[发明专利]前缘结构，特别用于飞行器发动机的机舱的进气口的前缘结构

说明书

本发明涉及一种前缘结构，尤其是用于飞行器发动机的机舱的进气口的前缘结构。

已知，飞行器发动机舱形成了该发动机的整流罩，并且其具有多重功能：该机舱特别地包括位于其上游部分的通常被称为“进气口”的部分，该部分具有基本圆柱形的形状，并且其作用尤其在于将外部空气导向发动机。

如随附的图1所示，其中以纵向剖视的方式概略地示出了一半的此种进气口，该机舱部分包括位于其上游区域的前缘结构1，该前缘结构1严格来说一方面包括前缘2(通常称为“进气口唇缘”)，另一方面包括限定了隔室5的第一内隔壁3，其中，除冰装置6通常放置在该隔室5内。

进气口唇缘2通过铆接至进气口的下游部分7而固定，所述下游部分具有位于其外表面上的保护罩9以及位于其内表面上的声音吸收装置11(通常称为“声学罩”)；进气口的此下游部分7限定由第二隔壁13封闭的箱状物。

一般来说，所有的这些部件由金属合金形成。通常，进气口唇缘2和保护罩9由铝基合金形成，两个隔壁3和13由钛基合金形成。罩9也可由复合材料制成。

此种传统的进气口唇缘具有一定数量的缺陷：其重量相对较大、其构建需要大量的组装操作、并且大量铆钉的存在影响了其空气动力性能。

为了消除这些缺陷，进行了大量的研究以便能够应用复合材料，尤其是用于前缘结构1的复合材料。

但是，迄今为止，此种研究基本上遇到了对于复合物的使用所固有的强度问题：事实上，当特别处于维护工具冲击(通常称为“维护冲击”，冲击能量在50焦耳左右)、鸟(根据CS 25.631标准：约1.82ka(4磅)的重量在约350个结点处击打该结构)和冰雹的情况下，这种强度被证实是不足的。

利用复合物进行的测试已经显现了形成这些复合物的不同层之间的明显的分层和分离。

本发明因此旨在提供一种能够使用复合材料用于飞行器前缘结构(尤其用于发动机舱)的方案，该方案不具有现有技术的缺陷。

本发明的目的是通过一种前缘结构来实现的，该前缘结构尤其适用于飞行器发动机舱的进气口，其包括前缘和内隔壁，所述内隔壁在所述前缘内限定了纵向的隔室，其特征在于，所述前缘和所述内隔壁由多轴向复合材料(multiaxial composite)形成。

多轴向复合材料为一种分层的复合物，即，包括复数个一维层(UD-沿单一方向延伸的纤维)和/或二维层(2D-沿两个方向延伸的纤维)，其中，所述二维层通过穿过其厚度的纤维彼此连接。

这种多轴向复合物形成前缘结构的应用，赋予了前缘结构相对于其可能经受的不同的冲击的优良的耐冲击性，并且使得其能够远离在现有技术中见到的所有的分层和分离问题。

根据本发明的前缘结构的其他可选的特征：

-所述前缘是结构化的并且由多轴向单片复合材料制成，同时，所述内隔壁是结构化的并且由多轴向单片复合材料制成：“结构化”意味着有关的元件是“支撑件”，即，有关的元件的大小被设计成给予组件硬度和必要的强度；“非结构化”意味着有关的元件不是用来提供硬度和强度的，但是其另一方面适于执行其他功能(空气动力、防护、隔壁等等)；“单片”意味着形成复合材料的不同层(即，包括植入树脂中的纤维中的每一个纤维的层)彼此胶合，并且在所述复数个层之间没有芯体的介入；

-前缘是是结构化的并且由多轴向单片复合材料制成，同时，所述内隔壁是结构化的并且由多轴向夹层复合材料制成：“夹层”意味着在复数个层或层组之间夹有一个(或更多)芯体(例如由蜂窝结构或泡沫形成)；

-前缘是是结构化的并且由多轴向复合夹层材料制成，同时，所述内隔壁是结构化的并且由多轴向单片复合材料制成；

-前缘是是结构化的并且由多轴向夹层复合材料制成，同时，所述内隔壁是结构化的并且由多轴向夹层复合材料制成；

-前缘是是结构化的并且由多轴向夹层复合材料制成，同时，所述内隔壁是非结构化的并且由多轴向单片复合材料制成；

-前缘是是结构化的并且由多轴向夹层复合材料制成，同时，所述内隔壁是非结构化的并且由多轴向夹层复合材料制成。

可选地，能够考虑一种非结构化的唇缘，该唇缘由与根据前述的变型的结构化隔件关联的夹层或单片复合材料制成。

有利地，该结构包括至少一个介于由复合夹层材料制成的部分和由单片复合材料制成的部分之间的过渡区，其中，所述过渡区由单片与多轴向织造叠置而成。

还将注意到，有利地，所述前缘沿其轮廓线具有不同的厚度，尤其举例来说，所述前缘在其主要弯曲处具有较厚的厚度，在其端部处具有较薄的厚度。