本發(fā)明涉及一種飛機渦輪噴氣發(fā)動機機艙的進氣口。

更具體地，本發(fā)明涉及使進氣口沿徑向交界面表面緊固在發(fā)動機機艙的風扇外殼上的進氣口結(jié)構(gòu)的特定形狀。

背景技術：

飛機由若干個渦輪噴氣發(fā)動機驅(qū)動，每個渦輪噴氣發(fā)動機容納在機艙內(nèi)，機艙還容納與其操作相關并在渦輪噴氣發(fā)動機運行或停止時確保各種功能的附加致動裝置的組件。

渦輪噴氣發(fā)動機機艙通常具有基本上管狀的結(jié)構(gòu)，其沿空氣流的流動方向從上游向下游沿縱向軸線延伸。

機艙包括在渦輪噴氣發(fā)動機上游的進氣口、用于包圍渦輪噴氣發(fā)動機的風扇的中間段、圍繞渦輪噴氣發(fā)動機的燃燒室用于引導二次空氣流并可選地集成推力反向裝置的下游段，并且通常結(jié)束于噴射噴嘴，噴射噴嘴的出口位于渦輪噴氣發(fā)動機的下游。

特別地，進氣口包括形成前緣的環(huán)形入口唇緣，環(huán)形入口唇緣適于允許最佳地收集供給渦輪噴氣發(fā)動機的風扇和內(nèi)部壓縮機所需的空氣。在唇緣的下游，吸音下游結(jié)構(gòu)將空氣適當?shù)匾蝻L扇的葉片。

特別地，進氣口的這種下游結(jié)構(gòu)包括環(huán)形導管(也稱為吸音進氣口護罩)，環(huán)形導管的結(jié)構(gòu)特別適于消除渦輪噴氣發(fā)動機發(fā)出的噪聲。

為此，護罩主要由吸音夾層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該吸音夾層結(jié)構(gòu)包括同樣形成空氣導管的內(nèi)層的可透聲層、密封外層以及連接這兩個層的預定高度的蜂窩芯，該芯通常是蜂窩狀的，該組件構(gòu)成消聲器。

護罩在其下游部分通過包括緊固件的裝置沿凸緣平面與風扇外殼組裝在一起，該緊固件將進氣口護罩和風扇外殼的凸緣彼此相對連接。

出于安全的目的，在風扇葉片損壞的情況下，凸緣平面必須位于風扇平面的葉片的上游。

此外，希望消除在凸緣平面上游和下游的發(fā)動機發(fā)出的噪聲并且盡可能提高流動路徑內(nèi)表面的吸音效率，特別是進氣口護罩的吸音表面的吸音效率。

為此，文獻FR-A-2767560描述并闡述了一種裝置，其包括第一L形凸緣和第二L形凸緣，第一L形凸緣固定到風扇外殼，第二L形凸緣的軸向基部鉚接在護罩的外層上，并且第二L形凸緣的徑向套圈緊固在第一凸緣上。

特別地，這種類型的裝置具有以下缺點：護罩的內(nèi)層和外層必須連接，以將它們在單個層中與第二L形凸緣的緊固區(qū)域相關聯(lián)。

此外，將護罩中的外殼上游部分聯(lián)鎖實施起來是困難的，會引起懸垂的外殼上游部分振動不穩(wěn)定。這也增加了聯(lián)鎖過程中零部件端部損壞的風險。

也已知文獻FR-A-2869360提出了第二附加L形凸緣，其緊固到護罩的外層，這種類型的裝置的缺點是外層穿孔。緊固件設置的質(zhì)量很難檢查，外層與內(nèi)層之間的吸音腔的劣化使該區(qū)域的吸音效率降低。該文獻還提出了直接粘合或制造在護罩外層的背面上的L形凸緣，然而，該裝置存在以下風險：渦輪噴氣發(fā)動機的操作導致連接內(nèi)層和外層的蜂窩材料在機械變形過程中受到?jīng)_壓。

文獻FR-A-2959726所述和所示的裝置也是已知的，其包括固定到外殼的第一凸緣和固定到護罩的第二凸緣。

通過提供連接到護罩的L形凸緣，凸緣移動到護罩外層的背面，以避免影響所述護罩的吸音處理，該裝置具有優(yōu)點，但這很難實施，而且價格昂貴。

技術實現(xiàn)要素：

特別地，本發(fā)明旨在克服這些缺點，為此，涉及一種將進氣口的下游端緊固在飛機渦輪噴氣發(fā)動機機艙的風扇外殼上的裝置，進氣口包括具有環(huán)形形狀的吸音護罩，吸音護罩沿縱向軸線從上游軸向地延伸到下游，并且由內(nèi)層和包圍吸音板的外層徑向地限定，該裝置包括第一凸緣、第二L形凸緣和套圈，第一凸緣固定到外殼，第二L形凸緣包括設置為連接到護罩的基部，套圈設置為連接到第二凸緣，其特征在于，該裝置包括突出部，突出部從固定到護罩外層的上游段縱向延伸到擴口下游段，擴口下游段與護罩限定徑向空間，并且適于在不損壞護罩外層的情況下，通過緊固裝置緊固在第二L形凸緣的基部上。

根據(jù)本發(fā)明的裝置設計簡單，提供了將護罩緊固在風扇外殼上的便宜可靠的解決方案。

此外，本發(fā)明防止由護罩的外層、內(nèi)層和吸音板構(gòu)成的護罩吸音結(jié)構(gòu)的完整性損壞，從而保持其完整性。

優(yōu)選地，突出部具有圍繞護罩的軸線延伸的圓環(huán)形狀。

此外，護罩的吸音板從上游連續(xù)縱向延伸到下游，至少延伸至突出部的下游段。

環(huán)和第二凸緣各自可以由不同材料制成，材料選擇為能最好地響應機械應力并滿足強制的重量要求。

優(yōu)選地，第二凸緣由金屬材料制成。

這種類型的材料所提供的彈性強度大于復合材料的彈性強度，因此可以吸收重大的力而不斷裂。

根據(jù)優(yōu)選實施例，第二凸緣由多個獨立部分制成，這些獨立部分設置為以環(huán)形形狀圍繞護罩軸線。

此外，環(huán)由復合材料制成。

這種類型的材料提供適應于環(huán)所承受的機械應力的重量/阻抗折衷。

有利地，環(huán)具有波浪形狀，其由圍繞護罩軸線分布的凹部和凸起交替而成，所述凸起各自形成過寬的徑向厚度，以促進第二L形凸緣的緊固。

另外，吸音板縱向地向下游延伸，超過第二L形凸緣的平面。

根據(jù)本發(fā)明裝置的設計不允許通過緊固裝置對吸音板進行穿孔，從而保持面板的所有吸音性能。

此外，該裝置還包括徑向地插入護罩的外層與環(huán)的擴口下游段之間的拐角部。

根據(jù)另一個特征，緊固裝置包括多個金屬連接件，金屬連接件將環(huán)的擴口下游段連接在第二L形凸緣的基部上。

本發(fā)明還涉及一種前述的將進氣口的下游端緊固在飛機渦輪噴氣發(fā)動機機艙的風扇外殼上的裝置的制造方法，其特征在于，突出部與護罩的外層一體形成。

附圖說明

通過閱讀以下詳細說明，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將顯而易見，為了理解，將參照附圖，其中：

圖1是縱向截面示意圖，示出了飛機渦輪噴氣發(fā)動機機艙；

圖2是縱向截面示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明將進氣口護罩緊固在圖1的機艙的風扇外殼上的裝置；

圖3是具有透視剖面圖的細節(jié)圖，示出了圖2裝置的第一凸緣和第二凸緣；

圖4是具有透視剖面圖的細節(jié)圖，示出了根據(jù)一種變型的圖2裝置的第一凸緣和第二凸緣；

圖5是具有透視剖面圖的細節(jié)圖，示出了用于將第二凸緣連接在圖2裝置的護罩上的環(huán)；

圖6是橫截面細節(jié)圖，示出了用于將第二凸緣連接在圖2裝置的護罩上的環(huán)；

為了使說明書和權利要求書更清楚，將以非限制性的方式使用術語“縱向”、“垂直”和“橫向”，其相對于附圖所示的三面體L、V、T，三面體的軸線L平行于機艙的軸線A。

此外，將以非限制性方式使用術語“上”，“下”(其分別相對于圖2的上部和下部)，以及術語“內(nèi)”和“外”(相對于機艙的內(nèi)部和機艙的外部)。

還應當注意的是，在本專利申請中，術語“上游”和“下游”必須被理解為相對于由機艙和渦輪噴氣發(fā)動機形成的推進單元內(nèi)的空氣流的循環(huán)，也就是，從圖1的左側(cè)向右側(cè)。

對于各種變型，為了簡化說明，相同的附圖標記可以用于相同的元件或確保相同的功能。

具體實施方式

圖1示出了渦輪噴氣發(fā)動機12的機艙10，其具有管狀結(jié)構(gòu)并且沿縱向軸線A沿根據(jù)圖1從左到右的空氣流的流動方向從上游向下游延伸。

機艙10包括：設置在渦輪噴氣發(fā)動機12上游的進氣口14，用于包圍渦輪噴氣發(fā)動機12的風扇18的中間段16，用于包圍渦輪噴氣發(fā)動機12的燃燒室并可選地集成推力反向裝置(未示出)的下游段20，以及噴射噴嘴22。

特別地，進氣口14包括形成前緣的環(huán)形入口唇緣24，以及形成吸音護罩28的下游管狀結(jié)構(gòu)，唇緣24附加在吸音護罩28上以將空氣引向風扇18的葉片。

吸音護罩28通過風扇外殼30縱向延伸，以便引導空氣流。

從圖2可以看出，護罩28具有帶軸線A的環(huán)形形狀，護罩28沿著機艙10的縱向軸線A從上游向下游軸向延伸，并且由內(nèi)層32和外層34徑向限定，外層34包圍蜂窩吸音板70。

內(nèi)層32是透聲的，例如由允許聲波穿透它的穿孔層構(gòu)成。

相反，外層是密封的，不透聲的。

此外，吸音板70優(yōu)選地是使內(nèi)層32和外層34分隔開的蜂窩材料，吸音板70形成被設計為吸收和消除聲波的空腔。

機艙10配備有將進氣口14緊固在風扇外殼30上的裝置36，更具體地將吸音護罩28緊固在外殼30上的裝置36。

為此，緊固裝置36包括第一金屬凸緣38和第二L形金屬凸緣40，第一金屬凸緣38緊固在外殼30的上游端上，第二L形金屬凸緣40緊固在護罩28的下游端上。

第一凸緣38具有環(huán)形基部42，環(huán)形基部42沿著機艙10的縱向軸線A大致軸向地延伸，并且通過機械連接裝置(未示出)緊固在外殼30上，例如螺釘螺母組件，或例如通過任何其他緊固裝置。

此外，第一凸緣38具有環(huán)形套圈44，環(huán)形套圈44從基部42徑向向外突出并且限定與第二凸緣40相對設置的第一徑向凸緣面46。

類似地，第二凸緣40具有環(huán)形基部48和環(huán)形套圈50，環(huán)形基部48沿著機艙10的縱向軸線A大致軸向地延伸。

第二凸緣40的套圈50從相關的基部48徑向向外突出，套圈50限定第二徑向凸緣面52，第二徑向凸緣面52設置為與第一凸緣38的第一互補凸緣面46配合。

為此，第二凸緣面52和第一凸緣面46沿著徑向凸緣平面P連接在一起，每個凸緣面限定一系列供緊固裝置(例如螺釘螺母54組件)或例如任何其他緊固裝置通過的孔。

優(yōu)選地，第二凸緣40由金屬合金制成，并且優(yōu)選地由鋁或鈦合金制成。

這些合金在斷裂之前具有高的阻抗和伸長率，特別適于制造在風扇葉片斷裂的極端情況下必須承受由外殼30強加的嚴重變形的這種類型的凸緣。

根據(jù)一種變型，第二凸緣40可以由復合材料通過不連續(xù)和連續(xù)纖維的熱壓技術或纖維質(zhì)地的RTM模壓制成。

纖維優(yōu)選地選自碳纖維和玻璃纖維，基質(zhì)選自熱固性環(huán)氧聚合物和聚芳醚酮族熱塑性塑料。

此外，為了減小凸緣平面P右側(cè)的平整度缺陷，可以加工第二凸緣40的套圈50和第一凸緣38的套圈44。

根據(jù)圖3所示的優(yōu)選實施例，第二凸緣40由多個扇形部分55制成，這些扇形部分55各自獨立且相同，設置為圍繞護罩28軸線的環(huán)形形狀。

根據(jù)圖3所示的示例，每個部分55限定三個孔，這些孔圍繞軸線A均勻地分布，并且被設置為供第一凸緣38上的緊固裝置通過。

根據(jù)圖4所示的另一個實施例，第二凸緣40被制成環(huán)形整體件。

此外，但不限于，第二凸緣40可以由多個部分制成，這些部分通過附加連接裝置彼此機械連接。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，裝置36包括形成圓環(huán)56的突出部，圓環(huán)56圍繞機艙10的軸線A延伸，從固定到護罩28外層34的上游段58縱向延伸到下游段60，下游段60適于通過緊固裝置61緊固在第二L形凸緣40的基部48上。

應當注意的是，環(huán)56獨立于第二凸緣40。

環(huán)56的下游段60具有大致截錐形擴口形狀，該下游段60的徑向截面沿著軸向方向從上游向下游逐漸增加，該擴口形狀使得下游段60與護罩28的外層34限定徑向空間62或空腔。

此外，環(huán)56由復合材料制成。

根據(jù)優(yōu)選實施例，環(huán)56由連續(xù)的織物層制成，織物層預先用粘合劑(例如樹脂)浸漬。

根據(jù)優(yōu)選實施例，環(huán)56通過織物和/或纖維層的堆疊與護罩28的外層34同時制成，織物和/或纖維層可以部分地是外層34組成結(jié)構(gòu)的一部分。

織物和/或纖維層用樹脂浸漬并通過聚合反應增強。

此外，環(huán)56的層可以通過放置粘合劑預浸漬纖維或覆蓋粘合劑預浸漬層的方法來實現(xiàn)。

環(huán)56還可以通過注射成型來實現(xiàn)，例如通過將樹脂注射到設置在模具中的纖維預制件中的方法來實現(xiàn)，這類方法就是已知的“樹脂傳遞成型”(英語縮寫RTM)。

在其制成后，環(huán)56可以與護罩28的外層34的纖維層粘合或共燒。

在沒有限制的情況下，環(huán)可以通過制造復合材料零部件的任何其他類型的方法制成。

為了構(gòu)建在環(huán)56的下游段60與護罩28的外層34之間形成的徑向空間62，可以插入可抽出的加工元件(未示出)，以便組件覆蓋和聚合。

環(huán)56的下游段60從吸音護罩28徑向移位，具有不會損壞由護罩28的外層34、內(nèi)層32和吸音板70形成的吸音組件的幾何形狀的優(yōu)點，因此，護罩28軸向地向下游連續(xù)延伸超出環(huán)56，并且可以延伸直至凸緣平面P，甚至可能延伸超出風扇外殼30的內(nèi)部。

根據(jù)本發(fā)明的一個變型，裝置36包括如圖4所示的三角形截面拐角部64，拐角部64徑向地插入護罩28的外層34與環(huán)56的下游段60之間。

拐角部64由例如復合材料制成，特別地避免或限制環(huán)56的下游段60發(fā)生變形，拐角部64可以具有閉環(huán)或開環(huán)的形狀或由若干個角扇形構(gòu)成。

參照圖2，用于將環(huán)56的下游段60緊固在第二凸緣40的基部48上的裝置61，包括多個金屬連接件，例如螺釘螺母組件和/或鉚釘組件。

這些緊固裝置未在圖3-5中示出。

第二凸緣40的基部48限定一系列供緊固裝置61通過的孔65。

為了確保環(huán)56牢牢地緊固在第二凸緣40上，孔65分成兩排，如圖4所示交錯分布或如圖3所示彼此相對分布。

此外，必要時環(huán)56的下游段60可以經(jīng)過加工，以促使環(huán)56的下游段60與相關聯(lián)的第二凸緣40的基部48之間相互配合。

根據(jù)圖5和圖6所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例，環(huán)56的下游段60具有波浪形狀，下游段60由圍繞護罩28軸線A分布的凹部66和凸起68交替而成。

從圖6可以看出，凸起68各自形成過寬的徑向厚度，以促進環(huán)56通過緊固裝置61緊固在第二凸緣40上。

最后，參照圖1，吸音板70縱向延伸超過第二L形凸緣40的平面P。

在沒有限制的情況下，吸音板70可以僅延伸至凸緣平面P，由此外殼30包括設置在延伸部中的附加吸音板。

有利地，根據(jù)本發(fā)明的緊固裝置36輕量的，設計簡單、耐用可靠，并且允許將護罩28連接在外殼30上，而不對吸音板70進行穿孔，從而保持其所有的吸噪性能。

本發(fā)明還涉及一種上述裝置36的制造方法。

根據(jù)該方法，突出部56與護罩28的外層34一體形成。

術語“與...一體形成”是指突出部56與護罩28的外層34一起實現(xiàn)，如上所述。