КОНСТРУКЦИЯ РЕДУКТОРНОГО ТУРБОВЕНТИЛЯТОРНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

1. Газотурбинный двигатель, содержащий:
вентилятор, выполненный с возможностью вращения вокруг оси;
компрессорную секцию;
камеру сгорания, сообщающуюся по текучей среде с компрессорной секцией;
турбинную секцию, сообщающуюся по текучей среде с камерой сгорания, при этом турбинная секция содержит турбину привода вентилятора и вторую турбину, которая расположена перед турбиной привода вентилятора, при этом турбина привода вентилятора содержит по меньшей мере один ротор, имеющий радиус (R) канала и эффективный радиус (r) обода, причем отношение r/R составляет от приблизительно 2,00 до приблизительно 2,30; и
систему изменения скорости, приводимую в действие турбиной привода вентилятора, для обеспечения вращения вентилятора вокруг оси.
2. Двигатель по п. 1, в котором радиус (R) канала включает в себя по меньшей мере одну ширину (W) канала в направлении, параллельном оси вращения, а отношение ширины (W) канала к эффективному радиусу (r) обода составляет от приблизительно 4,65 до приблизительно 5,55.
3. Двигатель по п. 1, в котором радиус (R) канала включает в себя по меньшей мере одну ширину (W) канала в направлении, параллельном оси вращения, которая составляет от приблизительно 1,20 дюйма до приблизительно 2,00 дюймов, при этом указанная ширина (W) канала соответствует каналу без присоединенного диска.
4. Двигатель по п. 1, в котором секция турбины привода вентилятора имеет первую площадь выходного сечения и выполнена с возможностью вращения с первой скоростью, а вторая турбинная секция имеет вторую площадь выходного сечения и выполнена с возможностью вращения со второй скоростью, превышающей первую скорость, при этом первый характеризующий параметр определен как произведение квадрата первой скорости вращения и первой площади, а второй характеризующий параметр определен как произведение квадрата второй скорости вращения и второй площади, а характеризующее отношение, представляющее собой отношение первого характеризующего параметра ко второму характеризующему параметру, составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,5.
5. Двигатель по п. 4, в котором характеризующее отношение больше или равно приблизительно 0,8.
6. Двигатель по п. 4, в котором первый характеризующий параметр больше или равен приблизительно 4.
7. Двигатель по п. 1, в котором система изменения скорости содержит редуктор, при этом вентилятор и турбина привода вентилятора выполнены с возможностью вращения вокруг оси в первом направлении, а вторая турбинная секция выполнена с возможностью вращения во втором направлении, противоположном первому направлению.
8. Двигатель по п. 1, в котором система изменения скорости содержит редуктор, при этом вентилятор, турбина привода вентилятора и вторая турбинная секция выполнены с возможностью вращения вокруг оси в первом направлении.
9. Двигатель по п. 1, в котором система изменения скорости содержит редуктор, при этом вентилятор и вторая турбина выполнены с возможностью вращения вокруг оси в первом направлении, а турбина привода вентилятора выполнена с возможностью вращения во втором направлении, противоположном первому направлению.
10. Двигатель по п. 1, в котором система изменения скорости содержит редуктор, при этом вентилятор выполнен с возможностью вращения в первом направлении, а турбина привода вентилятора и вторая турбинная секция выполнены с возможностью вращения вокруг оси во втором направлении, противоположном первому направлению.
11. Двигатель по п. 1, в котором система изменения скорости содержит понижающую зубчатую передачу с передаточным отношением, превышающим приблизительно 2,3.
12. Двигатель по п. 1, в котором указанный вентилятор подает часть воздуха в наружный контур, при этом степень двухконтурности определена как часть воздуха, подаваемая в наружный контур, деленная на количество воздуха, подаваемого в компрессорную секцию, причем степень двухконтурности превышает приблизительно 6,0.
13. Двигатель по п. 11, в котором степень двухконтурности превышает приблизительно 10,0.
14. Двигатель по п. 1, в котором отношение давлений в вентиляторе меньше, чем приблизительно 1,5.
15. Двигатель по п. 1, в котором указанный вентилятор содержит приблизительно 26 или менее лопаток.
16. Двигатель по п. 14, в котором указанная секция турбины привода вентилятора имеет по меньшей мере 3 ступени и вплоть до 6 ступеней.
17. Двигатель по п. 15, в котором отношение между числом лопаток вентилятора и число ступеней турбины привода вентилятора составляет от приблизительно 2,5 до приблизительно 8,5.
18. Двигатель по п. 1, в котором отношение давлений в турбине привода вентилятора превышает приблизительно 5:1.
3
3
19. Двигатель по п. 1 имеет удельную мощность, которая больше, чем приблизительно 1,5 фунт-сила/дюйм, и меньше или равна приблизительно 5,5 фунт-сила/дюйм.
20. Двигатель по п. 1, в котором вторая турбина содержит по меньшей мере две ступени и выполнена с возможностью работы при первом отношении давлений, а турбина привода вентилятора содержит более двух ступеней, и выполнена с возможностью работы при втором отношении давлений, которое меньше, чем первое отношение давлений.
21. Газотурбинный двигатель, содержащий:
вентилятор, выполненный с возможностью вращения вокруг оси;
компрессорную секцию;
камеру сгорания, сообщающуюся по текучей среде с компрессорной секцией;
турбинную секцию, сообщающуюся по текучей среде с камерой сгорания и содержащую турбину привода вентилятора и вторую турбину, при этом вторая турбина расположена перед турбиной привода вентилятора, причем турбина привода вентилятора содержит по меньшей мере один ротор, имеющий эффективный радиус (r) обода и ширину (W) канала в направлении, параллельном оси вращения, при этом отношение ширины (W) канала к эффективному радиусу (r) обода составляет от приблизительно 4,65 до приблизительно 5,55; и
систему изменения скорости, приводимую в действие турбиной привода вентилятора, для обеспечения вращения вентилятора вокруг оси.
22. Двигатель по п. 21, в котором ширина (W) канала составляет от приблизительно 1,20 дюйма до приблизительно 2,00 дюймов, при этом указанная ширина (W) канала представляет собой канал без присоединенного диска.
23. Двигатель по п. 21, в котором ротор имеет радиус (R) канала, при этом отношение эффективного радиуса (r) обода к радиусу (R) канала составляет от приблизительно 2,00 до приблизительно 2,30.
24. Двигатель по п. 21, в котором система изменения скорости содержит редуктор, при этом вентилятор и турбина привода вентилятора выполнены с возможностью вращения вокруг оси в первом направлении, а вторая турбинная секция выполнена с возможностью вращения во втором направлении, противоположном первому направлению.
25. Двигатель по п. 21, в котором система изменения скорости содержит редуктор, при этом вентилятор, турбина привода вентилятора и вторая турбинная секция выполнены с возможностью вращения вокруг оси в первом направлении.
26. Двигатель по п. 21, в котором система изменения скорости содержит редуктор, при этом вентилятор и вторая турбина выполнены с возможностью вращения вокруг оси в первом направлении, а турбина привода вентилятора выполнена с возможностью вращения во втором направлении, противоположном первому направлению.
27. Двигатель по п. 21, в котором система изменения скорости содержит редуктор, при этом вентилятор выполнен с возможностью вращения в первом направлении, а турбина привода вентилятора и вторая турбинная секция выполнены с возможностью вращения вокруг оси во втором направлении, противоположном первому направлению.