进气锥及航空发动机的制作方法

本发明涉及航空发动机领域，具有涉及进气锥结构领域。

背景技术：

1、在航空发动机工程设计上，经常会面临超重问题和可靠性之间的矛盾，以传统进气锥设计为例，通常包含复合材料和铝/钛合金两种材料，其中，全复合材料进气锥具有重量轻的特点，但抗鸟撞冲击的能力较低，全金属进气锥具有足够的抗鸟撞能力，但重量较大。

2、因此，有必要提出一种进气锥结构，能够有效抗鸟撞冲击，且能够降低航空发动机结构重量，又具有较高的结构可靠性。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种冲击锥，能够兼顾重量和抗鸟撞能力。

2、为实现上述目的的进气锥用于抵抗外来物的冲击，该进气锥包括锥壁和冲击锥体。锥壁围成一腔体；冲击锥体设置在所述腔体内，将所述腔体分为位于所述锥壁和所述冲击锥体之间的第一腔体和位于所述冲击锥体内部的第二腔体，所述第一腔体内填设微结构；其中，所述冲击锥体包括至少一个尖锥和弧形锥面，所述尖锥用于切割所述外来物，以消解冲击力，所述弧形锥面用于促使切割后的外来物产生滑动，以尽快脱离进气锥。

3、在一个或多个实施例中，所述锥壁和所述冲击锥体的厚度范围为0.5～1mm。

4、在一个或多个实施例中，所述锥壁为圆锥形或半球形。

5、在一个或多个实施例中，所述微结构为点阵结构或三周期曲面结构。

6、在一个或多个实施例中，所述点阵结构的点阵连杆长径比10:1，所述锥壁的蒙皮和填充微结构的空心率大于80％。

7、在一个或多个实施例中，所述三周期曲面结构的单胞曲面厚度或实体杆径小于0.5mm，所述锥壁的蒙皮和填充微结构的空心率大于70％。

8、在一个或多个实施例中，所述微结构由铝材料或钛合金材料制成。

9、在一个或多个实施例中，所述微结构与所述锥壁通过胶接方式连接。

10、本发明的另一个目的在于提供一种航空发动机，该航空发动机采用上述进气锥结构。

11、上述进气锥结构通过在锥壁的内腔内设置具有尖锥的冲击锥体，能够将撞击到进气锥结构的外来物进行切割或冲击，高速飞行下尖锐的尖锥能够拆分外来物，从而阻止外来物的继续冲撞，呈弧面的锥面还能够促使外来物滑出锥体外部，避免外来物进一步刺穿。此外设置在第一腔体内的微结构也能够凭借自身结构吸收冲击。上述结构能够有效抗鸟撞冲击，又具有较为简单的结构，也能降低航空发动机整体结构的重量。

技术特征：

1.一种进气锥，用于抵抗外来物(100)的冲击，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的进气锥，其特征在于，所述锥壁(11)和所述冲击锥体(12)的厚度范围为0.5～1mm。

3.如权利要求1所述的进气锥，其特征在于，所述锥壁(11)为圆锥形或半球形。

4.如权利要求1所述的进气锥，其特征在于，所述微结构(14)为点阵结构或三周期曲面结构。

5.如权利要求4所述的进气锥，其特征在于，所述点阵结构的点阵连杆长径比10:1，所述锥壁的蒙皮和填充微结构的空心率大于80％。

6.如权利要求4所述的进气锥，其特征在于，所述三周期曲面结构的单胞曲面厚度或实体杆径小于0.5mm，所述锥壁的蒙皮和填充微结构的空心率大于70％。

7.如权利要求4所述的进气锥，其特征在于，所述微结构(14)由铝材料或钛合金材料制成。

8.如权利要求1所述的进气锥，其特征在于，所述微结构(14)与所述锥壁(11)通过胶接方式连接。

9.一种航空发动机，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的进气锥。

技术总结
提供一种进气锥，用于抵抗外来物的冲击，该进气锥包括锥壁和冲击锥体。锥壁围成一腔体；冲击锥体设置在腔体内，将腔体分为位于锥壁和冲击锥体之间的第一腔体和位于冲击锥体内部的第二腔体，第一腔体内填设微结构；其中，冲击锥体包括至少一个尖锥和弧形锥面，尖锥用于切割外来物，以消解冲击力，弧形锥面用于促使切割后的外来物产生滑动，以尽快脱离进气锥。上述进气锥能够兼顾重量和抗冲击能力。还提供一种航空发动机。

技术研发人员：柴象海,李颖,侯慧鹏
受保护的技术使用者：中国航发商用航空发动机有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1