[發明專利]排氣噴嘴

在審

• 申請號: 202010037606.8
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111434910A
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 庫爾特·E·切森;大衛·F·塞拉;羅伯特·H·威廉
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: F02K1/00
• 分類號: F02K1/00;F02K1/15;F02K3/04;F02K1/78
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 瞿藝

本申請公開了一種排氣噴嘴。傳統的商用引擎排氣系統利用軸對稱表面(例如，圓錐或接近圓錐表面)限定，其為具有大致恒定的管道高度的風扇(旁通)噴嘴產生圍繞圓周的環形排氣。在一個示例性構造中，風扇套筒已被向上剪切(朝向機翼或掛架)，導致相對于遠離掛架的部分的靠近掛架的更大面積和管道高度。對于由容納在引擎機艙中的渦扇引擎產生的給定推力，朝向掛架安裝件的剪切使推力重新對準在飛行方向上，在一些示例中，這可以降低在渦扇引擎下游所經受的噪聲并減少在引擎核心中消耗的燃料。

技術領域

本公開涉及一種用于飛機渦扇引擎的排氣系統。

背景技術

圖1是一個示例性飛機引擎短艙60的示意圖。引擎短艙60包括引擎機艙62、風扇64、壓縮機66、燃燒室68和渦輪70。引擎短艙60通常通過合適的安裝件(例如，掛架71)附接到飛機的機翼或機身。引擎機艙62包括具有外筒74和內筒76的引擎入口72以及接合兩者的邊緣區段。在該示例性實施例中，內筒76與邊緣區段一起限定用于向風扇64供應空氣55的進氣道78，其隨后被引導至旁路管道和包括壓縮機66、燃燒室68以及渦輪70的引擎核心兩者。圖2是引擎短艙60的端視圖，其示出了外部引擎機艙202、風扇管道200外流動表面OFS、風扇管道內流動表面IFS、包括超出OFS的后站的IFS的延伸部的后罩204、核心噴嘴205以及最大直徑處的插塞206，其中，插塞206、核心噴嘴205、后罩204、OFS和外部引擎機艙202中的每者圍繞引擎短艙60的縱向軸線AA同心地嵌套。還示出了風扇排氣流210和主流212(也稱為核心排氣流)的位置。

鑒于機場處的增加的或不可預測的燃料價格和/或噪聲限制，商用飛機的操作可具有挑戰性。需要增加燃料效率和/或降低促成機場周圍的高功率(即，起飛)操作的地區噪聲的噴注噪聲的方法。本公開滿足該需要。

發明內容

本公開描述了一種引擎，該引擎包括具有入口和排氣裝置的引擎機艙；介于引擎機艙和容納在引擎機艙中的引擎核心之間的風扇管道，其中，引擎機艙形成風扇管道的外壁(包括外流動表面OFS)；引擎核心的殼體和后罩形成風扇管道的內壁(包括內流動表面IFS)；并且OFS的離開站具有呈一曲率的彎曲部分，從而IFS和OFS使離開排氣裝置的廢氣朝向引擎的縱向軸線偏移，以便填充引擎后方的區域并抵消由附接到引擎機艙的掛架導致的廢氣的偏轉。在一個或多個實施例中，在由渦扇引擎產生給定推力的情況下，曲率被控制成有助于使引擎下游所經受的地區噪聲降低并使引擎的性能最大化(例如，使容納在引擎機艙中的引擎中消耗的燃料減少)。

彎曲部分的曲率能以許多方式呈現，包括但不限于以下。

1.曲率使得OFS上的第一點P1和內流動表面(IFS)上的第二點P2之間的第一距離D1(例如，斜高)大于或長于OFS上的第三點P3和IFS上的第四點P4之間的第二距離D2(例如，斜高)。第一距離D1處于掛架的附接側上(即，在掛架和連接到引擎核心的核心排氣裝置之間的第一區域R1中)，并且第二距離D2處于核心排氣裝置和外部引擎機艙(包括引擎機艙的外表面)的背離飛機的區段之間的第二區域R2中。在一個或多個示例中，第一點、第二點、第三點和第四點共線。

2.根據實施例1所述的引擎，其中，彎曲部分包括：第一點P1的位置中的第一偏移，為排氣裝置的直徑的大約1％-2％，如在排氣裝置的后緣處測得的，以及第三點P3的位置中的第二偏移，為排氣裝置的直徑的大約1％-2％，如在排氣裝置的后緣處測得的，其中，這些偏移是相對于其中核心排氣裝置(例如，核心和排氣裝置(例如，風扇噴嘴))同心的情況。相對于D1和D2已經使核心噴嘴在引擎的縱向軸線或中心線上居中的情況，D1長了1％-2％，并且D2短了1％-2％。

3.根據實施例1或2所述的引擎，其中，引擎機艙包括具有長度L1的外部引擎機艙，如在平行于引擎的縱向軸線AA’的方向上測得的，并且彎曲部分完全位于外部引擎機艙的長度L1的最后25％內。

4.根據實施例1、2或3所述的引擎，其中，排氣裝置包括風扇管道外壁的剪切或偏移，以便形成彎曲部分。