燃气涡轮发动机的翼型件的制作方法

1.本公开涉及一种用于燃气涡轮发动机的翼型件。

背景技术：

2.燃气涡轮发动机通常包括涡轮机和转子组件。燃气涡轮发动机，例如涡轮风扇发动机，可用于飞行器推进。在涡轮风扇发动机的情况下，转子组件可以配置为风扇组件。涡轮机可包括线轴布置。例如，线轴布置可以包括高压高速线轴和低压低速线轴。涡轮机的燃烧区段接收加压空气，加压空气与燃料混合并在燃烧室内燃烧以产生燃烧气体。燃烧气体被提供给线轴布置。例如，燃烧气体可以首先提供给高压线轴的高压涡轮，驱动高压线轴，然后提供给低速线轴的低速涡轮，驱动低速线轴。
3.在涡轮风扇发动机中，风扇组件通常包括风扇，该风扇具有从中心轮毂和/或圆盘径向向外延伸的多个翼型件或风扇叶片。在某些操作期间，风扇叶片提供进入涡轮机和涡轮机上方的气流以产生推力。
4.至少某些现代风扇叶片由复合材料形成以减轻风扇叶片的重量。复合材料的风扇叶片可能会受到异物摄入事件的影响，例如冰的摄入或鸟的冲击。旨在适应这些事件的翼型件设计改进将在本领域中受到欢迎。

技术实现要素：

5.本发明的方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践来了解。
6.在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种翼型件。翼型件限定了翼展方向、根端和尖端。翼型件包括：本体，本体限定压力侧和吸力侧并且在根端和尖端之间沿翼展方向延伸，本体由复合材料形成；翼梁，翼梁包围在翼型件本体中，沿翼展方向延伸，翼梁包括沿翼展方向以重叠构造布置的多个翼梁段。
7.本发明的这些和其他特征、方面和优点将通过参考以下描述和所附权利要求得到更好的理解。并入并构成本说明书一部分的附图说明了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。
附图说明
8.在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且有效的公开，包括其最佳模式，其中：
9.图1是根据本公开的示例性方面的燃气涡轮发动机的横截面图。
10.图2是根据本公开的示例性方面的用于燃气涡轮发动机的风扇组件的透视图。
11.图3是根据本公开的示例性方面的用于燃气涡轮发动机的风扇叶片的透视图。
12.图4是根据本公开的示例性方面的用于燃气涡轮发动机的翼型件的横截面图。
13.图5是根据本公开的示例性方面的图4的示例性翼型件的翼梁的横截面图。
14.图6是根据本公开的示例性方面的图4的示例性翼型件的翼梁的特写横截面图。
15.图7是根据本公开的另一个示例性方面的用于燃气涡轮发动机的翼型件的横截面图。
16.图8是根据本公开的又一个示例性方面的用于燃气涡轮发动机的翼型件的横截面图。
具体实施方式
17.现在将详细参考本发明的当前实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母指定来指代附图中的特征。附图和描述中的相同或相似的标号已用于指代本发明的相同或相似部分。
18.词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。在此描述为“示例性”的任何实施方式不必被解释为优于或优于其他实施方式。此外，除非另有明确说明，否则本文描述的所有实施例都应视为示例性的。
19.如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以区分一个部件与另一个部件，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
20.术语“前”和“后”指的是燃气涡轮发动机或车辆内的相对位置，并且指的是燃气涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。例如，对于燃气涡轮发动机，前是指更靠近发动机入口的位置，而后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
21.术语“上游”和“下游”指的是相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体来流的方向，“下游”是指流体流向的方向。
22.术语“联接”、“固定”、“附接到”等既指直接联接、固定或附接，也指通过一个或多个中间部件或特征间接联接、固定或附接，除非本文另有说明。
23.单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。
24.在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言被应用于修改任何可以允许变化而不导致其相关的基本功能发生变化的定量表示。因此，由诸如“约”、“大约”和“基本上”等一个或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量该值的仪器的精度，或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在1％、2％、4％、10％、15％或20％范围内。这些近似裕度可能适用于单个值，定义数值范围的一个或两个端点，和/或端点之间的范围的裕度。
25.在此以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，这样的范围被标识并且包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有说明。例如，本文公开的所有范围都包括端点，并且端点可以相互独立地组合。
26.本公开总体上涉及一种用于燃气涡轮发动机的翼型件，例如用于涡轮风扇发动机或涡轮螺旋桨发动机的风扇组件的风扇叶片。翼型件通常可以由复合材料形成并且可以包括一个或多个加强构件。加强构件以定义翼型件的失效点的方式连接，使得在翼型件遇到异物摄入的情况下，它将在其中一个失效点处失效，从而仅破坏翼型件的一部分而不是破坏整个翼型件。
27.特别地，本公开的翼型件通常包括复合本体部分和包围在复合本体部分内的翼梁。翼梁是分段翼梁，具有在接头处结合在一起的多个翼梁段。翼梁在接头处可能较弱，使
得翼梁允许翼型件在这些接头处失效。
28.现在参考附图，其中相同的数字在所有附图中指示相同的元件，图1是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面图。更具体地，对于图1的实施例，燃气涡轮发动机是高旁通涡轮风扇喷气发动机，本文称为“涡轮风扇发动机10”。如图1所示，涡轮风扇发动机10限定轴向方向a(平行于提供参考的纵向中心线12延伸)、径向方向r和周向方向c(见图2)。通常，涡轮风扇10包括风扇区段14和布置在风扇区段14下游的涡轮机16。
29.所描绘的示例性涡轮机16通常包括限定环形入口20的大致管状外壳体18。外壳体18以串联流动关系包围：压缩机区段，该压缩机区段包括增压或低压(lp)压缩机22和高压(hp)压缩机24；燃烧区段26；涡轮区段，包括高压(hp)涡轮28和低压(lp)涡轮30；和喷射排气喷嘴区段32。高压(hp)轴或线轴34将hp涡轮28驱动地连接到hp压缩机24。低压(lp)轴或线轴36将lp涡轮30驱动地连接到lp压缩机22。压缩机区段、燃烧区段26、涡轮区段和喷嘴区段32一起限定核心空气流动路径37。
30.对于所描绘的实施例，风扇区段14包括风扇38，风扇38具有以间隔开的方式联接到转子盘42的多个风扇叶片40。如图所示，风扇叶片40通常沿径向方向r从转子盘42向外延伸。盘42被可旋转的前轮毂48覆盖，该前轮毂48具有空气动力学轮廓以促进气流通过多个风扇叶片40。此外，示例性风扇区段14包括环形风扇壳体或外机舱50，其周向地围绕风扇38和/或涡轮机16的至少一部分。应当理解，机舱50可以构造成由多个周向间隔开的出口导向轮叶52相对于核心16被支撑。此外，机舱50的下游区段54可以在涡轮机16的外部上延伸，以便在其间限定旁通气流通道56。
31.在涡轮风扇发动机10运行期间，一定体积的空气58通过机舱50和/或风扇区段14的相关入口60进入涡轮风扇10。当一定体积的空气58穿过风扇叶片40时，如箭头62所示的空气58的第一部分被导向或引导到旁通气流通道56中，并且如箭头64所示的空气58的第二部分被导向或引导到核心空气流动路径37中，或者更具体地引导到lp压缩机22中。第一部分空气62和第二部分空气64之间的比率通常称为旁通比。第二部分空气64的压力随后随着其通过hp压缩机24并进入燃烧区段26而增加，在燃烧区段26中它与燃料混合并燃烧以提供燃烧气体66。
32.燃烧气体66被引导通过hp涡轮28，其中来自燃烧气体66的一部分热能和/或动能通过联接到外壳体18的hp涡轮定子轮叶68和联接到hp轴或线轴34的涡轮转子叶片70的顺序级被提取，从而使hp轴或线轴34旋转，从而支持hp压缩机24的操作。燃烧气体66然后被引导通过lp涡轮30，其中第二部分热能和动能通过联接到外壳体18的lp涡轮定子轮叶72和联接到lp轴或线轴36的lp涡轮转子叶片74的顺序级从燃烧气体66被提取，从而使lp轴或线轴36旋转，从而支持lp压缩机22的操作和/或风扇38的旋转。
33.燃烧气体66随后被引导通过涡轮机16的喷射排气喷嘴区段32以提供推进推力。同时，随着第一部分空气62在从涡轮风扇10的风扇38喷嘴排气区段76排出之前被引导通过旁通气流通道56，第一部分空气62的压力显著增加，也提供推进推力。hp涡轮28、lp涡轮30和喷射排气喷嘴区段32至少部分地限定热气路径78，用于引导燃烧气体66通过涡轮机16。
34.然而，应该理解的是，图1中描绘的示例性涡轮风扇发动机10仅作为示例，并且在其他示例性实施例中，涡轮风扇发动机10可以具有任何其他合适的构造。例如，在其他示例性实施例中，风扇38可配置为可变桨距风扇，包括例如用于使多个风扇叶片围绕各自的桨
距轴线旋转的合适的致动组件，涡轮风扇发动机10可配置为齿轮传动涡轮风扇发动机，在lp轴36和风扇区段14之间具有减速齿轮箱等。还应该理解的是，在其他示例性实施例中，本公开的方面可以结合到任何其他合适的燃气涡轮发动机中。例如，在其他示例性实施例中，本公开的多个方面可以结合到例如涡轮螺旋桨发动机中。
35.现在将参考图2和图3。图2提供了图1的风扇组件14的透视图，图3提供了图2的风扇组件14的风扇叶片100的侧视图。尽管所示的翼型件显示为风扇叶片100，应理解，以下讨论可同样适用于另一个翼型件实施例，例如压缩机22、24和/或涡轮机28、32的出口导向轮叶、定子轮叶或转子叶片(见图1)。
36.如图所示，每个风扇叶片100沿局部翼展方向s向外延伸(见图3)。此外，每个风扇叶片100包括沿着翼展方向s从根端104延伸到尖端106的本体102。翼展方向s通常可以与结合有风扇组件14的发动机的径向方向r对齐。每个风扇叶片100可以进一步限定沿翼展方向s的翼展108。翼展108由沿风扇叶片100的翼展中心线从根端104到尖端106的翼展方向s上的距离定义。每个风扇叶片100的本体102还限定了压力侧110、吸力侧112、前缘114和后缘116。风扇叶片100的本体102的压力侧110和吸力侧112从风扇叶片100的前缘114延伸到后缘116，并在根端104和尖端106之间沿着翼展方向s延伸。
37.此外，应当认识到，风扇叶片100的本体102可以在沿翼展108的每个点处沿着弦118限定弦向方向c，在前缘114和后缘116之间延伸。弦118通常是从前缘114到后缘116的距离，并且弦向方向c通常是在前缘114和后缘116之间的给定翼展位置处的方向。此外，弦118可以沿着风扇叶片100的翼展108变化。例如，在所描绘的实施例中，弦118沿着翼展108朝向尖端106增加。然而，在其他实施例中，弦118可以在整个翼展108上大致恒定，或者可以从根端104到尖端106减小。
38.对于所示的实施例，每个风扇叶片100还包括最初与风扇叶片100的本体102一起形成的轴向燕尾榫120。轴向燕尾榫120包括通向过渡区段124的一对相对的压力面122。如图2所示，当安装在风扇组件14内时，燕尾榫120设置在风扇转子盘126的燕尾槽中，从而将风扇叶片100附接到风扇组件14内。
39.图3的风扇叶片100的本体102可以具有中空构造。在另一示例中，风扇叶片100可包括一个或多个腔体以用于诸如冷却之类的目的。或者，风扇叶片100的本体102可以是实心结构。
40.在一个实施例中，风扇叶片100的本体102可以包括至少一个复合层。更具体地，在至少某些示例性实施例中，翼型件的本体102可以基本上由复合材料形成，例如基本上完全由复合材料形成。
41.如本文所用，术语“复合材料”可定义为包含增强物的材料，例如支撑在粘合剂或基质材料中的纤维或颗粒。复合材料包括金属和非金属复合材料。复合翼型件的一个有用实施例由单向带材料和环氧树脂基体制成。本文公开的复合翼型件可以包括由包含纤维的材料制成的非金属类型的复合材料，例如碳质、二氧化硅、金属、金属氧化物或嵌入树脂材料中的陶瓷纤维，例如环氧树脂、pmr15、bmi、peeu等。更具体的材料包括单向排列成带的纤维，该带用树脂浸渍，形成零件形状，并通过高压灭菌工艺或压制成型而固化，以形成其中具有叠层的轻质、坚硬、相对均质的制品。然而，可以使用任何合适的复合材料和/或形成工艺。
42.另外或替代地，尽管未描绘，风扇叶片100可以由任何其他合适的材料形成，并且可以包括例如添加到例如前缘114、后缘116或两者的一个或多个加强部分，例如金属增强材料、形状记忆合金材料等中的一种或多种。
43.更具体地，现在参考图4，提供了根据本公开的示例性实施例的翼型件200的横截面图。在某些示例性方面，图4的翼型件200可以以与图3的风扇叶片100类似的方式配置，并且图4中的视图可以是沿图3中的线4-4的横截面图。
44.以这种方式，将理解翼型件200限定翼展方向s、根端204和尖端206，并且进一步地，翼型件200包括本体202，本体202限定压力侧210和吸力侧212并沿翼展方向s在根端204和尖端206之间延伸。本体202可以由复合材料形成。
45.将从图4的截面图理解到，翼型件200可以另外包括一个或多个用于增加翼型件200强度的部件或特征。更具体地，对于所示的实施例，翼型件200还包括翼型件200的本体202内包围的翼梁，沿翼展方向s延伸。翼梁包括沿翼展方向s以重叠构造布置的多个翼梁段。
46.更具体地，对于所描绘的示例性实施例，翼梁是第一翼梁226并且翼型件200还包括第二翼梁228。对于所示的实施例，第一翼梁226是压力侧翼梁并且第二翼梁228是吸力侧翼梁。还简要地参考图5，图5提供了沿图4的线5-5的翼型件200的横截面图，应当理解，第一翼梁226和第二翼梁228大体上沿翼型件200的弦向方向c延伸。对于所示的实施例，第一翼梁226和第二翼梁228各自在翼型件200的弦向方向c上延伸至少约50％。然而，在其他实施例中，第一翼梁226、第二翼梁228或两者可以在弦向方向c上延伸小于50％的翼型件200的弦。
47.再次参考图4，更具体地参考图4的第一翼梁226，应当理解，第一翼梁226包括多个翼梁段，这些翼梁段彼此重叠并在各自的搭接接头处结合在一起。术语“搭接接头”通常是指任何接头，其中两个部件使用两个相邻表面之间的粘合剂连接在一起。
48.然而，应当理解，在其他示例性方面，可以使用其他合适的接头来附接多个翼梁段，例如由互补几何形状形成的接头、使用机械紧固件的接头等。
49.更具体地，对于所示的实施例，第一翼梁226包括第一翼梁段230、第二翼梁段232和第三翼梁段234。第一翼梁段230与第二翼梁段232重叠并且在第一搭接接头236处结合到第二翼梁段232，并且类似地，第二翼梁段232与第三翼梁段234重叠并且在第二搭接接头238处结合到第三翼梁段234。
50.应当理解，尽管对于所示实施例，第一翼梁段230包括三个翼梁段，但在其他示例性实施例中，第一翼梁226可以包括任何其他合适数量的翼梁段。例如，在某些示例性实施例中，第一翼梁226可以包括两个翼梁段，至少四个翼梁段，例如至少五个翼梁段，例如至少六个翼梁段，例如多达30个翼梁段，例如多达25个翼梁段，例如多达20个翼梁段，例如多达15个翼梁段，例如多达10个翼梁段。
51.更具体地，特别参考图6，提供了第一搭接接头236的特写视图，应当理解，第一翼梁段230使用粘合剂240结合到第二翼梁段232。在所示的实施例中，粘合剂240是单层粘合剂240，然而在其他实施例中，多个翼梁段可以使用任何合适数量的粘合剂、粘合剂类型等相互结合。
52.还将从图6的特写视图理解到，第一翼梁226的多个翼梁段由复合材料形成。更具
体地，多个翼梁段分别由复合材料形成并随后使用粘合剂240结合在一起。例如，将从图6理解到，第一翼梁段230包括多个纤维242，第二翼梁段232类似地包括多个纤维244。第一翼梁段230的纤维242不与第二翼梁段232的纤维244重叠和/或混合。
53.以这种方式，应当理解，在向翼型件200施加外部应力或力的情况下，翼型件200可以设计为在特定翼梁的相邻翼梁段之间的接合处失效。以这种方式，根据本公开的翼型件200可以被配置为在特定翼梁的相邻翼梁段之间的接合处具有预设失效点的易碎翼型件。
54.将进一步理解，翼型件200中包括的一个或多个翼梁的方面可以被设计为规定需要多少应力来破坏翼型件200的特定点，并且进一步地，翼型件的方面可以设计成指示翼型件200被配置为首先破坏的位置。
55.例如，现在返回参考图4，应当理解，第一翼梁段230在第一翼梁段230的第一重叠区段246处与第二翼梁段232重叠。第一翼梁段230限定沿第一翼梁段230的纵向方向的第一总长度248，以及也沿第一翼梁段230的纵向方向的第一翼梁段230的第一重叠区段246的第一重叠长度250。对于所示的实施例，第一翼梁段230大体沿翼展方向s布置。以这种方式，应当理解，第一总长度248沿翼展方向s定义，并且第一重叠长度250类似地沿翼展方向s定义。对于所示的实施例，第一重叠长度250等于或小于第一总长度248的15％。在某些实施例中，第一总长度248可等于或小于第一总长度248的12％，例如等于或小于10％，例如等于或小于8％，例如等于或小于第一总长度248的5％，并且等于第一总长度248的至少约2％，例如至少约4％，例如至少约6％。
56.此外，对于所示的实施例，如上所述，第一翼梁226还包括第三翼梁段234。第二翼梁段232在第二翼梁段232的第二重叠区段252处与第三翼梁段234重叠。第二翼梁段232限定了沿第二翼梁段232的纵向方向的第二总长度254和沿第二翼梁段232的纵向方向的第二重叠区段252的第二重叠长度256。与第一翼梁段230一样，对于所示的实施例，第二翼梁段232大体沿翼展方向s布置。以这种方式，将理解的是，第二总长度254沿翼展方向s定义，并且第二重叠长度256类似地沿翼展方向s定义。对于所示的实施例，第二重叠长度256可以等于第一重叠长度250。以这种方式，应当理解，第二重叠长度256可以等于或小于第一总长度248的15％。在某些实施例中，第二重叠长度256可以等于或小于第一总长度248的12％，例如等于或小于10％，例如等于或小于8％，例如等于或小于5％，并且等于第一总长度248的至少约2％，例如至少约4％，例如至少约6％。
57.此外，应当理解，对于所示的实施例，第一翼梁226的翼梁段可以不限定统一的长度。更具体地，对于所示的实施例，第一翼梁段230的第一总长度248大于第二翼梁段232的第二总长度254。例如，第二总长度254可以小于第一总长度248的95％，例如小于第一总长度248的90％，例如小于第一总长度248的85％，例如小于第一总长度248的80％。此外，第二总长度254可以等于第一总长度248的至少约25％，例如第一总长度248的至少约50％，例如等于第一总长度248的至少75％。
58.类似地，对于所示实施例，第三翼梁段234可限定不等于第一总长度248或第二总长度254的第三总长度258。更具体地，对于所示实施例，第三翼梁段234的第三总长度258小于第二翼梁段232的第二总长度254。例如，总长度可以小于第二总长度254的95％，例如小于第二总长度254的90％，例如小于第二总长度254的85％，例如小于第二总长度254的80％。此外，第三总长度258可以等于第二总长度254的至少约25％，例如第二总长度254的
至少约50％，例如等于第二总长度254的至少75％。
59.仍然参考图4，应当理解，对于所示实施例，第二翼梁228类似地包括多个翼梁段，更具体地，包括第一翼梁段260、第二翼梁段262和第三翼梁段264。对于所示的实施例，第一翼梁226与第二翼梁228基本上镜像。更具体地，对于所示的实施例，第一翼梁226包括与第二翼梁228相同数量的翼梁段，第一翼梁226的每个翼梁段在尺寸和翼展位置上与第二翼梁228的翼梁段相对应(例如，具有相同总长度和翼展位置的第一翼梁段230、260，具有相同总长度和翼展位置的第二翼梁段232、262，以及具有相同总长度和翼展位置的第三翼梁段234、264)。以这种方式，应当理解，第一翼梁226限定了多个重叠区段(区段246、252)并且第二翼梁228类似地限定了多个重叠区段。对于图4的实施例，第一翼梁226的多个重叠区段(区段246、252)以与第二翼梁228的多个重叠区段相似的构造布置。
60.应当理解，尽管在图4所示的实施例中，翼梁段的长度在翼展方向s上变化，从根端204到尖端206减小，但在其他示例性实施例中，翼梁段的长度在翼展方向s上变化，从根端204到尖端206增加。
61.还应当理解，在其他示例性实施例中，可以提供具有任何其他合适构造的翼型件200。例如，现在参考图7，提供了根据本公开的另一个示例性实施例的翼型件200的截面图。
62.图7的示例性翼型件200可以以与图4的示例性翼型件200类似的方式配置。例如，图7的示例性翼型件200通常包括本体202，本体202限定压力侧210和吸力侧212并且沿翼展方向s在根端204和尖端206之间延伸。图7的翼型件200的本体202可以类似地由复合材料形成。
63.此外，图7中描绘的示例性翼型件200还包括包围在翼型件200的本体202内的翼梁，翼梁具有布置成重叠构造的多个翼梁段。更具体地，图7中描绘的翼型件200包括第一翼梁226和第二翼梁228。第一翼梁226包括第一翼梁段230、第二翼梁段232和第三翼梁段234。然而，与图4的第一翼梁226相对的，对于图7的实施例，第一翼梁段230限定第一总长度248，其基本等于第二翼梁段232的第二总长度254并且基本等于第三翼梁段234的第三总长度258。
64.以这种方式，应当理解，对于图7的实施例，第一翼梁226的多个翼梁段中的至少两个定义基本相同的总长度，或更具体地，对于图7的示例性实施例，第一翼梁226的多个翼梁段中的每一个都限定了基本相同的总长度。
65.进一步通过对比，对于图7的实施例，应当理解，第一翼梁段230限定了第一重叠区段246的第一重叠长度250(其中第一翼梁段230与第二翼梁段232重叠)和第二翼梁段232限定了第二重叠区段252的第二重叠长度256(其中第二翼梁段232与第三翼梁段234重叠)。对于所示的实施例，第一重叠长度250不等于第二重叠长度256。
66.更具体地，对于所示的实施例，第一重叠长度250大于第二重叠长度256。还应当理解，对于所示的实施例，第一翼梁段230比第二翼梁段232更靠近翼型件200的本体202的根端204，并且进一步，第二翼梁段232比第三翼梁段234更靠近翼型件200的本体202的根端204。如将理解的，第一重叠长度250大于第二重叠长度256，更具体地，第一重叠长度250等于第二重叠长度256的至少110％，例如第二重叠长度256的至少125％，例如第二重叠长度256的至少150％，例如第二重叠长度256的至少200％，例如多达第二重叠长度256的5000％。
67.以这种方式，应当理解，第一翼梁226可以限定在第二重叠区段252处的失效点和在第一重叠区段246处的失效点，其中第二重叠区段252处的失效点被设计成在应力量下时效，该应力量小于使第一翼梁226在第一重叠区段246处失效的应力量。以这种方式，翼型件200可以被配置为在沿翼展方向s的内部位置处失效之前，先在沿翼展方向s的外部位置处失效。
68.还将理解，对于图7的实施例，第二翼梁228以与第一翼梁226类似的方式配置，然而对于所示实施例，第一翼梁226不与第二翼梁228镜像。例如在所示的实施例中，应当理解，第一翼梁226限定了多个重叠区段(重叠区段246、252)并且第二翼梁228类似地限定了多个重叠区段，但是第一翼梁226的多个重叠区段(重叠区段246、252)以相对于第二翼梁228的多个重叠区段的独特构造布置。更具体地，对于所示的实施例，第二翼梁228的多个重叠区段布置在与第一翼梁226的多个重叠区段不同的翼展位置。然而，在其他示例性实施例中，第二翼梁228的多个重叠区段可以替代地限定独特的重叠长度，可以包括相对于第一翼梁226的多个重叠区段不同数量的重叠区段，等等。
69.此外，在本公开的其它示例性实施例中，第一翼梁226、第二翼梁228或两者还可以具有其它合适的构造。例如，简要参考图8，提供根据本公开的又一示例性实施例的翼型件200的横截面图，第一翼梁226的多个翼梁段可以不沿着翼型件200的翼展方向精确地布置，而是可以相对于翼型件200的翼展方向s限定角度。类似地，对于图8的实施例，第二翼梁228的多个翼梁段也不沿着翼型件200的翼展方向s精确地延伸，而是相对于翼型件200的翼展方向s限定角度。对于所示的实施例，从翼型件200的本体202的根端204向翼型件200的本体202的尖端206移动，第一翼梁226的多个翼梁段朝向第二翼梁228的多个翼梁段逐渐变细，并且类似地，从翼型件200的本体202的根端204向翼型件200的本体202的尖端206移动，第二翼梁228的多个翼梁段朝向第一翼梁226的多个翼梁段逐渐变细。
70.应当理解，尽管上面参考图1至图8描述的示例性翼型件200大体描述为具有两个翼梁(第一翼梁226和第二翼梁228)，但是在本公开的其他示例性方面中，翼型件200可以仅包括例如沿着翼型件200的中心线定位的单个翼梁200。进一步在其他示例性实施例中，翼型件200可以包括多于两个的翼梁，例如多达10个翼梁。
71.将进一步理解，尽管上面参考图1至图8描述的示例性翼型件200大体参考燃气涡轮发动机的风扇的风扇叶片100进行描述，在其他示例性实施例中，上述构造可应用于任何其他合适的翼型件200，例如应用于燃气涡轮发动机的任何其他合适的翼型件200。例如，在其他示例性实施例中，本公开的各方面可以结合到例如一个或多个出口导向轮叶(例如图1中的示例性出口导向轮叶52)、一个或多个压缩机转子叶片、压缩机定子轮叶、涡轮转子叶片、涡轮定子轮叶、喷嘴、支柱等。
72.该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例包括与权利要求的字面语言没有区别的结构元素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构元素，则它们旨在处于权利要求的范围内。
73.进一步的方面由以下条款的主题提供：
74.一种翼型件，其限定翼展方向、根端和尖端，所述翼型件包括：本体，所述本体限定
压力侧和吸力侧并且在所述根端和所述尖端之间沿翼展方向延伸，所述本体由复合材料制成；和翼梁，翼梁包围在翼型件的本体中，沿翼展方向延伸，翼梁包括沿翼展方向以重叠构造布置的多个翼梁段。
75.根据这些条款中的一项或多项所述的翼型件，其中多个翼梁段中的每个翼梁段由复合材料形成。
76.根据这些条款中的一项或多项所述的翼型件，其中多个翼梁段包括第一翼梁段和第二翼梁段，其中第一翼梁段和第二翼梁段分别由复合材料形成并结合在一起。
77.根据这些条款中的一项或多项所述的翼型件，其中多个翼梁段包括第一翼梁段和第二翼梁段，其中第一翼梁段使用粘合剂结合到第二翼梁段。
78.根据这些条款中的一项或多项所述的翼型件，其中多个翼梁段包括第一翼梁段和第二翼梁段，其中第一翼梁段和第二翼梁段在搭接接头处结合在一起。
79.根据这些条款中的一项或多项所述的翼型件，其中翼梁是第一翼梁，其中翼型件的本体还包括第二翼梁，其中第一翼梁是压力侧翼梁并且其中第二翼梁是吸力侧翼梁。
80.根据这些条款中的一项或多项所述的翼型件，其中第一翼梁与第二翼梁基本上镜像。
81.根据这些条款中的一项或多项所述的翼型件，其中第一翼梁限定多个重叠区段，其中第二翼梁限定多个重叠区段，并且其中第一翼梁的多个重叠区段相对于第二翼梁的多个重叠区段以独特的构造布置。
82.根据这些条款中的一项或多项所述的翼型件，其中多个翼梁段包括至少三个翼梁段且多达三十个翼梁。
83.根据这些条款中的一项或多项所述的翼型件，其中多个翼梁段包括第一翼梁段和第二翼梁段，其中第一翼梁段在第一翼梁的第一重叠区段处与第二翼梁段重叠，其中第一翼梁段限定第一总长度和第一重叠区段的第一重叠长度，其中第一重叠长度等于或小于第一总长度的15％。
84.根据这些条款中的一项或多项所述的翼型件，其中多个翼梁段进一步包括第三翼梁段，其中第二翼梁段在第二翼梁段的第二重叠区段处与第三翼梁段重叠，其中第二翼梁段限定第二重叠区段的第二重叠长度，其中第二重叠长度等于或小于第一总长度的15％。
85.根据这些条款中的一项或多项所述的翼型件，其中第一重叠长度不等于第二重叠长度。
86.根据这些条款中的一项或多项所述的翼型件，其中第一翼梁段比第二翼梁段更靠近根端，其中第二翼梁段比第三翼梁段更靠近根端，并且其中第一重叠长度大于第二重叠长度。
87.根据这些条款中的一项或多项所述的翼型件，其中第一翼梁段比第二翼梁段更靠近根端，其中第二翼梁段比第三翼梁段更靠近根端，其中第二翼梁段还限定第二总长度，并且其中第一总长度大于第二总长度。
88.一种燃气涡轮发动机，包括：翼型件，其限定翼展方向、根端和尖端，翼型件包括本体，本体限定压力侧和吸力侧并且在根端和尖端之间沿翼展方向延伸，本体由复合材料制成；和翼梁，翼梁包围在翼型件的本体中，沿翼展方向延伸，翼梁包括沿翼展方向以重叠构造布置的多个翼梁段。
89.根据这些条款中的一项或多项所述的燃气涡轮发动机，还包括风扇和涡轮机，其中风扇由所述涡轮机驱动，并且其中翼型件是风扇的风扇叶片。
90.根据这些条款中的一项或多项所述的燃气涡轮发动机，其中多个翼梁段包括第一翼梁段和第二翼梁段，其中第一翼梁段在第一翼梁段的第一重叠区段处与第二翼梁段重叠，其中第一翼梁段限定第一总长度和第一重叠区段的第一重叠长度，其中第一重叠长度等于或小于第一总长度的15％。
91.根据这些条款中的一项或多项所述的燃气涡轮发动机，其中多个翼梁段还包括第三翼梁段，其中第二翼梁段在第二翼梁段的第二重叠区段处与第三翼梁段重叠，其中第二翼梁段限定第二重叠区段的第二重叠长度，其中第二重叠长度等于或小于第一总长度的15％。
92.根据这些条款中的一项或多项所述的燃气涡轮发动机，其中第一翼梁段比第二翼梁段更靠近根端，其中第二翼梁段比第三翼梁段更靠近根端，并且其中第一重叠长度大于第二重叠长度。
93.根据这些条款中的一项或多项所述的燃气涡轮发动机，其中第一翼梁段比第二翼梁段更靠近根端，其中第二翼梁段比第三翼梁段更靠近根端，其中第二翼梁段还限定第二总长度，并且其中第一总长度大于第二总长度。

技术特征：

1.一种翼型件，所述翼型件限定翼展方向、根端和尖端，其特征在于，所述翼型件包括：本体，所述本体限定压力侧和吸力侧并且在所述根端和所述尖端之间沿所述翼展方向延伸，所述本体由复合材料形成；和翼梁，所述翼梁包围在所述翼型件的所述本体中，沿所述翼展方向延伸，所述翼梁包括沿所述翼展方向以重叠构造布置的多个翼梁段。2.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，其中，所述多个翼梁段中的每个翼梁段由复合材料形成。3.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，其中，所述多个翼梁段包括第一翼梁段和第二翼梁段，其中所述第一翼梁段和所述第二翼梁段分别由复合材料形成并粘合在一起。4.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，其中，所述多个翼梁段包括第一翼梁段和第二翼梁段，其中所述第一翼梁段接合到所述第二翼梁段。5.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，其中，所述多个翼梁段包括第一翼梁段和第二翼梁段，其中所述第一翼梁段和所述第二翼梁段在搭接接头处粘合在一起。6.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，其中，所述翼梁是第一翼梁，其中所述翼型件的所述本体还包括第二翼梁，其中所述第一翼梁是压力侧翼梁并且其中所述第二翼梁是吸力侧翼梁。7.根据权利要求6所述的翼型件，其特征在于，其中，所述第一翼梁与所述第二翼梁基本上镜像。8.根据权利要求6所述的翼型件，其特征在于，其中，所述第一翼梁限定多个重叠区段，其中所述第二翼梁限定多个重叠区段，并且其中所述第一翼梁的所述多个重叠区段相对于所述第二翼梁的所述多个重叠区段以独特的构造布置。9.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，其中，所述多个翼梁段包括至少三个翼梁段且多达三十个翼梁。10.根据权利要求1所述的翼型件，其特征在于，其中，所述多个翼梁段包括第一翼梁段和第二翼梁段，其中所述第一翼梁段在所述第一翼梁段的第一重叠区段处与所述第二翼梁段重叠，其中所述第一翼梁段限定第一总长度和所述第一重叠区段的第一重叠长度，其中所述第一重叠长度等于或小于所述第一总长度的15％。

技术总结

在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种燃气涡轮发动机的翼型件。翼型件限定了翼展方向、根端和尖端。翼型件包括：本体，本体限定压力侧和吸力侧并且在根端和尖端之间沿翼展方向延伸，本体由复合材料形成；翼梁，翼梁包围在翼型件本体中，沿翼展方向延伸，翼梁包括沿翼展方向以重叠构造布置的多个翼梁段。翼展方向以重叠构造布置的多个翼梁段。翼展方向以重叠构造布置的多个翼梁段。