专利名称：一体式外罩组件的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及燃气涡轮发动机组件中的一体式复合结构(composite structure)，且更具体地涉及一种外罩(nacelle)组件，该外罩组件包括可操作以将负荷 传递到支架支撑结构而不经过核心机的一体式复合结构。
背景技术：
在本领域中，可以将燃气涡轮发动机组件安装成通过支架或结构构件与相关飞行 器成支撑连接，负荷可经该支架或结构构件从发动机传递到飞行器。此外，一些负荷例如入 口升力负荷(lift load)可以通过发动机核心起反作用，导致发动机骨架(baclcbone)弯
曲ο因此，希望提供更简单、重量更轻的结构来支撑发动机组件，其将力直接传输到支 撑部件，以最小化骨架弯曲。还需要能够接近发动机核心以便进行维护或更换。此外，希望 为用于燃气涡轮发动机组件的各种构件和附件提供充足的空间。
发明内容
可以通过示例性实施例满足上述一个或多个需要，示例性实施例提供了一种组 件，该组件包括整体式外罩结构和与该外罩结构成支撑连接的一体式风扇壳体。一种示例 性外罩结构构造成包围相关燃气涡轮发动机的至少一部分并且将气流引导到燃气涡轮发 动机的风扇。该示例性结构包括入口区域和风扇整流罩区域。一种示例性一体式风扇壳体 包括复合结构并且包括尺寸定制并构造成用于环绕相关燃气涡轮发动机的风扇叶片组件、 风扇毂和多个风扇出口导叶的风扇外壳。另一示例性实施例涉及一种包括一体式风扇壳体的组件，该一体式风扇壳体包括 复合结构并且包括限定大致圆柱主体部的风扇外壳，该风扇外壳尺寸定制并构造成用于环 绕相关燃气涡轮发动机的风扇叶片组件、风扇毂和多个风扇出口导叶。
视为本发明的主题在本说明书中被具体指出并清楚地主张权利。但是，通过参考 以下结合附图的描述，可以最佳地理解本发明，附图中图1是安装成与相关飞行器的机翼成支撑连接的被部分剖切的示例性发动机组 件的示意性侧立面图。图2是被部分剖切的图1的示例性组件的透视图，且示出了处于分离状态的可移
动整流罩。
图3是示例性发动机组件的特定结构的从后向前看的透视图。图4示出类似于图2的透视图，其中示例性核心机模块示出为处于分离状态。部件清单10发动机组件11外罩结构12入口区域14风扇整流罩区域20支撑部件22支架整流装置24 机翼30 —体式风扇壳体32风扇外壳部分34风扇外壳延伸部36后隔板38 风扇 OGV40风扇毂部分44T/R 组件46级联结构46a，46b 弓形段50可移动的整流罩M外蒙皮56内蒙皮58环形空隙60引流通风孔66风扇模块68核心机模块70核心整流罩72可动面板76中间对角拉条78后拉条80后发动机吊架82前吊架84推力连杆
具体实施例方式参考附图，其中全部各图中相同的附图标记表示相同的元件，图1示出了包括第 一示例性一体式结构的示例性发动机组件10，本文将该一体式结构称为外罩结构11，其安 装成与安装在相关飞行器(未示出)的机翼24(部分示出)上的支撑部件或支柱20成支 撑连接。在其它示例性实施例中，支撑部件20可以安装成与飞行器的尾段即机身成支撑连接，如本领域中众所周知的那样。一种示例性外罩结构11包括入口区域12、风扇整流罩区域14和整流装置 (fairing) 22。在运行中，外罩结构11构造成大致包围未示出但本领域的技术人员理解的 风扇组件。在本文公开的示例性实施例中，预期风扇推力负荷和入口升力负荷分布在外罩 结构11周围以便传递到支撑部件22然后传递给相关飞行器。将负荷直接传递到支撑部件 22用于减轻与通过发动机核心传递负荷相关的骨架弯曲。支撑部件22可结合大致常规的 设计，其中特定附件、安装件和联动装置操作以将支撑部件和燃气涡轮发动机组件安装在 相关飞行器上。在一个示例性实施例中，外罩结构11包括作为整体式部件形成的层压复合 结构。图2示出了第二示例性一体式结构，本文将其称为一体式风扇壳体30。该示例性 一体式风扇壳体30包括风扇外壳部分32、风扇外壳延伸部34、隔板(bulWiead)36、多个风 扇出口导叶38和风扇毂部分40。在一个示例性实施例中，风扇壳体在风扇外壳延伸部34 处被牢固地固定在支撑部件上。在示例性实施例中，静态和动态负荷可以分布在风扇壳体 周围并进入支撑部件。本文公开的示例性实施例包括推力反向组件44(图1)，该推力反向组件44包括与 可移动的整流罩50在操作上相关的级联结构46，为了清楚而将可移动的整流罩50示出处 于分离状态。可移动的整流罩尺寸定制并构造成用于与整体式外罩结构11和一体式风扇 壳体30配接。可移动的整流罩包括外蒙皮(outer skin) 54，该外蒙皮M构造成与外罩结 构11配合，以在可移动的整流罩50处于向前、封闭的位置时提供空气动力学主体。可移动 的整流罩50还包括内蒙皮56，该内蒙皮56构造成形成用于未被引导通过发动机核心的风 扇空气的旁通管道的外部。可移动的整流罩可以利用适当的致动器或联动装置(未示出) 向后移动，以提供在推力反向操作期间可以经其引导旁通空气的开口。一般而言，外蒙皮M 和内蒙皮56可以在后部区域结合，并在前部区域分开以提供大致环状空隙58。级联结构 46构造成当可移动的整流罩50处于封闭位置时大致布置在空隙58中，通过可移动的整流 罩从封闭位置向后移动到足以露出级联结构46的展开位置而选择性地露出。级联结构46限定多个周向排列的用于大致向外并向前引导气流的引流通风孔 60，如本领域中公知的那样。参考图3，在一个示例性实施例中，级联结构46包括与风扇外 壳隔板36成铰接关系地被承载的一对弓形段46a、46b。可以提供诸如本领域中公知的那些 锁止装置或止动件，以在操作使用期间固定这些弓形段。为了维修发动机，可以将可移动的整流罩置于向后、展开的位置上，或可以将其去 除。级联结构的弓形段可以是松开并开启的蛤壳样式，如图3中所示。可以利用诸如杆或 钩的适当的保持机构将弓形段维持在开启位置。图4中所示的示例性实施例包括总体上表示为66的风扇模块和总体上表示为68 的核心机模块。在维修时机期间，可以使核心机模块68向后移位以便拆卸(在拆卸未示出 的风扇叶片之后)。示例性核心机模块68包括形成旁通管道的内部部分的核心整流罩70 或外壳。核心整流罩70可以包括一个或多个可动面板72，以利于核心机的维护。参考图1-4，在一个示例性实施例中，利用各种联动装置、安装件和吊架将发动机 组件安装在相关飞行器上。例如，中间对角拉条(brace) 76和后拉条78在支撑结构20和 机翼M之间延伸。后发动机吊架80选择性地支撑核心机模块68。前吊架82支撑一体式
5风扇壳体并将其连接到支撑结构20上。推力连杆84用于将推力负荷从一体式风扇壳体30 传递到支撑结构20并最终传递到相关飞行器。本文公开的示例性实施例提供了一体式结构，其配合以将静态和动态力直接传输 到支撑结构而不经过发动机核心，以最小化骨架弯曲。骨架弯曲的减少容许可旋转部件以 及它们相应的护罩或喷嘴之间的间隙减小，从而提高发动机效率。本文公开的重量较轻的 复合结构提供了重量优点并进一步消除了笨重的接头。本文公开的部件的示例性排列容许 轻易安装和拆卸核心机模块。本书面说明书使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技 术人员能够制造和利用本发明。本发明可取得专利权的范围通过权利要求来限定，并且可 以包括本领域技术人员想到的其它实例。如果此类其它实例没有不同于权利要求的文字 语言所描述的结构元件，或者它们包括与权利要求的文字语言无实质性区别的等同结构元 件，则认为此类其它实例包含在权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种组件，包括包括入口区域和风扇整流罩区域的整体式外罩结构，其中所述整体式外罩结构构造成 包围相关燃气涡轮发动机的至少一部分并将气流引导到所述燃气涡轮发动机的风扇；以及一体式风扇壳体，其与所述整体式外罩结构成支撑连接并至少部分地设置在第一一体 式外罩结构内，其中所述一体式风扇壳体包括风扇外壳、风扇毂和多个风扇出口导叶，并且 其中所述一体式风扇壳体包括复合结构。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述一体式风扇壳体还包括与所述风扇 外壳成整体并从所述风扇外壳大致向后延伸的风扇外壳隔板。
3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述一体式风扇壳体还包括适合于固定 地附接在支撑部件上的风扇外壳延伸部，其中所述风扇外壳延伸部能够将静态和动态负荷 传输到所述支撑部件。
4.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件还包括推力反向器组件，其包括可移动的整流罩并且构造成用于与所述整体式外罩结构配合 接合，以在所述可移动的整流罩处于向前位置上时提供空气动力学主体，并在所述可移动 的整流罩处于展开位置时露出多个引流通风孔。
5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，所述引流通风孔周向地排列在两个弓形 级联结构上，所述弓形级联结构安装成与所述一体式风扇壳体成可动关系。
6.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件还包括安装成与所述一体式风 扇壳体成支撑连接的核心机。
7.根据权利要求6所述的组件，其特征在于，所述核心机包括发动机外壳和形成所述 发动机外壳的一部分的至少一个可动进出面板。
8.一种组件，包括包括一体式复合结构的一体式风扇壳体，所述风扇壳体包括风扇外壳，其限定出尺寸定制并构造成用于环绕相关燃气涡轮发动机的风扇叶片组件 的大致圆柱形主体；风扇毂；以及在所述风扇毂和所述风扇外壳之间延伸的多个风扇出口导叶。
全文摘要
本发明涉及一体式外罩组件，具体而言，本发明涉及一种组件，该组件包括用于燃气涡轮发动机组件的整体式外罩结构和一体式风扇壳体。该整体式外罩结构包括入口区域和风扇整流罩区域，并且构造成至少部分地包围一体式风扇壳体。该一体式风扇壳体包括一体式复合结构并且包括尺寸定制并构造成用于环绕相关燃气涡轮发动机的风扇叶片组件、风扇毂和多个风扇出口导叶的风扇外壳。整体式外罩结构与一体式风扇壳体配合以将静态和动态负荷直接传递到支撑结构而不经过发动机核心，以最小化骨架弯曲。
文档编号F02C7/20GK102102588SQ20101062093
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月21日 优先权日2009年12月21日
发明者C·C·格林, D·G·拉沙佩勒, D·L·加纳, D·L·彭尼坎普, E·A·雷诺斯, M·V·斯里尼瓦斯, S·C·米切尔 申请人:通用电气公司