CN115315566A - 装备有电机的飞行器涡轮发动机 - Google Patents

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艾米丽·阿吉·安托尼特·查萨尼
克莱门特·马赛尔·莫里斯·德杰
罗伊克·保罗·伊夫·圭洛特尔
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Abstract

公开了一种飞行器涡轮发动机(10)，包括气体发生器(12)和风扇(14)，风扇布置在气体发生器(12)上游并配置成产生气体进入流(F)，气体进入流的一部分流动到所述气体发生器中以形成主流(36)，涡轮发动机(10)包括同轴地安装在风扇(14)的下游的电机，并且电机包括转子(62a)，转子被由环形护罩(64)承载的定子(62b)围绕，护罩(64)被气体发生器的壳体(40)围绕，壳体与护罩(64)一起限定出用于主流(36)的一段流动管道，用于对主流(36)进行矫直的固定叶片(42，68)在该路径中延伸。

Description

装备有电机的飞行器涡轮发动机
技术领域
本发明涉及一种装备有电机的飞行器涡轮发动机。
背景技术
现有技术尤其包括文献FR-A1-2842565，该文献描述了装备有电机的涡轮发动机。现有技术还包括EP-A2-2270315，US-B2-9，109，452，US-A-3，264，482，FR-A1-2922265，WO-A1-2006/0600144和WO-A1-2015/077755。
航空界现在对关于商业航空使用混合动力发动机的实用性提出了许多问题。现在，电能的使用被认为不仅是为了满足飞行器的功能，而且是为了使涡轮发动机的功能电气化。
这一言论促使对混合发动机架构解决方案进行研究，将燃料的化石能源和电能结合以确保对推进部分(涡轮发动机的风扇)的驱动和对特定的发动机和/或飞行器功能的供给。
特别地，这些架构可以基于高涵道比和减速器类型的架构，但也可以基于多体架构(2或3)。在这些架构中，涡轮发动机包括低压主体和高压主体，每个主体包括将压缩机的转子连接到涡轮的转子的轴。
已知在涡轮发动机的高压和/或低压部分上为飞行器涡轮发动机装备一个或多个电机，功率范围从几kW到几MW。可以回想的是，电机是一种基于电磁学的机电设备，例如，能够将电能转换为功或机械能。这个过程是可逆的，并且可以用来发电。
因此，根据电机的最终用途，我们使用以下术语：
-发电机是指由机械能产生电能的电机，
-马达是指由电能产生机械能的电机。
电机也可以在马达模式和发电机模式下运行。
电机的冷却方法是复杂的，并且对保证电机的正常功能非常重要。特别地，这必须与电机必须耗散的热损失一致。
特别地，目前的解决方案预见到通过涡轮发动机的空气流量对电机的电定子进行冷却，并与使用油的附加的复杂冷却相关联，以保证电机的充分冷却。
本发明提出了一种解决上述问题中的至少一些问题的方案，特别是提出了一种用于改进电机的冷却而不使用通过油的附加冷却的方案。
发明内容
本发明涉及一种飞行器涡轮发动机，包括气体发生器和风扇，所述风扇布置在气体发生器上游并配置成产生气体进入流，所述气体进入流的一部分在所述气体发生器的管道中流动以形成主流，所述气体进入流的另一部分在围绕所述气体发生器的管道中流动以形成次级流，所述涡轮发动机还包括电机，所述电机同轴地安装在风扇的下游，并且所述电机包括转子，所述转子被由环形护罩承载的定子围绕，所述护罩被所述气体发生器的壳体围绕，所述壳体与所述护罩一起限定出用于主流的一段流动管道，用于对所述主流进行矫直的固定叶片在该管道中延伸。
根据本发明，所述护罩和/或所述叶片包括配置成在所述主流中产生扰动的元件。
在主流中产生扰动的元件增加了主流与护罩和/或叶片之间的交换系数，因此增加了主流与电机之间的热交换能力，而不会引起与一致形状的护罩和/或叶片相同的负载损失。因此，以等效的主流流率改善了护罩和/或叶片的冷却以及电机的冷却。
此外，扰动或湍流使得能够将空气移动到靠近待被冷却的护罩和/或叶片的表面。受热的空气不会停滞，并且在返回到待被冷却的护罩和/或叶片的表面之前，被湍流引导向较冷的次级流。产生的涡流使得与电机的护罩和/或叶片的待被冷却的热表面接触的冷空气更新。
这改善了电机的冷却，并且可完全由来自主流的空气完成。因此，本发明能够避免增加油冷却回路，这尤其能够使组件显著地轻量化。
根据本申请的模块可包括一个或多个如下所述特征，这些特征可以相互独立或相互组合：
-所述元件在所述护罩和/或叶片的一个或多个表面上凹入或突出，一个所述表面或多个所述表面中的每一个旨在被所述主流扫过；
-一个所述表面或多个所述表面中的每一个包括相同的凹入的元件的以行和列(线性或交错的方式)分布的矩阵，
-所述元件中的每个的横截面具有凹的弯曲形状。
-所述元件中的每个的宽度或尺寸D在2mm至30mm之间，并且深度P小于或等于D；
-一个所述表面或多个所述表面中的每一个包括一系列所述元件，所述元件形状如同大致沿所述主流的流动方向延伸的细长的凹槽；
-所述凹槽是波纹状的；
-一个所述表面或多个所述表面中的每一个包括一系列由翅片形成的突出元件；
-所述翅片呈三角形或希腊字母德尔塔形；
-所述翅片是可移动或可伸缩的，以便调节所述主流中的扰动；
-所述元件包括等离子体产生致动器，所述等离子体产生致动器位于旨在被所述主流扫过的一个所述表面或多个所述表面中的每一个上；
-所述致动器由所述电机供给；
-所述致动器围绕所述电机均匀地分布；
-所述护罩包括围绕所述电机的定子的内环形表面和外环形表面，所述外环形表面围绕所述内环形表面延伸并限定出所述主流的所述一段流动管道；
-所述元件通过一个或多个导热部分连接到所述定子，以确保通过传导进行热交换；实际上，扰动元件、一个或两个导热中间部分和电机定子之间的接触或准接触实现了良好的冷却。
附图说明
通过下文的详细说明，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，并且参照附图便于理解该说明，在附图中：
[图1]图1是具有大涵道比和减速器的飞行器涡轮发动机的轴向截面示意图；
[图2]图2是装备有电机的飞行器涡轮发动机的局部轴向截面的示意性半视图；
[图3a]图3a是配置成扰乱通过涡轮发动机的气流的元件的顶部的示意图；
[图3b]图3b是图3a的元件的轮廓示意图；
[图4]图4是图3b所示元件的变型实施例的轮廓示意图；
[图5]图5是图3b的元件的替代性实施例的轮廓示意图；以及
[图6]图6是等离子体致动器的示意图；
[图7]图7是类似于图2的半视图，示出了装备有电机的飞行器涡轮发动机的变型实施例；
[图8]图8是类似于图2的半视图，示出了装备有电机的飞行器涡轮发动机的变型实施例；
[图9]图9是类似于图2的半视图，示出了装备有电机的飞行器涡轮发动机的变型实施例。
具体实施方式
首先，参考图1，其示意性地示出了双体双流式飞行器涡轮发动机10。
涡轮发动机10通常包括气体发生器12，气体发生器的上游布置有风扇14。风扇14被风扇壳体16包围，风扇壳体被短舱18包围，短舱围绕并沿着气体发生器12的主要部分延伸。
这里，气体发生器12包括两个主体，即低压主体12a或BP和高压主体12b或HP。每个主体包括压缩机和涡轮。
术语“上游”和“下游”应当沿着涡轮发动机10中的气体流动的主方向F考虑，该方向F平行于涡轮发动机的纵向轴线A。
气体发生器12从上游到下游包括低压压缩机20、高压压缩机22、燃烧室24、高压涡轮26和低压涡轮28。
低压压缩机20和高压压缩机22被中间壳体61彼此分隔开。
风扇14包括由风扇轴32驱动旋转的叶片30的环形行，风扇轴通过减速器33连接到低压主体12a的转子。风扇14构造成产生气体进入流F，气体进入流的一部分流入气体发生器的管道(称为内管道)，以形成径向内环状流(称为主流36)，所述径向内环状流供给气体发生器12，而气体进入流的另一部分在围绕气体发生器的管道(称为外管道)中流动，以形成径向外环状流(称为次级流38)，径向外环状流在气体发生器12和短舱18之间流动并提供涡轮发动机的大部分推力。因此，穿过风扇的气体进入流F在气体发生器12的上游被环形分离器鼻部34分成主流36和次级流38。
称为入口壳体40的气体发生器壳体在结构上将气体发生器12连接到风扇壳体16和短舱18。入口壳体40包括径向内部臂42的环形行，径向外矫直器叶片44的环形行(OGV型)和带扇叶的矫直器174，径向内部臂延伸到主流36中(即，内管道中)，径向外矫直器叶片延伸到次级流38中，带扇叶的矫直器在臂42的环形行的下游延伸到主流36中。
涡轮发动机还包括主流36的固定矫直叶片68的环形行，该固定矫直叶片延伸到内管道中并布置在臂42的上游。
臂42的数量通常是有限的(少于十个)，并且是管状的并且被辅助件穿过。叶片44(OGV)的数量一般高于十个。
风扇轴32在上游由轴承46、48旋转地引导。这些轴承46、48是球型或滚动型的，每个轴承都包括安装在待引导的轴上的内环、由环形轴承支撑部承载的外环和在这些环之间的滚动元件。
已知的是，减速器33为周转轮系类型的，并包括以轴线A为中心的太阳轮33a、围绕所述轴线延伸的齿圈33b和行星齿轮33c，所述行星齿轮与太阳轮和齿圈啮合并由行星架33d承载(附图标记33a-33d在图2中可见)。
在所示的示例中，齿圈33b是固定的并且固定地连接到轴承46、48的支撑部52上。行星架33d可旋转并连接到减速器的风扇轴32，减速器还包括与太阳齿轮33a啮合的输入轴56。输入轴56连接到低压主体的主轴58。
输入轴56由轴承50引导，所述轴承由轴承支撑部60承载(图1)。
轴承支撑部52、60绕轴线A延伸并且是连接到入口壳体40的固定部件。
图2是图1的一部分的放大视图，特别是位于风扇盘32a和减速器33之间的区域Z的放大视图，电机62安装在该区域中。电机62同轴地安装在风扇14的下游。
除了在轴向上由风扇盘32a在上游限定并且在下游由减速器33限定之外，该环形区域Z在径向内侧由减速器的风扇轴32限定，在径向外侧由在内部限定主流36的流动管道的元件限定。这些元件包括位于上游的环形护罩64和位于下游的内环形壁66，该内环形壁连接到臂42的径向内端部。
壁66作为护罩64的延伸部分延伸，所述护罩是内护罩并且通过主流36的固定矫直叶片68的环形行连接到外护罩70，所述固定矫直叶片延伸到内管道中，所述外护罩形成入口壳体40的一部分。
护罩64、70在它们之间限定出主流36的流动管道的空气入口。护罩70在上述分离器鼻部34和位于护罩70下游的外环形壁72之间延伸，并且所述护罩在其连接到臂42的径向外端部时形成入口壳体40的一部分。因此，护罩64被入口壳体40包围，入口壳体与护罩64一起限定出主流36的一段流动管道。
环形区域Z被轴承支撑部52分成分别位于上游和下游的两个环形部段。在所示的示例中，该支撑部具有朝下游渐扩的大致的截头锥形形状。其上游径向内端部承载轴承46的外环，轴承的内环被附接到风扇轴32上。支撑部52的下游径向外端部附接到入口壳体40。
轴承48的外环大致在中部附接到支撑部52，而内环附接到风扇轴32。为此目的，轴承支撑部52包括两个环形伸展部，分别是上游伸展部52a和下游伸展部52b。上游伸展部52a从轴承46延伸到径向外环形凸缘52aa，而下游伸展部52b从径向内环形凸缘52ba延伸到径向外环形凸缘52bb，径向外环形凸缘52bb用于附接到入口壳体40的上游端部。
轴承48的外环附接到环74上，所述环包括插入在凸缘52aa和52ba之间的径向外环形凸缘74a。这些凸缘52aa、74a、52ba相互轴向地抵靠施加，并包括用于供螺钉螺母型的连接装置通过的孔口。
区域Z的下游部段代表润滑封壳的用于轴承46、48和50以及减速器33的部分，所述减速器容纳在该封壳中，轴向地布置在轴承46、48和轴承50之间。该封壳中充满油雾。
区域Z的上游部段代表电机62的安装位置，电机62因此通过轴承支撑部52与封壳E分隔。
电机62具有大致环形的形状，并包括转子62a和定子62b。转子62a具有绕轴线A延伸的大致圆柱形的形状，并由支撑元件76承载，支撑元件本身具有大致圆柱形的形状。转子62a围绕该元件76布置。
定子62b也具有大致圆柱形的形状，并与具有大致C形的轴向横截面的环形构件78成一体。该构件78包括两个环形部分，即，分别是内部部分78b和外部部分78a，内部部分和外部部分围绕彼此延伸，并且内部部分和外部部分的下游端部通过环形底部78c连接在一起。因此，构件78限定了开口，该开口轴向地朝向上游定向，并且转子62a以及支撑元件76容纳在该开口中。
定子62b与构件的外部部分78a成一体或形成该外部部分78a。该外部部分78a被护罩64直接包围。
构件78的部分78b从转子62a径向向内延伸，并且支撑元件76和轴承80、82安装在该元件76和部分78b之间，以相对于定子62b旋转地引导转子62a。因此，部分78b形成轴承80、82的支撑部。
此处，轴承80、82的数量是两个，并且彼此轴向间隔开。上游轴承80是滚动轴承，下游轴承82是球轴承。
环形封闭元件84安装并附接到支撑元件76的上游端部。
该封闭元件84具有大致径向的定向，并且在其外周处附接到元件76的上游端部。元件84在其外周处包括圆柱形周缘84a，该圆柱形周缘通过从上游轴向安装的螺母86轴向地抵靠紧固在支撑元件76的内环形肋上。
元件84的内周的内径小于构件部分78b的主内径，并载有一系列内直线花键88。元件84的内周还包括环形腹板84b，所述环形腹板轴向向下游延伸并与部分78b的上游端部密封地配合。密封由迷宫密封件确保，迷宫密封件的环形刮擦部例如由腹板84b承载，并且可磨损涂层由部分78b承载。
环形连接元件90用于驱动转子62a。该元件90呈大致圆柱形，并在其上游端部包括用于附接到风扇盘32的环形凸缘90a，并且在其下游端部包括用于连接到封闭元件84的花键88的一系列花键90b。
有利地，花键88、90b可以是旋转式的，以尽可能多地将电机和马达的其余部分隔开。
有利地，轴承80、82位于微小的环形润滑封壳中并被润滑，该环形润滑封壳在上游由腹板84b和部分78b之间的密封件密封，在下游由腹板78ca和元件76之间的密封件密封。用于轴承80、82的润滑油设置成通过设置在底部78c中的轴向孔92从该微小的封壳中排出，该轴向孔正好位于腹板78ca和78cb的内周处。这些孔92允许油进入到在轴承支撑部52的底部78c和伸展部52b之间延伸的环形空间中。该伸展部52b上进一步设置有轴向孔94，所述轴向孔大致与孔92相对，以使该油进入封壳以及在从该封壳排油的情况下将油排空。因此，可以理解，用于轴承80、82的润滑油将离心地流动到腹板78ca，穿过孔92，流到腹板78cb上，然后穿过孔94，汇入减速器33的润滑封壳。
油可以通过入口壳体40的臂42中的一个来排出。臂42中的另一个可用来将用于供给轴承80、82的油输送到上述微小的封壳。
定子62b通过电缆96连接到控制电路，此处，该电缆96穿过入口壳体40的管状臂42。
定子62b由环形护罩64承载。
因此，电机62与护罩64直接接触，并通过护罩64与叶片42、68直接接触。因此，电机62可被与护罩64和叶片42、68接触的主流36冷却。
使得能够对电机进行冷却的对流热交换如下所示：
通量＝h*S*(Tm-Ta)
其中：
-通量：交换的热通量
-h：交换系数
-S：交换表面
-Tm：待冷却的金属的温度(即，在此情况下，护罩64和/或叶片42、68的温度)
-Ta：冷却空气温度(即，此处是主流36的温度)
因此，为了增加交换的热通量以改善电机62的冷却，可增加交换系数h或交换表面S，或者增加交换系数或交换表面两者(空气温度Ta由风扇出口处的温度确定)。
如图3至图6所示，根据本发明，护罩64和/或叶片42、68包括配置成在主流36中产生扰动的元件100。元件100被配置成增大交换系数h和/或主流36和电机之间的交换表面S。
主流36和电机之间的交换表面包括壳体的内管道的围绕电机的定子的表面，即，护罩64的表面以及用作冷却翅片的叶片42、68的表面。因此，元件100位于一个或多个交换表面150上，该交换表面位于被主流36扫过的护罩64和/或叶片42、68上。
例如，元件100在护罩64和/或叶片42、68的表面150上凹入或突出。元件100的中空或突出的形状使其既能够充当主流36的扰动器以便增加交换系数，还能够增大主流与电机之间的交换表面。
如图3a和图3b所示，例如，一个表面150或多个表面150中的每个包括相同的凹入的元件100的以行和列分布的矩阵。例如，每个元件100具有呈凹的弯曲形状的横截面，并且代表了凹入的元件的特定示例。其呈“高尔夫球”型结构，具有一系列槽，槽的深度和直径根据冷却要求来确定。
此处，每个元件100具有沿主流36的流动方向测量的并且在2mm至30mm之间宽度或尺寸D，以及小于或等于D的深度P。
元件100在主流36的流动方向上以尺寸L1彼此间隔，在垂直于主流36的流动方向的方向上以尺寸L3彼此间隔。
参数D、L1、L2和P被选择成在冷却性能、制造、管道内的气动冲击和成本准则之间取得最佳折衷。此外，这些尺寸在表面150中也可以是可变的，以达到最佳尺寸设置。
上面的例子考虑用槽来增大交换表面，但也可以用突起代替槽，这遵循同样的原理。于是将深度参数替换为高度参数以确定突起的尺寸。
表面150的全部或部分可受益于这种形状。特别地，护罩64的表面优选在叶片42、68的表面之上，以限制对性能的影响。
该方案包括相同的凹入的元件100的以行和列分布的矩阵，该方案重点在于交换表面的增大，但也作用于交换系数。的确，当与非光滑表面接触时，流动趋向于变为湍流，这就增加了交换系数。
如图4所示，例如，一个所述表面150或多个所述表面150中的每一个包括一系列所述元件100，所述元件形状如同大致沿所述主流36的流动方向延伸的细长的凹槽110。特别地，所述元件沿主流36的流动方向纵向延伸。优选地，使凹槽沿着流动方向，以便不过多干扰管道内的流动，但也可以考虑与流动方向正交的凹槽。
以与“高尔夫球”形状相同的方式，形状如同凹槽110的元件100使得能够增大交换表面和交换系数，从而改善对电机的冷却。
集成到冷却表面中的凹槽110可以是直的或波纹状的，以便实现更多的交换表面。
以与前面相同的方式，形状如同凹槽的元件100可定位在表面150的全部或部分上以增大表面。
如果通过使元件100形状如凹槽110来简化表面150的制造以及限制材料的量，则还可以在一个或多个表面150上提供呈桥的形式的元件100，特别是通过增材制造来提供。
如图5所示，一个所述表面150或多个所述表面150中的每一个包括一系列由翅片120形成的凸出元件100。
通过扰动主流36，这些翅片120增加了交换系数，从而增加交换能力，而不会引起与一致形状的表面150相同的压降。此外，湍流能够使表面150附近的空气移动。温暖的空气并不停滞，它通过湍流流向较冷的次级流，然后对着表面150返回。由此产生的涡流使得与电机的护罩的热表面150接触的冷空气更新。
例如，翅片120具有三角形或德尔塔(Δ)形的形状，三角形或德尔塔形有利于产生强大涡流。
翅片120将像交换器翅片一样产生压降，但是可移动或可伸缩的，以便调节主流36中的扰动。
翅片120的周向密度将取决于对热交换和压降的期望水平。特别地，翅片120可以布置成多行以最大限度地进行热交换。
这里的示例性实施例包括形状像翅片120的元件100，但是也可以有几种其它形状的扰动器。优选地，和翅片120一样，元件100是“涡流产生器”类型的扰动器。
如图6中所见，所述元件100包括等离子体产生致动器130，所述等离子体产生致动器位于旨在被所述主流36扫过的一个所述表面150或多个所述表面150中的每一个上。理想地，致动器130由电机62供给，但是另外的电源也可以对致动器进行供给。致动器各自包括被覆盖的电极131和被暴露的电极132，所述被覆盖的电极和被暴露的电极沿主流36的流动方向彼此偏移。被覆盖的电极131与暴露的电极132由介电材料133分隔开，并且被覆盖的电极位于支撑部134中。
致动器130围绕电机62均匀地分布，例如，围绕护罩的圆周均匀地分布。
通过施加电流而启动的等离子体致动器130引起对局部流动速度的扰动，这将在下游发展成湍流。这使得主流36能够在不需要任何机械部件和不产生显著热量的情况下流转。
与早先提出的其它流动控制技术相比，沿护罩的圆周布置的这些不具有可移动部件的电动致动器130能够使护罩和叶片42、68上的空气加速，从而增强热交换，当在未启动时，则对主流36本身的流动具有很少的扰动或没有扰动。另一方面，这些致动器130的使用使得能够通过发送或多或少(或甚至不发送)的电流来或多或少地扰动主流36的流动以实现对冷却效率的主动控制。
在图7至图9所示的本发明的替代实施例代表的本发明实施例中，电机62位于减速器的下游。
图7示出了变型实施例，其中，区域Z位于减速器33的下游并位于中间壳体61的上游。
该环形区域Z在内侧由低压主体12a的主轴58和减速器33的输入轴56径向地限定，并且在外侧由在内部限定出主流36的流动管道I的元件限定。这些元件从上游到下游包括内环形壁66a、环形护罩64a、然后是轮172的盘172a和低压压缩机20的带扇叶的矫直器174的内平台174a。
壁66a围绕减速器33，并且是入口壳体40的一部分，因为该壁连接到臂42的径向内端部，臂的径向外端部连接到另一外环形壁66b。护罩64a围绕电机62延伸并成为壁66a的延伸。
护罩64a是内护罩，并且由外护罩64b围绕，护罩64a、64b在它们之间限定了主流36的一段流动管道I，所述一段流动管道位于入口壳体40下游并位于低压压缩机20和中间壳体61上游。护罩64b从壁66b的下游端部延伸到围绕低压压缩机20的轮172和矫直器174的壁20a。护罩64b可连接到该壁20a，或与该壁成一体。
通常，该壁20a包括用于大致绕径向轴线旋转地引导矫直器174的叶片以及用于矫直器的叶片的可变节距的装置176，以及围绕轮172的可磨损的环形涂层178。
护罩64a的下游端部还连接或附连到用于绕相同的轴线旋转地引导矫直器叶片174的装置176。
压缩机20的轮172的盘172a连接到耳轴188，耳轴188通过中间轴190而由轴58驱动。
耳轴188的形状是环形的，并且轴向横截面呈大致T形。耳轴188包括径向环形分支188a，径向环形分支的内周连接到圆柱形分支188b。径向分支188a的外周通过螺钉连接到轮172的盘172a的凸缘上，圆柱形分支188b包括内花键188c，所述内花键用于连接到中间轴190的外花键。
中间轴190的形状是大致管状的，并且包括上游伸展部190a和下游伸展部190b。耳轴188安装在中间轴190的下游伸展部190b上，该下游伸展部190b包括用于连接到主轴58的外花键的内花键190c，以及圆柱形台肩190d，所述圆柱形台肩用于朝向耳轴188的下游(特别是耳轴的圆柱形分支188b的下游端部)进行轴向支撑。中间轴190还可包括用于对分支188b和耳轴188定心的外圆柱表面190e。
中间轴190的上游伸展部190a围绕减速器33的输入轴56的下游端部延伸。该输入轴56包括用于与主轴58的外花键连接的内花键56a。另外，螺母192轴向地紧固到主轴58的上游端部，并轴向地支撑在输入轴56上，以使输入轴轴向地紧固抵靠在中间轴190上，中间轴本身轴向地支撑在主轴58的圆柱形台肩170a上。
在中间轴的下游端部处，中间轴190承载轴承50的内环50a(带有滚珠)，轴承的外环50b由轴承支撑部60承载。该支撑部60的形状大致为截头锥形，并沿轴向朝向下游渐扩。支撑部的具有较大直径的下游端部附接到中间壳体61。
这种类型的轴承50通常被润滑并且位于环形润滑封壳中，该润滑封壳是密封的以防止(特别是在上游)在电机62的植入区域Z中的任何油上游泄漏。
这里，转子62a附连到绕轴线A延伸的环形构件194上。
构件194的轴向横截面呈大致T形。构件194包括径向环形分支194a，径向环形分支的内周连接到圆柱形分支194b。径向分支194a的外周通过螺钉附接到转子62a，并且圆柱形分支94b包括内花键194c，所述内花键用于连接到中间轴190的外花键，特别是中间轴的上游伸展部190a的外花键。
圆柱形分支194b的下游端部轴向支撑在耳轴188的圆柱形分支188b的上游端部上，并且与由中间轴190承载的圆柱形定心表面190e配合。
螺母196轴向地紧固到中间轴190的上游端部，并轴向地支撑在构件194上，以轴向地将构件偏压在耳轴188上。
在其上游端部处，构件194的圆柱形分支194b承载轴承198的内环198a(带有滚子)，轴承的外环198b由另一个环形轴承支承部200承载。该支撑部200的形状大致为截头锥形，并沿轴向朝向上游渐扩。该支撑部的具有较大直径的上游端部连接到电机62的定子62b。
定子62b在其上游端部处包括用于附接多个凸缘的径向内环形凸缘，所述多个凸缘包括轴承支承部200的一个凸缘200a。定子62b的凸缘62ba还附接到入口壳体40的凸缘40a，以及附接到密封盖202和/或偏转器的凸缘。
轴承支撑部200的内周可装备有油膜阻尼系统204(称为挤压膜)。轴承支撑部可进一步包括圆柱形周缘200b，圆柱形周缘面向下游，并且包括可磨损材料的内环形涂层。
两个环形密封盖206可附接到构件194(特别是构件的径向分支194a)，并承载径向外环形刮擦部，该径向外环形刮擦部用于与周缘200b承载的涂层配合以及与由附接到定子62b的凸缘62ba的盖202中的一个承载的类似涂层配合。
轴承198通常被润滑并且位于环形润滑封壳中，该润滑封壳是密封的以防止任何油(特别是在下游)泄漏到电机62的植入区域Z中。
定子62b通过电缆96连接到控制电路，此处，该电缆96穿过入口壳体40的管状臂42。
如图2所示的示例性实施例中那样，电机62(特别是电机的定子62b)，布置成尽可能地靠近主流36，从而实现由主流36冷却的电机。
图8示出了根据本发明的涡轮发动机的替代实施例。
在上文中描述的和在本实施例中的元件由相同的附图标记标出。
电机62的植入区域Z位于减速器33和压缩机20的下游，并且位于中间壳体61的上游。
该环形区域Z在内侧由低压主体12a的主轴58和减速器33的输入轴56径向地限定，并且在外侧由在内部限定出主流36的流动管道I的元件径向地限定。此处，这些元件从上游到下游包括轮172的盘172a和低压压缩机20的带扇叶的矫直器174的内平台174a、环形护罩64a，然后是内环形壁208b。
壁208b是中间壳体的一部分，因为所述臂连接到臂210的径向内端部，臂210的径向外端部连接到另一外环形壁208a。护罩64a围绕电机62延伸，并成为轮172的盘172a和压缩机20的带扇叶的矫直器174的内平台174a的延伸。
护罩64a是内护罩，并且由外护罩64b围绕，护罩64a、64b在它们之间限定了主流36的一段流动管道I，所述一段流动管道位于低压压缩机20的下游并位于中间壳体61的上游。护罩64b从壁20a的下游端部延伸到外环形壁208a，该外环形壁连接到臂210的径向外端部并因此形成中间壳体61的一部分。护罩64b可连接到该壁20a，或与该壁成一体。
通常，该壁20a包括用于大致绕径向轴线旋转地引导矫直器174的叶片以及用于矫直器的叶片的可变节距的装置176，以及围绕轮172的可磨损的环形涂层178。
护罩64a在其上游端部处包括圆柱形周缘212，该圆柱形周缘向上游定向并承载可磨损材料的环形涂层，该环形涂层用于与由压缩机20的下游轮的盘172a承载的刮擦部180d配合。
压缩机20的轮172的盘172a连接到耳轴188，耳轴188通过中间轴190而由轴58驱动。
定子62b在其下游端部包括用于附接多个凸缘的环形凸缘62ba，多个凸缘中的一个是内环形壁208b。定子62b的凸缘62ba也附接到轴承支撑部60的凸缘上。
轴承支撑部60的内周可装备有油膜阻尼系统204(称为挤压膜)。
轴承198通常被润滑并且位于环形润滑封壳中，该润滑封壳是密封的以防止任何油(特别是在下游)泄漏到电机62的植入区域Z中。
定子62b通过电缆96连接到控制电路，该电缆96穿过入口壳体61的管状臂110。
如在前面的实施例中那样，护罩64a(优选地，护罩直接围绕定子62b延伸)的径向外表面被流36扫过。护罩64a通过定子62b和流36之间的热传导确保热交换。
在图7和图8所示的本发明实施例中，元件100于是可位于例如护罩64a上和/或带扇叶的矫直器174上。
图9示出了本发明的另一替代性实施例。电机62的安装区域Z与图8中的实施例的安装区域Z相似。
电机62类似于图8的电机，除了其定子62b的盖C与护罩64a分离之外。该变型实施例的其他特征类似于图8中的实施例的特征。

Claims (15)

1.一种飞行器涡轮发动机(10)，包括气体发生器(12)和风扇(14)，所述风扇布置在所述气体发生器(12)上游并配置成产生气体进入流(F)，所述气体进入流的一部分在所述气体发生器的管道中流动以形成主流(36)，所述气体进入流的另一部分在围绕所述气体发生器(12)的管道中流动以形成次级流(38)，所述涡轮发动机(10)还包括电机(62)，所述电机同轴地安装在所述风扇(14)的下游，并且所述电机包括转子(62a)，所述转子被由环形护罩(64，64a)承载的定子(62b)围绕，所述护罩(64，64a)被所述气体发生器(12)的壳体(40)围绕，所述壳体与所述护罩(64，64a)一起限定出用于主流(36)的一段流动管道，用于对所述主流(36)进行矫直的固定叶片(42，68，174)在该管道中延伸，其特征在于，所述护罩(64，64a)和/或所述叶片(42，68，174)包括配置成在所述主流(36)中产生扰动的元件(100)。
2.根据权利要求1所述的涡轮发动机(10)，其中，所述元件(100)在所述护罩(64，64a)和/或所述叶片(42，68，174)的一个或多个表面(150)上凹入或突出，一个所述表面(150)或多个所述表面(150)中的每一个旨在被所述主流(36)扫过。
3.根据权利要求2所述的涡轮发动机(10)，其中，一个所述表面(150)或多个所述表面(150)中的每一个包括相同的凹入的元件(100)的以行和列分布的矩阵。
4.根据权利要求3所述的涡轮发动机(10)，其中，所述元件(100)中的每个的横截面具有凹的弯曲形状。
5.根据权利要求3或4所述的涡轮发动机(10)，其中，所述元件(100)中的每个的宽度或尺寸D在2mm至30mm之间，并且深度P小于或等于D。
6.根据权利要求2所述的涡轮发动机(10)，其中，一个所述表面(150)或多个所述表面(150)中的每一个包括一系列所述元件(100)，所述元件形状如同大致沿所述主流(36)的流动方向延伸的细长的凹槽(110)。
7.根据权利要求6所述的涡轮发动机(10)，其中，所述凹槽(110)是波纹状的。
8.根据权利要求2所述的涡轮发动机(10)，其中，一个所述表面(150)或多个所述表面(150)中的每一个包括一系列由翅片(120)形成的突出元件(100)。
9.根据权利要求8所述的涡轮发动机(10)，其中，所述翅片(120)呈三角形或希腊字母德尔塔形。
10.根据权利要求8或9所述的涡轮发动机(10)，其中，所述翅片(120)是可移动或可伸缩的，以便调节所述主流(36)中的扰动。
11.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮发动机(10)，其中，所述元件(100)包括等离子体产生致动器(130)，所述等离子体产生致动器位于旨在被所述主流(36)扫过的一个所述表面(150)或多个所述表面中的每一个上。
12.根据权利要求11所述的涡轮发动机(10)，其中，所述致动器(130)由所述电机(62)供给。
13.根据权利要求11或12所述的涡轮发动机(10)，其中，所述致动器(130)围绕所述电机(62)均匀地分布。
14.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮发动机(10)，其中，所述护罩(64，64a)包括围绕所述电机(62)的定子(62b)的内环形表面和外环形表面，所述外环形表面围绕所述内环形表面延伸并限定出所述主流(36)的所述一段流动管道。
15.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮发动机(10)，其中，所述元件(100)通过一个或多个导热部分连接到所述定子(62b)，以确保通过传导进行热交换。
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