[发明专利]一种飞行器的结构件

说明书

技术领域

本发明涉及飞行器上一种有可能承受高温的结构件，尤其是飞行器发动机机舱的后支架。 

背景技术

飞行器包括一些结构件，它们的功能主要用来确保在上述结构件上的各个部位之间获得力或进行力的传递。这些结构件主要包括能够与空气接触并使结构件具有一定刚度的飞行器的外部支撑。 

图1示出在飞行器进气道10上设置的一个结构件，进气道安置在发动机机舱的前部，发动机机舱内置有马达装置。该结构件被称作后支架12，它把发动机机舱的内表面14和发动机机舱的外表面16连接起来。这个后支架10负责承担着作用在进气道上的各种力，诸如弯曲应力、旋转力或其它的力，如进气道的重量、或由扰流等产生的各种力。 

鉴于燃油在飞行器的使用费用中占有很大的比重，制造商试图用降低飞行器重量的方式，尤其是采用复合材料来制造飞行器某些结构件的方法来降低消耗成本。 

这些复合材料主要是由纤维构成，例如可以是被浸泡在有机树脂的矿物基质材料(比如是热塑性或热固性的环氧树脂)中的碳纤维，石墨，玄武岩，芳纶或玻璃等。根据不同的情况，纤维可以是编织物或未编织的纤维毡的形式。 

这些纤维一般都要做涂层以备事后应用。事实上，在加工初期，这些纤维的表面状态会受到破坏，这样就会影响到有机树脂的附着性。此外，对于原始状态的纤维进行操作是个棘手的问题，例如在进行编织工序的过程中，纤维丝会从主纤维束中自己滑脱出来。同样，干纤维也要进行处理，以便改善它们的表面状态，然后在表面涂上一层有机树脂，从而在事后的浸润中增加它们的化学附着性。这种涂覆的工序被称作挂胶。挂胶后出售的纤维是光滑的，并且可以随时待用。 

对纤维和环氧树脂挂胶的工业技术已经得到发展。这些技术已经被掌握，并且这些部件的制造费用相当于生产其他同等金属部件的制造费用。 

另外，复合材料部件的机械特性至少与金属部件的机械特性相等，并且重量明显轻于后者。 

然而，在某些情况下，利用复合材料制造结构部件可能会带来问题，尤其是在这种部件位于可能承受高温区域的部位时，比如高于500℃区域中。这里主要指的是进气道的后支架。在这样的高温下，以有机树脂为基体的复合材料制造的部件失去了它们的结构特性和机械特性，结构件不能接受出现这样的情况。 

一种解决方案是不使用复合材料而使用钛金属来制造这些构件。即便构件在高温环境中，也能保持它们的机械特性和结构特性，但这种方案不能降低飞行器的重量，反而还导致了制造和使用费用的上升。 

另一种方案是使用现有技术生产复合材料构件，并把有可能承受高温的表面覆盖上一层绝热材料(也被称作防火屏蔽层)。根据图2所示的实施例，后支架12由复合材料制成，并且覆盖了一层防火屏蔽层20，用来保护可能处于高温环境下的复合材料表面。 

根据第一种选择，防火屏蔽层可以由玻璃纤维纱或岩石纤维纱添加在两个维护金属箔片之间所构成。根据另一种选择，防火屏蔽层可以由一层硅酮所构成。 

对于后支架而言，该支架还包括一个安装导板22，用于固定从进气道的唇缘26引出的防冰系统的管路24，该管路中通过的是来自于发动机的高温空气。为了保护复合材料制成的后支架，必须在该支架和安装导板之间预置一个隔热件28。 

由此看来，依照现有技术来使用复合材料的效果并不令人满意，因为添加隔热材料的做法，例如添加防火屏蔽层，会使得制作结构件的工序复杂化，因而采用复合材料所带来的重量减轻的好处完全被使用防火屏蔽层的处理方案抵消了。 

发明内容

因此，本发明是要克服现有技术方案中的不足，提供一种较轻的飞行器发动机机舱的进气道的后支架，它能够在高温情况下，仍可保持它的机械特性和结构特性。 

为此目的，本发明涉及一种飞行器发动机机舱的进气道的后支架，其特点在于：它的一部分是由纤维增强的矿物聚合物树脂基复合材料制成，至少围绕在预置的供防冰系统通过的孔洞周边的部分是由纤维增强的矿物聚合物树脂基复合材料制成的，并且至少还有另外一个金属部分。 

附图说明

本发明说明书中提及的其他特性和优点可对照参阅附图，说明书仅为例证，其中： 

-图1为飞行器发动机机舱的进气道的纵向剖面图，它包括一个依照现有技术被称作后支架的结构件， 

-图2是依照现有技术制作的后支架的局部剖面图， 

-图3是飞行器发动机机舱的进气道的纵向剖面图，它包括一个依照本发明被称作后支架的结构件，