NO337944B1 - Stråleror og fremgangsmåte for fremstilling av stråleror - Google Patents

Stråleror og fremgangsmåte for fremstilling av stråleror Download PDF

Info

Publication number
NO337944B1
NO337944B1 NO20071082A NO20071082A NO337944B1 NO 337944 B1 NO337944 B1 NO 337944B1 NO 20071082 A NO20071082 A NO 20071082A NO 20071082 A NO20071082 A NO 20071082A NO 337944 B1 NO337944 B1 NO 337944B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
area
shaft
fibers
produced
reinforced
Prior art date
Application number
NO20071082A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20071082L (no
Inventor
Bernhard Heidenreich
Christian Zuber
Original Assignee
Deutsches Zentrum Fuer Luft Und Raumfahrt Ev
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum Fuer Luft Und Raumfahrt Ev filed Critical Deutsches Zentrum Fuer Luft Und Raumfahrt Ev
Publication of NO20071082L publication Critical patent/NO20071082L/no
Publication of NO337944B1 publication Critical patent/NO337944B1/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/60Steering arrangements
    • F42B10/66Steering by varying intensity or direction of thrust
    • F42B10/665Steering by varying intensity or direction of thrust characterised by using a nozzle provided with at least a deflector mounted within the nozzle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/80Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by thrust or thrust vector control
    • F02K9/90Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by thrust or thrust vector control using deflectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/97Rocket nozzles
    • F02K9/974Nozzle- linings; Ablative coatings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1002Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina
    • Y10T156/1028Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina by bending, drawing or stretch forming sheet to assume shape of configured lamina while in contact therewith
    • Y10T156/1031Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina by bending, drawing or stretch forming sheet to assume shape of configured lamina while in contact therewith with preshaping of lamina
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/49336Blade making
    • Y10T29/49337Composite blade

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår et stråleror til bruk i varmgasstrømmer.
Oppfinnelsen angår videre en fremgangsmåte for fremstilling av et stråleror av et i det minste i delområder fiberforsterket materiale.
Fra DE 196 32 893 Al er et fly med stråleror kjent, som består av karbonfiberforsterket silisiumkarbid og/eller karbonfiberforsterket karbon og/eller silisium-karbidfiberforsterket silisiumkarbid.
Fra US 2002/0130216 Al fremkommer det i krav 1 at en oppløselig trykkvektorkontrollskovl omfatter en ramme og et varmebeskyttelsessjikt på i det minste en del av rammen.
Stråleror blir også betegnet stråleklaffer eller styreror. De blir anordnet i nær-heten av utgangsenden til en dyse spesielt i et fly og tjener til å påvirke varmgasstrøm-men umiddelbart før utgangen, for derved å kunne styre fly.
Spesielt når faste brennstoff blir brukt, kan stråleroret være utsatt for ikke bare varme gasser men også korrosive og/eller abrasive partikler.
Til grunn for oppfinnelsen ligger oppgaven å stille til rådighet et stråleror som har en høy abrasjonsbestandighet.
Denne oppgaven blir ifølge oppfinnelsen løst ved et stråleror som angitt i krav 1, til bruk i varmgasstrømmer med en vinge, som omfatter et kjerneområde og et dekkhudområde som omgir kjerneområdet, hvor dekkhudområdet er fremstilt av et fiberforsterket materiale, og hvor fibrene i dekkhudområdet i alt vesentlig er orientert parallelt med vingeoverflaten og/eller hvor dekkhudområdet er fremstilt av et fiberforsterket materiale forsterket med kortfibre.
Gjennom den i alt vesentlig parallelle innrettingen av fibrene til vingeoverflaten blir det forhindret at fiberrester ligger på overflaten. Dette øker abrasjonsbestandigheten for stråleroret.
Når kortfibre blir anvendt så kan det bli oppnådd en homogen fiberfordeling i dekkhudområdet. Kortfibrene kan også på en enkel måte bli rettet inn, eksempelvis gjennom pressing under fremstillingen. Spesielt lar de seg rette inn i alt vesentlig parallelt med vingeoverflaten. Det lar seg derigjennom utforme keramiske sjikt som SiC-sjikt på byggedelsoverflaten som har en meget høy abrasjonsmotstand. Også ved anvendelsen av langfibre h.h.v. vevsforsterkninger lar det seg utforme keramiske sjikt på byggedelsoverflaten som har en meget høy abrasjonsmotstand.
(Under kortfiber blir det vanligvis forstått fibre med en lengde inntil 3 mm. Som endeløse fibre blir fibre betegnet som blir bearbeidet i form av Rovings eller vevstykker og deres lengde er konstruksjonsbetinget eller betinget gjennom de geometriske målene på byggedelen. Langfiber har som regel fiberlengder mellom 3 mm og 50 mm.)
Det er gunstig når forskjellige områder på vingen som er utsatt for forskjellige belastninger er fremstilt av materialer tilpasset belastningene. Eksempelvis er et område som utformer en vingeoverflate utsatt for en høy korrosiv og/eller abrasiv belastning i en varmgasstrøm. Et skaft er utsatt for en høyere mekanisk belastning. Gjennom tilsvarende tilpasning kan den samlede byggedelen bli optimert. Det er eksempelvis også mulig å benytte "gradientmaterialer", det vil si materialer, hvor egenskapene eksempelvis forandrer seg i en retning hen mot vingeoverflaten. Eksempelvis kan gjennom passende fiberbehandling kerarnikkinnholdet bli styrt romlig, slik at eksempelvis kerarnikkinnholdet øker hen mot vingeoverflaten.
Spesielt er områder som er korrosivt og/eller belastet gjennom en varmgasstrøm fremstilt av et materiale med lavere fiber-matirse-binding (i CFK-tilstand) sammenlignet med områder som er utsatt for sterkere mekaniske belastninger. Med lavere fiber-matirse-binding kan det ved keramiseringen fremstilles et høyere keramikkinnhold. Dette området har så en høyere abrasjonsbestandighet. Områder som er sterkere belastet mekanisk, skulle ha en høyere bøyefasthet. Dette blir oppnådd ved at keramilddnnholdet blir innstilt lavere. Innstillingen av kerarnikkinnholdet kan bli oppnådd over den termiske forbehandlingen av fibre og spesielt av C-fibre eller SiC-fibre. Gjennom anvendelsen av SiC-fibre blir abrasjonsbestandigheten forhøyet videre.
Det er videre av de samme grunnene gunstig om områder som er sterkere belastet korrosivt og/eller abrasivt er fremstilt av et materiale med høyere keramikkinnhold sammenlignet med områder som er sterkere belastet mekanisk.
Det kan foreligge at stråleroret har et skaft som er forbundet med vingen. Over skaftet kan stråleroret lagres dreibart på en dyse. Over skaftet kan det eksempelvis opprettes en boltforbindelse. Skaftet kan være integralt forbundet med vingen eller være en adskilt del som i ettertid blir fiksert på vingen.
Gunstig ligger et skaftfortsettelsesområde i kjerneområdet til vingen. Derigjennom kan det bli oppnådd en sikker fiksering av skaftet på vingen, hvorved den mekaniske belastningen på vingen, som blir innledet over skaftet, kan ledes bort optimalt.
Det er spesielt gunstig når skaftet er fremstilt av et fiberforsterket materiale. Spesielt er det fremstilt ved hjelp av langfibre som er ensrettet, eller ved hjelp av vevslag. Det lar seg derigjennom oppfange optimert mekaniske krefter.
Ganske spesielt fordelaktig er det når fibrene i alt vesentlig er orientert parallelt med en skaftlengdeakse. Det kan derved handle om ensrettet (lang-)fibre eller om fibre i et vevstykke.
Av samme grunn er det gunstig når et skaftfortsettelsesområde (i vingen) er fremstilt av et fiberforsterket materiale og spesielt er fremstilt av ensrettet (lang-)fibre eller ved hjelp av et vevstykke. Skaftet og skaftfortsettelsesområdet kan være fremstilt integralt i det eksempelvis langfibre blir benyttet som går igjennom såvel skaftet som også skaftfortsettelsesområdet.
Det er da også fordelaktig når fibrene i skaftfortsettelsesområdet er orientert i alt vesentlig parallelt med en vingeakse.
Det har vist seg gunstig når fibrene i dekkhudområdet er C-fibre (karbonfibre) eller SiC-fibre.
Det er videre gunstig når dekkhudområdet er fremstilt av et fiberforsterket keramikkmateriale, hvor det fiberforsterkede keramikkmaterialet spesielt omfatter C-fibre.
Spesielt er dekkhudområdet fremstilt av C/C-SiC, det vil si av en silisiumkarbid-keramikk som er fremstilt gjennom pyrolyse av et C/C-emne og silisering. En fremstilling av SiC/SiC er likeledes mulig.
Av samme grunn er det gunstig når skaftet og/eller et skaftfortsettelsesområde er fremstilt av et materiale som omfatter C-fibre eller SiC-fibre.
Likeledes er det da gunstig når skaftet og/eller et skaftfortsettelsesområde er fremstilt av et fiberforsterket keramikkmateriale.
Spesielt er skaftet og/eller et skaftfortsettelsesområde fremstilt av C/C-SiC eller SiC/SiC.
Det gunstig når vingen er forsynt med et hardstoffbelegg som eksempelvis borkarbid. Derigjennom blir abrasjonsbestandigheten forhøyet. Tilsvarende stråleror og fremgangsmåte for sjiktpåføring er beskrevet i de ikke offentliggjorde DE 10 2004 022 358 0 av 30. april 2004 og DE 10 2004 008 452 1 av 13. februar 2004 fra samme søker.
Det kan foreligge at kjerneområdet omfatter et skaftfortsettelsesområde og et mellomområde. Spesielt er mellomområdet fremstilt av et annet materiale enn skaftfortsettelsesområdet. Det kan derigjennom bli dannet et slags sandwichstruktur med optimert tilpasning av egenskapene.
Eksempelvis er mellomområdet fremstilt av en fiberforsterket materiale med kortfibre. Over fiberlengden til kortfibrene kan egenskapene til mellomområdet og dermed stråleroret bli innstilt. Eksempelvis fører kortfibre til en høyere abrasjonsmotstand, mens langfiber fører til høyere fasthet. Gjennom anvendelsen av langfibre i mellomområdet kan en høyere fasthet bli oppnådd.
Det er også mulig å fremstille mellomområdet av et monolittisk keramikkmateriale. Et slikt monolittisk keramikkmateriale lar seg fremstille integralt med fremstillingen av stråleroret. Derigjennom er etterfølgende bearbeidingsskritt unngått, hvorved det i kjerneområdet blir en høy abrasjonsbestandighet og stivhet.
Det kan foreligge at dekkhudområdet er fremstilt ved hjelp av vevslag. Disse lar seg legge slik at fibrene er rettet inn parallelt med vingeoverflaten.
Spesielt omgir vevslagene kjerneområdet. Derigjennom fremkommer det utvidete innstillingsmuligheter for egenskapene til stråleroret, til å optimere disse: For kjerneområdet kan andre materialer bli benyttet enn for dekkhudområdet.
Det er også mulig at dekkhudområdet er fremstilt ved hjelp av kortfibre. Med disse lar det seg oppnå en homogen fordeling av fibrene i dekkhudområdet. Det lar seg derigjennom igjen eksempelvis oppnå med C/C-SiC-materialer SiC-områder, som har en høy abrasjonsfasthet. Dermed igjen blir det et stråleror med høy abrasjonsbestandighet.
Spesielt er kortfibrene i dekkhudområdet rettet inn. De er derved fortrinnsvis i alt vesentlig rettet inn parallelt med vingeoverflaten. Kortfibrene lar seg på en enkel måte rette inn, i det eksempelvis et pressforløp blir gjennomført i en tilstand som kortfibrene kan rette seg inn i.
Til grunn for oppfinnelsen ligger videre oppgaven å stille til rådighet en fremgangsmåte som angitt i krav 24, for fremstilling av et stråleror som i det minste i delområdet er fremstilt av fiberforsterket materiale, som kan gjennomføres på en enkel måte.
Denne oppgaven blir ifølge oppfinnelsen løst ved at en et endekonturnært strålerorsemne blir fremstilt gjennom pressing.
Ved fremstillingen av det endekonturnære strålerorsemnet lar de etterfølgende skrittene til fremstillingen av den endelige sluttkonturen seg minimere. Spesielt kan konturbearbeidingen i emnetilstanden (eksempelvis på et C/C-emne) og et keramikk-legeme minimeres. Tilsvarende er tidsinnsatsen og oinkostningene til fremstillingen av et strålerorsemne redusert.
Gjennom pressing lar også kortfibre seg rette inn på en enkel måte, slik at disse eksempelvis er rettet inn parallelt med en vingeoverflate. Derigjennom får man igjen en høy abrasjonsbestandighet.
Ut over dette må da heller ikke noen snittprosedyrer på tvers av fiberlengde-retningen bli gjennomført. Slike snitt har til følge at fiberender treffer på byggedelsoverflaten. Dette forringer igjen abrasjonsbestandigheten til byggedelen.
Det er derigjennom også mulig å anvende innleggskjerner, eksempelvis kan pyrolyserte trekjerner bli anvendt, som har en bestemt form. Videre kan C/C-kjerner anvendes, hvorved forskjellige kjerner bli forbundet med hverandre eksempelvis med fugepasta. Over en dekkhud kan innleggskjernene bli forbundet, hvorved an slik dekkhud ved pressing oppstår som forbindelsesmiddel. Dekkhuden er igjen fortrinnsvis vevsforsterket.
Gjennom pressingen er det mulig å fremstille dekkhudområder, hvor fibrene er orientert i alt vesentlig parallelt med vingeoverflaten, for slik å oppnå en høy abrasjonsbestandighet.
Gjennom fremstillingsfremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan altså stråleror med høy abrasjonsbestandighet fremstilles tidsminimert og omkostningsminimert.
Spesielt blir da strålerorsemnet fremstilt slik pyrolysert og keramisert, eksempelvis gjennom silisering.
Det keramiserte strålerorsemnet kan så bli belagt i det minste delvis med et hardstoffsjikt, for å forhøye abrasjonsbestandigheten videre.
Spesielt foregår pressingen over et stempel som dykker inn i en hulform. Derigjennom kan et endekonturnært strålerorsemne fremstilles.
Det foreligger at hulformen og/eller stemplet er utformet tilsvarende sluttkonturen som skal oppnåes på stråleroret. Derigjennom kan etterfølgende bearbeidingsskritt som slipe- eller fresebearbeiding minimeres.
Spesielt foregår pressingen under oppvarming, det vil si pressforløpet er et varmpressforløp. Derigjennom foregår dannelsen av et polymernettverk, for å få et CFK-emne. Eksempelvis lar da forbundet mellom et kjerneområde og et dekkhudområde seg forbedre når kjerneområdet blir fremstilt ved hjelp av innleggskjerner.
Spesielt blir et stempel og/eller en hulform varmet opp.
Det kan også foreligge at det etter pressingen blir gjennomført et oppvarrnings-forløp på emnet. Ved et slikt temperaturforløp blir gjennom varmpressing forbundet som skal oppnåes forbedret. Men det er i utgangspunktet også mulig at varmpressing foregår med en slik høy temperatur at en etterfølgende temperering ikke lenger er nødvendig.
Spesielt blir ved pressingen et dekkhudområde og et kjerneområde presset til hverandre, hvorved dekkhudområdet omgir kjerneområdet. Det blir derigjennom fremstilt en sandwichstruktur som gjennom keramisering blir stråleroret. I dekkhudområdet kan fibre rettes inn parallelt med vingeoverflaten h.h.v. benytte kortfibre med homogen fordeling. Kjerneområdet kan bli optimert med hensyn til den mekaniske stabiliteten. Spesielt kan det i kjerneområdet benyttes andre materialer enn for dekkhudområdet, hvorved disse materialene blir valgt ut passende funksjonelle. Kjerneområdet kan også være fremstilt av pyrolyserte emner som ble bearbeidet mekanisk for å oppnå en bestemt utforming. De tilsvarende emnene danner innleggskjerner som så over dekk-hudene blir forbundet ved pressingen.
Fordelaktig blir dekkhudområdet fremstilt ved hjelp av et fiberforsterket materiale, hvor fibrene er orientert parallelt med vingeoverflaten til stråleroret. Derigjennom blir det unngått at fiberstumper oppstår på overflaten. Dette forhøyer abrasjonsbestandigheten til stråleroret.
Eksempelvis blir dekkhudområdet fremstilt ved hjelp av vevslag. Disse blir lagt ut i hulformen.
Det er også mulig at dekkhudområdet blir fremstilt over et fiberforsterket materiale forsterket med kortfibre. Over kortfibre (som spesielt har en lengde mindre enn 3 mm) kan det oppnåes en homogen fiberfordeling med definert innretting i dekkhudområdet. Derigjennom kan det med et keramisk materiale oppnåes en høy korrosjonsbestandighet.
Det er også gunstig når skaftet blir fremstilt av unidireksjonale fibre eller vevslag. Derigjennom blir det en høy bøyefasthet, for å kunne ta opp tilsvarende mekaniske belastninger.
Spesielt blir et skaftfortsettelsesområde fremstilt i et kjerneområde. Derigjennom kan det oppnåes en sikker forbindelse mellom skaftet og en vinge på stråleroret, hvorved krefter optimert kan ledes bort.
Skaftfortsettelsesområdet er fortrinnsvis fremstilt av unidireksjonale fibre eller vevslag. Det kan derved foreligge at skaftet og skaftfortsettelsesområdet blir fremstilt integralt.
Spesielt er det gunstig når fibrene i skaftet og/eller skaftfortsettelsesområdet i alt vesentlig er rettet inn parallelt med en skaftlengdeakse.
Det kan foreligge at det i kjerneområdet blir fremstilt et mellomområde. Det kan benyttes andre materialer som eksempelvis i et skaftfortsettelsesområde og i et dekkhudområde. Gjennom passende materialvalg kan da stråleroret fremstilles med optimerte egenskaper.
Eksempelvis blir mellomområdet fremstilt av et fiberforsterket materiale forsterket med kortfibre (eller også med langfibre). Det blir valgt kortfibre med en slik lengde at det blir en optimert fasthet i kjerneområdet.
Det er også mulig at mellomområdet blir fremstilt av et monolittisk keramikkmateriale. Dette keramikkmaterialet er omgitt av dekkhudområdet og dermed beskyttet i forhold til omgivelsene.
Det har en høy abrasjonsbestandighet. En manglende termosjokkbestandighet spiller derfor ikke noen rolle.
Ganske spesielt fordelaktig er det når forskjellige funksjonelle områder på stråleroret blir fremstilt med et materiale tilpasset fordringene til hvert av de funksjonelle områdene. Gjennom planleggingen av et dekkhudområde kan det for områdene som ligger under dekkhudområdet benyttes forskjellige materialer, derigjennom blir det flere innstillingsmuligheter for egenskapene til stråleroret og spesielt en forbedret mulighet til optimering.
Spesielt blir tilsvarende fordringer for hvert av de funksjonelle områdene innstilt gjennom fiberorientering og/eller keramikkinnhold for de tilsvarende materialene. Fibrene blir eksempelvis orientert slik at optimerte mekaniske krefter kan bli tatt opp (i skaftet og i skaftfortsettelsesområdet) eller at det foreligger en forhøyet abrasjonsbestandighet (i dekkhudområdet) på grunn av manglende fiberender på vingeoverflaten. KerarniMcinnholdet blir eksempelvis innstilt slik at det blir en høy abrasjonsbestandighet (i dekkhudområdet) eller en forhøyet bøyefasthet (i skaftet eller i skaftfortsettelsesområdet).
Ifølge oppfinnelsen blir også et stråleror stilt til rådighet til bruk i varm-gasstrømmer med en vinge som er fremstilt av et fiberforsterket keramisk materiale, hvor det fiberforsterkede keramiske materialet er fremstilt ved hjelp av gjennomgående vevslag og materialet til et kjerneområde i vingen har et høyere keramikkinnhold enn et dekkområde på begge sider av kjerneområdet.
Det kan derigjennom utformes et abrasivt bestandig område h.h.v. et abrasivt bestandig sjikt i kjerneområdet av vingen, hvorved det på grunn av de gjennomgående vevslagene med en utstrekning ut til vingekantene. Også der blir det da en høy abrasjonsbestandighet. Videre kan det oppnåes høy mekanisk fasthet da dekkområdene kan utformes tilsvarende og spesielt kan bli utformet slik at det foreligger høy mekaniske fasthet i trekksoner og trykksoner.
Spesielt strekker kjerneområdet seg ut til vingekantene h.h.v. en eller flere vingekanter er dannet på kjerneområdet. Derigjennom blir det en høy abrasjonsfasthet på vingekantene.
Spesielt er rett overforliggende vingekanter dannet på kjerneområdet.
Det er gunstig når vevslagene er rettet inn parallelt med i det minste et vinge-overflateområde. I dette området treffer ingen fiberender overflaten, slik at også derigjennom blir det oppnådd en høy abrasjonsfasthet.
Det er da gunstig når vevslagene er rettet inn parallelt med vingeover-flateområdet med den største flaten.
En slik vinge kan eksempelvis fremstilles av C/C-SiC-materialer eller SiC/SiC-materialer. Spesielt foreligger det at et (keramisk) SiC-innhold i kjerneområdet er høyere enn i dekkområdene. Det blir derigjennom en høy abrasjonsfasthet. Dekkområdene lar seg optimere med hensyn til trykk- og trekkfasthet, det vil si optimere med hensyn til mekanisk fasthet.
Det er gunstig når kjerneområdet er fremstilt av et C/C-SiC-XD-materiale som har en høy abrasjonsfasthet.
Det er da gunstig når dekkområdene er fremstilt av et C/C-SiC-XB-materiale og/eller C/C-SiC-XT-materiale. Det blir da her en høy mekanisk fasthet.
Den etterfølgende beskrivelsen av utvalgte utforminger tjener i sammenheng med tegningen til nærmere forklaring av oppfinnelsen.
Figur 1 en skjematisk fremstilling av et utformingseksempel på et fly med
stråleror,
Figur 2 en fremstilling i perspektiv av et utformingseksempel på et stråleror, Figur 3 et skjematisk snitt (langs linjen A-A ifølge figur 2) av et første
utformingseksempel på et stråleror ifølge oppfinnelsen,
Figur 4 et skjematisk snitt i et andre utformingseksempel på et stråleror ifølge
oppfinnelsen,
Figur 5 et skjematisk snitt i et tredje utformingseksempel på et stråleror ifølge oppfinnelsen, Figur 6 et skjematisk snitt i et fjerde utformingseksempel på et stråleror ifølge
oppfinnelsen,
Figur 7 et skjematisk snitt i et femte utformingseksempel på et stråleror ifølge
oppfinnelsen,
Figur 8 viser skjematisk i perspektiv en innretning til fremstillingen av et
stråleror ifølge oppfinnelsen og,
Figur 9 et skjematisk snitt i et annet utformingseksempel på et stråleror ifølge oppfinnelsen.
I figur 1 er ved hjelp av et utformingseksempel av et drivverk 10 (til et fly) vist stråleror 12a, 12b. Slike stråleror 12a, 12b kan eksempelvis fremstilles av en fiber-keramikk som på en kant 14 og på flankene 16a, 16b er påført et belegg av et hardstoffsjikt.
Ved drivverket 10 er det i et hus 18 anordnet en drivsats 20 med et faststoff - brennstoff. Drivsatsen 20 kan være forsynt med en sentral kanal 22.
På en vanligvis bakovervendt ende 24 på huset 18 slutter det seg til en hekkonus 26, hvor det er anordnet en dyse 28. I drift er denne dysen 28 gjennomstrømmet av en varmgasstrøm som blir dannet ved avbrenningen av drivsatsen 20. Varmgasstrømmen 30 kommer ut av huset 18 i området i enden 24. Varmgasstrømmen 30 kommer inn i dysen 28 i enden 32 på drivsatssiden og ut til omgivelsene i utløpsenden 34, hvorved dysen 28 mellom enden 32 på drivsatssiden og utløpsenden 34 har en innsnevring 36.
Strålerorene 12a, 12b foreligger nær utløpsenden 34 på dysen 28. De tjener til å påvirke varmgasstrømmen 30 umiddelbart før utløpet gjennom utløpsenden 34, for dermed å styre et fly som er forsynt med drivverket 10.
Eksempelvis omfatter hekkonusen 26 også ytterligere ytre flystabiliserende luftledeflater 38. Disse blir også betegnet finner.
Da varmgasstrømmen 30 med drivsatsen 20 som består av faststoff ikke har bare varme gasser, men på grunn av avbrenningen av det faste stoffet også har korrosive og/eller abrasive partikler, må strålerorene 12a, 12b være korrosjonsbestandige og bestandige i forhold til abrasive partikler. Eksempelvis er strålerorene 12a, 12b forsynt med et sjikt av et hardstoffmateriale som eksempelvis borkarbid. Også en innervegg i dysen 28 som fører varmgasstrømmen kan være forsynt med et tilsvarende hardstoffsjikt.
Et stråleror som strukturelement som holder stand mot korrosive og/eller abrasive varmgasstrømmer, hvor strukturelementet omfatter et fiberkeramisk grunnlegeme, grunnlegemet er dannet av et C/C-formlegeme som i et volumområde som grenser opp til en overside av grunnlegemet har en fiberkeramisk struktur omsatt med Si til C/C-SiC og minst på et delområde på oversiden av grunnlegemet er det påført dannet gjennom plasmasprøyting et keramisk hardstoffsjikt, som er<*>beskrevet i ikke offentliggjort anmeldelse nr. 10 2004 008 452 1 av 13. februar 2004 fra den samme søkeren. ;En hardstoffsjiktpåføringsfremgangsmåte, hvor et hardstoffsjikt blir påført en bærer ved hjelp av et induksjonsplasma gjennom plasmasprøyting, er beskrevet i ikke offentliggjort anmeldelse nr. 10 2004 022 358 0 av 30. april 2004 fra den samme søkeren. ;Et utformingseksempel på et stråleror som i figur 2 er vist i perspektiv og der som en helhet betegnet 42, omfatter en vinge 44 og et skaft 46 forbundet med vingen 44. Vingen 44 er utsatt for varmgasstrømmen 30. Over skaftet 46 er stråleroret 421agret dreibart i dysen 28. Skaftet 46 tjener følgelig som festebolt til fikseringen av vingen 44 på dysen 28. ;Skaftet 46 er eksempelvis dannet ved hjelp av et sylindrisk element som strekker seg i en skaftlengdeakse 48. ;Vingen 44 er ved geometrien vist eksempelvis profilert med et vingetverrsnitt som tilnærmelsesvis tilsvarer en åttekant eller sekskant med parallelle smale sider 50a, 50b som ligger rett overfor hverandre og parallelle rett overforliggende sider 52a, 52b. Sidene 50a og 52a er forbundet med en side 54a som hver står i en vinkel til denne. Sidene 50b og 52b er forbundet med en tilsvarende side 54b som i alt vesentlig er rettet inn parallelt med siden 54a. ;På lignende måte er sidene 52a og 50b forbundet med en side 56a og sidene 50a og 52b med en side 56b som i alt vesentlig er parallell med siden 56a. ;I tverrsnitt blir det en vingeprofil som tilnærmelsesvis er et rektangel (dannet over sidene 52a og 52b) og to likesidete trekanter (med sidene 54a og 56b h.h.v. 56a Og 54b), hvor disse trekantene er avsnittet på spissene (over sidene 50a, 50b). Basis for disse to trekantene er tverrsidene til sidene 52a, 52b. ;En vingeakse 58 er i alt vesentlig koaksial til skaftlengdeaksen 48. ;Vingen 44 er utformet speilsymmetrisk med vingeaksen 58. Avstanden til sidene 52a, 52b blir til en fremre ende 60 (som ligger rett overfor en ende 62 på skaftsiden) mindre, det vil si vingen 44 avtar i en avstandsretning mellom de to sidene 52a, 52b hen mot den fremre enden 60. ;Videre avtar avstanden mellom sidene 50a, 50b hen mot den fremre enden 60, det vil si denne avstandsretningen (som ligger på tvers av avstandsretningen mellom sidene 52a og 52b) avtar vingen 44 likeledes hen mot den fremre enden 60. ;En vingeoverflate 64 som er utsatt for varmgasstrømmen 30 er sammensatt av flatene tilordnet sidene 52a, 52b, sidene 56a, 54b, sidene 54a, 56b og sidene 50a og 50b og også endeflaten i enden 60. ;I et første utformingseksempel på et stråleror ifølge oppfinnelsen som i figur 3 blir vist i et skjematisk snitt, og der som helhet blir betegnet 66, er vingen 44 sammensatt av et dekkhudområde 68 og et kjerneområde 70. Dekkhudområdet 68 består av et fiberforsterket materiale og spesielt et fiberforsterket keramisk materiale. Fibrene 72 i dekkhudområdet 68 er rettet inn parallelt med vingeoverflaten 64. Derigjennom ligger det ingen fiberender på vingeoverflaten 64. Derigjennom blir abrasjonsbestandigheten til stråleroret forhøyet. ;En typisk tykkelse på dekkhudområdet 68 ligger i millimeterområdet. ;For fibrene 72 i det fiberforsterkede materialet handler det spesielt om endeløse fibre eller langfibre. Som endeløse fibre blir vanligvis fibre betegnet som blir bearbeidet i form av Roving eller vevstykker og hvor lengden er konstruksjonsbetinget eller er betinget gjennom de geometriske målene på byggedelen. Langfibre har som regel fiberlengder mellom 3 mm og 50 mm. Med kortfibre blir det vanligvis forstått fiber med en lengde på inntil 3 mm. Når langfibre blir anvendt så er det med en slik lengde, at det som nevnt ovenfor ikke ligger noen fiberender på vingeoverflaten 64. ;Dekkhudområdet 68 er spesielt fremstilt av et fiberforsterket keramikkmateriale som C/C-SiC eller SiC/SiC, hvorved det tilsvarende keramikkmaterialet inneholder C-fibre h.h.v. SiC-fibre. ;Det kan foreligge at dekkhudområdet 68 er fremstilt av et C/C-SiC-XB- eller C/C-SiC-XD-materiale. ;Gjennom anvendelsen av termisk forbehandlede C-fibre lar det seg gjøre å oppnå forskjellige rnikrostrukturer med forskjellige keramikkinnhold. Det blir skjelnet mellom tre materialkvaliteter C/C-SiC XB, XT og XD. Milo-ostrukturen blir bestemt gjennom styrken til fiber-matrise-bindingen i CFK-tilstanden (tilstanden før pyrolyseringen og før keramiseringen). En høy fiber-matrise-binding fører etter siliseringen til en XB-struktur som erkarakterisertgjennom tette C/C-segmenter i en SiC-matrise. En lav fiber-matrise-binding fører derimot til en avløsning av matrisen fra fibrene. Derigjennom blir den komplette fiberbunten ved keramiseringen tilgjengelig for silisiumet, noe som fører til et relativt sprøtt fiberforsterket materiale med høyt keramilddnnhold og høy stivhet. Denne XD-strukturen har den høyeste E-modulen av strukturene XB, XT og XD og har på grunn av det høye kerarnikkinnholdet en spesielt høy abrasjonsbestandighet. XT-materialet ligger med hensyn til mikrostrukturen mellom XB-materialet og XD-materialet. Sammenlignet med XB-materialet har XT-materialet en forhøyet skadetoleranse og også høyere sviktsperininger. ;C/C-SiC-compositmaterialer, som er kjent under betegnelsene XB, XD og XT, er beskrevet i artikkelen "Principles And New Aspects in LSI-Processing" av J. Fabig, W. Krenkel, Møteprotokoll 9* CIMTEC, Firenze, 14. til 19. juni 1998. Det blir henvist til denne artikkelen.
Gjennom innrettingen av fibrene 72 parallelt med vingeoverflaten 64 og anvendelse av materialet XB eller XT blir det en høy abrasjonsfasthet.
Skaftet 46 er likeledes fremstilt av et fiberforsterket materiale og spesielt fiberforsterket keramisk materiale som C/C-SiC. Det er som antydet i figur 2, fremstilt over vevslagene 74 eller unidireksjonale langfibre som i alt vesentlig er rettet inn parallelt med skaftlengdeaksen 48.
Et utvalgt materiale til skaftet 46 er XT eller XB som er svært fast og bøyefast.
(Materialet XT har en høyere fasthet enn XB, men en mindre abrasjonsbestandighet.
Kjerneområdet 70 omfatter et skaftfortsettelsesområde 76 i vingen 44. Skaftfortsettelsesområdet 76 er i alt vesentlig fremstilt på samme måte som skaftet 46, det vil si fortrinnsvis over vevslagene 78 (figur 3) eller urudireksjonale (lang- eller endeløs-) fibre. Spesielt blir XT benyttet som materiale.
I utformingseksemplet vist i figur 3 er skaftfortsettelsesområdet 76 i tverrsnitt utformet rektangelformet, hvor dette rektangelområdet avtar hen mot enden 60.
Vevslagene 78 h.h.v. unidireksjonale fibre er rettet inn parallelt med skaftlengdeaksen 48.
Langfibrene strekker seg spesielt gjennomgående gjennom skaftet 46 og kjerneområdet 70, det vil si har en lengde som i alt vesentlig er avstanden mellom enden 46 og enden av kjerneområdet 70 som vender mot den fremre enden 60 på vingen 44. Til utformingen av profileringen av vingen 44 er det leilighetsvis nødvendig med en skafting av fibrene.
På begge sider av skaftfortsettelsesområdet 76 er det dannet et mellomområde 80 med et første del-mellomområde 82a og et andre del-mellomområde 82b. Disse del-mellomområdene 82a, 82b er eksempelvis fremstilt ved hjelp av et kortfiberforsterket keramisk materiale. For kortfibre handler det spesielt om C-kortfibre. Et mulig fiberforsterket keramisk materiale er XB eller XD.
Det er også mulig at for mellomområdet 80 blir forskjellige materialer benyttet. Slik kan eksempelvis mellomområdet 86 i et område som ligger nærmere skaftet 46 være fremstilt av et fiberforsterket materiale med høyere bøyefasthet som XB og i et område som ligger hen mot enden 60 være fremstilt av et fiberforsterket materiale med høyere abrasjonsfasthet som eksempelvis XD.
I et andre utformingseksempel på et stråleror som vist skjematisk i en snittfrem-stilling og der som helhet er betegnet 84, foreligger det et mellomområde 86 med delmellomområdene 88a og 88b. Mellomområdet 86 er fremstilt av et fiberforsterket materiale basert på kortfibre og spesielt C-kortfibre som inneholder additiver som SiC og/eller B4C. Ellers er stråleroret 84 bygget opp på samme måte som stråleroret 66. For like elementer blir det derfor anvendt like henvisninger. Del-mellomområdene 88a og 88b kan også være fremstilt av forskjellige materialer.
I et tredje utformingseksempel som i figur 5 er vist i en tverrsnittsfremsuTling og der som helhet er betegnet 90, foreligger det et mellomområdet 92 som omfatter et første del-mellomområde 94a og et andre del-mellomområde 94b. Begge del-mellomområdene 94a, 94b er anordnet på hver side av kjerneområdet 70. (For like elementer som i utformingseksemplet 66 ifølge figur 3 blir like henvisninger anvendt.) Delmellomområdene 94a, 94b er fremstilt av et monolittisk keramikkmateriale som eksempelvis en biomorf keramikk. Eksempelvis blir mellomområdet 92 fremstilt over et pyrolysert emne eller grønnlegeme som eksempelvis et tilsvarende trelegeme. Dette blir siliseringen omformet til en monolittisk keramikk. Ellers er stråleroret ifølge det tredje utformingseksemplet 90 bygget opp på samme måte som stråleroret 66.
Igjen er i kjerneområdet 70 unidireksjonale langfibre orientert langs vingeaksen 58 h.h.v. vevslagene er ved fremstillingen orientert langs vingeaksen 58.
I et fjerde utformingseksempel som er vist skjematisk i figur 6 og der som helhet betegnet 96, foreligger som innerområde 98 et kjerneområde 100 som er fremstilt av unidireksjonale fibre eller vevslag. Dette kjerneområdet 100 er uten mellomområde omgitt av et dekkhudområde 102. Dette dekkhudområdet 102 er fremstilt av et fiberforsterket materiale som eksempelvis XD forsterket med kortfibre. C-kortfibrene (i figur 6 antydet gjennom henvisningen 104) er fortrinnsvis rettet inn slik at de i det minste ikke opptrer spisse på vingeoverflaten 66. De kan prinsipielt også i det minste tilnærmelsesvis være rettet inn parallelt med vingeoverflaten 66.
I et femte utformingseksempel som i en tverrsruttsfremstilling er vist skjematisk i figur 7 og der som helhet er betegnet 106, omgir et dekkhudområde 108 et kjerneområde 110. Kjerneområdet 110 omfatter et mellomområde 112 med del-mellomområdene 114a, 114b som er anordnet på hver side av et skaftfortsettelsesområde 116. Del-mellomområdene 114a, 114b grenser hver på en side mot skaftfortsettelsesområdet 116 og dekkhudområdet 108 omgir del-mellomområdene 114a, 114b og skaftfortsettelsesområdet 116.
Dekkhudområdet 108 er fremstilt av et fiberforsterket materiale med eksempelvis XD-milo-ostruktur fremstilt med kortfibre og spesielt C-kortfibre. Lengden på kortfibrene ligger spesielt under 3 mm og disse en rettet inn slik at de i det minste ikke treffer vingeoverflaten 66 i en spiss vinkel.
Skaftfortsettelsesområdet 116 er fremstilt ved hjelp av unidireksjonale fibre (som er rettet inn parallelt med vingeaksen 58) eller vevslag.
Mellomområdet 112 er fremstilt av et fiberforsterket materiale som XB eller XD forsterket med C-kortfibre.
I strålerorene 66, 84, 90, 96, 106 blir vingeoverflaten 64 utformet ved hjelp av de tilsvarende dekkhudområdene 68, 102 h.h.v. 108. På disse dekkhudområdene 68, 102, 108 kan det foreligge et hardstoffsjikt som det eksempelvis blir benyttet borkarbid som hardstoffmateriale. Det blir i denne sammenhengen vist til ikke offentliggjort anmeldelse nr. 10 2004 008 452 1 av 13. februar 2004 og 10 2004 022 358 0 av 30. april 2004 fra den samme søkeren.
Med fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen til fremstillingen av et stråleror 42 det fremstilt et endekonturnært strålerorsemne ved hjelp av pressing.
Et utformingseksempel på en tilsvarende pressirmretning 118 er vist skjematisk i figur 8. Pressirmretningen 118 har en hulform 120 som kan varmes opp. Hulformen 120 har et holderrom 122 for et eller flere emner. I utformingseksemplet vist i figur 8 har holderrommet 122 et første delrom 124a og et andre delrom 124b. Delrommene 124a, 124b tjener hver til fremstillingen av et (endekonturnært presset) strålerorsemne, det vil si at i et pressforløp kan det fremstilles to strålerorsemner.
Delrommene 124a, 124b er utformet slik at konturen til stråleroret 42 kan fremstilles som beskrevet ovenfor.
Mellom delrommene 124a, 124b ligger et rom 126 som tjener til å holde det aktuelle skaftet 46 på strålerorsemnet som skal fremstilles.
Pressirmretningen 118 omfatter videre en stempelinnretriing 128 med en første stempeldel 130a og en andre stempeldel 130b. Den første stempeldelen 130a dykker inn i delrommet 124a og den andre stempeldelen 130b inn i delrommet 124b. Begge stemplene 130a og 130b kan varmes opp. De er i sine konturer tilpasset delrommene 124a, 124b og til overflateformen til det endekonturnære strålerorsemnet som skal fremstilles.
I hulformen 120 blir emnene som skal presses posisjonert i en slags sandwichstruktur. Eksempelvis blir de tilsvarende vevslagene til dekkhudområdet 68 posisjonert med mellomliggende vevslag 74 til skaftfortsettelsesområdet 76 og skaftet 46 og materialet til mellomområdet 80. Vevslagene til dekkhudområdet 68 er derved rettet inn slik ar fibrene er parallelle med vingeoverflaten 64.
Med oppvarmede stempler 130a, 130b og oppvarmet hulform 120 blir så et pressforløp gjennomført, hvor dekkhudområdet blir presset sammen med kjerneområdet. En typisk størrelsesorden for det påførte trykket ved pressingen ligger på 46 bar.
Eksempelvis ligger temperaturen til hulformen og stempelinnretningen 128 under pressingen på ca. 180 °C. Også høyere temperaturer er mulig.
Ved en fremgangsmåteføring for pressingen ved 180 °C ble etter pressingen byggedelen fremstilt slik (det endekonturnært fremstilte stråleroremnet) temperatur-behandlet.
Gjennom varmpressfremstillingen for stråleroremnet i pressinnretningen 118 kan denne fremstilles endekonturnært. slik at etterfølgende fresebearbeiding med dannelsen av fiberstumper på vingeoverflaten 64 kun er nødvendig i begrenset omfang. Det passende endekonturnært fremstilte stråleroremnet blir så keramisert, i det det først blir gjennomført en pyrolyse og en etterfølgende silisering. Til siliseringen kan eksempelvis LSI-fremgangsmåten bli benyttet. På byggedelen fremstilt slik kan enda et hardstoffsjikt bli påført, eksempelvis gjennom påsprøyting ved hjelp av et induksjonsplasma, slik det er beskrevet i anmeldelsen 10 2004 022 358 0 av 30. april 2004. En sjiktpåføring over CVD eller EB-PVD er også mulig.
Gjennom fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan fremstillmgsomkostningene senkes og fremstillingstiden kan senkes, gjennom den endekonturnære fremstillingen av stråleroremnet (som spesielt er et CFK-emne) kan de mekaniske bearbeidings-forløpene for fremstillingen av endekonturen til stråleroret reduseres.
Ifølge oppfinnelsen er det mulig å anvende forskjellige materialer med sine tilsvarende egenskaper tilpasset til fordringene fra bestemte områder på stråleroret. Eksempelvis kan C-kortfibre, C-langfibre h.h.v. C-vevslag kombineres. Alt etter mekanisk og abrasiv belastning for det aktuelle området på stråleroret som skal fremstilles blir det optimerte materialet benyttet.
Det blir da et stråleror optimert på de mekaniske belastningene og de abrasive belastningene. Spesielt foregår optimeringen gjennom fiberorientering og passende valg av materialer spesielt med hensyn til kerarnikkinnholdet.
Abrasjonsbestandigheten blir derigjennom forbedret, at fibrene i dekkhudområdet er orientert parallelt med vingeoverflaten 64 og dermed ikke snittet i. Spesielt blir i dekkhudområdet et fiberforsterket materiale med høy keramikkandel anvendt som eksempelvis XD, noe som bidrar til videre forbedring av abrasjonsbestandigheten.
Eksempelvis kan også en kjerne av en monolittisk keramikk uten fiberforsterk-ning bli benyttet. Monolittiske keramikk-byggedeler er med hensyn til varmgass-korrosjon ikke skadetolerant og heller ikke termosjokkbestandig. De har en uttalt sprøbruddreaksjon. I løsningen ifølge oppfinnelsen er en slik monolittisk keramikk-kjerne omgitt av det fiberforsterkede dekkhudområdet og dermed beskyttet. Et slikt monolittisk keramikkområde kan under fremstillingen medfremstilles integralt, slik at spesielt ingen ytterligere bearbeiding h.h.v. tilpasning er nødvendig.
Gjennom forskjellige termiske utvidelseskoeffisienter for monolittiske keramikkmaterialer og C/C-SiC-materialer til dekkhudområdene oppstår under avkjøl-ingen ved siliseringen sprekker i den monolittiske keramikken. Den brekker i stykker i små deler. Derigjennom øker termosjokkbestandigheten. Kerarnikkdelene kan igjen (under bruk av stråleroret) brekke i stykker ytterligere. Men delene blir holdt av dekkhudområdet h.h.v. hindret i å fly bort.
Det kan brukes kortfibre og spesielt C-kortfibre. Det blir derigjennom en homogen fiberfordeling i dekkhudområdet til stråleroret. Det kan derigjennom utformes SiC-sjikt på byggedelsoverflaten som har en meget høy abrasjonsmotstand.
Spesielt er det da også mulig å benytte forskjellige fiberlengder. Korte fibre gir en høy abrasjonsmotstand og blir fortrinnsvis brukt i overflatenære områder. Lengre fibre fører til høyere fasthet og blir fortrinnsvis brukt i kjerneområdet til stråleroret.
Ved anvendelsen av vevslag kan disse bli anvendt i en 0790°-fiberorientering eller bli anvendt i en 0790° og ±45°-fiberorientering.
Et annet utformingseksempel på et stråleror ifølge oppfinnelsen er vist skjematisk i snitt i figur 9 og der som helhet betegnet 140. Dette stråleroret 140 har et kjerneområde 142, hvor det på hver av de to sidene ligger dekkområder 144, 146. Kjerneområdet og dekkområdene 144, 146 er fremstilt av materialer med forskjellige egenskaper.
Stråleroret 140 er fremstilt av et fiberforsterket keramisk materiale. Til fremstillingen blir det anvendt gjennomgående vevslag 148.
Stråleroret 140 omfatter en vinge 150 som det sitter et skaft på (ikke vist i figur 9). Vingen har en vingeoverflate med forskjellige områder. Vevslagene 148 er fortrinnsvis rettet inn parallelt med et overflateområde 152 som sammenlignet med nabooverflateområdene 154, 156 har større flate.
På kjerneområdet 152 er det dannet rett overforliggende kanter 158, 160 på vingen 150, det vil si at kjerneområdet 142 strekker seg helt til disse kantene 158, 160.
Vevslagene 148 med fibrene er forbehandlet slik at det i kjerneområdet 142 blir et høyere keramikkinnhold enn i dekkområdene 144 og 146. Spesielt er et SiC-innhold (innstilt gjennom termisk forbehandling av de tilsvarende vevslagene) i kjerneområdet 142 høyere enn i dekkområdene 144, 146. Derigjennom har også materialet som danner kantene 158, 160 et tilsvarende høyt keramikkinnhold.
Eksempelvis er kjerneområdet 152 fremstilt av et C/C-SiC-XD-materiale. Dekkområdene 144, 146 er fremstilt av et C/C-SiC-XT- eller et C/C-SiC-XB-materiale.
Vingen 150 kan eksempelvis fremstilles over en plate som blir fremstilt ved hjelp av leggingen av vevslag 148 og påfølgende pyrolysering og keramisering. Av denne platen blir så vingen 150 fremstilt gjennom sponavtagende materialbearbeiding som fresing og saging.

Claims (40)

1. Stråleror til bruk i varmgasstrømmer (30) med en vinge (44) som omfatter et kjerneområde (70; 100; 110) og et dekkhudområde (68; 102; 108) som fullstendig omgir kjerneområdet (70; 100; 110), hvor dekkhudområdet (68; 102; 108) er fremstilt av et fiberforsterket keramisk materiale, og hvor fibrene (72) i dekkhudområdet i er orientert parallelt med vingeoverflaten (64) eller hvor dekkhudområdet (102; 108) er fremstilt av et fiberforsterket materiale forsterket med kortfibre (104), og forskjellige områder av vingen (44), som er utsatt for forskjellige belastninger, er fremstilt av forskjellige materialer tilpasset belastningene, områder som er sterkere belastet korrosivt og/eller abrasivt, er fremstilt av et materiale med høyere keramikkinnhold sammenlignet med områder som er belastet sterkere mekanisk.
2. Stråleror ifølge krav 1,karakterisert vedat områder som gjennom en varmgasstrøm (30) er belastet korrosivt og/eller abrasivt er fremstilt av et materiale med lavere fiber-matirks-binding i CFK-tilstanden sammenlignet med områder som er utsatt for sterkere mekaniske belastninger.
3. Stråleror ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedet skaft (46) som er forbundet med vingen (44).
4. Stråleror ifølge krav 3,karakterisert vedat et skaftfortsettelsesområde (76; 116) ligger i kjerneområdet (70; 110) av vingen (44).
5. Stråleror ifølge krav 4,karakterisert vedat skaftfortsettelsesområdet (76, 116) i alt vesentlig er utformet symmetrisk til en vingeakse (58).
6. Stråleror ifølge ett av krav 3-5,karakterisert vedat skaftet (46) er fremstilt av et fiberforsterket materiale.
7. Stråleror ifølge krav 6,karakterisert vedat fibrene er orientert i alt vesentlig parallelt med en skaftlengdeakse (48).
8. Stråleror ifølge krav 7 eller 8,karakterisert vedat et skaftfortsettelsesområde (76; 116) er fremstilt av et fiberforsterket materiale.
9. Stråleror ifølge krav 8,karakterisert vedat fibrene i skaftfortsettelsesområdet (76; 116) i alt vesentlig er orientert parallelt med en vingeakse (58).
10. Stråleror ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat fibrene i dekkhudområdet (68; 102; 108) er C-fibre eller SiC-fibre.
11. Stråleror ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat dekkhudområdet (68; 102; 108) er fremstilt av C/C-SiC eller SiC/SiC.
12. Stråleror ifølge ett av krav 3-11,karakterisert vedat skaftet (46) og/eller et skaftfortsettelsesområde (76; 116) er fremstilt av materiale som omfatter C-fibre eller SiC-fibre.
13. Stråleror ifølge ett av krav 3-12,karakterisert vedat skaftet (46) og/eller et skaftfortsettelsesområde (76; 116) er fremstilt av et fiberforsterket keramikkmateriale.
14. Stråleror ifølge krav 12 eller 13,karakterisert vedat skaftet (46) og/eller et skaftfortsettelsesområde (76) er fremstilt av C/C-SiC eller SiC/SiC.
15. Stråleror ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat vingen (44) og/eller et skaft (46) er forsynt med et hardstoffbelegg.
16. Stråleror ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat kjerneområdet (70; 110) omfatter et skaftfortsettelsesområde (76; 116) og et mellomområde (80; 86; 92; 112).
17. Stråleror ifølge krav 16,karakterisert vedat mellomområdet (80; 86; 112) omfatter et materiale forsterket med kortfiber.
18. Stråleror ifølge krav 16,karakterisert vedat mellomområdet (92) er fremstilt av et monolittisk keramikkmateriale.
19. Stråleror ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat dekkhudsområdet (68) er fremstilt ved hjelp av vevslag.
20. Stråleror ifølge krav 19,karakterisert vedat vevslagene (74) omgir kjerneområdet (70).
21. Stråleror ifølge ett av krav 1-18,karakterisert vedat dekkhudsområdet (102; 108) er fremstilt ved hjelp av kortfiber (104).
22. Stråleror ifølge krav 21,karakterisert vedat kortfibrene (104) er rettet inn.
23. Stråleror ifølge krav 21 eller 22,karakterisert vedat kortfibrene (104) i alt vesentlig er rettet inn parallelt med vingeoverflaten (64).
24. Fremgangsmåte for fremstilling av et stråleror av et materiale som i det minste i delområder er fiberforsterket, hvor det blir fremstilt et endekonturnært strålerorsemne ved pressing, og ved pressingen blir et dekkhudsområde og et kjerneområde presset mot hverandre, slik at dekkhudsområdet omgir kjerneområdet, og dekkhudsområdet blir fremstilt ved hjelp av et fiberforsterket materiale, hvor fibrene er orientert parallelt med en vingeoverflate av Stråleroret, hvor det fremstilte strålerorsemnet blir pyrolysert og keramisert, og hvor forskjellige funksjonelle områder av stråleroret blir fremstilt med et materiale tilpasset kravene til hvert funksjonelt område, og hvor fiberorienteringen og/eller kerarnikkinnholdet i det korresponderende materialet blir innstilt i samsvar med kravene for de respektive funksjonelle områdene.
25. Fremgangsmåte ifølge krav 24,karakterisert vedat det keramiserte strålerorsemnet blir belagt i det minste delvis med et hardstoffsjikt.
26. Fremgangsmåte ifølge krav 24 eller 25,karakterisert vedat pressingen skjer med et stempel som innføres inn i en hulform.
27. Fremgangsmåte ifølge krav 26,karakterisert vedat hulformen og/eller stemplet er utformet tilsvarende den endekonturen som skal bli oppnådd.
28. Fremgangsmåte ifølge ett av krav 24-27,karakterisert vedat pressingen skjer ved varmetilførsel.
29. Fremgangsmåte ifølge krav 28,karakterisert vedat et stempel blir varmet opp.
30. Fremgangsmåte ifølge krav 28 eller 29,karakterisert vedat en hulform blir varmet opp.
31. Fremgangsmåte ifølge ett av krav 24-30,karakterisert vedat etter pressingen blir det utført en oppvarmingsprosess av emnet.
32. Fremgangsmåte ifølge ett av krav 24-31,karakterisert vedat dekkhudsområdet blir fremstilt ved hjelp av vevslag.
33. Fremgangsmåte ifølge ett av krav 24-32,karakterisert vedat dekkhudsområdet blir fremstilt over et fiberforsterket materiale forsterket med kortfiber.
34. Fremgangsmåte ifølge krav 24-33,karakterisert vedat et skaft blir fremstilt av ensrettede fibre eller vevslag.
35. Fremgangsmåte ifølge krav 34,karakterisert vedat et skaftfortsettelsesområde blir fremstilt i et kjerneområde.
36. Fremgangsmåte ifølge krav 35,karakterisert vedat skaftfortsettelsesområdet blir fremstilt av ensrettede fibre eller vevslag.
37. Fremgangsmåte ifølge ett av krav 34-36,karakterisert vedat fibre i skaftet og/eller skaftfortsettelsesområdet blir i alt vesentlig rettet inn parallelt med en skaftlengdeakse.
38. Fremgangsmåte ifølge ett av krav 24-37,karakterisert vedat i kjerneområdet blir det fremstilt et mellomområde.
39. Fremgangsmåte ifølge krav 38,karakterisert vedat mellomområdet blir fremstilt av et fiberforsterket materiale forsterket med kortfiber.
40. Fremgangsmåte ifølge krav 38,karakterisert vedat mellomområdet blir fremstilt av et monolittisk keramikkmateriale.
NO20071082A 2004-07-27 2007-02-26 Stråleror og fremgangsmåte for fremstilling av stråleror NO337944B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004037487A DE102004037487A1 (de) 2004-07-27 2004-07-27 Strahlruder und Verfahren zur Herstellung eines Strahlruders
PCT/EP2005/007761 WO2006010502A2 (de) 2004-07-27 2005-07-16 Strahlruden und verfahren zur herstellung eines strahlruders

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20071082L NO20071082L (no) 2007-02-26
NO337944B1 true NO337944B1 (no) 2016-07-18

Family

ID=34981162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20071082A NO337944B1 (no) 2004-07-27 2007-02-26 Stråleror og fremgangsmåte for fremstilling av stråleror

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8147206B2 (no)
EP (1) EP1771700B1 (no)
AT (1) ATE539313T1 (no)
DE (1) DE102004037487A1 (no)
NO (1) NO337944B1 (no)
WO (1) WO2006010502A2 (no)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008022289B4 (de) 2008-04-25 2010-07-29 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Flugkörper
DE102009013150B4 (de) 2009-03-06 2011-05-05 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Bauteil zum Einsatz in Heißgasströmungen
FR2995941B1 (fr) * 2012-09-21 2018-08-31 Roxel France Divergent a deviateurs de jet pour propulseurs a charge solide
US20180073121A1 (en) * 2015-03-04 2018-03-15 Tocalo Co., Ltd. Fiber-reinforced resin structure and method for producing fiber-reinforced resin structure
BR112018068103A2 (pt) 2016-03-08 2019-01-15 Janssen Biotech Inc anticorpos gitr, métodos e usos

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020130216A1 (en) * 2001-03-13 2002-09-19 Facciano Andrew B. Dissolvable thrust vector control vane

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3927917A1 (de) * 1989-08-24 1991-02-28 Rheinmetall Gmbh Fluegelstabilisiertes geschoss
DE4136880C2 (de) * 1991-11-09 1994-02-17 Sintec Keramik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines oxidationsbeständigen Bauteils auf CFC-Basis und dessen Anwendung
FR2699499B1 (fr) * 1992-12-23 1995-03-10 Eurocopter France Pale en composite thermoplastique, notamment pour rotor arrière caréné d'hélicoptère, et son procédé de fabrication avec étape d'injection.
US5806791A (en) * 1995-05-26 1998-09-15 Raytheon Company Missile jet vane control system and method
DE19632893C2 (de) * 1996-08-16 2001-02-08 Industrieanlagen Betr Sgmbh Ia Verfahren zur Herstellung von Flugkörperkomponenten aus faserverstärkter Keramik
DE19730674A1 (de) * 1997-07-17 1999-01-21 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Brennkammer und Verfahren zur Herstellung einer Brennkammer
DE19804232C2 (de) * 1998-02-04 2000-06-29 Daimler Chrysler Ag Brennkammer für Hochleistungstriebwerke und Düsen
DE102004008452B4 (de) 2004-02-13 2006-03-02 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Strukturelement und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102004022358B3 (de) 2004-04-30 2005-11-03 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Hartstoffbeschichtungsverfahren und dessen Verwendung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020130216A1 (en) * 2001-03-13 2002-09-19 Facciano Andrew B. Dissolvable thrust vector control vane

Also Published As

Publication number Publication date
US8147206B2 (en) 2012-04-03
NO20071082L (no) 2007-02-26
EP1771700A2 (de) 2007-04-11
ATE539313T1 (de) 2012-01-15
WO2006010502A2 (de) 2006-02-02
WO2006010502A3 (de) 2006-04-20
EP1771700B1 (de) 2011-12-28
US20100272577A1 (en) 2010-10-28
DE102004037487A1 (de) 2006-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO337944B1 (no) Stråleror og fremgangsmåte for fremstilling av stråleror
Baker Composite materials for aircraft structures
US8846147B2 (en) Method for manufacturing a complexly shaped composite material part
RU2566696C2 (ru) Способ изготовления массивной детали
EP1826362B1 (en) Manufacture of CMC articles having small complex features
US6280550B1 (en) Fabrication of composite articles having an infiltrated matrix
EP1277716B1 (en) Method for fabricating ceramic matrix composite
Heidenreich C/SiC and C/C‐SiC Composites
US8491835B2 (en) Armor shell and fabrication methods
US20070125223A1 (en) Ceramic Armor Plate, an Armor System, and a Method of Manufacturing a Ceramic Armor Plate
CN111848220B (zh) Mb2基超高温陶瓷涂层及其制备方法
CN111016004A (zh) 一种整流罩防热结构及其成型方法
US20190145269A1 (en) Ceramic component for combustion turbine engines
Liu et al. Mechanical behavior of 2.5 D (shallow straight-joint) and 3D four-directional braided SiO2f/SiO2 composites
Liu et al. Mechanical properties and microstructure of 2.5 D (shallow straight-joint) quartz fibers-reinforced silica composites by silicasol-infiltration-sintering
US6367740B1 (en) Air foil having a hybrid leading edge construction
Heidenreich Manufacture and applications of C/C-SiC and C/SiC composites
Shyha et al. The effect of peel ply layer on hole integrity when drilling carbon fibre-reinforced plastic
Farhan et al. Directional thermophysical, ablative and compressive behavior of 3D carbon/carbon composites
Ozturk et al. Tensile fatigue behaviour of tightly woven carbon/carbon composites
CN105272332B (zh) 一种耐高温烧蚀炭/炭化硅复合材料固定铰链及制备方法
EP3046957B1 (en) Method for prepregging tackifier for cmc articles
US20120183788A1 (en) Silicon carbide ceramic matrix composites, hybrid ceramic materials and methods of making the same
US10563524B2 (en) Ceramic matrix composite (CMC) turbine blades and methods of forming CMC turbine blades
Lee et al. Ultra-high temperature ceramics-ceramic matrix composites (UHTC-CMC)

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees