[发明专利]高效气体涡轮引擎安装和操作

权利要求书

1.一种用于飞行器的气体涡轮引擎（10），所述气体涡轮引擎包括：

引擎核心（11），所述引擎核心包括涡轮（19）、压缩机（14）和燃烧器（16）；

风扇（23），所述风扇包括多个风扇叶片；和

齿轮箱（30），所述齿轮箱接收来自连接到所述涡轮的至少一部分的芯轴（26）的输入，所述齿轮箱将驱动输出至所述风扇，以便以比所述芯轴低的旋转速度来驱动所述风扇，其中：

压缩系统半径比被定义为风扇叶片的尖端的半径与最下游压缩机叶片的尖端的半径的比率，所述压缩系统半径比在5至9的范围内。

2. 根据权利要求1所述的气体涡轮引擎，其中：

所述压缩系统半径比在5.2至8.5的范围内，可选地在5.3至7.2的范围内；并且/或者

所述风扇叶片的尖端的半径在120cm至210cm的范围内，可选地为120cm至140cm或160cm至190cm；并且/或者

所述齿轮箱的减速比在3.2至3.8范围内，使得所述齿轮箱输入芯轴的旋转速度在所述风扇的旋转速度的3.2至3.8倍的范围内。

3. 根据权利要求1或权利要求2所述的气体涡轮引擎，其中：

所述风扇叶片的尖端的半径在160cm至190cm的范围内，并且所述压缩系统半径比在5.3至7.7的范围内；或者

所述风扇叶片的尖端的半径在120cm至140cm的范围内，并且所述压缩系统半径比在5.1至6.6的范围内。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的气体涡轮引擎，其中：

旁路管道被限定为径向位于所述核心的外部，其中分流器的前缘限定了气流分成核心气流和旁路气流处的点；

引擎核心半径比被定义为所述引擎中所述最下游涡轮叶片的尖端的半径与所述分流器的前缘的半径的比率；并且

所述压缩系统半径比除以所述引擎核心半径比在5.5至10的范围内，可选地在6至8的范围内。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的气体涡轮引擎，其中：

旁路管道被限定为径向位于所述核心外部，分流器的前缘限定了在使用中气流分成核心气流和旁路气流处的点；

核心压缩机纵横比被定义为所述分流器的前缘和所述最下游压缩机叶片的尖端的前缘之间的轴向距离与所述分流器的前缘的半径的比率；并且

所述压缩系统半径比除以所述核心压缩机纵横比在1.7至4.2的范围内。

6. 根据权利要求5所述的气体涡轮引擎，其中：

所述风扇叶片的尖端的半径在160cm至190cm的范围内，并且所述压缩系统半径比除以所述核心压缩机纵横比在1.9至2.9的范围内；或者

所述风扇叶片的尖端的半径在120cm至140cm的范围内，并且所述压缩系统半径比除以所述核心压缩机纵横比在1.7至2.4的范围内。

7. 根据权利要求1或权利要求2所述的气体涡轮引擎，其中：

所述风扇叶片在其毂部处的半径与所述风扇叶片在其尖端处的半径的比率在0.23至0.33的范围内，可选地在0.25至0.29的范围内；并且/或者

所述风扇叶片包括附接到前缘护套的主体，所述主体和所述前缘护套是使用不同的材料形成的，其中可选地所述前缘护套材料包括钛并且/或者所述主体材料包括碳纤维或铝合金；并且/或者

旁路比率被定义为在巡航条件下流过限定在所述引擎核心外部的旁路管道的质量流率与流过所述引擎核心的质量流率的比率，所述旁路比率在10至20的范围内，可选地为12至16，可选地为13.0至16.0。

8.根据权利要求1或权利要求2所述的气体涡轮引擎，还包括在所述风扇叶片的上游延伸的进气口，其中：

进气口长度L被定义为所述进气口的前缘和所述风扇叶片的所述尖端的前缘之间的轴向距离；

风扇直径D为所述风扇的在所述风扇叶片的所述尖端的前缘处的直径；并且

比率L/D在0.2至0.45的范围内。