RU2662264C2 - Противопожарная защита картера вентилятора из композиционного материала - Google Patents

Противопожарная защита картера вентилятора из композиционного материала Download PDF

Info

Publication number
RU2662264C2
RU2662264C2 RU2016132628A RU2016132628A RU2662264C2 RU 2662264 C2 RU2662264 C2 RU 2662264C2 RU 2016132628 A RU2016132628 A RU 2016132628A RU 2016132628 A RU2016132628 A RU 2016132628A RU 2662264 C2 RU2662264 C2 RU 2662264C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flange
crankcase
fan
protection
inlet
Prior art date
Application number
RU2016132628A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016132628A (ru
RU2016132628A3 (ru
Inventor
Сильвен КОРРАДИНИ
Тимоте ЕЛИССЕЕФФ
Софи ЭССАЯН
Original Assignee
Сафран Эркрафт Энджинз
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 Сафран Эркрафт Энджинз filed Critical Сафран Эркрафт Энджинз
Publication of RU2016132628A publication Critical patent/RU2016132628A/ru
Publication of RU2016132628A3 publication Critical patent/RU2016132628A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2662264C2 publication Critical patent/RU2662264C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/24Heat or noise insulation
    • F02C7/25Fire protection or prevention
    • 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
    • F01D25/24Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/522Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/526Details of the casing section radially opposing blade tips
    • 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
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/10Stators
    • F05D2240/15Heat shield
    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Изобретение относится к противопожарной защите картера газовой турбины. Картер содержит цилиндрический корпус (10), главное направление которого проходит вдоль продольной оси (X), и входной фланец (20), выполненный радиально относительно продольной оси (X) от входного конца корпуса (10). Картер (1) вентилятора выполнен из композиционного материала, содержащего волокнистое усиление, уплотненное матрицей, при этом указанная матрица является полимеризованной. Защитный слой получен следующим способом. Укладывают (S1) на входную радиальную сторону (22) входного фланца (20) полотнища, содержащие стекловолокна, предварительно пропитанные смолой, способной обеспечивать термическую защиту картера вентилятора от огня. Подвергают (S2) смолу полимеризации для получения защитного слоя (2). Техническим результатом является обеспечение надежной и эффективной защиты картера вентилятора от экстремальных температур и от огня. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение в целом относится к картеру газовой турбины, в частности к картеру, в котором расположен вентилятор газовой турбины авиационного двигателя, и выполненному из композиционного материала, содержащего волокнистое усиление, уплотненное матрицей, и к соответствующему способу его изготовления.
Уровень техники
Картер вентилятора авиационного газотурбинного двигателя может выполнять несколько функций. Он образует тракт впуска воздуха в двигатель, содержит на своей поверхности истираемый материал напротив вершин лопаток вентилятора, поддерживает конструкцию, как правило, в виде звукоизоляционных панелей для ослабления звуковых волн на входе двигателя и содержит или поддерживает защитный экран, задерживающий фрагменты, отбрасываемые на внутреннюю сторону картера, такие как посторонние объекты или обломки поврежденных лопаток.
Обычно картер вентилятора содержит относительно тонкую стенку, образующую тракт впуска воздуха. В частности, картер может быть выполнен из металла или из композиционного материала. Например, в документе FR 2913053 было предложено выполнять картер вентилятора из композиционного материала переменной толщины путем формирования волокнистого усиления и уплотнения усиления матрицей. Волокнистое усиление получают путем наматывания укладываемых на оправку слоев волокнистой структуры, полученной посредством трехмерного тканья и имеющей изменяющуюся толщину, чтобы встроить защитный экран за счет простого локального увеличения толщины.
Волокнистое усиление содержит волокна, в частности, из углерода, стекла, арамида или керамики. Как правило, матрица является полимерной матрицей, например, из эпоксида, бисмалеимида или полиимида.
Картер может быть выполнен в виде единой детали и содержит фланцы на уровне своих осевых концов. Первый фланец, называемый входным фланцем, обеспечивает крепление воздухозаборника на картере, тогда как второй фланец, называемый выходным фланцем, обеспечивает соединение картера вентилятора с промежуточным картером при помощи соединительных средств типа винтов и гаек с установкой между ними кольцевой обечайки, прилегающей к выходной стороне выходного фланца. В данном случае вход и выход определяют по направлению потока газов в газотурбинном двигателе. Промежуточный картер выполнен из металла, например, из титана, из металлического сплава на основе титана или из алюминия, так же как кольцевая обечайка и воздухозаборник.
При эксплуатации оказалось, что некоторые неисправности могут приводить к повышению температуры вокруг картера вентилятора, которая может отрицательно сказаться на нормальной работе, в частности, в случае, когда волокнистое усиление выполнено на основе трехмерной волокнистой структуры. Действительно, материал, используемый в настоящее время для выполнения картеров из композиционного материала, по своей природе не является невоспламеняющимся или огнеупорным. Кроме того, волокна, ориентированные в третьем направлении усиления, поддерживают структуру и ограничивают ее расслоение. Вместе с тем, эти волокна, ориентированные в третьем направлении, передают тепло пламени внутрь материала, что способствует поддержанию пламени.
Следовательно, необходимо обеспечить защиту картера вентилятора от предельных температур и, в целом, против огня за счет ограничения нагрева конструкции с целью обеспечения его гашения, чтобы картер мог сохранять свои механические свойства во время и после повышения температуры и, в случае необходимости, замедлять распространение огня после удаления пламени.
Было предложено располагать опорные накладки из титана, который является материалом, менее чувствительным к огню, между картером вентилятора и смежными деталями на входе и на выходе. Однако это решение приводит к увеличению общей массы двигателя. Кроме того, в этом случае существуют большие заводские допуски, связанные со способом изготовления (горячая деформация опорной накладки), который к тому же является сложным в осуществлении и, следовательно, очень дорогим.
Было также предложено выполнять путем тканья на заготовке, предназначенной для формирования волокнистого усиления, жесткой или полужесткой оплетки из стекловолокон, которая затем проходит через процесс пропитки вместе с заготовкой картера вентилятора.
В документе GB 2486404 было также предложено напылять в горячем состоянии медь или медный сплав на наружную поверхность корпуса картера из композиционного материала, чтобы рассеивать температуру пламени и защитить, таким образом, картер от огня.
Наконец, в документе Ер 2447508 предложено устанавливать панели из материала, замедляющего распространение или изолирующего пламя, чтобы защитить деталь двигателя. Для этого панели укладывают и крепят при помощи крепежных средств на поверхности защищаемой детали. Однако в этом документе не затрагивается проблема картеров из композиционного материала.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является улучшение защиты картера вентилятора газотурбинного двигателя из композиционного материала от экстремальных температур и от огня, которую можно выполнять в промышленном масштабе и которая является надежной и эффективной.
Для этого изобретением предложен способ противопожарной защиты картера вентилятора, содержащего в основном цилиндрический корпус, главное направление которого проходит вдоль продольной оси, и входной фланец, выполненный радиально относительно продольной оси от входного конца корпуса, при этом картер вентилятора выполнен из композиционного материала, содержащего волокнистое усиление, уплотненное матрицей, при этом указанную матрицу подвергают полимеризации,
при этом способ защиты содержит следующие этапы:
- на входную радиальную сторону входного фланца укладывают полотнища, содержащие стекловолокна, предварительно пропитанные смолой, способной обеспечивать термическую защиту картера вентилятора от огня, и
- смолу подвергают полимеризации для получения защитного слоя.
Описанный выше способ противопожарной защиты картера вентилятора имеет следующие предпочтительные, но не ограничительные признаки:
- на наружную сторону корпуса укладывают также дополнительные полотнища,
- дополнительные полотнища укладывают также на вершину входного фланца,
- дополнительные полотнища укладывают также на внутреннюю сторону корпуса в части, смежной с входным фланцем,
- на входной радиальной стороне входного фланца укладывают больше дополнительных полотнищ, чем на внутренней стороне корпуса в части, смежной с входным фланцем,
- дополнительные полотнища подвергают полимеризации, чтобы получить дополнительные слои защиты от огня, предпочтительно одновременно с полотнищами, уложенными на внутренней стороне корпуса в части, смежной с входным фланцем,
- после этапа полимеризации способ дополнительно содержит этап, во время которого на выходной радиальной стороне входного фланца устанавливают кольцевую опорную накладку из титана,
- смола содержит эпоксидную смолу, фенольную смолу и/или цианатэфирную смолу, такую как смола типа HexPly®М26Т/50%035,
- способ дополнительно содержит этап механической обработки входной радиальной стороны входного фланца для подгонки толщины защитного слоя,
- картер вентилятора дополнительно содержит выходной фланец, и способ дополнительно содержит этап, на котором на выходной поверхности выходного фланца выполняют барьер против электрохимической коррозии, и
- барьер против электрохимической коррозии выполняют в ходе следующих этапов: на выходную радиальную сторону выходного фланца и, возможно, на вершину укладывают полотнища, содержащие стекловолокна, предварительно пропитанные смолой, защищающей картер вентилятора, и смолу подвергают полимеризации для получения защитного слоя.
Объектом изобретения является также картер вентилятора, выполненный из композиционного материала, содержащего волокнистое усиление, уплотненное матрицей, при этом указанный картер вентилятора содержит в основном цилиндрический корпус, главное направление которого проходит вдоль продольной оси, входной фланец, выполненный радиально относительно продольной оси от входного конца корпуса, и защитный слой на входной радиальной стороне, полученный при помощи описанного выше способа защиты.
Согласно предпочтительному, но не ограничительному признаку, вышеупомянутый картер вентилятора дополнительно содержит выходной фланец, выполненный радиально относительно продольной оси, начиная от выходного конца корпуса, и барьер против электрохимической коррозии, выполненный на выходной радиальной стороне.
Краткое описание чертежей
Другие отличительные признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, представленные в качестве не ограничительных примеров, на которых:
на фиг. 1 показан пример картера вентилятора в соответствии с изобретением, частичный вид в поперечном разрезе;
на фиг. 2 представлена блок-схема различных этапов примера осуществления способа защиты картера вентилятора в соответствии с изобретением.
Осуществление изобретения
Как правило, газотурбинный двигатель содержит от входа к выходу в направлении прохождения газового потока вентилятор, одну или несколько ступеней компрессоров, например, компрессор низкого давления и компрессор высокого давления, камеру сгорания, одну или несколько ступеней турбин, например, турбину высокого давления и турбину низкого давления, и сопло выпуска газов.
Турбины соединены с компрессором и с вентилятором при помощи соответствующих коаксиальных валов.
Двигатель расположен внутри картера, содержащего несколько частей, соответствующих различным элементам двигателя. Так, например, вентилятор окружен картером вентилятора, который соединен на входе с воздухозаборником и на выходе с кольцевой обечайкой промежуточного картера.
Картер 1 вентилятора содержит в основном цилиндрический корпус 10, главное направление которого проходит вдоль продольной оси X, по существу параллельной газовому потоку. Корпус 10 картера может иметь переменную толщину, как указано в документе FR 2913053, и может быть оснащен входным фланцем 20 и выходным фланцем 30 на уровне своих входного и выходного концов соответственно для обеспечения его монтажа и его соединения с другими деталями, такими как воздухозаборник, промежуточный картер или кольцевая обечайка.
Входной фланец 20 и выходной фланец 30 имеют кольцевую форму и выполнены радиально относительно продольной оси X картера вентилятора.
Входной фланец 20 содержит входную радиальную сторону 22 (напротив потока) и выходную радиальную сторону 24 (напротив выходного фланца 30). Входной фланец 20 дополнительно содержит кольцевую вершину 26, расположенную между входной стороной 22 и выходной стороной 24 на расстоянии от корпуса 10. Аналогично, выходной фланец 30 имеет входную радиальную сторону 32 (напротив входного фланца 20) и выходную радиальную сторону 34 (противоположную входной стороне 32). Выходной фланец 30 дополнительно содержит кольцевую вершину 36, расположенную между его входной стороной 32 и его выходной стороной 34 на расстоянии от корпуса 10.
В данном случае картер 1 вентилятора выполнен из композиционного материала, содержащего волокнистое усиление, уплотненное матрицей. В частности, усиление содержит волокна углерода, стекла, арамида или керамики, и матрица выполнена из полимера, например, эпоксида, бисмалеимида или полиимида.
Усиление можно выполнить путем наматывания на оправку волокнистой структуры, полученной посредством трехмерного тканья и имеющей изменяющуюся толщину, как описано в заявке FR 2913053, при этом волокнистое усиление образует завершенную волокнистую заготовку картера 1 вентилятора, выполненную в виде единой детали с частями усиления, соответствующими фланцам.
Оправка содержит наружную поверхность, профиль которой соответствует профилю внутренней поверхности выполняемого картера, а также два фланца, проходящие радиально от ее свободных концов и адаптированные для получения входного и выходного фланцев картера 1 вентилятора. При наматывании на оправку волокнистая структура прилегает к профилю оправки, и ее концевые части образуют части заготовки, соответствующие фланцам 20, 30 картера 1 и опирающиеся на фланцы оправки.
Вся или часть внутренней стороны 12 корпуса 10 картера вентилятора может содержать изоляционное покрытие, которое может включать в себя набор звукоизоляционных панелей. Набор звукоизоляционных панелей включает в себя несколько смежных панелей, каждая из которых расположена на секторе внутренней стороны 12 корпуса 10. Как известно, панели могут быть образованы ячеистой структурой, расположенной между наружным слоем, прилегающим к внутренней стороне 12 корпуса 10, и перфорированным наружным слоем, при этом стенки ячеек расположены по существу радиально между слоями. Для более подробной информации об этих звукоизоляционных панелях можно обратиться, например, к документу FR 2613773. Как известно, звукоизоляционные панели могут быть закреплены на картере 1 вентилятора при помощи вставок, интегрированных в панели, и винтов.
Чтобы защитить картер 1 вентилятора в случае чрезмерного повышения температуры, которое может помешать нормальной работе, в частности, в случае неисправности или пожара, чувствительные зоны картера 1 вентилятора покрывают защитным слоем 2-4, образующий противопожарный барьер.
В частности, защитный слой 2-4 выполнен с возможностью ограничения протяженности зоны, поражаемой пламенем, и способствует его гашению, ограничивая поле температур и расход газа, выделяющегося при поражении матрицы картера 1 вентилятора.
Предпочтительно защитный слой 2-4 закрывает все пожароопасные зоны картера 1 вентилятора.
Наиболее чувствительной зоной картера 1 вентилятора является входная радиальная сторона 22 входного фланца 20. Таким образом, в примере осуществления защитным слоем 2 покрывают только эту сторону 22.
Заявитель обнаружил, что достаточно поражения огнем всего лишь небольшой поверхности, чувствительной к огню, чтобы был поврежден весь картер 1 вентилятора. Таким образом, в варианте осуществления предпочтительно от огня защищают всю поверхность картера 1 вентилятора, которая может подвергнуться действию пламени и имеет длину в направлении X, превышающую или равную 2 мм. Например, вершина 26 входного фланца 20 имеет осевую длину, превышающую 2 мм, как правило, составляющую около 10 мм. Таким образом, предпочтительно защитным слоем 3 покрывают вершину 26 входного фланца 20, которая действительно может быть поражена огнем.
Это же относится и к наружной стороне 14 картера 1 вентилятора, то есть к стороне 14 картера 1 вентилятора, которая расположена между выходной стороной 24 входного фланца 20 и входной стороной 32 выходного фланца 30 и которую можно покрыть защитным слоем 4.
С другой стороны, выходной фланец 30 обычно отделан фестонами и, следовательно, сам по себе лучше защищен от огня, чем входной фланец 20, то есть не обязательно требует противопожарной защиты и, следовательно, не обязательно покрыт защитным слоем. Вместе с тем, выходной фланец 30 можно покрыть таким слоем в целях профилактики.
Предпочтительно защитный слой или защитные слои 2-4 наносят непосредственно на картер 1 вентилятора после его изготовления. Как правило, защитные слои 2-4 можно выполнять после этапа полимеризации матрицы, которая уплотняет волокнистое усиление.
Для этого на входную радиальную сторону 22 входного фланца 20 и, в случае необходимости, на вершину 26 входного фланца 20 и на наружную сторону 14 корпуса 10 укладывают S1 полотнища, содержащие предварительно пропитанные стекловолокна. Укладку можно производить во влажном состоянии, то есть пока полотнища из предварительно пропитанных волокон являются еще гибкими и не прошли предварительную полимеризацию.
Предпочтительно укладывают друг на друга несколько полотнищ, чтобы получить каждый защитный слой 2-4. Число слоев полотнищ может зависеть от размера композитного картера, от способности защитного слоя задерживать или по крайней мере замедлять начало пожара, а также от общего веса слоя. Например, на входную радиальную сторону 22 входного фланца 20 можно укладывать десяток слоев полотнищ.
Затем полотнища подвергают S2 полимеризации для формирования защитных слоев 2-4. В частности, этап S2 полимеризации можно производить под давлением.
Предпочтительно стекловолокна предварительно пропитывают смолой, способной обеспечивать термическую защиту картера от огня. При вспучивании и расслоении смола предварительной пропитки создает воздушную прослойку между защитным слоем и деталью, что позволяет уменьшить температурное поле и объем газов разложения.
Смолу для предварительной пропитки выбирают таким образом, чтобы полимеризацию S2 полотнищ из предварительно пропитанных стекловолокон на картере 1 можно было осуществлять при температуре ниже температуры повреждения картера 1, которая составляет около 135°С. Термическую обработку производят при температуре порядка 120°С. Смола для предварительной пропитки является такой, что ее температура перехода в стеклообразное состояние превышает рабочую температуру двигателя в зоне картера 1. Смола может быть смолой термического класса 180°С. Сцепление полотнищ с картером 1 вентилятора получают за счет полимеризации S2 смолы предварительной пропитки в ходе последующего этапа термической обработки картера 1 вентилятора, содержащего полотнища из предварительно пропитанных стекловолокон (то есть после этапа полимеризации матрицы, которая уплотняет волокнистое усиление картера 1 вентилятора).
Заявитель неожиданно обнаружил, что использование полотнищ из стекловолокон предварительно пропитанных смолами, которые называют невоспламеняющимися по своей природе (например, смолами с наполнителем из фосфата аммония), для защиты от огня картера 1 вентилятора является проблематичным, поскольку укладка этих полотнищ является сложной. Действительно, оказалось, что наиболее походящими смолами являются смолы, способные вспучиваться под действием тепла, что приводит к образованию изолирующей воздушной прослойки за счет расслаивания волокнистого усиления картера 1 под действием тепла, что позволяет уменьшить теплопередачу внутри усиления. Это позволяет избежать слишком быстрого повреждения картера 1. Таким образом, протяженность зоны, повреждаемой огнем, оказывается более ограниченной, и температурное поле является менее высоким, чем в случае картера 1 вентилятора, не содержащего такого защитного слоя 2-4, поэтому расход газа, выделяющегося при разложении смолы, является менее высоким, что позволяет защитным слоям 2-4 замедлять распространение огня.
Например, но не ограничительно, смолой, используемой для полотнищ, может быть эпоксидная смола, фенольная смола и/или цианатэфирная смола, такая как смола типа HexPly®М26Т/50%035. В случае такой смолы этап S2 полимеризации осуществляют под давлением 3 бар и при температуре примерно от 120°С до 125°С.
Предпочтительно защитный слой 2 позволяет упростить контроль конечных размеров картера 1 вентилятора, а также операции чистовой обработки, искусственно образуя дополнительную толщину, которую можно легко подвергнуть механической обработке, не повреждая при этом структуру картера 1 и, в частности, входной фланец 20. Действительно, картер 1 вентилятора с его защитным слоем 2 можно в факультативном варианте повергнуть этапу S3 механической обработки после этапа S2 полимеризации указанного защитного слоя 2. При этом защитный слой 2 можно в большей или меньшей степени обработать механически на входной стороне 22 входного фланца 20, чтобы скорректировать конечный осевой размер (в направлении X) картера 1 вентилятора в зависимости от заданных размерных допусков.
Факультативно, защитный слой можно также выполнить на выходной стороне 24 входного фланца 20 и на входной стороне 32 выходного фланца 30. Однако укладка полотнищ на эти стороны 24, 32 может оказаться сложной в реализации. Действительно, учитывая кольцевую конфигурацию фланцев 20, 30, полотнища из стекловолокон стремятся вытягиваться на уровне искривленного основания фланцев 20, 30 (то есть на пересечении фланцев 20, 30 и корпуса 10), поэтому становится трудно контролировать геометрические характеристики.
Согласно варианту осуществления, защиту от огня выходной стороны 24 входного фланца 20 и входной стороны 32 выходного фланца 30 можно реализовать, устанавливая на каждой из этих сторон кольцевую опорную накладку 5, которая может быть выполнена из титана. Кольцевая опорная накладка 5 позволяет защитить от огня выходную сторону 24 входного фланца 20 и входную сторону 32 выходного фланца 30. Для каждой стороны 24, 32 форму и размеры кольцевых опорных прокладок 5 адаптируют к форме и к размерам указанных соответствующих сторон 24, 32 таким образом, чтобы обеспечить хороший контакт и оптимальную защиту указанных сторон 24, 32 против огня.
Например, кольцевые опорные накладки 5 можно закрепить на соответствующих сторонах 24, 32 во время монтажа после этапов укладки S1 и полимеризации S2 полотнищ из предварительно пропитанных стекловолокон. Предпочтительно поверхности, на которых крепят титановые опорные накладки 5, в основном являются плоскими. Для этого выходную сторону 24 входного фланца 20 и входную сторону 32 выходного фланца 30 можно защитить во время этапа S1 укладки при помощи соответствующих шаблонов, устанавливаемых на указанные стороны 24, 32 в момент укладки S1 полотнищ из предварительно пропитанных стекловолокон, что позволяет отказаться от операций механической обработки сторон 24, 32 перед креплением опорных накладок 5.
В другом варианте осуществления картер 1 вентилятора может также содержать барьер 6 против электрохимической коррозии, выполненный на выходной стороне 34 и факультативно на вершине 36 выходного фланца 30, чтобы предупредить электрохимическую коррозию металлических деталей, закрепленных на выходном фланце 30, таких как промежуточный картер или кольцевая обечайка.
Так, антикоррозионный барьер 6 позволяет избегать контакта меду металлическими деталями и волокнистым усилением картера 1 вентилятора и, следовательно, явлений электрохимической коррозии без какого-либо дополнительного изменения картера 1 вентилятора или металлических деталей.
Барьер 6 против электрохимической коррозии можно выполнить при помощи оплетки, ленты или спирали из сухих стекловолокон, чтобы получить полужесткий слой защиты от электрохимической коррозии, который затем располагают напротив выходного радиального кольцевого фланца оправки перед укладкой волокнистого усиления картера 1 вентилятора. После этого в стекловолокна барьера бив усиление картера 1 вентилятора нагнетают матрицу, затем ее подвергают полимеризации в ходе этапа полимеризации картера 1 вентилятора, что позволяет интегрировать барьер непосредственно в картер 1 вентилятора. Для более детальной информации по этому варианту осуществления можно обратиться к заявке FR 1256850, поданной на имя заявителя.
В варианте, чтобы ограничить количество этапов изготовления и чистовой обработки картера 1 вентилятора, барьер 6 можно выполнить аналогично защитным слоям 2-4. Действительно, защитные слои 2-4 содержат стекловолокна, которые сами по себе образуют барьер против электрохимической коррозии и, следовательно, защищают металлические детали, которые могут прилегать к картеру 1 вентилятора. В этом варианте осуществления защитный слой 6 выполняют также на выходной стороне 34 и, возможно, на вершине 36 выходного фланца 30 путем укладки одного или нескольких полотнищ из предварительно пропитанных стекловолокон на эти стороны 34, 36 выходного фланца 30. Он обеспечивает защиту от электрохимической коррозии и/или, если это необходимо, термическую защиту от огня.
Следует отметить, что, аналогично защитному слою 2, антикоррозионный барьер 6 может участвовать в контроле конечных размеров картера 1 вентилятора, а также операций отделки за счет образования дополнительной толщины, которую можно легко механически обработать, чтобы обеспечить соответствие картера 1 заданным размерным допускам.
Чтобы улучшить защиту от электрохимической коррозии металлических деталей, закрепленных на входе и на выходе картера 1 вентилятора, защитный слой 2 и/или антикоррозионный барьер 6 могут закрывать части 11, 13 внутренней поверхности корпуса 10. Действительно, эти части 11, 13 внутренней поверхности корпуса 10 образуют зоны задержания воды, которые делают эти части 11, 13 чувствительными к электрохимической коррозии.
Следует отметить, что количество слоев полотнищ может меняться в зонах картера 1 вентилятора в зависимости от уровня противопожарной защиты, необходимого для каждой зоны, от допустимого габарита и от требований к массе. Например, на внутренней стороне 12 корпуса 10 в частях 11 и 13, смежных с фланцами 20 и 30, основной функцией защитного слоя 2 является ограничение явлений электрохимической коррозии. Следовательно, число слоев можно уменьшить, что к тому же позволяет оставить зазор с нижележащими звукоизоляционными панелями. Например, толщина защитного слоя 4а может составлять примерно 0,5 мм в этой части 11, чтобы оставить пространство порядка 2,5 мм со звукоизоляционной панелью.

Claims (18)

1. Способ (S) противопожарной защиты картера (1) вентилятора, содержащего в основном цилиндрический корпус (10), главное направление которого проходит вдоль продольной оси (X), и входной фланец (20), выполненный радиально относительно продольной оси (X) от входного конца корпуса (10), при этом картер (1) вентилятора выполнен из композиционного материала, содержащего волокнистое усиление, уплотненное матрицей, при этом указанная матрица является полимеризованной,
при этом способ (S) защиты содержит следующие этапы, на которых:
- укладывают (S1) на входную радиальную сторону (22) входного фланца (20) полотнища, содержащие стекловолокна, предварительно пропитанные смолой, способной обеспечивать термическую защиту картера вентилятора от огня, и
- подвергают (S2) смолу полимеризации для получения защитного слоя (2).
2. Способ (S) защиты по п. 1, в котором также укладывают (S1) дополнительные полотнища на наружную сторону (14) корпуса (10).
3. Способ (S) защиты по п. 1, в котором также укладывают (S1) дополнительные полотнища на вершину (26) входного фланца (20).
4. Способ (S) защиты по одному из пп. 1-3, в котором дополнительные полотнища укладывают также на внутреннюю сторону (12) корпуса (10) в части (11, 13), смежной с входным фланцем (20).
5. Способ (S) защиты по п. 4, в котором на входную радиальную сторону (22) входного фланца (20) укладывают (S1) больше дополнительных полотнищ, чем на внутреннюю сторону (12) корпуса (10) в части (11, 13), смежной с входным фланцем (20).
6. Способ (S) защиты по одному из пп. 2, 3, 5, в котором дополнительные полотнища подвергают (S2) полимеризации, чтобы получить дополнительные слои (3, 5) защиты от огня, предпочтительно одновременно с полотнищами, уложенными на входной радиальной стороне (22) входного фланца (20).
7. Способ (S) защиты по одному из пп. 1-3, 5, содержащий после этапа (S2) полимеризации этап (S4), во время которого на выходной радиальной стороне (24) входного фланца (20) устанавливают кольцевую опорную накладку (5) из титана.
8. Способ (S) защиты по одному из пп. 1-3, 5, в котором смола содержит эпоксидную смолу, фенольную смолу и/или цианатэфирную смолу, такую как смола типа HexPly®M26T/50%035.
9. Способ (S) защиты по одному из пп. 1-3, 5, дополнительно содержащий этап (S3) механической обработки входной радиальной стороны входного фланца (20) для регулировки толщины защитного слоя (2).
10. Способ (S) защиты по одному из пп. 1-3, 5, при этом картер (1) вентилятора дополнительно содержит выходной фланец (30), при этом способ дополнительно содержит этап, на котором на выходной поверхности (34) выходного фланца выполняют барьер (6) против электрохимической коррозии.
11. Способ (S) защиты по п. 10, в котором барьер (6) против электрохимической коррозии выполняют в ходе следующих этапов:
- укладывают (S1) полотнища на выходную радиальную сторону (34) выходного фланца (30) и, возможно, на вершину (36), содержащие стекловолокна, предварительно пропитанные смолой, защищающей картер вентилятора, и
- подвергают (S2) смолу полимеризации для получения защитного слоя (6).
12. Картер (1) вентилятора, выполненный из композиционного материала, содержащего волокнистое усиление, уплотненное матрицей, при этом указанный картер (1) вентилятора содержит в основном цилиндрический корпус (10), главное направление которого проходит вдоль продольной оси (X), и входной фланец (20), выполненный радиально относительно продольной оси (X) от входного конца корпуса (10), отличающийся тем, что содержит защитный слой на входной радиальной стороне, полученный при помощи способа (S) защиты по одному из пп. 1-11.
13. Картер (1) вентилятора по п. 12, дополнительно содержащий выходной фланец (30), выполненный радиально относительно продольной оси (X), начиная от выходного конца корпуса (10), и барьер (6) против электрохимической коррозии, выполненный на выходной радиальной стороне (34) в соответствии со способом (S) защиты по п. 10 или 11.
RU2016132628A 2014-01-09 2015-01-08 Противопожарная защита картера вентилятора из композиционного материала RU2662264C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1450145A FR3016187B1 (fr) 2014-01-09 2014-01-09 Protection contre le feu d'un carter de soufflante en materiau composite
FR1450145 2014-01-09
PCT/FR2015/050041 WO2015104504A1 (fr) 2014-01-09 2015-01-08 Protection contre le feu d'un carter de soufflante en matériau composite

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016132628A RU2016132628A (ru) 2018-02-12
RU2016132628A3 RU2016132628A3 (ru) 2018-07-05
RU2662264C2 true RU2662264C2 (ru) 2018-07-25

Family

ID=50290123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016132628A RU2662264C2 (ru) 2014-01-09 2015-01-08 Противопожарная защита картера вентилятора из композиционного материала

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10641178B2 (ru)
EP (1) EP3092375B1 (ru)
JP (1) JP6619341B2 (ru)
CN (1) CN105899765B (ru)
BR (1) BR112016015938B1 (ru)
CA (1) CA2935773C (ru)
FR (1) FR3016187B1 (ru)
RU (1) RU2662264C2 (ru)
WO (1) WO2015104504A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUB20160493A1 (it) * 2016-01-29 2017-07-29 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Pannello multistrato per installazioni di macchinari
GB201804569D0 (en) * 2018-03-22 2018-05-09 Rolls Royce Plc Casing assembly
FR3092148B1 (fr) * 2019-01-30 2021-01-08 Safran Aircraft Engines Carter de soufflante pour une turbomachine d’aeronef
FR3100152B1 (fr) * 2019-08-28 2021-07-23 Safran Aircraft Engines Procede de fabrication d’un carter annulaire pour une turbomachine d’aeronef
US20230167774A1 (en) * 2021-12-01 2023-06-01 Rohr, Inc. Attachment ring insulator systems, methods, and assemblies
US11725526B1 (en) 2022-03-08 2023-08-15 General Electric Company Turbofan engine having nacelle with non-annular inlet
FR3141725A1 (fr) * 2022-11-08 2024-05-10 Safran Aircraft Engines Secteur de virole pour une turbomachine d'aéronef comportant une protection anti-feu
CN117445243A (zh) * 2023-12-21 2024-01-26 浙江航引新材料科技有限公司 一种法兰纤维预制体及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7785068B2 (en) * 2007-05-17 2010-08-31 General Electric Company Steam turbine exhaust hood and method of fabricating the same
RU2406877C2 (ru) * 2005-09-20 2010-12-20 Л. Джеймс Мл. КАРДАРЕЛЛА Упрочнение корпуса вентилятора в газотурбинном реактивном двигателе
EP2447508A2 (en) * 2010-10-28 2012-05-02 Honeywell International, Inc. Fireproof systems in aircraft engines
GB2486404A (en) * 2010-12-07 2012-06-20 Gkn Aerospace Services Ltd Fire protected composite structure
RU2477805C2 (ru) * 2007-12-14 2013-03-20 Снекма Панель-подложка для истирающегося покрытия в газотурбинном двигателе

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1342898A (en) * 1920-01-06 1920-06-08 Rosier David De Face-mask
US2447508A (en) * 1944-02-12 1948-08-24 Rudolph B Kleinfeld Engine cylinder
US2486404A (en) * 1946-06-17 1949-11-01 Lonnie W Rowlain Fan attachment for sewing machines
FR1256850A (fr) 1960-05-12 1961-03-24 Carrier Engineering Co Ltd Perfectionnements aux appareils pour l'application de peinture au pistolet
US4534698A (en) * 1983-04-25 1985-08-13 General Electric Company Blade containment structure
FR2613773B1 (fr) 1987-04-08 1990-11-30 Snecma Panneau acoustique pour garniture insonorisante et turboreacteur comportant une telle garniture
US8191254B2 (en) * 2004-09-23 2012-06-05 Carlton Forge Works Method and apparatus for improving fan case containment and heat resistance in a gas turbine jet engine
US7776433B2 (en) * 2006-11-30 2010-08-17 General Electric Company Thermal oxidative barrier coatings for organic matrix composite substrates and coated articles
FR2913053B1 (fr) * 2007-02-23 2009-05-22 Snecma Sa Procede de fabrication d'un carter de turbine a gaz en materiau composite et carter ainsi obtenu
US20090022579A1 (en) * 2007-07-17 2009-01-22 Schlichting Kevin W Burn resistant organic matrix composite material
CN101642962A (zh) * 2008-08-05 2010-02-10 上海复合材料科技有限公司 复合材料燃气舵舱壳体成型方法
US9140135B2 (en) * 2010-09-28 2015-09-22 United Technologies Corporation Metallic radius block for composite flange
NZ591102A (en) * 2010-02-15 2012-08-31 Siemens Ag Mould for manufacturing a composite part including at least one fibre reinforced matrix
US20120308369A1 (en) * 2011-05-31 2012-12-06 Mra Systems, Inc. Laminate thermal insulation blanket for aircraft applications and process therefor
FR2977827B1 (fr) * 2011-07-13 2015-03-13 Snecma Procede de fabrication d'un carter de soufflante de turbomachine muni de revetements abradable et acoustique
CN102391615A (zh) * 2011-08-31 2012-03-28 丹阳市新美龙汽车软饰件有限公司 一种航空用纤维增强热固轻质防火材料及其生产工艺
US9248612B2 (en) * 2011-12-15 2016-02-02 General Electric Company Containment case and method of manufacture

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2406877C2 (ru) * 2005-09-20 2010-12-20 Л. Джеймс Мл. КАРДАРЕЛЛА Упрочнение корпуса вентилятора в газотурбинном реактивном двигателе
US7785068B2 (en) * 2007-05-17 2010-08-31 General Electric Company Steam turbine exhaust hood and method of fabricating the same
RU2477805C2 (ru) * 2007-12-14 2013-03-20 Снекма Панель-подложка для истирающегося покрытия в газотурбинном двигателе
EP2447508A2 (en) * 2010-10-28 2012-05-02 Honeywell International, Inc. Fireproof systems in aircraft engines
GB2486404A (en) * 2010-12-07 2012-06-20 Gkn Aerospace Services Ltd Fire protected composite structure

Also Published As

Publication number Publication date
FR3016187B1 (fr) 2016-01-01
CN105899765B (zh) 2017-09-26
RU2016132628A (ru) 2018-02-12
EP3092375A1 (fr) 2016-11-16
RU2016132628A3 (ru) 2018-07-05
EP3092375B1 (fr) 2017-12-13
US10641178B2 (en) 2020-05-05
US20160333789A1 (en) 2016-11-17
CA2935773A1 (fr) 2015-07-16
BR112016015938A2 (ru) 2017-08-08
CN105899765A (zh) 2016-08-24
BR112016015938B1 (pt) 2022-10-11
FR3016187A1 (fr) 2015-07-10
JP6619341B2 (ja) 2019-12-11
JP2017507271A (ja) 2017-03-16
CA2935773C (fr) 2022-09-06
WO2015104504A1 (fr) 2015-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2662264C2 (ru) Противопожарная защита картера вентилятора из композиционного материала
US9017021B2 (en) Aeroengine fan casing made of composite material, and a method of fabricating it
US7713021B2 (en) Fan containment casings and methods of manufacture
CN106164418B (zh) 三维编织复合材料制成的部件的火焰保护
JP4686241B2 (ja) ガスタービンエンジン用の閉込め装置の製造方法
RU2637282C2 (ru) Способ изготовления кожуха турбомашины из композитного материала и соответствующий кожух
US20100202872A1 (en) Multilayer shielding ring for a flight driving mechanism
CN207728444U (zh) 一种高可靠性涡轮增压器
CN103047013A (zh) 用于航空应用的层压绝热毡及其工艺
EP3259125A1 (en) Acoustic liners and method of shaping an inlet of an acoustic liner
US8137063B2 (en) Component of a steam turbine plant, steam turbine plant, application, and production method
EP2538137A2 (en) Strain tolerant combustor panel for gas turbine engine
US10239601B2 (en) Method and device for fireproofing a part in composite material
JP2019511661A (ja) 機械エンクロージャのための多層パネル
US10876480B2 (en) Acoustic structure for gas turbine engine
EP3495631B1 (en) Gas turbine engine with fairings
CN114889157A (zh) 一种发动机壳体与喷管一体化结构及其制备方法
US20080145618A1 (en) Protection panel for aircrafts
CA2852324C (en) Acoustic structure for a gas turbine engine
Chiu et al. Life extension of F/A 18 intake nacelle using add-on dampers
Mat C OMP 0 Sl TES ne ws
CN108943981A (zh) 凯夫拉包覆物从风扇壳体的移除

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant