航空機に用いる複数のエネルギ変換器を有する推進装置
【課題】本発明は、航空機のための推進装置に関する。
【解決手段】推進装置は、第１エネルギ変換器（４）、第２のエネルギ変換器（５）および推進装置（１）を備える。第１エネルギ変換器（４）は第１推進エネルギを供給し、第２エネルギ変換器（５）は第２推進エネルギを供給する。第１エネルギ変換器（４）および第２のエネルギ変換器（５）は、推進装置（１）に第１推進エネルギおよび第２の推進エネルギを供給するように適合している。
【解決手段】推進装置は、第１エネルギ変換器（４）、第２のエネルギ変換器（５）および推進装置（１）を備える。第１エネルギ変換器（４）は第１推進エネルギを供給し、第２エネルギ変換器（５）は第２推進エネルギを供給する。第１エネルギ変換器（４）および第２のエネルギ変換器（５）は、推進装置（１）に第１推進エネルギおよび第２の推進エネルギを供給するように適合している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の援用］ 本願は、２００６年１１月２９日に出願されたドイツ国特許出願第１０ ２００６ ０５６ ３５６．５号及び２００６年１１月２９日に出願された米国仮特許出願第６０／８６１，６６７号の出願日の利益を主張し、かかる出願の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【０００２】
本発明は、推進装置、航空機の推進方法、ならびに、航空機での推進装置の使用、及び推進装置を備えた航空機に関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、航空交通は、全世界の原油消費及び大気汚染に占める割合は少ない。
しかし、それ以外の大気汚染輸送手段が減り、航空交通が増えるにつれ、かかる割合は増大してきている。
しかも、今日の民間航空機の改善可能性や開発可能性は、巨額の費用をかけた場合にのみ、ほんのわずかな改善を達成することができるという時点に達している。
【０００４】
そのため、特定の種類の燃料を使用することによるか、それとも、特定の推進システムを使用して燃料消費を削減することにより、航空機エンジンの有害ガスを一層環境的に地球に優しくするために、試みが多々なされている。
【０００５】
ハイブリッド推進システムを特徴とする航空機は、汚染物質を削減する試みにおいて公知である。
この配列では、多様なエンジン又は推進装置の組み合わせにより、航空機前方推進力が得られる。
以下が、例えば、一般的な組み合わせである。ピストンエンジンとジェットエンジン、ピストンエンジンとロケットエンジン、ジェットエンジンとロケットエンジン、あるいは、ターボジェットエンジンとラムジェットエンジン。
かかるハイブリッド推進システムは、例えば、実験的航空機ミコヤン・グレヴィッチＭｉＧ−１３又はノール１５００グリフォンにおいて実施された。
各ハイブリッド推進システムは、関連エンジン１機を有する数個の推進装置を備えている。
ピストン動力装置は、例えば、推進エネルギを発生するためのピストンエンジンと、エアースクリュー又はプロペラとを備え、一方、ジェットエンジンは、推進エネルギを発生するための燃焼室と圧縮機とを備えている。
１つの推進装置、例えば、ピストンエンジンからの前方推進力が使用されないと、プロペラは気流中にあって、空気抵抗又は抗力を生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、特に、低汚染物質排出をもたらす推進装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一例示的実施形態によると、航空機用推進装置が提供されている。
推進装置は、第１エネルギ変換器、第２エネルギ変換器、ならびに推進装置を備えている。
第１エネルギ変換器は、第１推進エネルギを提供するように適合されている。
第２エネルギ変換器は、第２推進エネルギを提供するように適合されている。
第１エネルギ変換器及び第２エネルギ変換器は、推進装置に第１推進エネルギと第２推進エネルギとを供給するように適合されている。
推進装置は、第１推進エネルギ及び／又は第２推進エネルギにより、前方推進力を発生するように適合されている。
【０００８】
本発明の別の一例示的実施形態によると、航空機の推進方法が提供されている。
第１推進エネルギは、第１エネルギ変換器により供給される。
第２推進エネルギは、第２エネルギ変換器により供給される。
推進装置は、第１推進エネルギ及び／又は第２推進エネルギが供給される。
【０００９】
別の一例示的実施形態によると、前記記載の推進装置が航空機に使用されている。
【００１０】
別の一例示的実施形態によると、前記記載の推進装置を有する航空機が提供されている。
【００１１】
「エネルギ変換器」とは、エネルギを変換する機械をいう。
かかる変換器は、例えば、燃料に基づいて推進モーメント又は推進エネルギを発生する内燃機関を備えている。
さらに、エネルギ変換器は、例えば、電気エネルギから推進エネルギを発生する電動モータ等の動力装置を備えていてもよいし、あるいは、エネルギ変換器がケロシンに基づいて推進エネルギを発生する燃焼室を備えていてもよい。
【００１２】
「推進装置」とは、航空機前方推進力を発生する装置をいう。
かかる推進装置は、例えば、その回転に基づいて航空機前方推進力を発生するプロペラ又はエアースクリューであってもよい。
さらに、例えば、航空機の圧縮機段又は送風機が推進装置であってもよく、その理由は、送風機や圧縮機翼は気流を発生し、それにより前方推進力を発生するからである。
別の推進装置は、ロケットエンジン又はラムジェットエンジンを備えていてもよい。
【００１３】
「推進エネルギ」とは、推進装置が航空機前方推進力を発生させるために必要とするエネルギをいう。
推進エネルギは、例えば、トルクという形態でシャフトに伝達されてもよい。
【００１４】
さて、本発明に係わる航空機の推進装置は、推進装置を駆動するために２つのエネルギ変換器を備えていてもよい。
これは、例えば、１つの推進装置、例えばジェットエンジンのタービン段が、２つの燃焼室を備えるように設計されてもよい。
第１エネルギ変換器及び第２エネルギ変換器は、双方共にか、又はそれぞれが別個に、第１推進エネルギから第２推進エネルギまでを推進装置に供給してもよく、この結果、該推進装置は航空機の前方推進力を発生することが可能となる。
【００１５】
こうして、多数の推進装置を必要とすることなく、数個のエネルギ変換器を備えた推進装置を創出することができる。
各々が１つのエネルギ変換器を備えた数個の推進装置を以前は使用していたが、これでは部品数が多いために摩擦損失を招き、出力を削減してしまう。
本発明によると、推進エネルギを第１エネルギ変換機及び別のエネルギ変換機で推進装置へ供給するため、動力損失は削減され、推進装置の効率を改善することができる。
これにより、さらに、燃料排出ガスとそれに伴う汚染物質排出とが削減される。
【００１６】
別の一例示的実施形態によると、第１エネルギ変換器は、第２エネルギ変換器とは異なる。
これは、エネルギ変換器の多様な概念が推進エネルギを発生するために使用されてよいことを意味する。
かかる異なったエネルギ変換器は、例えば、内燃モータと電動モータとを備えていてもよく、そして、必要とするそれぞれの燃料を供給されてもよい。
こうして、例えば、代理機能性と安全性の両方を改善することができ、また、生態学的利点を獲得することができる。
例えば、巡航飛行の際は、環境的に優しくかつ低公害型の電動モータのみを動作させ、一方、離陸や着陸中は、推進エネルギを推進装置へ供給するために、強力だが高公害型の内燃機関を追加的に駆動させてもよい。
【００１７】
本発明の別の一例示的実施形態によると、推進装置は、さらに第１推進シャフトと第２推進シャフトとを備えている。
第１推進シャフトは、第１エネルギ変換器の第１推進エネルギを推進装置へ伝達するように適合されている。
第２推進シャフトは、第２エネルギ変換器の第２推進エネルギを推進装置へ伝達するように適合されている。
従って、推進シャフトが不具合の場合、それにもかかわらず推進エネルギを推進装置に供給することが可能となり、そのため、推進装置故障のリスクを削減することができる。
【００１８】
本発明の別の一例示的実施形態によると、推進装置は、第１連結装置を備えている。
第１推進シャフト及び第２推進シャフトは、第１連結装置で連結されていてもよい。
本例示的実施形態によると、例えば、１つのエネルギ変換器を推進装置に永久的に強固に接続することが可能であり、一方、第２エネルギ変換器は、第２推進シャフトを介して、推進エネルギを伝達するための第１推進シャフトに一時的にのみ接続されてもよい。
これにより、必要な場合にのみ第２エネルギ変換器を接続するという選択肢が提供される。
例えば、航空機の巡航飛行中は、連結装置によって、第２推進シャフトを有する第２エネルギ変換器は第１推進シャフトから分離可能であり、第２エネルギ変換器の電源は切ることができる。
航空機は、そのため、例えば、２つのエンジンで離陸着陸を行い、１つのエンジンで巡航することができる。
従って、推進装置の出力は、不必要な出力損失を発生させることなく、任意の既定要件に経済的に合わせることができる。
第２推進シャフトは、連結装置で連結を解いてもよいので、第２推進シャフトは、必要でない場合は、アイドル状態で同時回転する必要はなく、そのため、第１推進シャフト上の付加的な抗力が全く生じない。
【００１９】
別の一例示的実施形態によると、推進装置は、第２連結装置と第３連結装置とを備えている。
第１推進シャフトは、第１推進エネルギを推進装置に伝達可能なように、第２連結装置で推進装置に連結されてもよい。
第２推進シャフトは、第２推進エネルギを推進装置へ伝達可能なように、第３連結装置で推進装置に連結されてもよい。
エネルギ変換器の１つ、即ち、第１エネルギ変換器又は第２エネルギ変換器の電源が切れている場合、その変換器は、第２連結装置又は第３連結装置によって、第１推進シャフト又は第２推進シャフトから個々に分離されてもよい。
これにより、例えば、単一エンジン稼動の場合は、選択的に第１エネルギ変換器又は第２エネルギ変換器により、稼動時間数を両方のエネルギ変換器に等しく分配することが可能となるという利点が提供される。
こうして、各エネルギ変換器の磨耗と裂傷を削減することが可能となり、経費節約が達成される。
【００２０】
別の一例示的実施形態によると、推進装置は、第１燃料を有する第１タンクを備えている。
第１タンクは、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器とに第１燃料を供給するように設計されている。
従って、タンク用の広い設置空間を必要とすることなく、燃料を各エネルギ変換器に供給することができる。
こうして、設置空間を削減することができる。
【００２１】
「燃料」とは、エネルギ変換器の抽出物をいい、その抽出物から推進エネルギが結果として発生する。
燃料は、例えば、エネルギ変換器を使用して、外的反応により推進エネルギに変換される。
燃料は、例えば、在来型燃料、例えば、ガソリン、ケロシン、ディーゼル、水素、メタン、天然ガス又は合成炭化水素等の炭化水素からなってもよい。
さらに、環境的に優しい燃料は、従来の技術的特性を有するエネルギ担体、例えば特性がケロシンの特性に類似しており、石炭、ガス又はバイオマス及びその混合物からなる合成炭化水素として供給されてもよい。
さらに、環境的に優しい燃料は、非在来型特性、例えば熱的に不安定又はガス状のエネルギ担体からなってもよい。
これには、例えば、容易に液化する炭化水素、炭化水素ガス又は水素を含まれる。
さらに、この意味では、電気エネルギが、例えば電動モータを備えたエネルギ変換器用の燃料であってもよい。
その上、電気エネルギは、例えば、電池又は燃料電池から取得してもよい。
【００２２】
別の一例示的実施形態によると、推進装置は、第１燃料を有する第１タンクと第２燃料を有する第２タンクとを備えている。
第１タンクは、少なくとも第１エネルギ変換器に第１燃料を供給するように適合されており、第２タンクは、少なくとも第２エネルギ変換器に第２燃料を供給するように適合されている。
こうして、２つのエネルギ変換器が互いに分離されるように設置されていてもよく、それぞれが１つの関連タンクを有しているため、エネルギ変換器同士間の長い燃料経路を設置する必要性は排除される。
これにより、漏れのリスクを削減できるため、安全性を改善することが可能である。
さらに、経費と重量との削減が達成される。
【００２３】
別の一例示的実施形態によると、第１タンクは、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器とに第１燃料を供給するように適合されている。
第２タンクは、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器に第２燃料を供給するように適合されている。
こうして、代理機能システムが提供されてもよく、それによって、第１燃料が利用できない場合、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器とに第２燃料を供給することが可能である。
こうして、安全性を強化することができ、かつ推進システムの故障確率を削減することが可能である。
【００２４】
別の一例示的実施形態によると、第１燃料は、第２燃料とは異なる。
この配列では、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器の少なくとも１つが第１燃料及び第２燃料で動作してもよい。
【００２５】
前記例示的実施形態によると、第１及び第２エネルギ変換器は、数種の異なる燃料から推進エネルギを発生可能な二価エネルギ変換器を備えていてもよい。
かかるエネルギ変換器の例には、例えば、可変燃焼室を有するターボエンジン、あるいは可変制御時間を有するピストンエンジン又はプラネタリーピストンエンジンが含まれる。
従って、前記エネルギ変換器は、多様な燃料又はエネルギ担体に適している。
従って、飛行段階に応じて、適したエネルギ担体を使用することができる。
飛行機が空港近辺にいる時は、一層環境的に優しい燃料をエネルギ変換器に供給することが可能であり、一方、飛行機が高度の高い所にいるか、あるいは重大でない地域にいる時は、環境的優しさの低い燃料が使用される。
こうして、生態学的影響を削減することが可能である。
【００２６】
別の一例示的実施形態によると、第１燃料と第２燃料の少なくとも１つは、ガソリン、ケロシン、ディーゼル、水素、メタン、天然ガス、及び合成炭化水素からなる群の中の一燃料である。
【００２７】
別の一例示的実施形態によると、駆動装置は、ターボプロップ推進装置、ジェットエンジン、バイパスを有するジェットエンジン、及びプロペラ推進装置からなる群より選択してもよい。
【００２８】
別の一例示的実施形態によると、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器の少なくとも１つの変換器は、ガスタービン、ロータリーピストンエンジン、及び電動モータからなる群より選択してもよい。
【００２９】
別の一例示的実施形態によると、推進装置は、さらに制御装置を備えている。
制御装置は、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器とを制御するように適合されている。
従って、要件に応じて、推進エネルギを発生するために第１エネルギ変換器の電源を投入してもよいし、あるいは、第２推進エネルギを発生するために第２エネルギ変換機の電源を投入してもよい。
このように、推進装置の推進出力は、制御装置により、柔軟に設定することができる。
【００３０】
本発明の別の一例示的実施形態によると、制御装置は、第１動作状態において、第１推進エネルギ及び第２推進エネルギが推進装置に供給されるように、第１エネルギ変換気及び第２エネルギ変換器を制御する。
さらに、制御装置は、第２動作状態において、第１推進エネルギ又は第２推進エネルギが推進装置に供給されるように、第１エネルギ変換器及び第２エネルギ変換器を制御する。
従って、飛行段階に応じて、第１動作状態又は第２動作状態が選択されてよく、この選択は制御装置により設定することができる
例えば、推進装置から多量の推進エネルギが必要な場合、制御装置は自動的に第１動作状態にスイッチが切り替わり、一方、少量の出力が必要な場合、制御装置は、第１エネルギ変換器又は第２エネルギ変換器が推進エネルギを発生する第２動作状態にスイッチが切り替わる。
こうして、不必要なエネルギ消費を避けることができる。
例えば、巡航中の推進装置は、少量の推進エネルギが必要な状態にあり、第１エネルギ変換器又は第２エネルギ変換器が完全に分離されていてよい。
こうして、摩擦エネルギにより生じる損失、及びエネルギ変換器の１つが、例えば、アイドル状態で回転する場合の損失を削減することができる。
【００３１】
本発明の方法の別の一例示的実施形態によると、第１エネルギ変換器及び第２エネルギ変換器により、所定の飛行段階に応じて、推進エネルギが供給される。
航空機の場合、「飛行段階」とは、例えば、離陸、着陸又は巡航飛行段階をいう。
離陸及び着陸段階では、航空機は、それぞれ上昇段階及び下降段階にあり、かかる段階では一層多くの推進エネルギを必要とする。
これと対照的に、巡航飛行段階では、削減された量の推進エネルギを必要とし、そのため、少量の推進エネルギが必要となる。
【００３２】
航空機の別の一例示的実施形態によると、航空機は、外側輪郭を有する。
この配列では、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器の少なくとも１つの変換器が外側輪郭の内部に設けてある。
航空機の「外側輪郭」とは、例えば、航空機の内部を外部流環境から分離する航空機表面をいう。
第１エネルギ変換器及び／又は第２エネルギ変換器は外側輪郭の内部に設置してあり、そのため、外部流環境に突出していないので、抗力が削減され、それにより燃料及び汚染物質排出を削減することができる。
【００３３】
推進装置の実施形態は、本発明の方法、使用、及び航空機、またその逆にも適用される。
【００３４】
さらに、第１エネルギ変換器及び第２エネルギ変換器以外にも、例えば、推進エネルギを発生して推進装置に供給する、多数のエネルギ変換器が使用されてもよい。
その上、第１燃料及び第２燃料で作動する以外にも、各エネルギ変換器は、例えば、多数の異なる燃料で作動されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
以下に、本発明のさらなる説明とより良い理解のために、同封の図面を参照しながら例示的実施形態をより詳細に記載する。
【図１】公知となっている推進装置の線図である。
【図２】２つのエネルギ変換器と１つのタンクとを有する、本発明の一例示的実施形態の線図である。
【図３】２つのエネルギ変換器と１つのタンクとを有する別の一例示的実施形態の線図である。
【図４】２つのエネルギ変換器と２つのタンクとを有する一例示的実施形態の線図である。
【図５】２つのエネルギ変換器と１つのタンクとを有する一例示的実施形態の線図である。
【図６】２つの燃料経路を備えた二価エネルギ変換器の一例示的実施形態の線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
異なる図面にある同一又は類似な部品は、同じ参照符号を有する。
図面の例は、線図であり、計測用ではない。
【００３７】
図２は、航空機用推進装置の一例示的実施形態である。
推進装置は、第１エネルギ変換器４、第２エネルギ変換機５及び推進装置１とからなる。
第１エネルギ変換器４は、第１推進エネルギを供給し、第２エネルギ変換器５は、第２推進エネルギを供給する。
この配列では、第１エネルギ変換器４及び第２エネルギ変換器５は、推進装置１に第１推進エネルギ及び第２推進エネルギを供給するように適合されている。
推進装置１は、第１推進エネルギ及び第２推進エネルギから前方推進力を発生してもよい。
【００３８】
図１は、最先端技術で知られている推進装置である。
推進装置１は、第１推進シャフト２を介して、第１エネルギ変換器４に接続されている。
タンク６から、第１エネルギ変換器４は燃料を取得し、それを第１エネルギ変換器４が推進エネルギに変換する。
推進エネルギは、第１推進シャフト２により推進装置１に供給される。
例えば、エアースクリュー又はプロペラ１は、第１推進シャフト２を介して推進エネルギを供給し、その推進エネルギは、例えば、ピストンエンジン４により供給される。
【００３９】
図２は、既に記載の、本発明の第１の例示的実施形態を示す。
第１推進シャフト２及び第２推進シャフト７により、第１エネルギ変換器４及び第２エネルギ変換器５は、第１推進エネルギ及び第２推進エネルギを推進装置１に供給する。
第１エネルギ変換器４及び第２エネルギ変換器５は、連結装置３を介して連結されてもよい。
両方のエネルギ変換器は、第１タンク６から第１燃料を受け取ってもよい。
第１タンク６の第１燃料から、前記ニつのエネルギ変換器４、５は推進エネルギを発生してもよい。
【００４０】
要求に応じて連結装置３により、第２推進シャフト７を第１推進シャフト２に接続してもよく、この結果、第２エネルギ変換器５が第２推進エネルギを推進装置１に供給する。
例えば、少量の推進エネルギを必要とする場合、第２推進シャフト７を第１推進シャフト２から連結装置により連結を解いてもよく、この結果、第１エネルギ変換器を有する第１推進シャフト２のみが第１推進エネルギを供給する。
推進シャフト７とそれ伴う第２エネルギ変換器との不必要なアイドル状態がこうして防止され、この結果、例えば摩擦による損失を防止することができる。
【００４１】
また、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器のデザインは異なっていてもよい。
第１エネルギ変換器は、例えば、ピストンエンジンを備えていてもよいし、第２エネルギ変換器が電動モータを備えていてもよく、このエンジンとモータが、双方共にか、又はそれぞれが別個に推進エネルギを第１推進シャフト２及び／又は第２推進シャフト７に供給してもよい。
【００４２】
図２に係わる例示的実施形態では、飛行段階に応じて、推進エネルギのエネルギ要求を設定することが可能である。
例えば、離陸又は着陸段階では、航空機は両方のエネルギ変換器で推進エネルギを発生してもよく、一方、巡航飛行では、１つのエネルギ変換器のみで推進エネルギを発生してもよい。
こうして、大幅なエネルギ損失を受けることなく、必要に応じて効率よく推進エネルギを供給することが可能となる。
【００４３】
図３は、推進装置の別の一例示的実施形態である。
図３に示すように、第１エネルギ変換器は、第１連結装置８により推進装置１に接続されてもよく、また、第２エネルギ変換器５は、第３連結装置８で推進装置１に接続されてもよい。
従って、第１エネルギ変換器４と第２エネルギ変換器５との実動時間数は、公平に分配することが可能である。
例えば、単一エンジン稼動の場合、実動時間数をニつのエネルギ変換器４、５間で公平に分割することができる。
こうして、個々のエネルギ変換器の異なる実動サイクルを防止でき、それにより保守努力及びそれに伴う保守費用とを削減することが可能である。
【００４４】
図４は、各エネルギ変換器がそれぞれ独自のタンク６、１１を有する別の一例示的実施形態である。
従って、第１エネルギ変換器４は第１タンク６を有し、第２エネルギ変換器５は第２タンク１１を有する。
第２エネルギ変換器は、第１連結装置３を介して、第２推進シャフト７により第２推進シャフト２に接続されてもよい。
これにより、異なるエネルギ変換器４、５を使用する選択肢が提供され、しかもかかる変換器は異なる燃料を使用する。
例えば、第１タンク１がケロシンンからなる場合、燃焼室は第１エネルギ変換器４として使用されてもよく、また、第２タンク４が電気エネルギを供給するために電池からなる場合、電動モータを第２エネルギ変換器５として使用してもよい。
こうして、要求に応じて、個々のエネルギ変換器４、５の適した特徴を使用することができる。
例えば、航空機が空港近辺にいる場合、例えば、環境的に優しい１つのエネルギ変換器４，５により、例えば全く排出ガスを出さない電動モータを介して推進エネルギを発生してもよい。
【００４５】
さらに、例えば、異なる飛行高度で、特定の１つのエネルギ変換器４，５を使用してもよい。
１つのエネルギ変換器４、５が、例えば、水素で作動されている場合、水が排ガスとして生じる。
高度が１万マイル以下では、この水は、２週間から最高６週間、大気に留まる。
一方、二酸化炭素は、最高約１００年間、大気に留まると考えられている。
従って、例えば、水素駆動型エネルギ変換器は、１万マイルまでに使用し、１万マイルからはエネルギ変換器として燃焼室による従来の推進を利用してもよい。
このように、経済的態様以外に、生態学的態様にも推進装置を設定することができる。
【００４６】
図５は、燃料を第１タンク６から取得する第１エネルギ変換器４と第２エネルギ変換器５とを有する、本発明の一例示的実施形態である。
第１エネルギ変換器４又は第２エネルギ変換器５のそれぞれの推進エネルギは、推進シャフト２、２’及び第２推進シャフト７、７’を介して、推進装置１に伝達されてもよい。
例えば、第１かさ歯車配置１８及び第２かさ歯車配置１９等の多様な引受（ギヤ）を介して、各推進エネルギは推進装置１までのかなりの距離を伝達されてもよい。
従って、例えば、第１エネルギ変換器及び／又は第２エネルギ変換器は、第１推進装置１から離れるように設けられてもよい。
エネルギ変換器４，５は、必要に応じて、第２連結装置８又は第３連結装置９を介して接続されてもよい。
【００４７】
従って、例えば、航空機内に、タンク６と第１エネルギ変換器４と第２エネルギ変換器５とを統合することが可能である。
第１エネルギ変換器４、第２エネルギ変換器５及びタンク６を、例えば、航空機の外側輪郭の内部に設けると、推進装置１のみが航空機の外側輪郭の外部にある自由な気流内にあることになる。
従って、抗力を削減することが可能となり、流れ抵抗による損失を削減することができる。
【００４８】
図６は、１つのエネルギ変換器４、５の一例示的実施形態であり、変換器は第１タンク６から第１燃料を取得し、第２タンク１１から第２燃料を取得する。
この配列では、第１燃料と第２燃料とは異なってもよい。
従って、前記１つのエネルギ変換器４、５は、二価であっても、またハイブリッド設計で構成されてもよい。
これは、前記１つのエネルギ変換器４、５が、例えば、一方では従来のケロシン燃料により、また他方では、例えば、天然ガスにより推進エネルギを発生してもよい。
こうして、経済的及び生態学的要件に応じて、第１又は第２燃料による燃料供給を選択することができ、そのため、推進装置は推進エネルギ又は前方推進力を効果的かつ環境的に優しい様式で供給することができる。
従って、例えば、飛行場の近傍等の、人口密集地域では、環境的に優しい燃料を使用し、巡航飛行中は、効率的な燃料だが汚染物質の量の増大に関係する燃料を使用することが可能である。
【００４９】
エネルギ変換器６、１１の連結装置３、８、９を制御するために、推進エネルギを発生するための第１エネルギ変換器４又は第２エネルギ変換器５を、要件に応じて自動的に自ら行う方式で接続する制御装置が使用されてもよい。
このように、第１推進エネルギ又は第２推進エネルギの手動制御以外に、自動制御も可能で、それにより、経済的で環境的にも優しい推進装置を提供することができる。
【００５０】
また、「備える」や「含む」が他のエレメントや工程を除外しなく、また、「１」や「１つ」が複数を除外しないことを指摘しておく。
さらに、上記の例示的実施形態の１つに関して記載された特徴又は工程は、上記記載の他の例示的実施形態の他の特徴又は工程と組み合わせて使用されてもよいことを指摘しておく。
請求項の参照符号は、制限条件と解釈されるべきではない。
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の援用］ 本願は、２００６年１１月２９日に出願されたドイツ国特許出願第１０ ２００６ ０５６ ３５６．５号及び２００６年１１月２９日に出願された米国仮特許出願第６０／８６１，６６７号の出願日の利益を主張し、かかる出願の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【０００２】
本発明は、推進装置、航空機の推進方法、ならびに、航空機での推進装置の使用、及び推進装置を備えた航空機に関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、航空交通は、全世界の原油消費及び大気汚染に占める割合は少ない。
しかし、それ以外の大気汚染輸送手段が減り、航空交通が増えるにつれ、かかる割合は増大してきている。
しかも、今日の民間航空機の改善可能性や開発可能性は、巨額の費用をかけた場合にのみ、ほんのわずかな改善を達成することができるという時点に達している。
【０００４】
そのため、特定の種類の燃料を使用することによるか、それとも、特定の推進システムを使用して燃料消費を削減することにより、航空機エンジンの有害ガスを一層環境的に地球に優しくするために、試みが多々なされている。
【０００５】
ハイブリッド推進システムを特徴とする航空機は、汚染物質を削減する試みにおいて公知である。
この配列では、多様なエンジン又は推進装置の組み合わせにより、航空機前方推進力が得られる。
以下が、例えば、一般的な組み合わせである。ピストンエンジンとジェットエンジン、ピストンエンジンとロケットエンジン、ジェットエンジンとロケットエンジン、あるいは、ターボジェットエンジンとラムジェットエンジン。
かかるハイブリッド推進システムは、例えば、実験的航空機ミコヤン・グレヴィッチＭｉＧ−１３又はノール１５００グリフォンにおいて実施された。
各ハイブリッド推進システムは、関連エンジン１機を有する数個の推進装置を備えている。
ピストン動力装置は、例えば、推進エネルギを発生するためのピストンエンジンと、エアースクリュー又はプロペラとを備え、一方、ジェットエンジンは、推進エネルギを発生するための燃焼室と圧縮機とを備えている。
１つの推進装置、例えば、ピストンエンジンからの前方推進力が使用されないと、プロペラは気流中にあって、空気抵抗又は抗力を生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、特に、低汚染物質排出をもたらす推進装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一例示的実施形態によると、航空機用推進装置が提供されている。
推進装置は、第１エネルギ変換器、第２エネルギ変換器、ならびに推進装置を備えている。
第１エネルギ変換器は、第１推進エネルギを提供するように適合されている。
第２エネルギ変換器は、第２推進エネルギを提供するように適合されている。
第１エネルギ変換器及び第２エネルギ変換器は、推進装置に第１推進エネルギと第２推進エネルギとを供給するように適合されている。
推進装置は、第１推進エネルギ及び／又は第２推進エネルギにより、前方推進力を発生するように適合されている。
【０００８】
本発明の別の一例示的実施形態によると、航空機の推進方法が提供されている。
第１推進エネルギは、第１エネルギ変換器により供給される。
第２推進エネルギは、第２エネルギ変換器により供給される。
推進装置は、第１推進エネルギ及び／又は第２推進エネルギが供給される。
【０００９】
別の一例示的実施形態によると、前記記載の推進装置が航空機に使用されている。
【００１０】
別の一例示的実施形態によると、前記記載の推進装置を有する航空機が提供されている。
【００１１】
「エネルギ変換器」とは、エネルギを変換する機械をいう。
かかる変換器は、例えば、燃料に基づいて推進モーメント又は推進エネルギを発生する内燃機関を備えている。
さらに、エネルギ変換器は、例えば、電気エネルギから推進エネルギを発生する電動モータ等の動力装置を備えていてもよいし、あるいは、エネルギ変換器がケロシンに基づいて推進エネルギを発生する燃焼室を備えていてもよい。
【００１２】
「推進装置」とは、航空機前方推進力を発生する装置をいう。
かかる推進装置は、例えば、その回転に基づいて航空機前方推進力を発生するプロペラ又はエアースクリューであってもよい。
さらに、例えば、航空機の圧縮機段又は送風機が推進装置であってもよく、その理由は、送風機や圧縮機翼は気流を発生し、それにより前方推進力を発生するからである。
別の推進装置は、ロケットエンジン又はラムジェットエンジンを備えていてもよい。
【００１３】
「推進エネルギ」とは、推進装置が航空機前方推進力を発生させるために必要とするエネルギをいう。
推進エネルギは、例えば、トルクという形態でシャフトに伝達されてもよい。
【００１４】
さて、本発明に係わる航空機の推進装置は、推進装置を駆動するために２つのエネルギ変換器を備えていてもよい。
これは、例えば、１つの推進装置、例えばジェットエンジンのタービン段が、２つの燃焼室を備えるように設計されてもよい。
第１エネルギ変換器及び第２エネルギ変換器は、双方共にか、又はそれぞれが別個に、第１推進エネルギから第２推進エネルギまでを推進装置に供給してもよく、この結果、該推進装置は航空機の前方推進力を発生することが可能となる。
【００１５】
こうして、多数の推進装置を必要とすることなく、数個のエネルギ変換器を備えた推進装置を創出することができる。
各々が１つのエネルギ変換器を備えた数個の推進装置を以前は使用していたが、これでは部品数が多いために摩擦損失を招き、出力を削減してしまう。
本発明によると、推進エネルギを第１エネルギ変換機及び別のエネルギ変換機で推進装置へ供給するため、動力損失は削減され、推進装置の効率を改善することができる。
これにより、さらに、燃料排出ガスとそれに伴う汚染物質排出とが削減される。
【００１６】
別の一例示的実施形態によると、第１エネルギ変換器は、第２エネルギ変換器とは異なる。
これは、エネルギ変換器の多様な概念が推進エネルギを発生するために使用されてよいことを意味する。
かかる異なったエネルギ変換器は、例えば、内燃モータと電動モータとを備えていてもよく、そして、必要とするそれぞれの燃料を供給されてもよい。
こうして、例えば、代理機能性と安全性の両方を改善することができ、また、生態学的利点を獲得することができる。
例えば、巡航飛行の際は、環境的に優しくかつ低公害型の電動モータのみを動作させ、一方、離陸や着陸中は、推進エネルギを推進装置へ供給するために、強力だが高公害型の内燃機関を追加的に駆動させてもよい。
【００１７】
本発明の別の一例示的実施形態によると、推進装置は、さらに第１推進シャフトと第２推進シャフトとを備えている。
第１推進シャフトは、第１エネルギ変換器の第１推進エネルギを推進装置へ伝達するように適合されている。
第２推進シャフトは、第２エネルギ変換器の第２推進エネルギを推進装置へ伝達するように適合されている。
従って、推進シャフトが不具合の場合、それにもかかわらず推進エネルギを推進装置に供給することが可能となり、そのため、推進装置故障のリスクを削減することができる。
【００１８】
本発明の別の一例示的実施形態によると、推進装置は、第１連結装置を備えている。
第１推進シャフト及び第２推進シャフトは、第１連結装置で連結されていてもよい。
本例示的実施形態によると、例えば、１つのエネルギ変換器を推進装置に永久的に強固に接続することが可能であり、一方、第２エネルギ変換器は、第２推進シャフトを介して、推進エネルギを伝達するための第１推進シャフトに一時的にのみ接続されてもよい。
これにより、必要な場合にのみ第２エネルギ変換器を接続するという選択肢が提供される。
例えば、航空機の巡航飛行中は、連結装置によって、第２推進シャフトを有する第２エネルギ変換器は第１推進シャフトから分離可能であり、第２エネルギ変換器の電源は切ることができる。
航空機は、そのため、例えば、２つのエンジンで離陸着陸を行い、１つのエンジンで巡航することができる。
従って、推進装置の出力は、不必要な出力損失を発生させることなく、任意の既定要件に経済的に合わせることができる。
第２推進シャフトは、連結装置で連結を解いてもよいので、第２推進シャフトは、必要でない場合は、アイドル状態で同時回転する必要はなく、そのため、第１推進シャフト上の付加的な抗力が全く生じない。
【００１９】
別の一例示的実施形態によると、推進装置は、第２連結装置と第３連結装置とを備えている。
第１推進シャフトは、第１推進エネルギを推進装置に伝達可能なように、第２連結装置で推進装置に連結されてもよい。
第２推進シャフトは、第２推進エネルギを推進装置へ伝達可能なように、第３連結装置で推進装置に連結されてもよい。
エネルギ変換器の１つ、即ち、第１エネルギ変換器又は第２エネルギ変換器の電源が切れている場合、その変換器は、第２連結装置又は第３連結装置によって、第１推進シャフト又は第２推進シャフトから個々に分離されてもよい。
これにより、例えば、単一エンジン稼動の場合は、選択的に第１エネルギ変換器又は第２エネルギ変換器により、稼動時間数を両方のエネルギ変換器に等しく分配することが可能となるという利点が提供される。
こうして、各エネルギ変換器の磨耗と裂傷を削減することが可能となり、経費節約が達成される。
【００２０】
別の一例示的実施形態によると、推進装置は、第１燃料を有する第１タンクを備えている。
第１タンクは、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器とに第１燃料を供給するように設計されている。
従って、タンク用の広い設置空間を必要とすることなく、燃料を各エネルギ変換器に供給することができる。
こうして、設置空間を削減することができる。
【００２１】
「燃料」とは、エネルギ変換器の抽出物をいい、その抽出物から推進エネルギが結果として発生する。
燃料は、例えば、エネルギ変換器を使用して、外的反応により推進エネルギに変換される。
燃料は、例えば、在来型燃料、例えば、ガソリン、ケロシン、ディーゼル、水素、メタン、天然ガス又は合成炭化水素等の炭化水素からなってもよい。
さらに、環境的に優しい燃料は、従来の技術的特性を有するエネルギ担体、例えば特性がケロシンの特性に類似しており、石炭、ガス又はバイオマス及びその混合物からなる合成炭化水素として供給されてもよい。
さらに、環境的に優しい燃料は、非在来型特性、例えば熱的に不安定又はガス状のエネルギ担体からなってもよい。
これには、例えば、容易に液化する炭化水素、炭化水素ガス又は水素を含まれる。
さらに、この意味では、電気エネルギが、例えば電動モータを備えたエネルギ変換器用の燃料であってもよい。
その上、電気エネルギは、例えば、電池又は燃料電池から取得してもよい。
【００２２】
別の一例示的実施形態によると、推進装置は、第１燃料を有する第１タンクと第２燃料を有する第２タンクとを備えている。
第１タンクは、少なくとも第１エネルギ変換器に第１燃料を供給するように適合されており、第２タンクは、少なくとも第２エネルギ変換器に第２燃料を供給するように適合されている。
こうして、２つのエネルギ変換器が互いに分離されるように設置されていてもよく、それぞれが１つの関連タンクを有しているため、エネルギ変換器同士間の長い燃料経路を設置する必要性は排除される。
これにより、漏れのリスクを削減できるため、安全性を改善することが可能である。
さらに、経費と重量との削減が達成される。
【００２３】
別の一例示的実施形態によると、第１タンクは、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器とに第１燃料を供給するように適合されている。
第２タンクは、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器に第２燃料を供給するように適合されている。
こうして、代理機能システムが提供されてもよく、それによって、第１燃料が利用できない場合、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器とに第２燃料を供給することが可能である。
こうして、安全性を強化することができ、かつ推進システムの故障確率を削減することが可能である。
【００２４】
別の一例示的実施形態によると、第１燃料は、第２燃料とは異なる。
この配列では、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器の少なくとも１つが第１燃料及び第２燃料で動作してもよい。
【００２５】
前記例示的実施形態によると、第１及び第２エネルギ変換器は、数種の異なる燃料から推進エネルギを発生可能な二価エネルギ変換器を備えていてもよい。
かかるエネルギ変換器の例には、例えば、可変燃焼室を有するターボエンジン、あるいは可変制御時間を有するピストンエンジン又はプラネタリーピストンエンジンが含まれる。
従って、前記エネルギ変換器は、多様な燃料又はエネルギ担体に適している。
従って、飛行段階に応じて、適したエネルギ担体を使用することができる。
飛行機が空港近辺にいる時は、一層環境的に優しい燃料をエネルギ変換器に供給することが可能であり、一方、飛行機が高度の高い所にいるか、あるいは重大でない地域にいる時は、環境的優しさの低い燃料が使用される。
こうして、生態学的影響を削減することが可能である。
【００２６】
別の一例示的実施形態によると、第１燃料と第２燃料の少なくとも１つは、ガソリン、ケロシン、ディーゼル、水素、メタン、天然ガス、及び合成炭化水素からなる群の中の一燃料である。
【００２７】
別の一例示的実施形態によると、駆動装置は、ターボプロップ推進装置、ジェットエンジン、バイパスを有するジェットエンジン、及びプロペラ推進装置からなる群より選択してもよい。
【００２８】
別の一例示的実施形態によると、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器の少なくとも１つの変換器は、ガスタービン、ロータリーピストンエンジン、及び電動モータからなる群より選択してもよい。
【００２９】
別の一例示的実施形態によると、推進装置は、さらに制御装置を備えている。
制御装置は、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器とを制御するように適合されている。
従って、要件に応じて、推進エネルギを発生するために第１エネルギ変換器の電源を投入してもよいし、あるいは、第２推進エネルギを発生するために第２エネルギ変換機の電源を投入してもよい。
このように、推進装置の推進出力は、制御装置により、柔軟に設定することができる。
【００３０】
本発明の別の一例示的実施形態によると、制御装置は、第１動作状態において、第１推進エネルギ及び第２推進エネルギが推進装置に供給されるように、第１エネルギ変換気及び第２エネルギ変換器を制御する。
さらに、制御装置は、第２動作状態において、第１推進エネルギ又は第２推進エネルギが推進装置に供給されるように、第１エネルギ変換器及び第２エネルギ変換器を制御する。
従って、飛行段階に応じて、第１動作状態又は第２動作状態が選択されてよく、この選択は制御装置により設定することができる
例えば、推進装置から多量の推進エネルギが必要な場合、制御装置は自動的に第１動作状態にスイッチが切り替わり、一方、少量の出力が必要な場合、制御装置は、第１エネルギ変換器又は第２エネルギ変換器が推進エネルギを発生する第２動作状態にスイッチが切り替わる。
こうして、不必要なエネルギ消費を避けることができる。
例えば、巡航中の推進装置は、少量の推進エネルギが必要な状態にあり、第１エネルギ変換器又は第２エネルギ変換器が完全に分離されていてよい。
こうして、摩擦エネルギにより生じる損失、及びエネルギ変換器の１つが、例えば、アイドル状態で回転する場合の損失を削減することができる。
【００３１】
本発明の方法の別の一例示的実施形態によると、第１エネルギ変換器及び第２エネルギ変換器により、所定の飛行段階に応じて、推進エネルギが供給される。
航空機の場合、「飛行段階」とは、例えば、離陸、着陸又は巡航飛行段階をいう。
離陸及び着陸段階では、航空機は、それぞれ上昇段階及び下降段階にあり、かかる段階では一層多くの推進エネルギを必要とする。
これと対照的に、巡航飛行段階では、削減された量の推進エネルギを必要とし、そのため、少量の推進エネルギが必要となる。
【００３２】
航空機の別の一例示的実施形態によると、航空機は、外側輪郭を有する。
この配列では、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器の少なくとも１つの変換器が外側輪郭の内部に設けてある。
航空機の「外側輪郭」とは、例えば、航空機の内部を外部流環境から分離する航空機表面をいう。
第１エネルギ変換器及び／又は第２エネルギ変換器は外側輪郭の内部に設置してあり、そのため、外部流環境に突出していないので、抗力が削減され、それにより燃料及び汚染物質排出を削減することができる。
【００３３】
推進装置の実施形態は、本発明の方法、使用、及び航空機、またその逆にも適用される。
【００３４】
さらに、第１エネルギ変換器及び第２エネルギ変換器以外にも、例えば、推進エネルギを発生して推進装置に供給する、多数のエネルギ変換器が使用されてもよい。
その上、第１燃料及び第２燃料で作動する以外にも、各エネルギ変換器は、例えば、多数の異なる燃料で作動されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
以下に、本発明のさらなる説明とより良い理解のために、同封の図面を参照しながら例示的実施形態をより詳細に記載する。
【図１】公知となっている推進装置の線図である。
【図２】２つのエネルギ変換器と１つのタンクとを有する、本発明の一例示的実施形態の線図である。
【図３】２つのエネルギ変換器と１つのタンクとを有する別の一例示的実施形態の線図である。
【図４】２つのエネルギ変換器と２つのタンクとを有する一例示的実施形態の線図である。
【図５】２つのエネルギ変換器と１つのタンクとを有する一例示的実施形態の線図である。
【図６】２つの燃料経路を備えた二価エネルギ変換器の一例示的実施形態の線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
異なる図面にある同一又は類似な部品は、同じ参照符号を有する。
図面の例は、線図であり、計測用ではない。
【００３７】
図２は、航空機用推進装置の一例示的実施形態である。
推進装置は、第１エネルギ変換器４、第２エネルギ変換機５及び推進装置１とからなる。
第１エネルギ変換器４は、第１推進エネルギを供給し、第２エネルギ変換器５は、第２推進エネルギを供給する。
この配列では、第１エネルギ変換器４及び第２エネルギ変換器５は、推進装置１に第１推進エネルギ及び第２推進エネルギを供給するように適合されている。
推進装置１は、第１推進エネルギ及び第２推進エネルギから前方推進力を発生してもよい。
【００３８】
図１は、最先端技術で知られている推進装置である。
推進装置１は、第１推進シャフト２を介して、第１エネルギ変換器４に接続されている。
タンク６から、第１エネルギ変換器４は燃料を取得し、それを第１エネルギ変換器４が推進エネルギに変換する。
推進エネルギは、第１推進シャフト２により推進装置１に供給される。
例えば、エアースクリュー又はプロペラ１は、第１推進シャフト２を介して推進エネルギを供給し、その推進エネルギは、例えば、ピストンエンジン４により供給される。
【００３９】
図２は、既に記載の、本発明の第１の例示的実施形態を示す。
第１推進シャフト２及び第２推進シャフト７により、第１エネルギ変換器４及び第２エネルギ変換器５は、第１推進エネルギ及び第２推進エネルギを推進装置１に供給する。
第１エネルギ変換器４及び第２エネルギ変換器５は、連結装置３を介して連結されてもよい。
両方のエネルギ変換器は、第１タンク６から第１燃料を受け取ってもよい。
第１タンク６の第１燃料から、前記ニつのエネルギ変換器４、５は推進エネルギを発生してもよい。
【００４０】
要求に応じて連結装置３により、第２推進シャフト７を第１推進シャフト２に接続してもよく、この結果、第２エネルギ変換器５が第２推進エネルギを推進装置１に供給する。
例えば、少量の推進エネルギを必要とする場合、第２推進シャフト７を第１推進シャフト２から連結装置により連結を解いてもよく、この結果、第１エネルギ変換器を有する第１推進シャフト２のみが第１推進エネルギを供給する。
推進シャフト７とそれ伴う第２エネルギ変換器との不必要なアイドル状態がこうして防止され、この結果、例えば摩擦による損失を防止することができる。
【００４１】
また、第１エネルギ変換器と第２エネルギ変換器のデザインは異なっていてもよい。
第１エネルギ変換器は、例えば、ピストンエンジンを備えていてもよいし、第２エネルギ変換器が電動モータを備えていてもよく、このエンジンとモータが、双方共にか、又はそれぞれが別個に推進エネルギを第１推進シャフト２及び／又は第２推進シャフト７に供給してもよい。
【００４２】
図２に係わる例示的実施形態では、飛行段階に応じて、推進エネルギのエネルギ要求を設定することが可能である。
例えば、離陸又は着陸段階では、航空機は両方のエネルギ変換器で推進エネルギを発生してもよく、一方、巡航飛行では、１つのエネルギ変換器のみで推進エネルギを発生してもよい。
こうして、大幅なエネルギ損失を受けることなく、必要に応じて効率よく推進エネルギを供給することが可能となる。
【００４３】
図３は、推進装置の別の一例示的実施形態である。
図３に示すように、第１エネルギ変換器は、第１連結装置８により推進装置１に接続されてもよく、また、第２エネルギ変換器５は、第３連結装置８で推進装置１に接続されてもよい。
従って、第１エネルギ変換器４と第２エネルギ変換器５との実動時間数は、公平に分配することが可能である。
例えば、単一エンジン稼動の場合、実動時間数をニつのエネルギ変換器４、５間で公平に分割することができる。
こうして、個々のエネルギ変換器の異なる実動サイクルを防止でき、それにより保守努力及びそれに伴う保守費用とを削減することが可能である。
【００４４】
図４は、各エネルギ変換器がそれぞれ独自のタンク６、１１を有する別の一例示的実施形態である。
従って、第１エネルギ変換器４は第１タンク６を有し、第２エネルギ変換器５は第２タンク１１を有する。
第２エネルギ変換器は、第１連結装置３を介して、第２推進シャフト７により第２推進シャフト２に接続されてもよい。
これにより、異なるエネルギ変換器４、５を使用する選択肢が提供され、しかもかかる変換器は異なる燃料を使用する。
例えば、第１タンク１がケロシンンからなる場合、燃焼室は第１エネルギ変換器４として使用されてもよく、また、第２タンク４が電気エネルギを供給するために電池からなる場合、電動モータを第２エネルギ変換器５として使用してもよい。
こうして、要求に応じて、個々のエネルギ変換器４、５の適した特徴を使用することができる。
例えば、航空機が空港近辺にいる場合、例えば、環境的に優しい１つのエネルギ変換器４，５により、例えば全く排出ガスを出さない電動モータを介して推進エネルギを発生してもよい。
【００４５】
さらに、例えば、異なる飛行高度で、特定の１つのエネルギ変換器４，５を使用してもよい。
１つのエネルギ変換器４、５が、例えば、水素で作動されている場合、水が排ガスとして生じる。
高度が１万マイル以下では、この水は、２週間から最高６週間、大気に留まる。
一方、二酸化炭素は、最高約１００年間、大気に留まると考えられている。
従って、例えば、水素駆動型エネルギ変換器は、１万マイルまでに使用し、１万マイルからはエネルギ変換器として燃焼室による従来の推進を利用してもよい。
このように、経済的態様以外に、生態学的態様にも推進装置を設定することができる。
【００４６】
図５は、燃料を第１タンク６から取得する第１エネルギ変換器４と第２エネルギ変換器５とを有する、本発明の一例示的実施形態である。
第１エネルギ変換器４又は第２エネルギ変換器５のそれぞれの推進エネルギは、推進シャフト２、２’及び第２推進シャフト７、７’を介して、推進装置１に伝達されてもよい。
例えば、第１かさ歯車配置１８及び第２かさ歯車配置１９等の多様な引受（ギヤ）を介して、各推進エネルギは推進装置１までのかなりの距離を伝達されてもよい。
従って、例えば、第１エネルギ変換器及び／又は第２エネルギ変換器は、第１推進装置１から離れるように設けられてもよい。
エネルギ変換器４，５は、必要に応じて、第２連結装置８又は第３連結装置９を介して接続されてもよい。
【００４７】
従って、例えば、航空機内に、タンク６と第１エネルギ変換器４と第２エネルギ変換器５とを統合することが可能である。
第１エネルギ変換器４、第２エネルギ変換器５及びタンク６を、例えば、航空機の外側輪郭の内部に設けると、推進装置１のみが航空機の外側輪郭の外部にある自由な気流内にあることになる。
従って、抗力を削減することが可能となり、流れ抵抗による損失を削減することができる。
【００４８】
図６は、１つのエネルギ変換器４、５の一例示的実施形態であり、変換器は第１タンク６から第１燃料を取得し、第２タンク１１から第２燃料を取得する。
この配列では、第１燃料と第２燃料とは異なってもよい。
従って、前記１つのエネルギ変換器４、５は、二価であっても、またハイブリッド設計で構成されてもよい。
これは、前記１つのエネルギ変換器４、５が、例えば、一方では従来のケロシン燃料により、また他方では、例えば、天然ガスにより推進エネルギを発生してもよい。
こうして、経済的及び生態学的要件に応じて、第１又は第２燃料による燃料供給を選択することができ、そのため、推進装置は推進エネルギ又は前方推進力を効果的かつ環境的に優しい様式で供給することができる。
従って、例えば、飛行場の近傍等の、人口密集地域では、環境的に優しい燃料を使用し、巡航飛行中は、効率的な燃料だが汚染物質の量の増大に関係する燃料を使用することが可能である。
【００４９】
エネルギ変換器６、１１の連結装置３、８、９を制御するために、推進エネルギを発生するための第１エネルギ変換器４又は第２エネルギ変換器５を、要件に応じて自動的に自ら行う方式で接続する制御装置が使用されてもよい。
このように、第１推進エネルギ又は第２推進エネルギの手動制御以外に、自動制御も可能で、それにより、経済的で環境的にも優しい推進装置を提供することができる。
【００５０】
また、「備える」や「含む」が他のエレメントや工程を除外しなく、また、「１」や「１つ」が複数を除外しないことを指摘しておく。
さらに、上記の例示的実施形態の１つに関して記載された特徴又は工程は、上記記載の他の例示的実施形態の他の特徴又は工程と組み合わせて使用されてもよいことを指摘しておく。
請求項の参照符号は、制限条件と解釈されるべきではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１エネルギ変換器（４）と、
第２エネルギ変換器（５）と、
推進装置（１）と、
第１燃料を有する第１タンク（６）と、
第２燃料を有する第２タンク（１０）とを備え、
前記第１エネルギ変換器（４）は、第１推進エネルギを供給し、
前記第２エネルギ変換器（５）は、第２推進エネルギを供給し、
前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）は、前記推進装置（１）に前記第１推進エネルギと前記第２推進エネルギとを供給するように適合され、
前記推進装置（１）は、前記第１推進エネルギおよび前記第２推進エネルギの少なくとも一方によって前方推進力を発生させるように適合し、
前記第１タンク（６）は、少なくとも前記第１燃料を有する前記第１エネルギ変換器（４）に供給するように適合し、
前記第２タンク（１０）は、少なくとも前記第２燃料を有する前記第２エネルギ変換器（５）に供給するように適合し、
前記第１燃料は、前記第２燃料と異なり、
前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）の少なくとも一方の変換器は、前記第１燃料および前記第２燃料によって作動可能である、ことを特徴とする航空機用の推進装置。
【請求項２】
前記第１エネルギ変換器（４）は、前記第２エネルギ変換器（５）とは異なる、ことを特徴とする請求項１に記載の推進装置。
【請求項３】
第１推進シャフト（２）と、
第２推進シャフト（７）とを更に備え、
前記第１推進シャフト（２）は、前記推進装置（１）に前記第１エネルギ変換器（４）の前記第１推進エネルギを伝達するように適合し、
前記第２推進シャフト（２）は、前記推進装置（１）に前記第２エネルギ変換器（５）の前記第２推進エネルギを伝達するように適合する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の推進装置。
【請求項４】
第１連結装置（３）を更に備え、
前記第１推進シャフト（２）および前記第２推進シャフト（７）は、前記第１連結装置（３）によって連結するように適合する、ことを特徴とする請求項３に記載の推進装置。
【請求項５】
第２連結装置（８）と、
第３連結装置（９）を更に備え、
前記第１推進シャフト（２）は、前記第２連結装置（８）によって前記推進装置（１）に連結するように適合し、前記第１推進エネルギは、前記推進装置（１）に伝達可能になり、
前記第２推進シャフト（７）は、前記第３連結装置（９）によって前記推進装置（１）に連結するように適合し、前記第２推進エネルギは、前記推進装置（１）に伝達可能になる、ことを特徴とする請求項３に記載の推進装置。
【請求項６】
前記第１燃料を有する前記第１タンク（６）を更に備え、
前記第１タンク（６）は、前記第１燃料を前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）に供給するように適合する、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の推進装置。
【請求項７】
前記第１タンク（６）は、前記第１燃料を前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）に供給するように適合し、
前記第２タンク（１０）は、前記第２燃料を前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）に供給するように適合する、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つ記載の推進装置。
【請求項８】
前記第１燃料および前記第２燃料の少なくとも一方は、ガソリン、灯油、ディーゼル油、水素、メタン、天然ガスおよび合成炭化水素を含む群から選択される、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の推進装置。
【請求項９】
前記推進装置（１）は、ターボプロペラ推進装置、ジェットエンジン、バイパスを有するジェットエンジンおよびプロペラ推進装置を含む群から選択される、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載の推進装置。
【請求項１０】
前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）の少なくとも一方の変換器は、ガスタービン、回転ピストンエンジンおよび電気モータを含む群から選択される、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の推進装置。
【請求項１１】
制御装置を更に備え、
前記制御装置は、前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）を制御するように適合する、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の推進装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）を制御するように適合され、
第１動作状態において前記第１推進エネルギおよび前記第２推進エネルギは、前記推進装置（１）に供給可能であり、
前記制御装置は、前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）を制御するように適合され、
第２動作状態において前記第１推進エネルギまたは前記第２推進エネルギは、前記推進装置（ｌ）に供給可能である、ことを特徴とする請求項１１に記載の推進装置。
【請求項１３】
第１燃料または第２燃料を付加的に第１エネルギ変換器（４）に作用させるステップと、
第１エネルギ変換器（４）によって第１推進エネルギを供給するステップと、
第２エネルギ変換器（５）によって第２推進エネルギを供給するステップと、
前記第１推進エネルギおよび前記第２推進エネルギを推進装置（１）に供給するステップと、
前記推進装置（１）によって前方推進力を発生させるステップとを含み、
前記第１燃料は、前記第２燃料と異なる、ことを特徴とする航空機の推進方法。
【請求項１４】
所定の飛行段階に応じて、前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）によって前記推進エネルギを供給するステップを含む、ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
航空機の請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の前記推進装置の使用。
【請求項１６】
請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の推進装置を備える航空機。
【請求項１７】
前記航空機は、外側の輪郭線を有し、
前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）の少なくとも一方の変換器は、前記外側の輪郭線の内側に配置される、ことを特徴とする請求項１６に記載の航空機。
【請求項１】
第１エネルギ変換器（４）と、
第２エネルギ変換器（５）と、
推進装置（１）と、
第１燃料を有する第１タンク（６）と、
第２燃料を有する第２タンク（１０）とを備え、
前記第１エネルギ変換器（４）は、第１推進エネルギを供給し、
前記第２エネルギ変換器（５）は、第２推進エネルギを供給し、
前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）は、前記推進装置（１）に前記第１推進エネルギと前記第２推進エネルギとを供給するように適合され、
前記推進装置（１）は、前記第１推進エネルギおよび前記第２推進エネルギの少なくとも一方によって前方推進力を発生させるように適合し、
前記第１タンク（６）は、少なくとも前記第１燃料を有する前記第１エネルギ変換器（４）に供給するように適合し、
前記第２タンク（１０）は、少なくとも前記第２燃料を有する前記第２エネルギ変換器（５）に供給するように適合し、
前記第１燃料は、前記第２燃料と異なり、
前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）の少なくとも一方の変換器は、前記第１燃料および前記第２燃料によって作動可能である、ことを特徴とする航空機用の推進装置。
【請求項２】
前記第１エネルギ変換器（４）は、前記第２エネルギ変換器（５）とは異なる、ことを特徴とする請求項１に記載の推進装置。
【請求項３】
第１推進シャフト（２）と、
第２推進シャフト（７）とを更に備え、
前記第１推進シャフト（２）は、前記推進装置（１）に前記第１エネルギ変換器（４）の前記第１推進エネルギを伝達するように適合し、
前記第２推進シャフト（２）は、前記推進装置（１）に前記第２エネルギ変換器（５）の前記第２推進エネルギを伝達するように適合する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の推進装置。
【請求項４】
第１連結装置（３）を更に備え、
前記第１推進シャフト（２）および前記第２推進シャフト（７）は、前記第１連結装置（３）によって連結するように適合する、ことを特徴とする請求項３に記載の推進装置。
【請求項５】
第２連結装置（８）と、
第３連結装置（９）を更に備え、
前記第１推進シャフト（２）は、前記第２連結装置（８）によって前記推進装置（１）に連結するように適合し、前記第１推進エネルギは、前記推進装置（１）に伝達可能になり、
前記第２推進シャフト（７）は、前記第３連結装置（９）によって前記推進装置（１）に連結するように適合し、前記第２推進エネルギは、前記推進装置（１）に伝達可能になる、ことを特徴とする請求項３に記載の推進装置。
【請求項６】
前記第１燃料を有する前記第１タンク（６）を更に備え、
前記第１タンク（６）は、前記第１燃料を前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）に供給するように適合する、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の推進装置。
【請求項７】
前記第１タンク（６）は、前記第１燃料を前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）に供給するように適合し、
前記第２タンク（１０）は、前記第２燃料を前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）に供給するように適合する、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つ記載の推進装置。
【請求項８】
前記第１燃料および前記第２燃料の少なくとも一方は、ガソリン、灯油、ディーゼル油、水素、メタン、天然ガスおよび合成炭化水素を含む群から選択される、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の推進装置。
【請求項９】
前記推進装置（１）は、ターボプロペラ推進装置、ジェットエンジン、バイパスを有するジェットエンジンおよびプロペラ推進装置を含む群から選択される、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載の推進装置。
【請求項１０】
前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）の少なくとも一方の変換器は、ガスタービン、回転ピストンエンジンおよび電気モータを含む群から選択される、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の推進装置。
【請求項１１】
制御装置を更に備え、
前記制御装置は、前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）を制御するように適合する、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の推進装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）を制御するように適合され、
第１動作状態において前記第１推進エネルギおよび前記第２推進エネルギは、前記推進装置（１）に供給可能であり、
前記制御装置は、前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）を制御するように適合され、
第２動作状態において前記第１推進エネルギまたは前記第２推進エネルギは、前記推進装置（ｌ）に供給可能である、ことを特徴とする請求項１１に記載の推進装置。
【請求項１３】
第１燃料または第２燃料を付加的に第１エネルギ変換器（４）に作用させるステップと、
第１エネルギ変換器（４）によって第１推進エネルギを供給するステップと、
第２エネルギ変換器（５）によって第２推進エネルギを供給するステップと、
前記第１推進エネルギおよび前記第２推進エネルギを推進装置（１）に供給するステップと、
前記推進装置（１）によって前方推進力を発生させるステップとを含み、
前記第１燃料は、前記第２燃料と異なる、ことを特徴とする航空機の推進方法。
【請求項１４】
所定の飛行段階に応じて、前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）によって前記推進エネルギを供給するステップを含む、ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
航空機の請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の前記推進装置の使用。
【請求項１６】
請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の推進装置を備える航空機。
【請求項１７】
前記航空機は、外側の輪郭線を有し、
前記第１エネルギ変換器（４）および前記第２エネルギ変換器（５）の少なくとも一方の変換器は、前記外側の輪郭線の内側に配置される、ことを特徴とする請求項１６に記載の航空機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２０１０−５１０９３０（Ｐ２０１０−５１０９３０Ａ）
【公表日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３８６９０（Ｐ２００９−５３８６９０）
【出願日】平成１９年１１月２６日（２００７．１１．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０６２７９６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０６５０６５
【国際公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（５０４４６７４８４）エアバス・オペレーションズ・ゲーエムベーハー (268)
【公表日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２６日（２００７．１１．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０６２７９６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０６５０６５
【国際公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（５０４４６７４８４）エアバス・オペレーションズ・ゲーエムベーハー (268)
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