[发明专利]飞行器的螺旋桨叶片或桨叶，具有特殊编织的接收填充有成形泡沫的囊的纤维预制件

说明书

一种叶片，包括纤维增强件(200)，纤维增强件(200)具有由基体致密化的三维织物，所述纤维增强件(200)在单一的编织件中包括根部部分(212)和气动外形部分(211)，气动外形部分(211)沿纵向方向(D_L)在根部部分与叶片尖端部分(211d)之间延伸，以及沿横向方向(D_T)在前缘部分(211a)与后缘部分(211b)之间延伸。气动外形部分(211)包括第一和第二压力侧表面和吸入侧表面(211e、211f)。纤维增强件包括在纤维增强件内侧形成壳体(206)的分隔部(103)，填充有成形泡沫(60)的囊(50)存在于该壳体中。分隔部(103)在纤维增强件(200)的气动外形部分(211)内侧的沿纵向方向在根部部分(212)与叶片尖端部分(211d)之间，沿横向方向在前缘部分(211a)与后缘部分(211b)之间的一分隔区域上延伸，分隔部(103)还通向该纤维增强件的气动外形部分的外侧。

技术领域

本发明适用于飞行器的螺旋桨叶片或桨叶的领域，例如涡轮螺旋桨发动机中存在的螺旋桨叶片。

背景技术

涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨叶片通常由金属材料制成。尽管金属材料的的螺旋桨叶片或桨叶具有良好的机械阻力，但它们的缺点是质量相对很高。

为了获得更轻的螺旋桨叶片或桨叶，已知生产复合材料的螺旋桨叶片，即通过制造带有如下结构的部件，所述结构具有纤维增强件和树脂基体。

文献US 2013/0017093和WO 2012/001279描述了制造基于一种具有气动外形的纤维结构的螺旋桨叶片，在所述气动外形内侧引入有纵梁的一部分，所述纵梁的一端通过一种旨在形成螺旋桨桨叶根部的凸起部分延续。通过三维编织以单件形式制成的纤维结构包括分隔区域，其允许在纤维结构内侧形成壳体，纵梁的一部分插入所述壳体，所述桨叶的根部由纵梁的凸起部分形成，所述纵梁的凸起部分在具有气动外形的纤维结构外侧延伸。

由于在复合材料蒙皮(通过基体致密化的纤维增强件)中的存在，因此获得的螺旋桨桨叶具有减轻的总质量和高机械阻力。

然而，在某些情况下，例如当桨叶承受很大的机械载荷、碰撞或冲击时，应用于纤维结构的纵梁的位置保持，以及因此应用于螺旋桨桨叶根部的位置保持可能很难用。

发明内容

因此，期望能够提出一种用于生产上述类型的飞行器螺旋桨叶片或桨叶的解决方案，但所述飞行器螺旋桨叶片或桨叶具有增加的机械阻力，特别地关于在叶片或桨叶根部相对于具有气动外形的纤维结构的位置保持方面。

为此，根据本发明，提出了一种飞行器螺旋桨叶片或桨叶，其包括纤维增强件，所述纤维增强件在沿纵向方向延伸的多个经纱层以及沿横向方向延伸的多个纬纱层之间具有三维编织，纤维增强件通过基体致密化，纤维增强件在单一编织工件中包括根部部分和气动外形部分，所述气动外形部分沿纵向方向在根部部分和叶片尖端部分之间，以及沿横向方向在前缘部分和后缘部分之间延伸，所述气动外形部分包括第一和第二吸入侧表面和压力侧表面，纤维增强件包括在所述纤维增强件内侧形成壳体的分隔部，螺旋桨叶片或桨叶，其中填充有成形泡沫的囊存在于壳体中，并且其中分隔部在纤维增强件的气动外形部分内侧的分隔区域上延伸，所述分隔区域沿纵向方向在根部部分和叶片尖端部分之间，并且沿横向方向在前缘部分和后缘部分之间，分隔部进一步通向纤维增强件的气动外形部分的外侧。

因此，通过制造一种纤维增强件，其中根部部分与气动外形部分一体地形成，即以单件形式编织，确保了螺旋桨叶片或桨叶的附接部件(支撑部和根部)相对于气动外形的完美位置保持。事实上，即使在螺旋桨叶片或桨叶的气动外形处发生机械载荷(碰撞、冲击)，并不存在根部部分相对于气动外形部分运动的风险，因为它们通过增强件的连续编织部件互连。

根据本发明的螺旋桨叶片或桨叶的第一方面，多个纬纱层的第一纱线部件与多个纬纱层的第二纱线部件沿横向方向在位于分隔部附近的纤维增强件的区域中交叉，多个纬纱层的第一纱线部件的纱线沿横向方向在分隔部的一侧上延伸，而多个纬纱层的第二纱线部件的纱线沿横向方向从分隔部的另一侧延伸。