專利名稱：設(shè)置在旋轉(zhuǎn)渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)部件上的發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航空裝備領(lǐng)域。其更具體地涉及飛行器上的電能產(chǎn)生器。在這種情況下，可設(shè)想其為具體地位于旋轉(zhuǎn)部件上的發(fā)電機(jī)，從而使得該發(fā)電機(jī)可以局部地提供槳扇型渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片的螺距控制系統(tǒng)或順槳所需的能量。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，螺旋槳螺距通過機(jī)械或液壓系統(tǒng)控制。已知，如果在飛行過程中螺旋槳推進(jìn)單元故障，則該螺旋槳的葉片經(jīng)由通常安裝在每個(gè)葉片的軸線上的螺距控制機(jī)構(gòu)被順漿，以使得產(chǎn)生的阻力最小化。隨著包括兩個(gè)逆向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子并且被設(shè)想成用于商業(yè)飛行器的推進(jìn)單元的槳扇型推進(jìn)單元的出現(xiàn)，因此出現(xiàn)如下問題用于該順漿設(shè)備并且更普遍地用于控制轉(zhuǎn)子葉片的螺距的執(zhí)行過程繁瑣冗余。一種解決辦法是在轉(zhuǎn)子中在每個(gè)葉片的基部處安裝電動(dòng)馬達(dá)，經(jīng)由傳遞電能的各種裝置從靜止部件向發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)電能。在本領(lǐng)域中已知如下旋轉(zhuǎn)接觸設(shè)備其通過使用在旋轉(zhuǎn)部件的環(huán)形軌道上滑動(dòng)的固定在軸上的導(dǎo)電刷子來(lái)確保在固定軸和運(yùn)動(dòng)的環(huán)形部件之間的電能傳遞。這些旋轉(zhuǎn)接觸系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)之一與刷子相對(duì)于運(yùn)動(dòng)軌道的速度有關(guān)，該速度一般接近每秒一百米并且必然依賴于環(huán)形軌道的直徑以及該部件的旋轉(zhuǎn)速度。對(duì)于所有這些旋轉(zhuǎn)接觸系統(tǒng)來(lái)說(shuō)這樣的結(jié)果是刷子的快速磨損，導(dǎo)致性能降低并且需要頻繁且高花費(fèi)的維護(hù)。葉片缺少潤(rùn)滑(由于復(fù)雜的原因)也促使壽命的顯著減小。對(duì)于槳扇的前螺旋槳而言，渦輪機(jī)的芯部的直徑導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)部件關(guān)于靜止部件的相對(duì)速度大約為每秒四百米；這使得刷子和運(yùn)動(dòng)軌道系統(tǒng)在實(shí)踐中是不可用的，因?yàn)槠涑^了商業(yè)上可獲得的設(shè)備的技術(shù)要求。對(duì)于槳扇而言，由于兩個(gè)螺旋槳的逆向旋轉(zhuǎn)特性，更加加劇了這種情況。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提出避免了上述缺點(diǎn)的滿足槳扇型推進(jìn)單元轉(zhuǎn)子的電力需求的電能產(chǎn)生設(shè)備。本發(fā)明的第二目的是提出用于使轉(zhuǎn)子葉片順漿的備用設(shè)備，以防主螺距控制設(shè)備故障。為此，本發(fā)明設(shè)想了用于槳扇型飛行器推進(jìn)單元的轉(zhuǎn)子的電能產(chǎn)生設(shè)備，所述推進(jìn)單元包括渦輪機(jī)，該渦輪機(jī)使至少一個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)子包括多個(gè)葉片，所述多個(gè)葉片圍繞與這些葉片一起旋轉(zhuǎn)的環(huán)形冠部定位，環(huán)形冠部的外壁形成推進(jìn)單元的一部分外殼，所述外殼經(jīng)受螺旋槳單元外側(cè)的大氣條件，所述渦輪機(jī)產(chǎn)生經(jīng)由熱環(huán)形通道釋放的熱氣流，該熱環(huán)形通道與運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部同心并且其一部分表面由所述運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部的內(nèi)壁所限定；
電能產(chǎn)生設(shè)備包括運(yùn)動(dòng)的環(huán)形部件中的將熱能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。優(yōu)選地，用于將熱能轉(zhuǎn)換成電能的裝置包括發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)包括熱二極管組件， 該熱二極管組件利用塞貝克效應(yīng)，定位在分別充當(dāng)這些熱二極管的熱源和冷源的環(huán)形冠部的內(nèi)壁和外壁之間；所述熱二極管成組地以串聯(lián)和并聯(lián)的方式布置，從而從發(fā)電機(jī)獲得電壓以及電流強(qiáng)度與轉(zhuǎn)子葉片的除冰要求一致的輸出。根據(jù)有利的實(shí)施方式，熱二極管是H3a5Sna5Te型。根據(jù)有利的實(shí)施方式，在環(huán)形冠部的一個(gè)壁和熱二極管的一個(gè)表面之間設(shè)置有熱管。可替代地，用于推進(jìn)單元轉(zhuǎn)子的電能產(chǎn)生設(shè)備包括將來(lái)自熱環(huán)形脈狀管的熱空氣或?qū)⑼獠靠諝獬鵁岫O管所安裝的壁弓I導(dǎo)的裝置。應(yīng)當(dāng)理解，考慮到熱區(qū)域和冷區(qū)域用作熱二極管的熱源和冷源，必須適合地設(shè)置推進(jìn)單元中熱區(qū)域和冷區(qū)域之間存在的距離。根據(jù)可能一起被使用的各種布置 ——發(fā)電機(jī)以環(huán)形方式基本上在環(huán)形冠部的整個(gè)內(nèi)周上延伸，——該設(shè)備包括控制熱二極管的熱源和冷源之間的溫差的裝置，所述溫差根據(jù)用于二極管產(chǎn)生的電流的電子控制單元的指令被控制。應(yīng)當(dāng)理解，該上一布置允許建立實(shí)時(shí)地使熱二極管的能量產(chǎn)出最大化的反饋過程。為了使由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能的使用最佳化，該上一布置有利地包括電子控制單元，所有熱二極管將產(chǎn)生的電流供應(yīng)給該電子控制單元；該電子控制單元被設(shè)計(jì)成用以測(cè)量可獲得電能并且在電能使用件之間分配所獲得的電能并且在所產(chǎn)生的功率的量低于預(yù)定閾值的情況下為所述能量使用件選擇循環(huán)供應(yīng)模式。閾值會(huì)被選擇成例如用于表征產(chǎn)生的功率的量不足以用于永久性地并行地供應(yīng)所有使用件的時(shí)刻。根據(jù)第二方面，本發(fā)明設(shè)想用于所謂“槳扇”類型的飛行器推進(jìn)單元的轉(zhuǎn)子葉片的定向設(shè)備，其中，所述推進(jìn)單元包括渦輪機(jī)，該渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)子包括多個(gè)葉片，該多個(gè)葉片布置成圍繞與這些葉片一起運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部，該環(huán)形冠部的外壁形成推進(jìn)單元的部分外殼，所述外殼經(jīng)受發(fā)動(dòng)機(jī)外部的大氣條件，所述渦輪機(jī)產(chǎn)生經(jīng)由環(huán)形熱脈狀管排出的熱氣流，該環(huán)形熱脈狀管與運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部同心并且該環(huán)形熱脈狀管的部分表面由所述運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部的內(nèi)壁限定，包括——根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于產(chǎn)生電能的設(shè)備，——將該電能傳遞至調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子葉片的螺距的電動(dòng)馬達(dá)的裝置，——控制這些電動(dòng)馬達(dá)的裝置。根據(jù)另一方面，本發(fā)明設(shè)想一種包括至少一個(gè)如所描述過的設(shè)備的飛行器。


僅作為本發(fā)明的實(shí)施方式的示例給出的下列說(shuō)明是參考包括所附附圖完成的，在附圖中，
圖1示出了本發(fā)明能夠應(yīng)用的槳扇型推進(jìn)單元，圖2圖示了這種推進(jìn)單元的僅僅是示意性的橫截面視圖，圖3示意性地示出了塞貝克效應(yīng)發(fā)電機(jī)的裝配原理，圖4示出了由可得到的溫度差決定的、通過商業(yè)上可得到的熱二極管能夠獲得的電能密度，圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的用于馬達(dá)定向轉(zhuǎn)子葉片的電能產(chǎn)生設(shè)備，圖6圖示了槳扇的兩個(gè)轉(zhuǎn)子上的熱二極管的實(shí)施示例。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明指定用在例如如圖1中所示的所謂“槳扇”型的飛行器推進(jìn)單元1中。這種推進(jìn)單元被設(shè)想用于將來(lái)的飛行器。在此處圖示出的實(shí)施例中，兩個(gè)槳扇推進(jìn)單元1經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)吊架附接在飛行器機(jī)身2的后部的兩側(cè)部上。此處每個(gè)槳扇推進(jìn)單元1包括兩個(gè)逆向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子3a、3b，每個(gè)轉(zhuǎn)子包括一組等距的葉片4a、4b并且定位在推進(jìn)單元1的后部。每個(gè)轉(zhuǎn)子3a、3b的葉片4a、4b從環(huán)形冠部 5a,5b上突出，該環(huán)形冠部5ajb與該轉(zhuǎn)子一起運(yùn)動(dòng)，并且環(huán)形冠部fe、5b的外表面定位成與推進(jìn)單元的外殼6連續(xù)。如圖2中示意性地示出的，槳扇推進(jìn)單元1包括對(duì)渦輪機(jī)8進(jìn)行供應(yīng)的空氣入口 7。該渦輪機(jī)8包括當(dāng)渦輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的軸向部分。該軸又通過圖2中未示出的機(jī)械傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)兩個(gè)逆向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子3a、3b的葉片4a、4b的軸9a、9b。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由渦輪機(jī)8產(chǎn)生的熱氣體通過熱環(huán)形通道10被排出，該熱環(huán)形通道10具有定位在兩個(gè)轉(zhuǎn)子3a、3b的后部處的出口。槳扇以及它們的部件的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)——馬達(dá)、渦輪機(jī)、傳動(dòng)裝置以及它們的尺寸、材料等——不在本發(fā)明的框架內(nèi)。因此僅為了提供信息的目的提供了此處所描述的元件，以便在一個(gè)其非限制性的實(shí)施例中輔助理解本發(fā)明。因此，從上面的說(shuō)明顯然已知，在飛行器的飛行過程中，溫度在接近地面的+15°C 和高處的-50°C之間的外部空氣，基本上在與飛行器的運(yùn)動(dòng)的縱向軸線X相反的方向上，沿螺旋槳的環(huán)形冠部5ajb循環(huán)。同時(shí)，在熱環(huán)形通道10中循環(huán)的氣體的溫度通常在600°C和800°C之間。根據(jù)本發(fā)明的除冰設(shè)備通過使用允許熱能轉(zhuǎn)換成電能的塞貝克效應(yīng)而利用在大約20厘米距離處的該顯著的溫差。開始，需要說(shuō)明的是，熱電效應(yīng)(塞貝克效應(yīng))由導(dǎo)體的兩個(gè)端子經(jīng)受不同的溫度時(shí)它們之間的電勢(shì)差限定。該效應(yīng)被用在使用熱電偶的溫度測(cè)量中。這與珀耳帖效應(yīng)相反， 在珀耳帖效應(yīng)中，在導(dǎo)體的端子之間應(yīng)用電勢(shì)差從而使得在這些端子之間產(chǎn)生溫度差。塞貝克效應(yīng)功率產(chǎn)生通常意味著創(chuàng)建封閉的電路，該電路包括一組導(dǎo)體11，導(dǎo)體 11由接頭12、13兩兩聯(lián)接，它們中的一個(gè)經(jīng)受第一溫度Tl并且另一個(gè)經(jīng)受第二溫度T2 (圖 3)。各種研究表明提供最好的熱電產(chǎn)出的材料是滿足如下條件的那些材料高的電傳導(dǎo)率、低的熱傳導(dǎo)率以及高的塞貝克系數(shù)?，F(xiàn)在已知幾種適合用在熱二極管中的材料。這些材料中的一些是碲鎘汞Otetl86Cdai4Teh碲化鉍(Bi2Te3)、硅納米絲等。
還應(yīng)注意，每種熱電材料在給定的溫度范圍(碲化鉛大約為550-750K，碲化鉍大約為250-350K等)內(nèi)具有有利的特性。因此，在熱區(qū)(T2)和冷區(qū)(Tl)溫度不同的情況下， 在例如該實(shí)施例中槳扇推進(jìn)單元上的就是這種情況(Tl接近250K并且T2接近1000K)，使用幾種疊置的材料來(lái)構(gòu)成每個(gè)導(dǎo)體11是有利的。熱能和電能之間的轉(zhuǎn)換的產(chǎn)出目前是熱區(qū)和冷區(qū)之間的溫度差為300K時(shí)的理想的卡諾產(chǎn)出的大約30%，其對(duì)應(yīng)于大約13%的理論產(chǎn)出(13%的熱能轉(zhuǎn)換成電能)。700K 的溫差，能獲得18%的產(chǎn)出。由于商業(yè)可獲得的二極管的質(zhì)量特性，卡諾理想值的30%的產(chǎn)出對(duì)應(yīng)于所安裝的二極管的1000瓦特/千克的能量與重量的比值。圖4圖示出了對(duì)于商業(yè)上可獲得的I^ba5Sna5型熱二極管來(lái)說(shuō)，由可獲得的溫度差決定的每單位面積能夠?qū)崿F(xiàn)的電能密度。由此可見，對(duì)于大約350K的溫度梯度值，能夠獲得10瓦特/平方厘米的電能。這些值證明熱二極管的使用與可獲得的尺寸、體積和質(zhì)量有關(guān)的約束以及使推進(jìn)單元的槳扇型轉(zhuǎn)子葉片順槳所需的電能相適宜。事實(shí)上，這樣最后產(chǎn)生大約200kW的熱能，其經(jīng)由環(huán)形熱脈狀管10排空。使槳扇的轉(zhuǎn)子的葉片順槳需要大約5kW的電能。因此，使槳扇的兩個(gè)轉(zhuǎn)子3a、!3b 的葉片順槳需要10kw。供應(yīng)這些電能所需的熱二極管的質(zhì)量因此大約為10kg。該值與現(xiàn)有的飛行器上的質(zhì)量約束一致并且與槳扇的轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)有關(guān)的體積約束一致。有效地，每個(gè)環(huán)形冠部5a、 5b具有內(nèi)壁15a、15b以及外壁14a、14b，對(duì)于幾十厘米的環(huán)形冠部5a、5b內(nèi)直徑和幾十厘米的環(huán)形冠部fe、5b寬度(沿縱向軸線X)來(lái)說(shuō)，內(nèi)壁和外壁分離大約二十厘米。此處描述的根據(jù)本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)子的電能產(chǎn)生設(shè)備(圖幻是用于所設(shè)想的推進(jìn)單元的前轉(zhuǎn)子3a?？稍O(shè)想用于后轉(zhuǎn)子北的等同的設(shè)備。該設(shè)備使用每個(gè)轉(zhuǎn)子3a的環(huán)形冠部如內(nèi)的可用空間以放置發(fā)電機(jī)16的熱二極管22。發(fā)電機(jī)16由安裝在環(huán)形冠部fe的內(nèi)壁1 和外壁Ha之間的一組熱二極管22 制成。圖6圖示了槳扇的兩個(gè)轉(zhuǎn)子3a、!3b上的這些熱二極管22的實(shí)施例。所考慮的熱二極管22是提供出大約13%產(chǎn)出的例如Pba5Sna5Te15依據(jù)冷源(每個(gè)環(huán)形冠部fe、5b的外壁14a、14b)和熱源(環(huán)形熱脈狀管10對(duì)面的每個(gè)環(huán)形冠部fe、5b的內(nèi)壁15a、15b)之間所考慮的熱二極管22的正常運(yùn)轉(zhuǎn)厚度，已知類型的熱管21安裝在環(huán)形冠部fe的一個(gè)壁和熱二極管22的表面之間。在冷源側(cè)，該設(shè)備有利地包括散熱片23，例如平行于氣流(即，飛行器的縱向軸線)的金屬葉片形式的散熱片，從而產(chǎn)生與外部環(huán)境進(jìn)行熱交換的大的熱交換表面。顯然，作為變型，可以顛倒該布置。那么熱二極管22被定位在每個(gè)環(huán)形冠部 、5b 的外壁14a、14b附近。在這種情況下，散熱片23在環(huán)形熱脈狀管10中安裝于每個(gè)環(huán)形冠部fe、5b的內(nèi)壁15a、Mb上，并且熱管21從該熱源向熱二極管22傳送熱。這些熱二極管22通過本身已知的方式成組地以串聯(lián)和并聯(lián)的方式布置，從而從發(fā)電機(jī)16獲得與轉(zhuǎn)子的電力需求以及典型地與轉(zhuǎn)子3a的葉片如的順槳有關(guān)的需求一致的電壓以及電流強(qiáng)度輸出。優(yōu)選地，環(huán)形冠部的兩個(gè)壁14a、15a (分別地，環(huán)形冠部恥的兩個(gè)壁14b、15b)
7由金屬材料或在任何情況下都是非常良好的熱導(dǎo)體制成。內(nèi)壁1 例如由鈦制成并且外壁 14a由鋁制成。該環(huán)形冠部fe的側(cè)壁19a、20a由具有低熱傳導(dǎo)率的材料制成，從而使得熱流優(yōu)選地穿過熱二極管22。在此處作為示例的實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)16沿環(huán)形冠部fe的整個(gè)內(nèi)周和大約十厘米的寬度以環(huán)形的方式延伸。在轉(zhuǎn)子3a包括12個(gè)葉片如的情況下，發(fā)電機(jī)16的每30°扇區(qū)向用以定向一個(gè)葉片的馬達(dá)提供大約1千瓦功率的電能。代表性的熱二極管22的質(zhì)量是環(huán)形冠部fe的每 30°扇區(qū)大約lkg。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于η個(gè)葉片，每360° /n扇區(qū)向?qū)?yīng)于葉片如的馬達(dá)供應(yīng)電能。此外，該設(shè)備包括電纜組件17，該電纜組件17設(shè)計(jì)為用以將產(chǎn)生的電能傳遞至設(shè)計(jì)為用以存儲(chǔ)由發(fā)電機(jī)16產(chǎn)生的能量的已知類型的至少一個(gè)電池(圖5中未示出)；和用于轉(zhuǎn)子3a的每個(gè)葉片如的螺距控制馬達(dá)。電動(dòng)馬達(dá)18是本身已知類型的。每個(gè)電動(dòng)馬達(dá)18位于葉片如的軸9a附近，力經(jīng)由齒輪或其它已知的裝置傳遞。該設(shè)備還包括電子控制單元(圖5中未示出)。在操作中，當(dāng)?shù)孛嫔系臏囟炔頣2-T1已經(jīng)是幾百度K時(shí)，只要渦輪機(jī)8被起動(dòng)，發(fā)電機(jī)16的產(chǎn)出將變得相當(dāng)大。當(dāng)飛機(jī)乘務(wù)組員或自動(dòng)裝備確定有需要時(shí)，葉片螺距馬達(dá)的電子控制單元向所有這些發(fā)動(dòng)機(jī)18發(fā)送順槳指令?？赡苓h(yuǎn)遠(yuǎn)大于由發(fā)電機(jī)16產(chǎn)生的功率的所需的功率由電池供應(yīng)。從本說(shuō)明顯然可知根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)使得可以克服由于例如本技術(shù)領(lǐng)域先前的狀態(tài)中使用的快速旋轉(zhuǎn)接觸導(dǎo)致的問題。其運(yùn)用由推進(jìn)單元產(chǎn)生的穿過轉(zhuǎn)子的冠部下面的熱來(lái)利用損失的熱源。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)提供了用于使推進(jìn)單元的轉(zhuǎn)子的葉片順槳的備用系統(tǒng)。此外，在該產(chǎn)生器中不存在運(yùn)動(dòng)部分使得可靠性增加。最后，其安裝無(wú)需對(duì)推進(jìn)單元進(jìn)行明顯的改變。本發(fā)明的范圍不限制于上文中被認(rèn)為是示例的實(shí)施方式的細(xì)節(jié)，但是相反可以延伸至專家所能想到范圍內(nèi)的改進(jìn)。在一種變形中，為了輔助熱二極管22的安裝，使用將來(lái)自熱環(huán)形脈狀管10的熱空氣或外部空氣引導(dǎo)至熱二極管22所安裝的壁上的輸送管代替設(shè)計(jì)為用以減小熱源(環(huán)形冠部fe的內(nèi)壁15a)和冷源(環(huán)形冠部恥的外壁14a)之間的距離的熱管21。在另一變型中，集成有用于調(diào)節(jié)熱二極管22的熱源和冷源之間的溫度的設(shè)備。實(shí)際上，這些熱二極管22對(duì)于給定的溫度差具有最佳的產(chǎn)出點(diǎn)并且該溫度差的任何改變將導(dǎo)致所產(chǎn)生的電流降低。這種控制設(shè)備能夠包括空氣輸送管，該空氣輸送管根據(jù)電子控制單元的用于由二極管產(chǎn)生的電流的指令混合朝向熱二極管22的熱源的熱空氣和冷空氣。這創(chuàng)建了反饋設(shè)備，該反饋設(shè)備實(shí)時(shí)地使熱二極管22的能量產(chǎn)出最大化，不管它們的使用年限和它們最大產(chǎn)出點(diǎn)的改變?nèi)绾?。在本說(shuō)明書中已提及的是使葉片如順槳的每個(gè)馬達(dá)由熱二極管22的扇區(qū)提供功率。可替代地，為了冗余的目的，能夠可替代地選擇使所有熱二極管22將產(chǎn)生的電流供應(yīng)給單個(gè)電子控制單元，該電子控制單元測(cè)量可獲得的電能并且在所考慮的轉(zhuǎn)子3a的電能的各個(gè)使用件之間分配該電能，或如果該產(chǎn)生的功率不足以永久性地并行地為所有這些使用件提供功率那么為所述能量使用件選擇循環(huán)能量供應(yīng)模式。以相同的方式，電子控制單元通過由于超出本發(fā)明的范圍而沒有在這里詳細(xì)描述的裝置將熱二極管22產(chǎn)生的功率傳輸至飛行器裝備。而且，能夠設(shè)想將上文中所提出的備用功率產(chǎn)生系統(tǒng)用作用于調(diào)節(jié)葉片的設(shè)備的主要電源。
權(quán)利要求
1.一種用于槳扇型飛行器推進(jìn)單元(1)的轉(zhuǎn)子的電能產(chǎn)生設(shè)備，所述推進(jìn)單元(1)包括渦輪機(jī)(8)，所述渦輪機(jī)(8)使至少一個(gè)轉(zhuǎn)子(3a)旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)子(3a)包括多個(gè)葉片 (如)，所述多個(gè)葉片Ga)圍繞與這些葉片一起運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部(5a)布置，所述環(huán)形冠部的外壁(14a)形成所述推進(jìn)單元的部分外殼，所述外殼(6)經(jīng)受所述推進(jìn)單元外部的大氣條件，所述渦輪機(jī)(8)產(chǎn)生經(jīng)由熱環(huán)形通道(10)釋放的熱氣流，所述熱環(huán)形通道(10)與所述運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部(5a)同心并且所述熱環(huán)形通道(10)的部分表面由所述運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部 (5a)的內(nèi)壁(15a)限定，其特征在于，所述電能產(chǎn)生設(shè)備包括在所述運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部(5a)內(nèi)的用于將熱能轉(zhuǎn)化成電能的裝置(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于，所述用于將熱能轉(zhuǎn)換成電能的裝置(16)包括一組熱二極管(22)，所述熱二極管0 利用塞貝克效應(yīng)、定位在所述環(huán)形冠部(5a)的分別作為這些熱二極管02)的熱源和冷源的內(nèi)壁(15a)和外壁(14a)之間；所述熱二極管0 成組地以串聯(lián)和并聯(lián)方式布置，以便從所述發(fā)電機(jī)(16)獲得電壓和電流強(qiáng)度與所述轉(zhuǎn)子(3a)的電氣要求一致的輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電能產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于，所述熱二極管02)是 Pba5Sna5Te 型。
4.根據(jù)權(quán)利要求2-3中任一項(xiàng)所述的電能產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于，在所述環(huán)形冠部 (5a)的其中一個(gè)壁和所述熱二極管0 的表面之間安裝有熱管01)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-3中任一項(xiàng)所述的電能產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于，所述電能產(chǎn)生設(shè)備包括將來(lái)自熱環(huán)形脈狀管(10)的熱空氣或外部空氣朝向所述熱二極管0 所安裝的壁引導(dǎo)的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的電能產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)(16)以環(huán)形形式基本上在所述環(huán)形冠部(5a)的整個(gè)內(nèi)周上延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)所述的電能產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于，所述電能產(chǎn)生設(shè)備包括控制所述熱二極管0 的熱源和冷源之間的溫度差的裝置，所述溫度差根據(jù)電子控制單元的用于由所述熱二極管0 產(chǎn)生的電流的指令被控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一項(xiàng)所述的電能產(chǎn)生設(shè)備，其特征在于，所述電能產(chǎn)生設(shè)備包括電子控制單元，所有所述熱二極管0 將產(chǎn)生的電流供應(yīng)至所述電子控制單元；所述電子控制單元設(shè)計(jì)成測(cè)量可獲得的電能、在能量使用件Ga)之間分配所述電能、并且在產(chǎn)生的能量的量低于預(yù)定閾值的情況下為所述能量使用件Ga)選擇循環(huán)供應(yīng)模式。
9.一種用于對(duì)槳扇型飛行器推進(jìn)單元(1)的轉(zhuǎn)子(3a)的葉片Ga)進(jìn)行定向的設(shè)備， 其中，所述推進(jìn)單元(1)包括渦輪機(jī)(8)，所述渦輪機(jī)(8)驅(qū)動(dòng)包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)子(3a)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)子(3a)包括多個(gè)葉片( ),所述多個(gè)葉片Ga)圍繞與這些葉片一起運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部(5a)布置，所述環(huán)形冠部(5a)的外壁(14a)形成所述推進(jìn)單元的部分外殼，所述外殼(6)經(jīng)受發(fā)動(dòng)機(jī)外部的大氣條件，所述渦輪機(jī)(8)產(chǎn)生經(jīng)由環(huán)形熱脈狀管(10)排放出的熱氣流，所述環(huán)形熱脈狀管(10)與所述運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部(5a)同心并且所述熱環(huán)形通道 (10)的部分表面由所述運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部(5a)的所述內(nèi)壁(15a)限定，其特征在于，所述電能產(chǎn)生設(shè)備包括——根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電能產(chǎn)生設(shè)備，——將該電能傳遞至電動(dòng)馬達(dá)的裝置，所述電動(dòng)馬達(dá)調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)子(3a)的葉片Ga) 的螺距，——控制這些電動(dòng)馬達(dá)的裝置。
10.一種飛行器螺旋槳，其特征在于，其包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的設(shè)備。
11.一種飛行器，其特征在于，其包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于槳扇型飛行器推進(jìn)單元轉(zhuǎn)子(1)的電能產(chǎn)生設(shè)備，其中，所述推進(jìn)單元(1)包括渦輪機(jī)(8)，該渦輪機(jī)(8)使至少一個(gè)轉(zhuǎn)子(3a)旋轉(zhuǎn)，所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)子(3a)包括多個(gè)葉片(4a)，該多個(gè)葉片(4a)圍繞與這些葉片一起運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部(5a)布置，該環(huán)形冠部(5a)的外壁(14a)形成推進(jìn)單元的部分外殼，所述外殼(6)經(jīng)受推進(jìn)單元的外部大氣條件，所述渦輪機(jī)(8)產(chǎn)生經(jīng)由熱環(huán)形通道(10)排放出的熱氣流，該熱環(huán)形通道(10)與上述運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部(5)同心，并且該熱環(huán)形通道(10)的部分表面由所述運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部(5a)的內(nèi)壁(15a)限定。本發(fā)明包括設(shè)置在運(yùn)動(dòng)的環(huán)形冠部(5a)內(nèi)的用于優(yōu)選地由熱二極管(22)將熱能轉(zhuǎn)換成電能的裝置(16)。電能產(chǎn)生設(shè)備特別適合于用來(lái)控制槳扇型推進(jìn)單元的轉(zhuǎn)子的螺距的設(shè)備。
文檔編號(hào)F02C7/32GK102438894SQ201080019927
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2010年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者吉約姆·比蘭, 塞韋里內(nèi)·佩雷特, 讓-米歇爾·羅赫羅 申請(qǐng)人:空中客車運(yùn)營(yíng)簡(jiǎn)化股份公司