圆筒状壳体以及喷气发动机制造技术

本发明专利技术提供圆筒状壳体。使用碳纤维强化塑料的复合材料来形成喷气发动机(3)的风扇壳体(5)的壳体主体(5a)。在壳体主体(5a)的前端和后端分别安装金属环(5b、5c)。金属环(5b、5c)间通过导电电缆(5d)而电连接。两金属环(5b、5c)和导电电缆(5d)构成雷电流的路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】圆筒状壳体以及喷气发动机
本公开涉及对航空机用喷气发动机的风扇叶片进行覆盖的风扇壳体等所使用的圆筒状壳体。
技术介绍
在航空机受到了落雷的情况下，该雷电流从受雷部位通过机体而流动，并从放电索、其它机构向空气中放电，从而除去机体内的电荷。此外，容纳在机体的吊舱内的喷气发动机也成为供雷电流流动的路径的一部分。然而，以往，对于构成喷气发动机的部件需求高强度。除此之外，为了降低喷气发动机的油耗，例如对于覆盖风扇叶片的风扇壳体要求轻型化。因此，为了兼得高强度和轻型化的要求，尝试使用在强化纤维浸渍有热固化性树脂、热塑性树脂等的树脂材料的复合材料(例如，碳纤维强化塑料；CFRP)来作为风扇壳体的材料。上述的复合材料的电阻非常高。因此，在风扇壳体使用复合材料的情况下，如何在风扇壳体上留下作为供航空机的受雷时的雷电流流动的路径的功能成为问题。因此，考虑将专利文献1中提出的复合材料面板构造体用于风扇壳体。专利文献1的复合材料面板构造体具有多个复合材料面板。各复合材料面板具有强化纤维基材、以及在强化纤维基材的一面侧层叠的导电性网状片和薄膜袋。导电性网状片位于强化纤维基材与薄膜袋之间，其缘部从薄膜袋露出。通过使各复合材料面板的导电性网状片的露出部分接触并对接，来构成复合材料面板构造体。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-135994号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，在上述的复合材料面板构造体中，除复合材料面板彼此的对接部分之外导电性网状片不向外部露出。因此，在将导电性网状片用作雷电流的路径时，需要从薄膜袋的外侧向内侧引导雷电流。并且，也考虑即使在向薄膜袋的内侧引导了雷电流的情况下也因雷电流而网状片产生高热的情况。本公开的目的在于，提供即使使用高电阻的复合材料来形成也能够作为航空机的受雷时的雷电流的路径发挥功能的圆筒状壳体和使用了该圆筒状壳体的喷气发动机。用于解决课题的方案本公开的一个方案是一种圆筒状壳体，其主旨在于，具备：壳体主体，其利用在强化纤维中浸渍有热固化性树脂的复合材料来形成，构成喷气发动机的圆筒状的构造部分；一对金属环，其分别配置于上述壳体主体的表面的沿上述壳体主体的中心轴方向隔开间隔的部位，并与搭载上述喷气发动机的航空机的机体或者上述喷气发动机的相互不同的部分分别连结；以及至少一根导电电缆，其将上述一对金属环间电连接。上述至少一根导电电缆也可以具备多个导电电缆。各上述导电电缆也可以在沿上述壳体主体的周向隔开间隔的多个部位将上述一对金属环间电连接。上述圆筒状壳体也可以作为覆盖上述喷气发动机的风扇叶片的风扇壳体来使用。上述一对金属环中的一方也可以与上述航空机的吊舱连结，另一方也可以与上述喷气发动机的构造导流叶片的外周缘连结。上述壳体主体也可以形成为利用连接部连接了第一圆筒部和直径比上述第一圆筒部的直径小的第二圆筒部的双重管状。上述一对金属环也可以在上述第一圆筒部以及上述第二圆筒部的各表面分别配置一个。上述第一圆筒部也可以作为与覆盖上述喷气发动机的风扇叶片的风扇壳体对置地配置于上述风扇壳体的内侧的发动机壳体来使用。上述第二圆筒部也可以作为覆盖上述喷气发动机的压缩机的压缩机壳体来使用。上述一对金属环中的一方也可以与上述喷气发动机的构造导流叶片的内周缘连结，另一方也可以与一端连结于上述机体的梁部连结。专利技术的效果如下。根据本公开，即使使用高电阻的复合材料来形成圆筒状壳体，该圆筒状壳体也能够作为落雷于航空机的机体时的雷电流的路径发挥功能。附图说明图1是表示将使用本公开的一个实施方式的圆筒状壳体的喷气发动机容纳在航空机的吊舱的内部的状态的说明图。图2是示意性地表示在喷气发动机中能够使用图1的圆筒状壳体的部位的说明图。图3涉及本公开的一个实施方式，是表示包括壳体主体在内的风扇壳体的周向上的一部分的立体图。图4(a)是表示从壳体主体的前端侧观察的、图3的壳体主体的前端侧的金属环的安装构造的主要部分的放大立体图，图4(b)是表示从壳体主体的后端侧观察的、图3的壳体主体的前端侧的金属环的安装构造的主要部分的放大立体图，图4(c)是图4(b)的I-I线剖视图。图5是表示从壳体主体的前端侧观察的、图3的壳体主体的后端侧的金属环的安装构造的主要部分的放大立体图。具体实施方式以下，参照附图对本公开的一个实施方式的圆筒状壳体进行说明。首先，参照图1对使用本实施方式的圆筒状壳体的喷气发动机进行说明。此外，喷气发动机容纳在航空机的吊舱的内部。如图1中的符号1所示，在航空机(未图示)的吊舱1容纳有喷气发动机3。喷气发动机3从吊舱1的前方(图1的左侧)向圆筒状的风扇壳体5吸入空气，并利用风扇(动叶片)7将其送入配置于风扇壳体5的内侧的发动机壳体9内的压缩机11。此外，风扇7具有风扇壳体5、和覆盖于风扇壳体5的多个风扇叶片。而且，空气由压缩机11压缩，且向压缩了的空气喷射燃料。空气和燃料的混合气体在燃烧室13内燃烧，从而产生高温的燃烧气体。该燃烧气体的压力使作为压缩机11的动力源的高压涡轮15和作为风扇7的动力源的低压涡轮17分别旋转。这样，由低压涡轮17驱动的风扇7将被吸入风扇壳体5的空气送入后方。该空气的一部分被送入压缩机11，剩下的大部分的空气经过构造导流叶片(静叶片)19向吊舱1的后方释放。利用通过该释放空气而获得的推进力，设有吊舱1的航空机(未图示)获得推进力。如图2所示，风扇壳体5与吊舱1连结。在风扇壳体5的内周面，连结有构造导流叶片19的外周缘。构造导流叶片19的内周缘与发动机壳体9连结。发动机壳体(第一圆筒部)9在喷气发动机3的空气吸入方向上的发动机壳体9的上游侧端部，经由连接部23而与覆盖喷气发动机3的压缩机11的压缩机壳体(第二圆筒部)21连接从而成为一体。换言之，发动机壳体9和压缩机壳体21通过连接部23的连接而一体化为具有V字状的截面的双重管状的构造体。此外，压缩机壳体21的直径比发动机壳体9的直径小。在喷气发动机3的空气吸入方向上的压缩机壳体21的后端侧的外周面连结有梁部25的一端。梁部25的另一端与航空机的机体(未图示)连结。然而，在图1以及图2所示的喷气发动机3中，风扇壳体5与吊舱1等连结。并且，发动机壳体9经由构造导流叶片19而与风扇壳体5连结。另外，与发动机壳体9成为一体的压缩机壳体21经由梁部25而与机体连结。构造导流叶片19、梁部25是金属制的，具有导电性。因此，若在设于航空机的机体(未图示)的吊舱1存在落雷，则形成从吊舱1经过风扇壳体5、构造导流叶片19、发动机壳体9、连接部23、压缩机壳体21以及梁部25而到达机体(未图示)为止的雷电流的路径。该导电路径经过喷气发动机3的至少一部分。另一方面，在图1以及图2所示的喷气发动机3中，为轻型化，尝试使用在碳纤维等强化纤维中浸渍有环氧树脂等热固化性树脂的复合材料(例如，碳纤维强化塑料；CFRP)来形成风扇壳体5。并且，对于需要耐热性比风扇壳体5的耐热性高的、利用连接部23连接发动机壳体9和直径比发动机壳体9的直径小的压缩机壳体21从而一体化为双重管状的构造物而言，也尝试与风扇壳体5相同地使用复合材料来形成。另一方面，如上所述，复合材料的电阻较高。因此，在风扇壳体5、一体化有发动机壳体9和压缩机壳体21的构造物由复合材料形成的情况下，雷电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆筒状壳体，其特征在于，具备：壳体主体，其利用在强化纤维中浸渍有热固化性树脂的复合材料来形成，构成喷气发动机的圆筒状的构造部分；圆筒状的一对金属环，其分别配置于上述壳体主体的表面的沿上述壳体主体的中心轴方向隔开间隔的部位，并与搭载上述喷气发动机的航空机的机体或者上述喷气发动机的相互不同的导电部分分别连结；以及至少一根导电电缆，其将上述一对金属环间电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.26 JP 2014-2640961.一种圆筒状壳体，其特征在于，具备：壳体主体，其利用在强化纤维中浸渍有热固化性树脂的复合材料来形成，构成喷气发动机的圆筒状的构造部分；圆筒状的一对金属环，其分别配置于上述壳体主体的表面的沿上述壳体主体的中心轴方向隔开间隔的部位，并与搭载上述喷气发动机的航空机的机体或者上述喷气发动机的相互不同的导电部分分别连结；以及至少一根导电电缆，其将上述一对金属环间电连接。2.根据权利要求1所述的圆筒状壳体，其特征在于，上述至少一根导电电缆具备多个导电电缆，各上述导电电缆在沿上述壳体主体的周向隔开间隔的多个部位将上述一对金属环间电连接。3.根据权利要求1或2所述的圆筒状壳体，其特征在于，上述圆筒状壳体作为覆盖上述喷气发动机的风扇叶片的风扇壳体来使...

【专利技术属性】
技术研发人员：古川洋之，吉新哲也，田中崇，森佑司，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：日本,JP