[發(fā)明專利]包括由復(fù)合材料制成的葉片主體和前緣護(hù)罩的葉片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680046411.1
• 申請(qǐng)日: 2016-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN107849924B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬修·阿爾諾·吉馬;阿蘭·雅克·米歇爾·巴索;杰里米·吉瓦什;讓-諾埃爾·馬耶;蒂博·拉夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賽峰航空器發(fā)動(dòng)機(jī)
• 主分類號(hào): F01D5/14
• 分類號(hào): F01D5/14;F01D5/28;C09J9/00
• 代理公司: 11234 中國(guó)商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 宋義興;周偉明

本發(fā)明涉及一種葉片，所述葉片包括葉片主體(9)和前緣護(hù)罩(10)，所述葉片主體由纖維增強(qiáng)的聚合物基體的復(fù)合材料制成，所述前緣護(hù)罩由比葉片主體的復(fù)合材料具有更高耐受點(diǎn)沖擊能力的材料制成。通過第一粘合劑(16)和第二粘合劑(17)將前緣護(hù)罩(10)與葉片主體(9)組裝。兩個(gè)粘合劑(16,17)設(shè)置在葉片主體(9)與前緣護(hù)罩(10)之間。兩個(gè)粘合劑(16,17)在葉片主體(9)與前緣護(hù)罩(10)之間形成一連續(xù)膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及由復(fù)合材料制成并包括前緣護(hù)罩的葉片。

背景技術(shù)

這種前緣護(hù)罩通常用于保護(hù)旋轉(zhuǎn)葉片的前緣或?qū)蛉~片的前緣免受沖擊。在此上下文中，術(shù)語“葉片”不僅覆蓋旋轉(zhuǎn)葉片，例如風(fēng)扇葉片或螺旋槳葉片，而且覆蓋引導(dǎo)葉片。為了限制其重量，這種葉片通常由復(fù)合材料制成，所述復(fù)合材料包含由纖維增強(qiáng)的聚合物基質(zhì)。盡管這種材料具有通常非常有利的機(jī)械特性，特別是相對(duì)于它們的重量而言，它們對(duì)點(diǎn)沖擊稍微敏感。因此，通常由非常堅(jiān)固的金屬材料(例如鈦合金)制成的護(hù)罩通常安裝在這種葉片的前緣上，以防止它們受到這種沖擊。這種護(hù)罩通常采用薄壓側(cè)翅片和薄吸側(cè)翅片的形式，所述翅片通過跨越前緣放置的較厚部分結(jié)合在一起，該組件與其前緣上以及相鄰壓力側(cè)面部分和吸力側(cè)部分上的的葉片形狀匹配。壓力側(cè)和吸力側(cè)翅片分別在葉片的壓力側(cè)和吸力側(cè)的那些部分上延伸，其中它們主要用于將護(hù)罩定位和緊固在前緣上。

為了改善葉片的空氣動(dòng)力學(xué)性能，它們的前緣呈現(xiàn)出更為復(fù)雜的形狀，由此使得護(hù)罩的制造變得復(fù)雜，以緊密匹配這些形狀，并且還使得將護(hù)罩固定在葉片上變得復(fù)雜。

此外，在碰撞葉片的情況下，護(hù)罩可以至少部分地與復(fù)合葉片的前緣分離，導(dǎo)致伴隨空氣動(dòng)力學(xué)損失的不平衡。另外，如果護(hù)罩的一部分被撕掉，則葉片的前緣在其整個(gè)高度上不再受到保護(hù)，而裸露的葉片的前緣通常是不規(guī)則的，也導(dǎo)致空氣動(dòng)力損失。然后有必要修理葉片和/或更換葉片。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明試圖彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)。

為此，本發(fā)明提供了一種葉片，該葉片包括葉片主體和前緣護(hù)罩，所述葉片主體由復(fù)合材料制成，該復(fù)合材料具有由纖維加強(qiáng)的聚合物基體，該前緣護(hù)罩由一材料制成的前緣護(hù)罩，所述材料具有比葉片主體的材料更大的承受點(diǎn)沖擊的能力，所述前緣護(hù)罩通過第一粘合劑和第二粘合劑組裝在葉片主體上，兩種粘合劑都設(shè)置在所述葉片主體和前緣護(hù)罩之間，兩種粘合劑在所述葉片主體和所述前緣護(hù)罩之間形成相應(yīng)的連續(xù)膜，該第二粘合劑的臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子和能量釋放率分別大于所述第一粘合劑的臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子和能量釋放率。

術(shù)語“韌性”通常用于指定兩個(gè)物理量值，以兆帕每平方根米表示的臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子K_IC(MPa/m^1/2)和以千焦每平方米(kJ/m²)表示的能量釋放率G_IC。由于第二粘合劑的韌性大于第一粘合劑的韌性，因此為了將前緣護(hù)罩與葉片主體分離而需要施加的力大于如果只使用第一種粘合劑將葉片主體與護(hù)罩組裝在一起所需的力。

因此，通過使用在葉片主體與前緣護(hù)罩之間形成相應(yīng)連續(xù)膜的兩種粘合劑，可以在部分上提供“保持”粘附，所述部分最有可能由于撞擊葉片的前緣或葉片與殼體之間的接觸而分離。

應(yīng)當(dāng)理解，第一和第二粘合劑不會(huì)混合，也不會(huì)彼此反應(yīng)。因此，第一和第二粘合劑不是彼此反應(yīng)的以便當(dāng)它們彼此接觸時(shí)提供粘合的兩種化合物。

第一粘合劑的楊氏模量可以大于第二粘合劑的楊氏模量。

由于第一粘合劑的楊氏模量大于第二粘合劑的楊氏模量，因此第一粘合劑用于在葉片主體與前緣護(hù)罩之間提供剛性粘合。這種類型的粘合也被稱為葉片主體與前緣護(hù)罩之間的“結(jié)構(gòu)”粘合，使得前緣護(hù)罩牢固地附接到葉片主體。