F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons – 01 – D
Patent
F - Mech Eng,Light,Heat,Weapons
01
D
F01D 21/00 (2006.01) F01D 21/04 (2006.01)
Patent
CA 2332816
The invention relates to an impact resistant fibre composite shell for supporting an elastic containment belt after impact with a radially propelled broken fan blade of a gas turbine engine. A conventional gas turbine engine can include a fan with a hub and fan blades disposed for rotation about a central axis. A life threatening and extremely damaging condition can result in flight if a defective fan blade breaks away from the hub and is propelled radially al high velocity under centrifugal force. Conventionally a cylindrical fan case is provided about the periphery of the fan to compliantly contain a broken fan blade propelled radially outward from the rotating hub. Typically, the fan case includes an elastic blade containment belt of several Kevlar fabric plies for example, and a belt support shell disposed inside the belt, usually fabricated from aluminium. The invention provides an impact resistant fibre composite support shell of improved design. The fibre composite shell has two end support hoops each integrally manufactured with and structurally bonded to, centre breakaway lattice disposed radially adjacent the fan blades. The lattice permits the broken blade to cut a slit through the breakaway lattice passing to the elastic blade containment belt. The slit lattice has sufficient residual post-impact strength to distribute post-impact loads imposed by the elastic blade containment belt to the end support hoops of the shell.
L'invention concerne une structure composite en fibres résistante aux chocs servant à supporter une bande élastique de retenue après un choc avec une pale de soufflante de turbine à gaz, cassée et propulsée dans un sens radial. Une turbine à gaz classique peut comprendre une soufflante pourvue d'un moyeu et de pales de soufflante placées de façon à effectuer une rotation autour d'un axe central. La séparation par rupture du moyeu et d'une pale de soufflante défectueuse et la propulsion radiale et très rapide de cette dernière sous l'effet de la force centrifuge peuvent créer des conditions extrêmement dangereuses en vol. Dans l'état actuel de la technique, un carter de soufflante cylindrique entoure la circonférence de la soufflante, de manière à retenir souplement la pale de soufflante cassée à l'extérieur du moyeu en rotation. Dans ce cas, le carter de soufflante comporte une bande de retenue élastique constituée par plusieurs plis de Kevlar, par exemple, et une structure de support placée à l'intérieur de la bande et fabriquée habituellement en aluminium. L'invention décrit une structure de support composite en fibres résistant aux chocs et présentant une conception améliorée. Cette structure possède deux cercles de support d'extrémité chacun entièrement solidaires d'un treillis cassable disposé en position radiale contiguë par rapport aux pales de soufflante. Ce treillis permet à la pale cassée de le traverser en le coupant et d'être arrêtée par la bande de retenue élastique. Ce treillis une fois coupé présente une résistance résiduelle après choc suffisante pour répartir les charges consécutives au choc imposées par la bande de retenue aux cercles de support d'extrémité de cette structure.
Astle Jeffrey W.
Pratt & Whitney Canada Corp.
Pratt & Whitney Canada Corp./pratt & Whitney Canada Cie.
LandOfFree
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