RU2718866C2 - Газотурбинный двигатель с винтами разного диаметра - Google Patents
Газотурбинный двигатель с винтами разного диаметра Download PDFInfo
- Publication number
- RU2718866C2 RU2718866C2 RU2017124871A RU2017124871A RU2718866C2 RU 2718866 C2 RU2718866 C2 RU 2718866C2 RU 2017124871 A RU2017124871 A RU 2017124871A RU 2017124871 A RU2017124871 A RU 2017124871A RU 2718866 C2 RU2718866 C2 RU 2718866C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- blade
- screw
- gas turbine
- turbine engine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
- B64C11/16—Blades
- B64C11/18—Aerodynamic features
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
- B64C11/46—Arrangements of, or constructional features peculiar to, multiple propellers
- B64C11/48—Units of two or more coaxial propellers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D7/00—Rotors with blades adjustable in operation; Control thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
- F02K3/02—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
- F02K3/04—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
- F02K3/072—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with counter-rotating, e.g. fan rotors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
- B64C11/30—Blade pitch-changing mechanisms
- B64C11/306—Blade pitch-changing mechanisms specially adapted for contrarotating propellers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Газотурбинный двигатель (1) содержит два открытых винта (10, 11), а именно расположенный выше по потоку винт (10) и расположенный ниже по потоку винт (11). Расположенный выше по потоку винт (10) содержит множество лопастей (2а, 2b, 2с), из которых первая лопасть (2а) имеет радиус конца, отличный от радиуса конца второй лопасти (2b, 2с). Изобретение направлено на улучшение аэроакустических характеристик двигателя без потери тяги. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к области газотурбинных двигателей типа турбовинтового двигателя с открытыми винтами противоположного вращения.
Предшествующий уровень техники
Двигатели с «открытыми» вентиляторами (или турбовинтовые двигатели типа «Propfan» или «Open rotor») представляют собой газотурбинные двигатели, вентилятор которых закреплен снаружи корпуса двигателя в отличие от обычных турбореактивных двигателей (типа «Turbofan»), в которых вентилятор закрыт обтекателем.
Известен, в частности двигатель «Contra-Rotating Open Rotor» (CROR, открытый ротор с винтами противоположного вращения), показанный на фиг. 1, который оснащен двумя винтами, вращающимися в противоположных направлениях. Он представляет интерес по причине своего исключительно высокого КПД тяги.
Целью использования двигателя этого типа является сохранение скорости и характеристик турбореактивного двигателя и с сохранением расхода топлива, аналогичного расходу турбовинтового двигателя. Действительно, выполнение вентилятора открытым позволяет увеличить диаметр и поток воздуха, необходимый для создания тяги.
Однако отсутствие обтекателя создает проблемы сертификации, в частности, в плане акустики. Действительно, шум, создаваемый открытыми винтами, распространяется в свободной области. Кроме того, при конструкции этого типа существует множество источников шума. В плане акустической сертификации известно, что основным источником шума являются завихрения потоков, исходящих от лопастей расположенного выше по потоку винта и обдувающих лопасти расположенного ниже по потоку винта. Современные нормы предусматривают максимальный порог шума вблизи земли, то есть во время взлета и захода на посадку. Эти нормы становятся все более строгими, и очень важно опережать это ужесточение норм, чтобы двигатели соответствовали им на день ввода в эксплуатацию.
Для снижения этого шума взаимодействия существуют два разных подхода:
– «отсечение»: расположенный ниже по потоку винт имеет диаметр меньше, чем диаметр расположенного выше по потоку винта, чтобы концевые завихрения, создаваемые этим расположенным выше по потоку винтом, проходили над расположенным ниже по потоку винтом, избегая создающего шум взаимодействия. Однако этот вариант требует перепроектирования лопастей расположенного ниже по потоку винта путем удлинения хорд, чтобы обеспечивать достаточную тягу. Кроме того, отсечение не позволяет избегать влияния вихревых потоков, когда самолет летит с наклоном;
– изменение формы лопастей расположенного выше по потоку винта таким образом, чтобы снизить интенсивность вихревых потоков, создаваемых расположенным выше по потоку винтом, и изменение их распределения в спутной струе. Благодаря этому, флуктуации нестационарных нагрузок на винт имеют меньшую амплитуду. В качестве примеров можно привести решения, описанные в документах FR 2980818 и FR 2999151. Однако этот вариант оказывается сложным и требует уменьшения нагрузки расположенного выше по потоку винта и его тяги.
Следовательно, желательно найти простую и эффективную конструкцию открытого винта, которая позволяет преодолеть вышеупомянутые ограничения и обеспечивает существенное и постоянное улучшение (в том числе при полете с наклоном) аэроакустических характеристик двигателя без потери тяги.
Раскрытие изобретения
В соответствии с первым аспектом изобретения газотурбинный двигатель содержит по меньшей мере два открытых винта, а именно расположенный выше по потоку винт и расположенный ниже по потоку винт, при этом расположенный выше по потоку винт содержит множество лопастей, из которых по меньшей мере одна первая лопасть имеет длину, отличную от по меньшей мере одной второй лопасти.
Согласно другим предпочтительным и неограничительным особенностям:
– две последовательные лопасти расположенного выше по потоку винта имеют разную длину;
– лопасти расположенного выше по потоку винта поделены на n ∈[[2; +∞[ групп лопастей одинаковой длины, в том числе по меньшей мере на одну группу первых лопастей и по меньшей мере на одну группу вторых лопастей;
– все группы лопастей имеют разную длину лопастей;
– все группы лопастей имеют одинаковое число лопастей;
– лопасти позиционированы по расположенному выше по потоку винту таким образом, что каждый набор из n последовательных лопастей содержит лопасть каждой группы;
– передний винт содержит 2kn, k ∈ N лопастей, при этом две диаметрально противоположные лопасти на расположенном выше по потоку винте принадлежат к одной группе;
– расположенный выше по потоку винт содержит (2k + 1)n, k ∈ N лопастей и по меньшей мере один противовес, расположенный диаметрально противоположно первой лопасти;
– число n групп лопастей равно двум или трем;
– расположенный ниже по потоку винт содержит множество лопастей, имеющих длину первой лопасти;
– указанная вторая лопасть является первой усеченной лопастью;
– указанная вторая лопасть является более короткой, чем первая лопасть, на значение от 0,5% до 5%;
– винты являются винтами противоположного вращения;
– расположенный ниже по потоку винт является неподвижным.
Краткое описание чертежей
Другие особенности и преимущества изобретения будут более очевидны из последующего описания предпочтительного варианта осуществления. Это описание представлено со ссылками на чертежи.
На фиг. 1 (уже описана выше) показан пример открытого ротора с винтами противоположного вращения;
на фиг. 2а – открытый расположенный выше по потоку винт известного газотурбинного двигателя;
на фиг. 2b и 2с – два варианта выполнения расположенного выше по потоку винта газотурбинного двигателя согласно изобретению;
на фиг. 3 – перемещение линий потока, наблюдаемое в варианте выполнения газотурбинного двигателя согласно изобретению.
Варианты осуществления изобретения
Открытый ротор
На фиг. 1 показан предложенный газотурбинный двигатель 1, содержащий по меньшей мере два открытых винта 10, 11, а именно расположенный выше по потоку винт 10 и расположенный ниже по потоку винт 11 (по направлению потока текучей среды). Понятно, что ниже по потоку от первых винтов могут также находиться другие винты.
Предпочтительно этот газотурбинный двигатель 1 является двигателем типа «open-rotor» (CROR) и содержит газогенератор 4 (то есть «активную зону» газотурбинного двигателя, обеспечивающую, в частности, сгорание топлива), центральный относительно оси потока газов (в корпусе), содержащий турбину, приводящую во вращение винты 10, 11, которые в этом примере являются винтами противоположного вращения (то есть направление вращения расположенного выше по потоку винта 10 противоположно направлению вращения расположенного ниже по потоку винта 11). Газотурбинный двигатель может быть двигателем как типа с открытым ротором и «толкающими» винтами (винты 10, 11 находятся ниже по потоку от газогенератора 4 и «толкают» газотурбинный двигатель 1), так и типа с открытым ротором и «тянущими» винтами (винты 10, 11 находятся выше по потоку от газогенератора 4 и «тянут» газотурбинный двигатель 1).
Кроме того, следует отметить, что винты 10, 11 не обязательно являются винтами противоположного вращения и что второй винт 11 может быть статором (то есть неподвижным винтом), при этом газотурбинный двигатель 1 является двигателем типа USF («Unducted Single Fan»).
Во всех случаях каждый винт 10, 11 содержит множество лопастей 2, проходящих по существу радиально от центрального корпуса. Винты 10, 11 образуют вокруг центрального корпуса открытый вентилятор газотурбинного двигателя 1.
Конфигурация лопастей
Как известно (см. фиг. 2а), лопасти 2 винтов 10, 11 имеют одинаковую длину. Иначе говоря, «радиус» (то есть расстояние до оси вращения винта 10, 11) конца всех лопастей 2 является постоянным. Далее для удобства будет использовано понятие «длина» лопасти, однако понятно, что под длиной лопасти 2 следует понимать радиус на ее конце, то есть расстояние между осью вращения винта 10, 11, на котором установлена лопасть 2 (и, в целом, осью вращения винтов 10, 11, так как она является общей), и концом лопасти 2.
Газотурбинный двигатель согласно изобретению отличается тем, что, наоборот, по меньшей мере одна первая лопасть 2а расположенного выше по потоку винта 10 имеет длину, отличную от длины по меньшей мере одной второй лопасти 2b, 2с расположенного выше по потоку винта 10 (иначе говоря, расположенный выше по потоку винт содержит по меньшей мере две лопасти 2а, 2b, 2с разной длины). Условно, первую лопасть 2а выбирают более длинной, чем вторая лопасть 2b, 2с. Далее будет показано, что может быть несколько длин второй лопасти 2b, 2с.
Благодаря этому, вихревые потоки, создаваемые лопастями 2а, 2b, 2с расположенного выше по потоку винта 10, попадают на лопасти 2 расположенного ниже по потоку винта 11 в разных радиальных положениях.
Действительно, каждое создаваемое концевое завихрение лопасти следует линии потока, проходящей через законцовку (то есть конец) лопасти 2а, 2b, 2с расположенного выше по потоку винта. Эта линия потока подвергается напряжению по причине сжатия потока, связанного с всасыванием винтов.
Следовательно, если вторая лопасть 2b, 2с расположенного выше по потоку винта 10 имеет уменьшенную длину, линия потока, проходящая через ее законцовку, находится на радиусе, меньшем радиуса первой лопасти 2а большей длины. Таким образом, как показано на фиг. 3, завихрение, создаваемое второй лопастью 2b, 2с, действует на расположенный ниже по потоку винт 11 ниже, чем завихрение, создаваемое первой лопастью 2а. Таким образом, завихрения расположенного выше по потоку винта 10, связанные с разными лопастями 2а, 2b, 2с, попадают на одну и ту же лопасть 2 расположенного ниже по потоку винта 11 в разных радиальных положениях (тогда как эти воздействия происходили бы в одном и том же месте для расположенного выше по потоку винта 10 с лопастями одинаковой длины), что позволяет сместить фазы акустических источников и понизить излучаемый акустический уровень.
Эту конфигурацию применяют в случае, когда завихрения расположенного выше по потоку винта 10 действуют на расположенный ниже по потоку винт 11 (полностью или частично), то есть расположенный ниже по потоку винт либо не отсечен, либо отсечен, не в недостаточной степени. В предпочтительном варианте осуществления все лопасти 2 расположенного ниже по потоку винта 11 имеют одинаковую длину и, в частности, длину первой лопасти 2а расположенного выше по потоку винта 10.
Предпочтительно вторая лопасть 2b, 2с просто представляет собой укороченную первую лопасть 2а. Иначе говоря, форма лопасти не изменена, и только ее конец выполнен усеченным.
Это изменение не должно быть слишком большим, чтобы не изменять аэродинамические характеристики винтов 10, 11, но должно быть достаточным, чтобы обеспечивать смещение фазы акустических источников. Предпочтительно указанная вторая лопасть 2b, 2с (в частности, наиболее короткая из вторых лопастей 2b, 2с, если существует несколько длин) является более короткой, чем первая лопасть 2а, на 0,5%-5%.
Действительно, осесимметричное стационарное вычисление позволило определить, что уменьшение радиуса второй лопасти 2b, 2с (по отношению к первой лопасти 2а) расположенного выше по потоку винта 10 на 0,8% (при одинаковом угле установки лопасти) приводит на высоте полета на крейсерской скорости к потере тяги на 0,3% на этой лопасти 2b, 2с и к ничтожной потере на лопасти 2 расположенного ниже по потоку винта 11. Таким образом, КПД лопасти расположенного выше по потоку винта 10 теряет 0,02 пункта, и КПД лопасти расположенного ниже по потоку винта 11 теряет 0,05 пункта, что является допустимым.
Такое же вычисление на взлете показывает потерю 1,3% тяги на этой лопасти 2b, 2с и ничтожную потерю на лопасти 2 расположенного ниже по потоку винта 11. Таким образом, КПД лопасти расположенного выше по потоку винта 10 теряет 0,15%, а КПД лопасти расположенного ниже по потоку винта 11 остается неизменным.
Если потери тяги являются слишком большими, можно выбрать общий угол установки для всех лопастей (одного винта, то есть расположенного ниже по потоку или расположенного выше по потоку, или обоих винтов), позволяющий восстановить тягу.
Дополнительным следствием изменения длин лопастей 2b, 2с на расположенном выше по потоку винте 10 является изменение скоростей азимутального распространения завихрений в потоке между винтами. Действительно, окружная скорость Ui конца второй лопасти 2b, 2с уменьшается пропорционально уменьшению радиуса (Ui = ΩRi, где Ω является скоростью вращения расположенного выше по потоку винта 10, и Ri является радиусом второй лопасти 2b, 2с). Это изменение скорости приводит к временному смещению фаз акустических источников в дополнение к пространственному смещению фаз.
Таким образом, уменьшается также азимутальная скорость граничного завихрения, исходящего от конца второй лопасти 2b, 2с. При достаточном изменении длин между первой и второй лопастями 2а, 2b, 2с распространение по азимуту завихрений между винтами 10, 11 и, следовательно, взаимодействие с расположенным ниже по потоку винтом 11 перестает быть осесимметричным. Точно так же, это изменение приводит к временному смещению фаз акустических источников.
Кроме дополнительного смещения фаз между источниками, происходит изменение периодичности взаимодействий и, следовательно, их частот в воспринимаемом на слух спектре. Если предположить, что акустическая энергия сохраняется, уровни шума могут локально (и по частоте) понижаться, и ширина полосы (то есть пика частоты в акустическом спектре) увеличивается и даже делится на разные полосы взаимодействий на более низких частотах.
Группы лопастей
Согласно предпочтительным вариантам осуществления первые и вторые лопасти 2а, 2b, 2с сгруппированы по некоторым заранее определенным структурам. В частности, желательно, чтобы две последовательные лопасти 2а, 2b, 2с расположенного выше по потоку винта 10 имели разную длину, то есть, чтобы первые лопасти 2а были разделены вторыми лопастями 2b, 2с.
Для этого предпочтительно лопасти 2а, 2b, 2с расположенного выше по потоку винта поделены на n ∈[[2; +∞[ групп лопастей одинаковой длины, в том числе по меньшей мере на одну группу первых лопастей 2а и по меньшей мере на одну группу вторых лопастей 2b, 2с. Все группы лопастей 2а, 2b, 2с имеют разные длины лопастей 2а, 2b, 2с. Для удобства можно считать, что первая группа объединяет наиболее длинные лопасти (первые лопасти 2а) и что n-1 других групп являются группами вторых лопастей 2b, 2с, распределенными по убывающим длинам: вторая группа объединяет наиболее длинные из вторых лопастей, и n-ая группа объединяет наиболее короткие из вторых лопастей и т.д.
Предпочтительно число n групп лопастей 2а, 2b, 2с равно двум (случай фиг. 2b) или трем (случай фиг. 2с, на которой существуют две длины второй лопасти: лопасти 2b образуют группу вторых лопастей «средней» длины, и лопасти 2с – группу вторых лопастей «короткой» длины), однако это число может быть и более значительным. Отмечается, что в случае по меньшей мере трех групп длины лопастей, соответствующие каждой из групп, выбирают таким образом, чтобы они были равномерно распределены между номинальной длиной (длиной первой лопасти 2а) и длиной наиболее короткой второй лопасти 2b, 2с (длина которой предпочтительно составляет от 98,5% до 99,5% длины первой лопасти 2а).
Все группы лопастей 2а, 2b, 2с могут содержать столько же лопастей 2а, 2b, 2с (как в случае фиг. 2b, где показаны две группы из шести лопастей 2а, 2b, 2с) или другое число лопастей (как в случае фиг. 2с, где показаны три группы, в том числе группа из четырех первых лопастей 2а, группа из шести вторых лопастей 2b и группа из двух вторых лопастей 2с). Благодаря этому, две соседние лопасти 2а, 2b, 2с всегда будут принадлежать к группе j и к группе j+1, j ∈ [[1;n - 1]], то есть всегда будет присутствовать разность длины между двумя соседними лопастями, но она является минимальной разностью.
Распределение групп лопастей 2а, 2b, 2с можно также осуществлять в разных версиях, предпочтительно придавая им форму структуры, повторяющейся через каждые m ∈[[n; +∞[ последовательных лопастей.
В оптимальном варианте лопасти 2а, 2b, 2с позиционированы по расположенному выше по потоку винту 10 таким образом, чтобы каждый набор из n последовательных лопастей (то есть последовательности из n лопастей) содержал лопасть 2а, 2b, 2с каждой группы, то есть передний винт 10 отвечает структуре с порядком, равным числу n групп (то есть структура повторяется через каждые n лопастей, то есть m=n). Например, последовательность лопастей 2а, 2b, 2с может следовать структуре 1, 2, …, n, 1, 2, …, n, и т.д. Это относится к случаю фиг. 2b: последовательность лопастей выглядит как 2a, 2b, 2a, 2b, и т.д.
Отмечается, что, если n>2, то потенциально существует соответствующий сдвиг длины между лопастями номер n (наиболее короткая) и f (наиболее длинная), поэтому возможны более сложные последовательности (но всегда соблюдающие структуру порядка n (например, если n=5: 1, 3, 5, 4, 2).
Балансировка
Предпочтительно расположенный выше по потоку винт 10 выполнен таким образом, чтобы избегать любого дисбаланса. В наиболее простом случае расположенный выше по потоку винт 10 содержит 2kn, k ∈N* лопастей 2а, 2b, 2с, где n является числом групп, каждая из которых содержит четное число (2k) лопастей (в этом случае число лопастей обязательно является четным, независимо от четности n).
Две диаметрально противоположные лопасти 2а, 2b, 2с выбирают на расположенном выше по потоку винте 10 таким образом, чтобы они принадлежали к одной и той же группе (отсюда отсутствие дисбаланса, несмотря на разные длины лопастей 2а, 2b, 2с).
Следует отметить, что если эти 2kn лопастей распределены в виде последовательностей из n лопастей, содержащих лопасть 2а, 2b, 2с каждой группы (иначе говоря, в частном случае, когда число последовательностей является четным), то число последовательностей равно 2k, и две диаметрально противоположные лопасти 2а, 2b, 2с автоматически будут принадлежать к одной группе (за счет чего достигается балансировка).
Отмечается, что винт 10, соответствующий фиг. 2, соблюдает принцип распределения, который позволяет избегать использования какого-либо противовеса.
Если расположенный выше по потоку винт 10 содержит (2k + 1)n, k ∈ N лопастей 2а, 2b, 2с, где n является числом групп, при этом каждая из них содержит нечетное число (2k + 1) лопастей (включая частный случай расположения в виде 2k +1 последовательностей из n лопастей), то предпочтительная конфигурация зависит от четности n, но в этом случае необходим по меньшей мере один противовес, расположенный диаметрально противоположно первой лопасти 2а.
Если n является четным, общее число лопастей 2а, 2b, 2с остается четным, и каждая лопасть имеет диаметрально противоположную ей лопасть, но невозможно получить ситуацию, при которой две диаметрально противоположные лопасти 2а, 2b, 2с принадлежат к одной группе. Иначе говоря, обязательно существует по меньшей мере одна пара диаметрально противоположных лопастей, содержащая первую лопасть 2а и вторую лопасть 2b, 2с. В этом случае последнюю при необходимости оснащают противовесом.
Если n является нечетным, общее число лопастей 2а, 2b, 2с является нечетным, то есть нет диаметрально противоположных лопастей 2а, 2b, 2с, поэтому используют противовес. В этом случае противовес распределяют между несколькими диаметрально противоположными лопастями.
В другом варианте осуществления противовесы могут находиться в других местах винта.
Claims (14)
1. Газотурбинный двигатель (1), содержащий по меньшей мере два открытых винта (10, 11), а именно расположенный выше по потоку винт (10) и расположенный ниже по потоку винт (11), при этом расположенный выше по потоку винт (10) содержит множество лопастей (2а, 2b, 2с), из которых по меньшей мере одна первая лопасть (2а) имеет радиус конца, отличный от радиуса конца по меньшей мере одной второй лопасти (2b, 2с).
2. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором две последовательные лопасти (2а, 2b, 2с) расположенного выше по потоку винта (10а) имеют разные радиусы конца.
3. Газотурбинный двигатель по п. 1 или 2, в котором лопасти (2а, 2b, 2с) расположенного выше по потоку винта (10) поделены на n ∈[[2; +∞[ групп с одинаковым радиусом конца, в том числе по меньшей мере на одну группу первых лопастей (2а) и по меньшей мере на одну группу вторых лопастей (2b, 2с).
4. Газотурбинный двигатель по п. 3, в котором все группы лопастей (2а, 2b, 2с) имеют разные радиусы конца лопасти (2а, 2b, 2с).
5. Газотурбинный двигатель по п. 3 или 4, в котором все группы лопастей (2а, 2b, 2с) имеют одинаковое число лопастей (2а, 2b, 2с).
6. Газотурбинный двигатель по п. 5, в котором лопасти (2а, 2b, 2с) позиционированы по расположенному выше по потоку винту (10) таким образом, что каждый набор из n последовательных лопастей (2а, 2b, 2с) содержит лопасть (2а, 2b, 2с) каждой группы.
7. Газотурбинный двигатель по любому из пп. 3–6, в котором расположенный выше по потоку винт (10) содержит 2kn, k ∈ N, лопастей (2а, 2b, 2с), при этом две диаметрально противоположные лопасти (2а, 2b, 2с) на расположенном выше по потоку винте (10) принадлежат к одной группе.
8. Газотурбинный двигатель по любому из пп. 3–6, в котором расположенный выше по потоку винт (10) содержит (2k + 1)n, k ∈ N, лопастей (2а, 2b, 2с), при этом газотурбинный двигатель (1) содержит по меньшей мере один противовес, расположенный диаметрально противоположно первой лопасти (2а).
9. Газотурбинный двигатель по любому из пп. 3–8, в котором число n групп лопастей (2а, 2b, 2с) равно двум или трем.
10. Газотурбинный двигатель по любому из пп. 1–9, в котором указанная вторая лопасть (2b, 2с) является первой усеченной лопастью (2а).
11. Газотурбинный двигатель по любому из пп. 1–10, в котором указанная вторая лопасть (2b, 2с) является более короткой, чем первая лопасть (2а), на значение от 0,5% до 5%.
12. Газотурбинный двигатель по любому из пп. 1–11, в котором расположенный ниже по потоку винт (11) содержит множество лопастей (2), имеющих радиус конца первой лопасти (2а).
13. Газотурбинный двигатель по любому из пп. 1–12, в котором винты (10,11) являются винтами противоположного вращения.
14. Газотурбинный двигатель по любому из пп. 1–12, в котором расположенный ниже по потоку винт (11) является неподвижным.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1462652 | 2014-12-17 | ||
FR1462652A FR3030446B1 (fr) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | Turbomachine a helice multi-diametres |
PCT/FR2015/053600 WO2016097635A1 (fr) | 2014-12-17 | 2015-12-17 | Turbomachine à hélice multi-diamètres |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017124871A RU2017124871A (ru) | 2019-01-17 |
RU2017124871A3 RU2017124871A3 (ru) | 2019-05-30 |
RU2718866C2 true RU2718866C2 (ru) | 2020-04-15 |
Family
ID=52477966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017124871A RU2718866C2 (ru) | 2014-12-17 | 2015-12-17 | Газотурбинный двигатель с винтами разного диаметра |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10494086B2 (ru) |
EP (1) | EP3233627B1 (ru) |
JP (1) | JP6758293B2 (ru) |
CN (1) | CN107108015B (ru) |
BR (1) | BR112017012436B8 (ru) |
CA (1) | CA2970092C (ru) |
FR (1) | FR3030446B1 (ru) |
RU (1) | RU2718866C2 (ru) |
WO (1) | WO2016097635A1 (ru) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3030446B1 (fr) * | 2014-12-17 | 2018-06-01 | Safran Aircraft Engines | Turbomachine a helice multi-diametres |
US10633083B2 (en) * | 2017-09-28 | 2020-04-28 | Intel IP Corporation | Unmanned aerial vehicle and method for driving an unmanned aerial vehicle |
FR3078101B1 (fr) * | 2018-02-16 | 2020-11-27 | Safran Aircraft Engines | Turbomachine a bec de separation de flux a profil en serrations |
US20210009263A1 (en) * | 2019-07-12 | 2021-01-14 | Dotterel Technologies Limited | Rotor system |
FR3125089A1 (fr) * | 2021-07-06 | 2023-01-13 | Safran Aircraft Engines | Propulseur aeronautique |
FR3125090B1 (fr) * | 2021-07-06 | 2024-03-29 | Safran Aircraft Engines | Propulseur aeronautique |
FR3125091A1 (fr) * | 2021-07-06 | 2023-01-13 | Safran Aircraft Engines | Propulseur aeronautique |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4913623A (en) * | 1985-11-12 | 1990-04-03 | General Electric Company | Propeller/fan-pitch feathering apparatus |
US5620303A (en) * | 1995-12-11 | 1997-04-15 | Sikorsky Aircraft Corporation | Rotor system having alternating length rotor blades for reducing blade-vortex interaction (BVI) noise |
US20100206982A1 (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | The Boeing Company | Counter rotating fan design and variable blade row spacing optimization for low environmental impact |
WO2011128551A2 (fr) * | 2010-04-14 | 2011-10-20 | Snecma | Dispositif redresseur pour turbomachine |
RU2013102502A (ru) * | 2010-07-23 | 2014-08-27 | Снекма | Газотурбинный двигатель со сдвоенным воздушным винтом без обтекателя |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US921423A (en) * | 1907-01-22 | 1909-05-11 | John Barnes | Screw-propeller. |
US1021822A (en) * | 1910-07-11 | 1912-04-02 | Fernand Broussouse | Screw-propeller. |
US1717663A (en) * | 1927-12-07 | 1929-06-18 | Checkley George | Propeller |
US1913590A (en) * | 1931-02-24 | 1933-06-13 | Ftacek Steven | Aeroplane propeller |
US1946571A (en) * | 1932-08-29 | 1934-02-13 | Emil A Briner | Propeller with auxiliary blades applicable to driving aircraft |
US2222444A (en) * | 1940-03-18 | 1940-11-19 | Leopold C Schmidt | Airplane propeller |
US4486146A (en) * | 1980-08-08 | 1984-12-04 | British Aerospace Public Limited Company | Aircraft propulsion means |
SE456075B (sv) * | 1984-11-29 | 1988-09-05 | Volvo Penta Ab | Rotorsystem, foretredesvis batpropellersystem |
US4883240A (en) * | 1985-08-09 | 1989-11-28 | General Electric Company | Aircraft propeller noise reduction |
DE3716326A1 (de) * | 1987-05-15 | 1988-12-01 | Schempp Hirth Gmbh & Co Kg | Propeller |
DE3832026A1 (de) * | 1988-09-21 | 1990-03-22 | Bosch Gmbh Robert | Luefterrad |
US4901920A (en) * | 1989-02-13 | 1990-02-20 | Snow Machines Incorporated | Snow making apparatus and methods |
JPH0672799U (ja) * | 1993-03-29 | 1994-10-11 | 科学技術庁航空宇宙技術研究所長 | 二重反転プロペラ推力変換装置 |
US5482436A (en) * | 1993-12-30 | 1996-01-09 | Acme Engineering & Manufacturing Corp. | High specific speed fan propeller having auxiliary blades |
DE4420219A1 (de) * | 1994-06-06 | 1995-12-07 | Stemme Gmbh & Co Kg | Luftfahrzeug |
US5735670A (en) * | 1995-12-11 | 1998-04-07 | Sikorsky Aircraft Corporation | Rotor system having alternating length rotor blades and positioning means therefor for reducing blade-vortex interaction (BVI) noise |
IT1303441B1 (it) * | 1998-12-03 | 2000-11-06 | Vladimiro Lidak | Rotore principale monopala per elicotteri |
FR2892705B1 (fr) * | 2005-11-03 | 2009-04-24 | Airbus France Sas | Aeronef a impact environnemental reduit. |
DK176357B1 (da) * | 2005-11-21 | 2007-09-24 | Lm Glasfiber As | Et vindenergianlæg med ekstra sæt vinger |
US8608441B2 (en) * | 2006-06-12 | 2013-12-17 | Energyield Llc | Rotatable blade apparatus with individually adjustable blades |
GB0702608D0 (en) * | 2007-02-10 | 2007-03-21 | Rolls Royce Plc | Aeroengine |
US8821118B2 (en) * | 2009-12-21 | 2014-09-02 | The Boeing Company | Optimization of downstream open fan propeller position |
GB2482333A (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-01 | Ge Aviat Systems Ltd | Aircraft propeller |
FR2974060B1 (fr) * | 2011-04-15 | 2013-11-22 | Snecma | Dispositif de propulsion a helices contrarotatives et coaxiales non-carenees |
FR2980818B1 (fr) | 2011-09-29 | 2016-01-22 | Snecma | Pale pour une helice de turbomachine, notamment a soufflante non carenee, helice et turbomachine correspondantes. |
FR2999151B1 (fr) | 2012-12-07 | 2017-01-27 | Snecma | Pale d'helice pour turbomachine |
FR3006292B1 (fr) * | 2013-05-30 | 2017-01-27 | Eurocopter France | Giravion a voilure tournante muni d'une pluralite d'helices |
US9714575B2 (en) * | 2013-11-27 | 2017-07-25 | Hamilton Sundstrand Corporation | Differential blade design for propeller noise reduction |
US20150344127A1 (en) * | 2014-05-31 | 2015-12-03 | General Electric Company | Aeroelastically tailored propellers for noise reduction and improved efficiency in a turbomachine |
FR3030446B1 (fr) * | 2014-12-17 | 2018-06-01 | Safran Aircraft Engines | Turbomachine a helice multi-diametres |
US10604245B2 (en) * | 2016-12-30 | 2020-03-31 | Wing Aviation Llc | Rotor units having asymmetric rotor blades |
US10837459B2 (en) * | 2017-10-06 | 2020-11-17 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Mistuned fan for gas turbine engine |
-
2014
- 2014-12-17 FR FR1462652A patent/FR3030446B1/fr active Active
-
2015
- 2015-12-17 EP EP15830811.4A patent/EP3233627B1/fr active Active
- 2015-12-17 JP JP2017532777A patent/JP6758293B2/ja active Active
- 2015-12-17 WO PCT/FR2015/053600 patent/WO2016097635A1/fr active Application Filing
- 2015-12-17 US US15/535,773 patent/US10494086B2/en active Active
- 2015-12-17 CN CN201580069207.7A patent/CN107108015B/zh active Active
- 2015-12-17 BR BR112017012436A patent/BR112017012436B8/pt active IP Right Grant
- 2015-12-17 RU RU2017124871A patent/RU2718866C2/ru active
- 2015-12-17 CA CA2970092A patent/CA2970092C/fr active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4913623A (en) * | 1985-11-12 | 1990-04-03 | General Electric Company | Propeller/fan-pitch feathering apparatus |
US5620303A (en) * | 1995-12-11 | 1997-04-15 | Sikorsky Aircraft Corporation | Rotor system having alternating length rotor blades for reducing blade-vortex interaction (BVI) noise |
US20100206982A1 (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | The Boeing Company | Counter rotating fan design and variable blade row spacing optimization for low environmental impact |
WO2011128551A2 (fr) * | 2010-04-14 | 2011-10-20 | Snecma | Dispositif redresseur pour turbomachine |
RU2013102502A (ru) * | 2010-07-23 | 2014-08-27 | Снекма | Газотурбинный двигатель со сдвоенным воздушным винтом без обтекателя |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107108015B (zh) | 2019-03-08 |
CA2970092C (fr) | 2022-08-16 |
RU2017124871A (ru) | 2019-01-17 |
US20170369153A1 (en) | 2017-12-28 |
CA2970092A1 (fr) | 2016-06-23 |
BR112017012436A2 (pt) | 2018-01-02 |
BR112017012436B1 (pt) | 2021-12-14 |
US10494086B2 (en) | 2019-12-03 |
FR3030446B1 (fr) | 2018-06-01 |
BR112017012436B8 (pt) | 2022-02-15 |
CN107108015A (zh) | 2017-08-29 |
JP6758293B2 (ja) | 2020-09-23 |
EP3233627B1 (fr) | 2018-10-17 |
JP2018501142A (ja) | 2018-01-18 |
RU2017124871A3 (ru) | 2019-05-30 |
EP3233627A1 (fr) | 2017-10-25 |
WO2016097635A1 (fr) | 2016-06-23 |
FR3030446A1 (fr) | 2016-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2718866C2 (ru) | Газотурбинный двигатель с винтами разного диаметра | |
RU2472942C2 (ru) | Авиационный двигатель и способ его работы | |
US3747343A (en) | Low noise prop-fan | |
US20130115083A1 (en) | Turbine engine having two unducted propellers | |
JP2016501761A (ja) | アンダクテッド推力発生システムのアーキテクチャ | |
RU2606787C2 (ru) | Лопасть для воздушного винта турбомашины, в частности вентилятора без обтекателя, и соответствующие воздушный винт и турбомашина | |
US11560796B2 (en) | Profiled structure for an aircraft or turbomachine for an aircraft | |
BR112015002317B1 (pt) | Motor de turbina de desvio | |
GB2543725A (en) | Variable pitch bladed disc | |
US20180094582A1 (en) | Turbofan engine for a civil supersonic aircraft | |
JP2016508094A (ja) | ターボ機械用プロペラブレード | |
US6351940B1 (en) | Inverter ducting for dual fan concept | |
Lewy | Semi-empirical prediction of tone noise due to counter-rotating open rotors | |
Faustmann et al. | Noise generation and propagation for different turning mid turbine frame setups in a two shaft test turbine | |
Pochkin et al. | Aircraft fan noise reduction technology using leaned stator blades | |
RU2672349C1 (ru) | Обтекатель-нагнетатель на входе в воздухозаборник компрессора турбовинтовентиляторного двигателя | |
WO2017109430A1 (fr) | Turbomachine à hélice à clipping inversé | |
Campos | On the reduction of the engine and aerodynamics noise of aircraft | |
GB2595482A (en) | Aircraft propulsor | |
US10233948B2 (en) | Gas turbine blade array with reduced acoustic output | |
RU2551548C1 (ru) | Самолет | |
Woodward et al. | Benefits of stator sweep and lean for a high tip speed fan | |
Wang et al. | Acoustic Modes Measurement in the Duct of High Speed Compressor | |
Joppa | Experimental investigation of acoustic characteristics of broadband noise sources with the Boeing 18-inch fan rig |