具有低風(fēng)扇壓力比的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】一種渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，包括：風(fēng)扇可變面積噴嘴，其相對(duì)于風(fēng)扇機(jī)艙沿軸向可移動(dòng)，以在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間改變風(fēng)扇噴嘴出口面積并調(diào)節(jié)風(fēng)扇涵道空氣流的壓力比。
【專利說(shuō)明】具有低風(fēng)扇壓力比的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求2011年12月30日提交美國(guó)申請(qǐng)N0.13/340，761的優(yōu)先權(quán)，其是2007年7月27日提交的美國(guó)申請(qǐng)N0.11/829213的部分繼續(xù)申請(qǐng)。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，并且更具體地涉及渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有可變幾何結(jié)構(gòu)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片(FEGV)系統(tǒng)，用以改變其風(fēng)扇涵道流動(dòng)路徑面積。
[0003]常規(guī)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)一般包括風(fēng)扇部段和核心部段，其中風(fēng)扇部段具有比核心部段的直徑大的直徑。風(fēng)扇部段和核心部段設(shè)置成圍繞縱向軸線，并且被封閉在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙組件內(nèi)。燃燒氣體被釋放從核心部段穿過(guò)核心排氣噴嘴，而環(huán)形風(fēng)扇涵道流，其設(shè)置在主核心排氣路徑的徑向外側(cè)，沿著風(fēng)扇涵道流動(dòng)路徑被釋放并穿過(guò)環(huán)形風(fēng)扇排氣噴嘴。絕大部分推力由涵道流產(chǎn)生,而其余部分由燃燒氣體提供。
[0004]風(fēng)扇涵道流動(dòng)路徑是適于起飛和著陸條件以及巡航條件的折衷。沿著風(fēng)扇涵道流動(dòng)路徑的最小面積確定空氣的最大質(zhì)量流量。在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火條件期間，沿著涵道流動(dòng)路徑的不充分流動(dòng)面積可能導(dǎo)致顯著的流動(dòng)溢出和相關(guān)聯(lián)的阻力。風(fēng)扇機(jī)艙直徑通常定尺寸為使這些發(fā)動(dòng)機(jī)熄火條件期間的阻力最小化，其導(dǎo)致風(fēng)扇機(jī)艙直徑大于正常巡航條件時(shí)所需的，且在部分航空器任務(wù)期間具有小于最佳的阻力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本公開(kāi)一示例性方面的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括:核心機(jī)艙，其被限定成圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)中心線軸線；風(fēng)扇機(jī)艙，其安裝成至少部分地圍繞所述核心機(jī)艙，以限定出風(fēng)扇涵道空氣流路徑，來(lái)用于風(fēng)扇涵道空氣流；和風(fēng)扇可變面積噴嘴，其相對(duì)于所述風(fēng)扇機(jī)艙沿軸向可移動(dòng)，以在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間改變風(fēng)扇噴嘴出口面積并調(diào)節(jié)風(fēng)扇涵道空氣流的壓力比，風(fēng)扇壓力比小于大約1.45，所述風(fēng)扇涵道空氣流限定出大于大約六(6)的涵道比。
[0006]在任一前述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的再一非限制性實(shí)施例中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以進(jìn)一步包括:與所述風(fēng)扇涵道流動(dòng)路徑連通的多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片，所述多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片圍繞旋轉(zhuǎn)軸線是可旋轉(zhuǎn)的，以改變所述風(fēng)扇涵道流動(dòng)路徑。
[0007]在任一前述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的再一非限制性實(shí)施例中，所述多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片可以是同時(shí)可旋轉(zhuǎn)的。附加地或替代地，所述多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片可以安裝在中間發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣結(jié)構(gòu)內(nèi)。附加地或替代地，所述多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片中的每個(gè)可以包括可樞轉(zhuǎn)部，其相對(duì)于固定部圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線是可旋轉(zhuǎn)的。
[0008]在任一前述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的再一非限制性實(shí)施例中，所述可樞轉(zhuǎn)部可以包括前邊緣活葉。
[0009]在任一前述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的再一非限制性實(shí)施例中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以進(jìn)一步包括:控制器，其是可操作的，以控制風(fēng)扇可變面積噴嘴，來(lái)改變風(fēng)扇噴嘴出口面積并調(diào)節(jié)所述風(fēng)扇涵道空氣流的壓力比。[0010]在任一前述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的再一非限制性實(shí)施例中，所述控制器可以是可操作的，以在巡航飛行條件時(shí)降低所述風(fēng)扇噴嘴出口面積。附加地或替代地，所述控制器可以是可操作的，以控制所述風(fēng)扇噴嘴出口面積，來(lái)降低風(fēng)扇不穩(wěn)定性。
[0011]在任一前述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的再一非限制性實(shí)施例中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以進(jìn)一步包括:齒輪系統(tǒng)，其由所述核心機(jī)艙內(nèi)的核心發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇機(jī)艙內(nèi)的風(fēng)扇，所述風(fēng)扇限定出小于大約1150英尺/秒的校正風(fēng)扇葉尖速度。
[0012]在任一前述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的再一非限制性實(shí)施例中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以進(jìn)一步包括:齒輪系統(tǒng)，其由所述核心機(jī)艙內(nèi)的核心發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇機(jī)艙內(nèi)的風(fēng)扇，所述齒輪系統(tǒng)限定出大于或等于大約2.3的齒輪減速比。
[0013]在任一前述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的再一非限制性實(shí)施例中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以進(jìn)一步包括:齒輪系統(tǒng)，其由所述核心機(jī)艙內(nèi)的核心發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇機(jī)艙內(nèi)的風(fēng)扇，所述齒輪系統(tǒng)限定出大于或等于大約2.5的齒輪減速比。
[0014]在任一前述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的再一非限制性實(shí)施例中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以進(jìn)一步包括:齒輪系統(tǒng)，其由所述核心發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇，所述齒輪系統(tǒng)限定出大于或等于2.5的齒輪減速比。
[0015]在任一前述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的再一非限制性實(shí)施例中，所述核心發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括低壓渦輪，其限定出大于大約五(5)的低壓渦輪壓力比。附加地或替代地，所述核心發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括低壓渦輪，其限定出大于五(5)的低壓渦輪壓力比。
[0016]在任一前述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的再一非限制性實(shí)施例中，所述風(fēng)扇涵道空氣流可以限定出小于大約1.45的風(fēng)扇壓力比。
[0017]在任一前述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的再一非限制性實(shí)施例中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)涵道流可以限定出大于大約十(10)的涵道比。附加地或替代地，所述涵道流可以限定出大于十
(10)的涵道比。
[0018]在任一前述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的再一非限制性實(shí)施例中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以進(jìn)一步包括:與所述風(fēng)扇涵道流動(dòng)路徑連通的多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片，所述多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片圍繞旋轉(zhuǎn)軸線是可旋轉(zhuǎn)的，以改變所述風(fēng)扇涵道流動(dòng)路徑。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]從當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述中，本發(fā)明的各個(gè)特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得顯而易見(jiàn)。伴隨詳細(xì)描述的附圖可被簡(jiǎn)要地描述如下:
圖1A是用于本發(fā)明的一示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的一般示意性部分局部視圖； 圖1B是提供風(fēng)扇可變面積噴嘴的FEGV系統(tǒng)的透視側(cè)方部分局部視圖；
圖2A是單個(gè)FEGV翼的剖視圖；
圖2B是示出為處于第一位置的圖2A中示出的FEGV的剖視圖；
圖2C是示出為處于旋轉(zhuǎn)位置的圖2A中示出的FEGV的剖視圖；
圖3A是單個(gè)FEGV翼的另一實(shí)施例的剖視圖；
圖3B是示出為處于第一位置的圖3A中示出的FEGV的剖視圖；
圖3C是示出為處于旋轉(zhuǎn)位置的圖3A中示出的FEGV的剖視圖；
圖4A是具有有條翼的單個(gè)FEGV的另一實(shí)施例的剖視圖； 圖4B是示出為處于第一位置的圖4A中示出的FEGV的剖視圖；并且 圖4C是示出為處于旋轉(zhuǎn)位置的圖4A中示出的FEGV的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1示出了懸掛于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙組件N內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)掛架P上的氣體渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10的總括性部分局部示意圖，如設(shè)計(jì)成用于次音速操作的航空器特有的。
[0021]渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10包括處于核心機(jī)艙12內(nèi)的核心部段，其容納低壓轉(zhuǎn)軸14和高壓轉(zhuǎn)軸24。低壓轉(zhuǎn)軸14包括低壓壓縮器16和低壓渦輪18。低壓轉(zhuǎn)軸14直接地或通過(guò)齒輪系22驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇部段20。高壓轉(zhuǎn)軸24包括高壓壓縮器26和高壓渦輪28。燃燒器30配置在高壓壓縮器26與高壓渦輪28之間。低壓和高壓轉(zhuǎn)軸14、24圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸線A旋轉(zhuǎn)。
[0022]發(fā)動(dòng)機(jī)10是高涵道比結(jié)構(gòu)航空器發(fā)動(dòng)機(jī)。在一個(gè)所公開(kāi)的非限制性實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)10的涵道比大于大約六(6)，且一示例性實(shí)施例為大于大約十(10)，齒輪系22是周轉(zhuǎn)圓(epicyclic)齒輪系，比如行星齒輪系統(tǒng)或其它齒輪系統(tǒng)，其齒輪減速比大于大約2.3，并且低壓渦輪18具有大于大約五(5)的壓力比。所公開(kāi)實(shí)施例中的發(fā)動(dòng)機(jī)10是高涵道比齒輪傳動(dòng)渦扇航空器發(fā)動(dòng)機(jī)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)10的涵道比大于十(10)，渦扇直徑顯著地大于低壓壓縮器16的直徑，并且低壓渦輪18具有大于五(5)的壓力比。低壓渦輪18的壓力比是如相對(duì)于排氣噴嘴之前的低壓渦輪18的出口處的壓力在低壓渦輪18的入口之前測(cè)得的壓力。齒輪系22可以是周轉(zhuǎn)圓齒輪系，比如行星齒輪系統(tǒng)或其它齒輪系統(tǒng)，其齒輪減速比大于大約2.5。然而，應(yīng)該理解的是:以上參數(shù)只是一個(gè)齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的示例，并且本發(fā)明同樣適用于包括直接驅(qū)動(dòng)渦扇的其它燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0023]空氣流進(jìn)入風(fēng)扇機(jī)艙34，其可以至少部分地環(huán)繞核心機(jī)艙12。風(fēng)扇部段20將空氣流傳入核心機(jī)艙12中，用于被低壓壓縮器16和高壓壓縮器26壓縮。被低壓壓縮器16和高壓壓縮器26壓縮的核心空氣流在燃燒器30中與燃料混合，然后膨脹通過(guò)高壓渦輪28和低壓渦輪18。渦輪28、18被聯(lián)接成隨相應(yīng)轉(zhuǎn)軸24、14 一起旋轉(zhuǎn)，以旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)壓縮器26、16，并通過(guò)齒輪系22，響應(yīng)于膨脹驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇部段20。核心發(fā)動(dòng)機(jī)排氣E通過(guò)核心噴嘴43離開(kāi)核心機(jī)艙12，所述核心噴嘴43被限定在核心機(jī)艙12與尾部錐體32之間。
[0024]涵道流動(dòng)路徑40被限定在核心機(jī)艙12與風(fēng)扇機(jī)艙34之間。發(fā)動(dòng)機(jī)10生成高涵道流配置，其具有這樣的涵道比，其中進(jìn)入風(fēng)扇機(jī)艙34的空氣流的大約80%變成涵道流B。涵道流B流通穿過(guò)大體環(huán)形的涵道流動(dòng)路徑40，并且可以從發(fā)動(dòng)機(jī)10穿過(guò)風(fēng)扇可變面積噴嘴(FVAN) 42得到釋放，所述風(fēng)扇可變面積噴嘴(FVAN) 42在風(fēng)扇部段20下游的風(fēng)扇機(jī)艙34的后段34S在風(fēng)扇機(jī)艙34與核心機(jī)艙12之間限定出可變風(fēng)扇噴嘴離開(kāi)區(qū)域44。
[0025]參考圖1B，核心機(jī)艙12大體被支承在核心發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣結(jié)構(gòu)46上。風(fēng)扇機(jī)匣結(jié)構(gòu)48被限定成圍繞核心發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣結(jié)構(gòu)46，以支承風(fēng)扇機(jī)艙34。核心發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣結(jié)構(gòu)46通過(guò)多個(gè)沿周向間隔開(kāi)且沿徑向延伸的風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片(FEGV) 50固定至風(fēng)扇機(jī)匣48。風(fēng)扇機(jī)匣結(jié)構(gòu)48、核心發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣結(jié)構(gòu)46和在其間延伸的多個(gè)沿周向間隔開(kāi)且沿徑向延伸的風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50通常是完整的單元，其常常被稱為中間機(jī)匣。應(yīng)該明白的是:風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50可以為各種形式。所公開(kāi)實(shí)施例中的中間機(jī)匣結(jié)構(gòu)包括可變幾何結(jié)構(gòu)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片(FEGV)系統(tǒng)36。
[0026]推力是密度、速度和面積的函數(shù)。這些參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)可被操控，以改變由涵道流B提供的推力的方向和量。由于高涵道比而由涵道流B提供顯著量的推力。發(fā)動(dòng)機(jī)10的風(fēng)扇部段20名義上被設(shè)計(jì)為用于特定飛行條件一通常巡航在大約0.8馬赫和大約35，000英尺。發(fā)動(dòng)機(jī)處于其最佳燃料消耗的、0.8馬赫和35，000英尺的飛行條件一也稱為“急速巡航單位推力燃料消耗量(‘TSFC’)”一是被燃燒的燃料的Ibm除以發(fā)動(dòng)機(jī)在該最小點(diǎn)處產(chǎn)生的推力的Ibf的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)?！暗惋L(fēng)扇壓力比”是沒(méi)有風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片(FEGV)系統(tǒng)36的情況下僅越過(guò)風(fēng)扇葉片的壓力比。如本文中根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施例所公開(kāi)的低風(fēng)扇壓力比小于大約1.45。“低校正風(fēng)扇葉尖速度”是實(shí)際風(fēng)扇葉尖速度(單位為英尺/秒)除以工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)溫度校正[(Tambient度R) /518.7) 0.5]。如本文中根據(jù)一個(gè)非限制性實(shí)施例所公開(kāi)的“低校正風(fēng)扇葉尖速度”小于大約1150英尺/秒。
[0027]由于風(fēng)扇部段20被有效地設(shè)計(jì)為特定的固定交錯(cuò)角度來(lái)用于有效的巡航條件，F(xiàn)EGV系統(tǒng)36和/或FVAN 42被操作以調(diào)節(jié)風(fēng)扇涵道空氣流量，使得風(fēng)扇葉片的迎角或沖角被維持成接近設(shè)計(jì)沖角，以用于在其它飛行條件比如著陸和起飛時(shí)的有效發(fā)動(dòng)機(jī)操作。FEGV系統(tǒng)36和/或FVAN 42可以被調(diào)節(jié)以響應(yīng)于控制器C選擇性地調(diào)節(jié)涵道流B的壓力t匕。例如，在風(fēng)車起動(dòng)(windmill)或發(fā)動(dòng)機(jī)熄火期間增大質(zhì)量流量,在著陸時(shí)消減推力。此夕卜，F(xiàn)EGV系統(tǒng)36將促進(jìn)并在一些情況下替換FVAN 42，比如可變流量區(qū)域被利用來(lái)管理和最優(yōu)化風(fēng)扇操作線，其提供可操作性裕度并允許風(fēng)扇在峰值效率附近被操作，其能實(shí)現(xiàn)低風(fēng)扇壓力比和低風(fēng)扇葉尖速度設(shè)計(jì)；并且可變面積通過(guò)借助于改變?nèi)~片沖角來(lái)改善風(fēng)扇葉片空氣動(dòng)力學(xué)從而降低噪聲。FEGV系統(tǒng)36由此相對(duì)于性能和其它操作參數(shù)比如噪聲水平在一系列飛行條件內(nèi)提供最佳化的發(fā)動(dòng)機(jī)操作。
[0028]參考圖2A，每個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50包括相應(yīng)的翼部52，其由前邊緣56與后邊緣58之間的外翼壁表面54限定出。外翼壁54通常具有形成壓力側(cè)的大體凹狀的部分和形成吸入側(cè)的大體凸?fàn)畹牟糠?。?yīng)該明白的是:由外翼壁表面54限定出的相應(yīng)翼部52可以是大體等同的或者被分別定制以使流動(dòng)特性最優(yōu)化。
[0029]每個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50安裝成圍繞葉片縱向旋轉(zhuǎn)軸線60。葉片旋轉(zhuǎn)軸線60通常橫切于發(fā)動(dòng)機(jī)軸線A，或與發(fā)動(dòng)機(jī)軸線A成角度。應(yīng)該明白的是:多個(gè)支承撐桿61或其它這類構(gòu)件可以定位成穿過(guò)翼部52，以在核心發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣結(jié)構(gòu)46與風(fēng)扇機(jī)匣結(jié)構(gòu)48之間提供固定的支承結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)軸線60可以定位在翼截面的幾何重心(CG)周圍。致動(dòng)器系統(tǒng)62(示意性地示出；圖1A)，僅用于示例，同步環(huán)進(jìn)行操作以旋轉(zhuǎn)每個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50，來(lái)選擇性地改變風(fēng)扇噴嘴喉部面積(圖2B)。同步環(huán)可以定位在例如中間機(jī)匣結(jié)構(gòu)中，比如在核心發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣結(jié)構(gòu)46或風(fēng)扇機(jī)匣48 (圖1A)中的任一者或兩者內(nèi)。
[0030]操作中，F(xiàn)EGV系統(tǒng)36與控制器C通信，以旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50，并有效地改變風(fēng)扇噴嘴出口面積44。包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制器或航空器飛行控制系統(tǒng)的其它控制系統(tǒng)也可以是可用于本發(fā)明的。風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50在標(biāo)稱位置與旋轉(zhuǎn)位置之間的旋轉(zhuǎn)選擇性地改變風(fēng)扇涵道流動(dòng)路徑40。也就是說(shuō)，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50，改變了喉部面積(圖2B)和突出面積(圖2C)。通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50(圖2C)，涵道流B得到增大，以用于特定飛行條件，比如在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火條件期間。由于更少的涵道流將圍繞風(fēng)扇機(jī)艙34的外部溢出，所以用以避免流動(dòng)分離所需的風(fēng)扇機(jī)艙的最大直徑可以得到減小。這將從而在正常巡航條件期間減小風(fēng)扇機(jī)艙阻力，并降低機(jī)艙組件的重量。相反地，通過(guò)閉合FEGV系統(tǒng)36以相對(duì)于給定涵道流減小流動(dòng)面積，發(fā)動(dòng)機(jī)推力被顯著地消減，從而最小化或消除推力反向器要求，并進(jìn)一步減小重量和封裝要求。應(yīng)該明白的是:其它配置以及本質(zhì)上無(wú)窮的中間位置同樣可用于本發(fā)明。
[0031 ] 通過(guò)調(diào)節(jié)FEGV系統(tǒng)36，其中所有風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50同時(shí)移動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)推力和燃料經(jīng)濟(jì)性在每個(gè)飛行階段內(nèi)得到最大化。通過(guò)分離地只調(diào)節(jié)特定的風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50以提供不對(duì)稱的風(fēng)扇涵道流動(dòng)路徑40，發(fā)動(dòng)機(jī)涵道流可以被選擇性地導(dǎo)引成提供(僅用于示例)配平平衡、推力受控操作、增強(qiáng)的地面操作和短跑道性能。
[0032]參考圖3A，另一實(shí)施例的FEGV系統(tǒng)36’包括多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50’，其各自包括固定翼部66F和相對(duì)于固定翼部66F樞轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)翼部66P。樞轉(zhuǎn)翼部66P可以包括前邊緣活葉，其通過(guò)如以上所描述的致動(dòng)器系統(tǒng)62’是可致動(dòng)的，以改變喉部面積(圖3B)和突出面積(圖3C)。
[0033]參考圖4A，另一實(shí)施例的FEGV系統(tǒng)36’ ’包括多個(gè)有縫風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50’ ’，其各自包括固定翼部68F以及樞轉(zhuǎn)和滑動(dòng)翼部68P，其相對(duì)于固定翼部68F樞轉(zhuǎn)和滑動(dòng)，以形成槽縫70，改變喉部面積(圖4B)和突出面積(圖4C)，大體如以上描述的。該有條葉片方法不僅增大流動(dòng)面積而且還提供附加的益處，其在風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50’’上存在負(fù)沖角時(shí)，允許空氣流從風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50’’的高壓凸?fàn)顐?cè)去往風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片50’’的較低壓力凹狀側(cè),這延遲流動(dòng)分離。
[0034]前面的描述是示例性的，而不是通過(guò)其中的限制來(lái)進(jìn)行限定。鑒于以上教導(dǎo)，本發(fā)明的許多修改和變型是可能的。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)被公開(kāi)，然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的是:某些修改將進(jìn)入本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，應(yīng)明白的是:在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以通過(guò)與具體描述所不同的其它方式來(lái)實(shí)施本發(fā)明。因此，應(yīng)該研究后附權(quán)利要求書來(lái)確定本發(fā)明的真實(shí)范圍和內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，包括: 核心機(jī)艙，其被限定成圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)中心線軸線； 風(fēng)扇機(jī)艙，其安裝成至少部分地圍繞所述核心機(jī)艙，以限定出風(fēng)扇涵道空氣流路徑，來(lái)用于具有大于大約六(6)的涵道比的風(fēng)扇涵道空氣流；和 風(fēng)扇可變面積噴嘴，其相對(duì)于所述風(fēng)扇機(jī)艙沿軸向可移動(dòng)，以在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間改變風(fēng)扇噴嘴出口面積并調(diào)節(jié)風(fēng)扇涵道空氣流的壓力比，風(fēng)扇壓力比小于大約1.45。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括:與所述風(fēng)扇涵道流動(dòng)路徑連通的多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片，所述多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片圍繞旋轉(zhuǎn)軸線是可旋轉(zhuǎn)的。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片是同時(shí)可旋轉(zhuǎn)的。
4.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片被安裝在中間發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣結(jié)構(gòu)內(nèi)。
5.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片中的每個(gè)包括可樞轉(zhuǎn)部，其相對(duì)于固定部圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線是可旋轉(zhuǎn)的。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述可樞轉(zhuǎn)部包括前邊緣活葉。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括:控制器，其是可操作的，以控制風(fēng)扇可變面積噴嘴，來(lái)改變風(fēng)扇噴嘴出口面積并調(diào)節(jié)所述風(fēng)扇涵道空氣流的壓力比。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述控制器是可操作的，以在巡航飛行條件時(shí)降低所述風(fēng)扇噴嘴出口面積。
9.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述控制器是可操作的，以控制所述風(fēng)扇噴嘴出口面積，來(lái)降低風(fēng)扇不穩(wěn)定性。
10.如權(quán)利要求1所述的組件，進(jìn)一步包括:齒輪系統(tǒng)，其由所述核心機(jī)艙內(nèi)的核心發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇機(jī)艙內(nèi)的風(fēng)扇，所述風(fēng)扇限定出小于大約1150英尺/秒的校正風(fēng)扇葉尖速度。
11.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括:齒輪系統(tǒng)，其由所述核心機(jī)艙內(nèi)的核心發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇機(jī)艙內(nèi)的風(fēng)扇，所述齒輪系統(tǒng)限定出大于或等于大約2.3的齒輪減速比。
12.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括:齒輪系統(tǒng)，其由所述核心機(jī)艙內(nèi)的核心發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇機(jī)艙內(nèi)的風(fēng)扇，所述齒輪系統(tǒng)限定出大于或等于大約2.5的齒輪減速比。
13.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括:齒輪系統(tǒng)，其由所述核心發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇，所述齒輪系統(tǒng)限定出大于或等于2.5的齒輪減速比。
14.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述核心發(fā)動(dòng)機(jī)包括低壓渦輪，其限定出大于大約五(5)的低壓渦輪壓力比。
15.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述核心發(fā)動(dòng)機(jī)包括低壓渦輪，其限定出大于五(5)的低壓渦輪壓力比。
16.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述風(fēng)扇涵道空氣流限定出大于大約十(10)的涵道比。
17.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述風(fēng)扇涵道空氣流限定出大于十(10)的涵道比。
18.如權(quán)利要求17所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括:與所述風(fēng)扇涵道流動(dòng)路徑連通的多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片，所 述多個(gè)風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片圍繞旋轉(zhuǎn)軸線是可旋轉(zhuǎn)的。
【文檔編號(hào)】F02C6/00GK104011358SQ201280065386
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月30日
【發(fā)明者】P.G.史密斯, S.S.奧赫斯, F.M.施瓦斯 申請(qǐng)人:聯(lián)合工藝公司