无涵道的推力产生系统体系结构的制作方法

背景技术：

1、本说明书中所述的技术涉及一种无涵道的(unducted)推力产生系统，特别是用于这种系统的体系结构。该技术在应用于“开式转子(open rotor)”燃气涡轮发动机时是特别有益的。

2、利用开式转子设计体系结构的燃气涡轮发动机是已知的。涡轮风扇发动机按照下列原理运转，即：中央燃气涡轮机芯部(core)驱动旁路风扇，该风扇定位在位于发动机的机舱与发动机芯部之间的径向位置处。而开式转子发动机则按照下列原理运转，即：使旁路风扇定位于发动机机舱的外侧。这允许使用与涡轮风扇发动机相比能够对更大的空气体积起作用的大型风扇叶片，并且由此与常规发动机设计相比改进了推进效率。

3、在开式转子设计具有由两个反转的转子组件提供的风扇，每一个转子组件承载定位于发动机机舱外侧的翼型件叶片的阵列的情况下，已经发现了最佳性能。如在本说明书中所使用的那样，“反转关系”意指将第一和第二转子组件的叶片设置成彼此反向旋转。通常，将第一和第二转子组件的叶片设置成围绕共同的轴线沿相反方向旋转，并且沿该轴线轴向间隔开。例如，第一转子组件和第二转子组件的相应叶片可以是同轴安装且间隔开的，第一转子组件的叶片构造成围绕该轴线顺时针旋转并且第二转子组件的叶片构造成围绕该轴线逆时针旋转(或者反之亦然)。在外表上，开式转子发动机的风扇叶片类似于常规涡轮螺旋桨发动机的推进器叶片。

4、反转的转子组件的使用在从动力涡轮机传递动力以便沿相反的方向驱动相应的两个转子组件的叶片的方面中产生了技术难题。

5、所希望的是，提供一种开式转子推进系统，该系统利用类似于传统旁路风扇的单个旋转的推进器组件，这降低了设计复杂度、更是在重量显著降低且长度明显缩短的情况下产生了能够与反转的推进设计相比拟的推进效率水平。

技术实现思路

1、一种无涵道的推力产生系统具有带有旋转轴线的旋转元件和固定元件。该旋转元件包括多个叶片，并且该固定元件具有多个翼片，这多个翼片构造成使得工作流体的切向速度发生变化，该变化与由旋转元件造成的该旋转元件对其起作用的工作流体的切向速度的变化相反。该系统包括位于旋转元件和固定元件的前方的入口。

2、技术方案1.一种非涵道的推力产生系统，包括：

3、具有多个叶片的旋转元件；

4、具有多个翼片的固定元件；

5、在所述旋转元件与所述固定元件之间的减速装置；以及

6、入口，其位于所述固定元件和所述旋转元件的径向内侧和前方。

7、技术方案2.根据技术方案1所述的推力产生系统，其中，所述旋转元件位于所述固定元件的前方。

8、技术方案3.根据技术方案1所述的推力产生系统，还包括：位于所述固定元件的后缘的前方的减速装置。

9、技术方案4.根据技术方案1所述的推力产生系统，还包括位于所述旋转元件的后部的燃气发生器。

10、技术方案5.根据技术方案1所述的推力产生系统，还包括位于所述固定元件和所述旋转元件的后部的排气装置。

11、技术方案6.根据技术方案1所述的推力产生系统，还包括助力器。

12、技术方案7.根据技术方案6所述的推力产生系统，其中，所述助力器通过所述减速装置连接到所述旋转元件，并且其中所述助力器由低压涡轮机直接驱动。

13、技术方案8.根据技术方案6所述的推力产生系统，其中，所述旋转元件由所述低压涡轮机通过所述减速装置驱动，并且其中所述助力器由中压涡轮机直接驱动。

14、技术方案9.根据技术方案1所述的推力产生系统，其中，所述旋转元件包括用于引起所述多个叶片的变距的变距机构。

15、技术方案10.根据技术方案1所述的推力产生系统，其中，所述多个翼片包括变距翼片。

16、技术方案11.根据技术方案1所述的推力产生系统，其中，所述固定元件的翼片的翼展短于所述旋转元件的叶片的翼展。

17、技术方案12.根据技术方案1所述的推力产生系统，其中，所述固定元件的翼片的翼展至少为所述旋转元件的叶片的翼展的25％。

18、技术方案13.根据技术方案1所述的推力产生系统，其中，所述翼片中的至少一个包括护罩。

19、技术方案14.根据技术方案13所述的推力产生系统，其中，所述护罩形成部分涵道。

20、技术方案15.根据技术方案13所述的推力产生系统，其中，所述护罩包括多个单独的节段。

21、技术方案16.根据技术方案1所述的推力产生系统，其中，所述推力产生系统是倾斜转子系统。

22、技术方案17.根据技术方案1所述的推力产生系统，其中，所述推力产生系统是直升机提升系统。

23、技术方案18.根据技术方案1所述的推力产生系统，其中，所述旋转元件通过扭矩产生装置驱动，所述扭矩产生装置从以下组中选出，所述组包括电动马达、燃气涡轮机、齿轮驱动系统、液压马达、及其组合。

24、技术方案19.根据技术方案1所述的推力产生系统，其中，所述推力产生系统是推进器系统。

25、技术方案20.根据技术方案1所述的推力产生系统，其中，所述推力产生系统是开式转子系统。

技术特征：

1.一种非涵道的推力产生系统，包括：

2.根据权利要求1所述的推力产生系统，其中，所述旋转元件位于所述固定元件的前方。

3.根据权利要求1所述的推力产生系统，还包括：位于所述固定元件的后缘的前方的减速装置。

4.根据权利要求1所述的推力产生系统，还包括位于所述旋转元件的后部的燃气发生器。

5.根据权利要求1所述的推力产生系统，还包括位于所述固定元件和所述旋转元件的后部的排气装置。

6.根据权利要求1所述的推力产生系统，还包括助力器。

7.根据权利要求6所述的推力产生系统，其中，所述助力器通过所述减速装置连接到所述旋转元件，并且其中所述助力器由低压涡轮机直接驱动。

8.根据权利要求6所述的推力产生系统，其中，所述旋转元件由所述低压涡轮机通过所述减速装置驱动，并且其中所述助力器由中压涡轮机直接驱动。

9.根据权利要求1所述的推力产生系统，其中，所述旋转元件包括用于引起所述多个叶片的变距的变距机构。

10.根据权利要求1所述的推力产生系统，其中，所述多个翼片包括变距翼片。

技术总结
一种无涵道的推力产生系统具有带有旋转轴线的旋转元件和固定元件。旋转元件包括多个叶片，并且固定元件具有多个翼片，这多个翼片构造成使得工作流体的切向速度发生变化，该变化与由旋转元件造成的该旋转元件对其起作用的工作流体的切向速度的变化相反。该系统包括位于旋转元件和固定元件的前方的入口。

技术研发人员：D·T·扎托尔斯基,J·A·哈梅尔
受保护的技术使用者：通用电气公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/11