用于涡轮发动机的发动机罩在试验台上的绝缘测试的制作方法_2

文档序号:9764729阅读:来源:国知局
图。
[0047]图3是根据本发明的测试壳体的半壳沿图2上标记的线3-3的剖视图。
[0048]图4示出了一种用于测试涡轮发动机的根据本发明的方法的方框图。
【具体实施方式】
[0049]在以下的描述中,术语“内部”或“内部的”以及“外部”或“外部的”是指相对于轴流式涡轮发动机的旋转轴线的位置。
[0050]图1示出了用于诸如涡轮螺旋桨发动机或涡轮喷气发动机,尤其是双流动涡轮机的轴流式涡轮发动机4的试验台2的简化形式。
[0051]试验台2可以容纳在包括通道6的构造中的地面试验台2,涡轮发动机4在通道中进行测试;仅示出了通道的一部分。在测试期间,涡轮发动机4与存在于通道6中的空气一起工作,其在空气上游吸入并且在下游排出。通过注射薄雾、转移空气上游的轴线,以及将其加速,器件可以允许试验条件的修改。试验台2包括框架8或适配器8,涡轮发动机4通过悬挂件在航行器的翼下面以固定的方式固定至框架或适配器。作为一个选项,可添加入口套筒10来定向、引导,以及均质化进入涡轮发动机的流。
[0052]在本发明的一个替代方案中,试验台可以是在露天的,并且可以包括固定至地面的竖直支柱。该支柱通过水平横片横向地延伸。横片可以包括涡轮发动机固定至其上的下降臂,该臂布置在支柱的对置水平端部。
[0053]涡轮发动机包括风扇12、称为低压压缩机14的第一压缩水平14、称为高压压缩机16的第二压缩水平16、燃烧室18,以及涡轮机20的一个或多个水平。在操作期间,风扇12产生的空气流,该空气流分成穿过涡轮发动机4的上述不同水平的一次流22以及沿机器穿过环形管道以便随后与离开涡轮机20的一次流22再结合的二次流24。流由发动机壳体或发动机罩来引导。其具有圆形、环形,或大致管状的形式以限定一次流22与二次流24的内侦U和外侧。
[0054]就执行测试的目的,涡轮发动机的某些元件由测试设备来代替。尤其是,飞行发动机罩可以由适于容许涡轮发动机4的测试条件的测试发动机罩26来代替。该测试罩26可以用于包围燃烧室18和/或高压涡轮机20。该罩26可以用于限定二次流24的内部。
[0055]测试罩26的使用提供了其它的优点。由于较大的厚度,允许使用的罩具有较强的机械和热性能。事实上,测试的一个目的是,在出现事故风险的情况下,诸如,叶片的损失,产生100克的振动情况下,得到涡轮发动机4的极限。可能会发生其它事故,例如,可能会损坏某些设备的热空气采样管的破损,或可以产生火的燃料管的破损。在破坏的情况下,测试罩26的损失低于飞行罩的值,这是因为测试是较少的;在适用的情况下,材料和生产工艺成本较低。有利地,测试罩26设计成比飞行罩更强,以便精确地抵抗测试期间可能遇到的事故。壁厚度的增加便于传感器或任何必要的设备的固定。
[0056]图2示出了图1所示的测试发动机罩26的剖面。测试罩26可以由两个半壳制成,此处仅示出了其中的一个。涡轮发动机27的旋转轴由虚线示出。
[0057]此处的测试罩26具有圆形的形式。其包括可能是圆形、大致管状或作为尖拱的壁28。当涡轮发动机驱动飞行中的航行器时,测试罩26的外表面30,尤其是其壁,与通常安装在涡轮发动机上的飞行罩的外表面,尤其是其壁相同。
[0058]测试罩26包括至少一个圆形或弧形凸缘32。有利地,每个凸缘32是金属的,其由钛、钢,或铝制成,该材料被选为加强和加固壁28,同时提供耐热性。由于凸缘32与燃烧室或涡轮机的水平处的涡轮发动机接近或接触,此耐热性是重要的。有利地,凸缘32布置在壁28的每个轴向端部,以下的其在弧形部分上。凸缘32由朝凸缘和壁28的内侧突出的销34来固定。
[0059]至少一个或每个凸缘32具有异形截面的形式,其轮廓具有沿壁28的内表面38的第一部分36,以及延伸壁32的第二部分40。在适用的情况下,第二部分40与壁的外表面30齐平;其各自的外表面可以是相切或连续的。以这种方式,第二部分40有助于引导涡轮发动机的二次流24,而不产生湍流。
[0060]测试壁28可以通过模制来制造。其可以由聚合物材料来制造,诸如,具有有机基质的复合材料。该复合材料可包括具有成堆的碳纤维层和/或玻璃纤维层的纤维预成型件。如复合方面的模制便于生产罩26,尤其是其壁28。所选的材料和工艺简化了复杂曲线的制造而不增加成本。这些选择提供制造非常精确的表面的优点,如飞行罩的外表面一样精确。效果是能够制造符合与飞行罩的测试罩26,并且指导以相同的形式引导流。因此,测试的几何形状不破坏测试条件并且尽可能的符合实际条件。
[0061]测试罩26还包括硅树脂层42。该硅树脂层覆盖壁28的内表面38,优选地覆盖整个表面,在适用的情况下,是圆形或弧形凸缘32之间的整个表面。硅树脂层具有的厚度可以是恒定的。其导热系数可以小于壁材料的导热系数。层42可环绕燃烧室和高压涡轮机或可能损坏壁28的任何其它热源。这样做的优点是防止壁28的热分解。壳体包括形成在硅树脂层42上的径向内表面。该层42还可以形成防止从压缩机、涡轮机,或燃烧室突起、爆炸的机械保护件。
[0062]硅树脂层42可以通过在多次扫扫射的喷射来施加。硅树脂层42可具有0.1mm至20mm之间的总厚度,合适地等于5mm。该层的娃树脂可以包括按质量至少10%,优选至少30%,更优选至少60%的聚硅氧烷;在适用的情况下,聚硅氧烷是聚二甲基硅氧烷。硅树脂层可以包括按质量小于20%的石英(二氧化硅)和/或20%至2%之间的交联剂(reticulants),和/或按质量小于2%的甲基三,和/或按质量至少2%的乙基三乙酰氧基娃烧(ethyltriacetoxysilane)。这样的娃树脂对于本领域的技术人员来说是公知的;可以使用 Bluestar Silicones France S.A.S.公司的产品 CAF8。
[0063]图3示出了测试壳体沿图2上标记的线3-3的剖面。在背景中示出了下游半圆形凸缘32。
[0064]测试壳体26可以包括两个附接的轴向固定凸缘44,其沿两个半壳的分离面延伸。附接的凸缘44允许两个半壳通过经由特定的固定工具的固定来接合。附接的凸缘44可以是金属的,可以如半圆形凸缘32。外壳包括径向延伸壁28的轴向凸缘46,该凸缘有可能由具有壁28的一种材料制成。各附接的凸缘44被镀、固定至外壳26的轴向凸缘46,并且固定至彼此。其可以界定硅树脂层42,使得壁28从一个附接的凸缘44到另一个凸缘被完全地覆盖。尤其是,硅树脂层42可以与壁覆盖由一种材料制成的凸缘46。
[0065]测试壳体26可以包括传感器50,用于在测试期间监测涡轮发动机的操作条件。诸如热电偶的温度计和压力传感器可以集成在一起。至少一个或每个传感器50与在传感器与壁28之间形成中间元件的硅树脂层42接触。在适用的情况下,至少一个传感器50由硅树脂层42覆盖。另外可以提供火灾传感器。因此,测试壳体26允许集成飞行罩不能接收的传感器50,优点是进一步获得例如在燃烧室上的测试数据。
[0066]此外,测试罩26具有连接件52,用于传感器50的电连接件52。这些连接件52可以包括径向穿过壁28的导线或插头。其还可以是具有热和电绝缘护套的导线,其穿过壁或沿其运行。导线可以由硅树脂层42覆盖。壁28可以包括用于导线的通路的开口;在其提供的情况下,开口由硅树脂层密封。
[0067]图4示出了用于测试具有测试发动机罩的轴流式涡轮发动机的方法,测试发动机罩可以与先前附图中所描述的罩相同。类似地,测试的涡轮发动机可以对应于图1中描述的涡轮发动机。
[0068]该方法还可以包括以下步骤序列,在适用情况下以下列顺序来执行:
[0069](a)待测涡轮发动机的提供和/或制造100,诸如双流或三流涡轮螺旋桨发动机或涡轮喷气发动机;
[0070](b)在涡轮发动机上测试发动机罩的安装102,该测试罩包括的壁具有围绕涡轮发动机的内表面;
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