[發明專利]高效氣體渦輪引擎安裝和操作

在審

• 申請號: 202010165719.6
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111692011A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: G.M.阿姆斯特隆;N.豪沃思
• 申請（專利權）人: 勞斯萊斯有限公司
• 主分類號: F02K3/06
• 分類號: F02K3/06;F04D29/32;F04D29/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉子豪;王瑋

1.一種用于飛行器的氣體渦輪引擎（10），所述氣體渦輪引擎包括：

引擎核心（11），所述引擎核心包括渦輪（19）、壓縮機（14）和燃燒器（16）；

風扇（23），所述風扇包括多個風扇葉片；和

齒輪箱（30），所述齒輪箱接收來自連接到所述渦輪的至少一部分的芯軸（26）的輸入，所述齒輪箱將驅動輸出至所述風扇，以便以比所述芯軸低的旋轉速度來驅動所述風扇，其中：

壓縮系統半徑比被定義為風扇葉片的尖端的半徑與最下游壓縮機葉片的尖端的半徑的比率，所述壓縮系統半徑比在5至9的范圍內。

2. 根據權利要求1所述的氣體渦輪引擎，其中：

所述壓縮系統半徑比在5.2至8.5的范圍內，可選地在5.3至7.2的范圍內；并且/或者

所述風扇葉片的尖端的半徑在120cm至210cm的范圍內，可選地為120cm至140cm或160cm至190cm；并且/或者

所述齒輪箱的減速比在3.2至3.8范圍內，使得所述齒輪箱輸入芯軸的旋轉速度在所述風扇的旋轉速度的3.2至3.8倍的范圍內。

3. 根據權利要求1或權利要求2所述的氣體渦輪引擎，其中：

所述風扇葉片的尖端的半徑在160cm至190cm的范圍內，并且所述壓縮系統半徑比在5.3至7.7的范圍內；或者

所述風扇葉片的尖端的半徑在120cm至140cm的范圍內，并且所述壓縮系統半徑比在5.1至6.6的范圍內。

4.根據權利要求1或權利要求2所述的氣體渦輪引擎，其中：

旁路管道被限定為徑向位于所述核心的外部，其中分流器的前緣限定了氣流分成核心氣流和旁路氣流處的點；

引擎核心半徑比被定義為所述引擎中所述最下游渦輪葉片的尖端的半徑與所述分流器的前緣的半徑的比率；并且

所述壓縮系統半徑比除以所述引擎核心半徑比在5.5至10的范圍內，可選地在6至8的范圍內。

5.根據權利要求1或權利要求2所述的氣體渦輪引擎，其中：

旁路管道被限定為徑向位于所述核心外部，分流器的前緣限定了在使用中氣流分成核心氣流和旁路氣流處的點；

核心壓縮機縱橫比被定義為所述分流器的前緣和所述最下游壓縮機葉片的尖端的前緣之間的軸向距離與所述分流器的前緣的半徑的比率；并且

所述壓縮系統半徑比除以所述核心壓縮機縱橫比在1.7至4.2的范圍內。

6. 根據權利要求5所述的氣體渦輪引擎，其中：

所述風扇葉片的尖端的半徑在160cm至190cm的范圍內，并且所述壓縮系統半徑比除以所述核心壓縮機縱橫比在1.9至2.9的范圍內；或者

所述風扇葉片的尖端的半徑在120cm至140cm的范圍內，并且所述壓縮系統半徑比除以所述核心壓縮機縱橫比在1.7至2.4的范圍內。

7. 根據權利要求1或權利要求2所述的氣體渦輪引擎，其中：

所述風扇葉片在其轂部處的半徑與所述風扇葉片在其尖端處的半徑的比率在0.23至0.33的范圍內，可選地在0.25至0.29的范圍內；并且/或者

所述風扇葉片包括附接到前緣護套的主體，所述主體和所述前緣護套是使用不同的材料形成的，其中可選地所述前緣護套材料包括鈦并且/或者所述主體材料包括碳纖維或鋁合金；并且/或者

旁路比率被定義為在巡航條件下流過限定在所述引擎核心外部的旁路管道的質量流率與流過所述引擎核心的質量流率的比率，所述旁路比率在10至20的范圍內，可選地為12至16，可選地為13.0至16.0。

8.根據權利要求1或權利要求2所述的氣體渦輪引擎，還包括在所述風扇葉片的上游延伸的進氣口，其中：

進氣口長度L被定義為所述進氣口的前緣和所述風扇葉片的所述尖端的前緣之間的軸向距離；

風扇直徑D為所述風扇的在所述風扇葉片的所述尖端的前緣處的直徑；并且

比率L/D在0.2至0.45的范圍內。