用于飞行器后风扇的入口组件制造技术

本发明专利技术涉及用于飞行器后风扇的入口组件。具体而言，本公开内容针对一种用于减小进入安装到飞行器(10)的机身(12)上的后风扇(300)的空气流旋流畸变的低畸变入口组件(302)。此外，入口组件(302)包括围绕风扇(300)的风扇轴(312)的圆周安装在一个或多个预定位置处的多个结构部件(307)。更具体而言，预定位置具有超过预定阈值的旋流畸变。此外，入口组件(302)包括构造在入口(334)内以便减小进入风扇(304)的旋流畸变的至少一个空气流调节元件(315)。的旋流畸变的至少一个空气流调节元件(315)。的旋流畸变的至少一个空气流调节元件(315)。

【技术实现步骤摘要】
用于飞行器后风扇的入口组件


[0001]本主题大体上涉及用于飞行器推进系统的后发动机，且更具体地涉及用于减小进入风扇的空气流的旋流畸变的后发动机的后风扇的入口组件。

技术介绍

[0002]常规商用飞行器大体上包括机身、一对机翼，以及提供推力的推进系统。推进系统通常包括至少两个飞行器发动机，诸如涡扇喷气发动机。各个涡扇喷气发动机安装到飞行器的相应一个机翼上，诸如在机翼下方的悬置位置，与机翼和机身分开。此构造允许涡扇喷气发动机与未由机翼和/或机身影响的单独的自由流空气流相互作用。该构造可减少进入各个相应涡扇喷气发动机的入口的空气内的湍流量，这具有对飞行器的净推进推力的积极影响。
[0003]然而，包括涡扇喷气发动机的飞行器上的阻力也对飞行器的净推进推力具有影响。包括表皮摩擦、形状和诱发阻力的飞行器上的阻力的总量大体上与接近飞行器的空气的自由流速度和由于飞行器上的阻力产生的飞行器下游的尾流的平均速度之间的差异成比例。
[0004]因此，已经提出了系统来抵消阻力的作用和/或改善涡扇喷气发动机的效率。例如，某些推进系统结合边界层摄入系统来将形成例如穿过机身和/或机翼的边界层的相对较慢的移动空气的一部分传送到涡扇喷气发动机的风扇区段上游的涡扇喷气发动机中。尽管该构造可通过再激励飞行器下游的边界层空气流来改善推进效率，但来自进入涡扇喷气发动机的边界层的相对较慢移动的空气流大体上具有非均匀或扭曲的速度轮廓。结果，此涡扇喷气发动机可经历效率损失而最小化或抵消飞行器上的减小阻力的任何益处。
[0005]此外，一些推进系统包括电驱动的后发动机，其在飞行器尾部上具有后风扇以通过摄入机身边界层来得到推进益处。在操作期间，后风扇的入口可发现从机身底部到顶部的向上流动引起的强旋流畸变。旋流畸变可能不利于风扇的可操作性，且可引起空气动力和/或操作问题。
[0006]因此，解决前述问题的用于后风扇的改进的入口组件将是本领域中受欢迎的。更具体而言，减小旋流畸变的后风扇的入口组件将是尤其有益的。

技术实现思路

[0007]本专利技术的方面和优点将在以下描述中部分地阐明，或可从描述中清楚，或可通过实施本专利技术认识到。
[0008]在一个方面，本公开内容针对一种用于安装至飞行器的机身的后端的边界层摄入风扇组件。边界层摄入风扇组件包括可围绕边界层摄入风扇的中心轴线旋转的风扇。此外，风扇包括可围绕风扇轴旋转的多个风扇叶片。风扇组件还包括包绕风扇的多个风扇叶片的机舱。机舱限定关于飞行器的机身的入口。因此，当边界层摄入风扇安装在飞行器的后端处时，入口大致围绕飞行器的机身延伸。风扇组件还包括安装在入口内以用于减小进入入口
的空气流的旋流畸变的低畸变入口组件。更具体而言，入口组件包括在入口内围绕风扇轴的圆周安装在一个或多个预定位置处的多个结构部件。该一个或多个预定位置大体上具有超过预定阈值的旋流畸变。因此，结构部件的放置引导空气流，以便减小其旋流畸变。此外，入口组件还包括构造在入口内以便进一步减小进入风扇的空气流的旋流畸变的至少一个额外的空气流调节元件。
[0009]在另一方面，本公开内容针对一种用于减小进入安装到飞行器的机身上的后风扇的空气流旋流畸变的低畸变入口组件。更具体而言，入口组件包括在入口内围绕风扇轴的圆周安装在一个或多个预定位置处的多个结构部件。该一个或多个预定位置大体上具有超过预定阈值的旋流畸变。因此，结构部件的放置引导空气流，以便减小其旋流畸变。此外，入口组件还包括构造在入口内以便进一步减小进入风扇的空气流的旋流畸变的至少一个额外的空气流调节元件。
[0010]在还有另一方面，本公开内容针对一种用于具有机身的飞行器的推进系统。推进系统包括构造成在其后端处安装到飞行器上的后发动机。后发动机限定中心轴线，且包括风扇，风扇具有可围绕沿中心轴线的风扇轴旋转的多个风扇叶片，以及包绕该多个风扇叶片的机舱。推进系统还包括安装在入口内的低畸变入口组件。入口组件包括在风扇前方的入口内围绕风扇的风扇轴的圆周安装在一个或多个预定位置处的多个结构部件，其中预定位置通过具有超过预定阈值的旋流畸变限定。因此，结构部件的放置引导空气流，以便减小其旋流畸变。此外，入口组件还包括构造在入口内以便进一步减小进入风扇的空气流的旋流畸变的至少一个额外的空气流调节元件。
[0011]技术方案1. 一种用于安装至飞行器的机身的后端的边界层摄入风扇组件，所述边界层摄入风扇组件包括：可围绕所述边界层摄入风扇组件的中心轴线旋转的风扇，所述风扇包括可围绕风扇轴旋转的多个风扇叶片；包绕所述风扇的多个风扇叶片的机舱，所述机舱限定关于所述飞行器的机身的入口，当所述边界层摄入风扇安装在所述飞行器的后端处时，所述入口大致围绕所述飞行器的机身延伸；安装在所述入口内的低畸变入口组件，所述入口组件包括：在所述入口内围绕所述风扇的风扇轴的圆周安装在预定位置处的一个或多个结构部件，所述预定位置包括超过预定阈值的旋流畸变；以及构造在所述入口内以便减小进入所述风扇的旋流畸变的至少一个空气流调节元件。
[0012]技术方案2. 根据技术方案1所述的边界层摄入风扇组件，其中，所述一个或多个结构部件包括入口导叶或支柱中的至少一者。
[0013]技术方案3. 根据技术方案2所述的边界层摄入风扇组件，其中，所述边界层摄入风扇组件还包括围绕所述风扇轴的圆周在所述预定位置处成组放置的多个入口导叶。
[0014]技术方案4. 根据技术方案3所述的边界层摄入风扇组件，其中，所述多个入口导叶中的每一个包括构造成减小进入所述风扇的旋流畸变的形状和定向。
[0015]技术方案5. 根据技术方案3所述的边界层摄入风扇组件，其中，所述风扇轴的圆周的仅一部分包括所述多个结构部件。
[0016]技术方案6. 根据前述技术方案中任一项所述的边界层摄入风扇组件，其中，所述至少一个空气流调节元件包括涡流发生器、仿形表面、襟翼或可变入口导叶中的至少一者。
[0017]技术方案7. 根据技术方案6所述的边界层摄入风扇组件，其中，所述至少一个涡流发生器或襟翼安装在所述多个结构部件中的一个上。
[0018]技术方案8. 根据技术方案6所述的边界层摄入风扇组件，其中，所述仿形表面位于所述机舱的内表面上。
[0019]技术方案9. 根据前述技术方案中任一项所述的边界层摄入风扇组件，其中，所述边界层摄入风扇组件还包括构造成减小进入所述风扇的流畸变的后缘吹气、后缘吸气或成角度流喷射中的至少一者。
[0020]技术方案10. 根据前述技术方案中任一项所述的边界层摄入风扇组件，其中，所述预定位置相对于所述风扇轴的圆周大致均匀间隔开。
[0021]技术方案11. 根据技术方案2所述的边界层摄入风扇组件，其中，所述入口导叶中的一个或多个的前缘半径设计为随进入所述风扇的空气流状况而变。
[0022]技术方案12. 根据技术方案11所述的边界层摄入风扇组件，其中，所述入口导叶中的一个或多个的前缘半径随进入所述风扇的空气流状况而变沿翼展方向改变。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于具有机身(12)的飞行器(10)的推进系统(100)，所述推进系统(100)包括：发动机(102, 104, 106)，其构造成安装到所述飞行器(10)，所述发动机(102, 104, 106)限定中心轴线(15)，所述发动机(102, 104, 106)包括：风扇(226, 304)，其包括可围绕风扇轴(230, 312)旋转的多个风扇叶片(228, 310)；以及机舱(238, 306)，其包绕所述多个风扇叶片(228, 310)，所述机舱(238, 306)与所述飞行器(10)的所述机身(12)一起限定入口(334)；以及低畸变入口组件(302)，其安装在所述入口(334)内，所述入口组件(302)包括：在所述入口(334)内围绕所述风扇(226, 304)的所述风扇轴(230, 312)的圆周安装在一个或多个预定位置处的多个结构部件(307)，所述一个或多个预定位置包括超过预定阈值的旋流畸变；以及与所述入口(334)一起构造以便减小进入所述风扇(226, 304)的旋流畸变的至少一个空气流调节元件(315)。2.根据权利要求1所述的推进系统(100)，其特征在于，所述一个或多个结构部件(307)包括入口导叶或支柱中的至少一者。3.根据权利要求2所述的推进系统(100)，其特征在于，所述推进系统(100)还包括围绕所述风扇轴(230, ...

【专利技术属性】
技术研发人员：K拉马克里什南，SP奥塔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：