[发明专利]涡轮风扇发动机及其风扇叶片

说明书

本发明涉及一种涡轮风扇发动机及其风扇叶片。该风扇叶片包括压力面壁板、吸力面壁板和介于该压力面壁板与该吸力面壁板之间的芯板结构，该芯板结构具有多个第一接合部，该压力面壁板的内侧面与该多个第一接合部对应的位置分别具有多个凸台，该多个第一接合部与该多个凸台接合，其中各凸台的高度与该芯板结构的厚度之比为0.5:1至1:1。

技术领域

本发明涉及涡轮风扇发动机，尤其是涉及涡轮风扇发动机的风扇叶片。

背景技术

现代高速飞机多数使用喷气式发动机，其原理是将空气吸入，与燃油混合、点火、爆炸膨胀后的空气向后喷出，其反作用力则推动飞机向前。涡轮风扇发动机(涡轮风扇发动机)作为喷气发动机的一种，是亚音速飞机尤其是民用飞机的首选发动机。涡轮风扇发动机吸入的空气一部分从外涵道后吹，一部分送入内涵道核心机。发动机最前端的风扇通过降低排气速度达到提高喷气发动机推进效率的目的。

由于涡轮风扇发动机的风扇叶片位于发动机最前端，容易受到飞鸟、冰、雹以及其它外来物体的撞击。当采用超塑成型/扩散连接焊工艺生产的空心叶片结构时，外物撞击特别是微小硬物撞击，容易使焊缝位置发生脱焊现象，进而造成叶片损坏乃至失效。如果加厚风扇叶片的壁板或芯板，又会增加叶片质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种涡轮风扇发动机及其风扇叶片，可以在不增厚风扇叶片的情况下，提高叶片及其焊缝的抗外物冲击能力。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种涡轮风扇发动机的风扇叶片，包括压力面壁板、吸力面壁板和介于该压力面壁板与该吸力面壁板之间的芯板结构，该芯板结构具有多个第一接合部，该压力面壁板的内侧面与该多个第一接合部对应的位置分别具有多个凸台，该多个第一接合部与该多个凸台接合，其中各凸台的高度与该芯板结构的厚度之比为0.5:1至1:1。

在本发明的一实施例中，各凸台与该压力面壁板的内侧面所成的角度在90°～115°之间。

在本发明的一实施例中，各凸台与该压力面壁板的内侧面所成的角为圆角或倒角。

在本发明的一实施例中，该圆角的半径与该凸台高度之比大于或等于0.25。

在本发明的一实施例中，各凸台的上底宽度与下底宽度之比在0.8～1之间。

在本发明的一实施例中，各凸台从叶片的根部到尖端是连续的，从叶片的前缘到后缘是不连续的。

在本发明的一实施例中，至少部分凸台的顶面为平面或曲面。

在本发明的一实施例中，至少部分凸台的顶面呈波浪形。

在本发明的一实施例中，该芯板结构具有多个第二接合部，该多个第二接合部直接接合在该吸力面壁板的内侧面上。

在本发明的一实施例中，至少部分凸台的高度、宽度以及/或者角度与其它凸台不同。

在本发明的一实施例中，该芯板结构为瓦伦结构或蜂窝结构。

本发明还提出一种涡轮风扇发动机的风扇，包括如上所述的风扇叶片。

本发明还提出一种涡轮风扇发动机，包括如上所述的风扇。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，通过凸台的设计，增加了应力波传到焊缝之前的路径长度，增加了阻尼效应，可以吸收一部分冲击能量，同时不减少空心率，不增加叶片质量。因此本发明能够降低从撞击点传到焊缝位置处的力，保护焊缝不致分层或脱焊，提高了叶片抗冲击性能，特别是提高了抗微小硬物冲击性能。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：