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CN116950803A - 反向推力涡轮风扇发动机 - Google Patents

反向推力涡轮风扇发动机 Download PDF

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CN116950803A
CN116950803A CN202310440225.8A CN202310440225A CN116950803A CN 116950803 A CN116950803 A CN 116950803A CN 202310440225 A CN202310440225 A CN 202310440225A CN 116950803 A CN116950803 A CN 116950803A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flow
aft
opening
turbofan engine
section
Prior art date
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Pending
Application number
CN202310440225.8A
Other languages
English (en)
Inventor
特雷弗·霍华德·伍德
托马斯·马尔库斯
基肖尔·拉马克里希南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

一种涡轮风扇发动机,可包括可变螺距风扇,可变螺距风扇可绕轴线旋转,并且可通过生成与行进方向相对的流动来在正向推力模式下操作,并且可通过在行进方向上生成流动来在反向推力模式下操作。在反向推力模式下,机舱组件限定设置在可变螺距风扇后方的中间开口。导流组件被提供和构造为在正向推力模式下,将旁通通道内的与行进方向相对的第一流体流从机舱组件的前开口引导到后开口,并且在反向推力模式下,通过中间开口将第二流体流从与行进方向相对的旁通通道的外部重定向到行进方向上的旁通通道的内部。

Description

反向推力涡轮风扇发动机
技术领域
本公开大体涉及一种具有推力反向器系统的涡轮风扇发动机。
背景技术
涡轮风扇发动机通常包括布置成彼此流动连通的风扇和涡轮机。涡轮风扇发动机的涡轮机通常以串行流动顺序包括压缩区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中,提供给涡轮机的空气流过压缩区段,其中一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气直到其到达燃烧区段。燃料与压缩空气混合并在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段导向到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段,并且然后被导向通过排气区段,例如,排放到大气。
可以在涡轮风扇发动机中采用推力反向器系统以减少飞行器的着陆距离或制动系统上的负载。推力反向器系统可能体积庞大,增加了发动机尺寸和重量。一些推力反向器系统可能会牺牲流动控制特性来追求尺寸和重量目标。本公开的发明人已经发现需要一个或多个特征来改进推力反向器流动控制特性,同时满足涡轮风扇发动机的重量和/或总体尺寸目标。
附图说明
结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,并且与描述一起用于解释本公开的原理。
图1是根据本公开的各种实施例的处于收起构造的示例性涡轮风扇发动机的示意横截面视图。
图2是处于展开构造的图1的示例性涡轮风扇发动机的示意横截面视图。
图3是根据本公开的各种实施例的处于收起构造的示例性涡轮风扇发动机的示意横截面视图。
图4是根据另一个实施例的处于展开构造的示例性涡轮风扇发动机的示意横截面视图。
图5是根据另一个实施例的处于展开构造的示例性涡轮风扇发动机的示意横截面视图。
图6是根据另一个实施例的处于展开构造的示例性涡轮风扇发动机的示意横截面视图。
图7是根据另一个实施例的处于展开构造的示例性涡轮风扇发动机的示意横截面视图。
图8是根据另一个实施例的处于展开构造的示例性涡轮风扇发动机的示意横截面视图。
图9是根据另一个实施例的处于展开构造的示例性涡轮风扇发动机的示意横截面视图。
图10a是图2的示例性涡轮风扇发动机的放大图。
图10b是图4的示例性涡轮风扇发动机的放大图。
图10c是图5的示例性涡轮风扇发动机的放大图。
图11a是图9的示例性涡轮风扇发动机的放大图。
图11b是图9的示例性涡轮风扇发动机的另一个放大图。
图12是根据实施例的示例性机舱组件的局部立体图。
图13是根据一个或多个进一步实施例的示例性涡轮风扇发动机的示意横截面视图。
通过考虑以下详细描述,本文公开的实施例的其他方面和优点将变得显而易见,其中类似或相同的结构可以具有类似或相同的附图标记。
具体实施方式
现在将详细参考本公开的当前实施例,其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标号来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似的标号已用于指代本公开的相似或类似部分。
如本文所用,术语“第一”和“第二”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开,并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
术语“前”和“后”是指涡轮风扇发动机内的相对位置,其中前是指更靠近发动机入口的位置,而后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如,“上游”是指流体从其流动的方向,“下游”是指流体向其流动的方向。
除非上下文另有明确规定,否则单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数引用。
如本文在整个说明书和权利要求书中使用的,近似语言被应用于修饰可以允许变化而不会导致与其相关的基本功能发生改变的任何定量表示。因此,由诸如“约”、“大约”和“基本上”的术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下,近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度,或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如,在某些上下文中,近似语言可以指在10%的裕度内。
在此以及在整个说明书和权利要求书中,范围限制可以被组合和互换,使得本文公开的所有范围都包括端点,并且端点可以相互独立地组合。
在例如“A、B或C中的至少一个”的上下文中的术语“至少一个”是指仅A、仅B、仅C,或A、B和C的任何组合。
术语“涡轮机”或“涡轮机械”是指包括一起生成扭矩输出的一个或多个压缩机、发热区段(例如,燃烧区段)和一个或多个涡轮的机器。
术语“涡轮风扇发动机”是指具有涡轮机作为其动力源的全部或一部分的发动机。示例涡轮风扇发动机包括燃气涡轮发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机等,以及这些发动机中的一个或多个的混合电动版本。如本文所用,各个方面涉及与包含风扇的机舱一起使用的推力反向系统。应当理解,这些方面应用于被管道或机舱遮蔽的电驱动风扇也是预期的——即,如本文所用的推力反向器不必限于燃气涡轮发动机,而是也可以与任何推进模式(包括电动和混合电动涡轮风扇发动机)一起使用。
术语“燃烧区段”是指用于涡轮机的任何热添加系统。例如,术语燃烧区段可以指包括爆燃燃烧组件、旋转爆震燃烧组件、脉冲爆震燃烧组件或其他适当的热添加组件中的一个或多个的区段。在某些示例性实施例中,燃烧区段可以包括环形燃烧器、罐形燃烧器、管状燃烧器、驻涡燃烧器(TVC)或其他合适的燃烧系统,或其组合。
在一些实施例中,下文描述的涡轮风扇发动机的一个或多个部件可以使用任何合适的处理(例如增材制造处理,例如3D打印处理)制造或形成。使用这样的处理可以允许这样的部件一体形成为单个整体部件,或者形成为任何合适数量的子部件。特别地,增材制造处理可以允许这样的部件一体形成,并且包括在使用现有制造方法时不可能有的各种特征。例如,本文所述的增材制造方法能够生产翼型件、涡轮轮叶和转子、压缩机轮叶和转子和/或风扇叶片。这样的部件可以具有独特的特征、构造、厚度、材料、密度、流体通路、集管和安装结构,这些使用现有制造方法可能是不可能的或不实用的。本文描述了这些特征中的一些。
如本文所用,术语“增材制造”或“增材制造技术或处理”通常是指制造处理,其中连续的材料层被提供在彼此之上以逐层“构建”三维部件。连续的层通常熔融在一起以形成可以具有多种集成子部件的整体部件。尽管增材制造技术在本文中被描述为能够通过通常在竖直方向上逐点、逐层构建对象来制作复杂对象,但是其他制作方法也是可能的并且在本主题的范围内。例如,尽管本文的讨论涉及添加材料以形成连续的层,但是本领域技术人员将理解,本文公开的方法和结构可以用任何增材制造技术或制造技术来实践。例如,本公开的实施例可以使用层加处理、层减处理或混合处理。
现在将详细参考本公开的实施例,其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。在整个实施例中,附图和描述中的相似或类似的标号用于指代相似或类似的部分。
本公开大体上指向被构造为以反向推力模式操作的涡轮风扇发动机。例如,涡轮风扇发动机可以具有可变螺距风扇,其被构造为在正向推力模式下产生与飞行器行进方向相反的流动,并且在反向推力模式下在飞行器行进方向上产生流动。随着发动机在正向推力模式下花费更多的操作寿命,流动特性可以被设计成在正向推力模式下优先受益。本公开试图提供被构造为在反向推力模式下控制气流的导流组件。
在反向推力模式下,空气可以在飞行器行进方向上从机舱中的前开口流动。可以例如通过机舱中的后开口或中间开口为这种反向推力排气提供各种质量气流源。这些后开口和中间开口可以被调整,使得在反向推力模式下,至少一个导流组件用于控制流动。例如,至少一个导流组件可以可操作,从而避免在将流动重定向到行进方向或在行进方向上维持流动时的流动分离。
本公开的发明人已经发现,这样的构造可以允许在反向推力模式下更好地控制气流。特别地,本公开的发明人已经发现,提供用于反向推力操作的至少一个导流组件可以提高反向推力能力,从而导致更紧凑的机舱和减少对摩擦制动的需求。
应当理解,导流组件的各种实施例可以包括可展开的机舱部件、控制轮叶、空气喷射或流体流出装置、以及参考下面的附图更详细描述的进一步实施例中的一个或多个。
现在参考附图,图1是根据本公开的示例性实施例的涡轮风扇发动机的示意横截面视图。如以下更详细地解释的,图1中描绘的涡轮风扇发动机被示出为处于收起构造以在正向推力模式下提供正向推力。更具体地,对于图1的实施例,涡轮风扇发动机是高旁通涡轮风扇喷气发动机10,本文称为“涡轮风扇发动机10”。如图1所示,涡轮风扇发动机10限定轴向方向A(平行于旋转轴线(例如供参考的涡轮风扇发动机10的中心线轴线12)延伸)和径向方向R。限定了第一流动方向F1,其描述了在正常操作(诸如起飞和巡航)期间空气流过涡轮风扇发动机10的大致方向。还限定了第二流动方向F2,其描述了在反向推力操作期间空气流过涡轮风扇发动机10的大致方向。第二流动方向F2大致与第一流动方向F1相反,并且第二流动方向F2也可以被描述为附接有涡轮风扇发动机的飞行器的行进方向。通常,涡轮风扇发动机10包括风扇区段14和涡轮机16,在所描绘的正向推力模式下,涡轮机16设置在风扇区段14的后方或下游。
所描绘的示例性涡轮机16大体上包围在基本管状的外壳18内,外壳18限定环形入口20和环形排气口21。外壳18以串行流动关系包围:压缩机区段,其包括增压或低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24;燃烧区段26;涡轮区段,其包括高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30;以及喷射排气喷嘴区段32。高压(HP)轴或线轴34将HP涡轮28驱动地连接到HP压缩机24。低压(LP)轴或线轴36将LP涡轮30驱动地连接到LP压缩机22。压缩机区段、燃烧区段26、涡轮区段和喷射排气喷嘴区段32一起限定通过其中的核心空气流动路径37。
对于所描绘的实施例,风扇区段14包括具有多个风扇叶片40的可变螺距风扇38。在这种可变螺距布置中,风扇叶片40的螺距是可调的,例如利用各种螺距改变机构(未示出),以生成随飞行和操作条件可变的正向推力或反向推力。风扇叶片40各自附接到盘42,其中风扇叶片40和盘42一起可通过LP轴36绕中心线轴线12旋转。对于所描绘的实施例,涡轮风扇发动机10是直接驱动涡轮风扇发动机,使得LP轴36直接驱动风扇区段14的风扇38,而不使用减速齿轮箱。然而,在本公开的其他示例性实施例中,涡轮风扇发动机10可以包括减速齿轮箱,在这种情况下LP轴36可以跨越齿轮箱驱动风扇区段14的风扇38。
仍然参考图1的示例性实施例,盘42被可旋转的前毂48覆盖,前毂48在空气动力学上成形为促进气流通过多个风扇叶片40。另外,示例性涡轮风扇发动机10包括环形机舱组件50,环形机舱组件50周向围绕风扇38和/或涡轮机16的至少一部分。对于所描绘的实施例,机舱组件50至少部分地由多个周向间隔开的出口导向轮叶52相对于涡轮机16被支撑。机舱组件50的前区段53在多个风扇叶片40上方延伸,并且可以被称为风扇壳体或风扇罩。此外,机舱组件50的后区段54(也称为后罩)在外壳18的外部分上方延伸。机舱组件50至少部分地限定旁通通道56,并且特别是对于所描述的实施例,后区段54与外壳18的外部分限定旁通通道56。如下文更详细地讨论的,例如当在轴向方向A上相对于前区段53可位移时,后区段54也可以被称为转换罩。通过旁通通道56的第一部分空气与通过涡轮机16的环形入口20并通过核心空气流动路径37的第二部分空气之间的比通常称为旁通比。
另外,如将参考以下示例性实施例更详细地讨论的,机舱组件50包括导流组件100并且限定前开口55和后开口57。如所描绘的,导流组件100被描绘为处于收起构造,使得导流组件100被关闭。在该构造中,导流组件100被构造为促进在第一流动方向F1上的气流从机舱组件50的前开口55到后开口57。以这种方式,可以引导流通过至少部分地设置在前开口55和后开口57之间的整个旁通通道56。例如,导流组件100可包括机舱组件50的前区段53和后区段54之间的平滑接合部,以维持旁通通道56内部和机舱组件50外部的平滑流动。
然而,应当理解,图1中描绘的示例性涡轮风扇发动机10仅作为示例,并且在其他示例性实施例中,涡轮风扇发动机10可以具有任何其他合适的构造,包括例如任何其他合适数量的轴或线轴,LP轴36和风扇38之间的减速齿轮箱等。
仍然参考图1,导流组件100可以包括一个或多个可移动构件,例如至少一个第一或内可移动构件101和至少一个第二或外可移动构件102。在所描绘的收起构造中,可移动构件101、102可以被构造为促进第一流动方向F1上的气流。如图所示,内可移动构件101提供机舱组件50的前区段53和后区段54之间的旁通通道56中的平滑过渡。在实施例中,内可移动构件101被构造为与前区段53和后区段54形成连续或接近连续的表面。图1中描绘的外可移动构件102提供机舱组件50的前区段53和后区段54之间的面向机舱组件50外部的平滑过渡。在实施例中,外可移动构件102被构造为与前区段53和后区段54形成连续或接近连续的表面。以这种方式,涡轮风扇发动机10可以在正向推力模式下操作,而不会受到导流组件100的中断或流动干扰。因此,在正向推力模式下,导流组件100至少通过其可移动构件101、102被构造为在旁通通道56内,将与行进方向相反的第一流动方向F1上的流体流从前开口55引导至后开口57。
可移动构件101、102可以绕机舱组件50周向设置。例如,一对内可移动构件101和外可移动构件102可以周向设置在机舱组件50的固定部分之间,从而在前区段53和后区段54之间提供支撑和相对位置。例如,前区段53和后区段54可以形成具有为可移动构件101、102提供的周向间隔开的开口的单件。替代地,可以在成对的内可移动构件101和外可移动构件102之间设置一个或多个内支撑件(未示出),以相对于彼此定位前区段53和后区段54。应当理解,可移动构件101、102可以围绕机舱组件50以任何布置和间隔对称或不对称地设置。应当理解,本文参考以下附图的截面视图描述的其他特征可以类似地周向设置,其中这种特征的任何数量的实例如上所述周向间隔开。
现在参考图2,提供了图1的示例性涡轮风扇发动机10的另一个示意横截面视图,其中示例性涡轮风扇发动机10描绘为处于其导流组件100的展开构造。如本文所用,展开构造可以用于描述涡轮风扇发动机10,或具体地,用于描述导流组件100。应当理解,展开构造指的是如本文所述的导流组件100的至少一部分的展开。在该展开构造中,涡轮风扇发动机10可在反向推力模式下操作,例如通过调整可变螺距风扇以在对应于行进方向的第二流动方向F2上生成流动。在反向推力模式下,流动可以从机舱组件50的后区段54中的后开口57行进到机舱组件50的前区段53中的前开口55。附加地或替代地,并且特别是对于图2中描绘的实施例,中间开口59在轴向方向A上设置在后开口57和前开口55之间,当涡轮风扇发动机10处于反向推力模式时,中间开口59由机舱组件50限定。在图2所描绘的实施例中,可移动构件101、102可展开以显露轴向设置在机舱组件50的前区段53和后区段54之间的中间开口59。可移动构件101、102表示流动控制特征的实施例,其被构造为将流体流从旁通通道56的外部、第一流动方向F1(与行进方向相反)上重定向到第二流动方向F2上(在行进方向上)、旁通通道56的内部。因此,可移动构件101、102表示流动控制特征的示例性实施例,其被构造为将流体流重定向通过中间开口59。
如图2所示,内可移动构件101和外可移动构件102设置在机舱组件50的后区段54的前端。可移动构件101、102可从图1的收起构造中的第一位置展开到图2的当前展开构造中的第二位置,在第一位置,可移动构件101、102连接后区段54与前区段53,在第二位置,可移动构件101、102被构造为将流体流重定向通过中间开口59。尽管可移动构件101、102被描绘为这种成对构造,但应当理解,单个可移动构件可以被构造为连接后区段54与前区段53。
在图2的实施例中,可移动构件101、102也可以被称为可展开流偏转器。如上所述,图1和图2中的第一可移动构件101被构造为在图1的收起构造中连接前区段53的内表面与后区段54的内表面。如本文所用,连接前区段53与后区段54的构造可以包括机械连接、桥接之间的间隙,或者基本上做同样的事情——例如以确保穿过前区段53和后区段54的平滑气流。第一可移动构件101还被构造为相对于中心线轴线12在径向向内方向上移动(即,沿径向方向R向内朝向中心线轴线12),以达到图2的展开构造。第二可移动构件102被构造为在图1的收起构造中连接前区段53的外表面与后区段54的外表面。第二可移动构件102还被构造为相对于中心线轴线12在径向向外方向上移动(即,沿径向方向R向外远离中心线轴线12),以达到图2的展开构造。
如图2中描绘的,第一可移动构件101和第二可移动构件102各自可在机舱组件50的后区段54上枢转。然而,应当理解,可移动构件101、102也可以以其他方式相对于后区段54位移,例如它们可以是可平移的。在各种实施例中,可移动构件101、102可以被构造为在从收起构造展开时旋转各种量,例如三十度、四十度、五十度、六十度、七十度、八十度或九十度。应当理解,虽然示出了单个展开构造,但可移动构件101、102的展开量是可调的。例如,可移动构件101、102可以取决于各种流动特性展开到更大或更小的角度,如下文更详细地描述的。
在图2的展开构造中,外部流60被导流组件100重定向为反向流62。例如,处于展开构造的可移动构件101、102可以至少部分地用于重定向外部流60。以此方式,导流组件100可以至少部分地在中间开口59内产生中间转向流64。导流组件100采用至少一个流动控制特征,例如上述的可移动构件101、102,或诸如参考图4和图10b更详细描述的调谐流动表面。导流组件100及其各种流动控制特征被调谐为促进从外部流60到反向流62的流的有效重定向。例如,各种流动控制特征可以被构造为优先考虑平滑流动并避免与重定向的中间转向流64相关联的过度动量损失,从而有效地实现反向推力能力。如图所示,外可移动构件102可展开以捕获外部流60,并且可以被构造为避免流动分离并促进有效流沿其表面转向到后区段54的前表面(在图10a中更详细地描绘)。尽管面向外部流60的外可移动构件102的表面被描绘为平坦的,但应当理解,可以提供各种其他凸表面构造、凹表面构造或复杂表面构造以改进流重定向。
内可移动构件101被构造为控制通过中间开口59的转向流64。内可移动构件101还可以具有提供以改进流重定向的各种表面构造。内可移动构件101还可以被构造为控制来自后区段54的后开口57的流。如图2中所描绘的,后转向流66可以在反向推力模式下被吸入到后开口57中。内可移动构件101可以被构造为控制从后开口57朝向前开口55的该流,例如以最小化对反向流62的干扰。在实施例中,内可移动构件101被构造为将来自后开口57的流与转向流64的直接相互作用分开。例如,内可移动构件101可以将后转向流66从后开口57引导至相对于反向流62的径向向内位置,从而平滑地将转向流64重定向通过中间开口59。
现在转向图3,根据本公开的各种实施例示出了处于收起构造的具有导流组件200的涡轮风扇发动机10的示意横截面视图。图3中描绘的实施例与图1和图2中的实施例的不同之处在于,机舱支撑件168设置在机舱组件150的前区段153和后区段154之间。如图所示,机舱支撑件168至少部分地布置在前区段153和后区段154之间,并且被构造为至少部分地相对于后区段154定位前区段153。应当理解,多个机舱支撑件168可以绕机舱组件150周向设置,彼此对称或不对称地间隔开。例如,多个机舱支撑件168可以以与导流组件200的特征相同的数量设置和/或彼此间隔开,如下文更详细地描述的。替代地,也可以例如以具有多个周向间隔开的开口(未示出)的环形构造设置单个机舱支撑件168,以促进导流组件200的操作,如至少在图4中更详细地描述的。
与本文所述的其他实施例一样,图3中描绘的实施例被构造为促进在第一流动方向F1上或与描绘的收起构造中的行进方向相反地从前开口155流到后开口157。在该收起构造中,机舱支撑件168可以被构造为对准前区段153和后区段154,使得提供光滑的内表面和外表面,以分别在机舱组件150外部和旁通通道56内控制第一流动方向F1上的流动。
现在参考图4,根据另一个实施例示出了处于展开构造的示例性涡轮风扇发动机的示意横截面视图。图4的实施例大体对应于图3中所示的实施例,但描绘为处于展开构造,其中机舱组件250的前区段253和后区段254间隔开。如图所示,后区段254可以在轴向方向A上向后平移并远离前区段253。然而,还应当理解,如图4中所描绘的前区段253和后区段254之间的中间开口259可以在前区段253和后区段254没有相对移动的情况下显露,例如如图2中提供的。此外,应当理解,对于本文所述的每个实施例,在后罩和风扇罩之间提供开口的情况下,后罩相对于风扇罩轴向固定,或者后罩相对于风扇罩可移动,例如可轴向平移。尽管图4描绘了机舱支撑件268,但还应当理解,例如通过前区段253和后区段254的直接或整体连接,这样的实施例可以没有明显的机舱支撑件268。如图所示的机舱支撑件268例如可以省略,其中后区段254的多个部分(未示出)相对于前区段253保持固定,这些相对固定的部分被构造为支撑周向设置在它们之间多个相对可移动部分(未示出)。
图4描绘了具有集成到机舱组件250中的一个或多个流动控制特征的导流组件200。如本文所述,一个或多个流动控制特征可以是尺寸和形状设计成控制流动的任意数量的部件。例如,如图4所示,前区段253的后端和后区段254的前端的轮廓可以设计成将外部流260重定向通过中间开口259中的转向流264,并重定向到在与外部流260基本相反的方向上流动的反向流262。因此,在图4描绘的展开构造中,导流组件200被构造为使流体在第二流动方向F2上或在行进方向上流出前区段253的前开口255。还在图4中示出,后转向流266可以在第二流动方向F2上从后区段254的后开口257供给流。如下面将参考图10b更详细地描述的,描绘了图4的导流组件200的放大图,导流组件200可以被构造有各种流动控制特征,以控制中间开口259中的中间转向流264、从后开口257到前开口255的流和/或这些流之间的相互作用。
现在转向图5,提供了设置在机舱组件350的前区段353和后区段354之间的导流组件300的另一个实施例。导流组件300被示出为处于展开构造以用于在反向推力模式下操作。如图所示,导流组件300被构造为使流体在第二流动方向F2上或在行进方向上流出前区段353的前开口355。中间开口359设置在前区段353和后区段354之间,以便于将来自外部流360的流重定向通过由导流组件300控制的中间转向流364,并重定向到通过前开口355离开的反向流362。还在图5中示出,后转向流366可以在第二流动方向F2上从后区段354的后开口357供给流。尽管图5描绘了机舱支撑件368,但还应当理解,例如通过如上所述的前区段353和后区段354的直接或整体连接,这样的实施例可以没有明显的机舱支撑件368。
如将在下面参考图10c更详细地描述的,图5的实施例包括设置在导流组件300的表面上的至少一个表面特征370。如所描绘的,至少一个表面特征370设置在前区段353的后端上。然而,应当理解,各种表面特征370可以包括在其他表面(例如后区段354的前表面)上。应当理解,至少一个表面特征370可以设置在沿导流组件300的各个上游或下游位置处。如参考图10c和12更详细地描述的,表面特征可以包括人字形、机械涡流生成器、唇结节或其他流动控制特征构造的任何组合。表面特征370可以被构造为移除外部流360的一部分,从而延迟局部流动分离和空气动力学失速。至少以这种方式,表面特征370可以用于将流重定向通过导流组件300。
至少一个表面特征370可以被构造为使得它在图5中描绘的展开构造中暴露,但在收起构造中隐藏。如图5所示,可以提供至少一个嵌套特征372以促进隐藏至少一个表面特征370。如所描绘的,至少一个嵌套特征372设置成与至少一个表面特征370相对,在这种情况下设置在后区段354的前端上。应当理解,根据表面特征370的各种实施例,可以提供嵌套特征372的对应实施例,以紧凑地覆盖表面特征370中的对应表面特征。在实施例中,多个表面特征370和对应的多个嵌套特征372可以绕机舱组件350周向设置。多个表面特征370可以以任何数量周向对称或不对称地间隔开。在各种实施例中,多个表面特征370的数量对应于出口导向轮叶52的数量。例如,多个表面特征370的数量可以等于出口导向轮叶52的数量,或者相对于出口导向轮叶52的数量的比为例如1:2或2:1。还应当理解,表面特征370的数量相对于出口导向轮叶52的数量可以是任意的。
现在转向图6,提供了设置在机舱组件450的前区段453和后区段454之间的导流组件400的另一个实施例。导流组件400被示出为处于展开构造以用于在反向推力模式下操作。如所描绘的,导流组件400被构造为使流体在第二流动方向F2上或在行进方向上流出前区段453的前开口455。中间开口459设置在前区段453和后区段454之间,以促进将来自外部流460的流重定向通过由导流组件400控制的中间转向流464,并重定向到通过前开口455离开的反向流462。还在图6中示出,后转向流466可以在第二流动方向F2上从后区段454的后开口457供给流。尽管图6描绘了机舱支撑件468,但还应当理解,例如通过如上所述的前区段453和后区段454的直接或整体连接,这样的实施例可以没有明显的机舱支撑件468。
在图6的实施例中,后区段454被构造为展开以控制通过后开口457的流动。与例如图3相比,可以看出作为导流组件400的一部分,图6的后开口457的面积减小以控制流动。通过调整或限制通过后开口457的流动,导流组件400可以控制对转向流464和反向流462的干扰,如上文参考图2所描述的。然而,与图2相比,图6的导流组件400使用后开口457的控制作为控制机构而不是内可移动构件101(见图2)。然而,应当理解,可以组合这些实施例以提供用于流动控制的替代或附加机构。
后区段454被示出为可绕机舱支撑件468上的位置枢转。然而,还应当理解,机舱支撑件468本身或前区段453也可以是可枢转的以实现后区段454的展开。与本文所述的其他实施例一样,应当理解,可枢转的后区段454可以仅部分地可枢转,例如周向设置在彼此之间的可枢转和不可枢转的部分。还应当理解,后区段454可以是可枢转的,使得其前端可径向向外移动,而其后端可径向向内移动至展开构造。
现在转向图7,提供了设置在机舱组件550的前区段553和后区段554之间的导流组件500的另一个实施例。前区段553限定前开口555和后区段545。导流组件500被示出为处于展开构造的另一个实施例中,以用于在反向推力模式下操作。如图所示,导流组件500被构造为使流体在第二流动方向F2上或在行进方向上流出前区段553的前开口535。尽管在前区段553和后区段554之间没有设置中间开口,但是应当理解,该特征可以与参考图7的实施例所描述的特征相结合。尽管图7描绘了机舱支撑件568,但还应当理解,例如通过如上所述的前区段553和后区段554的直接或整体连接,这样的实施例可以没有明显的机舱支撑件568。
如图7所示,后转向流566可以在第二流动方向F2上从后区段554的后开口557供给增强流574。该增强流574被示出为由外部流560通过后转向流566供给。在该实施例中,后开口557被构造为在展开构造中扩大面积,以用于在反向推力模式下操作。如所描绘的,与图1或图3相比,后区段554可以变形以在反向推力模式下提供这种增强流574。例如,后区段554的至少一部分可以由柔性材料或其他柔顺性结构形成,例如在具有美国专利申请序列号16/079,369的美国专利申请公开第2019/0061910号中描述的,其全部内容通过引用合并于此。如图7进一步所示,增强流由此可以在反向推力模式下提供离开前开口555的反向流562。
通过可变形后区段554的变形,该后区段554可在对应于正向推力模式的第一位置和对应于反向推力模式的第二位置(如图7所示)之间移动,在第一位置,后开口557具有第一尺寸,在第二位置,后开口557具有大于第一尺寸的第二尺寸。在各种实施例中,后开口557的第二尺寸的横截面面积可以比后开口557的第一尺寸的横截面面积大百分之十、百分之十五、百分之二十、百分之二十五或百分之三十。在一些实施例中,后开口557的第二尺寸在横截面面积上可以比后开口557的第一尺寸大不超过百分之一百、百分之七十五或百分之五十。
图7的实施例可以包括后区段554的多个可变形构件(未示出)。例如,后区段554可以在可变形区段和不可变形区段之间周向划分,其中只有可变形区段被构造为扩大如图7所示的后开口557的面积。应当理解,机械特征(未示出)可以设置在可变形材料内,以控制作为导流组件500的一部分工作的后开口557的部分的展开。可变形材料(未示出)可以被构造为提供对后区段554的相邻机械特征或静止部件的密封。
现在转向图8,提供了设置在机舱组件650的前区段653和后区段654之间的导流组件600的另一个实施例。导流组件600被示出为处于展开构造以用于在反向推力模式下操作。如所描绘的,导流组件600被构造为平滑且有效地引导流通过中间开口659,并朝向第二流动方向F2或在行进方向上离开前区段653的前开口655。中间开口659设置在前区段653和后区段654之间,以促进将来自外部流660的流重定向通过由导流组件600控制的中间转向流664,并重定向到通过前开口655离开的反向流662。还在图8中示出,后转向流666可以在第二流动方向F2上从后区段654的后开口657供给流。尽管图8描绘了机舱支撑件668,但还应当理解,例如通过如上所述的前区段653和后区段654的直接或整体连接,这样的实施例可以没有明显的机舱支撑件668。
如图8中描绘的,导流组件600可包括设置在中间开口659中的至少一个流动控制轮叶676。例如,多个流动控制轮叶676可以在中间开口659内沿轴向方向A对准。流动控制轮叶676可以被构造为当移动到收起构造时彼此嵌套,和/或与前区段653和后区段654的对应特征嵌套。流动控制轮叶676也可以绕轴线可枢转,例如以控制攻角来促进中间转向流664的控制。如图8所示,流动控制轮叶676可以可旋转或不可旋转地固定到机舱支撑件668。替代地或附加地,流动控制轮叶676可以被支撑在例如键控或以其他方式固定到流动控制轮叶676的控制杆(未示出)上,其中控制杆(未示出)被支撑在机舱组件650的间隔开的部分之间。
多个流动控制轮叶676可以以任何数量周向对称或不对称地间隔开。在各种实施例中,流动控制轮叶676的数量对应于出口导向轮叶52的数量。例如,流动控制轮叶676的数量可以等于出口导向轮叶52的数量,或者相对于出口导向轮叶52的数量的比为例如1:2或2:1。
现在转向图9,提供了设置在机舱组件750的前区段753和后区段754之间的导流组件700的另一个实施例。导流组件700被示出为处于展开构造以用于在反向推力模式下操作。如所描绘的,导流组件700被构造为使流体在第二流动方向F2上或在行进方向上流出前区段753的前开口755。中间开口759设置在前区段753和后区段754之间,以促进将来自外部流760的流重定向通过由导流组件700控制的中间转向流764,并重定向到通过前开口755离开的反向流762。还在图9中示出,后转向流766可以在第二流动方向F2上从后区段754的后开口757供给流。尽管图9描绘了机舱支撑件768,但还应当理解,例如通过如上所述的前区段753和后区段754的直接或整体连接,这样的实施例可以没有明显的机舱支撑件768。
如图9所示,导流组件700可以包括一个或多个流出特征(见图11a)。这些流出特征(未示出)可以由例如来自涡轮机16(在本文中也称为核心)的加压供应部供给。如上所述,应当理解,核心也可以是部分或完全电驱动的。可以基于操作如参考图11a更详细地描述的给定流出特征所需的压力来选择加压供应部。在实施例中,可以沿核心空气流动路径37,例如在一个或多个流动沟道777中从HP压缩机24向流出特征(未示出)提供引气。流动沟道777可以是可调的,以控制如参考图11a更详细地描述的给定流出特征的质量流量和压力。可以提供一个或多个流动供应部778以供给流动沟道777。例如,可以提供多个流动供应部778以供给连接的或分支的流动沟道777,并且可以进一步被构造为例如利用一个或多个阀来控制到一个或多个流动沟道777的流动。
图9中提供了来自流动沟道777的示例性流出物,其具有核心流出物779。核心流出物779可以被构造为提供相对高压流以夹带流并促进外部流760重定向到后转向流766。因此,核心流出物779可以用作导流组件700的流体注入部件和/或空气幕部件以重定向流。如本文所述,核心流出物通常可以被称为流体注入。如下所述的各种流体注入可以用作空气幕、流偏转器、涡流生成器等。
现在转向图10a,更详细地示出了图2的导流组件100的实施例。如图所示,前区段53包括第一流动控制表面80,并且后区段54包括第二流动控制表面82。在实施例中,第一流动控制表面80和第二流动控制表面82可以被构造为彼此嵌套以在正向推力模式下收起,例如如图1和图3所示。如下面参考图10b更详细地描述的,流动控制表面80、82的尺寸和形状可以被设计成例如通过避免流动分离来重定向通过中间开口59的流。
可移动构件101、102各自示出为包括相对的控制表面。如图10a中关于内可移动构件101所指出的,面向中间开口59设置中间控制表面84,并且面向后开口57设置后控制表面86(见图2)。如图2中所描述的,中间控制表面84可以被构造为控制中间转向流64,并且后控制表面86可以被构造为控制来自后开口57的流(见图2)。还应当理解,在收起构造中(见图1),后控制表面86也可以起到连接机舱组件50的前区段53和后区段54的作用。
现在转向图10b,更详细地示出了图4的导流组件200的实施例。如图所示,前区段253包括第一流动控制表面280,并且后区段254包括第二流动控制表面282。流动控制表面280、282的尺寸和形状可以被设计成控制通过如上文参考图10a所述的中间开口259的流动。例如,如图10b所示,第一流动控制表面280可以相对于前区段253的尺寸具有特定曲率。如图所示,前区段253限定机舱厚度N。第一流动控制表面280限定曲率半径C。曲率半径C可以是恒定的或可变的,并且是重定向和控制流动的可调特征。在各种实施例中,最小曲率半径C可以小于机舱厚度N的一半,例如小于机舱厚度N的百分之五十、百分之四十、百分之三十或百分之二十。应当理解,第二流动控制表面282可以类似地可调,并且尺寸和形状可以进一步被设计成在收起构造中与第一流动控制表面280紧密配合。如图所示,第一流动控制表面280是与第二流动控制表面282的凹表面互补的凸表面。
现在转向图10c,更详细地示出了图5的导流组件300的实施例。如图10c所示,表面特征370的尺寸和形状可以被设计成在收起构造中与嵌套特征372紧密配合。应当理解,嵌套特征372可以被构造为避免中间开口359中或周围的流动中断。例如,可以在嵌套特征372上方提供盖373。如图所示,盖373可以促进收起构造中的平滑流动。附加地或替代地,表面特征370的尺寸和形状可以被设计成促进收起构造中的平滑流动。应当理解,例如对于周向间隔开的表面特征370,表面特征370和盖373的组合可以协作以促进收起构造中的平滑流动。
表面特征370和/或嵌套特征372可以设置在第一流动控制表面380和第二流动控制表面382上,例如上面参考图10b描述的那些。以此方式,表面特征370可以为流动控制表面380、382提供附加的流动转向能力。
现在转向图11a,示出了图9的实施例的放大图。与图9中描述的核心流出物779一样,可以提供各种其他流出物用于流动控制目的,它们作为导流组件700的部件一起工作。例如,后机舱流出物780可以设置在后区段754的后缘附近。后机舱流出物780被构造为将空气注入外部流760。例如,后机舱流出物780可以作为流体涡流生成器操作,该流体涡流生成器被构造为将外部流760重定向和控制到后转向流766。以这种方式,后机舱流出物780可以有效地提高后转向流766的转向半径,从而减少或消除旁通通道56中的流动分离的可能性。
还可以提供一个或多个中间流出物。如图11a所示,第一后中间流出物782被设置为在中间开口759附近的后区段754的外侧流动。第一后中间流出物782可以被构造为夹带外部流760,例如参考参考图9描述的核心流出物779所描述的。以这种方式,第一后中间流出物782可以作为空气幕或类似物操作,以将外部流760重定向和控制到中间转向流764。提供流入旁通通道56的第二后中间流出物784。第二后中间流出物784可以被构造为夹带中间转向流764,也可以作为空气幕操作以促进重定向或维持中间转向流764的方向。附加地或替代地,第二后中间流出物784可以可操作以在第二流动方向F2上控制来自旁通通道56的流。以此方式,第二后中间流出物784可以作为参考图2描述的第一可移动构件101的流体模拟物操作。
还可以提供第一前中间流出物786。如图所示,第一前中间流出物786可以在中间开口759附近提供从前区段753向外朝向外部流760的空气注入。第一前中间流出物786可以作为流体涡流生成器操作,例如后机舱流出物或表面特征370的类似操作。以这种方式,第一前中间流出物786可以有效地增加中间转向流764的转向半径。还可以提供第二前中间流出物788。如图所示,第二前中间流出物788可以在中间开口759附近提供进入旁通通道56的空气注入。第二前中间流出物788可以提供相对高流动低压区域,以促进中间转向流764的重定向。
应当理解,各种流出物779、780、782、784、786、788可以作为导流组件700的部件相互协作以控制和/或重定向气流。例如,第一后中间流出物782、第二后中间流出物784、第一前中间流出物786和/或第二前中间流出物788可以相互协作,以将外部流760重定向通过中间转向流764,并重定向到反向流762。核心流出物779(见图9)和后机舱流出物780可以相互协作,以将外部流760重定向通过后转向流766,并重定向到反向流762。如上所述,第一后中间流出物782、第二后中间流出物784、第一前中间流出物786和/或第二前中间流出物788也可以彼此协作,以控制与中间转向流764和来自后开口757(见图9)的反向流762的相互作用。
现在转向图11b,示出了图9的实施例的放大图。在所示的实施例中,提供了流过沟道790。如所描绘的,流过沟道790设置在前区段753中,但是应该理解,流过沟道790也可以设置在机舱组件750的其他部分中。通过多个流过沟道790的流包括沟道入口792,沟道入口792被构造为使来自外部流760的空气流过流过沟道790,并流到旁通通道56的沟道出口794。这种构造可以被描述为流体涡流生成器阵列。与上面图11a的第二前中间流出物788相比,沟道出口794可以提供进入流的相对低压流体注入,并且可以类似地起到增加中间转向流764的有效转向半径的作用。应当理解,可以提供可调至期望流动特性的多个流过沟道790。
现在转向图12,提供了设置在机舱组件850的前区段853和后区段854之间的导流组件800的另一个实施例。导流组件800被示出为处于展开构造以用于在反向推力模式下操作。如所描绘的,导流组件800被构造为使流体在第二流动方向F2上或在行进方向上流出前区段853的前开口855。中间开口859设置在前区段853和后区段854之间,以促进将来自外部流860的流重定向通过由导流组件800控制的中间转向流864,并重定向到通过前开口855离开的反向流862。还在图12中示出,后转向流866可以在第二流动方向F2上从后区段854的后开口857供给流。
如图12所示,可以提供多个流动控制特征870以控制中间转向流864。如所描绘的,多个流动控制特征870包括唇结节构造。例如,可以提供凹槽、唇部、台阶或结节的表面。应当理解,流动控制特征可以与上文参考表面特征370所描述的一样被类似地调节。如图10c关于表面特征370和嵌套特征372所示,应当理解,也可以为图12中描绘的唇结节构造提供多个嵌套特征(未示出),以在收起构造中提供紧密配合。
现在转向图13,提供了导流组件900、1000的进一步实施例。在页面上的中心线轴线12上方,提供了导流组件900的第一实施例。在页面上的中心线轴线12下方,提供了导流组件1000的第二实施例。然而,应当理解,图13中所示的实施例以及来自本文其他图中的那些实施例可以组合,例如以提供如图13中的页面上的中心线轴线12上方和下方所示的横截面示意图。
图13的页面的顶部部分中描绘的导流组件900的实施例设置在机舱组件950的前区段953和后区段954之间。与其他实施例一样,应当理解,为了清楚起见,省略了机舱组件950的部分,例如在导流组件900的可移动部分之间周向间隔开的那些部分。导流组件900被示出为处于展开构造以用于在反向推力模式下操作。如图所示,导流组件900被构造为使流体在第二流动方向F2上或在行进方向上流出前区段953的前开口955。中间开口959设置在前区段953和后区段954之间,以促进将来自外部流960的流重定向通过由导流组件900控制的中间转向流964,并重定向到通过前开口955离开的反向流962。还在图13中示出,后转向流966可以在第二流动方向F2上从后区段954的后开口957供给流。尽管图13没有描绘机舱支撑件,但还应当理解,这样的实施例可以设置有不同的机舱支撑件(未示出),例如如上文参考图3-9所描述的。
在图13的本实施例中,后区段954被构造为展开以控制通过后开口957的流动。与例如图3相比,可以看出作为导流组件900的一部分,图13的后开口957的面积减小以控制流动。通过调整或限制通过后开口957的流动,导流组件可以控制对如上文参考图2所述的中间转向流964和反向流962的干扰。另外,如关于图6所描述的,图13的导流组件900使用后开口957的控制作为流动控制机构。与图6的实施例相比,本实施例进一步控制后区段954延伸超过机舱组件950的前区段953。当这样做时,后区段954可以作为勺状物或空气转向特征操作,以将中间转向流重定向到中间开口959。在某些实施例中,后区段954可以是可展开的,使得它是机舱组件950的径向最外部分。例如,后区段954可以展开,使得后区段954的至少一部分沿径向方向R与前区段953的至少相邻部分间隔开,如图13所描绘的。
现在转到图13的页面的底部部分中描绘的导流组件1000的实施例,导流组件1000设置在机舱组件1050的前区段1053和后区段1054之间。导流组件1000被示出为处于展开构造以用于在反向推力模式下操作。如所描绘的,导流组件1000被构造为使流体在第二流动方向F2上或在行进方向上流出前区段1053的前开口1055。中间开口1059设置在前区段1053和后区段1054之间,以促进将来自外部流1060的流重定向通过由导流组件1000控制的中间转向流1064,并重定向到通过前开口1055离开的反向流1062。还在图13中示出,后转向流1066可以在第二流动方向F2上从后区段1054的后开口1057供给流。尽管图13没有描绘机舱支撑件,但还应当理解,这样的实施例可以设置有明显的机舱支撑件(未示出),例如如上文参考图3-9所描述的。
在图13的本实施例中,后区段1054被构造为展开以控制通过后开口1057的流动。与例如图3相比,可以看出作为导流组件1000的一部分,图13的后开口1057的面积减小以控制流动。通过调整或限制通过后开口1057的流动,导流组件1000可以控制对如上文参考图2所述的中间转向流1064和反向流1062的干扰。另外,如上文关于图6和图13中的页面的上部部分所描述的,图13的导流组件1000使用后开口1057的控制作为流动控制机构。与图13中的页面的上部部分的实施例相比,本实施例进一步控制机舱组件1050的后区段1054相对于前区段1053径向向内缩回。当这样做时,后区段1054可操作以移除对中间开口1059的障碍。在某些实施例中,后区段1054可以是可展开的,使得它是机舱组件1050的径向最内部分。例如,后区段1054可以展开,使得后区段1054的至少一部分沿径向方向R与前区段1053的至少相邻部分间隔开。
图13的实施例可以使用各种联动装置、轨道和/或连接件来操作,例如如上所述。在各种实施例中,后区段954、1054的移动或展开可以以电子和/或空气动力学方式控制。例如,来自外部流960、1060的压力可以可操作,以将后区段954、1054从展开位置移动或帮助移动到收起位置,或反之亦然。
本书面描述使用示例来公开优选实施例,包括最佳模式,并且还使本领域的任何技术人员能够实践本公开,包括制造和使用任何装置或系统以及进行任何结合的方法。本公开的专利范围由权利要求限定,并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有区别的结构元件,或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构元件,则这些其他示例意图落入权利要求的范围内。
进一步方面由以下条项的主题提供:
一种涡轮风扇发动机,包括:可变螺距风扇,所述可变螺距风扇能够绕轴线旋转,并且能够在正向推力模式下通过生成与行进方向相反的流进行操作和在反向推力模式下通过生成所述行进方向上的流进行操作;机舱组件,所述机舱组件相对于所述轴线围绕所述可变螺距风扇周向设置,并且至少部分地限定旁通通道、所述旁通通道的前开口和所述旁通通道的后开口,所述机舱组件进一步在所述反向推力模式下限定设置在所述可变螺距风扇后方的中间开口;以及导流组件,所述导流组件被构造为:在所述正向推力模式下,将所述旁通通道内的与所述行进方向相反的第一流体流从所述前开口引导到所述后开口;并且在所述反向推力模式下,通过所述中间开口将第二流体流从所述旁通通道的外部、与所述行进方向相反重定向到所述旁通通道的内部、所述行进方向上。
根据前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述机舱组件包括至少一个机舱支撑件,所述至少一个机舱支撑件被构造为相对于所述可变螺距风扇定位所述机舱组件的至少一部分。
根据前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述至少一个机舱支撑件包括多个机舱支撑件。
根据前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述导流组件包括多个流动控制特征,并且其中所述多个流动控制特征在所述多个机舱支撑件之间周向间隔开。
根据前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述多个流动控制特征和所述多个机舱支撑件设置成相同数量。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述机舱组件包括限定所述前开口的风扇罩和限定所述后开口的后罩,并且其中所述导流组件包括设置在所述风扇罩的后端上的至少一个流动控制特征。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述至少一个流动控制特征包括以下中的至少一个:人字形;机械涡流生成器;流体涡流生成器;或唇结节。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述至少一个流动控制特征限定曲率半径,其中所述曲率半径小于所述机舱组件的机舱厚度的百分之五十。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述机舱组件包括限定所述前开口的风扇罩和限定所述后开口的后罩,其中所述中间开口至少部分地定位在所述风扇罩和所述后罩之间,其中所述导流组件包括设置在所述后罩的前端上的至少一个流动控制特征。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述至少一个流动控制特征包括至少一个可展开流偏转器。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述至少一个可展开流偏转器能够在以下之间移动:第一位置,在所述第一位置,所述至少一个可展开流偏转器连接所述风扇罩和所述后罩;和第二位置,在所述第二位置,所述至少一个可展开流偏转器将所述第二流体流重定向通过所述中间开口。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述至少一个可展开流偏转器包括:第一可展开流偏转器,所述第一可展开流偏转器被构造为在所述第一位置连接所述风扇罩的内表面与所述后罩的内表面;以及第二可展开流偏转器,所述第二可展开流偏转器被构造为在所述第一位置连接所述风扇罩的外表面和所述后罩的外表面。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述第一可展开流偏转器进一步被构造为相对于所述轴线在径向向内方向上移动到所述第二位置,并且其中所述第二可展开流偏转器被构造为相对于所述轴线在径向向外方向上移动到所述第二位置。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,进一步包括核心,其中所述导流组件包括一个或多个流动沟道,用于生成由所述核心加压的至少一个流体注入。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述至少一个流体注入包括空气幕。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述至少一个流体注入包括流体涡流生成器。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述机舱组件包括限定所述前开口的风扇罩和限定所述后开口的后罩,其中所述后罩包括至少部分地限定所述旁通通道的所述后开口的至少一个可变形构件,其中所述至少一个可变形构件被构造为在所述反向推力模式下改变所述后开口的尺寸。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述机舱组件包括限定所述前开口的风扇罩和限定所述后开口的后罩,其中所述后罩包括至少部分地限定所述旁通通道的所述后开口的至少一个可变形构件,其中所述至少一个可变形构件被构造为在所述反向推力模式下增加所述后开口的尺寸。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述机舱组件包括限定所述前开口的风扇罩和限定所述后开口的后罩,其中所述后罩包括至少部分地限定所述旁通通道的所述后开口的至少一个可变形构件,其中所述至少一个可变形构件被构造为在所述正向推力模式下减小所述后开口的尺寸。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述机舱组件包括限定所述前开口的风扇罩和限定所述后开口的后罩,其中所述后罩相对于所述风扇罩轴向固定。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述导流组件包括设置在所述中间开口中的至少一个导向轮叶。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述导流组件包括设置在所述中间开口中的多个导向轮叶。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述机舱组件包括限定所述前开口的风扇罩和限定所述后开口的后罩,其中所述后罩的后部分能够在径向方向上向内枢转。
一种涡轮风扇发动机,包括:可变螺距风扇,所述可变螺距风扇能够绕轴线旋转,并且能够在正向推力模式下通过生成与行进方向相反的流进行操作和在反向推力模式下通过生成所述行进方向上的流进行操作;风扇罩,所述风扇罩相对于所述轴线围绕所述可变螺距风扇周向设置,所述风扇罩限定旁通通道的前开口;以及后罩组件,所述后罩组件包括至少部分地限定所述旁通通道的后开口的至少一个可变形构件,其中所述至少一个可变形构件能够在以下之间移动:第一位置,所述第一位置对应于所述正向推力模式并且其中所述旁通开口具有第一尺寸;和第二位置,所述第二位置对应于所述反向推力模式并且其中所述旁通开口具有大于所述第一尺寸的第二尺寸。
根据前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述至少一个可变形构件包括多个可变形构件,所述多个可变形构件绕所述轴线周向设置以限定所述旁通通道的所述后开口。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述后罩组件进一步包括至少一个流动控制特征,所述至少一个流动控制特征被构造为将流体流从所述旁通通道的外部、与所述行进方向相反重定向到所述旁通通道的内部、所述行进方向上。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述至少一个流动控制特征包括以下中的至少一个:人字形;机械涡流生成器;流体涡流生成器;或唇结节。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,进一步包括核心,其中所述至少一个流动控制特征包括由所述核心加压的至少一个注入空气幕。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,进一步包括:中间开口,所述中间开口相对于所述轴线轴向设置在所述风扇罩和所述后罩之间;以及导流组件,所述导流组件被构造为:在所述正向推力模式下,将所述旁通通道内的与所述行进方向相反的第一流体流从所述前开口引导到所述后开口;并且在所述反向推力模式下,通过所述中间开口将第二流体流从所述旁通通道的外部、与所述行进方向相反重定向到所述旁通通道的内部、所述行进方向上。
根据任何前述条项所述的涡轮风扇发动机,其中,所述导流组件包括至少一个可展开流偏转器,所述至少一个可展开流偏转器能够在以下之间移动:第一位置,在所述第一位置,所述至少一个可展开流偏转器连接所述风扇罩和所述后罩;和第二位置,在所述第二位置,所述至少一个可展开流偏转器将所述第二流体流重定向通过所述中间开口。

Claims (10)

1.一种涡轮风扇发动机,其特征在于,包括:
可变螺距风扇,所述可变螺距风扇能够绕轴线旋转,并且能够在正向推力模式下通过生成与行进方向相反的流进行操作和在反向推力模式下通过生成所述行进方向上的流进行操作;
机舱组件,所述机舱组件相对于所述轴线围绕所述可变螺距风扇周向设置,并且至少部分地限定旁通通道、所述旁通通道的前开口和所述旁通通道的后开口,所述机舱组件进一步在所述反向推力模式下限定设置在所述可变螺距风扇后方的中间开口;以及
导流组件,所述导流组件被构造为:
在所述正向推力模式下,将所述旁通通道内的与所述行进方向相反的第一流体流从所述前开口引导到所述后开口;并且
在所述反向推力模式下,通过所述中间开口将第二流体流从所述旁通通道的外部、与所述行进方向相反重定向到所述旁通通道的内部、所述行进方向上。
2.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机,其特征在于,其中,所述机舱组件包括限定所述前开口的风扇罩和限定所述后开口的后罩,并且其中所述导流组件包括设置在所述风扇罩的后端上的至少一个流动控制特征。
3.根据权利要求2所述的涡轮风扇发动机,其特征在于,其中,所述至少一个流动控制特征包括以下中的至少一个:
人字形;
机械涡流生成器;
流体涡流生成器;或
唇结节。
4.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机,其特征在于,其中,所述机舱组件包括限定所述前开口的风扇罩和限定所述后开口的后罩,其中所述中间开口至少部分地定位在所述风扇罩和所述后罩之间,其中所述导流组件包括设置在所述后罩的前端上的至少一个流动控制特征。
5.根据权利要求4所述的涡轮风扇发动机,其特征在于,其中,所述至少一个流动控制特征包括至少一个可展开流偏转器,其中所述至少一个可展开流偏转器能够在以下之间移动:
第一位置,在所述第一位置,所述至少一个可展开流偏转器连接所述风扇罩和所述后罩;和
第二位置,在所述第二位置,所述至少一个可展开流偏转器将所述第二流体流重定向通过所述中间开口。
6.根据权利要求5所述的涡轮风扇发动机,其特征在于,其中,所述至少一个可展开流偏转器包括:
第一可展开流偏转器,所述第一可展开流偏转器被构造为在所述第一位置连接所述风扇罩的内表面与所述后罩的内表面;以及
第二可展开流偏转器,所述第二可展开流偏转器被构造为在所述第一位置连接所述风扇罩的外表面和所述后罩的外表面。
7.根据权利要求6所述的涡轮风扇发动机,其特征在于,其中,所述第一可展开流偏转器进一步被构造为相对于所述轴线在径向向内方向上移动到所述第二位置,并且其中所述第二可展开流偏转器被构造为相对于所述轴线在径向向外方向上移动到所述第二位置。
8.根据权利要求7所述的涡轮风扇发动机,其特征在于,其中,所述第一可展开流偏转器进一步被构造为将所述第二流体流从与来自所述后开口的流的相互作用中划分开。
9.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机,其特征在于,进一步包括核心,其中所述导流组件包括一个或多个流动沟道,用于生成由所述核心加压的至少一个流体注入。
10.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机,其特征在于,其中,所述机舱组件包括限定所述前开口的风扇罩和限定所述后开口的后罩,其中所述后罩包括至少部分地限定所述旁通通道的所述后开口的至少一个可变形构件,其中所述至少一个可变形构件被构造为在所述反向推力模式下增加所述后开口的尺寸。
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