燃气涡轮发动机制造技术

一种燃气涡轮发动机，包括：涡轮机，所述涡轮机联接至所述燃气涡轮发动机的螺旋桨，所述涡轮机通过空气入口与外部环境流体连通；和电动马达，所述电动马达联接至所述螺旋桨，其中所述空气入口与具有选择性可变几何形状的旁通管道流体连通。通管道流体连通。通管道流体连通。

【技术实现步骤摘要】
燃气涡轮发动机


[0001]本主题大体涉及燃气涡轮发动机，更具体地涉及混合电动燃气涡轮发动机。

技术介绍

[0002]燃气涡轮发动机通常利用燃气涡轮来产生推力。示例性燃气涡轮发动机包括燃气涡轮和利用燃气涡轮为螺旋桨提供动力的涡轮风扇。燃气涡轮设置成通过空气通道与燃气涡轮发动机的空气入口流体连通。空气通过空气通道到达燃气涡轮，在该燃气涡轮中燃烧产生动力，该动力通过驱动轴传递到螺旋桨。
[0003]工业需求需要混合电动燃气涡轮发动机的使用。然而，这种配置有几个缺点，包括由于现有设计限制而导致的空气动力学性能降低。因此，改进的混合电动燃气涡轮发动机将是有用的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的方面和优点将在下面的描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本专利技术的实践来了解。
[0005]在本公开的一个示例性实施例中，燃气涡轮发动机包括：螺旋桨；涡轮机，所述涡轮机联接至所述螺旋桨，所述涡轮机通过空气入口与外部环境流体连通；以及电动马达，所述电动马达联接至所述螺旋桨，其中，所述空气入口与具有选择性可变几何形状的旁通管道流体连通。
[0006]根据另一示例性实施例，混合电动燃气涡轮发动机包括：电动马达，所述电动马达构造成当所述混合电动燃气涡轮发动机的次级驱动元件以减小的容量操作时选择性地驱动所述燃气涡轮发动机的螺旋桨；和可调节元件，所述可调节元件构造成当所述电动马达激活时增加旁通管道的流体体积流量能力。
[0007]根据另一示例性实施例，一种使用燃气涡轮发动机的方法，所述方法包括：使用涡轮机驱动燃气涡轮发动机的螺旋桨；从所述涡轮机切换到用于驱动所述螺旋桨的电动马达；以及增加所述燃气涡轮发动机的旁通管道的开口尺寸，以在所述电动马达激活时增加通过所述旁通管道的空气的体积流量。
[0008]参考以下描述和所附权利要求，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好地理解。并入本说明书并构成本说明书一部分的附图阐明本专利技术的实施例，并且与本描述一起用于解释本专利技术的原理。
附图说明
[0009]在参考附图的本说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本专利技术的完整且可行的公开，包括其最佳模式。
[0010]图1是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面侧视图。
[0011]图2是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的局部示意性横截面侧视
图。
[0012]图3是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的局部示意性横截面侧视图。
[0013]图4是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面侧视图。
[0014]图5是根据本公开的示例性实施例的使用燃气涡轮发动机的方法的流程图。
[0015]图6是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面侧视图。
[0016]图7是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面顶视图。
[0017]图8是根据本公开的示例性实施例的图7的燃气涡轮发动机的前视图。
[0018]图9是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面侧视图。
[0019]图10是根据本公开的示例性实施例的图9的燃气涡轮发动机的前视图。
[0020]在本说明书和附图中重复使用参考符号旨在表示本专利技术的相同或类似的特征或元件。
具体实施方式
[0021]现在将详细参考本专利技术的当前实施例，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。附图和描述中相同或类似的标号被用于指代本专利技术的相同或类似部分。
[0022]此处使用“示例性”一词来表示“用作示例、实例或说明”。此处描述为“示例性”的任何实施方式不必被解释为比其他实施方式更优选或有利。此外，通过解释本专利技术而不是限制本专利技术来提供每个示例。事实上，对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以对本专利技术进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用以产生又一个实施例。因此，本专利技术旨在涵盖在所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变化。
[0023]如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换地用于将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示单个部件的位置或重要性。除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代。除非本文另有规定，否则术语“联接”、“固定”、“附接到”等指直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接联接、固定或附接。
[0024]术语“前”和“后”指燃气涡轮发动机或运载工具内的相对位置，并指燃气涡轮发动机或运载工具的正常操作姿态。例如，对于燃气涡轮发动机，前指更靠近发动机入口的位置，后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。
[0025]本说明书和权利要求书中使用的近似语言用于修改任何可以允许变化的定量表示，而不会导致与之相关的基本功能的改变。因此，由一个或多个术语(例如“大约”、“近似”和“基本上”)修改的值不限于规定的精确值。在至少一些实例中，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精度，或用于构建或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在1％、2％、4％、10％、15％或20％的余量内。这些近似余量可应用于单个值、限定数字范围的端点之一或两者、和/或端点之间范围的余量。
[0026]除非上下文或语言另有指示，这里以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，这些范围被识别并包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围包括端点，并且端点可彼此独立地组合。
[0027]根据本公开的一个或多个实施例，燃气涡轮发动机可以使用涡轮机和/或电动马达来操作。当使用涡轮机操作时，空气通过空气入口并被引导到涡轮机以产生燃烧。当使用电动马达操作时，涡轮机不再以相同的体积流量从空气入口强制吸入空气，导致空气入口处的背压增加。因此，可操纵位于燃气涡轮发动机的旁通管道中的可调节元件，以通过增加旁通管道的流体体积流量能力来减少背压的产生。通过扩大旁通管道，可以降低背压，从而改善燃气涡轮发动机的空气动力学和操作稳定性。
[0028]在某些实例中，燃气涡轮发动机可以是飞行器的一部分，例如飞机或其他飞行器。在其他实例中，燃气涡轮发动机可以是陆基(land
‑
based)运载工具或其他陆基结构的一部分。根据本文的一个或多个实施例的示例性燃气涡轮发动机包括涡轮螺旋桨发动机。
[0029]参照附图，图1示出了根据本专利技术的一个或多个实施例的示例性燃气涡轮发动机100的示意性横截面视图。燃气涡轮发动机100可以是构造成使用燃气涡轮发动机(在此称为燃气涡轮)和/或电动马达中的一个或两个来产生动力的混合电动发动机。因此，燃气涡轮发动机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气涡轮发动机，其特征在于，包括：螺旋桨；涡轮机，所述涡轮机联接至所述螺旋桨，所述涡轮机通过空气入口与外部环境流体连通；以及电动马达，所述电动马达联接至所述螺旋桨，其中，所述空气入口与具有选择性可变几何形状的旁通管道流体连通。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中，所述旁通管道在所述电动马达激活时限定第一流体体积流量能力，并且在所述电动马达非激活时限定第二流体体积流量能力，并且其中，所述第一流体体积流量能力高于所述第二流体体积流量能力。3.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中，所述空气入口和所述旁通管道中的至少一个构造成当所述螺旋桨至少部分地由所述电动马达驱动时减轻所述螺旋桨的背压。4.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中，所述旁通管道包括可调节元件，所述可调节元件构造成选择性地调节通过所述旁通管道的空气的流体流量。5.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中，所述可调节元件包括可旋转元件，所述可旋转元件构造成在多...

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