[發明專利]高速飛行器飛行技術

在審

• 申請號: 202010355327.6
• 申請日: 2020-04-29
• 公開（公告）號: CN111852688A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: B.F.鮑威爾;N.D.喬世;T.J.索默樂;N.W.拉泰;W.D.格爾斯特勒;K.K.辛赫;B.W.米勒
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02K3/06
• 分類號: F02K3/06;F02C7/143;F01D9/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張珺;金飛

本發明涉及高速飛行器飛行技術。一種高超音速推進發動機包括：渦輪發動機，其包括以串流順序布置的壓縮機區段、燃燒區段和渦輪區段，該渦輪發動機限定壓縮機區段上游的渦輪發動機入口，以及渦輪區段下游的渦輪發動機排氣口；管道組件，其限定具有大致環形形狀并圍繞渦輪發動機延伸的旁通管道、位于旁通管道下游并且至少部分地在渦輪發動機排氣口后方的后燃室，以及至少部分地位于旁通管道和渦輪發動機入口前方的入口區段；以及入口預冷器，其至少部分地定位在管道組件的入口區段內并且在渦輪發動機入口、旁通管道、或兩者上游，以用于冷卻通過管道組件的入口區段提供至渦輪發動機入口、旁通管道、或兩者的氣流。

優先權信息

本申請請求享有2019年4月30日提交的美國臨時專利申請序列第62/840697號的優先權，其通過引用并入本文中。

技術領域

本主題總體上涉及允許高速飛行器飛行的技術。

背景技術

高速高超音速推進發動機可促進超音速和高超音速航空運輸。以如此高的速度操作會產生許多在亞音速和超音速飛行操作中不存在或不太普遍的問題。例如，由于高超音速飛行速度下由高超音速沖擊波產生的熱量增加，熱管理在高速操作中問題變得遠遠更加成問題。因此，有助于克服這些問題的對飛行器和飛行器的高超音速推進發動機的改進將是有用的。

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理解到。

在本公開的一個示例性實施例中，提供了一種高超音速推進發動機。該發動機包括：渦輪發動機，其包括以串流順序布置的壓縮機區段，燃燒區段和渦輪區段，該渦輪發動機限定壓縮機區段上游的渦輪發動機入口，以及渦輪區段下游的渦輪發動機排氣口；管道組件，其限定具有大致環形形狀并圍繞渦輪發動機延伸的旁通管道、位于旁通管道下游并且至少部分地在渦輪發動機排氣口后方的后燃室，以及至少部分地位于旁通管道和渦輪發動機入口前方的入口區段；以及入口預冷器，其至少部分地定位在管道組件的入口區段內并且在渦輪發動機入口、旁通管道、或兩者上游，以用于冷卻通過管道組件的入口區段提供至渦輪發動機入口、旁通管道、或兩者的氣流。

在某些示例性實施例中，入口預冷器定位在渦輪發動機入口上游，以用于冷卻通過管道組件的入口區段提供至渦輪發動機入口的氣流。

在某些示例性實施例中，入口預冷器定位在渦輪發動機入口和旁通管道兩者上游，以用于冷卻通過管道組件的入口區段提供至渦輪發動機入口和旁通管道的氣流。

在某些示例性實施例中，高超音速推進發動機還包括風扇，該風扇位于渦輪發動機入口前方并且由渦輪發動機的渦輪區段驅動。

在某些示例性實施例中，風扇位于入口預冷器下游。

在某些示例性實施例中，風扇包括多個風扇葉片，并且其中多個風扇葉片中的各個由陶瓷基質復合材料形成。

在某些示例性實施例中，高超音速推進發動機還包括導向導葉級，其中風扇包括多個風扇葉片，其中導向導葉級位于風扇的多個風扇葉片下游和渦輪發動機入口上游。

在某些示例性實施例中，導向導葉級是可變導向導葉級。

在某些示例性實施例中，渦輪發動機限定用于冷卻流體的冷卻管道，其中風扇包括多個風扇葉片，并且其中多個風扇葉片與冷卻管道流體連通，以用于接收冷卻流體的至少一部分以用于冷卻多個風扇葉片。

在某些示例性實施例中，旁通管道包括雙流區段，其中雙流區段包括內旁通管道流和外旁通管道流，并且其中內旁通管道流和外旁通管道流成并流構造。