用于能量吸收的轻型风扇壳体构造制造技术

本文公开了用于能量吸收的轻型风扇壳体构造。一种设备包括定位在涡轮风扇发动机的容纳壳体内的第一组金属带，以及横穿第一组金属带的第二组金属带，第一组金属带和第二组金属带围绕涡轮风扇发动机的至少一部分。带围绕涡轮风扇发动机的至少一部分。带围绕涡轮风扇发动机的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
用于能量吸收的轻型风扇壳体构造


[0001]本公开大体涉及涡轮风扇发动机，并且更具体地，涉及用于能量吸收的轻型风扇壳体构造。

技术介绍

[0002]飞行器有时会遇到危及相关联螺旋桨的推力能力的情况，例如当螺旋桨的风扇叶片破裂和/或从相关联的保持盘释放(例如，风扇叶片脱落情况)时。飞行器的推力能力对飞行器的功能和其乘客的安全至关重要。因此，当发生风扇叶片脱落情况时，飞行器通常利用保护来限制对螺旋桨和相关联部件的损坏。

技术实现思路

[0003]公开了用于能量吸收的轻型风扇壳体构造。
[0004]某些示例提供了示例设备，该示例设备包括定位在涡轮风扇发动机的容纳壳体内的第一组金属带，以及横穿第一组金属带的第二组金属带，第一组金属带和第二组金属带围绕涡轮风扇发动机的至少一部分。
[0005]某些示例提供了一种示例壳体设备，其包括涡轮风扇发动机的容纳壳体的第一部分、容纳壳体的第二部分、以及位于第一部分和第二部分之间的容纳壳体的突出部分，突出部分包括结构格子。
[0006]某些示例提供了一种设备，该设备包括涡轮风扇发动机的容纳壳体，以及位于涡轮风扇发动机和容纳壳体之间的涡轮风扇发动机的沟槽填充物，沟槽填充物包括：第一层，第一层包括实心金属；和第二层，第二层包括格子结构、空气或流体中的至少一种，第一层和第二层围绕涡轮风扇发动机的至少一部分，第一层和第二层在径向方向上交替。
附图说明
[0007]图1示出了涡轮风扇发动机的现有技术示例的示意性横截面视图。
[0008]图2示出了涡轮风扇发动机的示例容纳壳体和/或沟槽填充物。
[0009]图3示出了图2的示例容纳壳体和/或沟槽填充物的示例构造。
[0010]图4A
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F示出了图2和/或3的示例容纳壳体和/或沟槽填充物以及图1的现有技术示例涡轮风扇发动机的容纳壳体的示例冲击载荷模拟。
[0011]图5示出了涡轮风扇发动机的示例容纳壳体的示例截面图。
[0012]图6示出了图2、3和/或5的涡轮风扇发动机的示例容纳壳体和/或沟槽填充物的示例轴向横截面视图。
[0013]图7A
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B示出了涡轮风扇发动机的示例容纳壳体的一部分。
[0014]图8A
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B示出了图7A
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B的涡轮风扇发动机的示例容纳壳体的示例偏转板。
[0015]附图未按比例绘制。相反，在附图中层或区域的厚度可以被放大。通常，在整个附图和随附的书面描述中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。如本文所用，连
接参考(例如，附接、联接、连接和接合)可以包括由连接参考参考的元件之间的中间构件和/或那些元件之间的相对运动，除非另有说明。因此，连接参考不一定推断两个元件直接连接和/或彼此具有固定关系。如本文所用，陈述任何部分与另一部分“接触”被限定为意味着在这两个部分之间没有中间部分。
[0016]除非另有明确说明，否则本文使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等的描述符，不赋予或以其他方式指示优先级、物理顺序、列表中的布置和/或以任何方式排序的任何含义，但仅用作标签和/或任意名称以区分元件以便于理解所公开的示例。在一些示例中，描述符“第一”可以用于指代详细描述中的元件，而在权利要求中可以使用不同的描述符(例如“第二”或“第三”)来指代相同的元件。在这样的情况下，应当理解，这样的描述符仅用于清楚地识别可能例如以其他方式共享相同名称的那些元件。
具体实施方式
[0017]涡轮风扇发动机包括具有硬壁或软壁的容纳壳体，硬壁或软壁周向地围绕涡轮风扇。硬壁容纳壳体包括厚实的金属或复合蒙皮，而软壁容纳壳体包括较薄的金属或复合材料壁和/或大的Kevlar
TM
纤维。软壁容纳壳体可以解决硬壁容纳壳体存在的一些问题。例如，软壁容纳壳体可以吸收来自风扇叶片脱落(FBO)事件的风扇叶片的一部分冲击力。此外，与硬壁容纳壳体相比，软壁容纳壳体通常包括减轻的重量。结果，软壁容纳壳体需要较少的支撑材料，这降低了与之相关联的成本。此外，壳体和支撑结构的重量减轻能够在涡轮风扇操作期间减少燃料消耗。然而，软壁容纳壳体缺乏硬壁容纳壳体的结构强度，并且需要在壳体周围有很大的空体积，以在FBO事件期间允许偏转并捕获释放的叶片，从而将其从可能导致发动机进一步损坏的流动路径中移除。此外，包括多级风扇叶片的涡轮风扇发动机通常需要金属硬壁容纳壳体以提供必要的结构支撑。
[0018]在一些示例中，硬壁容纳壳体包含额外的结构和/或材料以在发生FBO的情况下能够吸收冲击。例如，硬壁容纳壳体可以包括坚硬的风扇壳，例如Kevlar
TM
或复合蒙皮，以实现冲击吸收。然而，坚硬的风扇壳或复合蒙皮给硬壁容纳壳体增加了额外的重量，这需要额外的结构支撑并增加燃料燃烧。
[0019]为了解决已知的容纳壳体存在的一些问题，本文公开的示例提供用于能量吸收的轻型风扇壳体构造。在一些示例中，当FBO事件发生时，容纳壳体、沟槽填充物(trench filler)和/或与其相关联的结构保护涡轮风扇发动机。在这样的示例中，容纳壳体、沟槽填充物和/或与其相关联的结构最小化与保护涡轮风扇发动机相关联的重量，并且进而最小化和/或以其他方式减少与涡轮风扇发动机相关联的燃料燃烧和/或支撑结构。
[0020]在一些示例中，容纳壳体包括第一组金属带和横穿第一组金属带的第二组金属带。在这样的示例中，第一组金属带和第二组金属带围绕涡轮风扇发动机的至少一部分。在一些示例中，第一组金属带和第二组金属带布置成形成内部桁架和/或肋状结构。在这样的示例中，第一组带和第二组带经由接合工艺(例如，焊接、铆接、螺栓连接、钎焊等)联接。
[0021]在一些示例中，桁架和/或肋状结构包括沿容纳壳体的圆周设置的第一组带和第二组带的至少一层和/或级。例如，桁架和/或肋状结构可以沿着容纳壳体的内圆周和/或外圆周定位。在一些示例中，桁架和/或肋状结构内的第一组带和第二组带的尺寸(例如，宽度、厚度、长度等)和/或几何架构(例如，几何间隔、角取向等)基于涡轮风扇发动机和/或容
纳壳体内的实施区域而被构造。例如，第一组带和第二组带的多个层可以定位在容纳壳体的预定区域中，以增加容纳壳体的冲击吸收和/或刚度。在一些示例中，第一组带和第二组带在不同层和/或级之间交替。在一些示例中，第一组带和第二组带形成单个层和/或级。
[0022]在一些示例中，容纳壳体包括至少两种不同的金属。例如，容纳壳体可以包括夹在铝锂或铝片之间的铝锂带(例如，第一组带、第二组带)，其具有比具有相同密度的铝更高的冲击韧性。因此，铝锂带提高了容纳壳体的冲击韧性和能量吸收，同时保持了其重量和/或刚度。因此，可以使用容纳壳体代替复合风扇壳体来保持软壁风扇壳体的重量，同时提供显著的成本降低和改进的保护。
[0023]在一些示例中，偏转板联接到容纳壳体的外表面。在这样的示例中，偏转板偏转和/或吸收从相关联的保持盘分离的松散风扇叶片的冲击本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备，其特征在于，包括：第一组金属带，所述第一组金属带位于涡轮风扇发动机的容纳壳体内；和第二组金属带，所述第二组金属带横穿所述第一组金属带，所述第一组金属带和所述第二组金属带围绕所述涡轮风扇发动机的至少一部分。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中，所述第一组金属带和所述第二组金属带包括铝锂。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中，所述第一组金属带和所述第二组金属带沿所述容纳壳体内的圆周设置。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中，所述第一组金属带同心地围绕所述第二组金属带定位。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括至少第三组金属带，所述第三组金属带横穿或围绕所述第一组金属带和所述第二组金属带。6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼泰什，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：