[发明专利]排气喷嘴

说明书

本申请公开了一种排气喷嘴。传统的商用引擎排气系统利用轴对称表面(例如，圆锥或接近圆锥表面)限定，其为具有大致恒定的管道高度的风扇(旁通)喷嘴产生围绕圆周的环形排气。在一个示例性构造中，风扇套筒已被向上剪切(朝向机翼或挂架)，导致相对于远离挂架的部分的靠近挂架的更大面积和管道高度。对于由容纳在引擎机舱中的涡扇引擎产生的给定推力，朝向挂架安装件的剪切使推力重新对准在飞行方向上，在一些示例中，这可以降低在涡扇引擎下游所经受的噪声并减少在引擎核心中消耗的燃料。

技术领域

本公开涉及一种用于飞机涡扇引擎的排气系统。

背景技术

图1是一个示例性飞机引擎短舱60的示意图。引擎短舱60包括引擎机舱62、风扇64、压缩机66、燃烧室68和涡轮70。引擎短舱60通常通过合适的安装件(例如，挂架71)附接到飞机的机翼或机身。引擎机舱62包括具有外筒74和内筒76的引擎入口72以及接合两者的边缘区段。在该示例性实施例中，内筒76与边缘区段一起限定用于向风扇64供应空气55的进气道78，其随后被引导至旁路管道和包括压缩机66、燃烧室68以及涡轮70的引擎核心两者。图2是引擎短舱60的端视图，其示出了外部引擎机舱202、风扇管道200外流动表面OFS、风扇管道内流动表面IFS、包括超出OFS的后站的IFS的延伸部的后罩204、核心喷嘴205以及最大直径处的插塞206，其中，插塞206、核心喷嘴205、后罩204、OFS和外部引擎机舱202中的每者围绕引擎短舱60的纵向轴线AA同心地嵌套。还示出了风扇排气流210和主流212(也称为核心排气流)的位置。

鉴于机场处的增加的或不可预测的燃料价格和/或噪声限制，商用飞机的操作可具有挑战性。需要增加燃料效率和/或降低促成机场周围的高功率(即，起飞)操作的地区噪声的喷注噪声的方法。本公开满足该需要。

发明内容

本公开描述了一种引擎，该引擎包括具有入口和排气装置的引擎机舱；介于引擎机舱和容纳在引擎机舱中的引擎核心之间的风扇管道，其中，引擎机舱形成风扇管道的外壁(包括外流动表面OFS)；引擎核心的壳体和后罩形成风扇管道的内壁(包括内流动表面IFS)；并且OFS的离开站具有呈一曲率的弯曲部分，从而IFS和OFS使离开排气装置的废气朝向引擎的纵向轴线偏移，以便填充引擎后方的区域并抵消由附接到引擎机舱的挂架导致的废气的偏转。在一个或多个实施例中，在由涡扇引擎产生给定推力的情况下，曲率被控制成有助于使引擎下游所经受的地区噪声降低并使引擎的性能最大化(例如，使容纳在引擎机舱中的引擎中消耗的燃料减少)。

弯曲部分的曲率能以许多方式呈现，包括但不限于以下。

1.曲率使得OFS上的第一点P1和内流动表面(IFS)上的第二点P2之间的第一距离D1(例如，斜高)大于或长于OFS上的第三点P3和IFS上的第四点P4之间的第二距离D2(例如，斜高)。第一距离D1处于挂架的附接侧上(即，在挂架和连接到引擎核心的核心排气装置之间的第一区域R1中)，并且第二距离D2处于核心排气装置和外部引擎机舱(包括引擎机舱的外表面)的背离飞机的区段之间的第二区域R2中。在一个或多个示例中，第一点、第二点、第三点和第四点共线。

2.根据实施例1所述的引擎，其中，弯曲部分包括：第一点P1的位置中的第一偏移，为排气装置的直径的大约1％-2％，如在排气装置的后缘处测得的，以及第三点P3的位置中的第二偏移，为排气装置的直径的大约1％-2％，如在排气装置的后缘处测得的，其中，这些偏移是相对于其中核心排气装置(例如，核心和排气装置(例如，风扇喷嘴))同心的情况。相对于D1和D2已经使核心喷嘴在引擎的纵向轴线或中心线上居中的情况，D1长了1％-2％，并且D2短了1％-2％。

3.根据实施例1或2所述的引擎，其中，引擎机舱包括具有长度L1的外部引擎机舱，如在平行于引擎的纵向轴线AA’的方向上测得的，并且弯曲部分完全位于外部引擎机舱的长度L1的最后25％内。

4.根据实施例1、2或3所述的引擎，其中，排气装置包括风扇管道外壁的剪切或偏移，以便形成弯曲部分。