CN108528734A - 用于倾转旋翼飞行器的混合推进传动系*** - Google Patents

用于倾转旋翼飞行器的混合推进传动系*** Download PDF

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Abstract

本发明包括一种用于飞行器的混合推进***，该***包括：提供轴动力并能够提供推力的一个或更多个涡轮轴发动机；连接至一个或更多个涡轮轴发动机的轴的一个或更多个发电机或一个或更多个液压泵中的至少一方；以及至少两个可旋转的短舱，每个短舱均容纳各自连接至推进旋翼的一个或更多个电动马达或一个或更多个液压马达中的至少一方，其中，电动马达电连接至发电机，或者液压马达连接至液压泵，其中，每当飞行器处于竖向起飞和着陆以及静止飞行时推进旋翼提供升力，并且每当飞行器处于向前飞行时推进旋翼提供推力。

Description

用于倾转旋翼飞行器的混合推进传动系***
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2017年3月2日提交的标题为“Hybrid Propulsion DriveTrain System for Tiltrotor Aircraft(用于倾转旋翼飞行器的混合推进传动系***)”的美国临时专利申请序列号62/465,934的优先权，该申请的全部内容通过参引整体并入本文。
联邦资助研究的声明
不适用。
技术领域
本发明总体上涉及飞行器领域，并且更具体地涉及用于倾转旋翼飞行器的混合推进***。
背景技术
在不限制本发明的范围的情况下，结合倾转旋翼飞行器来对本发明的背景技术进行描述。
授予Builta等人的美国专利No.7,571,879标题为“用于倾转旋翼飞行器的自动转换***”，并且教示了一种用于自动控制倾转旋翼飞行器的转换的方法。接收对倾转旋翼飞行器的空速命令。将空速命令转换为吊架位置，其中，对空速命令与所测量的空速之间的差进行了计算。将空速命令与所测量的空速之间的差转换为动态吊架位置，并且通过吊架位置和动态吊架位置计算总吊架位置。使倾转旋翼飞行器的吊架移动到总吊架位置。本发明的另一实施方式是一种用于基于空速命令计算倾转旋翼飞行器的吊架的位置的***。该***包括空速命令模块、吊架调整位置模块、动态吊架位置模块以及吊架位置模块。
授予King等人的美国专利No.6,644,588标题为“Multi-mode tiltrotor nacellecontrol system with integrated envelope protection(具有一体包线保护的多模式倾转旋翼短舱控制***)”，并且教示了一种倾转旋翼飞行器，该倾转旋翼飞行器具有下述***：该***为具有一体包线保护的多模式倾转旋翼短舱控制***。该倾转旋翼飞行器具有机身、尾翼部段、左机翼构件、右机翼构件、右发动机短舱、左发动机短舱、左推进旋翼以及右推进旋翼。短舱控制***的启动引起倾转旋翼组件的预选旋转运动。
发明内容
在一个实施方式中，本发明包括用于倾转旋翼飞行器的混合推进***，该***包括：对轴进行驱动的一个或更多个发动机；连接至所述一个或更多个发动机的轴的一个或更多个发电机或一个或更多个液压泵中的至少一方；以及至少两个可旋转的短舱，每个短舱均容纳各自连接至推进旋翼的一个或更多个电动马达或一个或更多个液压马达中的至少一方；其中，分别地，所述一个或更多个电动马达电连接至所述一个或更多个发电机，或者所述一个或更多个液压马达连接至所述一个或更多个液压泵；并且其中，每当倾转旋翼飞行器处于竖向起飞和着陆以及静止飞行时推进旋翼提供升力，并且每当倾转旋翼飞行器处于向前飞行时推进旋翼提供推力。在一个方面，倾转旋翼飞行器是有人驾驶或无人驾驶的。在另一方面，所述一个或更多个发动机在向前飞行期间提供：直接的、分布的或直接且分布的推力。在另一方面，该***还包括一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇，其中，所述一个或更多个管道风扇、或者所述一个或更多个变距风扇、或者所述一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇连接至电动马达、液压马达或电动马达和液压马达两者，以在向前飞行期间提供附加的推力。在另一方面，该***还包括一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇，其中，所述一个或更多个发动机经由发电机和电动马达、或者经由液压泵和液压马达、或者经由发电机和电动马达以及液压泵和液压马达直接地连接至所述一个或更多个管道风扇。在另一方面，该***还包括一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇，其中，所述一个或更多个发动机经由发电机和电动马达、或者经由液压泵和液压马达、或者经由发电机和电动马达以及液压泵和液压马达间接地连接至所述一个或更多个管道风扇。在另一方面，该***还包括一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇，其中，所述一个或更多个发动机连接至与电动马达电连接的发电机，其中，该电动马达连接至在向前飞行期间提供附加推力的变距风扇或管道风扇，其中，该电动马达驱动定位在所述一个或更多个发动机的上游、或者定位成邻近于所述一个或更多个发动机、或者定位在所述一个或更多个发动机的下游的一个或更多个变距风扇或管道风扇。在另一方面，该***还包括一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇，其中，所述一个或更多个发动机连接至与液压马达液压地连接的液压泵，其中，该液压马达连接至在向前飞行期间提供附加推力的变距风扇或管道风扇，其中，该液压马达驱动定位在所述一个或更多个发动机的上游、或者定位成邻近于所述一个或更多个发动机、或者定位在所述一个或更多个发动机的下游的一个或更多个变距风扇或管道风扇。在另一方面，所述一个或更多个发动机包括涡轮轴发动机或高旁路发动机。在另一方面，该***还包括定位在所述一个或更多个发动机与所述一个或更多个发电机或所述一个或更多个液压泵之间的减速齿轮箱。在另一方面，该***还包括定位在所述一个或更多个电动马达、或者所述一个或更多个液压马达、或者一个或更多个电动马达以及一个或更多个液压马达中的至少一方与推进旋翼之间的推进旋翼减速齿轮箱。另一方面，推进旋翼由所述一个或更多个电动马达、所述一个或更多个液压马达、或者一个或更多个电动马达以及一个或更多个液压马达中的至少一方直接地驱动。在另一方面，所述一个或更多个发动机被进一步限定为未机械地连接至一个或更多个旋翼或风扇的一个或更多个涡轮轴发动机或一个或更多个分布式发动机，其中，所述一个或更多个涡轮轴发动机或所述一个或更多个分布式发动机在向前飞行期间提供附加的推力。在另一方面，该***还包括电滑环，该电滑环将所述一个或更多个发电机电连接至短舱中的每个短舱中的所述一个或更多个电动马达。在另一方面，该***还包括液压旋转接头，该液压旋转接头将所述一个或更多个液压泵液压地连接至短舱中的每个短舱中的所述一个或更多个液压马达。在另一方面，倾转旋翼机倾转旋翼飞行器包括：一至四个发电机，所述一至四个发电机连接至所述一个或更多个发动机并连接至每个短舱中的一至四个电动马达；或者一至四个液压泵，所述一至四个液压泵连接至所述一个或更多个涡轮轴发动机并连接至每个短舱中的一至四个液压马达；或者一至四个发电机和一至四个液压泵的组合。另一方面，推进旋翼中的每个推进旋翼均是停止折叠式推进旋翼。
在另一实施方式中，本发明包括一种向倾转旋翼飞行器提供推进力的方法，该方法包括：设置包括轴的一个或更多个发动机；驱动各自连接至发动机的轴的一个或更多个发电机、一个或更多个液压泵、或者一个或更多个发电机以及一个或更多个液压泵；以及设置至少两个短舱，每个短舱均包括各自连接至推进旋翼的一个或更多个电动马达或一个或更多个液压马达中的至少一方，其中，电动马达电连接至发电机，或者液压马达连接至所述液压泵；从发电机产生电力，或者从液压泵产生液压动力；将电力传输至短舱中的电动马达，或者将液压动力传输至短舱中的液压马达，或者将电力传输至短舱中的电动马达并且将液压动力传输至短舱中的液压马达；以及利用电动马达、液压马达或者电动马达和液压马达两者使推进旋翼旋转，以每当倾转旋翼飞行器处于竖向起飞和着陆以及静止飞行时提供升力，并且每当倾转旋翼飞行器处于向前飞行时提供前进推力。在一个方面，倾转旋翼飞行器是有人驾驶或无人驾驶的。在另一方面，所述一个或更多个发动机在向前飞行期间提供：直接的、分布的或直接且分布的推力。在另一方面，短舱中的每个短舱均是可旋转的。在另一方面，该方法还包括连接一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇，其中，所述一个或更多个管道风扇、或者所述一个或更多个变距风扇、或者所述一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇被连接至电动马达、液压马达或电动马达和液压马达两者，以在向前飞行期间提供附加的推力。在另一方面，该方法还包括经由发电机和电动马达、或者经由液压泵和液压马达、或者经由发电机和电动马达以及液压泵和液压马达将一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇直接地连接至所述一个或更多个发动机，以在向前飞行期间提供附加的推力。在另一方面，该方法还包括经由发电机和电动马达、或者经由液压泵和液压马达、或者经由发电机和电动马达以及液压泵和液压马达将一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇间接地连接至所述一个或更多个发动机，以在向前飞行期间提供附加的推力。在另一方面，该方法还包括经由电连接至电动马达的发电机将一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇连接至所述一个或更多个发动机，其中，该电动马达驱动以下述方式中的至少一种方式定位的一个或更多个变距风扇或管道风扇：定位在所述一个或更多个发动机的上游、定位成邻近于所述一个或更多个发动机、或者定位在所述一个或更多个发动机的下游。在另一方面，该方法还包括经由液压地连接至液压马达的液压泵将一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇连接至所述一个或更多个发动机，其中，该液压马达驱动以下述方式中的至少一种方式定位的一个或更多个变距风扇或管道风扇：定位在所述一个或更多个发动机的上游、定位成邻近于所述一个或更多个发动机、或者定位在所述一个或更多个发动机的下游。在另一方面，所述一个或更多个发动机包括涡轮轴发动机或高旁路发动机。在另一方面，该方法还包括将减速齿轮箱定位在所述一个或更多个发动机与所述一个或更多个发电机或所述一个或更多个液压泵之间。在另一方面，该方法还包括将推进旋翼减速齿轮箱定位在所述一个或更多个电动马达、或者所述一个或更多个液压马达、或者一个或更多个电动马达以及一个或更多个液压马达中的至少一方与所述推进旋翼之间。在另一方面，该方法还包括利用所述一个或更多个电动马达、所述一个或更多个液压马达、或者一个或更多个电动马达以及一个或更多个液压马达中的至少一方直接地驱动推进旋翼中的每个推进旋翼。在另一方面，所述一个或更多个发动机被进一步限定为未机械地连接至一个或更多个旋翼或风扇的一个或更多个涡轮轴发动机或一个或更多个分布式发动机，其中，所述一个或更多个涡轮轴发动机或所述一个或更多个分布式发动机在向前飞行期间提供附加的推力。在另一方面，该方法还包括定位电滑环，以将所述一个或更多个发电机电连接至短舱中的所述一个或更多个电动马达。在另一方面，该方法还包括定位液压旋转接头，以将所述一个或更多个液压泵液压地连接至短舱中的所述一个或更多个液压马达。在另一方面，倾转旋翼飞行器包括：一至四个发电机，所述一至四个发电机连接至所述一个或更多个发动机并连接至每个短舱中的一至四个电动马达；或者一至四个液压泵，所述一至四个液压泵连接至所述一个或更多个涡轮轴发动机并连接至每个短舱中的一至四个液压马达；或者一至四个发电机和一至四个液压泵的组合。在另一方面，推进旋翼中的每个推进旋翼均是停止折叠式推进旋翼。
在又一实施方式中，本发明包括一种用于飞行器的混合推进***，该***包括：提供轴动力和分布推力的涡轮轴发动机，其中，涡轮轴发动机直接或间接地连接至一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇，其中，所述一个或更多个管道风扇、或者所述一个或更多个变距风扇、或者所述一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇在向前飞行期间提供第一推力；连接至涡轮轴发动机的轴的一个或更多个发电机或一个或更多个液压泵中的至少一方；以及至少两个短舱，每个短舱均包括各自连接至推进旋翼的一个或更多个电动马达或一个或更多个液压马达中的至少一方，其中，电动马达电连接至发电机，或者液压马达连接至液压泵，其中，每当飞行器处于竖向起飞和着陆以及静止飞行时推进旋翼提供升力，并且每当飞行器处于向前飞行时推进旋翼提供第二推力。
附图说明
为了更全面地理解本发明的特征和优点，现在参照本发明的详细描述以及附图，并且在附图中：
图1示出了可以使用本申请的倾转旋翼飞行器的立体图；
图2示出了也可以使用本申请的另一倾转旋翼飞行器的立体图；
图3A和图3B示出了本发明的倾转旋翼高速马达混合电动推进***的俯视图；
图4A和图4B示出了本发明的倾转旋翼高速马达混合液压推进***的俯视图；
图5A至图5C示出了本发明的倾转旋翼高扭矩马达混合电动推进***的俯视图；
图6A至图6C示出了本发明的倾转旋翼高扭矩马达混合液压推进***的俯视图；
图7示出了本发明的倾转旋翼高旁路发动机混合电动推进***的俯视图；
图8示出了本发明的倾转旋翼高旁路发动机混合液压推进***的俯视图。
具体实施方式
下面描述本申请的***的说明性实施方式。为清楚起见，在本说明书中没有对实际实施方案的所有特征都进行描述。显然应当理解的是，在任何这种实际实施方式的开发中都必须做出许多具体的实施决定，以实现开发者的特定目标，例如符合相关体系和相关业务的限制，这些特定目标因实施方案的不同而不同。此外，应当理解的是，这样的开发工作可能是复杂且耗时的，但仍然会是那些受益于本公开的本领域普通技术人员的常规工作。
在说明书中，在描述附图中的装置时，可以参照各个部件之间的空间关系以及部件的各方面的空间取向。然而，如本领域技术人员在完整阅读本公开之后将认识到的，本文中所描述的装置、构件、设备等可以以任何期望的取向定位。因此，由于本文中所描述的装置可以以任何期望的方向定向，因而使用诸如“在…上方”、“在…下方”、“上”、“下”的术语或其他类似术语来描述各个部件之间的空间关系或者描述这些部件的各方面的空间取向应当分别被理解成描述这些部件之间的相对关系或这些部件的各方面的空间取向。
直升机是允许竖向起飞、悬停和竖向着陆的非常有用的飞行器。然而，直升机的速度和航程性能远低于由传统固定翼飞机所提供的速度和航程性能。倾转旋翼技术的发展已经使旋翼飞行器的速度提高到超过300MPH(482KPH)并且使航程扩大到接近常规涡轮螺旋桨飞行器的性能。倾转旋翼机的速度性能仍然达不到由常规喷气式推进飞行器所能达到的速度性能。
喷气式战斗机/攻击飞行器比如AV-8B鹞和F-35闪电利用喷气推力来提供竖向起飞、悬停和竖向着陆并且能够获得超过600MPH(965KPH)的速度。但是使用喷气推力来提供竖向升力的损失显著降低了有用的有效载荷和航程性能。当使用喷气推力来提供竖向升力时，减小的有效载荷和航程性能是较大的盘载荷(升力推力的投影面积)的直接结果。直升机和倾转旋翼机的相对较小的盘载荷允许有效的竖向升力。
在常规倾转旋翼机中，机械推进***传动系以可接受的重量提供必要的安全性、可靠性和操作性能。然而，为了支持停止-折叠式倾转旋翼的独特的操作要求，添加高速离合器、旋翼定相单元和可换向发动机会导致推进***可靠性的不可接受的损失以及飞行器重量的不期望的增大。
本发明的混合推进***可以使用停止-折叠式推进旋翼，以通过吊架的旋转来在直升机模式与飞机模式之间进行转换。在停止折叠式倾转旋翼在飞机模式下运行的情况下，在可换向发动机转变成涡轮喷气发动机以提供向前推力并且旋翼减速停止时，飞行器速度进一步增大。一旦旋翼停下来，旋翼就会被折回抵靠吊架以减小空气动力阻力并允许速度额外增加。
图1示出了利用根据本申请的***的倾转旋翼飞行器100。倾转旋翼飞行器100包括分别由机翼104a和104b承载并且分别设置在机翼104a和104b的端部部分106a和106b处的倾转旋翼组件102a和102b。倾转旋翼组件102a和102b包括承载倾转旋翼飞行器100的发动机和传动装置的短舱108a和108b。倾转旋翼组件102a和102b在直升机或悬停模式与飞机或巡航模式之间相对于机翼构件104a和104b运动或旋转，在直升机或悬停模式中，倾转旋翼组件102a和102b向上倾斜使得倾转旋翼飞行器100像常规直升机那样飞行；并且在飞机或巡航模式中，倾转旋翼组件102a和102b向前倾斜使得倾转旋翼飞行器100像常规螺旋桨驱动的飞行器那样飞行。
图2示出了利用根据本申请的***的另一倾转旋翼飞行器200。倾转旋翼飞行器200包括分别由机翼204a和204b承载并且分别设置在机翼204a和204b的端部部分206a和206b处的倾转旋翼组件202a和202b。倾转旋翼组件202a和202b包括容纳倾转旋翼飞行器200的发动机和传动装置的短舱208a和208b。在此实施方式中，发动机固定至机翼并且不旋转，而是仅吊架210a和210b随倾转旋翼组件202a和202b旋转。倾转旋翼组件202a和202b相对于机翼构件204a和204b以及短舱208a和208b运动和旋转。倾转旋翼组件202a和202b相对于机翼构件204a和204b不运动。相反，在直升机或悬停模式与飞机或巡航模式之间的转变期间，倾转旋翼飞行器200仍能够像常规直升机那样飞行，在直升机或悬停模式中，仅吊架210a和210b随倾转旋翼组件202a和202b旋转以重新引导来自倾转旋翼组件202a和202b的推力，在飞机或巡航模式中，旋翼中的一个旋翼向前倾斜使得倾转旋翼飞行器200像常规螺旋桨驱动的飞行器那样飞行。
本发明的用于可以是停止-折叠式倾转旋翼飞行器的倾转旋翼飞行器的混合推进传动系***通过用冗余高速电动马达、发电机和多个电力分配总线来代替齿轮箱、传动轴、离合器和定相单元来解决机械推进***传动系的可靠性和重量损失。替代性地，混合推进传动系***可以构造成使用冗余高速液压马达、液压泵和多个液压动力分配***。本领域技术人员将认识到，在某些构型中也可以使用电气和液压***两者的组合。
如在本发明中所配置的混合推进不需要使用齿轮箱和驱动轴来将动力从发动机分配至推进旋翼。在一个示例中，涡轮轴发动机连接至驱动冗余发电机(例如，高速发电机)或液压泵以分别提供电力或液压动力的减速齿轮箱。来自发电机或液压泵的动力被分别传送至位于吊架上的电动或液压马达，所述电动或液压马达经由多个电力分配总线或多个液压动力分配***来驱动推进旋翼齿轮箱。冗余电力分配***和/或液压动力分配***的应用支持所需的安全/可靠性要求且同时在机械传动轴上提供简化的机体布线。混合动力传动系***可以将旋翼的变速操作降至零RPM，因此不需要高速离合器和旋翼定相单元。如此，本发明包括下述混合推进传动系***：该混合推进传动系***不包括或者不需要高速离合器和/或旋翼定相单元。
倾转旋翼飞行器比如停止-折叠式倾转旋翼飞行器发展的主要障碍是缺少能够在涡轮轴操作模式与涡轮喷气操作模式之间连续重叠转换的现有可换向发动机。用于本发明的倾转旋翼飞行器的混合推进传动系***利用现有的内燃机、喷气或涡轮轴发动机技术，从而消除了对可换向发动机的需求。
在现代高旁路喷气式发动机中，大部分推力通过位于发动机前方的管道风扇产生，而不是像早期的喷气发动机那样通过穿过发动机的热燃烧气体的流动产生。由高旁路构型产生的与飞行器速度之差相对较低的非常大的空气流增大了发动机效率，从而导致燃料消耗减少。这就是商用喷气式飞行器短舱的直径随着要求燃油效率提高而增大的原因。旁路空气量越大，发动机效率越高。
为了提高推进效率，现在可以将风扇与发动机完全分开，从而将各部件定位在飞行器中以使空气动力效率最大化并提供可变的风扇速度操作。这通常被称为“分布式推进”。由发动机比如涡轮轴发动机产生的动力被传递至管道风扇，从而利用发动机上的发电机为变速管道风扇上的电动马达提供动力。
图3A示出了本发明的电动混合推进传动系***的俯视图，该电动混合推进传动系***结合有分布式推进以使用管道风扇为高速且高效的向前飞行提供推力。飞行器300被描绘为具有机身302和短舱304a、304b。机身302包括一个或更多个发动机306，所述一个或更多个发动机306在此实施方式中被描绘为连接至发动机减速齿轮箱308的单个涡轮轴发动机。当然，技术人员将认识到，出于冗余的目的，飞行器300可以包括如在该插图中所描绘的多于一个的发动机。发动机减速齿轮箱308连接至将来自涡轮轴发动机306的轴动力转换成电力的一个或更多个发电机(在此方案中描绘了三个发电机310a、310b和310c)。发电机310a、310b和310c分别连接至动力导管312a、312b，312c。动力导管312a连接至电动马达313a、320a和324a。动力导管312b连接至电动马达313b、320b和324b。动力导管312c连接至电动马达313c、320c和324c。在某些实施方式中，飞行器300可以是倾转旋翼飞行器并且短舱304a、304b倾斜，短舱304a、304b可能分别需要例如电滑环318a、318b将动力导管312a、312b、312c连接至相应的电动马达。可以是多个发电机310a、310b、310c为单个大型电动马达供以动力，但是对于优选冗余的应用(例如，有人驾驶的飞行器)而言，将通常包括1个、2个、3个、4个或更多个电动马达。电动马达的数目可以通过考虑电动马达的重量、电动马达的速度、电动马达的扭矩、飞行器的重量等因素来优化。在此实施方式中，电动马达313a、313b和313c被描绘为驱动连接至用于向飞行器300提供额外推力的管道风扇316的减速齿轮箱314。尽管管道风扇316在此实施方式中被描绘为位于飞行器300的后部，但是本领域技术人员将认识到其可以位于发动机306的前方、与发动机306相邻或者可以包括多于一个的管道风扇316，比如1个、2个、3个、4个或更多个管道风扇。转至短舱304a、304b中的每个短舱，每个短舱都被描绘为具有三个电动马达，但是本领域技术人员将认识到，电动马达的数目可以根据功率-重量曲线或限制而变化，比如1个、2个、3个、4个或更多个电动马达。电动马达320a、320b和320c被描绘为在短舱304a中连接至使推进旋翼(未描绘)转动的推进旋翼齿轮箱322并驱动推进旋翼齿轮箱322。同样地，电动马达324a、324b和324c被描绘为在短舱304b中连接至使推进旋翼(未描绘)转动的推进旋翼齿轮箱326并驱动推进旋翼齿轮箱326。因此，与所有倾转旋翼或竖向起飞和着陆的飞行器一样，这两个短舱304a、304b以传统方式用于在推进旋翼平行于地面时和在起飞时提供升力，并且将在向前飞行期间旋转至大体垂直于飞行的位置从而提供推力。在某些实施方式中，比如当推进旋翼在飞行期间可折叠时，推进旋翼可以主要用于初始起飞和着陆，但管道风扇316可以在向前飞行期间提供额外推力或者是主要或唯一的推力源。图3B以展开视图示出了涡轮轴发动机306，其描绘了连接至发动机减速齿轮箱308的两个涡轮轴发动机330a、330b。飞行器300可以包括1个、2个、3个、4个或更多个发动机。当然，在某些实施方式中，发动机可以是常规的喷气式发动机或甚至标准的燃烧发动机，只要其提供用以驱动向管道风扇316提供动力的减速齿轮箱314的轴动力即可。
图4A示出了本发明的液压混合推进传动系***的俯视图，该液压混合推进传动系***结合有分布式推进以使用管道风扇为高速且高效的向前飞行提供推力。飞行器400被描绘为具有机身402和短舱404a、404b。机身402包括一个或更多个发动机406，所述一个或更多个发动机406在此实施方式中被描绘为连接至发动机减速齿轮箱408的单个涡轮轴发动机。当然，技术人员将认识到，出于冗余的目的，飞行器400可以包括如在该插图中所描绘的多于一个的发动机。发动机减速齿轮箱408连接至将来自涡轮轴发动机406的轴动力转换为液压动力的一个或更多个液压泵(在此方案中描绘了三个液压泵410a、410b和410c)。液压泵410a、410b和410c分别连接至液压流体导管412a、412b、412c。液压流体导管412a连接至液压马达413a、420a和424a。液压流体导管412b连接至液压马达413b、420b和424b。液压流体导管412c连接至液压马达413c、420c和424c。在某些实施方式中，飞行器400可以是倾转旋翼飞行器并且短舱404a、404b倾斜，短舱404a、404b可能分别需要例如液压旋转接头418a、418b将液压流体导管412a、412b、412c连接至相应的液压马达。可以是多个液压泵410a、410b、410c为单个大型液压马达提供动力，然而，对于优选冗余的应用(比如，有人驾驶的飞行器)而言，将通常包括1个、2个、3个、4个或更多个液压马达。液压马达的数目可以通过例如考虑液压马达的重量、液压马达的速度、液压马达的扭矩、飞行器的重量等因素来优化。在此实施方式中，液压马达413a、413b和413c被描绘为驱动连接至用于向飞行器400提供额外推力的管道风扇416的减速齿轮箱414。尽管管道风扇416在此实施方式中被描绘为位于飞行器400的后部，但是本领域技术人员将认识到管道风扇416可以位于发动机406的前方、与发动机406相邻或者可以包括多于一个的管道风扇416，比如1个、2个、3个、4个或更多个管道风扇。转至短舱404a、404b中的每个短舱，每个短舱都被描绘为具有三个液压马达，然而本领域技术人员将认识到，液压马达的数目可以根据功率-重量曲线或限制而改变，比如1个、2个、3个、4个或更多个液压马达。液压马达420a、420b和420c被描绘为在短舱404a中连接至使推进旋翼(未描绘)转动的推进旋翼齿轮箱422并驱动推进旋翼齿轮箱422。同样地，液压马达424a、424b和424c被描绘为在短舱404b中连接至使推进旋翼(未描绘)转动的推进旋翼齿轮箱426并驱动该推进旋翼齿轮箱426。因此，与所有倾转旋翼或竖向起飞和着陆的飞行器一样，这两个短舱404a、404b以传统方式用于在推进旋翼平行于地面时和在起飞时提供升力，并且将在向前飞行期间旋转至大体垂直于飞行的位置处从而提供推力。在某些实施方式中，比如当推进旋翼在飞行期间可折叠时，推进旋翼可以主要用于初始起飞和着陆，但管道风扇416可以在向前飞行期间提供额外推力或者作为主要或唯一的推力源。图4B以展开视图示出了涡轮轴发动机406，其描绘了连接至发动机减速齿轮箱408的两个涡轮轴发动机430a、430b。飞行器400可以包括1个、2个、3个、4个或更多个发动机。当然，在某些实施方式中，发动机可以是传统的喷气式发动机或甚至标准的内燃发动机，只要其提供用以驱动向管道风扇416提供动力的减速齿轮箱414的轴动力即可。
本发明还包括连接至电动马达的发电机和连接至同一飞行器上的液压马达的液压泵两者的组合。尽管通常仅使用一种类型的扭矩转换动力，但是某些配置、尺寸、重量和扭矩要求可能在同一架飞行器中包括至少一个或更多个电动***和一个或更多个液压***。
图5A示出了本发明的电动混合推进传动系***的俯视图，该电动混合推进传动系***结合有分布式推进以使用管道风扇为高速且高效的向前飞行提供推力。飞行器500被描绘为具有机身302和短舱304a、304b。机身302包括一个或更多个发动机306，所述一个或更多个发动机306在此实施方式中被描绘为连接至发动机减速齿轮箱308的单个涡轮轴发动机。当然，技术人员将认识到，出于冗余的目的，飞行器500可以包括如在该插图中所描绘的多于一个的发动机。发动机减速齿轮箱308连接至将来自涡轮轴发动机306的轴动力转换成电力的一个或更多个发电机(在此方案中描绘了三个发电机310a、310b和310c)。发电机310a、310b和310c分别连接至动力导管312a、312b、312c。动力导管312a连接至电动马达313a、502a和506a。动力导管312b连接至电动马达313b、502b和506b。动力导管312c连接至电动马达313c、502c和506c。在某些实施方式中，飞行器500可以是倾转旋翼飞行器并且短舱304a、304b倾斜，短舱304a、304b可能分别需要例如电滑环318a、318b将动力导管312a、312b、312c连接至相应的电动马达。可以是多个发电机310a、310b、310c为单个大型电动马达供以动力，但是对于优选冗余的应用(例如，有人驾驶的飞行器)而言，将通常包括1个、2个、3个、4个或更多个电动马达。电动马达的数目可以通过考虑电动马达的重量、电动马达的速度、电动马达的扭矩、飞行器的重量等因素来优化。在此实施方式中，电动马达313a、313b和313c直接连接至用于向飞行器500提供额外推力的管道风扇316。尽管管道风扇316在此实施方式中被描绘为位于飞行器500的后部，但是本领域技术人员将认识到其可以定位在发动机306的前方、与发动机306相邻或者可以包括多于一个的管道风扇316，比如1个、2个、3个、4个或更多个管道风扇。转至短舱304a、304b中的每个短舱，每个短舱都被描绘为具有三个电动马达，但是本领域技术人员将认识到，电动马达的数目可以根据功率-重量曲线或限制而变化，比如1个、2个、3个、4个或更多个电动马达。电动马达502a、502b和502c被描绘为在短舱304a中直接连接至推进柱杆504a。电动马达502a、502b和502c将被定尺寸成直接提供推进柱杆504a的部分或全部扭矩。同样地，电动马达506a、506b和506c被描绘为在短舱304b中直接连接至推进柱杆504b。图5B以展开视图示出了涡轮轴发动机306，其描绘了连接至发动机减速齿轮箱的两个涡轮轴发动机330a、330b。飞行器500可以包括1个、2个、3个、4个或更多个发动机。当然，在某些实施方式中，发动机可以是常规的喷气式发动机或甚至标准的燃烧发动机，只要其提供用以驱动减速齿轮箱308的轴动力即可。图5C示出了管道风扇316在此实施方式中可以包括两个管道风扇512a、512b，在管道风扇512a连接至电动马达510a、510b、510c的情况下和在管道风扇512b连接至电动马达510d、510e、510f的情况下，这两个管道风扇512a、512b分别由电动马达直接驱动。
图6A示出了本发明的液压混合推进传动系***的俯视图，该液压混合推进传动系***结合有分布式推进以使用管道风扇为高速且高效的向前飞行提供推力。飞行器600被描绘为具有机身402和短舱404a、404b。机身402包括一个或更多个发动机406，发动机406在此实施方式中被描绘为连接至发动机减速齿轮箱408的单个涡轮轴发动机。当然，技术人员将认识到，出于冗余的目的，飞行器600可以包括如在该插图中所描绘的多于一个的发动机。发动机减速齿轮箱408连接至将来自涡轮轴发动机406的轴动力转换为液压动力的一个或更多个液压泵(在此方案中描绘了三个液压泵410a、410b和410c)。液压泵410a、410b和410c分别连接至液压流体导管412a、412b和412c。液压流体导管412a连接至液压马达413a、602a和606a。液压流体导管412b连接至液压马达413b、602b和606b。液压流体导管412c连接至液压马达413c、602c和606c。在某些实施方式中，飞行器600可以是倾转旋翼飞行器并且短舱404a、404b倾斜，短舱404a、404b可能分别需要例如液压旋转接头418a、418b将液压流体导管412a、412b、412c连接至相应的液压马达。可以是多个液压泵410a、410b、410c为单个大型液压马达提供动力，然而，对于优选冗余的应用(比如，有人驾驶的飞行器)而言，将通常包括1个、2个、3个、4个或更多个液压马达。液压马达的数目可以例如通过考虑液压马达的重量、液压马达的速度、液压马达的扭矩、飞行器的重量等因素来优化。在此实施方式中，液压马达413a、413b和413c直接驱动用于向飞行器600提供额外推力的管道风扇416。尽管管道风扇416在此实施方式中被描绘为位于飞行器600的后部，但是本领域技术人员将认识到管道风扇416可以位于发动机406的前方、与发动机406相邻或者可以包括多于一个的管道风扇416，比如1个、2个、3个、4个或更多个管道风扇。转至短舱404a、404b中的每个短舱，每个短舱都被描绘为具有三个液压马达，然而本领域技术人员将认识到，液压马达的数目可以根据功率-重量曲线或限制而改变，比如1个、2个、3个、4个或更多个液压马达。液压马达602a、602b和602c被描绘为在短舱404a中直接连接至推进柱杆604a。液压马达602a、602b和602c将被定尺寸成直接提供推进柱杆604a的部分或全部扭矩。同样地，液压马达606a、606b和606c被描绘为在短舱404b中直接连接至推进柱杆604b。图6B以展开视图示出了涡轮轴发动机406，其描绘了连接至发动机减速齿轮箱408的两个涡轮轴发动机430a、430b。飞行器600可以包括1个、2个、3个、4个或更多个发动机。当然，在某些实施方式中，发动机可以是常规的喷气式发动机或甚至标准的内燃发动机，只要其提供用以驱动发动机减速齿轮箱408的轴动力即可。图6C示出了管道风扇416在此实施方式中可以包括两个管道风扇612a、612b，在管道风扇612a连接至液压马达610a、610b、610c的情况下和在管道风扇612b连接至液压马达610d、610e、610f的情况下，这两个管道风扇512a、512b分别由液压马达直接驱动。
图7示出了本发明的电动混合推进传动系***的俯视图，该电动混合推进传动系***结合有分布式推进以使用管道风扇为高速且高效的向前飞行提供推力。飞行器700被描绘为具有机身302和短舱304a、304b。机身302包括一个或更多个发动机，所述发动机在此实施方式中被描绘为通过轴706连接至发动机减速齿轮箱708的高旁路发动机702。当然，技术人员将认识到，出于冗余的目的，飞行器700可以包括多于一个的发动机。高旁路发动机702可以直接连接至或间接连接至变距风扇704，但是也经由轴706向发动机减速齿轮箱708提供轴动力。发动机减速齿轮箱708连接至将来自高旁路发动机702的轴动力转换成电力的一个或更多个发电机(在此方案中描绘了三个发电机710a、710b和710c)。发电机710a、710b和710c分别连接至动力导管712a、712b、712c。动力导管712a连接至电动马达718a和722a。动力导管712b连接至电动马达718b和722b。动力导管712c连接至电动马达718c和722c。在某些实施方式中，飞行器700可以是倾转旋翼飞行器并且短舱304a、304b倾斜，短舱304a、304b可能分别需要例如电滑环716a、716b将动力导管712a、712b、712c连接至相应的电动马达。可以是多个发电机710a、710b、710c为单个大型电动马达供以动力，但是对于优选冗余的应用(比如，有人驾驶的飞行器)而言，将通常包括1个、2个、3个、4个或更多个电动马达。电动马达的数目可以通过考虑电动马达的重量、电动马达的速度、电动马达的扭矩、飞行器的重量等因素来优化。在此实施方式中，电动马达718a、718b和718c被描绘为驱动连接至推进旋翼(未描绘)的推进旋翼减速齿轮箱720a。尽管变距风扇704在此实施方式中被描绘为位于高旁路发动机702的前方，但是本领域技术人员将认识到其可以位于高旁路发动机702的后方。此外，当被描绘为单个变距风扇704时，变距风扇704可以包括多于一个的管道风扇，比如2个、3个、4个或更多个管道风扇，变距风扇704也可以定位成与高旁路发动机702相邻或者定位在飞行器700的其他位置。转至短舱304a、304b中的每个短舱，每个短舱都被描绘为具有三个电动马达，但是本领域技术人员将认识到，电动马达的数目可以根据功率-重量曲线或限制而变化，比如1个、2个、3个、4个或更多个电动马达。电动马达718a、718b和718c被描绘为在短舱304a中连接至使推进旋翼(未描绘)转动的推进旋翼减速齿轮箱720a并驱动推进旋翼减速齿轮箱720a。同样地，电动马达722a、722b和722c被描绘为在短舱304b中连接至使推进旋翼(未描绘)转动的推进旋翼减速齿轮箱720b并驱动推进旋翼减速齿轮箱720b。因此，与所有倾转旋翼或竖向起飞和着陆的飞行器一样，这两个短舱304a、304b以传统方式用于在推进旋翼平行于地面时和起飞时提供升力，并且将在向前飞行期间旋转至大体垂直于飞行的位置从而提供推力。在某些实施方式中，比如当推进旋翼在飞行期间可折叠时，推进旋翼可以主要用于初始起飞和着陆，但变距风扇704可以在向前飞行期间提供额外推力或者作为主要或唯一的推力源。
图8示出了本发明的液压混合推进传动系***的俯视图，该液压混合推进传动系***结合有分布式推进以使用管道风扇为高速且高效的向前飞行提供推力。飞行器800被描绘为具有机身402和短舱404a、404b。机身402包括一个或更多个发动机，所述一个或更多个发动机在此实施方式中被描绘为通过轴806连接至发动机减速齿轮箱808的高旁路发动机802。当然，技术人员将认识到，出于冗余的目的，飞行器800可以包括多于一个的发动机。高旁路发动机802可以直接连接至或间接连接至变距风扇804，但是也经由轴806向发动机减速齿轮箱808提供轴动力。发动机减速齿轮箱808连接至将来自高旁路发动机802的轴动力转换成液压动力的一个或更多个液压泵(在此方案中描绘了三个液压泵810a、810b和810c)。液压泵810a、810b和810c分别连接至液压导管812a、812b、812c。液压导管812a连接至液压马达818a和822a。液压导管812b连接至液压马达818b和822b。液压导管812c连接至液压马达818c和822c。在某些实施方式中，飞行器800可以是倾转旋翼飞行器并且短舱404a、404b倾斜，短舱404a、404b可能分别需要例如液压旋转接头814a、814b将液压导管812a、812b、812c连接至相应的液压马达。可以是多个液压泵810a、810b、810c为单个大型液压马达供以动力，但是对于优选冗余的应用(比如，有人驾驶的飞行器)而言，将通常包括1个、2个、3个、4个或更多个液压马达。液压马达的数目可以通过考虑液压马达的重量、液压马达的速度、液压马达的扭矩、飞行器的重量等因素来优化。在此实施方式中，液压马达818a、818b和818c被描绘为驱动连接至推进旋翼(未描绘)的减速齿轮箱820a。尽管变距风扇804在此实施方式中被描绘为位于高旁路发动机802的前方，但是本领域技术人员将认识到其可以位于高旁路发动机802的后方。此外，当被描绘为单个变距风扇804时，变距风扇804可以包括多于一个的管道风扇，比如2个、3个、4个或更多个管道风扇，变距风扇804也可以定位成与高旁路发动机802相邻或者定位在飞行器800的其他位置。转至短舱404a、404b中的每个短舱，每个短舱都被描绘为具有三个液压马达，但是本领域技术人员将认识到，液压马达的数目可以根据功率-重量曲线或限制而变化，比如1个、2个、3个、4个或更多个液压马达。液压马达818a、818b和818c被描绘为在短舱404a中连接至使推进旋翼(未描绘)转动的推进旋翼减速齿轮箱820a并驱动推进旋翼减速齿轮箱820a。同样地，液压马达822a、822b和822c被描绘为在短舱404b中连接至使推进旋翼(未描绘)转动的推进旋翼减速齿轮箱820b并驱动推进旋翼减速齿轮箱820b。因此，与所有倾转旋翼或竖向起飞和着陆的飞行器一样，这两个短舱404a、404b以传统方式用于在推进旋翼平行于地面时和起飞时提供升力，并且将在向前飞行期间旋转至大体垂直于飞行的位置从而提供推力。在某些实施方式中，比如当推进旋翼在飞行期间可折叠时，推进旋翼可以主要用于初始起飞和着陆，但变距风扇804可以在向前飞行期间提供额外推力或者作为主要或唯一的推力源。
在某些另外的实施方式中，本发明可以是一种混合推进传动系***，在该混合推进传动系***中，停止折叠式倾转旋翼从直升机模式到高速飞机模式转换，如下所述：(a)从直升机模式转换为低速飞机模式：当吊架旋转成飞机模式并且速度增大时，发电机/泵将动力传输至推进旋翼的电动马达/液压马达；(b)一个或更多个管道风扇不被提供动力，以减小前进推力；以及/或者(c)从低速飞机模式到高速飞机模式的转换：发电机/泵向管道风扇提供增加的动力以产生前进推力，这是由于向推进旋翼提供的动力被减小至零。如果推进旋翼是停止折叠式倾转旋翼，则推进旋翼在向前飞行期间被折叠以减少阻力。可以通过推进旋翼的电动马达/液压马达来提供用于停止以及设定至折叠推进旋翼的折叠指示位置的动力。最后，在全向前飞行中，向管道风扇提供的动力被增加以实现最大速度。
因此，除了图3A和图4A中描述的使用高速电动马达和液压马达的构型以外，混合推进传动系***的其他实现形式可以利用高扭矩电动马达和液压马达。如针对高扭矩电动混合推进传动系***的图5A和针对高扭矩液压混合推进传动系***的图6A中所示，结合高扭矩马达技术允许推进旋翼减速齿轮箱和管道风扇减速齿轮箱的去除。推进旋翼减速齿轮箱和管道风扇减速齿轮箱的去除提高了飞行器的可靠性并减轻了飞行器的重量。混合推进传动系***的另一种实现形式可以利用与电动马达或液压马达组合的具有变距风扇的高旁路喷气式发动机。如针对电动混合推进传动系***的图7和针对液压混合推进传动系***的图8中所示，结合变距风扇高旁路发动机技术允许管道风扇减速齿轮箱和驱动马达的去除。在直升机模式下，可以通过减小风扇叶片或进口轮叶的桨距来使向旁路风扇提供的动力最小化，同时发动机芯保持所需的气流。从处于高速飞机模式的发电机或泵卸下涡轮风扇与其他构型是相同的。本领域技术人员将认识到，对于某些特定的目的，飞行器可以组合图3A、图4A、图5A、图6A、图7和图8中描绘的在单个飞行器中的实施方式中的任何实施方式。飞行器还可以包括停止折叠式倾转旋翼。
将理解的是，本文中描述的特定实施方式作为说明而不是作为对本发明的限制而示出。在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的主要特征可以被用在各种实施方式中。本领域技术人员将认识到或能够仅使用常规实验就确定本文中描述的特定程序的许多等同物。这些等同物被认为在本发明的范围内并且被权利要求所涵盖。
本说明书中提到的所有出版物和专利申请都指示了本发明所属领域技术人员的技术水平。所有出版物和专利申请都如同每个单独的出版物或专利申请具体且单独地指明通过参引所并入的那样通过参引并入本文中。
当与权利要求和/或说明书中的术语“包括”一起使用时，用语“一”或“一个”的使用可以表示“一个”，但是用语“一”或“一个”还与“一个或更多个”、“至少一个”和“一个或多于一个”的含义一致。在权利要求中术语“或”的使用用来表示“和/或”，除非明确指出仅指代替代方案或替性方案是相互排斥的，但是本公开内容支持指代仅替性方案和“和/或”的限定。贯穿本申请，术语“约”用于指示数值包括用来确定该数值的装置、方法的固有误差变化或研究对象之间存在的变化。
如在本说明书和权利要求中所使用的，用语“包括(及其任意形式，比如“包括有”)”、“具有”、“包含(及其任意形式，比如“包含有”)”或者“含有”指内含性的或者开放式的，并且不排除其他的、未叙述的元件或方法步骤。在本文中提供的结构和方法中的任何结构和方法的实施方式中，“包括”可以用“基本上由...组成”或“由...组成”来代替。如本文中所使用的，短语“基本上由...组成”需要特定的整体或步骤以及不会在实质上影响所要求保护的发明的特征或功能的整体或步骤。如本文中所使用的，术语“组成”用来仅指示所叙述的整体(例如特征、元件、特性、属性、方法/过程步骤或限制)或整体的组(例如特征、元件、特性、属性、方法/过程步骤或限制)的存在。
本文中所使用的术语“或其组合”是指术语前面列举的项目的所有排列和组合。例如，“A、B、C或其组合”意在包括A、B、C、AB、AC、BC或ABC中的至少一者，并且如果顺序在特定上下文中是重要的话，则意在还包括BA、CA、CB、CBA、BCA、ACB、BAC或CAB。继续该示例，明确地包括的是包含一个或更多个项目或术语重复的组合，比如BB、AAA、AB、BBC、AAABCCCC、CBBAAA、CABABB等。本领域技术人员将理解的是，除非从上下文中显而易见，否则通常不存在对任何组合中的项目或术语的数目的限制。
如本文中所使用的，近似的用语比如但不限于“约”、“基本”或“基本上”是指这样的情况：当这样的修饰被理解为不一定是绝对的或完美的，但对于本领域技术人员来说将被认为是足够接近以保证指示存在该情况。描述可能变化的程度将取决于可以进行多大的改变，并且本领域技术人员仍然认识到修改特征仍然具有未修改特征的所需特性和能力。通常，但是在前面的论述的前提下，本文中由诸如“约”之类的近似用语修饰的数值可以从所述数值变化至少±1％、±2％、±3％、±4％、±5％、±6％、±7％、±10％、±12％或±15％。
根据本公开，本文中公开和要求保护的所有装置和/或方法可以在没有过多的实验的情况下制备和执行。尽管已经根据优选实施方式描述了本发明的装置和方法，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本发明的概念、精神和范围的情况下，可以对本文中描述的结构和/或方法以及方法的步骤或步骤顺序作出变型。对于本领域技术人员显而易见的所有这些类似替代和修改都被认为在由所附权利要求限定的本发明的精神、范围和概念内。
此外，除了在上面的权利要求中描述的以外，没有对本文中示出的构造或设计的细节的限制。因此明显的是，上面公开的特定实施方式可以被改变或修改，并且所有这些变化都被认为在本公开的范围和精神内。因此，本文寻求的保护为如上面的权利要求中所陈述的。
为了帮助专利局以及本申请授权的任何专利的任何读者来解读所附权利要求，申请人希望指出，申请人并不希望所附权利要求中的任何权利要求因为在本申请的提交日存在而援引35U.S.C.§112的第6段，除非在特定的权利要求中明确地使用了用语“用于...的装置”或“用于...的步骤”。

Claims (36)

1.一种用于倾转旋翼飞行器的混合推进***，所述***包括：
对轴进行驱动的一个或更多个发动机；
连接至所述一个或更多个发动机的所述轴的一个或更多个发电机或一个或更多个液压泵中的至少一方；以及
至少两个可旋转的短舱，每个短舱均容纳各自连接至推进旋翼的一个或更多个电动马达或一个或更多个液压马达中的至少一方；
其中，分别地，所述一个或更多个电动马达电连接至所述一个或更多个发电机，或者所述一个或更多个液压马达连接至所述一个或更多个液压泵；并且
其中，每当所述倾转旋翼飞行器处于竖向起飞和着陆以及静止飞行时所述推进旋翼提供升力，并且每当所述倾转旋翼飞行器处于向前飞行时所述推进旋翼提供推力。
2.根据权利要求1所述的***，其中，所述倾转旋翼飞行器是有人驾驶或无人驾驶的。
3.根据权利要求1所述的***，其中，所述一个或更多个发动机在向前飞行期间提供：直接的、分布的或直接且分布的推力。
4.根据权利要求1所述的***，还包括一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇，其中，所述一个或更多个管道风扇、或者所述一个或更多个变距风扇、或者所述一个或更多个管道风扇以及所述一个或更多个变距风扇连接至电动马达、液压马达、或者电动马达和液压马达两者，以在向前飞行期间提供附加的推力。
5.根据权利要求1所述的***，还包括一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇，其中，所述一个或更多个发动机经由发电机和电动马达、或者经由液压泵和液压马达、或者经由发电机和电动马达以及液压泵和液压马达直接地连接至所述一个或更多个管道风扇。
6.根据权利要求1所述的***，还包括一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇，其中，所述一个或更多个发动机经由发电机和电动马达、或者经由液压泵和液压马达、或者经由发电机和电动马达以及液压泵和液压马达间接地连接至所述一个或更多个管道风扇。
7.根据权利要求1所述的***，还包括一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇，其中，所述一个或更多个发动机连接至与电动马达电连接的发电机，其中，所述电动马达连接至在向前飞行期间提供附加推力的变距风扇或管道风扇，其中，所述电动马达驱动以下述方式中的至少一种方式定位的一个或更多个变距风扇或管道风扇：定位在所述一个或更多个发动机的上游、定位成邻近于所述一个或更多个发动机、或者定位在所述一个或更多个发动机的下游。
8.根据权利要求1所述的***，还包括一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇，其中，所述一个或更多个发动机连接至与液压马达的液压地连接的液压泵，其中，所述液压马达连接至在向前飞行期间提供附加推力的变距风扇或管道风扇，其中，所述液压马达驱动以下述方式中的至少一种方式定位的一个或更多个变距风扇或管道风扇：定位在所述一个或更多个发动机的上游、定位成邻近于所述一个或更多个发动机、或者定位在所述一个或更多个发动机的下游。
9.根据权利要求1所述的***，其中，所述一个或更多个发动机包括涡轮轴发动机或高旁路发动机。
10.根据权利要求1所述的***，还包括定位在所述一个或更多个发动机与所述一个或更多个发电机或所述一个或更多个液压泵之间的减速齿轮箱。
11.根据权利要求1所述的***，还包括定位在所述一个或更多个电动马达、或者所述一个或更多个液压马达、或者所述一个或更多个电动马达以及所述一个或更多个液压马达中的至少一方与所述推进旋翼之间的推进旋翼减速齿轮箱。
12.根据权利要求1所述的***，其中，所述推进旋翼由所述一个或更多个电动马达、所述一个或更多个液压马达、或者所述一个或更多个电动马达以及所述一个或更多个液压马达中的至少一方直接地驱动。
13.根据权利要求1所述的***，其中，所述一个或更多个发动机被进一步限定为未机械地连接至一个或更多个旋翼或风扇的一个或更多个涡轮轴发动机或一个或更多个分布式发动机，其中，所述一个或更多个涡轮轴发动机或所述一个或更多个分布式发动机在向前飞行期间提供附加的推力。
14.根据权利要求1所述的***，还包括电滑环，所述电滑环将所述一个或更多个发电机电连接至所述短舱中的每个短舱中的所述一个或更多个电动马达。
15.根据权利要求1所述的***，还包括液压旋转接头，所述液压旋转接头将所述一个或更多个液压泵液压地连接至所述短舱中的每个短舱中的所述一个或更多个液压马达。
16.根据权利要求1所述的***，其中，所述倾转旋翼飞行器包括：一至四个发电机，所述一至四个发电机连接至所述一个或更多个发动机并连接至每个短舱中的一至四个电动马达；或者一至四个液压泵，所述一至四个液压泵连接至所述一个或更多个涡轮轴发动机并连接至每个短舱中的一至四个液压马达；或者所述一至四个发电机和所述一至四个液压泵的组合。
17.根据权利要求1所述的***，其中，所述推进旋翼中的每个推进旋翼均是停止折叠式推进旋翼。
18.一种向倾转旋翼飞行器提供推进力的方法，所述方法包括：
设置包括轴的一个或更多个发动机；
驱动各自连接至所述发动机的所述轴的一个或更多个发电机、一个或更多个液压泵、或者一个或更多个发电机以及一个或更多个液压泵；以及
设置至少两个短舱，每个短舱均包括各自连接至推进旋翼的一个或更多个电动马达或者一个或更多个液压马达中的至少一方，其中，所述电动马达电连接至所述发电机，或者所述液压马达连接至所述液压泵；
从所述发电机产生电力，或者从所述液压泵产生液压动力；
将电力传输至所述短舱中的所述电动马达，或者将液压动力传输至所述短舱中的所述液压马达，或者将电力传输至所述短舱中的所述电动马达并且将液压动力传输至所述短舱中的所述液压马达；以及
利用所述电动马达、所述液压马达或者所述电动马达和所述液压马达两者使所述推进旋翼旋转，以每当所述倾转旋翼飞行器处于竖向起飞和着陆以及静止飞行时提供升力，并且每当所述倾转旋翼飞行器处于向前飞行时提供前进推力。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述倾转旋翼飞行器是有人驾驶或无人驾驶的。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述一个或更多个发动机在向前飞行期间提供：直接的、分布的或直接且分布的推力。
21.根据权利要求18所述的方法，其中，所述短舱中的每个短舱均是可旋转的。
22.根据权利要求18所述的方法，还包括连接一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇，其中，所述一个或更多个管道风扇、或者所述一个或更多个变距风扇、或者所述一个或更多个管道风扇以及所述一个或更多个变距风扇连接至电动马达、液压马达或电动马达和液压马达两者，以在向前飞行期间提供附加的推力。
23.根据权利要求18所述的方法，还包括经由发电机和电动马达、或者经由液压泵和液压马达、或者经由发电机和电动马达以及液压泵和液压马达将一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇直接地连接至所述一个或更多个发动机，以在向前飞行期间提供附加的推力。
24.根据权利要求18所述的方法，还包括经由发电机和电动马达、或者经由液压泵和液压马达、或者经由发电机和电动马达以及液压泵和液压马达将一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇间接地连接至所述一个或更多个发动机，以在向前飞行期间提供附加的推力。
25.根据权利要求1所述的***，还包括经由电连接至电动马达的发电机将一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇连接至所述一个或更多个发动机，其中，所述电动马达驱动以下述方式中的至少一种方式定位的一个或更多个变距风扇或管道风扇：定位在所述一个或更多个发动机的上游、定位成邻近于所述一个或更多个发动机、或者定位在所述一个或更多个发动机的下游。
26.根据权利要求1所述的***，还包括经由液压地连接至液压马达的液压泵将一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇连接至所述一个或更多个发动机，其中，所述液压马达驱动以下述方式中的至少一种方式定位的一个或更多个变距风扇或管道风扇：定位在所述一个或更多个发动机的上游、定位成邻近于所述一个或更多个发动机、或者定位在所述一个或更多个发动机的下游。
27.根据权利要求18所述的方法，其中，所述一个或更多个发动机包括涡轮轴发动机或高旁路发动机。
28.根据权利要求18所述的方法，还包括将减速齿轮箱定位在所述一个或更多个发动机与所述一个或更多个发电机或所述一个或更多个液压泵之间。
29.根据权利要求18所述的方法，还包括将推进旋翼减速齿轮箱定位在所述一个或更多个电动马达、或者所述一个或更多个液压马达、或者所述一个或更多个电动马达以及所述一个或更多个液压马达中的至少一方与所述推进旋翼之间。
30.根据权利要求18所述的方法，还包括利用所述一个或更多个电动马达、所述一个或更多个液压马达、或者所述一个或更多个电动马达以及所述一个或更多个液压马达中的至少一方直接地驱动所述推进旋翼中的每个推进旋翼。
31.根据权利要求18所述的方法，其中，所述一个或更多个发动机被进一步限定为未机械地连接至一个或更多个旋翼或风扇的一个或更多个涡轮轴发动机或一个或更多个分布式发动机，其中，所述一个或更多个涡轮轴发动机或所述一个或更多个分布式发动机在向前飞行期间提供附加的推力。
32.根据权利要求18所述的方法，还包括定位电滑环，以将所述一个或更多个发电机电连接至所述短舱中的所述一个或更多个电动马达。
33.根据权利要求18所述的方法，还包括定位液压旋转接头，以将所述一个或更多个液压泵液压地连接至所述短舱中的所述一个或更多个液压马达。
34.根据权利要求18所述的方法，其中，所述倾转旋翼飞行器包括：一至四个发电机，所述一至四个发电机连接至所述一个或更多个发动机并连接至每个短舱中的一至四个电动马达；或者一至四个液压泵，所述一至四个液压泵连接至所述一个或更多个涡轮轴发动机并连接至每个短舱中的一至四个液压马达；或者所述一至四个发电机和所述一至四个液压泵的组合。
35.根据权利要求18所述的方法，其中，所述推进旋翼中的每个推进旋翼均是停止折叠式推进旋翼。
36.一种用于飞行器的混合推进***，所述***包括：
提供轴动力和分布推力的涡轮轴发动机，其中，所述涡轮轴发动机直接或间接地连接至一个或更多个管道风扇、一个或更多个变距风扇、或者一个或更多个管道风扇以及一个或更多个变距风扇，其中，所述一个或更多个管道风扇、或者所述一个或更多个变距风扇、或者所述一个或更多个管道风扇以及所述一个或更多个变距风扇在向前飞行期间提供第一推力；
连接至所述涡轮轴发动机的轴的一个或更多个发电机或一个或更多个液压泵中的至少一方；以及
至少两个短舱，每个短舱均包括各自连接至推进旋翼的一个或更多个电动马达或一个或更多个液压马达中的至少一方，其中，所述电动马达电连接至所述发电机，或者所述液压马达连接至所述液压泵，其中，每当所述飞行器处于竖向起飞和着陆以及静止飞行时所述推进旋翼提供升力，并且每当所述飞行器处于向前飞行时所述推进旋翼提供第二推力。
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