用于渦輪發(fā)動機(jī)機(jī)艙的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于渦輪發(fā)動機(jī)機(jī)艙的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)(2)，包括具有內(nèi)壁(12)、外壁(11)和連接至所述外壁和內(nèi)壁上游的進(jìn)氣口唇緣結(jié)構(gòu)(13)的大致呈環(huán)形的主體結(jié)構(gòu)；具有帶孔隔音表層(16)、蜂窩芯體(17)和實(shí)心后表層(18)的第一聲衰減結(jié)構(gòu)，該第一聲衰減結(jié)構(gòu)裝配在所述內(nèi)部面板上；第二聲衰減結(jié)構(gòu)(121)，其具有與第一聲衰減結(jié)構(gòu)類似的體系結(jié)構(gòu)，并在基本上靠近進(jìn)氣口唇緣與內(nèi)壁接合處裝配至部分進(jìn)氣口唇緣上，其特征在于，第一聲衰減結(jié)構(gòu)的后表層與第二聲衰減結(jié)構(gòu)的后表層(182)對準(zhǔn)，所述后表層也是結(jié)構(gòu)化的。
【專利說明】用于渦輪發(fā)動機(jī)機(jī)艙的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于渦輪發(fā)動機(jī)機(jī)艙的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]正如本身已知的，飛機(jī)推進(jìn)單元通常包括容納在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的渦輪發(fā)動機(jī)。
[0003]發(fā)動機(jī)艙通常具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，包括渦輪發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣口上游、用于環(huán)繞所述渦輪發(fā)動機(jī)風(fēng)扇及其罩的中間段、用于環(huán)繞渦輪發(fā)動機(jī)燃燒室并必要時包圍推力反向裝置的下游段。發(fā)動機(jī)艙終止于噴嘴，噴嘴的出口位于渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的下游。
[0004]進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)用于優(yōu)化:所需提供給渦輪發(fā)動機(jī)風(fēng)扇的空氣的捕捉并將該空氣向風(fēng)扇引導(dǎo)。
[0005]進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)特別在上游包括通常被稱為進(jìn)氣口“唇緣”的前緣結(jié)構(gòu)。
[0006]進(jìn)氣口唇緣確?？諝獠蹲讲⒐潭ㄖ吝M(jìn)氣口結(jié)構(gòu)的其余部分，確保將捕捉的空氣向渦輪發(fā)動機(jī)引導(dǎo)。
[0007]為此，進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)的其余部分具有大致環(huán)形結(jié)構(gòu)，包括外部面板和內(nèi)部面板，外部面板確保發(fā)動機(jī)艙外部氣動連續(xù)性，而內(nèi)部面板確保發(fā)動機(jī)艙內(nèi)部氣動連續(xù)性，尤其確保與中間段的風(fēng)扇罩的氣動連續(xù)性。進(jìn)氣口唇緣確保兩個壁之間的上游接合，且尤其可與外部面板一體化。它還確保發(fā)動機(jī)艙的除冰或防冰，通過提供加熱以融化和蒸發(fā)可能沉積在其中的冰。
[0008]所有的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)被固定在發(fā)動機(jī)艙(外部面板)中間段的上游和風(fēng)扇罩(內(nèi)部面板)的上游。通過進(jìn)氣口輸送的力的吸收通常通過將法蘭固定至風(fēng)扇罩來確保。
[0009]進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面暴露于大氣流并位于臨近風(fēng)扇頁面的位置。因此，其位于顯著噪音區(qū)域。
[0010]為了盡可能改善這種情況并降低由渦輪發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的噪音污染，進(jìn)氣口段的內(nèi)部面板裝配有聲衰減結(jié)構(gòu)。
[0011]該聲衰減結(jié)構(gòu)為具有蜂窩芯體的夾層式面板的形式，其具有實(shí)心內(nèi)表層和帶孔外表層，該帶孔外表層稱為隔音表層，用于暴露于噪音。因此，蜂窩芯體構(gòu)成適于留住聲波的共鳴器。
[0012]對于由于結(jié)構(gòu)原因和熱原因沒有裝配聲衰減結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣口唇緣，因此必須在內(nèi)部面板和進(jìn)氣口唇緣之間的接合處提供連接。由于聲衰減結(jié)構(gòu)的厚度，這種連接存在許多實(shí)施困難。
[0013]在進(jìn)氣口唇緣和裝配有聲衰減結(jié)構(gòu)的內(nèi)部面板之間存在確保過渡的多種可能。
[0014]首先，能夠在內(nèi)部面板和進(jìn)氣口唇緣之間的隔音表層處設(shè)置連接。
[0015]還存在多種采用實(shí)心表層和隔音操作表層的解決方案，但是力的路徑和尺寸的計算更為復(fù)雜。
[0016]在傳統(tǒng)的解決方案中，進(jìn)氣口唇緣是由非隔音表層(實(shí)心)制成的，內(nèi)部面板在其隔音面板具有實(shí)心表層(也被稱為“后表層”或二表層)，內(nèi)部面板是結(jié)構(gòu)化的(structurale)。該連接通過結(jié)構(gòu)曲柄實(shí)現(xiàn),該結(jié)構(gòu)曲柄確保位于后表層和進(jìn)氣口唇緣之間機(jī)械連接和力的傳輸，盡管由于隔音面板的厚度引起偏移。由于這些幾何約束，曲柄在結(jié)構(gòu)上很難達(dá)到并因此影響單元的重量。此外，其阻止隔音面板的延伸，并且阻止其性能向進(jìn)氣口唇緣的結(jié)構(gòu)的延伸。
[0017]因此，需要改進(jìn)這種進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性強(qiáng)度并允許使用進(jìn)氣口唇緣區(qū)域至少一部分，以通過給其提供沿內(nèi)壁之一延伸的聲衰減結(jié)構(gòu)來改進(jìn)隔音性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]為此，本發(fā)明涉及一種用于渦輪發(fā)動機(jī)機(jī)艙的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)，其包括:具有內(nèi)壁、夕卜壁和連接至所述外壁和內(nèi)壁上游的進(jìn)氣口唇緣結(jié)構(gòu)的大致呈環(huán)形的主體結(jié)構(gòu)；具有帶孔隔音表層、蜂窩芯體和實(shí)心后表層的第一聲衰減結(jié)構(gòu)，該第一聲衰減結(jié)構(gòu)裝配在所述內(nèi)部面板上；以及具有與第一聲衰減結(jié)構(gòu)類似的體系結(jié)構(gòu)的第二聲衰減結(jié)構(gòu)，該第二聲衰減結(jié)構(gòu)在基本上靠近進(jìn)氣口唇緣與內(nèi)壁接合處裝配至部分進(jìn)氣口唇緣上；所述進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)的特征在于，第一聲衰減結(jié)構(gòu)的后表層與第二聲衰減結(jié)構(gòu)的后表層對準(zhǔn)，所述后表層也是結(jié)構(gòu)化的。
[0019]因此，通過提供在兩個聲學(xué)衰減結(jié)構(gòu)之間對準(zhǔn)的后表層，大大促進(jìn)了力通道并確保內(nèi)壁和進(jìn)氣口的所有聲衰減結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性強(qiáng)度。對應(yīng)于這些結(jié)構(gòu)中的每一個的帶孔隔音表層可以是非結(jié)構(gòu)化的，不再必須提供連接曲柄。
[0020]由此帶來了重量方面的改進(jìn)和整體簡化的結(jié)構(gòu)，并能夠?qū)崿F(xiàn)沿可用暴露表面的最大部分延伸的聲衰減結(jié)構(gòu)。
[0021]此外，非結(jié)構(gòu)化的隔音表層可以非常薄并且具有十分之幾的毫米的縮減厚度，同時確保機(jī)械性能的結(jié)構(gòu)化表層必須具有足夠的厚度，典型為毫米級別。
[0022]然而之前，曲柄的存在導(dǎo)致在整個進(jìn)氣口外周大約5cm長度的吸音損失，而根據(jù)本發(fā)明的解決方案允許隔音結(jié)構(gòu)的邊緣到邊緣接合在隔音區(qū)域僅產(chǎn)生最小的損失，在這些結(jié)構(gòu)之間的非結(jié)構(gòu)性結(jié)合情況下僅產(chǎn)生大約10毫米的損失。
[0023]根據(jù)優(yōu)選特殊實(shí)施方式，第一聲衰減結(jié)構(gòu)的后表層與第二聲衰減結(jié)構(gòu)共有，所述后表層也是結(jié)構(gòu)化的。
[0024]有利地，進(jìn)氣口唇緣與外壁整合在一起。
[0025]優(yōu)選地，第二聲衰減結(jié)構(gòu)沿著進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)，在進(jìn)氣口唇緣的具有小曲率的前緣區(qū)域延伸。
[0026]有利地，前緣區(qū)域，第二聲衰減結(jié)構(gòu)的厚度逐漸減小。
[0027]更為有利地，第二聲衰減結(jié)構(gòu)減小，直到實(shí)心后表層接觸進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)的外壁。
[0028]優(yōu)選地，在前緣區(qū)域，第二聲衰減結(jié)構(gòu)的蜂窩芯體通過蜂窩螺柱的方式保持。
[0029]根據(jù)前述實(shí)施方式，在前緣區(qū)域，第二聲衰減結(jié)構(gòu)具有由多個段制成的間斷的蜂窩芯體，每個都具有適當(dāng)?shù)那省?br> [0030]可選地或以互補(bǔ)的方式，進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)包括至少一個與第二聲衰減結(jié)構(gòu)的后表層相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)角板。
[0031]本發(fā)明還涉及一種渦輪發(fā)動機(jī)機(jī)艙，其特征在于包括根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0032]本發(fā)明根據(jù)下述說明并參考附圖將會更好理解，其中:
[0033]-圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)的縱向剖面示意圖；
[0034]-圖2至5是根據(jù)本發(fā)明進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)的可選實(shí)施方式的縱向剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]如圖1所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)I具有大致環(huán)形的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括外壁11和內(nèi)壁12，外壁11用于確保發(fā)動機(jī)艙下游(未示出)剩余部分的外部氣動連續(xù)性，內(nèi)壁12用于確保具有風(fēng)扇罩的發(fā)動機(jī)艙的內(nèi)部氣動連續(xù)性。
[0036]外壁11和內(nèi)壁12在上游連接至形成發(fā)動機(jī)艙前緣的進(jìn)氣口唇緣13壁。
[0037]各種壁11、12、13的內(nèi)部保持使用隔板完成。特別地，具有下游隔板14和上游隔板15，下游隔板14大致接近風(fēng)扇罩，上游隔板15大致位于進(jìn)氣口唇緣13的壁和內(nèi)壁12和外壁11之間的接合處。隔板的數(shù)量絕不是限制性的，在本發(fā)明此實(shí)施方式中為兩個。本發(fā)明通過使用任何數(shù)量的隔板都可以完成，即使不使用隔板也可以。
[0038]內(nèi)壁12被裝配到聲衰減結(jié)構(gòu),該聲衰減結(jié)構(gòu)包括外部隔音表層16 (帶孔并向結(jié)構(gòu)外部定向，以便被暴露在空氣流中)、形成共鳴器的蜂窩芯體17，以及實(shí)心的(未穿孔)后表層18或二表層(backskin)。
[0039]進(jìn)氣口唇緣壁13沒有被裝配到聲衰減結(jié)構(gòu)，僅由實(shí)心表層構(gòu)成。
[0040]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施方式，聲衰減結(jié)構(gòu)的后表層18是結(jié)構(gòu)化的并且可操作的。特別是，允許通過連接法蘭19將力向風(fēng)扇罩轉(zhuǎn)移并吸收。
[0041]進(jìn)氣口唇緣的壁的力吸收可以通過隔音表層16完成，從而使得結(jié)構(gòu)化且可操作，或通過將力路徑向后表層18重定向的曲柄。在任何情況下，都具有形成導(dǎo)致隔音表面損失的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的區(qū)域20。
[0042]圖2至5示出了根據(jù)本發(fā)明進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)2至5的不同實(shí)施方式。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)2與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)I不同在于，進(jìn)氣口唇緣裝配至具有蜂窩芯體171和帶孔的隔音表層161的聲衰減結(jié)構(gòu)。
[0044]根據(jù)本發(fā)明，聲衰減結(jié)構(gòu)121還具有與第一聲衰減的后表層18對齊的實(shí)心結(jié)構(gòu)性后表層182，因此確保了在進(jìn)氣口唇緣和內(nèi)壁12之間力的傳遞。
[0045]如圖2所示，第二聲衰減結(jié)構(gòu)121沿著進(jìn)氣口壁13，在具有小曲率的前緣區(qū)域延伸。
[0046]在這樣的小曲率區(qū)域，很難相應(yīng)地形成單個蜂窩芯體。
[0047]同樣，能夠?qū)崿F(xiàn)蜂窩芯體171分成幾個間斷的段，每個都具有適當(dāng)?shù)那?。不同的段可以通過蜂窩的固定螺柱172植入。
[0048]更為特別地，可以注意到，進(jìn)氣口唇緣13的前緣區(qū)域、聲衰減結(jié)構(gòu)121的厚度漸漸降低，直到后表層182接觸壁13。
[0049]圖3和圖4示出了進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)3，4，其中進(jìn)氣口唇緣的聲衰減結(jié)構(gòu)121通過角板181保持。
[0050]如果蜂窩結(jié)構(gòu)允許，如圖5所示，部分力能夠被吸收并通過穿過蜂窩芯體171的剪切轉(zhuǎn)移到后表層182。[0051]雖然本發(fā)明通過實(shí)施方式的特定實(shí)施例來描述，顯然它絕不限制于此并且包含所描述的所有技術(shù)等同物以及其組合，只要它們落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于渦輪發(fā)動機(jī)機(jī)艙的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)(2，3，4，5)，包括: 大致呈環(huán)形的主體結(jié)構(gòu)，其具有內(nèi)壁(12)、外壁(11)和連接至所述外壁和內(nèi)壁上游的進(jìn)氣口唇緣結(jié)構(gòu)(13)； 第一聲衰減結(jié)構(gòu)，其具有帶孔隔音表層(16)、蜂窩芯體(17)和實(shí)心后表層(18)，所述第一聲衰減結(jié)構(gòu)裝配在所述內(nèi)部面板上；以及 第二聲衰減結(jié)構(gòu)(121)，其具有與第一聲衰減結(jié)構(gòu)類似的體系結(jié)構(gòu)，所述第二聲衰減結(jié)構(gòu)(121)在基本上靠近進(jìn)氣口唇緣與所述內(nèi)壁的接合處裝配至部分進(jìn)氣口唇緣上； 其特征在于，所述第一聲衰減結(jié)構(gòu)的后表層與所述第二聲衰減結(jié)構(gòu)的后表層(182)對準(zhǔn)，所述后表層也是結(jié)構(gòu)化的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)(2，3，4，5)，其特征在于，所述進(jìn)氣口唇緣(13)整合到所述外壁(11)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)(2)，其特征在于，所述第二聲衰減結(jié)構(gòu)(121)沿進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)在進(jìn)氣口唇緣(13)的小曲率的前緣區(qū)域處延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)(2)，其特征在于，在前緣區(qū)域，所述第二聲衰減結(jié)構(gòu)(121)的厚度逐漸減小。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)(2)，其特征在于，所述第二聲衰減結(jié)構(gòu)(121)減小，直到所述實(shí)心后表層(182)接觸所述進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)的外壁(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)(2)，其特征在于，在前緣區(qū)域，所述第二聲衰減結(jié)構(gòu)(121)的蜂窩芯體(171)通過蜂窩螺柱(172)保持。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)(2)，其特征在于，在前緣區(qū)域，所述第二聲衰減結(jié)構(gòu)(121)具有由多個段制成的間斷蜂窩芯體，每個都具有適當(dāng)?shù)那省?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)(2)，其特征在于，所述進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)包括至少一個與所述第二聲衰減結(jié)構(gòu)的后薄板相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)化角板(181)。
9.一種渦輪噴氣發(fā)動機(jī)機(jī)艙，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的進(jìn)氣 口結(jié)構(gòu)(2，3，4，5)。
【文檔編號】F02C7/045GK103987624SQ201280061589
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月15日
【發(fā)明者】尼古拉斯·德澤斯特, 皮埃爾·卡呂埃勒, 帕特里克·哥諾迪克, 帕特里克·波瓦洛 申請人:埃爾塞樂公司