燃气涡轮发动机及组装其的方法
【专利说明】燃气涡轮发动机及组装其的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]该非临时申请按照35U.S.C.119 (e)主张对在2014年11月21日提交的、名为〃燃气涡轮发动机及组装其的方法〃的美国临时专利申请编号62/083137的优先权，通过引用将其全部内容合并于此。
技术领域
[0003]本公开的领域大体涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地，涉及具有便于允许可变节距风扇产生反推力的空气流偏转装置的燃气涡轮发动机。
【背景技术】
[0004]许多已知的燃气涡轮发动机具有导管风扇和布置为彼此流连通的芯部。风扇提供空气至芯部(“芯部流”)和围绕芯部的旁通管道(“旁通流”)。芯部压缩芯部流并且随后将其与燃料混合以用于点燃混合物以产生通过涡轮机的燃烧气体的流动。燃烧气体驱动涡轮机，其依次驱动风扇以产生芯部流和旁通流。
[0005]由于旁通流是用于发动机的推力源，一些已知的风扇具有叶片，对于该叶片节距可以改变以将风扇性能最优化。在那一点上，这些风扇可构造为使得叶片，在一个节距角下，产生导致正推力的方向向前的旁通流，并且，在另一俯仰角，产生导致反推力的方向向前的旁通流。然而，在这些公知的发动机中，旁通流的状态通常小于在两个方向的最优状态。同样地，对于具有可变节距风扇的燃气涡轮发动机，其将有益于改进旁通流的条件。
【发明内容】
[0006]在一个方面中，提供了一种具有正推力模式和反推力模式的燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括构造用于在发动机的正推力模式中产生正推力和在发动机的反推力模式中产生反推力的可变节距风扇。发动机还包括围绕可变节距风扇的风扇罩，其中风扇罩形成用于由风扇产生的空气流的旁通通道。风扇罩具有限定旁通通道的物理流动区域的后缘，以及构造用于偏转接近后缘的空气流的偏转装置，其中偏转装置构成用于在发动机的反推力模式中操作。在发动机的正推力模式和发动机的反推力模式中，在后缘处的旁通通道的物理流动区域保持相同。
[0007]在另一方面中，提供了一种组装具有正推力模式和反推力模式的燃气涡轮发动机的方法。该方法包括提供芯部和提供与芯部流连通的可变节距风扇。风扇构造用于在发动机的正推力模式中产生正推力和在发动机的反推力模式中产生反推力。该方法还包括用芯部罩围绕芯部，并且用风扇罩围绕风扇。风扇罩具有限定由风扇罩形成的旁通通道的物理流动区域的后缘。该方法还包括将偏转装置联接到芯部罩和风扇罩中至少一者。偏转装置构成为在发动机的反推力模式中用于偏斜接近后缘的空气流，使得在后缘处的旁通通道的物理流动区域在发动机的正推力模式和发动机的反推力模式中保持相同。
[0008]在另一方面中，提供了一种具有正推力模式和反推力模式的燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括构造用于在发动机的正推力模式中产生正推力和在发动机的反推力模式中产生反推力的可变节距风扇。发动机还包括围绕可变节距风扇的风扇罩，其中风扇罩形成用于由风扇产生的空气流的旁通通道。风扇罩具有后缘和构成用于偏转接近后缘的空气流的阻流板。阻流板构成为在发动机的正推力模式中被收藏而在发动机的反推力模式中被展开，其中阻流板是风扇罩的严格地外部机构。
[0009]本发明的第一技术方案提供了一种具有正推力模式和反推力模式的燃气涡轮发动机，燃气涡轮发动机包括:可变节距风扇，其构成为用于在发动机的正推力模式中产生正推力和在发动机的反推力模式中产生反推力;风扇罩，其围绕可变节距风扇，其中，风扇罩形成用于由风扇产生的空气流的旁通通道，风扇罩包括:后缘，其限定旁通通道的物理流动区域；以及偏转装置，其构成为用于偏转后缘附近的空气流，偏转装置构成为用于在发动机的反推力模式中的操作，其中，在后缘处的旁通通道的物理流动区域在发动机的正推力模式和发动机的反推力模式中保持相同。
[0010]本发明的第二技术方案是，在第一技术方案中，偏转装置是阻流板。
[0011]本发明的第三技术方案是，在第二技术方案中，阻流板包括多个扰流板。
[0012]本发明的第四技术方案是，在第三技术方案中，阻流板还包括用于将扰流板中的相邻的一者联接在一起的连接件。
[0013]本发明的第五技术方案是，在第三技术方案中，阻流板包括波纹管装置，其与扰流板中的每一个关联，以用于在收藏状态与展开状态之间的扰流板中的每一个的过渡。
[0014]本发明的第六技术方案是，在第三技术方案中，扰流板构造用于展开，使得扰流板中的每一个延伸超出风扇罩的后缘。
[0015]本发明的第七技术方案是，在第三技术方案中，扰流板在径向方向上可展开。
[0016]本发明的第八技术方案是，在第三技术方案中，扰流板是可展开的，使得阻流板在向前方向上枢转打开。
[0017]本发明的第九技术方案是，在第三技术方案中，扰流板是可展开的，使得扰流板在向后方向上枢转打开。
[0018]本发明的第十技术方案是，在第一技术方案中，偏转装置包括多个空气喷射器。
[0019]本发明的第十一技术方案是，在第十技术方案中，所述空气射流是舱内空气射流。
[0020]本发明的第十二技术方案是，在第十技术方案中，所述空气射流是舱外空气射流。
[0021]本发明的第十三技术方案提供了一种装配具有正推力模式和反推力模式的燃气涡轮发动机的方法，所述方法包括:提供芯部;提供与芯部流连通的可变节距风扇，其中，风扇构成为用于在发动机的正推力模式中产生正推力和在发动机的反推力模式中产生反推力；用芯部罩围绕芯部；用风扇罩围绕风扇，其中，风扇罩具有限定由风扇罩形成的旁通通道的物理流动区域的后缘；以及将偏转装置联接至芯部罩和风扇罩中的至少一者，其中，偏转装置构成为在发动机的反推力模式中用于偏转后缘附近的空气流，使得在后缘处的旁通通道的物理流动区域在发动机的正推力模式和发动机的反推力模式中保持相同。
[0022]本发明的第十四技术方案是，在第十三技术方案中，还包括提供偏转装置作为联接到风扇罩的阻流板。
[0023]本发明的第十五技术方案是，在第十四技术方案中，还包括提供具有多个扰流板的阻流板。
[0024]本发明的第十六技术方案是，在第十五技术方案中，还包括通过连接件将扰流板中的相邻者联接在一起。
[0025]本发明的第十七技术方案是，在第十五技术方案中，还包括将扰流板连接到风扇罩，使得当展开时扰流板中的每一个延伸超出风扇罩的后缘。
[0026]本发明的第十八技术方案是，在第十三技术方案中，还包括提供偏转装置为布置在风扇罩上的多个空气喷射器。
[0027]本发明的第十九技术方案是，在第十三技术方案中，还包括提供偏转装置为布置在芯部罩上的多个空气喷射器。
[0028]本发明的第二十技术方案提供了具有正推力模式和反推力模式的燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机包括:可变节距风扇，其构成为用于在所述发动机的正推力模式中产生正推力和在所述发动机的反推力模式中产生反推力;风扇罩，其围绕所述可变节距风扇，其中，所述风扇罩形成用于由所述风扇产生的空气流的旁通通道，所述风扇罩包括:后缘；以及阻流板，其构成为用于偏转所述后缘附近的空气流，所述阻流板构成为用于在所述发动机的正推力模式中被收藏并且在所述发动机的反推力模式中被展开，其中所述阻流板是所述风扇罩的严格地外部机构。
【附图说明】
[0029]图1是在正推力模式中工作的燃气涡轮发动机的概略图；
[0030]图2是在反推力模式中工作的图1所示的燃气涡轮发动机的概略图；
[0031]图3是图1所示的并且构成为用于正推力模式的燃气涡轮发动机的风扇罩的透视图；
[0032]图4是图3所示的风扇罩构造的后段的剖视图；
[0033]图5是图3所示的并且构造用于如在图2中所示的反推力模式的风扇罩的透视图；
[0034]图6是图5所示的风扇罩构造的后段的剖视图；
[0035]图7是在图1所示的并且构成为用于反推力模式的燃气涡轮发动机中使用的风扇罩的另一实施例