一种复合叶片包括：复合翼型件区段，其具有在翼型件前缘和后缘之间弦向地延伸的翼型件压力侧和吸力侧；附接至翼型件区段的燕尾形根部和位于翼型件区段与燕尾形根部之间的叶片柄部；以及金属前缘护罩，其覆盖包括翼型件前缘的至少一部分的翼型件区段的轴向地延伸的部分和叶片柄部的前缘部分的径向地且弦向地延伸的部分。前缘部分可从翼型件前缘削减且柄部前缘位于翼型件前缘的后部或下游。机头可以沿着金属前缘护罩的护罩前缘延伸，其中压力侧支柱和吸力侧支柱从机头沿着翼型件压力侧和吸力侧向后延伸。重量轻的插入件可以位于机头与翼型件前缘之间。
【技术实现步骤摘要】
复合叶片翼型件和柄部上的金属前缘
本专利技术大体上涉及用于燃气涡轮发动机风扇组件的风扇叶片，并且更具体地，涉及用于风扇叶片的金属前缘。
技术介绍
航空器涡扇燃气涡轮发动机包括风扇组件，该风扇组件具有从转子盘径向地向外延伸的多个周向地间隔开的风扇叶片。将周围的空气流引导于叶片之间且使其加压，由此生成用于给飞行中的航空器提供动力的推力。风扇组件典型地包括多个周向地间隔开的风扇叶片，这些风扇叶片各自具有翼型件，翼型件附接至燕尾形根部，燕尾形根部设置于转子盘或鼓轮的周界或轮缘上的互补的轴向地延伸的燕尾形槽或狭槽中。翼型件可以通过柄部而附接至燕尾形根部。如由Forrester(福雷斯特)等人发布于2002年7月9日的标题为“OnePieceSpinner(单件式螺旋桨毂盖)”的美国专利No.6,416,280中所图示的，螺旋桨毂盖安装至风扇组件的前端，以将平稳的空气流提供至风扇中。为了使发动机更高效，人们努力减小风扇叶片半径比(RR)，风扇叶片半径比是内部风扇流路直径/外部流路直径的比，并且其指示多少空气流可能经过发动机。更小的半径比(RR)导致更大的流动区域，以及更好的性能。随着通过将内侧的风扇平台流路表面朝向发动机中心线或轴线移动而导致风扇叶片半径比减小，沿着翼型件的风扇叶片前缘轮廓和柄部的一部分开始变得更大且变得陡峭。通过优选地增大外部风扇直径或使内部流路和内部流路直径更小而可使RR减小。增大总体风扇直径是不期望理想的，因为这增大阻力。使低半径比的设计极大化导致沿着翼型件的叶片LE轮廓和柄部更加暴露于空气动力学流路。需要使该暴露的LE免受侵蚀和鸟类撞击的损伤。另外，暴露的柄部前缘部分的平坦是运行期间的空气动力学阻力的不利后果，导致燃料消耗的不利后果。因此，需要保护风扇叶片柄部的暴露于空气流、侵蚀以及鸟类撞击的区域。还需要降低风扇叶片柄部的暴露的平坦的前缘的空气动力学阻力。
技术实现思路
燃气涡轮发动机风扇叶片包括复合叶片，复合叶片具有复合翼型件区段，翼型件区段带有在弦向地或轴向地间隔开的翼型件前缘和后缘之间弦向地或轴向地延伸的翼型件压力侧和吸力侧。复合叶片还包括：附接至复合翼型件区段的燕尾形根部，其中叶片柄部位于翼型件区段与燕尾形根部之间；以及金属前缘护罩，其覆盖包括翼型件前缘的至少一部分的复合翼型件区段的轴向地延伸的部分和叶片柄部的前缘部分的径向地且弦向地延伸的部分。翼型件区段可以是弧形的，且燕尾形根部可以是轴向地延伸的弯曲的或笔直的，并且翼型件区段可以包括叶片柄部的过渡区域，该过渡区域在翼型件区段与燕尾形根部之间延伸，并且在弧形的翼型件区段与轴向地延伸的弯曲的或笔直的燕尾形根部之间过渡复合叶片。叶片柄部的前缘部分可以从翼型件前缘削减，并且柄部前缘可以位于翼型件前缘的后部或下游。金属前缘护罩可以包括机头，机头沿着护罩前缘延伸并具有从机头分别沿着复合翼型件区段的翼型件压力侧和吸力侧向后或向下游延伸的压力侧支柱和吸力侧支柱。机头可以是基本固体的金属机头。空间可以位于机头与翼型件和柄部前缘之间。插入件可以位于机头与翼型件和柄部前缘之间。插入件可以由重量比机头的重量更轻的包括胶粘剂、环氧树脂以及金属的一组材料制成。燃气涡轮发动机风扇组件包括风扇转子盘或鼓轮，一排周向地间隔开的复合风扇叶片(诸如上文中所公开的复合风扇叶片)，这些叶片从风扇转子盘或鼓轮径向地向外延伸。风扇组件还可以包括联结至风扇转子盘或鼓轮的螺旋桨毂盖和从螺旋桨毂盖径向地向外或在外侧延伸的径向地且弦向地延伸的部分。本专利技术的第一技术方案提供了一种燃气涡轮发动机风扇叶片，包括：复合叶片，其包括复合翼型件区段，该复合翼型件区段具有在弦向地或轴向地间隔开的翼型件前缘和后缘之间弦向地或轴向地延伸的翼型件压力侧和吸力侧，复合叶片还包括附接至复合翼型件区段的燕尾形根部和位于该翼型件区段与该燕尾形根部之间的叶片柄部，以及金属前缘护罩，其覆盖包括翼型件前缘的至少一部分的复合翼型件区段的轴向地延伸的部分和叶片柄部的前缘部分的径向地且弦向地延伸的部分。本专利技术的第二技术方案是在第一技术方案中，还包括：翼型件区段是弧形的，燕尾形根部是轴向地延伸的弯曲的或笔直的，以及叶片柄部的过渡区域在翼型件区段与燕尾形根部之间延伸，并且在弧形的翼型件区段与轴向地延伸的弯曲的或笔直的燕尾形根部之间过渡复合叶片。本专利技术的第三技术方案是在第一技术方案中，还包括从翼型件前缘削减的叶片柄部的前缘部分和翼型件前缘的后部或下游的柄部前缘。本专利技术的第四技术方案是在第一技术方案中，还包括沿着金属前缘护罩的护罩前缘延伸的机头，并且压力侧支柱和吸力侧支柱从机头分别沿着复合翼型件区段的翼型件压力侧和吸力侧向后或向下游延伸。本专利技术的第五技术方案是在第四技术方案中，还包括：翼型件区段是弧形的，燕尾形根部是轴向地延伸的弯曲的或笔直的，以及叶片柄部的过渡区域在翼型件区段与燕尾形根部之间延伸，并且在弧形的翼型件区段与轴向地延伸的弯曲的或笔直的燕尾形根部之间过渡复合叶片。本专利技术的第六技术方案是在第五技术方案中，还包括从翼型件前缘削减的叶片柄部的前缘部分和翼型件前缘的后部或下游的柄部前缘。本专利技术的第七技术方案是在第四技术方案中，还包括机头是基本固体的金属机头。本专利技术的第八技术方案是在第七技术方案中，还包括机头与翼型件和柄部前缘之间的空间。本专利技术的第九技术方案是在第七技术方案中，还包括机头与翼型件和柄部前缘之间的插入件。本专利技术的第十技术方案是在第九技术方案中，还包括由一组材料制成的插入件，组包括重量比机头的重量更轻的胶粘剂、环氧树脂以及金属。本专利技术的第十一技术方案提供了一种燃气涡轮发动机风扇组件，包括：风扇转子盘或鼓轮，一排周向地间隔开的复合风扇叶片，其从风扇转子盘或鼓轮径向地向外延伸，风扇叶片中每一个包括复合翼型件区段，其具有在弦向地或轴向地间隔开的翼型件前缘和后缘之间弦向地或轴向地延伸的翼型件压力侧和吸力侧，复合叶片还包括附接至复合翼型件区段的燕尾形根部和位于该翼型件区段与该燕尾形根部之间的叶片柄部，以及金属前缘护罩，其覆盖包括翼型件前缘的至少一部分的复合翼型件区段的轴向地延伸的部分和叶片柄部的前缘部分的径向地且弦向地延伸的部分。本专利技术的第十二技术方案是在第十一技术方案中，还包括联结至风扇转子盘或鼓轮的螺旋桨毂盖和从螺旋桨毂盖径向地向外或在外侧延伸的径向地且弦向地延伸的部分。本专利技术的第十三技术方案是在第十一技术方案中，还包括：翼型件区段是弧形的，燕尾形根部是轴向地延伸的弯曲的或笔直的，以及叶片柄部的过渡区域在翼型件区段与燕尾形根部之间延伸，并且在弧形的翼型件区段与轴向地延伸的弯曲的或笔直的燕尾形根部之间过渡复合叶片。本专利技术的第十四技术方案是在第十一技术方案中，还包括从翼型件前缘削减的叶片柄部的前缘部分和翼型件前缘的后部或下游的柄部前缘。本专利技术的第十五技术方案是在第十一技术方案中，还包括沿着金属前缘护罩的护罩前缘延伸的机头，并且压力侧支柱和吸力侧支柱从机头分别沿着复合翼型件区段本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃气涡轮发动机风扇叶片，包括：复合叶片，其包括复合翼型件区段，该复合翼型件区段具有在弦向地或轴向地间隔开的翼型件前缘和后缘之间弦向地或轴向地延伸的翼型件压力侧和吸力侧，所述复合叶片还包括附接至所述复合翼型件区段的燕尾形根部和位于该翼型件区段与该燕尾形根部之间的叶片柄部，以及金属前缘护罩，其覆盖包括所述翼型件前缘的至少一部分的所述复合翼型件区段的轴向地延伸的部分和所述叶片柄部的前缘部分的径向地且弦向地延伸的部分。
【技术特征摘要】
2015.01.15 US 14/5972781.一种燃气涡轮发动机风扇叶片，包括：
复合叶片，其包括复合翼型件区段，该复合翼型件区段具有在弦向地或轴向地间隔开的翼型件前缘和后缘之间弦向地或轴向地延伸的翼型件压力侧和吸力侧，
所述复合叶片还包括附接至所述复合翼型件区段的燕尾形根部和位于该翼型件区段与该燕尾形根部之间的叶片柄部，以及
金属前缘护罩，其覆盖包括所述翼型件前缘的至少一部分的所述复合翼型件区段的轴向地延伸的部分，且所述金属前缘护罩还覆盖所述叶片柄部的前缘部分和所述叶片柄部的所述前缘部分的径向地且弦向地延伸的部分。
2.根据权利要求1所述的风扇叶片，其特征在于，还包括：
所述翼型件区段是弧形的，
所述燕尾形根部是轴向地延伸的弯曲的或笔直的，以及
所述叶片柄部的过渡区域在所述翼型件区段与所述燕尾形根部之间延伸，并且在弧形的翼型件区段与轴向地延伸的弯曲的或笔直的燕尾形根部之间过渡所述复合叶片。
3.根据权利要求1所述的风扇叶片，其特征在于，还包括从所述翼型件前缘削减的所述叶片柄部的所述前缘部分和所述翼型件前缘的后部或下游的柄部前缘。
4.根据权利要求1所述的风扇叶片，其特征在于，还包括沿着所述金属前缘护罩的护罩前缘延伸的机头，并且压力侧支柱和吸力侧支柱从所述机头分别沿着所述复合翼型件区段的所述翼型件压力侧和吸力侧向后或向下游延伸。
5.根据权利要求4所述的风扇叶片，其特征在于，还包括：
所述翼型件区段是弧形的，
所述燕尾形根部是轴向地延伸的弯曲的或笔直的，以及
所述叶片柄部的过渡区域在所述翼型件区段与所述燕尾形根部之间延伸，并且在弧形的翼型件区段与轴向地延伸的弯曲的或笔直的燕尾形根部之间过渡所述复合叶片。
6.根据权利要求5所述的风扇叶片，其特征在于，还包括从所述翼型件前缘削减的所述叶片柄部的所述前缘部分和所述翼型件前缘的后部或下游的柄部前缘。
7.根据权利要求4所述的风扇叶片，其特征在于，还包括所述机头是基本固体的金属机头。
8.根据权利要求7所述的风扇叶片，其特征在于，还包括所述机头与翼型件和柄部前缘之间的空间。
9.根据权利要求7所述的风扇叶片，其特征在于，还包括所述机头与所述翼型件和柄部前缘之间的插入件。
10.根据权利要求9所述的风扇叶片，其特征在于，还包括由一组材料制成的所述插入件，所述材料包括重量比所述机头的重量更轻的胶粘剂以及金属。
11.一种燃气涡轮发动机风扇组件，包括：
风扇转子盘或鼓轮，
一排周向地间隔开的复合风扇叶片，其从所述风扇转子盘或鼓轮径向地向外延伸，
所述风扇叶片中每一个包括复合翼型件区段，其具有在...
【专利技术属性】
技术研发人员：Q李，NJ克雷，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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