ТУРБОКОМПРЕССОРНАЯ СИСТЕМА И СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ ИЗ ДВИГАТЕЛЯ ВОЗДУШНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

1. Турбокомпрессорная система для извлечения энергии из двигателя воздушного летательного аппарата, содержащая:
турбокомпрессорный узел, содержащий турбину, механически соединенную по меньшей мере с одним компрессором;
впускное отверстие турбокомпрессора, сообщающееся по текучей среде с системой отбора воздуха в двигателе воздушного летательного аппарата и выполненное с возможностью всасывания отбираемого воздуха из системы отбора воздуха в турбокомпрессорный узел;
выпускное отверстие турбокомпрессора, сообщающееся по текучей среде с установкой кондиционирования воздуха системы кондиционирования воздуха воздушного летательного аппарата и выполненное с возможностью извлечения поступающего в установку впускного воздуха уменьшенной температуры из турбокомпрессорного узла в указанную установку кондиционирования воздуха;
впускное отверстие набегающего воздуха, соединенное с указанным по меньшей мере одним компрессором и выполненное с возможностью всасывания набегающего воздуха посредством указанного по меньшей мере одного компрессора; и
регулировочный клапан турбокомпрессора и обратный клапан турбокомпрессора или запорный клапан турбокомпрессора, оба из которых соединены с турбокомпрессорным узлом посредством множества соединительных воздуховодов,
причем турбокомпрессорная система выполнена с возможностью извлечения энергии из отбираемого воздуха.
2. Турбокомпрессорная система по п. 1, кроме того содержащая электродвигатель, механически соединенный между турбиной и указанным по меньшей мере одним компрессором и увеличивающий мощность на указанном по меньшей мере одном компрессоре.
3. Турбокомпрессорная система по п. 1, кроме того содержащая один или большее количество датчиков температуры, размещенных в выпускном отверстии указанного по меньшей мере одного компрессора и обеспечивающих защиту от перегрева выпускного воздуха компрессора.
4. Турбокомпрессорная система по п. 1, в которой турбокомпрессорный узел содержит первый компрессор и второй компрессор.
5. Турбокомпрессорная система по п. 4, кроме того содержащая теплообменник промежуточного охлаждения, подсоединенный между первым компрессором и вторым компрессором и поддерживающий температуру набегающего воздуха ниже предельной температуры самовоспламенения топлива.
6. Турбокомпрессорная система по п. 1, в которой впускное отверстие набегающего воздуха, выполненное с возможностью всасывания набегающего воздуха посредством указанного по меньшей мере одного компрессора, заменено воздуховодом рециркулированного воздуха салона, соединенным с указанным по меньшей мере одним компрессором и выполненным с возможностью всасывания рециркулированного воздуха салона из салона воздушного летательного аппарата посредством указанного по меньшей мере одного компрессора.
7. Турбокомпрессорная система по п. 1, в которой турбокомпрессорная система выполнена с возможностью работы параллельно с регулировочным клапаном управления потоком для установки кондиционирования воздуха.
8. Турбокомпрессорная система по п. 1, в которой поступающий в установку впускной воздух уменьшенной температуры содержит смесь выпускного воздуха турбины и выпускного воздуха компрессора или содержит смесь выпускного воздуха турбины, выпускного воздуха компрессора и отбираемого воздуха, проходящую через регулировочный клапан управления потоком для установки кондиционирования воздуха.
9. Турбокомпрессорная система по п. 1, в которой турбокомпрессорная система выполнена за одно целое с установкой воздушного цикла (АСМ) системы кондиционирования воздуха воздушного летательного аппарата и включает в себя один или большее количество дополнительных клапанов.
10. Турбокомпрессорная система по п. 1, в которой впускное отверстие набегающего воздуха содержит воздухозаборник совкового типа впускного отверстия набегающего воздуха или перепускной воздуховод впускного отверстия набегающего воздуха, выполненный за одно целое с системой набегающего воздуха воздушного летательного аппарата.
11. Турбокомпрессорная система по п. 1, в которой турбокомпрессорная система выполнена с возможностью извлечения энергии из отбираемого воздуха для уменьшения потока отбираемого воздуха, необходимого для установки кондиционирования воздуха, приводя к меньшим энергетическим требованиям к системе кондиционирования воздуха воздушного летательного аппарата и меньшему использованию набегающего воздуха установкой кондиционирования воздуха.
12. Воздушный летательный аппарат, содержащий:
по меньшей мере одно крыло;
один или большее количество двигателей воздушного летательного аппарата, соединенных с указанным по меньшей мере одним крылом, при этом каждый двигатель воздушного летательного аппарата имеет систему отбора воздуха для выработки отбираемого воздуха;
фюзеляж, определяющий внутренний объем, включающий салон воздушного летательного аппарата и отсек для установок, выполненный отдельно от салона воздушного летательного аппарата;
систему кондиционирования воздуха воздушного летательного аппарата, размещенную в отсеке для установок и сообщающуюся по текучей среде с салоном воздушного летательного аппарата, и содержащую:
установку кондиционирования воздуха; и
турбокомпрессорную систему, содержащую:
турбокомпрессорный узел, содержащий турбину, механически соединенную по меньшей мере с одним компрессором;
впускное отверстие турбокомпрессора, сообщающееся по текучей среде с системой отбора воздуха и выполненное с возможностью всасывания отбираемого воздуха из системы отбора воздуха в турбокомпрессорный узел;
выпускное отверстие турбокомпрессора, сообщающееся по текучей среде с установкой кондиционирования воздуха и выполненное с возможностью извлечения поступающего в установку впускного воздуха уменьшенной температуры из турбокомпрессорного узла в указанную установку кондиционирования воздуха;
впускное отверстие набегающего воздуха, соединенное с указанным по меньшей мере одним компрессором и выполненное с возможностью всасывания набегающего воздуха посредством указанного по меньшей мере одного компрессора; и
регулировочный клапан турбокомпрессора и обратный клапан турбокомпрессора или запорный клапан турбокомпрессора, оба из которых соединены с турбокомпрессорным узлом посредством множества соединительных воздуховодов,
причем турбокомпрессорная система выполнена с возможностью извлечения энергии из отбираемого воздуха.
13. Воздушный летательный аппарат по п. 12, в котором турбокомпрессорная система, кроме того содержит один или большее количество электродвигателей, механически соединенных между турбиной и указанным по меньшей мере одним компрессором;
один или большее количество датчиков температуры, размещенных в выпускном отверстии указанного по меньшей мере одного компрессора;
и теплообменник промежуточного охлаждения, соединенный с указанным по меньшей мере одним компрессором.
14. Воздушный летательный аппарат по п. 12, в котором впускное отверстие набегающего воздуха, выполненное с возможностью всасывания набегающего воздуха посредством указанного по меньшей мере одного компрессора, заменено воздуховодом рециркулированного воздуха салона, соединенным с указанным по меньшей мере одним компрессором и выполненным с возможностью всасывания рециркулированного воздуха салона из салона воздушного летательного аппарата посредством указанного по меньшей мере одного компрессора.
15. Воздушный летательный аппарат по п. 12, в котором турбокомпрессорная система выполнена за одно целое с установкой воздушного цикла (АСМ) системы кондиционирования воздуха воздушного летательного аппарата и включает в себя один или большее количество дополнительных клапанов.
16. Воздушный летательный аппарат по п. 12, в котором турбокомпрессорная система выполнена с возможностью извлечения энергии из отбираемого воздуха для уменьшения потока отбираемого воздуха, необходимого для установки кондиционирования воздуха, приводя к меньшим энергетическим требованиям к системе кондиционирования воздуха воздушного летательного аппарата и меньшему использованию набегающего воздуха установкой кондиционирования воздуха.
17. Способ извлечения энергии из двигателя воздушного летательного аппарата, включающий этапы:
установки турбокомпрессорной системы в системе кондиционирования воздуха воздушного летательного аппарата, при этом турбокомпрессорная система содержит:
турбокомпрессорный узел, размещенный между впускным отверстием турбокомпрессора и выпускным отверстием турбокомпрессора и содержащий турбину, механически соединенную по меньшей мере с одним компрессором;
впускное отверстие набегающего воздуха, соединенное с указанным по меньшей мере одним компрессором; и
регулировочный клапан турбокомпрессора и обратный клапан турбокомпрессора или запорный клапан турбокомпрессора, оба из которых соединены с турбокомпрессорным узлом посредством множества соединительных воздуховодов,
использования турбины турбокомпрессорной системы для извлечения энергии из отбираемого воздуха, чтобы получить выпускной воздух турбины и извлекаемую энергию;
привода указанного по меньшей мере одного компрессора извлекаемой энергией для всасывания и сжатия, поступающего из впускного отверстия набегающего воздуха, для получения выпускного воздуха компрессора;
использования турбокомпрессорной системы для уменьшения потока отбираемого воздуха, необходимого для установки кондиционирования воздуха в системе кондиционирования воздуха воздушного летательного аппарата, что приводит к уменьшению энергетических требований к системе кондиционирования воздуха воздушного летательного аппарата; и
смешивания выпускного воздуха турбины и выпускного воздуха компрессора в турбокомпрессорной системе для получения поступающего в установку впускного воздуха уменьшенной температуры и меньшего использования набегающего воздуха установкой кондиционирования воздуха.
18. Способ по п. 17, кроме того включающий этап механического соединения электродвигателя между турбиной и указанным по меньшей мере одним компрессором для увеличения мощности на указанном по меньшей мере одном компрессоре.
19. Способ по п. 17, кроме того включающий этап размещения одного или большего количества датчиков температуры в выпускном отверстии указанного по меньшей мере одного компрессора для обеспечения защиты от перегрева выпускного воздуха компрессора.
20. Способ по п. 17, кроме того включающий этап соединения теплообменника промежуточного охлаждения с турбокомпрессорным узлом для поддержания температуры набегающего воздуха ниже предельной температуры самовоспламенения топлива.
21. Способ по п. 17, кроме того включающий этап выполнения турбокомпрессорной системы за одно целое с установкой воздушного цикла (АСМ) системы кондиционирования воздуха воздушного летательного аппарата и установки одного или большего количества дополнительных клапанов в выполненную за одно целое полученную турбокомпрессорную систему на основе установки воздушного цикла.
22. Способ по п. 17, в котором этап привода указанного по меньшей мере одного компрессора извлекаемой энергией для всасывания и сжатия набегающего воздуха из впускного отверстия набегающего воздуха заменен этапом привода указанного по меньшей мере одного компрессора извлекаемой энергией для всасывания и сжатия рециркулированного воздуха салона из салона воздушного летательного аппарата через воздуховод рециркулированного воздуха салона для получения выпускного воздуха компрессора.
23. Способ по п. 17, кроме того включающий этап управления потоком поступающего в установку впускного воздуха уменьшенной температуры из турбокомпрессорной системы в указанную установку кондиционирования воздуха посредством открытия регулировочного клапана турбокомпрессора и закрытия одного или большего количества регулировочных клапанов управления потоком, выполненных для установки кондиционирования воздуха.
24. Способ по п. 17, в котором этап использования турбокомпрессорной системы для уменьшения потока отбираемого воздуха кроме того включает одновременное открытие запорного клапана регулировки давления и клапана избыточного давления в системе отбора воздуха.