[發明專利]用于從飛機結構懸置渦輪軸引擎的梁

無效

• 申請號: 201080034019.8
• 申請日: 2010-07-27
• 公開（公告）號: CN102470928A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 帕特里克·鄧利維;理查德·馬松;紀勞姆·塞茲;蒂博·弗朗索瓦·魯;紀堯姆·萊福特
• 申請（專利權）人: 斯奈克瑪
• 主分類號: B64D27/26
• 分類號: B64D27/26;C22C49/11;C22C47/06
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 萬學堂;周偉明

技術領域

本發明涉及航空渦輪軸引擎領域，更具體地涉及從飛機結構懸置渦輪軸引擎。

背景技術

在飛機中，渦輪軸引擎，例如渦輪噴氣引擎，可在不同部位處固定到此飛機的結構上。例如，其可利用在引擎與飛機之間提供接口的支架固定在機翼下。通常，執行懸置功能的組件包括：前懸架和后懸架，其在引擎上的連接點在垂直于引擎軸線的兩個平面中。經過這兩個懸架的不同力分布在前部與后部之間。前懸架的平面經過前轂，其已知為中間殼體，而后懸架的平面經過后轂，其已知為排放殼體。

例如，在機翼下安裝的情況下，前或后懸架通常包括通過連接棒連接到引擎排放殼體的橫梁。

懸架例如從以申請人公司名義的申請FR?2?925?016中獲知。

各梁形成飛機結構內的結實元件，因為它們必須具有相當良好的機械強度性能以能夠支撐飛機下的引擎；在現有技術中，它們通常由例如Inconel?718這樣的金屬合金制成。由于它們的相當大的體積，因而還對包圍引擎的機艙的主截面具有決定性影響。

本發明試圖解決這些缺點。

發明內容

為此，本發明涉及一種用于從飛機結構懸置渦輪軸引擎的梁，整體沿一方向延伸，并包括：設計為固定到所述飛機結構上的至少一個第一連接裝置，和設計為固定到所述引擎上的至少一個第二連接裝置，其特征在于，所述梁至少部分地由包含增強纖維的金屬基復合材料制成，特別地所述增強纖維平行于所述方向。

金屬基復合材料本身公知用于形成沿壓力/拉力操作的細長部件，例如連接棒或軸對稱形狀的部件。它們具有的優點在于：允許生產出的部件在沿與纖維取向相同方向在壓力或拉力下工作時具有優良機械性能，而重量低于將用于相同應用的金屬合金。這樣的材料適于航空領域，特別是當始終希望以最小重量和尺寸優化部件強度時。所述部件包括金屬基復合材料插件，它有時也可用于單件的部件。這樣的復合材料由例如鈦(Ti)合金這樣的金屬合金基體形成，增強纖維，例如由碳化硅(SiC)制成的陶瓷纖維在金屬合金基體內延伸。這樣的纖維具有的抗拉強度(典型地為4000MPa)顯著優于鈦的抗拉強度(典型地為1000MPa)。因此，纖維對力起反應，金屬合金基體用作部件其余部分的粘合劑且用于保護和隔離不應相互接觸的各纖維。進一步地，陶瓷纖維抗腐蝕，但確實需要以金屬增強。

這樣，本發明包括：使用新材料用于這種懸置應用，和認可所述梁可以適合成形。特別地，對于梁必須在拉力下和以彎曲方式操作的情況，可將梁成形而使其不會顯示出前文中所述的重量和尺寸上的缺點。

根據本發明第一實施例，為了最好地對引擎產生的力(特別是扭力)起反應，所希望的是，引擎連接到梁的連接部位與豎直方向形成20至90°的角度。更具體地，這個角度被限定在吊架的中間平面與通過引擎軸線并通過梁上與引擎固定的吊環之一的軸線的徑向平面之間吊環。引擎上的固定部位因而將盡可能低以確保穩固連接。這樣的布置允許力最優地沿引擎殼體分布。

然而，梁的長度受限于重量的增加(梁的長度增大引起重量增加，而且所希望的是需要重量較小)，而且受限于尺寸的增大(尺寸增大導致主截面增大，這也是不希望出現的)。

進一步地，現有技術中使用的材料不允許梁沿橫向伸長，也不允許形成張開如此大角度的連接部位。如前所述，所用金屬合金具有高密度。因此，將連接部位進一步移動遠離與吊架的中心固定部總體上顯著增大懸架重量。進一步地，這些材料的機械性能意味著，不得不采用的形狀從尺寸方面而言代價很高；這樣的結果是，需要增大體積，尤其是當梁將用于中間殼體處的前懸架時需要增大圍繞引擎的機艙的主截面；進一步的結果是，當梁將用于安裝排放殼體時，通過引擎的氣流將被削弱。

這樣，申請人公司本身設定的一個目的在于，一種梁，其允許連接部位的優化布局而不對懸架重量或懸架尺寸具有任何不利影響。更具體地，橫向梁需要包括連接到吊架并且通過兩個臂相對于引擎軸線沿橫向延伸的連接裝置，臂的長度需要允許連接棒盡可能遠離吊架的中平面而連接，使得這些連接棒盡可能低地固定到引擎殼體上。

根據本發明，所述梁具有細長形狀，更具體地采取圓弧形狀，兩個第二連接裝置布置在所述梁的端部。因此，可選擇通過連接部位形成的很大鈍角以適應需求。特別地，所述梁在其兩端之間在張開40°至180°的圓弧上延伸。

優選地，所述第一連接裝置布置在所述兩個第二連接裝置的中間并與這兩個第二連接裝置等距。這樣的布置適合于具有對稱分布力的設置。