带裂纹和分层制止器的飞机发动机舱的声匣制造技术

一种用于飞机发动机舱入口的内声匣，由复材构造并且形成为单件、３６０度环形部分。该内声匣包括内皮、外皮、置于内皮和外皮之间的蜂窝夹芯和至少一个从内皮径向延伸到外皮的裂纹和分层制止器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于飞机发动机舱入口的内声匣。
技术介绍
当飞机发动机发生“叶片飞出”事件时，重要的是飞机要具有“飞回家”的能力 (即，按照联邦航空局原则安全返回地面的性能)。在“叶片飞出”事件中发动机舱抵御损 伤并维持结构整体性的能力对于飞机的回家功能很重要。一些已知的发动机舱入口包括由多块环形段构成的内声匣，环形段被使用紧固件 的添接件紧固。添接件除了紧固内声匣的相邻环形段，还用来限制穿过机匣的损伤的扩展。 所以，“制止损伤”的添接件有助于在“叶片飞出”事件中保持内声匣及至整个机舱的结构整 体性。多片内声匣的例子示于美国专利申请公开文件2008/0017442中，受让予Rohr公司。一些现代飞机中，发动机舱入口包括360度单件(S卩，形成为单个环形部分)内声 匣，该内声匣由置于内外皮之间的蜂窝夹芯或者夹芯组件(单自由度(SDOF)或双自由度 (DDOF)夹芯层)构成。蜂窝夹芯可以是金属或复材构造的，比如环氧石墨或者类似物，并 且可能包括隔片分开的内单元阵列和外单元阵列。内外皮也是复材制成的。由于它们的单 体设计，单件内声匣缺少多段声匣的损伤制止添接件。从而，在“叶片飞出”事件中对于360 度单件内声匣提供足够损伤容限至关重要。需要给飞机发动机舱提供减轻“叶片飞出”事件的具有改良的抗裂纹、脱粘和分层 性能的360度单件内声匣。
技术实现思路
该公布涉及用于飞机发动机舱入口的360度单件内声匣，以及构造这种机匣的方 法。内机匣被设计来限制在“叶片飞出”事件中该机匣的裂纹、脱粘和分层，因而改良带有 该种内机匣的飞机的飞回家性能。根据特定实施例，内声匣可包括环形内皮；环形外皮；置于内外皮之间的环形声 音蜂窝夹芯组件；和至少两个从内皮经过声音蜂窝夹芯径向延伸到外皮的加强件。内皮、外 皮、声音蜂窝夹芯组件和至少两个或多个加强件被粘接到一起，形成了 360度单件环形结 构并且维持了机匣的声音平滑度要求。每个加强件在机匣的轴向上可能是Z-型截面、C-型截面或I-型截面。连接到内 皮和外皮的加强件可能被局部打孔以不损害机匣的声音性能。每个加强件可能有固定于声 音蜂窝夹芯和外皮最内面之间的第一端部和固定于内皮相对铺层之间的第二端部，使得加 强件和内皮之间的连接强于加强件和外皮之间的连接。构造这种内声匣的方法可能包括提供包含多个铺层的环形内皮、环形外皮、蜂窝 夹芯组件和至少两个加强件；将该至少两个加强件粘接入内皮；将蜂窝夹芯组件粘接到该 至少两个加强件和内皮，使得该至少两个加强件横向通过蜂窝夹芯延伸；并粘接外皮。本专利技术的其余特征和优势将在下述详细说明和附图中提供。附图说明图1展示了具有包括根据本专利技术的一个实施例的内声匣的入口的飞机发动机舱图2是图1内声匣的截面图。图3A是图2内声匣的部分放大图。图3B是图2和3A的内机匣的裂纹和分层制止器的透视图。图4是图3B的裂纹和分层制止器的截面图。图5说明了图2和3A的内机匣构造过程中的中间次级组件。图6是展示根据本专利技术的另一实施例的裂纹和分层制止器的透视图。图7是图6裂纹和分层制止器的截面图。图8是包括图6和图7裂纹和分层制止器的内声匣的放大截面图。图9是根据本专利技术的又一实施例的裂纹和分层制止器的透视图。图10是图9裂纹和分层制止器的截面图图11是包括图9裂纹和分层制止器的内声匣的放大截面图。具体实施例方式图1展示了根据本专利技术的一个实施例的在入口 Ia处包括内声匣10的飞机发动机 舱1。如图1和2所示，机匣10为360度单件环形构造。机匣10包括环形打孔的内面板或 内皮12，与内皮12径向隔开的无孔外面板或外皮14，和置于内皮12与外皮14之间的声音 蜂窝夹芯16。术语“环形”包括沿机舱1的长度L(图1)方向变化的直径和形状的构造，并 不意于限制成正圆柱。内皮12、外皮14和蜂窝夹芯16可以是复材构造的，比如环氧石墨或 类似物。内皮12和外皮14用粘合剂比如Henkel环氧粘合剂EA9258. 1粘接到夹芯16，或 者另外的具有相当剥落和剪切强度的粘合剂材料，从而得到360度单件构造。夹芯16可以 具有普通技术人员熟知的某类型的单自由度排列，两自由度排列或不同的多自由度排列。如图1和2所示，机匣10包括两个裂纹和分层制止器，或置于机匣10圆周大致相 隔180度的加强件50。加强件50从内皮12径向延伸，穿过夹芯16到外皮14。加强件50 加强了皮12、14和夹芯16，并用来限制事故比如叶片飞出事件中机匣10的分层和裂纹，否 则分层和裂纹可能造成机舱1上的结构损伤。加强件50可用比较强而轻的材料制成。优 选比如环氧石墨的复材，但是也可使用金属材料比如铝或钛。尽管示出两个加强件50，可依 据结构需要使用任何数量和分布的加强件。当使用多个加强件50时，最好把加强件50均 勻分布在机匣10圆周。例如，3个加强件50可分布在机匣10圆周大致间隔120度，或4个 加强件50可分布在机匣10圆周大致间隔90度。也可以在机匣10圆周不均勻布置加强件 50以适应机匣10的不均勻结构需求。参照图3A和3B，每个加强件在机匣10的轴向(朝向纸面内部)基本是Z-型截 面，并且包括沿方向Dl延伸的中部52、从中部52的第一终端沿与第一方向Dl交叉(优选 为垂直)的第二方向D2延伸的第一端部54、和从中部52的第二终端沿与第二方向D2相 反的第三方向D3延伸的第二端部56。每个加强件50最好由两个或多个类似形状的铺层 60、70构造，它们被粘接到一起从而每个槽形件基本上形成了加强件50的一半。根据某优 选实施例，提供了预固化的复材体作为加强件50，其中铺层60、70由复材(比如环氧石墨)构造，并用粘合剂比如3M Scotch-Weld环氧粘合剂EC-2216B/A粘接到一起，或者另外具有 相当剥落和剪切强度的粘合剂材料。如图3A所示，为了有助于加强件50可靠连接到机匣10的内皮12，铺层60可于方 向D2在第一端部54上延伸超过铺层70，这将稍后详细描述。机匣10安装后，第一端部54 被打孔(图4)从而不至于危害机匣10的声音性能。加强件50的厚度T(在垂直于52/54/56各部分的长度方向)通常可能是大概 0. 03-0. 05英寸(0. 076-0. 127厘米)。根据某示例性实施例，每个铺层60,70厚约0. 0075 英寸(0.019厘米)。然而，加强件50的厚度可以根据特定应用的需要而变。进一步，根据 某示例性实施例，加强件50的轴向长度(图1所示的L方向)大致等于夹芯16的轴向长度。尽管加强件50被展示描述为由两个粘接铺层60、70形成的，并不是要求这样的构 造。加强件可以是由多个铺层形成的，铺层可以通过粘接以外的方式来连接，或者加强件可 能是整体的单件构造。图4详细阐明了机匣10的构造。如图3A所示，槽形件50的中部52沿方向R径 向延伸通过机匣10的夹芯16，加强件50的第一端部54沿第一方向Xl大致平行于内皮12 延伸，并且加强件50的第二端部56沿第二方向X2大致平行于外皮14延伸。第一端部54 位于内皮12的铺层12a和12b之间。第二端部56位于夹芯16的径向最外面16a和外皮 14的径向最内面14a之间。加强件50被粘接到机匣10的相对面上。特别地，中部52被粘接到夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机舱入口的内声匣，该声匣包括：环形内皮；环形外皮；置于所述内皮和外皮之间的环形声音蜂窝夹芯；和从所述内皮径向延伸经过所述声音蜂窝夹芯到所述外皮的至少两个加强件，其中所述内皮、外皮、声音蜂窝夹芯和所述至少两个加强件被粘接到一起，以形成３６０度单件环形结构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：邱颂，于佳，克劳德M休伯特，迈克尔J莱兰，
申请(专利权)人：罗尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US