DE19535713A1 - Hinterkantenverstärkung einer Fan-Verbundschaufel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verbundschaufeln, wie sie in Gasturbinentriebwerken verwendet werden, und insbesondere auf eine Hinterkantenverstärkung von eine breite Sehne auf­ weisenden Fan-Verbundschaufeln.

Es werden große Anstrengungen unternommen, die relativ schweren Metalleit- und Laufschaufeln von Strömungssmaschi­ nen, wie beispielsweise Bläsern (Fans) und Verdichtern von Gasturbinentriebwerken, gegen leichtere Verbundmaterialien zu ersetzen. Dies hat zu der Entwicklung von Verbundleit- und Laufschaufeln geführt, die eine große Festigkeit auf­ weisende, langgestreckte Fasern bzw. Filamente haben, die in einer ein geringes Gewicht aufweisenden Matrix verteilt sind. Flugzeug- und Flugzeugtriebwerkskonstruktionen stre­ ben kontinuierlich nach einem verringertem Gewicht und ei­ nem größeren Wirkungsgrad. Andere Faktoren, die die Flug­ zeug- und Triebwerkskonstruktion beeinflussen, beinhalten Kosten und Größe einschließlich der Wartung von dem Flug­ zeug und den Triebwerken. Eine erhöhte Betonung in diesen Bereichen hat zu Flugzeugen geführt, deren Größe wächst, wodurch entweder ein größerer Schub von den Triebwerken oder zusätzliche Triebwerke erforderlich werden. Vermin­ derte Eigentümer- und Anfangskosten können erzielt werden, indem die Triebwerke vergrößert und deren Schubvermögen und Brennstoffausnutzung erhöht wird, anstatt daß die Anzahl der Triebwerke auf einem jeweiligen Flugzeug vergrößert wird. Die heutigen größeren Flugzeuge sind so ausgelegt, daß sie weniger Triebwerke als zuvor verwenden, beispiels­ weise wird ein Flugzeug mit zwei Triebwerken ausgelegt, die jeweils einen Schub von etwa 500 000 kp bzw. 100 000 pounds haben. Wenn jedoch die Triebwerke größer werden, wird die Gewichtsreduktion ausschlaggebend, weil alle Triebwerkskom­ ponenten wachsen müssen.

Die neue Generation von kommerziellen Triebwerken mit einem großen Schub werden mit Fan- bzw. Bläserdurchmessern ausge­ legt und gebaut, deren Größe von etwa 2,5 m (100 Zoll) bis 3,2 m (124 Zoll) reichen. Die vergrößerten Fan-Durchmesser verwenden längere Fan-Schaufeln mit breiteren Sehnen für einen vergrößerten Wirkungsgrad. Konventionelle schmale Titanschaufeln haben eine Sehne, welche die axiale gerade Abmessung zwischen der Vorderkante und der Hinterkante des stromlinienförmigen Abschnittes ist, von etwa 20 bis 30 cm (8-12 Zoll). Eine breite Sehne aufweisende Fanschaufel für die größeren Triebwerke haben Spitzensehnen in dem Be­ reich von etwa 50-70 cm (20-28 Zoll). Die eine breitere Sehne aufweisenden Schaufeln bieten den vergößerten Wir­ kungsgrad, weil sie größere Stabilitätsgrenzen haben und die Luft wirkungsvoller über die Schaufelfläche bewegen aufgrund ihrer längeren Sehnen. Die erhöhte Stabilität ge­ stattet, daß die Schaufel ohne einen Mittelspannenmantel gefertigt werden kann, der bei derzeitigen Titanschaufeln eine Verminderung im Schaufelwirkunsgrad bewirkt. Ein er­ höhter Schaufelwirkungsgrad ist wichtig bei ein hohes By­ passverhältnis aufweisenden Turbinentriebwerken, weil etwa 75% bis 80% der Luft an der Brennkammer des Kerntriebwerkes vorbeigeleitet und dazu verwendet wird, für direkten Schub zu sorgen, der von dem Fan bzw. Bläser erzeugt wird.

Eine vorgeschlagene Lösung für das Problem von Gewicht und Kosten für Schaufeln in größeren Triebwerken ist eine Voll­ verbund-Fanschaufel mit breiter Sehne. Ein großes Triebwerk mit eine große Sehne aufweisenden Vollverbund-Fanschaufeln bietet signifikante Gewichtseinsparungen gegenüber einem großen Triebwerk, das mit einer Standardsehne versehene Fanschaufeln aufweist. Verbund-Fanschaufeln mit breiter Sehnen bieten auch etwas kleinere, aber trotzdem wesentli­ che, Gewichtseinsparungen gegenüber hohlen Titanschaufeln. Konstruktionen von Verbundpropellern und Rotorkraftschau­ feln sind zwar in der Industrie allgemein bekannt; jedoch sind Turbofan-Verbundschaufeln aus mehreren Gründen in der Vergangenheit nie benutzt worden.

Über die Jahre hat der Begriff Verbund bzw. zusammengesetzt mehrere Deutungen erfahren bezüglich der Verwendung von zwei oder mehr Materialien mit unterschiedlichen Eigen­ schaften. In der kürzeren Vergangenheit ist der Begriff Verbund in der Luftfahrtindustrie für ein Material verwen­ det worden, das eine Verstärkung, wie beispielsweise Fasern bzw. Fibern oder Teilchen, enthält, die in dem einem Bin­ der- oder Matrixmaterial aufgenommen sind. Viele Verbund­ stoffe sind adäquat für die vorliegende Erfindung, ein­ schließlich sowohl metallischer als auch nicht metallischer Verbundstoffe; jedoch ist das bevorzugte Ausführungsbei­ spiel aus einem unidirektionalen Bandmaterial und einer Ep­ oxydharzmatrix hergestellt. Eine Diskussion dieser und an­ derer geeigneter Materialien kann in dem "Engineering Mate­ rials Handbook" von ASM INTERNATIONAL, 1987-1989 oder spä­ teren Editionen, gefunden werden. Die Verbundschaufeln und stromlinienförmigen Abschnitte bzw. Flügelabschnitte gemäß der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise von dem nicht­ metallischen Typ, der aus einem Material hergestellt ist, das ein Fiber bzw. Faser, wie beispielsweise eine kohlen­ stoffhaltige, Siliciumdioxyd-, Metall-, Metalloxyd- oder Keramikfaser, enthält, die in einem Harzmaterial, wie bei­ spielsweise Epoxid, PMRIS, BMI, PEEU, usw. eingebettet ist. Von besonderer Bedeutung sind Fasern bzw. Fibern, die uni­ direktional zu einem Band ausgerichtet sind, das mit einem Harz getränkt, in eine Teileform geformt und ausgehärtet ist über ein Autoklav-Verfahren oder eine Preßformung, um einen leichtgewichtigen, steifen, relativ homogenen Gegen­ stand mit Lagen bzw. Schichten (Laminaten) darin zu bil­ den.

Ein besonderes Problem, das die Einführung dieser leichtge­ wichtigen Verbund-Fanschaufeln für Gasturbinentriebwerke abgehalten hat, ist ihre Verwundbarkeit gegenüber dem, was als Fremdobjektbeschädigung bezeichnet wird. Viele Typen von Fremdobjekten können in der Einströmung von einem Gasturbinentriebwerk mitgerissen werden, was von großen Vö­ geln, wie beispielsweise Seemöwen, bis zu Hagelkörnern, Sand und Regen reicht. Beschädigung durch Fremdobjekte hat zwei Formen. Kleinere Objekte können das Schaufelmaterial erodieren und die Leistungsfähigkeit von dem Fan und dem Triebwerk verschlechtern. Ein Aufprall durch größere Ob­ jekte kann die Schaufeln zerreißen oder durchbohren. Ab­ schnitte von einer durch Aufprall beschädigten Schaufel können sich lösen und eine ausgedehnte sekundäre Beschädi­ gung an benachbarten und stromabwärtigen Schaufeln und an­ deren Triebwerkskomponenten bewirken. Diesbezüglich sind die Konsequenzen von Fremdobjektbeschädigung am größten in den Niederdruckverdichtern oder Bläsern von Gasturbinen­ triebwerken mit hohem Bypassverhältnis. Es sind viele Ent­ wicklungen gemacht worden, um Fehler an Verbund-Fanschau­ feln zu verhindern, wie beispielsweise ein Vorderkanten-Schutzstreifen, der auch den Erosionsschutz für die Fan­ schaufel und insbesondere für ihre Vorderkante unterstützt. Diese Vorderkanten-Schutzstreifen gestatten, daß die Ener­ gie von dem Aufprall, wie beispielsweise während eines Vo­ gelaufpralls, zu der Hinterkante von der Fanschaufel über­ tragen wird, wodurch bewirkt wird, daß sie lokal schwingt und/oder schnell verschoben wird bis zu einer signifikanten Amplitude und einem Versagen. Diese Oszillationen oder großen schnellen Verschiebungen der Hinterkante rufen Bean­ spruchungen hervor, die die Grenzwerte des derzeitigen Ma­ terialsystems überschreiten, wodurch eine extensive interne Aufblätterung bzw. Delamination und Oberflächenbruch her­ vorgerufen wird, was zu einem Materialverlust an der Hin­ terkantenspitze und zu einer Rotorunwucht führt. Übermäßige Rotorunwucht kann letztendlich die Geschwindigkeit und die Schubabgabeleistung während Vogeleinsaugereignissen begren­ zen. Jedoch müssen nach einem derartigen Ereignis der Triebwerksschub und die Einsatzfähigkeit innerhalb gewisser Bereiche beibehalten werden. Dieser Typ von Fehlermechanis­ mus wird weiter vergrößert durch den hohen Grad an Verdre­ hung, der für stromlinienförmige Abschnitte von Fan- und anderen Schaufeln verwendet wird.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, leichtgewichtige Verbundschaufeln zu schaffen, insbesondere eine große Seh­ nen aufweisende Fanschaufel für einen großen Durchmesser aufweisende Fans, die einer Delamination aufgrund von Hin­ terkanten-Materialverlustmechanismen widerstehen, die durch Fremdobjektaufprall auf die Schaufel hervorgerufen werden.

Erfindungsgemäß wird eine Verbundschaufel geschaffen, die insbesondere als eine eine große Sehne aufweisende Fan­ schaufel in einem Turbofan-Triebwerk mit großem Bypassver­ hältniss verwendbar ist, wobei die Schaufel allgemein als groß und einen hohen Verdrehungsgrad aufweisend betrachtet wird. Die Verbundschaufel gemäß der Erfindung hat einen stromlinienförmigen Abschnitt (Flügelabschnitt), der aus einem Verbundmaterial hergestellt ist und sich in Sehnen­ richtung von der Vorderkante zur Hinterkante und in Span­ nenrichtung von dem Fuß bis zur Spitze erstreckt. Ein ver­ stärkter Oberflächenbereich ist mit einer metallischen Um­ mantelung überdeckt, die sich über einen Teil des stromli­ nienförmigen Abschnittes erstreckt, und zwar erstreckt sie sich in Sehnenrichtung von der Hinterkante in Richtung auf die Vorderkante und in Spannenrichtung von der Spitze des stromlinienförmigen Abschnittes in Richtung auf den Schau­ felfuß. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung schafft eine metallische Ummantelung über einem Bereich mit einer Spannenhöhe und einer Sehnenbreite, der eine Hinter­ kantenfläche der Schaufel vollständig überdeckt, der wäh­ rend großer Hinterkantenoszillationen empfindlich für Be­ schädigung ist, die aus Aufprallsituationen entlang der Vorderkante resultieren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schafft eine metalli­ sche Ummantelung in der Form von zwei dünnen metallischen Blechen bzw. Schichten, wobei ein erstes Blech mit einer Druckseite des stromlinienförmigen Abschnittes und ein zweites Blech mit einer Saugseite des stromlinienförmigen Abschnittes verbunden ist. Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung schafft eine metallische Ummantelung in der Form von einem einzigen dünnen metallischen Blech, das um die Hinterkante herumgewickelt und mit einer Druckseite und einer Saugseite des stromlinienförmigen Abschnittes verbun­ den ist. Ein noch weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung schafft eine metallische Ummantelung in der Form von einem einzigen dünnen metallischen Blech, das mit nur einer der Seiten verbunden ist.

Ein spezielleres Ausführungsbeispiel der Erfindung schafft ein mechanisches Befestigungsglied, das durch die Ummante­ lung und die Druck- und Saugseiten des stromlinienförmigen Abschnittes angeordnet ist, um die Ummantelung weiter an dem stromlinienförmigen Abschnitt zu befestigen. Ein an­ deres spezielleres Ausführungsbeispiel der Erfindung schafft eine metallische Ummantelung in der Form von einem einstückigen dünnen metallischen Blech mit zwei Abschnit­ ten, die durch eine Brücke verbunden sind. Die Brücke hat eine Brückenhöhe, und die Abschnitte haben eine Abschnitts­ höhe in der Spannenrichtung derart, daß die Brückenhöhe we­ sentlich kürzer als die Abschnittshöhe ist. Die Brücke ist um die Hinterkante herumgewickelt, und jeder der Abschnitte ist mit einer entsprechenden der Seiten verbunden. Ein noch weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung versieht den stromlinienförmigen Abschnitt mit einem metallischen Vor­ derkantenschirm.

Zu den durch die Erfindung erzielbaren Vorteilen gehört insbesondere, daß eine leichtgewichtige Verbundschaufel ge­ schaffen wird, die sehr beständig ist gegenüber gegenüber Aufsplitterung bzw. Delamination und Fehlern, die durch Biegen und Aufprall durch Einsaugen von Dingen, wie bei­ spielsweise Schmutz, und insbesondere durch den Aufprall von Vögeln hervorgerufen werden. Die an der Hinterkante verstärkte Verbundschaufel gemäß der Erfindung verbessert den Aufbau und die Widerstandsfähigkeit von leichtgewichti­ gen Verbundschaufeln gegenüber Fremdkörperaufprall, insbe­ sondere für solche Schaufeln, die große Sehnenlängen auf­ weisen und/oder einen hohen Verdrehungsgrad besitzen, wie sie in Fans bzw. Bläsern mit großem Durchmesser in modernen Turbofan-Gasturbinentriebwerken mit hohem Bypassverhältnis gefunden werden. Bei der Schaufel gemäß der Erfindung wird die an der Hinterkante einsetzende Delamination von Ver­ bundschaufeln gehemmt, und dadurch wird sowohl die Festig­ keit verbessert als auch das Gewicht von Fanschaufeln ge­ senkt. Dies verbessert seinerseits die Brennstoffausnut­ zung, wobei der spezifische Brennstoffverbrauch gesenkt wird.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine leichtgewich­ tige Verbundschaufelkonstruktion erhalten wird, die eine gewisse Energieabfuhr an der extremen Hinterkantenspitze durch eine teilweise Delamination der Verbundschaufel ge­ stattet, ohne daß ein ernsthafterer Schaufelfehler auf­ tritt. Diese gesteuerte Ableitung von Energie verkleinert die Möglichkeit des Versagens der Verbundlagen in einer Ebene durch Reißen, und da Risse mit einer größeren Wahr­ scheinlichkeit zu der Freisetzung von Schaufelsegmenten führen als Delaminationen, ist die Akzeptanz dieses gesteu­ erten möglichen Beschädigungsbereiches wünschenswert in An­ betracht aller Vorteile der Gewichtsreduzierung und ge­ samten strukturellen Integrität der Schaufel und der Wider­ standsfähigkeit gegenüber Fremdkörperaufprall.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht von einer Verbund-Fanschaufel von einem Turbofan-Triebwerk gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht von einer Verbund-Fanschaufel für ein Turbofan-Triebwerk gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht von einer Verbund-Fanschaufel für ein Turbofan-Triebwerk gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht von einer Verbund-Fanschaufel für ein Turbofan-Triebwerk gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Verbund-Fanschaufel 10 für ein nicht dargestelltes Fanstrahl-Gasturbinentriebwerk mit hohem By­ passverhältnis dargestellt, das einen zusammengesetzten stromlinienförmigen Abschnitt bzw. Flügelabschnitt 12 auf­ weist, der sich typisch in einer Sehnenrichtung C von einer Vorderkante 16 zu einer Hinterkante 18 erstreckt. Der Flü­ gelabschnitt 12 erstreckt sich radial nach außen in einer Spannenrichtung S von einem Fuß 20 zu einer Spitze 22, die im allgemeinen seine Spannweite definiert und die eine kon­ vexe oder Saugseite 24 und eine konkave oder Druckseite 26 aufweist. Der Flügelabschnitt 12 ist aus faserverstärkten Lagen aus einem Verbundmaterial konstruiert, das Laminate oder Schichten 28 zu Folge hat, die im wesentlichen paral­ lel zu den Saug-Druckseiten 24 bzw. 26 der Flügelabschnitts 12 ausgebildet sind. Der Flügelabschnitt 12 hat eine Ver­ drehung, die durch einen zunehmenden Winkel A angegeben ist, in der Spannweitenrichtung S von dem Fuß 20 zur Spitze 22, die durch eine Projektion 27 von einer Sehne C1 mit ei­ ner Mittellinie 29 des Fußes ausgebildet ist.

Ein verstärkter Oberflächenbereich 30 ist mit einer metal­ lischen Ummantelung 34 überdeckt, die sich über einen Teil des Flügelabschnitts 12 erstreckt und in Sehnenrichtung c von der Hinterkante 18 in Richtung auf die Vorderkante 16 und in Spannenrichtung S von der Spitze 22 des Flügelab­ schnittes in Richtung auf den Fuß 20 verläuft. Die metalli­ sche Ummantelung 34 ist über einem Bereich 30 angeordnet, der eine Spannenhöhe H und eine Sehnenbreite W aufweist, die völlig ausreichend nur eine Fläche der Hinterkante 18 überdeckt, die gegenüber einer Beschädigung durch große Hinterkantenschwingungen empfindlich ist, die aus Aufpral­ lereignissen entlang der Vorderkante 16 resultieren. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, hat dieser Bereich eine maximale Breite, die kleiner als die Hälfte der maximalen Sehnenlänge C1 an der Spitze 22 und kleiner als die Hälfte der Strecke in Spannenrichtung S von dem Fuß 20 zur Spitze 22 ist. Gemäß einem praktischen Ausführungsbeispiel beträgt die maximale Breite 23 cm (9 Zoll) für eine Schaufel mit ei­ ner maximalen Sehnenlänge von 53 cm (21 Zoll). Dies ist ein sehr kleiner Betrag oder eine sehr kleine Fläche und die Ummantelung 34 sorgt für einen guten Schutz für Hinterkan­ tendelamination und -fehler, die durch Biegen und Beanspru­ chungen aufgrund von Stößen durch Vogelaufprall und das Einsaugen von Schmutzteilen in das Triebwerk hervorgerufen werden, und hat trotzdem, wenn überhaupt, nur einen kleinen Nachteil bezüglich des Gewichtes der Schaufel 10. Die Ver­ wendung der metallischen Hinterkanten-Ummantelung 34 kann auch einen Gewichtsvorteil haben dahingehend, daß die Ver­ wendung der Ummantelung weniger Verbundstruktur der Schau­ fel 10 erfordern kann und in einem Betrag, der ein größeres Gewicht hat, als derjenige der Ummantelung. Eine optionale und bevorzugte metallische Vorderkantenabschirmung 37 ist entlang der Vorderkante 16 in bekannter Weise angeordnet.

Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet eine metallische Ummantelung 34 in der Form von zwei dünnen metallischen Blechen, einem ersten Blech 40, das mit der Druckseite 26 des Flügelabschnitts 12 verbunden ist, und einem zweiten Blech 42, das mit der Saugseite 24 des Flügelabschnitts 12 verbunden ist. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird nur ein einzelnes metallisches dünnes Blech verwendet, entweder das erste Blech 40, das mit der Druckseite 26 verbunden ist, oder das zweite Blech 42, das mit der Saugseite 24 des Flügelabschnitts 12 ver­ bunden ist. Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 2 dargestellt ist, sieht die metallische Ab­ schirmung 34 in der Form von einem einzigen dünnen metalli­ schen Blech 44 doppelter Breite vor, dar um die Hinterkante 18 gewickelt und sowohl mit der Druckseite 26 als auch der Saugseite 24 des Flügelabschnitts 12 verbunden ist. Fig. 3 stellt ein optionales Merkmal der Erfindung dar, das die zwei zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele umfaßt. In Fig. 3 ist ein mechanisches Befestigungsglied 46 darge­ stellt, das durch die gesamte lokale Dicke des Flügelab­ schnitts 12 und dessen metallischer Ummantelung 34 hin­ durchführt, die mit den Druck- und/oder Saugseiten 24 bzw. 25 des Flügelabschnitts verbunden ist. Das Befestigungs­ glied 46 befestigt weiterhin die metallische Ummantelung 34 an dem Flügelabschnitt 12.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung dargestellt, wonach die metallische Ummantelung 34 die Form von einem dünnen, metallischen, einstückigen Blech 50 mit einem ersten Abschnitt 54, der mit der Druckseite 26 verbunden ist, und einem zweiten Abschnitt 56 aufweist, der mit der Saugseite 24 des Flügelabschnitts 12 verbunden ist. Der erste Abschnitt 54 ist durch eine Brücke 60 mit dem zweiten Abschnitt 56 verbunden, wobei die Höhe der Brücke in der Spannenrichtung S wesentlich kürzer ist als die Höhe der Abschnitte, und die Brücke ist um die Hinterkante 18 gewickelt. Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung sorgt für die Konstruktion einer leichtgewichtigen Verbund-Fan­ schaufel 10, die für eine gewisse Energieableitung an der äußersten Spitze der Hinterkante 18 in dem verstärkten Oberflächenbereich 30 durch eine Teildelamination bzw. Tei­ laufblätterung des Verbund-Flügelabschnittes 12 ohne ernst­ haftere Schaufelfehler sorgt. Diese gesteuerte Freisetzung von Energie verkleinert die Möglichkeit des Versagens der Verbundschichten (28 in Fig. 1) in einer Ebene durch Riß­ bildung. Da Risse mit einer größeren Wahrscheinlichkeit als Aufblätterungen zu der Freisetzung von Schaufelfragmenten und einen potentiellen Verlust der Schaufel 10 führen, ist es wünschenswerter, eine potentielle Beschädigung gemäß der Erfindung zu steuern und trotzdem die Vorteile von einer leichteren Verbundschaufel mit der insgesamt verbesserten strukturellen Integrität und Beständigkeit gegenüber Fremd­ körperaufprall zu haben.

Claims (16)

1. Verbundschaufel mit einem stromlinienförmigen Abschnitt, der aus einem Verbundmaterial hergestellt ist und sich in Sehnenrichtung von einer Vorderkante zu einer Hinterkante und in Spannenrichtung von einem Fuß zu einer Spitze erstreckt, gekennzeichnet durch einen verstärkten Oberflächen­ bereich (30), der mit einer metallischen Ummantelung (34) überdeckt ist und der sich über einen Teil des strom­ linienförmigen bzw. Flügelabschnitts (12) in Sehnenrichtung von der Hinterkante (18) in Richtung auf die Vorderkante (16) und in Spannenrichtung von der Spitze (22) in Richtung auf den Fuß (20) erstreckt.

2. Verbundschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Ummantelung (34) ein erstes dünnes Metallblech (40), das mit einer Druckseite (26) des Flügelabschnitts (12) verbunden ist, und ein zweites dünnes Metallblech (42) aufweist, das mit einer Saugseite (24) des Flügelabschnitts (12) verbunden ist.

3. Verbundschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Ummantelung (34) ein dünnes Metallblech aufweist, das um die Hinterkante gewickelt und mit der Druckseite und der Saugseite des Flügelabschnitts (12) verbunden ist.

4. Verbundschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügelabschnitt (12) eine Druck­ seite (25) und eine Saugseite (24) aufweist und ein dünnes Metallblech mit einer der Seiten verbunden ist.

5. Verbundschaufel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mechanisches Befestigungsglied (46) durch die Ummantelung (34) und die Druck- und Saugseiten des Flügelanschnitts hindurch angeordnet ist und die Umman­ telung (34) weiter an dem Flügelabschnitt (12) befestigt.

6. Verbundschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Ummantelung (34) ein einstückiges dünnes Metallblech (50) mit zwei Abschnitten (54, 56) aufweist, die durch eine Brücke (60) verbunden sind, wobei die Brücke (60) eine Brückenhöhe und die zwei Abschnitte (54, 56) eine Abschnittshöhe in der Spannen­ richtung aufweisen derart, daß die Brückenhöhe wesentlich kürzer als die Abschnittshöhe ist, die Brücke (60) um die Hinterkante gewickelt ist und der Flügelabschnitt (12) eine Druckseite und eine Saugseite aufweist, wobei jeder Ab­ schnitt mit einer der Seiten verbunden ist.

7. Verbundschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenbereich (30) sich in Sehnenrichtung weniger als 50% von der Hinterkante zur Vorderkante und in Spannenrichtung weniger als 50% von der Spitze zum Fuß erstreckt.

8. Verbundschaufel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Ummantelung (34) ein erstes dünnes Metallblech (40), das mit der Druckseite des Flügelabschnitts verbunden ist, und ein zweites dünnes Metallblech (42) aufweist, das mit der Saugseite des Flügelabschnitts verbunden ist.

9. Verbundschaufel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Ummantelung (34) ein dünnes Metallblech aufweist, das um die Hinterkante gewickelt und mit einer Druckseite und mit einer Saugseite des Flügelabschnitts verbunden ist.

10. Verbundschaufel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügelabschnitt (12) eine Druckseite und eine Saugseite aufweist und ein dünnes Metallblech mit einer der Seiten verbunden ist.

11. Verbundschaufel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein mechanische Befestigungsglied (46) durch die Ummantelung (34) und die Druck- und Saugseiten des Flügelabschnitts (12) hindurch angeordnet ist und die Ummantelung (34) an dem Flügelabschnitt (12) weiter befestigt.

12. Verbundschaufel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Ummantelung (34) ein einstückiges dünnes Metallblech (50) mit zwei Abschnitten (54, 56) aufweist, die durch eine Brücke (60) verbunden sind, wobei die Brücke (60) eine Brückenhöhe und die zwei Abschnitte (54, 56) eine Abschnittshöhe in der Spannen­ richtung haben derart, daß die Brückenhöhe wesentlich kürzer als die Abschnittshöhe ist, die Brücke (60) um die Hinterkante gewickelt ist und der Flügelabschnitt (12) eine Druckseite und eine Saugseite hat, wobei jeder Abschnitt mit einer der Seiten verbunden ist.

13. Verbundschaufel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorderkante (16) ein metallischer Schutzschirm (37) angeordnet ist.

14. Verbundschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenbereich (30) eine Spannenhöhe und Sehnenbreite aufweist und eine Hinter­ kantenfläche der Schaufel vollständig überdeckt, die empfindlich ist gegenüber Beschädigung durch große Hinterkantenschwingungen, die durch einen Aufprall entlang der Vorderkante entstehen.

15. Verbundschaufel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Ummantelung (34) ein erstes dünnes Metallblech (40), das mit einer Druckseite des Flügelabschnitts (12) verbunden ist, und ein zweites dünnes Metallblech (42) aufweist, das mit einer Saugseite des Flügelabschnitts (12) verbunden ist.

16. Verbundschaufel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Ummantelung (34) ein dünnes Metallblech aufweist, das um die Hinterkante gewickelt und mit einer Druckseite und einer Saugseite des Flügelabschnitts (12) verbunden ist.