專利名稱：包括電動起落架的飛行器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及飛行器，特別是飛機。
背景技術：
已知飛機通過運載工具被拖離其停泊點，以使其移動一段路線到達起飛跑道。但是，這些運載工具的保養(yǎng)費用是由機場向航空公司收取的。有人提議通過為其一個或多個起落架上配備電動設備而讓飛機自行移動。但是這就需要飛機上的電網(wǎng)和備用動力組為其留有余度。正是由于這個原因，飛機在離開其停泊地點后退的過程中需要起動一個發(fā)動機。 一旦發(fā)動機點火后，機上電網(wǎng)也開始由和發(fā)動機連接的發(fā)電機開始為其供電。它就可以為電動起落架提供行駛所需的電力。然而，這種運行模式并不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于優(yōu)化飛機上的電力設備并且優(yōu)化飛機移動過程當中可用電力的利用。為此，本發(fā)明提供這樣一種飛行器，它包括-一個輔助電力組，能夠產(chǎn)生電流，一一個第一電氣分配器，與輔助動力組連接，-至少一個飛行推進馬達，包括一個發(fā)電機，一至少一個起落架馬達，該馬達可使飛行器移動，以及一一個第二電氣分配器，與發(fā)電機連接并與起落架馬達連接，以便獨立于第一電氣分配器為馬達提供來源于發(fā)電機的電流。本發(fā)明涉及所有飛行器，即主要依靠空氣動力學力量飛行的飛行器。涉及“遠重于空氣的”裝置，能夠飛行并且借助機翼擁有可靠升力。上述機翼可為固定式，如一般飛機，也可為旋轉(zhuǎn)式，如直升飛機。這些都可以安裝動力起落架。這樣，可以通過第二電氣分配器向起落架馬達提供發(fā)電機供給的電流，以獨立于機上依靠輔助動力組的其他系統(tǒng)的供電。這樣，上述動力組就不用負責向起落架馬達提供電流，因此該動力組的可用電力能夠用于機上其他的設備。有利地是，第一電氣分配器是與第二電氣分配器連接在一起的。這樣，在適當?shù)臅r候就可以將電能從第一電氣分配器傳送到第二電氣分配器。優(yōu)選地，飛行器具有多個能夠使飛機移動的起落架馬達，起落架馬達互相獨立地連接到第二電氣分配器上。本發(fā)明也提供一種飛行器控制方法，其中，同時地，一一個輔助電力組產(chǎn)生電流供應第一電氣分配器，并且，一一個飛行推進馬達的發(fā)電機，獨立于第一電氣分配器，為至少一個移動飛行器的起落架馬達供應電流。優(yōu)選地，移動為向前的移動。
有利地，上述發(fā)電機專門為驅(qū)動飛行器移動的該起落架馬達或者多個起落架馬達中的每一個供電。這樣，發(fā)電機產(chǎn)生的可用電能完全用于供應起落架馬達。優(yōu)選地，專門由發(fā)電機供應驅(qū)動飛行器移動的該起落架馬達或多個起落架馬達中的每一個。這樣，這些起落架馬達只從發(fā)電機獲得能量，以便輔助動力組的可用電力可以被完全用于為飛行器其他系統(tǒng)供電。有利地，飛行器包括至少另外一個的飛行推進馬達，所述另外一個飛行推進馬達或者多個另外的飛行推進馬達中的至少一個保持處于停止狀態(tài)。優(yōu)選地，所述一個或多個飛行推進馬達處于停機狀態(tài)，所述一個或多個起落架馬達將飛行器向后移動。這樣，在后移過程中，機上電力負荷由輔助動力組供應。因此，它的容量通常會保留一個可用電力的余量，這個余量允許其僅供起落架馬達單獨以較低性能實現(xiàn)后移。這樣， 在后移時，輔助動力組的容量，經(jīng)常是這樣地僅僅足以為起落架馬達供電。這里明確指出這個后移包括這樣的一個階段，期間飛行器的移動性能不是臨界狀態(tài)。(然而，這個電力余量不足以使飛行器整體移動。特別地，通常它不可能向前行進達到將飛行器適當納入到在機場內(nèi)的地面移動所需的速度。)有利地，在飛行器后移之后，起動該飛行推進馬達或者多個飛行推進馬達中的一個。這樣，避免了在后移完成之前馬達的起動產(chǎn)生一個推力阻礙起落架馬達引起的后移運動。


下文中，參考附圖對以非限制性實施例方式給出的實施方式進行描述，從中，本發(fā)明的其他特性和優(yōu)點進一步顯現(xiàn)，其中一圖1和2為本發(fā)明中飛機的部分平面圖，說明本發(fā)明方法的兩個步驟，和-圖3為第二電氣分配器內(nèi)容的詳細圖示。
具體實施例方式圖1示出一個依據(jù)本發(fā)明的飛行器。在本實施例中，涉及一個飛行器，特別是飛機 2，包括一個機身4和兩個機翼6。其包括一個尾翼8和分別固定在兩個機翼上的發(fā)動機10。 該飛機還包括一個位于機身4前部的駕駛艙12。飛機2包括一個前起落架16和多個主起落架18，主起落架在本實施例中為兩個， 這一數(shù)量并無限制可以增加或減少。兩個主起落架中，在本實施例中每一個都包括至少兩對輪子。而且每一個起落架在每對輪子上還包括至少一個電動馬達19，從而使得這些起落架自行驅(qū)動飛機前進或后退。飛機2包括一個輔助動力組20或APU (英文Auxiliary Power Unit的首字母縮寫)。例如，其可以為一個渦輪發(fā)電機組，包括一個渦輪機并且適用于在飛機上生產(chǎn)電能，用以在飛行推進馬達10停止工作時向不同的機上系統(tǒng)提供電流，以節(jié)省碳氫燃料。同時，其也可以在飛行推進馬達10正常工作時使用，飛機可以是在地面或飛行中。飛機2包括一個第一電氣分配器22，由一個電能分配中心構成，有時被稱為 EPDC (英文Electrical Power Distribution Center的首字母縮寫)。該器件通常被稱為飛機的“電芯”。飛機2包括一個第二電氣分配器對。每一個飛機飛行助推器10都包括至少由助推器的推動力起動的一個發(fā)電機26。至于本發(fā)明的電路結構，其電路在下文給出。飛機2包括一條電路30和一條電路 32，電路30將APU 20與第一電氣分配器22連接；電路32將上述第一電氣分配器22與第二電氣分配器M連接。第二電氣分配器M通過電路36與起落架18的電動馬達19連接。 這里的這些馬達數(shù)量為4，因此電路36的數(shù)量為4。各起落架馬達19各自獨立地與第二電氣分配器M連接。每一個助推器10的發(fā)電機沈都分別由各自的一個電路38連接到第一電氣分配器22。而且，位于附圖1下方的第一助推器10的發(fā)電機沈通過電路40直接連接到第二電氣分配器所有這些電路構成電氣連接，可進行電流傳輸，在需要時，一些開關或者包括的一些轉(zhuǎn)換器被安裝在合適的位置。第二電氣分配器M在附圖3中有詳細說明。它通過電路32和第一電氣分配器22 連接，例如電壓為115V。它也在115V的電壓下與第一助推器的發(fā)電機沈連接。它包括一個變壓器50或者叫ATU (英文Auto Transformer Unit縮寫)，它將每一個電路上115V的交流電壓轉(zhuǎn)換為230V的交流電壓。這里的這個變壓器是電路32和40 二者公用的。它包括一個電壓變壓器，整流器52或者ATRU (英文Auto Transformer Rectifier Unit的縮寫)，它將與APU連接的支路上230V的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷篗0V。它包括一個電壓整流器M或者RU (英文Rectifier Unit的縮寫)，它將與發(fā)電機連接的支路上230V的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?40V，但與電壓變壓器-整流器52相反，它不遵守電力質(zhì)量標準。這樣，電氣分配器M總體上接受到一個電壓115伏、頻率400赫茲的交流電壓，它將其電壓提高到交流電壓230伏，隨后再整流產(chǎn)生540伏的直流電壓。整流器-變壓器52和整流器M并聯(lián)連接在為馬達19供電的電路55上。電氣分配器最后包括動力電子模塊56或者PEM(Power Electronic Module)，它們分別與起落架馬達19連接。這些模塊也都并聯(lián)連接至電路55。每一個模塊都將上游的可用電壓于下游變?yōu)檫m于控制各輪的馬達19。所有這些電路都可傳送三相電流。電壓值僅作為例子給出。以下，以飛機2為例，給出一個本發(fā)明具體實施的模式。假設飛機最初停泊在機場內(nèi)其停泊地點。在進入起飛跑道加速起飛之前，飛機要經(jīng)歷一個向后行進或后退的運行階段，隨后是一個向前行進的階段。飛機開始后退之前的配置在附圖1中說明。每一個發(fā)電機沈與第一電氣分配器連接的電路38都通過打開開關的方法被斷開。第一助推器的發(fā)電機沈與第二電氣分配器的連接電路以同樣的方式斷開。
飛機運行到起飛跑道是以自動的方式進行的。為此，借助兩個電氣分配器，控制由來源于APU的電流對起落架馬達的供電。因此，來源于APU的電流通過電路30到達第一電氣分配器22，隨后通過電路32傳送到第二電氣分配器，以便通過電路36分別通向馬達19。 在這個后退的階段中，除為馬達19提供電力之外，APU還為飛機上其他系統(tǒng)提供電力。而且，它剩余的可用電力可以為馬達19供電，以便使飛機向后移動。飛機的后移因此完全靠 APU提供的電力實現(xiàn)。在這個后移的階段，直到后移完成，助推器10是停止的。后移結束后，飛機停止，隨后開始向前移動。為此，通過APU起動第一飛行推進馬達10。此外，接通將這個馬達的發(fā)電機連接至第二電氣分配器M的電路40上的開關，以便飛機處于附圖2所示的電力配置。而且，打開電路32上的開關，以便使第二電氣分配器M 和第一電氣分配器22處于隔絕狀態(tài)。為了后移，完全由第一飛行助推器10的發(fā)電機沈通過第二電氣分配器M向每一個馬達19供電。這樣，電流從發(fā)電機沈通向電氣分配器對， 不經(jīng)過第一電氣分配器22，然后通過每一個電路36到達相關的馬達19。發(fā)電機沈完全用于供應起落架馬達19。相互地，它們都是僅由馬達沈供應的電流。與此同時，APU通過第一電氣分配器22為飛機系統(tǒng)供電，不經(jīng)過第二電氣分配器24，第一電氣分配器與這些系統(tǒng)的連接方式圖示未說明。在向前移動期間，當?shù)谝恢破鞴ぷ鞯臅r候，它提供一個推力用以驅(qū)動飛機。與APU和第一電氣分配器22連接的電路，與發(fā)電機沈和第二電氣分配器連接的電路是獨立并且是電隔離的，這避免了第一助推器的發(fā)電機沈運行引起機上主要電網(wǎng)出現(xiàn)過渡狀態(tài)。此外，移動最優(yōu)化，達到使發(fā)電機沈用于馬達19。特別是發(fā)現(xiàn)，在向前移動時，助推器10及其發(fā)電機沈的運行除了為馬達19供電之外不為飛機上的電力負荷供電。在向前移動期間，第二個助推器10保持停止。直到到達起飛跑道上，第二助推器才開始運行，以便適當預熱為起飛加速。本發(fā)明可以降低為使飛機自行移動而在起落架上安裝電動馬達所帶來的影響。它可以以低成本改造飛機電力結構以使飛機自行移動。在不超出本發(fā)明范圍的情況下，可對本發(fā)明進行多項改動。可獨立實施本發(fā)明，即控制飛行器的方法，其中，在飛行器后移時，飛行器的一個輔助電力組為一個或多個使飛行器移動的起落架馬達供電，而一個或多個飛行助推馬達處于停止狀態(tài)。
權利要求
1.飛行器O)，其特征在于它包括-一個輔助動力組，能夠產(chǎn)生電流00)， -一個第一電氣分配器(22)，與輔助動力組連接， 一至少一個飛行推進馬達(10)，包括一個發(fā)電機06)， 一至少一個起落架馬達(19)，該馬達使飛行器移動，和 -一個第二電氣分配器04)，與發(fā)電機連接并與起落架馬達連接， 以便獨立于第一電氣分配器為馬達提供來源于發(fā)電機的電流。
2.根據(jù)權利要求1所述的飛行器，其中第二電氣分配器04)與第一電氣分配器連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的飛行器，包括數(shù)個起落架馬達(19)，這些馬達用于使飛行器移動并且互相獨立地連接至第二電氣分配器04)。
4.操作飛行器O)的方法，其特征在于，同時地一一個輔助電力組OO)產(chǎn)生供應第一電氣分配器02)的電流，并且， 一一個飛行推進馬達(10)的發(fā)電機( )，獨立于第一電氣分配器，為至少一個使飛機移動的起落架馬達(19)供應電流。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中所述移動為向前的移動。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的方法，其中所述發(fā)電機06)專門為使飛行器移動的該起落架馬達或者多個起落架馬達(19)中的每一個供電。
7.根據(jù)權利要求4-6之一所述的方法，其中專門由發(fā)電機06)供應使飛行器移動的該起落架馬達或多個起落架馬達(19)中的每一個。
8.根據(jù)權利要求4-7之一所述的方法，其中飛行器包括至少一個另外的飛行推進馬達 (10)，保持所述另外的一個飛行推進馬達或者多個另外的飛行推進馬達中的至少一個處于停止狀態(tài)。
9.根據(jù)權利要求4-8之一所述的方法，其中所述一個或多個飛行推進馬達(10)處于停機狀態(tài)，所述一個或多個起落架馬達(19)使飛行器向后移動。
10.根據(jù)權利要求4-9之一所述的方法，其中在飛行器后移之后，起動該飛行推進馬達 (10)或者多個飛行推進馬達中的一個。
全文摘要
飛行器(2)，例如飛機，包括--一個輔助動力組，能夠產(chǎn)生電流(20)，--一個第一電氣分配器(22)，與輔助動力組連接，--至少一個飛行推進馬達(10)，包括一個發(fā)電機(26)，--至少一個起落架馬達(19)，該馬達可使飛行器移動，和--一個第二電氣分配器(24)，與發(fā)電機連接并與起落架馬達連接，以便獨立于第一電氣分配器為馬達提供來源于發(fā)電機的電流。
文檔編號B64C25/24GK102464106SQ201110334640
公開日2012年5月23日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權日2010年10月28日
發(fā)明者C·鮑曼 申請人:空中客車運營(簡化股份公司)