具有角度或弯曲的后舱壁的机舱入口的制作方法

本公开涉及飞机发动机的机舱入口的结构。更具体地，本公开指向机舱入口后舱壁的结构。后舱壁在后舱壁的外边缘到机舱入口的外筒的连接与后舱壁的内边缘到飞机发动机风扇箱连接环的连接之间具有弯曲的或成角度的横截面配置。后舱壁的弯曲的或成角度的横截面配置提供了舱壁灵活性以避免在高负荷情况下(比如风扇叶片脱落事件)对舱壁的严重损坏。弯曲的或成角度的横截面配置也去除了对在后舱壁与风扇箱连接环之间所附连的弹簧环的需要。弯曲的或成角度的横截面配置也提供设计灵活性以终止在机舱入口的内筒与飞机发动机风扇箱连接环的后部的优化位置处的机舱入口的外筒，从而延伸在机舱后部之上的空气层流并且减少在机舱之上的阻力。

背景技术：

图1是用于飞机发动机的构造的基本组成部件的示意图。基本组成部件包括发动机10自身，该发动机10自身包括风扇12、围绕风扇的发动机风扇箱14、压缩机、燃烧器、在发动机10内侧的涡轮(未示出)、以及发动机排气喷嘴16和排气圆锥管18。发动机10被封闭在由风扇罩22和风扇抽气/推力反向器(fan duct/thrust reverser)24构成的机舱中。机舱入口28被定位在机舱的前端处。

图2表示从在图1中所示的发动机10去除的机舱入口28。机舱入口28具有大致圆柱形配置，并且具有限定相对于机舱入口28的互相垂直的轴向和径向方向的中心轴线30。由在32和34处的虚线所示的是分别在机舱入口的顶部和机舱入口的底部处的机舱入口的构造的横截面配置。如在图2中可以看到的，横截面配置32、34被类似地构造。

图3是在如在图2中所示的机舱入口的顶部处的机舱入口28的横截面配置32的示意图。如在图3中所示，机舱入口28的配置由凸缘蒙皮(lipskin)38限定。凸缘蒙皮38具有在机舱入口28的最前端处的头部40、在机舱入口28的外部上的外筒42以及在机舱入口28的内部上的内筒44。凸缘蒙皮38的头部40具有大致U形横截面配置。凸缘蒙皮38的外筒42从头部40向后延伸到外筒42的后边缘46。凸缘蒙皮38的内筒44从头部40向后延伸到内筒的后边缘48。在图3的示意图中，凸缘蒙皮38作为一个整体从内筒44延伸、围绕凸缘蒙皮38的头部40并且向后穿过外筒42到达后边缘48。在其它构造中，如大致在附图中表示的，凸缘蒙皮38可以被构造为使得头部40和外筒42成为通过紧固件50连接的分离的部件。

发动机风扇箱附接环52被连接到内筒44的后边缘48。发动机风扇箱附接环52完全围绕机舱入口28的圆柱形配置延伸。发动机风扇箱附接环52被附接到发动机风扇箱14。发动机风扇箱附接环52到发动机风扇箱14的附接支撑发动机风扇箱14上的机舱入口28。

在机舱入口28内侧构造有若干舱壁和加强杆，该舱壁和加强杆加强入口的构造。具有环形配置的前舱壁54被固定在机舱入口28内侧的外筒42与内筒44之间。前舱壁54完全围绕机舱入口28的圆柱形配置延伸并且加强凸缘蒙皮38的头部40。若干加强杆56、58、60被固定到机舱入口28内侧的外筒42。加强杆具有L形横截面配置并且完全围绕机舱入口28的圆柱形配置延伸，该加强杆加强外筒42。

后舱壁62被固定在机舱入口28内侧的外筒42与发动机风扇箱附接环52之间。后舱壁62具有围绕机舱入口28的圆柱形配置而延伸的环形配置。如在图3中所示，除了在后舱壁62的内边缘处的具有C形横截面的弹簧环64之外，后舱壁62具有基本平坦的面板结构。弹簧环64将后舱壁62的内边缘连接到发动机风扇箱附接环52。后舱壁62的外边缘68通过外部T环70被连接到外筒后边缘46。

后舱壁62增加刚度和硬度到机舱入口28的构造。后舱壁62还将负荷从发动机风扇箱和所附接的发动机风扇箱附接环52经过后舱壁62传输到机舱入口28的外筒42。通过在外筒42与发动机风扇箱附接环52之间提供支撑连接的后舱壁62，可行的是，在发动机风扇箱12上的任何极值负荷均可以被传输经过发动机风扇箱附接环52并且经过后舱壁62到达机舱入口28的外筒42，导致对机舱入口的过度损坏。这种极值负荷可以由风扇叶片脱落事件产生。风扇叶片脱落事件基本上是发动机风扇12失去风扇叶片，该风扇叶片在高转速下与风扇箱14撞击。风扇箱14被设计为完全包含风扇叶片，防止风扇叶片穿透风扇箱14。在高风扇转速下失去风扇叶片施加极大负荷在风扇箱14上，该极大负荷经过发动机风扇箱附接环52被传输到后舱壁62。如果后舱壁62太坚硬，则自风扇叶片脱落事件传输的负荷可以使后舱壁62变形或粉碎，导致机舱入口28失去它的结构硬度。为了减弱任何这种极值负荷，弹簧环64被提供在后舱壁62到发动机风扇箱附接环52的附接处。因此，后舱壁62和弹簧环64提供结构硬度到机舱入口28，但是避免极值负荷从发动机风扇箱12传输到机舱入口28的外筒42。但是，具有弹簧环64的后舱壁62的构造是有缺陷的，因为在后舱壁62上的弹簧环64的设计和附接以及弹簧环64到发动机风扇箱附接环52的附接增加了复杂度、成本和组装时间。此外，通常垂直于机舱入口中心轴线30的平坦的后舱壁62要求外筒42的后边缘46处于相对于内筒44的后边缘48的具体位置处。这要求的外筒后边缘46和内筒后边缘48的定位对机舱入口的构造和机舱入口28的性能不是最优的。此外，后舱壁62的大致垂直的配置必然限制在机舱入口28之上某距离的空气层流。机舱被设计用于在凸缘蒙皮头部40之上、在凸缘蒙皮外筒42之上并且到达风扇罩22的空气层流。但是，层流在从凸缘蒙皮外筒42到风扇罩22的过渡处受到干扰并且变得混乱。向后移动这种过渡会减少阻力。

技术实现要素：

本公开的飞机发动机的机舱入口包括成角度的或弯曲的后舱壁，其克服了与机舱入口的现有后舱壁相关联的缺点，同时仍然为机舱入口提供刚度和硬度并且为后舱壁提供灵活性。

机舱入口具有在机舱入口的前端处的凸缘蒙皮头部。外筒从在机舱入口的外部上的凸缘蒙皮头部向后延伸。外筒从凸缘蒙皮头部向后延伸到外筒的后边缘。内筒从在机舱入口的内部上的凸缘蒙皮头部向后延伸。内筒从凸缘蒙皮头部向后延伸到内筒的后边缘。

发动机风扇箱附接环被连接到内筒的后边缘。发动机风扇箱附接环使机舱入口能够被附连到飞机发动机的风扇箱并且由飞机发动机的风扇箱支撑。

成角度或弯曲的后舱壁被连接在外筒与内筒之间。后舱壁具有被连接到外筒的后边缘的外边缘。后舱壁具有被连接到发动机风扇箱附接环的内边缘。后舱壁被配置为使得，随着后舱壁从后舱壁的内边缘延伸到后舱壁的外边缘，后舱壁相对于机舱入口向后延伸。在后舱壁的一种配置中，后舱壁具有后表面，该后表面作为平坦表面从后舱壁的内边缘延伸到后舱壁的外边缘。在后舱壁的又一配置中，后舱壁具有后表面，该后表面具有在后舱壁内边缘与后舱壁外边缘之间的凹形配置。

后舱壁后表面的这些配置使外筒的后边缘能够被定位在内筒的后边缘的后面并且在发动机风扇箱附接环的后面。这为机舱入口的外筒的后边缘和内筒的后边缘以及发动机风扇箱附接环的相对定位提供了灵活性。此外，后舱壁的后表面的配置使从凸缘蒙皮外筒到风扇罩的过渡能够相对于发动机风扇箱附接环被向后移动。这使得在机舱之上的空气层流具有较长路程并且减少了阻力。

进一步地，后舱壁的成角度或弯曲的配置使后舱壁能够被直接连接到凸缘蒙皮外筒，从而消除了对T环连接的需要，并且提供了在后舱壁中的灵活性和提供了外筒与发动机风扇箱附接环之间的灵活性，该发动机风扇箱附接环连接机舱入口到飞机发动机的风扇箱。所述配置减弱了从发动机风扇箱附接环被传输到后舱壁并且经过后舱壁到达外筒的力。

已经被讨论的特征、功能和优势可以在各种实施例中单独实现，或者可以在另外其它实施例中被结合，其进一步的细节可以参考以下具体实施方式和附图来理解。

附图说明

在以下具体实施方式和附图中阐明了具有角度或弯曲的后舱壁的飞机发动机的机舱入口的进一步的特征。

图1是飞机发动机的基本组成部件的分解图的表示。

图2是典型机舱入口的表示。

图3是通过在机舱入口的顶部处获取的图2的机舱入口的横截面的表示。

图4是具有成角度的后舱壁的本公开的飞机发动机的机舱入口的表示。

图5是通过机舱入口的顶部获取的图4的机舱入口的横截面的表示。

图6是具有弯曲的后舱壁的本公开的飞机发动机的机舱入口的表示。

图7是通过机舱入口的顶部获取的图6的机舱入口的横截面的表示。

具体实施方式

图4和5示出了本公开的飞机发动机的机舱入口的表示，本公开的飞机发动机的机舱入口包括成角度的后舱壁80，其克服与机舱入口的现有后舱壁相关联的缺点同时仍然提供刚度和硬度到机舱入口并且提供灵活性到后舱壁80。图6和7示出了飞机发动机的机舱入口的表示，该飞机发动机的机舱入口包括弯曲的后舱壁82，其克服了与机舱入口的现有后舱壁相关联的缺点同时仍然提供刚度和硬度到机舱入口并且提供灵活性到后舱壁82。因为本公开的两个后舱壁80、82被使用在机舱入口构造中(比如在本公开的背景技术部分中所述的机舱入口28的后舱壁)，所以本文将不会再次详细地描述机舱入口28的构造。应理解，本公开的后舱壁80、82可以被使用在较早所述的机舱入口28的构造中，或其它等同的机舱入口中。因为在图5和图7中所示的机舱入口28的构造基本上与图3中所示的机舱入口相同，所以在图3中所使用的相同参考标记再次被使用在图5和图7的机舱入口28的表示中并且所述参考标记后面带个符号(’)。

参照图4和图5，机舱入口28’在机舱入口28’的前端处具有凸缘蒙皮头部40’。外筒42’从在机舱入口28’的外部上的凸缘蒙皮头部40’和前舱壁54’向后延伸。外筒42’从凸缘蒙皮头部40’向后延伸到外筒的后边缘46’。需要注意的是，与在图3中所示的外筒42的后边缘46相比，外筒42’的后边缘46’在机舱入口28上向后移动。

内筒44’从在机舱入口28’的内部上的凸缘蒙皮头部40和前舱壁54’向后延伸。该内筒44’从凸缘蒙皮头部40’和前舱壁54’向后延伸到内筒44’的后边缘。

发动机风扇箱附接环52’被连接到内筒44’。发动机风扇箱附接环52’被连接到内筒44’的后边缘48’。发动机风扇箱附接环52’使机舱入口28’能够被附连到飞机发动机的风扇箱并且由飞机发动机的风扇箱支撑。

图4和图5中所示的机舱入口28’的构造与图3的前述机舱入口28的构造的不同在于包括在机舱入口构造中的后舱壁80。

后舱壁80被固定在机舱入口28’内侧的外筒42’与发动机风扇箱附接环52’之间。后舱壁80具有围绕机舱入口28’的圆柱形配置延伸的环形配置。后舱壁80具有被连接到外筒42’的后边缘46’的圆形外边缘84。需要注意的是，后舱壁外边缘84直接连接到外筒后边缘46’，从而消除了对在图3中所示的T环70的需要和成本。后舱壁80也具有被连接到发动机风扇箱附接环52的圆形内边缘86。如在图4和图5中所示，随着后舱壁80在后舱壁外边缘84与后舱壁内边缘86之间延伸，该后舱壁80具有基本平坦的配置。附加地，随着后舱壁从它的内边缘86延伸到它的外边缘84，该后舱壁80相对于机舱入口28’向后延伸。在图4和图5中所示的后舱壁80的成角度的配置使外筒42’的后边缘46’的相对位置能够简单地通过改变后舱壁80的角度而相对于发动机风扇箱附接环52’移动。外筒42’的后边缘46’和发动机风扇箱附接环52’的相对位置的灵活性使图4和图5的机舱入口28’能够用在各种不同应用中。这也使外筒后边缘46’能够被定位在相对于发动机风扇箱附接环52’的最优位置处。此外，后舱壁80的成角度的取向使从凸缘蒙皮外筒后边缘46’到风扇罩22的过渡能够相对于发动机风扇箱附接环52’并且相对于机舱的其余部分而向后移动。这增加了在机舱之上的空气层流的路程并且减小了阻力。

又进一步地，该后舱壁80的成角度的取向提供了在后舱壁中的灵活性并且提供了在外筒42’的后边缘46’与发动机风扇箱附接环52’之间的灵活性。在发动机风扇箱附接环52’与外筒42’的后边缘46’之间的后舱壁80的成角度的取向减弱了从发动机风扇箱附接环52’被传输通过后舱壁80到达外筒42’的后边缘46’的力。

图6和图7中所示的机舱入口28’的构造与图3的前述机舱入口28的构造的不同在于包括在机舱入口构造中的后舱壁82。

后舱壁82被固定在机舱入口28内侧的外筒42’和发动机风扇箱附接环52’之间。后舱壁82具有围绕机舱入口28’的圆柱形配置延伸的环形配置。后舱壁82具有被连接到外筒42’的后边缘46’的圆形外边缘92。再次，需要注意的是，后舱壁外边缘92直接连接到外筒后边缘46’，从而消除了对图3的T环70连接的需要和成本。后舱壁82也具有被连接到发动机风扇箱附接环52’的圆形内边缘94。如在图6和图7中所示，随着后舱壁82在后舱壁外边缘92与后舱壁内边缘94之间延伸，该后舱壁82具有弯曲的配置。附加地，随着后舱壁从它的内边缘94延伸到它的外边缘92，该后舱壁82相对于机舱入口28向后弯曲。在图6和图7中所示的后舱壁82的弯曲的配置使外筒42’的后边缘46’的相对位置能够简单地通过改变后舱壁82的曲率而相对于发动机风扇箱附接环52’移动。外筒42’的后边缘46’和发动机风扇箱附接环52’的相对位置的灵活性使图6和图7的机舱入口28’能够用在各种不同应用中。这也使外筒后边缘46’能够被定位在相对于发动机风扇箱附接环52’的最优位置处。此外，后舱壁82的弯曲的取向使从凸缘蒙皮外筒后边缘46’到风扇罩22的过渡能够相对于发动机风扇箱附接环52’并且相对于机舱的其余部分向后移动。这增加了在机舱之上的空气层流的路程并且减小了阻力。

又进一步地，后舱壁82的弯曲的取向提供了在后舱壁中的灵活性和在外筒42’的后边缘46’与发动机风扇箱附接环52’之间的灵活性。在发动机风扇箱附接环52’与外筒42’的后边缘46’之间的后舱壁82的弯曲的取向减弱了从发动机风扇箱附接环52’被传输通过后舱壁82到达外筒42’的后边缘46’的力。

进一步地，本公开包括根据以下条款所述的实施例：

条款1一种飞机发动机的机舱入口，包括：

在机舱入口的前端上的凸缘蒙皮；

在机舱入口的外部上的外筒，该外筒从该凸缘蒙皮向后延伸；

在机舱入口的内部上的内筒，该内筒从凸缘蒙皮向后延伸；以及

在机舱入口上的后舱壁，该后舱壁具有被连接到外筒的外边缘并且该后舱壁具有被连接到内筒的内边缘，该后舱壁的外边缘被定位在后舱壁的内边缘的后面。

条款2根据条款1所述的机舱入口，进一步包括：

发动机风扇箱附接环；

被连接到发动机风扇箱附接环的后舱壁的内边缘；

被连接到发动机风扇箱附接环的内筒；

外筒具有后边缘，后舱壁的外边缘被连接到外筒的后边缘，并且后舱壁的配置将外筒的后边缘定位在发动机风扇箱附接环的后面。

条款3根据条款2所述的机舱入口，进一步包括：

后舱壁的后表面是光滑的、连续的表面，该后表面在后舱壁的外边缘与后舱壁的内边缘之间延伸。

条款4根据条款2所述的机舱入口，进一步包括：

后舱壁后表面具有在后舱壁的外边缘与后舱壁的内边缘之间的凹形配置

条款5根据条款2所述的机舱入口，进一步包括：

后舱壁的后表面具有在后舱壁的外边缘与后舱壁的内边缘之间的平坦配置。

条款6根据条款2所述的机舱入口，进一步包括：

后舱壁的外边缘被定位在发动机风扇箱附接环的后面。

条款7根据条款2所述的机舱入口，进一步包括：

后舱壁的外边缘直接连接到外筒的后边缘。

条款8一种飞机发动机的机舱入口，包括：

在机舱入口的前端上的凸缘蒙皮；

在机舱入口的外部上的外筒，该外筒从凸缘蒙皮向后延伸到外筒的后边缘；

在机舱入口的内部上的内筒，该内筒从凸缘蒙皮向后延伸到内筒的后边缘；以及

外筒的后边缘被定位在内筒的后边缘的后面。

条款9根据条款8所述的机舱入口，进一步包括：

后舱壁被连接在外筒的后边缘与内筒的后边缘之间。

条款10根据条款9所述的机舱入口，进一步包括：

该后舱壁具有被连接到外筒的后边缘的外边缘；

该后舱壁具有被连接到内筒的后边缘的内边缘；

该后舱壁的外边缘被定位在后舱壁的内边缘的后面。

条款11根据条款9所述的机舱入口，进一步包括：

发动机风扇箱附接环；

被连接到该发动机风扇箱附接环的后舱壁的内边缘；

被连接到该发动机风扇箱附接环的内筒；

该外筒具有后边缘，该后舱壁的外边缘被连接到外筒的后边缘，并且该后舱壁的配置使外筒的后边缘定位在该发动机风扇箱附接环的后面。

条款12根据条款9所述的机舱入口，进一步包括：

该后舱壁具有后表面，以及

该后舱壁后表面是平滑的、连续的表面，该后舱壁后表面在外筒的后边缘与内筒的后边缘之间延伸。

条款13根据条款9所述的机舱入口，进一步包括：

该后舱壁具有后表面；以及

该后舱壁的后表面具有在外筒的后边缘与内筒的后边缘之间的凹形配置；

条款14根据条款9所述的机舱入口，进一步包括：

该后舱壁具有后表面；以及

该后舱壁的后表面具有在外筒的后边缘与内筒的后边缘之间的平坦配置。

条款15根据条款8所述的机舱入口，进一步包括：

在机舱入口上的发动机风扇箱附接环；以及

该外筒的后边缘被定位在发动机风扇箱附接环的后面。

条款16根据条款9所述的机舱入口，进一步包括：

在机舱入口上的发动机风扇箱附接环；以及

具有被连接到发动机风扇箱附接环的内边缘的后舱壁。

条款17根据条款16所述的机舱入口，进一步包括：

被连接到内筒的后边缘的发动机风扇箱附接环。

条款18一种吸收来自风扇叶片脱落事件的施加在机舱入口的后舱壁上的力的方法，其中该后舱壁不包括弹簧环，该方法包括：

连接该后舱壁的外边缘到机舱入口的外筒以及连接后舱壁的内边缘到机舱入口的内筒，其中该后舱壁外边缘被定位在该后舱壁内边缘的后面。

条款19根据条款18所述的方法，进一步包括：

使该后舱壁的后表面配置为具有在后舱壁的外边缘与后舱壁的内边缘之间的凹形配置。

条款20根据条款18所述的方法，进一步包括：

使该后舱壁的后表面配置为具有在该后舱壁的外边缘与该后舱壁的内边缘之间的平坦配置。

因为在本文所述和所示的机舱入口的结构与它的操作方法中可以进行各种修改而不背离本发明的范围，所以意味着在上文说明书中所包含的或在附图中所示的所有内容均应被看作说明性的而不是限制性的。因此，本公开的宽度和范围不应由任一上述示例性实施例所限制，而是应仅根据所附权利要求和其等价物限定。