s可表达为电机320的同步速度ns与电机的实际操作速度no之间的差除以同步速度ns，[s＝(ns-no)/ns]。当用作电动机时，交流电感应电动机的滑移s确定电动机的扭矩。相对小的滑移s在转子322中引起相对大的电流，从而产生相对大的扭矩。另外，应了解，交流电感应电机320通常限定其以最大效率操作的滑移范围(slip range)。因此，推进系统可操作以维持交流电感应电机320在所要滑移范围内的滑移s。滑移范围可介于0％与8％之间，例如0％与6％之间，例如0％与3％之间。

值得注意的是，如下文将更详细地描述，包括一个或多个异步电机320的推进系统(例如，推进系统50)可操作以维持电机320中的一个或多个在所要滑移范围内的滑移s。举例来说，当电动推进器组件的电动机(例如，电动机206)被配置为交流电感应电机320时，推进系统可被配置成修改(modify)电动推进器组件的可变几何形状部件(例如，电扇200)以便增大或减小电动机上的负载，从而维持电动机在所要滑移范围内的滑移s。更具体地说，在某些实施例中，推进系统可被配置成改变电动推进器组件的风扇的多个叶片的桨距(例如，改变电扇200的风扇204的风扇叶片208的桨距P2)以增大或减小电动机上的负载，从而维持电动机在所要滑移范围内的滑移s。

然而，应了解，在其它示例性实施例中，任何其它合适的可变几何形状部件可被修改以维持电动机的滑移s在所要滑移范围内。举例来说，在其它实施例中，推进系统可被配置成修改电动推进器组件的一个或多个可变入口导叶(variable inlet guide vanes)、电动推进器组件的一个或多个可变出口导叶等。

现在参考图10，提供根据本发明的另一示例性实施例的用于飞行器的推进系统350的示意图。图10的示例性推进系统350可以与上文所描述的示例性推进系统50中的一个或多个基本上相同的方式而配置。举例来说，示例性推进系统350大体上包括：燃机352(例如涡轮轴发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机等)；发电机354，其由燃机352机械地驱动且被配置成生成交流电电功率；电源总线356，其电性连接到发电机354且被配置成接收和传输由发电机354生成的交流电电功率；和电动推进器组件358，其具有电动机360和驱动地连接到电动机360的推进器362，其中电动机360电性连接到电源总线356以用于从电源总线356接收交流电电功率。值得注意的是，尽管未描绘，但推进系统350的电源总线356可进一步包括功率转换器(power converter)，所述功率转换器电性连接到发电机354以用于以各种频率例如从发电机354接收交流电电功率以及将从发电机354接收到的此类交流电电功率转换成恒定频率。

然而，对于所描绘的实施例，电源总线356或电动推进器组件358中的至少一个进一步包括电流限制装置364，所述电流限制装置364与电动推进器组件358的电动机360串联连接以用于限制提供到电动机360的电流。对于所描绘的实施例，电流限制装置364包括能够与电动推进器组件358的电动机360串联连接的电阻器或功率转换器中的至少一个。更具体地说，对于所描绘的实施例，电流限制装置364包括能够与电动推进器组件358的电动机360串联连接的电阻器。电阻器可以是固定电阻电阻器，或可替代地可以是可变电阻电阻器(尽管示意性地描绘为固定电阻电阻器)。

如所陈述，电流限制装置364能够与电动机360串联连接。对于所描绘的实施例，电源总线356包括开关366，所述开关366能够在两个并联电路径之间移动以将交流电电功率提供到电动机360。更具体地说，开关366能够在第一位置与第二位置之间移动，所述第一位置使得交流电电功率通过第一路径368行进到电动机360，所述第一路径368包括与电动机360串联连接的电阻器，所述第二位置使得交流电电功率行进通过第二路径370而绕过电阻器。开关366被示出为在第一位置中，且以虚线描绘为在第二位置中。

值得注意的是，对于所描绘的实施例，推进系统350进一步包括可操作地连接到推进系统350的一个或多个部件的控制器62。更具体地说，控制器62被描绘为可操作地连接到发电机354、电源总线356的开关366、电流限制装置364(即，对于所描绘的实施例为电阻器)、电动机360和推进器362。通过这种配置，控制器62可被配置成当电动机360处于接收相对高电流流入而潜在地损害电动机360的风险时接合电流限制装置364(即，对于所描绘的实施例为电阻器)。

在本发明的一个实施例中，当电动机360在发电机354的操作速度的预定阈值以下操作时，控制器62可确定电动机360处于接收相对高电流流入的风险。举例来说，控制器62可确定发电机354的转速和电动机360的转速，且当电动机360的转速在发电机354的转速的预定阈值以下时可将开关366移动到第一位置以将电流限制装置364与电动机360串联连接。值得注意的是，当电流限制装置364是可变电阻电阻器(variable resistanceresistor)时，控制器62可进一步被配置成修改电阻器的电阻以相应地修改提供到电动机360的电流的量。

另外或可替换地为，当例如控制器62确定电动机360处于接收相对高电流流入的风险时或当电动机360在所要的滑移范围以外操作时(即，当电动机360是异步电动机时)，控制器62可进一步修改推进器组件358的一个或多个可变几何形状部件以修改电动机360上的负载。

因此，通过以上实施例中的一个或多个，推进系统可被配置成在推进系统的操作期间最小化或减少电流涌入(inrush)到电动机，使得电动机无需被设计成容纳这种涌入。因此，这种配置可产生更轻的电动机。另外或可替换地为，通过这些实施例中的某些，推进系统可被配置成维持电动机在所要滑移范围内的滑移以提高电动机和推进系统整体的效率。

现在参考图11，提供根据本发明的示例性方面的用于操作飞行器的推进系统的方法400。在某些示例性实施例中，推进系统和/或飞行器可以类似于上文所描述的示例性推进系统和/或飞行器中的一个或多个的方式而配置。因此，举例来说，推进系统可包括燃机、由燃机机械地驱动的发电机、电源总线以及具有电动机和推进器的电动推进器组件。

如所描绘，示例性方法400包括在(402)处操作燃机以驱动发电机和在(404)处使用发电机生成交流电电功率。此外，示例性方法400包括在(406)处通过电源总线将交流电电功率传递到电动推进器组件的电动机以向电动机供电，和进一步在(408)处使用电动机驱动电动推进器组件的推进器。值得注意的是，对于所描绘的方面，在(406)处传递交流电电功率包括完全以交流电形式传递交流电电功率。另外，对于所描绘的实施例，在(408)处使用电动机驱动电动推进器组件的推进器进一步包括在(410)处向飞行器提供推力。

值得注意的是，对于图11的示例性方面，推进系统是可变频率推进系统，且更具体地说，电动机被配置为可变频率电动机且发电机被配置为可变频率发电机。

举例来说，对于图11的示例性方面，在(404)处使用发电机生成交流电电功率包括在(412)处使用发电机以第一频率生成交流电电功率；在(406)处通过电源总线将交流电电功率传递到电动机包括在(414)处通过电源总线以第一频率将交流电电功率传递到电动机；且在(408)处使用电动机驱动电动推进器组件的推进器包括在(416)处响应于在(414)处通过电源总线以第一频率将交流电电功率传递到电动机而以第一转速驱动电动推进器组件的推进器。因此，通过这种示例性实施例，应了解，在(410)处向飞行器提供推力进一步包括在(415)处向飞行器提供第一量的推力。

另外，示例性方法400进一步包括在(412)处以第一频率生成交流电电功率之后，在(418)处使用发电机以第二频率生成交流电电功率。交流电电功率的第二频率可大于交流电电功率的第一频率，例如大至少大约10％、大至少大约20％、大至少大约50％、大至少大约100％，以及大高达大约10,000％。

示例性方法400进一步包括在(420)处通过电源总线以第二频率将交流电电功率传递到电动推进器组件的电动机以向电动机供电；和在(422)处响应于通过电源总线以第二频率将交流电电功率传递到电动机而以第二转速驱动电动推进器组件的推进器。类似地，对于所描绘的实施例，在(422)处以第二转速驱动电动推进器组件的推进器包括在(424)处向飞行器提供第二量的推力。第二量的推力可大于在(415)处提供的第一量的推力，例如大至少大约5％、大至少大约10％、大至少大约20％、大至少大约50％以及大高达大约1,000％。

应了解，根据以上示例性方面的操作推进系统可实现更高效的推进系统。更具体地说，通过以交流电形式生成电功率、同样以交流电形式传递功率以及以交流电形式将电功率提供到电动机可实现更轻的且因此整体更高效的推进系统。仍更具体地说，这种推进系统可能不需要相对沉重的功率变换器和转换器以在操作期间将从交流电形式生成的电功率切换到直流电形式且接着返回到交流电形式。

此外，根据所描绘的示例性方面操作推进系统可允许推进系统被动地使用发电机而有效地控制电动机的速度。举例来说，随着发电机的速度增大，由发电机生成的电功率的频率同样增大，且提供到电动机的电功率的增大的频率对应地增大电动机的速度。相反的情况同样正确。

然而，在本发明的其它示例性方面中，方法400可不包括在(420)处通过电源总线以第二频率将交流电电功率传递到电动机。替代地，在其它示例性方面中，方法400可包括使用功率转换器将以第二频率生成的交流电电功率转换成第一频率的交流电电功率，以及随后通过电源总线以第一频率将经转换的交流电电功率传递到电动推进器组件的电动机以向电动机供电。

现在参考图12，提供根据本发明的另一示例性方面的操作飞行器的推进系统的方法500。示例性方法500还可与上文所描述的示例性实施例中的一个或多个一起利用，且因此对于图12的示例性方面，推进系统可大体上包括燃机、发电机、电源总线和电动推进器组件。

方法500包括在(502)处操作燃机以驱动发电机，和在(504)处使用发电机生成交流电电功率。值得注意的是，在某些示例性方面中，示例性方法500可进一步包括确定系统参数。举例来说，方法500可进一步包括确定燃气涡轮发动机的一个或多个部件的转速(例如高压转轴的转速)、燃气涡轮发动机上的负载(例如，低压转轴或高压转轴中的一个或多个上的负载)等。另外，通过这种示例性方面，电动机可以是绕线磁场电动机，且在(504)处使用发电机生成交流电电功率可进一步包括响应于所确定的系统参数而修改使用发电机生成的交流电电功率的电压。举例来说，在(504)处使用发电机生成交流电电功率可进一步包括响应于燃气涡轮发动机上的负载在预定阈值以下而增大使用发电机生成的交流电电功率的电压，或响应于燃气涡轮发动机上的负载在预定阈值以上而减小使用发电机生成的交流电电功率的电压。然而，值得注意的是，在其它示例性方面中，电动机可以是任何其它合适类型的电动机。

另外，示例性方法500被配置成在操作期间减少或最小化电流流入到电动机。更具体地说，对于所描绘的实施例，示例性方法500包括在(506)处至少部分地基于发电机的转速而确定电动机的全转速。电动机的全转速可指代基于由发电机在(504)处生成的交流电电功率的电动机的同步速度。在某些示例性方面中，在(506)处确定电动机的全转速可包括感测指示发电机的转速的一个或多个部件的转速，例如感测发电机的转子或驱动发电机的燃机的一个或多个旋转式部件(例如驱动发电机(dropping the electric generator)的机器的LP轴)的转速。可替换地为，在(506)处确定电动机的全转速可包括使用电源总线传感器感测通过电源总线传递的电功率的一个或多个特性。

仍参考图12，示例性方法500另外包括在(510)处确定电动机在全转速的预定阈值以下操作。应了解，电动机在全转速的预定阈值以下操作可指示电动机速度过快(broughtup to speed)，或另一选择为，电动机过载(overloaded)。

当例如电动机速度过快时，示例性方法500进一步包括在(512)处通过电源总线将交流电电功率传递到电动推进器组件的电动机以向电动机供电。更具体地说，对于所描绘的示例性方面，在(512)处传递交流电电功率进一步包括在(514)处响应于在(510)处确定电动机在全转速的预定阈值以下操作而限制提供到电动机的电流的量。对于所描绘的示例性方面，在(514)处限制提供到电动机的电流的量包括在(516)处通过与电动机串联连接的电阻器或功率转换器中的至少一个传递交流电电功率。

当例如电动机过载时，示例性方法500进一步包括在(518)处修改电动推进器组件的可变几何形状部件以减少电动机上的负载。举例来说，在某些示例性方面中，在(518)处修改电动推进器组件的可变几何形状部件可包括在(520)处改变电动推进器组件的推进器的多个风扇叶片的桨距。然而，应了解，在其它示例性方面中，可修改电动推进器组件的任何其它合适的可变几何形状部件。举例来说，在其它示例性方面中，可修改可变入口导叶或可变出口导叶中的一个或多个(如果提供的话)以减少电动机上的负载。

值得注意的是，在某些示例性方面中，例如当电动机是交流电感应电动机时，在(510)处确定电动机的全转速可进一步包括在(522)处确定电动机的滑移。通过这种示例性方面，示例性方法500进一步包括在(524)处确定电动推进器组件的电动机的滑移在预定滑移操作阈值以外。举例来说，在(524)处确定电动推进器组件的电动机的滑移在预定滑移操作阈值以外可包括确定在(522)处确定的滑移高于预定滑移操作阈值，或确定在(522)处确定的滑移低于预定滑移操作阈值。

因此，图12的示例性方法500进一步包括在(526)处修改电动推进器组件的可变几何形状部件以修改电动机上的负载，继而修改电动机的滑移。在某些示例性方面中，在(526)处修改电动推进器组件的部件的可变几何形状以修改电动机上的负载可包括修改可变几何形状部件以增大电动机上的负载，或可替换地为修改可变几何形状部件以减小电动机上的负载。对于所描绘的实施例，在(526)处修改电动推进器组件的可变几何形状部件包括在(528)处改变电动推进器组件的推进器的多个风扇叶片的桨距。然而，在其它示例性方面中，可修改电动推进器组件的任何其它合适的可变几何形状部件。

应了解，根据本发明的一个或多个方面操作电动推进器组件可实现用于飞行器的更轻且更高效的推进组件。举例来说，除利用交流电推进的益处外，能够修改提供到电动机的电流的量或电动机上的负载的系统可允许电动机被设计成没有操纵能力和涌入电流，且进一步可允许电动机以更高效的方式操作。

此书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，且还使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进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的字面语言没有不同的结构元件，或如果它们包括与所附权利要求的字面语言无实质差别的等同结构元件，那么此类其它实例意图在所附权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于飞行器的推进系统，所述推进系统包括：

燃机；

由所述燃机机械地驱动的发电机，所述发电机被配置成生成交流电电功率；

电源总线，所述电源总线电性连接到所述发电机且被配置成接收和传输由所述发电机生成的所述交流电电功率；和

电动推进器组件，所述电动推进器组件包括电动机和驱动地连接到所述电动机的推进器，所述电动机电性连接到所述电源总线以用于从所述电源总线接收交流电电功率，所述电源总线或所述电动推进器组件中的至少一个包括电流限制装置，所述电流限制装置能够选择性地与所述电动推进器组件的所述电动机串联连接以用于限制提供到所述电动机的电流。

2.根据权利要求1所述的推进系统，其中，所述发电机是被配置成以各种频率生成交流电电功率的可变频率发电机，且其中所述电源总线被配置成以所述各种频率将所述交流电电功率从所述发电机传输到所述电动机。

3.根据权利要求2所述的推进系统，其中，所述发电机被配置成以与所述燃机的转速成比例的各种频率生成所述交流电电功率。

4.根据权利要求1所述的推进系统，其中，所述发电机包括多个极，其中所述电动机包括多个极，且其中所述发电机的极数不同于所述电动机的极数。

5.根据权利要求1所述的推进系统，其中，所述电流限制装置包括能够选择性地与所述电动推进器组件的所述电动机串联连接的电阻器或功率转换器中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的推进系统，其中，所述推进器是可变桨距推进器。

7.根据权利要求1所述的推进系统，其中，所述燃机是涡轮螺旋桨发动机、涡轮风扇发动机或涡轮轴发动机中的至少一个。

8.根据权利要求1所述的推进系统，其中，所述电动推进器组件的所述电动机和推进器一起被配置为第一电扇，且其中所述电动推进器组件进一步包括第二电扇，所述第二电扇类似地包括电动机和驱动地连接到所述电动机的推进器，所述第二电扇的所述电动机也电性连接到所述电源总线以用于从所述电源总线接收交流电电功率。

9.一种用于操作飞行器的推进系统的方法，所述推进系统包括燃机、由所述燃机机械地驱动的发电机、电源总线、以及包括电动机和推进器的电动推进器组件，所述方法包括：

操作所述燃机以驱动所述发电机；

使用所述发电机生成交流电电功率；

通过所述电源总线将所述交流电电功率传递到所述电动推进器组件的所述电动机以向所述电动机供电；

使用所述电动机驱动所述电动推进器组件的所述推进器；和

修改所述电动推进器组件的可变几何形状部件以修改所述电动机上的负载。

10.一种用于飞行器的推进系统，所述推进系统包括：

燃机；

由所述燃机机械地驱动的发电机，所述发电机被配置成生成交流电电功率并限定多个极；

电源总线，所述电源总线电性连接到所述发电机且被配置成接收和传输由所述发电机生成的所述交流电电功率；和

电动推进器组件，所述电动推进器组件包括电动机和驱动地连接到所述电动机的推进器，所述电动机电性连接到所述电源总线以用于从所述电源总线接收交流电电功率，所述电动机限定多个极，所述电动机的极数不同于由所述发电机限定的极数。