[发明专利]涡轮机发动机的齿轮箱效率等级

说明书

一种涡轮机发动机，该涡轮机发动机可包括风扇组件、轮叶组件、核心发动机、齿轮箱和齿轮箱效率等级。风扇组件可包括多个风扇叶片。轮叶组件可包括多个轮叶，并且在一些情况下，轮叶可以设置在风扇叶片的后方。核心发动机可包括一个或多个压缩机区段和一个或多个涡轮区段。齿轮箱包括输入和输出。输入联接到核心发动机的一个或多个涡轮区段并包括第一转速，输出联接到风扇组件并具有第二转速，并且第一转速与第二转速的齿轮比在4.1‑14.0的范围内。齿轮箱效率等级为0.10‑1.8。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年8月4日提交的意大利专利申请第102020000019171号的权益，其通过引用并入本文。

技术领域

本公开大体涉及包括齿轮箱组件的涡轮机，并且具体地，涉及确定特定于某些涡轮机构造的齿轮组件布置的设备和方法。

致谢政府支持

根据第945541号赠款协议，导致本申请的项目已获得清洁天空2号联合项目(JU)的资助。JU得到了欧盟地平线2020研究和创新计划以及除欧盟之外的Clean Sky 2JU成员的支持。

背景技术

涡轮风扇发动机包括驱动旁通风扇的核心发动机。旁通风扇生成涡轮风扇发动机的大部分推力。生成的推力可用于移动有效载荷(例如，飞行器)。

在一些情况下，涡轮风扇发动机被构造成直接驱动发动机。直接驱动发动机被构造成使得核心发动机的动力涡轮(例如，低压涡轮)直接联接到旁通风扇。因此，动力涡轮和旁通风扇以相同的转速(即，相同的rpm)旋转。

在其他情况下，涡轮风扇发动机可以被构造为齿轮传动发动机。齿轮传动发动机包括设置在旁通风扇和核心发动机的动力涡轮之间并将其互连的齿轮箱。例如，齿轮箱允许核心发动机的动力涡轮以与旁通风扇不同的速度旋转。因此，例如，齿轮箱可以允许核心发动机的动力涡轮和旁通风扇以它们各自的转速操作，以实现最大效率和/或动力产生。

尽管有某些优点，但齿轮传动涡轮风扇发动机可能具有一个或多个缺点。例如，在涡轮风扇发动机中包括齿轮箱会给发动机带来额外的复杂性。例如，这会使发动机开发和/或制造变得更加困难。因此，需要改进的齿轮传动涡轮风扇发动机。还需要可用于更有效和/或更精确地开发和制造齿轮传动涡轮风扇发动机的装置和方法。

发明内容

所公开技术的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践描述中公开的技术而获知。

本文公开了各种涡轮机发动机和齿轮组件。所公开的涡轮机发动机包括齿轮箱。并且所公开的涡轮机发动机以齿轮箱效率等级(rating)为特征或由齿轮箱效率等级限定。齿轮箱效率等级(GER)等于其中Q是在最大起飞条件下以加仑/分钟为单位测量的齿轮箱的入口处的齿轮箱油流率，D是以英寸为单位测量的风扇叶片的直径，并且T是在最大起飞条件下以磅力为单位测量的涡轮机发动机的净推力。齿轮箱效率等级也可以用于例如帮助开发与其他发动机参数相关的齿轮箱。齿轮箱效率等级因此提供改进的涡轮机发动机和/或可以帮助简化齿轮传动涡轮机发动机开发的一个或多个复杂性。

在特定实施例中，涡轮机发动机包括风扇组件、轮叶组件、核心发动机、齿轮箱和齿轮箱效率等级。风扇组件包括多个风扇叶片。轮叶组件包括多个轮叶。核心发动机包括一个或多个压缩机区段和一个或多个涡轮区段。齿轮箱包括输入和输出。输入联接到核心发动机的一个或多个涡轮区段并包括第一转速，输出联接到风扇组件并具有第二转速，并且第一转速与第二转速的齿轮比在4.1-14.0的范围内。齿轮箱效率等级为0.10-1.8。

参考以下描述和权利要求，将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和/或优点。包含在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了所公开技术的实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。

附图说明