CN114592927A - 具有压电致动器的快速响应主动间隙控制*** - Google Patents

Abstract

某些示例公开并描述了提供具有压电致动器的快速响应主动间隙控制***的设备和方法。在一些示例中，设备包括包围涡轮发动机的至少一部分的壳体，涡轮发动机的至少一部分包括护罩或悬架中的至少一个以容纳涡轮发动机的至少一部分中的气流。该设备进一步包括致动器，以控制叶片与护罩或悬架中的至少一个之间的间隙，该致动器包括材料的多层堆叠，并且其中该致动器位于壳体的外部。该设备还包括杆部，该杆部通过壳体中的开口联接至致动器和护罩或悬架中的至少一个，该杆部基于致动器移动护罩或悬架中的至少一个。

Description

具有压电致动器的快速响应主动间隙控制***

技术领域

本公开大体上涉及一种燃气涡轮发动机，更具体地，涉及具有压电致动器的快速响应主动间隙控制***。

背景技术

燃气涡轮发动机一般以串行流动顺序包括入口区段、压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段以及排气区段。在操作中，空气进入入口区段并流向压缩机区段，其中，一个或多个轴流式压缩机逐渐压缩空气，直到空气到达燃烧区段。燃料与压缩空气混合并在燃烧区段内燃烧，从而产生燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段流经热气体路径，热气体路径限定在涡轮区段内，然后经由排气区段离开涡轮区段。

一般来说，针对燃气涡轮发动机，希望保持在燃气涡轮发动机中的叶片末端和燃气涡轮发动机的固定部分(例如燃气涡轮发动机壳体、定子等)之间的间隙。在操作期间，燃气涡轮发动机暴露于热负载(例如，泵入燃气涡轮发动机的冷热空气等)和机械负载(例如，在燃气涡轮发动机上的叶片上的离心力等)，这能够使燃气涡轮发动机壳体和转子膨胀并收缩。燃气涡轮发动机壳体的膨胀和收缩可以改变叶片末端和燃气涡轮发动机的固定部分之间的间隙。持续需要控制叶片末端和发动机壳体之间的间隙，该间隙在燃气涡轮发动机正常操作期间波动，以避免损坏燃气涡轮发动机(例如，由于意外摩擦造成的磨损、破损等)。

发明内容

公开了利用压电致动器提供快速响应主动间隙控制的方法、设备、***以及制品。

某些示例提供了一种设备，该设备包括：壳体，该壳体围绕涡轮发动机的至少一部分，涡轮发动机的至少一部分包括护罩或悬架中的至少一个，以容纳涡轮发动机的至少一部分中的气流的壳体；致动器，该致动器控制叶片与护罩或悬架中的至少一个之间的间隙，致动器包括材料的多层堆叠，并且其中致动器位于壳体的外部；以及杆部，该杆部通过壳体中的开口联接至致动器和护罩或悬架中的至少一个，杆部基于致动器移动护罩或悬架中的至少一个。

某些示例提供了一种设备，该设备包括：壳体，该壳体围绕涡轮发动机的至少一部分，涡轮发动机的至少一部分包括护罩或悬架中的至少一个，以容纳涡轮发动机的至少一部分中的气流；第一致动器，该第一致动器控制叶片与护罩或悬架中的至少一个之间的间隙，第一致动器包括材料的第一多层堆叠，并且其中第一致动器联接至护罩或悬架的第一钩中的至少一个；以及第二致动器，该第二致动器控制叶片与护罩或悬架中的至少一个之间的间隙，第二致动器包括材料的第二多层堆叠，并且其中第二致动器联接至护罩或悬架的第二钩中的至少一个。

某些示例提供了一种非暂时性计算机可读介质，非暂时性计算机可读介质包括指令，当执行指令时，导致至少一个处理器至少：监控来自涡轮发动机中的传感器设备的条件参数；确定何时涡轮发动机条件指示壳体正在膨胀或正在收缩，其中涡轮发动机条件是基于条件参数，壳体围绕涡轮发动机的至少一部分；响应于确定涡轮发动机条件指示该壳体正在膨胀，将第一电流传输到材料的多层堆叠，并且响应于确定涡轮发动机条件指示该壳体正在收缩，将第二电流传输到材料的多层堆叠。

附图说明

图1是根据本文公开的示例性燃气涡轮发动机的示意性截面图。

图2是具有传统主动间隙控制(ACC)***的示例性燃气涡轮发动机的示意性截面图。

图3是用于燃气涡轮发动机的现有ACC***的示意性截面图。

图4A和4B是根据本文公开的教导的第一示例性ACC***的示意性截面图。

图5A和5B是根据本文公开的教导的第二示例性ACC***的示意性截面图。

图6A和6B是根据本文公开的教导的第三示例性ACC***的示意性截面图。

图7是图4A、4B、5A、5B、6A以及6B的示例性ACC***的示例性控制器的框图。

图8是机器可读指令的代表性流程图，该机器可读指令被执行以结合图4A、4B的示例性ACC***实现图7的示例性控制器。

图9是机器可读指令的代表性流程图，该机器可读指令被执行以结合图5A、5B的示例性ACC***实现图7的示例性控制器。

图10是机器可读指令的代表性流程图，该机器可读指令被执行以结合图6A、6B的示例性ACC***实现图7的示例性控制器。

图11是构造成执行图8、9、10的指令以实现图7的示例性控制器的示例性处理平台的框图。

附图不按比例绘制。而是，在附图中放大了各个层或各个区域的厚度。虽然图中示出的层和区域线条和边界清晰，但部分或全部线条和/或边界可能是理想化的。实际上，边界和/或线条可能是难以察觉、混合的和/或不规则的。一般来说，在整个附图和随附图的书面说明中使用相同的附图标记来指代相同或类似的部件。如本文所述，除非另有说明，否则“上方”一词描述两部分相对于地面的关系。如果第二部分具有至少一个部分在地面和第一部分之间，则第一部分在第二部分上方。同样地，如本文所使用的，当第一部分比第二部分更接近地面时，第一部分在第二部分的“下方”。如上所述，第一部分可以在第二部分的上方或下方，具有一个或多个：第一部分与第二部分之间的其他部分，没有其他部分与第一部分和第二部分接触，或者没有第一部分和第二部分彼此直接接触。如在本专利中使用的，声明任何部分(例如，层、膜、区、区域或板)以任何方式位于(例如，定位在、位于、设置在或形成在等)另一部分上，表示参考部分与另一部分接触，或者参考部分位于另一部分上方且一个或多个中间部分位于其间。如本文所使用的，除非另有指示，否则连接参考(例如，附接、联接、连接和接合)可包括由连接参考所引用的元件之间的中间构件和/或这些元件之间的相对运动。因此，连接引用不一定推断两个元素直接连接和/或以固定关系彼此连接。如本文所述，说明任何部分与另一部分“接触”的定义是指两部分之间没有中间部分。

除非另有明确说明，否则在本文中使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等描述符，不推定或以其他方式指示优先、物理顺序、列表中的排列和/或以任何方式的排序的任何含义，但仅用作标注和/或任意名称以区分元件以便于理解所公开的示例。在一些示例中，描述“第一”可用于指代具体实施方式中的元件，而相同元件可在权利要求书中指代不同的描述(例如“第二”或“第三”)。在这种壳体下，应当理解的是，此类描述仅用于清楚地识别那些可能(例如)以其他方式共享同一名称的元件。如本文所述，“大约”和“近似”是指由于制造公差和/或其他实际缺陷而可能不准确的尺寸。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考了构成本说明书一部分的附图，其中以图解的方式示出了可实施的具体示例。充分详细地描述这些实施例，以使本领域技术人员能够实践主题，并且应当理解，可以使用其他实施例。因此，提供以下详细描述以描述示例实现，而不是限制本公开中描述的主题的范围。可以结合以下描述不同方面的某些特征，形成下文讨论的主题的新方面。

当引入本公开的各种实施方式的元件时，文中“一”、“一个”、“该”和“上述”意指存在一个或多个元件。术语“第一”、“第二”等不不旨在表示单个部件的位置或重要性，而是用于区分一个元件和另一个元件。术语“包括”、“包含”以及“具有”旨在包括在内，并意味着可能存在除所列元件以外的其他元件。由于此处使用术语“连接到”、“联接到”等，因此一个对象(例如，材料、元件、结构、构件等)能够连接到另一对象或联接到另一对象，而不管一个对象是直接连接或是联接到另一对象，或者在一个对象和另一对象之间是否存在一个或多个介入对象。

如本文所使用的，术语“***”、“单元”、“模块”、“发动机”等可以包括用于执行一个或多个功能的硬件和/或软件***。例如，模块、单元或***可以包括计算机处理器、控制器和/或其他基于逻辑的设备，其基于存储在诸如暂时性和非暂时性计算机可读存储介质上的指令来执行操作，诸如计算机存储器。可选地，模块、单元、发动机或***可以包括基于设备的硬连线逻辑执行操作的硬连线设备。附图中所示的各种模块、单元、发动机和/或***可以表示基于软件或硬连线指令操作的硬件、引导硬件执行操作的软件或其组合。

术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体流到其的方向。如本文所述，“竖直”是指垂直于地面的方向。如本文所使用的，“水平”是指平行于燃气涡轮发动机100的中心线的方向。如本文所使用的，“横向”是指垂直于轴向和竖直方向的方向(例如，进入和离开图1、2等的平面)。

在本文使用的一些示例中，术语“基本”用于描述所述关系的三度以内的两部分之间的关系(例如，基本共线性关系是在线性的三度以内，基本垂直关系是在垂直的三度以内，基本平行关系是在平行的三度以内，等等)。

涡轮发动机，也称为燃烧涡轮或燃气涡轮，是一种内燃机。涡轮发动机通常用于飞行器和发电应用。本文中使用的术语“优点”、“飞行器涡轮发动机”、“燃气涡轮”、“陆地用涡轮发动机”以及“涡轮发动机”可互换使用。涡轮发动机的基本操作包括通过具有风扇的涡轮发动机前部的新鲜大气气流的入口。在一些示例中，气流通过位于风扇和高压压缩机之间的中压压缩机或增压压缩机。涡轮发动机还包括具有复杂的交替旋转和固定翼型叶片阵列的涡轮。当热燃烧气体穿过涡轮时，热燃烧气体膨胀，导致旋转叶片旋转。

涡轮发动机的部件(例如风扇、增压压缩机、高压压缩机、高压涡轮、低压涡轮等)会随着时间的推移而退化，这是由于诸如极端温度和振动等苛刻的操作条件造成的。在操作期间，涡轮发动机部件暴露于热负载(例如，泵送至涡轮发动机等的热空气和冷空气)和机械负载(例如，涡轮发动机上的叶片上的离心力等)，其可使涡轮发动机壳体和/或涡轮发动机内的压缩机壳体以及涡轮发动机的其他部件和/或其压缩机膨胀和收缩。涡轮发动机壳体和/或涡轮发动机内的压缩机壳体的膨胀和收缩可改变叶片末端和涡轮发动机的固定部件之间的间隙。在一些示例中，如果叶片末端和固定部件之间的间隙不受控制，则叶片末端和固定部件可能在操作期间发生碰撞，导致涡轮发动机的部件进一步退化。

主动间隙控制(ACC)***旨在优化叶片末端间隙，以改进发动机性能，而不会在飞行和降落操作期间发生不期望的有害摩擦事件。传统ACC***包括使用来自风扇或压缩机的冷却空气来控制叶片末端和收缩的发动机部件(例如，定子、壳体等)之间的间隙。传统ACC***局限于间隙仅在一个方向上被调节(例如发动机部件收缩)。对于热转子条件(例如，发动机部件膨胀)，传统ACC***必须等待转子-定子热/机械生长匹配，以逃离热转子条件(例如，调节叶片末端间隙)。

本文公开的示例优化和/或以其他方式使用压电致动器改进ACC***，提供快速响应间隙控制，而没有传统ACC***中出现的机械延迟。本文公开的示例保持叶片末端和其他发动机部件之间的期望间隙，而不会在各种操作条件下产生额外余量，这将导致性能改进并提供更好的废气温度(EGT)控制能力。在某些示例中，当施加电场时，压电材料产生线性位移。线性位移可以具有力，并且本文公开的示例将压电材料的线性力应用于ACC***以实现快速响应间隙控制。本文公开的示例将来自压电材料的线性位移的机械力施加到调节ACC***上。本文公开的示例可以包括产生线性位移的其他材料，诸如形状记忆合金(SMA)等。通过增加压电材料或SMA层来增加位移范围，称为多层堆叠，其中堆叠中的更多层提供更多径向移动范围，并为ACC***提供更多肌肉(muscle)能力。

本文公开的示例使用致动器来容纳压电材料。致动器在两个方向(例如向内和向外)实现间隙。本文公开的示例不需要额外的间隙余量来实现像传统ACC***那样的最大瞬时闭合或热转子条件。因为没有用于瞬时闭合或热转子条件的额外余量，本文公开的示例提供了对更紧密间隙和更好的EGT控制的显著比油耗(SFC)的改进。

在本文公开的示例中，用于压电材料的致动器可以提供具有紧凑和简单压电堆叠的各种设计空间，同时提供与传统ACC相同的高机械力。本文公开的示例提出了三种不同的机械设计配置，用于如何堆叠和定位压电材料：(1)高压涡轮机(HPT)壳体或压缩机壳体的外部；(2)悬架钩的内部；以及(3)具有弹簧的悬架钩内部。示例性第一机械设计配置包括外部堆叠压电致动器，其由施加的电场产生线性位移。由于压电致动器位于壳体(例如HPT壳体、压缩机壳体等)外部，因此第一机械设计配置具有便于维护和更换部件的优点，然而，其也包括壳体的密封问题。由于压电堆叠位于壳体外部，第一机械设计配置在低温条件下保护压电材料，从而减少了对压电材料温度限制的考虑。

示例性第二机械设计配置包括内部堆叠压电致动器，在壳体下方的悬架钩上应用两个致动器。压电堆叠定位在悬架钩的上表面和下表面上，以实现更精确的调节，第二机械设计配置相对地减少了第一机械设计配置中对重新密封的考虑。然而，与第一机械设计配置相比，第二机械设计配置不便于维护或更换部件。第三机械设计配置包括壳体下方悬架钩上的两个致动器。致动器包括在悬架钩的上表面上的压电材料的内部堆叠和在悬架钩的下表面上的弹簧。除包括弹簧外，第三机械设计配置与第二机械设计配置相似。第三机械设计配置所需的压电材料堆叠的成本较低，但可能会导致调节精度的不确定。与第一机械设计配置相比，第三机械设计配置在维护或更换部件方面也有缺点。

某些示例提供了一种发动机控制器，称为全权限数字发动机(或电子设备)控制(FADEC)。FADEC包括数字计算机，称为电子发动机控制器(EEC)或发动机控制单元(ECU)以及控制飞行器发动机性能方面的相关附件。FADEC可用于各种发动机，诸如活塞发动机、喷气发动机、其他飞行器发动机等。在某些示例中，EEC/ECU与FADEC分开提供，允许飞行员和/或其他操作员进行手动超控(override)或干预。

在本文公开的示例中，发动机控制器接收与飞行条件(例如，空气密度、节流阀杆部位置、发动机温度、发动机压力等)相关的多个输入变量的值。发动机控制器使用飞行条件数据计算发动机操作参数，诸如燃料流量、定子轮叶位置、排气阀位置等。发动机操作参数可由发动机控制器使用，以控制压电致动器的操作来调节涡轮发动机中的叶片末端间隙。

现将详细参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。通过对本发明的解释而不是对本发明的限制来提供每个示例。实际上，本领域技术人员显然可以在不脱离本发明的范围或精神的情况下对本发明进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一实施例一起使用以产生又一实施例。因此，本发明旨在涵盖在所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变化。

图1是传统涡轮风扇式燃气涡轮发动机100(“涡轮风扇100”)的截面示意图。如图1所示，涡轮风扇100限定了贯穿其延伸的纵向或轴向中心线轴线102，供参考。一般来说，涡轮风扇100可包括设置在风扇区段106下游的核心涡轮或燃气涡轮发动机104。

核心涡轮104通常包括基本管状的外壳108，外壳108限定环形入口110。外壳108可由单个壳体或多个壳体形成。外壳108以串行流动关系包绕具有增压器或低压压缩机112(“LP压缩机112”)和高压压缩机114(“HP压缩机114”)的压缩机区段、燃烧区段116、具有高压涡轮118(“HP涡轮118”)和低压涡轮120(“LP涡轮120”)的涡轮区段，以及排气区段122。高压轴或线轴124(“HP轴124”)驱动地连HP涡轮118和HO压缩机114。低压轴或线轴126(“LP轴126”)驱动地连接LP涡轮120和LP压缩机112。LP轴126还可以联接到风扇区段106的风扇线轴或轴128。在一些示例中，LP轴126可以直接联接到风扇轴128(即，直接驱动配置)。在可选配置中，LP轴126可经由减速齿轮130联接至风扇轴128(即，间接驱动或齿轮驱动配置)。

如图1所示，风扇区段106包括多个风扇叶片132，多个风扇叶片132联接至风扇轴128并从风扇轴128径向向外延伸。环形风扇壳体或机舱134周向包绕风扇区段106和/或核心涡轮104的至少一部分。机舱134由多个周向间隔开的出口导向轮叶136相对于核心涡轮104支撑。此外，机舱134的下游区段138能够包绕核心涡轮104的外部以在其间限定旁通气流通道140。

如图1所示，空气142在涡轮风扇100的操作期间进入涡轮风扇100的入口部分144。空气142的第一部分146流入旁通气流通道140，而空气142的第二部分148流入LP压缩机112的入口110。LP压缩机定子轮叶150和连接到LP轴126的LP压缩机转子叶片152的一个或多个顺序级逐渐压缩在流向HP压缩机114的途中流经LP压缩机112的空气142的第二部分148。接着，HP压缩机定子轮叶154和连接到HP轴124的HP压缩机转子叶片156的一个或多个顺序级进一步压缩流经HP压缩机114的空气142的第二部分148。这向燃烧区段116提供压缩空气158，其中，在燃烧区段116中，压缩空气158与燃料混合并燃烧以提供燃烧气体160。

燃烧气体160流过HP涡轮118，其中，HP涡轮定子轮叶162和连接到HP轴124的HP涡轮转子叶片164的一个或多个顺序级从燃烧气体160中提取第一部分动能和/或热能。该能量提取支撑HP压缩机114的操作。然后，燃烧气体160流过LP涡轮120，其中，LP涡轮定子轮叶166和联接到LP轴126的LP涡轮转子叶片168的一个或多个顺序级从中提取第二部分热能和/或动能。该能量提取使LP轴126旋转，从而支撑LP压缩机112的操作和/或风扇轴128的旋转。然后，燃烧气体160通过核心涡轮104的排气区段122离开核心涡轮104。

与涡轮风扇100一起，核心涡轮104在陆地用燃气涡轮、涡轮喷气发动机中用于类似的目和类似的环境，其中空气142的第一部分146与空气142的第二部分148的比率小于涡轮风扇中的比率，并且在无管道风扇发动机中，风扇区段106没有机舱134。在每个涡轮风扇、涡轮喷气发动机以及无管道发动机中，减速设备(例如减速齿轮箱130)可被包括在任何轴和线轴之间。例如，减速齿轮箱130可以设置在风扇区段106的LP轴126和风扇轴128之间。

图2是具有传统ACC***200的示例性燃气涡轮发动机的示意性截面图。ACC***200包括示例性主管205、示例性高压涡轮210、示例性低压涡轮215、示例性歧管220A，220B，220C、示例性凸缘225A、225B以及示例性中间环230A、230B。在图2所示的示例中，来自风扇(例如，来自风扇区段106)的空气进入主管205，其中主管205中的气流如图2中的箭头所示。在一些示例中，主管205的入口位于用于高压涡轮210的风扇(例如，图1的风扇区段106)或压缩机(例如，图1的HP压缩机114)的上游。在一些示例中，ACC***200可应用于压缩机(例如，图1的HP压缩机114和LP压缩机112)和低压涡轮215。主管205将空气从风扇输送到歧管220A、220B、220C。歧管220A、220B、220C将来自风扇的空气均匀地分布到高压涡轮210和低压涡轮215。在一些示例中，高压涡轮210基本上类似于HP涡轮118，而低压涡轮215基本上类似于LP涡轮120。凸缘225A、225B以及中间环230A、230B连接到高压涡轮210壳体和低压涡轮215壳体的外表面。凸缘225A、225B以及中间环230A、230B被配置成响应于温度的变化(例如，由来自歧管220A、220B、220C的空气导致的温度的变化)而径向向内收缩和/或径向向外膨胀。在一些示例中，至少一些空气被引导以冲击凸缘225A、225B以及中间环230A、230B的表面。在一些示例中，凸缘225A、225B和中间环230A、230B的向内收缩和向外膨胀能够改变高压涡轮210和低压涡轮215中的叶片末端间隙。

图3是用于图1的示例性燃气涡轮发动机100的现有ACC***300的示意性截面图。现有ACC***300包括壳体305、导向钩310A，310B、悬架315、护罩320以及叶片325。在图3所示的示例中，壳体305是围绕HP涡轮118、LP涡轮120和/或压缩机(例如，图1的HP压缩机114和LP压缩机112)的壳体。壳体305包括导向钩310A、310B，其中导向钩310A、310B将壳体305连接到悬架315。悬架315连接到护罩320。

在图3所示的示例中，现有ACC***300确定护罩320和叶片325之间的间隙。在现有ACC***300中的箭头330A-330D代表来自图2示例的主管205和歧管220A、220B、220C的冷却气流。现有ACC***300控制护罩320仅在一个方向上的移动(例如，向内朝向叶片325)。现有ACC***300使用来自压缩机或风扇的冷却气流来冷却壳体305。壳体305在被气流冷却时收缩(例如，向内移动)。壳体305使悬架315和护照320向内朝向叶片325移动。现有ACC***300不能移动壳体305、悬架315和护罩320以进行膨胀。例如，ACC***300不能使壳体305膨胀(例如，向外移动)以增加护罩320和叶片325之间的间隙。在这些示例中，现有ACC***300等待护罩320和叶片325之间的间隙打开(例如，增大)。现有ACC***300不提供护罩320和叶片325之间的间隙的双向控制。

在一些示例中(例如，图3的现有ACC***300)，ACC***引导发动机壳体周围的气流以控制壳体和叶片末端之间的间隙。例如，ACC***控制从压缩机或风扇到壳体305的冷却气流(在图3中用箭头330A-330D表示)。在一些示例中，ACC***将分别来自压缩机和旁通管道(包含绕过发动机核心的涡轮风扇气流)的冷热空气混合至所需温度。在一些示例中，ACC***有助于保持和调节现有ACC***中发动机壳体和叶片末端之间的间隙。在现有ACC***(例如，图3的现有ACC***300)中，发动机壳体(例如，壳体305)周围的冷却气流通过控制壳体的热膨胀和收缩来调节间隙。在一些示例中，ACC***控制冷却气流以使涡轮发动机壳体收缩或膨胀。例如，现有ACC***300将冷却气流引导至壳体305以使壳体305收缩，并限制到壳体305的冷却气流以使壳体305膨胀。ACC***控制冷却气流以调节间隙，从而补偿在涡轮发动机的叶片中的任何变化。在一些示例中，ACC***由涡轮发动机中的控制器(例如FADEC)控制。FADEC向ACC***发送电控制信号，以向ACC***发送信号以调节气流，从而控制壳体热膨胀。ACC***最终控制冷却气流的量以管理涡轮发动机壳体温度，从而调节叶片末端间隙。

图4A和4B是根据本文公开的教导的ACC***400的示例的示意性截面图。图4A的示例性ACC***400包括致动器405、杆部410、密封件415、壳体420、悬架430、护罩435以及叶片440。例如，致动器405包括多层压电堆叠450。图4A的示例性ACC***400包括在护罩435和叶片440之间的开口间隙455。

图4B示出了ACC***460的可选实施例。图4B的示例ACC***460包括图4A的致动器405、杆部410、密封件415、壳体420、悬架430、护罩435以及叶片440。图4B的致动器405包括多层压电堆叠450，其在径向方向上膨胀(或伸长)和在轴向方向上收缩。图4B的ACC***460包括护罩435和叶片440之间的紧密间隙465。在本文公开的示例中，壳体420包括导向钩425A、425B，其中导向钩425A、425B将壳体420连接到悬架430。悬架430连接到护罩435。

在图4A和4B所示的示例中，致动器405位于壳体420的外部。在一些示例中，壳体420是围绕高压涡轮(例如，图1的HP涡轮118)、低压涡轮(例如，图1的LP涡轮120)和/或压缩机(例如，图1的HP压缩机114和LP压缩机112)的壳体。在一些示例中，致动器405定位在壳体420的外部防止材料温度限制影响致动器405。例如，如果致动器405位于壳体420内部，则在高压涡轮(诸如图1的HP涡轮118)中的热气体温度可能导致致动器405的材料限制。在示例性ACC***400和460中，致动器405包括压电材料450的多层堆叠。在一些示例中，压电材料450的多层堆叠的压电材料包括石英、黄玉等。然而，可以附加地和/或可选地包括产生线性位移的其他压电材料或其他材料，诸如形状记忆合金(SMA)材料等。在一些示例中，致动器405和压电材料450的多层堆叠定位在壳体420的外部有助于在寒冷条件下保持压电材料，而无需考虑温度限制。例如，致动器405和压电材料450的多层堆叠的位置提供了便于维护和部件更换的优点。

在图4A和4B所示的示例中，压电材料450的多层堆叠连接到杆部410。杆部410通过壳体420连接到悬架430。由于致动器405和压电材料450的多层堆叠定位在壳体420的外部，杆部410***壳体以连接到压电材料450的多层堆叠和悬架430。在一些示例中，用于杆部410***穿过的壳体420中的开口会引入穿过壳体420的可能泄漏。在这样的示例中，杆部410由密封部415围绕，以密封壳体420中杆部410***穿过的开口。

在图4A和4B所示的示例中，压电材料450的多层堆叠由由示例性控制器产生的电信号来产生杆部410的线性位移。在图7中示出了生成电信号的控制器的示例性实施方式，下文将进一步详细描述。在一些示例中，杆部410使用由压电材料450的多层堆叠产生的线性位移来移动悬架430。在所示示例中，悬架430和护罩435被连接并一起移动。因此，在所示示例中，杆部410使用由压电材料450的多层堆叠产生的线性位移来移动悬架430和护罩435。在一些示例中，ACC***400包括护罩435，而没有悬架430。在这样的示例中，杆部410使用由压电材料450的多层堆叠产生的线性位移来移动护罩435。在一些示例中，通过在压电材料450的多层堆叠中增加更多层压电材料来增加线性位移的范围。例如，在压电材料450的多层堆叠中增加层，可增加ACC***的径向移动范围和肌肉能力。

在图4A所示的示例中，ACC***400具有开口间隙，由护罩435和叶片440之间的开口间隙455表示。致动器405中所包括的压电材料450的多层堆叠控制开口间隙455。在ACC***400中，致动器405从示例性控制器接收第一电信号，并且致动器405将第一电信号提供给压电材料450的多层堆叠。第一电信号导致压电材料450的多层堆叠的线性位移(例如，如在图4A示例中所示出的，压电材料450的多层堆叠中的每个堆叠都是长而薄的)。压电材料450的多层堆叠的线性位移使杆部410向上移动(例如，远离叶片440)。杆部410向上移动悬架430和护罩435(例如，远离叶片440)，这增加了开口间隙455。

示例性ACC***460包括紧密间隙，由图4B的护罩435和叶片440之间的紧密间隙465所示。致动器405中所包括的压电材料450的多层堆叠控制紧密间隙465。在ACC***460中，致动器405从示例性控制器接收第二电信号，并且致动器405将第二电信号提供给压电材料450的多层堆叠。第二电信号导致压电材料450的多层堆叠的线性位移(例如，如在图4B示例中所示出的，压电材料450的多层堆叠中的每个堆叠都是短而厚的)。压电材料450的多层堆叠的线性位移向下(例如，朝向叶片440)移动杆部410。杆部410向下(例如朝向叶片440)移动悬架430和护罩435，这减小了紧密间隙465。

在图4A和4B所示的示例中，致动器405在两个方向上(例如收缩和膨胀)调节间隙。致动器405能够安装用于单个护罩(例如，护罩435)、部分护罩组(例如，三个护罩组、五个护罩组等)或涡轮中的整个护罩组(例如，围绕壳体420的360度内表面的护罩)。

图5A和5B是根据本文公开的教导的ACC***500的第二示例性实施方式的示意性截面图。图5A的示例性ACC***500包括壳体505、导向钩510A，510B、致动器515、致动器520、悬架525、护罩530以及叶片535。致动器515包括压电材料540的多层堆叠和压电材料545的多层堆叠。致动器520包括压电材料550的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠。ACC***500包括在护罩530和叶片535之间的开口间隙560。图5B的示例性ACC***570包括图5A的壳体505、导向钩510A，510B、致动器515、致动器520、悬架525、护罩530以及叶片535。图5B的致动器515包括压电材料540的多层堆叠和压电材料545的多层堆叠。图5B的致动器520包括压电材料550的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠。示例性ACC***570包括护罩530和叶片535之间的紧密间隙575。壳体505包括导向钩510A、510B，其中导向钩510A、510B将致动器515和致动器520连接到悬架525。悬架525连接到护罩530。

在图5A和5B所示的示例中，致动器515位于壳体505下方，在导向钩510A上，致动器520位于壳体505下方，在导向钩510B上。在一些示例中，壳体505是围绕高压涡轮(例如，图1的HP涡轮118)、低压涡轮(例如，图1的LP涡轮120)或压缩机(例如，图1的HP压缩机114和LP压缩机112)的壳体。在一些示例中，将致动器515和致动器520定位在壳体505下方，分别减少了如上所述的在图4A和4B的示例性ACC***400和460中普遍存在的密封问题。然而，致动器515和致动器520的位置阻碍了用于维护和部件更换的简易性。在所示出的示例性ACC***500和ACC***570中，致动器515包括压电材料540的多层堆叠和压电材料545的多层堆叠。在所示出的示例性ACC***500和ACC***570中，致动器520包括压电材料550的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠。在一些示例中，压电材料540、545、550、555的多层堆叠的压电材料可以包括石英、黄玉等。然而，可以附加地和/或可选地包括产生线性位移的其他压电材料或其他材料，诸如形状记忆合金(SMA)材料等。

在图5A和5B所示的示例中，悬架525延伸到致动器515和致动器520中。压电材料540、545、550、555的多层堆叠连接到悬架525延伸部。压电材料540的多层堆叠连接到致动器515中的悬架525延伸部的顶表面。压电材料545的多层堆叠连接到致动器515中的悬架525延伸部的底表面。压电材料550的多层堆叠连接到致动器520中的悬架525延伸部的顶表面。压电材料555的多层堆叠连接到致动器520中的悬架525延伸部的底表面。

在图5A和5B所示的示例中，压电材料540、545、550、555的多层堆叠由由示例性控制器生成的电信号来产生悬架525的线性位移。在图7中示出了生成电信号的示例性控制器，下面将进一步详细描述。在图5A和5B示例中，悬架525和护罩530被连接并一起移动。因此，悬架525使用由压电材料540、545、550、555的多层堆叠产生的线性位移来移动护罩530。在一些示例中，ACC***500包括护罩530，而没有悬架525。在这样的示例中，护罩530使用由压电材料540、545、550、555的多层堆叠产生的线性位移来移动。压电材料540、545、550、555的多层堆叠定位在致动器515和致动器520中的悬架525延伸部的顶表面和底表面，以精确地调节线性位移。在一些示例中，通过向压电材料540、545、550、555的多层堆叠中增加更多层压电材料来增加线性位移的范围。例如，在压电材料540、545、550、555的多层堆叠中增加的层越多，ACC***的径向移动范围和肌肉能力就越大。

示例性ACC***500具有开口间隙，由护罩530和叶片535之间的开口间隙560表示。压电材料540、545、550、555的多层堆叠控制开口间隙560。在ACC***500中，致动器515和致动器520从示例性控制器接收第一电信号。致动器515向压电材料540的多层堆叠提供第一电信号，致动器520向压电材料550的多层堆叠提供第一电信号。第一电信号导致压电材料540的多层堆叠的线性位移(例如，如在图5A示例中所示出的，压电材料540的多层堆叠中的每个堆叠都是长而薄的)和压电材料550的多层堆叠(例如，如在图5A示例中所示出的，压电材料550的多层堆叠中的每个堆叠都是长而薄的)。

在ACC***500中，致动器515和致动器520从示例性控制器接收第二电信号。在一些示例中，致动器515在给定的传输延迟的同时或基本同时(例如，并行)接收第一电信号和第二电信号。致动器515向压电材料545的多层堆叠提供第二电信号，致动器520向压电材料555的多层堆叠提供第二电信号。第二电信号导致压电材料545的多层堆叠的线性位移(例如，如在图5A示例中所示出的，压电材料545的多层堆叠中的每个堆叠都是短而厚的)和压电材料555的多层堆叠(例如，如在图5A示例中所示出的，压电材料555的多层堆叠中的每个堆叠都是短而厚的)。压电材料540、545、550、555的多层堆叠的线性位移向上(例如，远离叶片535)移动悬架525和护罩530，这增大了开口间隙560。

在图5B示例中，ACC***570具有紧密间隙，由护罩530和叶片535之间的紧密间隙575表示。压电材料540、545、550、555的多层堆叠控制紧密间隙575。在ACC***570中，致动器515和致动器520从示例性控制器接收第三电信号。致动器515向压电材料540的多层堆叠提供第三电信号，致动器520向压电材料550的多层堆叠提供第三电信号。第三电信号导致压电材料540的多层堆叠的线性位移(例如，如在图5B示例中所示出的，压电材料540的多层堆叠中的每个堆叠都是短而厚的)和压电材料550的多层堆叠(例如，如在图5B示例中所示出的，压电材料550的多层堆叠中的每个堆叠都是短而厚的)。

在ACC***570中，致动器515和致动器520从示例性控制器接收第四电信号。在一些示例中，致动器520在给定的传输延迟的同时或基本同时(例如，并行)接收第三电信号和第四电信号。致动器515向压电材料545的多层堆叠提供第四电信号，致动器520向压电材料555的多层堆叠提供第四电信号。第四电信号导致压电材料545的多层堆叠的线性位移(例如，如在图5B示例中所示出的，压电材料545的多层堆叠中的每个堆叠都是长而薄的)和压电材料555的多层堆叠(例如，如在图5B示例中所示出的，压电材料555的多层堆叠中的每个堆叠都是长而薄的)。压电材料540、545、550、555的多层堆叠的线性位移使悬架525和护罩530向下(例如，朝向叶片535)移动，这减小了紧密间隙575。

在图5A和5B所示的示例中，致动器515和致动器520在两个方向(例如收缩和膨胀)上调节护罩530和叶片535之间的间隙。致动器515和致动器520能够安装用于单个护罩(例如，护罩530)、部分护罩组(例如，三个护罩组、五个护罩组等)或涡轮中的整个护罩组(例如，围绕壳体505的360度内表面的护罩)。

图6A和6B是根据本文公开的教导的ACC***600、670的第三示例性实施方式的示意性截面图。图6A的示例性ACC***600包括示例性壳体605、示例性导向钩610A，610B、示例性致动器615、示例性致动器620、示例性悬架625、示例性护罩630以及示例性叶片635。致动器615包括示例性压电堆叠640和示例性弹簧645。致动器620包括示例性压电堆叠650和示例性弹簧655。ACC***600包括护罩630和叶片635之间的示例性间隙660。图6B的示例性ACC***670包括图6A的壳体605、导向钩610A，610B、致动器615、致动器620、悬架625、护罩630以及叶片635。图6B的致动器615包括压电堆叠640和弹簧645。图6B的示例性致动器620包括压电堆叠650和弹簧655。ACC***670包括护罩630和叶片635之间的示例性间隙675。

在图6A和6B所示的示例中,致动器615位于壳体605下方，在导向钩610A上，致动器620位于壳体605下方，在导向钩610B上。在一些示例中，壳体605是围绕高压涡轮(例如，图1的HP涡轮118)、LP涡轮(例如，图1的LP涡轮120)或压缩机(例如，图1的HP压缩机114和LP压缩机112)的壳体。在一些示例中，将致动器615和致动器620定位在壳体605下方，分别减少了如上所述的在图4A和4B的示例例ACC***400和460中普遍存在的密封问题。然而，致动器615和致动器620的位置阻碍了维护和部件更换的简易性。在示例性ACC***600和670中，致动器615包括压电材料640的多层堆叠和弹簧645。在示例性ACC***600和670中，致动器620包括压电材料650的多层堆叠和弹簧655。在一些示例中，压电材料640、650的多层堆叠的压电材料可以包括石英、黄玉等。然而，可以附加地和/或可选地包括产生线性位移的其他压电材料或其他材料，例如形状记忆合金(SMA)材料等。压电材料640的多层堆叠和压电材料650的多层堆叠各自接收控制电信号，以在ACC***600和670中操作。致动器615和致动器620包括弹簧645、655，而没有额外的压电材料的多层堆叠，因为弹簧降低了致动器615、620的控制复杂性(例如，包括弹簧645、弹簧655允许致动器615和致动器620各自只需接收一个电控制信号)。然而，与示例性ACC***500、570相比，示例性ACC***600、670中弹簧645、655可能导致线性位移调节的不确定性。

在图6A和6B所示的示例中，悬架625延伸到致动器615和致动器620中。压电材料640、650的多层堆叠和弹簧645、655连接到悬架625延伸部。压电材料640的多层堆叠连接到致动器615中的悬架625延伸部的顶表面。弹簧645连接到致动器615中的悬架625延伸部的底表面。压电材料650的多层堆叠连接到致动器620中的悬架625延伸部的顶表面。弹簧655连接到致动器620中的悬架625延伸部的底表面。

在图6A和6B所示的示例中，压电材料640、650的多层堆叠由由示例性控制器生成的电信号来产生悬架625的线性位移。在图7中示出了生成电信号的示例性控制器，下面将进一步详细描述。弹簧645、655基于压电材料640、650的多层堆叠的线性位移为悬架625延伸部的底表面提供负载。在图6A和6B所示的示例中，悬架625和护罩630被连接并一起移动。因此，悬架625使用由压电材料640、650的多层堆叠产生的线性位移来移动护罩630。在一些示例中，ACC***600包括护罩630，而没有悬架625。在这样的示例中，护罩630使用由压电材料640、650的多层堆叠产生的线性位移来移动。压电材料640、650的多层堆叠定位在致动器615和致动器620中的悬架625延伸部的顶表面上，以精确地调节线性位移。弹簧645、655定位在致动器615和致动器620中的悬架625延伸部的底表面上，以基于由压电材料640、650的多层堆叠产生的线性位移向悬架625提供弹簧负载。在一些示例中，通过在压电材料640、650的多层堆叠中增加更多层压电材料来增加线性位移的范围。例如，压电材料640、650的多层堆叠中增加的层越多，ACC***的径向移动范围和肌肉能力就越大。

在图6A所示的示例中，ACC***600具有开口间隙，由护罩630和叶片635之间的开口间隙660表示。压电材料640、650的多层堆叠控制开口间隙660。在ACC***600中，致动器615和致动器620从示例性控制器接收第一电信号。致动器615向压电材料640的多层堆叠提供第一电信号，致动器620向压电材料650的多层堆叠提供第一电信号。第一电信号导致压电材料640的多层堆叠的线性位移(如在图6A示例中所示出的，压电材料640的多层堆叠中的每个堆叠是长而薄的)和压电材料650的多层堆叠(如在图6A示例中所示出的，压电材料650的多层堆叠中的每个堆叠都是长而薄的)。弹簧645、655提供弹簧负载以匹配压电材料640、650的多层堆叠的线性位移。例如，弹簧645、655延伸以提供与压电材料640、650的多层堆叠的线性位移的变化相匹配的负载。压电材料640、650的多层堆叠的线性位移和来自弹簧645、655的负载向上(例如，远离叶片635)移动悬架625和护罩630，这增加了开口间隙660。

在图6B所示的示例中，ACC***670具有紧密间隙，由护罩630和叶片635之间的紧密间隙675表示。压电材料640、650的多层堆叠和弹簧645、655控制紧密间隙675。在ACC***670中，致动器615和致动器620从示例性控制器接收第二电信号。致动器615向压电材料640的多层堆叠提供第二电信号，致动器620向压电材料650的多层堆叠提供第二电信号。第二电信号导致压电材料640的多层堆叠的线性位移(例如，如在图6B示例中所示出的，压电材料640的多层堆叠中的每个堆叠都是短而厚的)和压电材料650的多层堆叠(例如，如在图6B示例中所示出的，压电材料650的多层堆叠中的每个堆叠都是短而厚的)。弹簧645、655提供弹簧负载以匹配压电材料640、650的多层堆叠的线性位移。例如，弹簧645、655压缩以提供与压电材料640、650的多层堆叠的线性位移的变化相匹配的负载。压电材料640、650的多层堆叠的线性位移和来自弹簧645、655的负载向下(例如，朝向叶片635)移动悬架625和护罩630，这减小了紧密间隙675。

在图6A和6B所示的示例中，致动器615和致动器620在两个方向(例如收缩和膨胀)上调节护罩630和叶片635之间的间隙。致动器615和致动器620可以安装用于单个护罩(例如，护罩630)、部分护罩组(例如，三个护罩组、五个护罩组等)或涡轮中的整个护罩组(例如，围绕壳体605的360度内表面的护罩)。

图7是根据本文公开的示例性ACC***400-670的示例性控制器700的框图。在图7中，控制器700可以是全权限数字发动机控制(FADEC)单元、发动机控制单元(ECU)、电子发动机控制(EEC)单元等，或任何其他类型的数据采集和/或控制计算设备、处理器平台(例如，基于处理器的计算平台)等。控制器700与示例性发动机传感器710通信。控制器700包括示例性传感器处理器720和示例性致动器控制器730。

在图7所示的示例中，控制器700接收与飞行条件有关的多个输入变量的值(例如，空气密度、节流阀杆部位置、发动机温度、发动机压力、直接间隙测量值、间接间隙测量值等)。控制器700从发动机传感器710接收飞行条件数据。发动机传感器710可以安装在燃气涡轮发动机100上和/或定位在飞行器的其他位置(例如机翼上、驾驶舱中、主舱中、发动机舱中、货物中等)。控制器700和发动机传感器710之间的通信例如可以是单向通信和/或双向通信。控制器700使用飞行条件数据计算发动机操作参数，诸如燃料流量、定子轮叶位置、排气阀位置等。

在图7所示的示例中，传感器处理器720从示例性发动机传感器710获得传感器数据。传感器数据包括从燃气涡轮发动机100获得的飞行条件数据。传感器处理器720基于来自发动机传感器710的传感器数据监控发动机条件。例如，传感器处理器720可以计算和监控燃料流量、定子轮叶位置、排气阀位置等。在一些示例中，传感器处理器720基于由获得的飞行条件数据确定的发动机条件来确定涡轮壳体是否正在膨胀或收缩。在图7所示的示例中，致动器控制器730产生电信号给ACC***的致动器。在一些示例中，致动器控制器730基于来自传感器处理器720的结果生成电控制信号到ACC***400-670的致动器。

对于图4A和4B各自的示例性ACC***400和460，致动器控制器730产生第一电流并经由第一电信号将第一电流发送到位于致动器405中的压电材料450的多层堆叠。在一些示例中，当传感器处理器720确定涡轮壳体正在膨胀时，致动器控制器730向致动器405发送第一电流。在一些示例中，第一电流导致压电材料450的多层堆叠的线性位移，该线性位移朝向叶片440移动护罩435(类似于图4B的示例性ACC***460)。然而，针对由传感器处理器720确定的附加的和/或可选的飞行条件(例如，除了指示涡轮壳体膨胀的那些飞行条件之外的飞行条件)，致动器控制器730可将第一电流发送至致动器405。在其他示例中，致动器控制器730产生第二电流并经由第二电信号将第二电流发送至位于致动器405中的压电材料450的多层堆叠。在一些示例中，当传感器处理器720确定涡轮壳体正在收缩时，致动器控制器730向致动器405发送第二电流。在一些示例中，第二电流导致压电材料450的多层堆叠的线性位移，该线性位移远离叶片440移动护罩435(类似于图4A的示例性ACC***400)。然而，针对由传感器处理器720确定的附加的和/或可选的飞行条件(例如，除了指示涡轮壳收缩的那些飞行条件之外的飞行条件)，致动器控制器730可将第二电流发送至致动器405。

对于图5A和5B的各自示例性ACC***500和570，致动器控制器730产生第一电流，并经由第一电信号将第一电流分别发送到位于致动器515和致动器520中的压电材料540的多层堆叠和压电材料550的多层堆叠。致动器控制器730还产生第二电流，并经由第二电信号将第二电流分别发送到位于致动器515和致动器520中的压电材料545的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠。在一些示例中，当传感器处理器720确定涡轮壳体正在膨胀时，致动器控制器向致动器515和致动器520发送第一电流和第二电流。在一些示例中，第一电流导致压电材料540的多层堆叠和压电材料550的多层堆叠的第一线性位移。在一些示例中，第二电流导致压电材料545的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠的第二线性位移。在一些示例中，第二线性位移与第一线性位移相反。例如，如果第一线性位移是压电材料540的多层堆叠和压电材料550的多层堆叠的长度增加和厚度减少，则第二线性位移是压电材料545的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠的长度减少和厚度增加。第一线性位移和第二线性位移朝向叶片535移动护罩530(类似于图5B的示例性ACC***)。然而，针对由传感器处理器720确定的附加的和/或可选的飞行条件(例如，除了指示壳体收缩的那些飞行条件之外的飞行条件)，致动器控制器730可以将第一电流和第二电流发送到致动器515和致动器520。

在其他示例中，致动器控制器730生成第三电流，并经由第三电信号将第三电流发送到压电材料540的多层堆叠和压电材料550的多层堆叠。致动器控制器730还产生第四电流，并经由第四电信号将第四电流发送至压电材料545的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠。在一些示例中，当传感器处理器720确定壳体正在收缩时，致动器控制器向致动器515和致动器520发送第三电流和第四电流。在一些示例中，第三电流导致压电材料540的多层堆叠和压电材料550的多层堆叠的第三线性位移。在一些示例中，第四电流导致压电材料545的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠的第四线性位移。在一些示例中，第四线性位移与第三线性位移相反。例如，如果第三线性位移是压电材料540的多层堆叠和压电材料550的多层堆叠的长度减小和厚度增加，则第四线性位移是压电材料545的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠的长度增加和厚度减小。第三线性位移和第四线性位移使护罩530朝向叶片535移动(类似于图5A的示例性ACC***500)。然而，针对由传感器处理器720确定的附加的和/或可选的飞行条件(例如，除了指示壳体收缩的那些飞行条件之外的飞行条件)，致动器控制器730可将第三电流和第四电流发送至致动器515和致动器520。

对于图6A和6B的示例性ACC***600和670，致动器控制器730产生第一电流，并经由第一电信号将第一电流分别发送到位于致动器615和致动器620中的压电材料640的多层堆叠和压电材料650的多层堆叠。在一些示例中，当传感器处理器720确定壳体正在膨胀时，致动器控制器730向致动器615和致动器620发送第一电流。在一些示例中，第一电流导致压电材料640的多层堆叠和压电材料650的多层堆叠的线性位移，压电材料650使护罩630朝向叶片635移动(类似于图6B的示例性ACC***670)。然而，针对由传感器处理器720确定的附加的和/或可选的飞行条件(例如，除了指示壳体膨胀的那些飞行条件之外的飞行条件)，致动器控制器730可将第一电流发送至致动器615和致动器620。在一些示例中，致动器控制器730产生第二电流，并经由第二电信号将第二电流分别发送到位于致动器615和致动器620中的压电材料640的多层堆叠和压电材料650的多层堆叠。在一些示例中，当传感器处理器720确定壳体正在收缩时，致动器控制器730向致动器615和致动器620发送第二电流。在一些示例中，第二电流导致压电材料640的多层堆叠和压电材料650的多层堆叠的线性位移，该线性位移使护罩630远离叶片635移动(类似于图6A的示例性ACC***600)。然而，针对由传感器处理器720确定的附加的和/或可选的飞行条件(例如，除了指示涡轮壳体收缩的那些飞行条件之外的飞行条件)，致动器控制器730可将第二电流发送至致动器615和致动器620。

虽然实现图7的控制器700的示例性方式在图8、9和10中示出，但是图8、9和10中所示的一个或多个元件、工艺和/或设备可以以任何其他方式合并、拆分、重新安排、省略、消除和/或实施。此外，示例性传感器处理器720、示例性致动器控制器725和/或更普遍地，图7的示例性控制器700可以通过硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。因此，例如，任何示例性传感器处理器720、示例性致动器控制器725和/或更普遍地，示例性控制器700可以由模拟或数字电路、逻辑电路、可编程处理器、可编程控制器、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)和/或现场可编程逻辑器件(FPLD)中的一个或多个实现。当读取本专利的任何设备或***权利要求以覆盖纯软件和/或固件实施方式时，示例性传感器处理器720和/或示例性致动器控制器725中的至少一个在此明确地定义为包括非暂时性计算机可读存储设备或存储盘，诸如存储器、压缩盘等，包括软件和/或固件。此外，除了或替代图8、9以及10所示的那些元件、工艺和/或设备，图7的示例性控制器700可以包括一个或多个元件、工艺和/或设备，和/或包括任何或所有所示元件、工艺以及设备中的一个以上。如本文所使用的，短语“通信”(包括其变型)包括直接通信和/或通过一个或多个中间部件的间接通信，并且不需要直接物理(例如，有线)通信和/或固定通信，而是附加地包括周期性间隔、预定间隔、非周期性间隔和/或一次性事件的选择性通信。

图8、9和10中示出了用于实现图7的控制器700的代表示例性硬件逻辑、机器可读指令、硬件实施的状态机和/或其任意组合的流程图。机器可读指令可以是由计算机处理器和/或处理器电路(诸如下面结合图11讨论的示例性处理器平台1200中所示的处理器1212)执行的一个或多个可执行程序或可执行程序的一部分。该程序可以在存储在诸如CD-ROM、软盘、硬盘驱动器或与处理器1212相关联的存储器上的非暂时性计算机可读存储介质上的软件来实现，但是整个程序和/或其部分可以可选地由除处理器1212之外的设备来执行和/或以固件或专用硬件来实现。此外，尽管参考图8、9、和10中所示的流程图描述了示例性程序。也可以使用实施示例性控制器700的许多其他方法。例如，可以改变各框的执行顺序，和/或可以改变、消除或组合所描述的一些框。附加地或可选地，可以通过一个或多个硬件电路(例如，分立和/或集成模拟和/或数字电路、FPGA、ASIC、比较器、运算放大器(op-amp)、逻辑电路等)来实现任何或所有框，所述硬件电路被构造成在不执行软件或固件的情况下执行相应的操作。处理器电路可以分布在不同的网络位置和/或本地一个或多个设备(例如，单台机器中的多核处理器、分布在服务器架构上的多个处理器等)。

本文描述的机器可读指令可以以压缩格式、加密格式、分段格式、编译格式、可执行格式、封装格式等中的一种或多种存储。如本文所述的机器可读指令可存储为数据或数据结构(例如，指令的部分、代码、代码表示等)，其可用于创建、制造和/或产生机器可执行指令。例如，机器可读指令可以被分割并存储在一个或多个存储设备和/或位于网络或网络集合的相同或不同位置(例如，在云中、在边缘设备中等)的计算设备(例如，服务器)上。机器可读指令可要求安装、修改、适配、更新、组合、补充、配置、解密、解压、解包、分发、重新分配、编译等中的一个或多个，以便使它们可由计算设备和/或其他机器直接可读、可解析和/或可执行。例如，机器可读指令可以存储在多个部分中，这些部分被单独压缩、加密并存储在分离的计算设备上，其中当被解密、解压和组合时，这些部分形成一组可执行指令，这些可执行指令实现一个或多个功能，这些功能可以一起形成诸如本文所述的程序。

在另一示例中，机器可读指令可以在它们可被处理器电路读取的状态下被存储，但需要增加库(例如，动态链接库(DLL))、软件开发套件(SDK)、应用编程接口(API)等，以便在特定计算设备或其他设备上执行指令。在另一示例中，在机器可读指令和/或相应程序可以全部或部分地执行之前，可能需要配置机器可读指令(例如，存储的设置、数据输入、记录的网络地址等)。因此，如本文中所使用的，机器可读介质可包括机器可读指令和/或程序，而不管机器可读指令和/或程序在存储时或以其他方式在静止或传输时的特定格式或状态。

此处描述的机器可读指令可以由任何过去、现在或将来的指令语言、脚本语言、编程语言等表示。例如，机器可读指令可以使用以下任意语言来表示：C、C++、Java、C#、Perl、Python、JavaScript、HyperText标记语言(HTML)、结构化查询语言(SQL)、Swift等。

如上所述，图8、9和10可以使用存储在非暂时性计算机和/或机器可读介质上的可执行指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现，所述机器可读介质是诸如硬盘驱动器、闪存、只读存储器、压缩盘、数字多功能盘、高速缓存、随机存取存储器和/或其中以任何持续时间(例如，较长的时间段，永久、短暂、临时缓冲和/或缓存信息)存储信息的任何其他存储设备或存储盘。如本文所使用的，术语非暂时性计算机可读介质被明确定义为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘，并且不包括传播信号和不包括传输介质。

“包含”和“包括”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式术语。因此，每当权利要求采用任何形式的“包含”或“包括”(例如，包括、包含、具有等)作为前序或在任何种类的权利要求叙述内时，应当理解，附加元件、术语等可以存在而不会落在相应权利要求或叙述的范围之外。如本文所使用的，当短语“至少”用作例如权利要求的前序部分中的过渡术语时，它以与术语“包括”和“包括”相同的方式是开放式的。当以例如A、B和/或C的形式使用时，术语“和/或”指A、B、C的任何组合或子集，例如(1)仅A、(2)仅B、(3)仅C、(4)A与B、(5)A与C、(6)B与C和(7)A与B和C。如本文在描述结构、部件、项目、对象和/或事物的上下文中使用的，短语“A和B中的至少一个”意指包括(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B中的任一个的实施方式。类似地，如本文在描述结构、部件、项目、对象和/或事物的上下文中使用的，短语“A或B中的至少一个”意指包括(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B中的任一个的实施方式。如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的施行或执行的上下文中所使用的，短语“A或B中的至少一个”意指包括(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B中的任一个的实施方式。类似地，如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的施行或执行的上下文中所使用的，短语“A或B中的至少一个”意指包括(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B中的任何一个的实施方式。

如本文所使用的，单数引用(例如，“一”、“一个”、“第一”、“第二”等)不排除复数。本文中使用的术语“一”或“一个”实体是指该实体中的一个或多个。术语“一”(或“一个”)、“一个或多个”和“至少一个”可在此处互换使用。此外，虽然单独列出，但可以通过例如单个单元或处理器来实现多个装置、元件或方法动作。另外，虽然独立特征可以被包括在不同的示例或权利要求中，但是这些可能被组合，并且在不同的示例或权利要求中的包含并不意味着特征的组合是不可行的和/或有利的。

图8是表示机器可读指令的流程图，该机器可读指令被执行以结合图4A、图4B的示例性ACC***来实现图7的示例性控制器700。在框810处，图8的程序800开始执行，其中，示例性传感器处理器720从示例性发动机传感器710获得传感器数据。在一些示例中，传感器数据包括由发动机传感器710从发动机(例如，图1的燃气涡轮发动机100)获得的飞行条件数据。在一些示例中，传感器数据的飞行条件数据包括与飞行条件(例如，空气密度、节流阀杆部位置、发动机温度、发动机压力等)相关的多个输入变量的值。

在框815处，示例性传感器处理器720基于来自发动机传感器710的传感器数据监控发动机条件。例如，传感器处理器720可以使用传感器数据中包括的飞行条件数据来计算和监控燃料流量、定子轮叶位置、排气阀位置等。在框820处，示例性传感器处理器720确定壳体是否正在膨胀。在一些示例中，壳体是围绕形成涡轮发动机的一部分的高压涡轮(例如，图1的HP涡轮118)、低压涡轮(例如，图1的LP涡轮120)和/或压缩机(例如，图1的HP压缩机114和LP压缩机112)的壳体。在一些示例中，传感器处理器720基于由获得的飞行条件数据确定的发动机条件，确定壳体是否正在膨胀。如果示例性传感器处理器720确定壳体正在膨胀，则示例性程序800继续到框830，在框830处，示例性致动器控制器730将第一电流发送到压电材料的多层堆叠。如果示例性传感器处理器720确定壳体没有膨胀，则示例性程序800继续到框825，在框825处，示例性传感器处理器720确定壳体是否正在收缩。

在框825处，示例性传感器处理器720确定壳体是否正在收缩。在一些示例中，传感器处理器720基于由获得的飞行条件数据确定的发动机条件，确定壳体是否正在收缩。如果示例性传感器处理器720确定壳体正在收缩，则示例性程序800继续到框835，在框835处，示例性致动器控制器730将第二电流发送到压电材料的多层堆叠。如果示例性传感器处理器720确定壳体没有收缩，则示例性程序800返回到框810，在框810处，示例性传感器处理器720获得传感器数据。

在框830处，示例性致动器控制器730将第一电流发送到压电材料的多层堆叠。在一些示例中，致动器控制器730产生第一电流，并经由第一电信号将第一电流发送到位于图4A和4B的致动器405中的压电材料450的多层堆叠。在一些示例中，第一电流导致压电材料450的多层堆叠的线性位移，该线性位移使护罩435朝向叶片440移动(类似于图4B的示例性ACC***460)。在示例性致动器控制器730发送第一电流之后，程序800结束。

在框835处，示例性致动器控制器730将第二电流发送到压电材料的多层堆叠。在一些示例中，压电材料的多层堆叠与图4A、4B的压电材料450的多层堆叠基本相似。在一些示例中，致动器控制器730产生第二电流，并经由第二电信号将第二电流发送到位于致动器405中的压电材料450的多层堆叠。在一些示例中，第二电流导致压电材料450的多层堆叠的线性位移，该线性位移使护罩435远离叶片440移动(类似于图4A的示例性ACC***400)。在示例性致动器控制器730发送第二电流之后，程序800结束。

图9是表示机器可读指令的流程图，该机器可读指令被执行以结合图5A、图5B的示例性ACC***来实现图7的示例性控制器700。在框910处，程序900开始执行，其中，示例性传感器处理器720从示例性发动机传感器710获得传感器数据。在一些示例中，传感器数据包括由发动机传感器710从发动机(例如，图1的燃气涡轮发动机100)获得的飞行条件数据。在一些示例中，传感器数据的飞行条件数据包括与飞行条件(例如，空气密度、节流阀杆部位置、发动机温度、发动机压力等)相关的多个输入变量的值。

在框915处，示例性传感器处理器720基于来自发动机传感器710的传感器数据监控发动机条件。例如，传感器处理器720可以使用传感器数据中包括的飞行条件数据来计算和监控燃料流量、定子轮叶位置、排气阀位置等。在框920处，示例性传感器处理器720确定壳体是否正在膨胀。在一些示例中，壳体是围绕高压涡轮(例如，图1的HP涡轮118)、低压涡轮(例如，图1的LP涡轮120)或压缩机(例如，图1的HP压缩机114和LP压缩机112)的壳体。在一些示例中，传感器处理器720基于由获得的飞行条件数据确定的发动机条件，确定壳体是否正在膨胀。如果示例性传感器处理器720确定涡轮壳体正在膨胀，则示例性程序900继续到框930，在框930处，示例性致动器控制器730将第一电流发送到压电材料的第一多层堆叠和压电材料的第二多层堆叠。如果示例性传感器处理器720确定壳体没有膨胀，则示例性程序900继续到框925，在框925处，示例性传感器处理器720确定壳体是否正在收缩。

在框925处，示例性传感器处理器720确定壳体是否正在收缩。在一些示例中，传感器处理器720基于由获得的飞行条件数据确定的发动机条件，确定壳体是否正在收缩。如果示例性传感器处理器720确定壳体正在收缩，则示例性程序900继续到框940，在框940处，示例性致动器控制器730将第三电流发送到压电材料的第一多层堆叠和压电材料的第二多层堆叠。如果示例性传感器处理器720确定壳体没有收缩，则示例性程序900返回到框910，在框910处，示例性传感器处理器720获得传感器数据。

在框930处，示例性致动器控制器730将第一电流发送到压电材料的第一多层堆叠和压电材料的第二多层堆叠。在一些示例中，压电材料的第一多层堆叠与压电材料540的多层堆叠基本相似，压电材料的第二多层堆叠与压电材料550的多层堆叠基本相似。在一些示例中，致动器控制器730产生第一电流，并经由第一电信号将第一电流分别发送到位于致动器515和致动器520中的压电材料540的多层堆叠和压电材料550的多层堆叠。在一些示例中，第一电流导致压电材料540的多层堆叠和压电材料550的多层堆叠的第一线性位移。

在框935处，示例性致动器控制器730将第二电流发送到压电材料的第三多层堆叠和压电材料的第四多层堆叠。在一些示例中，压电材料的第三多层堆叠与压电材料的多层堆叠545基本相似，压电材料的第四多层堆叠与压电材料555的多层堆叠基本相似。在一些示例中，致动器控制器730产生第二电流，并经由第二电信号将第二电流分别发送到位于致动器515和致动器520中的压电材料545的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠。在一些示例中，第二电流导致压电材料545的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠的第二线性位移。在一些示例中，第二线性位移与第一线性位移相反。例如，如果第一线性位移是压电材料540的多层堆叠和压电材料550的多层堆叠的长度增加和厚度减小，则第二线性位移是压电材料545的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠的长度减小和厚度增加。虽然框930和935按顺序显示，但其可以并行执行。在示例性致动器控制器730将第二电流发送到压电材料的第三多层堆叠和压电材料的第四多层堆叠之后，程序900结束。

在框940处，示例性致动器控制器730将第三电流发送到压电材料的第一多层堆叠和压电材料的第二多层堆叠。在一些示例中，致动器控制器730产生第三电流，并经由第三电信号将第三电流发送到压电材料540的多层堆叠和压电材料550的多层堆叠。在一些示例中，第三电流导致压电材料540的多层堆叠和压电材料550的多层堆叠的第三线性位移。

在框945处，示例性致动器控制器730将第四电流发送到压电材料的第三多层堆叠和压电材料的第四多层堆叠。在一些示例中，致动器控制器730产生第四电流，并经由第四电信号将第四电流发送到压电材料545的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠。在一些示例中，第四电流导致压电材料545的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠的第四线性位移。在一些示例中，第四线性位移与第三线性位移相反。例如，如果第三线性位移是压电材料540的多层堆叠和压电材料550的多层堆叠的长度减小和厚度增加，则第四线性位移是压电材料545的多层堆叠和压电材料555的多层堆叠的长度增加和厚度减小。虽然框940和945在图9的示例中按顺序示出，但在某些示例中，其可以并行执行。在示例性致动器控制器730将第四电流发送到压电材料的第三多层堆叠和压电材料的第四多层堆叠之后，程序900结束。

图10是表示机器可读指令的流程图，该机器可读指令被执行以结合图6A、图6B的示例性ACC***600、670来实现图7的示例性控制器700。在框1010处，图10的程序1000开始执行，其中，示例性传感器处理器720从示例性发动机传感器710获得传感器数据。在一些示例中，传感器数据包括由发动机传感器710从发动机(例如，图1的燃气涡轮发动机100)获得的飞行条件数据。在一些示例中，传感器数据的飞行条件数据包括与飞行条件(例如，空气密度、节流阀杆部位置、发动机温度、发动机压力等)相关的多个输入变量的值。

在框1015处，示例性传感器处理器720基于来自发动机传感器710的传感器数据监控发动机条件。例如，传感器处理器720可以使用传感器数据中包括的飞行条件数据来计算和监控燃料流量、定子轮叶位置、排气阀位置等。在框1020处，示例性传感器处理器720确定壳体是否正在膨胀。在一些示例中，壳体是围绕涡轮发动机的高压涡轮(例如，图1的HP涡轮118)、低压涡轮(例如，图1的LP涡轮120)或压缩机(例如，图1的HP压缩机114和LP压缩机112)的壳体。在一些示例中，传感器处理器720基于由获得的飞行条件数据确定的发动机条件，确定壳体是否正在膨胀。如果示例性传感器处理器720确定壳体正在膨胀，则示例性程序1000继续到框1030，在框1030处，示例性致动器控制器730将第一电流发送到压电材料的第一多层堆叠和压电材料的第二多层堆叠。如果示例性传感器处理器720确定壳体没有膨胀，则示例性程序1000继续到框1025，在框1025处，示例性传感器处理器720确定壳体是否正在收缩。

在框1025处，示例性传感器处理器720确定壳体是否收缩。在一些示例中，传感器处理器720基于由获得的飞行条件数据确定的发动机条件，确定壳体是否正在收缩。如果示例性传感器处理器720确定壳体正在收缩，则示例性程序1000继续到框1035，在框1035处，示例性致动器控制器730将第二电流发送到压电材料的第一多层堆叠和压电材料的第二多层堆叠。如果示例性传感器处理器720确定壳体没有收缩，则示例性程序1000返回到框1010，在框1010处，示例性传感器处理器720获得传感器数据。

在框1030处，示例性致动器控制器730将第一电流发送到压电材料的第一多层堆叠和压电材料的第二多层堆叠。在一些示例中，压电材料的第一多层堆叠与压电材料640的多层堆叠基本相似，压电材料的第二多层堆叠与压电材料650的多层堆叠基本相似。在一些示例中，致动器控制器730产生第一电流，并经由第一电信号将第一电流分别发送到位于致动器615和致动器620中的压电材料640的多层堆叠和压电材料650的多层堆叠。在一些示例中，第一电流导致压电材料640的多层堆叠和压电材料650的多层堆叠的线性位移，该线性位移使护罩630朝向叶片635移动(类似于图6B的示例性ACC***670)。在示例性致动器控制器730发送第一电流之后，程序1000结束。

在框1035处，示例性致动器控制器730将第二电流发送到压电材料的第一多层堆叠和压电材料的第二多层堆叠。在一些示例中，致动器控制器730产生第二电流，并经由第二电信号将第二电流分别发送到位于致动器615和致动器620中的压电材料640的多层堆叠和压电材料650的多层堆叠。在一些示例中，第二电流导致压电材料640的多层堆叠和压电材料650的多层堆叠的线性位移，该线性位移使护罩630远离叶片635移动(类似于图6A的示例性ACC***600)。虽然框1030和1035按顺序显示，但其可以并行执行。在示例性致动器控制器730发送第二电流之后，程序1000结束。

图11是构造成执行图8、9以及10的指令以实现图7的示例性控制器7007的示例性处理器平台1100的框图。处理器平台1100可以是，例如服务器、个人计算机、工作站、自学***板电脑)或任何其他类型的计算设备。

所示示例的处理器平台1100包括处理器1112。所示示例的处理器1112是硬件。例如，处理器1112可以由任何期望的家庭或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器、GPU、DSP或控制器来实现。硬件处理器可以是基于半导体(例如，基于硅)的器件。在该示例中，处理器实现示例性传感器处理器720和示例性致动器控制器730。

所示示例的处理器1112包括本地存储器1113(例如高速缓存)。所示示例的处理器1112经由总线1118与包括易失性存储器1114和非易失性存储器1116的主存储器通信。易失性存储器1114可通过同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、

动态随机存取存储器

和/或任何其他类型的随机存取存储器设备来实现。非易失性存储器1116可以由闪存和/或任何其他期望类型的存储器设备实现。对主存储器1114、1116的访问由存储器控制器控制。

所示示例的处理器平台1100还包括接口电路1120。接口电路1120可以通过任何类型的接口标准来实现，例如以太网接口、通用串行总线(USB)、蓝牙接口、近场通信接口(NFC)和/或PCI高速接口。

在所示的示例中，一个或多个输入设备1122连接到接口电路1120。输入设备1122允许用户将数据和/或命令输入处理器1112。可以通过例如音频传感器、麦克风、相机(静止或视频)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、轨迹板、轨迹球、等值点(isopoint)和/或语音识别***来实现输入设备。

一个或多个输出设备1124还连接到所示示例的接口电路1120。例如，可以通过显示设备(例如，发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)、阴极射线管显示器(CRT)、就地切换(IPS)显示器、触摸屏等)、触觉输出设备、打印机和/或扬声器来实现输出设备1124。因此，所示示例的接口电路1120通常包括图形驱动器卡、图形驱动器芯片和/或图形驱动器处理器。

所示示例的接口电路1120还包括通信设备，诸如发射机、接收机、收发机、调节解调器、住宅网关、无线接入点和/或网络接口，以便于经由网络1126与外部机器(例如，任何类型的计算设备)交换数据。通信可以经由例如以太网连接、数字用户线(DSL)连接、电话线连接、同轴电缆***、卫星***、现场无线***、蜂窝电话***等。

所示示例的处理器平台1100还包括用于存储软件和/或数据的一个或多个大容量存储设备1128。此类大容量存储设备1128的示例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器以及独立磁盘冗余阵列(RAID)***。

图8、9以及10的机器可执行指令1132可以存储在大容量存储设备1128中、在易失性存储器1114中、在非易失性存储器1116中，和/或存储在诸如CD或DVD的可移动的非暂时性计算机可读存储介质上。

根据上述内容，应当理解的是，已经公开了改进燃气涡轮发动机中的间隙控制的示例性方法、设备以及制品。所公开的示例提出了使用压电致动器的改进ACC设计，以在任何操作条件下通过快速机械ACC调节实现更紧密的间隙。所公开的示例使用压电材料来产生高机械功率，并在两个方向(向内和向外)提供快速响应间隙控制，而没有时间延迟。所公开的示例使用压电材料的多层堆叠来管理位移范围，这影响ACC***肌肉能力的范围。所公开的示例提出了更简单的ACC设计，减轻了重量并增加了罩下空间，以便更自由地安装燃气涡轮发动机的其他部件。所公开的示例提高了发动机性能和EGT控制能力，具有额外的SFC优势，因为机械ACC***无需冷却气流，从而节省了气流。

本文公开了提供具有压电致动器的快速响应主动间隙控制***的示例性方法、设备、***以及制品。其他示例及其组合包括：

示例1包括一种控制涡轮发动机的间隙的设备，该设备包括：壳体，壳体围绕涡轮发动机的至少一部分，涡轮发动机的至少一部分包括护罩或悬架中的至少一个，以容纳涡轮发动机的至少一部分中的气流；致动器，致动器控制叶片与护罩或悬架中的至少一个之间的间隙，致动器包括材料的多层堆叠，并且其中致动器在壳体的外部；以及杆部，杆部通过壳体中的开口联接到致动器和护罩或悬架中的至少一个，杆部基于材料的多层堆叠移动护罩或悬架中的至少一个。

示例2包括任何前述条项的设备，其中，涡轮发动机的至少一部分包括涡轮或压缩机。

示例3包括任何前述条项的设备，其中，针对涡轮发动机的至少一部分中的护罩组或针对涡轮发动机的至少一部分中的部分护罩组，致动器控制间隙。

示例4包括任何前述条项的设备，设备进一步包括密封件，密封件连接到杆部，该密封件防止通过壳体中的开口的泄漏。

示例5包括任何前述条项的设备，其中，壳体使用导向钩联接到护罩或悬架中的至少一个。

示例6包括任何前述条项的设备，其中，材料的多层堆叠包括压电材料或形状记忆合金中的至少一个。

示例7包括任何前述条项的设备，设备进一步包括控制器，控制器可操作地联接到致动器，控制器向致动器中的材料的多层堆叠提供电流。

示例8包括任何前述条项的设备，其中，材料的多层堆叠通过电流被移位。

示例9包括任何前述条项的设备，其中，致动器使用材料的多层堆叠的位移来控制叶片与护罩或悬架中的至少一个之间的间隙。

示例10包括一种控制涡轮发动机的间隙的设备，设备包括：壳体，壳体围绕涡轮发动机的至少一部分，涡轮发动机的至少一部分包括护罩或悬架中的至少一个，以容纳涡轮发动机中的气流；第一致动器，第一致动器控制叶片与护罩或悬架中的至少一个之间的间隙，第一致动器包括材料的第一多层堆叠，并且其中第一致动器联接到护罩或悬架的第一钩中的至少一个；以及第二致动器，第二致动器控制叶片与护罩或悬架中的至少一个之间的间隙，第二致动器包括材料的第二多层堆叠，并且其中第二致动器联接到护罩或悬架的第二钩中的至少一个。

示例11包括任何前述条项的设备，其中，涡轮发动机的至少一部分包括涡轮或压缩机。

示例12包括任何前述条项的设备，其中，针对涡轮发动机的至少一部分中的护罩组或针对涡轮发动机的至少一部分中的部分护罩组，第一致动器和第二致动器控制间隙。

示例13包括任何前述条项的设备，其中，材料的第一多层堆叠和材料的第二多层堆叠包括压电材料或形状记忆合金中的至少一个。

示例14包括任何前述条项的设备，第一致动器进一步包括材料的第三多层堆叠，第二致动器进一步包括材料的第四多层堆叠。

示例15包括任何前述条项的设备，其中，材料的第一多层堆叠联接到护罩或悬架的第一钩中的至少一个的顶表面和壳体的底表面，并且其中材料的第三多层堆叠联接至护罩或悬架的第一钩中的至少一个的底表面。

示例16包括任何前述条项的设备，其中，材料的第三多层堆叠联接至护罩或悬架的第二钩中的至少一个的顶表面和壳体的底表面，并且其中材料的第四多层堆叠联接至护罩或悬架的第二钩中的至少一个的底表面。

示例17包括任何前述条项的设备，第一致动器进一步包括第一弹簧，第二致动器进一步包括第二弹簧。

示例18包括任何前述条项的设备，其中，材料的第一多层堆叠联接至护罩或悬架的第一钩中的至少一个的顶表面和壳体的底表面，并且其中第一弹簧联接至护罩或悬架的第一中的至少一个的底表面。

示例19包括任何前述条项的设备，其中，材料的第二多层堆叠联接至护罩或悬架的第二钩中的至少一个的顶表面和壳体的底表面，并且其中第二弹簧联接至护罩或悬架的第二钩中的至少一个的底表面。

示例20包括任何前述条项的设备，设备进一步包括控制器，控制器可操作地联接到第一致动器和第二致动器，控制器向材料的第一多层堆叠和材料的第二多层堆叠提供第一电流。

示例21包括任何前述条项的设备，其中控制器向材料的第三多层堆叠和材料的第四多层堆叠提供第二电流。

示例22包括任何前述条项的设备，其中，材料的第一多层堆叠和材料的第三多层堆叠通过第一电流被移位，并且材料的第三多层堆叠和材料的第四多层堆叠通过第二电流被移位。

示例23包括任何前述条项的设备，其中，第一致动器和第二致动器使用材料的第一多层堆叠、材料的第二多层堆叠、材料的第三多层堆叠以及材料的第四多层堆叠的位移来控制护罩或悬架中的至少一个与叶片之间的间隙。

示例24包括任何前述条项的设备，设备进一步包括控制器，控制器可操作地联接到第一致动器和第二致动器，控制器向材料的第一多层堆叠和材料的第二多层堆叠提供电流。

示例25包括任何前述条项的设备，其中，材料的第一多层堆叠和材料的第二多层堆叠通过电流被移位。

示例26包括任何前述条项的设备，其中，第一致动器和第二致动器使用材料的第一多层堆叠和材料的第二多层堆叠的位移来控制叶片与护罩或悬架中的至少一个之间的间隙，并且其中第一弹簧支撑材料的第一多层堆叠的位移，并且第二弹簧支撑材料的第二多层堆叠的位移。

示例27包括一种包括指令的非暂时性计算机可读介质，当执行指令时，导致至少一个处理器至少：监控来自涡轮发动机中的传感器设备的条件参数；确定何时涡轮发动机条件指示壳体正在膨胀或正在收缩，其中涡轮发动机条件是基于条件参数，壳体围绕涡轮发动机的至少一部分；响应于确定涡轮发动机条件指示壳体正在膨胀，将第一电流传输到材料的多层堆叠；以及响应于确定涡轮发动机条件指示壳体正在收缩，将第二电流传输到材料的多层堆叠。

示例28包括任何前述条项的非暂时性计算机可读介质，其中，涡轮发动机的至少一部分包括涡轮或压缩机。

示例29包括任何前述条项的非暂时性计算机可读介质，其中，条件参数包括温度测量值、压力测量值或空气密度测量值。

示例30包括任何前述条项的非暂时性计算机可读介质，其中，材料的多层堆叠包括压电材料或形状记忆合金中的至少一个。

示例31包括任何前述条项的非暂时性计算机可读介质，其中，材料的多层堆叠是材料的第一多层堆叠，并且其中当执行指令时，导致至少一个处理器：响应于确定涡轮发动机条件指示壳体正在膨胀，将第一电流传输到材料的第二多层堆叠，并且将第二电流传输到材料的第三多层堆叠和材料的第四多层堆叠；以及响应于确定涡轮发动机条件指示壳体正在收缩，将第三电流传输到材料的第一多层堆叠和材料的第二多层堆叠；以及将第四电流传输到材料的第三多层堆叠和材料的第四多层堆叠。

示例32包括任何前述条项的非暂时性计算机可读介质，其中，材料的多层堆叠是材料的第一多层堆叠，并且其中当执行指令时，导致至少一个处理器：响应于确定涡轮发动机条件指示壳体正在膨胀，将第一电流传输到材料的第二多层堆叠；以及响应于确定涡轮发动机条件指示壳体正在收缩，将第二电流传输到材料的第一多层堆叠和材料的第二多层堆叠。

尽管在此公开了某些示例性方法、设备以及制品，但本专利的覆盖范围不限于此。例如，所公开的示例性方法、设备以及制品结合燃气涡轮发动机实现，然而，所公开的示例可以结合压缩机实现。相反，本专利涵盖了属于本专利权利要求范围内的所有方法、设备以及制品。

权利要求在此通过引用结合到本详细描述中，其中每个权利要求作为本公开的单独实施例独立存在。

Claims (10)

1.一种控制涡轮发动机的间隙的设备，其特征在于，所述设备包括：

壳体，所述壳体围绕所述涡轮发动机的至少一部分，所述涡轮发动机的所述至少一部分包括护罩或悬架中的至少一个，以容纳所述涡轮发动机的所述至少一部分中的气流；

致动器，所述致动器控制叶片与所述护罩或所述悬架中的所述至少一个之间的间隙，所述致动器包括材料的多层堆叠，并且其中所述致动器在所述壳体的外部；以及

杆部，所述杆部通过所述壳体中的开口联接到所述致动器和所述护罩或所述悬架中的所述至少一个，所述杆部基于所述材料的多层堆叠移动所述护罩或所述悬架中的所述至少一个。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述涡轮发动机的所述至少一部分包括涡轮或压缩机。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，针对所述涡轮发动机的所述至少一部分中的护罩组或针对所述涡轮发动机的所述至少一部分中的部分护罩组，所述致动器控制间隙。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述材料的多层堆叠包括压电材料或形状记忆合金中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括控制器，所述控制器可操作地联接到所述致动器，所述控制器向所述致动器中的所述材料的多层堆叠提供电流，所述材料的多层堆叠通过所述电流被移位。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述致动器使用所述材料的多层堆叠的位移来控制所述叶片与所述护罩或所述悬架中的所述至少一个之间的间隙。

7.一种控制涡轮发动机的间隙的设备，其特征在于，所述设备包括：

壳体，所述壳体围绕所述涡轮发动机的至少一部分，所述涡轮发动机的所述至少一部分包括护罩或悬架中的至少一个，以容纳所述涡轮发动机中的气流；

第一致动器，所述第一致动器控制叶片与所述护罩或所述悬架中的所述至少一个之间的间隙，所述第一致动器包括材料的第一多层堆叠，并且其中所述第一致动器联接到所述护罩或所述悬架的第一钩中的所述至少一个；以及

第二致动器，所述第二致动器控制所述叶片与所述护罩或所述悬架中的所述至少一个之间的间隙，所述第二致动器包括材料的第二多层堆叠，并且其中所述第二致动器联接到所述护罩或所述悬架的第二钩中的所述至少一个。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述涡轮发动机的所述至少一部分包括涡轮或压缩机。

9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述材料的第一多层堆叠和所述材料的第二多层堆叠包括压电材料或形状记忆合金中的至少一种。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第一致动器进一步包括材料的第三多层堆叠，所述第二致动器进一步包括材料的第四多层堆叠。

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