(57)【要約】  本発明は、縦軸に沿って上流から下流に延びる、航空エンジン用の排気コーン（１）に関する。コーン（１）は、軸対称部品（１１）であって自身の上流端部において上流エンドピース（１２）を有し自身の下流端部において下流エンドピース（１３）を有する軸対称部品（１１）でできている複合材料製の構造コア（１０）を備え、コアは、コーンの構造的強度を与えている。コーンはまた、構造コア（１０）に固定されている複合材料製の音響減衰システム（２０）を有している。【選択図】  図１
2015510076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦軸に沿って上流から下流に延びる、航空エンジン用の排気コーン（１）であって、前記コーンは、軸対称部品（１１）であって自身の上流端部において上流エンドピース（１２）を有し自身の下流端部において下流エンドピース（１３）を有する軸対称部品（１１）でできている複合材料製の構造コア（１０）を備え、前記コアは、前記コーンの構造的強度を与え、前記コーンは、前記構造コア（１０）に固定されている複合材料製の音響減衰システム（２０）をさらに備え、
前記音響減衰システム（２０）は、複数の機械的な接続手段によって前記上流エンドピース及び前記下流エンドピース（１２，１３）に固定されている複合材料製の複数の縦仕切り（２２）と、複数の機械的な接続手段によって前記複数の縦仕切り（２３）に固定されている複合材料製の複数の横仕切り（２３）とを備え、前記複数の縦仕切り及び前記複数の横仕切りは複数の共鳴ボックス（２１）を形成していることを特徴とする、排気コーン。
【請求項２】
解体可能な組立物が形成されるように、前記複数の縦仕切りは、機械的で可逆的である複数の接続手段によって前記上流エンドピース及び前記下流エンドピースのそれぞれに固定され、前記複数の横仕切りは、機械的で可逆的である複数の接続手段によって前記複数の縦仕切りに固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の排気コーン。
【請求項３】
前記構造コア（１０）は、少なくとも一部がセラミックでできているマトリクスによって高密度化された耐火性繊維でできた繊維強化材を備えた複合材料製であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の排気コーン。
【請求項４】
前記構造コア（１０）は、一又は複数の自己治癒性の相を含む炭化ケイ素マトリクスによって高密度化された炭化ケイ素繊維でできた繊維強化材を備えた複合材料製であることを特徴とする、請求項３に記載の排気コーン。
【請求項５】
前記縦仕切り（２２）及び前記横仕切り（２３）は、０．７ｍｍから１．５ｍｍの範囲にある厚さを示すことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の排気コーン。
【請求項６】
前記音響減衰システム（２０）は、前記コア（１０）の前記上流エンドピース（１２）と前記下流エンドピース（１３）との間で固定されている複合材料製の多孔スキン（２４）をさらに備え、前記多孔スキンは、前記複数の共鳴ボックス（２１）の上部を閉ざしていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の排気コーン。
【請求項７】
前記多孔スキン（２４）は、０．７ｍｍから１．５ｍｍの範囲にある厚さを示すことを特徴とする、請求項６に記載の排気コーン。
【請求項８】
前記構造コア（１０）の前記下流エンドピース（１３）に固定されている複合材料製の末端部（３０）をさらに含むことを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の排気コーン。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の排気コーン（１）を含むことを特徴とする、航空エンジンの後部胴体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空エンジンの後部胴体において用いられる排気コーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空エンジンの排気コーンの周囲のフローダクト内のノイズを低減する目的で、このようなコーンの表面の一部に音響減衰パネルを設けることが知られている。典型的には、このようなパネルは、減衰されるべき音波を通す多孔の表面を有するスキン又は壁材と反射用の中実の壁材（paroi pleine reflechissante）とによって構成され、これら２つの壁材の間には、例えばハニカム状である複数のボックス又はセル体が配列されている。よく知られているように、このようなパネルは、ダクト内で生成されたある周波数範囲の音波を減衰させるヘルムホルツ型の減衰器を形成する。
【０００３】
一般的に、このようなパネルの構成要素は、金属でできている。一般的に、複数のボックス又はセル体の仕切りは、ろう付けにより壁材に接続され、自身が取り付けられる部品の構造的な強度に寄与する。
【０００４】
しかしながら、このタイプの音響減衰システムには、いくつかの欠点がある。第１に、このタイプの音響減衰システムは、排気コーンの全体的な重量を増加させ、このことは、重量増加が常に懸念事項である航空機の分野においては不利益となる。
【０００５】
また、このタイプのシステムを作製すること、特に、多孔の金属スキンをコーンの軸対称構造に組み付けたり、多孔の金属スキンとコーンの軸対称構造との中心合わせをしたりすることは比較的難しい。
【０００６】
さらに、金属材料の大きな膨張係数が原因で、多孔スキンはコーンの内部の支持構造から機械的に切り離されている（decouplees mecaniquement）必要があり、このことで、音響減衰システムの作製がより複雑となる。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、音響減衰機能を実現することに適した排気コーンの新規な設計を提案し、そのような音響減衰機能を、コーンの全体的な重量に不利益をもたらしたり音響減衰システムの構成要素が構造の他の部分から切り離されていることを必要としたりすることなく実現することを目的とする。
【０００８】
この目的のために、本発明の排気コーンは、軸対称部品であって自身の上流端部において上流エンドピース（flasque）を有し自身の下流端部において下流エンドピースを有する軸対称部品でできている複合材料製の構造コアを備え、コアは、コーンの構造的強度を与え、コーンは、構造コアに固定されている複合材料製の音響減衰システムをさらに備え、音響減衰システムは、複数の機械的な接続手段によって上流エンドピース及び下流エンドピースに固定されている複合材料製の複数の縦仕切りと、複数の機械的な接続手段によって複数の縦仕切りに固定されている複合材料製の複数の横仕切りとを備え、複数の縦仕切り及び複数の横仕切りは複数の共鳴ボックスを形成していることを特徴としている。
【０００９】
排気コーンに本発明の複合材料製の構造コアを設けることにより、同様に複合材料製でありそれ故コアから切り離す必要がない音響減衰システムを排気コーンに組み込むことができる。特に、音響減衰システムとコアとの間の熱膨張の差をなくせば、これら２つの組立物の構成部品を機械的に接続することが可能となり、排気コーンの全体的な重量が削減されつつ、音響減衰システムの組み込みが大幅に簡易化される。
【００１０】
また、自立性の構造を形成するコアである構造コアを用いることにより、音響減衰システムは構造的な特徴を有する必要がなくなる。従って、音響減衰システムは、非常に薄い部品でできていてもよく、このようにすれば、排気コーンの全体的な重量をさらに軽くすることができる。
【００１１】
さらに、共鳴ボックスは、複数の機械的な接続手段によりコアのエンドピースに取り付けられた複数の縦仕切り及び複数の機械的な接続手段により複数の縦仕切りに取り付けられた複数の横仕切りによって構造コア上に形成されており、これにより共鳴ボックスを提供することが簡単になる。なぜなら、機械的な接続手段を用いた仕切りの取り付けによれば、形状の調整が可能となるためである。また、接着剤を用いた組み立てにおいて信頼性のある接続を確保するためには部品どうしが精度よく嵌合すること及び部品間にギャップがないことが必要となるので、接着剤を用いてなされる組み立てに比較して機械的な接続手段を用いた仕切りの取り付けによれば組立対象の部品間の許容誤差が大きくなるためである。
【００１２】
本発明の具体的な特徴によれば、解体可能な組立物を形成するように、複数の縦仕切りは、機械的で可逆的である複数の接続手段によって上流エンドピース及び下流エンドピースのそれぞれに固定され、複数の横仕切りは、機械的で可逆的である複数の接続手段によって複数の縦仕切りに固定されている。このようにすれば、摩耗又は損傷が生じたときに、共鳴ボックスを構成する仕切りをメンテナンス作業で取り外したり交換したりすることが容易となる。組み立てが接着剤を用いてなされる場合には、ごく少数の部品のみに交換の必要がある場合であっても音響減衰システム全体を交換する必要があるため、このようなリペア性は得られない。
【００１３】
本発明の他の具体的な特徴によれば、構造コアは、少なくとも一部がセラミックでできたマトリクスによって高密度化された耐火性繊維でできた繊維強化材を備えた複合材料製である。この場合において、構造コアは、具体的に、一又は複数の自己治癒性の（auto-cicatrisantes）相を含む炭化ケイ素マトリクスによって高密度化された炭化ケイ素繊維でできた繊維強化材を備えた複合材料製であってもよい。
【００１４】
本発明の他の特徴によれば、音響減衰システムは、構造コアに固定されている複合材料製の複数の縦仕切り及び複数の横仕切りを含み、これらの仕切りは複数の共鳴ボックスを形成している。仕切りは構造的な役割を全く有さないため、仕切りは、０．７ミリメートル（ｍｍ）から１．５ｍｍの範囲にある比較的薄い厚さを有していてもよい。
【００１５】
本発明のさらなる他の特徴によれば、音響減衰システムは、コアの上流エンドピースと下流エンドピースとの間で固定されている複合材料製の多孔スキン（peau multiperforee）をさらに備え、多孔スキンは、複数の共鳴ボックスの上部を閉ざしている。仕切り同様、多孔スキンは構造機能を全く有さないため、多孔スキンは、０．７ｍｍから１．５ｍｍの範囲にある比較的薄い厚さを有していてもよい。
【００１６】
本発明はまた、本発明の排気コーンを含む航空エンジンの後部胴体に関する。
【００１７】
本発明の他の特徴及び利点は、非限定的例として示した本発明の特定の実施形態についての以下の記載と、添付した図面を参照することとで明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る排気コーンを示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の排気コーンの構造コアの斜視図である。
【図３】図３は、音響減衰ボックスを構成する仕切りが設けられた図２のコアの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明が利用される具体的な分野は、限定されるものではないが、航空機又はヘリコプターで用いられるような航空エンジン用の排気コーンの分野である。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る排気コーン１を示す。排気コーン１は、軸対称部品１１によって構成されているコア１０を備えており、軸対称部品１１は、フレア形状の上流端部１１０及び下流端部１１１を有しており、これらの端部には、それぞれ上流エンドピース１２及び下流エンドピース１３が固定されている（図２）。音響減衰システム２０は、コア１０に取り付けられている。音響減衰システム２０は、複数の共鳴ボックス２１を備えている。共鳴ボックス２１の底部は、コア１０の外壁１０ａによって規定されている。ボックスの側壁は、複数の縦仕切り２２及び複数の横仕切り２３によって規定されている。複数の共鳴ボックス２１は、多孔スキン２４によって閉ざされており、多孔スキン２４は、コア１０の周囲で排気コーンの外壁を形成している。共鳴ボックス２１は、ヘルムホルツ型であるボックスの寸法に基づいて定まる自身の共鳴周波数付近で最大のエネルギーを吸収するものであり、排気コーン１と排気ノズル（図１には示していない）との間に形成されるダクト内において生成される音波をある周波数範囲にわたって減衰させる。
【００２１】
排気コーンはまた、円錐台形部品によって形成されている末端部３０を有しており、円錐台形部品は、フレア形状である第１部分３１を示し、第１部分３１は、下流エンドピース１３に固定されており、第１部分３１は、排気コーン１の下流端１ｂに対応した自由端３２ａを有する筒状部分３２によって延ばされている。コーンはまたＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）７１８等の金属材料の固定フランジ（図１には示していない）を有しているため、コーン１の上流端１ａをエンジンの排気ケーシングに固定することが可能である。固定フランジの材料と上流エンドピースの材料との間の膨張差を補償する目的で、固定フランジは、弾性のある複数の固定タブを介して上流エンドピースに固定される。
【００２２】
本発明では、コア１０は、熱構造複合材料、すなわち、良好な機械的特性を示し高温時におけるそれらの特性の維持に優れている構造部品を形成するのに適した材料でできている。換言すると、熱構造複合材料は、コアが自立性（autoporteuse）を有する、つまり、コアがコーンへの外力に耐えたり、以下に述べる音響減衰システムのような構造的ではないコーンの他の構成部品をコアが支持したりするように、コアの構成部品に十分な機械的強度を与える。構造機能を発揮するべく、コアを構成する部品は、当該機能を提供するために十分な厚さを有している。例えば、排気コーンは、約１８０センチメートル（ｃｍ）の全長と、排気ケーシングに接続される部分において６００ｍｍから８００ｍｍの範囲にある径と、を有し、コア１０の構成部品は、セラミックマトリクス複合（ＣＭＣ）材料でできており、軸対称部品は、１ｍｍから３ｍｍの範囲にある厚さを示し、エンドピースは、２ｍｍから５ｍｍの範囲にある厚さを示している。
【００２３】
具体的には、軸対称部品１１並びにエンドピース１２及び１３は、少なくとも一部が炭素でできたマトリクスによって高密度化された炭素繊維強化材でできた公知の材料である炭素／炭素（Ｃ／Ｃ）複合材料、又は、少なくとも一部がセラミックであるマトリクスによって高密度化された炭素又はセラミック繊維強化材によって構成された公知の材料であるＣＭＣ複合材料でできている。Ｃ／Ｃ材料又はＣＭＣ材料等の熱構造複合材料は、自身を構造部品を構成するのに好適なものとする優れた機械的特性と、Ｃ／Ｃ材料又はＣＭＣ材料にあっては１３００℃を上回ることがある高温下において機械的特性を維持する能力によって特徴づけられる。軸対称部品１０並びにエンドピース１２及び１３は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）繊維強化材と、ＳｉＣ等でできた自己治癒性のセラミックマトリクスと、でできた、Ｃｅｒａｓｅｐ（登録商標）Ａ４０Ｃ材料等のＣＭＣ材料でできていることが好ましい。
【００２４】
複合材料部品、特にＣ／Ｃでできている部品又はＣＭＣでできている部品の製造についてはよく知られている。一般的には、その製造は、繊維プリフォームの作製と、そのプリフォームのマトリクスによる高密度化と、を備えている。繊維プリフォームは、製造されるべき部品の形状と類似の形状を有し、耐火性繊維、すなわち、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のセラミック繊維、炭素繊維、又はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の耐火性酸化物でできた繊維等でできている。
【００２５】
繊維プリフォームは、部品の強化材を構成するものであり、機械的特性の観点から重要な役割を担う。プリフォームは、耐火性繊維でできた繊維組織から得られる。用いられる繊維組織は、種々の性質及び形状を有し得るものであり、具体的には以下のようなものである。
・２次元（２Ｄ）織布；
・３Ｄ織り又は複層織りによって得られる３次元（３Ｄ）織布であって、国際公開第２０１０／０６１１４０号に詳細に記載されているようなもの、なお、国際公開第２０１０／０６１１４０号の内容は参照されて本明細書に援用される；
・組み紐（tresse）；
・ニット；
・フェルト；及び／又は、
・より糸若しくは網（fils ou cables）の一方向（ＵＤ）シート、又は、複数のＵＤシートを異なる向きで重ねて、例えば、ステッチを施したり（couture）、化学的な接着剤を用いたり、縫ったり（aiguilletage）して当該ＵＤシートを接合することによって得られる多方向（ｎＤ）シート。
【００２６】
例えば、織布、組み紐、ニット、フェルト、シート、網等の重ねられた層であって、ステッチ、より糸又は剛体要素の埋め込み、又は縫製によって互いに接合された複数の層でできた繊維構造を用いることもできる。
【００２７】
成形は、長繊維（filamentaire）を巻き取ったり、マンドレル上でＵＤシートを巻き取ったり、二次元／三次元パイル又は網のシートを製織したり、積層したり、縫ったりすること等によって行われる。
【００２８】
繊維プリフォームに十分な機械的強度を付与して繊維プリフォームがハンドリングされる際にその形状を維持できるようにする目的で、高密度化の前に、繊維プリフォームは固結され得る。
【００２９】
Ｃ／Ｃ材料の場合、繊維プリフォームは、フェノール樹脂の炭素マトリクス用前駆体樹脂を該プリフォームに含浸させる液相法で、高密度化され得る。
【００３０】
含浸後、作製されるべき部品の繊維強化材を構成し、当該部品の形状に実質的に対応する形状を有する繊維プリフォームは、支持冶具を用いて最終的な形状へと成形される。樹脂は、熱処理によって変換（重合／炭化）される。必要であれば、所望の機械的特性を得る目的で、含浸及び重合／炭化の操作は複数回繰り返されてもよい。
【００３１】
繊維プリフォームは、また、炭素マトリクスの化学気相含浸法（ＣＶＩ）を含む気相法を用いるという、公知の手法で高密度化されてもよい。
【００３２】
用途に十分な特性を得つつ、作業を容易にし、コストを削減し、且つ製造サイクルを短縮するために、液相法及び気相法を組み合わせた高密度化が用いられることがある。
【００３３】
本発明のコーンの構造コアを構成する軸対称部品及びエンドピースの作製に用いられ得るＣＭＣ材料は、セラミック、特に炭化物、窒化物、耐火性酸化物等で少なくとも一部ができているマトリクスで高密度化された炭素繊維又はセラミック繊維でできた繊維強化材、例えば、
・炭素相及び炭化ケイ素相を備えるマトリクスで高密度化された炭素繊維強化材によって構成された材料である、炭素／炭素−炭化ケイ素（Ｃ／Ｃ−ＳｉＣ）複合材料、
・炭化ケイ素マトリクスで高密度化された炭素繊維強化材によって構成された材料である、炭素／炭化ケイ素（Ｃ／ＳｉＣ）複合材料、及び／又は
・炭化ケイ素マトリクスで高密度化された炭化ケイ素繊維強化材によって構成された材料である、炭化ケイ素／炭化ケイ素（ＳｉＣ／ＳｉＣ）複合材料
によって構成されている。
【００３４】
Ｃ−Ｃ／ＳｉＣ材料を用いる場合は、マトリクスの第１炭素相は、繊維にできる限り近接した位置に堆積させられ、その後ＳｉＣでできた第２相によって覆われるべき第１相であり、このようにすることで、炭素でできた第１相上にＳＩＣ酸化物保護層を形成することが可能となる。
【００３５】
液相法を用いて高密度化する場合は、マトリクス（又はマトリクスのセラミック相）は、セラミック−前駆体樹脂でできたものとなり、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の前駆体であるポリカルボシラン樹脂、ＳｉＣＯの前駆体であるポリシロキサン樹脂、ＳｉＣＮＢの前駆体であるポリボロカルボシラザン（polyborocarbosilazane）樹脂、又はポリシラザン（polysilazane）樹脂（ＳｉＣＮ）でできたものであり得る。Ｃ−Ｃ／ＳｉＣ材料を用いる場合は、繊維プリフォームには、まず、フェノール樹脂のようなマトリクスの炭素相用の前駆体樹脂が含浸される。
【００３６】
化学気相含浸法（ＣＶＩ）によってマトリクスを高密度化する気相法を用いる場合は、マトリクス（又はマトリクスのセラミック相）は、ＳｉＣの気相の前駆体を用いて作製され、ＳｉＣの気相の前駆体は、Ｃ−ＳｉＣ材料を作製する場合には、自身の分解によりＳｉＣを与えるメチルトリクロロシラン（ＭＴＳ）等であり得る。Ｃ−Ｃ／ＳｉＣ材料を作製する場合は、炭素第１相は、メタン及び／又はプロパンのようなクラッキングにより炭素を与える炭化水素ガスを用いて作製でき、その後、炭素第１相上には、ＭＴＳの分解等によってＳｉＣ第２相が堆積させられる。
【００３７】
通常は、液相法を用いた高密度化と気相法を用いた高密度化とを組み合わせることができる。
【００３８】
現在説明されている例では、軸対称部品１０並びにエンドピース１２及び１３は、それぞれＣｅｒａｓｅｐ（登録商標）Ａ４０ＣタイプのＣＭＣ複合材料からできている。これらの部品の各々では、繊維組織は、主としてＳｉＣ繊維からできている。繊維組織が作製された後、繊維組織は、成形され、セラミック−前駆体固結樹脂を含む液体混合物を含浸することによって固結される。
【００３９】
この目的で、繊維組織は、樹脂を含み通常はさらに樹脂用の溶媒を含む浴に浸される。排液後、繊維組織は乾燥器内で乾燥される。乾燥は、樹脂の予備硬化又は部分硬化を伴ってもよい。そのような予備硬化はさらなる剛性をもたらすため、予備硬化を行う場合には、予備硬化は、繊維組織の十分な可変形性を保持する観点から、限定的に留められる必要がある。
【００４０】
繊維組織を連続含浸装置に通したり、注入による含浸をしたり、ＲＴＭ（樹脂注入成形）による含浸をしたりして予備含浸された部品を作る等、他の知られた含浸法を用いることもできる。
【００４１】
固結樹脂は、熱分解後にセラミックの残留物が十分に残ることで後に作製されるべき繊維プリフォームの固結が確保されるように選択される。
【００４２】
セラミック前駆体樹脂は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の前駆体であるポリカルボシラン樹脂、ＳｉＣＯの前駆体であるポリシロキサン樹脂、ＳｉＣＮＢの前駆体であるポリボロカルボシラザン樹脂、又はポリシラザン樹脂（ＳｉＣＮ）等であり得る。
【００４３】
含浸後、作製されるべき部品の繊維強化材を構成し、当該部品の形状に実質的に対応する形状を有する繊維プリフォームは、支持冶具を用いた繊維組織の成形によって、その最終的な形状に成形される。
【００４４】
作製されるべき部品の複合材料における繊維の体積密度を増加させるために、繊維プリフォームの成形は、繊維構造の圧縮を伴うことが好ましい。
【００４５】
プリフォームが成形された後、プリフォームが冶具内にある状態で樹脂は硬化される、あるいは、既にある程度予備硬化している場合にはプリフォームの硬化が完了する。
【００４６】
その後、固結は、樹脂を熱分解させるための熱処理によって終了する。例えば、熱分解は、約９００℃から１０００℃の範囲にある温度で行われる。
【００４７】
固結はまた、化学気相含浸法（ＣＶＩ）によって行われてもよい。
【００４８】
この固結の後、セラミックマトリクスを用いた繊維プリフォームの高密度化が継続する。
【００４９】
有利には、高密度化は、化学気相含浸法（ＣＶＩ）によって行われ、ＣＶＩプロセスのパラメータ及び反応ガスの性質は、形成されるべきマトリクスの性質に適合したものとされる。樹脂の熱分解の操作、固結の操作及び高密度化の操作は、同じオーブン内で順次行われ得る。
【００５０】
ＣＶＩによって作製されるセラミックマトリクスは、少なくとも部分的に、シリコン−ホウ素−炭素（Ｓｉ−Ｂ−Ｃ）マトリクス、炭化ホウ素(Ｂ4Ｃ)マトリクス等の自己治癒性のＳｉＣマトリクスであり、又は非治癒性セラミックマトリクス相及び治癒性セラミックマトリクス相が互い違いに配列されたマトリクスである。特に、仏国特許発明第２４０１８８８号明細書、米国特許第５２４６７３６号明細書、米国特許第５９６５２６６号明細書、米国特許第６０６８９３０号明細書、及び米国特許第６２９１０５８号明細書が参照され得る。
【００５１】
繊維強化材内部にマトリクスが堆積することを容易にする目的で、セラミックマトリクスは、連続する複数の含浸サイクルであって材料の表面を穿孔するための機械処理を各サイクル間に伴う含浸サイクルによって堆積されられてもよい。
【００５２】
このようにして、図２に示すような、ＣＭＣ複合材料でできた軸対称部品１１並びに上流エンドピース１２及び下流エンドピース１３が得られる。現在説明されている例では、コア１０は、図２に示すように、ボルト接続部１２１及び１３１を用いて上流エンドピース１２及び下流エンドピース１３をそれぞれ軸対称部品１１の上流端部１１０及び下流端部１１１に取り付けることにより得られる。エンドピースは、ろう付け等の他の手段によって軸対称部品に固定されてもよい。さらに、コア１０は、また、軸対称部品を上流エンドピース及び下流エンドピースに直接的に組み込んだ単一部品として作製されてもよい。
【００５３】
コア１０が作製された後、コア１０に音響減衰システムが取り付けられる。本発明では、音響減衰システムは、ナット−ボルトタイプの接続部、リベット等のような機械的な接続手段を用いて縦仕切り及び横仕切りを組み立てることにより作製されるため、ある程度の組立許容誤差が得られる。音響減衰システムを解体可能な組立物とできるため、このような機械的な接続手段は、ナット−ボルトタイプのシステムのように可逆的であることが好ましく、このようにした場合、摩耗したり損傷したりした部品のみを交換すれば足りるため、良好なリペア性が音響減衰システムに付与される。音響減衰システムの仕切りが接着剤又はろう付けによって組み立てられる場合、そのようなタイプの組立物では組立対象部品間の寸法の不揃い又は組立対象部品間の遊びがほとんど又は全く許容されないため、仕切りを組立可能とするには、組立対象の部品は形状及び寸法の点で非常に正確でなければならない。従って、接着剤又はろう付けにより組み立てがなされる場合は、機械的な接続手段により組み立てがなされる場合に比べて、組み立ての複雑性及びコストが大きくなる。また、接着剤又はろう付けによりコアに仕切りを組み付ける場合、一又は複数の損傷又は摩耗した仕切りの交換において全ての仕切りの交換が必要となるため、音響減衰システムをメンテナンスするコストが増大し、排気コーンを有するエンジンの不稼働時間が長くなる。
【００５４】
図３に示すように、複数の縦仕切り２２は、上流エンドピース１２と下流エンドピース１３との間で、複数のアングルブラケット２２０及び複数のナット−ボルト接続システム２２１によって固定される。複数の横仕切り２３は、複数の縦仕切り２２の間で、同様に複数のアングルブラケット２３０及び複数のナット−ボルト接続システム２３１によって、複数のボックス２１を規定するよう固定される。仕切りを取り付ける後又は前に、末端部３０がボルト接続部３３によって下流エンドピース１３に固定される（図１）。
【００５５】
次に、図４に示すように、このようにして形成されたボックス２１の組は、その上部が、第１に複数のリベット２４１により上流エンドピース１２に固定され第２に複数のリベット２４２により下流エンドピース１３に固定される、多孔スキン２４によって閉ざされる。
【００５６】
末端部３０、仕切り２２及び２３並びに多孔スキン２４は、同様に、Ｃ／Ｃ複合材料製又はＣＭＣ複合材料製である。これらの要素は、上述の手法と同じ手法で作製される。しかしながら、これらの要素は、構造的な機能を有していないため、構造コア１０を構成する部品が有し得る厚さに比べて大幅に厚さが薄いものとしてもよい。仕切り２２及び２３は、構造的な役割を全く有さないため、非常に薄い厚さ、例えば０．７ｍｍから１．５ｍｍの範囲の厚さを有していてもよい。
【００５７】
多孔スキン２４に関し、多孔は、具体的に、従来の機械加工（例えば、ドリルビッドを用いた穴あけ）をしたり、高圧水を噴射したり、レーザーを用いたりして作製されてもよく、繊維強化材内にスタッドを含ませて高密度化後に加圧してスタッドを除去することにより作製されてもよい。変形実施形態では、多孔が形成されるように、繊維強化材は、高密度化において完全には塞がらない穴が設けられたシートを製織する等により、複数の開口を有するものとされてもよい。現在説明されている例では、多孔スキン２４は、複数の領域２４０でできており、領域２４０には、隣接する２つの領域が重なり合う縦エッジがあり、これらのエッジはリベット２４３で接続される。ただし、多孔スキンは、単一の部品でできていてもよい。
【００５８】
多孔スキン２４は、構造的な役割を全く有さないため、非常に薄い厚さ、例えば０．７ｍｍから１．５ｍｍ、のものであってもよく、このようにすれば、多孔スキン２４により柔軟性が与えられ、多孔スキン２４の排気コーンへの取り付けがより容易となる。
【００５９】
通常は、コアを構成する構造部品の厚さと音響減衰システムを構成する非構造部品の厚さの比は、３から５の範囲にある。
【００６０】
仕切り２２及び２３並びに多孔スキン２４は、例えばＣｅｒａｓｅｐ（登録商標）Ａ４０ＣタイプのＣＭＣ複合材料等の、構造コア１０の部品を作製するために用いられる複合材料と同一の複合材料でできていることが好ましい。
【図１】
2015510076.tif 000003
【図２】
2015510076.tif 000004
【図３】
2015510076.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月16日(2014.10.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦軸に沿って上流から下流に延びる、航空エンジン用の排気コーンであって、前記コーンは、軸対称部品であって自身の上流端部において上流エンドピースを有し自身の下流端部において下流エンドピースを有する軸対称部品でできている複合材料製の構造コアを備え、前記コアは、前記コーンの構造的強度を与え、前記コーンは、前記構造コアに固定されている複合材料製の音響減衰システムをさらに備え、
前記音響減衰システムは、複数の機械的な接続手段によって前記上流エンドピース及び前記下流エンドピースに固定されている複合材料製の複数の縦仕切りと、複数の機械的な接続手段によって前記複数の縦仕切りに固定されている複合材料製の複数の横仕切りとを備え、前記複数の縦仕切り及び前記複数の横仕切りは複数の共鳴ボックスを形成している、排気コーン。
【請求項２】
解体可能な組立物が形成されるように、前記複数の縦仕切りは、機械的で可逆的である複数の接続手段によって前記上流エンドピース及び前記下流エンドピースのそれぞれに固定され、前記複数の横仕切りは、機械的で可逆的である複数の接続手段によって前記複数の縦仕切りに固定されている、請求項１に記載の排気コーン。
【請求項３】
前記構造コアは、少なくとも一部がセラミックでできているマトリクスによって高密度化された耐火性繊維でできた繊維強化材を備えた複合材料製である、請求項１又は請求項２に記載の排気コーン。
【請求項４】
前記構造コアは、一又は複数の自己治癒性の相を含む炭化ケイ素マトリクスによって高密度化された炭化ケイ素繊維でできた繊維強化材を備えた複合材料製である、請求項３に記載の排気コーン。
【請求項５】
前記縦仕切り及び前記横仕切りは、０．７ｍｍから１．５ｍｍの範囲にある厚さを示す、請求項１から４のいずれか１項に記載の排気コーン。
【請求項６】
前記音響減衰システムは、前記コアの前記上流エンドピースと前記下流エンドピースとの間で固定されている複合材料製の多孔スキンをさらに備え、前記多孔スキンは、前記複数の共鳴ボックスの上部を閉ざしている、請求項１から５のいずれか１項に記載の排気コーン。
【請求項７】
前記多孔スキンは、０．７ｍｍから１．５ｍｍの範囲にある厚さを示す、請求項６に記載の排気コーン。
【請求項８】
前記構造コアの前記下流エンドピースに固定されている複合材料製の末端部をさらに含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の排気コーン。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の排気コーンを含む、航空エンジンの後部胴体。
【国際調査報告】
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