用于调整燃气涡轮发动机中气流畸变的平移入口的制作方法

本发明主题大体涉及燃气涡轮发动机，更确切地说，涉及用于调整燃气涡轮发动机中气流畸变的平移入口。

背景技术：

燃气涡轮发动机大体包括核心，所述核心具有按连续流顺序布置的压缩机段、燃烧段、涡轮段和排气段。在操作中，发动机气流提供至所述压缩机段的入口，在此处，一个或多个轴向压缩机渐进地压缩空气直至其到达燃烧段。在燃烧段，燃料与压缩空气混合并燃烧，用以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧段传送至涡轮段。通过涡轮段的燃烧气流驱动压缩机段，并通过排气段传送至如大气中。

在操作中，燃气涡轮发动机可能会在压缩机段上游的发动机气流路径可遇到气流畸变，例如由燃气涡轮发动机迎角造成的周向或局部流动中断、横向风或其它入口异常。操作中气流畸变可能过于不均匀，导致压缩机段部分处于正常的失速压力比率或在其之下。在很多情况下，压缩机段应保留充足的失速余量，以便在燃气涡轮发动机运行中防止失速状况的发生。

在燃气涡轮发动机中保留所需失速余量的一种方法是关闭压缩机段入口处的可变导向叶片，从而将压缩机段中的气流和压力降低至足以造成失速状况的压力之下。然而，关闭可变导向叶片会降低燃气涡轮发动机的整体效率。

技术实现要素：

本发明的方面和优点将部分地在以下说明中阐明，或根据所述说明可显而易见，或可以通过实践本发明了解到。

本发明的一个示例方面涉及燃气涡轮发动机的核心发动机。所述核心发动机可包括按连续流顺序布置的压缩机段、燃烧段和涡轮段，所述压缩机段、燃烧段和涡轮段至少部分限定燃气涡轮发动机的发动机气流路径。所述核心发动机还可包括至少部分位于所述压缩机段中的内流路表面，所述内流路表面至少部分限定所述发动机气流路径。所述核心发动机还可包括至少部分包围所述压缩段并限定前端的核心外壳。所述核心外壳可包括位于所述前端的平移入口组件。所述平移入口组件和内流路表面可一起限定所述压缩机段的入口。所述平移入口组件可在限定入口处第一个入口区域的第一个位置和限定入口处第二个入口区域的第二个位置之间移动，所述第一个入口区域大于所述第二个入口区域。

本发明的另一个示例方面涉及用于调整燃气涡轮发动机中气流畸变的方法。燃气涡轮发动机可包括按连续流顺序布置的压缩机段、燃烧段和涡轮段。所述压缩机段、燃烧段和涡轮段可至少部分限定发动机气流路径。所述燃气涡轮发动机可包括至少部分位于所述压缩机段中的内流路表面，所述内流路表面至少部分限定所述发动机气流路径。所述燃气涡轮发动机可包括至少部分包围所述压缩段并限定前端的核心外壳。所述方法包括通过一个或多个控制装置，确定与发动机气流路径相关的气流畸变状况。所述方法还可包括通过一个或多个控制装置控制平移入口组件，以调整燃气涡轮发动机中的气流畸变状况。所述核心外壳可包括位于所述前端的所述平移入口组件。所述平移入口组件和内流路表面可一起限定所述压缩机段的入口。所述平移入口组件可在限定第一个入口区域的第一个位置和限定第二个入口区域的第二个位置之间移动，所述第一个入口区域大于所述第二个入口区域。

本发明的其它示例方面涉及燃气涡轮发动机、装置、设备以及配置成调整燃气涡轮发动机气流路径中气流畸变的其他系统。可对本发明的这些示例性方面做出各种变化和修改。

技术方案1：一种用于燃气涡轮发动机的核心发动机，所述核心发动机包括：

压缩机段、燃烧段和涡轮段，其至少部分限定所述核心发动机的发动机气流路径；

内流路表面，其至少部分位于所述压缩机段中，并至少部分限定所述发动机气流路径；

核心外壳，其至少部分包围所述压缩机段，并限定前端，所述核心外壳包括位于所述前端的平移入口组件，所述平移入口组件和内流路表面一起限定所述压缩机段的入口，所述平移入口组件在第一位置和第二位置之间可移动，所述第一位置限定所述入口处的第一入口区域，所述第二位置限定所述入口处的第二入口区域，所述第一入口区域大于所述第二入口区域。

技术方案2：根据技术方案1所述核心发动机，其中，所述平移入口组件允许第一发动机气流以第一气流速度进入所述第一位置处的所述发动机气流路径中，其中，所述平移入口组件允许第二发动机气流以第二气流速度进入所述第二位置处的所述发动机气流路径中，其中，至少所述第一发动机气流大于所述第二发动机气流或所述第一发动机气流速度小于所述第二发动机气流速度。

技术方案3：根据技术方案1所述核心发动机，其中，所述平移入口组件构造为基于所述发动机气流路径中的气流畸变可控，其中，所述气流畸变是入口气流畸变。

技术方案4：根据技术方案1所述核心发动机，其中，所述压缩机段包括第一压缩机和第二压缩机，其中，所述平移入口组件构造为基于所述发动机气流路径中的气流畸变可控，其中，所述气流畸变是所述第一和第二压缩机之间的气流不匹配。

技术方案5：根据技术方案1所述核心发动机，其中，所述平移入口组件构造为基于所述发动机气流路径中的气流畸变可控，所述核心发动机还包括：

一个或多个压力传感器装置，其至少部分设置在所述发动机气流路径中，用以获得与气流畸变相关的一个或多个测量；

其中，所述平移入口组件构造为至少部分基于来自所述一个或多个压力传感器装置的信号可控。

技术方案6：根据技术方案1所述核心发动机，其中，所述核心发动机限定周向，其中，所述平移入口组件可在所述第一位置和所述第二位置之间以大致均匀的方式围绕所述核心发动机的所述周向移动。

技术方案7：根据技术方案1所述核心发动机，其中，所述平移入口组件还可另外地移动至中间位置，其中，所述中间位置限定中间入口区域，其中，所述中间入口区域小于所述第一入口区域，大于所述第二入口区域。

技术方案8：根据技术方案7所述核心发动机，其中，所述平移入口组件可基于来自控制器的信号在所述第一、第二和中间位置之间移动，用以调整所述发动机气流路径中的气流畸变。

技术方案9：根据技术方案1所述核心发动机，其中，所述平移入口组件限定前缘，其中，所述核心发动机限定轴向，其中，所述平移入口组件的所述前缘在所述第一位置和所述第二位置之间至少部分沿所述轴向移动。

技术方案10：根据技术方案1所述核心发动机，其中，所述平移入口组件限定前缘，其中，所述核心发动机限定周向，其中，所述前缘限定所述第一位置处的第一周长，其中，所述前缘限定所述第二位置处的第二周长，其中，所述第二周长小于所述第一周长。

技术方案11：一种调整飞行器燃气涡轮发动机中气流畸变的方法，所述燃气涡轮发动机包括按连续流顺序布置的压缩机段、燃烧段和涡轮段，所述压缩机段、燃烧段和涡轮段至少部分限定发动机气流路径，所述燃气涡轮发动机还包括至少部分位于所述压缩机段中并且至少部分限定所述发动机气流路径的内流路表面，所述燃气涡轮发动机还包括至少部分包围所述压缩机段并限定前端的核心外壳，所述方法包括：

通过一个或多个控制装置确定与所述发动机气流路径相关的气流畸变状况；及

通过所述一个或多个控制装置控制平移入口组件，以调整所述燃气涡轮发动机的所述气流畸变状况，其中，所述核心外壳包括位于所述前端的平移入口组件，所述平移入口组件和内流路表面一起限定所述压缩机段的入口，所述平移入口组件可在限定第一入口区域的第一位置和限定第二入口区域的第二位置之间移动，所述第一入口区域大于所述第二入口区域。

技术方案12：根据技术方案11所述方法，其中，所述平移入口组件还可另外地移动至中间位置，其中，所述中间位置限定中间入口区域，其中，所述中间入口区域小于所述第一入口区域，大于所述第二入口区域。

技术方案13：根据技术方案12所述方法，其中，所述平移入口组件允许第一发动机气流在所述第一位置进入所述发动机气流路径，其中，所述平移入口组件允许第二发动机气流在所述第二位置进入所述发动机气流路径，其中，所述平移入口组件允许中间发动机气流在所述中间位置进入所述发动机气流路径，其中，所述中间发动机气流小于所述第一发动机气流，大于所述第二发动机气流。

技术方案14：根据技术方案12所述方法，其中，控制所述平移入口组件包括使所述平移入口组件在所述第一、第二和中间位置之间移动。

技术方案15：根据技术方案11所述方法，其中，控制所述平移入口组件以调整所述气流畸变状况包括控制所述平移入口组件，从而减少所述气流畸变状况。

技术方案16：根据技术方案11所述方法，其中，确定与所述发动机路径相关的所述气流畸变状况包括使用一个或多个压力传感器装置获得一个或多个测量，其中，控制所述平移入口组件以调整所述气流畸变包括至少部分基于使用所述一个或多个压力传感器装置获得的所述一个或多个测量来控制所述平移入口组件。

技术方案17：根据技术方案11所述方法，其中，所述平移入口组件限定前缘，其中，所述核心发动机限定轴向，其中，所述平移入口组件的所述前缘在所述第一位置和所述第二位置之间沿所述轴向移动。

技术方案18：根据技术方案11所述方法，其中，所述平移入口组件限定前缘，其中，所述核心发动机限定周向，其中，所述前缘限定所述第一位置处的第一周长，其中，所述前缘限定所述第二位置处的第二周长，其中，所述第二周长小于所述第一周长。

技术方案19：一种用于飞行器的燃气涡轮发动机系统，所述燃气涡轮发动机系统包括：

压缩机段、燃烧段和涡轮段，其至少部分限定所述核心发动机的发动机气流路径；

内流路表面，其至少部分位于所述压缩机段中，并至少部分限定所述发动机气流路径；

核心外壳，其至少部分包围所述压缩机段，并限定前端，所述核心外壳包括位于所述前端的平移入口组件，所述平移入口组件和内流路表面一起限定所述压缩机段的入口，所述平移入口组件可在第一位置和第二位置之间移动，所述第一位置限定所述入口处的第一入口区域，所述第二位置限定所述入口处的第二入口区域，所述第一入口区域大于所述第二入口区域；及

控制器，其可操作地连接至所述平移入口组件，所述控制器包括位于飞行器上的一个或多个处理器和一个或多个存储设备，所述一个或多个存储设备存储指令，当所述指令被所述一个或多个处理器执行时将使所述一个或多个处理器执行操作，所述操作包括：

确定所述发动机气流路径中的气流畸变状况；及

控制所述平移入口组件以调整通过所述气流通道的气流，从而调整确定的气流畸变状况。

技术方案20：根据技术方案19所述燃气涡轮发动机系统，其中，所述核心发动机包括一个或多个压力传感器装置，所述一个或多个压力传感器装置至少部分位于所述发动机气流路径中，并构造为获取测量，以确定所述气流畸变状况，其中，所述平移入口组件由所述控制器至少部分基于通过所述一个或多个压力传感器获得的测量来控制。

参照以下说明和附图可以更好地理解各种实施例的这些和其他特征、方面和优点。包括在本说明书内并构成本说明书的一部分的附图说明了本发明的各个实施例，并且与本说明书一起用于解释相关原理。

附图说明

本说明书参照附图向所属领域的一般技术人员阐述了本发明的完整且可实现的详细披露，包括其最佳模式，在附图中：

图1为根据本发明主题的示例实施例的燃气涡轮发动机的剖面示意图。

图2为根据本发明的示例实施例的示例燃气涡轮发动机前端的剖面示意图。

图3为根据本发明的示例实施例的示例燃气涡轮发动机前端的剖面示意图。

图4为根据本发明的示例实施例的示例燃气涡轮发动机前端的轴向示意图。

图5为根据本发明的示例实施例的示例燃气涡轮发动机前端的轴向示意图。

图6为根据本发明的示例实施例的示例燃气涡轮发动机前端的剖面示意图。

图7为根据本发明的示例实施例的示例燃气涡轮发动机前端的剖面示意图。

图8为根据本发明的示例实施例的示例燃气涡轮发动机中一组仪表化导向叶片(instrumentedguidevanes)的轴向示意图。

图9为根据本发明的示例实施例的示例燃气涡轮发动机中单个仪表化导向叶片的示意图。

图10示出用于根据本发明的示例实施例的控制系统中的示例控制装置。

图11示出根据本发明的示例实施例的示例方法的流程图。

具体实施方式

现将详细参考本发明的实施例，附图中示出了实施例的一个或多个实例。每个示例均以解释本发明，而非限制本发明的方式提供。事实上，所属领域的技术人员将易于了解，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对本发明做出各种修改和变化。例如，作为一个实施例的部分而示出或描述的特征可用于其他实施例中，从而得到另一个实施例。因此，本发明应涵盖在所附权利要求书及其等效物的范围内的此类修改和变化。

本发明的示例方面涉及实时调整燃气涡轮发动机中的气流畸变。在燃气涡轮发动机运行中，气流畸变可能过于不均匀，导致压缩机段的部分处于正常失速压力比率或在其之下，从而降低燃气涡轮发动机的可操作性。因此，增加的失速余量净空(headroom)对于消除气流畸变是必须的。

根据本发明示例方面的燃气涡轮发动机和方法，可增加飞行器燃气涡轮发动机的可操作性，其方法是，对燃气涡轮发动机的发动机气流路径中的气流畸变进行实时评估，并基于气流畸变评估，操作平移入口组件，改变进入燃气涡轮发动机的发动机气流路径的气流量和/或气流速度，从而调整发动机气流路径中的气流畸变。从发动机气流路径中获得的实时压力测量可用于评估燃气涡轮发动机中的气流畸变状况。然后可通过开启或关闭平移入口组件，以增加或减少流入发动机气流路径中的气流量和/或气流速度，从而调整发动机气流路径中的气流畸变。通过调整发动机气流路径中的气流畸变，可提高燃气涡轮发动机的可操作性。

根据本发明的特定方面，平移入口组件可用于响应于发动机气流路径中的气流畸变，改变进入燃气涡轮发动机的发动机气流路径的气流量和/或气流速度。燃气涡轮发动机可包括按连续流顺序布置的并由外壳包围的压缩机段、燃烧段和涡轮段。燃气涡轮发动机可包括外壳前端的平移入口组件。发动机气流可通过位于平移入口组件前缘和内流路表面之间的压缩机段入口进入燃气涡轮发动机。然后发动机气流可流过燃气涡轮发动机的发动机气流路径。平移入口组件的前缘可配置成在第一位置和第二位置之间移动，以改变压缩机段入口区域。例如，在一个实施例中，平移入口组件的前缘可大体沿轴向移动，以加大或减小围绕燃气涡轮发动机压缩机段入口的周长的入口区域。在另一个实施例中，平移入口组件的前缘可在第一位置和第二位置之间移动，以使平移入口组件的前缘至少部分沿径向平移，以加大或减小入口区域。在一个实施例中，平移入口组件可在第一位置和第二位置之间以大致均匀的方式围绕燃气涡轮机周长移动，以使压缩机段的入口区域在入口的整个周长周围大致是均匀的。在另一个实施例中，平移入口组件可移动至一个或多个中间位置，以使一个或多个中间位置的入口区域小于第一位置的入口区域，大于第二位置的入口区域。

在一个实施例中，平移入口组件可配置成可控，以响应于气流畸变在多个位置之间移动。例如，在一个实施例中，一个或多个压力传感装置可集成到延伸至燃气涡轮发动机的发动机气流路径中的各种部件。可基于从压力传感器装置中获得的实时压力测量进行畸变状况评估。例如，发动机气流路径的非均匀压力轮廓可表明发动机气流路径中存在气流畸变。然后可控制平移入口组件来调整与发动机气流路径相关的气流畸变状况。例如，可控制平移入口组件来加大或减小压缩机段的入口区域，以允许或限制气流进入发动机气流路径，从而减少气流畸变。

通过这种方式，根据本发明示例方面的燃气涡轮发动机和方法，可具有基于实时气流畸变状况调整燃气涡轮发动机气流畸变的技术效果。同时，可通过增加用于操作安全的失速余量净空来提高燃气涡轮发动机的可操作性。

现在将详细参考本发明的各项实施例，附图中示出了本发明实施例的一个或多个实例。具体实施方式中使用数字和字母标识来指代附图中的特征。附图和说明中类似或相同的标识用于指代本发明的类似或相同的部分。本专利申请文件所用的术语“第一”、“第二”以及“第三”可以互换使用以区分不同部件，并且这些术语并不旨在表示单个部件的位置或重要性。术语“上游”和“下游”是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体流自方向，并且“下游”是指流体流向方向。

现参照附图，其中，相同数字在所有图形中表示同一元素，图1是根据本发明示例实施例中燃气涡轮发动机的剖面示意图。确切地说，在图1实施例中，燃气涡轮发动机是高旁通涡轮风扇喷气发动机10，在本说明书中被称为“燃气涡轮发动机10”。本发明示例方面在不脱离本发明范围的情况下，可用于其它合适的燃气涡轮发动机。

如图1，燃气涡轮发动机10限定轴向a(沿参照的纵向中心线12的平行方向延伸)和径向r。燃气涡轮发动机10还限定了周向(未示出)。一般，燃气涡轮发动机10包括风机段14和核心发动机16，所述风机段14配置成与核心发动机16机械连通，处于与核心发动机流动连通的位置。

示出的示例核心发动机16大体上包括大体呈管状的外壳18，所述外壳限定了包括平移入口组件112的前端。平移入口组件112和内流路表面114一起限定环形入口20。外壳18包围：压缩机段，其包括升压机或低压(lp)压缩机22和高压(hp)压缩机24；燃烧段26；涡轮段，其包括高压(hp)涡轮28和低压(lp)涡轮30；以及排气喷嘴段32，它们呈连续流关系。高压(hp)轴或线轴34驱动地将hp涡轮28连接到hp压缩机24。低压(lp)轴或线轴36驱动地将lp涡轮30连接到lp压缩机22。

此外，在示出的实施例中，风机段14包括可变距风机38，所述可变距风机具有以间隔方式耦合到轮盘42的多个风机叶片40。如所示，风机叶片40从轮盘42人体沿径向r向外延伸。通过穿过动力齿轮箱44的lp轴36，风机叶片40和轮盘42可一起围绕纵向中心线12旋转。动力齿轮箱44包括用于调节lp轴36旋转速度的多个齿轮。此外，在示出的实施例中，可变距风机38的轮盘42由可旋转的前轮毂46所覆盖，前轮毂呈流线型外形，以便促进气流通过多个风机叶片40。

仍参考图1示例燃气涡轮发动机10还包括多个周向间隔的出口导向叶片50。所述多个出口导向叶片50沿轴向a设置在风机38的下游，并从核心发动机16的外壳18起大体沿径向r向外延伸。每个出口导向叶片50限定压力52的中心(如图2所示)和基本与径向r平行延伸的变距轴p。值得注意的是，在示出的实施例中，燃气涡轮发动机10不包括包围风机段14和/或出口导向叶片50的任何外壳。相应地，在示出的实施例中，燃气涡轮发动机10可能是指无涵道单风机燃气涡轮发动机10。

在示出的示例燃气涡轮发动机10中，风机段14或，更确切地，风机段14的风机叶片40的旋转提供了燃气涡轮发动机10的大部分推进推力。此外，提供了多个出口导向叶片50以提高风机段14的效率，并提供其它益处，例如，减少燃气涡轮发动机10产生的噪音量。

在燃气涡轮发动机10运行中，空气量56穿过风机段14上的多个叶片40。空气量56的第一部分，也就是空气的第一部分60被引向或引导通过环形入口20进入延伸穿过压缩机段、燃烧段26、涡轮段和排气段32的发动机气流路径64中。空气的第一部分60可能同样是指发动机气流。此外，空气量56的第二部分，例如空气的第二部分62，在核心发动机16周围流动，绕过核心发动机16。空气的第二部分62可能同样是指旁通气流。空气第二部分62和空气第一部分60之间的比率通常为旁通比。

仍参考图1，当空气第一部分60穿过lp压缩机22，继而穿过hp压缩机24时，其压力增大。然后经过压缩的空气第一部分60被提供至燃烧段26，在此处与燃料混合并燃烧，以提供燃烧气体74。引导燃烧气体74通过hp涡轮28，在此处，通过耦合于外壳18的hp涡轮定子叶片76连续级和耦合于hp轴或线轴34的hp涡轮转子叶片78，将一部分热能和/或动能从燃烧气体74中提取出来，使hp轴或线轴34旋转，从而支持hp压缩机24的运行。随后引导燃烧气体74通过lp涡轮30，在此处，通过耦合于外壳18的lp涡轮定子叶片80的连续级和耦合于lp轴或线轴36的lp涡轮转子叶片82，将第二部分热能和/或动能从燃烧气体74中提取出来，使lp轴或线轴36旋转，从而支持lp压缩机22的运行和/或风机38的旋转。随后引导燃烧气体74通过核心发动机16的排气喷嘴段32，以补充由风机段14提供的推进推力。

仍参考图1，环形入口20的下游是一个或多个入口导向叶片100。在特定的示例实施例中，入口导向叶片100可配置成开启或关闭，从而限制空气第一部分60流入延伸穿过压缩机段的发动机气流路径64。在特定的示例实施例中，入口导向叶片100可以是按照如图8和图9所示的本发明示例实施例的仪表化导向叶片400。

入口导向叶片100的下游是一个或多个支柱102，该支柱配置成机械地将外壳18连接到核心发动机16。支柱102延伸至发动机气流路径64中，在此处，空气的第一部分60在支柱102上方流动。在特定的示例实施例中，支柱102配置成获得压力测量。支柱102的下游是一个或多个可变导向叶片104。可变导向叶片104可配置成开启或关闭，从而限制空气第一部分60流入延伸穿过压缩机段的发动机气流路径64。在特定的示例实施例中，可变导向叶片104可以是按照如图8和图9所示的本发明示例实施例的仪表化可变导向叶片400。

现参照图2和图3，示出了根据本发明示例方面的图1中示例燃气涡轮发动机10前端的近视剖面图。如图所示，所述燃气涡轮发动机10包括至少一个控制机构106，其可配置成调节可变导向叶片104。在特定的示例实施例中，所述燃气涡轮发动机10可包括多个控制机构106，每个单独的控制机构106配置成调节单个可变导向叶片104或气流路径的其它构件。

仍参考图2和图3，平移入口组件112位于外壳18的前端上。如图2和图3，核心发动机16可包括内流路表面114。平移入口组件112可包括前缘116，所述前缘可由一个或多个致动器118移动。在一个实施例中，多个致动器118可围绕燃气涡轮发动机10的周向间隔分布，以移动前缘116。同时，前缘116和内流路表面114可限定环形入口20，如图1所示。

如图2和图3所示，在一些实施例中，前缘116可至少部分沿径向r在第一位置和第二位置之间移动。例如，如图2所示，前缘116在第一位置，以使前缘116限定第一半径120。如图3所示，前缘116在第二位置，以使前缘116限定第二半径122。如图2和图3所示，第一半径120大于第二半径122。

如图2和图3所示，空气第一部分60从前缘116和内流路表面114之间进入核心发动机16。如图2和图3所示，相比在第二位置的前缘116，在第一位置的前缘116允许更多的空气第一部分60进入发动机流路64。在另一个未在图2和图3中示出的实施例中，前缘116可移动至一个或多个中间位置，这样在中间位置的空气第一部分60少于在第一位置的空气第一部分60，多于在第二位置的空气第一部分60。

在一个示例实施例中，前缘116可响应于来自控制装置的信号移动，例如，图10中示出的控制装置1000。例如，在一个实施例中，前缘116可响应于发送到一个或多个致动器118的控制信号移动，所述控制信号控制一个或多个致动器118将前缘116移动至特定设定点，例如第一、第二或中间位置。通过这种方式，可改变流过发动机气流路径64的气流量和/或气流速度，从而使环形入口20的性能可变，以匹配lp压缩机22的气流需求。在一个实施例中，可控制平移入口组件112移动前缘116，使其在第一、第二和中间位置之间移动，以使环形入口20的性能可变，从而调整气流畸变，提高燃气涡轮发动机10的可操作性，或增加lp压缩机22的失速余量。例如，在特定实施例中，调整气流畸变可包括调整入口气流畸变和/或调整lp压缩机22和hp压缩机24之间的气流不匹配和/或气流速度不匹配。风机例如燃气涡轮发动机10中的可变距风机38可在可提高速度的较窄速度范围内运行，因此可能会出现气流和/或气流速度不匹配。在这种构造中，低压压缩机如lp压缩机22可能以相似的高速度运行，因为它们机械地耦合于通过齿轮箱的可变距风机。在低功耗情况下，低压压缩机如lp压缩机22可能为高压压缩机如hp压缩机24泵送太多气流而使其不能接收。

现参照图4和图5，其示出了图2和图3中示出的示例燃气涡轮发动机10的示例前端的轴向示意图。如图4和图5所示，燃气涡轮发动机10包括外壳18。外壳18包括前端的平移入口组件112。平移入口组件112可包括前缘116。燃气涡轮发动机10还可包括内流路表面114。同时，前缘116和内流路表面114可限定环形入口20。

前缘116可在图4中所示的第一位置和图5中所示的第二位置之间移动。在一个实施例中，前缘116可在第一位置和第二位置之间以大致均匀的方式围绕燃气涡轮发动机10周向移动。例如，如图4和图5所示，前缘116可在第一位置和第二位置之间移动，以使环形入口20围绕燃气涡轮发动机10的周向上是大致均匀的。例如，前缘116可包括多个重叠面板，该重叠面板可开启或关闭，从而在第一位置和第二位置之间移动。在不脱离本发明范围或精神的情况下，在其他实施例中，前缘116可在第一位置和第二位置之间以大致均匀的方式围绕燃气涡轮发动机10的周向移动。此外，在一些实施例中，前缘116可以大致均匀的方式围绕燃气涡轮发动机10周向移动至一个或多个中间位置。

如图4所示，位于第一位置的前缘116限定第一半径120和第一周长124。如图5所示，位于第二位置的前缘116限定第二半径122和第二周长126。如图4和图5所示，第一半径120人于第二半径122，第一周长124大于第二周长126。此外，如图4所示，前缘116和内流路表面114一起限定环形入口20的第一区域128。如图5所示，前缘116和内流路表面114一起限定环形入口20的第二区域130。如图4和图5所示，第一区域128大于第二区域130。在燃气涡轮发动机10运行期间，相比前缘116在第二位置时进入环形入口20的空气第一部分60，位于第一位置的前缘116允许更多的空气第一部分60进入环形入口20。此外和/或可选择的，位于第一位置的前缘116将使空气的第一部分60以第一气流速度进入环形入口20，位于第二位置的前缘116将使空气的第一部分60以第二气流速度进入环形入口20。位于第二位置时的空气第一部分60的气流速度大于位于第一位置时的空气第一部分60的气流速度。在另一个未在图4和图5中示出的实施例中，前缘116可调节至一个或多个中间位置，以使在中间位置的入口区域小于第一区域128，大于第二区域130。在燃气涡轮发动机10运行期间，位于中间位置的前缘116将使空气的第一部分60进入发动机气流路径64，位于中间位置时的空气第一部分60小于位于第一位置时的空气第一部分60，大于位于第二位置时的空气第一部分60。此外和/或可选择的，位于中间位置的前缘116将使空气的第一部分60进入环形入口20，位于中间位置时的空气第一部分60的气流速度小于位于第二位置时的空气第一部分60的气流速度，大于位于第一位置时的空气第一部分60的气流速度。

现参照图6和图7，根据本发明的附加示例方面，图示了图2和图3中示出的燃气涡轮发动机10的相同前端。与图2和图3中图示的相同或相似结构以相同的参照数字指示。

如图6和图7，平移入口组件112位于外壳18的前端上。如图6和图7所示，核心发动机16可包括内流路表面114。平移入口组件112可包括前缘116，所述前缘可由一个或多个致动器118移动。在一个实施例中，多个致动器118可围绕燃气涡轮发动机10的周向间隔分布，以移动前缘116。同时，前缘116和内流路表面114可限定环形入口20，如图1所示。

如图6和图7所示，在一些实施例中，前缘116可至少部分沿轴向a在第一位置和第二位置之间移动。例如，如图6所示，前缘116在第一位置，以使环形入口20具有第一入口区域128。如图7所示，前缘116在第二位置，以使环形入口20具有第二入口区域130。如图6所示，前缘116在第一位置，以使前缘116限定第一半径120。如图7所示，前缘116在第二位置，以使前缘116限定第二半径122。如图6和图7所示，第一半径120和第二半径122相等。在另一个实施例中，第一半径120可以不同于第二半径122。

如图6和图7所示，空气第一部分60从前缘116和内流路表面114之间进入核心发动机16。如图6和图7所示，相比位于第二位置的前缘116，位于第一位置的前缘116允许更多的空气第一部分60进入发动机流路64。此外和/或可选择的，位于第一位置的前缘116将使空气的第一部分60处于第一气流速度，位于第二位置的前缘116将使空气的第一部分60处于第二气流速度。位于第二位置时的空气第一部分60的气流速度大于位于第一位置时的空气第一部分60的气流速度。在另一个未在图6和图7中示出的实施例中，前缘116可移动至一个或多个中间位置，以使位于中间位置时的空气第一部分60少于位于第一位置时的空气第一部分60，多于位于第二位置时的空气第一部分60。此外和/或可选择的，位于中间位置的前缘116将使空气第一部分60的气流速度小于位于第二位置时的空气第一部分60的气流速度，大于位于第一位置时的空气第一部分60的气流速度。

在一个实施例中，前缘116可在第一位置、第二位置和中间位置之间以大致均匀的方式围绕燃气涡轮发动机10的周向移动。例如，前缘116可沿轴向在第一位置、第二位置和中间位置之间移动，以使环形入口20围绕燃气涡轮发动机10的周向是大致均匀的。例如，前缘116可包括固体前缘(solidfrontedge)，所述固体前缘配置成沿轴向a移动，并在第一、第二和中间位置中保持固定半径。在其他实施例中，在不脱离本发明范围或精神的情况下，前缘116可在第一、第二和中间位置之间以大致均匀的方式围绕燃气涡轮发动机10周向移动。

在一个示例实施例中，前缘116可响应于来自控制装置(例如，图10中示出的控制装置1000)的信号移动。例如，在一个实施例中，前缘116可响应于发送到一个或多个致动器118的控制信号移动，所述控制信号控制一个或多个致动器118将前缘116移动至特定设定点，例如第一、第二或中间位置。通过这种方式，可改变流过发动机气流路径64的气流量和/或气流速度，使环形入口20的性能可变，以匹配lp压缩机22的气流需求。在一个实施例中，可控制平移入口组件112来移动前缘116，使其在第一、第二和中间位置之间移动，使增大或减小的空气第一部分60流入发动机气流路径64中，或者加大或减小空气第一部分60的气流速度，以调整气流畸变，从而提高燃气涡轮发动机10的可操作性，或增加lp压缩机22的失速余量。例如，在特定实施例中，调整气流畸变可包括调整入口气流畸变和/或调整lp压缩机22和hp压缩机24之间的气流和/或气流速度不匹配。

大致参照图2到图7，在燃气涡轮发动机10运行中，平移入口组件112的前缘116可配置成可控，以调整发动机气流路径64中的气流畸变。例如，控制装置(如图10中所示的控制装置1000)可从一个或多个压力传感装置中获得测量，并确定正在经历气流畸变(如气流分离)的发动机气流路径的区域。然后控制装置可控制平移入口组件112来调整气流畸变，其方法是，例如通过发送控制信号至一个或多个致动器118，以在第一、第二和中间位置之间移动前缘116，从而增加或减少空气第一部分60，或加大或减小空气第一部分60流入发动机气流路径64的气流速度。通过这种方式，可调整甚至减少燃气涡轮发动机中的气流畸变，而提高燃气涡轮发动机的可操作性。

在一个实施例中，一个或多个压力传感器装置可至少部分位于发动机气流路径64内。在一个实施例中，一个或多个压力传感器可至少部分集成到发动机气流路径64中的一个或多个构件中，例如，图8和图9所示的仪表化导向叶片400。在另一个实施例中，所述一个或多个压力传感器装置可集成到入口导向叶片100或支柱102中。在不脱离本发明范围或精神的情况下，还可使用其它压力传感器装置。使用由所述一个或多个压力传感器装置获得的测量，可确定气流畸变评估。

此外，在另一个实施例中，多个压力传感装置可围绕燃气涡轮发动机10周向间隔分布。例如，燃气涡轮发动机10可包括多个仪表化导向叶片400，所述多个仪表化导向叶片围绕图8示出的燃气涡轮发动机10的周向间隔分布。使用由压力传感器装置获得的测量，可进行气流畸变评估。例如，发动机气流路径周向的非均匀压力轮廓可表明发动机气流路径64的特定区域中存在气流畸变。此外，一个或多个压力传感器装置可用于至少部分确定两个压缩机之间的气流和/或气流速度不匹配，例如lp压缩机22和hp压缩机24之间。然后可控制一个或多个致动器118移动平移入口组件112的前缘116来增加或减少流入发动机气流路径64的空气第一部分60，从而调整甚至减少气流畸变。

现参照图8，图示了图1中的示例燃气涡轮发动机10中单导向叶片104阵列的轴向示意图。如图所示，多个单导向叶片104配置成周向阵列，位于lp压缩机22上游的发动机气流路径64中。如图8所示，单导向叶片104阵列中包括五个仪表化导向叶片400，下文将参照图9进行更详细描述。如下文中参照图9所进行的更详细的描述，每个单仪表化导向叶片400配有压力传感装置。如图8所示，所述压力传感装置包括一个或多个分接头202和一个或多个局部传感器204，该一个或多个分接头202延伸穿过单仪表化导向叶片400，该局部传感器配置成测量来自所述一个或多个分接头202的气压。然而，所属领域的技术人员将易于了解，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，所述压力传感器装置可以是配置成感应压力的任何合适设备。根据本发明示例方面，一个或多个压力传感器装置，例如图8中示出的仪表化导向叶片阵列，可用于获得一个或多个测量，以确定发动机气流路径中的气流畸变状况，例如入口气流畸变。未示出的附加压力传感器装置也可用于获得测量，以确定其它气流畸变状况，例如两个压缩机之间的气流和/或气流速度不匹配，例如lp压缩机22和hp压缩机24(参见示例，图1)。如图8所示，局部传感器204配置成发送指示气压的数据至数字通信总线206。数字通信总线206发送指示气压的数据至控制器208。在一个实施例中，控制器208可以是编程为执行操作的控制装置，例如图10中示出的控制装置1000。控制器208可基于指示气压的数据来控制各种致动器，例如，平移入口组件112的一个或多个致动器118。

图9为根据本发明示例实施例的示例燃气涡轮发动机中单仪表化导向叶片400的示意图。仪表化导向叶片400可以是可变导向叶片104或固定导向叶片100。如图9所示，仪表化导向叶片400可构造为非对称的翼型件形状，大体为“泪滴”形状，具有前缘410、压力侧420和吸力侧430。然而，在其他示例实施例中，仪表化导向叶片400却可限定任何其它合适的对称或非对称形状或结构。在一些实施方式中，前缘410可配置在发动机气流路径64中，以使流入环形入口20下游的空气第一部分60先接触到前缘410，再流经压力侧420和吸力侧430，并继而进入lp压缩机22。

仍参考图9，一个或多个前缘分接头412、压力侧分接头422和/或吸力侧分接头432集成到仪表化导向叶片400中。虚线示出了前缘分接头412、压力侧分接头422和吸力侧分接头432。如图9所示，两个前缘入口414沿前缘410径向间隔分布，使来自发动机气流的空气(例如，空气第一部分60)进入前缘入口414，并穿过前缘分接头412流至局部传感器204(未在图9中示出)。在另一个实施例中，单个前缘入口414和前缘分接头412可集成到前缘410中。在另一个实施例中，三个或更多前缘入口414和前缘分接头412可集成到前缘410中。

仍参考图9，两个压力侧入口424沿压力侧420轴向间隔分布，使发动机气流(例如，来自空气第一部分60的空气)进入压力侧入口424，并穿过压力侧分接头422流至局部传感器204(未在图9中示出)。在另一个实施例中，单个压力侧入口424和压力侧分接头422集成到压力侧420中。在另一个实施例中，三个或更多压力侧入口424和压力侧分接头422集成到压力侧420中。

仍参考图9，两个吸力侧入口434沿吸力侧430轴向间隔分布，使来自发动机气流的空气(例如，空气第一部分60的空气)进入吸力侧入口434，并穿过吸力侧分接头432流至局部传感器204(未在图9中示出)。虚线示出了吸力侧入口434。在另一个实施例中，单个吸力侧入口434和吸力侧分接头432集成到吸力侧430中。在另一个实施例中，三个或更多吸力侧入口434和吸力侧分接头432集成到吸力侧430中。

仍参考图9，在一个实施例中，局部传感器204(未示出)可配置成测量压力侧分接头422和吸力侧分接头432之间的压差。在另一个实施例中，局部传感器204(未示出)可配置成测量来自压力侧分接头422和吸力侧分接头432的绝对压力。

图10示出用于根据本发明的示例实施例的控制系统中的示例控制装置。如图所示，控制装置1000可包括一个或多个处理器1012和一个或多个存储设备1014。所述一个或多个处理器1012可包括任意合适的处理装置，例如微处理器、微控制器、集成电路、逻辑设备或其它合适的处理装置。所述一个或多个存储设备1014可包括一个或多个计算机可读介质，包括但不限于非瞬时性计算机可读介质、ram、rom、硬盘驱动器、闪存驱动器或其它存储设备。

所述一个或多个存储设备1014可存储由所述一个或多个处理器1012可存取的信息，包括可由所述一个或多个处理器1012执行的计算机可读指令1016。所述指令1016可以是在被所述一个或多个处理器1012执行时，使所述一个或多个处理器1012执行操作的任意指令集。所述指令1016可在以任何合适语言编写的软件中实现，或在硬件中实现。在一些实施例中，所述指令1016可由所述一个或多个处理器1012执行，使所述一个或多个处理器1012执行操作，例如参照图11中描述的、控制平移入口组件调整燃气涡轮发动机中气流畸变的操作。

参照图10，所述存储设备1014可进一步存储可由所述处理器1012存取的数据1018。所述数据1018可包括例如操作参数、从所述发动机气流路径中获得的压力测量和其它数据。所述数据1018还可包括与模型和算法相关的数据，所述模型和算法用于执行根据本发明示例方面的示例方法，例如用于确定畸变状况的模型和算法。

所述控制装置1000可进一步包括通信接口1020。所述通信接口1020可配置成通过通信网络1040与飞行器系统通信。例如，所述通信接口1020可接收代表压力传感器装置(例如，分接头202和局部传感器204)所获压力的数据。在一个实施例中，所述通信接口1020可向具有一个或多个致动器的发动机控制系统1050提供控制命令，以控制所述燃气涡轮发动机10的各种部件，例如但不限于平移入口组件112的致动器118。所述通信接口1020还包括用于连接一个以上其它装置的任何合适部件，包括例如发射器、接收器、端口、控制器、天线或其它合适部件。

本发明讨论的技术参照了基于计算机的系统和采取的行动、发送到这些系统的信息，以及从这些系统发送的信息。所述领域的技术人员应认识到，基于计算机的系统的固有灵活性可使各个部件之间实现多种可能配置、组合以及任务分工和功能划分。例如，本发明讨论的过程可使用单个计算设备或共同工作的多个计算设备来实现。数据库、内存、指令和应用程序可在单个系统上实现或分布在多个系统上。分布式部件可顺序或并行运行。

现参照图11，其中示出了根据本发明的示例实施例的示例方法(1100)的流程图。图11可由一个或多个控制装置实现，例如图10中示出的控制装置1000。此外，图11示出了方便说明和讨论以特定顺序执行的步骤。使用本发明中提供的公开内容，所述领域的技术人员将了解在不脱离本发明范围情况下，可以以各种方式对本发明中公开的任何方法的各种步骤进行修改、改写、扩展、重排和/或省略。

在(1102)处，所述方法可包括从一个或多个压力传感器装置中获得一个或多个测量。所述一个或多个测量可通过例如可操作的连接到图8和图9中示出的仪表化导向叶片400的局部传感器204获得。或者，所述一个或多个测量可从任意其它合适的压力传感器装置中获得。

在(1104)处，所述方法可包括从所述一个或多个测量中确定与燃气涡轮发动机的发动机气流路径相关的畸变状况。例如，使用所述一个或多个测量，可确定畸变状况，例如所述燃气涡轮发动机10的发动机气流路径64中的局部气流中断，其导致所述lp压缩机22的部分处于或低于足以引起失速情况的压力。

在(1106)处，所述方法可包括至少部分基于畸变状况评估，确定用于激活平移入口组件的控制信号。例如，可确定平移入口组件112的设定点，以增加通过平移入口组件112的气流，从而为所述发动机气流路径64中正在经历局部气流中断的区域供能。然后可发送代表所述平移入口组件112所确定设定点的控制信号至一个或多个致动器118，以调节平移入口组件112。

在(1108)处，所述方法可包括基于控制信号，控制所述平移入口组件112，以调整畸变状况。例如，一个或多个致动器122可基于控制信号移动平移入口组件112的前缘116。可控制平移组件112，使其移动至确定设定点，从而调整气流畸变。通过这种方式，平移入口组件112可调整与燃气涡轮发动机相关的气流畸变。

本说明书使用各个实例来公开本发明，包括最佳模式，同时也让所属领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造并使用任何装置或系统，以及实施所涵盖的任何方法。本发明的可获专利范围由权利要求书限定，并且可包括所属领域技术人员能想到的其他实例。如果其他此类实例的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或如果此类实例包括的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别，则此类实例也属于权利要求书的范围。