[发明专利]易碎的燃气涡轮发动机翼型件

说明书

提供了一种用于飞行器发动机的翼型件(62)。翼型件(62)可包括多个复合板层(82)，其沿翼弦方向从前缘(72)延伸至后缘(74)，且沿翼展方向在翼型件末梢(66)与翼型件底座(64)之间延伸。翼型件(62)可包括至少一个不连续板层，其具有第一板层节段(90)、第二板层节段(92)、以及设置在第一板层节段(90)与第二板层节段(92)之间的对接接头(96)。对接接头(96)可沿着第一断片轮廓(98)设置，以易碎地附接第一板层节段(90)和第二板层节段(92)。

技术领域

本主题大体上涉及翼型件，并且更具体地涉及飞行器发动机中的翼型件。

背景技术

在飞行器发动机中使用的翼型件(诸如燃气涡轮发动机的风扇叶片)可易于经历极端的负载事件。例如，风扇叶片可撞击卷入发动机中的鸟，或叶片脱离事件可出现，其中风扇叶片中的一个从转子盘断开。如果冲击足够大，则风扇叶片可在向下游行进穿过发动机之前断裂成一个或更多个碎片。较大的碎片可引起对飞行器或发动机的非期望破坏。一些翼型件形成有各种特征来提高总体翼型件的强度或刚度。然而，很难完全防止破裂发生。此外，此类特征可促使翼型件在某些负载事件期间仅部分地破裂。如果破裂不完全或不干净，则可发生更大破坏，因为部分断开的叶片从发动机的旋转获得能量。在一些情况中，翼型件碎片可经由发动机抛出且至飞行器或周围环境。

除翼型件破裂的尺寸和速度的问题外，翼型件的破裂碎片的形状可指示极端负载事件引起的破坏。知道翼型件的断件的可能尺寸和形状可允许针对此情况更好预测和准备。具有非预期形状或尺寸的断片可引起对发动机的更大水平的破坏。然而，最小化或模拟翼型件的断片的尺寸可能很难。在现有的翼型件中，翼型件破裂的位置和尺寸将取决于极端负载事件的大小和位置而极大地不同。预先预定和成形断件可允许使用者最小化和预测翼型件破裂的不利效果。

因此，期望对飞行器翼型件结构进行进一步改进。例如，可能期望控制飞行器发动机翼型件的冲击或破裂性能。

发明内容

本发明的各方面和优点将在以下描述中部分地阐明，或可从描述中清楚，或可通过实施本发明理解到。

按照本公开内容的一个实施例，提供了一种用于飞行器发动机的翼型件。翼型件可包括多个复合板层，其在翼弦方向上从前缘延伸到后缘，且在翼展方向上在翼型件末梢与翼型件底座之间延伸。翼型件可包括至少一个不连续板层，其具有第一板层节段、第二板层节段，以及设置在第一板层节段与第二板层节段之间的对接接头。对接接头可沿第一断片轮廓(fragment profile)设置，以易碎地附接第一板层节段和第二板层节段。

按照本公开内容的另一个实施例，提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机可包括发动机轴、压缩机、燃烧器、涡轮和风扇区段。发动机轴可沿中心轴线延伸，同时压缩机可附接到发动机轴上，且围绕中心轴线径向地延伸。燃烧器可定位在压缩机下游来从其接收压缩的流体。涡轮可为安装到燃烧器下游的发动机轴上的涡轮，以向压缩机提供旋转力。风扇可包括可操作地连接到发动机轴上的多个沿径向延伸的风扇叶片。各个风扇叶片均可包括多个复合板层，其在翼弦方向上从前缘延伸至后缘，且在翼展方向上在翼型件末梢与翼型件底座之间延伸。各个风扇叶片还可包括至少一个不连续板层，其具有在翼弦方向上从前缘延伸至后缘且在翼展方向上在翼型件末梢与翼型件底座之间延伸的多个复合板层。各个风扇叶片还可包括至少一个不连续板层，其具有第一板层节段、第二板层节段，以及设置在第一板层节段与第二板层节段之间的对接接头。对接接头可沿第一断片轮廓设置，以易碎地附接第一板层节段和第二板层节段。

实施方案1. 一种用于飞行器发动机的翼型件，所述翼型件包括：

沿翼弦方向从前缘延伸到后缘且沿翼展方向在翼型件末梢与翼型件底座之间延伸的多个复合板层，包括至少一个不连续板层，其包括：

第一板层节段，

第二板层节段，以及