[发明专利]包括电源装置的涡轮反应器

说明书

一种双流涡轮反应器(10)，包括风扇(20)，定位在风扇(20)下游并使主要流道(12)与次级流道(14)分离的壳体(30)，布置在主要流道(12)中的压气机(60)、燃烧室(70)和涡轮(80)，所述涡轮反应器包括一种耦合到涡轮(80)的差速传动装置(40、50)，以及一种被构造成提供附加功率到由涡轮(80)所提供的功率以驱动压气机(60)的电源装置(90)。

技术领域

本发明涉及飞行器领域，更具体地，涉及可用于航空推进的涡轮喷气发动机。

背景技术

近年来，飞行器发动机经历了许多改进，这增加了发动机的性能并且显著地降低了其燃油消耗以及其温室气体排放。目前，未来几年获得类似收益所需的努力适当地要高得多。这意味着极大地增加了成本，而且增加了所实施系统的复杂性，使得发动机的可操作性及其性能/成本比可能恶化。

因此，需要一种新型的飞行器发动机，特别是涡轮喷气发动机，其在不同的参数(例如燃料消耗率、阻力、几何形状、质量、简单性和成本)之间形成更可接受的折衷方案。

发明内容

为此，本发明涉及一种涡轮风扇发动机，其包括风扇，定位在风扇下游并使主要流道与次级流道分离的壳体，已被布置在主要流道中的压气机、燃烧室和涡轮，所述涡轮风扇发动机包括一种耦合到涡轮的差速传动装置，以及一种被构造成提供附加功率到由涡轮所提供的功率以驱动压气机的电源装置。

在本发明中，所谓的涡轮风扇发动机轴线是形成压气机和涡轮的旋转轴线的其对称轴线或准对称轴线。轴向方向对应于涡轮风扇发动机的轴线方向，并且径向方向是垂直于该轴线并与该轴线相交的方向。同样，轴向平面是一种包含涡轮风扇发动机轴线的平面，并且径向平面是垂直于该轴线的平面。圆周应理解为一种属于径向平面并且其中心属于涡轮风扇发动机的轴线的圆。切向方向或周向方向是与圆周相切的方向；它垂直于涡轮风扇发动机的轴线，但不穿过该轴线。

除非另有规定，参考轴向方向使用形容词“前”和“后”，应该理解的是，涡轮风扇发动机的入口定位在涡轮风扇发动机的前侧上，而其出口定位在后侧上。参考涡轮风扇发动机中气流的正常方向使用形容词“上游”和“下游”。

最后，除非另有规定，参考径向方向使用形容词“内(内部)”和“外(外部)”，因此沿径向方向，一个元件的内部部分与相同元件的外部部分相比更接近涡轮风扇发动机的轴线。

该涡轮风扇发动机被称为涡轮风扇发动机，因为它包括容纳主要流的主要流道以及容纳次级流的次级流道。使主要流道和次级流道分离的壳体有时称为内壳体。

如图所示，差速传动装置耦合到涡轮，即在涡轮和差速传动装置之间存在一种功能性的、可能永久性的连接。由于涡轮提供的机械能，差速传动装置可被构造成驱动风扇和/或压气机。差速传动装置是一种允许在至少一个输入部件(input)(在这种情况下为涡轮)和至少一个输出(output)(在这种情况下为风扇和/或压气机)之间修改速度和/或扭矩比的动力传动装置。在本发明的含义内，差速传动装置的传动比可小于1，在这种情况下其有时被称为减速系统(reduction system)，但根据什么部件被认为是输入部件或输出部件，差速传动装置的传动比也可以大于1，在这种情况下其有时被称为倍增系统。差速传动装置可以是机电或纯机械的。

涡轮风扇发动机可以是单转子涡轮风扇发动机。单转子涡轮风扇发动机包括单个旋转组件，其经由共同的运动系统将一个或多个压气机连接到一个或多个涡轮，这并不意味着所有部件都以相同的速度旋转，而相反它们的旋转是链接的。相反，双转子涡轮风扇发动机包括两个运动学独立的旋转组件，这些组件每个都经由其自身的运动系统连接其自身的压气机和涡轮，所述其自身的运动系统独立于另一组件的自身的运动系统。此后，为简明起见但不丧失通用性，将假定单轴包括一个压气机和一个涡轮。