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燃气涡轮发动机冷却系统控制

文献发布时间:2023-06-19 16:11:11



技术领域

本公开涉及一种具有冷却系统(诸如反向排气系统)的燃气涡轮发动机及其操作方法。

背景技术

在正常操作期间,燃气涡轮发动机部件的温度通过将热量从部件传递到一个或多个散热器的多个冷却过程保持在允许的限度内。当发动机关闭时,大多数冷却系统不再操作。某些发动机部件中的余热(即“回渗(soakback)”)会使其他发动机部件的温度升高到超出允许的限度,并且进一步可能不均匀地加热其他部件,有时会在部件中产生“弯曲(bow)”,也称为“转子弯曲(bow rotor)”。

尤其令人担忧的是,当碳氢化合物燃料(液体或气体)在氧气存在下暴露于高温时,会在燃料承载部件(包括燃料喷嘴)中形成碳(或“焦炭”)沉积物。一些已知的减轻焦化的方法包括在发动机关闭(即“马达驱动”)之后旋转转子,或在关闭之后用辅助动力装置(“APU”)、地面动力装置(“GPU”)或空调单元提供的强制空气吹扫发动机。

类似地,转子弯曲的问题是过早磨损密封件和间隙,例如在燃气涡轮发动机的压缩机区段内,导致较低的效率和更频繁的维修。一些已知的修理弯曲转子的方法包括在重启发动机以重新分配热量和/或冷却部件之前的较长时间段内相对缓慢地驱动发动机。

这些方法的一个问题是它们需要诸如电力、燃料、外部设备和/或后勤支持的资源,这些资源可能不可用或不切实际,并且还可能增加燃气涡轮发动机的启动时间。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐述,或者可以从描述中显而易见,或者可以通过本发明的实践来学习。

在本公开的一个示例性方面,提供了一种用于操作燃气涡轮发动机的方法。该方法包括:确定在燃气涡轮发动机关闭期间、在燃气涡轮发动机关闭之后或两者,表示燃气涡轮发动机的冷却系统的操作的数据;响应于所确定的表示燃气涡轮发动机的冷却系统的操作的数据,修改燃气涡轮发动机的启动时间表。

参考以下描述和所附权利要求,本发明的这些和其他特征、方面以及优点将变得更好地理解并入本说明书并构成本说明书一部分的附图图示了本公开的各个方面,并且与说明书一起用于解释本公开的原理。

附图说明

在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本公开的完整且可行的公开,包括其最佳模式,其参考了附图,其中:

图1是根据本公开的示例性方面的燃气涡轮发动机的横截面示意图,包括根据本公开的示例性方面的反向排气系统。

图2是适用于图1的燃气涡轮发动机内的示例性反向排气系统的示意性特写横截面视图。

图3是安装到飞行器上的图1的燃气涡轮发动机的示意性透视图。

图4是根据本公开的用于操作燃气涡轮发动机的方法的流程图。

图5是根据图4的方法操作的发动机的某些参数的曲线图。

图6是根据本公开的控制方案。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的当前实施例,其一个或多个示例在附图中示出。详细说明使用数字和字母名称来参考附图中的特征。在附图和说明书中的类似或类似标号被用于指本发明的类似或类似部分。

此处使用“示例性”一词来表明“用作示例、实例或图示”。此处描述为“示例性”的任何实现不必被解释为比其他实现更优选或有利。另外,除非另外特别指明,否则本文描述的所有实施例都应当被认为是示例性的。

如本文所使用的,术语“第一”、“第二”和“第三”可互换地使用,以将一个部件与另一个部件区分开来,并且不旨在表明单个部件的位置或重要性。

术语“前”和“后”指燃气涡轮发动机或运载工具内的相对位置,并且指的是燃气涡轮发动机或运载工具的正常操作姿态。例如,对于燃气涡轮发动机,前指更靠近发动机入口的位置,后指更靠近发动机喷嘴或排气端口的位置。

术语“上游”和“下游”指的是相对于流体流路中的流体流动的相对方向。例如,“上游”指流体从其流动的方向,并且“下游”指流体流向其的方向。

术语“联接”、“固定”、“附接”等指直接联接、固定或附接,以及通过一个或多个中间部件或特征的间接联接、固定或附接,除非本文另有规定。

除非上下文另有明确规定,否则单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数引用。

本说明书和权利要求书中使用的近似语言用于修改任何可以允许变化的定量表示,而不会导致与之相关的基本功能的改变。因此,由一个或多个术语修改的值,例如“大约”、“近似”和“基本”,不限于规定的精确值。在至少一些实例中,近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精度,或用于构建或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如,近似语言可以指在1、2、4、10、15或20%的余量内。这些近似余量可应用于定义数字范围的一个或两个端点的单个值和/或端点之间范围的余量。

这里以及在整个说明书和权利要求书中,范围限制被组合和互换,这些范围被识别并包括其中包含的所有子范围,除非上下文或语言另有表示。例如,本文公开的所有范围包括端点,并且端点可彼此独立地组合。

在本公开的一个示例性方面,提供了一种用于操作燃气涡轮发动机的方法,由此当在燃气涡轮发动机关闭之后操作空气冷却系统时,确定与用于燃气涡轮发动机的空气冷却系统的操作有关的特定数据。空气冷却系统可以是反向排气系统,并且可以被配置为减少或最小化诸如在发动机的燃烧器的燃料喷嘴内的焦炭形成,并且可以进一步被配置为减少或最小化在发动机内的转子弯曲情况。确定的数据可以基于在发动机控制器关闭之前存储在发动机控制器的非易失性存储器中的感测数据。确定的数据可以表示空气冷却系统是否操作正常、是否提前关闭等。

在本公开的某些方面,本公开的方法可以基于与空气冷却系统的操作有关地确定的数据修改燃气涡轮发动机的后续启动操作的启动顺序。例如,如果数据表示空气冷却系统正常操作,那么修改可以是在将发动机加速到起燃旋转速度之前缩短发动机的驱动,这样可以表示发动机被正常地冷却并且没有经历转子弯曲。相比之下,如果数据表示空气冷却系统不正常操作,那么修改可能是在将发动机加速到起燃旋转速度之前延长发动机的驱动,这样可能表示发动机被不正确地冷却并且可能经历转子弯曲。

现在参考附图,其中相同的数字在所有附图中表示相同的元件,图1描绘了限定轴向方向A(和中心线轴线11)和径向方向R的示例性燃气涡轮发动机10。虽然所示示例是高旁通涡轮风扇发动机,但本发明的原理也适用于其他类型的发动机,例如低旁通涡轮风扇发动机、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机、无涵道风扇发动机或开式转子发动机等,以及具有任意数量的涡轮发动机压缩机涡轮转子。

发动机10包括以串联流动关系布置的风扇12、低压压缩机(“LPC”)或增压器14、高压压缩机或“HPC”16、燃烧区段或燃烧器18、高压涡轮或“HPT”20,以及低压涡轮机或“LPT”22。风扇12、LPC 14以及LPT 22共同限定发动机10的低压系统或低压线轴。HPC 16和HPT 20共同限定发动机10的高压线轴。高压线轴和燃烧器18可被称为“核心”或“核心发动机”。

在操作中,离开HPC 16的加压空气与燃烧器18中的燃料混合并被点燃,从而产生燃烧气体。HPT 20从这些气体中提取一些功,HPT 20经由高压轴24驱动HPC 16。然后燃烧气体流入LPT 22,LPT 22经由低压轴26驱动风扇12和LPC 14。在本文所使用的,当燃料被供应到燃烧器并在燃烧器中燃烧时,发动机10被认为是“操作中”的,并且产生的燃烧气体驱动至少核心的旋转。如本文所使用的,当燃料没有被供应到燃烧器时,发动机10被认为是“关闭”的。应当理解的是,“操作中”包括具有不同转子速度和不同推力和/或功率输出的多种操作条件。应当理解的是,当不提供燃料时,发动机10的一个或多个转子可以旋转。这可能发生,例如因为风流经地面上的发动机10,相对风在飞行器飞行期间流经发动机(即,“风转”(wind milling)),或者由于从启动器或类似装置施加的扭矩引起的旋转。在点燃发动机10之前或在将发动机加速到起燃速度(以点燃发动机10)之前,使用启动器(气动、液压、电动或其他)或使用电机来旋转发动机10,可以被称为“驱动”发动机10。

HPC 16包括多级旋转叶片和静态轮叶,全部由压缩机壳体28包围。压缩机壳体28包括与压缩机流路流体连通并与压缩机壳体28的外部通过至少一个压缩机排气端口30流体连通的压缩机排气室29。压缩机排气室29可以在压缩机壳体28的整个或部分圆周上延伸。应当理解的是,不同的发动机可以包括一个或多个排气端口,特定的发动机可以包括也可以不包括所示类型的排气室。如本文所用的,术语“压缩机排气端口”一般用于指在压缩机壳体28中或其他类似结构中的端口、开口、气室或通道,其他类似结构诸如是燃烧器壳体(例如,位于压缩机下游,其直接或间接与压缩机流路流体连通)。术语“压缩机排气端口”可指发动机10内的现有结构,或新添加的结构以适应本文所述的反向排气系统。

一个或多个排气涵道32联接到压缩机排气端口30并且被配置为将抽取的气流从HPC 16导出。抽取的空气可以被排放以用于控制压缩机操作管线的目的,或者可以被专门添加用于引入反向排气冷却空气的目的,如本文所述。可选地,其可用于诸如环境控制系统(“ECS”)、气动执行器、发动机热区段冷却和/或间隙控制系统等目的。排气涵道32可包括排气控制阀34,其可操作以在打开和关闭位置之间移动,从而控制通过压缩机排气端口30的流量。

发动机核心由核心整流罩36或核心机舱围绕(即,包含在其中),其限定风扇旁通空气流过的旁通流路38的内侧边界。示出了涵道涡轮风扇,其包括由风扇机舱37围绕的风扇12,该风扇机舱37与核心整流罩36间隔开并且限定旁通流路38的外侧边界。在该示例中,旁通流路38也可以被称为作为“风扇涵道”。

然而,应当理解的是,在其他示例性实施例中,发动机10可以不包括风扇机舱37,而是可以是“开式转子”涡轮风扇发动机(或其他类型的发动机)。使用这种配置,旁通流路38将仅由核心整流罩36的外表面界定。

核心整流罩36内部和核心空气流路的外部的空间一般被称为“下整流罩空间”40。实际上,下整流罩空间40可以例如通过通风口41(示意性地示出在图1)排放到外部环境。出于本公开的目的,被称为发动机内部的事物是指位于由风扇机舱37或核心整流罩36围绕的空间内的事物(在诸如开式转子发动机的情况下,其中风扇机舱37不存在)。

发动机10可以可选地结合用于控制LPC失速裕度的可变排气阀(“VBV”)系统。VBV系统包括安装在风扇轮毂框架44内的一个或多个可变排气阀42。可变排气阀42可以在发动机10的低功率操作期间打开,例如在怠速时,用于排出一部分压缩空气。可变排气阀42在发动机10的高功率操作时关闭,诸如在巡航或起飞期间,因不再需要排气。当可变排气阀42打开时,空气从LPC流路流经风扇轮毂框架44并进入例如旁通通道38或机舱37外部的其他旁通空间。在所示示例中,发动机10包括至少一个旁通涵道46,其限定了从风扇轮毂框架44到与旁通流路38连通的排气通风口48的空气流路。

现在还参考图2,提供例如图1的HPC 16和燃烧器18的特写视图,燃烧器18包括多个燃料喷嘴50,它们在发动机操作期间供应有加压液体燃料。燃料喷嘴50连接到燃料系统52,燃料系统52可操作以根据操作需要以变化的流速供应加压液体燃料流。如示意性描绘的,燃料系统52通过联接到燃料导管56的燃料阀54供应燃料,燃料导管56转而联接燃料喷嘴50。在一些实施例中,燃料喷嘴50和燃料系统52可以实现不止一个独立燃料流动回路(例如,先导回路和主回路)。

应当理解的是,每个燃料喷嘴50一般可以是包括许多小通道和孔口的金属块。当碳氢化合物燃料在氧气存在下暴露于高温时,燃料喷嘴50会形成碳(或“焦炭”)沉积物。该过程被称为“焦化”并且取决于例如燃料的氧含量,当温度超过约170摄氏度(350华氏度)时,焦化一般可能是风险。

在发动机操作期间,燃料和压缩空气流经燃料喷嘴50,并且燃料喷嘴50沐浴在相对冷的压缩机排放空气的外部流中。所有这些流都从燃料喷嘴50带走热量,保持燃料温度相对较低。更具体地,通过燃料喷嘴50的相对大体积的燃料主要将燃料喷嘴50的温度保持在相对低的温度。

当发动机操作停止时,一定体积的燃料可保留在燃料喷嘴50中并且可被加热至焦化温度。干扰通过燃料喷嘴50中的孔口的燃料流的少量焦炭可以使燃料喷嘴性能产生很大差异。

还应当理解的是,当发动机操作停止时,压缩机排放空气的流动也会停止。例如,在发动机关闭后(当发动机操作停止时),始终暴露于相对高温的燃烧气体的各种涡轮区段部件可能保持相对热。来自这些相对热的部件的热量可以沿高压线轴传导并进入燃烧器18。热量也可以大致向上移动。当压缩机排放空气正在流动时,气流可在发动机的圆周方向上保持相对恒定的温度。然而,一旦气流停止,线轴的上部和线轴的下部之间可能会形成热失配(因为压缩机排放空气不再提供恒定的圆周温度梯度),从而在线轴中产生“弯曲”,也称为“转子弯曲”。

发明人的分析和测试表明,如果在关闭发动机10后将适当压力和流速的空气流提供给压缩机区段、燃烧区段或两者(例如,通过压缩机排气端口30返回),该流(“反向排气”)可以优先从HPC 16向下游流动,并为燃料喷嘴50提供冷却,从而减少或防止燃料喷嘴焦化。此外,这种流可以为易受转子弯曲影响的部件提供冷却以减少发动机10中转子弯曲的量。例如,这种反向排气的至少一部分可以流过压缩机区段以减少转子弯曲。

尤其是,对于所描绘的示例性实施例,燃气涡轮发动机进一步包括与压缩机区段、燃烧区段或两者选择性气流连通的空气冷却系统,用于在某些操作期间在燃料喷嘴50上提供冷却气流,诸如在发动机10关闭期间或在发动机10关闭之后。对于所示的实施例,空气冷却系统与排气部件(尤其是所示实施例的压缩机排气端口30)气流连通,因此可以称为反向排气系统60。

然而,应当理解的是,在其他实施例中,空气冷却系统可以是任何其他合适的空气冷却系统,用于产生进入或通过压缩机段、燃烧区段或两者的冷却空气流以减少焦化和/或转子弯曲。

更具体地,如图2所示,反向排气系统60可被用来在发动机10的关闭期间或在发动机10的关闭之后在燃料喷嘴50上提供冷却空气流或反向排气流。

反向排气系统60包括设置在发动机10中的冷却涵道62。它可以例如全部或部分地安装在下整流罩空间40中。尤其是,对于所示的实施例,它完全安装在下整流罩空间40内,在下整流罩空间40的“内部”。冷却涵道62限定与冷却空气源流体连通的入口64和与压缩机区段(诸如HPC 16)、燃烧器或两者气流连通的出口66。尤其是对于所示的实施例,冷却涵道62经由压缩机排气端口30与HPC 16和燃烧器18气流连通。完整的冷却涵道62可以由诸如管、连接器、管接头以及类似物构建。

在图2的实施例中,入口64与旁通涵道46流体连通地连接。在图2的实施例中,出口66连接到现有的排气涵道32,而现有的排气涵道32转而连接到压缩机排气端口30.

然而,在其他实施例中,冷却涵道62可以以任何其他合适的方式配置以在燃料喷嘴50上提供反向排气流。例如,冷却涵道62可以直接连接到整流罩36中的专用开口,可以在下整流罩空间40内接收环境空气等。例如,如虚线所示,冷却涵道62可以不延伸到旁通涵道46,而是冷却涵道62可以简单地通向下整流罩空间40,从而允许来自下整流罩空间40的空气被直接吸入阀组件68而不是从旁通涵道46中。通过这种配置,入口64可以相应地暴露于下整流罩空间40。

仍然参照图2,冷却涵道62结合了阀组件68,该阀组件68包括一个或多个可操作以控制入口64和出口66之间的气流的阀。两个或多个阀可用于提供冗余,和/或监测或控制通过涵道62的气流。在该示例中,第一阀70和第二阀72串联使用,其中第一阀70最靠近出口66。换言之,第一阀70和第二阀72以“串联流体连通”方式,这意味着流体流在遇到另一个阀之前先通过一个阀。“串行流体连通”与“并联流体连通”形成对比。

在所示的示例中,第一阀70是止回阀,其可以由例如弹簧、存储的流体压力、重量或其他合适的机构被动地朝向打开位置偏置并且被布置成允许气流在从入口64朝向出口66的方向上,但阻挡气流在相反方向上。应当理解的是,即使在关闭位置,阀也可能表现出一些流体泄漏。因此,除了固有泄漏外,阀在关闭位置操作以阻止气流可被描述为“基本上阻止流动”。

在所示示例中,第二阀72是具有可在打开和关闭位置之间移动的流量控制元件(例如,闸门、挡板、球等)的控制阀。在打开位置中,第二阀72允许入口64和出口66之间的气流。在关闭位置中,第二阀72阻止入口64和出口66之间的气流。

可以使用多种类型的控制阀。在一个示例中,控制阀可以结合或联接到致动器74,致动器74为阀的流动控制元件提供动力。合适类型的致动器的示例包括气动、液压或电动装置。

在一个示例中,控制阀可以是一种类型,其中弹簧或类似元件将控制阀推向打开位置,并且流体压力与弹簧相反地作用以使阀朝向关闭位置移动。合适的流体可以包括例如压缩空气、加压油或加压燃料。在一个示例中,该控制阀可以联接到上述的燃料系统52(参见图1),使得该加压燃料可在发动机操作期间被提供到所述阀。因此,当发动机10操作时,燃料压力趋于保持阀关闭。这种类型的阀可以称为流体压力响应被动阀,例如“被动燃料阀”。

在第一阀70和第二阀72中的一个是止回阀而第一阀70和第二阀72中的另一个是控制阀的这个具体示例中,任一阀可以放置在相对于另一个阀的上游或下游位置。然而,当承受更大的压差时,止回阀往往会更可靠地关闭。第一阀70将固有地暴露于更高的空气压力,更靠近压缩机排气端口30。因此,第一阀70可以是止回阀。

冷却涵道62包括在阀组件68和入口64之间的冷却鼓风机76。冷却鼓风机76可以是可操作以将冷却气流从入口64吹向、泵送到或移动到出口66的任何装置。在所示示例中,冷却鼓风机76包括带有多个风扇叶片的转子78。可选地,鼓风机76可以位于入口64处在入口64内或接近入口64,并且远离阀72、70。

用于操作冷却鼓风机76的动力源可以是机械的、液压的、气动的或电动的。在所示示例中,鼓风机的转子78联接到电动机80。在一个示例中,电动机80可以是交流感应电动机或直流电动机。

冷却鼓风机76的尺寸可以设计成为下述更详细描述的冷却过程提供足够的排气压力和流速。作为一个示例,冷却鼓风机76的尺寸可以设计成在约0.69kPa(0.1psi)到约6.9kPa(1psi)下产生约0.05kg/s(0.1lb/s)到约0.23kg/s(0.5lb/s)数量级的空气流。在一个示例性端点用途中,冷却鼓风机76的尺寸可设定为在约3.4kPa(0.5psi)下产生大约0.12kg/s(0.25lb/s)数量级的空气流。

反向排气系统60的操作通常如下。当发动机10运行时,反向排气系统60不起作用。冷却空气涵道62的部分将被来自压缩机排气端口30的高温空气加压。阀组件68将阻挡从出口66流向入口64的大部分的流。如上所述,一些阀泄漏预计会发生。任何泄漏都将通过冷却鼓风机76、入口64,并且在图2的示例中,通过旁通涵道46和通风口48。

在发动机关闭之后,可能发生回渗,这可能将燃料喷嘴50加热到不可接受的温度,并且发动机10的另外某些部件可能经历转子弯曲。反向排气系统60可用于将来自入口64的冷却空气流通过冷却涵道62、通过出口66并移动进入压缩机排气端口30。随后,冷却空气可经过燃料喷嘴50和核心的其他部件以降低它们各自的温度并减少或防止焦化,减少或防止转子弯曲。基本上,在发动机10关闭期间或之后的时间,通过(1)操作冷却鼓风机76和(2)打开阀组件68的一个或多个阀来应用反向排气系统60。例如,反向排气系统60可以在发动机10关闭之后并且在发动机10后续启动之前操作。

作为可能的可选方案,反向排气系统60可用于将来自发动机10下游部分的冷却空气流,通过压缩机排气端口30、通过出口66、通过冷却涵道62,并通过入口64移出。在这个意义上,所谓的“反向排气”系统60将用于导致通过排气端口的空气运动的方向与在飞行期间通过排气端口的气流的方向相同。这可以如上所述由确保所有阀打开或以其他方式配置以允许流在该方向上并操作冷却鼓风机76以在相反方向上移动空气来实现。换言之,冷却鼓风机76可用于从发动机10“吸入”空气而不是将其“吹”入发动机10。

然而,应当理解的是,在其他示例性实施例中,发动机10可以包括任何其他合适的空气冷却系统,用于在燃料喷嘴50上提供冷却气流,或者以其他方式能够冷却燃料喷嘴50和其他易受转子弯曲影响的部件。例如,空气冷却系统可以被配置为从任何合适的位置(例如,环境、下整流罩40、压缩机区段、专用冷却气流源等)提供冷却空气。附加地或可选地,空气冷却系统可被配置为利用冷却气流来降低燃料喷嘴50或易于因回渗而焦化的其他部件(例如,某些燃料管线)、导致弯曲转子的部件等的温度,以任何其他合适的方式。例如,空气冷却系统可以被配置为直接在部件上提供冷却气流,可以被配置为通过中间部件(例如,热联接到要被冷却的部件的冷却部件)等来冷却部件。附加地或可选地,空气冷却系统可以定位在任何其他合适的位置以执行本文描述的功能。

此外,针对空气冷却系统/反向排气系统60的控制和操作,许多布置是可能的。尤其是,还回到图1,示例性燃气涡轮发动机10进一步包括发动机控制器82,诸如全权限数字式发动机控制(“FADEC”)控制器或电子发动机控制器(“EEC”)。发动机控制器82被配置为接收从一个或多个传感器感测的数据并且例如基于所接收的数据做出控制决定。在所描绘的实施例中,发动机10包括用于感测表示发动机速度、发动机温度等的数据的传感器。尤其是,所示的示例性发动机10包括用于感测表示低速线轴的旋转速度的数据的第一传感器84,用于感测表示高速线轴的旋转速度的数据的第二传感器86,用于感测表示发动机温度(尤其是涡轮入口温度)的数据的第三传感器88,以及用于感测表示另一个发动机温度(尤其是排气温度)的数据的第四传感器90。应当理解的是,这些传感器中的每一个可以是单个传感器或传感器阵列,可以是用于感测表示参数的数据的任何合适类型的传感器,并且进一步可以位于用于感测表示参数的数据的任何合适位置。

尤其参考控制器82的操作,在至少某些实施例中,控制器82可以包括一个或多个计算设备92。计算设备92可以包括一个或多个处理器92A和一个或更多存储器设备92B。一个或多个处理器92A可以包括任何合适的处理设备,诸如微处理器、微控制器、集成电路、逻辑设备和/或其他合适的处理设备。一个或多个存储器设备92B可以包括一个或多个计算机可读介质,包括但不限于非暂时性计算机可读介质、RAM、ROM、硬盘驱动器、闪存驱动器和/或其他存储器设备。

一个或多个存储器设备92B可存储可由一个或多个处理器92A访问的信息,包括可由一个或多个处理器92A执行的计算机可读指令92C。指令92C可以是当由一个或多个处理器92A执行时导致一个或多个处理器92A执行操作的任何指令集。在一些实施例中,指令92C可由一个或多个处理器92A执行以导致一个或多个处理器92A执行操作,诸如控制器82和/或计算设备92被配置用于的任何操作和功能,如本文所述的用于操作燃气涡轮发动机10的操作和/或冷却系统/反向排气系统60的操作(例如,方法300),和/或一个或多个计算设备92的任何其他操作或功能。指令92C可以是用任何合适的编程语言编写的软件或者可以用硬件实现。附加地,和/或可选地,指令92C可以在处理器92A上的逻辑和/或虚拟分离的线程中执行。存储器设备92B还进一步存储可由处理器92A访问的数据92D。例如,数据92D可以包括表示功率流的数据、表示发动机/飞行器操作条件的数据和/或本文所述的任何其他数据和/或信息。

计算设备92还可以包括网络接口92E,用于例如与燃气涡轮发动机10的其他部件、包含燃气涡轮发动机的飞行器等进行通信。例如,在所描绘的实施例中,如上所述,燃气涡轮发动机10包括用于感测表示燃气涡轮发动机的一个或多个参数的数据的一个或多个传感器84、86、88、90。控制器82通过例如网络接口92E可操作地联接到一个或多个传感器,使得控制器82可以接收表示在操作期间由一个或多个传感器感测的各种操作参数的数据。此外,对于所示的实施例,控制器82可操作地联接到例如空气冷却系统/反向排气系统60。以这种方式,控制器82可以被配置为响应于例如,由一个或多个传感器感测的数据操作反向排气系统60。

网络接口92E可以包括用于与一个或多个网络接口的任何合适的部件,包括例如发射器、接收器、端口、控制器、天线和/或其他合适的部件。

本文讨论的技术参考了基于计算机的系统以及由基于计算机的系统执行的操作和由基于计算机的系统收发的信息。本领域的普通技术人员将认识到,基于计算机的系统的固有灵活性允许部件和部件之间的任务和功能的多种可能的配置、组合和划分。例如,本文可以使用单个计算设备或多个计算设备的组合来实现本文讨论的过程。数据库、存储器、指令以及应用程序可以在单个系统上实现,也可以分布在多个系统上。分布式部件可以按顺序或并行操作。

现在简要地参考图3的飞行器100,提供飞行器100的立体示意图,该飞行器100可以结合上述的示例性发动机10和反向排气系统60,结合反向排气系统60的发动机10可被安装在至少具有一个电源(诸如电池和逆变器102、辅助电源单元104、与地面电源单元106或其它基于地面的电源的连接,或者具有发电机的另一个发动机10)的飞行器100中。

在一个示例中,飞行器100包括与上述的发动机控制器82(参见图1)数据通信的电子飞行器控制器108,并且还包括与空气冷却系统/反向排气系统60(包括例如,冷却鼓风机76)的可控电源连接110。飞行器控制器108可具有与诸如驾驶舱开关位置和/或传感器(诸如外部空气温度(OAT)探头112或轮上重量传感器114)等不同输入的连接。飞行器控制器108可以以如参照上述图1所示的示例性发动机控制器82类似的方式被配置。

下面参考图4描述根据本公开的示例性方面的各种控制方法。

尤其是,现在参考图4,提供了一种用于操作燃气涡轮发动机的方法200。在某些示例性方面,方法200可以与上面参考图1到3描述的示例性飞行器、发动机、空气冷却系统(例如,反向排气系统)等中的一个或多个一起使用。然而,在其他示例性方面,示例性方法200可以与任何其他合适的飞行器、发动机、空气冷却系统等一起使用。

对于图4中描绘的方法200的示例性方面,方法200通常包括:在(202)处,确定在燃气涡轮发动机关闭期间、在燃气涡轮发动机关闭之后或两者,表示燃气涡轮发动机的空气冷却系统的操作的数据;和在(204)处,响应于所确定的表示燃气涡轮发动机的空气冷却系统的操作的数据,修改燃气涡轮发动机的启动时间表。

术语“启动时间表”通常是指燃气涡轮发动机的启动操作过程,包括在某些示例性方面,是指在将发动机的旋转速度增加到起燃旋转速度之前用启动器或其他电机旋转发动机的时间量。

尤其是,对于图4中描绘的方法200的示例性方面,空气冷却系统可以是任何合适的空气冷却系统,用于向燃气涡轮发动机的部件(该部件被配置为在发动机关闭期间或之后容纳燃料)、一个或多个易受转子弯曲影响的部件,或两者提供冷却空气流。更具体地,对于图4中描绘的方法200的示例性方面,空气冷却系统是反向排气系统,其被配置为在反向排气系统的操作期间在燃气涡轮发动机的燃烧器的部件上提供冷却空气流。例如,反向排气系统可配置成在反向排气系统的操作期间在燃气涡轮发动机的燃烧器的一个或多个燃料喷嘴上提供冷却空气流。

更具体地,应当理解的是,在(202)处确定表示空气冷却系统/反向排气系统的操作的数据以及在(204)处修改启动时间表之前,在所描绘的图4中的方法200的示例性方面,方法200附加地包括在(206)处,在燃气涡轮发动机关闭之后,开始反向排气系统的操作。在(206)处开始反向排气系统的操作,可以至少部分响应于一个或多个环境/周围环境条件参数和发动机参数,并且进一步可以是来自发动机控制器的命令。

例如,对于所描绘的示例性方面,方法200进一步包括在(208)处,确定表示回渗温度指示器参数的数据。回渗温度指示器参数可以是任何合适的参数,用于表示配置为在发动机关闭之后容纳燃料的一个或多个部件的预期温度将超过预定阈值。预定阈值可以是部件中的任何燃料可能被焦化的温度阈值。例如,回渗温度指示器参数可以是环境条件参数,诸如周围温度参数、周围高度参数等。附加地或可选地,回渗温度指示器参数可以是发动机温度参数,诸如排气温度、压缩机出口温度、涡轮入口温度等。回渗温度指示器参数可以是附加地或可选地基于利用上述参数中的一个或多个和/或其他数据等的软件传热模型。

对于所描绘的示例性方面,在(206)处开始反向排气系统的操作进一步包括在(210)处,响应于在(208)处所确定的表示回渗温度指示器参数的数据,在燃气涡轮发动机关闭之后开始反向排气系统的操作。例如,在(208)处所确定的数据,可以包括表示回渗温度指示器参数超过预定阈值的数据,并且该方法200可以响应于这样的数据,开始反向排气系统的操作。

同样作为示例,对于所描绘的示例性方面,方法200进一步包括在(212)处,确定表示发动机操作参数的数据。发动机操作参数可以是表示发动机和/或包含发动机的飞行器处于用于开始反向排气系统的期望操作条件的任何合适的参数。例如,表示发动机操作参数的数据可以是表示发动机开启或关闭(例如,来自飞行器驾驶舱内的用户/操作员开关,或电子信号)、发动机的一个或多个部件的旋转速度、轮上重量传感器读数(例如,来自轮上重量传感器114,以确保关闭不是飞行中关闭)等的数据。附加地或可选地,表示发动机操作参数的数据可以包括表示发动机的系统的各种其他条件(诸如发动机的反向排气阀上的打开/关闭指示器)的数据。

在方法200的一个示例性方面,如下面将参考例如图5更详细地描述的,在某些示例性方面,表示发动机操作参数的数据可以包括表示发动机的轴的旋转速度的数据,诸如发动机的高压轴。表示发动机操作参数的数据可以包括表示发动机的轴的旋转速度的衰减率的数据和/或表示旋转速度低于预定阈值(例如,发动机额定旋转速度的10%,诸如发动机额定旋转速度的5%)的数据。

利用这样的示范性方面,应当理解的是,在(206)处开始反向排气系统的操作进一步包括:在(214)处,响应于在(212)处所确定的表示发动机操作参数的数据,在燃气涡轮发动机关闭之后开始反向排气系统的操作。例如,在某些示例性方面,例如,其中表示发动机操作参数的数据可以包括表示发动机的轴的旋转速度的衰减率的数据和表示旋转速度低于预定阈值的数据,在(214)处开始反向排气系统的操作可以包括在发动机落入预定阈值以下的确定时间量之后,开始反向排气系统的操作。确定时间量可以是预设时间(例如,预定的时间量),或者可选地,可以是基于轴的旋旋转速度的衰减率。

在(206)处开始反向排气系统的操作之后,方法200进一步包括在(216)处,操作反向排气系统一定时间量。在(216)处操作反向排气系统可包括操作反向排气系统一确定时间量(例如,基于一个或多个所感测的参数,基于回渗温度指示器参数(例如,高的周围温度、更长操作;更高的发动机温度、更长操作;更高的高度、更长操作)等),或者可选地,可以包括操作反向排气系统一预定时间量(例如,30分钟、60分钟、90分钟等)。在(216)处操作反向排气系统包括在(217)处提供通过燃气涡轮发动机的高压压缩机、燃气涡轮发动机燃烧区段或两者的冷却空气流。

例如,在某些方面,在(217)处提供冷却空气流可包括提供通过高压压缩机、燃烧区段或两者以及在配置为在燃气涡轮发动机关闭之后容纳燃料的燃气涡轮发动机的一个或多个部件上的冷却空气流。

然而,可选地,在(217)处提供冷却气流可包括从高压压缩机、燃烧区段或两者抽取空气以在在燃气涡轮发动机关闭之后容纳燃料的燃气涡轮发动机的一个或多个部件上产生冷却空气流。例如,一个或多个部件可以是燃气涡轮发动机的燃烧区段的一个或多个燃料喷嘴。

值得注意的是,在方法200的某些示例性方面,方法200进一步可以包括在确定时间量之前或在预定时间量之前终止反向排气系统的操作。由于重新启动燃气涡轮发动机、将燃气涡轮发动机与电源(诸如地面电源)断开、针对维护操作的指令终止等,在确定时间量或在预定时间量之前,可以终止反向排气系统。对于这样的示例性方面,方法200可以保存表示反向排气系统操作的时间量的数据,其可以表示反向排气系统的操作(并且,例如,在步骤(202)处使用)。

应当理解,在至少某些示例性方面,包括反向引气系统的发动机的发动机控制器可以被配置为在发动机关闭之后的一定时间量之后断电。在某些示例性方面,该时间量可能小于操作反向排放系统所需的时间量。以这种方式,应当理解的是,对于所描述的方法200的示例性方面,在(216)处操作反向排放系统一定时间量进一步包括在(218)处,用燃气涡轮发动机的外部的电源为反向排放系统供电。例如,在某些示例性方面,燃气涡轮发动机外部的电源可以是飞行器的电能存储单元(例如,电池组)、地面电源系统、飞行器的辅助电源单元、联接到飞行器的另一个发动机或由飞行器的另一个发动机驱动的电机等。

更具体地,对于图4中描绘的方法200的示例性方面,应当理解的是,方法200进一步包括在(220)处,在燃气涡轮发动机关闭之后并且在(206)处开始反向排气系统的操作之后,在第一时间量之后关闭燃气涡轮发动机的发动机控制器。对于这样的示例性方面,在(216)处操作反向排气系统一定时间量进一步包括在(222)处,在燃气涡轮发动机关闭之后操作反向排气系统第二时间量,其中第二时间量大于第一时间量。例如,第二时间量可以比第一时间量大至少50%(比第一时间量诸如大至少100%,诸如大五倍,诸如大100倍)。

如上简单地注意到,方法200进一步包括在(202)处确定表示在燃气涡轮发动机关闭期间、在燃气涡轮发动机关闭之后或两者的燃气涡轮发动机的操作的数据。在某些示例性方面,在(202)处所确定的表示反向排气系统数据的操作的数据可以包括表示反向排气系统正确操作的数据。

例如,在某些示例性方面,在(202)处所确定的表示反向排气系统的操作的数据可以包括表示在(206)处开始反向排气系统之后在第一时间处的发动机温度的数据,以及表示在(206)处开始反向排气系统之后在第二时间处的发动机温度的数据。第二时间可以在第一时间之后。进一步,第一时间可以是在(206)处开始反向排气系统之后的相对短的时间段,并且第二时间可以是在(220)处关闭发动机控制器之前的相对短的时间段。“短的时间段”可以指代小于或等于约三分钟的时间量(诸如小于或等于约一分钟,诸如小于或等于约30秒,诸如小于或等于约10秒)。

对于这样的示例性方面,在(202)处所确定的表示反向排气系统的操作的数据可进一步包括表示在第一时间处的发动机温度和第二时间处的发动机温度之间的差异的数据。例如,在(202)处确定表示反向排气系统的操作的数据时,该方法可以确定第一时间处和第二时间处的发动机温度之间的斜率,以确定发动机温度增加还是降低。如果发动机温度增加,这样可表示反向排气系统不正常操作,而如果发动机温度下降,这样可表示反向排气系统正常操作。发动机温度可以是例如排气温度,涡轮入口温度,压缩机出口温度等。

还如上所述,方法200进一步包括在(204)处响应于在(202)处所确定的表示燃气涡轮发动机的反向排气系统的操作的数据,修改燃气涡轮发动机的启动时间表。对于所描绘的示例性方面,在(204)处修改燃气涡轮发动机的启动时间表进一步包括在(224)处减少燃气涡轮发动机的驱动时间。

应当理解的是,当发动机经历转子弯曲时,可能需要在开始燃气涡轮发动机的剩余起动顺序之前“驱动”发动机一定时间量。以这种方式,应当理解的是,驱动一般是指用例如启动器或其他电动机旋转发动机的一个或多个部件以允许弯曲的部件分散热量,从而减少部件的弯曲。驱动过程消耗的时间根据转子弯曲的程度。但是,如果确定反向排气系统已正常操作,则这可能表示部件没有“弯曲”或不会像其他情况下的弯曲程度一样,这可以减少在开始燃气涡轮发动机的启动顺序的剩余部分之前的发动机的驱动时间。

应当理解的是,在其他示例性方面,方法200可以附加地或可选地在(202)处确定表示反向排气系统未正确操作或未以100%有效性操作的数据。对于这样的示例性方面,在(204)处修改燃气涡轮发动机的启动时间表可以附加地或可选地包括在启动顺序内增加燃气涡轮发动机的驱动时间。

然而,应当理解的是,以上参照图4描述的方法200的示例性方面仅作为示例。在其他示例性方面,可以使用任何其他合适的空气冷却系统代替所讨论的反向排气系统,并且进一步地,在其他示例性方面,空气冷却系统可以被配置为向附加的或可选的燃气涡轮发动机的部件提供冷却空气流。例如,在其他示例性方面,空气冷却系统可以是例如用于通过发动机的入口(例如,定位在燃气涡轮发动机前端的独立风扇、在燃气涡轮发动机后端或两者处)提供强制气流通过发动机的主气流路径的系统。还作为示例,在其他示例性方面,由空气冷却系统冷却的部件可以是被配置为在燃气涡轮发动机关闭之后容纳燃料的任何其他合适的的部件,例如,一个或多个燃料管线、辅助燃烧装置或燃烧器等等。

现在参考图5,提供了曲线图300,其描绘了从燃气涡轮发动机关闭到燃气涡轮发动机的后续启动的时间段内的燃气涡轮发动机的旋转速度和燃气涡轮发动机的发动机温度。下面参考图5的曲线图300描述方法300的一种示例性操作。

应当理解的是,曲线图300通常包括代表旋转速度的Y轴(在曲线图300的左侧,Y轴302)和代表发动机温度的Y轴(在曲线图300的右侧,Y轴304)和描绘时间的X轴306。所示的第一条线308代表发动机在该时间段的旋旋速度,所示的第二条线310代表在相同的时间段的发动机温度。旋转速度可以是燃气涡轮发动机的轴速度,诸如高压轴速度或低压轴速度。发动机温度可以是排气温度,涡轮入口温度,压缩机出口温度等。

在T0处,燃气涡轮发动机关闭。关闭发动机可包括例如由燃气涡轮发动机/包括燃气涡轮发动机的飞行器的操作员操作发动机驾驶舱内的开关或其他控制机构。进一步,关闭发动机可包括关闭流向燃气涡轮发动机的燃烧器的燃料流。在燃气涡轮发动机关闭之后,燃气涡轮发动机的旋转速度下降。发动机温度最初会类似地下降,但可能会由于燃气涡轮发动机的各个部件内储存的热量而开始攀升,假设这些部件的热质量相对较高,并且考虑到发动机速度正在减慢和通过燃气涡轮发动机的气流相应地减少。

在关闭/T0时或关闭/T0前后,飞行器控制器、发动机控制器或两者可向空气冷却系统提供命令,以激活空气冷却系统/反向排气系统,特别是对于所示的实施例,该空气冷却系统可以是反向排气系统。尤其是,对于所示的各个方面,激活反向排气系统的该命令最初可以是来自发动机控制器或飞行器控制器的故障安全发射命令,以在预定时间量之后开始反向排气系统的操作,如果反向排气系统尚未运行的话。

更具体地,对于图5所示的曲线图300,发动机控制器可以进一步确定燃气涡轮发动机的旋转速度何时达到预定水平,如在T1处所示,例如可以是燃气涡轮发动机的额定速度的10%或更少,诸如燃气涡轮发动机的额定速度的5%或更少。该预定水平等于或高于确定旋转速度的传感器或其他机构通常切断的水平。

在确定发动机已经达到预定水平之后,发动机控制器可以在T2处开始反向排气系统的操作之前等待一定时间量。尤其是,发动机控制器可以向飞行器控制器发送命令以在例如确定时间量或预定时间量内向冷却系统提供电力。作为响应,飞行器控制器可以被编程为在指定的时间量内向反向排气系统提供电力,然后关闭电源。

T1和T2之间的时间量可以基于燃气涡轮发动机的旋转速度的衰减率和/或燃气涡轮发动机的一种或多种已知配置。例如,如果燃气涡轮发动机包括例如联接到高压线轴的液压泵或其他附件系统,这些部件可能会增加高压线轴上的阻力量(导致旋转速度更快降低))。在这种情况下,可以减少T1和T2之间的时间量。T1和T2之间的时间量可以是例如小于或等于五分钟(诸如小于或等于三分钟,诸如小于或等于两分钟,诸如小于一分钟,诸如小于等于30秒,诸如大于等于5秒)。

在典型操作期间,反向排气系统可以在T2处开始操作之后操作一定时间量。尤其是,对于所示的实施例,反向排气系统被配置为从T2操作到T6。值得注意的是,发动机控制器通常被配置为在T0处关闭燃气涡轮发动机之后关闭一定时间量,该时间量小于从T0到T6的时间量。在图5中描绘的曲线图300中,发动机控制器被配置为在T5处关闭。如上所述,因此将理解的是,操作反向排气系统可包括从燃气涡轮发动机外部的电源提供电力。

为了确定反向排气系统是否正常操作/已经正常操作,发动机控制器被配置为在开始反向排气系统操作不久之后的第一时间处确定发动机温度,并且进一步被配置为在关闭发动机控制器不久之前的第二时间处确定发动机温度。在开始反向排气系统操作不久之后的第一时间显示在T3处,在发动机控制器关闭不久之前的第二时间显示在T4处。术语“不久之后”和“不久之前”只是为了方便而使用的术语,不需要任何固有的限制。在某些示例性方面,这些时间段可以在例如两秒到30秒之间。

从图5的曲线图300中的发动机温度线310可以理解,如果反向排气系统正常操作,则在第一时间T3和第二时间T4处的发动机温度之间的斜率是负斜率,表示发动机温度降低。以虚线描绘的是在T2处开始的可选发动机温度线310',示出了从T2开始的发动机温度,如果反向排气系统没有正确操作的话。如图所示,如果反向排气系统没有正常操作,则在第一时间T3和第二时间T4处的发动机温度之间的斜率是正斜率,表示发动机温度增加。

因此,一旦到了启动燃气涡轮发动机的时间,如在T7处所示,如果反向排气系统正常操作,发动机温度将相对较低。相比之下,如果反向排气系统没有正常操作,发动机温度会相对较高。如果发动机温度相对较高,则这可能表示例如在燃料喷嘴内已经发生焦化,并且进一步可能表示发动机正在经历相对高程度的转子弯曲。如果发动机正经历相对高程度的转子弯曲,则需要相对较长的时间驱动燃气涡轮发动机,以允许热量重新分散并减轻相对高程度的转子弯曲。相比之下,如果发动机温度相对较低,并且发动机正在经历相对少量的转子弯曲,那么在加速发动机以启动之前可能没有必要长时间驱动发动机。

例如,如果反向排气系统在先前关闭之后正常操作,诸如在图5的曲线图300中描绘的实施例中,则在T8处加速发动机以启动之前,用于驱动燃气涡轮发动机的时间段,如在T7和T8之间所示的,可能相对较低。这可能导致在T7处开始启动顺序和在T9处实现起燃旋转速度之间的时间量相对较短。相反,如果在先前关闭之后反向排气系统没有正常操作,诸如图5的曲线图300中以虚线描绘的,则在T10处加速发动机以启动之前,用于驱动燃气涡轮发动机的时间段,如在T7和T10之间示出的(经由虚线的发动机旋转速度线308'),相对较高。这可能导致在T7处开始启动顺序和在T11处实现起燃旋转速度之间的时间量相对较长。

以这种方式,发动机控制器、飞行器控制器或两者可以确定表示在燃气涡轮发动机的先前关闭之后转子弯曲系统的操作的数据,并且作为响应,修改用于燃气涡轮发动机的后续启动的启动顺序。例如,在表示转子弯曲系统的操作的数据表示转子弯曲系统正常操作的情况下,修改燃气涡轮发动机的后续启动的启动顺序可包括减少燃气涡轮发动机的驱动时间,为后续启动顺序节省时间和能量。

此外,应当理解的是,除了以上概述的示例性步骤之外,根据本公开的一个或多个示例性方面的用于包含空气冷却系统/反向排气系统的发动机的发动机控制器可以被进一步配置为执行额外的功能。例如,现在参考图6,提供了根据本公开的控制系统400的示意图。控制方案400一般包括控制器402,其可以是发动机控制器。控制器402可与空气冷却系统/反向排气系统一起操作,用于控制该系统的操作并从该系统和包括该系统的发动机接收数据。

控制方案400进一步包括配置块404,由此控制器402可以确认安装了空气冷却系统/反向排气系统。配置块404可以检查特定线束是否被连接并且是否安装了正确的软件。

控制方案400进一步包括:在块406处的输出数据处理块,由此控制器402可以与例如飞行器控制器进行数据通信;以及在块408处的通信协议块,其在发动机控制器和例如飞行器控制器之间提供通信协议。

进一步,控制方案400包括在块410处的菜单模式块,允许响应于例如一个或多个用户输入手动操作空气冷却系统/反向排气系统。菜单模式块可以允许用于空气冷却系统/反向排气系统的维护操作、空气冷却系统/反向排气系统的可操作性检查等。

进一步,控制方案400包括在块412处的空气冷却系统/反向排气系统故障监测和处理块。块412可以允许存储和处理可以表示空气冷却系统/反向排气系统未操作的附加信息。块412可以包含一些持久性(persistence),使得在请求修理或更换空气冷却系统/反向排气系统之前必须示出多个故障。

本书面描述使用示例来公开本发明的方面,包括最佳模式,并且还使得本领域技术人员能够实践本发明的方面,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利的范围由权利要求书限定,并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求书的文字语言没有不同的结构元件,或者如果它们包括与权利要求书的文字语言没有实质性差异的等效结构元件,则这些其他示例旨在在权利要求书的范围内。

以下条项的主题提供了进一步的方面:

一种用于操作燃气涡轮发动机的方法,包括:确定在燃气涡轮发动机关闭期间、燃气涡轮发动机关闭之后或两者,表示燃气涡轮发动机的冷却系统的操作的数据;和响应于所确定的表示燃气涡轮发动机的冷却系统的操作的数据,修改燃气涡轮发动机的启动时间表。

这些条项中的一个或多个条项的方法,其中,冷却系统向配置为容纳燃料的燃气涡轮发动机的部件提供冷却空气流。

这些条项中的一个或多个条项的方法,其中,冷却系统是反向排气系统,反向排气系统被配置为在反向排气系统操作期间在燃气涡轮发动机的燃烧器的部件上提供空气流。

这些条项中的一个或多个条项的方法,其中,冷却系统包括定位在燃气涡轮发动机的下整流罩位置内的鼓风机。

这些条项中的一个或多个条项的方法,其中,鼓风机被配置为提供来自燃气涡轮发动机的下整流罩位置或来自旁通阀的空气流。

这些条项中的一个或多个的方法,其中,冷却系统限定暴露于燃气涡轮发动机的下整流罩位置的入口。

这些条项中的一个或多个的方法,其中,冷却系统被配置为使用位于燃气涡轮发动机的整流罩内部的鼓风机通过压缩机排气端口提供空气流。

这些条项中的一个或多个的方法,其中,修改燃气涡轮发动机的启动时间表包括减少燃气涡轮发动机的驱动时间。

这些条项中的一个或多个的方法,其中,所确定的表示冷却系统的操作的数据包括表示冷却系统正常操作的数据。

这些条项中的一个或多个的方法,进一步包括:在燃气涡轮发动机关闭之后开始冷却系统的操作,并且其中所确定的表示冷却系统的操作的数据包括表示冷却系统的操作已开始之后第一时间处的发动机温度的数据和表示第二时间处的发动机温度的数据,其中第二时间在第一时间之后。

这些条项中的一个或多个的方法,其中,所确定的表示冷却系统的操作的数据进一步包括表示第一时间处的发动机温度和第二时间处的发动机温度之间的差异的数据。

这些条项中的一个或多个的方法,进一步包括:确定表示回渗温度指示器参数的数据;和响应于表示回渗温度指示器参数的数据,在燃气涡轮发动机关闭之后开始冷却系统的操作。

这些条项中的一个或多个的方法,进一步包括:确定表示发动机操作参数的数据;和响应于表示发动机操作参数的数据,在燃气涡轮发动机关闭之后开始冷却系统的操作。

这些条项中的一个或多个的方法,进一步包括:在燃气涡轮发动机关闭之后开始冷却系统的操作;和操作冷却系统达预定时间量。

这些条项中的一个或多个的方法,其中,操作冷却系统预定时间量包括使用燃气涡轮发动机外部的电源给冷却系统供电。

这些条项中的一个或多个的方法,进一步包括:在燃气涡轮发动机关闭之后开始冷却系统的操作;在燃气涡轮发动机关闭之后,在第一时间量之后,关闭燃气涡轮发动机的发动机控制器;和在燃气涡轮发动机关闭之后,操作冷却系统达第二时间量,其中第二时间量大于第一时间量。

这些条项中的一个或多个的方法,进一步包括:在燃气涡轮发动机关闭之后,开始冷却系统的操作;和操作冷却系统,其中操作冷却系统包括提供通过燃气涡轮发动机的高压压缩机、燃气涡轮发动机的燃烧区段或两者的冷却空气流。

一种用于操作燃气涡轮发动机的方法,包括:接收表示回渗温度指示器参数的数据;响应于所接收的表示回渗温度指示器参数的数据,在燃气涡轮发动机关闭期间、在燃气涡轮发动机关闭之后或两者,开始燃气涡轮发动机的冷却系统的操作;以及操作冷却系统,以提供通过燃气涡轮发动机的高压压缩机、燃气涡轮发动机的燃烧区段或两者的冷却空气流。

这些条项中的一个或多个的方法,其中,表示回渗温度指示器参数的数据包括表示周围环境条件的数据、表示发动机温度参数的数据或两者。

这些条项中的一个或多个的方法,其中,操作冷却系统包括至少部分地基于回渗温度指示器参数,操作冷却系统达一定时间量。

一种航空系统,包括:燃气涡轮发动机,燃气涡轮发动机包括以串联流动顺序布置的压缩机区段、燃烧区段以及涡轮区段,燃气涡轮发动机进一步包括与压缩机区段、燃烧区段,或两者呈选择性气流连通的冷却系统;以及与冷却系统可操作地通信的控制系统,控制系统配置为:确定在燃气涡轮发动机关闭期间、在燃气涡轮发动机关闭之后或两者,表示燃气涡轮发动机的冷却系统的操作的数据;和响应于所确定的表示燃气涡轮发动机的冷却系统的操作的数据,修改燃气涡轮发动机的启动时间表。

这些条项中的一个或多个的航空系统,其中,冷却系统向配置为容纳燃料的燃气涡轮发动机的部件提供冷却空气流。

这些条项中的一个或多个的航空系统,其中,冷却系统是反向排气系统,反向排气系统被配置为在反向排气系统操作期间在燃气涡轮发动机的燃烧器的部件上提供空气流。

这些条项中的一个或多个的航空系统,其中,修改燃气涡轮发动机的启动时间表包括减少燃气涡轮发动机的驱动时间。

这些条项中的一个或多个的航空系统,其中,所确定的表示冷却系统的操作的数据包括表示冷却系统正常操作的数据。

这些条项中的一个或多个的航空系统,其中,控制器被进一步配置为在燃气涡轮发动机关闭之后开始冷却系统的操作,并且其中所确定的表示冷却系统的操作的数据包括表示冷却系统操作已开始之后在第一时间处的发动机温度的数据和表示冷却系统操作已开始之后在第二时间处的发动机温度的数据,其中第二时间在第一时间之后。

一种用于燃气涡轮发动机的控制器,控制器包括一个或多个处理器和存储器,存储器存储指令,当由一个或多个处理器执行时使得燃气涡轮发动机:确定在燃气涡轮发动机的关闭期间、在燃气涡轮发动机关闭之后或两者,表示冷却系统的操作的数据;和响应于所确定的表示燃气涡轮发动机的冷却系统的操作的数据,修改燃气涡轮发动机的启动时间表。

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06120114735647