用于制造短舱的结构表面交换器的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造用于飞行器的具有经调整或保留的最终形状的结构表面热交换器(10)的方法，包括以下步骤：形成(E1)、成形(E2；E3)和通过焊接或钎焊来组装(E4)第一波纹表层(12'、12”、12)和第二平滑表层(14)以获得通道(16)，每个通道由第一表层的波纹和第二平滑表层界定，以形成具有经调整的或保留的最终形状的结构表面热交换器，其中流体旨在在通道中循环，并且空气旨在与第二平滑表层接触地循环。环。环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造短舱的结构表面交换器的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于制造短舱的结构表面交换器的方法，并且更具体地，涉及一种用于制造具有具有经调整或保留的最终形状的结构表面交换器的方法。

技术介绍

[0002]经调整或保留的形状意思是非平面形状。
[0003]更具体地，保留的形状是不可展形状。
[0004]飞行器由一个或多个推进单元推进，每个推进单元包括容纳在管状短舱内的发动机。每个推进单元通过通常位于飞行器的机翼下方或之上或机身水平处的桅杆而附接到飞行器。
[0005]发动机也可被称为涡轮喷气发动机。在说明书的其余部分中，术语发动机和涡轮喷气发动机将可互换地使用。
[0006]短舱通常具有管状结构，该管状结构包括上游段、中间段、下游段，上游段包括涡轮喷气发动机上游的进气道，中间段用于围绕涡轮喷气发动机的风扇，下游段可容纳推力反向装置并围绕涡轮喷气发动机的燃烧室，并且短舱通常终止于喷嘴，喷嘴的出口位于涡轮喷气发动机的下游。
[0007]此外，短舱通常包括外部结构和内部固定结构(IFS)，该外部结构包括固定部分和可动部分(推力反向装置)，该内部固定结构在下游段的高度处与外部结构同心。内部固定结构在风扇后方围绕涡轮喷气发动机的核心。这些外部和内部结构限定了环形流道，也称为副流道，目的在于引导在涡轮喷气发动机外部循环的被称为副的冷空气流。
[0008]外部结构包括限定外部空气动力学表面的外部整流罩和限定内部空气动力学表面的内部整流罩，内部整流罩和外部整流罩通过形成进气道唇缘的前缘壁在上游连接。
[0009]短舱的管状结构具有带有调整后表面的部分，例如围绕副流道的表面，以及带有保留的表面的部分，例如除了后缘之外的短舱外部结构的外部整流罩。
[0010]通常，涡轮喷气发动机包括一组叶片(压缩机和可能的风扇或无涵道螺旋桨)，该组叶片由燃气发生器通过一组传动装置驱动旋转。
[0011]提供了一种润滑剂分配系统，以确保这些传动装置的良好润滑并冷却它们。润滑剂是油。在说明书的其余部分中，术语润滑剂和油将可互换地使用。
[0012]包括至少一个热交换器的冷却系统允许冷却润滑剂。
[0013]存在润滑剂冷却系统，其包括在传热流体和润滑剂之间的第一表面交换器，以及在传热流体和空气之间的第二表面交换器。这种冷却系统包括闭合回路传热流体循环导管。更具体地，传热流体循环管道包括设置在短舱中与短舱的内部整流罩和/或外部整流罩接触的部分。甚至更具体地，设置在短舱中与短舱的内部整流罩和/或外部整流罩接触的部分包括并联设置的多个通道，所述通道由内部整流罩和/或外部整流罩的双壁形成，这被称为结构表面热交换器。
[0014]结构表面热交换器参与短舱的机械功能。
[0015]此外，它有助于力的传递，包括在热交换期间。
[0016]以已知的方式，由内和/或外整流罩的双壁形成的通道通过用于通过铆钉将具有波纹的表层组装在所谓的平滑或空气动力学表层上的方法制造，所述表层然后形成内部和/或外部整流罩的双壁。
[0017]这种方法的缺点是由于铆钉的存在而降低了内部整流罩和/或外部整流罩的空气动力学性能。
[0018]因此，需要提供一种用于制造结构表面热交换器的方法，该热交换器具有特别适合于制造短舱的经调整或保留的最终形状，对短舱的空气动力学性能具有很小的影响或没有影响，并且其质量被优化。

技术实现思路

[0019]为此，根据本专利技术的方法是一种用于制造用于飞行器的具有经调整或保留的最终形状的结构表面热交换器的方法，该方法包括通过焊接或钎焊形成、成形和组装第一波纹表层和第二平滑表层以获得通道的步骤，每个通道由第一表层的波纹和第二平滑表层界定，以形成具有经调整或保留的最终形状的结构表面热交换器，其中流体旨在在通道中循环，并且空气旨在与第二平滑表层接触地循环。
[0020]第二平滑表层用于与空气流接触。它允许最大化空气流的流动。它也被称为空气动力学表层。以这种方式，与翅片式热交换器不同，热交换器不会产生空气动力损失。
[0021]根据本专利技术的其它特征，本专利技术的方法包括单独考虑或根据所有可能组合考虑的以下任选特征中的一个或多个。
[0022]根据一个特征，该方法包括在第一或第二表层中形成腔体的步骤，以便在第一和第二表层的组装期间获得流体分配器和收集器，所述形成步骤优选在压力机中进行。
[0023]可替代地，在第一或第二表层中形成腔体的步骤通过在第一或第二表层的块体中进行机加工来执行。
[0024]流体分配器是使得可以在通道的入口处分配流体的腔体。
[0025]流体收集器是使得可以在通道的出口处收集流体的腔体。
[0026]根据一个特征，组装第一和第二表层的步骤通过钎焊进行，优选根据以下参数：
[0027]‑
在两个表层之间的接触区域上施加具有450℃至600℃范围内的熔化温度的金属条，
[0028]‑
在两个表层之间施加50
‑
350g/cm2的接触压力，以及
[0029]‑
在120
‑
220℃的温度范围内施加2
‑
20小时的热处理，以获得状态T6。
[0030]状态T6是指适于获得组件的最佳机械强度的时效态，尤其是在第一和第二表层由铝制成的情况下。
[0031]金属带也称为填充金属或焊料。金属带优选地是合金或包覆片材。
[0032]根据一个特征，组装第一和第二表层的步骤通过激光焊接进行，优选根据以下参数：
[0033]‑
激光功率在2000至4000W的范围内，
[0034]‑
激光前进速度在2至5m/min的范围内，
[0035]‑
激光器与第一或第二表层之间的焦距在300至500mm的范围内，
[0036]‑
激光器相对于第一和第二表层的倾角在3
°
至7
°
的范围内，
[0037]‑
通过推动材料来引导焊接。
[0038]“通过推动材料来引导焊接“意味着激光在其移位期间被推动，与通过拉动材料而使激光在其移位期间被拉动的焊接方向相反。
[0039]根据一个特征，激光焊接是在气体保护下进行的，例如在氩气和/或氦气保护下进行。
[0040]根据一个特征，激光焊接是用填充金属进行的。
[0041]可替代地，通过熔化构成第一和第二表层的材料，在没有填充金属的情况下进行激光焊接。
[0042]根据一个特征，组装第一和第二表层的步骤通过搅拌摩擦焊接进行，优选根据以下参数：
[0043]‑
使用包括直径在2至5mm范围内且长度在1至5mm范围内的可回缩销的基本上圆柱形刀具，使得可回缩销穿入第一表层中并穿入第二表层的厚度的一半中，
[0044]‑
由压力装置例如基本上圆柱形刀具在两个表层之间施加1至5kN的接触压力，...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造用于飞行器的具有经调整或保留的最终形状的结构表面热交换器(10；100)的方法，包括以下步骤：形成(E1；E'1)第一表层以获得第一波纹表层；通过焊接或钎焊所述第一波纹表层(12'、12”、12；120'、120”、120)和第二平滑表层(14；140)来成形(E2；E3；E'3)和组装(E4；E'2)以获得通道(16；160)，每个通道由所述第一表层的波纹和所述第二平滑表层界定，以形成具有经调整的或保留的最终形状的结构表面热交换器，其中流体(F1)旨在在所述通道中循环，并且空气(F2)旨在与所述第二平滑表层接触地循环。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，组装(E4；E'2)所述第一表层(12；120”)和所述第二表层(14；140')的步骤通过摩擦搅拌焊接优选地根据以下参数来执行：
‑
使用包括直径在2至5mm范围内且长度在1至5mm范围内的可回缩销(42)的基本上圆柱形刀具(40)，使得可回缩销穿入所述第一表层(12；120”)中并穿入所述第二表层(14；140')的厚度的一半中，
‑
由压力装置例如基本上圆柱形刀具(40)在两个表层之间施加1至5kN的接触压力，
‑
由可移动的夹紧装置(44)夹紧两个表层，
‑
刀具(40)的旋转速度在500至1500rpm的范围内，
‑
刀具(40)相对于垂直于第一和第二表层的平面的倾角在1至5
°
的范围内，以及
‑
刀具(40)的前进速度在100至700mm/min的范围内。3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，组装(E4；E'2)所述第一表层(12；120”)和所述第二表层(14；140')的步骤通过钎焊优选地根据以下参数来执行：
‑
在两个表层之间的接触区域上施加具有450℃至600℃范围内的熔化温度的金属条(18)，
‑
在两个表层之间施加50至350g/cm2的接触压力，以及
‑
在120
‑
220℃的温度范围内施加2
‑
20小时的热处理，以获得状态T6。4.根据权利要求1所述的制造方法，其中，组装(E4；E'2)所述第一表层(12；120”)和所述第二表层(14；140')的步骤通过激光焊接优选地根据以下参数来执行：
‑
激光功率在2000至4000W的范围内，
‑
激光前进速度在2至5m/min的范围内，
‑
激光器与第一或第二表层之间的焦距在300至500mm的范围内，
‑
激光器相对于第一和第二表层的倾角在3
°
至7
°
的范围内，
‑
通过推动材料来引导焊接。5.根据前述权利要求中任一项所述的制造方法，包括以下步骤：a.形成(E1)所述第一表层(12')以获得第一波纹表层(12”)，b.成形(E2)在步骤a)中获得的所述第一波纹表层，以获得具有经调整或保留的最终形状的第一波纹表层(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：文森特，
申请(专利权)人：赛峰短舱公司，
类型：发明
国别省市：