本發(fā)明涉及一種用于輔助多發(fā)動機(jī)式直升機(jī)(尤其是雙發(fā)動機(jī)式直升機(jī))的處于待機(jī)模式的渦輪軸發(fā)動機(jī)的方法。本發(fā)明還涉及一種多發(fā)動機(jī)式直升機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)的構(gòu)架，該推進(jìn)系統(tǒng)包括至少一個能夠置于特定待機(jī)模式的渦輪軸發(fā)動機(jī)。

背景技術(shù)：

直升機(jī)通常設(shè)置有至少兩個渦輪軸發(fā)動機(jī)，所述至少兩個渦輪軸發(fā)動機(jī)以取決于直升機(jī)的飛行狀況的相似的模式運(yùn)行。在整個下文中，在除了起飛、上升、著陸或懸停飛行的過渡階段以外的所有飛行階段期間，當(dāng)直升機(jī)在正常狀態(tài)下前進(jìn)時，直升機(jī)可被稱為處于巡航飛行狀態(tài)。在整個下文中，當(dāng)直升機(jī)需要利用全部裝機(jī)容量時，即，在起飛、上升、著陸的懸停階段和渦輪軸發(fā)動機(jī)中的一個失靈(簡稱為OEI(一個發(fā)動機(jī)不工作))的模式期間，直升機(jī)可被稱為處于臨界飛行情況。

已知的是，當(dāng)直升機(jī)處于巡航飛行狀態(tài)時，渦輪軸發(fā)動機(jī)以低于其最大連續(xù)推力的低功率水平運(yùn)行。在巡航飛行期間，這些低功率水平導(dǎo)致了比最大起飛推力的單位消耗量(下文中稱為SC)大約大30％的單位消耗量SC，并且因此導(dǎo)致燃料過度消耗量，其中，單位消耗量被定義為由渦輪軸發(fā)動機(jī)的燃燒室的小時燃料消耗量與由所述渦輪軸發(fā)動機(jī)供給的機(jī)械功率之間的關(guān)系。

此外，直升機(jī)的渦輪軸發(fā)動機(jī)被超尺寸設(shè)計，以能夠在發(fā)動機(jī)中的一個失效的情況下保持直升機(jī)在飛行。這種飛行狀態(tài)對應(yīng)于以上描述的OEI模式。該飛行狀態(tài)隨著發(fā)動機(jī)的失效而發(fā)生，并導(dǎo)致每個起作用的發(fā)動機(jī)提供明顯大于其額定功率的功率，以允許直升機(jī)克服危險情況并隨后繼續(xù)其飛行。

同時，渦輪軸發(fā)動機(jī)超尺寸，以能夠確保由飛機(jī)制造商規(guī)定的整個航程中的飛行，特別在高空及熱氣候的飛行。這些非常受限制的飛行點僅在特定使用情況中遇到，特別在直升機(jī)具有接近其最大起飛質(zhì)量的質(zhì)量時。

這些超尺寸的渦輪軸發(fā)動機(jī)在質(zhì)量方面和燃料消耗量方面具有不利作用。為了減小在巡航飛行期間的消耗量，設(shè)想的是在飛行期間停止渦輪軸發(fā)動機(jī)中的一個并將該發(fā)動機(jī)置于被稱為待機(jī)的模式。工作的一個或多個發(fā)動機(jī)隨后以更高的功率水平運(yùn)行以提供所有所需的功率，因此處于更有利的SC水平。

在FR1151717和FR1359766中，申請人提出一種借助將至少一個渦輪軸發(fā)動機(jī)置于穩(wěn)定功率模式(被稱為連續(xù))和按照需要將至少一個渦輪軸發(fā)動機(jī)置于特別待機(jī)模式(能夠以緊急或正常方式離開該特別待機(jī)模式)的能力而使直升機(jī)的渦輪軸發(fā)動機(jī)的單位消耗量優(yōu)化的方法。當(dāng)飛行狀態(tài)的改變要求處于待機(jī)狀態(tài)的渦輪軸發(fā)動機(jī)工作時，例如，當(dāng)直升機(jī)從巡航飛行狀態(tài)過渡為著陸階段時，離開待機(jī)模式正常地發(fā)生。以此方式正常地離開待機(jī)模式在10秒至1分鐘的一段時間內(nèi)發(fā)生。當(dāng)工作的發(fā)動機(jī)發(fā)生故障或不足功率時，或當(dāng)飛行條件突然變困難時，離開待機(jī)模式緊急地發(fā)生。以此方式緊急地離開待機(jī)模式在少于10秒的一段時間內(nèi)發(fā)生。

申請人因此特別提出以下兩種待機(jī)模式：

-稱為輔助超級怠速的待機(jī)模式，在該待機(jī)模式，燃燒室被點燃，并且氣體發(fā)生器的軸以機(jī)械輔助方式、以介于額定速度的20％至60％之間的速度旋轉(zhuǎn)。這種模式使得氣體發(fā)生器能夠處于最低的可能旋轉(zhuǎn)速度，以使燃料消耗量最小化。為了提高氣體發(fā)生器在低速的性能，提出借助外部源將機(jī)械能注入到氣體發(fā)生器中。

-稱為儲備(banking)的待機(jī)模式，在該待機(jī)模式，燃燒室被熄滅，并且氣體發(fā)生器的軸以機(jī)械輔助方式、以介于額定速度的5％至20％之間的速度旋轉(zhuǎn)。這種模式使得能夠?qū)怏w發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)保持在允許燃燒室的更快點燃(如果需要)的速度范圍中。

這兩個待機(jī)模式因此要求被持續(xù)地輔助的氣體發(fā)生器。在直升機(jī)任務(wù)期間，輔助的持續(xù)時間可以是數(shù)個小時。因此，技術(shù)問題是：提供一種機(jī)械地輔助處于待機(jī)模式的渦輪軸發(fā)動機(jī)的方法。另一技術(shù)問題是：提供一種使得能夠在任務(wù)期間確保對處于待機(jī)模式的渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器的機(jī)械輔助的推進(jìn)系統(tǒng)的構(gòu)架。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種用于機(jī)械地輔助處于待機(jī)模式的渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器的方法。

本發(fā)明還旨在提供一種使得能夠在任務(wù)期間確保待機(jī)模式的渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器的機(jī)械輔助的推進(jìn)系統(tǒng)的構(gòu)架。

本發(fā)明還旨在于至少一個實施例中提供一種不會要求特定發(fā)電機(jī)的類型的構(gòu)架。

為了實現(xiàn)此目的，本發(fā)明涉及一種包括渦輪軸發(fā)動機(jī)的多發(fā)動機(jī)式直升機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的構(gòu)架，每個渦輪軸發(fā)動機(jī)包括氣體發(fā)生器和自由渦輪，所述自由渦輪由來自所述氣體發(fā)生器的氣體驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)架的特征在于，其包括：

-所述渦輪軸發(fā)動機(jī)中的至少一個被稱為混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)的渦輪軸發(fā)動機(jī)，所述混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)在直升機(jī)的穩(wěn)定飛行期間能夠運(yùn)行于至少一個待機(jī)模式；以及被稱為運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪軸發(fā)動機(jī)的其他渦輪軸發(fā)動機(jī)，所述運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪軸發(fā)動機(jī)在所述穩(wěn)定飛行期間獨自運(yùn)行，

-空氣渦輪，所述空氣渦輪機(jī)械地連接至氣體發(fā)生器，

-排出裝置，所述排出裝置用于從所述運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器排出加壓空氣，

-導(dǎo)管，所述導(dǎo)管用于將排出的空氣引導(dǎo)至所述空氣渦輪，使得所述空氣渦輪能夠?qū)碜运黾訅嚎諝獾哪芰哭D(zhuǎn)化為驅(qū)動所述混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器的機(jī)械能。

根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)架因此使得能夠借助空氣渦輪提供機(jī)械動力至混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器。該空氣渦輪由從運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)排出的加壓空氣提供動力。根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)架因此使得能夠在所述發(fā)動機(jī)置于“輔助超怠速”待機(jī)模式或“儲備”待機(jī)模式時機(jī)械地輔助該混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器。

然而，該機(jī)械輔助在不需要使用外部電機(jī)的情況下仍是可能的。與電氣輔助相比，本發(fā)明因此允許在重量、成本和使用壽命上的節(jié)約。此外，本發(fā)明不需要從直升機(jī)的機(jī)載網(wǎng)絡(luò)排出電能。

根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)架使用在推進(jìn)系統(tǒng)中已經(jīng)可用的主能源，該主能源是由運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)提供的加壓空氣的形式。根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)架因此可以從已經(jīng)現(xiàn)有的推進(jìn)系統(tǒng)的構(gòu)架獲得，而不需要對構(gòu)架進(jìn)行顯著的更改。

混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)是構(gòu)造為使能夠按照需要和意愿置于至少一個預(yù)定的待機(jī)模式的渦輪軸發(fā)動機(jī)，所述至少一個預(yù)定的待機(jī)模式可以以迅速(也稱為緊急)或正常的方式離開。渦輪軸發(fā)動機(jī)僅可以在直升機(jī)的穩(wěn)定飛行期間(即，在直升機(jī)于正常狀態(tài)下前進(jìn)時的巡航飛行期間，當(dāng)直升機(jī)的渦輪軸發(fā)動機(jī)未失效時)處于待機(jī)模式。離開待機(jī)模式在于借助以與由(正常待機(jī)-離開模式或迅速待機(jī)-離開模式)狀態(tài)要求的離開模式相容的方式進(jìn)行驅(qū)動來將渦輪軸發(fā)動機(jī)改變?yōu)闅怏w發(fā)生器的加速模式。

有利的，根據(jù)本發(fā)明，用于從所述運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器排出空氣的排出裝置包括至少一個排出端口，所述至少一個排出端口結(jié)合在所述運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)的壓縮機(jī)上。

根據(jù)該變型，從運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)的壓縮機(jī)直接排出加壓空氣。這種抽氣使得能夠響應(yīng)于為空氣渦輪提供動力所需的加壓空氣，而對從其排出空氣的運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)的性能沒有影響。

有利的，根據(jù)本發(fā)明，所述空氣排出裝置包括排放噴嘴，所述排放噴嘴使得能夠計量從所述運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)排出的空氣的流量。

優(yōu)選地直接布置于抽氣口上的噴嘴的存在，使得能夠在用于引導(dǎo)空氣至空氣渦輪的導(dǎo)管破裂的情況下或在輔助回路失效的情況下限制輸送至空氣渦輪的最大氣流。

有利的，根據(jù)本發(fā)明，所述空氣渦輪借助附件傳動箱機(jī)械地連接至所述氣體發(fā)生器。

附件傳動箱使得能夠驅(qū)動操作混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器所需的輔助設(shè)備和比如空調(diào)裝置的直升機(jī)設(shè)備。根據(jù)該變型，空氣渦輪直接結(jié)合在所述附件傳動箱上，使得能夠不但使其安裝和其與混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器的相互連接簡化，而且提供為驅(qū)動輔助設(shè)備和/或供給動力至直升機(jī)設(shè)備所需的動力的一部分。

有利的，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)架包括調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)由所述空氣渦輪輸送至所述動力混合渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器的機(jī)械動力。

該調(diào)節(jié)裝置使得能夠按照需要調(diào)節(jié)輸送至混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器的機(jī)械動力。具體地，對于可以按照需求在多個不同待機(jī)模式下(具體地，輔助超怠速模式和儲備模式)操作的混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)而言，調(diào)節(jié)裝置使得能夠使動力適合于每一個模式。

有利的，根據(jù)該變型，所述調(diào)節(jié)裝置包括控制裝置，所述控制裝置用于控制供給至所述空氣渦輪的空氣的流量和/或壓力。

根據(jù)該變型，借助對給空氣渦輪提供動力的空氣的流量和/或壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)獲得動力調(diào)節(jié)。

這些控制裝置可以是任何類型。例如，根據(jù)第一變型，這些控制裝置包括布置于導(dǎo)氣導(dǎo)管上的控制閥。該閥可以是具有流通狀態(tài)和阻塞狀態(tài)的雙態(tài)截流閥，在流通狀態(tài)，空氣在導(dǎo)氣導(dǎo)管中自由流通，在阻塞狀態(tài)，空氣不能對空氣渦輪提供動力。根據(jù)另一變型，這些控制裝置包括變螺距分配器，該變螺距分配器結(jié)合在空氣渦輪中并能夠確定空氣渦輪的空氣的流量和/或壓力。根據(jù)另一變型，控制裝置包括由閥或由單個分配器控制的用于將空氣注入至空氣渦輪中的多個點。

有利的，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)架包括讀取裝置，所述讀取裝置用于讀取表示所述混合動力發(fā)動機(jī)的操作的信息，并且所述控制裝置依賴于該信息。

根據(jù)該變型，表示混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)的操作的信息使用于確定被輸送至空氣渦輪的空氣的流量和/或壓力，使得能夠依賴混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)的操作狀態(tài)來調(diào)節(jié)分配至混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器的功率。例如，該信息是比如氣體發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)速度或氣體發(fā)生器的高壓渦輪的出口處溫度等的測量參數(shù)。該信息還使得能夠在由空氣渦輪提供至氣體發(fā)生器的機(jī)械輔助有故障的情況下，使分配的功率適合于觀察到的狀態(tài)，以在情況需要這樣時切斷電源或使混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)離開其待機(jī)模式。該信息還可以包括空氣渦輪的旋轉(zhuǎn)速度的測量，以防止與連接空氣渦輪至混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)的運(yùn)動連的故障相關(guān)的超速。

有利的，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)架包括受控機(jī)械斷開裝置，所述受控機(jī)械斷開裝置布置在所述空氣渦輪與所述混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器之間并且在沒有空氣供給至所述空氣渦輪的情況下，能夠?qū)⑺隹諝鉁u輪與所述氣體發(fā)生器斷開。

該斷開裝置使得能夠在從運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)排出的空氣被切斷或不存在時機(jī)械地分開空氣渦輪和混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器。這類裝置可以是任何形式。根據(jù)變型，所述裝置包括布置于空氣渦輪的輸出軸與混合動力發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器的軸之間的自由輪。根據(jù)另一變型，所述裝置包括離合器機(jī)構(gòu)。根據(jù)另一變型，所述裝置包括棘爪。

有利的，根據(jù)本發(fā)明，混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)包括發(fā)動機(jī)隔室，在發(fā)動機(jī)隔室中特別布置氣體發(fā)生器，空氣渦輪包括空氣出口，空氣出口通向所述混合動力發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)隔室以限制隔室的溫度的降低及利于重新啟動該渦輪軸發(fā)動機(jī)。

根據(jù)另一變型，空氣出口通向發(fā)動機(jī)隔室的外部。

根據(jù)另一變型，空氣出口使用于將發(fā)動機(jī)油的溫度保持在特定水平，使得利于重新啟動所述發(fā)動機(jī)。

根據(jù)另一變型，空氣出口通向混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣口，以限制渦輪軸發(fā)動機(jī)內(nèi)部部件的溫度的降低，使得利于重新啟動所述發(fā)動機(jī)。

本發(fā)明既適用于雙發(fā)動機(jī)式直升機(jī)又適用于三發(fā)動機(jī)式直升機(jī)。在三發(fā)動機(jī)式直升機(jī)的情況下，根據(jù)第一變型，三個渦輪軸發(fā)動機(jī)在尺寸上相同。三個渦輪軸發(fā)動機(jī)中的一個是能夠在直升機(jī)的穩(wěn)定飛行期間以至少一個待機(jī)模式操作的混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)，于是，在該穩(wěn)定飛行期間，兩個其他發(fā)動機(jī)是運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)且獨自操作。在該情況下，空氣渦輪布置在運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)中的一個與混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)之間。

根據(jù)另一變型，混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)比兩個運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)更小?；旌蟿恿u輪軸發(fā)動機(jī)是能夠在待機(jī)模式操作的較小發(fā)動機(jī)。在該情況下，空氣渦輪布置在兩個大型渦輪軸發(fā)動機(jī)中的一個與混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)之間。

根據(jù)另一變型，三個渦輪軸發(fā)動機(jī)是不同的尺寸。最小的渦輪軸發(fā)動機(jī)可以在穩(wěn)定飛行期間關(guān)閉，兩個較大發(fā)動機(jī)中的一個是在需要時能夠置于待機(jī)模式的混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)，另一渦輪軸發(fā)動機(jī)隨之是運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)。在該情況下，空氣渦輪布置在運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)中的一個與混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)之間。

本發(fā)明還涉及包括推進(jìn)系統(tǒng)的直升機(jī)，特征在于，所述推進(jìn)系統(tǒng)具有根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)架。

本發(fā)明還涉及一種用于機(jī)械輔助稱為在待機(jī)模式的渦輪軸發(fā)動機(jī)的渦輪軸發(fā)動機(jī)的方法，所述渦輪軸發(fā)動機(jī)在含有渦輪軸發(fā)動機(jī)的直升機(jī)的穩(wěn)定飛行期間在待機(jī)模式操作，每個渦輪軸發(fā)動機(jī)包括氣體發(fā)生器和自由渦輪，稱為運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)的其他渦輪軸發(fā)動機(jī)在該穩(wěn)定飛行期間獨自操作。

根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，其包括：

-從運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器排出加壓空氣的步驟，

-將排出的空氣引導(dǎo)至與待機(jī)模式的所述渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器機(jī)械地相連接的空氣渦輪，

-借助所述空氣渦輪，將來自由所述引導(dǎo)步驟提供的空氣的能量轉(zhuǎn)化為用于驅(qū)動所述氣體發(fā)生器的機(jī)械能的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的方法有利地通過根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)架實施。根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)架有利地實施根據(jù)本發(fā)明的方法。

有利的，根據(jù)本發(fā)明，所述抽氣步驟在于從運(yùn)轉(zhuǎn)渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器的壓縮機(jī)排出空氣。

有利的，根據(jù)本發(fā)明的方法包括調(diào)節(jié)由所述空氣渦輪供給至待機(jī)模式的所述渦輪軸發(fā)動機(jī)的機(jī)械動力的步驟。

有利的，根據(jù)該變型，所述調(diào)節(jié)動力的步驟包括控制輸送至所述空氣渦輪的空氣的流量和/或壓力的步驟。

本發(fā)明還涉及一種輔助方法、涉及一種推進(jìn)系統(tǒng)和一種直升機(jī)，其特征在于，以上或以下提及的全部或某些特征相結(jié)合。

附圖說明

本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點會根據(jù)閱讀僅以非限制示例的方式給出并與附圖有關(guān)的以下描述呈現(xiàn)，在附圖中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的雙發(fā)動機(jī)式直升機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)的構(gòu)架的示意圖，

-圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的雙發(fā)動機(jī)式直升機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)的構(gòu)架的示意圖，

-圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的雙發(fā)動機(jī)式直升機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)的構(gòu)架的示意圖，根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制裝置的示意圖，

-圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的雙發(fā)動機(jī)式直升機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)的構(gòu)架的示意圖。

具體實施方式

以下描述的實施例涉及雙發(fā)動機(jī)式直升機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)的構(gòu)架。在這種情形下，本領(lǐng)域技術(shù)人員會容易理解如何使所描述的實施例適配于多發(fā)動機(jī)(特別是三發(fā)動機(jī))推進(jìn)系統(tǒng)。

該構(gòu)架包括兩個渦輪軸發(fā)動機(jī)5、6。每個渦輪軸發(fā)動機(jī)5、6由其自身的檢查控制裝置控制，為了清楚起見，在附圖中未示出該檢查控制裝置。

如圖1所示，每個渦輪軸發(fā)動機(jī)5、6分別包括氣體發(fā)生器17、27和由發(fā)生器17、27提供動力的自由渦輪10、20。氣體發(fā)生器17、27包括空氣壓縮機(jī)14、24，空氣通過進(jìn)氣口18、28供給至空氣壓縮機(jī)14、24。壓縮機(jī)14、24將位于壓縮空氣中的燃料供給至燃燒室13、23，燃料輸送提供動能的燃燒氣體。用于使燃燒氣體部分地膨脹的渦輪12、22借助驅(qū)動軸15、25聯(lián)接至壓縮機(jī)14、24，以能夠使壓縮機(jī)14、24和運(yùn)行氣體發(fā)生器或直升機(jī)所需的設(shè)備旋轉(zhuǎn)。該設(shè)備布置在附件傳動箱32、33中。燃燒氣體的生成部分驅(qū)動與直升機(jī)的功率傳輸箱連接的自由功率傳輸渦輪10、20，并隨后通過排氣裝置19、29排出。

在全部下文中，假設(shè)渦輪軸發(fā)動機(jī)5是在直升機(jī)的穩(wěn)定飛行期間能夠以至少一個待機(jī)模式運(yùn)行的混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪軸發(fā)動機(jī)6于是在該穩(wěn)定飛行期間獨自運(yùn)行。

該構(gòu)架還包括空氣渦輪30，空氣渦輪30借助附件傳動箱32機(jī)械地連接至混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)5的氣體發(fā)生器17。空氣借助導(dǎo)氣導(dǎo)管31供給至該渦輪30。導(dǎo)氣導(dǎo)管31連接至運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪軸發(fā)動機(jī)6的壓縮機(jī)24上的空氣排出端口，以能夠?qū)碜詨嚎s機(jī)24的壓縮空氣輸送至空氣渦輪30。導(dǎo)氣導(dǎo)管31因此布置在運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪軸發(fā)動機(jī)6的氣體發(fā)生器27上的空氣抽取端口與空氣渦輪30的進(jìn)氣入口之間。因此，空氣渦輪30使得能夠?qū)?dǎo)氣導(dǎo)管31輸送的壓縮空氣中可利用的能量轉(zhuǎn)化成在其輸出軸處可利用的機(jī)械能。

根據(jù)實施例，該空氣渦輪30是軸向式或向心式的反動式渦輪。根據(jù)另一實施例，空氣渦輪30是部分進(jìn)氣沖動式渦輪或全開進(jìn)氣沖動式渦輪。

根據(jù)在附圖中未示出的實施例，該構(gòu)架還包括排放噴嘴，該排放噴嘴使得能夠計量從運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪軸發(fā)動機(jī)6的壓縮機(jī)24排出的空氣的流量。

根據(jù)圖2的實施例，該構(gòu)架包括受控截流閥33，受控截流閥33是用于控制輸送至空氣渦輪30的空氣的流量和壓力的裝置。根據(jù)該實施例，閥適于被置于兩種狀態(tài)：第一通行狀態(tài)和第二阻塞狀態(tài)，在第一通行狀態(tài)，從壓縮機(jī)24排出的全部空氣輸送至空氣渦輪30，在第二阻塞狀態(tài)，空氣不再會被輸送至空氣渦輪30。

根據(jù)如圖3示出的另一實施例，該構(gòu)架還包括模塊35，模塊35用于控制軸向式或向心式的空氣渦輪30的變槳距(variable-pitch)分配器34。該組件形成用于控制輸送至空氣渦輪30的空氣的流量和壓力的裝置，并且通過擴(kuò)展，形成用于調(diào)節(jié)輸送至混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)5的氣體發(fā)生器17的機(jī)械功率的裝置。

根據(jù)圖4的實施例，該構(gòu)架還包括自由輪40，自由輪40布置在空氣渦輪30與附件傳動箱32之間。自由輪40形成用于空氣渦輪30和氣體發(fā)生器17的受控的機(jī)械斷開裝置。因此，自由輪40使得能夠確保：當(dāng)空氣不再由導(dǎo)氣導(dǎo)管31供給至所述渦輪時，空氣渦輪30不再機(jī)械地連接至氣體發(fā)生器17。

空氣渦輪30的空氣出口可以布置成各種方式(在附圖中未示出)。

例如，根據(jù)第一結(jié)構(gòu)，空氣渦輪30的出口處的空氣被排放到發(fā)動機(jī)室中以限制溫度的降低，使得利于重新啟動處于待機(jī)模式的渦輪軸發(fā)動機(jī)。

根據(jù)另一結(jié)構(gòu)，空氣渦輪30的出口處的空氣被排放到發(fā)動機(jī)室的外部。

根據(jù)另一結(jié)構(gòu)，空氣注入到待機(jī)模式的渦輪軸發(fā)動機(jī)的空氣入口18中以限制渦輪軸發(fā)動機(jī)內(nèi)部的部件的溫度的降低，使得利于重新啟動所述發(fā)動機(jī)。

根據(jù)另一結(jié)構(gòu)，空氣被用于使渦輪軸發(fā)動機(jī)的油保持在與重新啟動渦輪軸發(fā)動機(jī)時限制抵抗轉(zhuǎn)矩相匹配的溫度，以能夠迅速獲得重新啟動所需的全部功率。

本發(fā)明還涉及一種用于在混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)5處于待機(jī)模式時機(jī)械地輔助該混合動力渦輪軸發(fā)動機(jī)5的方法。

該方法包括：從運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪軸發(fā)動機(jī)的氣體發(fā)生器排出加壓空氣的步驟，將排出的空氣引導(dǎo)至與所述處于待機(jī)模式的渦輪軸發(fā)動機(jī)的所述氣體發(fā)生器機(jī)械地相連接的空氣渦輪的步驟，以及將加壓空氣中的可利用的能量轉(zhuǎn)化為在附件傳動箱的出口處的軸處可利用的機(jī)械能的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的方法通過根據(jù)本發(fā)明的推進(jìn)系統(tǒng)的構(gòu)架有利地實施。