航空引擎操作点制造技术

本发明专利技术题为“航空引擎操作点”。气体涡轮引擎在使用期间产生噪声，并且产生噪声的一个特别重要的飞行条件是起飞。本发明专利技术提供了一种气体涡轮引擎，该气体涡轮引擎具有高效率以及低噪声，尤其是从风扇的前部发出的低噪声。从引擎后部发出的涡轮噪声对有效感知噪声水平(EPNL)的贡献在起飞侧向基准点处低于进近基准点处，差值在7EPNdB至30EPNdB的范围内。

Aero engine operating point

【技术实现步骤摘要】
航空引擎操作点
本公开涉及具有改善的噪声特征的气体涡轮引擎。
技术介绍
气体涡轮引擎通常经过优化以提供高效率，因为优化通常导致较低的燃料消耗，并因此降低运行成本。然而，由于飞行器噪声可能对社区造成的影响，因此由用于为飞行器提供动力的气体涡轮引擎产生的噪声是一个重要因素。就这一点而言，气体涡轮引擎产生的噪声在飞行器噪声中占很大的比例。考虑到诸如频率、绝对水平、音调分量和噪声持续时间的因素，法规定义了“有效感知噪声水平”(EPNL)，它是人耳感知到的所产生的噪声的影响的量度。涡扇气体涡轮引擎包括多个不同的噪声源。例如，风扇本身是噪声源，并且该风扇噪声可分成两个不同的分量：从引擎的前部沿前向方向发出的分量；以及从引擎的后部沿后向方向发出的分量。另外的噪声源包括(但不限于)来自从引擎排出的射流的噪声、来自在引擎的后部处的涡轮的噪声，以及来自在飞行器上安装引擎的噪声。希望降低气体涡轮引擎的感知噪声，以便减小噪声对人耳的影响。
技术实现思路
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：<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于飞行器的气体涡轮引擎(10)，所述气体涡轮引擎包括：/n引擎核心(11)，所述引擎核心包括涡轮(19)、压缩机(14)和将所述涡轮连接到所述压缩机的芯轴(26)；/n风扇(23)，所述风扇位于所述引擎核心的上游，所述风扇包括多个风扇叶片；和/n齿轮箱(30)，所述齿轮箱接收来自所述芯轴(26)的输入并将驱动输出至所述风扇，以便以比所述芯轴低的旋转速度来驱动所述风扇，其中：/n所述气体涡轮被布置成使得在所述气体涡轮附接到的飞行器的噪声认证测试期间，/n所述涡轮对在起飞侧向基准点处的有效感知噪声水平(EPNL)的贡献低于所述涡轮对在进近基准噪声测量点处的EPNL的贡献，差值在7EPNd...

【技术特征摘要】
20181221 GB 1820943.71.一种用于飞行器的气体涡轮引擎(10)，所述气体涡轮引擎包括：
引擎核心(11)，所述引擎核心包括涡轮(19)、压缩机(14)和将所述涡轮连接到所述压缩机的芯轴(26)；
风扇(23)，所述风扇位于所述引擎核心的上游，所述风扇包括多个风扇叶片；和
齿轮箱(30)，所述齿轮箱接收来自所述芯轴(26)的输入并将驱动输出至所述风扇，以便以比所述芯轴低的旋转速度来驱动所述风扇，其中：
所述气体涡轮被布置成使得在所述气体涡轮附接到的飞行器的噪声认证测试期间，
所述涡轮对在起飞侧向基准点处的有效感知噪声水平(EPNL)的贡献低于所述涡轮对在进近基准噪声测量点处的EPNL的贡献，差值在7EPNdB至30EPNdB的范围内，其中：
所述起飞侧向基准点如《国际民用航空公约》的附件16(环境保护)的第1卷(飞行器噪声)的第五版(2008年7月)的第3.3.1,a),1)部分中所定义；并且
所述进近基准噪声测量点如《国际民用航空公约》的附件16(环境保护)的第1卷(飞机噪声)的第五版(2008年7月)的第3.3.1,c)部分中所定义。


2.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎，其中所述涡轮对在所述起飞侧向基准点处的所述有效感知噪声水平(EPNL)的贡献低于所述涡轮对在所述进近基准噪声测量点处的所述EPNL的贡献，差值在10EPNdB至30EPNdB的范围内。


3.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎，其中：
在所述涡轮中的最后排涡轮叶片的下游提供了核心喷嘴，所述核心喷嘴由径向内核心喷嘴边界和径向外核心喷嘴边界限定；并且
所述径向内核心喷嘴边界和所述径向外核心喷嘴边界中的至少一者设置有噪声衰减衬垫。


4.根据权利要求1或权利要求3所述的气体涡轮引擎，其中经由所述齿轮箱驱动所述风扇的所述涡轮在所述起飞侧向基准点处的旋转速度大于在所述进近基准噪声测量点处的旋转速度。


5.根据权利要求1或权利要求3所述的气体涡轮引擎，其中经由所述齿轮箱驱动所述风扇的所述涡轮在所述进近基准噪声测量点处的所述旋转速度在经由所述齿轮箱驱动所述风扇的所述涡轮在所述起飞侧向基准点处的所述旋转速度的35％至65％、可选地40％至60％的范围内。


6.根据权利要求1或权利要求3所述的气体涡轮引擎，其中所述涡轮对在所述起飞侧向基准点处的所述EPNL的贡献低于从所述引擎的后部发出的风扇噪声对在所述起飞侧向基准点处的所述EPNL的贡献，差值在15EPNdB至40EPNdB、可选地在25EPNdB至40EPNdB的范围内。


7.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎，其中：
所述涡轮是第一涡轮(19)，所述压缩机是第一压缩机(14)，并且所述芯轴是第一芯轴(26)；
所述引擎核心还包括第二涡轮(17)、第二压缩机(15)和将所述第二涡轮连接到所述第二压缩机的第二芯轴(27)；
所述第二涡轮、所述第二压缩机和所述第二芯轴被布置成以比所述第一芯轴高的旋转速度旋转；并且
所述涡轮对在所述起飞侧向基准点和所述进近基准噪声测量点处的所述EPNL的贡献仅为所述第一涡轮对在所述起飞侧向基准点处的EPNL的贡献。


8.根据权利要求1或权利要求7所述的气体涡轮引擎，其中所述齿轮箱的齿轮传动比在3至5、可选地3.2至4.2、可选地3.4至3.7的范围内。


9.根据权利要求1或权利要求7所述的气体涡轮引擎，其中在所述起飞侧向基准点处，每个风扇叶片的尖端处的相对马赫数不超过1.09M，并且可选地在0.9M至1.08M的范围内。


10.根据权利要求1或权利要求7所述的气体涡轮引擎，其中：
经由所述齿轮箱驱动所述风扇的所述涡轮包括至少两个轴向分开的转子级(210，220，230，240)；并且
经由所述齿轮箱驱动所述风扇的所述涡轮的所述转子级中的每个转子级包括在60个至140个转子叶片、可选地80个至140个转子叶片的范围内。


11.根据权利要求1或权利要求7所述的气体涡轮引擎，其中：
经由所述齿轮箱驱动所述风扇的所述涡轮包括至少两个轴向分开的转子级(210，220，230，240)；并且
经由所述齿轮箱驱动所述风扇的所述涡轮的转子级中的转子叶片的平均数量在65个至120个转子叶片的范围内，可选地85个至120个转子叶片的范围内。


12.根据权利要求1或权利要求7所述的气体涡轮引擎，其中：
经由所述齿轮箱驱动所述风扇的所述涡轮包括至少两个轴向分开的转子级(210，220，230，240)；并且
经由所述齿轮箱驱动所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿拉斯泰尔·D·摩尔，罗伯特·J·特林，
申请(专利权)人：劳斯莱斯有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB