[發明專利]易碎的燃氣渦輪發動機翼型件

有效

• 申請號: 201710070768.X
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN107044445B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: P.南杜拉;S.蘇布拉馬尼安;N.J.克雷;G.C.格邁因哈德特
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F04D29/38
• 分類號: F04D29/38;F04D29/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;鄧雪萌

提供了一種用于飛行器發動機的翼型件(62)。翼型件(62)可包括多個復合板層(82)，其沿翼弦方向從前緣(72)延伸至后緣(74)，且沿翼展方向在翼型件末梢(66)與翼型件底座(64)之間延伸。翼型件(62)可包括至少一個不連續板層，其具有第一板層節段(90)、第二板層節段(92)、以及設置在第一板層節段(90)與第二板層節段(92)之間的對接接頭(96)。對接接頭(96)可沿著第一斷片輪廓(98)設置，以易碎地附接第一板層節段(90)和第二板層節段(92)。

技術領域

本主題大體上涉及翼型件，并且更具體地涉及飛行器發動機中的翼型件。

背景技術

在飛行器發動機中使用的翼型件(諸如燃氣渦輪發動機的風扇葉片)可易于經歷極端的負載事件。例如，風扇葉片可撞擊卷入發動機中的鳥，或葉片脫離事件可出現，其中風扇葉片中的一個從轉子盤斷開。如果沖擊足夠大，則風扇葉片可在向下游行進穿過發動機之前斷裂成一個或更多個碎片。較大的碎片可引起對飛行器或發動機的非期望破壞。一些翼型件形成有各種特征來提高總體翼型件的強度或剛度。然而，很難完全防止破裂發生。此外，此類特征可促使翼型件在某些負載事件期間僅部分地破裂。如果破裂不完全或不干凈，則可發生更大破壞，因為部分斷開的葉片從發動機的旋轉獲得能量。在一些情況中，翼型件碎片可經由發動機拋出且至飛行器或周圍環境。

除翼型件破裂的尺寸和速度的問題外，翼型件的破裂碎片的形狀可指示極端負載事件引起的破壞。知道翼型件的斷件的可能尺寸和形狀可允許針對此情況更好預測和準備。具有非預期形狀或尺寸的斷片可引起對發動機的更大水平的破壞。然而，最小化或模擬翼型件的斷片的尺寸可能很難。在現有的翼型件中，翼型件破裂的位置和尺寸將取決于極端負載事件的大小和位置而極大地不同。預先預定和成形斷件可允許使用者最小化和預測翼型件破裂的不利效果。

因此，期望對飛行器翼型件結構進行進一步改進。例如，可能期望控制飛行器發動機翼型件的沖擊或破裂性能。

發明內容

本發明的各方面和優點將在以下描述中部分地闡明，或可從描述中清楚，或可通過實施本發明理解到。

按照本公開內容的一個實施例，提供了一種用于飛行器發動機的翼型件。翼型件可包括多個復合板層，其在翼弦方向上從前緣延伸到后緣，且在翼展方向上在翼型件末梢與翼型件底座之間延伸。翼型件可包括至少一個不連續板層，其具有第一板層節段、第二板層節段，以及設置在第一板層節段與第二板層節段之間的對接接頭。對接接頭可沿第一斷片輪廓(fragment profile)設置，以易碎地附接第一板層節段和第二板層節段。

按照本公開內容的另一個實施例，提供了一種燃氣渦輪發動機。燃氣渦輪發動機可包括發動機軸、壓縮機、燃燒器、渦輪和風扇區段。發動機軸可沿中心軸線延伸，同時壓縮機可附接到發動機軸上，且圍繞中心軸線徑向地延伸。燃燒器可定位在壓縮機下游來從其接收壓縮的流體。渦輪可為安裝到燃燒器下游的發動機軸上的渦輪，以向壓縮機提供旋轉力。風扇可包括可操作地連接到發動機軸上的多個沿徑向延伸的風扇葉片。各個風扇葉片均可包括多個復合板層，其在翼弦方向上從前緣延伸至后緣，且在翼展方向上在翼型件末梢與翼型件底座之間延伸。各個風扇葉片還可包括至少一個不連續板層，其具有在翼弦方向上從前緣延伸至后緣且在翼展方向上在翼型件末梢與翼型件底座之間延伸的多個復合板層。各個風扇葉片還可包括至少一個不連續板層，其具有第一板層節段、第二板層節段，以及設置在第一板層節段與第二板層節段之間的對接接頭。對接接頭可沿第一斷片輪廓設置，以易碎地附接第一板層節段和第二板層節段。

實施方案1. 一種用于飛行器發動機的翼型件，所述翼型件包括：

沿翼弦方向從前緣延伸到后緣且沿翼展方向在翼型件末梢與翼型件底座之間延伸的多個復合板層，包括至少一個不連續板層，其包括：

第一板層節段，

第二板層節段，以及