航空器结构部件的能量吸收装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可以经受动力冲击的航空器结构部件吸收动能装置，该装置包括：冲击后能够保持它的完整的编织复合材料外壳(21)，包含在外壳内且能够至少部分装满所述外壳的泡沫芯层(22)，所述泡沫芯层(22)能够吸收至少冲击产生的动能，和至少部分结合到泡沫芯层中的加强部件(30)，所述加强部件(30)与泡沫芯层(22)结合以便消散由冲击产生的动能，所述加强部件(30)包括通过缝合插入泡沫芯层(22)的不连续纤维(32)，且不连续纤维(32)各自包括L形或T形端(33)，所述不连续纤维折叠在外壳(21)的外部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】航空器结构部件的能量吸收装置
本专利技术涉及航空器结构部件的被动能量吸收装置，所述航空器结构部件例如为固定叶片，可动叶片或风扇的任何其它部件，航空器的机翼结构或机身。这种能量吸收装置目的在与航空器的结构部件相结合，以便发生冲击时，限制结构部件的局部分离或解体的风险，从而降低这种结构部件在航空器飞行期间面对冲击威胁的易损性。本专利技术同样涉及包含例如动能吸收装置的航空器旋转结构部件。本专利技术在航空学领域获得应用，尤其在后置发动机航空器领域。具体应用于涡轮螺旋桨发动机和直升机旋翼的制造领域以及复合叶片的制造领域。本专利技术同样可以应用于航空器固定翼结构的前缘区域的制造或需要抵抗冲击的其它结构的制造。
技术介绍
在航空学领域，已知旋转结构部件和翼-结构部件经受着受到冲击的高风险，所述冲击来自飞行中或着陆期间或起飞期间的航空器遭遇到的鸟，冰雹，冰块，石头甚至成片的车胎或者其它坚硬碎片。与发动机有关的或者与航空器移动翼结构有关的旋转部件，尤其暴露在航空器可能遇到的鸟或其它碎片产生的动态接触中，所述航空器移动翼结构例如为风扇或风扇部件，所述风扇部件例如为航空器固定叶片和可动叶片。具体地，某些发动机的复合刀片和直升机桨叶尤其易受到损害。目前，这些冲击是非常高能量的冲击，因为冲击速度可以高达110m/s。因此，它们证明是尤其有害于旋转结构部件，且在极限情况下，会导致航空器坠毁。在航空器发动机具有反转风扇和后轮传动的情况下，通常发动机被安置在靠近机身处。由于这种发动机类型通常无导管，在发动机旋转部件上发生的冲击可以导致发动机部件或者这种发动机的部分部件解体，具有航空器飞行产生的所有后果。因此，一旦产生冲击，存在发动机旋转部件局部或完全解体的高风险，以及随着这种解体部件再次冲击发动机或相反发动机的另一个旋转部件而出现后果的连锁反应的高风险。因此，通过专利技术能够承受这些冲击的旋转结构部件，航空制造商正试图尽可能减小发动机旋转部件在发生冲击时的任何部分损失或完全损失。专利技术概述准确来说，本专利技术的目的是克服现有技术的上述缺陷。为了这个目的，本专利技术为航空器结构部件提出一种能量吸收装置，所述航空器结构部件例如为飞机固定翼结构或固定叶片，可动叶片，或飞机或直升飞机发动机的任何其它旋转部件，所述能量吸收装置使减少与鸟碰撞或者与碎片或其它坚硬碎片冲击有关的威胁能为可能。为此，本专利技术提出将使冲击产生的动能被被动吸收的装置结合到上述结构部件中，以便阻止结构部件解体。该能量吸收装置包括由编织复合材料(braidedcomposite)制成的外壳和与加强部件整合的泡沫芯层，所述编织复合材料对解体有抵抗作用，所述加强部件能够消散冲击产生的动能。更具体地说，本专利技术涉及容易受到动力冲击的航空器结构部件的动能吸收装置，其特点在于，它包括：-由编织复合材料制成的外壳，所述外壳在受到冲击后，能够保持一定程度的完整。-泡沫芯层，所述泡沫芯层包含在外壳内且能够至少部分装满所述外壳，所述泡沫芯层能够吸收至少部分由冲击产生的动能，且当箱体变形时，所述泡沫芯层能够被压实以便空出一些体积，且-至少部分整齐地整合到泡沫芯层的加强部件，结合泡沫芯层的加强部件驱散由冲击产生的动能。本专利技术的动能吸收装置可以具有一个或更多以下特征：-外壳包括多层浸渍的由至少两种干燥纤维缝合成的粗纱。-将被浸渍的纤维由碳，芳香族聚酰胺和/或PBO制成。-加强部件包括通过缝合插入泡沫芯层且在泡沫中形成环的连续纤维。-加强部件包括通过缝合插入泡沫芯层的不连续纤维。-所述不连续纤维各自包括L-形或T-形的折叠在外壳外部的端。-所述纤维使用光固化树脂浸渍。-所述纤维以渐开角(evolvingangles)被缝到泡沫芯层中。-加强部件包括穿过泡沫芯层且在泡沫内部形成隔室的内部间隔物。-由碳和/或芳香族聚酰胺制成的加强部件。-加强部件包含成套的钉子或对冲伤(counterblow)(金属或碳球)，所述钉子各自包含柄，尖端和实心碳棒顶端，所述钉子被碳化纤维的编织物，芳香聚酰胺纤维或者芳香聚酰胺纤维类似物围绕，所述对冲伤在钉子解体时能够使钉子钉团结在一起。-所述泡沫芯层包括钉子周围的后面部分和由弹性材料制成的前面部分，所述前面部分被安置在钉子尖端的对面，以便驱散冲击产生的各种倾斜角处的动能。本专利技术同样涉及容易受到动力冲击的航空器结构部件的动能吸收装置，其特点在于，它包括：-由缝合复材料制成的外壳，所述外壳在受到冲击后，能够保持一定程度的完整。-泡沫芯层，所述泡沫芯层包含在外壳内且能够至少部分装满所述外壳，所述泡沫芯层能够吸收至少部分由冲击产生的动能，且当箱体变形时，所述泡沫芯层能够被压实以便空出一些体积，且-通过缝合插入泡沫芯层形成加强部件的不连续纤维，与泡沫芯层结合的所述不连续纤维驱散由冲击产生的动能，这些不连续纤维各自具有L-形或T-形的折叠在外壳外部的端。-此外，本专利技术涉及包括前缘和后缘的航空器旋转结构部件，其特征在于，它包括上文描述的位于前缘区域的动能吸收装置。附图说明图1描述了装备有本专利技术的能量吸收装置的航空器旋转结构部件的一个示例的横截面视图。图2A和2B描述了具有加强部件的第一个实施方式的能量吸收装置。图3A和3B描述了具有加强部件的第二个实施方式的能量吸收装置。图4A和4B描述了具有加强部件的第三个实施方式的能量吸收装置。图5A和5B描述了具有加强部件的第四个实施方式的能量吸收装置。图6A和6B描述了具有图2A和2B加强部件的替换形式的能量吸收装置。具体实施方式本专利技术提出了一种被动类型的动能吸收装置，所述动能吸收装置被整合到飞机固定翼结构，固定叶片，可动叶片，飞机或直升机的任何其它旋转结构的部件或者需要抵抗冲击的任何其它结构。不管是固定部件还是旋转部件，将动能吸收装置整合的部件将在下文中将被称为结构部件。一方面，该结构部件目的在于吸收或驱散由冲击产生的动能，另一方面，在于阻止结构部件解体或移位，以便甚至发生冲击时，结构部件维持它的完整性。图1中描述了能够容纳本专利技术动能吸收装置的结构部件的一个示例。该图1显示了从横截面观察的固定叶片的示例。在前面，该固定叶片10具有椭圆形横截面形状的前缘11，在后面，该固定叶片10具有椭圆形横截面形状的后缘12，所述机翼后缘12与机翼前缘11相对。该固定叶片10包括内部封装有叶片主体13的叶片套管15。该叶片套管15还包括本专利技术的动能吸收装置20。所述动能吸收装置20位于叶片前缘11区域。事实上，在冲击中正是位于风扇外部的前缘11区域首先受到冲击。因此，需要能够吸收冲击产生的动能的是该区域11。为了确保所述叶片主体13和所述动能吸收装置20之间的结合，将装置/叶片主体界面14放置在动能吸收装置20和叶片主体13之间，且使动能吸收装置靠在叶片套管15内的叶片主体上。应该注意的是，图1描述了固定叶片的一个示例。然而，任何结构部件都是按相似方式加工成型的，从部件套管，部件主体，界面到本专利技术的动能吸收装置。因此，不管结构部件是什么(固定叶片，可动叶片，固定翼结构等)，该部件都包括其中封装本专利技术动能吸收装置的前缘。根据本专利技术，动能吸收装置包括泡沫芯层和封装在外壳内的加强部件。动能吸收装置的外壳可以组成叶片套管15。因此，所述外壳围绕着泡沫芯层和加强部件以及叶片主体13。在这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于易受到动力冲击的航空器结构部件的动能吸收装置，其特征在于，其包括：由编织复合材料制成的外壳(21)，所述外壳(21)受到冲击后，能够保持一定程度完整性；泡沫芯层(22)，所述泡沫芯层(22)包含在外壳内部且能够至少部分充满所述外壳，所述泡沫芯层能够吸收至少部分由冲击产生的动能；加强部件(30)，所述加强部件(30)按顺序至少部分整合到泡沫芯层中，与泡沫芯层结合来消散冲击产生的动能；所述加强部件包括通过缝合插入泡沫芯层的不连续纤维(32)，且每个所述不连续纤维(33)包括折叠在所述外壳(21)外部的L形或T形端(33)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.27 FR 12628951.一种用于易受到动力冲击的航空器结构部件的动能吸收装置，其特征在于，其包括：由编织复合材料制成的外壳(21)，所述外壳(21)受到冲击后，能够保持一定程度完整性；泡沫芯层(22)，所述泡沫芯层(22)包含在外壳内部且能够至少部分充满所述外壳，所述泡沫芯层能够吸收至少部分由冲击产生的动能；加强部件(30)，所述加强部件(30)按顺序至少部分整合到泡沫芯层中，与泡沫芯层结合来消散冲击产生的动能；所述加强部件包括通过缝合插入泡沫芯层的不连续纤维(32)，且每个所述不连续纤维(32)包括折叠在所述外壳(21)外部的L形或T形端(33)。2.根据权利要求1所述的动能吸收装置，其特征在于，所述外壳(21)包括多层浸渍的由至少两种干燥纤维编织成的粗纱。3.根据权利要求2所述的动能吸收装置，其特征在于，所述浸渍的粗纱和所述干燥的纤维由碳，芳香聚酰胺和/或PBO制成。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的动能吸收装置，其特征在于，所述加强部件包括通过缝合插入泡沫芯层(22)且与泡沫形成环的连续纤维(31)。5.根据权利要求4所述的动能吸收装置，其特征在于，所述连续...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛琳﹒贝禘鏖路，米歇尔﹒贝穆德斯，迪迪埃﹒梅斯娜日，
申请(专利权)人：欧洲航空防务及航天公司EADS法国，
类型：发明
国别省市：法国;FR