[發明專利]變涵道比渦扇航空發動機

有效

• 申請號: 201710177520.3
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN108626027B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 陳乃威;張叢輝;盧婷婷
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F02K3/075
• 分類號: F02K3/075
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

本發明提供了一種變涵道比渦扇航空發動機，包括渦輪、差速器、壓氣機和風扇轉子，所述差速器具有輸入端、第一輸出端和第二輸出端，所述輸入端連接所述渦輪，所述第一輸出端連接所述壓氣機，所述第二輸出端連接所述風扇轉子，其中所述第一輸出端的轉速為所述輸入端的轉速與所述第二輸出端的轉速之和的一半。

技術領域

本發明主要涉及航空發動機領域，尤其涉及一種變涵道比渦扇航空發動機。

背景技術

由飛機發動機的設計原理可知，在馬赫數小于1時，以渦扇循環為主要功率輸出的發動機效率較高，以渦噴循環為主要功率輸出的發動機效率較低；當馬赫數大于1時，則渦扇循環為主要功率輸出的發動機效率開始降低，而以渦噴循環為主要功率輸出的發動機效率開始提高。同時，以渦噴循環為主要功率輸出的發動機擁有更高的推重比。因此對于持續高馬赫數的飛行任務，渦噴循環為主導的功率輸出方式是有利的。反之，如果任務強調低馬赫數和長航程，則渦扇循環為主導的功率輸出方式是有利的。

渦扇航空發動機的功率由渦扇循環和渦噴循環共同實現輸出。通過發動機的空氣分為兩路，第一路通過壓氣機和渦輪(稱為內涵道)，第二路通過動力渦輪帶動的風扇(稱為外涵道)。內涵道空氣主要用于渦噴循環，外涵道空氣主要用于渦扇循環。外涵道空氣質量流量與內涵道空氣流量之比稱為涵道比。

根據前述推知，若能用合適的方法改變渦扇航空發動機的涵道比，能夠在一定程度上提高其性能、效率及環境適應性。一種已知的變涵道比航空發動機通過一種類似擋板的結構控制低壓壓氣機的排氣量來達到變涵道比的目的。目前變涵道比航空發動機仍然不成熟，在性能、效率等方面還有提升空間。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種變涵道比渦扇航空發動機，提高渦扇航空發動機的性能、效率及環境適應性。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種變涵道比渦扇航空發動機，包括渦輪、差速器、壓氣機和風扇轉子，所述差速器具有輸入端、第一輸出端和第二輸出端，所述輸入端連接所述渦輪，所述第一輸出端連接所述壓氣機，所述第二輸出端連接所述風扇轉子，其中所述第一輸出端的轉速為所述輸入端的轉速與所述第二輸出端的轉速之和的一半。

在本發明的一實施例中，所述差速器包括第一齒輪、第二齒輪和第三齒輪，所述第一齒輪作為所述輸入端，所述第二齒輪作為所述第一輸出端且與所述第一齒輪嚙合，所述第三齒輪設于所述第二輸出端且與所述第二齒輪嚙合。

在本發明的一實施例中，所述第一齒輪的轉軸與所述第二齒輪的轉軸相互垂直，所述第三齒輪的轉軸與所述第二齒輪的轉軸相互垂直。

在本發明的一實施例中，所述差速器還包括支撐架，所述第一齒輪、第二齒輪和第三齒輪設于所述支撐架上。

在本發明的一實施例中，所述第二齒輪的數量為2個。

在本發明的一實施例中，上述的變涵道比渦扇航空發動機還包括第一制動器，用于對所述第一輸出端制動。

在本發明的一實施例中，上述的變涵道比渦扇航空發動機還包括第二制動器，用于對所述第二輸出端制動。

在本發明的一實施例中，上述的變涵道比渦扇航空發動機還包括第二制動器，用于對所述第二輸出端制動。

在本發明的一實施例中，所述第一制動器設于發動機外機匣上。

在本發明的一實施例中，所述第二制動器設于發動機外機匣上。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、通過差速器調整風扇轉子和低壓壓氣機的轉速配比，達到調整涵道比的目的，這能夠在一定程度上提高渦扇航空發動機的性能、效率及環境適應性；