[发明专利]具有可变面积喷嘴的涡轮发动机

说明书

本发明涉及一种涡轮发动机，其具有：发动机芯部；径向地包围发动机芯部的内部罩；外部罩，其径向地包围内部罩并且与内部罩间隔开以形成在内部罩与外部罩之间环形通道，所述环形通道限定喷嘴；至少一个控制表面，其设置在内部罩上并且能够在缩回位置与伸展位置之间运动，在缩回位置中所述喷嘴具有第一横截面积，在伸展位置中喷嘴具有小于第一横截面积的第二横截面积；以及致动器，所述致动器操作地联接至控制表面并且构造成使控制表面运动以控制喷嘴的横截面积。

技术领域

本申请涉及涡轮发动机。

背景技术

现代飞机发动机和机舱结构一般包括由外部罩结构和内部固定发动机罩形成的固定几何形状风扇排气喷嘴。排气喷嘴的几何形状通常为在包括巡航、起飞和着陆阶段的数个飞行阶段期间提供发动机性能的良好流动路径的折中方案。为了在不同的飞行阶段中获得更好的发动机性能，已经研究了用于排气喷嘴几何形状的多种方案；然而，所提出的针对该问题的方案被证明是复杂和昂贵的。

发明内容

在一个方面中，本发明的实施例涉及一种涡轮发动机，其具有发动机芯部；径向地包围发动机芯部的内部罩；外部罩，其径向地包围内部罩并且与内部罩间隔开以在内部罩与外部罩之间形成环形通道，其限定喷嘴；至少一个控制表面，其设置在内部罩上并且能够在缩回位置与伸展位置之间运动，在缩回位置中所述喷嘴具有第一横截面积，在伸展位置中喷嘴具有小于第一横截面积的第二横截面积；以及致动器，其操作地联接至控制表面并且构造成使控制表面运动以控制喷嘴的横截面积。

附图说明

在附图中：

图1是具有多个涡轮发动机组件的飞机的侧视图。

图2是可以包括在图1的飞机中的控制表面处于缩回位置情况下的可变截面扇形喷嘴的涡轮发动机组件的示意性局部剖视图。

图3是控制表面处于伸展位置情况下的图2的发动机组件的示意性局部剖视图。

图4是如图2所示的具有控制表面的内部罩的透视图，其中控制表面处于缩回位置。

图5是图4的内部罩和控制表面的透视图，控制表面处于伸展位置。

具体实施方式

图1示出具有机身4的飞机2，机身4具有从机身4向外延伸的机翼组件6。一个或多个涡轮发动机组件8可以联接至飞机2以由此提供推进力。虽然已示出商用飞机2，但是本发明的实施例预期可被用于任何类型的飞机，例如但不限于私人飞机、商务飞机和军用飞机。

如在图2中更清晰地示出的，每个涡轮发动机组件8可以包括涡轮发动机16、风扇组件18和机舱20。涡轮发动机16包括具有压缩机24、燃烧区段26、涡轮28和排气装置30的发动机芯部22。内部罩32径向地包围发动机芯部22。

为了清晰起见，已经切除了机舱20的一部分。机舱20包围包括内部罩32的涡轮发动机16。这样，机舱20形成径向包围内部罩32的外部罩34。外部罩34与内部罩32间隔开以便在内部罩32与外部罩34之间形成环形通道36。环形通道36表征、形成或者限定喷嘴38和基本从前向后的旁路气流路径。可预期到外部罩34或其部分可以相对于内部罩32和发动机芯部22轴向地平移。

至少一个控制表面40可以设置在内部罩32上并且在缩回位置与伸展位置之间活动，在缩回位置中喷嘴38具有第一横截面积，在如图虚线所示的伸展位置中，喷嘴38具有小于第一横截面积的第二横截面积。第一横截面积定尺寸成用于起飞操作，第二横截面积定尺寸成用于巡航操作。所预期的是第一横截面积和第二横截面积可以以包括使第二横截面积可以比第一横截面积小达到百分之十的任何适当的方式设定尺寸。