[发明专利]用于飞机的推进发动机

说明书

提供一种用于飞机(10)的推进系统(100)，它具有构造成安装到飞机(10)上的推进发动机。推进发动机包括电机，电机在运行期间限定电机末梢速度。推进系统(100)另外包括风扇(304)，风扇(304)可随着电机围绕电动推进发动机的中心轴线(302)旋转。风扇(304)限定风扇压力比R_FP，并且包括多个风扇叶片(328)，各个风扇叶片(328)限定风扇叶片末梢速度。电动推进发动机限定风扇叶片末梢速度与电机末梢速度的比，该比在公式1.68×R_FP－0.518的20%之内，使得推进发动机可按期望效率运行。

技术领域

本主题大体涉及包括电动推进发动机的飞机推进系统。

背景技术

传统的商业飞机大体包括机身、一对机翼和提供推力的推进系统。推进系统典型地包括至少两个飞机发动机，诸如涡轮风扇喷气发动机。各个涡轮风扇喷气发动机安装到飞机的机翼中相应的一个上，诸如处于机翼下方的悬挂位置，与机翼和机身分开。这种构造允许涡轮风扇喷气发动机与不受机翼和/或机身影响的单独自由流空气流相互作用。这个构造可减少进入各个相应的涡轮风扇喷气发动机的入口的空气内的湍流量，这对飞机的净推力有积极作用。

但是，飞机(包括涡轮风扇喷气发动机)上的阻力也对飞机的净推力有影响。飞机上的阻力量，包括外表摩擦、形状和引起的阻力，大体与接近飞机的空气的自由流速度和由于飞机上的阻力而产生的在飞机下游的尾流的平均速度之间的差成比例。

已经提出了用以抵销阻力效应和/或改进涡轮风扇喷气发动机的效率的系统。例如，某些推进系统结合边界层吸入系统，以在涡轮风扇喷气发动机的风扇区段上游将在例如机身和/或机翼上形成边界层的一部分移动较缓慢的空气结合到涡轮风扇喷气发动机中。虽然这个构造可通过再次激励飞机下游的边界层空气流来减少阻力，但进入涡轮风扇喷气发动机的来自边界层的移动较缓慢的空气流大体具有不均匀或畸变的速度分布。因此，这样的涡轮风扇喷气发动机可经历效率损失，从而最大程度地减小或消除飞机上的阻力减少的任何好处。

因此，包括用于减少飞机上的阻力量的一个或多个构件的推进系统将是有用的。更特别地，一种包括高效推进发动机，以减少飞机上的阻力量，而不导致飞机发动机的效率有任何显著降低的推进系统将是特别有益的。

发明内容

将在以下描述中部分地阐述本发明的各方面和优点，或者根据该描述，本发明的各方面和优点可为明显的，或者可通过实践本发明来学习本发明的各方面和优点。

在本公开的一个示例性实施例中，提供一种用于飞机的推进系统，飞机具有机身和后端。推进系统包括构造成安装到飞机上的推进发动机。推进发动机限定中心轴线，并且包括电机，电机在推进发动机的运行期间限定电机末梢速度。推进发动机另外包括风扇，风扇可随着电机围绕推进发动机的中心轴线旋转。风扇限定风扇压力比(R_FP)且包括多个风扇叶片。各个风扇叶片在推进发动机的运行期间限定风扇叶片末梢速度，推进发动机限定风扇叶片末梢速度与电机末梢速度的比。在推进发动机的运行期间，风扇叶片末梢速度与电机末梢速度的比在以下公式的20%之内：1.68×R_FP－0.518。

在本公开的示例性方面，提供一种用于运行飞机的推进系统的方法。推进系统包括推进发动机，推进发动机包括电机和风扇。电机限定电机末梢速度，并且风扇限定风扇末梢速度。方法包括运行风扇推进发动机，以限定大于1且小于大约3的风扇压力比(R_FP)。风扇叶片末梢速度与电机末梢速度的比在公式1.68×R_FP－0.518的20%之内。

技术方案1. 一种用于飞机的推进系统，所述飞机具有机身和后端，所述推进系统包括：

构造成安装到所述飞机上的推进发动机，所述推进发动机限定中心轴线且包括：

电机，其在所述推进发动机的运行期间限定电机末梢速度；以及