本發(fā)明涉及一種飛機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的進(jìn)氣口。

更具體地，本發(fā)明涉及使進(jìn)氣口沿徑向交界面表面緊固在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的風(fēng)扇外殼上的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)的特定形狀。

背景技術(shù)：

飛機(jī)由若干個(gè)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，每個(gè)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)容納在機(jī)艙內(nèi)，機(jī)艙還容納與其操作相關(guān)并在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行或停止時(shí)確保各種功能的附加致動(dòng)裝置的組件。

渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙通常具有基本上管狀的結(jié)構(gòu)，其沿空氣流的流動(dòng)方向從上游向下游沿縱向軸線延伸。

機(jī)艙包括在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)上游的進(jìn)氣口、用于包圍渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇的中間段、圍繞渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室用于引導(dǎo)二次空氣流并可選地集成推力反向裝置的下游段，并且通常結(jié)束于噴射噴嘴，噴射噴嘴的出口位于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的下游。

特別地，進(jìn)氣口包括形成前緣的環(huán)形入口唇緣，環(huán)形入口唇緣適于允許最佳地收集供給渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇和內(nèi)部壓縮機(jī)所需的空氣。在唇緣的下游，吸音下游結(jié)構(gòu)將空氣適當(dāng)?shù)匾蝻L(fēng)扇的葉片。

特別地，進(jìn)氣口的這種下游結(jié)構(gòu)包括環(huán)形導(dǎo)管(也稱為吸音進(jìn)氣口護(hù)罩)，環(huán)形導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)特別適于消除渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的噪聲。

為此，護(hù)罩主要由吸音夾層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該吸音夾層結(jié)構(gòu)包括同樣形成空氣導(dǎo)管的內(nèi)層的可透聲層、密封外層以及連接這兩個(gè)層的預(yù)定高度的蜂窩芯，該芯通常是蜂窩狀的，該組件構(gòu)成消聲器。

護(hù)罩在其下游部分通過包括緊固件的裝置沿凸緣平面與風(fēng)扇外殼組裝在一起，該緊固件將進(jìn)氣口護(hù)罩和風(fēng)扇外殼的凸緣彼此相對(duì)連接。

出于安全的目的，在風(fēng)扇葉片損壞的情況下，凸緣平面必須位于風(fēng)扇平面的葉片的上游。

此外，希望消除在凸緣平面上游和下游的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的噪聲并且盡可能提高流動(dòng)路徑內(nèi)表面的吸音效率，特別是進(jìn)氣口護(hù)罩的吸音表面的吸音效率。

為此，文獻(xiàn)FR-A-2767560描述并闡述了一種裝置，其包括第一L形凸緣和第二L形凸緣，第一L形凸緣固定到風(fēng)扇外殼，第二L形凸緣的軸向基部鉚接在護(hù)罩的外層上，并且第二L形凸緣的徑向套圈緊固在第一凸緣上。

特別地，這種類型的裝置具有以下缺點(diǎn)：護(hù)罩的內(nèi)層和外層必須連接，以將它們?cè)趩蝹€(gè)層中與第二L形凸緣的緊固區(qū)域相關(guān)聯(lián)。

此外，將護(hù)罩中的外殼上游部分聯(lián)鎖實(shí)施起來是困難的，會(huì)引起懸垂的外殼上游部分振動(dòng)不穩(wěn)定。這也增加了聯(lián)鎖過程中零部件端部損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

也已知文獻(xiàn)FR-A-2869360提出了第二附加L形凸緣，其緊固到護(hù)罩的外層，這種類型的裝置的缺點(diǎn)是外層穿孔。緊固件設(shè)置的質(zhì)量很難檢查，外層與內(nèi)層之間的吸音腔的劣化使該區(qū)域的吸音效率降低。該文獻(xiàn)還提出了直接粘合或制造在護(hù)罩外層的背面上的L形凸緣，然而，該裝置存在以下風(fēng)險(xiǎn)：渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的操作導(dǎo)致連接內(nèi)層和外層的蜂窩材料在機(jī)械變形過程中受到?jīng)_壓。

文獻(xiàn)FR-A-2959726所述和所示的裝置也是已知的，其包括固定到外殼的第一凸緣和固定到護(hù)罩的第二凸緣。

通過提供連接到護(hù)罩的L形凸緣，凸緣移動(dòng)到護(hù)罩外層的背面，以避免影響所述護(hù)罩的吸音處理，該裝置具有優(yōu)點(diǎn)，但這很難實(shí)施，而且價(jià)格昂貴。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

特別地，本發(fā)明旨在克服這些缺點(diǎn)，為此，涉及一種將進(jìn)氣口的下游端緊固在飛機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的風(fēng)扇外殼上的裝置，進(jìn)氣口包括具有環(huán)形形狀的吸音護(hù)罩，吸音護(hù)罩沿縱向軸線從上游軸向地延伸到下游，并且由內(nèi)層和包圍吸音板的外層徑向地限定，該裝置包括第一凸緣、第二L形凸緣和套圈，第一凸緣固定到外殼，第二L形凸緣包括設(shè)置為連接到護(hù)罩的基部，套圈設(shè)置為連接到第二凸緣，其特征在于，該裝置包括突出部，突出部從固定到護(hù)罩外層的上游段縱向延伸到擴(kuò)口下游段，擴(kuò)口下游段與護(hù)罩限定徑向空間，并且適于在不損壞護(hù)罩外層的情況下，通過緊固裝置緊固在第二L形凸緣的基部上。

根據(jù)本發(fā)明的裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，提供了將護(hù)罩緊固在風(fēng)扇外殼上的便宜可靠的解決方案。

此外，本發(fā)明防止由護(hù)罩的外層、內(nèi)層和吸音板構(gòu)成的護(hù)罩吸音結(jié)構(gòu)的完整性損壞，從而保持其完整性。

優(yōu)選地，突出部具有圍繞護(hù)罩的軸線延伸的圓環(huán)形狀。

此外，護(hù)罩的吸音板從上游連續(xù)縱向延伸到下游，至少延伸至突出部的下游段。

環(huán)和第二凸緣各自可以由不同材料制成，材料選擇為能最好地響應(yīng)機(jī)械應(yīng)力并滿足強(qiáng)制的重量要求。

優(yōu)選地，第二凸緣由金屬材料制成。

這種類型的材料所提供的彈性強(qiáng)度大于復(fù)合材料的彈性強(qiáng)度，因此可以吸收重大的力而不斷裂。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，第二凸緣由多個(gè)獨(dú)立部分制成，這些獨(dú)立部分設(shè)置為以環(huán)形形狀圍繞護(hù)罩軸線。

此外，環(huán)由復(fù)合材料制成。

這種類型的材料提供適應(yīng)于環(huán)所承受的機(jī)械應(yīng)力的重量/阻抗折衷。

有利地，環(huán)具有波浪形狀，其由圍繞護(hù)罩軸線分布的凹部和凸起交替而成，所述凸起各自形成過寬的徑向厚度，以促進(jìn)第二L形凸緣的緊固。

另外，吸音板縱向地向下游延伸，超過第二L形凸緣的平面。

根據(jù)本發(fā)明裝置的設(shè)計(jì)不允許通過緊固裝置對(duì)吸音板進(jìn)行穿孔，從而保持面板的所有吸音性能。

此外，該裝置還包括徑向地插入護(hù)罩的外層與環(huán)的擴(kuò)口下游段之間的拐角部。

根據(jù)另一個(gè)特征，緊固裝置包括多個(gè)金屬連接件，金屬連接件將環(huán)的擴(kuò)口下游段連接在第二L形凸緣的基部上。

本發(fā)明還涉及一種前述的將進(jìn)氣口的下游端緊固在飛機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的風(fēng)扇外殼上的裝置的制造方法，其特征在于，突出部與護(hù)罩的外層一體形成。

附圖說明

通過閱讀以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見，為了理解，將參照附圖，其中：

圖1是縱向截面示意圖，示出了飛機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙；

圖2是縱向截面示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明將進(jìn)氣口護(hù)罩緊固在圖1的機(jī)艙的風(fēng)扇外殼上的裝置；

圖3是具有透視剖面圖的細(xì)節(jié)圖，示出了圖2裝置的第一凸緣和第二凸緣；

圖4是具有透視剖面圖的細(xì)節(jié)圖，示出了根據(jù)一種變型的圖2裝置的第一凸緣和第二凸緣；

圖5是具有透視剖面圖的細(xì)節(jié)圖，示出了用于將第二凸緣連接在圖2裝置的護(hù)罩上的環(huán)；

圖6是橫截面細(xì)節(jié)圖，示出了用于將第二凸緣連接在圖2裝置的護(hù)罩上的環(huán)；

為了使說明書和權(quán)利要求書更清楚，將以非限制性的方式使用術(shù)語“縱向”、“垂直”和“橫向”，其相對(duì)于附圖所示的三面體L、V、T，三面體的軸線L平行于機(jī)艙的軸線A。

此外，將以非限制性方式使用術(shù)語“上”，“下”(其分別相對(duì)于圖2的上部和下部)，以及術(shù)語“內(nèi)”和“外”(相對(duì)于機(jī)艙的內(nèi)部和機(jī)艙的外部)。

還應(yīng)當(dāng)注意的是，在本專利申請(qǐng)中，術(shù)語“上游”和“下游”必須被理解為相對(duì)于由機(jī)艙和渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)形成的推進(jìn)單元內(nèi)的空氣流的循環(huán)，也就是，從圖1的左側(cè)向右側(cè)。

對(duì)于各種變型，為了簡(jiǎn)化說明，相同的附圖標(biāo)記可以用于相同的元件或確保相同的功能。

具體實(shí)施方式

圖1示出了渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)12的機(jī)艙10，其具有管狀結(jié)構(gòu)并且沿縱向軸線A沿根據(jù)圖1從左到右的空氣流的流動(dòng)方向從上游向下游延伸。

機(jī)艙10包括：設(shè)置在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)12上游的進(jìn)氣口14，用于包圍渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)12的風(fēng)扇18的中間段16，用于包圍渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)12的燃燒室并可選地集成推力反向裝置(未示出)的下游段20，以及噴射噴嘴22。

特別地，進(jìn)氣口14包括形成前緣的環(huán)形入口唇緣24，以及形成吸音護(hù)罩28的下游管狀結(jié)構(gòu)，唇緣24附加在吸音護(hù)罩28上以將空氣引向風(fēng)扇18的葉片。

吸音護(hù)罩28通過風(fēng)扇外殼30縱向延伸，以便引導(dǎo)空氣流。

從圖2可以看出，護(hù)罩28具有帶軸線A的環(huán)形形狀，護(hù)罩28沿著機(jī)艙10的縱向軸線A從上游向下游軸向延伸，并且由內(nèi)層32和外層34徑向限定，外層34包圍蜂窩吸音板70。

內(nèi)層32是透聲的，例如由允許聲波穿透它的穿孔層構(gòu)成。

相反，外層是密封的，不透聲的。

此外，吸音板70優(yōu)選地是使內(nèi)層32和外層34分隔開的蜂窩材料，吸音板70形成被設(shè)計(jì)為吸收和消除聲波的空腔。

機(jī)艙10配備有將進(jìn)氣口14緊固在風(fēng)扇外殼30上的裝置36，更具體地將吸音護(hù)罩28緊固在外殼30上的裝置36。

為此，緊固裝置36包括第一金屬凸緣38和第二L形金屬凸緣40，第一金屬凸緣38緊固在外殼30的上游端上，第二L形金屬凸緣40緊固在護(hù)罩28的下游端上。

第一凸緣38具有環(huán)形基部42，環(huán)形基部42沿著機(jī)艙10的縱向軸線A大致軸向地延伸，并且通過機(jī)械連接裝置(未示出)緊固在外殼30上，例如螺釘螺母組件，或例如通過任何其他緊固裝置。

此外，第一凸緣38具有環(huán)形套圈44，環(huán)形套圈44從基部42徑向向外突出并且限定與第二凸緣40相對(duì)設(shè)置的第一徑向凸緣面46。

類似地，第二凸緣40具有環(huán)形基部48和環(huán)形套圈50，環(huán)形基部48沿著機(jī)艙10的縱向軸線A大致軸向地延伸。

第二凸緣40的套圈50從相關(guān)的基部48徑向向外突出，套圈50限定第二徑向凸緣面52，第二徑向凸緣面52設(shè)置為與第一凸緣38的第一互補(bǔ)凸緣面46配合。

為此，第二凸緣面52和第一凸緣面46沿著徑向凸緣平面P連接在一起，每個(gè)凸緣面限定一系列供緊固裝置(例如螺釘螺母54組件)或例如任何其他緊固裝置通過的孔。

優(yōu)選地，第二凸緣40由金屬合金制成，并且優(yōu)選地由鋁或鈦合金制成。

這些合金在斷裂之前具有高的阻抗和伸長(zhǎng)率，特別適于制造在風(fēng)扇葉片斷裂的極端情況下必須承受由外殼30強(qiáng)加的嚴(yán)重變形的這種類型的凸緣。

根據(jù)一種變型，第二凸緣40可以由復(fù)合材料通過不連續(xù)和連續(xù)纖維的熱壓技術(shù)或纖維質(zhì)地的RTM模壓制成。

纖維優(yōu)選地選自碳纖維和玻璃纖維，基質(zhì)選自熱固性環(huán)氧聚合物和聚芳醚酮族熱塑性塑料。

此外，為了減小凸緣平面P右側(cè)的平整度缺陷，可以加工第二凸緣40的套圈50和第一凸緣38的套圈44。

根據(jù)圖3所示的優(yōu)選實(shí)施例，第二凸緣40由多個(gè)扇形部分55制成，這些扇形部分55各自獨(dú)立且相同，設(shè)置為圍繞護(hù)罩28軸線的環(huán)形形狀。

根據(jù)圖3所示的示例，每個(gè)部分55限定三個(gè)孔，這些孔圍繞軸線A均勻地分布，并且被設(shè)置為供第一凸緣38上的緊固裝置通過。

根據(jù)圖4所示的另一個(gè)實(shí)施例，第二凸緣40被制成環(huán)形整體件。

此外，但不限于，第二凸緣40可以由多個(gè)部分制成，這些部分通過附加連接裝置彼此機(jī)械連接。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，裝置36包括形成圓環(huán)56的突出部，圓環(huán)56圍繞機(jī)艙10的軸線A延伸，從固定到護(hù)罩28外層34的上游段58縱向延伸到下游段60，下游段60適于通過緊固裝置61緊固在第二L形凸緣40的基部48上。

應(yīng)當(dāng)注意的是，環(huán)56獨(dú)立于第二凸緣40。

環(huán)56的下游段60具有大致截錐形擴(kuò)口形狀，該下游段60的徑向截面沿著軸向方向從上游向下游逐漸增加，該擴(kuò)口形狀使得下游段60與護(hù)罩28的外層34限定徑向空間62或空腔。

此外，環(huán)56由復(fù)合材料制成。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，環(huán)56由連續(xù)的織物層制成，織物層預(yù)先用粘合劑(例如樹脂)浸漬。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，環(huán)56通過織物和/或纖維層的堆疊與護(hù)罩28的外層34同時(shí)制成，織物和/或纖維層可以部分地是外層34組成結(jié)構(gòu)的一部分。

織物和/或纖維層用樹脂浸漬并通過聚合反應(yīng)增強(qiáng)。

此外，環(huán)56的層可以通過放置粘合劑預(yù)浸漬纖維或覆蓋粘合劑預(yù)浸漬層的方法來實(shí)現(xiàn)。

環(huán)56還可以通過注射成型來實(shí)現(xiàn)，例如通過將樹脂注射到設(shè)置在模具中的纖維預(yù)制件中的方法來實(shí)現(xiàn)，這類方法就是已知的“樹脂傳遞成型”(英語縮寫RTM)。

在其制成后，環(huán)56可以與護(hù)罩28的外層34的纖維層粘合或共燒。

在沒有限制的情況下，環(huán)可以通過制造復(fù)合材料零部件的任何其他類型的方法制成。

為了構(gòu)建在環(huán)56的下游段60與護(hù)罩28的外層34之間形成的徑向空間62，可以插入可抽出的加工元件(未示出)，以便組件覆蓋和聚合。

環(huán)56的下游段60從吸音護(hù)罩28徑向移位，具有不會(huì)損壞由護(hù)罩28的外層34、內(nèi)層32和吸音板70形成的吸音組件的幾何形狀的優(yōu)點(diǎn)，因此，護(hù)罩28軸向地向下游連續(xù)延伸超出環(huán)56，并且可以延伸直至凸緣平面P，甚至可能延伸超出風(fēng)扇外殼30的內(nèi)部。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變型，裝置36包括如圖4所示的三角形截面拐角部64，拐角部64徑向地插入護(hù)罩28的外層34與環(huán)56的下游段60之間。

拐角部64由例如復(fù)合材料制成，特別地避免或限制環(huán)56的下游段60發(fā)生變形，拐角部64可以具有閉環(huán)或開環(huán)的形狀或由若干個(gè)角扇形構(gòu)成。

參照?qǐng)D2，用于將環(huán)56的下游段60緊固在第二凸緣40的基部48上的裝置61，包括多個(gè)金屬連接件，例如螺釘螺母組件和/或鉚釘組件。

這些緊固裝置未在圖3-5中示出。

第二凸緣40的基部48限定一系列供緊固裝置61通過的孔65。

為了確保環(huán)56牢牢地緊固在第二凸緣40上，孔65分成兩排，如圖4所示交錯(cuò)分布或如圖3所示彼此相對(duì)分布。

此外，必要時(shí)環(huán)56的下游段60可以經(jīng)過加工，以促使環(huán)56的下游段60與相關(guān)聯(lián)的第二凸緣40的基部48之間相互配合。

根據(jù)圖5和圖6所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，環(huán)56的下游段60具有波浪形狀，下游段60由圍繞護(hù)罩28軸線A分布的凹部66和凸起68交替而成。

從圖6可以看出，凸起68各自形成過寬的徑向厚度，以促進(jìn)環(huán)56通過緊固裝置61緊固在第二凸緣40上。

最后，參照?qǐng)D1，吸音板70縱向延伸超過第二L形凸緣40的平面P。

在沒有限制的情況下，吸音板70可以僅延伸至凸緣平面P，由此外殼30包括設(shè)置在延伸部中的附加吸音板。

有利地，根據(jù)本發(fā)明的緊固裝置36輕量的，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、耐用可靠，并且允許將護(hù)罩28連接在外殼30上，而不對(duì)吸音板70進(jìn)行穿孔，從而保持其所有的吸噪性能。

本發(fā)明還涉及一種上述裝置36的制造方法。

根據(jù)該方法，突出部56與護(hù)罩28的外層34一體形成。

術(shù)語“與...一體形成”是指突出部56與護(hù)罩28的外層34一起實(shí)現(xiàn)，如上所述。