[发明专利]高压力比气体涡轮引擎

说明书

本发明提供了一种气体涡轮引擎（10），该气体涡轮引擎包括：高压涡轮（17）；低压涡轮（19）；通过高压轴（27）联接到该高压涡轮（17）的高压压缩机（15）；经由低压轴（26）和减速齿轮箱（30）联接到该低压涡轮（19）的推进器（23）和低压压缩机（14）；其中该低压压缩机（14）由四个或五个压缩机级（14）组成；该高压压缩机（15）由八个或九个压缩机级组成；该低压涡轮（19）包括四个或更多个级；并且该高压压缩机（15）和该低压压缩机（14）一起限定大于36:1的核心总压力比。

发明领域

本公开涉及用于飞行器的气体涡轮引擎。

背景技术

现有的气体涡轮引擎是已知的，其中减速齿轮箱设置在涡轮和推进式风扇之间。此类引擎被称为“齿轮传动涡轮风扇”。

发明内容

期望增加此类引擎的燃料效率。基本上有两种方法来增加燃料效率，即增加推进效率和增加热效率。本发明的目的是提供气体涡轮引擎架构，该气体涡轮引擎架构提供改善的燃料效率。

根据第一方面，提供了一种气体涡轮引擎，该气体涡轮引擎包括：

高压涡轮；

低压涡轮；

高压压缩机，该高压压缩机通过高压轴联接到所述高压涡轮；

推进器和低压压缩机，该推进器和低压压缩机经由低压轴和减速齿轮箱联接到所述低压涡轮；其中

低压压缩机由四个或五个压缩机级组成，

高压压缩机由八个或九个压缩机级组成；

低压涡轮包括四个或更多个级；并且

高压压缩机和低压压缩机一起限定巡航时大于36:1的核心总压力比。

发明人已经发现，上述定义的特性可提供具有高总压力比（以及因此高热效率）、具有相对较少的级并且具有相对较低压力比高压压缩机的气体涡轮引擎。这样的相对低压力比高压压缩机可提供许多优点，诸如可变定子级和放气阀的减少，这继而可导致重量和成本降低。

核心总压力比可介于36:1和60:1之间。总压力比可为36:1、38:1、40:1、42:1、44:1、46:1、48:1、50:1、52:1、54:1、56:1或58:1中的任一者。

低压压缩机可限定介于1.24:1和1.35:1之间的巡航平均级压力比。

低压压缩机可限定介于2.3和4.5之间的巡航压力比。

高压压缩机可限定介于8:1和18:1之间的巡航压力比。

高压压缩机可限定介于1.3和1.42之间的巡航平均压力比。

高压涡轮可由两个或更少的级组成。

低压涡轮可由四个级组成。

低压压缩机可定位在高压压缩机的轴向上游。高压压缩机可被布置成（例如直接接收，例如经由大致环形的导管）从低压压缩机接收流。

齿轮箱可被布置成由被构造成（例如在使用中）以最低旋转速度旋转的轴（例如上述示例中的低压轴）来驱动。

引擎可包括核心壳体和短舱，其中核心壳体和短舱中的至少一者包括碳复合材料。

可以使用任何类型的减速齿轮箱。例如，齿轮箱可以是“行星式”或“恒星”齿轮箱，如本文别处更详细地描述。该齿轮箱可以具有任何期望的减速比（定义为输入轴的旋转速度除以输出轴的旋转速度），例如大于2.5，例如在3到4.2、或3.2到3.8的范围内，例如，大约或至少3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1或4.2。例如，齿轮传动比可以介于前一句中的任何两个值之间。仅以举例的方式，齿轮箱可以是“恒星”齿轮箱，其具有在3.1或3.2到3.8的范围内的齿轮传动比。在一些布置结构中，该齿轮传动比可在这些范围之外。