[发明专利]用整体式阻塞装置致动燃气涡轮发动机部件的系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于致动燃气涡轮发动机的部件的系统，该系统可以大致包括结合有阻塞装置的涡轮部件。阻塞装置可以包括囊和包含在囊内的可阻塞介质。可阻塞介质可以在囊内由其中流体包含在囊内的未阻塞状态阻塞至其中流体至少部分地从囊排空的阻塞状态。该系统还可以包括与囊流体连通的流体联接器。当可阻塞介质处于未阻塞状态时，涡轮部件的一部分可以定位在第一位置处。另外，当可阻塞介质处于阻塞状态时，涡轮部件的该部分可以定位在第二位置处。

技术领域

本发明大致涉及燃气涡轮发动机，更具体地涉及用于利用整体式(integrated)阻塞(jamming)装置致动燃气涡轮发动机的部件的系统和方法。

背景技术

燃气涡轮发动机沿流动顺序大致包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气进入压缩机区段的进口，一个或更多个轴流压缩机在压缩机区段处逐渐压缩空气，直到其到达燃烧区段为止。燃料与压缩空气混合并且在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被引导通过限定在涡轮区段内的热气路径，然后经由排气区段从涡轮区段排出。

当设计燃气涡轮发动机时，通常的目标一般是提高效率以及增强性能。这样，由于改变了在燃气涡轮发动机的操作期间存在的操作条件，因此通常需要设计能够被致动或重新配置以适应发动机内的改变的操作条件的涡轮部件，由此提高其相关操作效率/性能。然而，在实践中，这些涡轮部件的研发已证明是困难的。

用于致动的比如为压电、智能记忆合金和机械接头的现有技术对发动机应用具有已知的限制。压电产生不足以使刚性结构位移的力。形状记忆合金需要具有完全理解和控制温度条件的应用，其在航空发动机环境中是具有挑战性的。机械接头是良好受控的，但铰链和接头倾向于断开并且形成飞行表面不连续性。

因此，本技术领域中将受到欢迎的是用于致动允许部件的形状、轮廓和/或结构适于适应燃气涡轮发动机内的改变的操作条件的涡轮部件的改进的系统和方法。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下说明书中进行部分地阐述，或者从说明书中变得明显，或者可以通过本发明的实施来获得。

在一个方面中，本发明涉及用于致动燃气涡轮发动机的部件的系统。该系统可以大致包括结合有阻塞装置的涡轮部件。阻塞装置可以包括囊(bladder)和包含在囊内的可阻塞介质。可阻塞介质可以在囊内由其中流体包含在囊内的未阻塞状态阻塞至其中流体至少部分地从囊排空的阻塞状态。该系统还可以包括与囊流体连通的流体联接器。当可阻塞介质处于未阻塞状态时，涡轮部件的一部分可以定位在第一位置处。另外，当可阻塞介质处于阻塞状态时，涡轮部件的该部分可以定位在第二位置处。

进一步的，当所述流体至少部分地从所述囊排空以使所述粒状介质从未阻塞状态转变至阻塞状态时，所述涡轮部件的所述至少一部分被从所述第一位置致动至所述第二位置。

进一步的，所述囊由纤维加强复合材料形成，所述纤维加强复合材料包括弹性基体材料。

进一步的，所述系统还包括与所述流体联接器流体连通的负压源，所述负压源构造成向所述流体联接器施加真空，使得包含在所述囊内的流体至少部分地被排空以将所述可阻塞介质转变至阻塞状态。

进一步的，所述可阻塞介质从未阻塞状态转变至阻塞状态以将所述涡轮部件的所述至少一部分保持在第二位置处。

进一步的，所述涡轮部件对应于所述燃气涡轮发动机的翼型件，所述翼型件包括在前缘与后缘之间延伸的第一侧和第二侧，所述阻塞装置定位在所述翼型件的所述第一侧或所述第二侧之一上。

进一步的，当所述翼型件的所述至少一部分从第一位置致动至第二位置时，所述后缘或所述前缘之一相对于所述后缘或所述前缘中的另一者运动。

进一步的，所述阻塞装置定位在所述翼型件的所述第一侧上，所述翼型件还包括从所述阻塞装置延伸至所述翼型件的第二侧的柔性接头。