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燃氣渦輪發(fā)動機及組裝其的方法

文檔序號:9861197閱讀:415來源:國知局
燃氣渦輪發(fā)動機及組裝其的方法
【專利說明】燃氣渦輪發(fā)動機及組裝其的方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]該非臨時申請按照35U.S.C.119 (e)主張對在2014年11月21日提交的、名為〃燃氣渦輪發(fā)動機及組裝其的方法〃的美國臨時專利申請編號62/083137的優(yōu)先權(quán),通過引用將其全部內(nèi)容合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開的領(lǐng)域大體涉及燃氣渦輪發(fā)動機,并且更具體地,涉及具有便于允許可變節(jié)距風扇產(chǎn)生反推力的空氣流偏轉(zhuǎn)裝置的燃氣渦輪發(fā)動機。
【背景技術(shù)】
[0004]許多已知的燃氣渦輪發(fā)動機具有導管風扇和布置為彼此流連通的芯部。風扇提供空氣至芯部(“芯部流”)和圍繞芯部的旁通管道(“旁通流”)。芯部壓縮芯部流并且隨后將其與燃料混合以用于點燃混合物以產(chǎn)生通過渦輪機的燃燒氣體的流動。燃燒氣體驅(qū)動渦輪機,其依次驅(qū)動風扇以產(chǎn)生芯部流和旁通流。
[0005]由于旁通流是用于發(fā)動機的推力源,一些已知的風扇具有葉片,對于該葉片節(jié)距可以改變以將風扇性能最優(yōu)化。在那一點上,這些風扇可構(gòu)造為使得葉片,在一個節(jié)距角下,產(chǎn)生導致正推力的方向向前的旁通流,并且,在另一俯仰角,產(chǎn)生導致反推力的方向向前的旁通流。然而,在這些公知的發(fā)動機中,旁通流的狀態(tài)通常小于在兩個方向的最優(yōu)狀態(tài)。同樣地,對于具有可變節(jié)距風扇的燃氣渦輪發(fā)動機,其將有益于改進旁通流的條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一個方面中,提供了一種具有正推力模式和反推力模式的燃氣渦輪發(fā)動機。燃氣渦輪發(fā)動機包括構(gòu)造用于在發(fā)動機的正推力模式中產(chǎn)生正推力和在發(fā)動機的反推力模式中產(chǎn)生反推力的可變節(jié)距風扇。發(fā)動機還包括圍繞可變節(jié)距風扇的風扇罩,其中風扇罩形成用于由風扇產(chǎn)生的空氣流的旁通通道。風扇罩具有限定旁通通道的物理流動區(qū)域的后緣,以及構(gòu)造用于偏轉(zhuǎn)接近后緣的空氣流的偏轉(zhuǎn)裝置,其中偏轉(zhuǎn)裝置構(gòu)成用于在發(fā)動機的反推力模式中操作。在發(fā)動機的正推力模式和發(fā)動機的反推力模式中,在后緣處的旁通通道的物理流動區(qū)域保持相同。
[0007]在另一方面中,提供了一種組裝具有正推力模式和反推力模式的燃氣渦輪發(fā)動機的方法。該方法包括提供芯部和提供與芯部流連通的可變節(jié)距風扇。風扇構(gòu)造用于在發(fā)動機的正推力模式中產(chǎn)生正推力和在發(fā)動機的反推力模式中產(chǎn)生反推力。該方法還包括用芯部罩圍繞芯部,并且用風扇罩圍繞風扇。風扇罩具有限定由風扇罩形成的旁通通道的物理流動區(qū)域的后緣。該方法還包括將偏轉(zhuǎn)裝置聯(lián)接到芯部罩和風扇罩中至少一者。偏轉(zhuǎn)裝置構(gòu)成為在發(fā)動機的反推力模式中用于偏斜接近后緣的空氣流,使得在后緣處的旁通通道的物理流動區(qū)域在發(fā)動機的正推力模式和發(fā)動機的反推力模式中保持相同。
[0008]在另一方面中,提供了一種具有正推力模式和反推力模式的燃氣渦輪發(fā)動機。燃氣渦輪發(fā)動機包括構(gòu)造用于在發(fā)動機的正推力模式中產(chǎn)生正推力和在發(fā)動機的反推力模式中產(chǎn)生反推力的可變節(jié)距風扇。發(fā)動機還包括圍繞可變節(jié)距風扇的風扇罩,其中風扇罩形成用于由風扇產(chǎn)生的空氣流的旁通通道。風扇罩具有后緣和構(gòu)成用于偏轉(zhuǎn)接近后緣的空氣流的阻流板。阻流板構(gòu)成為在發(fā)動機的正推力模式中被收藏而在發(fā)動機的反推力模式中被展開,其中阻流板是風扇罩的嚴格地外部機構(gòu)。
[0009]本發(fā)明的第一技術(shù)方案提供了一種具有正推力模式和反推力模式的燃氣渦輪發(fā)動機,燃氣渦輪發(fā)動機包括:可變節(jié)距風扇,其構(gòu)成為用于在發(fā)動機的正推力模式中產(chǎn)生正推力和在發(fā)動機的反推力模式中產(chǎn)生反推力;風扇罩,其圍繞可變節(jié)距風扇,其中,風扇罩形成用于由風扇產(chǎn)生的空氣流的旁通通道,風扇罩包括:后緣,其限定旁通通道的物理流動區(qū)域;以及偏轉(zhuǎn)裝置,其構(gòu)成為用于偏轉(zhuǎn)后緣附近的空氣流,偏轉(zhuǎn)裝置構(gòu)成為用于在發(fā)動機的反推力模式中的操作,其中,在后緣處的旁通通道的物理流動區(qū)域在發(fā)動機的正推力模式和發(fā)動機的反推力模式中保持相同。
[0010]本發(fā)明的第二技術(shù)方案是,在第一技術(shù)方案中,偏轉(zhuǎn)裝置是阻流板。
[0011]本發(fā)明的第三技術(shù)方案是,在第二技術(shù)方案中,阻流板包括多個擾流板。
[0012]本發(fā)明的第四技術(shù)方案是,在第三技術(shù)方案中,阻流板還包括用于將擾流板中的相鄰的一者聯(lián)接在一起的連接件。
[0013]本發(fā)明的第五技術(shù)方案是,在第三技術(shù)方案中,阻流板包括波紋管裝置,其與擾流板中的每一個關(guān)聯(lián),以用于在收藏狀態(tài)與展開狀態(tài)之間的擾流板中的每一個的過渡。
[0014]本發(fā)明的第六技術(shù)方案是,在第三技術(shù)方案中,擾流板構(gòu)造用于展開,使得擾流板中的每一個延伸超出風扇罩的后緣。
[0015]本發(fā)明的第七技術(shù)方案是,在第三技術(shù)方案中,擾流板在徑向方向上可展開。
[0016]本發(fā)明的第八技術(shù)方案是,在第三技術(shù)方案中,擾流板是可展開的,使得阻流板在向前方向上樞轉(zhuǎn)打開。
[0017]本發(fā)明的第九技術(shù)方案是,在第三技術(shù)方案中,擾流板是可展開的,使得擾流板在向后方向上樞轉(zhuǎn)打開。
[0018]本發(fā)明的第十技術(shù)方案是,在第一技術(shù)方案中,偏轉(zhuǎn)裝置包括多個空氣噴射器。
[0019]本發(fā)明的第十一技術(shù)方案是,在第十技術(shù)方案中,所述空氣射流是艙內(nèi)空氣射流。
[0020]本發(fā)明的第十二技術(shù)方案是,在第十技術(shù)方案中,所述空氣射流是艙外空氣射流。
[0021]本發(fā)明的第十三技術(shù)方案提供了一種裝配具有正推力模式和反推力模式的燃氣渦輪發(fā)動機的方法,所述方法包括:提供芯部;提供與芯部流連通的可變節(jié)距風扇,其中,風扇構(gòu)成為用于在發(fā)動機的正推力模式中產(chǎn)生正推力和在發(fā)動機的反推力模式中產(chǎn)生反推力;用芯部罩圍繞芯部;用風扇罩圍繞風扇,其中,風扇罩具有限定由風扇罩形成的旁通通道的物理流動區(qū)域的后緣;以及將偏轉(zhuǎn)裝置聯(lián)接至芯部罩和風扇罩中的至少一者,其中,偏轉(zhuǎn)裝置構(gòu)成為在發(fā)動機的反推力模式中用于偏轉(zhuǎn)后緣附近的空氣流,使得在后緣處的旁通通道的物理流動區(qū)域在發(fā)動機的正推力模式和發(fā)動機的反推力模式中保持相同。
[0022]本發(fā)明的第十四技術(shù)方案是,在第十三技術(shù)方案中,還包括提供偏轉(zhuǎn)裝置作為聯(lián)接到風扇罩的阻流板。
[0023]本發(fā)明的第十五技術(shù)方案是,在第十四技術(shù)方案中,還包括提供具有多個擾流板的阻流板。
[0024]本發(fā)明的第十六技術(shù)方案是,在第十五技術(shù)方案中,還包括通過連接件將擾流板中的相鄰者聯(lián)接在一起。
[0025]本發(fā)明的第十七技術(shù)方案是,在第十五技術(shù)方案中,還包括將擾流板連接到風扇罩,使得當展開時擾流板中的每一個延伸超出風扇罩的后緣。
[0026]本發(fā)明的第十八技術(shù)方案是,在第十三技術(shù)方案中,還包括提供偏轉(zhuǎn)裝置為布置在風扇罩上的多個空氣噴射器。
[0027]本發(fā)明的第十九技術(shù)方案是,在第十三技術(shù)方案中,還包括提供偏轉(zhuǎn)裝置為布置在芯部罩上的多個空氣噴射器。
[0028]本發(fā)明的第二十技術(shù)方案提供了具有正推力模式和反推力模式的燃氣渦輪發(fā)動機,所述燃氣渦輪發(fā)動機包括:可變節(jié)距風扇,其構(gòu)成為用于在所述發(fā)動機的正推力模式中產(chǎn)生正推力和在所述發(fā)動機的反推力模式中產(chǎn)生反推力;風扇罩,其圍繞所述可變節(jié)距風扇,其中,所述風扇罩形成用于由所述風扇產(chǎn)生的空氣流的旁通通道,所述風扇罩包括:后緣;以及阻流板,其構(gòu)成為用于偏轉(zhuǎn)所述后緣附近的空氣流,所述阻流板構(gòu)成為用于在所述發(fā)動機的正推力模式中被收藏并且在所述發(fā)動機的反推力模式中被展開,其中所述阻流板是所述風扇罩的嚴格地外部機構(gòu)。
【附圖說明】
[0029]圖1是在正推力模式中工作的燃氣渦輪發(fā)動機的概略圖;
[0030]圖2是在反推力模式中工作的圖1所示的燃氣渦輪發(fā)動機的概略圖;
[0031]圖3是圖1所示的并且構(gòu)成為用于正推力模式的燃氣渦輪發(fā)動機的風扇罩的透視圖;
[0032]圖4是圖3所示的風扇罩構(gòu)造的后段的剖視圖;
[0033]圖5是圖3所示的并且構(gòu)造用于如在圖2中所示的反推力模式的風扇罩的透視圖;
[0034]圖6是圖5所示的風扇罩構(gòu)造的后段的剖視圖;
[0035]圖7是在圖1所示的并且構(gòu)成為用于反推力模式的燃氣渦輪發(fā)動機中使用的風扇罩的另一實施例
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