КОНСТРУКЦИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ЧАСТИ ДЛЯ ЛОПАТКИ И РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ В СЕБЯ ТО ЖЕ Российский патент 2016 года по МПК F02C7/20 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится, например, к конструкции соединительной части для лопатки, используемой для соединительной части к основному корпусу двигателя направляющих лопаток, которые представляют собой лопатки, составляющие реактивный двигатель летательного аппарата, и к реактивному двигателю, включающему в себя конструкцию соединительной части для лопатки.

Предпосылки создания изобретения

[0002] Такой реактивный двигатель, как описанный выше, обычно снабжен: лопастями ротора для введения воздуха в основной корпус двигателя; и направляющими лопатками, которые являются лопатками статора для управления потоком воздуха, вводимого посредством лопастей ротора.

[0003] Может требоваться, чтобы направляющие лопатки выполняли только функцию управления потоком, и может требоваться, чтобы они также выполняли конструктивную функцию соединения рамы вентилятора и кожуха вентилятора, составляющего основной корпус двигателя, в дополнение к функции управления потоком.

[0004] В случае предшествующего уровня техники, где требуется, чтобы направляющие лопатки имели только функцию управления потоком, в качестве составляющего материала каждой направляющей лопатки обычно приспособлен металлический материал, такой как алюминиевый сплав или композитный материал из термореактивной смолы, такой как эпоксидная смола, и усилительного волокна, такого как углеродное волокно, и конструктивную функцию выполняет стойка, которая расположена ниже по потоку от направляющих лопаток и выполнена из металлического материала, такого как алюминиевый сплав, в качестве ее составляющего материала. Тем временем в случае, когда требуется, чтобы направляющие лопатки также выполняли конструктивную функцию в дополнение к функции управления потоком, в качестве составляющего материала каждой направляющей лопатки принят металлический материал, такой как алюминиевый сплав.

[0005] Такие направляющие лопатки, как описано выше, и реактивный двигатель, включающий в себя направляющие лопатки, описаны, например, в Патентных Документах 1-3.

Документы предшествующего уровня техники

Патентные документы

[0006] Патентный Документ 1: Патент США №5320490

Патентный Документ 2: Патент Японии №2766423

Патентный Документ 3: Выложенный Патент Японии №05-149148

Краткое изложение сущности изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

[0007] Здесь, в ответ на возникшую в последние годы потребность в более высокой степени двухконтурности для улучшения топливной эффективности реактивного двигателя летательного аппарата, существует тенденция к увеличению диаметра двигателя. Вместе с этим существует срочная потребность в уменьшении веса реактивного двигателя летательного аппарата.

[0008] Например, в случае, когда направляющие лопатки предусмотрены только с функцией управления потоком, вес самой по себе каждой направляющей лопатки может быть уменьшен на величину, соответствующую используемому композитному материалу в качестве ее составляющего материала, тогда как уменьшение веса реактивного двигателя летательного аппарата предотвращается на величину, соответствующую способствованию конструктивной функции стойки, которая выполнена из металлического материала, такого как алюминиевый сплав, в качестве ее составляющего материала.

С другой стороны, в случае, когда направляющие лопатки предусмотрены со конструктивной функцией в дополнение к функции управления потоком, металлический материал, такой как алюминиевый сплав, используется в качестве составляющего материала каждой направляющей лопатки и, следовательно, предотвращается уменьшение веса реактивного двигателя летательного аппарата, что является такой же проблемой, как и в случае использования стойки. Это является обычной проблемой, требующей решения.

[0009] Объектом настоящего изобретения, которое выполнено ввиду упомянутой выше обычной проблемы, является предоставление конструкции соединительной части для лопатки, обладающей возможностью достижения высокой конструктивной прочности, в это же время способствуя уменьшению веса реактивного двигателя и реактивного двигателя, включающего в себя конструкцию соединительной части для лопатки.

Средство для решения проблем

[0010] Для того чтобы достичь вышеупомянутый объект в настоящем изобретении предоставляется конструкция соединительной части для лопатки, которая составляет реактивный двигатель и выполнена из композитного материала из термореактивной смолы или термопластичной смолы и усилительного волокна, причем конструкция соединительной части содержит соединительную часть лопатки. Соединительная часть лопатки включает в себя помещенный в нее соединительный поддерживающий элемент, причем соединительный поддерживающий элемент выполнен из металла и включает в себя пару разделенных деталей, отделенных друг от друга, причем пара разделенных деталей присоединена к концевой части лопатки с обеих сторон в направлении толщины лопатки. По меньшей мере любая одна из поверхностей стыка концевой части лопатки с парой разделенных частей имеет по меньшей мере один линейный выступ или канавку, образованный(ую) на ней. По меньшей мере любая одна из соответствующих концевых поверхностей стыка пары разделенных деталей соединительного поддерживающего элемента имеет канавку или линейный выступ, образованную(ый) на ней, причем канавка или линейный выступ зацеплен(а) с линейным выступом или канавкой, образованным(ой) в концевой части лопатки. Концевая часть лопатки удерживается между парой разделенных деталей соединительного поддерживающего элемента посредством силы зажима, которая приложена к паре разделенных деталей соединительного поддерживающего элемента с обеих сторон в направлении толщины лопатки.

[0011] Предпочтительно, адгезив расположен между парой разделенных деталей соединительного поддерживающего элемента и концевой частью лопатки, удерживаемой между парой разделенных деталей.

[0012] В настоящем изобретении дополнительно предоставляется реактивный двигатель, содержащий упомянутую выше конструкцию соединительной части для лопатки в качестве конструкции соединительной части для лопатки, составляющей реактивный двигатель.

[0013] Здесь, конструкция соединительной части для лопатки согласно настоящему изобретению может быть применена к: соединительной части между дальней концевой частью лопатки направляющей лопатки, которая является лопаткой статора реактивного двигателя, и основным корпусом двигателя; и соединительной части между ближней концевой частью лопатки, также направляющей лопатки, и основным корпусом двигателя, и также может быть применена к: к соединительной части между вершиной (дальней концевой частью) лопасти ротора реактивного двигателя и кожухом вершины; и к соединительной части между ступицей (ближней концевой частью), также лопасти ротора и валом. Следует заметить, что кожух вершины предусмотрен для вершины лопасти ротора с целью предотвращения вибрации и улучшения аэродинамической эффективности и вращается вместе с лопастью ротора.

[0014] В конструкции соединительной части для лопатки согласно настоящему изобретению количество линейных выступов или канавок, образованных на поверхности (поверхностях) стыка концевой части лопатки с соединительным поддерживающим элементом (количество канавок или линейных выступов, образованных на концевой поверхности (поверхностях) стыка соединительного поддерживающего элемента), не ограничено одним, независимо от того, предусмотрены ли линейные выступы или канавки только на одной из поверхностей стыка или на обеих из одной поверхности стыка и другой поверхности стыка. Например, два линейных выступа или канавки могут быть предусмотрены на обеих из одной поверхности стыка и другой поверхности стыка. В качестве альтернативы, один линейный выступ или канавка может быть предусмотрен на одной поверхности стыка, и два линейных выступа или канавки могут быть предусмотрены на другой поверхности стыка.

[0015] К тому же в конструкции соединительной части для лопатки согласно настоящему изобретению линейные выступы или канавки, образованные на поверхности (поверхностях) стыка концевой части лопатки с соединительным поддерживающим элементом (канавки или линейные выступы, образованные на концевой поверхности (поверхностях) стыка соединительного поддерживающего элемента), могут быть трапециевидными, полукруглыми, треугольными и прямоугольными в поперечном сечении, но не ограничены этими формами.

[0016] Более того, в конструкции соединительной части для лопатки согласно настоящему изобретению примеры термореактивной смолы, используемой для образования лопатки, включают в себя эпоксидную смолу, фенольную смолу и полиимидную смолу, и примеры термопластичной смолы, используемой для образования, также лопатки, включают в себя полиэфиримид, полиэфир-эфир-кетон, и полифенилен сульфид. Тогда примеры усилительного волокна, подходящего для использования для образования лопатки, включают в себя углеродное волокно, арамидное волокно и стекловолокно. Лопатка образована, например, посредством наслоения композитного материала этих веществ в направлении толщины лопатки или трехмерного наматывания их композитного материала. Тем временем металл, такой как алюминиевый сплав или титановый сплав, может быть использован для образования соединительного поддерживающего элемента.

[0017] В конструкции соединительной части для лопатки согласно настоящему изобретению, во-первых, концевая часть лопатки, выполненной из композитного материала, расположена между соответствующими противоположными стенками пары разделенных деталей соединительного поддерживающего элемента, выполненного из металла. К тому же линейный выступ или канавка, образованная(ый) по меньшей мере на любой одной из поверхностей стыка концевой части лопатки с соединительным поддерживающим элементом, зацеплен(а) с канавкой или линейным выступом, образованным(ой) по меньшей мере на любой одной из концевых поверхностей стыка соединительного поддерживающего элемента. В этом состоянии, например, сила зажима, полученная посредством болтов и гаек, приложена к паре разделенных деталей соединительного поддерживающего элемента с обеих сторон в направлении толщины лопатки, посредством чего концевая часть лопатки удерживается между парой разделенных деталей соединительного поддерживающего элемента.

[0018] Соответственно, конструкция соединительной части для лопатки согласно настоящему изобретению обладает возможностью достижения высокой конструктивной прочности, в это же время способствуя уменьшению веса реактивного двигателя. К тому же, поскольку соединительное усилие является механическим соединительным усилием, управление процессом для соединительной части облегчается по сравнению с соединительным усилием в случае использования только адгезива.

[0019] К тому же, поскольку концевая часть лопатки зажата между парой разделенных деталей с обеих сторон в направлении толщины лопатки, может быть исключен поворот концевой части лопатки по сравнению, например, со случаем, когда концевая часть лопатки поддерживается только одой из разделенных деталей. В результате этого может сохраняться состояние сильного соединения.

[0020] Более того, во время сборки концевой части лопатки и соединительного поддерживающего элемента линейный выступ или канавка в концевой части лопатки зацепляется с канавкой или линейным выступом в соединительном поддерживающем элементе, посредством чего два компонента позиционируются друг с другом. Соответственно, эта сборочная работа упрощается.

[0021] К тому же в конструкции соединительной части для лопатки согласно настоящему изобретению, если адгезив расположен между парой разделенных деталей соединительного поддерживающего элемента и концевой частью лопатки, удерживаемой между парой разделенных деталей, может быть достигнута более высокая конструктивная прочность.

[0022] Тем временем реактивный двигатель согласно настоящему изобретению принимает конструкцию соединительной части для лопатки согласно настоящему изобретению для достижения как уменьшения веса, так и увеличения прочности.

Преимущественные эффекты изобретения

[0023] Конструкция соединительной части для лопатки согласно настоящему изобретению производит прекрасный эффект, заключающийся в достижении высокой конструктивной прочности, в это же время способствуя уменьшению веса реактивного двигателя.

Краткое описание чертежей

[0024] Фиг. 1 представляет собой пояснительный частичный вид в разрезе передней верхней части реактивного двигателя, в которой применена конструкция соединительной части для лопатки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет собой пояснительный вид в разрезе соединительной части лопатки, причем на фиг. 2 подробно проиллюстрирована конструкция соединительной части для лопатки с фиг. 1, при виде реактивного двигателя спереди.

Фиг. 3 представляет собой пояснительный вид сбоку соединительной части лопатки, причем на фиг. 3 подробно проиллюстрирована конструкция соединительной части для лопатки с фиг. 1.

Фиг. 4 представляет собой пояснительный вид в разрезе, на котором подробно проиллюстрирована конструкция соединительной части для лопатки согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, причем фиг. 4 соответствует фиг. 2.

Фиг. 5 представляет собой пояснительный частичный вид в разрезе соединительной части между вершиной лопасти ротора и кожухом вершины, причем на фиг. 5 подробно проиллюстрирована конструкция соединительной части для лопатки согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения

[0025] Далее в этом документе настоящее изобретение описано со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На Фиг. 1-3 проиллюстрирован один вариант осуществления конструкции соединительной части для лопатки согласно настоящему изобретению, и в качестве примера в этом варианте осуществления описана соединительная часть каждой направляющей лопатки в качестве лопатки статора, составляющей реактивный двигатель.

[0026] Как проиллюстрировано на фиг. 1, в реактивном двигателе 1 кольцевой проход 4 потока внутреннего контура образован на стороне контура вала внутреннего цилиндра 3 двигателя основного корпуса 2 двигателя, и проход 6 потока наружного контура образован между внутренней окружной поверхностью кожуха 5 вентилятора и наружной окружной поверхностью внутреннего цилиндра 3 двигателя, соответствующего наружной части основного корпуса 2 двигателя.

[0027] В передней части (слева на фиг. 1) реактивного двигателя 1 диск 7 вентилятора установлен с возможностью вращения вокруг стержня вала двигателя (не проиллюстрирован) с расположенным между ними подшипником 8. Диск 7 вентилятора неотъемлемо присоединен к ротору турбины низкого давления (не проиллюстрирован), расположенному в задней части (справа на фиг. 1) реактивного двигателя 1.

[0028] К тому же на наружной окружной поверхности диска 7 вентилятора, множество лопастей 10 ротора расположено с одинаковыми интервалами в окружном направлении с расположенными между ними установочными канавками 7a, и проставки 11, 11 соответственно расположены в передней части и в задней части между каждой лопастью 10 ротора и каждой установочной канавкой 7a. Кольцевые держатели 12, 13, которые поддерживают лопасти 10 ротора, соответственно неотъемлемо установлены в окружном направлении в передней части и в задней части диска 7 вентилятора. Держатель 12 в передней части неотъемлемо присоединен к носовому конусу 14, и держатель 13 в задней части соосно и неотъемлемо присоединен к ротору 16 компрессора 15 низкого давления, который расположен смежно ниже по потоку от диска 7 вентилятора.

Следует заметить, что для предотвращения вибрации и улучшения аэродинамической эффективности кожухи вершины соответственно присоединены между вершинами множества лопастей 10 ротора, и кожухи вершин не показаны на фиг. 1.

[0029] То есть, когда реактивный двигатель 1 работает, множество лопастей 10 ротора вращается вместе с диском 7 вентилятора, посредством чего воздух может быть введен в проход 4 потока внутреннего контура и в проход 6 потока наружного контура.

[0030] Реактивный двигатель 1 включает в себя множество направляющих лопаток (лопаток статора) 20 в проходе 6 потока наружного контура. Множество направляющих лопаток 20 расположено с одинаковыми интервалами вокруг внутреннего цилиндра 3 двигателя и регулирует завихряющийся поток воздуха, текущий в проходе 6 потока наружного контура. Композитный материал из: термореактивной смолы (такой как эпоксидная смола, фенольная смола, и полиимидная смола) или термопластичной смолы (такой как полиэфиримид, полиэфир-эфир-кетон, и полифенилен сульфид); и усилительного волокна (такого как углеродное волокно, арамидное волокно, и стекловолокно) используется в качестве составляющего материала каждой направляющей лопатки 20. Направляющая лопатка 20 образована, например, посредством наслоения составляющего материала в направлении толщины лопатки или трехмерного наматывания составляющего материала.

[0031] Ближняя концевая часть 21 лопатки (концевая часть лопатки) на стороне стержня вала каждой направляющей лопатки 20 присоединена к крепежному фланцу 31f рамы 31 вентилятора, расположенной на внутреннем цилиндре 3 двигателя, и дальняя концевая часть 22 лопатки (концевая часть лопатки) направляющей лопатки 20 на стороне, дальней от стержня вала, присоединена к крепежному фланцу 5f, расположенному на кожухе 5 вентилятора.

[0032] В этом случае, как проиллюстрировано на фиг. 2 и фиг. 3, соединительный поддерживающий элемент 33, включающий в себя пару разделенных деталей 34, 34, отделенных друг от друга, помещен в соединительную часть между ближней концевой частью 21 лопатки направляющей лопатки 20 и крепежным фланцем 31f, а именно в соединительную часть лопатки, и пара разделенных деталей 34, 34 присоединены к ближней концевой части 21 лопатки направляющей лопатки 20 с обеих сторон в направлении толщины лопатки (направление слева направо на фиг. 2). Каждая из разделенных деталей 34, 34 соединительного поддерживающего элемента 33 выполнена из металла, такого как алюминиевый сплав и титановый сплав, и прикреплена к крепежному фланцу 31f с использованием болта 38 и гайки 39.

[0033] Обращенные друг к другу противоположные стенки 35 соответственно образованы на паре разделенных деталей 34, 34 соединительного поддерживающего элемента 33, и противоположные стенки 35, 35 присоединены к ближней концевой части 21 лопатки направляющей лопатки 20 с обеих сторон в направлении толщины лопатки.

[0034] В этом варианте осуществления, один линейный выступ 21b, являющийся трапециевидным в поперечном сечении, образован на поверхности 21a стыка, находящейся слева на фиг. 2, из поверхностей 21a, 21a стыка ближней концевой части 21 лопатки направляющей лопатки 20. Тем временем канавка 35b, зацепляющаяся с линейным выступом 21b, образованным в ближней концевой части 21 лопатки направляющей лопатки 20, образована на разделенной детали 34, также находящейся слева на фиг. 2, из двух разделенных деталей 34, 34, составляющих соединительный поддерживающий элемент 33, а именно на концевой поверхности 35a стыка противоположной стенки 35 разделенной детали 34 слева на фиг. 2.

[0035] Затем, в этом варианте осуществления, ближняя концевая часть 21 лопатки направляющей лопатки 20 удерживается между соответствующими противоположными стенками 35, 35 пары разделенных деталей 34, 34 посредством силы зажима, которая приложена посредством болта 36 и гайки 37 к паре разделенных деталей 34, 34 соединительного поддерживающего элемента 33 с обеих сторон в направлении толщины лопатки.

[0036] К тому же, в этом варианте осуществления, адгезив расположен между соответствующими противоположными стенками 35, 35 пары разделенных деталей 34, 34 соединительного поддерживающего элемента 33 и ближней концевой частью 21 лопатки направляющей лопатки 20, удерживаемой между противоположными стенками 35, 35.

[0037] Тем временем соединительный поддерживающий элемент 53, включающий в себя пару разделенных деталей 54, 54, отделенных друг от друга, также помещен в соединительную часть между дальней концевой частью 22 лопатки направляющей лопатки 20 и крепежным фланцем 5f, а именно, в соединительную часть лопатки, и пара разделенных деталей 54, 54 присоединены к дальней концевой части 22 лопатки направляющей лопатки 20 с обеих сторон в направлении толщины лопатки (направление слева направо на фиг. 2). Каждая из разделенных деталей 54, 54 соединительного поддерживающего элемента 53 выполнена из металла, такого как алюминиевый сплав и титановый сплав, и прикреплена к крепежному фланцу 5f с использованием болта 38 и гайки 39.

[0038] Обращенные друг к другу противоположные стенки 55 соответственно образованы на паре разделенных деталей 54, 54 соединительного поддерживающего элемента 53, и противоположные стенки 55, 55 присоединены к дальней концевой части 22 лопатки направляющей лопатки 20 с обеих сторон в направлении толщины лопатки.

[0039] Также в этой соединительной части лопатки один линейный выступ 22b, являющийся трапециевидным в поперечном сечении, образован на поверхности 22a стыка, находящейся слева на фиг. 2, из поверхностей 22a, 22a стыка дальней концевой части 22 лопатки направляющей лопатки 20. Тем временем канавка 55b, зацепляющаяся с линейным выступом 22b, образованным в дальней концевой части 22 лопатки направляющей лопатки 20, образована на разделенной детали 54, также находящейся слева на фиг. 2, из двух разделенных деталей 54, 54, составляющих соединительный поддерживающий элемент 53, а именно на концевой поверхности 55a стыка противоположной стенки 55 разделенной детали 54 слева на фиг. 2.

[0040] Затем дальняя концевая часть 22 лопатки направляющей лопатки 20 удерживается между соответствующими противоположными стенками 55, 55 пары разделенных деталей 54, 54 посредством силы зажима, которая прилагается посредством болта 56 и гайки 57 к паре разделенных деталей 54, 54 соединительного поддерживающего элемента 53 с обеих сторон в направлении толщины лопатки.

[0041] К тому же, также в этой соединительной части лопатки, адгезив расположен между соответствующими противоположными стенками 55, 55 пары разделенных деталей 54, 54 соединительного поддерживающего элемента 53 и дальней концевой частью 22 лопатки направляющей лопатки 20, удерживаемой между противоположными стенками 55, 55.

[0042] Как описано выше, в конструкции соединительной части для лопатки согласно этому варианту осуществления, во-первых, ближняя концевая часть 21 лопатки каждой направляющей лопатки 20, выполненной из композитного материала, расположена между соответствующими противоположными стенками 35, 35 пары разделенных деталей 34, 34 соединительного поддерживающего элемента 33, выполненного из металла. Затем линейный выступ 21b, образованный на поверхности 21a стыка, находящейся слева на фиг. 2, ближней концевой части 21 лопатки, зацеплен с канавкой 35b, образованной на поверхности 35a стыка, находящейся слева на фиг. 2, соединительного поддерживающего элемента 33. В этом состоянии сила зажима, полученная посредством болтов 36 и гаек 37, приложена к паре разделенных деталей 34, 34 соединительного поддерживающего элемента 33 с обеих сторон в направлении толщины лопатки, посредством чего ближняя концевая часть 21 лопатки удерживается между соответствующими противоположными стенками 35, 35 пары разделенных деталей 34, 34.

[0043] Подобным образом, дальняя концевая часть 22 лопатки каждой направляющей лопатки 20 расположена между соответствующими противоположными стенками 55, 55 пары разделенных деталей 54, 54 соединительного поддерживающего элемента 53, выполненного из металла. К тому же, линейный выступ 22b, образованный на поверхности 22a стыка, слева на фиг. 2, дальней концевой части 22 лопатки, зацеплен с канавкой 55b, образованной на поверхности 55a стыка, слева на фиг. 2, соединительного поддерживающего элемента 53. В этом состоянии, сила зажима, полученная посредством болтов 56 и гаек 57, приложена к паре разделенных деталей 54, 54 соединительного поддерживающего элемента 53 с обеих сторон в направлении толщины лопатки, посредством чего дальняя концевая часть 22 лопатки удерживается между соответствующими противоположными стенками 55, 55 пары разделенных деталей 54, 54.

[0044] Соответственно, конструкция соединительной части для лопатки согласно этому варианту осуществления обладает возможностью достижения высокой конструктивной прочности, в это же время способствуя уменьшению веса реактивного двигателя 1. К тому же, поскольку соединительное усилие является механическим соединительным усилием, управление процессом для соединительной части облегчается по сравнению с соединительным усилием в случае использования только адгезива.

[0045] К тому же, поскольку ближняя концевая часть 21 лопатки (дальняя концевая часть 22 лопатки) зажата между соответствующими противоположными стенками 35, 35 (55, 55) пары разделенных деталей 34, 34 (54, 54) с обеих сторон в направлении толщины лопатки, может быть исключен поворот ближней концевой части 21 лопатки (дальней концевой части 22 лопатки) по сравнению, например, со случаем, когда ближняя концевая часть 21 лопатки (дальняя концевая часть 22 лопатки) поддерживается стенкой с одной стороны. В результате этого может сохраняться состояние сильного соединения.

[0046] Более того, во время сборки ближней концевой части 21 лопатки (дальней концевой части 22 лопатки) и соединительного поддерживающего элемента 33 (53), линейный выступ 21b (22b) ближней концевой части 21 лопатки (дальней концевой части 22 лопатки) зацепляется с канавкой 35b (55b) соединительного поддерживающего элемента 33 (53), посредством чего два компонента позиционируются друг с другом. Соответственно, эта сборочная работа упрощается.

[0047] К тому же, в конструкции соединительной части для лопатки согласно этому варианту осуществления, адгезив расположен между соответствующими противоположными стенками 35, 35 (55, 55) пары разделенных деталей 34, 34 (54, 54) соединительного поддерживающего элемента 33 (53) и ближней концевой частью 21 лопатки (дальней концевой частью 22 лопатки) направляющей лопатки 20, удерживаемой между противоположными стенками 35, 35 (55, 55), и, следовательно, может быть достигнута более высокая конструктивная прочность.

[0048] Таким образом, реактивный двигатель согласно этому варианту осуществления принимает упомянутую выше конструкцию соединительной части для лопатки, и, следовательно, достигает как уменьшения веса, так и увеличения прочности.

[0049] На фиг. 4 проиллюстрирован другой вариант осуществления конструкции соединительной части для лопатки согласно настоящему изобретению. Конструкция соединительной части для лопатки этого варианта осуществления отличается от упомянутого выше варианта осуществления тем, что: линейные выступы 21b (22b) соответственно образованы на обеих поверхностях 21a, 21a (22a, 22a) стыка ближней концевой части 21A лопатки (дальней концевой части 22A лопатки) каждой направляющей лопатки 20A; и канавки 35b (55b), которые соответственно зацеплены с линейными выступами 21b (22b), образованными в ближней концевой части 21A лопатки (дальней концевой части 22A лопатки) направляющей лопатки 20A, соответственно образованы на обеих поверхностях 35a, 35a (55a, 55a) стыка пары разделенных деталей 34, 34 (54, 54) соединительного поддерживающего элемента 33A (53A). Конструкция соединительной части для лопатки этого варианта осуществления является такой же, как в упомянутом выше варианте осуществления в других конфигурациях.

[0050] Соответственно, конструкция соединительной части для лопатки согласно этому варианту осуществления обладает возможностью достижения более высокой конструктивной прочности, в это же время способствуя уменьшению веса реактивного двигателя 1.

[0051] В упомянутых выше вариантах осуществления дано описание примерного случая, в котором конструкция соединительной части для лопатки согласно настоящему изобретению применена к соединительной части лопатки каждой направляющей лопатки в качестве лопатки статора реактивного двигателя, но настоящее изобретение этим не ограничено. Например, как проиллюстрировано на фиг. 5, конструкция соединительной части для лопатки согласно настоящему изобретению также может быть применена к соединительной части между: вершиной (дальней концевой частью) 62 каждой лопасти 60 ротора реактивного двигателя и кожухом 85 вершины, который предусмотрен для вершины 62 с целью предотвращения вибрации и улучшения аэродинамической эффективности и вращается вместе с лопастью 60 ротора.

[0052] А именно в этом варианте осуществления линейный выступ 62b образован на поверхности 62a стыка, слева на фиг. 5, из поверхностей 62a, 62a стыка дальней концевой части 62 лопасти 60 ротора. Тем временем канавка 75b, зацепленная с линейным выступом 62b, образованным в дальней концевой части 62 лопасти 60 ротора, образована на поверхности 75a стыка, слева на фиг. 5, из соответствующих поверхностей 75a, 75a стыка пары разделенных деталей 74, 74 соединительного поддерживающего элемента 73.

[0053] Таким образом, конструкция соединительной части для лопатки согласно упомянутому выше варианту осуществления также обладает возможностью достижения более высокой конструктивной прочности, в это же время способствуя уменьшению веса реактивного двигателя.

[0054] В каждом из упомянутых выше вариантов осуществления, относящихся к концевой части лопатки каждой направляющей лопатки, линейный выступ 21b (22b) образован в ближней концевой части 21, 21A лопатки (дальней концевой части 22, 22A лопатки) каждой направляющей лопатки 20, 20A, и канавка 35b (55b) образована в соединительном поддерживающем элементе 33, 33A (53, 53A), но настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией. Канавка может быть образована в ближней концевой части 21, 21A лопатки (дальней концевой части 22, 22A лопатки) направляющей лопатки 20, 20A, и линейный выступ может быть образован в соединительном поддерживающем элементе 33, 33A (53, 53A).

[0055] К тому же количество линейных выступов 21b (22b) или канавок в ближней концевой части 21, 21A лопатки (дальней концевой части 22, 22A лопатки) направляющей лопатки 20, 20A (количество канавок 35b (55b) или линейных выступов в соединительном поддерживающем элементе 33, 33A (53, 53A)) не ограничено одним, независимо от того, предусмотрены ли линейные выступы или канавки только на одной из поверхностей стыка или на обеих из одной поверхности стыка и другой поверхности стыка. Например, два линейных выступа или канавки могут быть предусмотрены на обеих из одной поверхности стыка и другой поверхности стыка. В качестве альтернативы, один линейный выступ или канавка может быть предусмотрен на одной поверхности стыка, и два линейных выступа или канавки могут быть предусмотрены на другой поверхности стыка.

[0056] Подобным образом, в упомянутом выше варианте осуществления, относящемся к дальней концевой части каждой лопасти ротора, линейный выступ 62b образован в дальней концевой части 62 каждой лопасти 60 ротора, и канавка 75b образована в соединительном поддерживающем элементе 73, но настоящее изобретение не ограничено этой конфигурацией. Канавка может быть образована в дальней концевой части 62 лопасти 60 ротора, и линейный выступ может быть образован в соединительном поддерживающем элементе 73.

[0057] Затем количество линейных выступов 62b или канавок в дальней концевой части 62 лопасти 60 ротора (количество канавок 75b или линейных выступов в соединительном поддерживающем элементе 73) не ограничено одним, независимо от того, предусмотрены ли линейные выступы или канавки только на одной из поверхностей стыка или на обеих из одной поверхности стыка и другой поверхности стыка. Например, два линейных выступа или канавки могут быть предусмотрены на обеих из одной поверхности стыка и другой поверхности стыка. В качестве альтернативы, один линейный выступ или канавка может быть предусмотрен(а) на одной поверхности стыка, и два линейных выступа или канавки могут быть предусмотрены на другой поверхности стыка.

[0058] Более того, линейный выступ 21b, 22b, 62b или канавка 35b, 55b, 75b могут быть трапециевидными, полукруглыми, треугольными и прямоугольными в поперечном сечении, но не ограничены этими формами.

[0059] Конфигурации конструкции соединительной части для лопатки и реактивного двигателя согласно настоящему изобретению не ограничены упомянутыми выше вариантами осуществления.

Пояснение ссылочных позиций

[0060] 1 - реактивный двигатель

20, 20A - направляющая лопатка (лопатка статора)

21, 21A - ближняя концевая часть лопатки (концевая часть лопатки)

21a, 22a, 62a - поверхность стыка

21b, 22b, 62b - линейный выступ

22, 22A - дальняя концевая часть лопатки (концевая часть лопатки)

33, 33A, 53, 53A, 73 - соединительный поддерживающий элемент

34, 54, 74 - пара разделенных деталей

35a, 55a, 75a - концевая поверхность стыка

35b, 55b, 75b - канавка

36, 56 - болт

37, 57 - гайка

60 - лопасть ротора

62 - дальняя концевая часть (концевая часть лопатки).

Соединительная конструкция, являющаяся частью реактивного двигателя и содержащая лопатку, выполненную из композитного материала из термореактивной смолы или термопластичной смолы и усилительного волокна, и соединительный поддерживающий элемент. Соединительный поддерживающий элемент включает в себя пару разделенных деталей, расположен между ближней концевой частью лопатки направляющей лопатки и крепежным фланцем, и пара разделенных деталей присоединены к ближней концевой части лопатки с обеих сторон в направлении толщины лопатки. Линейный выступ образован на одной из поверхностей стыка ближней концевой части лопатки с парой разделенных деталей. Канавка, зацепленная с линейным выступом, образованным в ближней концевой части лопатки, образована на одной из соответствующих поверхностей стыка пары разделенных деталей соединительного поддерживающего элемента. Ближняя концевая часть лопатки удерживается между парой разделенных деталей соединительного поддерживающего элемента посредством силы зажима, которая приложена к паре разделенных деталей соединительного поддерживающего элемента с обеих сторон в направлении толщины лопатки. Достигается высокая конструктивная прочность при уменьшении веса реактивного двигателя. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Соединительная конструкция, являющаяся частью реактивного двигателя и содержащая лопатку, выполненную из композитного материала из термореактивной смолы или термопластичной смолы и усилительного волокна, и соединительный поддерживающий элемент, при этом
соединительный поддерживающий элемент выполнен из металла и включает в себя пару разделенных деталей, отделенных друг от друга, причем пара разделенных деталей присоединена к концевой части лопатки с первой стороны и второй стороны в направлении толщины лопатки,
по меньшей мере на одной из первой стороны и второй стороны, поверхность стыка концевой части лопатки и поверхность стыка разделенной детали образованы следующим образом:
(а) поверхность стыка концевой части лопатки имеет по меньшей мере один линейный выступ и поверхность стыка разделенной детали имеет по меньшей мере одну канавку, зацепленную с линейным выступом, или
(б) поверхность стыка концевой части лопатки имеет по меньшей мере одну канавку и поверхность стыка разделенной детали имеет по меньшей мере один линейный выступ, зацепленный с канавкой, и
концевая часть лопатки удерживается между парой разделенных деталей соединительного поддерживающего элемента посредством силы зажима, которая приложена к паре разделенных деталей соединительного поддерживающего элемента с первой и второй сторон в направлении толщины лопатки.

2. Соединительная конструкция по п. 1, в которой адгезив расположен между парой разделенных деталей соединительного поддерживающего элемента и концевой частью лопатки, удерживаемой между парой разделенных деталей.

3. Реактивный двигатель, содержащий соединительную конструкцию по п. 1 или 2.