专利名称：用于叶栅推力反向器的梁的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种梁，特别地用于叶栅推力反向器。
背景技术：
众所周知，飞行器发动机(通常是涡轮发动机类型)安置在发动机舱内部，还有其他作用-提供发动机的空气动力的整流，-使得能够将外部空气朝向发动机引导，-使得能够将发动机连接到飞行器。通常地，发动机连接至飞行器是使用支承机构实现的，该支承结构包括两个上纵梁(由于它们位于发动机舱的顶部，通常称为12点钟梁)、两个下纵梁(由于它们位于发动机舱的下部，通常称为6点钟梁)和一个称为前框架的基本上呈环形的组件，事实上，前框架由两个半框架形成，每个半框架在所述上纵梁和下纵梁之间延伸，并且设计为紧固到发动机的风扇壳体的下游边缘的外围。这种传统的结构如说明书附图1所示，其示出了发动机舱的后部部分，在该示例中，发动机舱结合了推力反向器，所述后部部分包括-两个12点钟梁la、lb,-两个6点钟梁2a、2b，-分别在12点钟梁18、113和6点钟梁2&、213之间延伸的两个前半框架3&、313，和支承叶栅叶片5a、5b，-两个半罩7a、7b，其中每个半罩分别滑动地安装在12点钟梁la、lb和6点钟梁2a、2b上，使得能够暴露叶栅叶片5a、5b以执行推力反向。已知，在推力反向过程中，来自风扇(未示出)并且在次流流道9a、9b内流通的空气Al流动通过叶片5a、5b，并且如箭头A2所示朝向发动机舱的前部排出。分别由12点钟梁、相关联的前半框架、和6点钟梁构成的每个左侧和右侧组件，是具有所述推力反向器结构功能的刚性组件在图2中示出了一个这种组件(在所述反向器左半侧的组件)。如附图3和4所示，通常每个12点钟梁由带有铝基的肋状金属合金11制成，并且在其外部表面上典型地包括主轨道13、次轨道15以及多个铰链支架17a、17b、17c、17d，所述主轨道13和次轨道15能够允许所述相关联的半罩7b(未示出)移动，所述铰链支架17a、17b、17c、17d能够允许所述梁Ib铰接在所述相关联的发动机舱支柱上。安装在所述梁Ib的上游部分(相对于所述发动机舱内的空气流动方向)的接受器19，允许紧固所述相关联的前半框架3b，所述前半框架3b设计为支撑所述推力反向器的叶片5b (框架和叶片未示出)。如图5中所示，所述梁Ib通过铆接20附接到固定的内部半结构面板18b的上部分，所述半结构面板18b通常由复合材料制成，并且与相关的推力反向器半罩7b 一起限定所述冷空气流道％。特别地考虑到节约质量，对于12点钟梁和6点钟梁，和对于所述前半框架，近年已经做了相当大量的工作以寻求使用复合材料的解决方案。因此，例如，现有技术文件US2007/0294996描述了具有封闭和中空部分的带有碳纤维基的合成12点钟梁。尽管由该文件公开的梁重量明显减轻，但其要求复杂的成型操作。
发明内容
特别地，本发明的目的是提供一种由复合材料制成的、用于推力反向器的梁，相比于上述梁其更容易制造。在阅读下面的描述时将会呈现本发明的目的和其他方面，特别地获得用于叶栅推力反向器的梁，其包括限定封闭部分的且由复合材料制成的外壳(法文peau)，特别地所述梁由芯体材料填充。“芯体材料”指材料的刚性足以允许所述材料在树脂注入成型期间用作可移除的成型芯体，例如RTM (树脂传递成型)方法，并且所述材料也是足够轻的不会对减轻重量构成不利因素。由于本发明的特征，能够非常简单地制造所述梁为此，只需要选择用于所述梁的所需的几何形状的芯体材料，然后使用所述材料作为所述成型芯体为此，环绕碳纤维(或其他)层，因此获得的所述组件位于两个成型模具之间，并且在所述两个模具之间注入的所述树脂将浸透所述纤维层，然后在温度增加的影响下使其聚合。所述芯体材料保持在由所述纤维层构成的所述外壳内部，比如可移除的成型芯体。这使得可以去掉现有技术中由复合材料制成的、具有封闭部分的复合梁的复杂成型芯体恢复装置。实际上这使得对于所述梁可以考虑任何的几何形状，但在现有技术中不是这种情况，对几何形状存在一种依赖，使得可以在成型后移除所述芯体(或芯体组，特别地在包括栓或囊(法文des outillages a cles ou a vessies)工具的复杂成型芯体系统中)。根据本发明的其他可选特征，单独或结合考虑-所述梁包括由所述外壳形成的封闭端使用芯体材料形成可移除的芯体，使得能够不同于现有技术更容易地制造这种梁，其中，在从所述梁中取出所述成型芯体后有必要附接元件以封闭所述梁的所述端部；-所述梁包括内部加强件所述加强件(例如放置在所述铰链支架处)使得能够相对于弯曲增加所述梁的强度；由于在成型后没有必要移除所述芯体材料这一事实，非常容易制造划分所述梁的内部腔的所述加强件；-所述加强件由与所述外壳相同的复合材料制成；-所述梁包括至少一个推力反向器外罩导轨；-所述轨道由与所述外壳相同的复合材料制成；-所述梁包括至少一个铰链支架所述支架使得能够将所述12点钟梁连接至所述飞行器的挂架，同时允许其围绕所述挂架铰接以进行维护操作；或使用合适的凸缘，一方面连接所述两个12点钟梁，并且另一方面连接两个6点钟梁，使得能够在飞行期间保证两个推力反向器半部的结构衔接；-所述支架由与所述外壳相同的复合材料制成；-所述芯体材料选自包括泡沫和蜂窝结构的组这些材料提供良好的强度/重量折中方案；-所述芯体材料具有声吸收特性；-所述梁是12点钟梁；-所述梁是6点钟梁。本发明还涉及一种飞行器发动机机舱，特别地在于其包括推力反向器，所述推力反向器包括如上述描述的至少一个梁。本发明还涉及一种用于制造如上描述的梁的方法，其中-使用所述芯体材料，芯体由与所述梁的形状相应的形状制成，-所述芯体材料覆盖有纤维织物，-因此形成的所述组件位于树脂注入基质的所述模具之间，-树脂注入到所述模具中，以浸透所述纤维织物，和-加热所述树脂使其聚合，从而形成所述外壳。
通过阅读下述描述并审阅附图，将呈现本发明的其他特征和优点，其中，图1至5是指在本说明书中前序部分描述的现有技术，并且图6涉及本发明。更特别地-图1示出了现有技术中的推力反向器的立体图；-图2示出了由图1中的反向器的左侧12点钟梁、左侧前框架和左侧6点钟梁形成的组件；-图3和4从两个不同的视角示出了图1中的推力反向器的左侧12点钟梁的立体图，-图5以相对于推力反向器的轴的横截面示出了紧固在图1中的推力反向器的固定内部半结构面板的上部分的图3和4中的12点钟梁，和-图6是与图5相似的视图，此时12点钟梁根据本发明定位。在所有的附图中，相同或相似的参考标记指代相同或相似的构件或构件组。
具体实施例方式参考图6，可以发现所述12点钟梁Ib由复合材料21制成的外壳限制，例如其可由碳纤维浸溃聚合硬化的环氧树脂制成。所述外壳由一个或多个纤维织物形成。所述外壳环绕芯体材料23，使得所述外壳限定由所述芯体材料填充的具有封闭部分的腔。选择的所述芯体材料，其刚性足以能够形成成型芯体，并且其是足够轻的不会引起所选择的复合材料(形成12点钟梁的外壳)的固有重量的增加如前表明，硬质合成泡沫例如ROI AC LiLL^ WFlOO，或蜂窝结构可以是合适的示例。允许相应的推力反向器半罩的滑动的所述轨道13，15，由与所述外壳21相同的复合材料制成，或者与所述外壳同时制成，或者通过后期的紧固或粘合制成。可选地，这些轨道由不同于所述外壳21的材料(例如金属合金)制成，在这种情况下所述轨道是附接到所述外壳上的。尽管在图6中没有示出，所述梁Ib还包括与现有技术中的所述梁相似的铰链支架，特别地在图3和图4中示出，所述支架能够与所述外壳21制成单件或附接到所述外壳21上，如所述轨道13和15。根据本发明的所述梁Ib还包括内部加强件(未示出)使得能够相对于弯曲增加所述梁的强度，并且特别地布置在前述铰链支架处。所述加强件由与所述外壳21相同的复合材料制成。如在图5的现有技术中示出的12点钟梁的情况，根据本发明所述的12点钟梁通过铆接20或粘合紧固到所述推力反向器的固定内部结构面板18b的所述上部分。
例如空气动力整流罩25通过铆接或粘合，一方面紧固至所述外壳21上，并且另一方面紧固至所述面板18b上，以改进在冷空气流道9b内的冷空气的流动(见图1)。为了制造图6中的所述12点钟梁lb，如前所述，选择芯体材料23，其几何形状与希望获得的所述梁的形状相应。所述材料覆盖一层或更多层纤维织物，例如碳纤维，并且因此形成的所述组件位于树脂注入成型模具之间。然后在所述模具之间注入所述树脂，使用注入方法，例如RTM (树脂传递成型)类型，然后加热所述树脂使得其围绕所述碳纤维聚合，从而形成所述外壳21。可以理解，因此所述芯体材料23形成了所述梁的成型芯体，并且由于其轻质特性符合减小重量的要求，从而没有必要将其移除。因此特别地使得能够非常简单地在外部和内部制造具有几乎任何几何形状的梁。此外，使所述芯体材料23与具有封闭部分的所述外壳21相关联，使得能够获得具有良好的弯曲强度的梁。应当注意到根据本发明的所述梁可容易地具有在成型期间制造的空气动力整流罩。当选择具有这种声吸收特性的芯体材料23时所述梁还具有声吸收特征。它特别地是泡沫或蜂窝结构。在这种情况下，暴露于空气流动中的所述梁的一个或多个壁可具有适合的穿孔并且可至少部分地由穿孔声学外壳制造。本发明进行了与12点钟梁相关的描述，但是必须理解其也适用于6点钟梁，并且更通常地适用于飞行器发动机舱(并且更通常地适用于飞行器结构)的设计中涉及到的任何梁。
权利要求
1.一种用于叶栅推力反向器的梁(la、Ib),包括外壳(21),所述外壳由复合材料制成且限定封闭部分，特征在于，所述梁由芯体材料(23)填充。
2.根据权利要求1所述的梁(la、lb)，其特征在于，所述梁包括由所述外壳形成的封闭端部。
3.根据权利要求1或2所述的梁(la、lb)，其特征在于，所述梁包括内部加强件。
4.根据权利要求3所述的梁(la、lb)，其特征在于，所述加强件由与所述外壳相同的复合材料制成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的梁(la、lb)，其特征在于，所述梁包括至少一个推力反向器外罩(7a、7b)轨道(13、15)。
6.根据权利要求5所述的梁(la、lb)，其特征在于，所述轨道(13、15)由与所述外壳(21)相同的复合材料制成。
7.根据前述权利要求中任一项所述的梁(la、lb)，其特征在于，所述梁包括至少一个铰链支架。
8.根据权利要求7所述的梁(la、lb)，其特征在于，所述铰链支架由与所述外壳相同的复合材料制成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的梁(la、lb),其特征在于，所述芯体材料(23)选自包括泡沫和蜂窝结构的组。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的梁(la、lb)，其特征在于，所述芯体材料(23)具有声吸收特性。
11.根据前述权利要求中任一项所述的梁(la、lb)，其特征在于，所述梁是12点钟梁。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的梁(la、lb)，其特征在于，所述梁是6点钟梁。
13.一种飞行器发动机机舱，其特征在于，其包括推力反向器，所述推力反向器包括至少一个根据权利要求1-12中任一项所述的梁(la、lb)。
14.一种制造如权利要求1-12中任一项所述梁(la、Ib)的方法，其中 -使用所述芯体材料，芯体(23)由与所述梁相应的形状制成， -所述芯体材料(23)覆盖有纤维织物， -因此形成的所述组件位于树脂注入基质的模具之间； -树脂注入到所述模具中以浸透所述纤维织物，和 -加热所述树脂使其聚合，从而形成所述外壳(21)。
全文摘要
本发明涉及一种梁(1b)，特别地用于叶栅推力反向器，所述梁包括由复合材料制成且限定封闭部分的外壳(21)，其中，所述梁由芯体材料(23)填充。
文档编号F02K1/80GK103069141SQ201180038740
公开日2013年4月24日 申请日期2011年7月28日 优先权日2010年8月18日
发明者亚历山大·贝朗格, 弗洛朗·布荣, 洛朗·杜布瓦 申请人:埃尔塞乐公司