RU2392466C2 - Жесткий на кручение кольцевой узел статора для авиационного двигателя - Google Patents

Жесткий на кручение кольцевой узел статора для авиационного двигателя Download PDF

Info

Publication number
RU2392466C2
RU2392466C2 RU2007128095/06A RU2007128095A RU2392466C2 RU 2392466 C2 RU2392466 C2 RU 2392466C2 RU 2007128095/06 A RU2007128095/06 A RU 2007128095/06A RU 2007128095 A RU2007128095 A RU 2007128095A RU 2392466 C2 RU2392466 C2 RU 2392466C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
annular
assembly
composite body
engine
aircraft
Prior art date
Application number
RU2007128095/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007128095A (ru
Inventor
Андерс ШУННЕССОН (SE)
Андерс ШУННЕССОН
Хенрик КАРЛССОН (SE)
Хенрик КАРЛССОН
Матиас АНДЕРССОН (SE)
Матиас АНДЕРССОН
Original Assignee
Вольво Аэро Корпорейшн
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 Вольво Аэро Корпорейшн filed Critical Вольво Аэро Корпорейшн
Publication of RU2007128095A publication Critical patent/RU2007128095A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2392466C2 publication Critical patent/RU2392466C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/28Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/603Composites; e.g. fibre-reinforced
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

Жесткий на кручение кольцевой узел статора авиационного двигателя содержит жесткий кольцевой опорный элемент и по меньшей мере одно средство крепления двигателя к летательному аппарату. Средство крепления двигателя включает в себя корпус, выполненный из композиционного материала и жестко закрепленный на кольцевом опорном элементе, и жесткий элемент, охватывающий композитный корпус с плотной пригонкой к нему и содержащий соединительный элемент для соединения с летательным аппаратом. Изобретение позволяет снизить вес кольцевого узла статора, сохранив при этом его жесткость. 17 з.п. ф-лы, 13 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к жесткому на кручение кольцевому узлу статора для авиационного двигателя, содержащему по меньшей мере одно средство крепления двигателя к летательному аппарату.
Авиационным двигателем в предпочтительном варианте осуществления изобретения является газотурбинный, прежде всего реактивный двигатель. К реактивным двигателям относятся различные типы двигателей, на вход которых поступает воздух со сравнительно малой скоростью, этот воздух нагревается в процессе горения и выбрасывается наружу с гораздо более высокой скоростью. Понятие "реактивный двигатель" включает в себя, например, турбореактивные и турбовентиляторные двигатели. Хотя изобретение рассматривается ниже на примере турбовентиляторного двигателя, оно, безусловно, может использоваться и в других типах двигателей.
Авиационный газотурбинный двигатель турбовентиляторного типа обычно содержит передний вентилятор, подпорный компрессор, элементы внутреннего контура двигателя и расположенную сзади силовую турбину низкого давления. Во внутренний контур двигателя входят компрессор высокого давления, камера сгорания и турбина высокого давления, расположенные друг за другом. Компрессор высокого давления и турбина высокого давления в составе внутреннего контура двигателя связаны валом компрессора высокого давления. Компрессор высокого давления, турбина высокого давления и соединяющий их вал, в сущности, образуют ротор высокого давления. Компрессор высокого давления приводится во вращение, сжимая воздух, поступающий во внутренний контур двигателя, до сравнительно высокого давления. Затем этот сжатый воздух смешивается с топливом в камере сгорания и воспламеняется с образованием потока газов, обладающего большой энергией. Этот поток газов движется назад и проходит через турбину высокого давления, вращая ее и вал компрессора высокого давления, который (вал), в свою очередь, вращает компрессор высокого давления.
Поток газов на выходе турбины высокого давления расширяется, проходя через вторую турбину или турбину низкого давления. Турбина низкого давления приводит во вращение вентилятор и подпорный компрессор через вал компрессора низкого давления, и все перечисленные элементы образуют ротор низкого давления. Вал компрессора низкого давления проходит через ротор высокого давления. Большая часть развиваемой двигателем тяги создается вентилятором. Для крепления опор, в которых вращаются роторы, используются корпуса. Обычные турбовентиляторные двигатели имеют корпус вентилятора, корпус средней части двигателя и задний корпус турбины.
Конструктивная прочность газотурбинного двигателя зависит от небольшого числа узлов конструкции двигателя, также известных как узлы статора или корпуса. Эти узлы образуют, таким образом, скелет двигателя. Во время работы двигателя узлы статора испытывают высокие нагрузки. Эти узлы обычно включают в себя корпуса опор для валов двигателя, проточную часть, выполненную в виде кольцевого канала, и радиальные связи (распорки), соединяющие внутреннюю и внешнюю части двигателя между собой. Таким образом, воздух движется по проточной части назад через проходы между соседними связями.
Двигатель крепится к крылу летательного аппарата, в частности самолета, с помощью системы крепления (обычно включающей пилон и относящиеся к нему связи, передающие тягу двигателя) в расположенном спереди переднем узле крепления на корпусе вентилятора и расположенном сзади заднем узле крепления на корпусе турбины. Функция этих средств крепления заключается в передаче усилий с двигателя на летательный аппарат. Чаще всего на двигателе используются средства крепления двух типов: средство крепления первого типа, воспринимающее боковые и вертикальные нагрузки, и средство крепления второго типа, воспринимающее нагрузки в осевом направлении (опоры, передающие на летательный аппарат усилия тяги).
Из US 4132069 А (ближайший аналог изобретения) известен жесткий на кручение кольцевой узел статора для авиационного двигателя, содержащий жесткий кольцевой опорный элемент и по меньшей мере одно средство крепления двигателя к летательному аппарату, причем указанное средство крепления включает в себя соединительный элемент для соединения с летательным аппаратом.
В основу изобретения положена задача разработки конструкции жесткого на кручение кольцевого узла статора авиационного двигателя со средствами крепления для соединения с летательным аппаратом, который создал бы предпосылки для облегчения двигателя.
Эта задача решается в жестком на кручение кольцевом узле статора для авиационного двигателя, содержащем жесткий кольцевой опорный элемент и по меньшей мере одно средство крепления двигателя к летательному аппарату, включающее в себя соединительный элемент для соединения с летательным аппаратом, за счет того, что указанное средство крепления включает в себя корпус, выполненный из композиционного материала, или композита, и жестко закрепленный на кольцевом опорном элементе, и жесткий элемент, охватывающий композитный корпус с плотной пригонкой к нему и содержащий соединительный элемент для соединения с летательным аппаратом.
Композиционные материалы отличаются небольшим весом и имеют высокую удельную жесткость и прочность. Поэтому применение композиционных материалов позволяет уменьшить вес невращающегося силового узла двигателя, сохранив его жесткость практически неизменной. С другой стороны, жесткий элемент, охватывающий композитный корпус с плотной пригонкой к нему и содержащий соединительный элемент для соединения с летательным аппаратом, распределяет механическую нагрузку в композиционном материале по большой площади, что позволяет избежать местных концентраций напряжений (сжатия).
В предпочтительном варианте осуществления изобретения композитный корпус выполнен в виде образованной стенками (стеночной) структуры. Подобная образованная стенками структура, заключающая в себе внутреннюю полость, одну или несколько пустот или сквозное отверстие, создает по сравнению со сплошной конструкцией предпосылки для снижения веса узла. Такая образованная стенками структура может включать в себя переднюю стенку, обращенную лицевой стороной в осевом направлении кольцевого узла и имеющую криволинейную форму.
Жесткий элемент может быть выполнен из металлического материала и может иметь две подвижные относительно друг друга детали, стянутые вокруг композитного корпуса.
Далее, жесткий элемент может иметь криволинейный участок, соответствующий по форме кривизне передней стенки композитного корпуса и подогнанный к криволинейной передней стенке для распределения осевых усилий по композитному корпусу.
Композитный корпус может быть выполнен из полимерного композиционного материала, а материал композитного корпуса может содержать матрицу из термоотверждающегося материала, в частности на основе эпоксидной смолы.
Материал композитного корпуса может содержать по меньшей мере часть множества высокопрочных волокон, которое образует структуру, вытянутую в окружном направлении кольцевого узла, причем волоконная структура имеет большую протяженность в окружном направлении кольцевого узла, чем материал композитного корпуса, В предпочтительном варианте множество высокопрочных волокон может образовывать кольцевую структуру, непрерывную в окружном направлении кольцевого узла, т.е. композитный корпус в этом случае может быть выполнен практически за одно целое с такой кольцевой структурой.
Далее, множество высокопрочных волокон, например, из углеродного материала, может быть по меньшей мере частично внедрено в материал матрицы.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения предлагаемый узел содержит жесткий кольцевой опорный элемент, а композитный корпус жестко закреплен на этом кольцевом опорном элементе. Благодаря такой конструкции достигается высокая жесткость на кручение.
Жесткий опорный элемент может быть выполнен из металлического материала.
В одном варианте осуществления изобретения жесткий опорный элемент может иметь внешнее кольцо и внутреннее кольцо, средство крепления расположено между внутренним и внешним кольцами, а композитный корпус жестко соединен с обоими кольцами, образуя жесткую на кручение сборочную единицу.
Предлагаемый в изобретении узел может содержать по меньшей мере два разнесенных в окружном направлении средства крепления, в частности три разнесенных в окружном направлении средства крепления, первое из которых расположено в самом верхнем положении для соединения с летательным аппаратом, а второе и третье - с противоположных сторон от первого средства крепления в окружном направлении кольцевого узла.
Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения и дополнительные преимущества изобретения раскрыты в приведенном ниже подробном описании и формуле изобретения.
Изобретение поясняется ниже на примере вариантов его осуществления, представленных на чертежах, на которых показано:
на фиг.1 - схематический вид авиационного двигателя в продольном разрезе,
на фиг.2 - узел статора газотурбинного двигателя, используемого в показанном на фиг.1 авиационном двигателе, в аксонометрической проекции,
на фиг.3 - схема расположения трех средств крепления на узле статора, показанном на фиг.2,
на фиг.4-9 - первый вариант выполнения средства крепления, передающего тягу (осевую нагрузку),
на фиг.10-13 - первый вариант выполнения средства крепления, передающего боковые и вертикальные нагрузки.
Ниже изобретение рассматривается на примере авиационного турбовентиляторного двигателя 1, изображенного на фиг.1, где также показана продольная ось двигателя. Двигатель 1 содержит внешний корпус 3, или обтекатель, внутренний корпус 4 и промежуточный корпус 5, который концентричен первым двум корпусам и делит просвет между ними на проточный канал 6 первого контура двигателя, предназначенный для сжатия воздуха, и проточный канал 7 второго контура двигателя, по которому воздух направляется в обход камеры сгорания и турбины. Таким образом, каждый из проточных каналов 6, 7 имеет кольцевое поперечное сечение, перпендикулярное продольной оси двигателя.
Двигатель 1 содержит вентилятор 8, всасывающий атмосферный воздух 9, подпорный компрессор или компрессор низкого давления (КНД) 10 и компрессор высокого давления (КВД) 11, расположенный в проточном канале 6 первого контура, камеру сгорания 12, в которой топливо смешивается с воздухом, сжимаемым компрессором 11 высокого давления, и сгорает с образованием горячих газов, поток которых движется по проточной части через турбину 13 высокого давления (ТВД) и турбину 14 низкого давления (ТНД), после прохождения которой газообразные продукты сгорания выбрасываются из двигателя.
Турбина высокого давления 13 связана валом с компрессором 11 высокого давления с образованием ротора высокого давления. Турбина 14 низкого давления связана валом с компрессором 10 низкого давления с образованием ротора низкого давления. Компрессор 11 высокого давления, камера сгорания 12 и турбина 13 высокого давления, вместе взятые, именуются внутренним контуром двигателя. Вал ротора низкого давления установлен с возможностью вращения по меньшей мере по части его длины, внутри ротора высокого давления соосно с ним.
Между компрессором 10 низкого давления и компрессором 11 высокого давления 11 в осевом направлении двигателя 1 расположена жесткая на кручение несущая конструкция 15 двигателя, в дальнейшем называемая узлом статора. Узел статора, выполняющий функцию несущей конструкции, известен также как корпус или рама. На определенных стадиях нормального рабочего цикла двигателя узел 15 статора воспринимает высокие нагрузки.
Двигатель 1 крепится к летательному аппарату (не показан) в расположенном спереди переднем узле 24 крепления на узле 15 статора и в расположенном сзади заднем узле 25 крепления на корпусе турбины. На фиг.1 схематично изображена система 26 крепления двигателя, обычно включающая пилон, выступающий вниз из крыла летательного аппарата, и относящиеся к нему связи, передающие тягу двигателя. Система 26 крепления двигателя зафиксирована в передних и задних узлах 24, 25 крепления.
На фиг.2 силовой узел 15 статора представлен в аксонометрической проекции. Узел 15 статора содержит промежуточный, или разделительный, кольцевой элемент 16, который ограничивает внутренний и внешний кольцевые каналы 17, 18. Внутренний канал 17 составляет часть внутреннего проточного канала 6 первого контура авиационного двигателя, а внешний канал 18 составляет часть проточного канала 7 второго контура, по которому движется поток воздуха, направляемого в обход камеры сгорания и турбины.
Кольцевой промежуточный элемент 16 удерживается между внутренним кольцевым опорным элементом 19 и внешним кольцевым опорным элементом 20 множеством распределенных по окружности внутренних и внешних радиальных связей 21, 22, или статорных лопаток. Внутренний и внешний кольцевые опорные элементы 19, 20 и кольцевой промежуточный элемент 16 расположены соосно.
Противоположные концы внутренних связей 21 жестко соединены с внутренним кольцевым элементом 19 и промежуточным элементом 16 для передачи усилий между этими элементами. Противоположные концы внешних связей 22 жестко соединены с промежуточным элементом 16 и внешним кольцевым элементом 20 для передачи усилий между этими элементами. Воздух проходит через проходы между соседними связями 21, 22.
Кольцевой промежуточный элемент 16 содержит внешнее кольцо 27 и внутреннее кольцо 28 из металлического материала, ограничивающие, соответственно, внешний канал 18 и внутренний канал 17.
Вместо известного расположенного на корпусе вентилятора узла 24 крепления, схематически показанного на фиг.1, предлагается использовать три средства 101, 102, 201 крепления. Эти три средства 101, 102, 201 крепления схематически представлены на фиг.3. Первое средство 201 крепления расположено в самом верхнем положении по центру. Первое средство 201 крепления рассчитано на передачу возникающих в двигателе 1 боковых и вертикальных усилий, см. стрелки А и В. Второе и третье средства 101, 102 крепления размещены с противоположных сторон от первого средства 201 крепления и расположены на расстоянии от него в окружном направлении 29 кольцевого узла. Второе и третье средства 101, 102 крепления рассчитаны на восприятие усилий от тяги двигателя, действующих в осевом направлении, см. стрелку С, и имеют одинаковую конструкцию.
Три средства 101, 102, 201 крепления выполнены таким образом, чтобы располагаться в конструкции 15 между внутренним и внешним кольцами 27, 28. Три средства 101, 102, 201 крепления жестко крепятся к конструкции 15.
На фиг.4-9 иллюстрируется вариант выполнения средства 101 крепления, передающего тягу. Это передающее тягу средство 101 крепления имеет корпус 103, выполненный из композиционного материала. Композитный корпус 103 жестко соединен с обоими кольцами 27, 28, образуя вместе с ними жесткую на кручение сборочную единицу. Композитный корпус 103 образует коробчатую образованную стенками структуру с геометрией, способствующей распределению усилий. Стенки этой структуры образуют внешние границы корпуса 103. Композитный корпус 103 содержит полимерную матрицу 104, см. фиг.9.
Множество высокопрочных волокон 105 образует структуру, вытянутую в окружном направлении 29 кольцевого узла 15. В частности, множество высокопрочных волокон 105 образует непрерывную кольцевую структуру. Волоконная структура 105 проходит через материал 104 матрицы и внедрена в этот материал, образуя композитный корпус 103 средства 101 крепления. Кроме того, волоконная структура 105 жестко крепится к промежуточному кольцевому элементу 19.
Образованная стенками композитная структура 103 включает в себя переднюю стенку 106 криволинейной формы, обращенную лицевой стороной в осевом направлении кольцевого узла 15. Образованная стенками структура также включает в себя две плоские расположенные напротив друг друга параллельные боковые стенки 107, 108, а также заднюю стенку 109, которые вместе с передней стенкой образуют замкнутую структуру, ограничивающую проходящее посредине сквозное отверстие. Между передней и задней стенками 106, 109 параллельно боковым стенкам 107, 108 проходит промежуточная средняя подкрепляющая стенка 110.
Волоконная структура 105 проходит через одну боковую стенку 107 на фиг.4. Параллельная волоконная структура (не показана) проходит через другую боковую стенку 108.
Передающее тягу двигателя средство 101 крепления включает в себя жесткий элемент 111, охватывающий композитный корпус 106 с плотной пригонкой к нему. Этот жесткий элемент 111 содержит соединительный элемент 112 в виде охватывающей части, расположенной сзади передающего тягу средства 101 крепления для соединения с летательным аппаратом. В частности, охватывающая часть соединительного элемента включает в себя отверстие, проходящее через два разнесенных выступа 113, 114, выдающихся из композитного корпуса 103 назад. Эта охватывающая часть 112 выполнена таким образом, чтобы в нее вставлялась выполненная соответствующей формы охватываемая часть системы связей, передающих тягу двигателя.
Жесткий элемент 111 имеет криволинейный участок 115, соответствующий по форме кривизне передней стенки 106 композитного корпуса. Этот криволинейный участок 115 подогнан к криволинейной передней стенке 106 для распределения осевых усилий по композитному корпусу. Между криволинейным участком 115 жесткого элемента 111 и передней стенкой 106 расположен промежуточный изогнутый лист 116 или слой, см. фиг.5, обеспечивающий распределение нагрузок по криволинейной поверхности. За счет выпуклости передней стенки 106 композитного корпуса 103 восприятие нагрузки осуществляется на большой площади. Эта конструкция обеспечивает достаточно равномерное распределение нагрузок по криволинейной поверхности. Таким образом, благодаря этой конструкции можно избежать возникновения местных концентраций напряжений.
Жесткий элемент 111 образован двумя выполненными в виде стенок деталями 111a, 111b, дополняющих по форме наружную поверхность композитного корпуса 103. Каждая из двух деталей 111a, 111b содержит один из вышеупомянутых задних фланцев 113, 114. Кроме того, каждая из двух деталей 111a, 111b содержит передний фланец 117, 118. Две этих детали 111a, 111b стянуты вокруг композитного корпуса 103 для плотной пригонки и скреплены друг с другом посредством вышеупомянутых передних и задних фланцев.
Каждая боковая стенка 107, 108 композитного корпуса 103 выполнена с проемом 119 в виде сквозного отверстия. Аналогичным образом, каждая из двух стенок 111a, 111b жесткого элемента 111 выполнена с соответствующим проемом 120. Проемы 120 в выполненной в виде стенки детали 111a жесткого элемента совпадают с проемами 119 в боковых стенках композитного корпуса, образуя расположенное поперек оси гнездо в корпусе 103 под удлиненный крепежный элемент 121 в виде болта или штыря.
Проемы 119 в боковой стенке 107 композитного корпуса 103 выполнены большего размера, чем болт 121 в поперечном сечении, чтобы исключить восприятие болтом каких бы то ни было осевых нагрузок. Таким образом, болт 121 имеет свободу перемещения относительно боковой стенки 107 в продольном направлении болта. Болт 121 соединен с каждой из выполненных в виде стенок деталей 111a, 111b. Передача тянущих усилий должна осуществляться композитным корпусом 103, а не болтом 121. Поэтому болт 121 соединен с выполненными в виде стенок деталями 111a, 111b нежестко. Вышеупомянутые проемы 119, 120 и болт 121 имеют в поперечном сечении продолговатую, овальную или плоскую форму. Таким образом достигается восприятие нагрузок большой площадью.
Рассмотренная выше композитная структура может изготавливаться различными способами. Согласно одному примеру такого способа используется трансферное формование пластмасс. Сначала волокна 105 располагают требуемой непрерывной кольцевой структурой, например, несколькими слоями. Вокруг продолговатой волоконной структуры 105 в заданном положении размещают литьевую форму для композитного корпуса 103. Затем в литьевую форму нагнетают материал матрицы композиционного материала, заполняя им внутренний объем литьевой формы и пространство между волокнами.
На фиг.10-13 представлен один вариант выполнения первого средства 210 крепления, предназначенного для восприятия боковых и вертикальных нагрузок. Первое средство 201 крепления конструктивно выполнено аналогично рассмотренным выше средствам крепления 101, 102, передающим осевые усилия тяги двигателя. Ниже будут рассмотрены лишь конструктивные отличия первого средства крепления,
Боковые стенки 207, 208 образованной стенками композитной структуры 203 имеют несколько сквозных отверстий 219 вышеупомянутого типа, выполненных под удлиненные крепежные средства вышеупомянутого типа. Болты 221 передают нагрузки с плоской поверхности их большей стороны на образованную стенками композитную структуру 203 и, кроме того, поджимают к этой структуре две выполненные в виде стенок детали 207, 208, обеспечивая таким образом замыкание между стенками композитного корпуса 203 и жестким элементом 211 за счет сил трения. Как возможный вариант, прилегающие поверхности выполненных виде стенок деталей склеивают между собой, после чего клеевое соединение сдавливают с помощью болтового соединения.
Образованная стенками структура 203 имеет плоскую переднюю стенку 206. Композитный корпус 203 плотно охватывает жесткий элемент 211. Этот жесткий элемент 211 выполнен U-образным в сечении и проходит лишь вдоль передней стенки 206 и двух боковых стенок 207, 208. Таким образом, задняя стенка 209 образованной стенками структуры 203 открыта наружу. Образованная стенками структура 203 имеет соединительный элемент 212 в виде охватывающей части, расположенный сзади средства 201 крепления для соединения с летательным аппаратом. В частности, эта охватывающая часть включает в себя проем, обращенный назад из композитного корпуса 203. Проем 212 выполнен таким образом, чтобы в него вставлялась охватываемая часть соответствующей формы, предпочтительно выполненная в виде шара.
Корпуса 103, 203 первого, второго и третьего средств 101, 102, 201 крепления расположены на расстоянии друг от друга в окружном направлении предлагаемого в изобретении узла 15. Таким образом, композитные корпуса 103, 203 первого, второго и третьего средств крепления образуют отдельные точки крепления на волоконной структуре 105, разнесенные в окружном направлении.
Композитный корпус 103, 203 в предпочтительном варианте осуществления изобретения имеет матрицу композиционного материала из отверждаемого полимера, в частности термоотверждающегося материала (реактопласта), подходящим вариантом которого является матрица на основе эпоксидной смолы.
Волокна 105 в предпочтительном варианте осуществления изобретения выполнены из углеродного материала.
Возможности осуществления изобретения далеко не исчерпываются рассмотренными выше вариантами; напротив, в рамках объема формулы изобретения его осуществление возможно с разного рода изменениями и усовершенствованиями.
Конструкция средств крепления может отличаться от конструкции, представленной на чертежах. Например, иным может быть расположение волокон. Например, множество волокон может быть расположено в окружном направлении предлагаемого в изобретении узла несколькими отдельными слоями. Альтернативой углеродному волокну может быть стекловолокно.
Как возможный вариант, между боковыми стенками металлического жесткого элемента и боковыми стенками композитного корпуса может быть предусмотрено клеевое соединение.
Кроме того, узел 15 статора может быть снабжен вторым средством крепления для передачи боковых и вертикальных нагрузок. При использовании двух средств крепления для передачи боковых и вертикальных нагрузок и двух средств крепления для передачи осевых нагрузок (тяги двигателя) узел сохранит свою несущую способность в случае поломки или выхода из строя одного из указанных средств крепления.
Безусловно, описанный выше узел статора газотурбинного двигателя может применяться и в других местах конструкции двигателя, например в секции турбин, между турбиной высокого давления и турбиной низкого давления.

Claims (18)

1. Жесткий на кручение кольцевой узел статора (15) для авиационного двигателя (1), содержащий жесткий кольцевой опорный элемент (16) и по меньшей мере одно средство (101, 102, 201) крепления двигателя к летательному аппарату, причем указанное средство (101, 102, 201) крепления включает в себя соединительный элемент (112, 212) для соединения с летательным аппаратом, отличающийся тем, что средство (101, 102, 201) крепления включает в себя корпус (103, 203), выполненный из композиционного материала и жестко закрепленный на кольцевом опорном элементе, и жесткий элемент (111, 211), охватывающий композитный корпус (103, 203) с плотной пригонкой к нему и содержащий соединительный элемент (112, 212) для соединения с летательным аппаратом.
2. Узел по п.1, отличающийся тем, что композитный корпус (103, 203) выполнен в виде образованной стенками структуры.
3. Узел по п.2, отличающийся тем, что образованная стенками структура (103) включает в себя переднюю стенку (106), обращенную лицевой стороной в осевом направлении кольцевого узла и имеющую криволинейную форму.
4. Узел по п.1, отличающийся тем, что жесткий элемент (111) содержит две подвижные относительно друг друга детали (111a, 111b), стянутые вокруг композитного корпуса (103).
5. Узел по п.1, отличающийся тем, что жесткий элемент (111, 211) выполнен из металлического материала.
6. Узел по п.1, отличающийся тем, что жесткий элемент (111) имеет криволинейный участок (115), соответствующий по форме кривизне передней стенки (106) композитного корпуса и подогнанный к криволинейной передней стенке для распределения осевых усилий по композитному корпусу.
7. Узел по п.1, отличающийся тем, что композитный корпус (103, 203) выполнен из полимерного композиционного материала.
8. Узел по п.1, отличающийся тем, что материал композитного корпуса содержит матрицу из термоотверждающегося материала.
9. Узел по п.1, отличающийся тем, что материал композитного корпуса содержит матрицу на основе эпоксидной смолы.
10. Узел по п.1, отличающийся тем, что материал композитного корпуса содержит по меньшей мере часть множества высокопрочных волокон (105).
11. Узел по п.10, отличающийся тем, что указанное множество высокопрочных волокон (105) образует структуру, вытянутую в окружном направлении кольцевого узла (15), причем волоконная структура имеет большую протяженность в окружном направлении кольцевого узла, чем материал композитного корпуса.
12. Узел по п.10, отличающийся тем, что множество высокопрочных волокон (105) образует кольцевую структуру, непрерывную в окружном направлении кольцевого узла (15).
13. Узел по любому из пп.10-12, отличающийся тем, что множество высокопрочных волокон (105) по меньшей мере частично внедрено в материал матрицы.
14. Узел по п.10, отличающийся тем, что волокна (105) выполнены из углеродного материала.
15. Узел по п.1, отличающийся тем, что жесткий опорный элемент (16) выполнен из металлического материала.
16. Узел по п.1, отличающийся тем, что жесткий опорный элемент (16) содержит внешнее кольцо (28) и внутреннее кольцо (27), средство (101, 102, 201) крепления расположено между внутренним и внешним кольцами, а композитный корпус (103, 203) жестко соединен с обоими кольцами, образуя жесткую на кручение сборочную единицу.
17. Узел по п.1, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере два разнесенных в окружном направлении средства (101, 102, 201) крепления.
18. Узел по п.1, отличающийся тем, что он содержит три разнесенных в окружном направлении средства (101, 102, 201) крепления, первое (201) из которых расположено в самом верхнем положении для соединения с летательным аппаратом, а второе и третье (101, 102) - с противоположных сторон от первого средства крепления в окружном направлении кольцевого узла.
RU2007128095/06A 2004-12-23 2005-12-19 Жесткий на кручение кольцевой узел статора для авиационного двигателя RU2392466C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0403194-4 2004-12-23
SE0403194A SE528948C2 (sv) 2004-12-23 2004-12-23 Ringformad vridstyv statisk komponent för en flygplansmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007128095A RU2007128095A (ru) 2009-01-27
RU2392466C2 true RU2392466C2 (ru) 2010-06-20

Family

ID=34102136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007128095/06A RU2392466C2 (ru) 2004-12-23 2005-12-19 Жесткий на кручение кольцевой узел статора для авиационного двигателя

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7905448B2 (ru)
EP (1) EP1831506A4 (ru)
JP (1) JP4749429B2 (ru)
CN (1) CN100567707C (ru)
CA (1) CA2588468C (ru)
RU (1) RU2392466C2 (ru)
SE (1) SE528948C2 (ru)
WO (1) WO2006068600A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2593060C2 (ru) * 2012-09-20 2016-07-27 Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн Гибкая поддерживающая конструкция для зубчатой трансмиссии газотурбинного двигателя

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010001059A1 (de) * 2010-01-20 2011-07-21 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG, 15827 Zwischengehäuse für ein Gasturbinentriebwerk
FR2988777B1 (fr) * 2012-03-29 2014-04-25 Snecma Propulsion Solide Integration de pieces d'arriere-corps de moteur aeronautique
JP6082193B2 (ja) * 2012-06-20 2017-02-15 株式会社Ihi 翼の連結部構造及びこれを用いたジェットエンジン
US9040138B2 (en) * 2013-04-29 2015-05-26 General Electric Company Composite article including composite to metal interlock and method of fabrication
USD729809S1 (en) 2013-06-09 2015-05-19 Apple Inc. Component for an electronic device
US10144524B2 (en) * 2013-06-14 2018-12-04 Rohr, Inc. Assembly for mounting a turbine engine to a pylon
US10082036B2 (en) 2014-09-23 2018-09-25 Rolls-Royce Corporation Vane ring band with nano-coating
WO2018183750A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-04 C&D Zodiac, Inc. Sidewall panel assembly
US20200080435A1 (en) * 2018-09-10 2020-03-12 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbine exhaust structure for a gas turbine engine
US11028778B2 (en) 2018-09-27 2021-06-08 Pratt & Whitney Canada Corp. Engine with start assist
US11113915B1 (en) * 2020-11-13 2021-09-07 Mark Ellery Ogram Vote counting station

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3042349A (en) * 1959-11-13 1962-07-03 Gen Electric Removable aircraft engine mounting arrangement
GB1533551A (en) 1974-11-08 1978-11-29 Gen Electric Gas turbofan engines
JPS5712305Y2 (ru) * 1976-07-23 1982-03-11
US4266741A (en) * 1978-05-22 1981-05-12 The Boeing Company Mounting apparatus for fan jet engine having mixed flow nozzle installation
US4859143A (en) * 1987-07-08 1989-08-22 United Technologies Corporation Stiffening ring for a stator assembly of an axial flow rotary machine
US5160676A (en) * 1987-12-14 1992-11-03 General Electric Company Fibrous material-containing composite
FR2677954B1 (fr) * 1991-06-19 1993-09-10 Snecma Structure de suspension arriere du carter d'echappement d'un turboreacteur.
US5174525A (en) * 1991-09-26 1992-12-29 General Electric Company Structure for eliminating lift load bending in engine core of turbofan
US5239822A (en) * 1992-01-14 1993-08-31 The Boeing Company Composite structure for thrust reverser torque box
US5275357A (en) * 1992-01-16 1994-01-04 General Electric Company Aircraft engine mount
US5452575A (en) * 1993-09-07 1995-09-26 General Electric Company Aircraft gas turbine engine thrust mount
US5467941A (en) * 1993-12-30 1995-11-21 The Boeing Company Pylon and engine installation for ultra-high by-pass turbo-fan engines
US5484120A (en) 1994-03-11 1996-01-16 Sundstrand Corporation Support strut for ram air driven turbine
GB2303884B (en) * 1995-04-13 1999-07-14 Rolls Royce Plc A mounting for coupling a turbofan gas turbine engine to an aircraft structure
GB9602130D0 (en) * 1996-02-02 1996-04-03 Rolls Royce Plc Improved method of combining ducted fan gas turbine engine modules and aircraft structure
DE19713365C1 (de) 1997-04-01 1998-10-22 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Triebwerksaufhängung, insbesondere für Propellerflugzeuge, mit einem Stabwerk zur Befestigung eines Triebwerks
US6126110A (en) * 1997-12-22 2000-10-03 Mcdonnell Douglas Corporation Horizontally opposed trunnion forward engine mount system supported beneath a wing pylon
US6223524B1 (en) * 1998-01-23 2001-05-01 Diversitech, Inc. Shrouds for gas turbine engines and methods for making the same
US6131850A (en) * 1998-06-12 2000-10-17 The Boeing Company Adjustable length brace for cyclic loads
FR2799432A1 (fr) * 1999-10-07 2001-04-13 Snecma Suspension a securite integree pour groupes motopropulseurs d'aeronefs
US6330995B1 (en) * 2000-02-29 2001-12-18 General Electric Company Aircraft engine mount
US6401448B1 (en) * 2000-08-31 2002-06-11 General Electric Company System for mounting aircraft engines
US6547518B1 (en) * 2001-04-06 2003-04-15 General Electric Company Low hoop stress turbine frame support
US6547182B2 (en) * 2001-07-19 2003-04-15 Aerojet-General Corporation Solid rocket motor bolted thrust takeout structure
US6607165B1 (en) * 2002-06-28 2003-08-19 General Electric Company Aircraft engine mount with single thrust link
JP3953409B2 (ja) * 2002-10-31 2007-08-08 スネクマ ジェットエンジンの懸架装置
SE525879C2 (sv) 2003-03-21 2005-05-17 Volvo Aero Corp Förfarande för framställning av en statorkomponent

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2593060C2 (ru) * 2012-09-20 2016-07-27 Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн Гибкая поддерживающая конструкция для зубчатой трансмиссии газотурбинного двигателя

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006068600A1 (en) 2006-06-29
JP2008525707A (ja) 2008-07-17
EP1831506A1 (en) 2007-09-12
CA2588468A1 (en) 2006-06-29
CN101133233A (zh) 2008-02-27
SE528948C2 (sv) 2007-03-20
SE0403194D0 (sv) 2004-12-23
SE0403194L (sv) 2006-06-24
US7905448B2 (en) 2011-03-15
US20090114766A1 (en) 2009-05-07
CA2588468C (en) 2014-06-03
JP4749429B2 (ja) 2011-08-17
EP1831506A4 (en) 2015-03-25
RU2007128095A (ru) 2009-01-27
CN100567707C (zh) 2009-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2392466C2 (ru) Жесткий на кручение кольцевой узел статора для авиационного двигателя
RU2394161C2 (ru) Узел статора газотурбинного двигателя и способ ремонта такого узла, а также двигатель, содержащий такой узел статора
CA2725238C (en) Architecture of a compressor rectifier
US6857669B2 (en) Device for connecting two tubular pieces of an aircraft turbine engine
JP5845360B2 (ja) 2層出口ガイドベーンのためのファンハブフレーム
US10480530B2 (en) Fan Containment case for gas turbine engines
US9951954B2 (en) Liner assembly
CA2926867C (en) Steel soft wall fan case
EP2800877A1 (en) Quick engine change assembly for outlet guide vanes
JP2015500430A (ja) 構造プラットフォームを備えた2層ファン出口ガイドベーン
US20090212156A1 (en) Aircraft engine system with gearbox unit
US7806364B1 (en) Containment system for a gas turbine engine
EP1711700A1 (en) Compact configuration for attaching a fuel pump or other accessory to an accessory gearbox
JP2750182B2 (ja) 高圧の推進薬をロケットエンジンに供給するコンパクトな構造アセンブリ
CN110273714B (zh) 用于翼型件的套环支撑组件
CA3073081A1 (en) Gas turbine engine with accessory gearbox
US10871084B2 (en) Mount assembly
JPH0311128A (ja) ガスタービン機関

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171220