涡轮喷气发动机短舱的进气道.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201180029985.5

申请日:

2011.06.15

公开号:

CN102947182A

公开日:

2013.02.27

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B64D 29/00申请公布日:20130227|||实质审查的生效IPC(主分类):B64D 29/00申请日:20110615|||公开

IPC分类号:

B64D29/00; B64D33/02

主分类号:

B64D29/00

申请人:

斯奈克玛

发明人:

沃特·鲍克; 皮埃尔-阿兰·吉恩-玛丽·飞利浦·休斯·休亚德; 波尼特·马克·米歇尔·飞维莱特

地址:

法国巴黎

优先权:

2010.06.18 FR 1054873

专利代理机构:

中国商标专利事务所有限公司 11234

代理人:

宋义兴

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内容摘要

本发明涉及到一种涡轮喷气发动机短舱的进气道(11),包括上游环形唇部(13)和下游外环形结构(14Ex)。本发明的特征在于,上游环形唇部(13)和下游外环形结构(14Ex)采用单件(15)复合材料制成,而且其特征还在于,所述上游唇部(13)由金属层(16)覆盖,特别是,所述金属层采用电沉积或塑性成型形成。本发明还涉及带有由此而形成的进气道(11)的涡轮风扇发动机,和生产这样一种进气道(11)的方法。

权利要求书

权利要求书一种涡轮喷气发动机短舱(2)的进气道(11),包括上游环形唇部(13)和下游环形外结构(14Ex),其特征在于,所属上游环形唇部(13)和所述下游环形外结构(14Ex)采用单件(15)复合材料制成,其中,所述上游唇部(13)由金属层(16)覆盖,特别是,所述金属层采用电沉积或塑性成型形成。
根据权利要求1所述的进气道,其特征在于,金属层(16)覆盖上游唇部(13)和下游环形外部结构(14Ex)的上游端(14A)。
根据权利要求1或2所述的进气道,其特征在于,金属层(16)均匀地覆盖进气道(11)的上游端。
根据前面其中一项权利要求所述的进气道,其特征在于,进气道(11)还包括下游环形内部结构(14In),所述进气道(11)的扇形体采用单件(15)制成,包括至少一部分内部结构(14In)。
根据前面其中一项权利要求所述的进气道,其特征在于,单件(15)整体部件是采用在单件的唯一环形部件形成。
根据前面其中一项权利要求所述的进气道,其特征在于,下游环形外结构(14Ex)的下游端(14B)形成短舱(2)的周缘外壳(17)。
根据前面其中一项权利要求所述的进气道,其特征在于,金属层(16)包括钛。
一种双流路涡轮喷气发动机(1),其进气道(11)采用权利要求1到7其中一项所述形成。
一种生产涡轮喷气发动机短舱(2)进气道(11)的工艺,包括上游环形唇部(13)和下游环形外结构(14Ex),该工艺特征在于:
‑所述上游环形唇部(13)和所述环形外结构(14Ex)采用复合材料制成的单件(15)形成;以及
‑金属层(16),特别是采用电沉积或塑性成型来形成,粘结到所述上游唇部(13)上。

说明书

说明书涡轮喷气发动机短舱的进气道
技术领域
本发明涉及航空领域,特别涉及到一种涡轮喷气发动机短舱进气道。
背景技术
涡轮喷气发动机上配备的短舱通常都是由近似环形部件装配而成,所述环形部件都是以涡轮喷气发动机轴线附近的轴线为中心。从上游向下游,短舱相继包括进气道、围绕涡轮喷气发动机风扇的风扇整流罩,以及构成喷管的后部。
短舱的进气道可以向涡轮喷气发动机提供大量空气,所述空气足以确保发动机在飞行条件下工作。为此,进气道大体上包括:
‑上游环形唇部,其符合空气动力学的外形的确定旨在向风扇和各个压气级提供足够的空气;以及
‑下游环形结构,由内部和外部构成,所述内部将进入的空气输往风扇叶片,所述外部促进空气流动,沿短舱将阻力降到最低。
从SNECMA公司专利申请文件FR 2 934 247中,可以看出生产一种涡轮喷气发动机短舱的进气道,包括构成前缘的上游唇部,和下游结构,二者都为环形,均以短舱纵轴为中心,下游机构通过铆接形式的固定装置在其各自上游端部连接到唇部上。
在该文件中,下游结构包括两个环形结构件,分别构成内外环形空气动力壁,这些壁围绕短舱纵轴同轴布置,一个在另一个的内部,并通过各自上游端部连接到唇部上。另外,外结构的下游端构成了径向延伸的周缘外壳,从而将进气道与舱室隔开,后者由风扇整流罩和涡轮喷气发动机机匣分隔而成,并首先与所述下游外结构件再与风扇整流罩形成机械连接。
下游环形结构件通常由复合材料制成,例如,复合材料可采用轻轻型碳纤维来加强。上游环形唇部本身则由金属材料来构成,例如,铝合金,其形式为三块铝板,通过塑性成型制成,并采用镶接片相互连接。
这种进气道存在几个缺点。首先,唇部的特别组成分为三个部分(三块铝板),需要几次作业。其次,由于镶接片的尺寸大体上与所要形成的铝板的纵向尺寸成比例,这些铝板层面上的空气流动,特别是镶接片层面上的空气流动,会受到巨大阻力,因为镶接片的使用会促成向湍流限定层过渡。为此,铝板的纵向尺寸受到限制,除非镶接片向下游偏离,从而抑制这种过渡。
为了克服这些缺点,也可以采用复合材料来制作上游环形唇部,或者将上游唇部和下游唇部制成一个整体,同样采用复合材料制成。
然而,在这种情况下,因为复合材料的刚性不如金属,必须加大材料的厚度,从而可取得相同程度的刚性和能量吸收,结果,唇部的重量就会大于金属。实际上,因为唇部易受到鸟或冰雹的撞击,必须采用一种能够吸收撞击能量的材料来制成。然而,由于其需要变形能力,相对于其质量来讲,金属比复合材料更能吸收能量。为此,复合材料制成的唇部,采用相同的抗撞击力,则会比铝制成的更重。
此外,唇部通常用来消除进气口上的冰霜,将发动机处获得的热空气传递到唇部,从而防止结冰。然而,金属制成的唇部与复合材料制成的唇部相比,更能耐高温。
发明内容
本发明的目的是消除这些缺陷,为此,本发明提出了一种涡轮喷气发动机短舱的进气道,包括上游环形唇部和下游环形外结构,其特征在于,所述上游环形唇部和所述下游环形外结构为复合材料制成的单件,而且其特征还在于,所述上游唇部(13)用金属层覆盖,特别是,后者采用电沉积或塑性成型形成。
通过本发明,可获得一种进气道,其唇部采用复合材料制成。
此外,由此而沉积或成形的金属层抗腐蚀能力要优于复合材料,与此同时,具有良好的优美外观。另外,金属层也可提高抗撞击能力,抗鸟或冰雹的撞击。然而,应该指出的是,对于较大尺寸的撞击(诸如叶片损失这种撞击),金属层的足够厚度是很重要的,因此,不一定要降低唇部的总厚度。
此外,因为构成上游唇部和下游外结构的部件为一单件,本发明则不必使用镶接片,这样,就可以提供非常有规律的横截面,该横截面不会对外侧的空气动力流动带来干扰。
另外,还需注意的是,采用单件制成的进气道扇形体,所述单件包括上游环形唇部和下游外结构,可以获得尽可能最大尺寸的整体部件,从而无需增加沿进气道外部的厚度,并能改善空气动力特性。
最后,还应指出的是,单个部件采用复合材料制成,例如,碳,这种复合材料可以很容易地制成圆周形的整体唇部,无需分段制作唇部(尽管依然可以分段制作)。
根据优选的实施例,金属层包括上游环形唇部和下游环形外结构上游端。因此,可防止出现任何空气动力不足,因为单件部件不会增加其厚度。
根据另一个具体实施例,复合材料制成的单件部件上设有一种舱,可以防止金属和复合材料之间的过渡增加厚度。
根据有利实施例,金属层均匀地覆盖了进气道的上游端,从而更能防止进气道外壁层面上出现的任何空气动力不足。
根据另一个具体实施例,金属层稍稍嵌入到复合材料中,目的是防止增加厚度。
如果根据本发明的进气道也包括下游环形内部结构,单件制成的所述进气道的扇形体包括至少部分内部结构。为此,进气道可以采用单件整体制成,从而省略了大量颇费时间的操作。而且,还应注意的是,进气道的外部至为重要,因为正是在这个部位,空气动力性能很可能会受到损害。
根据不同的实施例,单件整体部件采用单件整体环形部件(围绕360°)或通过单件的两个半环形部件(围绕180°)而构成。
根据有利实施例,下游环形外结构的下游端构成了短舱的周缘外壳,其可以限制将周缘隔壁铆接到下游结构内壁和外壁上的那些颇费时间的操作次数,这些操作都是在单个整体部件上进行。
优选地,金属层包括钛,这种材料具有特别好的抗腐蚀和抗冲击能力。
本发明还涉及到双流路涡轮喷气发动机,其进气道根据其中一个上述实施例构成。
本发明还涉及到涡轮喷气发动机短舱进气道制造工艺,包括上游环形唇部和下游环形外结构,该工艺的特征在于:
‑所述上游环形唇部和所述下游环形外结构都是采用复合材料单个部件构成;以及
‑金属层,其特别是采用电沉积或塑性成型构成,可胶结到上述上游唇部上。
附图说明
通过附图,可以更好地理解本发明,附图如下:
‑图1为双流路式涡轮喷气发动机纵向截面示意图,其进气道根据本发明而构成;
‑图2为图1所示涡轮喷气发动机进气道的放大示意图;以及
‑图3为现有技术的进气道的示意图,以作对比。
具体实施方式
为了更好地理解附图,相同的附图标记用来标明相同的技术部件。
图1中的涡轮喷气发动机1为双流路式和双体式发动机,围绕轴线X‑X’轴对称。按照已知方式,在作为其不同装置的外壳的短舱2内,这种涡轮喷气发动机1包括进气道3,流入空气F可经由此处进入,以便然后流过进气风扇4。该气流F然后经由中间机匣5而分为两个流路,分别是主流路FP和副流路FS,中间机匣的端部构成了分离器管口。
在以下的说明中,术语”上游”和“下游”都是系指在涡轮喷气发动机1内空气流动方向上沿纵轴X‑X’的轴向位置。
副流路FS流过整流级,然后在涡轮喷气发动机下游排出。主流路FP接连流过低压压气级6、高压压气级7、燃烧室8、高压涡轮级9和低压涡轮级10,最后经由喷管(图中未示)从涡轮喷气发动机排出。
这种涡轮喷气发动机的短舱2为环形,围绕纵轴X‑X’至少大体同轴布置。可以通过气流的外部和内部空气动力流动管路来输送涡轮喷气发动机产生的气流。
进气口3包括进气道11以及进气锥体12,进气口的轴线在涡轮喷气发动机1轴线X‑X’附近。进气锥体允许总气流F围绕纵轴X‑X’进行空气动力导向和分布。
短舱的进气道11构成了涡轮喷气发动机1的上游开口,其内部空气动力表面形成涡轮喷气发动机1内气流的上游外壳。
该进气道11包括:
‑构成前缘的上游环形唇部13,唇部的空气动力轮廓设计成可以最佳方式获得进气风扇4和压气机6和7的所有必需的空气;
‑呈筒体形式的下游环形结构14,该结构14设计成可将进入空气输往风扇4叶片处。
参照图1,环形下游结构14包括第一下游环形外结构14Ex和第二下游环形内结构14In,二者分别构成了相对于涡轮喷气发动机的两个外环形空气动力壁14Ex和内环形空气动力壁14In,这两个壁围绕短舱纵轴X‑X’至少大体同轴地布置成一个在另一个的内部。这些结构14Ex和14In在环形唇部下游端相连(具体是,图2所示外结构14Ex的上游端14A)。
更具体地说,参照图2,该图具体示出了图1所示涡轮喷气发动机1进气道11,所述进气道11采用单件整体部件15制成,其包括唇部13和外下游结构14Ex。
进气道的内下游结构件14In(如图2虚线所示)本身并不构成单件部件15的组成部分。在唇部13的内下游边缘和结构14In的壁之间设有镶接片,以便将其装配到部件15上。根据另一个不同实施例,整体部件15还可以包括该内部下游结构件14In。
为此,根据不同方式,进气道11可以采用单件15整体环形部件围绕360°来制成,或采用围绕180°延伸的扇形体形式以单件两部分制成,或者任何数量的扇形体,只要这些扇形体的装配可以构成围绕360°的环形部件的相等部件即可。然而,所属领域技术人员会注意到,进气道11优选采用围绕360°的单件整体环形部件制成,这可以避免‑‑例如‑‑通过铆接来机械连接几个部件,铆接会在进气道层面上造成表面不连续性,因此而损害到装置的气动力性能。
该部件15,或装配成可构成该部件相等的每块部件,都采用增强复合材料制成,例如,碳纤维,可使得短舱在一定程度上减轻重量。
根据本发明,上游唇部13,和可选择地,下游外结构14Ex的上游部分,采用金属层16来覆盖,后者例如采用钛制成,用来首先增强耐氧化和腐蚀性,以及抗所述唇部的冲击,其次是,有选择地改善其表面特性。
为了制成该层,可进行电沉积,即所属领域技术人员都知道如何实施的一种工艺。
更确切地说,电沉积工艺可包括执行如下步骤:
‑模具,其形状与将要应用金属层的形状相同,浸渍在氨基磺酸镍溶液中;
‑向模具施加电流;
‑在模具上沉积一层镍;
‑将镍层与模具分离;
‑将镍层转移到复合材料制成的部件上;
‑通过粘合剂将金属层粘结到复合材料部件上。
根据实施该电沉积工艺的其它方式,可以使用其他金属,诸如钛。
根据电沉积工艺的另一种不同实施方式,可以将部件15的上游端浸入到容器中,例如一种平行六面体形式,容器中装有金属电沉积液体槽。
所述槽为钛金属槽,当然,根据预期用途,也可使用其它类型槽,例如铂槽(Pt2+,Pt4+离子),槽内使用添加剂,目的是使电流产生器产生的电流流过并在浸渍在槽内的阳极和阴极之间循环,从而将钛涂层沉积到部件15上。
为了控制金属电沉积槽的一定物理特性(特别是含有金属部件和添加剂),特别是,但并不是唯一的,控制所沉积的金属涂层的厚度和涂层外观和亮度,可以分别使用浸入槽内的两个阳极和阴极电极,和连接两个电极的电流产生器。这种控制装置,通常称之为霍尔槽,美国专利文件US 2,149,344对此进行了更为广泛地描述。
根据本发明的另一个实施例,为了用金属层来覆盖上游唇部13,可以利用另一种塑性成型的沉积工艺,这也是所属领域技术人员所熟知的。而后,采用塑性变形所构成的薄板可以直接粘结到唇部13上。
根据预期用途,可以采用其中一个或另一个所述工艺,目的是用金属层来覆盖唇部13。特别是,避免将部件本身浸渍在槽内,因为这会有损于纤维的机械特性,损害连接所述纤维的有机树脂的导电性。
在本实施例中,下游外结构14Ex的端部14B设计成可以延伸,从而直接构成短舱2的周缘外壳17,从航空动力学角度来看,相应地改善了所述短舱的性能,因为后者在其表面上不再使用任何固定装置(例如,铆钉),固定装置会引起短舱附近空气动力流动出现中断现象。
在此应该指出的是,仅可以将上游唇部13和下游外结构件14Ex做成单件15整体部件,因为下游内结构14In装有声处理装置。然而,优选地,进气道11的尽可能大的部分采用复合材料制成,因为这会简化进气道的制作和连接操作过程。
另外,还应指出的是,进气道上游端的环形部分仅一个扇形体采用金属层覆盖。
通过比较,图3示出了根据现有技术的进气道,其中,环形唇部13和环形下游结构14为两个不同的部件,例如,二者通过环形镶接片18机械连接,这种镶接片18通过多个铆钉(图中未示)连接到唇部13和结构14上,这些铆钉则有规律地分布在纵轴X‑X’的周围。在这种实施例中,人们会发现,存在着进气道外表面出现中断的风险,这是导致空气动力性能低的原因。
上面已经介绍了本发明通过电沉积或塑形成型构成金属层16,但人们都会明白,所属领域的技术人员会了解如何使本发明适应生产所述金属层的不同方法,只要所属金属层可覆盖进气道11的上游端。

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1、(10)申请公布号 CN 102947182 A(43)申请公布日 2013.02.27CN102947182A*CN102947182A*(21)申请号 201180029985.5(22)申请日 2011.06.151054873 2010.06.18 FRB64D 29/00(2006.01)B64D 33/02(2006.01)(71)申请人斯奈克玛地址法国巴黎(72)发明人沃特鲍克皮埃尔-阿兰吉恩-玛丽飞利浦休斯休亚德波尼特马克米歇尔飞维莱特(74)专利代理机构中国商标专利事务所有限公司 11234代理人宋义兴(54) 发明名称涡轮喷气发动机短舱的进气道(57) 摘要本发明涉及到一种。

2、涡轮喷气发动机短舱的进气道(11),包括上游环形唇部(13)和下游外环形结构(14Ex)。本发明的特征在于,上游环形唇部(13)和下游外环形结构(14Ex)采用单件(15)复合材料制成,而且其特征还在于,所述上游唇部(13)由金属层(16)覆盖,特别是,所述金属层采用电沉积或塑性成型形成。本发明还涉及带有由此而形成的进气道(11)的涡轮风扇发动机,和生产这样一种进气道(11)的方法。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.12.17(86)PCT申请的申请数据PCT/FR2011/051362 2011.06.15(87)PCT申请的公布数据WO2011/157953 FR。

3、 2011.12.22(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书5页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页1/1页21.一种涡轮喷气发动机短舱(2)的进气道(11),包括上游环形唇部(13)和下游环形外结构(14Ex),其特征在于,所属上游环形唇部(13)和所述下游环形外结构(14Ex)采用单件(15)复合材料制成,其中,所述上游唇部(13)由金属层(16)覆盖,特别是,所述金属层采用电沉积或塑性成型形成。2.根据权利要求1所述的进气道,其特征在于,金属层(16)覆盖上游唇部(13)和下游环形外部结构(14Ex)的上。

4、游端(14A)。3.根据权利要求1或2所述的进气道,其特征在于,金属层(16)均匀地覆盖进气道(11)的上游端。4.根据前面其中一项权利要求所述的进气道,其特征在于,进气道(11)还包括下游环形内部结构(14In),所述进气道(11)的扇形体采用单件(15)制成,包括至少一部分内部结构(14In)。5.根据前面其中一项权利要求所述的进气道,其特征在于,单件(15)整体部件是采用在单件的唯一环形部件形成。6.根据前面其中一项权利要求所述的进气道,其特征在于,下游环形外结构(14Ex)的下游端(14B)形成短舱(2)的周缘外壳(17)。7.根据前面其中一项权利要求所述的进气道,其特征在于,金属层(。

5、16)包括钛。8.一种双流路涡轮喷气发动机(1),其进气道(11)采用权利要求1到7其中一项所述形成。9.一种生产涡轮喷气发动机短舱(2)进气道(11)的工艺,包括上游环形唇部(13)和下游环形外结构(14Ex),该工艺特征在于:-所述上游环形唇部(13)和所述环形外结构(14Ex)采用复合材料制成的单件(15)形成;以及-金属层(16),特别是采用电沉积或塑性成型来形成,粘结到所述上游唇部(13)上。权 利 要 求 书CN 102947182 A1/5页3涡轮喷气发动机短舱的进气道技术领域0001 本发明涉及航空领域,特别涉及到一种涡轮喷气发动机短舱进气道。背景技术0002 涡轮喷气发动机上。

6、配备的短舱通常都是由近似环形部件装配而成,所述环形部件都是以涡轮喷气发动机轴线附近的轴线为中心。从上游向下游,短舱相继包括进气道、围绕涡轮喷气发动机风扇的风扇整流罩,以及构成喷管的后部。0003 短舱的进气道可以向涡轮喷气发动机提供大量空气,所述空气足以确保发动机在飞行条件下工作。为此,进气道大体上包括:0004 -上游环形唇部,其符合空气动力学的外形的确定旨在向风扇和各个压气级提供足够的空气;以及0005 -下游环形结构,由内部和外部构成,所述内部将进入的空气输往风扇叶片,所述外部促进空气流动,沿短舱将阻力降到最低。0006 从SNECMA公司专利申请文件FR 2 934 247中,可以看出。

7、生产一种涡轮喷气发动机短舱的进气道,包括构成前缘的上游唇部,和下游结构,二者都为环形,均以短舱纵轴为中心,下游机构通过铆接形式的固定装置在其各自上游端部连接到唇部上。0007 在该文件中,下游结构包括两个环形结构件,分别构成内外环形空气动力壁,这些壁围绕短舱纵轴同轴布置,一个在另一个的内部,并通过各自上游端部连接到唇部上。另外,外结构的下游端构成了径向延伸的周缘外壳,从而将进气道与舱室隔开,后者由风扇整流罩和涡轮喷气发动机机匣分隔而成,并首先与所述下游外结构件再与风扇整流罩形成机械连接。0008 下游环形结构件通常由复合材料制成,例如,复合材料可采用轻轻型碳纤维来加强。上游环形唇部本身则由金属。

8、材料来构成,例如,铝合金,其形式为三块铝板,通过塑性成型制成,并采用镶接片相互连接。0009 这种进气道存在几个缺点。首先,唇部的特别组成分为三个部分(三块铝板),需要几次作业。其次,由于镶接片的尺寸大体上与所要形成的铝板的纵向尺寸成比例,这些铝板层面上的空气流动,特别是镶接片层面上的空气流动,会受到巨大阻力,因为镶接片的使用会促成向湍流限定层过渡。为此,铝板的纵向尺寸受到限制,除非镶接片向下游偏离,从而抑制这种过渡。0010 为了克服这些缺点,也可以采用复合材料来制作上游环形唇部,或者将上游唇部和下游唇部制成一个整体,同样采用复合材料制成。0011 然而,在这种情况下,因为复合材料的刚性不如。

9、金属,必须加大材料的厚度,从而可取得相同程度的刚性和能量吸收,结果,唇部的重量就会大于金属。实际上,因为唇部易受到鸟或冰雹的撞击,必须采用一种能够吸收撞击能量的材料来制成。然而,由于其需要变形能力,相对于其质量来讲,金属比复合材料更能吸收能量。为此,复合材料制成的唇部,采用相同的抗撞击力,则会比铝制成的更重。说 明 书CN 102947182 A2/5页40012 此外,唇部通常用来消除进气口上的冰霜,将发动机处获得的热空气传递到唇部,从而防止结冰。然而,金属制成的唇部与复合材料制成的唇部相比,更能耐高温。发明内容0013 本发明的目的是消除这些缺陷,为此,本发明提出了一种涡轮喷气发动机短舱的。

10、进气道,包括上游环形唇部和下游环形外结构,其特征在于,所述上游环形唇部和所述下游环形外结构为复合材料制成的单件,而且其特征还在于,所述上游唇部(13)用金属层覆盖,特别是,后者采用电沉积或塑性成型形成。0014 通过本发明,可获得一种进气道,其唇部采用复合材料制成。0015 此外,由此而沉积或成形的金属层抗腐蚀能力要优于复合材料,与此同时,具有良好的优美外观。另外,金属层也可提高抗撞击能力,抗鸟或冰雹的撞击。然而,应该指出的是,对于较大尺寸的撞击(诸如叶片损失这种撞击),金属层的足够厚度是很重要的,因此,不一定要降低唇部的总厚度。0016 此外,因为构成上游唇部和下游外结构的部件为一单件,本发。

11、明则不必使用镶接片,这样,就可以提供非常有规律的横截面,该横截面不会对外侧的空气动力流动带来干扰。0017 另外,还需注意的是,采用单件制成的进气道扇形体,所述单件包括上游环形唇部和下游外结构,可以获得尽可能最大尺寸的整体部件,从而无需增加沿进气道外部的厚度,并能改善空气动力特性。0018 最后,还应指出的是,单个部件采用复合材料制成,例如,碳,这种复合材料可以很容易地制成圆周形的整体唇部,无需分段制作唇部(尽管依然可以分段制作)。0019 根据优选的实施例,金属层包括上游环形唇部和下游环形外结构上游端。因此,可防止出现任何空气动力不足,因为单件部件不会增加其厚度。0020 根据另一个具体实施。

12、例,复合材料制成的单件部件上设有一种舱,可以防止金属和复合材料之间的过渡增加厚度。0021 根据有利实施例,金属层均匀地覆盖了进气道的上游端,从而更能防止进气道外壁层面上出现的任何空气动力不足。0022 根据另一个具体实施例,金属层稍稍嵌入到复合材料中,目的是防止增加厚度。0023 如果根据本发明的进气道也包括下游环形内部结构,单件制成的所述进气道的扇形体包括至少部分内部结构。为此,进气道可以采用单件整体制成,从而省略了大量颇费时间的操作。而且,还应注意的是,进气道的外部至为重要,因为正是在这个部位,空气动力性能很可能会受到损害。0024 根据不同的实施例,单件整体部件采用单件整体环形部件(围。

13、绕360)或通过单件的两个半环形部件(围绕180)而构成。0025 根据有利实施例,下游环形外结构的下游端构成了短舱的周缘外壳,其可以限制将周缘隔壁铆接到下游结构内壁和外壁上的那些颇费时间的操作次数,这些操作都是在单个整体部件上进行。0026 优选地,金属层包括钛,这种材料具有特别好的抗腐蚀和抗冲击能力。0027 本发明还涉及到双流路涡轮喷气发动机,其进气道根据其中一个上述实施例构说 明 书CN 102947182 A3/5页5成。0028 本发明还涉及到涡轮喷气发动机短舱进气道制造工艺,包括上游环形唇部和下游环形外结构,该工艺的特征在于:0029 -所述上游环形唇部和所述下游环形外结构都是采。

14、用复合材料单个部件构成;以及0030 -金属层,其特别是采用电沉积或塑性成型构成,可胶结到上述上游唇部上。附图说明0031 通过附图,可以更好地理解本发明,附图如下:0032 -图1为双流路式涡轮喷气发动机纵向截面示意图,其进气道根据本发明而构成;0033 -图2为图1所示涡轮喷气发动机进气道的放大示意图;以及0034 -图3为现有技术的进气道的示意图,以作对比。具体实施方式0035 为了更好地理解附图,相同的附图标记用来标明相同的技术部件。0036 图1中的涡轮喷气发动机1为双流路式和双体式发动机,围绕轴线X-X轴对称。按照已知方式,在作为其不同装置的外壳的短舱2内,这种涡轮喷气发动机1包括。

15、进气道3,流入空气F可经由此处进入,以便然后流过进气风扇4。该气流F然后经由中间机匣5而分为两个流路,分别是主流路FP和副流路FS,中间机匣的端部构成了分离器管口。0037 在以下的说明中,术语”上游”和“下游”都是系指在涡轮喷气发动机1内空气流动方向上沿纵轴X-X的轴向位置。0038 副流路FS流过整流级,然后在涡轮喷气发动机下游排出。主流路FP接连流过低压压气级6、高压压气级7、燃烧室8、高压涡轮级9和低压涡轮级10,最后经由喷管(图中未示)从涡轮喷气发动机排出。0039 这种涡轮喷气发动机的短舱2为环形,围绕纵轴X-X至少大体同轴布置。可以通过气流的外部和内部空气动力流动管路来输送涡轮喷。

16、气发动机产生的气流。0040 进气口3包括进气道11以及进气锥体12,进气口的轴线在涡轮喷气发动机1轴线X-X附近。进气锥体允许总气流F围绕纵轴X-X进行空气动力导向和分布。0041 短舱的进气道11构成了涡轮喷气发动机1的上游开口,其内部空气动力表面形成涡轮喷气发动机1内气流的上游外壳。0042 该进气道11包括:0043 -构成前缘的上游环形唇部13,唇部的空气动力轮廓设计成可以最佳方式获得进气风扇4和压气机6和7的所有必需的空气;0044 -呈筒体形式的下游环形结构14,该结构14设计成可将进入空气输往风扇4叶片处。0045 参照图1,环形下游结构14包括第一下游环形外结构14Ex和第二。

17、下游环形内结构14In,二者分别构成了相对于涡轮喷气发动机的两个外环形空气动力壁14Ex和内环形空气动力壁14In,这两个壁围绕短舱纵轴X-X至少大体同轴地布置成一个在另一个的内部。这些结构14Ex和14In在环形唇部下游端相连(具体是,图2所示外结构14Ex的上游说 明 书CN 102947182 A4/5页6端14A)。0046 更具体地说,参照图2,该图具体示出了图1所示涡轮喷气发动机1进气道11,所述进气道11采用单件整体部件15制成,其包括唇部13和外下游结构14Ex。0047 进气道的内下游结构件14In(如图2虚线所示)本身并不构成单件部件15的组成部分。在唇部13的内下游边缘和。

18、结构14In的壁之间设有镶接片,以便将其装配到部件15上。根据另一个不同实施例,整体部件15还可以包括该内部下游结构件14In。0048 为此,根据不同方式,进气道11可以采用单件15整体环形部件围绕360来制成,或采用围绕180延伸的扇形体形式以单件两部分制成,或者任何数量的扇形体,只要这些扇形体的装配可以构成围绕360的环形部件的相等部件即可。然而,所属领域技术人员会注意到,进气道11优选采用围绕360的单件整体环形部件制成,这可以避免-例如-通过铆接来机械连接几个部件,铆接会在进气道层面上造成表面不连续性,因此而损害到装置的气动力性能。0049 该部件15,或装配成可构成该部件相等的每块。

19、部件,都采用增强复合材料制成,例如,碳纤维,可使得短舱在一定程度上减轻重量。0050 根据本发明,上游唇部13,和可选择地,下游外结构14Ex的上游部分,采用金属层16来覆盖,后者例如采用钛制成,用来首先增强耐氧化和腐蚀性,以及抗所述唇部的冲击,其次是,有选择地改善其表面特性。0051 为了制成该层,可进行电沉积,即所属领域技术人员都知道如何实施的一种工艺。0052 更确切地说,电沉积工艺可包括执行如下步骤:0053 -模具,其形状与将要应用金属层的形状相同,浸渍在氨基磺酸镍溶液中;0054 -向模具施加电流;0055 -在模具上沉积一层镍;0056 -将镍层与模具分离;0057 -将镍层转移。

20、到复合材料制成的部件上;0058 -通过粘合剂将金属层粘结到复合材料部件上。0059 根据实施该电沉积工艺的其它方式,可以使用其他金属,诸如钛。0060 根据电沉积工艺的另一种不同实施方式,可以将部件15的上游端浸入到容器中,例如一种平行六面体形式,容器中装有金属电沉积液体槽。0061 所述槽为钛金属槽,当然,根据预期用途,也可使用其它类型槽,例如铂槽(Pt2+,Pt4+离子),槽内使用添加剂,目的是使电流产生器产生的电流流过并在浸渍在槽内的阳极和阴极之间循环,从而将钛涂层沉积到部件15上。0062 为了控制金属电沉积槽的一定物理特性(特别是含有金属部件和添加剂),特别是,但并不是唯一的,控制。

21、所沉积的金属涂层的厚度和涂层外观和亮度,可以分别使用浸入槽内的两个阳极和阴极电极,和连接两个电极的电流产生器。这种控制装置,通常称之为霍尔槽,美国专利文件US 2,149,344对此进行了更为广泛地描述。0063 根据本发明的另一个实施例,为了用金属层来覆盖上游唇部13,可以利用另一种塑性成型的沉积工艺,这也是所属领域技术人员所熟知的。而后,采用塑性变形所构成的薄板可以直接粘结到唇部13上。0064 根据预期用途,可以采用其中一个或另一个所述工艺,目的是用金属层来覆盖唇说 明 书CN 102947182 A5/5页7部13。特别是,避免将部件本身浸渍在槽内,因为这会有损于纤维的机械特性,损害连。

22、接所述纤维的有机树脂的导电性。0065 在本实施例中,下游外结构14Ex的端部14B设计成可以延伸,从而直接构成短舱2的周缘外壳17,从航空动力学角度来看,相应地改善了所述短舱的性能,因为后者在其表面上不再使用任何固定装置(例如,铆钉),固定装置会引起短舱附近空气动力流动出现中断现象。0066 在此应该指出的是,仅可以将上游唇部13和下游外结构件14Ex做成单件15整体部件,因为下游内结构14In装有声处理装置。然而,优选地,进气道11的尽可能大的部分采用复合材料制成,因为这会简化进气道的制作和连接操作过程。0067 另外,还应指出的是,进气道上游端的环形部分仅一个扇形体采用金属层覆盖。006。

23、8 通过比较,图3示出了根据现有技术的进气道,其中,环形唇部13和环形下游结构14为两个不同的部件,例如,二者通过环形镶接片18机械连接,这种镶接片18通过多个铆钉(图中未示)连接到唇部13和结构14上,这些铆钉则有规律地分布在纵轴X-X的周围。在这种实施例中,人们会发现,存在着进气道外表面出现中断的风险,这是导致空气动力性能低的原因。0069 上面已经介绍了本发明通过电沉积或塑形成型构成金属层16,但人们都会明白,所属领域的技术人员会了解如何使本发明适应生产所述金属层的不同方法,只要所属金属层可覆盖进气道11的上游端。说 明 书CN 102947182 A1/2页8图1说 明 书 附 图CN 102947182 A2/2页9图2图3说 明 书 附 图CN 102947182 A。

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