[發明專利]用于飛行器結構元件的能量吸收設備

有效

• 申請號: 201380073546.3
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN105008222B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 卡洛琳﹒貝禘鏖路;米歇爾﹒貝穆德斯;迪迪埃﹒梅斯娜日
• 申請（專利權）人: 歐洲航空防務及航天公司EADS法國
• 主分類號: B64C11/20
• 分類號: B64C11/20;B64C27/00;B32B5/24;F41H5/04
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 劉謙

本發明涉及一種用于可能經受動態沖擊的飛行器結構元件的吸收動能的設備，該設備包括：?外殼(21)，其由能夠在沖擊之后保持其整體性的編織復合材料制成；?泡沫核(22)，其包含在外殼中并且能夠至少部分地填充所述外殼，所述泡沫核能夠至少部分地吸收由沖擊所生成的動能；以及?增強元件，其包括集成到泡沫核中以與泡沫核組合地耗散由沖擊所生成的能量的至少一個干復合纖維預成形件(30)。本發明還涉及一種用于集成所述用于吸收動能的設備的方法。

技術領域

本發明涉及用于飛行器結構元件的被動能量吸收設備，所述飛行器結構元件諸如刀片、葉片，或者飛行器的風扇、機翼結構或機身的任何其它元件。該能量吸收設備被設計為集成到飛行器的結構元件中以便限制沖擊事件中結構元件的部分脫離或損壞的風險，并且由此減小該結構元件在飛行器飛航期間易受沖擊威脅的弱點。

本發明還涉及包括這樣的動能吸收設備的飛行器旋轉結構元件。其還涉及集成該動能吸收設備的方法。

本發明能應用于航空學領域中并且尤其是后發動機飛行器領域中。其特別地能應用于渦輪螺旋槳發動機和直升機電動機的制造領域中，并且還能應用于復合葉片的制造領域中。本發明還可以應用于飛機的固定機翼結構或后機身的前邊緣區的生產。

背景技術

在航空學領域中已知的是，旋轉結構元件和機翼結構元件在著陸期間或在起飛期間經受來自鳥類、冰雹、冰塊、石頭、或者甚至是飛行器在飛航時所遭遇的橡膠碎片或其它堅硬碎屑的沖擊的高風險。

與發動機或飛行器的移動機翼結構相關聯的旋轉元件，例如風扇或諸如飛行器的葉片和刀片的風扇元件，尤其被暴露于由飛行器所遭遇的鳥類或其它碎屑所生成的動態接觸。具體地，某些發動機的復合葉片尤其脆弱。現在，這些沖擊是非常高的能量沖擊，因為其沖擊速度可以高達100m/s。因此，它們可以證明對旋轉結構元件具有特別地損壞，并且在極端情況下引起飛行器墜落。

在具有反轉風扇和后驅動的飛行器發動機的情況下，發動機通常位于機身附近。由于這種類型的發動機通常是無導管的(unducted)，所以對發動機的旋轉元件的沖擊可以引起發動機元件或部分該發動機元件的脫離，從而具有對飛行器的飛航的所有后果。因此，當沖擊時，存在發動機的旋轉元件的部分或完全脫離以及一系列反應后果的高風險，這是因為這種脫離的元件再次沖擊發動機或相對發動機的另一旋轉元件，然后對后機身元件上的沖擊的沖擊速度估計為300m/s。

因此，航空學制造商力圖通過創建能夠承受這些沖擊的旋轉結構元件來盡可能地最小化沖擊事件中旋轉元件從發動機的任何部分或完全丟失。

發明內容

精確地，本發明的目標是克服現有技術的前述缺陷。為此目的，本發明提出一種用于飛行器的結構元件的能量吸收設備，該結構元件諸如飛行器的固定機翼結構或刀片、葉片、或者飛機或直升機發動機的任何其它旋轉元件，該能量吸收設備使得可能減小與鳥類撞擊或堅硬碎屑的沖擊相關聯的危險。

為此，本發明提出向結構元件中集成一種設備，該設備允許被動地吸收由沖擊所生成的動能以便防止該結構元件損壞。該能量吸收設備包括由抗損壞的編織復合材料制成的外殼以及并入增強元件的泡沫核，該增強元件由能夠耗散沖擊所生成的動能的干纖維制成。

更具體地，本發明涉及用于易于經受動態沖擊的飛行器結構元件的動能吸收設備，其特征在于包括：

-由編織復合材料制成的外殼，其能夠在沖擊之后維持一定整體性，

-包含在外殼內并且能夠至少部分地填充所述外殼的泡沫核，所述泡沫核至少部分地能夠吸收由沖擊所生成的動能，以及

-包括由干復合纖維制成的至少一個預成形件的增強元件，所述預成形件并入到泡沫核中以便與泡沫核相關聯地耗散由沖擊所生成的動能。

本發明的動能吸收設備可以具有以下特征中的一個或多個：