[發(fā)明專(zhuān)利]用于單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的前進(jìn)比

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011102262.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112664274A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·A·卡立德;A·布里茲-斯特林費(fèi)羅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類(lèi)號(hào): F01D1/04
• 分類(lèi)號(hào): F01D1/04;F01D15/12
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 吳俊;金飛

提供一種操作單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)包括無(wú)涵道轉(zhuǎn)子葉片的單個(gè)級(jí)。該方法包括操作單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，以限定以每秒長(zhǎng)度單位計(jì)的飛行速度V和以每秒轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)的角速度n，無(wú)涵道轉(zhuǎn)子葉片的單個(gè)級(jí)限定以長(zhǎng)度單位計(jì)的直徑D；其中操作單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)包括操作單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，以限定大于3.8的前進(jìn)比，同時(shí)以至少0.8的凈效率操作單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，前進(jìn)比由方程式限定。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)為在35 U.S.C. § 119(e)下要求2019年10月15日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.62/915,364的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益的非臨時(shí)申請(qǐng)，美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.62/915,364由此通過(guò)引用以其整體并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)大體上涉及單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子渦輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)以及用于操作其的方法。

背景技術(shù)

渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)以如下原理操作：中心燃?xì)鉁u輪芯部驅(qū)動(dòng)旁通風(fēng)扇，旁通風(fēng)扇位于發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)艙與發(fā)動(dòng)機(jī)芯部之間的徑向地點(diǎn)處。利用此類(lèi)構(gòu)造，發(fā)動(dòng)機(jī)大體上在旁通風(fēng)扇的可容許大小方面被限制，因?yàn)槭癸L(fēng)扇的大小增大對(duì)應(yīng)地增大機(jī)艙的大小和重量。

相比之下，開(kāi)放式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)以如下原理操作：具有位于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙外側(cè)的旁通風(fēng)扇。與傳統(tǒng)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)相比，這容許能夠作用于較大量空氣上的較大轉(zhuǎn)子葉片的使用，潛在地提高推進(jìn)效率，優(yōu)于常規(guī)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)。

先前發(fā)現(xiàn)關(guān)于具有風(fēng)扇的開(kāi)放式轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的期望性能，其中第一轉(zhuǎn)子組件和第二轉(zhuǎn)子組件以對(duì)轉(zhuǎn)構(gòu)造布置，其中每個(gè)轉(zhuǎn)子組件支撐翼型件葉片的陣列。典型地，第一轉(zhuǎn)子組件和第二轉(zhuǎn)子組件的葉片布置成沿相反的方向繞著共同的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，并且沿著該軸線(xiàn)軸向地間隔開(kāi)。例如，第一轉(zhuǎn)子組件和第二轉(zhuǎn)子組件的相應(yīng)的葉片可同軸地安裝并間隔開(kāi)，其中第一轉(zhuǎn)子組件的葉片構(gòu)造成繞著軸線(xiàn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而第二轉(zhuǎn)子組件的葉片構(gòu)造成繞著軸線(xiàn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(或者反之亦然)。在外觀(guān)上，開(kāi)放式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇葉片類(lèi)似于常規(guī)渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的螺旋槳葉片。

對(duì)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組件的使用在將功率從開(kāi)放式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的功率渦輪傳遞以沿相反的方向驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子組件的葉片方面提出技術(shù)挑戰(zhàn)。本公開(kāi)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將合乎需要的是，提供類(lèi)似于傳統(tǒng)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)旁通風(fēng)扇的、利用單一旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子組件的開(kāi)放式轉(zhuǎn)子推進(jìn)系統(tǒng)，其降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，還產(chǎn)生與對(duì)轉(zhuǎn)推進(jìn)設(shè)計(jì)相當(dāng)?shù)耐七M(jìn)效率水平，以及重量和長(zhǎng)度減小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中部分地闡述，或者可從描述為明顯的，或者可通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐學(xué)習(xí)。

在本公開(kāi)的方面中，提供一種操作單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)包括無(wú)涵道轉(zhuǎn)子葉片的單個(gè)級(jí)。該方法包括操作單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，以限定以每秒長(zhǎng)度單位計(jì)的飛行速度V和以每秒轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)的角速度n，無(wú)涵道轉(zhuǎn)子葉片的單個(gè)級(jí)限定以長(zhǎng)度單位計(jì)的直徑D；其中操作單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)包括操作單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，以限定大于3.8的前進(jìn)比，同時(shí)以至少0.8的凈效率操作單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，前進(jìn)比由方程式限定。

技術(shù)方案1. 一種操作單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，所述單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)包括無(wú)涵道轉(zhuǎn)子葉片的單個(gè)級(jí)，所述方法包括：

操作所述單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，以限定以每秒長(zhǎng)度單位計(jì)的飛行速度V和以每秒轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)的角速度n，無(wú)涵道轉(zhuǎn)子葉片的所述單個(gè)級(jí)限定以所述長(zhǎng)度單位計(jì)的直徑D；

其中操作所述單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)包括操作所述單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，以限定大于3.8的前進(jìn)比，同時(shí)以至少0.8的凈效率操作所述單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，所述前進(jìn)比由方程式限定。

技術(shù)方案2. 根據(jù)前述技術(shù)方案中的任一個(gè)所述的方法，其特征在于，操作所述單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)以限定大于3.8的所述前進(jìn)比包括操作所述單一無(wú)涵道轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)以限定大于4.0的所述前進(jìn)比。