JPH0629999U - 回転翼航空機用ブレード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対衝撃脆弱性を除去し、損傷時の修理を容易
化し、使用中の荷重に耐え得る構造とし、単一のモール
ド成形で製造可能の複合材料製回転翼航空機用ブレード
を提供することを目的としている。 【構成】 中央翼縦桁（２）を形成するウェブ（２１）
は、２枚のシート（２５，２５）にサンドイッチ状に挟
まれ厚さが一定のハニカムパネルからなる充填部材（２
４）を有する積層外殻構造を備えており、このハニカム
パネルは、シート（２５，２５）に接着されており、重
合性樹脂によって固められた１層以上の繊維の布で造ら
れており、２枚のシート（２５，２５）は、２個のフラ
ンジ（２６，２７）を形成するように、ハニカム構造の
充填部材（２４）の上端部及び下端部を越えて延びてお
り、２個のフランジ（２６，２７）は、中央翼縦桁
（２）の側梁（２２，２３）のレベルで、上弦被覆部材
及び下弦被覆部材（５，６）の内側のシート（５２，６
２）に強固に固定されていることを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、回転翼航空機用の複合材料製ロータに係り、より詳細には、ヘリコ プタ、特に軍用ヘリコプタのロータに取り付けるブレードであり、上記ブレード の翼幅全体に亘って延びる１対の翼縦桁を有し、上記翼縦桁の対を為す捩じり止 め兼撓み止めボックスが上記ブレードの翼弦の端部から端部まで延び、さらに、 故障時の安全確保をより確実にするために積層ハニカムサンドイッチ材料で被覆 でされた構造のブレードに関する。

【０００２】

【従来の技術】

ヘリコプタ用ロータに使用するために複合材料で作られたブレードについては 、既に公知にされた構造が極めて多く、その構造は捩じりと撓みに耐える形状と 、構造的な損傷を受けた後の空中分解を防止する形状に重点が置かれてきた。

【０００３】 一般論としては、上記公知のブレードの構造は前縁に主翼縦桁を含み、この翼 縦桁を機械的強度の大きい繊維を重合性合成樹脂で固めた積層繊維で作り、可能 な場合には同一構造の他の１本以上の補助翼縦桁を取り付け、上記前縁の近傍に １個のボックスが上記主翼縦桁を取り付け、１本以上の補助の翼縦桁を取り付け る場合にはその補助の翼縦桁を主翼縦桁と一体構造とし、又は、多数のボックス を上記ブレードの翼弦に沿い又は肉厚方向に延ばして全ての翼縦桁と一体構造と し、上記ブレードのボックス又はその各ボックスに上記ブレードの作用部材とし ての充填コアを入れ、このコアを平均的な密度のセル構造から成るブロック又は ハニカム構造の材料、例えば、発泡プラスチック材料又はハニカム構造のブロッ クで作り、この部材を少なくとも部分的に上記ブレードの表皮で覆い、このブレ ードの表皮を２層以上の繊維の布を重合性合成樹脂で固めて作り、可能ならば、 上記繊維を異なる方向に配列し、或いは、交差させ、対応するブレードの長手方 向の軸線に対して傾斜させるのが好ましい。前縁にボックスを１個設ける構造の 場合には、そのブレードの後部に１個以上の充填用ブロックを設け、このブロッ クを上記前部ボックスの後方に隣接させ、可能ならば、上記ブレードの翼幅に応 じて相互に隣接させ、このブレードの表皮で直接覆われた充填用ブロックを、気 胞構造又はセル構造の材料、例えば、発泡プラスチック材料又はハニカム材料で 作る。以上説明した構造の主な長所は、いかなる場合でも、捩じりに対する耐力 が非常に大きく、より詳細には上記ブレードの撓み変形と捩じり変形との組合せ による振動を排除することができる。

【０００４】 一例として挙げれば、本願出願人のフランス特許第２，３８１，６６２号は前 部捩じり止めボックスを有する複合材料製ブレードに関するものであり、このブ レードは前縁に翼縦桁を有し、この翼縦桁は、上記ブレードの全翼幅に亘って延 び、ガラス繊維から成る積層繊維束によって一つの部材として構成され、断面が 中実でほぼ平坦な形状であり、中実なコアを有し、気胞構造の軽量な材料で作ら れ、上記翼縦桁の全後面に接触隣接し、上記翼縦桁及びコアを１層以上の布が取 り囲み、この布は平行なガラス繊維を含み、このガラス繊維は上記ブレードの縦 軸線に対して傾斜し、この層はかなり厚く、明らかに上記ブレードの表面被膜又 は表皮よりも厚く、前部ボックスのみならず後部充填部材をも取り囲み、気胞構 造の軽量材料で作られ、交差する中央のリブに隣接接触し、このリブは上記ボッ クスの後面によって形成され、つまり、上記ボックスのコアの後面を取り囲んで 覆う層の一部分を形成し、このボックスはそのブレードの翼型のほぼ半分に亘っ て延び、上記ブレードの翼弦に沿う断面がその外形と一致する形状である。

【０００５】 これに類似した他の構造も公知である。その構造では、上記後部充填部材はハ ニカムブロックである。

【０００６】 第２の例としては本願出願人のフランス特許第８４ １９ ４８２号がある。 このフランス特許は多数の翼縦桁と対を為すボックスとから成る構造について説 明している。この構造では、ブレードの前縁に近い耐力フレームが２個のボック スで構成され、このボックスはブレードの肉厚方向に重ねられ、このボックスは それぞれブレードの全翼幅に亘って延び、前部翼縦桁及び後部翼縦桁によって形 成され、それぞれ、樹脂で固められた繊維で作られて積層された繊維束と軽い材 料で作られ、上記２本の翼縦桁の間に配設された充填コアと、上記２本の翼縦桁 及びコアを取り囲む表皮とで形成され、１層以上の布を含み、この布は平行な繊 維で作られ、この繊維は上記ブレードの縦軸線に対して傾斜するように配設され 、上記２個のボックスはその表皮に重ねられ、その表皮を部分的に結合する樹脂 を同時に重合させることにより保持され、このようにして中央の側梁が形成され 、これに対して、気胞構造の軽量な充填部材は上記２個のボックスの後方に配置 され、表皮被膜が上記２個のボックスと後部充填部材を取り囲む。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

これらの公知の構造の短所は、上記ボックスのコア及び上記後部充填部材がハ ニカムのブロックで作られ、ハニカムの上面及び下面をどの位置においても、所 要のブレード翼型に「平行」にしなければならないから、製造上の許容誤差及び 取扱条件に関する要求が厳しく、製造工程が複雑になり、経費がかさむことであ る。ハニカムの上面及び下面をどの位置においても所要のブレード翼型に「平行 」にするようにハニカムを被覆部材で適当に保持しようとしても、そのための力 が強すぎる場合にはハニカムの網目構造の六角形の網目、すなわち、セルが潰れ 、上記保持する力が不十分な場合にはそのコーテイングと充填部材とが剥離じ、 場合によってはさらに表面欠陥が生じる。ハニカムブロックに対する機械加工の 要求を完全に満す場合にはさらに複雑になる。その理由は、現代のブレードの翼 型は翼幅方向に旋回した形状であり、さらにテーパが付くことさえあるからであ る。上記公知の構造の他の欠点は、上記ハニカムの充填コアすなわち充填部材が ブレードのモールド成形工程の圧力に充分対抗できる内部圧力を形成し得ないこ とにある。その原因はハニカムのブレード翼弦方向の耐力が実用的にゼロだから である。従って、ブレードの翼縦桁を積層繊維で作り、この積層繊維を機械的強 度の大きい繊維に重合性樹脂を含浸させて作るという経済的な加工方法を単一の モールド作業で行うことは不可能である。上記ブレードの形状は樹脂の重合によ って形成し、モールド成形工程の時に充填部材及びコアを入れて、閉じたモール ド成形部材の内部のモールド成形圧力に対抗する圧力を生じさせることができな い。これと同様に、中央にリブを有する対のボックス型ブレードの場合も、何個 かのリブを有する多ボックス型ブレードの場合も、単一のモールド作業で成形す ることができない。その理由は、上記リブを成形するためには、充填コアによっ て生じさせる対向圧力を充分大きくしなければならないからである。

【０００８】 上記欠点は、公知の構造のブレードを、気胞構造又はセル構造を有する軽量材 料、例えば、発泡プラスチック材料を用いてボックスのコア及び充填部材を用い て製造する場合には問題にならない。それは、この様な材料が、モールド作業の 際にモールド圧力に対抗する内部圧力を発生させる成形用内部工具、すなわちマ ンドレルとして作用するからである。このことは、内部構造が複雑なブレードを 単一のモールド工程で成形できる可能性を示唆している。この長所の魅力は、基 本的には、経済的なブレードを設計できることにある、さらに、上記のような気 胞構造の材料は発泡プラスチック材料と同様に融通性があり、機械加工精度をハ ニカムよりも弛めることができるので経済的に製造することが可能となり、予め 発泡プラスチック材料のブロックを作る時に、ブレードの表面に欠陥が生じない ように、上記ブロックを充分大きく作れば良いからである。

【０００９】 しかしながら、上記発泡プラスチック材料等の気泡を有する材料で作ったボッ クスのコア及び後部充填部材を有する構造にも欠点がある。この欠点は上記材料 固有のものであり、上記ブレードが衝撃を受けた場合に顕著である。衝撃を受け た時にはブレードのコーテイング及び充填部材が変形し、この変形のために衝撃 を受けた部分の周囲が著しく剥離し、衝撃が大きい場合には上記剥離はブレード の後縁又は翼縦桁の縁又は翼部等の剥離に強い部分に達するまで進行する。この 剥離は充填部材すなわち気胞構造の材料に対するコーテイングの方法をどのよう に変化（接着層を変更し、自己接着性樹脂を使用し、又は、使用しない等）させ ても回避することができない。その理由は、上記破壊が、常に、発泡プラスチッ ク材料に発生するからである。これは上記気泡を有する材料に固有の性質であり 、剥離の伝搬に対する抵抗力を強めることは出来ない。これに対して、ハニカム の場合は衝撃応力によく耐えることができる。その理由は、ハニカムの六角形の 網目が接着剤の作用でコーテイングとよく結合されているからである。

【００１０】 さらに、繊維の布を何層か重ねた簡単な薄い積層被膜を施したブレードの構造 も公知である。この場合には、ボックスのコア及び充填部材を気胞構造の材料又 はハニカム構造のブロックで作るが、このブレードにも上記と共通する不可避の 短所がある。特に衝撃を受けた場合に上記コア及び充填部材が安定性に著しい影 響を与え、被弾衝撃による損傷の場合には、ブレードの翼型の全肉厚に亘り局部 的にコア及び充填部材を交換する必要がある。事実、コア及び充填部材が気胞構 造の材料であるとハニカムであるとにかかわらず、ブレードの単純な被膜又は薄 い表皮に孔が開いた場合には、現在では、損傷を受けた部分全体を取り替える必 要があり、新しく取り付けた充填部材との重なりを除くために、ブレードの翼型 の中央部で、非損傷部分のコーテイングをやり直さなければならない。さらに、 飛行中に衝撃を受けた場合には、その被膜又は薄い表皮が充填部材から剥離した 後は撓み易く又は飛び散り易く、特にその被膜又は薄い表皮が発泡プラスチック 材料で作られている場合には、空力的応力、振動、圧力、減圧、孔、及び、破片 等の組合せの作用で急速に進行するので、致命的になる危険がある。

【００１１】 さらに、従来技術の例として、フランス特許第１，１５４，５８６号を上げる ことができる。この特許のブレードは後部に被覆部材を有し、この被覆部材は２ 枚の挿入されたパネルで構成され、この２枚のパネルの間にハニカム構造等の軽 量材料で作られた材料が充填される。このブレードは前部及び後部を有し、この 前部及び後部は実用的に見て空洞であり、この前部は基本的構造として金属の積 層構造の前縁翼縦桁を含み、この前縁翼縦桁は断面形状がＣ形であり、多数の薄 い金属板と多数の接着剤層とを交互に重ね、この翼縦桁の後部を垂直な翼縦桁板 で閉じた構造であり、上記ブレードの後部は剛性を有する部材を含み、この剛性 を有する部材は上記挿入された２枚のパネルすなわち、上弦パネルと下弦パネル から成る。上記翼縦桁と翼縦桁板との結合、及び、上記翼縦桁板と上記挿入され たパネルの壁体との結合は積層ブラケットと上記挿入されたパネルによって行わ れ、特殊な曲率の翼型に成形され、前部に後部と同様のテーパが付けられ、上記 パネルの壁体の間にステップ状、すなわち、段差のある形状の積層された恐らく 高密度の層状の挿入部材が含まれ、上記一方のパネルは上記後縁の方向に延びて 上記他のパネルの外壁と一致し、このパネルの外壁は上記後縁まで延び、上記パ ネルの内壁は上記後縁の前方で１個以上の比較的堅い楔形小片に常に結合し、こ の楔形小片が上記後部で上記２個の被覆部材を結合する。この構造の欠点は、耐 力枠部材の金属の性質と上記ブレードの表皮にあり、さらに構造が複雑であり、 従って、製造経費がかさむことにあり、より詳細にはハニカム構造材料で作られ る場合に、上記パネルの充填部材を機械加工しなければならないことである。さ らに、上記後縁の楔形小片が上記ブレードの強度上不可欠な部材であり、この場 合、上記ブレードの抗力耐性増大のために必要であり、また、遠心力の一部分を 受け止め、従って、この部分に直接被弾すれば１発の弾丸で破壊されるから上記 ブレードの脆弱性の一つの因子となることである。

【００１２】 本考案の目的は、上記従来公知のタイプのブレードの欠点を除去し、１個の薄 い被覆部材とボックスのコア及び充填部材とを含み、この充填部材を気胞構造、 セル構造、又は、ハニカム構造の材料で作ることにより、対衝撃脆弱性を除去し 、損傷時の修理を容易化し、使用中の荷重に耐え得る構造とし、簡単な装置を用 いて安価かつ容易に製造することができ、好ましくは単一のモールド成形加工工 程で製造可能の複合材料製回転翼航空機用ブレードを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上記目的のために、本考案に基く複合材料製回転翼航空機用ブレードは 回転翼航空機用ロータに使用される複合材料製ブレードであり、 上記ブレードの前半分をほぼ覆うと共に捩じれ止め及び撓み止め用ボックスで ある前部ボックスを含んでおり、 この前部ボックスは、 機械的強度が大きい積層繊維を重合性合成樹脂で固めた１つ以上の繊維の集合 物から成り、上記ブレードの前縁に沿って、上記ブレードを全翼幅に亘って覆う ように配設された前部翼縦桁と、 上記前部ボックスを閉断面とするように、上記前部翼縦桁とウェブとを連結す る上弦被覆部材及び下弦被覆部材と、 上記ブレードの翼弦の中間部で上記ブレードの上弦被覆部材を概ね上記ブレー ドの下弦被覆部材に連結するように、概ね上記ブレードの肉厚方向に沿って、上 記ブレードの全翼幅に亘って延びる中央横断のウェブと、 気胞構造の材料から造られ、上記前部ボックスに充填される前部充填コアと、 から形成されており、 上記回転翼航空機用ブレードは、 気胞構造の材料から造られ、上記ウェブに隣接し、このウェブから上記ブレー ドの後縁近辺まで延び、上記ブレードの全翼幅に亘って上記ブレードの後半部の 形状に対応して楔形に形成された後部充填コアと、 上記ブレードの全翼幅に亘って延びかつ上弦側梁及び下弦側梁を有する中央翼 縦桁と、 上記ブレードのほぼ後半部分に亘って延びる捩じれ撓み止め用ボックスであり 、上弦被覆部材及び下弦被覆部材との間に形成された後部ボックスと、を含んで おり、 上弦側梁及び下弦側梁は、各々機械的強度が大きい繊維を重合性樹脂により固 めた一群以上の積層繊維集合物から成り、上弦側梁及び下弦側梁は、各々上弦被 覆部材及び下弦被覆部材と一体であり、各々上記ウェブの上端及び下端に強固に 固定され、さらに、一方の側梁はウェブの中間部の一側に位置され、他方の側梁 はウェブの中間部の他側に位置され、その結果、中央翼縦桁は、ウェブ、上弦側 梁及び下弦側梁から断面Ｚ字状に形成されており、 上弦被覆部材及び下弦被覆部材は、前部ボックスの後方にまで配設されると共 に、後部ボックス内に後部充填コアを充填して、ブレードの後端縁に固定されて おり、 上弦被覆部材及び下弦被覆部材の前部及び後部は、２枚のシートの間にサンド イッチ状に挟まれ厚さが一定のハニカムのパネルからなる外殻構造であり、各シ ートは、機械的強度の大きい繊維を重合性樹脂を用いて固めることにより形成さ れ、一方のシートは、前部及び後部充填コアに隣接し、他方のシートは、上記ブ レードの表皮を形成しており、 上記２個の充填コアは、気胞構造の極めて軽い材料から造られ、マンドレルを 形成しており、 中央翼縦桁を形成するウェブは、２枚のシートにサンドイッチ状に挟まれ厚さ が一定のハニカムパネルからなる充填部材を有する積層外殻構造を備えており、 このハニカムパネルは、シートに接着されており、重合性樹脂によって固められ た１層以上の繊維の布で造られており、 中央翼縦桁を形成するウェブの横に延びる２枚のシートは、２個のフランジを 形成するように、ハニカム構造の充填部材の上端部及び下端部を越えて延びてお り、その結果、２個のフランジのうち一方は、上記ハニカム構造の充填部材の中 間部の一方の側部で延び、他方は、この中間部の他方の側部で延びており、２個 のフランジは、中央翼縦桁の側梁のレベルで、上弦被覆部材及び下弦被覆部材の 内側のシートに強固に固定されていることを特徴とする回転翼航空機用ブレード である。

【００１４】

【作用】

上記ブレードは、その主要耐力部材に冗長性を有する構造の対を為すボックス 及び対を為す翼縦桁の故障発生時の安全確保のための構造すなわちフェールセー フ構造を有する。すなわち、ねじりどめ及び撓み止め用の２個のボックスは中央 リブの前部及び後部に隣接接触し、上記ブレードの翼弦全部に亘って延び、翼縦 桁組立体は上記ブレードの翼弦全体に亘って二重に連続し、この構造によって相 互に相補うフェールセーフ機能を確保する。この相補うフェールセーフ機能を確 保できるのは、上記翼縦桁が上記ブレードの異なる部分に配置されるからであり 、より詳細には、前縁に中実の主翼縦桁があり、上記前部ボックスの後方で上記 ブレードの構造部に直結された中央翼縦桁用側梁の一方が上記上弦被覆部材及び 下弦被覆部材に結合され、上記中央翼縦桁用側梁の他方が上記翼弦の中央部で上 記中央横断ウェブに結合されるからである。

【００１５】 上記ブレードはさらに安全及び安定のための被覆部材を含み、この被覆部材に よって優れた耐衝撃性を発揮する。これはハニカム構造のウエブを使用し、この ハニカムウエブをブレードの作用部材であるシートでサンドイッチ状に挟み、こ のシートを繊維の布の釣り合い層で作るからである。事実、このハニカムサンド イッチ構造は所定の被覆部材の重量当りの剛性が大きい。その理由は、上記被覆 部材の横方向の２枚のシートが距離を置いて離間しているからであり、この構造 により、飛行中に衝撃を受けた場合の安全性を非常に高くすることができる。こ れは上記サンドイッチ構造の被覆部材が構造部材としての機能を維持しているか らであり、このことは、上記内側の被覆層と上記対応するコアの下側の気胞構造 の材料との間に剥離が生じた後においても同様であり、その理由は、この段階で は、破壊が上記気胞構造の材料に生じる方が好ましいからであり、これが上記ボ ックスを充填する材料として発泡プラスチック材料のような材料を選定した理由 である。同一の衝撃によって発生する剥離ないし分離の程度は、単純な被覆部材 及び発泡材料で充填したブレードよりもサンドイッチ構造の被覆部材を有するブ レードの方が程度が軽く、従って、その修理も直ちに行うことができる。例えば 、外側のシートが破壊されても、この被覆部材の捩じり剛性が完全に失われるこ とはない。それは上記内側のシートが損傷を受けていないからであり、従ってま た、外側の被覆シートの孔を修理することができ、その修理は極めて限定され、 上記サンドイッチの厚さを変えない程度のパッチ当てを頻繁に行うだけで済む。 従って、上記ハニカムサンドイッチ構造によって安定したブレードを提供するこ とができる。この構造は衝撃を受けた時にブレードの安定性を充分に確保し、上 記コアの気胞構造の材料の役割を軽減し、ブレードの製造時に単にマンドレルと して機能する被覆部材（外側のシート、ハニカムパネル、内側のシート）を衝撃 吸収部材として活用することができる。事実、発泡プラスチック材料等の気胞構 造の材料で作られたコアを使用することにより、モールド成形時に適当な内部圧 力を発生させることができ、この内部圧力によって積層繊維の翼縦桁を充分成形 することができる。前部ボックス及び後部ボックスを充填するコアは、ブレード の製造段階では成形用マンドレルとして作用するに過ぎず、ブレード全体の強度 に寄与する程度が非常に小さいから、気胞構造の極めて軽い材料を使用すること ができ、この材料を予めブロックの形に作ることができ、このブロックを用いて 積層被覆したコア及び気胞構造のコアを組み立てることができる。これは、密度 の大きい気胞構造の材料を用いてブレードを作る場合と比較すれば、気胞構造の 材料で作られる充填用コアの単位長当りの重量（ブレードの直線的な長さメート ル当りのキログラムで表される）を小さくすることができる。

【００１６】 以上の説明を要約すれば、本考案は、公知の構造で使用されてきたハニカムと 発泡プラスチック材料等の気胞構造の材料との長所と特性とを組み合わせ、かつ 、ブレードの経済性を向上させたものである。すなわち、このブレードはハニカ ム構造を必要とせず、上記気胞構造の軽い材料を適当な幅で単純に切り、その後 に、一定の厚さの帯状小片にして、そのまま使用することができるからである。 上記本考案に基くハニカム構造の材料と気胞構造の材料とを組み合わて使用する 方法は、従来の充填部材及び気胞構造の材料のコアを有するブレードと比較すれ ば、構造を簡単にし、使用上の品質を確保することができる。ちなみに上記従来 のブレードの製造は非常に複雑である。

【００１７】 また、前部コアを上記被覆部材に結合し易くし、前部翼縦桁の成形加工に対す る前部コアの寄与の程度を向上させるために、上記前部翼縦桁の断面形状をＣ形 とし、この断面形状の開いた側の２つの端部を上記上弦被覆部材及び下弦被覆部 材のハニカムパネルの前縁に突き当て、上記被覆部材の前部の内側のシートの前 端部を上記Ｃ形の翼縦桁の内面に固定し、この固定のために上記内側のシートの 前端部を上記内面と前部充填部材とで挟み、上記被覆部材の前部の外側のシート の前端部を上記前翼縦桁の外面に固定し、この固定の時に、上記外面を少なくと も部分的に覆うようにすれば都合が良い。

【００１８】 また、上記ブレードの断面の重心位置を上記翼弦の前部約１／４の位置とし、 上記ブレード全体の粘着に悪影響を及ぼさないようするために、上記Ｃ形の翼縦 桁を上記前縁に部分的に直接隣接させ、長手方向の凹部に密度の大きい材料で作 った釣合錘を入れ、上記ブレードの上弦被覆部材の外側のシートの前部と下弦被 覆部材の外側のシートの前部とで上記釣合錘を覆うのが好ましい。

【００１９】 これと同様に、上記ブレードの前縁を保護被覆するのが好ましい。この場合、 上記前翼縦桁の外面の前部を段の形とし、その中に上記前縁を保護被覆する被覆 部材を入れ、上記上弦被覆部材前部の外側のシートと下弦被覆部材の前部の外側 のシートを上記前翼縦桁の階段状の部分に保持する。この保持を行うために、上 記上弦被覆部材前部の外側のシートと下弦被覆部材の前部の外側のシートを上記 段差の形状の部分と上記被覆部材の間に挟む。

【００２０】 上記上弦被覆部材と下弦被覆部材が不連続である場合には、上記ブレードを主 前翼縦桁の形とし、上記前翼縦桁と中央翼縦桁とを一体とし、その後部に軽量の 後縁を取り付ける構造にしても差し支えない。上記後縁は上記下弦被覆部材と上 弦被覆部材との後部のみで形成され、さらに上記後部コアによって形成される。 しかしながら、上記モールド成形による製造を安価に行うために、上記上弦被覆 部材の外側の層と下弦被覆部材との外側の層をそれぞれ上記ブレードの前縁から 後縁まで連続する形で延ばし、上記対応する側梁小片の外面を覆い、さらにそれ ぞれ前翼縦桁から対応する側梁小片まで延びている上記対応する被覆部材の前パ ネルと後部ハニカムパネルとの外面を覆い、上記側梁小片から上記ブレードの後 縁付近まで延び、また、上記各被覆部材の内側のシートも上記ブレードの前翼縦 桁から後縁まで連続的に延び、上記中央翼縦桁の側梁小片の内面を覆い、さらに 上記対応する被覆部材の前部ハニカムパネル及び後部ハニカムパネルの内面を覆 う。

【００２１】 さらに、上記中央翼縦桁のウエブを形成する中央のウェブにも上記ブレードの 被覆と同様の効果があるので、上記中央翼縦桁のウェブを積層モノコック構造部 材とし、このモノコック構造部材を厚さが一定の他のハニカム構造のパネルによ り形成し、このハニカム構造のパネルを横に延びるシートでサンドイッチ状に挟 み、このパネルにハニカム構造の充填部材を接着し、これで１層以上の繊維の布 を形成し、これを重合性合成樹脂を用いて固めるのが好ましい。

【００２２】 さらに、２個のフランジの一方フランジを上記ハニカムウエブの平均面の一方 の端部まで延ばし、上記他方のフランジを上記ハニカムウエブの平均面の他方の 端部まで延ばし、上記中央翼縦桁の側梁小片を形成する上弦被覆部材及び下弦被 覆部材の上記内側のシートを用いて上記フランジを保持するために、上記２層の 横層を上記ハニカム充填部材の上端部及び下端部を越えて延ばす形状である場合 には、このウエブの端部を上記中央翼縦桁の側梁小片に固定することは簡単であ る。

【００２３】 好ましい実施形態においては、上記中央翼縦桁のウエブは前部から後部まで僅 かに傾斜すると共に、上記上弦から上記下弦まで僅かに傾斜し、上記上弦側梁及 び下弦側梁小それぞれ上記ウエブの前方及び後方に延びている。

【００２４】 上記被覆部材の異なる層のシートは繊維が同一種類でも差し支えない。例えば 、ガラス繊維のみでもよく、ガラス繊維とケブラの名称で市販されているような アラミド繊維と炭素繊維等とをどのように組み合わせて使用しても差し支えない 。また、上記繊維の方向も任意に選択して差し支えない。しかしながら、本考案 のブレードでは、異なる層を異なる種類の繊維で形成することにより、上記被覆 部材シートの性能を最適化するのが好ましい。それは、この層が最も重要な部分 と考えられるからであり、例えば、抵抗が最大の繊維を有し、それと同時に、一 般的には、上記対応する被覆部材の内側方向の衝撃によって極めて簡単に破損し 、この破損によって、この繊維が上記層を、例えば、擦過等、他の損傷から保護 する作用を営む。これは、例えば、ガラス繊維から成る１層以上の外層があるか らである。軍用のヘリコプタにおいては、炭素繊維の使用を避ける必要がある。 それは、レーダの影像を小さくする必要がある場合に、炭素繊維を使用すること は好ましくないからである。

【００２５】 さらに、上記ブレードの抗力に対する剛性を大きくする必要がある場合には、 上記後縁補強用の２枚の帯状小片を付加し、この帯状小片を上記ブレードの後部 約１／３を覆うように延ばすのが好ましい。この帯状小片は機械的強度の大きい 繊維をシート状又は布の形にしたものであり、上記一方の被覆部材の外側のシー トの後方に向かう面の間、すなわち上記ハニカムパネルの外面の一方の側部及び 他方の側部と、対応する被覆部材の内側のシートの一方の側部及び他方の側部と の間に配設する。これは、上記外側のシートの後端部と、上記上弦被覆部材の補 強用帯状小片の後端部及び上記下弦被覆部材の補強用帯状小片の後端部とで後縁 の舌状部分を形成し、他方、上記被覆部材の内側のシートの端部を上記補強用帯 状小片の内側で固定出来るようにするためである。上記補強用帯状小片はガラス 繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の繊維から成る任意の補強用帯状小片で作るこ とができ、公知のブレードの周知の脆弱性をほぼ完全に除去することができる。 しかしながら、上記上弦被覆部材の内側のシートの後端部の上記後縁の近傍の部 分と、上記下弦被覆部材の内側のシートの後端部の上記後縁の近傍の部分とを結 合しなければならないから、上記層を後縁のライダで結合する。このライダは発 泡プラスチック材料の楔形部材で作られ、この楔形部材はＣ形のリブで取り囲ま れ、このＣ形のリブの外面が上記内側のシートの内側によって固定される。

【００２６】 本考案のブレードの好ましい実施形態においては、上記前部翼縦桁及び上記中 央翼縦桁は一方向に積層されたガラス繊維によって形成され、このガラス繊維の 積層方向は上記ブレードの翼幅方向であり、上記中央翼縦桁のウエブの横方向の 各シートはガラス繊維を３層に重ねたものであり、このシートのガラス繊維は上 記ブレードの縦軸線に対して±４５度に配列され、上記上弦被覆部材シート又は 下弦被覆部材シートの内側のシート又は外側のシートはそれぞれ上記対応する被 覆部材の外側のガラス繊維布の層を含み、このガラス繊維布の層の繊維は上記ブ レードの縦軸線に沿って直角に配列され、さらに、内側のシート及び外側のシー トはそれぞれ、上記対応する被覆部材の内側のアラミド繊維又は炭素繊維から成 る２層及び３層の布を含み、この布の繊維の配列方向は上記ブレードの縦軸線に 対して±４５度である。この布の繊維をブレードの縦軸線に対して±４５度に配 列することによって、基本的に、上記側梁小片の捩じりに対する剛性と上記中央 翼縦桁の捩じりに対する剛性を形成し、それに対して、上記縦軸線に沿う上記繊 維の層と上記縦軸線に直角な繊維の層とを配置することにより上記ブレードの構 成部材の上下の移動及び抗力に対する剛性を形成する。これと同様に、破損しに くい補強用帯状小片を得るためには、上記各帯状小片を非対称のガラス繊維又は 炭素繊維の布で作り、この布を２層又は３層とし、その布の繊維が上記ブレード の縦軸線に対して９０度、及び、上記ブレードの縦軸線に直角な軸線に対して１ ０度の角度を為すように重ねるのが好ましい。最後に、互換性のある後縁のライ ダを得るためには、ガラス繊維の布を、その繊維が上記ブレードの軸線に沿うよ うに配列すると共に上記ブレードの軸線に上記ブレードの軸線に直角に配列する のが好ましい。

【００２７】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図によって詳細に説明する。この実施例は例示であっ て、本考案を限定するものではない。

【００２８】 第１図に本考案に基く複合材料製ブレード部分の翼弦に沿う断面を示す。この ブレード部分は、例えば、翼弦長が６００ミリメートルであり、現代的な非対称 翼型を有し、基本的には、２本の翼縦桁を含み、この翼縦桁は上記ブレードの翼 幅の端部から端部まで延び、上記翼弦は前部翼縦桁１、中央部翼縦桁２、及び、 ２個のボックスから成り、上記２個のボックスは上記全翼幅に亘って延びるだけ でなく、上記ブレードの翼弦全体に沿って延び、前部ボックス３、及び、後部ボ ックス４を形成し、この前部ボックス３と後部ボックス４はそれぞれ上記翼縦桁 １，２の間に上記翼弦の方向に形成され、さらに、積層構造の上弦被覆部材５と 下弦被覆部材６が上記中央部翼縦桁２の後方を被覆し、この上弦被覆部材５と下 弦被覆部材６がそれぞれ上記翼縦桁１，２と共働して上記閉じた形のボックス３ ，４を形成し、このボックス３，４の内部にそれぞれ前部コア７と後部コア８が 形成され、この前部コア７と後部コア８は上記ボックス３，４の内部空間を充填 し、上記後部ボックス４の後端部を後縁ライダ９が閉じ、この後縁ライダ９は上 記ブレードの翼幅全体を覆う上記被覆部分５，６を結合する。最後に、上記ブレ ードの釣り合いを取るための釣合錘１０が上記前部翼縦桁１の前方に取り付けら れる。

【００２９】 上記前部翼縦桁１は束の形の積層材で作られ、この積層材はガラス繊維を含み 、このガラス繊維は一方向、及び、縦方向（上記ブレードの翼幅の全範囲に亘っ て上記ブレードの縦軸線にほぼ平行）に延び、このガラス繊維は重合性合成樹脂 すなわち重合する性質を有する合成樹脂、例えば、エポキシ樹脂によって固めら れる。上記前部翼縦桁１は断面がＣ形である。この断面がＣ形の部分の上のフラ ンジ１１と下のフランジ１２（この下のフランジ１２は上記上のフランジ１１よ り長い）は、後端部にテーパが付き、後端部が相互に開いた形状であり、内部に 平坦面１３，１４が形成され、この内部の平坦面１３，１４は上記断面がＣ形の 部分の中央部１６の垂直面１５と上記前部翼縦桁１の外面とによって結合され、 この前部翼縦桁１の外面は上記ブレードの前縁１７の両側で翼型前部を形成する 。上記前部翼縦桁１の一方のフランジ１１から他方のフランジ１２までの範囲の 大部分を凹部１８が覆い、この凹部１８は段差があり、かつ、深さが一定の形状 であり、上記翼縦桁１の先端はＶ形のハウジング１９を形成するように切り取ら れ、このハウジング１９の中に上記釣合錘１０が収容支持される。この釣合錘１ ０は、例えば、比重が１７より大きい重金属を用いて作り、この釣合錘１０用い て上記ブレード部分の重心位置を上記ブレードの翼弦の前から１／４の位置（す なわち上記翼弦の後端部に先端から２５％の位置）に調整する。上記釣合錘１０ の前面は上記段差部分１８の底部の外側の翼縦桁１の翼型を延長する形状である 。被覆部材２０は、上記前縁を保護するように上記釣合錘１０の前面を覆う。こ の被覆部材２０は、例えば、厚さ１ミリメートルのステンレス鋼で作られ、上記 段差部分１８と上記釣合錘１０の先端部分に接着される。

【００３０】 上記中央部翼縦桁２は横断方向のウエブ２１を有し、このウエブ２１は予め上 記ブレードとは別個のものとして作られ、重合される。このウエブ２１は上記ブ レードの翼弦の中央に相当する肉厚部をほぼ貫通し、その前部から後部の方向、 上弦被覆部材から下弦被覆部材の方向、及び、２本の側梁２２，２３の方向に傾 斜し、この一方の側梁２２は上記上弦被覆部材５に一体となり、後述するように 、この上弦被覆部材５によって上記ウエブ２１の上端部に結合され、これに対し て、上記他方の側梁２３は上記下弦被覆部材５と一体となり、上記と同様に上記 ウエブ２１の下端部に結合される。

【００３１】 上記ウエブ２１はモノコック構造の部材であり、このウエブ２１は上記ブレー ドの全翼幅に亘って延び、その充填材２４は積層された平坦なハニカム構造のパ ネルで作られ、このパネルは厚さが５ミリメートルで一定であり、ノーメックス の商標で市販されている。このハニカムパネルは３ミリメートルの網目を有し、 単位容積当りの重量は２９キログラム毎平方メートルであり、このハニカムパネ ルの充填材２４は横方向の２枚のシート２５，２５の間に接着される。この２枚 のシート２５，２５は同一構造である。上記各シート２５は、ガラス繊維で作っ た布を３枚重ねて重合性合成樹脂を用いて固めたものであり、この布の繊維は上 記ブレードの縦軸線に対して±４５度傾斜している。上記横方向の２枚のシート ２５，２５は充填材２４の上端部と下端部からほぼ同じ長さ出るように延び、こ の出た部分はそれぞれ上記側梁に取り付けられて上部フランジ２６、及び、下部 フランジ２７を形成する。上記上部フランジ２６と下部フランジ２７はそれぞれ 上記ウエブ２１をＺ形にするために、上記充填材２４の前方と後方に延ばされる 。

【００３２】 上記２個の側梁小片２２，２３はそれぞれ、上記前部翼縦桁１と同様に積層さ れ、その積層材は一方向のガラス繊維と縦方向のガラス繊維とを重合性合成樹脂 で固めたものであり、上記側梁小片はそれぞれ台形部分を有し、その大きい方の 基部は上記翼型の外に向かって回転し、上記側梁小片の小さい方の基部は上記翼 型の内側に向かって回転し、上記ウエブ２１の対応するフランジ２６、又は、フ ランジ２７に対向し、その側梁小片２２又は２３は、対応する上弦被覆部材５、 又は、下弦被覆部材６から、上記内部のシートの厚さによって分離される。この 分離については後述する。

【００３３】 上記積層の上弦被覆部材５は外側のシート５１、内側のシート５２、及び、２ 枚のパネルを含み、この２枚のパネルはハニカム構造であり、上記ウエブ２１の 充填材と同様に厚さが一定であり、２枚のシート、すなわち、外側のシート５１ と内側のシート５２との間にサンドイッチ状に挟まれ、このシートはそれぞれ接 着層の作用で上記各パネルを強固に保持し、上記一方のパネルは前部パネル５３ であり、その前端部は上記前部翼縦桁１の上部フランジの後端部に突き当てられ 、上記前部パネル５３の後端部は上記側梁小片２２の前面に突き当てられ、上記 他方のパネルは後部パネルであり、その前端部は上記側梁小片２２の後面に突き 当てられ、上記後部パネルの後端部は上記後縁のライダ９に突き当てられる。上 記上弦被覆部材すなわち被覆部材５の外側のシート５１は４層から成り、その外 側の層はガラス繊維の布であり、このガラス繊維の布は上記ブレードの縦軸線に 沿うガラス繊維と、この縦軸線に直角なガラス繊維とから成り、上記ガラス繊維 の布の内側に３層の布があり、この内側の３層の布はアラミド繊維から成り、こ のアラミド繊維は上記ブレードの縦軸線に対して±４５度の角度を為し、上記合 計４層の布は、この４層の布に含浸した重合性合成樹脂によって張り付けられる 。上記外側のシート５１は、上記ブレードの前縁１７から後端まで連続的に延び る。この時に、上記外側のシート５１は、被覆部材２０と上記前部翼縦桁１との 間に強固に保持され、次に上記前部パネル５３、上記側梁小片２２の大きい外側 の基部、上記後部パネル５４、及び、上記後縁のライダ９によって強固にと保持 される。上記被覆部材５の内側のシート５２は３層から成り、その外側の層はガ ラス繊維の布であり、このガラス繊維の布は上記ブレードの縦軸線に沿うガラス 繊維と、この縦軸線に直角なガラス繊維とから成り、内側（被覆部材５の内側） の２層の布はアラミド繊維からなり、この繊維は上記ブレードの縦軸線に対して ±４５度の角度を為し、上記合計３層の布は、上記４層の布に含浸された重合性 の合成樹脂によって貼り合わされる。上記外側のシート５２の前端部は上記前部 翼縦桁１の上部フランジ１１の内面１３によって保持され、次に上記前部パネル ５３に保持され、上記側梁小片２１の小さい内側の基部と上記ウエブ２１の上部 フランジ２６との間に保持され、上記後部パネル５４の内面に保持され、最後に 、上記後縁のライダ９の上面と上記外側のシート５１の後端部との間に保持され る。

【００３４】 上記と同様に、上記積層構造の下弦被覆部材６は外側のシート６１と内側のシ ート６２とを含み、この外側のシート６１と内側のシート６２はそれぞれ、上記 外側のシート５１と内側のシート５２と同様の構造であり、また、ハニカム構造 の２枚のパネル６３，６４は厚さが一定で、上記ハニカム構造のパネル５３，５ ４，２４と同様の構造であり、上記ハニカム構造のパネル６３，６４はシート６ １，６２の間にサンドイッチ状に挟まれ、上記一方のハニカム構造のパネルは前 部パネル６３であり、その前端部は上記前部翼縦桁１の下側のフランジ１２の後 端部に突き当てられ、上記前部パネル６３の後端部は上記下弦被覆部材の側梁小 片２３の前方に突き当てられ、上記他方のハニカム構造のパネルは後部パネル６ ３であり、その前端部の前端部は上記側梁小片２３の後面に突き当てられ、上記 後部パネル６３の後端部は上記ライダ９に突き当てられる。また、上記外側のシ ート６１は上記前縁１７（ここで上記上弦被覆部材５の外側のシート５１の前端 部に接続される）から後縁まで連続的に延び、この場合、上記被覆部材２０と上 記前部翼縦桁１との間に強固に保持され、さらに、前部パネル６３、上記側梁小 片２３の大きい外側の基部、上記後部パネル６３、及び、上記ライダ９に保持さ れる。上記内側のシート６２の前端部は上記前部翼縦桁１の下側のフランジ１２ の内面１４によって強固に保持され、上記内側のシート６２の前部パネル６３の 内面に相対する前端部が上記側梁小片２３の内側の小さい方の基部と上記ウエブ ２１の内側のフランジ２７との間に保持され、次に、上記前部パネル６３の内面 に相対する端部が上記側梁小片２３の内側の小さい方の基部と上記ウエブ２１の 内側のフランジ２７との間に保持され、上記後部パネル６４の内面に対向し、最 終的には外側のシート６１の後端部によって保持される。

【００３５】 上記前部ボックス３の前部充填コア７、及び、上記後部ボックス４の後部充填 コア８に対してそれぞれ機械加工を行う。この機械加工を行うのは上記充填コア を上記ブレードの内部空間に合致する形状にするためであり、この内部空間のう ち、上記前部充填コア７を入れる空間は上記２本の翼縦桁１，２と上記被覆部材 ５，６の前部とに囲まれ、上記前部パネル５３，６３によって限定される空間で あり、上記後部充填コア８を入れる空間は上記翼縦桁２と上記後縁ライダ９と上 記後部被覆部材５，６とに囲まれ、上記後部パネル５４，６４によって限定され る空間であり、これらのコアは予め製造されたブロック状の極めて低密度の硬質 発泡ポリウレタン材料を切削加工して作り出すことができる。

【００３６】 上記後縁のライダ９はＣ型のリブ９１により形成され、このＣ形のリブ９１は ２層のガラス繊維の布を接着して作ったものであり、この布のガラス繊維は重合 性の合成樹脂によって固められ、上記ガラス繊維は上記ブレードの縦軸線に沿っ て延びる繊維と、上記ブレードの縦軸線に直角に延びる繊維とからなり、上記ガ ラス繊維はさらに楔形部材９２に沿って延び、上記楔形部材９２は硬質の発泡ポ リウレタン樹脂で作られ、この発泡ポリウレタン樹脂製の楔形部材９２は上記Ｃ 形のリブ９１に取り囲まれ、このリブ９１は楔形部材９２に直接接触し、このリ ブの下側の外面及び上側の外面はそれぞれ上記下弦被覆部材６の内側のシート６ ２及び外側のシート６１の後端部と、上記上弦被覆部材５の内側のシート５２及 び外側のシート５１の後端部とに結合され、上記２つの外側のシート５１，６１ は上記ライダ９の後端部を越えて延びる。この２つの外側のシート５１，６１を 上記ライダ９の後端部を越えるように延ばすのは、後縁部に舌状部９３を形成す るためである。上記ブレードの抗力に対する剛性を増大させるために上記後縁部 を補強する帯状小片を設ける。この帯状小片は、上記翼弦の後部１／３を覆い、 上記外側のシート５１又は６１の間で上記後部ハニカムパネル５４又は６４の後 端部と上記内側のシート５２又は６２の後端部の外側に向かって延びるものと上 記内側に向かって延びるものがある。上記内側のシート５２又は６２はそれぞれ 上記ライダ９の上面又は下面を覆う。第２図に略図で示すように上記２個の後縁 部補強用帯状小片９４，９４はガラス繊維の布を３層接着して作ったものであり 、この布のガラス繊維はその９０％が上記ブレードの縦軸線方向すなわち翼幅方 向に配列され、残り１０％が上記翼弦方向に配列される。

【００３７】 上記ブレードを粘着により形成するためには、このブレードの全ての構成部材 に重合性樹脂を含浸させ、この樹脂を重合させる。このようにすれば、上記ブレ ードの全ての構成部材を強固に保持することができる。主たる翼縦桁を前縁に設 け、中央部翼縦桁２を上記主たる前部ボックス３の後端部に設け、この両者を相 補うように作用させてフェールセーフ特性を付与する。このフェールセーフ特性 は、上記２個のボックス３，４を上記積層構造のウエブ２１の各側部と上記中央 部翼縦桁２のサンドイッチ構造のパネルとに係合出来るように配設して付加する 。このように出来るのは、翼縦桁１と中央部翼縦桁２を連続させ、上記被覆部材 ５，６の作用をする構造部分に直接結合し、翼縦桁１をよく連続させ、特に、フ ランジ１１，１２を用いて、上記被覆部材５，６の外側のシート５１，６１と内 側のシート５２，６２とをよく連続させ、上記翼縦桁１を上記中央部翼縦桁２の 側梁小片２２，２３によく連続させるからであり、さらに、上記中央部翼縦桁２ の側梁小片２２，２３を上記中央部翼縦桁２のウエブ２１のフランジ２６，２７ に結合させるからである。

【００３８】 上記繊維の布は、衝撃を受けた時に、上記被覆部材の外側のシート５１，６１ と内側のシート５２，６２の部分が破壊され易いから、この外側のシート５１， ６１、及び、内側のシート５２，６２すなわちアラミド繊維から成る布が最も重 要である。このアラミド繊維の布は上記被覆部材５，６の内側に配設され、この 布に外部からの有害な作用（衝撃、擦過等）が及ぶのを、上記外側のガラス繊維 の布の層で防止する。さらに、上記内側の布の層の繊維が上記ウエブ２１の横の シート２５の層に対して±４５度傾斜しているから、上記内側の布の層は、上記 ウエブ２１の被覆部材５，６の捩じれに対して耐力を発揮し、これに対し、上記 外側の布の層は、その繊維が上記ブレードの縦軸線に沿って配列されているので 、上記被覆部材５，６のバタツキすなわち上下動と抗力に対して耐力を発揮する 。後者すなわち外側の布の層はハニカムサンドイッチ構造であるから剛性が非常 に大きく、衝撃を受けた場合の安全性が極めて大きく、さらに上記内側のシート ５２又は６２と気胞構造の材料で作られたコア７又は８との間に分離が発生した 後も構造材料としての機構を維持するので、安全性が極めて大きい。上記コア７ ，８が上記ブレードの強度に寄与する程度は小さい。しかしながら、上記コア７ ，８は、上記翼縦桁をモールド成形する時に、整形部材として作用する。すなわ ち、モールド成形のための外圧に対抗する内部圧力を確保するための内臓された 工具として作用する。さらに上記コア７，８は、可撓性を有するから、上記ブレ ードの表面欠陥を除去する場合に、厚すぎる部分を、充分、容易、かつ、経済的 に機械加工することができる。その理由は、上記コアが上記被覆部材５，６の内 部に対して圧力を加えると共に、被覆部材５，６を内側に変形させる衝撃が加え られた場合に、上記コア７，８が緩衝装置として作用するからである。被覆部材 ５又は６の外側のシート５１又は６１の１枚に穴を設ける必要がある。これは、 修理を容易に行い得るようにするためである。すなわち、上記ハニカムパネルが 部分的に損傷した場合には、上記孔を開けた部材に、上記ハニカムパネルと同じ 厚さのプラグ又は発泡プラスチック材料の形の標準部品を固定し、上記被覆部材 と同じ構造の円板状部材を固定して、修理を容易に行い得るようにするためであ る。また、上記被覆部材５又は６の損傷が、その被覆部材の外側のシート５１又 は６１と、内側のシート５２又は６２との両方に孔が開いたような場合には、何 よりもまず、対応する内部のコア７又は８に樹脂を注入し、次に、上記孔に同じ 構造の円板状部材を詰め、最後に、上記被覆部材５又は６の復元のために既に説 明したと同じ要領で修理用標準部品を上記ハニカムの凹部と上記外側のシートの 孔に充填する。

【００３９】 上記ブレードにはコア７，８があり、このコア７，８が内側から成形するため のマンドレルとして作用するので、１段階のモールド工程で上記ブレードを製造 することができる。このモールド工程では、１つの成形型を使用し、この成形型 は上半型１００と下半型１０１とを有し、この上半型１００と下半型１０１は頑 丈で相互に相補う形状であり、内部に空間を有し、この空間は上記ブレードの上 半分の形状、及び、下半分の形状に対応する。上記ブレードの翼型を変更する場 合には、最小限、形状、肉厚、翼弦、及び、翼幅に沿う捩じりについて考慮しな ければならない。上記モールド工程用の半型１００，１０１は回転により開き、 開く時には、その内部空間が上に開くようにする。上記モールド工程を実施する 時には、まず、上記２つの半型に上記ブレードの各種所要の構成部材を組み立て 、次に、上記気胞構造の材料で作られた２つのコア７，８と、中央のリブ２１と 、釣合錘１０と、前縁保護用被覆部材２０（これらの部材は予め製造するのが好 ましい）と、後縁ライダ９とを除く全ての部材を、上記各半型に、同じように位 置付け、上記コア７，８からライダ９までの部材を上記下側の半型１０１に配設 する。下側の半型１０１を第２図に略図で示す。これを例として、各半型の内部 に対する上記各構成部材の取り付け要領を説明する。まず、上記半型の空洞の底 部に、外側のシート５１又は６１を４層に重ね、これに重合性樹脂を含浸させ、 この布を前縁部から後縁部まで連続させるように置く。この作業の開始時に、ガ ラス繊維の布を置き、次にこのガラス繊維の布に上記アラミド繊維の布を３層に 重ね、この重ねた布の上に重合性樹脂を含浸させた束の形の積層ガラス繊維を置 く。この積層されたガラス繊維は上記前部翼縦桁１を構成する２個の半分の部分 の内の一方の部分を形成するためのものであり、前部翼縦桁１を構成する上記２ 個の半分の部分は相互に相補う形状である。次に、上記下半型１０１に置かれた 上記半分の形の前部翼縦桁１の前方に釣合錘１０を置く。次に、上記４層に重ね た外側のシート５１又は６１と、束の形のガラス繊維を置く。このガラス繊維に 予め重合性樹脂を含浸し、積層する。これは、上記対応する側梁小片２２又は２ ３を形成するためである。次に、上記４層の外側のシート５１又は６１の後部１ ／３に、ガラス繊維の布を被せる。このガラス繊維の布は３層に重ね合わせて予 め重合性樹脂を含浸する。これは、上記後縁部の対応する補強用帯状小片９４を 形成するためである。次に、前部ハニカムパネル５３又は６３を、上記半分の形 の前部翼縦桁１と上記対応する側梁小片２２又は２３との間に置き、後部ハニカ ムパネル５４又は６４を上記側梁小片２２又は２３の後方に置き、各パネルの２ 面を接着被膜で被覆した後、上記対応する補強用帯状小片の前半分をほぼ覆う。 最後に、各半型１００，１０１に上記３層の布を置く。この布には予め対応する 内側のシート５２の重合性樹脂を含浸する。上記３層の布を置く時には、最初に ２層のアラミド繊維の布を置き、次に上記ガラス繊維で作った外側のシートを置 き、この３層の布を上記対応する半分の形の前部翼縦桁１のフランジに前から被 せ、次に上記パネル５３又は６３、パネル５４又は６４、上記側梁小片２２又は ２３、及び、上記対応する補強用帯状小片９４の内側の後端部に被せる。これに 引き続き、上記下半型１０１に、構成部材である気胞構造の材料で作った前部コ ア７，上記ウエブ２１、及び、気胞構造の材料で作った後部コア８を置く。上記 ウエブ２１はＺ形であり、下側のフランジ２７を上記側梁小片２３に対向するよ うに置く。最後に、後縁ライダ９を置く。その次に、既にブレードの構成部材の 配置を済ませた上半型１００を回転させて、この上半型１００を、ブレードの構 成部材の配置を済ませた下半型１０１の上に被せる。この被せた状態を第３図に 示す。上記半型１００，１０１を上下に合わせて成形型を閉じてロックし、加熱 炉の中に入れ、この加熱炉の中で適当な温度に加熱して上記重合性樹脂を重合さ せる。

【００４０】 上記前縁の保護被覆部材２０の性質に応じてこの保護被覆部材を上記ブレード のモールドの後に接着してもよく、或いは、既に説明したフランス特許第８４ １９ ４３２号に開示されているような前縁が摺動するモールド型を使用し、こ の型の中に、上記ブレードのモールドの前に取り付けることもできる。

【００４１】

【考案の効果】

以上のように構成されているため、本考案では、ブレードが捩じれた場合であ っても、これらの構成部材が互いに協働して、捩じれに対する耐力を発揮すると 共に、ブレードにバタツキすなわち上下動と抗力が生じた場合であっても、これ らの構成部材が互いに協働してこれあに対する耐力を発揮し、これにより、強度 的に著しく優れたものとすることができ、また、衝撃に対しても十分なものとす ることができる。

【００４２】 また、上弦被覆部材及び下弦被覆部材が損傷した場合には、その損傷した部分 に孔を開け、この孔に新しいものを挿入することにより修理できるため、損書時 の修理を著しく容易にすることができる。さらに、本考案のブレードは、単一の モールド成型加工により製造できるため、簡単な装置で安価に且つ容易に製造す ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に基く通常のブレード部分の
翼弦に沿う断面図。

【図２】モールド用の下半型に対するブレードの構成部
材の位置付け要領を示す説明図。

【図３】重合性樹脂を重合させる前にブレードの構成部
材を配置した上半型をブレード構成部材配置済みの下半
型の上に回転させて重ね合わせた時の状態を示す説明
図。

【符号の説明】

１ 前部翼縦桁 ２ 中央翼縦桁 ３ 前部ボックス ４ 後部ボックス ５ 上弦被覆部材 ６ 下弦被覆部材 ７ 前部充填コア ８ 後部充填コア ９ 後縁ライダー １０ 釣合錘 １７ 前縁 ２１ ウエブ ２２ 上弦側梁 ２３ 下弦側梁 ２４ 充填部材 ２５ シート ２６，２７ フランジ ５１，５２：６１，６２ シート ５３，５４，６３，６４ パネル １００ 上半型 １０１ 下半型

Claims (14)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転翼航空機用ロータに使用される複合材
   料製ブレードであり、 上記ブレードの前半分をほぼ覆うと共に捩じれ止め及び
   撓み止め用ボックスである前部ボックス（３）を含んで
   おり、 この前部ボックス（３）は、 機械的強度が大きい積層繊維を重合性合成樹脂で固めた
   １つ以上の繊維の集合物から成り、上記ブレードの前縁
   （１７）に沿って、上記ブレードを全翼幅に亘って覆う
   ように配設された前部翼縦桁（１）と、 上記前部ボックス（３）を閉断面とするように、上記前
   部翼縦桁（１）とウェブ（２１）とを連結する上弦被覆
   部材（５）及び下弦被覆部材（６）と、 上記ブレードの翼弦の中間部で上記ブレードの上弦被覆
   部材（５）を概ね上記ブレードの下弦被覆部材（６）に
   連結するように、概ね上記ブレードの肉厚方向に沿っ
   て、上記ブレードの全翼幅に亘って延びる中央横断のウ
   ェブ（２１）と、 気胞構造の材料から造られ、上記前部ボックス（３）に
   充填される前部充填コア（７）と、から形成されてお
   り、 上記回転翼航空機用ブレードは、 気胞構造の材料から造られ、上記ウェブ（２１）に隣接
   し、このウェブ（２１）から上記ブレードの後縁近辺ま
   で延び、上記ブレードの全翼幅に亘って上記ブレードの
   後半部の形状に対応して楔形に形成された後部充填コア
   （８）と、 上記ブレードの全翼幅に亘って延びかつ上弦側梁（２
   ２）及び下弦側梁（２３）を有する中央翼縦桁（２）
   と、 上記ブレードのほぼ後半部分に亘って延びる捩じれ撓み
   止め用ボックスであり、上弦被覆部材（５）及び下弦被
   覆部材（６）との間に形成された後部ボックス（４）
   と、を含んでおり、 上弦側梁（２２）及び下弦側梁（２３）は、各々機械的
   強度が大きい繊維を重合性樹脂により固めた一群以上の
   積層繊維集合物から成り、上弦側梁（２２）及び下弦側
   梁（２３）は、各々上弦被覆部材（５）及び下弦被覆部
   材（６）と一体であり、各々上記ウェブ（２１）の上端
   及び下端に強固に固定され、さらに、一方の側梁（２
   ２）はウェブ（２１）の中間部の一側に位置され、他方
   の側梁（２３）はウェブ（２１）の中間部の他側に位置
   され、その結果、中央翼縦桁（２）は、ウェブ（２
   １）、上弦側梁（２２）及び下弦側梁（２３）から断面
   Ｚ字状に形成されており、 上弦被覆部材（５）及び下弦被覆部材（６）は、前部ボ
   ックス（３）の後方にまで配設されると共に、後部ボッ
   クス（４）内に後部充填コア（８）を充填して、ブレー
   ドの後端縁に固定されており、 上弦被覆部材（５）及び下弦被覆部材（６）の前部及び
   後部は、２枚のシート（５１，５２：６１，６２）の間
   にサンドイッチ状に挟まれ厚さが一定のハニカムのパネ
   ル（５３，５４，６３，６４）からなる外殻構造であ
   り、各シート（５１，５２：６１，６２）は、機械的強
   度の大きい繊維を重合性樹脂を用いて固めることにより
   形成され、一方のシート（５２，６２）は、前部及び後
   部充填コア（７，８）に隣接し、他方のシート（５１，
   ６１）は、上記ブレードの表皮を形成しており、 上記２個の充填コア（７，８）は、気胞構造の極めて軽
   い材料から造られ、マンドレルを形成しており、 中央翼縦桁（２）を形成するウェブ（２１）は、２枚の
   シート（２５，２５）にサンドイッチ状に挟まれ厚さが
   一定のハニカムパネルからなる充填部材（２４）を有す
   る積層外殻構造を備えており、このハニカムパネルは、
   シート（２５，２５）に接着されており、重合性樹脂に
   よって固められた１層以上の繊維の布で造られており、 中央翼縦桁（２）を形成するウェブ（２１）の横に延び
   る２枚のシート（２５，２５）は、２個のフランジ（２
   ６，２７）を形成するように、ハニカム構造の充填部材
   （２４）の上端部及び下端部を越えて延びており、その
   結果、２個のフランジ（２６，２７）のうち一方は、上
   記ハニカム構造の充填部材（２４）の中間部の一方の側
   部で延び、他方は、この中間部の他方の側部で延びてお
   り、２個のフランジ（２６，２７）は、中央翼縦桁
   （２）の側梁（２２，２３）のレベルで、上弦被覆部材
   及び下弦被覆部材（５，６）の内側のシート（５２，６
   ２）に強固に固定されていることを特徴とする回転翼航
   空機用ブレード。
2. 【請求項２】前部翼縦桁（１）は、断面がほぼＣ形であ
   り、前部翼縦桁（１）の２つの自由端のフランジ（１
   １，１２）は、上弦被覆部材及び下弦被覆部材（５，
   ６）の前部のハニカムパネル（６３）の前縁に突き当て
   られ、被覆部材の内側のシート（５２，６２）は、その
   前端において、前部翼縦桁（１）の端部の内面に対して
   固定されており、前部充填コア（７）は前部翼縦桁
   （１）の凹部に充填され、被覆部材の前部の外側のシー
   ト（５１，６１）は、その前端において、少くとも部分
   的に覆って前部翼縦桁（１）の外面に固定されている請
   求項１に記載された回転翼航空機用ブレード。
3. 【請求項３】前部翼縦桁（１）は、上記前縁（１７）に
   直接隣接する部分に、ブレードの断面の重心を翼弦の前
   から１／４の位置におくためのカウンターウエイト（１
   ０）を収納するハウジング（１９）を有しており、この
   釣合錘（１０）は、ブレードの上弦被覆部材及び下弦被
   覆部材の（５，６）の外側のシート（５１，６１）によ
   って被覆され、これらのシートは、前端縁（１７）のレ
   ベルで接合されている請求項２に記載された回転翼航空
   機用ブレード。
4. 【請求項４】前部翼縦桁（１）は、その外前面に、前縁
   （１７）を保護する被覆部材（２０）が収容される凹部
   （１８）を有し、上弦被覆部材及び下弦被覆部材（５，
   ６）の前部の外部シート（５１，６１）は、前部翼縦桁
   （１）の凹部（１８）の前端部に挟まれている請求項１
   乃至３のいずれかの請求項に記載された回転翼航空機用
   ブレード。
5. 【請求項５】各被覆部材（５，６）の外側のシート（５
   １，６１）は、ブレードの前縁（１７）からブレードの
   後縁（９３）まで連続的に延びており、中央翼縦桁
   （２）の側梁（２２，２３）の外面と、被覆部材（５，
   ６）の前部ハニカムパネル及び後部ハニカムパネル（５
   ３，５４；６３，６４）とを被覆しており、前部ハニカ
   ムパネル及び後部ハニカムパネル（５３，５４；６３，
   ６４）は、各々、前部翼縦桁（１）から側梁（２２，２
   ３）まで延びると共にこの側梁（２２，２３）からブレ
   ードの後縁（９３）の近傍まで延びており、各被覆部材
   （５，６）の内側のシート（５２，６２）も、ブレード
   の前縁（１）から後縁（９３）まで連続的に延びて、中
   央翼縦桁（２）の側梁（２２，２３）の内面を被覆する
   と共に上記対応する被覆部材の上記前部ハニカムパネル
   及び後部ハニカムパネルの内面を被覆している請求項１
   乃至４のいずれかの請求項に記載された回転翼航空機用
   ブレード。
6. 【請求項６】上記中央翼縦桁（２）を形成するウェブ
   （２１）は、その前部から後部まで傾斜すると共に、上
   弦被覆部材から下弦被覆部材まで傾斜し、上弦側梁及び
   下弦側梁（２２，２３）は、それぞれウエブ（２１）の
   前方及び後方に延びている請求項１乃至５のいずれかの
   請求項に記載された回転翼航空機用ブレード。
7. 【請求項７】上弦被覆部材及び下弦被覆部材（５，６）
   の外側のシート及び内側のシート（５１，６１，５２，
   ６２）は、それぞれ種類の異なる繊維から成る布を層状
   に重ねたものであり、この層状の布の衝撃に最も弱い繊
   維は、被覆部材の内側に配置される請求項１乃至６のい
   ずれかの請求項に記載された回転翼航空機用ブレード。
8. 【請求項８】２枚の上記後縁補強用帯状小片（９４，９
   ４）は、ブレードの後部約１／３の上で延びており、機
   械的強度の大きい繊維から成るシート又は織布であり、
   被覆部材の外側のシート（６１）の後部分と被覆部材
   （６）の内側のシート（６２）との間に配置されてお
   り、一部で後部のハニカムのパネル（６４）に対面して
   おり、その結果、外側のシート（５１，６１）及び補強
   用帯状小片（９４）は、その後端部で、後縁の舌状部
   （９３）を形成し、被覆部材の内側のシート（５２，６
   ２）は、その後端部で、補強用帯状小片（９４）の内側
   に固定されている請求項１乃至７のいずれかの請求項に
   記載された回転翼航空機用ブレード。
9. 【請求項９】被覆部材（４，５）の内側のシート（５
   ２，６２）の後端部の結合は、気胞構造の材料で作られ
   た楔形部材（９２）を有する後縁ライダ（９）によって
   行われ、この楔形部材（９２）は断面がＣ形のリブ（９
   １）に取り囲まれ、このリブの外面は内側のシート（５
   ２，６２）の内側に固定されている請求項１乃至８のい
   ずれかの請求項に記載された回転翼航空機用ブレード。
10. 【請求項１０】前部翼縦桁（１）と中央翼縦桁（２）の
    側梁（２２，２３）とは、ブレードの翼幅方向に延びる
    積層繊維から成る請求項１乃至９のいずれかの請求項に
    記載された回転翼航空機用ブレード。
11. 【請求項１１】上記中央翼縦桁（２）を形成するウェブ
    （２１）の各シート（２５）は、３層のガラス繊維の布
    から成り、織布の繊維は、ブレードの縦軸線に対して±
    ４５度に配列されている請求項１乃至１０のいずれかの
    請求項に記載された回転翼航空機用ブレード。
12. 【請求項１２】各上弦被覆部材又は下弦被覆部材の各内
    側のシート又は外側のシートは、被覆部材に対して外側
    のガラス繊維の布を含み、この布は、ブレードの縦軸線
    に沿って且つこれに直角に配列されており、各内側のシ
    ート及び外側のシートは、それぞれ上記対応する被覆部
    材の内側の２層又は３層のアラミド繊維又は炭素繊維の
    布を含み、この布は、ブレードの縦軸線に対して±４５
    度に配列されている請求項１乃至１１のいずれかの請求
    項に記載された回転翼航空機用ブレード。
13. 【請求項１３】補強用帯状小片（９４）は、非対称の炭
    素繊維又はガラス繊維の布を２層又は３層の重ねて形成
    され、この布の繊維の９０％は上記ブレードの縦軸線に
    沿って配列され、この布の繊維の１０％は上記ブレード
    の縦軸線に対して直角に配列されている請求項１乃至１
    ２のいずれかの請求項に記載された回転翼航空機用ブレ
    ード。
14. 【請求項１４】後縁ライダ（９）のＣ形のリブ（９１）
    は、ガラス繊維の布を２層重ねて形成され、この布は、
    ブレードの軸線に沿って且つこれに直角に配列されてい
    る請求項１乃至１３のいずれかの請求項に記載された回
    転翼航空機用ブレード。