[发明专利]气体涡轮引擎在审

专利信息
申请号: 201911059709.8 申请日: 2019-11-01
公开(公告)号: CN111140358A 公开(公告)日: 2020-05-12
发明(设计)人: J.B.库珀;G.里斯 申请(专利权)人: 劳斯莱斯有限公司
主分类号: F02C3/04 分类号: F02C3/04;F02C7/36;F04D29/053
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 刘子豪;谭祐祥
地址: 英国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 气体 涡轮 引擎
【说明书】:

发明提供了一种气体涡轮引擎,具体而言,用于飞行器的气体涡轮引擎(10),该气体涡轮引擎包括:引擎核心(11),该引擎核心包括涡轮(19)、压缩机(14)和将该涡轮(19)连接到所述压缩机(14)的芯轴(26),其中引擎核心(11)沿旋转轴线(9)延伸,并且具有垂直于该旋转轴线(9)的引擎核心直径(46);以及风扇(23),该风扇包括从该旋转轴线(9)径向延伸的多个风扇叶片(25),其中所述风扇(23)具有垂直于该旋转轴线(9)的风扇直径(48),其中引擎核心直径(46)与风扇直径(48)的比率介于1:1.7和1:2.2之间。

技术领域

本公开涉及气体涡轮引擎。具体地但非排他性地,本公开涉及用于飞行器的气体涡轮引擎。

背景技术

气体涡轮飞行器引擎包括布置在进气口下游的推进式风扇。该风扇由风扇壳体围绕,并且通常生成两股单独的气流。第一气流由引擎的核心接收,第二气流在旁路管道中接收。该核心包括一个或多个压缩机、燃烧器和一个或多个涡轮。旁路管道围绕核心限定。

在使用中,核心气流被压缩机压缩、与燃料混合并在燃烧器中燃烧。燃烧产物通过涡轮级膨胀,并通过核心喷嘴排出。涡轮通过一个或多个互连轴驱动压缩机级和推进式风扇。

通常,虽然一些推力由核心喷嘴提供,但是由引擎产生的大部分推力由推进式风扇通过旁路管道提供。通过增加旁路比率(通过旁路管道的空气质量流量与通过核心的空气质量流量的比率),可提高气体涡轮的推进效率。旁路比率与风扇的尺寸相关,风扇的尺寸又受风扇的旋转速度的限制,因为高速旋转的大风扇可能经历风扇不希望有的变形和其他影响。

如果风扇由减速齿轮箱驱动,则该风扇能够以比来自涡轮的轴更慢的速度驱动。这使得风扇能够增大尺寸,有利于增加旁路管道比率。

发明内容

根据第一方面,提供了一种用于飞行器的气体涡轮引擎,该气体涡轮引擎包括:引擎核心,该引擎核心包括涡轮、压缩机以及将涡轮连接到压缩机的芯轴,其中该引擎核心沿着旋转轴线延伸,并且具有垂直于旋转轴线的引擎核心直径;以及风扇,该风扇包括从旋转轴线径向延伸的多个风扇叶片,其中该风扇具有垂直于旋转轴线的风扇直径,其中引擎核心直径与风扇直径的比率介于1:1.7和1:2.2之间。

当引擎核心直径与风扇直径的比率介于1:1.7和1:2.2之间时,引擎的旁路比率增加,提高了引擎的效率,同时也保持了引擎的可靠性(并因此延长了使用寿命)。

引擎核心直径与风扇直径的比率可介于1:1.7和1:2之间、1.7和1.9之间或者1.7和1.8之间。

风扇直径可为至少2.2米。大直径风扇提供高旁路比率,并提高引擎的效率。

根据第二方面,提供了一种用于飞行器的气体涡轮引擎,该气体涡轮引擎包括:引擎核心,该引擎核心包括涡轮、压缩机以及将涡轮连接到压缩机的芯轴,其中该引擎核心沿着旋转轴线延伸,并且具有垂直于旋转轴线的引擎核心直径;以及风扇,该风扇包括从旋转轴线径向延伸的多个风扇叶片,其中该风扇具有垂直于旋转轴线的风扇直径,其中:引擎核心直径与风扇直径的比率介于1:1.65和1:2.2之间;并且风扇直径为至少2.2米。

当引擎核心直径与风扇直径的比率介于1:1.65和1:2.2之间时,引擎的旁路比率增加,提高了引擎的效率,同时也保持了引擎的可靠性(并因此延长了使用寿命)。此外,大直径风扇提供高旁路比率,并提高引擎的效率。

引擎核心直径与风扇直径的比率可介于1:1.65和1:1.8之间。

在任一方面,风扇直径可大于或等于2.5米。

另选地,在任一方面,风扇直径可大于或等于3.3米。风扇直径可小于或等于3.7米。

气体涡轮引擎可产生至多225kN的最大推力。另选地,气体涡轮引擎可产生310kN或更大的最大推力。

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