[發明專利]用于減小飛行器后風扇的空氣流旋流畸變的入口導葉組件

有效

• 申請號: 201710686442.X
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107725215B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 姚吉先
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02K3/06
• 分類號: F02K3/06;F04D29/54;B64D33/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

本發明涉及用于減小飛行器后風扇的空氣流旋流畸變的入口導葉組件。具體而言，本公開內容針對一種用于減小進入安裝到飛行器(10)的機身(12)上的后風扇(300)的空氣流旋流畸變的空氣動力入口導葉組件(302)。此外，入口導葉組件(302)構造成用于安裝至后風扇(300)的機艙(306)和風扇軸(312)。入口導葉組件(302)包括組合成多個入口導葉組(318)的多個入口導葉(308)。各個入口導葉(308)具有對應于進入風扇(300)的空氣流狀況的形狀和定向。此外，入口導葉組(318)隨進入風扇(300)的空氣流狀況而變圍繞中心軸線沿周向間隔開。

技術領域

本主題大體上涉及用于飛行器推進系統的后發動機，并且更具體地涉及減小后發動機風扇的旋流畸變的入口導葉組件。

背景技術

常規商用飛行器大體上包括機身、一對機翼，以及提供推力的推進系統。推進系統通常包括至少兩個飛行器發動機，諸如渦扇噴氣發動機。各個渦扇噴氣發動機安裝到飛行器的相應一個機翼上，諸如在機翼下方的懸置位置，與機翼和機身分開。此構造允許渦扇噴氣發動機與未由機翼和/或機身影響的單獨的自由流空氣流相互作用。該構造可減少進入各個相應渦扇噴氣發動機的入口的空氣內的湍流量，這具有對飛行器的凈推進推力的積極影響。

然而，包括渦扇噴氣發動機的飛行器上的阻力也對飛行器的凈推進推力具有影響。包括表皮摩擦、形狀和誘發阻力的飛行器上的阻力的總量大體上與接近飛行器的空氣的自由流速度和由于飛行器上的阻力產生的飛行器下游的尾流的平均速度之間的差異成比例。

因此，已經提出了系統來抵消阻力的作用和/或改善渦扇噴氣發動機的效率。例如，某些推進系統結合邊界層攝入系統來將形成例如穿過機身和/或機翼的邊界層的相對較慢的移動空氣的一部分傳送到渦扇噴氣發動機的風扇區段上游的渦扇噴氣發動機中。盡管該構造可通過再激勵飛行器下游的邊界層空氣流來減小阻力，但來自進入渦扇噴氣發動機的邊界層的相對較慢移動的空氣流大體上具有非均勻或扭曲的速度輪廓。結果，此渦扇噴氣發動機可經歷效率損失而最小化或抵消飛行器上的減小阻力的任何益處。

此外，一些推進系統包括飛行器尾部上的電驅動后風扇，以通過攝入機身邊界層來得到推進益處。在操作期間，后風扇可發現從機身底部到頂部的向上流動引起的強旋流畸變。旋流畸變可能不利于風扇的可操作性，且可引起空氣動力和/或操作問題。

因此，解決前述問題的后風扇將是有用的。更具體而言，減小后發動機風扇的旋流畸變的入口導葉組件將是尤其有益的。

發明內容

本發明的方面和優點將在以下描述中部分地闡明，或可從描述中清楚，或可通過實施本發明認識到。

在一個方面，本公開內容針對一種用于具有機身的飛行器的推進系統。推進系統包括構造成在其后端處安裝到飛行器上的后發動機。后發動機限定中心軸線，且包括風扇，風扇具有可圍繞沿中心軸線的風扇軸旋轉的多個風扇葉片，以及包繞多個風扇葉片的機艙。推進系統還包括入口導葉組件，其包括組合成多個入口導葉組的多個入口導葉。此外，各個入口導葉具有對應于進入風扇的空氣流狀況的形狀和/或定向。此外，入口導葉組隨進入風扇的空氣流狀況而變圍繞中心軸線沿周向間隔開。

在另一方面，本公開內容針對一種用于安裝至飛行器的機身的后端的邊界層攝入風扇組件。邊界層攝入風扇組件包括可圍繞邊界層攝入風扇的中心軸線旋轉的風扇。此外，風扇包括可圍繞風扇軸旋轉的多個風扇葉片。風扇組件還包括包繞風扇的多個風扇葉片的機艙。機艙限定關于飛行器的機身的入口。因此，當邊界層攝入風扇安裝在飛行器的后端處時，入口大致圍繞飛行器的機身延伸。風扇組件還包括安裝到風扇軸和機艙上的入口導葉組件。入口導葉組件包括組合成多個入口導葉組的多個入口導葉。各個入口導葉具有對應于進入風扇的空氣流狀況的形狀和/或定向。此外，入口導葉組隨進入風扇的空氣流狀況而變圍繞中心軸線沿周向間隔開。