[发明专利]包括柔性末端的翼型件

说明书

技术领域

本文中出现的实施例大体涉及空气动力学表面，并且更特别地，涉及诸如翼型件的空气动力学表面的构造，该翼型件抵抗在外物碰撞期间经历的高表面应变。

背景技术

涡轮包括但不受限于燃气和蒸汽涡轮发电装备以及燃气涡轮航空发动机。涡轮发动机典型地包括：芯部发动机，其具有高压压缩机以压缩进入芯部发动机的空气流；燃烧器，燃料和压缩空气的混合物在该燃烧器中燃烧以产生推进气流；和高压涡轮，其由推进气流旋转，并且由较大直径轴连接以驱动高压压缩机。典型前风扇燃气涡轮发动机添加低压涡轮(位于高压涡轮后面)，其由较小直径同轴轴连接以驱动前风扇(位于高压压缩机前面)。低压压缩机有时被称为增压压缩机或者被简称为增压器。

涡轮发动机的风扇以及高压和低压压缩机具有涡轮叶片，每个涡轮叶片包括附接于柄部或燕尾部分的翼型件部分。常规燃气涡轮叶片设计典型地具有翼型件部分，其完全由诸如钛的金属制成，或者完全由连续纤维增强复合材料(CFRC)制成。全金属叶片在重量上为较沉重的，这导致较低燃料性能，并且需要更牢固的叶片附接件，而较轻全复合材料叶片更易受由于诸如飞鸟吸入事件的外物碰撞而产生的损坏的影响。已知混合叶片包括具有翼型件形状的复合材料叶片，其被用于侵蚀和外物碰撞的表面包层覆盖(其中，仅叶片末端以及表面包层的前缘部分和后缘部分包括金属)。燃气涡轮风扇叶片典型地为燃气涡轮航空发动机中的最大(且因此最重)的叶片，并且前风扇叶片将首先被飞鸟撞击影响。复合材料叶片典型地使用在重量是主要问题的应用中。然而，复合材料叶片由于它们的薄度而可在叶片中发展高应变区域，该叶片可易受在外物碰撞期间的故障的影响。为了降低叶片中的应变水平，合乎需要的是改变复合材料叶片的动态响应。

因此，存在对改进的风扇叶片的需要，该改进的风扇叶片提供抵抗在外物碰撞期间经历的高翼型件表面应变的轻质翼型件。

发明内容

根据一个示范性实施例，翼型件包括根部部分、主体部分和末端部分、吸力面和压力面以及柔性末端。主体部分构造成从根部部分径向向外延伸，并且其中，末端部分构造成从根部部分和主体部分径向向外延伸。吸力面和压力面在前缘和后缘处联接在一起，后缘在弦向方向上与前缘隔开，并且位于前缘下游。柔性末端在弦向方向和翼展方向上至少沿着末端部分的部分延伸。柔性末端构造成提供沿着末端部分的波传播，使得紧邻末端部分和后缘的临界应变在外物碰撞期间减小。

根据另一个示范性实施例，公开一种风扇组件。风扇组件包括盘；和联接于盘的多个风扇叶片。多个风扇叶片中的每个叶片包括根部部分、主体部分和末端部分、吸力面和压力面以及柔性末端。主体部分构造成从根部部分径向向外延伸，并且末端部分构造成从根部部分和主体部分径向向外延伸。吸力面和压力面在前缘和后缘处联接在一起，该后缘在弦向方向上与前缘隔开，并且位于前缘下游。柔性末端在弦向方向和翼展方向上至少沿着末端部分的部分延伸。柔性末端构造成提供沿着末端部分的波传播，使得紧邻末端部分和后缘的临界应变在外物碰撞期间减小。

根据又一个示范性实施例，公开一种风扇发动机。风扇发动机包括：芯部发动机，其对产生经过主流路径的燃烧气体而言是有效的；动力涡轮，其位于芯部发动机后面，并且包括第一和第二可反旋交错涡轮叶片列，它们对旋转驱动轴而言是有效的；风扇区段，其位于芯部发动机前面，包括连接于驱动轴的风扇叶片列，风扇叶片列包括多个翼型件，每个翼型件包括：根部部分、主体部分和末端部分、吸力面和压力面以及柔性末端。主体部分构造成从根部部分径向向外延伸，并且末端部分构造成从根部部分和主体部分径向向外延伸。吸力面和压力面在前缘和后缘处联接在一起，该后缘在弦向方向上与前缘隔开，并且位于前缘下游。柔性末端在弦向方向和翼展方向上至少沿着末端部分的部分延伸。柔性末端构造成提供沿着末端部分的波传播，使得紧邻末端部分和后缘的临界应变在外物碰撞期间减小。

在审阅结合若干附图和所附权利要求进行的下列详细描述之后，对本领域技术人员而言，本申请的这些和其他的特征和改进将变得显而易见。

附图说明

当参考附图阅读下列详细描述时，将更好地理解本发明的以上和其他的特征、方面和优点，在该附图中，同样的标记在所有附图中表示同样的部件，其中：

图1是示出涡轮风扇燃气涡轮发动机的示意截面图，该涡轮风扇燃气涡轮发动机包括具有根据实施例的柔性末端的翼型件；

图2是示出无涵道对旋风扇发动机的示意截面图，该无涵道对旋风扇发动机包括具有根据实施例的柔性末端的翼型件；

图3是示出根据实施例的柔性末端的翼型件的透视图；