用於葉柵推力反向器的梁的製作方法

2023-05-20 12:55:21

專利名稱：用於葉柵推力反向器的梁的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種梁，特別地用於葉柵推力反向器。
背景技術：
眾所周知，飛行器發動機(通常是渦輪發動機類型)安置在發動機艙內部，還有其他作用-提供發動機的空氣動力的整流，-使得能夠將外部空氣朝向發動機引導，-使得能夠將發動機連接到飛行器。通常地，發動機連接至飛行器是使用支承機構實現的，該支承結構包括兩個上縱梁(由於它們位於發動機艙的頂部，通常稱為12點鐘梁)、兩個下縱梁(由於它們位於發動機艙的下部，通常稱為6點鐘梁)和一個稱為前框架的基本上呈環形的組件，事實上，前框架由兩個半框架形成，每個半框架在所述上縱梁和下縱梁之間延伸，並且設計為緊固到發動機的風扇殼體的下遊邊緣的外圍。這種傳統的結構如說明書附圖1所示，其示出了發動機艙的後部部分，在該示例中，發動機艙結合了推力反向器，所述後部部分包括-兩個12點鐘梁la、lb,-兩個6點鐘梁2a、2b，-分別在12點鐘梁18、113和6點鐘梁2&、213之間延伸的兩個前半框架3&、313，和支承葉柵葉片5a、5b，-兩個半罩7a、7b，其中每個半罩分別滑動地安裝在12點鐘梁la、lb和6點鐘梁2a、2b上，使得能夠暴露葉柵葉片5a、5b以執行推力反向。已知，在推力反向過程中，來自風扇(未示出)並且在次流流道9a、9b內流通的空氣Al流動通過葉片5a、5b，並且如箭頭A2所示朝向發動機艙的前部排出。分別由12點鐘梁、相關聯的前半框架、和6點鐘梁構成的每個左側和右側組件，是具有所述推力反向器結構功能的剛性組件在圖2中示出了一個這種組件(在所述反向器左半側的組件)。如附圖3和4所示，通常每個12點鐘梁由帶有鋁基的肋狀金屬合金11製成，並且在其外部表面上典型地包括主軌道13、次軌道15以及多個鉸鏈支架17a、17b、17c、17d，所述主軌道13和次軌道15能夠允許所述相關聯的半罩7b(未示出)移動，所述鉸鏈支架17a、17b、17c、17d能夠允許所述梁Ib鉸接在所述相關聯的發動機艙支柱上。安裝在所述梁Ib的上遊部分(相對於所述發動機艙內的空氣流動方向)的接受器19，允許緊固所述相關聯的前半框架3b，所述前半框架3b設計為支撐所述推力反向器的葉片5b (框架和葉片未示出)。如圖5中所示，所述梁Ib通過鉚接20附接到固定的內部半結構面板18b的上部分，所述半結構面板18b通常由複合材料製成，並且與相關的推力反向器半罩7b 一起限定所述冷空氣流道％。特別地考慮到節約質量，對於12點鐘梁和6點鐘梁，和對於所述前半框架，近年已經做了相當大量的工作以尋求使用複合材料的解決方案。因此，例如，現有技術文件US2007/0294996描述了具有封閉和中空部分的帶有碳纖維基的合成12點鐘梁。儘管由該文件公開的梁重量明顯減輕，但其要求複雜的成型操作。

發明內容
特別地，本發明的目的是提供一種由複合材料製成的、用於推力反向器的梁，相比於上述梁其更容易製造。在閱讀下面的描述時將會呈現本發明的目的和其他方面，特別地獲得用於葉柵推力反向器的梁，其包括限定封閉部分的且由複合材料製成的外殼(法文peau)，特別地所述梁由芯體材料填充。「芯體材料」指材料的剛性足以允許所述材料在樹脂注入成型期間用作可移除的成型芯體，例如RTM (樹脂傳遞成型)方法，並且所述材料也是足夠輕的不會對減輕重量構成不利因素。由於本發明的特徵，能夠非常簡單地製造所述梁為此，只需要選擇用於所述梁的所需的幾何形狀的芯體材料，然後使用所述材料作為所述成型芯體為此，環繞碳纖維(或其他)層，因此獲得的所述組件位於兩個成型模具之間，並且在所述兩個模具之間注入的所述樹脂將浸透所述纖維層，然後在溫度增加的影響下使其聚合。所述芯體材料保持在由所述纖維層構成的所述外殼內部，比如可移除的成型芯體。這使得可以去掉現有技術中由複合材料製成的、具有封閉部分的複合梁的複雜成型芯體恢復裝置。實際上這使得對於所述梁可以考慮任何的幾何形狀，但在現有技術中不是這種情況，對幾何形狀存在一種依賴，使得可以在成型後移除所述芯體(或芯體組，特別地在包括栓或囊(法文des outillages a cles ou a vessies)工具的複雜成型芯體系統中)。根據本發明的其他可選特徵，單獨或結合考慮-所述梁包括由所述外殼形成的封閉端使用芯體材料形成可移除的芯體，使得能夠不同於現有技術更容易地製造這種梁，其中，在從所述梁中取出所述成型芯體後有必要附接元件以封閉所述梁的所述端部；-所述梁包括內部加強件所述加強件(例如放置在所述鉸鏈支架處)使得能夠相對於彎曲增加所述梁的強度；由於在成型後沒有必要移除所述芯體材料這一事實，非常容易製造劃分所述梁的內部腔的所述加強件；-所述加強件由與所述外殼相同的複合材料製成；-所述梁包括至少一個推力反向器外罩導軌；-所述軌道由與所述外殼相同的複合材料製成；-所述梁包括至少一個鉸鏈支架所述支架使得能夠將所述12點鐘梁連接至所述飛行器的掛架，同時允許其圍繞所述掛架鉸接以進行維護操作；或使用合適的凸緣，一方面連接所述兩個12點鐘梁，並且另一方面連接兩個6點鐘梁，使得能夠在飛行期間保證兩個推力反向器半部的結構銜接；-所述支架由與所述外殼相同的複合材料製成；-所述芯體材料選自包括泡沫和蜂窩結構的組這些材料提供良好的強度/重量折中方案；-所述芯體材料具有聲吸收特性；-所述梁是12點鐘梁；-所述梁是6點鐘梁。本發明還涉及一種飛行器發動機機艙，特別地在於其包括推力反向器，所述推力反向器包括如上述描述的至少一個梁。本發明還涉及一種用於製造如上描述的梁的方法，其中-使用所述芯體材料，芯體由與所述梁的形狀相應的形狀製成，-所述芯體材料覆蓋有纖維織物，-因此形成的所述組件位於樹脂注入基質的所述模具之間，-樹脂注入到所述模具中，以浸透所述纖維織物，和-加熱所述樹脂使其聚合，從而形成所述外殼。


通過閱讀下述描述並審閱附圖，將呈現本發明的其他特徵和優點，其中，圖1至5是指在本說明書中前序部分描述的現有技術，並且圖6涉及本發明。更特別地-圖1示出了現有技術中的推力反向器的立體圖；-圖2示出了由圖1中的反向器的左側12點鐘梁、左側前框架和左側6點鐘梁形成的組件；-圖3和4從兩個不同的視角示出了圖1中的推力反向器的左側12點鐘梁的立體圖，-圖5以相對於推力反向器的軸的橫截面示出了緊固在圖1中的推力反向器的固定內部半結構面板的上部分的圖3和4中的12點鐘梁，和-圖6是與圖5相似的視圖，此時12點鐘梁根據本發明定位。在所有的附圖中，相同或相似的參考標記指代相同或相似的構件或構件組。
具體實施例方式參考圖6，可以發現所述12點鐘梁Ib由複合材料21製成的外殼限制，例如其可由碳纖維浸潰聚合硬化的環氧樹脂製成。所述外殼由一個或多個纖維織物形成。所述外殼環繞芯體材料23，使得所述外殼限定由所述芯體材料填充的具有封閉部分的腔。選擇的所述芯體材料，其剛性足以能夠形成成型芯體，並且其是足夠輕的不會引起所選擇的複合材料(形成12點鐘梁的外殼)的固有重量的增加如前表明，硬質合成泡沫例如ROI AC LiLL^ WFlOO，或蜂窩結構可以是合適的示例。允許相應的推力反向器半罩的滑動的所述軌道13，15，由與所述外殼21相同的複合材料製成，或者與所述外殼同時製成，或者通過後期的緊固或粘合製成。可選地，這些軌道由不同於所述外殼21的材料(例如金屬合金)製成，在這種情況下所述軌道是附接到所述外殼上的。儘管在圖6中沒有示出，所述梁Ib還包括與現有技術中的所述梁相似的鉸鏈支架，特別地在圖3和圖4中示出，所述支架能夠與所述外殼21製成單件或附接到所述外殼21上，如所述軌道13和15。根據本發明的所述梁Ib還包括內部加強件(未示出)使得能夠相對於彎曲增加所述梁的強度，並且特別地布置在前述鉸鏈支架處。所述加強件由與所述外殼21相同的複合材料製成。如在圖5的現有技術中示出的12點鐘梁的情況，根據本發明所述的12點鐘梁通過鉚接20或粘合緊固到所述推力反向器的固定內部結構面板18b的所述上部分。

例如空氣動力整流罩25通過鉚接或粘合，一方面緊固至所述外殼21上，並且另一方面緊固至所述面板18b上，以改進在冷空氣流道9b內的冷空氣的流動(見圖1)。為了製造圖6中的所述12點鐘梁lb，如前所述，選擇芯體材料23，其幾何形狀與希望獲得的所述梁的形狀相應。所述材料覆蓋一層或更多層纖維織物，例如碳纖維，並且因此形成的所述組件位於樹脂注入成型模具之間。然後在所述模具之間注入所述樹脂，使用注入方法，例如RTM (樹脂傳遞成型)類型，然後加熱所述樹脂使得其圍繞所述碳纖維聚合，從而形成所述外殼21。可以理解，因此所述芯體材料23形成了所述梁的成型芯體，並且由於其輕質特性符合減小重量的要求，從而沒有必要將其移除。因此特別地使得能夠非常簡單地在外部和內部製造具有幾乎任何幾何形狀的梁。此外，使所述芯體材料23與具有封閉部分的所述外殼21相關聯，使得能夠獲得具有良好的彎曲強度的梁。應當注意到根據本發明的所述梁可容易地具有在成型期間製造的空氣動力整流罩。當選擇具有這種聲吸收特性的芯體材料23時所述梁還具有聲吸收特徵。它特別地是泡沫或蜂窩結構。在這種情況下，暴露於空氣流動中的所述梁的一個或多個壁可具有適合的穿孔並且可至少部分地由穿孔聲學外殼製造。本發明進行了與12點鐘梁相關的描述，但是必須理解其也適用於6點鐘梁，並且更通常地適用於飛行器發動機艙(並且更通常地適用於飛行器結構)的設計中涉及到的任何梁。
權利要求
1.一種用於葉柵推力反向器的梁(la、Ib),包括外殼(21),所述外殼由複合材料製成且限定封閉部分，特徵在於，所述梁由芯體材料(23)填充。
2.根據權利要求1所述的梁(la、lb)，其特徵在於，所述梁包括由所述外殼形成的封閉端部。
3.根據權利要求1或2所述的梁(la、lb)，其特徵在於，所述梁包括內部加強件。
4.根據權利要求3所述的梁(la、lb)，其特徵在於，所述加強件由與所述外殼相同的複合材料製成。
5.根據前述權利要求中任一項所述的梁(la、lb)，其特徵在於，所述梁包括至少一個推力反向器外罩(7a、7b)軌道(13、15)。
6.根據權利要求5所述的梁(la、lb)，其特徵在於，所述軌道(13、15)由與所述外殼(21)相同的複合材料製成。
7.根據前述權利要求中任一項所述的梁(la、lb)，其特徵在於，所述梁包括至少一個鉸鏈支架。
8.根據權利要求7所述的梁(la、lb)，其特徵在於，所述鉸鏈支架由與所述外殼相同的複合材料製成。
9.根據前述權利要求中任一項所述的梁(la、lb),其特徵在於，所述芯體材料(23)選自包括泡沫和蜂窩結構的組。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的梁(la、lb)，其特徵在於，所述芯體材料(23)具有聲吸收特性。
11.根據前述權利要求中任一項所述的梁(la、lb)，其特徵在於，所述梁是12點鐘梁。
12.根據權利要求1-10中任一項所述的梁(la、lb)，其特徵在於，所述梁是6點鐘梁。
13.一種飛行器發動機機艙，其特徵在於，其包括推力反向器，所述推力反向器包括至少一個根據權利要求1-12中任一項所述的梁(la、lb)。
14.一種製造如權利要求1-12中任一項所述梁(la、Ib)的方法，其中 -使用所述芯體材料，芯體(23)由與所述梁相應的形狀製成， -所述芯體材料(23)覆蓋有纖維織物， -因此形成的所述組件位於樹脂注入基質的模具之間； -樹脂注入到所述模具中以浸透所述纖維織物，和 -加熱所述樹脂使其聚合，從而形成所述外殼(21)。
全文摘要
本發明涉及一種梁(1b)，特別地用於葉柵推力反向器，所述梁包括由複合材料製成且限定封閉部分的外殼(21)，其中，所述梁由芯體材料(23)填充。
文檔編號F02K1/80GK103069141SQ201180038740
公開日2013年4月24日 申請日期2011年7月28日 優先權日2010年8月18日
發明者亞歷山大·貝朗格, 弗洛朗·布榮, 洛朗·杜布瓦 申請人:埃爾塞樂公司