[发明专利]易碎复合翼型件

说明书

本发明提供一种具有至少一个易碎复合叶片(40)的旋转式机械(10)，易碎复合叶片(40)减轻与由对复合叶片(40)的撞击破坏引起的材料释放相关的不利状态。复合叶片(40)具有用于消散能量、自粉碎以及预定释放轨迹的功能。还提供一种用于制造复合叶片(40)、将叶片组装成旋转式机械(10)以及操作自粉碎叶片(40)的方法。

关于联邦政府资助研究的声明

无

优先权信息和相关申请的交叉参考

本申请要求以下美国专利申请的优先权：Darek Zatorski的名称为“A method ofmanufacturing a frangible blade(一种制造易碎叶片的方法)”美国专利申请序列No.14/596,841，其全部内容通过参引结合到本文中；Darek Zatorski的名称为“A rotarymachine with a frangible composite blade(一种具有易碎复合叶片的旋转机械)”的美国专利申请序列No.14/596,815，其全部内容通过参引结合到本文中；以及Darek Zatorski的名称为“A frangible airfoil(一种易碎翼型件)”的美国专利申请序列No.14/596,804，其全部内容通过参引结合到本文中。

技术领域

本发明的领域大致涉及旋转机械，并且更具体地涉及用于旋转机械的翼型件。本实施例大致涉及用于飞机安装的燃气涡轮发动机的风扇模块的翼型件。更具体地，当前翼型件实施例涉及但不限于缓解与由撞击破坏引起的材料的释放相关的不利条件的复合风扇叶片或螺旋桨。

背景技术

至少一些已知的旋转机械，比如燃气涡轮发动机，其中一些用于飞机推进，包括作为向下游引导空气的风扇模块的一部分的多个旋转叶片或螺旋桨。尽管一些单旋转涡轮螺旋桨发动机已被考虑用于更高巡航速度，但是传统的单旋转涡轮螺旋桨燃气涡轮发动机对于达到大约0.7的飞行马赫数在低空巡航速度下提供高效率。马赫数为0.7至0.9的更高巡航速度一般利用函道风扇燃气涡轮发动机获得以产生所需的相对高的推力。无函道反向旋转螺旋桨燃气涡轮发动机，通常被称为无函道风扇(通用电器公司的注册商标)或开式转子，已被开发用于以比函道风扇更高的效率传递高巡航速度所需的高推力。这些叶片和螺旋桨对于由发动机吸入的外来物碎片具有一定的完整性，但是外来物的吸入仍能够引起旋转叶片或螺旋桨的破坏部分的释放，并且因此能够改进这些叶片和螺旋桨。

发明内容

在一个方面中，本发明的实施例涉及具有复合叶片的翼型件，复合叶片具有根部、尖端和位于根部与尖端之间的翼展，连同具有前缘和后缘，前缘和后缘之间具有弦，叶片具有包括囊袋的至少一个能量消散构件。

在另一个方面中，本发明的实施例涉及沿着复合叶片的翼展和弦延伸的能量消散构件并且能量消散构件具有至少一个芯线。

在其他方面中，本发明的实施例涉及部分地覆盖有脱模剂并且与复合叶片共同固化的能量消散构件。

在其他方面中，本发明的实施例涉及具有破坏引发器的能量消散构件，破坏引发器具有联接至引发器的至少一个芯线。此外，引发器可以是囊袋。更进一步地，囊袋可以具有符合囊袋的柱塞，在此柱塞与至少一个芯线结合作业以使囊袋膨胀，并且随后破坏或破碎复合叶片。

在又一个方面中，本发明的实施例涉及囊袋，复合叶片的释放部分从复合叶片分离时囊袋激活。

在仍然另一个方面中，本发明的实施例涉及制造易碎层板的方法，包括以下步骤：构造加强聚合物基体、将加强聚合物基体切割成多个薄层、经由堆叠多个薄层和至少一个能量消散构件形成层板以及固结层板。