[发明专利]用于燃气涡轮发动机的易碎翼型件

说明书

本申请涉及一种用于燃气涡轮发动机的易碎翼型件。大体上提供一种翼型件，其限定翼弦尺寸、翼展尺寸、前缘、后缘、根部以及末端。翼型件包括限定压力侧和吸入侧的第一材料基质。第一材料基质限定从压力侧或吸入侧中的至少一个延伸到第一材料基质中的多个离散体积。多个离散体积至少部分地沿着翼弦尺寸布置，并且不同于第一材料基质的第二材料基质至少部分地限定在体积内。

技术领域

本主题涉及用于燃气涡轮发动机的易碎翼型件。

背景技术

燃气涡轮发动机(如涡轮风扇)大体上包括包绕风扇组件的风扇壳体。风扇壳体大体上构造成耐受由于导致故障模式的不利发动机状况(如外来物体损坏、由于过度或极端失衡或风扇转子振荡而产生的硬摩擦，或风扇叶片释放)而产生的风扇叶片的冲击。然而，此类翼型件构造大体上增加风扇壳体的重量，由此增加发动机和飞行器的重量并且降低性能和效率。

已知的风扇壳体大体上包括易碎结构，如蜂窝或沟槽填充材料，其构造成减轻至和穿过风扇壳体的载荷传递。然而，该途径大体上为昂贵的。此外，该途径可导致较大、较重、效率较低的风扇壳体。更进一步，该途径可不解决与在一个或若干个翼型件(如风扇叶片)的变形或释放之后的风扇转子失衡有关的问题。

就此而言，存在对实现翼型件的受控且一致的失效模式的翼型件的需要，该实现可实现降低成本、重量以及至周围壳的载荷传递。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述为明显的，或者可通过本发明的实践学习。

大体上提供限定翼弦尺寸、翼展尺寸、前缘、后缘、根部以及末端的一种翼型件的实施例。翼型件包括第一材料基质，其限定压力侧和吸入侧。第一材料基质限定从压力侧或吸入侧中的至少一个延伸到第一材料基质中的多个离散体积。多个离散体积至少部分地沿着翼弦尺寸布置，并且不同于第一材料基质的第二材料基质至少部分地限定在体积内。

在一个实施例中，第二材料限定成与第一材料基质的压力侧、吸入侧或两者近似齐平。

在另一实施例中，翼型件限定从压力侧至吸入侧的厚度，并且体积通过翼型件的厚度的至少近似85％限定。

在各种实施例中，多个离散体积限定在从翼型件的后缘的翼弦尺寸的近似95％内。在一个实施例中，多个离散体积限定在从翼型件的后缘的翼弦尺寸的近似85％内。

在各种实施例中，体积限定在从翼型件的根部的翼展尺寸的近似90％到近似97％内。在一个实施例中，体积限定在翼型件的两个或更多个翼展尺寸处。在另一实施例中，多个离散体积近似地限定为穿过第一材料基质的沿着压力侧、吸入侧或两者的波形。

在一个实施例中，沿着翼弦尺寸的第一材料基质的截面区域的近似15％或更小由第二材料基质限定。

在另一实施例中，体积限定穿过压力侧、吸入侧或两者的近似圆形的截面区域。

在又一实施例中，体积限定穿过压力侧、吸入侧或两者的跑道形、椭圆形、矩形或长方形截面区域。

在再一实施例中，体积限定截面区域，该截面区域限定长度和高度，穿过第一材料基质，并且其中长度对高度的比率为近似3.0或更小。

在一个实施例中，多个体积中的第一体积从第一材料基质的压力侧限定，并且多个体积中的第二体积从第一材料基质的吸入侧限定。

在另一实施例中，体积至少部分地沿着翼型件的翼弦尺寸延伸穿过第一材料基质。

在又一实施例中，体积至少部分地沿着翼型件的翼展尺寸延伸穿过第一材料基质。

在再一实施例中，第二材料基质通过第一材料基质至少大致上填充体积。