技术领域
[0001] 本
发明涉及一种飞行器制冷系统和一种用于运行飞行器制冷系统的方法。
背景技术
[0002] 飞行器
空调系统用于在飞行器机舱内调节和维持所期望的压
力、所期望的
温度和所期望的空气湿度。此外，飞行器空调系统还向飞行器机舱中供应充足的新鲜空气，以确保飞行器机舱内存在规定的最低含量的新鲜空气。从EP 2 735 510 A1或US 2014/0144163 A1已知一种飞行器空调系统，其中使用以两相的制冷剂驱动的制冷机，从而冷却由多级的
压缩机所压缩的环境空气。制冷机包括制冷剂回路，在该制冷剂回路中布置有压缩机、
液化器、膨胀
阀和由待冷却的环境空气流经的
蒸发器。从飞行器的
推进器或辅助动力系统获取的引气被用于驱动制冷机的压缩机并且被用于驱动用于压缩环境空气的多级的压缩机。
[0003] 从DE 10 2015 222 193 A1已知一种飞行器空调系统，其中机舱排气
涡轮机使机舱排气膨胀并且驱动布置在共用的轴上的环境空气压缩机。由此，从飞行器机舱排出的排气的压力(该压力从确定的飞行高度开始超过飞行器外部的环境压力)被用于
能量回收。
发明内容
[0004] 本发明的基本目的在于，使得可以实现对飞行器空调系统的更高效的使用。本发明的基本目的还在于，给出一种用于运行飞行器制冷系统的方法。
[0005] 这个目的通过提供下述这样一种飞行器制冷系统以及用于运行飞行器制冷系统的方法来实现。
[0006] 上述飞行器制冷系统包括由环境空气流经的环境空气管线，所述环境空气管线与飞行器机舱连接，以便将所述环境空气传送到所述飞行器机舱。例如，环境空气管线可以额外地或排他地与飞行器空调系统的混合器连接，以便为混合器供应从飞行器环境所获取的环境空气。连接到环境空气管线的混合器可以是飞行器空调系统的预混合器或主混合器，除了来自环境空气管线的环境空气之外，还为该混合器供应从飞行器机舱排出的有待借助于飞行器空调系统进行空气调节的再循环空气。在混合器中将来自环境空气管线的环境空气与从飞行器机舱排出的再循环空气混合。最后，在混合器中所产生的混合空气用于对飞行器机舱进行空气调节。
[0007] 此外，飞行器制冷系统包括布置在环境空气管线中的至少一个环境空气压缩机，所述至少一个环境空气压缩机用于压缩流经环境空气管线的环境空气。尤其从一定的飞行高度以上需要压缩环境空气，以便保证有待进行空气调节的飞行器机舱所期望的空气压力。
[0008] 此外，飞行器制冷系统包括机舱排气涡轮机，该机舱排气涡轮机与机舱排气管线连接并且与布置在环境空气管线中的至少一个环境空气压缩机联接。所述机舱排气涡轮机被配置成用于使流经机舱排气管线的机舱排气膨胀并且驱动布置在环境空气管线中的至少一个环境空气压缩机。由此，在飞行器制冷系统中，从飞行器机舱排出的排气的压力(该压力可以在配备有飞行器制冷系统的飞行器的飞行运行中从一定的飞行高度开始超过飞行器外部的环境压力)被用于能量回收。从机舱排气中回收的能量被用于驱动至少一个环境空气压缩机。通过额外地供应环境空气可以降低飞行器空调系统的能量消耗，因为在藉由飞行器空调系统对飞行器机舱进行空气调节时需要更少的引气。
[0009] 此外，飞行器制冷系统包括传动装置，所述传动装置被配置成用于将机舱排气涡轮机与环境空气压缩机联接并且设置环境空气压缩机的转速。这可以实现在最佳的转速范围内运行环境空气压缩机和机舱排气涡轮机。由此，可以更高效地为飞行器机舱传送环境空气，这例如当机舱排气涡轮机与环境空气压缩机之间存在共用的、固定的轴时可能是这种情况。
[0010] 最后，飞行器制冷系统包括与传动装置联接的马达，所述马达被配置成用于驱动布置在环境空气管线中的至少一个环境空气压缩机。机舱排气涡轮机能够实现能量回收并且由此能够实现飞行器空调系统的能量消耗的降低，而传动装置和与之联接的马达的使用允许在更大的时间范围上和更广的使用范围下使用环境空气压缩机。尤其，给环境空气压缩机配备有另外的动力源，使得环境空气压缩机也可以独立于由机舱排气涡轮机提供的功率而被驱动。
[0011] 例如，取决于所述机舱排气涡轮机的运行控制传动装置和/或马达，该控制使环境空气压缩机可以以压缩到设定机舱压力的方式为所述飞行器机舱或混合器供应流经所述环境空气管线的环境空气和/或为所述飞行器机舱或混合器供应恒定体积流量的经压缩的环境空气。这样可以在传动装置上设置预定的
传动比和/或以预定的转速运行马达，使得环境空气压缩机恒定地运行(即使在机舱排气涡轮机的功率
波动的情况下)。通过由此所获得的恒定体积流量的经压缩的环境空气，飞行器空调系统的另外的部件(所述部件为飞行器机舱或混合器供应新鲜空气)或设置在环境空气管线中的另外的环境空气压缩机同样可以恒定地运行，由此总体上对飞行器的空气调节更高效。此外，总体上可以提供更大体积流量的经压缩的环境空气，由此飞行器空调系统的其余部件需要更少的引气。
[0012] 飞行器制冷系统可以是独立的单元，除了现有的飞行器空调系统之外所述单元也可以被安装到飞行器中。因此，飞行器制冷系统可以辅助现有的飞行器空调系统(在已存在的飞行器中)，由此可以使飞行器空调系统更高效地运行。当然，飞行器制冷系统也可以在新建造飞行器时被集成到飞行器空调系统中。
[0013] 马达可以是
液压马达或替代性地是电动马达。跟电动马达相比，液压马达不需要或更少地需要冷却，而用于为液压马达提供
液压液体的线路更重。因此，在需要短的液压线路的情况下，液压马达是非常适合的，而在已经存在对电动马达的足够冷却的情况下，电动马达是非常适合的。
[0014] 例如，液压马达可以连接至液压系统，所述液压系统通常设置为用于操纵配备有飞行器制冷系统的飞行器的
起落架。飞行器空调系统经常安装在飞行器的机腹中，在所述机腹中(或至少在其环境中)通常也安装有飞行器的起落架的一部分。由此，用于使起落架收回和伸出的高容量的液压系统可以在其操纵之前和之后用于飞行器制冷系统的液压马达，而不一定要安装额外容量的液压系统。
[0015] 此外，飞行器制冷系统可以包括鼓
风机，所述鼓风机被配置成用于使空气在
冲压空气通道中运动。这样的鼓风机主要在飞行器的地面运行时使用，以便为布置在冲压空气通道中的部件提供足够的环境空气。此外，飞行器制冷系统还包括辅助线路，所述辅助线路与马达和鼓风机联接，并且被配置成用于驱动鼓风机。辅助线路可以由马达的轴的相反侧体现，所述马达的轴经由传动装置与环境空气压缩机联接。替代性地，辅助线路也可以是马达的独立的轴，除了马达的
主轴之外所述轴也被驱动。
[0016] 替代性地或额外地，飞行器制冷系统可以包括辅助传动装置，所述辅助传动装置被配置成用于将马达与鼓风机联接并且设置鼓风机的转速。辅助传动装置可以描述为独立的传动装置，所述传动装置与马达的主轴或辅助线路联接。替代性地，辅助传动装置也可以是将马达与环境空气压缩机联接的传动装置的一部分。换言之，除了用于环境空气压缩机的
驱动轴之外，辅助传动装置还提供用于鼓风机的另一驱动轴。
[0017] 由此，马达不仅可以形成环境空气压缩机的第二动力源，而且可以驱动鼓风机。这可以实现，省去鼓风机专用的
驱动器，由此可以节省重量。
[0018] 飞行器制冷系统可以包括热学联接装置。所述热学联接装置进而可以被配置成用于与作为
散热装置的制冷机连接，以便在将所述环境空气供应到飞行器机舱之前将来自流经所述环境空气管线的环境空气的热量传递至所述制冷机。例如，飞行器空调系统的制冷机包括由制冷剂流经的制冷剂回路并且可以包括布置在制冷剂回路中的制冷剂压缩机。在此可以涉及膨胀式制冷机或
蒸汽压缩式制冷机。热学联接装置在这种情况下例如以设计为
蒸发器的换热器的形式实现并且与环境空气管线热学地联接，以便在将环境空气供应到飞行器机舱或飞行器空调系统的混合器之前将来自流经环境空气管线的环境空气的热量传递到在制冷剂回路中循环的制冷剂中。因此，在飞行器空调系统中进行另外的空气调节过程，其中环境空气首先由环境空气压缩机压缩并且然后通过将热量传递到在制冷机的制冷剂回路中循环的制冷剂中被冷却至所期望的温度。通过在环境空气压缩机中对环境空气的适当地预压缩，这个空气调节过程中的效率可以根据需求被控制。
[0019] 飞行器制冷系统还可以包括控制装置，所述控制装置被配置成用于取决于所述机舱排气涡轮机的运行来控制所述传动装置和/或马达。因此，控制装置可以这样设置传动装置的传动比和/或马达的转速，使得环境空气压缩机恒定地运行。例如，可以取决于机舱排气涡轮机的运行这样控制传动装置和/或马达，使得环境空气压缩机为飞行器机舱或混合器供应恒定体积流量的经压缩的环境空气。此外，控制装置可以检测机舱排气涡轮机的功率、转速和/或转矩并且取决于所检测的变量来控制传动装置和/或马达。因此，机舱排气涡轮机的波动可以藉由传动装置和/或马达来补偿。当然，马达也可以这样由控制装置控制，使得环境空气压缩机仅藉由马达驱动。
[0020] 最后，控制装置也被配置成用于检测制冷机的失效。在这样的情况下，控制装置可以取决于制冷机的失效这样控制传动装置和/或马达，使得环境空气压缩机为飞行器机舱或混合器供应针对紧急情况所需的最小体积流量的经压缩的环境空气。这保证了为飞行器机舱提供足够的新鲜空气。替代性地或额外地，控制装置还可以被配置成用于这样控制传动装置和/或马达，使得环境空气压缩机维持针对紧急情况至少所需的机舱压力。
[0021] 因为制冷机的失效尤其在更大的飞行高度上由于随之发生飞行器机舱中的压力下降是存在问题的，所以在这种情况下飞行器制冷系统很好地为飞行器机舱供应新鲜空气。尤其，当飞行器制冷系统设置为独立的组件时，可以由此为飞行器机舱进行冗余的新鲜空气供应。此外，飞行器机舱内的压力下降可以通过以下方式减缓：尽可能快速地减少机舱排气的体积流量并且马达替代了环境空气压缩机的运行。这延长了飞行器机舱压力下降的时间范围，或防止飞行器机舱压力完全下降到环境
水平。这个延长的时间范围提高了乘客的安全性，从而使飞行器具有足够的时间来降低到安全的
巡航高度。此外可能的是，省去针对飞行器机舱中的上述压力下降的紧急情况而提供的紧急情况冲压空气阀瓣。这个紧急情况冲压空气阀瓣通常仅在紧急情况下打开，以便经由冲压空气的冲压压力将新鲜空气输送到飞行器机舱内。当传动装置和/或马达被设置成使得环境空气压缩机为飞行器机舱提供可足够用的环境空气(新鲜空气)时，可以省去紧急情况冲压空气阀瓣，由此减少在飞行器的外蒙皮上的开口和阀瓣并且改善飞行器的空
气动力学特性。
[0022] 在此，术语“下游”或“上游”涉及
流体经过分别描述的管线的流体(例如冲压空气通道中的冲压空气、或环境空气管线中的环境空气、或排气管线中的排气)的流动方向。
[0023] 此外，飞行器制冷系统可以包括机舱排气阀，所述机舱排气阀布置在所述机舱排气涡轮机的出口的下游，并且被配置成用于将流经所述机舱排气管线的机舱排气选择性地经由所述机舱排气管线的第一区段、在布置在冲压空气通道中的至少一个换热器的上游引导至所述冲压空气通道中，或者经由所述机舱排气管线的第二区段引导至出口，所述出口使机舱排气沿与配备有所述飞行器制冷系统的飞行器的飞行方向相反的方向排出到所述飞行器的环境中。一方面，这允许使用膨胀后的机舱排气来冷却布置在冲压空气通道中的至少一个换热器。由此，可以降低与至少一个换热器关联的飞行器空调系统的冲压空气需求以及由此将冲压空气供应到飞行器空调系统中所造成的
空气动力学的阻力。另一方面，将机舱排气经由第二区段引导至出口允许：将膨胀后的机舱排气用于减少在冲压空气通道出口处的
湍流或飞行器外蒙皮上的其他的排气出口处的湍流。换言之，改善了推力，因为与飞行方向相反的机舱排气的出口向飞行器提供了额外的推动。所有这些可以实现飞行器
燃料消耗的减少。当然，机舱排气阀也可以这样设置，即机舱排气被部分引导至机舱排气管线的第一区段，并且同样被部分地被引导至机舱排气管线的第二区段中。
[0024] 为此任选地，机舱排气阀可以配备有温度
传感器或与温度传感器相连接或者借助于温度传感器被(例如被控制装置)控制。温度传感器被配置成用于测量流经机舱排气涡轮机下游的机舱排气管线的机舱排气的温度。在一个实例中，温度传感器被配置成用于基于所测量的机舱排气的温度来控制机舱排气阀。替代性地，取决于所测量的温度藉由另外的部件(例如用于阀的
致动器)来进行控制。在一个非常简单的
实施例中，机舱排气阀配备有改
变形状的致动器，所述致动器取决于温度(在此为机舱排气温度)改变其形状。例如可以使用双金属。
[0025] 在环境空气管线的一个区段中，可以任选地在环境空气压缩机的下游布置有与机舱排气涡轮机上游的机舱排气管线热学地联接的
辅助加热器。辅助加热器优选地被配置成用于将来自流经环境空气压缩机下游的环境空气管线的环境空气的热量传递至流经机舱排气涡轮机上游的机舱排气管线的机舱排气。借助于辅助加热器可以提高进入机舱排气涡轮机的机舱排气的温度并且因此提高机舱排气涡轮机的功率。
[0026] 本
申请还提供了一种用于运行飞行器制冷系统的方法，在该方法中，将环境空气引导经过环境空气管线(所述环境空气管线与飞行器机舱和/或飞行器空调系统的混合器连接)，以便为飞行器机舱和/或混合器供应环境空气。在布置在环境空气管线中的至少一个环境空气压缩机中压缩流经环境空气管线的环境空气。此外，在与机舱排气管线连接的机舱排气涡轮机中使流经机舱排气管线的机舱排气膨胀，其中机舱排气涡轮机与布置在环境空气管线中的至少一个环境空气压缩机联接，并且驱动布置在环境空气管线中的至少一个环境空气压缩机。
[0027] 此外，该方法可以包括藉由传动装置来设置环境空气压缩机的转速，其中传动装置被配置成用于将机舱排气涡轮机与环境空气压缩机联接，并且最后包括：由与传动装置联接的马达来驱动布置在环境空气管线中的至少一个环境空气压缩机。
[0028] 在一个可变实施例中，其中马达是液压马达，液压液体从用于飞行器的起落架的致动的液压系统被供应给液压马达。
[0029] 此外，可以藉由鼓风机使空气在冲压空气通道中运动，其中马达与鼓风机藉由辅助线路联接，所述辅助线路被配置成用于驱动鼓风机。替代性地或额外地，藉由辅助传动装置将马达与鼓风机联接，所述辅助传动装置被配置成用于设置鼓风机的转速。
[0030] 该方法还可以包括由控制装置执行的不同控制步骤。例如，取决于机舱排气涡轮机的运行来控制传动装置和/或马达。替代性地或额外地，可以取决于机舱排气涡轮机的运行这样控制传动装置和/或马达，使得环境空气压缩机为飞行器机舱或混合器供应恒定体积流量的经压缩的环境空气。
[0031] 同样替代性地或额外地，可以取决于制冷机的失效这样控制传动装置和/或马达，使得环境空气压缩机为飞行器机舱或混合器供应针对紧急情况所需的最小体积流量的经压缩的环境空气。替代性地或额外地，可以这样控制传动装置和/或马达，使得环境空气压缩机维持针对紧急情况所需的最小机舱压力。在这种情况下，可选地提供制冷机，所述制冷机包括能够由制冷剂流经的制冷剂回路。制冷机作为散热装置与环境空气管线热学地联接，以便在将环境空气供应到飞行器机舱或混合器之前将来自流经环境空气管线的环境空气的热量传递到制冷机。例如，环境空气管线可以与在制冷剂回路中循环的制冷剂热学地联接。
附图说明
[0032] 现在借助示意性的附图详细解释本发明的优选实施方式，其中
[0033] 图1示出用于对飞行器机舱进行空气调节的飞行器制冷系统，
[0034] 图2示出用于运行飞行器制冷系统的方法，并且
[0035] 图3示出具有飞行器制冷系统的飞行器。
具体实施方式
[0036] 在图1中展示的飞行器制冷系统10包括可以由环境空气流经的环境空气管线130，该环境空气管线与飞行器机舱A连接，以便为飞行器机舱A供应从飞行器环境15获取的环境空气。在此，环境空气管线130可以例如与已经存在或额外安装的飞行器空调系统的混合器25连接，以便为混合器25供应从飞行器环境15获取的环境空气。在混合器25中将来自环境空气管线130的环境空气与从飞行器机舱排出的再循环空气混合。最后，在混合器25中所产生的混合空气用于对飞行器机舱进行空气调节。
[0037] 飞行器机舱在图1中由区域“A”抽象地表示，该区域涉及飞行器1(图3)的如下区域，该区域可以藉由飞行器制冷系统10和/或飞行器空调系统被施加压力，该压力大于飞行器环境15中的压力。用“B”表示的区域是飞行器的未加压区域。在此占主导的压力与飞行器环境15中的压力相对应，或者至少与低于飞行器机舱内的压力相对应。
[0038] 飞行器空调系统配备有制冷机20，该制冷机具有制冷剂回路。在制冷剂回路中所使用的制冷剂可以是两相的制冷剂，例如R134A(CH2F-CF3)、CO2或R-245fa(1,1,1,3,3-五氟丙烷)。制冷机还可以包括布置在制冷剂回路中的制冷剂压缩机21。
[0039] 环境空气管线130(尤其在环境空气管线130的区段130c中)与作为散热装置的制冷机20热学地联接，以便在将环境空气供应到飞行器机舱A和/或混合器25之前传递来自流经环境空气管线130的环境空气的热量。除了制冷剂压缩机21外，在制冷剂回路中还可以布置有
冷凝器、制冷剂贮液器、膨胀阀(全未示出)以及蒸发器27，该蒸发器将制冷机20与环境空气管线130热学地联接。
[0040] 环境空气管线130包括第一区段130a，在该第一区段中布置有环境空气压缩机101，该环境空气压缩机用于压缩流经环境空气管线130的第一区段130a的环境空气。环境空气压缩机101与机舱排气涡轮机102联接，该机舱排气涡轮机与机舱排气管线120连接。在运行中，机舱排气涡轮机102使流经机舱排气管线120的机舱排气膨胀并且驱动环境空气压缩机101。由此，从飞行器机舱A排出的排气的压力(该压力可以在配备有飞行器制冷系统10的飞行器1的飞行运行中从一定的飞行高度开始超过飞行器1外部的环境压力)可以被用于能量回收。从机舱排气中回收的能量被用于驱动环境空气压缩机101。
[0041] 环境空气压缩机101与机舱排气涡轮机102的联接藉由传动装置103来实现，该传动装置被配置成用于设置环境空气压缩机101的转速。此外，与传动装置103联接的马达104可以(额外地或排他地)驱动布置在环境空气管线130中的环境空气压缩机101。这可以实现环境空气压缩机101的连续运行和/或环境空气压缩机101在其最佳的转速范围内的运行，不受所排出的机舱排气与环境压力的压力差的影响。为此，传动装置103配备有两个驱动线路和一个输出线路，马达104和机舱排气涡轮机102所述驱动线路连接到，环境空气压缩机101连接至该输出线路。
[0042] 环境空气压缩机101由飞行器制冷系统10的控制装置105这样控制，使得该环境空气压缩机将流经环境空气管线130的第一区段130a的环境空气压缩至有待进行空气调节的飞行器机舱A内的设定机舱压力。替代性地或额外地，环境空气压缩机101也可以提供恒定体积流量的经压缩的环境空气。控制装置105尤其可以取决于机舱排气涡轮机102的运行来控制传动装置103和/或马达104。例如，传动装置103的传动比或马达104的转速可以由控制装置105这样设置，使得保证环境空气压缩机101的连续运行。另一控制情况是制冷机20失效，其中控制装置105这样控制环境空气压缩机101，使得该环境空气压缩机为飞行器机舱A和/或混合器25供应针对紧急情况所需的最小体积流量的经压缩的环境空气和/或环境空气压缩机101为飞行器机舱A和/或混合器25供应具有针对紧急情况所需的压力的环境空气。
[0043] 飞行器制冷系统10的控制装置105还可以取决于机舱排气的压力与经由环境空气管线130从飞行器环境供应到飞行器制冷系统10的环境空气的压力之差来控制机舱排气涡轮机102的运行。例如，控制装置105可以这样控制机舱排气涡轮机102的运行，使得只有当机舱排气的压力高于经由环境空气管线130从飞行器环境供应到飞行器制冷系统10的环境空气的压力时，机舱排气涡轮机102才被运行。当控制装置105取决于配备有飞行器制冷系统10的飞行器1的飞行高度来控制机舱排气涡轮机102的运行时，可以特别简单地控制机舱排气涡轮机102的运行；并且例如只有当飞行器1以预先确定的例如6000米的最小飞行高度(在该最小飞行高度时相对于海平面高度上的正常
大气压力减小的环境压力小于从飞行器机舱排出的排气的压力)飞行时，机舱排气涡轮机102才开始运行。
[0044] 控制装置105可以对应地控制马达104的运行。例如，当机舱排气涡轮机102(还)未处于运行时，马达104可以单独地驱动环境空气压缩机101。在这种情况下，也可以改变传动装置103的传动比，以补偿机舱排气涡轮机102与马达104之间的转速差。在除了机舱排气涡轮机102之外还运行马达104的情况下，传动装置103也可以这样被设置，使得马达104或机舱排气涡轮机102辅助性地驱动环境空气压缩机101。
[0045] 马达104可以是电动马达。替代性地，也可以使用液压马达。液压马达104能够连接至液压系统40。液压系统40可以是现有的液压系统，例如用于配备有飞行器制冷系统10的飞行器的起落架的致动的液压系统。这具有以下优点：可以使用足够高效的液压系统，该液压系统在飞行器1的大部分运行阶段中变成并非必须的，不一定要安装额外的用于马达104的液压系统。
[0046] 马达104也可以被鼓风机111使用。鼓风机111布置在冲压空气通道30中，并且可以经过冲压空气通道30来使冲压空气运动/运输冲压空气。鼓风机111可以直接与马达104联接，这样马达104的转速决定了鼓风机111的转速。替代性地，辅助线路112可以与马达104和鼓风机111联接，以便驱动鼓风机111。同样替代性地或额外地，可以设置有辅助传动装置110，该辅助传动装置将马达104与鼓风机111联接并且可以设置鼓风机111的转速。在这种情况下，马达104可以单独地驱动鼓风机111或辅助已存在的鼓风机马达113。
[0047] 在所展示的变形实施例中，冲压空气通道30可以在冲压空气通道开口31处连接到飞行器环境15。冲压空气通道开口31的横截面可以由可移动的阀
门35来改变并且与所需的冲压空气量适配。环境空气管线130连接在冲压空气通道30的沿冲压空气的流动方向位于上游的区段34中，这样环境空气可以经过冲压空气通道开口31流入环境空气管线130的第一区段130a中。冲压空气通道30的另一区段33可以通向冲压空气通道30的位于下游的出口开口32。在冲压空气通道30内冲压空气可以用于不同的目的。例如，在冲压空气通道30的区段33中可以布置有制冷机20的换热器22(呈一个或多个冷凝器的形式)。此外，制冷机20可以具有专用鼓风机23，该鼓风机布置在冲压空气通道30的区段33中。鼓风机23是可选的，并且只有鼓风机111的尺寸不能适当地用于冷却制冷机20的换热器22时才是必须的。
[0048] 在环境空气压缩机101下游的环境空气管线130的第二区段130b中布置有与机舱排气涡轮机102上游的机舱排气管线120热学地联接的辅助加热器121。在此，术语“下游”或“上游”涉及环境空气经过环境空气管线130的第二区段130b的流动方向或机舱排气经过机舱排气管线120的流动方向。在运行中，辅助加热器121将来自流经环境空气压缩机101下游的环境空气管线130的环境空气的热量传递至流经机舱排气涡轮机102上游的机舱排气管线120的机舱排气。辅助加热器121也可以绕过辅助加热器旁通管线(未示出)，其中辅助加热器旁通管线在第一环境空气压缩机101下游和辅助加热器121上游从环境空气管线130的第二区段130b分支，并且在辅助加热器121下游再次通入环境空气管线130的第二区段130b中。通过控制在进入环境空气管线130中的辅助加热器旁通管线的分支处的对应阀，辅助加热器121的选择性的运行并因此对从机舱排气涡轮机102排出的机舱排气的温度的控制变得可以实现。
[0049] 在一个可选的实施例中，环境空气管线130中的环境空气与机舱排气管线120中的机舱排气的额外的热耦合可以在换热器126中进行。换热器126布置在机舱排气涡轮机102下游的机舱排气管线120的区段122中，并且与环境空气管线130的第三区段130c热学地联接。第三区段130c相对于环境空气经过环境空气管线130的流动方向布置在环境空气管线130的第二区段130b的下游和辅助加热器121的下游。由此，可以
对流过环境空气管线130(在这种情况下在区段130c中)的环境空气进行预冷。
[0050] 在机舱排气管线120的位于机舱排气涡轮机102下游的区段122中布置有机舱排气阀125。这个机舱排气阀125可以将流经机舱排气管线120的机舱排气经由机舱排气管线120的第一区段123引导至冲压空气通道30中或经由机舱排气管线120的第二区段124引导至出口127。机舱排气管线120的第一区段123在布置在冲压空气通道30中的换热器22上游通入冲压空气通道30中。出口127这样布置在飞行器1的外侧，使得机舱排气沿与飞行器1的飞行方向相反的方向排出。由此可以减少在飞行期间在冲压空气通道出口32处产生湍流。机舱排气阀125也可以将机舱排气的分流同时引导至机舱排气管线120的第一区段123和机舱排气管线120的第二区段124中(例如当只需将少量的机舱排气用于冷却制冷机20的换热器22时)。
[0051] 机舱排气阀125可以配备有温度传感器(未单独示出)或与温度传感器连接，该温度传感器被配置成用于测量流经机舱排气涡轮机102下游的机舱排气管线120的机舱排气，以便基于所测量的机舱排气的温度来控制机舱排气阀125。例如，温度传感器可以与控制机舱排气阀125的控制装置105连接。替代性地，温度传感器也可以作为机舱排气阀125的致动器或被集成在该致动器中，使得可以取决于环境空气的温度来直接控制机舱排气阀125。
[0052] 环境空气管线130的第三区段130c可以藉由布置在制冷机20上的蒸发器27与制冷机20热学地联接。通
过热传递至在制冷机20中循环的制冷剂对环境空气管线130中的环境空气进行冷却，这相应地在流经环境空气管线130的第三区段130c时进行。然后，冷却后的环境空气被引入飞行器机舱A和/或混合器25中。
[0053] 图2示出用于运行飞行器制冷系统10的方法的
流程图。在此，首先在步骤S201中，环境空气通过环境空气管线130，该环境空气管线与飞行器机舱A和/或飞行器空调系统10的混合器25连接，以便为飞行器机舱A和/或混合器25供应环境空气。在至少一个布置在环境空气管线130中的环境空气压缩机101中压缩流经环境空气管线130的环境空气(步骤S202)。此外，在步骤S203中，在与机舱排气管线120连接的机舱排气涡轮机102中使流经机舱排气管线120的机舱排气膨胀，其中机舱排气涡轮机102与布置在环境空气管线130中的至少一个环境空气压缩机101联接，并且驱动布置在环境空气管线130中的至少一个环境空气压缩机101。
[0054] 此外，在步骤S204中该方法可以包括藉由传动装置103来设置环境空气压缩机101的转速，其中传动装置103被配置成用于将机舱排气涡轮机102与环境空气压缩机101联接，并且最后在步骤S205中包括：由与传动装置103联接的马达104来驱动布置在环境空气管线130中的至少一个环境空气压缩机101。
[0055] 马达104可以是液压马达。在任选的步骤S206a中，从用于飞行器1的起落架(未示出)的致动的液压系统40将液压液体供应给所述马达。
[0056] 同样可选择地，在步骤S206b中，可以藉由鼓风机111使空气在冲压空气通道30中运动，其中在任选的步骤S206c中，藉由辅助线路112将马达104与鼓风机111联接，该辅助线路被配置成用于驱动鼓风机111。替代性地或额外地，在步骤S206c中，藉由辅助传动装置110将马达104与鼓风机111联接，所述辅助传动装置被配置成用于设置鼓风机111的转速。
[0057] 该方法还可以包括由控制装置105执行的各种控制步骤S206d。例如，取决于机舱排气涡轮机102的运行来控制传动装置103和/或马达104。替代性地或额外地，可以取决于机舱排气涡轮机102的运行这样控制传动装置103和/或马达104，使得环境空气压缩机101为飞行器机舱A和/或混合器25供应恒定体积流量的经压缩的环境空气。
[0058] 另一个任选的步骤S206e包括：将环境空气管线130与作为散热装置的制冷机20热学地联接，以便在将环境空气供应到飞行器机舱A和/或混合器25之前将来自流经环境空气管线130的环境空气的热量传递至制冷机20。这一步骤也包括：提供制冷机20。
[0059] 同样替代性地或额外地，在步骤S206f中，可以取决于制冷机20的失效这样来控制传动装置103和/或马达104，使得环境空气压缩机101为飞行器机舱A和/或混合器25供应针对紧急情况所需的最小体积流量的经压缩的环境空气和/或使得环境空气压缩机101维持针对紧急情况所需的最小机舱压力。
[0060] 最后，图3示出具有飞行器制冷系统10的飞行器1。
