[發明專利]氣體渦輪引擎操作模式

在審

• 申請號: 202011489402.4
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN113006945A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 吉莉安·C·加斯克爾;查圖拉·K·坎南加拉;普尼塔·卡邁什
• 申請（專利權）人: 勞斯萊斯有限公司
• 主分類號: F02C7/06
• 分類號: F02C7/06;F02C3/06;F02C3/113;F02K3/06;F01D25/04;F01D25/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊國治;王瑋

1.一種用于飛行器的氣體渦輪引擎(10)，包括：

引擎核心(11)，所述引擎核心包括渦輪(19)、壓縮機(14)以及將所述渦輪(19)連接到所述壓縮機的芯軸(26)，并且其中所述渦輪(19)是所述引擎(10)的最低壓力渦輪，所述芯軸(26)具有在1500rpm至6200rpm的范圍內的運行速度，并且所述壓縮機(14)是所述引擎(10)的最低壓力壓縮機；

風扇(23)，所述風扇位于所述引擎核心(11)的上游，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所述芯軸(26)的輸入并且將驅動輸出至所述風扇(23)，以便以比所述芯軸(26)更低的旋轉速度驅動所述風扇，

并且其中所述引擎核心(11)還包括被布置成支撐所述芯軸(26)的三個軸承(26a-c)，所述三個軸承包括前軸承(26a)和兩個后軸承(26b,26c)，所述芯軸(26)在所述前軸承(26a)和最后的后軸承(26c)之間具有在1800mm至2900mm的范圍內的長度，并且在所述兩個后軸承(26b,26c)之間具有在250mm至350mm的范圍內的次跨度，使得所述芯軸(26)在所述前軸承(26a)和最前的后軸承(26b)之間的第一諧振不在所述芯軸(26)的運行速度范圍內。

2.根據權利要求1所述的氣體渦輪引擎(10)，其中所述芯軸運行速度的下限1500rpm為地面空轉條件下的最小運行速度，并且所述芯軸運行速度的上限6200rpm為最大起飛運行速度的上限。

3.根據任一前述權利要求所述的氣體渦輪引擎(10)，其中所述風扇(23)具有在330cm至380cm的范圍內的風扇直徑；并且所述齒輪箱(30)具有在3.1至3.8的范圍內的齒輪傳動比。

4.根據任一前述權利要求所述的氣體渦輪引擎(10)，其中所述渦輪(19)具有限定在其最上游葉片(19a)的前緣和其最下游葉片(19c,19d)的后緣之間的渦輪長度，并且其中次跨度與渦輪長度的比：

等于或小于1.05，并且任選地在0.85至0.95的范圍內。

5.根據任一前述權利要求所述的氣體渦輪引擎(10)，其中所述后軸承(26b,26c)被定位成與以下部件軸向齊平或在以下部件后方：

(i)所述渦輪(19)的最低壓力(最下游)渦輪葉片(19c,19d)在所述葉片的根部處的前緣；和/或

(ii)來自所述渦輪(19)的前部的第三組渦輪葉片(19c)中的渦輪葉片在所述葉片的根部處的后緣，其中所述渦輪(19)包括四組渦輪葉片(19a-19d)，并且其中任選地所述渦輪(19)包括總共四組渦輪葉片(19a-19d)。

6.根據任一前述權利要求所述的氣體渦輪引擎(10)，其中所述芯軸(26)的長度在2000mm至2900mm或2750mm的范圍內，任選地在2300mm至2750mm的范圍內，并且進一步任選地在2400mm至2750mm的范圍內。

7.根據任一前述權利要求所述的氣體渦輪引擎(10)，其中所述兩個后軸承(26b,26c)之間的所述次跨度與芯軸長度的長度比等于或小于0.14，并且任選地在0.08至0.13的范圍內。

8.根據任一前述權利要求所述的氣體渦輪引擎(10)，其中所述后軸承中的所述最前軸承(26b)具有在30kN/mm至100kN/mm的范圍內的軸承剛度；并且任選地其中所述最前的后軸承(26b)處的所述軸承剛度與所述兩個后軸承(26b,26c)之間的所述距離的剛度比在0.08kN/mm²至0.5kN/mm²的范圍內。