復(fù)合材料制成的結(jié)構(gòu)部件,例如飛機發(fā)動機機艙推力反向器滑動罩的導(dǎo)軌的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料制成的結(jié)構(gòu)部件，例如飛機發(fā)動機機艙推力反向器滑動罩的導(dǎo)軌(3)，所述結(jié)構(gòu)部件包括主要部分和加強部分(15)，所述主要部分由復(fù)合材料制成并限定凹槽形狀，所述加強部分(15)設(shè)置在所述凹槽的底部、由復(fù)合材料制成，該加強部分(15)將支承面(17)限定在所述凹槽的底部。
【專利說明】復(fù)合材料制成的結(jié)構(gòu)部件，例如飛機發(fā)動機機艙推力反向器滑動罩的導(dǎo)軌

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料制成的結(jié)構(gòu)部件，例如飛機發(fā)動機機艙的推力反向器的滑動罩的導(dǎo)軌。

【背景技術(shù)】
[0002]正如本身已知的，飛機發(fā)動機機艙包括多個活動元件。
[0003]特別地，當(dāng)機艙配備了格柵式推力反向器時，它可以包括滑動安裝在機艙的固定梁上的一個或多個罩，由于這些梁和這些罩之間插入導(dǎo)軌和滑軌系統(tǒng)。
[0004]如其本身已知的，這些滑動罩的致動是通過液壓或電動致動器實施。
[0005]由于對于重量持續(xù)增加的關(guān)注，現(xiàn)在設(shè)想使用復(fù)合材料來制造前述梁和導(dǎo)軌。
[0006]因此如圖1以截面圖所示，梁腹板I在其上固定有導(dǎo)軌3，該導(dǎo)軌3容納格柵式推力反向器機艙滑動罩的滑軌5。
[0007]腹板I和導(dǎo)軌3均由復(fù)合片層的堆疊構(gòu)成。
[0008]這些片層被堆疊以賦予導(dǎo)軌3溝槽形狀，從而允許接收相對應(yīng)形狀的滑軌5的端部7。
[0009]正如本身已知的，由于溝槽底部13，溝槽3的分支11a，Ilb的連接區(qū)域9a，9b是高應(yīng)力集中區(qū)域。
[0010]這些集中區(qū)域需要相當(dāng)大尺寸的導(dǎo)軌3，并因此顯著增加了導(dǎo)軌的重量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明目的特別在于改善這種狀況。
[0012]本發(fā)明的目的特別是通過由復(fù)合材料制成的結(jié)構(gòu)部件實現(xiàn)的，例如所述結(jié)構(gòu)部件為飛機發(fā)動機機艙推力反向器罩的導(dǎo)軌，該部件包括主要部分和加強部分，所述主要部分由復(fù)合材料制成并限定溝槽形狀，所述加強部分由復(fù)合材料制成并位于所述溝槽的底部，所述加強部分將支承面限定在所述溝槽的底部。
[0013]加強部分充當(dāng)力的過渡區(qū)域。在特定情況下，其中該部件是飛機發(fā)動機機艙推力反向器罩的導(dǎo)軌，加強部分允許該滑動罩的相關(guān)滑軌和導(dǎo)軌的主要部分之間的力的過渡:在滑軌方面，該加強部分呈現(xiàn)基本上平坦的表面，實現(xiàn)由滑軌施加的力的最佳分布；在導(dǎo)軌的主要部分方面，該加強部分能夠符合主要部分的形狀，這最適合恢復(fù)滑軌產(chǎn)生的應(yīng)力。
[0014]特別地，由于該加強部分的存在，可以被選擇呈現(xiàn)C狀截面的主要部分，其分支在底部通過具有比現(xiàn)有技術(shù)復(fù)合部件更大的曲率半徑的區(qū)域連接，因此在這些連接區(qū)域限制了應(yīng)力集中。
[0015]形成結(jié)構(gòu)部件的主要部分和加強部分的復(fù)合材料可以通過例如玻璃纖維或碳纖維的織造、編織、覆合等獲得，并隨后接有樹脂聚合步驟，正如本身已知的。
[0016]根據(jù)該結(jié)構(gòu)部件的其他可選特征:
[0017]_所述支承面基本上是平面；
[0018]-所述加強部分包括部分地符合所述主要部分的溝槽形狀的內(nèi)部的復(fù)合片層:這可防止主要部分和加強部分之間的連接區(qū)域的應(yīng)力集中；
[0019]-所述結(jié)構(gòu)部件的主要部分和加強部分在第三維中通過加強線固定在一起，所述加強線設(shè)置為與力對準(zhǔn)以獲得最佳效率；
[0020]-所述主要部分在該結(jié)構(gòu)部件的端部之一處閉合:這允許在該端部鞏固并該結(jié)構(gòu)部件:當(dāng)結(jié)構(gòu)部件是推力反向器罩的導(dǎo)軌時是十分有用的，可以注意到，作為一般規(guī)則，從相關(guān)滑軌，導(dǎo)軌在其端部承受更大應(yīng)力；
[0021]-所述加強顯示出適于吸收應(yīng)力的形狀。
[0022]本發(fā)明還涉及一種組件，包括至少部分由復(fù)合材料形成的梁和至少一個根據(jù)前述的結(jié)構(gòu)部件。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的組件的可選特征:
[0024]-所述加強部分從結(jié)構(gòu)部件的端部突出，并彎曲到部分梁的后部:加強部分的彎曲使得結(jié)構(gòu)部件在梁上的固定具有更大的阻力；
[0025]-所述結(jié)構(gòu)部件的主要部分通過鉚釘固定在所述梁上；
[0026]-所述加強部分包括用于接收這些鉚釘?shù)穆耦^孔；
[0027]-所述導(dǎo)軌的主要部分和加強部分在第三維中通過加強線固定在一起并固定至梁，所述加強線設(shè)置為與力對準(zhǔn)以獲得最佳效率。
[0028]本發(fā)明還涉及一種飛機發(fā)動機機艙，值得注意的是，配備有如前所述的組件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將根據(jù)下面的描述和參照附圖顯示，其中:
[0030]-圖1是如上所述現(xiàn)有技術(shù)梁、導(dǎo)軌和滑軌的截面圖；
[0031]-圖2根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)軌的實施例的截面圖；
[0032]-圖3a是根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)軌的另一實施例的截面圖；
[0033]-圖3b和3c是根據(jù)圖3a實施例的梁和導(dǎo)軌的組件的立體圖；
[0034]-圖4是根據(jù)本發(fā)明導(dǎo)軌的另一實施例的部分截面圖；
[0035]-圖5是根據(jù)本發(fā)明導(dǎo)軌的實施例的一端的立體圖；
[0036]-圖6是圖5導(dǎo)軌沿V1-VI線的截面圖；
[0037]-圖7是與圖5和圖6中示出的導(dǎo)軌相配的滑軌的一端的立體圖；
[0038]-圖8是梁腹板的立體圖，其中可見根據(jù)圖2至7中任一個的導(dǎo)軌的特定固定模式；
[0039]-圖9是沿線IX-1X截取的圖8組件的截面圖；
[0040]-圖10至12是根據(jù)本發(fā)明在梁腹板上導(dǎo)軌的不同固定模式的截面圖；
[0041]-圖13至16是根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)軌的其他實施例的截面圖；
[0042]-圖17至19是本發(fā)明其他應(yīng)用的截面圖。
[0043]在所有這些附圖中，相同或相似的附圖標(biāo)記指示相同或相似的元件。

【具體實施方式】
[0044]術(shù)語“橫向”和“縱向”相對于根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)軌最大的長度來應(yīng)用。
[0045]此后，將特別著重于根據(jù)本發(fā)明的推力反向器罩的導(dǎo)軌，但是在本說明書的末尾將會看到，本發(fā)明可以更一般地應(yīng)用到呈現(xiàn)曲率的復(fù)合部件。
[0046]現(xiàn)在參照圖2，其中可見根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)軌3，事實上一方面包括，由復(fù)合片層限定的主要部分14，該復(fù)合片層被疊加以限定溝槽形狀；另一方面包括，含有復(fù)合片層的加強部分15，該復(fù)合片層在溝槽底部疊加以將大致平坦的支承面17限定在該溝槽底部。
[0047]在圖2的實施例中，主要部分14大致是圓形的，具有溝槽19形狀的開口，允許容納滑軌，特別是推力反向器罩的滑軌(見圖1)。
[0048]在圖2的例子中，限定加強部分15的復(fù)合堆疊基本上填充由主要部分14限定的圓柱的一半，但當(dāng)然并不局限于此。
[0049]當(dāng)然，可以理解的是，限定主要部分14和加強部分15的片層被加入聚合的樹脂中，賦予從而獲得的組件非常高的阻抗，如在復(fù)合材料領(lǐng)域公知的。
[0050]值得注意的是，主要部分14和加強部分15可以由任何其他復(fù)合材料制造方法獲得:使用碳纖維、玻璃纖維等織造、覆合、編織、縫紉。
[0051]可以理解的是，主要部分14的圓形截面允許大大降低了由滑軌(未示出)施加在該主要部分上的應(yīng)力，滑軌有可能移動到該主要部分14內(nèi)部，與導(dǎo)軌(分支Ila和Ilb)的內(nèi)部表面接觸:在主要部分14的區(qū)域9a和9b中應(yīng)力的降低是通過在這些區(qū)域中該部分14的曲率半徑的增加實現(xiàn)的。
[0052]換句話說，加強部分15作為過渡區(qū)域，一方面在滑軌的相應(yīng)表面上產(chǎn)生力的最佳幾何形狀，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)滑軌的最佳幾何形狀。
[0053]然而值得注意的是，主要部分14的圓形結(jié)構(gòu)對于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)軌固定至發(fā)動機艙固定梁來說不是理想的:這種圓形結(jié)構(gòu)確實限制了導(dǎo)軌與梁的相應(yīng)部分的接觸區(qū)域的范圍。
[0054]這就是為什么可以有效地實施如圖3a至3c所示的另一實施例，其中與發(fā)動機艙23的固定梁相配合的導(dǎo)軌主要部分14的區(qū)域21是平的。
[0055]這種構(gòu)造關(guān)于應(yīng)力集中雖然比圖2具有略微不利，但是允許獲得分支11a，Ilb的連接區(qū)域9a，9b相對于軌3底部13的曲率半徑，該曲率半徑明顯大于現(xiàn)有技術(shù)(見圖1)的曲率半徑:以這種方式，在導(dǎo)軌3的主要部分(14)(在區(qū)域9a和9b處)的應(yīng)力集中可以被顯著降低。
[0056]圖4示出了能夠有利地考慮確保限定導(dǎo)軌加強部分15的復(fù)合片層部分符合主要部分14的溝槽形狀內(nèi)部，如圖4中數(shù)字25所標(biāo)示。
[0057]為了鞏固根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)軌，完全可以考慮將這些端部之一 27閉合，如圖5和6所示。
[0058]為此，提供用于閉合該導(dǎo)軌端部27的復(fù)合片層29，如在圖6中特別可以看出(片層的覆合僅是一個示意性的例子，可以由任何已知的模式來代替以獲得復(fù)合材料)。
[0059]在這一點上，可以有效地考慮滑軌5呈現(xiàn)端部31，端部31對應(yīng)于由導(dǎo)軌3的閉合端部27限定的體積，如圖7所示。
[0060]為了加強根據(jù)圖2至6中任一個的導(dǎo)軌3的固定，在相關(guān)梁23的腹板I上，可以考慮配置在導(dǎo)軌3的主要部分14的底部的加強部分15，具有彎曲到腹板I后部的超長部33a和/或33b，如圖8和9所示:這些彎曲的超長部在聚合過程中被包含入腹板I的樹脂，因此可獲得十分高凝聚的組件。
[0061]每個彎曲的長度取決于在導(dǎo)軌3和腹板I之間實施的力的通道，以及該腹板后部的可用空間。因此能夠例如通過縫紉或裁絨法加強這些連接。
[0062]在圖10至12中，示出了在梁23的相關(guān)腹板I上的本發(fā)明的導(dǎo)軌的不同固定裝置，可以單獨使用或與圖2至圖9中示出的實施例的任一項結(jié)合使用。加強部分15允許整合這些固定裝置。
[0063]在圖10中，可以看到根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)軌3由裁絨法固定在腹板I上，也就是說通過進(jìn)入腹板1、主要部分14和線35 (例如碳)的環(huán)37的加強部分15的樹脂，在樹脂聚合之前通過適當(dāng)機器的針來設(shè)置，如本身已知的。
[0064]當(dāng)然，任何其他類型的三維連接是適當(dāng)?shù)模簿褪钦f通過沿大致垂直于腹板I方向設(shè)置的線來完成。
[0065]如圖10可見，線35的環(huán)37進(jìn)入加強部分15的片層重量中，從而不需要修改樹脂注入和復(fù)合片層覆合工具。
[0066]在圖11所示的實施例中，使用了傳統(tǒng)的鉚釘39，鉚釘39穿過腹板I和導(dǎo)軌3主要部分14的底部13，鉚釘39 —方面由形成加強部分15的復(fù)合片層覆蓋，另一方面由設(shè)置在相對于導(dǎo)軌3的腹板I的另一側(cè)的附加片層41覆蓋。
[0067]圖12的實施例實際上是前述實施例的可選實施例，其中考慮到，復(fù)合片層的埋頭孔43在鉚釘39右側(cè)限定加強部分15，也就是說，實際上，該加強部分15在這些鉚釘39的右側(cè)斷裂，以此方式，它們相對這些加強部分15的支承面17向后設(shè)置，因此允許相關(guān)滑軌正確滑動。
[0068]該實施例特別可以在修復(fù)階段使用，例如作為部件損壞的結(jié)果；埋頭孔43的制造是在聚合加強部分15之后實施。
[0069]根據(jù)前述可以理解的是，加強部分15附加至導(dǎo)軌3主要部分14底部，一方面，允許確保相關(guān)滑軌對應(yīng)表面的平面接收，另一方面相對于應(yīng)力集中問題采取導(dǎo)軌3的主要部分14的最佳幾何形狀。
[0070]可以特別賦予該主要部件14可實現(xiàn)最小化應(yīng)力集中的曲率半徑。
[0071]由于這種優(yōu)化，可以降低導(dǎo)軌3主要部分14的尺寸，因此增加重量。
[0072]本發(fā)明在特定的文中描述了導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌允許格柵式推力反向器罩的滑動，不言而喻，本發(fā)明可以應(yīng)用到飛機發(fā)動機機艙的任何其他滑動系統(tǒng)。
[0073]更為一般地，本發(fā)明可以應(yīng)用于由呈現(xiàn)曲率的復(fù)合材料制成的任何結(jié)構(gòu)部件的加強。
[0074]本發(fā)明的其他可選實施例和應(yīng)用將現(xiàn)在說明。
[0075]如圖13可見，導(dǎo)軌3的主要部分14可以盡可能近地被加強線35 (例如玻璃或碳)穿過，甚至在承受高應(yīng)力的區(qū)域9a，9b中，由于本身由這些線穿過的加強部分15的存在。這些線的定向根據(jù)涉及的力來確定。
[0076]在沒有加強部分15存在的情況下，這些線會被設(shè)置在沒有應(yīng)力集中的區(qū)域，從而其效力降低。
[0077]可選地，如圖14中可見，這些線35也可以穿過腹板I，因此允許在該腹板上加強導(dǎo)軌3的固定?？梢栽黾訝奚鼌^(qū)域以改善生產(chǎn)周期(在聚合工具中直接安裝加強線)。根據(jù)最終幾何形狀，附加的材料(稱為“釘頭”)可能是必要的，如圖14中由附圖標(biāo)記45所指示的。
[0078]此外，如圖15所示，加強部分15的幾何形狀可以根據(jù)撤銷的力調(diào)整，以呈現(xiàn)例如彎曲的內(nèi)截面47和多邊形的外截面49。
[0079]值得注意的是，可以考慮對加強部分15進(jìn)行加工以獲得精確的所需的截面，在這種情況下，在制造該加強件期間設(shè)置犧牲片層。
[0080]此外，插入件51，例如金屬插入件，能夠合并入導(dǎo)軌3的內(nèi)部，在加強部分15上，如圖16所示。
[0081]本發(fā)明的其他應(yīng)用可以在圖17至19中所見。
[0082]在圖17中，加強部分15a和15b設(shè)置在不同系列的復(fù)合片層51a，51b，51c之間的T型連接件的角落；可選地，加強線35穿過這些層和這些加強部分15a，15b以鞏固整體。
[0083]在圖18中，第二推力反向器復(fù)合導(dǎo)軌53，通常呈現(xiàn)角度為90°的U型截面，在此呈現(xiàn)圓形截面，在其內(nèi)部根據(jù)上述列出的方案，具有由加強線35穿過的加強部分15。
[0084]圖19中，可見L型部件55作為推力反向器前框架結(jié)構(gòu)的部件:在此L型部件的轉(zhuǎn)彎處，根據(jù)上述列出的方案，具有由加強線35穿過的加強部分15。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合材料制成的結(jié)構(gòu)部件，例如飛機發(fā)動機機艙推力反向器罩的導(dǎo)軌(3),所述結(jié)構(gòu)部件包括主要部分(14)和加強部分(15)，所述主要部分(14)由復(fù)合材料制成并限定溝槽形狀，所述加強部分(15)由復(fù)合材料制成、位于所述溝槽的底部,該加強部分(15)將支承面(17)限定在所述溝槽的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)部件(3)，其中，所述支承面(17)基本上是平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的結(jié)構(gòu)部件(3)，其中，所述加強部分(15)包括復(fù)合片層(25)，所述加強部分(25)部分符合所述主要部分的溝槽形狀的內(nèi)部。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)部件(3)，其中，所述結(jié)構(gòu)部件(3)的主要部分(14)和加強部分(15)在第三維(35，37)中通過加強線固定在一起，所述加強線設(shè)置為與力對準(zhǔn)以獲得最佳效率。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)部件(3)，其中，所述主要部分(14)在所述結(jié)構(gòu)部件的端部(27)之一處閉合。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)部件(3)，其中，所述加強件(15)呈現(xiàn)適于吸收應(yīng)力的形狀。
7.—種組件，包括至少部分由復(fù)合材料形成的梁(1，23)和至少一個根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的結(jié)構(gòu)部件(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其中，所述加強部分(15)從結(jié)構(gòu)部件(3)的端部突出，并彎曲(33a, 33b)到部分所述梁(1,23)的后部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的組件，其中，所述結(jié)構(gòu)部件(3)的主要部分(14)通過鉚釘(39)固定在所述梁(1,23)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組件，其中，所述加強部分(15)包括用于接收這些鉚釘(39)的埋頭孔(43)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項所述的組件，其中，所述結(jié)構(gòu)部件(3)的主要部分(14)和加強部分(15)在第三維(35，37)中通過加強線固定在一起并固定至所述梁(1，23)，所述加強線設(shè)置為與力對準(zhǔn)以獲得最佳效率。
12.一種用于飛機發(fā)動機的機艙，包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項所述的組件。
【文檔編號】B64D29/00GK104520191SQ201380042164
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月9日
【發(fā)明者】盧瓦·勒布利康 申請人:埃爾塞樂公司