COMPOSITE ROTOR AND VANE ASSEMBLIES WITH INTEGRAL AIRFOILS

• Main Authors: KRAY, NICHOLAS JOSEPH, MCAFEE, CHRISTOPHER LEE, SHIM, DONG-JIN
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 01.11.2016
• Subjects: AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING; BLASTING; ENGINE PLANTS IN GENERAL; HEATING; LIGHTING; MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; MECHANICAL ENGINEERING; NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAMTURBINES; PERFORMING OPERATIONS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDEDFOR; SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; STEAM ENGINES; TRANSPORTING; WEAPONS; WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE, IN GENERAL

A composite gas turbine engine structure includes a retention ring with airfoils mounted on, integral with, and extending radially away from retention ring. Retention ring includes annular composite plies (57), a circumferentially segmented airfoil ring including airfoil ring segments disposed around one of outer and inner circumferences of retention ring. Airfoil ring segments include annular bases and radially extending clockwise (60) and counter-clockwise (62) airfoil segments at clockwise (64) and counter-clockwise (66) ends of annular base. Composite airfoils include circumferentially adjacent ones of the clockwise and counter-clockwise airfoil segments. A flowpath shell (68) circumferentially disposed around segmented airfoil ring traps annular bases between flowpath shell and retention ring. Composite airfoils extend through slots (83) in flowpath shell. Plies may be wrapped in a single spiral made from a continuous composite tape. Slots may be circumferentially angled. Circumferentially adjacent ones of clockwise and counter clockwise airfoil segments may be stitched together. L'invention concerne une structure de moteur de turbine à gaz composite qui comprend une bague de retenue avec des profils aérodynamiques montés sur la bague de retenue, intégrés à celle-ci et s'étendant radialement à partir de celle-ci. La bague de retenue comprend des plis composites annulaires, une bague de profil aérodynamique segmentée circonférentiellement comprenant des segments de bague de profil aérodynamique disposés autour de l'une des circonférences externe et interne de la bague de retenue. Les segments de bague de profil aérodynamique comprennent des bases annulaires et des segments de profil aérodynamique s'étendant dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre radialement à des extrémités dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre de la base annulaire. Les profils aérodynamiques composites comprennent des segments de profil aérodynamique dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre adjacents circonférentiellement à ceux-ci. Une coque de trajet d'écoulement disposée circonférentiellement autour d'une bague de profil aérodynamique segmentée piège des bases annulaires entre la coque de trajet d'écoulement et la bague de retenue. Les profils aérodynamiques composites s'étendent à travers des fentes dans la coque de trajet d'écoulement. Les plis peuvent être enveloppés dans une spirale unique réalisée à partir d'une bande composite continue. Les fentes peuvent être inclinées circonférentiellement. Des segments de profil aérodynamique dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre adjacents circonférentiellement à ceux-ci peuvent être cousus ensemble.