[发明专利]用于喷气发动机的多喷嘴分流器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及代理人案号262152/07783-0196，该案在与本申请同一日期提交美国专利商标局，并且通过引用来并入本文中。

技术领域

本发明针对三个流的涡扇发动机，并且具体地针对用于三个流的涡扇发动机的分流阀。

背景技术

在诸如空中战斗、侦察和监视的军事应用中使用的大部分的飞机发动机是加力涡扇。在被请求时，即一经要求，加力为飞机提供附加的推力。

所有的涡扇发动机包括至少两个空气流。发动机所利用的所有的空气首先经过风扇，然后分成两个空气流。内空气流被称为核心空气，并传递进入发动机的压缩机部分中，在该处核心空气压缩。然后，该空气供给至发动机的燃烧器部分，在燃烧器部分该空气与燃料混合，并且使燃料燃烧。然后，通过发动机的涡轮部分而使燃烧气体膨胀，涡轮部分从热的燃烧气体提取能量，所提取的能量用于使压缩机和风扇运行并产生电力以使附件运转。然后，剩余的热气流入发动机的排气装置部分中，产生给飞机提供前进运动的推力。

外空气流动流绕过发动机核心，并通过风扇来加压。对继续轴向地沿发动机向下，但在核心外侧的外空气流动流未做其他功。旁通空气流动流还能够用于通过在风扇流中引入热交换器来完成飞机冷却。在涡轮的下游，外空气流动流用于使排气系统中的发动机硬件冷却。在要求(需求)附加推力时，使一些风扇旁通空气流动流改变方向至加力器，在加力器，该流与核心流和燃料混合以提供附加推力来移动飞机。

在排气装置的后面，渐缩-渐扩(C-D)喷嘴设置正确的背压，使得核心最佳地运行。C-D喷嘴通过阻塞穿过喷嘴喉部的气流A8，并根据要求变化A8以设置所要求的质量流量来完成前述设置。

某些变循环飞机发动机因为通过利用第三导管来改变风扇旁流的量而使推力变化，所以实现相对地恒定的空气流。利用这些变循环发动机的飞机能够更高效地并且在更宽广的飞行包线上将入口空气流维持在亚音速功率设置。一种特定的类型的变循环发动机被称为FLADE^TM发动机，FLADE^TM是“风扇上的叶片”的首字母缩写词，并且以使空气流入第三空气导管中的外风扇导管为特征，外风扇导管通常是与内风扇导管共环形的，并约束内风扇导管，内风扇导管继而与核心共环形的并约束核心。如现有技术的FLADE^TM的公开中所阐明的，通过风扇上的叶片的布置来使该第三空气流加压。FLADE^TM叶片从旋转的风扇叶片径向地向外，并直接地连接至旋转的风扇叶片，风扇叶片组装至安装在轴上的盘。FLADE^TM的位置是设计考虑因素，所选择的设计基于期望的FLADE^TM空气(第三流空气)的温度和压力。权衡基于FLADE^TM运转空气的较高的压力产生带有较高的温度的FLADE^TM运转空气这一事实。美国专利No.5,404,713在1995年4月11日颁发给约翰逊，转让给本发明的受让人，并通过引用并入本文中。

在这些变循环设计中，除了旁路和核心之外，入口空气被分离以形成空气的第三流。该空气的第三流可以以比在上文中讨论的核心空气流或旁通空气流更低的温度和压力提供。在仍然将该空气的第三流维持在低于旁通空气流的温度和压力下的同时，能够使用风扇上的叶片或FLADE^TM翼型和导管来增大该空气的第三流的压力。现有技术的第三流空气流已经排气至C-D喷嘴的正前部或后部的核心排气装置中。然而，利用流动于第三流导管或FLADE^TM导管中的空气的低温的最近的实施例中的热交换器在第三空气流内的放置已导致第三流导管或FLADE^TM导管中的空气的压降。由于引入热交换器而造成的压力的改变已导致不能在其中排气压力高(诸如在高功率运转时)和对第三流的入口压力低(诸如低马赫点)的状态下将第三流空气排气至核心排气装置中。结果将是，在这些飞行状态下，在第三流导管中，空气流动停止或空气流动不足，这可能导致第三流导管中的空气流动的停滞，甚至气体的回流(倒流)。在某些情况下，第三流空气流的停滞可能对风扇上的叶片的布置造成失速状况，从而导致可能的硬件损伤和由于风扇入口溢出阻力而造成的飞机上的附加的阻力。