[发明专利]短舱和航空发动机

说明书

本发明公开了一种短舱和航空发动机，唇口由复合材料层合板制作成型，所述复合材料层合板包括玻璃纤维层和铝合金层，所述玻璃纤维层和所述铝合金层交替铺贴，并固化形成所述唇口。通过利用复合材料层合板制作唇口，并将复合材料层合板设置为包括玻璃纤维层和铝合金层，玻璃纤维层和铝合金层交替铺贴，并固化成型。复合材料层合板制作的唇口的结构刚度高，能够有效地抵抗鸟撞。即使外来物穿过一层玻璃纤维层或铝合金层，里面的其他层玻璃纤维层或铝合金层也能够很好地阻挡外来物，避免外来物进入风扇舱。复合材料层合板制成的唇口制作工艺简单，不需铣内型面，提高了原材料利用率。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，特别涉及一种短舱和航空发动机。

背景技术

航空发动机是飞机重要的零部件。涡扇发动机是一种常见的航空发动机。如图1所示，图中显示了一种主流的大涵道比涡扇发动机的短舱。短舱通常包括进气道101、风扇罩102、反推103和喷管104等。进气道101主要起保证发动机流道进气流品质的作用，其内部流道设计水平是影响发动机气动性能以及结构重量的主要因素，外部轮廓设计是影响全机阻力性能的重要组成。

短舱通常需满足抵抗鸟撞需求。在一定速率、一定质量和体积的外来物冲击下，进气道101结构应具备足够的结构刚度，从而保证外来物不穿过后隔框202，进而避免外来物进入风扇舱。

如图2所示，图中显示了一种传统的进气道101，传统的进气道101结构主要包括金属唇口205、前隔框201、后隔框202、内壁板206等。进气道101通过对接环204与风扇机匣105连接，并安装在航空发动机的本体上。传统进气道101构型通常包括内外两个筒形结构，在最前端由金属唇口205及内外蒙皮组成U型环状结构。考虑到结构刚度变形、抵抗外来物冲击、热气除冰功能和风扇舱防火需求，还可以在U型环状结构中布置前隔框201、后隔框202。前隔框201、后隔框202能够为内外筒提供结构支撑，构成进气道101结构。

如图3所示，图中显示了典型金属唇口205的截面示意图。金属唇口205为航空发动机最前缘的结构件。金属唇口205的外形及轮廓对航空发动机气动性能影响很大。金属唇口205作为抵抗鸟撞的第一道防线，也需要进行相应的加强。

目前，主流进气道101的金属唇口205通常可以采用铝合金或钛合金钣金成型。铝合金的金属唇口205成型工艺主要为充液拉深，钛合金的金属唇口205成型工艺主要为热成型。采用铝合金或钛合金钣金成型的金属唇口205的抗冲击能力较差。金属唇口205在连接区94域通常也需要局部结构加厚，以增加连接强度。另外，金属材料制成的金属唇口205通常需要在成型后机加工或者铣内型面。该金属唇口205的制作方法工艺难度大，尺寸控制难，也容易造成零件变形，对原材料的利用率很低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的金属材料制成的金属唇口在成型后需要铣内型面而造成原材料利用率低的上述缺陷，提供一种短舱和航空发动机。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种唇口，用于航空发动机的进气道，所述唇口由复合材料层合板制作成型，所述复合材料层合板包括玻璃纤维层和铝合金层，所述玻璃纤维层和所述铝合金层交替铺贴，并固化形成所述唇口。

在本方案中，通过采用以上结构，通过利用复合材料层合板制作唇口，并将复合材料层合板设置为包括玻璃纤维层和铝合金层，玻璃纤维层和铝合金层交替铺贴，并固化成型。复合材料层合板制作的唇口的结构刚度高，能够有效地抵抗鸟撞。即使外来物穿过一层玻璃纤维层或铝合金层，里面的其他层玻璃纤维层或铝合金层也能够很好地阻挡外来物，避免外来物进入风扇舱。复合材料层合板制成的唇口制作工艺简单，不需铣内型面，提高了原材料利用率。

较佳地，所述唇口的局部区域设有局部铺层和/或丢层，所述局部铺层、所述丢层用于增加所述唇口的局部的厚度。

在本方案中，通过采用以上结构，局部铺层、丢层能够有效地提高唇口局部区域的刚度。