(57)【要約】【課題】交流電力で動作する航空機推進システム、およびそれを動作させる方法を提供すること。【解決手段】航空機用の推進システムは、燃焼エンジンによって駆動される発電機を含み、発電機は、交流電力を発生するように構成される。推進システムは、発電機に電気的に接続され発電機によって生じた交流電力を送受電するように構成された電力バスをさらに含む。さらに、推進システムは、電動機と、電動機に駆動可能に接続された推進器とを備える電気推進器組立体を含み、電動機は、電力バスから交流電力を受電することのために電力バスに電気的に結合されている。【選択図】図１
2018199487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼エンジン（３５２）と、
前記燃焼エンジン（３５２）によって機械的に駆動され、交流電力を発生するように構成された発電機（３５４）と、
前記発電機（３５４）に電気的に接続され前記発電機（３５４）によって生じた前記交流電力を送受電するように構成された電力バス（３５６）と、
電動機（２０６、３６０）、および前記電動機（２０６、３６０）に駆動可能に接続された推進器（３６２）を備える電気推進器組立体（３５８）であって、前記電動機（２０６、３６０）が、前記電力バス（３５６）から交流電力を前記受電することのために前記電力バス（３５６）に電気的に結合され、前記電力バス（３５６）または前記電気推進器組立体（３５８）のうちの少なくとも１つが、前記電気推進器組立体（３５８）の前記電動機（２０６、３６０）と直列に選択的に接続可能な電流制限手段（３６４）を備えて前記電動機（２０６、３６０）に供給される電流を制限する、電気推進器組立体（３５８）と
を含む航空機用の推進システム（３５０）。
【請求項２】
前記発電機（３５４）が、様々な周波数で交流電力を発生するように構成された可変周波数発電機であり、前記電力バス（３５６）が、前記様々な周波数で前記発電機（３５４）から前記電動機（２０６、３６０）に前記交流電力を伝送するように構成される、請求項１記載の推進システム（３５０）。
【請求項３】
前記発電機（３５４）が、前記燃焼エンジン（３５２）の回転速度に比例した様々な周波数で前記交流電力を発生するように構成される、請求項２記載の推進システム（３５０）。
【請求項４】
前記発電機（３５４）がある数の磁極（３１２）を含み、前記電動機（２０６、３６０）がある数の磁極（３１２）を含み、前記発電機（３５４）の磁極（３１２）の前記数が前記電動機（２０６、３６０）の磁極（３１２）の前記数とは異なる、請求項１記載の推進システム（３５０）。
【請求項５】
前記電流制限手段（３６４）が、前記電気推進器組立体（３５８）の前記電動機（２０６、３６０）と直列に選択的に接続可能な抵抗器（３３４）または電力変換器のうちの少なくとも１つを備える、請求項１記載の推進システム（３５０）。
【請求項６】
前記推進器（３６２）が可変ピッチ推進器である、請求項１記載の推進システム（３５０）。
【請求項７】
前記燃焼エンジン（３５２）が、ターボプロップエンジン、ターボファンエンジン、またはターボシャフトエンジンのうちの少なくとも１つである、請求項１記載の推進システム（３５０）。
【請求項８】
前記電動機（２０６、３６０）と前記電気推進器組立体（３５８）の推進器（３６２）とが一緒になって第１の電動ファンとして構成され、前記電気推進器組立体（３５８）が第２の電動ファンをさらに備え、前記第２の電動ファンが、同様に、電動機（２０６、３６０）と、前記電動機（２０６、３６０）に駆動可能に接続された推進器（３６２）とを備え、前記第２の電動ファンの前記電動機（２０６、３６０）もまた、前記電力バス（３５６）から交流電力を前記受電することのために前記電力バス（３５６）に電気的に結合された、請求項１記載の推進システム（３５０）。
【請求項９】
燃焼エンジン（３５２）と、前記燃焼エンジン（３５２）によって機械的に駆動される発電機（３５４）と、電力バス（３５６）と、電動機（２０６、３６０）および推進器（３６２）を備える電気推進器組立体（３５８）とを備える航空機の推進システム（３５０）を動作させるための方法であって、
前記燃焼エンジン（３５２）を動作させて前記発電機（３５４）を駆動するステップ（４０２）と、
交流電力を前記発電機（３５４）で発生させるステップ（４０４）と、
前記電力バス（３５６）を通じて前記交流電力を前記電気推進器組立体（３５８）の前記電動機（２０６、３６０）に転送して前記電動機（２０６、３６０）に力を与えるステップ（４０６）と、
前記電気推進組立体の前記推進器（３６２）を前記電動機（２０６、３６０）で駆動するステップ（４０８）と、
前記電気推進器組立体（３５８）の可変形状の構成部品を修正して前記電動機（２０６、３６０）の負荷を修正するステップと
を含む方法。
【請求項１０】
交流電力を発生させるステップ（４０４）が、第１の周波数で交流電力を発生させるステップ（４１２）を含み、前記電力バス（３５６）を通じて前記交流電力を前記電動機（２０６、３６０）に転送するステップ（４０６）が、前記電力バス（３５６）を通じて前記交流電力を前記電動機（２０６、３６０）に前記第１の周波数で転送するステップ（４１４）を含み、
前記第１の周波数で交流電力を発生させるステップ（４１２）に続いて、第２の周波数で交流電力を前記発電機（３５４）で発生させるステップ（４１８）と、
前記電力バス（３５６）を通じて前記交流電力を前記電気推進器組立体（３５８）の前記電動機（２０６、３６０）に前記第２の周波数で転送して前記電動機（２０６、３６０）に力を与えるステップ（４２０）と
をさらに含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記電気推進組立体の前記推進器（３６２）を前記電動機（２０６、３６０）で駆動するステップ（４０８）が、前記電力バス（３５６）を通じて前記交流電力を前記電動機（２０６、３６０）に前記第１の周波数で転送する前記ステップ（４１４）に応答して、前記電気推進器組立体（３５８）の前記推進器（３６２）を第１の回転速度で駆動するステップ（４１６）を含み、
前記電力バス（３５６）を通じて前記交流電力を前記電動機（２０６、３６０）に前記第２の周波数で転送して前記電動機（２０６、３６０）に力を与える前記ステップ（４２０）に応答して、前記電気推進器組立体（３５８）の前記推進器（３６２）を第２の回転速度で駆動するステップ（４２２）をさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記発電機（３５４）の回転速度に少なくとも部分的に基づいて前記電動機（２０６、３６０）の全速の回転速度を決定するステップ（５０６）と、
前記電動機（２０６、３６０）が前記全速の回転速度の所定の閾値より下で動作していると判定するステップ（５１０）と
をさらに含み、
前記電力バス（３５６）を通じて前記交流電力を前記電動機（２０６、３６０）に転送するステップ（５１２）が、前記電動機（２０６、３６０）が前記全速の回転速度の前記所定の閾値より下で動作していると判定するステップ（５１０）に応答して、前記電動機（２０６、３６０）に供給される電流量を制限するステップ（５１４）を含む、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記電動機（２０６、３６０）に供給される前記電流量を制限するステップ（５１４）が、抵抗器（３３４）または電力変換器のうちの少なくとも１つを通して前記交流電力を前記電動機（２０６、３６０）に転送するステップ（５１６）を含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記発電機（３５４）の回転速度に少なくとも部分的に基づいて前記電動機（２０６、３６０）の全速の回転速度を決定するステップ（５０６）と、
前記電動機（２０６、３６０）が前記全速の回転速度の所定の閾値より下で動作していると判定するステップ（５１０）と
をさらに含み、前記電気推進組立体の前記可変形状の構成部品を修正して前記電動機（２０６、３６０）の前記負荷を修正するステップが、前記電動機（２０６、３６０）が前記全速の回転速度の前記所定の閾値より下で動作していると判定するステップ（５１０）に応答して、前記電気推進組立体の前記可変形状の構成部品を修正して前記電動機（２０６、３６０）の前記負荷を減じるステップ（５１８）を含む、請求項９記載の方法。
【請求項１５】
前記電気推進組立体の前記可変形状の構成部品を修正するステップ（５１８）が、前記電気推進器組立体（３５８）の前記推進器（３６２）の複数のブレードのピッチを変更するステップ（５２０）を含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記電気推進器組立体（３５８）の前記電動機（２０６、３６０）のすべりが所定のすべりの動作閾値の外にあると判定するステップ（５２４）をさらに含み、前記電気推進組立体の前記可変形状の構成部品を修正して前記電動機（２０６、３６０）の前記負荷を修正するステップが、前記電気推進器組立体（３５８）の前記電動機（２０６、３６０）の前記すべりが前記所定のすべりの動作閾値の外にあると判定するステップ（５２４）に応答して、前記電気推進組立体の前記可変形状の構成部品を修正して、前記電動機（２０６、３６０）の前記負荷を修正するステップ（５２６）を含む、請求項９記載の方法。
【請求項１７】
前記電気推進組立体の前記可変形状の構成部品を修正するステップ（５２６）が、前記電気推進器組立体（３５８）の前記推進器（３６２）の複数のブレードのピッチを変更するステップ（５２８）を含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記電気推進器組立体（３５８）の前記電動機（２０６、３６０）が巻線界磁型電動機であり、
システムパラメータを決定するステップであって、交流電力を前記発電機（３５４）で発生させるステップ（５０４）が、前記決定されたシステムパラメータに応答して前記発電機（３５４）で生じる前記交流電力の電圧を修正するステップをさらに含む、ステップ
をさらに含む、請求項９記載の方法。
【請求項１９】
燃焼エンジン（３５２）と、
前記燃焼エンジン（３５２）によって機械的に駆動される発電機（３５４）であって、交流電力を生じるように構成され、磁極（３１２）の数を定める発電機（３５４）と、
前記発電機（３５４）に電気的に接続され前記発電機（３５４）によって生じた前記交流電力を送受電するように構成された電力バス（３５６）と、
電動機（２０６、３６０）と、前記電動機（２０６、３６０）に駆動可能に接続された推進器（３６２）とを備える電気推進器組立体（３５８）であって、前記電力バス（３５６）から交流電力を前記受電することのために、前記電動機（２０６、３６０）が前記電力バス（３５６）に電気的に結合され、前記電動機（２０６、３６０）が、前記発電機（３５４）によって定められた磁極（３１２）の前記数とは異なる磁極（３１２）の数を定める、電気推進器組立体（３５８）と
を備える航空機用の推進システム（３５０）。
【請求項２０】
前記発電機（３５４）の磁極（３１２）の前記数が前記電動機（２０６、３６０）の磁極の前記数より少ない、請求項１９記載の推進システム（３５０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は一般に、航空機推進システムに関し、より詳細には、交流電力で動作する航空機推進システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の民間航空機は一般に、胴体と、一対の翼と、推力を与える推進システムとを含む。推進システムは典型的には、ターボファンジェットエンジンなどの少なくとも２つの航空機エンジンを含む。各ターボファンジェットエンジンは、航空機の翼のそれぞれ１つに、例えば、翼の下に吊り下げられた位置で、翼および胴体から離して取り付けられる。
【０００３】
ごく最近では、ハイブリッド電気設計の推進システムが提案されている。これらの推進システムでは、電力源が電動ファンに電力を供給して電動ファンに力を与えることができる。より詳細には、電力バスが電力を電力源から電動ファンに転送することができる。これらのシステムは、従来、特に比較的高い高度では、より適切な送電の形態であると知られているように、電力を直流の形態で送電する。
【０００４】
このようなシステムでは、電力を交流の形態で発生させてもよく、かつ／または電力を交流の形態で使用してもよい。したがって、電力バスは開閉装置または端局を含んで、電力は交流の形態と直流の形態との間で変換される。しかしながら、これらの開閉装置または端局は、比較的重くなってハイブリッド電気航空機設計では非効率になる可能性がある。したがって、これらの欠点を克服することができる航空機用の推進システムが有用となろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の態様および利点は、以下の説明で部分的に述べられ、またはその説明から明らかにされ、または本発明の実施を通じて学ぶことができる。
【０００６】
本開示の１つの例示的な実施形態では、航空機用の推進システムが提供される。推進システムは、燃焼エンジンと、燃焼エンジンによって機械的に駆動される発電機とを含む。発電機は、交流電力を発生するように構成されている。推進システムは、発電機に電気的に接続され発電機によって生じた交流電力を送受電するように構成された電力バスをさらに含む。さらに、推進システムは、電動機と、電動機に駆動可能に接続された推進器とを備える電気推進器組立体を含み、電動機は、電力バスから交流電力を受電することのために電力バスに電気的に結合されている。さらに、電力バスまたは電気推進器組立体のうちの少なくとも１つは、電気推進器組立体の電動機と直列に選択的に接続可能な電流制限手段を含んで電動機に供給される電流を制限する。
【０００７】
特定の例示的な実施形態では、発電機は、様々な周波数で交流電力を発生するように構成された可変周波数発電機であり、電力バスは、様々な周波数で発電機から電動機に交流電力を伝送するように構成される。例えば、特定の例示的な態様では、発電機は、燃焼エンジンの回転速度に比例した様々な周波数で交流電力を発生するように構成される。
【０００８】
特定の例示的な実施形態では、発電機はある数の磁極を含み、電動機はある数の磁極を含み、発電機の磁極の数は電動機の磁極の数とは異なる。
【０００９】
特定の例示的な実施形態では、電流制限手段は、電気推進器組立体の電動機と直列に選択的に接続可能な抵抗器または電力変換器のうちの少なくとも１つを含む。
【００１０】
特定の例示的な実施形態では、推進器は可変ピッチ推進器である。
【００１１】
特定の例示的な実施形態では、燃焼エンジンは、ターボプロップエンジン、ターボファンエンジン、またはターボシャフトエンジンのうちの少なくとも１つである。
【００１２】
特定の例示的な実施形態では、電動機と電気推進器組立体の推進器とは一緒になって第１の電動ファンとして構成され、電気推進器組立体は第２の電動ファンをさらに備え、第２の電動ファンは、同様に、電動機と、電動機に駆動可能に接続された推進器とを備え、第２の電動ファンの電動機もまた、電力バスから交流電力を受電することのために電力バスに電気的に結合されている。
【００１３】
本開示の例示的な態様では、航空機の推進システムを動作させるための方法が提供される。推進システムは、燃焼エンジンと、燃焼エンジンによって機械的に駆動される発電機と、電力バスと、電動機および推進器を有する電気推進器組立体とを含む。本方法は、燃焼エンジンを動作させて発電機を駆動するステップと、交流電力を発電機で発生させるステップと、電力バスを通じて交流電力を電気推進器組立体の電動機に転送して電動機に力を与えるステップと、電気推進組立体の推進器を電動機で駆動するステップとを含む。本方法はまた、電気推進器組立体の可変形状の構成部品を修正して電動機の負荷を修正するステップを含む。
【００１４】
特定の例示的な態様では、交流電力を発生させるステップは、第１の周波数で交流電力を発生させるステップを含み、電力バスを通じて交流電力を電動機に転送するステップは、電力バスを通じて交流電力を電動機に第１の周波数で転送するステップを含み、本方法は、第１の周波数で交流電力を発生させるステップに続いて、第２の周波数で交流電力を発電機で発生させるステップと、電力バスを通じて交流電力を電気推進器組立体の電動機に第２の周波数で転送して電動機に力を与えるステップとをさらに含む。例えば、特定の例示的な態様では、電気推進組立体の推進器を電動機で駆動するステップは、電力バスを通じて交流電力を電動機に第１の周波数で転送するステップに応答して、電気推進器組立体の推進器を第１の回転速度で駆動するステップを含む。さらに、このような例示的な態様では、本方法は、電力バスを通じて交流電力を電動機に第２の周波数で転送して電動機に力を与えるステップに応答して、電気推進器組立体の推進器を第２の回転速度で駆動するステップをさらに含むことができる。
【００１５】
特定の例示的な態様では、本方法は、発電機の回転速度に少なくとも部分的に基づいて電動機の全速の回転速度を決定するステップと、電動機が全速の回転速度の所定の閾値より下で動作していると判定するステップとさらに含む。このような例示的な態様では、電力バスを通じて交流電力を電動機に転送するステップは、電動機が全速の回転速度の所定の閾値より下で動作していると判定するステップに応答して、電動機に供給される電流量を制限するステップを含むことができる。例えば、特定の例示的な態様では、電動機に供給される電流量を制限するステップは、抵抗器または電力変換器のうちの少なくとも１つを通じて交流電力を電動機に転送するステップを含む。
【００１６】
特定の例示的な態様では、本方法は、発電機の回転速度に少なくとも部分的に基づいて電動機の全速の回転速度を決定するステップと、電動機が全速の回転速度の所定の閾値より下で動作していると判定するステップとをさらに含み、電気推進組立体の可変形状の構成部品を修正して電動機の負荷を修正するステップは、電動機が全速の回転速度の所定の閾値より下で動作していると判定するステップに応答して、電気推進組立体の可変形状の構成部品を修正して電動機の負荷を減じるステップを含む。例えば、特定の例示的な態様では、電気推進組立体の可変形状の構成部品を修正するステップは、電気推進器組立体の推進器の複数のブレードのピッチを変更するステップを含む。
【００１７】
特定の例示的な態様では、本方法は、電気推進器組立体の電動機のすべりが所定のすべりの動作閾値の外にあると判定するステップをさらに含み、電気推進組立体の可変形状の構成部品を修正して電動機の負荷を修正するステップは、電気推進器組立体の電動機のすべりが所定のすべりの動作閾値の外にあると判定するステップに応答して、電気推進組立体の可変形状の構成部品を修正して、電動機の負荷を修正するステップを含む。例えば、特定の例示的な態様では、電気推進組立体の可変形状の構成部品を修正するステップは、電気推進器組立体の推進器の複数のブレードのピッチを変更するステップを含む。
【００１８】
特定の例示的な態様では、電気推進器組立体の電動機は巻線界磁型電動機であり、本方法は、システムパラメータを決定するステップをさらに含み、このような例示的な態様では、交流電力を発電機で発生させるステップは、決定されたシステムパラメータに応答して発電機で生じる交流電力の電圧を修正するステップをさらに含む。
【００１９】
本開示の別の例示的な実施形態では、航空機用の推進システムが提供される。本推進システムは、燃焼エンジンと、燃焼エンジンによって機械的に駆動される発電機とを含み、発電機は、交流電力を生じるように構成され、磁極の数を定める。推進システムは、発電機に電気的に接続され発電機によって生じた交流電力を送受電するように構成された電力バスをさらに含む。推進システムは、電動機と、電動機に駆動可能に接続された推進器とを有する電気推進器組立体をさらに含み、電力バスから交流電力を受電することのために、電動機は電力バスに電気的に結合され、電動機は、発電機によって定められた磁極の数とは異なる磁極を定める。
【００２０】
特定の例示的な実施形態では、発電機の磁極の数は電動機の磁極の数より少ない、例えば、電動機の磁極の数の半分より少ない。
【００２１】
本発明のこれらのおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照すれば、よりよく理解されるであろう。添付の図面は、この明細書に組み込まれ、その一部を構成するものであり、本発明の実施形態を例示して、本記述と併せて本発明の原理を説明する働きをしている。
【００２２】
当業者を対象として、最良の態様を含む本発明の完全かつ有効な開示を、添付の図を参照して本明細書で記載する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本開示の様々な例示的な実施形態による航空機の上面図である。
【図２】図１の例示的な航空機に取り付けることができるガスタービンエンジンの概略断面図である。
【図３】本開示の例示的な実施形態による電動ファン組立体の概略断面図である。
【図４】本開示の別の例示的な実施形態による航空機の上面図である。
【図５】本開示の例示的な実施形態による電気機械の概略軸方向断面図である。
【図６】本開示の別の例示的な実施形態による電気機械の概略軸方向断面図である。
【図７】本開示のさらに別の例示的な実施形態による電気機械の概略軸方向断面図である。
【図８】図７の例示的な電気機械に組み入れることができるような、本開示の実施形態による回転子の斜視図である。
【図９】図７の例示的な電気機械の１つの例示的な実施形態の概略図である。
【図１０】本開示の例示的な実施形態による推進システムの概略図である。
【図１１】本開示の例示的な態様による推進システムを動作させるための方法のフロー図である。
【図１２】本開示の別の例示的な態様による推進システムを動作させるための方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、１つまたは複数の例が添付図に示されている本発明の実施形態を詳細に参照する。詳細な説明では、図面内の要素を指すために数字表示および文字表示を使用する。図面および記述における類似または同様の表示は、本発明の類似または同様の部品を指すために使用される。
【００２５】
用語「第１の」、「第２の」、「第３の」などは、本明細書で使用するとき、１つの構成部品を別の構成部品と区別するために交換可能に使用される場合があり、個々の構成部品の位置または重要性を意味することを意図していない。
【００２６】
単数形「１つ（ａ）」、「１つ（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈においてそうでないこと明示しない限り、複数を言及していることを含む。
【００２７】
本明細書および特許請求の範囲を通じてここで用いる近似語は、関連する基本的機能に変化を生じさせることなく変化することが許容される任意の量的表示を修飾するために適用される。したがって、「約（ａｂｏｕｔ）」、「ほぼ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、および「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」などの用語で修飾された値は、その特定された正確な値には限定されない。少なくともいくつかの場合には、近似語はその値を測定するための機器の精度、あるいは、構成部品および／またはシステムを構築または製造するための方法または機械の精度に対応する場合がある。例えば、近似語は、１０パーセントの差の範囲内であることを指すことができる。
【００２８】
ここで、ならびに、本明細書および特許請求の範囲を通じて、範囲の限定は、組み合わせられ、交換される。このような範囲は、文脈または表現がそうでないことを示さない限り、そこに含まれるすべての部分範囲として特定され、かつすべての部分範囲を含む。例えば、本明細書で開示するすべての範囲は端点を含み、端点は、独立して互いと組み合わせることができる。
【００２９】
用語「プロセッサ」および「コンピュータ」、ならびに関連する用語、例えば、「処理装置」、「コンピューティング装置」、および「コントローラ」は、本明細書で使用するとき、本技術でコンピュータと呼ばれる集積回路だけに限定されるものではなく、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、特定用途向け集積回路、および他のプログラマブル回路のうちの１つまたは複数を含む１つまたは複数の処理装置をさらに広く指し、これらの用語は本明細書においては交換可能に使用される。本明細書で説明する実施形態では、コンピュータまたはコントローラはメモリをさらに含む場合がある。メモリは、限定するものではないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、およびフラッシュメモリなどのコンピュータ読取可能な不揮発性媒体などのコンピュータ読取可能な媒体を含む場合がある。あるいは、フロッピディスク、コンパクトディスク−読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ：ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｃ−ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、光磁気ディスク（ＭＯＤ：ｍａｇｎｅｔｏ−ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｉｓｋ）、および／またはデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ：ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  ｄｉｓｃ）もまた使用する場合がある。また、本明細書で説明する実施形態では、コンピュータまたはコントローラは、１つまたは複数の入力チャネル、および、１つまたは複数の出力チャンネルを含む場合がある。入力チャネルは、限定するものではないが、マウスおよびキーボードなどのオペレータインターフェースと関係するコンピュータ周辺機器、または、エンジンの運転パラメータを判定するための、ガスタービンエンジンなどのエンジンと関係するエンジンセンサなどのセンサとすることができる。さらに、例示的な実施形態では、出力チャネルは、限定するものではないが、オペレータインターフェースモニタを含むことができる、あるいは、出力チャネルは、様々な構成部品に結合されて、例えば、入力チャネルから吟味されたデータ、および／またはメモリに記憶されたデータまたは命令に基づいてこのような構成部品を制御することができる。例えば、メモリはソフトウェアまたは他の命令を記憶することができ、コントローラまたはプロセッサによって実行されると、これらのソフトウェアまたは他の命令は、コントローラに特定の動作または機能を実施させることができる。用語「ソフトウェア」は、例えば、コントローラ、プロセッサ、クライアント、およびサーバによって実行するための、メモリに記憶された、またはメモリによってアクセス可能な任意のコンピュータプログラムを含むことができる。
【００３０】
次に、図全体を通して同一の数字が同じ要素を示している図面を参照すると、図１は、本開示の様々な実施形態を組み込むことができるような例示的な航空機１０の上面図を示している。図１に示すように、航空機１０はそれを通って延在する長手方向の中心線１４と、横方向Ｌと、前方端１６と、後方端１８とを定める。さらに、航空機１０は、航空機１０の前方端１６から航空機１０の後方端１８まで長手方向に延在する胴体１２と、ポートサイドおよびスターボードサイドを含む翼組立体とを含む。より詳細には、翼組立体のポートサイドは第１のポートサイドの翼２０であり、翼組立体のスターボートサイドは第２のスターボードサイドの翼２２である。第１および第２の翼２０、２２はそれぞれ、長手方向の中心線１４に関して横方向外向きに延在している。第１の翼２０と胴体１２の一部分とは一緒になって航空機１０の第１の側２４を画定し、第２の翼２２と胴体１２の別の部分とは一緒になって航空機１０の第２の側２６を画定する。図示の実施形態では、航空機１０の第１の側２４は、航空機１０のポートサイドとして構成され、航空機１０の第２の側２６は、航空機１０のスターボードサイドとして構成されている。
【００３１】
図示の例示的な実施形態の翼２０、２２のそれぞれは、１つまたは複数の前縁フラップ２８と１つまたは複数の後縁フラップ３０とを含む。航空機１０は、ヨー制御のための方向舵フラップ（図示せず）を有する垂直安定板３２と、それぞれがピッチ制御のための昇降舵フラップ３６を有する一対の水平安定板３４とをさらに含む。胴体１２は、外面または外板３８をさらに含む。しかしながら、本開示の他の例示的な実施形態では、航空機１０は、これに加えてまたはこれに代えて、任意の他の適切な構成を含むことができることを認識すべきである。例えば、他の実施形態では、航空機１０は、任意の他の構成の安定板を含むことができる。
【００３２】
次に、図２および３も参照すると、図１の例示的な航空機１０は、第１の推進器組立体５２と第２の推進器組立体５４とを有する推進システム５０をさらに含む。図２は、第１の推進器組立体５２の概略断面図を示し、図３は、第２の推進器組立体５４の概略断面図を示す。図示のように、第１の推進器組立体５２および第２の推進器組立体５４のそれぞれは、翼下取付式の推進器組立体として構成されている。
【００３３】
特に図１および２を参照すると、第１の推進器組立体５２は、航空機１０の第１の側２４に、または、より具体的には、航空機１０の第１の翼２０に取り付けられる、または取り付けられるように構成される。第１の推進器組立体５２は、大まかには、燃焼エンジンと推進器とを含み、より詳細には、ターボ機械１０２と主ファン（図２を参照すると、単に「ファン１０４」と称される）とを含む。より詳細には、図示の実施形態では、第１の推進器組立体５２は、ターボファンエンジン１００として構成されている（すなわち、ターボ機械１０２とファン１０４とがターボファン１００の一部分として構成されている）。
【００３４】
図２に示すように、ターボファン１００は、軸方向Ａ１（参考のために示した長手方向の中心線１０１に平行に延在している）および半径方向Ｒ１を定める。前述のように、ターボファン１００は、ファン１０４と、ファン１０４の下流に配置されたターボ機械１０２とを含む。
【００３５】
図示の例示的なターボ機械１０２は、一般的には、環状の入口１０８を画定する実質的に管状の外側ケーシング１０６を含む。外側ケーシング１０６内には、直列流れ関係で、ブースタまたは低圧（ＬＰ：ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）圧縮機１１０および高圧（ＨＰ：ｈｉｇｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）圧縮機１１２を含む圧縮機セクションと、燃焼セクション１１４と、第１の低圧（ＬＰ）タービン１１８および第２の高圧（ＨＰ）タービン１１６を含むタービンセクションと、ジェット排気ノズルセクション１２０とが収まっている。
【００３６】
ターボファン１００の例示的なターボ機械１０２は、タービンセクションの少なくとも一部分、および、図示の実施形態では、圧縮機セクションの少なくとも一部分とともに回転可能な１つまたは複数のシャフトをさらに含む。より具体的には、図示の実施形態では、ターボファン１００は高圧（ＨＰ）シャフトまたはスプール１２２を含み、高圧（ＨＰ）シャフトまたはスプール１２２は、ＨＰタービン１１６をＨＰ圧縮機１１２に駆動可能に接続する。さらに、例示的なターボファン１００は低圧（ＬＰ）シャフトまたはスプール１２４を含み、低圧（ＬＰ）シャフトまたはスプール１２４は、ＬＰタービン１１８をＬＰ圧縮機１１０に駆動可能に接続する。
【００３７】
さらに、図示の例示的なファン１０４は、ディスク１３０に間隔を置いて結合された複数のファンブレード１２８を有する可変ピッチファンとして構成されている。ファンブレード１２８は、半径方向Ｒ１に概ね沿ってディスク１３０から外向きに延在している。ファンブレード１２８が、ファンブレード１２８のピッチをまとめて変えるように構成された適切な作動部材１３２に動作可能に結合されることによって、各ファンブレード１２８は、ディスク１３０に対してそれぞれのピッチ軸Ｐ１の周りに回転可能である。ファン１０４はＬＰシャフト１２４に機械的に結合され、その結果、ファン１０４は第１のＬＰタービン１１８によって機械的に駆動される。より具体的には、ファンブレード１２８と、ディスク１３０と、作動部材１３２とを含むファン１０４は、動力歯車装置１３４を介してＬＰシャフト１２４に機械的に結合され、動力歯車装置１３４を通るＬＰシャフト１２４によって長手方向の軸１０１の周りに回転可能である。動力歯車装置１３４は、複数の歯車を含んで、ＬＰシャフト１２４の回転速度をより効率的なファン回転速度に下げる。したがって、ファン１０４は、ターボ機械１０２のＬＰシステム（ＬＰタービン１１８を含む）によって動力を与えられる。
【００３８】
図２の例示的な実施形態をさらに参照すると、ディスク１３０は、空気流が複数のファンブレード１２８を通りやすくなるように空気力学的な輪郭の回転可能な前面ハブ１３６によって覆われている。さらに、ターボファン１００は、ファン１０４、および／またはターボ機械１０２の少なくとも一部分を周方向に取り囲む環状のファンケーシングまたは外側ナセル１３８を含む。したがって、図示の例示的なターボファン１００は、「ダクテッド」ターボファンエンジンと称することがある。さらに、ナセル１３８は、周方向に離間した複数の出口案内翼１４０によって、ターボ機械１０２に対して支持される。ナセル１３８の下流セクション１４２は、ターボ機械１０２の外側部分を覆って延在して、それらとの間にバイパス空気流通路１４４を画定する。
【００３９】
図２をさらに参照すると、推進システム５０は電気機械をさらに含み、図示の実施形態では、電気機械は発電機５６として構成されている。発電機５６およびターボファンエンジン１００は、全体として、本明細書では、推進システム５０の電力源と称することができる。さらに、発電機５６は、図示の実施形態では、ターボファンエンジン１００のターボ機械１０２内に配置され、ターボファンエンジン１００のシャフトの１つと機械的に連通している（すなわち、発電機５６は、ターボファンエンジン１００のシャフトの１つによって機械的に駆動される）。より詳細には、図示の実施形態では、発電機は、ＬＰシャフト１２４を通じて第１のＬＰタービン１１８によって駆動される。発電機５６は、ＬＰシャフト１２４の機械的動力を電力に変換するように構成されている。したがって、発電機５６はまた、ターボ機械１０２のＬＰシステム（ＬＰタービン１１８を含む）によって動力を与えられる。さらに、下記でより詳細に説明するように、発電機５６は、全体として、交流電力を発生するように構成されている。
【００４０】
しかしながら、他の例示的な実施形態では、その代わりに、発電機５６は、ターボ機械１０２内の任意の他の適切な箇所またはその他の場所に配置されてもよく、また、例えば、任意の他の適切な態様でターボファンエンジン（または任意の他の燃焼エンジン）によって駆動されてもよいことを認識すべきである。例えば、発電機５６は、他の実施形態では、タービンセクション内でＬＰシャフト１２４と同軸に取り付けられてもよく、または、これに代えて、ＬＰシャフト１２４からずらされて適切な歯車列を介して駆動されてもよい。これに加えてまたはこれに代えて、他の例示的な実施形態では、発電機５６は、その代わり、ＨＰシステムによって、すなわち、ＨＰシャフト１２２を介してＨＰタービン１１６によって動力を与えられてもよい、あるいは二重駆動システムを介してＬＰシステム（例えば、ＬＰシャフト１２４）とＨＰシステム（例えば、ＨＰシャフト１２２）との両方によって動力を与えられてもよい。
【００４１】
図２に示された例示的なターボファンエンジン１００は、他の例示的な実施形態では、任意の他の適切な構成を有してもよいことをさらに認識すべきである。例えば、他の例示的な実施形態では、ファン１０４は可変ピッチファンでなくてもよく、さらに、他の例示的な実施形態では、ＬＰシャフト１２４はファン１０４に直接機械的に結合されてもよい（すなわち、ターボファンエンジン１００は歯車装置１３４を含まなくてもよい）。さらに、他の例示的な実施形態では、第１の推進器組立体５２は任意の他の適切なタイプのエンジンを含んでもよいことを認識すべきである。例えば、他の実施形態では、ターボファンエンジン１００は、その代わり、ターボプロップエンジンまたはアンダクテッドターボファンエンジンとして構成されてもよい。さらに、他の実施形態では、ターボファンエンジン１００は、その代わり、発電機５６を駆動するための任意の他の適切な燃焼エンジンとして構成されてもよい。例えば、他の実施形態では、ターボファンエンジンは、ターボシャフトエンジン（例えば、図４参照）、または内燃エンジンなどの任意の他の適切な燃焼エンジンとして構成されてもよい。
【００４２】
図１および２をさらに参照すると、図示の推進システム５０は電力バス５８をさらに含んで、発電機５６を推進システム５０および／または航空機１０の１つまたは複数の構成部品と電気的に連通させることができる。図示の実施形態では、電力バス５８は、発電機５６に接続された１つまたは複数の電気ケーブルまたは電線６０を含み、図示の形態では、１つまたは複数の出口案内翼１４０を通って延在している。下記でより詳細に説明するように、電力バスは、全体として、発電機５６によって生じた交流電力を送受電するように構成されている。
【００４３】
次に、特に図１および３を参照すると、例示的な推進システム５０は、第１の推進器組立体５２から間隔を空けた位置に配置された、または配置されるように構成された第２の推進器組立体５４をさらに含む。より詳細には、図示の実施形態では、第２の推進器組立体５４は、横方向Ｌに沿って異なる気流を吸い込むように、第１の推進器組立体５２から横方向Ｌに沿って離れた位置に取り付けられている。しかしながら、他の実施形態では、第１および第２の推進器組立体５２、５４は、共通の取付具を使って航空機１０にそれぞれ取り付けられてもよい。しかしながら、このような構成では、それでも、第１および第２の推進器組立体５２、５４は、互いに間隔を空けて配置されるように、例えば、横方向Ｌに沿って異なる気流を吸い込むように横方向に沿って配置されるように取付具に配置されてもよい。
【００４４】
図１および３の例示的な実施形態をさらに参照すると、第２の推進器組立体５４は、航空機１０の第２の側２６に、正確に言うと航空機１０の第２の翼２２に取り付けられている。特に図３を参照すると、第２の推進器組立体５４は、大まかには、電動機と、電動機に駆動可能に接続された推進器とを含む電気推進組立体として構成されている。より具体的には、図示の実施形態では、電気推進組立体は電動ファン２００を含み、電動ファン２００は電動機２０６と推進器／ファン２０４とを含む。電動ファン２００は、参考にそれを通って延在する長手方向の中心線軸２０２に沿って延在する軸方向Ａ２、および半径方向Ｒ２を定める。図示の実施形態では、ファン２０４は、電動機２０６によって中心線軸２０２の周りに回転可能である。
【００４５】
ファン２０４は、複数のファンブレード２０８と、ファン２０４を電動機２０６に駆動可能に接続するファンシャフト２１０とを含む。複数のファンブレード２０８は、ファンシャフト２１０に取り付けられ／ファンシャフト２１０とともに回転可能で、電動ファン２００の周方向（図示せず）に概ね沿って間隔を空けて配置されている。特定の例示的な実施形態では、複数のファンブレード２０８は、ファンシャフト２１０に固定された態様で取り付けられてもよいし、または、これに代えて、複数のファンブレード２０８は、図示の実施形態のようにファンシャフト２１０に対して回転可能であってもよい。例えば、複数のファンブレード２０８はそれぞれ、それぞれの各ピッチ軸Ｐ２を定め、図示の実施形態では、複数のファンブレード２０８のそれぞれのピッチをピッチ変更機構２１１によって、例えば、同時に変更することができるように、ファンシャフト２１０に取り付けられている。複数のファンブレード２０８のピッチを変更すると、第２の推進器組立体５４の効率を向上させることができる、かつ／または、第２の推進器組立体５４に所望の推力形態を与えることができる。さらに、下記で説明するように、複数のファンブレード２０８のピッチを変更すると、電動機２０６の動作中に電動機２０６の負荷を調節することができる。このような例示的な実施形態では、ファン２０４は可変ピッチファンと称することがある。
【００４６】
さらに、図示の実施形態では、図示の電動ファン２００は、１つまたは複数のストラットまたは出口案内翼２１６によって電動ファン２００のコア２１４に取り付けられたファンケーシングまたは外側ナセル２１２をさらに含む。図示の実施形態では、外側ナセル２１２はファン２０４を、具体的には、複数のファンブレード２０８を実質的に完全に取り囲む。したがって、図示の実施形態では、電動ファン２００はダクテッド電動ファンと称することがある。
【００４７】
さらに、特に図３を参照すると、ファンシャフト２１０は、コア２１４内で電動機２０６に機械的に結合され、その結果、電動機２０６は、ファンシャフト２１０を介してファン２０４を駆動する。ファンシャフト２１０は、１つまたは複数のころ軸受、玉軸受、または任意の他の適切な軸受などの１つまたは複数の軸受２１８によって支持されている。さらに、電動機２０６は、インランナ型電動機（すなわち、固定子の半径方向内側に配置された回転子を含む）、または、これに代えて、アウトランナ型電動機（すなわち、回転子の半径方向内側に配置された固定子を含む）であってもよい。さらに、下記でより詳細に説明するように、電動機２０６は、電力バス５８からの交流電力（すなわち、発電機５６によって生じた交流電力）を受電するために電力バス５８に電気的に結合される。
【００４８】
しかしながら、図３に示した例示的な電動ファン２００は一例として提示されているに過ぎないことを認識すべきである。他の例示的な実施形態では、電動ファン２００は任意の他の適切な構成を有してもよい。例えば、他の例示的な実施形態では、電動ファン２００は、アンダクテッド電動ファンとして構成されてもよい（すなわち、外側ナセル２１２を含まない）。これに加えてまたはこれに代えて、他の例示的な実施形態では、電動ファン２００は、図示されていない他の構成部品、例えば、複数のファンブレード２０８の上流に配置された１つまたは複数の入口案内翼を含んでもよい。さらに、このような実施形態では、または、代替の実施形態では、電動ファン２００の構成部品の１つまたは複数は可変形状の構成部品であってもよい。例えば、特定の例示的な実施形態では、電動ファン２００は、可変入口案内翼（例えば、ピッチを変えるように構成された入口案内翼）を含む場合があり、かつ／または、電動ファン２００は、１つまたは複数の可変出口案内翼（すなわち、ピッチを変えるように構成された出口案内翼、例えば、出口案内翼２１６）を含む場合がある。さらに、電気推進器組立体は電動ファン２００として描かれているが、他の例示的な実施形態では、任意の他の適切な電動ファン組立体が提供されてもよい。
【００４９】
上記の実施形態の１つまたは複数による推進システムは、第１の推進器組立体が、航空機の第１の側に取り付けられたターボファンエンジンとして構成され、第２の推進器組立体が、航空機の第２の側に取り付けられた電気駆動のファンとして構成されていることを考えれば、ガス−電気、またはハイブリッド推進システムと称することができる。
【００５０】
図１から３を全体的に参照すると、推進システム５０はコントローラ６２をさらに含むことが認識されよう。コントローラ６２は、第１の推進器組立体５２および第２の推進器組立体５４に動作可能に接続される。例えば、図２を簡単に参照すると、コントローラ６２は、燃焼エンジン／ターボ機械１０２内に配置された１つまたは複数のセンサ６４に動作可能に接続することができる、または発電機５６で動作可能とすることができる。例えば、１つまたは複数のセンサ６４は、発電機、あるいはターボ機械の１つまたは複数の構成部品（シャフト１２２、１２４の内の１つまたは複数のシャフトなど）の回転速度を測定することができる。さらに、図３を簡単に参照すると、コントローラ６２は、電気推進器組立体／電動ファン２００内に配置された１つまたは複数のセンサ６６に動作可能に接続することができる。例えば、コントローラ６２は、電動ファン２００の電動機２０６に動作可能に接続することができ、例えば、電動機２０６の回転速度を判定することができる。さらに、図示のように、コントローラ６２は、図示の実施形態では、可変ピッチファン２０４、またはより詳細には、ピッチ変更機構２１１を含む電動ファン２００の１つまたは複数の可変形状の構成部品に動作可能に接続することができる。さらに、図１に戻って参照すると、コントローラ６２はさらに、電力バス５８に動作可能に接続することができる。例えば、コントローラ６２は、電力バス５８の１つまたは複数の電線６０に動作可能に接続されたセンサ６８に動作可能に接続されて、それらを通して供給される電力量（例えば、電流、電圧など）を判定することができる。コントローラ６２は、航空機１０用またはターボファンエンジン１００用のコントローラに一体化することができる、またはその代わりに、独立したコントローラとすることができることは認識されよう。さらに、コントローラ６２は、１つまたは複数の適切な有線または無線の通信バスを通じて様々なセンサおよび構成部品に動作可能に接続することができる。
【００５１】
さらに、図１から３を全体的に参照すると、下記でより詳細に説明するように、図示の例示的な推進システム５０は交流ハイブリッド電気推進システムとして構成されている。より詳細には、図示の例示的な推進システム５０は、発電機５６によって交流電力を発生して、生じた交流電力を電力バス５８を通じて電気推進器組立体の電動機（すなわち、図示の実施形態では、電動ファン２００の電動機２０６）に（交流の形態で）転送して、このような交流電力を使って電動機に力を与えるように構成されている。このような態様で動作する推進システム５０は、直流の形態でこのような電力を伝送する従来のシステムを超える多数の利点を有することができる。例えば、図１から３を参照して上記で説明したものなどの交流電力システムは、電力変換器および／またはＤＣ遮断器など、動作に必要なパワーエレクトロニクス機器が少ないので、より軽くすることができる。
【００５２】
さらに、他の利点もまた利用できる。例えば、図１から３を参照して上記で説明した例示的な推進システム５０では、発電機５６は、（例えば、ターボ機械１０２の回転速度に比例した）様々な周波数で交流電力を発生するように構成された可変周波数発電機として構成される。さらに、電力バス５８は、交流電力が生じた様々な周波数で発電機５６から電気推進器組立体の電動機（すなわち、図示の実施形態では、電動ファン２００の電動機２０６）に交流電力を伝送するように構成される。認識されるように、様々な周波数で本開示の電動機に力を与えると、電動機は、それらの様々な周波数に対応した様々な回転速度で回転する（供給される交流電力の周波数を修正するためにパワーエレクトロニクス機器が設けられていないので）。したがって、推進器（すなわち、図示の実施形態では、電動ファン２００のファン２０４）の回転速度は、ターボ機械１０２の回転速度、したがって、発電機５６の回転速度を修正することによって、効果的に、受動的に制御することができる。なお、このような構成によって、さらに、電気推進器組立体の推進器および電動機の回転速度は、発電機５６の回転速度とともに徐々に上昇させることができる。これによって、電気推進器組立体の電動機への電流の流入の可能性を少なくすることができる（発電機が全速の回転速度で動作して最大電力量を発生しているときに電気推進器組立体にはじめて電力を供給するという場合に比べて）。
【００５３】
しかしながら、他の例示的な実施形態では、例示的な推進システム５０は任意の他の適切な構成を有してもよく、さらに、任意の他の適切な態様で航空機１０に一体化されてもよいことを認識すべきである。例えば、次に、図４を参照すると、本開示の別の例示的な実施形態による航空機１０および推進システム５０が示されている。図４の例示的な航空機１０および推進システム５０は、図１から３の例示的な航空機１０および推進システム５０と実質的に同じように構成することができ、したがって、同じまたは同様な数字は同じまたは同様な部品を指す場合がある。
【００５４】
例えば、図４の例示的な航空機１０は、大まかに、航空機１０の長手方向の中心線１４に沿って航空機１０の前方端１６と航空機１０の後方端１８との間を延在する胴体１２を含む。さらに、例示的な航空機１０は、ポートサイドの翼２０とスターボードサイドの翼２２とを含む。翼２０、２２のそれぞれ、胴体１２から横方向外向きに延在している。航空機１０は、航空機１０の後方端１８に複数の安定板、すなわち、より詳細には、一対の水平安定板３４と垂直安定板３２とを含む。さらに、例示的な航空機１０は、燃焼エンジンと、燃焼エンジンによって機械的に駆動される発電機５６と、発電機５６に電気的に接続された電力バス５８と、電気推進器組立体（例えば、図１の第２の推進器組立体５４参照）とを有する推進システム５０とを含む。
【００５５】
しかしながら、図４の実施形態では、推進システム５０の燃焼エンジンは、第１の推進器組立体（例えば、図１の第１の推進器組立体５２参照）の一部として構成されておらず、その代わり、ターボシャフトエンジン１５０として構成されている。概略的に示されているように、例示的なターボシャフトエンジン１５０は、大まかに、圧縮機１５２と、燃焼セクション１５４と、ＨＰタービン１５６と、ＬＰタービン１５８とを含む。特定の実施形態では、ＬＰタービン１５８は、発電機５６に機械的に結合されて発電機５６を駆動することができる。さらに、図４のターボシャフトエンジン１５０は、航空機１０の胴体１２内に配置されて示されているが、他の例示的な実施形態では、ターボシャフトエンジン１５０または他の燃焼エンジンは、航空機１０内の任意の他の適切な箇所に配置されてもよい。
【００５６】
さらに、図４の実施形態では、電気推進組立体は複数の電動ファン２００を含み、各電動ファンは電動機２０６と推進器（例えば、ファン２０４）とを含み、各電動ファン２００の推進器はそれぞれの電動機２０６に駆動可能に接続されている。より詳細には、図示の実施形態では、電気推進組立体は、ポートサイドの翼２０に翼下構成で取り付けられた第１の電動ファン２００Ａと、スターボードサイドの翼２２にこれもまた翼下構成で取り付けられた第２の電動ファン２００Ｂとを含む。しかしながら、他の例示的な実施形態では、推進システム５０は、その代わり、任意の他の適切な構成を含むことができることを認識すべきである。例えば、他の実施形態では、電気推進器組立体は、任意の他の適切な数の電動ファン２００を含み、それぞれが、それぞれの電動機２０６、推進器などを含んでもよい。さらに、これらの電動ファン２００のうちの１つまたは複数は、任意の他の適切な箇所に、例えば、航空機１０の垂直安定板３２に、または航空機１０の後方端１８で直接胴体１２に取り付けられてもよい。
【００５７】
なお、上記で説明したように、発電機によって生じた交流電力の周波数は、電動機の回転速度に影響を与え得る。例えば、次に、図５を参照すると、本開示の実施形態による電気機械３００の概略軸方向断面図が示されている。図５の例示的な電気機械３００は一般に、同期電気機械と称される場合があり、電気機械３００の半径方向Ｒ２に沿って固定子３０４の内側に配置された回転子３０２を含む。回転子３０２は、電気機械３００の中心軸３０６の周りを電気機械３００の周方向Ｃ２に回転可能である。認識されるように、回転子３０２は複数の磁石３０８を含み、これらの磁石３０８は永久磁石または電磁石とすることができる。さらに、固定子３０４は、多相交流電磁石３１０を含む。電気機械３００が電動機として使用されるとき、固定子３０４の交流電磁石３１０は、電動機に供給された交流電力の電流の振動と調子を合わせて回転する磁場を生成し、この回転磁場が回転子３０２の磁石３０８に働いて回転子３０２を回転させる。対照的に、発電機として使用されるときは、回転子３０２の磁石３０８の回転によって回転磁場が生成され、この回転磁場が、交流電磁石３１０を通じて交流を駆動して交流電力を生成する。
【００５８】
図５の電気機械３００は複数の磁極３１２を含み、その結果、電気機械３００は磁極の数ｎｐ、すなわち極数を定めることが認識されよう。図５の実施形態では、電気機械３００は、４つの極数を定める４つの磁極３１２を含む。図５の電気機械３００は、電動機としても、発電機としても本開示の実施形態による推進システムに組み入れることができる。推進システムの電動機（例えば、推進システム５０の電動機２０６）が、図示の電動機３００と同様に、発電機（例えば、推進システム５０の発電機５６）と同じ磁極の数ｎｐを有する同期交流電動機として構成されるとき、電動機は発電機と実質的に同じ回転速度で回転する。さらに、電動機の回転速度は、電動機に供給される交流電力の周波数によって規定されることは認識されよう。
【００５９】
しかしながら、他の実施形態では、電動機は、発電機の磁極の数ｎｐとは異なる磁極の数ｎｐを含むことができることを認識すべきである。例えば、次に、図６を参照すると、本開示の別の例示的な実施形態による電気機械３００の概略軸方向断面図が示されている。この例示的な電気機械３００は、図５を参照して上記で説明した例示的な電気機械３００と実質的に同じように構成することができる。例えば、例示的な電気機械３００は、半径方向Ｒ２に沿って固定子３０４内に配置された回転子３０２を含み、回転子３０２は、中心線軸３０６の周りを固定子３０４に対して周方向Ｃ２に回転可能である。さらに、図６の例示的な電気機械３００は、磁極の数ｎｐを定める複数の磁極３１２を含む。しかしながら、図６の実施形態では、電気機械３００の磁極の数ｎｐは、図５の電気機械３００の磁極の数ｎｐとは異なる。より詳細には、図６の実施形態では、電気機械３００は８つの磁極３１２を含む。
【００６０】
例えば、特定の実施形態では、図６の電気機械３００は、推進システムの電動機（例えば、推進システム５０の電動機２０６）として構成することができ、図５の電気機械３００は、推進システムの発電機（例えば、推進システム５０の発電機５６）として構成することができる。したがって、このような実施形態では、発電機の磁極の数ｎｐは、電動機の磁極の数ｎｐより少なくすることができる。より具体的には、発電機の磁極の数ｎｐは、電動機の磁極の数ｎｐの半分とすることができる。このような構成では、電動機は発電機よりも速く回転することができる。例えば、電動機が、発電機の２倍の磁極の数ｎｐを有する同期交流電動機として構成されたこのような実施形態では、電動機は発電機の実質的に２倍の速度で回転する。したがって、電動機と発電機との間の磁極の数ｎｐの不一致は、発電機の回転速度に対して電動機の回転速度を変えるように、事実上、推進システムの歯車装置として働く。なお、電気機械３００（例えば、電動機または発電機）の回転速度は、本明細書で使用するとき、電気機械３００の回転子３０２の軸３０６周りの回転速度を指す。
【００６１】
なお、他の例示的な実施形態では、しかしながら、発電機の磁極の数ｎｐの電動機の磁極の数ｎｐに対する比は、１：２でなくてもよい。例えば、他の例示的な実施形態では、発電機の磁極の数ｎｐの電動機の磁極の数ｎｐに対する比は、１：１より小さな任意の適切な値であってもよい（例えば、発電機は図５の電気機械３００として構成され、電動機は図６の電気機械３００として構成される）、または、１：１より大きな任意の適切な値であってもよい（例えば、発電機は図６の電気機械３００として構成され、電動機は図５の電気機械３００として構成される）。例えば、特定の実施形態では、発電機の磁極の数ｎｐの電動機の磁極の数ｎｐに対する比は、１０：１と１：１０の間、例えば、８：１と１：８の間、４：１と１：４の間、または３：１と１：３の間とすることができる。
【００６２】
さらに、特定の例示的な実施形態では、電動機および／または発電機に対して、任意の他の適切なタイプの交流電気機械を使用することができることを認識すべきである。例えば、次に、図７を参照すると、本開示の別の例示的な実施形態による電気機械３２０の概略軸方向断面図が示されている。図７の例示的な電気機械３２０は一般に、非同期電気機械と称される場合があり、電気機械３２０は、半径方向Ｒ２に沿って固定子３２４の内側に配置された回転子３２２を含み、回転子３２２は、中心軸３２６の周りを固定子３２４に対して周方向Ｃ２に回転可能である。このように、図７の例示的な電気機械３２０は、図５および６の例示的な電気機械３００と同様である。しかしながら、前述のように、図７の実施形態では、電気機械３２０は、非同期／誘導交流電気機械３２０として構成されている。したがって、回転子３２２に１つまたは複数の永久磁石または電磁石を含む代わりに、回転子３２２は、複数の導体３２８（図７に仮想線で示す）を円筒状のコア３３０内に埋め込んで、またはその他の方法で配置して構成されている。
【００６３】
特定の実施形態では、交流誘導電気機械３２０の回転子３２２は、「かご形回転子」として構成することができる。この実施形態の例は図８に示されている。図示のように、導体３２８は長手方向に延在して、軸３２６に沿った両端に短絡環３３２を有することができる。電動機（例えば、推進システム５０の電動機２０６）として使用されるとき、両端の短絡環３３２を使って長手方向の導体３２８を両端で短絡させることによって、固定子３２４によって与えられた対向磁場が導体３２８を通る電流を誘導して動きを生じさせることができる。認識されるように、発電機（例えば、推進システム５０の発電機５６）として使用されるときには、その動作は切り換えられる。図８には、コア３３０なしに描かれているが、導体３２８および短絡環３３２は、典型的には、磁場が回転子３２２を通るように、例えば、鉄心内に配置されている。コア３３０は、典型的には、例えば、ワニスまたは何か他の絶縁材によって隔てられた積層体から形成されている。
【００６４】
他の実施形態では、交流誘導電気機械３２０の回転子３２２は、「巻線形回転子」として構成される場合があり、このような電気機械３２０は、巻線界磁型電気機械とも称されることもある。この実施形態の例は、図９に概略的に示されている。このような実施形態では、回転子巻線または導体３２８は、供給環を介して外部可変抵抗器３３４に接続されている。電動機（例えば、推進システム５０の電動機２０６）として使用されるときは、外部可変抵抗器３３４は、その抵抗を変化させて電気機械３２０の速度および／またはトルク特性を制御することができ、発電機（例えば、推進システム５０の発電機５６）として使用するときは、交流電気出力を制御することができる。図示はしていないが、可変抵抗器３３４は、推進システム５０のコントローラ６２に動作可能に接続され、それによって制御することができる。
【００６５】
回転子３２２の形態にかかわらず、交流誘導電気機械３２０は、負荷状態では、すべりｓをもって動作することは認識されよう。すべりｓは、電気機械３２０の同期速度ｎｓと電気機械の実際の動作速度ｎｏとの間の差を同期速度ｎｓで割ったものとして表すことができる（ｓ＝（ｎｓ−ｎｏ）／ｎｓ）。電動機として使用されるとき、交流誘導電動機のすべりｓは、電動機のトルクを決定する。比較的小さなすべりｓは、回転子３２２に比較的大きな電流を生じさせて比較的大きなトルクを生み出す。さらに、交流誘導電気機械３２０は典型的には、最高効率で動作するすべり範囲を定めることは認識されよう。したがって、推進システムは、交流誘導電気機械３２０のすべりｓを所望のすべり範囲内に維持するように動作させることができる。このすべり範囲は、０％と８％の間、例えば、０％と６％の間、例えば、０％と３％の間とすることができる。
【００６６】
なお、下記でより詳細に説明するように、１つまたは複数の非同期電気機械３２０を含む推進システム（例えば、推進システム５０）は、１つまたは複数の電気機械３２０のすべりｓを所望のすべり範囲内に維持するように動作させることができる。例えば、電気推進器組立体の電動機（例えば、電動機２０６）が交流誘導電気機械３２０として構成されているとき、電動機の負荷を増減して電動機のすべりｓを所望のすべり範囲内に維持するために、推進システムは、電気推進器組立体の可変形状の構成部品（例えば、電動ファン２００）を修正するように構成することができる。より詳細には、特定の実施形態では、推進システムは、電気推進器組立体のファンの複数のブレードのピッチを変更（例えば、電動ファン２００のファン２０４のファンブレード２０８のピッチＰ２を変更）して電動機の負荷を増減して、電動機のすべりｓを所望のすべり範囲内に維持するように構成することができる。
【００６７】
しかしながら、他の例示的な実施形態では、任意の他の適切な可変形状の構成部品を修正して電動機のすべりｓを所望のすべり範囲内に維持することができることを認識すべきである。例えば、他の実施形態では、推進システムは、電気推進器組立体の１つまたは複数の可変入口案内翼、電気推進器組立体の１つまたは複数の可変出口案内翼などを修正するように構成することができる。
【００６８】
次に、図１０を参照すると、本開示の別の例示的な実施形態による航空機用の推進システム３５０の概略図が示されている。図１０の例示的な推進システム３５０は、上記の例示的な推進システム５０の１つまたは複数と実質的に同じように構成することができる。例えば、例示的な推進システム３５０は、大まかに、燃焼エンジン３５２（ターボシャフトエンジン、ターボファンエンジン、ターボプロップエンジンなど）と、燃焼エンジン３５２によって機械的に駆動され、交流電力を発生するように構成された発電機３５４と、発電機３５４に電気的に接続され発電機３５４によって生じた交流電力を送受電するように構成された電力バス３５６と、電動機３６０、および電動機３６０に駆動可能に接続された推進器３６２を有する電気推進器組立体３５８であって、電動機３６０が、電力バス３５６から交流電力を受電するために電力バス３５６に電気的に結合された、電気推進器組立体３５８とを含む。なお、図示はしていないが、推進システム３５０の電力バス３５６は、発電機３５４に電気的に接続された電力変換器をさらに含んで、例えば、様々な周波数で発電機３５４から交流電力を受電して、発電機３５４から受電したこのような交流電力を一定の周波数に変換することができる。
【００６９】
しかしながら、図示の実施形態では、電力バス３５６または電気推進器組立体３５８のうちの少なくとも１つは、電気推進器組立体３５８の電動機３６０と直列に接続された電流制限手段３６４をさらに含んで電動機３６０に供給される電流を制限する。図示の実施形態では、電流制限手段３６４は、電気推進器組立体３５８の電動機３６０と直列に接続可能な抵抗器または電力変換器のうちの少なくとも１つを含む。より詳細には、図示の実施形態では、電流制限手段３６４は、電気推進器組立体３５８の電動機３６０と直列に接続可能な抵抗器を含む。抵抗器は、固定抵抗の抵抗器であってもよく、あるいは、（固定抵抗の抵抗器として概略的に描かれているが）可変抵抗の抵抗器であってもよい。
【００７０】
前述のように、電流制限手段３６４は、電動機３６０と直列に接続可能である。図示の実施形態では、電力バス３５６は、２つの並行な電路の間を動くことができるスイッチ３６６を含んで、交流電力を電動機３６０に供給する。より詳細には、スイッチ３６６は、交流電力が、電動機３６０と直列に接続された抵抗器を含む第１の経路３６８を通って電動機３６０に流れるような第１の位置と、交流電力が、抵抗器をバイパスする第２の経路３７０を通って流れるような第２の位置との間を動くことができる。スイッチ３６６は第１の位置にあるように示されており、第２の位置は仮想線で描かれている。
【００７１】
なお、図示の実施形態では、推進システム３５０は、推進システム３５０の１つまたは複数の構成部品に動作可能に接続されたコントローラ６２をさらに含む。より詳細には、コントローラ６２は、発電機３５４、電力バス３５６のスイッチ３６６、電流制限手段３６４（すなわち、図示の実施形態では抵抗器）、電動機３６０、および推進器３６２に動作可能に接続されているように描かれている。このような構成では、電動機３６０が比較的高い電流の流入を受けて、場合により電動機３６０を損傷する危険性があるとき、コントローラ６２は電流制限手段３６４（すなわち、図示の実施形態では抵抗器）に係合するように構成することができる。
【００７２】
本開示の一実施形態では、電動機３６０が、発電機３５４の動作速度の所定の閾値より下で動作していると、コントローラ６２は、電動機３６０が比較的高い電流の流入を受ける危険性があると判定することができる。例えば、コントローラ６２は、発電機３５４の回転速度、および電動機３６０の回転速度を決定することができ、電動機３６０の回転速度が、発電機３５４の回転速度の所定の閾値より低いとき、スイッチ３６６を第１の位置に動かして、電流制限手段３６４を電動機３６０と直列に接続することができる。なお、電流制限手段３６４は可変抵抗の抵抗器のときには、コントローラ６２は、抵抗器の抵抗を修正し、電動機３６０に供給される電流量をそれに応じて修正するようにさらに構成することができる。
【００７３】
これに加えてまたはこれに代えて、例えば、コントローラ６２が、電動機３６０が比較的高い電流の流入を受電する危険性があると判定したとき、または、電動機３６０が所望のすべり範囲の外で動作しているとき（すなわち、電動機３６０が非同期電動機のとき）、コントローラ６２は、推進器組立体３５８の１つまたは複数の可変形状の構成部品をさらに修正して電動機３６０の負荷を修正することができる。
【００７４】
したがって、上記の実施形態の１つまたは複数では、推進システムは、推進システムの動作中での電動機への電流の突入を最小限にする、または減少するように構成することができ、その結果、電動機は、このような突入に対応するように設計する必要がない。したがって、このような構成は電動機をより軽くすることができる。これに加えてまたはこれに代えて、これらの実施形態の特定のものでは、推進システムは、電動機のすべりを所望のすべり範囲内に維持して電動機および推進システムの効率を全体として向上させるように構成することができる。
【００７５】
次に、図１１を参照すると、本開示の例示的な態様による航空機の推進システムを動作させるための方法４００が示されている。特定の例示的な実施形態では、推進システムおよび／または航空機は、上記の１つまたは複数の例示的な推進システムおよび／または航空機と同様に構成することができる。したがって、例えば、推進システムは、燃焼エンジンと、燃焼エンジンによって機械的に駆動される発電機と、電力バスと、電動機および推進器を有する電気推進器組立体とを含むことができる。
【００７６】
図示のように、例示的な方法４００は、（４０２）において、燃焼エンジンを動作させて発電機を駆動するステップと、（４０４）において、交流電力を発電機で発生させるステップとを含む。さらに、例示的な方法４００は、（４０６）において、電力バスを通じて交流電力を電気推進器組立体の電動機に転送して電動機に力を与えるステップと、さらに、（４０８）において、電気推進組立体の推進器を電動機で駆動するステップとを含む。なお、図示の態様では、（４０６）で交流電力を転送するステップは、交流電力を交流の形態のまま転送するステップを含む。さらに、図示の実施形態では、（４０８）で電気推進組立体の推進器を電動機で駆動するステップは、（４１０）において、航空機に推力を与えるステップをさらに含む。
【００７７】
なお、図１１の例示的な態様では、推進システムは可変周波数推進システムで、より詳細には、電動機は可変周波数電動機として構成され、発電機は可変周波数発電機として構成されている。
【００７８】
例えば、図１１の例示的な態様では、（４０４）で交流電力を発電機で発生させるステップは、（４１２）において、第１の周波数で交流電力を発電機で発生させるステップを含み、（４０６）で電力バスを通じて交流電力を電動機に転送するステップは、（４１４）において、電力バスを通じて交流電力を電動機に第１の周波数で転送するステップを含み、（４０８）で電気推進組立体の推進器を電動機で駆動するステップは、（４１４）で電力バスを通じて交流電力を電動機に第１の周波数で転送するステップに応答して、（４１６）において、電気推進器組立体の推進器を第１の回転速度で駆動するステップを含む。したがって、このような例示的な実施形態では、（４１０）で航空機に推力を与えるステップは、（４１５）において、航空機に第１の推力量を与えることをさらに含むことは認識されよう。
【００７９】
さらに、例示的な方法４００は、（４１２）で第１の周波数で交流電力を発生させるステップに続いて、（４１８）において、第２の周波数で交流電力を発電機で発生させるステップをさらに含む。交流電力の第２の周波数は、交流電力の第１の周波数より高くすることができ、例えば、少なくとも約１０％高く、少なくとも約２０％高く、少なくとも約５０％高く、少なくとも約１００％高く、および最高約１０，０００％高くすることができる。
【００８０】
例示的な方法４００は、（４２０）において、電力バスを通じて交流電力を電気推進器組立体の電動機に第２の周波数で転送して電動機に力を与えるステップと、電力バスを通じて交流電力を電動機に第２の周波数で転送するステップに応答して、（４２２）において、電気推進器組立体の推進器を第２の回転速度で駆動するステップとをさらに含む。同様に、図示の実施形態では、（４２２）で電気推進器組立体の推進器を第２の回転速度で駆動するステップは、（４２４）において、航空機に第２の推力量を与えることを含む。第２の推力量は、（４１５）で与えられた第１の推力量より大きくすることができ、例えば、少なくとも約５％大きく、少なくとも約１０％大きく、少なくとも約２０％大きく、少なくとも約５０％大きく、および最大約１，０００％大きくすることができる。
【００８１】
上記の例示的な態様にしたがって推進システムを動作させることによって、推進システムをより効率的にすることができることは認識されよう。より詳細には、電力を交流の形態で発生させ、電力をまた交流の形態で転送し、電力を交流の形態で電動機に供給することによって、推進システムをより軽量に、したがって、全体的に効率的にすることができる。より詳細には、さらに、このような推進システムは、動作中に、発生した電力を交流の形態から直流の形態に変換し、次いで、交流の形態に戻すために比較的重いパワーインバータおよびコンバータを必要としない。
【００８２】
さらに、図示の例示的な態様にしたがって推進システムを動作させることによって、推進システムは、発電機を使用して効果的に電動機の速度を受動的に制御することができる。例えば、発電機の速度が上昇すると、発電機によって生じた電力の周波数も上昇し、電動機に供給される電力の周波数が上昇すると、それにしたがって電動機の速度が上昇する。その逆も成立する。
【００８３】
しかしながら、本開示の他の例示的な態様では、方法４００は、（４２０）で電力バスを通じて交流電力を電動機に第２の周波数で転送するステップを含まなくてもよい。その代わり、他の例示的な態様では、方法４００は、第２の周波数で生じた交流電力をパワーコンバータを使用して第１の周波数の交流電力に変換し、その後、電力バスを通じて変換された交流電力を電気推進器組立体の電動機に第１の周波数で転送して電動機に力を与えるステップを含んでもよい。
【００８４】
次に、図１２を参照すると、本開示の別の例示的な態様による航空機の推進システムを動作させる方法５００が示されている。例示的な方法５００はまた、上記の例示的な実施形態の１つまたは複数で使用することができ、したがって、図１２の例示的な態様では、推進システムは、大まかに、燃焼エンジンと、発電機と、電力バスと、電気推進器組立体とを含むことができる。
【００８５】
方法５００は、（５０２）において、燃焼エンジンを動作させて発電機を駆動するステップと、（５０４）において、交流電力を発電機で発生させるステップとを含む。なお、特定の態様では、例示的な方法５００は、システムパラメータを測定するステップをさらに含むことができる。例えば、方法５００は、ガスタービンエンジンの１つまたは複数の構成部品の回転速度（高圧スプールの回転速度など）、ガスタービンエンジンの負荷（例えば、低圧スプールまたは高圧スプールのうちの１つまたは複数の負荷）などを決定するステップをさらに含むことができる。さらに、このような例示的な態様では、電動機は巻線界磁型電動機とすることができ、（５０４）で交流電力を発電機で発生させるステップは、決定されたシステムパラメータに応答して発電機で生じる交流電力の電圧を修正するステップをさらに含むことができる。例えば、（５０４）で交流電力を発電機で発生させるステップは、ガスタービンエンジンの負荷が所定の閾値より低いことに応答して発電機で生じる交流電力の電圧を上昇させること、またはガスタービンエンジンの負荷が所定の閾値より高いことに応答して発電機で生じる交流電力の電圧を下降させることをさらに含むことができる。なお、他の例示的な実施形態では、しかしながら、電動機は任意の他の適切なタイプの電動機とすることができる。
【００８６】
さらに、例示的な方法５００は、動作中での電動機への電流の流入を減少する、または最小限にするように構成される。より詳細には、図示の実施形態では、例示的な方法５００は、（５０６）において、発電機の回転速度に少なくとも部分的に基づいて電動機の全速の回転速度を決定するステップを含む。電動機の全速の回転速度は、（５０４）で交流電力が発電機によって生じることに基づいて、電動機の同期速度を指すことができる。特定の例示的な態様では、（５０６）で電動機の全速の回転速度を決定するステップは、発電機の回転速度を示す１つまたは複数の構成部品の回転速度を検知するステップ、例えば、発電機の回転子、または発電機を駆動する燃焼エンジンの１つまたは複数の回転構成部品（発電機をドロップする機械のＬＰシャフトなど）の回転速度を検知するステップを含むことができる。あるいは、（５０６）で電動機の全速の回転速度を決定するステップは、電力バスを通じて転送された電力の１つまたは複数の特性を電力バスのセンサを使用して検知するステップを含むことができる。
【００８７】
図１２をさらに参照すると、例示的な方法５００は、（５１０）において、電動機が全速の回転速度の所定の閾値より下で動作していると判定するステップさらに含む。電動機が、全速の回転速度の所定の閾値より下で動作していることは、電動機が速度を上げていることを示しているか、またはその代わりに、電動機が過負荷であることを示している場合があることは認識されよう。
【００８８】
例えば、電動機が速度を上げているとき、例示的な方法５００は、（５１２）において、電力バスを通じて交流電力を電気推進器組立体の電動機に転送して電動機に力を与えるステップをさらに含む。より詳細には、図示の例示的な態様では、（５１２）で交流電力を転送するステップは、（５１０）で電動機が全速の回転速度の所定の閾値より下で動作していると判定するステップに応答して、（５１４）において、電動機に供給される電流量を制限するステップをさらに含む。図示の例示的な態様では、（５１４）で電動機に供給される電流量を制限するステップは、（５１６）において、電動機と直列に接続された抵抗器または電力変換器のうちの少なくとも１つを通して交流電力を転送するステップを含む。
【００８９】
例えば、電動機が過負荷であるとき、例示的な方法５００は、（５１８）において、電気推進組立体の可変形状の構成部品を修正して電動機の負荷を減じるステップをさらに含む。例えば、特定の例示的な態様では、（５１８）で電気推進組立体の可変形状の構成部品を修正するステップは、（５２０）において、電気推進器組立体の推進器の複数のファンブレードのピッチを変更するステップを含むことができる。しかしながら、他の例示的な態様では、電気推進器組立体の任意の他の適切な可変形状の構成部品が修正されてもよいことを認識すべきである。例えば、他の例示的な態様では、可変入口案内翼または可変出口案内翼が設けられておれば、それらのうちの１つまたは複数が修正されて電動機の負荷を減じることができる。
【００９０】
なお、特定の例示的な態様では、電動機が交流誘導電動機の場合などでは、（５１０）で電動機の全速の回転速度を判定するステップは、（５２２）において、電動機のすべりを決定するステップをさらに含むことができる。このような例示的な態様では、例示的な方法５００は、（５２４）において、電気推進器組立体の電動機のすべりが所定のすべりの動作閾値の外にあると判定するステップをさらに含む。例えば、（５２４）で電気推進器組立体の電動機のすべりが所定のすべりの動作閾値の外にあると判定するステップは、（５２２）で決定したすべりが所定のすべりの動作閾値より高いと判定するステップ、または（５２２）で決定したすべりが所定のすべりの動作閾値より低いと判定するステップを含むことができる。
【００９１】
したがって、図１２の例示的な方法５００は、（５２６）において、電気推進組立体の可変形状の構成部品を修正して、電動機の負荷を修正、ひいては電動機のすべりを修正するステップをさらに含む。特定の例示的な態様では、（５２６）で電気推進組立体の構成部品の可変形状を修正して、電動機の負荷を修正するステップは、電動機の負荷を増大するように可変形状の構成部品を修正するステップ、またはその代わりに、電動機の負荷を減少するように可変形状の構成部品を修正するステップを含むことができる。図示の実施形態では、（５２６）で電気推進組立体の可変形状の構成部品を修正するステップは、（５２８）において、電気推進器組立体の推進器の複数のファンブレードのピッチを変更するステップを含む。しかしながら、他の例示的な態様では、電気推進器組立体の任意の他の適切な可変形状の構成部品を修正してもよい。
【００９２】
本開示の１つまたは複数の態様にしたがって電気推進組立体を動作させることによって、航空機用の推進組立体をより軽量で、より効率的にすることができることは認識されよう。例えば、交流推進を使用する利点に加えて、システムが、電動機に供給される電流量または電動機の負荷のどちらかを修正することができることによって、突入電流を処理する機能なしに電動機を設計することができ、さらに電動機をより効率的な態様で動作させることができる。
【００９３】
本明細書では、最良の態様を含む例を用いて本発明を開示し、また、任意の装置またはシステムの作製および使用、ならびに任意の組み入れられた方法の実施を含め、当業者が本主題を実施できるようにしている。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想到する他の例を含むことができる。このような他の例は、特許請求の範囲の文言と相違ない構成要素を含む場合、または特許請求の範囲の文言と実質的に相違ない等価の構成要素を含む場合、特許請求の範囲内であることが意図されている。
【符号の説明】
【００９４】
１０  航空機
１２  胴体
１４  長手方向の中心線
１６  前方端
１８  後方端
２０  第１の翼
２２  第２の翼
２４  第１の側
２６  第２の側
２８  前縁フラップ
３０  後縁フラップ
３２  垂直安定板
３４  水平安定板
３６  昇降舵フラップ
３８  胴体の外面
５０  推進システム
５２  第１の推進器組立体
５４  第２の推進器組立体
５６  発電機
５８  電力バス
６０  電線
６２  コントローラ
６４  センサ
６６  センサ
６８  センサ
１００  ターボファン
１０１  長手方向の中心線
１０２  ターボ機械
１０４  ファン
１０６  外側ケーシング
１０８  入口
１１０  低圧圧縮機
１１２  高圧圧縮機
１１４  燃焼セクション
１１６  高圧タービン
１１８  低圧タービン
１２０  ジェット排気セクション
１２２  高圧シャフト／スプール
１２４  低圧シャフト／スプール
１２８  ブレード
１３０  ディスク
１３２  作動部材
１３４  動力歯車装置
１３６  前面ハブ
１３８  ファンケーシングまたはナセル
１４０  出口案内翼
１４２  下流セクション
１４４  バイパス空気流通路
１５０  ターボシャフトエンジン
１５２  圧縮機
１５４  燃焼器
１５６  ＨＰタービン
１５８  ＬＰタービン
２００  電動ファン
２０２  中心線
２０４  ファン
２０６  電動機
２０８  ファンブレード
２１０  ファンシャフト
２１２  外側ナセル
２１１  ピッチ変更機構
２１４  コア
２１６  ストラット
２１８  軸受
３００  同期電気機械
３０２  回転子
３０４  固定子
３０６  軸
３０８  回転子磁石
３１０  固定子磁石
３１２  磁極
３２０  電気機械
３２２  回転子
３２４  固定子
３２６  軸
３２８  導体
３３０  コア
３３２  短絡環
３３４  可変抵抗器
３５０  推進システム
３５２  燃焼エンジン
３５４  発電機
３５６  電力バス
３５８  推進器組立体
３６０  電動機
３６２  推進器
３６４  電流制限手段
３６６  スイッチ
３６８  第１の経路
３７０  第２の経路
４００  方法
４０２  ステップ
４０４  ステップ
４０６  ステップ
４０８  ステップ
４１０  ステップ
４１２  ステップ
４１４  ステップ
４１５  ステップ
４１６  ステップ
４１８  ステップ
４２０  ステップ
４２２  ステップ
４２４  ステップ
５００  方法
５０２  ステップ
５０４  ステップ
５０６  ステップ
５１０  ステップ
５１２  ステップ
５１４  ステップ
５１６  ステップ
５１８  ステップ
５２０  ステップ
５２２  ステップ
５２４  ステップ
５２６  ステップ
５２８  ステップ
【図１】
2018199487.tif 000003
【図２】
2018199487.tif 000004
【図３】
2018199487.tif 000005
【図４】
2018199487.tif 000006
【図５】
2018199487.tif 000007
【図６】
2018199487.tif 000008
【図７】
2018199487.tif 000009
【図８】
2018199487.tif 000010
【図９】
2018199487.tif 000011
【図１０】
2018199487.tif 000012
【図１１】
2018199487.tif 000013
【図１２】
2018199487.tif 000014
【外国語明細書】
2018199487000001.pdf