无涵道单转子发动机制造技术

本发明专利技术涉及无涵道单转子发动机。提供了一种根据本公开的方面的推进系统，推进系统包括转子组件和静叶组件，转子组件具有相对于发动机中心线轴线径向延伸的多个动叶，静叶组件定位成与转子组件成空气动力学关系。静叶组件包括相对于发动机中心线轴线径向延伸的多个静叶，并且推进系统包括在2:5和2:1之间的动叶数量与静叶数量的比率。量与静叶数量的比率。量与静叶数量的比率。

【技术实现步骤摘要】
无涵道单转子发动机
[0001]对相关申请的交叉引用本申请是非临时申请，其要求2019年10月15日提交的美国临时申请No. 62/915364根据美国法典第35编第119条(e)款的优先权的权益，该美国临时申请通过引用以其整体并入本文中。


[0002]本申请大体上涉及一种涡轮机发动机，包括用于这样的发动机的架构和用于操作这样的发动机的方法。

技术介绍

[0003]涡轮风扇发动机根据中央燃气涡轮核心驱动旁通风扇的原理操作，旁通风扇位于发动机的机舱和发动机核心之间的径向位置处。利用这样的构型，发动机在旁通风扇的可允许尺寸方面大体上是受限制的，因为增加风扇尺寸对应地增加了机舱的尺寸和重量。
[0004]相比之下，开式转子发动机根据使旁通风扇位于发动机机舱外部的原理操作。与传统涡轮风扇发动机相比，这允许使用能够作用于更大量的空气的更大转子动叶，从而潜在地相比常规涡轮风扇发动机设计而提高推进效率。
[0005]已经研究了具有开式转子设计的发动机，该发动机具有由两个反向旋转的转子组件提供的风扇。各个转子组件承载位于发动机机舱外部的翼型件动叶阵列。如本文中所使用的，“反向旋转关系”意味着第一和第二转子组件的动叶布置成在彼此相反的方向上旋转。典型地，第一和第二转子组件的动叶布置成围绕公共轴线在相反方向上旋转，并且沿着该轴线轴向地间隔开。例如，第一转子组件和第二转子组件的相应动叶可同轴地安装并间隔开，其中第一转子组件的动叶构造成围绕轴线顺时针旋转，并且第二转子组件的动叶构造成围绕轴线逆时针旋转(或反过来)。<br/>[0006]然而，反向旋转转子组件在从功率涡轮传递功率以驱动在相反方向上旋转的转子组件的动叶方面带来技术挑战。

技术实现思路

[0007]本专利技术的方面和优点将在以下描述中得到部分阐述，或可根据描述而为显然的，或可通过实践本专利技术而了解。
[0008]提供了一种根据本公开的方面的推进系统，该推进系统包括转子组件和静叶组件，该转子组件具有相对于发动机中心线轴线径向延伸的多个动叶，该静叶组件定位成与转子组件成空气动力学关系。静叶组件包括相对于发动机中心线轴线径向延伸的多个静叶，并且推进系统包括在2:5和2:1之间的动叶数量与静叶数量的比率。
[0009]本专利技术的另一个方面涉及一种推进系统，该推进系统具有无涵道单转子组件，该组件包括相对于发动机中心线轴线径向延伸的多个动叶。静叶组件定位在无涵道转子组件的后方，并包括相对于发动机中心线轴线径向延伸的多个静叶。推进系统包括在2:5和2:1
之间的动叶数量与静叶数量的比率。
[0010]本专利技术的另一个方面涉及一种推进系统，该推进系统具有无涵道单转子组件，该组件包括相对于发动机中心线轴线径向延伸的多个动叶。静叶组件定位在无涵道转子组件的后方，并包括相对于发动机中心线轴线径向延伸的多个静叶。推进系统包括在2:5和2:1之间的动叶数量与静叶数量的比率、在2和-2之间的静叶数量与动叶数量之间的差值或者在20和30之间的动叶与静叶的总和中的一个或多个。参考以下描述和所附权利要求书，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入本说明书中并构成其部分的附图图示了本专利技术的实施例，并与描述一起用于解释本专利技术的原理。
[0011]技术方案1. 一种限定发动机中心线的推进系统，所述推进系统包括：转子组件，其包括相对于所述发动机中心线轴线径向延伸的多个动叶；以及静叶组件，其定位成与所述转子组件成空气动力学关系，其中，所述静叶组件包括相对于所述发动机中心线轴线径向延伸的多个静叶，并且其中，所述推进系统包括在2:5和2:1之间的动叶数量与静叶数量的比率。
[0012]技术方案2. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，所述动叶数量为20个或更少。
[0013]技术方案3. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，所述动叶数量在16个和11个之间。
[0014]技术方案4. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，所述静叶数量与所述动叶数量之间的差值在2和-2之间。
[0015]技术方案5. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，所述静叶数量与所述动叶数量之间的差值在2和-2之间，并且其中，所述动叶数量在16个和11个之间。
[0016]技术方案6. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，所述动叶数量与所述静叶数量的所述比率在0.5和1.5之间。
[0017]技术方案7. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，动叶和静叶的总和为30个或更少，并且其中，动叶和静叶的所述总和为20个或更多。
[0018]技术方案8. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，所述转子组件是无涵道的。
[0019]技术方案9. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，所述静叶组件定位在所述转子组件的后方。
[0020]技术方案10. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，所述静叶组件是无涵道的。
[0021]技术方案11. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，所述推进系统包括：封装在机舱中的核心发动机，其中，所述机舱限定最大直径，并且其中，所述静叶组件从所述机舱延伸。
[0022]技术方案12. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，所述转子组件包括毂，所述多个动叶从所述毂延伸，并且其中，所述推进系统包括从所述毂的前端延伸到所述机舱的后端的长度，并且其中，长度与最大直径的比率为至少2。
[0023]技术方案13. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，长度与最大
直径的所述比率为至少2.5。
[0024]技术方案14. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，所述核心发动机和所述转子组件一起构造成在巡航高度下产生25马力/英尺2或更大的功率负载。
[0025]技术方案15. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，所述转子组件构造成以高达750英尺/秒的动叶末梢速度旋转。
[0026]技术方案16. 一种限定发动机中心线轴线的推进系统，所述推进系统包括：无涵道单转子组件，其包括相对于所述发动机中心线轴线径向延伸的多个动叶；以及静叶组件，其定位在所述无涵道转子组件的后方，其中，所述静叶组件包括相对于所述发动机中心线轴线径向延伸的多个静叶，并且其中，所述推进系统包括在2和-2之间的静叶数量与动叶数量之间的差值。
[0027]技术方案17. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，所述转子组件包括动叶桨距改变机构，所述动叶桨距改变机构构造成相对于在所述多个静叶中的一个或多个处的静叶桨距来控制在所述多个动叶中的一个或多个处的动叶桨距。
[0028]技术方案18. 根据任意前述技术方案所述的推进系统，其特征在于，所述静叶组件包括静叶桨距改变机构，所述静叶桨距改变机构构造成相对于在所述多个动叶中的一个或多个处的动叶桨距本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种限定发动机中心线的推进系统，所述推进系统包括：转子组件，其包括相对于所述发动机中心线轴线径向延伸的多个动叶；以及静叶组件，其定位成与所述转子组件成空气动力学关系，其中，所述静叶组件包括相对于所述发动机中心线轴线径向延伸的多个静叶，并且其中，所述推进系统包括在2:5和2:1之间的动叶数量与静叶数量的比率。2.根据权利要求1所述的推进系统，其特征在于，所述动叶数量为20个或更少。3.根据权利要求1所述的推进系统，其特征在于，所述动叶数量在16个和11个之间。4.根据权利要求1所述的推进系统，其特征在于，所述静叶数量与所述动叶数量之间的差值在2和-2之间。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：