CN102452477A - 由纤维加固复合材料制成的转子叶片及其生产方法 - Google Patents

Abstract

一种改进的用于旋翼飞机(直升机)的尾部转子的纤维加固复合设计的转子叶片，其具有叶片部分(5；5′)，叶片部分(5；5′)具有叶片皮(a，r)和叶片体(b...s，t)，且形成空气动力学有效的外形，并具有背对着所述转子的驱动装置的毂的叶片末梢(6)；且具有面向毂的联接部分(9，11；9′，11′)，联接部分(9，11；9′，11′)具有用于张力-扭矩-传递构件(3)和用于控制管(4)的附连设备(2)，其中叶片部分(5；5′)和联接部分(9，11；9′，11′)包括翼梁带(a...g)，翼梁带(a...g)完全一致且由单向纤维材料制成。

Description

由纤维加固复合材料制成的转子叶片及其生产方法

本发明涉及一种用于旋翼式飞行器或直升机的尾部转子，具体是有护罩的尾部转子，所谓的涵道尾桨(fenestron)的加固纤维复合物设计的转子叶片。转子叶片包括叶片部分，叶片部分具有叶片皮和叶片体，其中叶片部分形成空气动力学有效的外型。转子叶片包括背向马达的驱动设备的毂的叶片末梢，并包括与其相对并面向毂的联接部分。联接部分包括用于张力-扭矩-传递构件和用于控制管的附连装置。张力-扭矩-传递构件用于将转子叶片连接到毂并实质上传递在操作时作用在转子叶片上的离心力。通过控制管或控制套筒，一方面，力矩形式的控制力施加在转子叶片的纵向轴线上以使转子叶片扭转，而另一方面，其将例如由转子叶片的拍动产生的弯曲力矩引入转子叶片的承载件，例如引入涵道尾桨筒。

纤维加固复合物设计的转子叶片，具体称为涵道尾桨叶片，已经使用了近30年。在申请人制造的直升机“海豚N4(Dauphin N4)”中，使用RTM构造的涵道尾桨，其中将金属制成的分开的张力-扭矩-传递构件通过螺栓附连连接到控制管内。该控制管一体地结合到转子叶片，并也构造成纤维加固复合物设计。但是，由于必需施加多个单独的纤维层，所以生产这种涵道尾桨叶片复杂且成本高。除了成本，缺点还有寿命也相当短。

发明内容

本发明的目的是在纤维加固复合物设计的涵道尾桨中避免这些缺点。

在介绍中提到的转子叶片中，符合该目的之处在于转子叶片和控制管设计成彼此分离。因此，转子叶片的叶片部分和其联接部分包括完全一致的且由单向纤维材料制成的翼梁带。因此，本发明不是将转子叶片的叶片部分与控制管和/或张力-扭矩传递构件结合成一部件。相反，本发明实行将转子叶片作为一单独部件构造以使其设计专门适合转子叶片内所经受的力的原理并以此方式简化所述设计。

根据本发明，转子叶片包括由纤维材料制成的翼梁带，这些纤维几乎绝对地沿单个方向延伸，换言之，单向性地延伸。它们在整个叶片部分上从叶片末梢不中断且无干扰地延伸延伸到转子叶片的联接区域。因为纤维的流向也与在运行其间作用在转子叶片上的离心力的方向一致，所以翼梁带可最优地吸收所经受的负载。由沿负载方向定向的单向纤维材料支承的转子叶片的设计致使最优且经济的材料利用。其使得在部件中具有最小张力，并因此转子叶片具有长的使用寿命。该简单的结构涉及降低制造误差的风险并保证转子叶片以相同的高质量重复生产。相比于包括金属的转子叶片的设计，纤维加固复合设计具有重量大大减轻的决定性的优点。此外，纤维加固复合设计的转子叶片可将尺寸做得比由金属构成的情况中的尺寸更长并包括更大的外形深度。

根据本发明的有利实施例，翼梁带包括矩形横截面。因为转子叶片内的纤维层未来的位置与其横截面在很大程度上独立，所以用于几乎所有翼梁带或纤维层的简单矩形横截面简化了现成件的制备。这导致了降低误差风险并从而保证更高的质量的简单且经济的设计结果。

为了形成空气动力有效的叶片体外形，根据本发明的另一有利实施例，翼梁带布置成层叠的，且如有需要，布置成交错的。这样，尽管横截面相同，通过延伸穿过的翼梁带，可基本没有切割浪费地进行生产一方面，转子叶片的非常不同的横截面外形，以及另一方面，联接部分的非常不同的横截面外形。因此，可降低转子翼的生产成本。

转子叶片的联接部分代表与张力-扭矩-传递构件的接口，在该接口处传递大部分离心力。根据本发明的另一有利的实施例，联接部分包括连接眼，转子叶片可通过连接眼通过大致垂直于其延伸平面延伸的螺栓附连到驱动装置。在最简单的情形中，连接眼可设计成连接部分内的圆柱形开口。其垂直于其延伸平面穿过各个平坦纤维层。离心力和与其相反的保持力作为压缩力经由螺栓的发生表面传递到圆柱形开口的孔表面上且反之亦然。孔表面通过垂直于开口的轴线层叠的翼梁带的横断平面形成。运行时，连接眼形成孔表面连接，孔表面连接负载联接部分的纤维层并因此也负载实际上仅在其延伸平面内的张力-扭矩-传递件的纤维层，因此负载最优地与纤维一致。

在经由螺栓引入力的过程中，纤维层中没有由于孔表面连接而出现力的偏移，该力的偏移可致使在联接部分区域内的分层。相反，负载的纤维层基本上无转动且无扭转地在连接眼与转子叶片之间延伸。这在经济和简单低故障生产的环境中是有利的，其使得转子翼具有长使用寿命和轻重量。因此，用于通过孔表面引入力的具有连接眼的联接部分提供了不被纤维端、纤维对接接头或偏移纤维层干扰的部件。该部件将螺栓的力最优地引入转子翼。作为完全不被干扰的部件，其已示出具有特别良好的承载能力并其制造可几乎没有误差。

此外，该设计具有仅需要低设计高度，同时提供足够的负载抵抗力的优点。例如，联接部分可包括用于张力-扭矩-传递构件的轴线延伸接纳凹腔，张力-扭矩-传递构件可插入该接纳凹腔并可附连在其内。所述凹腔可以叉形方式封围张力-扭矩-传递构件且可通过垂直延伸的螺栓附连到该张力-扭矩-传递构件。因为该转子叶片更紧凑，且因此可在提供相同的空气动力性能的同时将转子设计得更小，该设计的小尺寸降低了总成本。

根据本发明的另一有利实施例，连接眼仅在张力-扭矩-传递构件的固化(cured)状态中形成。例如，其可以是磨出或钻出的，在任何情况中，其可在以后生产。这致使连接眼的圆柱形孔表面的非常平均和均匀的边缘设计，从其可肯定地探测之后的生产。由于在后阶段的生产，纤维层是完全紧密且被紧紧地压紧而无干扰的残余空气或无任何展开开口区域，因此形成连续闭合孔表面。由于边缘的无干扰构造，联接部分可完全暴露于到连接眼的边缘的负载，其致使最优的横截面利用并因此使联接部分的尺寸最小。因为对于连接到所述联接部分的控制管具有不同的尺寸，该控制管又保持在涵道尾桨筒内，联接部分的更小尺寸还可有助于影响涵道尾桨的尺寸并因此降低涵道尾桨的总成本。

此外，联接部分因而还可代表转子叶片与控制管之间的连接。在该情况中，在联接部分中，弯矩也传递到控制管。控制管可由任何材料制成，例如由金属制成，或其可以纤维加固复合设计生产并可通过连接装置附连到转子叶片。根据本发明的另一有利实施例，该连接装置设计成使得其可同时附连到转子叶片的拉伸-扭矩-传递构件和控制管。具有同时作为张力-扭矩-传递构件和控制管的附连件的连接装置的功能组合，可不需要用于附连控制管的部件和其安装。例如，以非积极(non-positive)方式将张力-扭矩-传递构件附连到转子叶片的螺栓也可穿透控制管并可通过孔表面连接将其也连接到转子叶片。该组合仅在孔表面连接情况下成为可能，因为其所要求的空间很小，从而其可在非常狭窄的空间内与张力-扭矩-传递构件的连接一起容纳在控制管内。

控制管将其纵向轴线上的大部分力矩传递到转子叶片。通常，这些力矩比通过张力-扭矩-传递构件传递到转子叶片的力小。因此，连接装置可吸收从控制管来的附加的力而不需在其尺寸上作任何大的改变。根据本发明的另一有利的实施例，联接部分包括使得其能够以具有积极配合(positive fit)的方式使转子叶片和控制管互相连接的横截面形状。为了转子叶片和控制管之间控制力的力传递，所述联接部分包括具体来说不同于圆形横截面的横截面。因此，本发明在分开的转子叶片和结合的控制管的接触位置处不采用圆形横截面轮廓。相反，本发明遵循通过在转子叶片和控制管之间可靠锁定配合能够进行用于转子叶片的控制力的力传递的原理。换言之，在力传递过程中相互连接的转子叶片的联接部分的横截面形状和控制管的相应结合部分的横截面形状因此设计成使得能够在两个部分之间可靠地传递转子叶片的纵向轴线上的力矩。

相互连接部分的横截面形状在足够数量的接触表面上基本对应，或可积极(或可靠)配合地与足够数量的接触表面协作。因此，控制管的结合部分可具有正方形横截面形状，其四个角可与转子叶片的联接部分的四梁十字形或星形横截面形状配合以传递正方形横截面中心上的力矩。换言之，积极锁定力传递不需控制管在转子叶片的联接部分内的完全或线状接触。足够数量接触点处的点状接触就足够了。

具有积极配合的连接可减轻附加的其它连接，例如螺栓连接，某种程度上其还是需要的。具有积极配合的所述连接甚至可以是联接部分和结合部分之间的唯一连接，因为其是足够能胜任的。其因此有助于节省重量和安装负担，其又减少系统的成本。由于转子叶片物理地从控制管分离，两个部件都可更简单地、经济且具有较少误差率地生产，其又有利于两个部件的使用寿命。这样，每个部件可根据所要施加的负载来选择最优的设计和最有利的材料。

作为单独的部件，转子叶片还提供了更多设计的自由度。由于在转子叶片以纤维加固复合设计的生产中，叶片的所有纤维可最优地平坦且无任何大的偏移地延伸进入转子叶片的联接部分，所以转子叶片可提供增加的稳定性且可更简单地生产。由于没有任何偏移，例如通过展开或裂开纤维层开口以形成整体控制套筒，因此可排除纤维层内的横向拉伸应力。所述张力可致使分层且可因此对转子叶片的稳定性和使用寿命具有负面的影响。此外，简化了转子叶片的生产过程，且因此不仅减少出现生产误差的风险，而且加强了生产过程的再现性。因此，即使在纤维加固复合设计的连续生产中，也可以高质量生产转子叶片。

根据其外形区域的具体几何形状，运行时，转子叶片被赋予了相对于其转动平面的所谓的迎角。迎角由于空气动力原因而预先确定，其可高达20度。通常，相比之下，张力-扭矩-传递构件沿转动平面延伸。其一般以叉形附连件连接到转子叶片，其对于螺栓连接来说包括垂直于张力-扭矩-传递构件的延伸平面的开口。因此，在转子叶片中，角度调整需要在叶片部分外进行。因此，轴向叉形附连件和用于螺栓连接的开口可相对于转子叶片布置在联接部分的非倾斜横截面内，从而以迎角倾斜。然后开口以不同于90度的角度穿透联接部分内纤维层。由于叉形附连件不平行于联接部分的纤维对齐，所以它们被倾斜地切割。这样，根据转子叶片内所述纤维层的具体位置，纤维层的轮廓彼此不同。

作为替代形式，扭转运动可布置在联接部分与叶片过渡部分之间。然后联接部分与叉形附连件一起相对于转子叶片以迎角倾斜。这需要单独的扭矩传递部分，在该扭矩传递部分中，来自叶片部分来的纤维层以和迎角相同的角度扭转并引入联接部分区域内的叉形附连件。

根据本发明的另一有利实施例，扭矩传递部分布置在转子叶片的联接部分内。如果扭矩运动整合在联接部分中，则转子叶片可设计成更短，其致使成本和重量降低。由于其位置在联接部分内且因此在控制管内，扭矩传递部分还从转子叶片的遭受空气流的区域移动到不遭受空气流且因此空气空力学无效的区域。这是有利的，因为扭矩传递部分的横截面朝向转子叶片的主延伸方向更大，该更大横截面将产生空气动力阻力。因此可将其可消除。

联接部分的另外实施例选项，具体来说关于其横截面形状，在EurocopterDeutschland GmbH(发明人：Gerald Kuntze-Fechner)名下与本专利申请同一申请日提交到德国专利局的欧洲专利申请EP09400019.7中描述，其涉及“具有控制管的转子叶片(Rotor blade with control tube)”，也清楚地包含其关于此的内容以形成本发明的主题。

张力-扭矩-传递构件基本上将转子叶片的离心力传递到驱动装置的毂。同时，其需要在一定的限制内扭转灵活以避免抵抗控制管传递到转子叶片的控制力矩而作用。已知扭转灵活的张力-扭矩-传递构件包括多个金属薄片或其包括绕两个连接衬套(“纱线卷轴”)缠绕的细金属丝。它们可与根据本发明的转子叶片的连接装置组合。根据本发明的另一有利实施例，张力-扭矩-传递构件也制成纤维加固复合设计。其大致包括以平行叠层布置的纤维层，纤维层上下层叠，其方式与金属薄片类似。但是，在承载能力、安装以及操作和由金属制成的张力-扭矩-传递构件相同时，纤维加固复合设计的张力-扭矩-传递构件的重量大大减轻。

根据本发明的有利实施例，纤维层包括由单向纤维材料制成的翼梁带。翼梁带形成各个平坦层，其纤维流向沿力流动方向延伸，换言之，沿离心力的方向延伸，因此沿该方向具有出色的承载能力。包括沿负载方向定向的单向纤维材料的设计产生最优且经济的材料利用。该简单的结构涉及降低制造错误的风险并保证张力-扭矩-传递构件以相同的高质量重复生产。

只要考虑到扭矩刚度且，具体来说，考虑到其生产，包括基本上沿转子翼的延伸方向延伸且彼此分离的多个分层翼梁带的张力扭矩传递构件的设计已示出尤其有利。互连的多个分层翼梁带一起形成薄片，具有形成张力扭矩传递构件的多个薄片。相邻薄片可由分离层分离使得具有合适的横截面尺寸的张力-扭矩-传递构件获得所需的扭矩刚度。在相邻薄片之间的分离层将薄片彼此分离，在扭转的情况中，至少减少薄片之间的剪切应力的传递。这由此致使张力扭矩传递构件的设计非常紧凑。

根据本发明的另一有利实施例，可在薄片之间形成狭槽，该狭槽提供了作为分离层的空气间隙。因此，在该区域中，薄片的面对的侧表面不再彼此直接接触，相反，它们在彼此之间包含空气间隙。这样，排除了各个薄片之间剪切应力的任何传递。此外，没有分离的分离薄膜提供了使张力扭矩传递构件的生产变得更简单且更经济的优点。应注意，分离层可由于温度和湿度的影响而经受老化、变脆以及膨胀。此外，由于弯曲负载和扭转负载而使纤维层彼此擦磨，纤维层可因此磨损。此外，可分别地检测间隔开的薄片的任何损坏。

分离的张力扭矩传递构件的其它实施例选择，可参见EurocopterDeutschland GmbH(发明人：Gerald Kuntze-Fechner，Martin Schulz)名下与本专利申请同一申请日提交到德国专利局的欧洲专利申请EP 09400017.1，其涉及“用于涵道尾桨叶片的张力-扭矩-传递构件及其生产方法(Tension-torque-transmission element for a fenestron blade and method forproducing it)”，也清楚地包含其关于此的内容以形成本发明的主题。

附图说明

下文将以示例方式参照附图更详细地解释本发明的原理。附图中示出以下内容：

图1分解部件图中具有分开的张力-扭矩-传递构件和控制管的转子叶片；

图2安装在转子叶片上的控制管；

图3转子叶片的俯视图；

图4转子叶片的剖视图。

图1示出分解部件图中具有分开的张力-扭矩-传递构件3和控制管4的转子叶片1。转子叶片1包括叶片部分5，该叶片部分包括如图4所示的空气动力学外型。接下来是叶片过渡部分7，该叶片过渡部分7从叶片部分5的横截面到接下来的联接部分的紧凑横截面有横截面的显著变化。联接部分包括扭矩传递部分9和连接部分11。扭矩传递部分9抵偿转子叶片1相对于其转动平面的约16°的迎角。连接到所述扭矩传递部分9的连接部分11也基本上在转子叶片1的转动平面内延伸。连接部分11用于附连分开的张力-扭矩-传递构件3和控制管4。为此，连接部分11包括沿垂直于转子叶片的转动平面的方向的用于附连的圆柱形通孔13。此外，连接部分11包括叉形接纳凹腔15，该叉形接纳凹腔15沿转子叶片1的纵向轴线方向轴向延伸到连接部分11内，且其几乎平坦的侧壁17被附连孔13穿透。

螺栓21和与之相互作用的埋头螺母23代表既用于张力-扭矩-传递构件3又用于转子叶片1上控制管4的实质上共用附连装置2。螺栓21还沿垂直于所述螺栓的转动平面的方向穿过控制管4。螺栓21插入两个套筒25，每个套筒25从两壁17之一从外部插入附连孔内。每个套筒25包括具有平坦部分28的套环27和轴29。

该分开的张力-扭矩-传递构件3设计成关于其纵向轴线和其横向轴线对称，设计成骨状形状。所述张力-扭矩-传递构件3在其两端包括具有连接眼32的结合部分30。扭矩传递构件34形成张力-扭矩-传递构件3的中部区域。

控制管4包括大致管状基体40，在基体40上在叶片侧布置有直径较大的承载件布置部分42，且在毂侧上布置有承载件布置部分44。在毂侧上其端部，将其相对于其转动轴线倾斜切割，在该端部，将控制杆46布置成径向远伸。在叶片侧上承载件布置部分42与毂侧上承载件布置部分44之间延伸有附连部分48，其形成投影平面内的圆柱形表面，包括彼此相对且因此布置成彼此平行的两个平坦部分50。在所述平坦部分50内，布置有径向对准的附连孔52，其内径对应于其轴29的区域内套筒25的外径。

仅用单个连接装置2，即螺栓21将转子叶片1连接到张力-扭矩-传递构件3和控制管4。为此，控制管4滑到转子叶片1的连接部分11上，直到其附连孔42与转子叶片1的附连孔13对齐为止。通过将套筒25插入附连孔52内，由于套筒25的轴29与转子叶片1的附连孔13配合，从而将控制管4初步固定到转子叶片1。现在张力-扭矩-传递构件3可用其最前部结合部分中的一个穿过控制管4的基体40插入转子叶片1的接纳凹腔15内，直到其连接眼32也与附连孔13或52以及开口套筒25对准为止。然后控制管4和张力-扭矩-传递构件3最终附连到转子叶片1，其中螺栓21穿过套筒25并因此也穿过控制管4和张力-扭矩-传递构件3并通过埋头螺母23固定在相反侧上。

连接装置2将转子叶片在运行时经受的离心力基本上传递到张力-扭矩-传递构件3，张力-扭矩-传递构件3将离心力从其传递到驱动设备的毂(未示出)。因此螺栓21经受剪切力并在附连孔13、52内产生孔表面压力，具体在转子叶片1的连接部分11内的套筒25将该孔表面压力尽可能均匀地传递到该位置的纤维材料并引入纤维层。控制杆46将控制力传递到控制管4以作为其纵向轴线上的力矩作用在转子叶片1上，该控制力代表用于连接装置2的另一负载。这些力较不剧烈并沿与离心力产生的那些负载成直角的方向加载在连接装置2上。

关于来自控制力的负载，连接装置2之所以被减轻在于转子叶片1与控制管4之间有积极配合(或称为可靠配合或正配合)。具有作为平面平行平坦部分的壁17的连接部分11的扁圆横截面以积极锁定方式配合在控制管4的对应形状的附连部分48内。仅通过这些装置，已可传递控制力，使得连接装置2仅确保转子叶片1与控制管4之间连接的冗余度。附加的粘结连接可阻止转子叶片1与控制管4之间的任何微小运动。所述粘结连接提供转子叶片1与控制管4之间的免维护连接而在其接触位置没有任何磨损。

图2示出附连在转子叶片1上张力-扭矩-传递构件3和控制管4的剖视图。其具体示出套筒25的其它功能。其两个轴29沿轴向纵向方向的尺寸做成在它们插入附连孔13、52之后且在张力-扭矩-传递构件3已插入接纳凹腔15之后，它们将所述张力-扭矩-传递构件3对中在接纳凹腔15内。所述张力-扭矩-传递构件3因此精确地定位在转子叶片1的重心轴线上，从而，由于其对中，其可吸收和向上传递在运行期间施加在转子叶片1上的离心力，而不会由于偏心而产生任何力矩负载。

在叶片侧上，控制管4包括在图1中被覆盖的螺纹开口56，在安装期间转子叶片1用其最前端(相对于图1)的连接部分11插入该螺纹开口56。螺纹开口56以类似弹坑形方式从叶片侧上承载件布置部分42延伸。所述螺纹开口56形成圆形过渡部分54的叶片侧端，其包括沿轴向朝向转子叶片1逐渐减小的横截面。

图2还示出形成转子叶片1的纤维层的流向。从叶片部分5的方向为直线和平面形式，在叶片过渡部分7内，所述纤维层沿相反方向经受稍微偏离，类似S形，从而在邻接的扭矩传递部分9或连接部分11内继续为直线和平行形式。一方面，联接部分的总体非常平坦设计代表与纤维一致的设计，且另一方面，能够在同一截面结合张力-扭矩-传递构件3和控制管4。

仅在后一阶段将附连孔13钻入连接部分11内。这致使附连孔13的规则圆柱形孔表面的非常平均和均匀的设计，从其可肯定地探测之后的生产。由于孔表面的原状构造，连接部分11的其余横截面直到附连孔13的边缘可完全暴露于负载，这产生最佳横截面利用且因此产生联接部分11的最小尺寸。附连孔13垂直于其延伸平面穿透连接部分11内转子叶片1的纤维层，因此负载最佳地与纤维一致。由于通过螺栓21产生的力，在纤维层内没有出现通过附连孔13的孔表面连接产生的力的偏离，力的偏离会致使连接部分11内的分层。这又能够使用最少的材料实现最大的负载承受力。这在低成本生产、长使用寿命、短外部尺寸和轻质转子叶片1方面是有利的。

图3示出转子叶片坯件1′，其在原理上设计成与如图1所示的转子叶片1相同。其包括具有叶片末梢6′的叶片部分5′、叶片过渡部分7′、扭矩传递部分9′以及连接部分11′。在图中，没有用于附连张力-扭矩-传递构件的附连孔或已固定的控制管，因为其仅在稍后的时间点才加工到叶片坯件1′上。

叶片坯件1′是纤维层布置的一实例。其包括纤维层a至g，其沿离心力F方向延伸，在这些纤维层之间嵌入连结有另一纤维层r至t。纤维层a至g示出从转子叶片1′的毂侧上连接部分11′至其叶片末梢6′延伸穿过整个转子叶片1′的纤维层。它们包括单向纤维材料，其纤维沿纤维层a至g的纵向方向延伸。沿纤维流向的横向方向，将纤维化学地、或通过缝合机械地保持在一起。

纤维层r至t包括多轴向纤维材料，其纤维方向在安装状态彼此成直角延伸但不平行于或垂直于离心力F的方向。如果需要，它们多重定位或嵌入连结在纤维层a至g之间，从而具有单向纤维定向的每两个纤维层a至g之间延伸有至少一个纤维层r、s或t，其纤维相对于单向纤维呈+/-45°角度布置。

这样，由其制成的纤维捆，且因此转子叶片1′也得到沿横向方向的足够稳定性。图4示出叶片部分5′的区域内转子叶片1′的示意性剖视图。其包括空气抵靠其流动的前部60，扁平液滴形的相对尾部边缘62以及顶部64和底部66。在顶部64和底部66两者上，外型包括台阶68，在该台阶68上在叶片部分5′的前部60的表面上施加有例如金属制成防腐蚀装置(未示出)。

然后由封围作为叶片皮的整个外型的纤维层a形成从外向内的叶片部分5′的外型。其毗邻叶片部分5′的前部60。在其下方接着是纤维层r，其也毗邻前部25并大致与纤维层a一致。尽管第一纤维层设计成纤维方向沿转子翼的纵向方向，纤维层r的纤维以相对于其约45°的角度延伸。

接下来的纤维层b包括与层s的也为多轴向的纤维材料相邻的单向排列的纤维材料。接着是其它纤维层(未表示)，这些纤维层不仅个别使用，而且对每个转子翼1′多重使用，因此形成稳定的叶片体。纤维层封围更靠近叶片部分5′的尾部边缘27布置的泡沫芯70，从而叶片部分5′的外型的重心处在较重纤维层所在的前部区域内。

图3和4的图示仅用于示出在转子叶片1′内布置各层的原理。在任何情况下在叶片部分5′直至连接部分11′内关于纤维层a至g、r至t以及还有整个主要纤维层以及加固和充填层的精确布置，我们可参见Eurocopter DeutschlandGmbH(发明人：Gerald Kuntze-Fechner)名下与本专利申请同一申请日提交到德国专利局的欧洲专利申请EP09 400 016.3，其涉及“具有一体式张力-扭矩-传递构件及其生产方法的转子翼(Rotor wing with integratedtension-torque-transmission element and method for its production)”，也清楚地包含其关于此的内容以形成本发明的主题。

由于以上已详细描述的转子翼仅为一示例性实施例，所述示例性实施例可由本领域的普通技术人员以常规方式在很大程度上进行修改而不脱离本发明的范围。具体来说，纤维层的具体切割和其布置顺序也可以不同于本文所述的形式进行。同样，如果出于空间原因或设计原因需要的话，联接部分或控制管上的机械联接可以以其它形式设计。此外，使用不定冠词“一”或“一个”并不排除相应特征为复数的情况。

附图标记列表

1     转子叶片                42         承载件布置部分

2     连接装置                44         承载件布置部分

3     张力-扭矩-传递构件      46         控制杆

4     控制管                  48         附连部分

5     叶片部分                50         平坦部分

7     叶片过渡部分            52         附连孔

9     扭矩传递部分            54         过渡部分

11    连接部分                56         螺纹开口

13    附连孔                  60         前部

15    接纳凹腔                62         尾部边缘

17    壁                      64         顶部

21    螺栓                    66         底部

23    埋头螺母                68         台阶

25    套筒                    70         泡沫芯

27    套环

28    平坦部分                a至g       单向穿过的纤维层

29    柄部                    r，s，t    多轴向纤维层

30    结合部分

32    连接眼

34    扭矩传递构件

40    基体

Claims (9)

1.一种纤维加固复合设计的转子叶片，所述转子叶片用于旋翼飞机的尾部转子，

-具有叶片部分(5；5′)，所述叶片部分(5；5′)具有叶片皮(a，r)和叶片体(b-g，s，t)，其中所述叶片部分(5；5′)形成空气动力学有效的外型；

-具有叶片末梢(6)，所述叶片末梢(6)背向所述转子的驱动装置的毂；以及

-具有联接部分(9，11；9′，11′)，所述联接部分(9，11；9′，11′)面向所述毂，具有用于张力-扭矩-传递件(3)和用于控制管(4)的附连装置(2)，

其特征在于，所述叶片部分(5；5′)和所述联接部分(9，11；9′，11′)包括翼梁带(a-g)，所述翼梁带(a-g)完全一致且由单向纤维材料制成。

2.如权利要求1所述的转子叶片，

其特征在于，所述翼梁带(a-g)具有基本上矩形横截面。

3.如权利要求1或2所述的转子叶片，

其特征在于，用于形成空气动力叶片外型的所述翼梁带(a-g)层叠和交错布置。

4.如权利要求1至3中任一项所述的转子叶片，

其特征在于，附连孔(13)，所述附连孔(13)在所述联接部分(9，11)内用于通过连接装置(2)将所述转子叶片(1)附连到所述驱动装置。

5.如权利要求4所述的转子叶片，

其特征在于，所述附连孔(13)仅在固化的联接部分(9，11)内形成。

6.如权利要求5所述的转子叶片，

其特征在于，所述控制管(4)可通过与所示张力-扭矩-传递构件(3)相同的连接装置(2)附连到所述转子叶片(1)。

7.如权利要求1至6中任一项所述的转子叶片，

其特征在于，所述联接部分(9，11；9′，11′)的横截面形状使得在所述转子叶片(1)与所述控制管(4)之间能够有具有积极配合的连接。

8.如权利要求1至7中任一项所述的转子叶片，

其特征在于，在所述联接部分中，在所述叶片部分(5′)与所述附连孔之间布置有扭矩传递部分(9′)。

9.如权利要求1至8中任一项所述的转子叶片，其特征在于，包括单独的张力-扭矩传递构件(3)，具体是纤维加固复合设计。

Images