DE3634510C1 - Rotorblatt mit verringerter Verletzbarkeit für Drehflügler-Rotoren und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

Rotorblatt mit verringerter Verletzbarkeit für Drehflügler-Rotoren und Verfahren zur Herstellung desselben

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DE3634510C1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Rotorblatt, das im wesentlichen aus Verbundwerkstoffen besteht und das eine verringerte Verletzbarkeit aufweist und zur Ausrüstung von Drehflügler-Rotoren und insbesondere militärischen Hubschraubern dient, um ihre Widerstandsfähigkeit bei Einschlag von Geschossen zu verbessern, die am häufigsten gegen Hubschrauber eingesetzt werden, und insbesondere bei großkalibrigen Geschossen, wie Explosivgeschossen vom Kaliber 23 mm.
Es wurden bereits zahlreiche Ausführungsformen von Rotorblättern vorgeschlagen, die im wesentlichen aus Verbundstoffen bestehen und die zur Ausrüstung von Drehflügler-Rotoren bestimmt sind, wobei der vordere Abschnitt einen Längsträger umfaßt, der aus mineralischen oder organischen, einseitig gerichteten Schichtungen mit hoher mechanischer Festigkeit besteht, die in einem polymerisierten organischen Abschnitt agglomeriert sind, und die in Hohlzellen aus Verbundwerkstoff angeordnet sind, die mineralische oder organische Fasern mit hoher mechanischer Festigkeit aufweisen, die in einem organischen polymerisierten Harz agglomeriert sind, und deren hinterer Abschnitt mindestens einen Füllblock aus leichtem zellenförmigen Werkstoff umfaßt und starr mit der Rückseite des Längsträgers verbunden ist, wobei das Rotorblatt gleichermaßen eine Außenverkleidung aufweist, die aus mindestens einer Schicht aus mineralischen oder organischen Fasern hoher mechanischer Festigkeit aufweist, die in einem organischen polymerisierten Harz eingebracht sind
Obwohl diese Rotorblätter zahlreiche Vorteile aufweisen, wie lange Lebensdauer, geringes Gewicht und verringerte Herstellungskosten gegenüber metallischen Rotorblättern, und ihre allgemeine Festigkeit gegenüber dem Aufprall von äußeren Körpern und insbesondere von Geschossen kleinen Kalibers wegen ihrer Faserstruktur besser als bei metallischen Rotorblättern ist, weisen sie keine technische Ausbildung auf, die besonders darauf abgestellt ist, es ihnen zu gestatten, widerstandsfähig gegenüber stärker wirkenden Geschossen zu sein, insbesondere gegenüber dem Einschlag von Explosivgeschossen, und die geeignet ist, um auf diese Weise die Wahrscheinlichkeit einer Fortsetzung des Flugs des Drehflüglers zu gestatten, wenn einer seiner Rotorblätter durch derartige Geschosse getroffen wird.
Die Erfindung betrifft ein Rotorblatt dieser Bauart, das einen besonderen Aufbau aufweist und insbesondere einen Längsträger einer besonderen Konzeption und Struktur, die eine ausreichende mechanische Beständigkeit gewährleistet, um die Fortsetzung eines Fluges nach dem Auftreffen eines Explosivgeschosses vom Kaliber 23 mm zu gewährleisten.
Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemäße Rotorblatt dadurch gekennzeichnet, daß der Längsträger einen Aufbau als zellenförmiger hohler Balken mit doppelter Sohle hat, in welchem die Schichten in zwei Strängen angeordnet sind, wovon einer eine im vorderen Abschnitt in der Hohlzelle liegt und der andere eine Sohle bildet, die im hinteren Abschnitt der Hohlzelle liegt, die im laufenden Bereich des Längsträgers eine Abschlußschale darstellt, die die beiden Sohlen umgibt und die, unter einer dünnen Verkleidung, die durch mindestens eine Gewebeschicht aus mineralischen oder organischen Fasern, die in einem organischen polymerisierten Harz agglomeriert sind, ein Netzwerk mit großen Maschen bildet, das durch Schichtungsbänder hoher mechanischer Festigkeit gebildet wird, wobei die Maschen Hohlräume begrenzen, die durch Schaumstoff gefüllt sind, um Zonen geringen Druckwiderstandes zu bilden. Diese Zonen sind in der anschließenden Beschreibung als "Sicherungspfropfen" bezeichnet. Vorteilhafterweise umfaßt der hintere Abschnitt des Rotorblattes unabhängige und nebeneinander liegende Hinterkantenzellen, wovon jede aus mindestens einer Gewebelage aus organischen Mineralfasern besteht, die in eine organische Harzschicht eingebettet sind und die einen Füllblock wabenartig umgibt, wobei jede Hinterkantenzelle mit ihrer Vorderseite an der Hinterseite des Längsträgers des Rotorblattes haftet.
Auf diese Weise explodiert im Falle des Aufpralls eines Explosivgeschosses auf der Zone des Längsträgers das Geschoß im Inneren desselben; dabei entwickeln sich im Längsträger Überdrücke infolge der Explosivverbrennung der Geschoßladung, die ein Bersten und/oder ein Ausstoßen der aus Schaumstoff der Hohlzellen des Längsträgers der Sicherungsstopfen und der Abschnitte der Außenverkleidung des Rotorblattes, die die Sicherungspfropfen umgibt, bewirken. Daraus folgt unmittelbar eine Begrenzung der inneren Überdrücke und der durch diese Überdrücke verursachten Schäden. Obgleich die als Netzwerk ausgebildete Zelle des Längsträgers örtlich durch bei der Explosion ausgestoßene Teile beschädigt wird, behält dieser nichts desto weniger einen ausreichenden Zusammenhalt, um die Übertragung von Spannungen durch benachbarte Glieder der beschädigten Zone zu gewährleisten, deren Überlastung im Vergleich zum Belastungswert vor dem Aufprall zulässig bleibt. Die mechanische Beständigkeit des Längsträgers bleibt somit nach der Explosion ausreichend, um über das Netzwerk seiner Hohlzelle die Übertragung von Kräften zu gestatten, die im Fluge auf das entsprechende Rotorblatt einwirken
Im Falle des Aufpralls eines Explosivgeschosses auf den hinteren Abschnitt des Rotorblattes sind die Schäden an einem oder zwei Hinterkantenzellen angeordnet und sie können sich nicht auf die Spannweite des Hinterabschnittes des Rotorblattes erweitern, so daß in diesem Falle trotz einer Verschlechterung des Schwingungsverhaltens die Fortsetzung des Fluges möglich bleibt, um die Rückkehr des Drehflüglers zur Basis zu gestatten.
Aus der Betrachtung der Zeichnungen der US-PS 4 316 700 allein sowie jener der FR-PS 1 495 841 und ihres ersten Zusatzes Nr. 94 175, könnte man voreilig veranlaßt sein, zu schließen, daß eine erfindungsgemäße Ausführung erhalten würde, wenn bei einem Rotorblatt nach der Fig. 1 dieser US-PS einerseits eine interne Struktur gemäß Fig. 2 dem vorausgehend genannten französischen Stammpatentes verwendet wird, die Seite an Seite aneinandergereihte Zellen aufweist, die durch Aufrollen von Rohren aus Glasfasergewebe um Schaumstoffkerne erhalten werden, wobei eine laminierte Schicht aus Glasfasern dazwischengeschaltet ist, und andererseits eine Verkleidung, die, wie in dem erwähnten Zusatzpatent angegeben ist, aus Rohren aus Glasfasern bestehen kann, die in zwei sich kreuzenden Richtungen angeordnet liegen.
Eine nähere Prüfung dieser drei Dokumente gestattet jedoch, festzustellen, daß der Längsträger, der gemäß der US-PS aus einem Faserbündel besteht, die als Sohle im vorderen Abschnitt eines Hohlkörpers agglomeriert sind, der durch interne Überstärken gebildet wird, vor Abschnitten der Blattdruckseite und Blattsaugseite der Verkleidung und des Rotorblattes und durch ein Zwischenstück, das im Abstand hinter dem Faserbündel und zwischen den Blattdruckseiten- und Blattsaugseitenabschnitten liegt, keine Schwächungszone aufweist, die geeignet wäre, in der Hohlzelle eine Sicherung zu bilden, welche zerbrochen oder ausgetrieben wird, um die Verringerung von eventuellen internen Überdrücken in der Zelle zu gestatten. Das gleiche gilt für die erwähnte FR-PS, in welcher Rohre aus Glasfasern aneinanderstoßend aufgewickelt sind und eng Seite an Seite nebeneinander liegen, sowie für das erwähnte Zusatzpatent zur FR-PS, in welchem die Rohre einer ersten Schicht sicherlich auf solche Weise angeordnet sind, daß zwischen ihnen ein Zwischenraum vorhanden ist, wobei eine zweite Schicht aus Rohren die erste kreuzt, wobei jedoch eine dritte Schicht von Rohren vorhanden ist, die den Zwischenräumen zwischen den Rohren der ersten Schicht entspricht und in der gleichen Richtung orientiert ist und die mit den Rohren der zweiten Schicht in die Zwischenräume der ersten Schicht eingebracht ist, wobei die gekreuzten Schichten derart miteinander verschlungen sind, daß keinerlei Öffnung in dieser Verkleidung der aus Fasern bestehenden Rohre vorhanden ist.
Die vorausgehend vorgeschlagene Kombination enthält daher die wesentlichen Merkmale des erfindungsgemäßen Rotorblattes nicht.
Gemäß einer Ausführungsform dieses Rotorblattes, die hinsichtlich der Einfachheit der Herstellung von Vorteil ist, wird das Netzwerk mit großen Maschen des Hohlraums durch mindestens zwei übereinanderliegende Schichten aus Faserbändern gebildet, die in Harz eingebettet sind und die um zwei Sohlen in nicht aneinanderliegender Weise gewickelt sind, derart, daß die Bänder einer Schicht sich mit den Bändern der benachbarten Schicht oder der benachbarten Schichten kreuzen, und die aus Schaumstoff bestehenden Sicherungspfropfen werden durch die Überlagerung der Abschnitte der Schaumstoffbänder gebildet, die in jeder Schicht des Netzwerkes zwischen den aufeinanderfolgenden und nicht aneinander anliegenden Faserbändern dieser Schicht aufgewickelt sind.
Ferner weist der Längsträger, um die Befestigung des Rotorblattes an einer Nabe des Rotors zu gestatten, an seinem freien Ende einen Blattfuß auf, sowie eine Verbindungszone, die den Blattfuß mit dem laufenden Abschnitt des Längsträgers verbindet, wobei der Blattfuß zwei Befestigungsbuchsen aufweist und um jede eine der Sohlen des Längsträgers eine Schlaufe bildet, und die sich in einem Hals vereinigen, auf dessen Niveau die beiden Sohlen des Längsträgers sich gegen die Befestigungsbuchsen zu verfeinern, und zwar zur Vereinigungszone hin, die vom Hals bis zum laufenden Abschnitt des Längsträgers divergiert, und in welcher die beiden Sohlen sich voneinander entfernen, beiderseits der Längsachse des Rotorblattes, wodurch eine selbstblockierende Verbindungsvorrichtung für die auf den beiden Sohlen des Längsträgers aufgewickelte Zelle im Verbindungsabschnitt erhalten wird. In der Tat kommt, infolge der im wesentlichen als Doppelkonus ausgebildeten Formen einerseits der aufgewickelten Zelle und andererseits der beiden Sohlen in diesem Abschnitt des Längsträgers, die Zelle unter Wirkung der Zentrifugalkraft zur Abstützung auf den beiden Sohlen und kann sich überhaupt nicht in Richtung des Rotorblattendes verschieben, das auf der dem Blattfuß abgewandten Seite liegt. Die Zelle kann sich somit nicht geben den Blattfuß verschieben, da die Sohlen im letzteren Schlaufen um die Befestigungsbuchsen bilden und die Breite des Blattfußes jenseits des Halses des Befestigungsabschnittes vergrößern. Diese Blockierung kommt zur Haftung der Wicklung auf den Sohlen hinzu, die durch die Polymerisation des Imprägnierungsharzes der Wicklung und der Schichten der Sohlen gewährleistet wird.
Der zwischen den beiden Sohlen in der Zelle des Längsträgers liegende Raum, der im laufenden Abschnitt des Längsträgers leer ist, wird vorzugsweise durch ein Schaumteil im Befestigungsabschnitt eingenommen, und die Zelte des Längsträgers weist in der Verbindungszone und am Blattfuß, bis zur Nachbarschaft der Befestigungsbuchsen, eine Abschlußverkleidung ohne Sicherungspfropfen auf und wird durch eine Verbindungswicklung aus mit organischem Harz getränkten Fasern gebildet, welche von gleicher Art sind wie die Fasern und das Harz des Netzwerkes, das den laufenden Abschnitt des Längsträgers umgibt.
Um gleichzeitig das Netzwerk und den aufgewickelten Abschnitt in verbindender Weise auf der Zelle herzustellen, haben die harzgetränkten Faserbänder jeder Schicht des Netzwerkes der Zelle eine Stärke und sind mit einem konstanten Winkel sowie einem konstanten nicht anliegenden Wicklungsschritt auf dem laufenden Abschnitt des Längsträgers aufgewickelt, abgesehen von einer Übergangszone der Wicklung, die am Befestigungsabschnitt endet und auf welcher sich die Dicke der Bänder verringert und ihre Breite zunehmend ansteigt, bis die Wicklung am Befestigungsabschnitt anliegt, auf welchem die Stärke der Wicklung sich zunehmend bis zum Hals des Längsträgers vergrößert, während sich der mittlere Umfang eines Querabschnittes des Längsträgers verkleinert, und zwar in solcher Weise, daß die der Wicklung entsprechende Fläche auf jedem Querabschnitt des Längsträgers konstant ist.
In diesem Falle haben, um einen Oberflächenzustand ohne Hohlräume zu erhatten, die in jeder Schicht des Netzwerkes zwischen den Windungen der Faserbänder aufgewickelten Schaumstoffbänder vorzugsweise die gleiche Stärke wie die Faserbänder und werden in der Übergangszone der Wicklung durch nach Polymerisation quellenden, im Schaumstoff haftenden Klebstoff ersetzt.
Vorzugsweise ist das arbeitende Gerüst der Längsträgerzelle, d. h. die Schichten der Sohlen und der Faserbänder des Abschlußnetzwerkes der Zelle mittels einseitig ausgerichteter Schichten aus Glas oder Aramidenfasern von KEVLAR (eingetragenes Warenzeichen) hergestellt, während die Außenverkleidung aus Gewebe aus Glas, Kohlenstoff oder KEVLAR oder aber einer Kombination dieser Stoffe besteht.
Die Erfindung ist gleichermaßen auf ein vorteilhaftes Herstellungsverfahren für ein Rotorblatt gerichtet, wie es vorausgehend beschrieben wurde und das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt:
  • - Ausbildung zweier Stränge von einseitig gerichteten mineralischen oder organischen Fasern mit hoher mechanischer Festigkeit, die in ein organisches, nicht polymerisiertes Harz eingebettet sind;
  • - Anordnung der beiden Stränge längs und beiderseits eines länglichen Kerns, der nach Polymerisation entfernbar ist, sowie eines Schaumteils, das im wesentlichen kegelstumpfförmige (tronconique) Form aufweist und in Verlängerung des Kerns angeordnet ist, gegen welchen das Schaumteil mit seiner großen Basis gelegt wird, wobei jeder der Stränge um eine der beiden Befestigungsbuchsen geführt wird, die beiderseits der kleinen Basis des Schaumteils liegen;
  • - Umkleidung dieser Anordnung mit mindestens einer Gewebeschicht aus mineralischen oder organischen Fasern mit hoher mechanischer Festigkeit, die mit einem organischen, nicht polymerisierten Harz vorimprägniert ist;
  • - Polymerisieren der in einer ersten Form erhaltenen Subanordnung, in solcher Weise, daß ein starrer vorpolymerisierter Dorn erhalten wird;
  • - Aufwickeln einer ersten Schicht von zumindest einem Band aus mineralischen oder organischen Fasern hoher mechanischer Festigkeit, die mit einem organischen, nicht polymerisierten Harz vorimprägniert ist, auf dem Dorn, wobei die Bandwindungen nicht aneinanderliegend um den länglichen Kern gelegt und zunehmend aneinanderliegend um das Schaumteil bis in die Nähe der Befestigungsbuchsen gelegt werden, wo die Aufwicklung unterbrochen wird;
  • - Aufwickeln mindestens eines Schaumstoffbandes zwischen den nicht an inanderliegenden Windungen des Bandes;
  • - Aufwickeln mindestens einer weiteren Schicht von Faserbändern und Schaumstoffbändern auf diese erste Schicht, wobei die Faserbänder und Schaumstoffbänder jeder Schicht mit jener der unmittelbar darunterliegenden Schicht gekreuzt werden, so daß eine Hohlzelle gebildet wird, die einerseits, um den länglichen Kern, aus einem Netzwerk von Bändern besteht, die eine gewünschte Dicke haben und deren Glieder Hohlräume bilden, die durch Stopfen aus Schaumstoff gefüllt werden, die durch die übereinanderliegenden Abschnitte der Schaumstoffbänder der verschiedenen Schichten gebildet werden, und, andererseits um den Schaumstoffteil herum, aus einer zunehmend aneinanderhängenden Umkleidung;
  • - Nebeneinanderanordnung, hinter dem Abschnitt des Dorns, der von der Zelle umgeben ist und den länglichen Kern enthält, von unabhängigen Hinterkantenzellen, wovon jede aus einem Block aus leichtem zellenförmigen und starren Füllmaterial gebildet wird, beispielsweise aus einer Wabe, die von mindestens einer Gewebeschicht aus mineralischen oder organischen Fasern gebildet wird, die mit einem organischen, nicht polymerisierten Harz vorimprägniert sind;
  • - Aufbringen einer Außenumkleidung auf den Dorn, die ihn umgebende Hohlzelle und die Hinterkantenzellen, wobei die Verkleidung mindestens aus einer Schicht aus mineralischen oder organischen Fasern besteht, die in einem organischen, nicht polymerisierten Harz eingebettet sind, mittels Aufwicklung der Fasern und/oder durch Drappieren mittels mindestens einem Gewebeumschlag von vorimprägnierten Harzfasern, aber vorzugsweise mittels Drappieren mit zwei gekreuzten Gewebeumschlägen, die gegenüber der Längsachse des Rotorblattes um ±45° geneigt sind;
  • - Abnehmen des lösbaren Kerns vom vorpolymerisierten Dorn; und
  • - Polymerisieren der auf diese Weise erhaltenen Anordnung in einer zweiten Form.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der anschließenden, nicht einschränkenden Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen; es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht mit einer Querschnittsdarstellung und teilweise weggebrochenen Bereichen eines Rotorblattes mit verringerter Verletzbarkeit,
Fig. 2 und 3 Grundrisse des Längsträgers des Rotorblattes der Fig. 1, jeweils im laufenden Abschnitt und im Befestigungsabschnitt,
Fig. 4 und 5 sind Ansichten in einem schräg geführten Schnitt, die auf den oberen Teil des laufenden Abschnittes des Längsträgers begrenzt sind, jeweils nach IV-IV und V-V der Fig. 2,
Fig. 6, 7 und 8 Querschnittsansichten des Längsträgers, jeweils nach VI-VI, VII-VII und VIII-VIII der Fig. 3,
Fig. 9 eine schematische, auseinandergezogene Darstellung, die eine Subanordnung zeigt, die im Laufe des Herstellungsverfahrens des Rotorblattes erhalten wurde, um bei der Fortsetzung des Verfahrens als Aufwickeldorn verwendet zu werden,
Fig. 10 eine Querschnittsdarstellung nach X-X der Subanordnung gemäß Fig. 9, und
Fig. 11 eine schematische perspektivische Darstellung, die einen Schnitt der Wicklung um den Dorn zeigt.
Das in Fig. 1 dargestellte Rotorblatt umfaßt in seinem vorderen Abschnitt einen Längsträger (1), der sich etwa über 35 bis 50% der Sehne des Rotorblattes erstreckt und der aus einem zellenförmigen Balken mit doppelter Sohle besteht, und zwei Sohlen (2, 3) aufweist, die im Abstand voneinander liegen und im Inneren einer Hohlzelle (4) angeordnet sind, derart, daß die eine Sohle (2) vor der Hohlzelle (4) und die andere Sohle (3) hinter der Hohlzelle (4) liegt. Im laufenden Abschnitt (5) des Rotorblattes und des Längsträgers weist letzterer in seinem vorderen Abschnitt ein aerodynamisches Profil und eine im wesentlichen ebene Hinterseite auf, während im Befestigungsabschnitt (6) des Rotorblattes und des Längsträgers der Querschnitt des letzteren sich zunehmend vom Profil des laufenden Abschnittes in ein im wesentlichen rechteckförmiges Profil mit abgerundeten Scheiteln ändert, wie dies in den Fig. 6 bis 8 dargestellt ist. Die Struktur und das Herstellungsverfahren des Längsträgers (1) werden anschließend, nach der Beschreibung der anderen Bestandteile des Rotorblattes, näher erläutert.
Der hintere Abschnitt des Rotorblattes wird durch die nebeneinanderliegende Anordnung, Seite an Seite und hinter dem laufenden Abschnitt des Längsträgers (1), von unabhängigen Hinterkantenzellen (7) gebildet. Jede der Hinterkantenzellen (7) besteht aus einem Füllblock (8) aus leichtem und starrem, zellenbildenden Werkstoff, beispielsweise aus Wabenschichten, die mit einem Gewebe (9) aus Glasfasern abgedeckt sind, das mit einem polymerisierten Epoxidharz imprägniert ist, und jede Zelle (7) weist eine ebene Vorderseite und ein nach hinten gerichtetes aerodynamisch ausgebildetes Profil auf. Diese Zellen (7) sind mit ihrer Vorderseite gegen die Hinterseite des Längsträgers (1) geklebt, wobei dieses Verkleben sich aus der Polymerisation des Imprägnierungsharzes des Fasergewebes (9) und des Imprägnierungsharzes der aufgewickelten Schichten ergeben kann, die zur Herstellung der Zelle (4) verwendet werden, wie dies nachstehend erläutert wird.
Der Längsträger (1), der gleichermaßen ein Gegengewicht in Form einer Strebe (10) aufweisen kann, erstreckt sich längs der Spannweite des Rotorblattes und ist vor der Zelle (4) angeordnet, gegebenenfalls in der Sohle (2), und ist, wie die Hinterkantenzellen (7), durch eine Außenumkleidung (11) des Rotorblattes abgedeckt, das durch die Übereinanderschichtung von zwei dünnen Gewebeumschlägen aus Fasern aus Glas, Kohlenstoff oder Kevlar hergestellt ist, das mit einem polymerisierten Epoxidharz imprägniert ist, wobei die beiden Lagen relativ zueinander gekreuzt sind, wobei eine Lage in einem Winkel von +45° und die andere Lage von -45° gegenüber der Richtung der Längsachse des Rotorblattes oder der Steigungsachse des Rotorblattes in an sich wohl bekannter Weise geneigt ist. Die Hinterkante des Rotorblattes, die nicht die Arretierung trägt, kann kleine Klappen (12) zur dynamischen Regelung aufweisen.
An dem dem Befestigungsabschnitt (6) gegenüberliegenden Ende mündet das Rotorblatt in einen angesetzten Block (13), der aus einer Zelle aus Metall oder einem Verbundmaterial besteht und der Gleichgewichtsmassen (14) enthält. Die Vorderkante des Rotorblattes ist über praktisch die gesamte Länge des laufenden Abschnittes (5) durch eine Haube (15) aus rostfreiem Stahl geschützt. Schließlich weist das freie Ende des Befestigungsabschnittes (6) oder des Blattfußes, zwei metallische Buchsen (16) auf, deren Achsen zwischen sich parallel und senkrecht zur Steigungsachse des Rotorblattes verlaufen, um die Befestigung des Rotorblattes an einer Rotornabe entweder unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Verbindungselementes, wie beispielsweise einer Hülse oder eines radialen Doppelmantels zu gestatten.
Der laufende Abschnitt (5) und der Befestigungsabschnitt (6) des Längsträgers (1) sind jeweils auf den Fig. 2 und 3 dargestellt, während die Fig. 4 und 5 schräg geführte Schnitte allein des oberen Abschnittes der Hohlzelle (4) des Längsträgers (1) darstellen, und zwar im laufenden Abschnitt (5) des letzteren und die Fig. 6 und 8 Querschnitte des Längsträgers sind, und zwar jeweils in seinem laufenden Abschnitt (5) aber in der Nachbarschaft seines Befestigungsabschnittes bei der Fig. 6, zu Beginn seines Befestigungsabschnittes (6) bei der Fig. 7 und am Niveau eines Halses, der seinen Befestigungsabschnitt (6) bildet, auf der Fig. 8.
Beim Längsträger (1) besteht jede der Sohlen (2, 3) aus einem Strang einseitig gerichteter Schichten aus Glas oder Kevlar-Belägen aus Epoxidharz, die durch dieses Harz nach seiner Polymerisation agglomeriert wurden. Diese Beläge (2, 3), die mit ihren gegenüberliegenden Seiten, die konkav ausgebildet und in Form eines V angeordnet sind (siehe Fig. 6 und 8) einander zugewandt liegen, erstrecken sich im laufenden Abschnitt (5) des Längsträgers (1) parallel zueinander. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, besteht der Befestigungsabschnitt (6) des Längsträgers aus einem eigentlichen Blattfuß (17), der Befestigungsbuchsen (16) aufweist, und einer Anschlußzone (18), die den Blattfuß (17) mit dem laufenden Abschnitt (5) verbindet und am Blattfuß (17) mittels eines Halses (19) angesetzt ist. In dieser Anschlußzone (18) nähern sich die beiden Sohlen oder Stränge (2, 3) zunehmend einander und der Steigungsachse (A) des Rotorblattes und am Niveau des Halses (19) fasert jeder der Stränge (2, 3) in eine Schlaufe (2′, 3′) aus, die um eine der Befestigungsbuchsen (16) und um einen Kunststoffkeil (20) gelegt ist, der an der entsprechenden Befestigungsbuchse (16) anliegt, um eine kontinuierliche Füllung zu gewährleisten. Bei diesem Blattfuß (17) bilden die Schlaufen (2′, 3′) der Stränge eine Außenform, die die Befestigungsbuchsen gegen den Hals (19) zusammenführen. In diesem Befestigungsabschnitt (6) wird der zwischen den Strängen (2, 3) begrenzte Raum von einem Schaumstoffteil (21) eingenommen, das im wesentlichen eine kegelstumpfförmige Gestalt hat, dessen Spitze zwischen den Schlaufen (2′, 3′) liegt, und dessen große Basis zur Seite des laufenden Abschnittes (5) gewandt ist, in welchem der im Inneren der Hohlzelle (4) begrenzte Raum, zwischen den Strängen (2, 3) leer ist. Die Hohlzelle (4) begrenzt eine Abschlußschale, die die Sohlen (2, 3) umgibt und die durch eine Wicklung von mehreren übereinanderliegenden Schichten aus Bandlagen bestehen, die selbst durch parallel verlaufende Glasfasern gebildet werden, wobei die Dicke der Bänder in der Größenordnung eines Millimeters liegt. Die Enddicke der Abschlußschale der Zelle (4) wird mit einer gewissen Anzahl von Bandlagen erhalten, die aufeinanderfolgend gekreuzt und übereinander derart aufgewickelt werden, daß die Abschlußschale auf dem laufenden Abschnitt (5) des Längsträgers einen Aspekt eines Netzwerkes mit großen Maschen bildet, bedingt durch eine nicht anliegende Aufwicklung der Bänder der verschiedenen Schichten, um diesen Abschnitt des Längsträgers, während auf dem Befestigungsabschnitt (6), und bis zur Nachbarschaft der Befestigungsbuchsen (16) diese Umkleidung kontinuierlich ist und durch eine aneinandergrenzende Aufwicklung der Bänder der verschiedenen Schichten erhalten wird, wobei die Führung der Bänder jeder Schicht einer nicht aneinandergrenzenden Wicklung um den laufenden Abschnitt zu einer aneinander angrenzenden Wicklung um den Befestigungsabschnitt verläuft, die in einer Übergangszone der Wicklung gewährleistet wird und die bei (22) in Fig. 3 dargestellt ist, wobei die Glieder des Netzwerkes sich mehr und mehr verengen, bis sie völlig aneinander liegen. Die Glieder des Netzwerkes, das den laufenden Abschnitt des Längsträgers (1) abdeckt, begrenzen Hohlräume, von denen jeder durch einen Schaumstoffpfropfen (23) ausgefüllt ist. Jeder Schaumstoffpfropfen (23) wird durch die Überlagerung der Abschnitte der Schaumstoffbänder gebildet, die im wesentlichen die gleiche Dicke wie die Faserbänder aufweisen und die jeweils in den Zwischenräumen zwischen den nicht aneinanderliegenden Windungen der Bänder in jeder Bandschicht aufgewickelt sind. Daher sind die Schaumstoffbänder der beiden benachbarten Schichten wie die Faserbänder dieser beiden Schichten in gekreuzter Weise im laufenden Abschnitt des Längsträgers aufgewickelt. Diese Schaumstoffpfropfen (23) stellen Sicherungspfropfen mit sehr geringer mechanischer Festigkeit zwischen den widerstandsfähigen Elementen des Netzwerkes dar, die durch die Anhäufung der Bänder gebildet werden.
Das in den Fig. 2, 4 und 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist derart ausgeführt, daß die gewünschte Dicke der Abschlußschale der Zelle (4) durch übereinander Aufbringen von mehreren Bandschichten erhalten wird. Die erste Schicht wird durch das Aufwickeln von drei identischen Faserbändern (24) hergestellt, die parallel und im Abstand voneinander sind, mit einer Wicklungssteigung (P) und einem Wicklungswinkel +α gegenüber der Steigungsachse (A) des Rotorblattes, die derart ausgewählt sind, daß die aufeinanderfolgenden Windungen dieser Faserbänder (24) nicht aneinanderliegen, sondern voneinander einen konstanten Abstand aufweisen, ausgehend vom Ende der Sohlen (2, 3), das der Befestigung gegenüberliegt, bis zum Anfang der Übergangszone der Wicklung (22). Drei identische Schaumstoffbänder (25), wovon jedes eine Dicke ähnlich jener der Faserbänder (24) aufweist, sowie eine Breite, die gleich dem Abstand ist, der zwei benachbarte Windungen der Faserbänder (24) voneinander trennt, sind parallel zwischen den Faserbändern (24) aufgewickelt und haben somit die gleiche Steigung und den gleichen Wicklungswinkel wie die letztgenannten. Die zweite Lage wird durch die Aufwicklung dreier Faserbänder (26) mit der gleichen Wicklungssteigung aber einem entgegengesetzten Wicklungswinkel -α gegenüber der Achse (A) hergestellt, und diese Schicht liegt somit gekreuzt zu den Faserbändern (24) der ersten Schicht und drei Kunststoffbänder (28) sind zwischen den nicht aneinanderliegenden Windungen der Faserbänder (26) aufgewickelt und weisen den gleichen Wicklungswinkel -α wie der letztgenannte auf. Die dritte Schicht wird durch die Aufwicklung dreier Faserbänder (28) hergestellt, die mit einer Steigung (P) und einem Winkel +α aufgewickelt werden, wie die Faserbänder (24) der ersten Schicht, und unmittelbar diesen Faserbändern (24) überlagert, sowie durch die Aufwicklung von drei Schaumstoffbändern (29), zwischen den Bändern (28) und über den Schaumstoffbändern (25) der ersten Schicht. Die vierte Schicht wird wie die zweite Schicht ausgeführt usw. bis zur Erzielung der gewünschten Anzahl der Schichten. Die Fig. 4 und 5 zeigen im Schnitt die Anordnung der widerstandsfähigen Fasern und der Sicherungspfropfen aus Schaumstoff in den drei ersten Schichten der Schale der Zelle (4).
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, wird jeder Schaumstoffpfropfen (23) auf diese Weise durch Überlagerung, in den durch die Bänder (24, 26, 28) der drei Schichten begrenzten Maschen, des Abschnittes der Schaumstoffbänder (25, 27, 29) dieser drei Schichten.
In der Übergangszone (22) der Wicklung, wo die zwischen den Bändern, wie (24, 26, 28) begrenzten Hohlräume sich zunehmend gegen den Befestigungsabschnitt (6) hin zusammenziehen, ist es nicht möglich, die Schaumstoffbänder wie (25, 27, 29) aufzuwickeln, die in dieser Zone durch einen quellenden Klebstoff ersetzt werden, der im Schaumstoff aufgenommen wird, um die Hohlräume aufzufüllen, die während der Phase der unter Wärme und Druck erfolgenden Polymerisation des Harzes bei der Herstellung des Rotorblattes verfügbar sind.
Im Befestigungsabschnitt (6) werden die Faserbänder, wie (24, 26, 28), in aneinanderliegenden Windungen aufgewickelt und bilden einen kontinuierlichen Abschlußmantel (30) ohne Schaumstoffpfropfen. Dieser kontinuierliche Abschlußmantel (30) der Hohlzelle (4), der die beiden Sohlen (2, 3) in ihren Abschnitten des Blattfußes (17) und der Anschlußzone (18) umgibt, die gegeneinander und gegen den Hals (19) konvergieren, stellt daher im wesentlichen eine umgekehrte Doppelkonusform dar. Infolgedessen kann der Abschlußmantel der Zelle (4) keinerlei Bewegung längs der Achse (A) gegenüber den Sohlen (2, 3) ausführen, selbst unter Einwirkung einer darauf gerichteten Zentrifugalkraft, denn er stützt sich infolge seiner Gestalt auf den beiden Sohlen (2, 3) ab. Diese selbstsperrende Befestigung der Zelle (4) auf den Sohlen (2, 3) kommt zur Verfestigung dieser Elemente hinzu, die sich aus der Polymerisation des Imprägnierungsharzes der Faserbänder und der Strang lagen ergibt.
Die Entwicklung der Dicke des Abschlissmantels der Zelle (4) zum Niveau der überlagerten Faserbänder, wie (24, 26, 28), und zum Niveau des kontinuierlichen Abschlußmantels (30) mit aneinanderliegenden Bändern, als Funktion des mittleren Umfangs des Querschnittes der Zelle (4), ist derart, daß die Gesamtfläche der Schnittbereiche, die den Faserbändern in irgendeinem Querschnitt des Längsträgers (1) entspricht, im wesentlichen konstant ist. Dies ist schematisch in den Fig. 6 bis 8 dargestellt. In der Schnittdarstellung der Fig. 6 ist die Gesamtfläche S₁ der dicken Abschnitte (e₁) der über lagerten Bänder (24, 26, 28) gleich groß wie die Fläche S₂ des kontinuierlichen Abschlußmantels (30) mit einer Dicke (e₂), die kleiner als (e₁) ist, die sich aber über den gesamten Umfang des Längsträgers erstreckt, gemäß der Schnittdarstellung der Fig. 7, und sie ist ferner gleich groß wie die Fläche (S₃) des kontinuierlichen Abschlußmantels (30) in der Schnittdarstellung der Fig. 8 da an dieser Stelle seine Dicke (e₃) ausreichend über der Stärke (e₂) liegt, um den Umstand auszugleichen, daß der mittlere Umfang der Zelle (4) hier kleiner ist.
Der auf diese Weise gebildete redundante Aufbau des Längsträgers (1) gibt ihm daher die Möglichkeit, ohne katastrophale Folgen den Einwirkungen von Explosivgeschossen zu widerstehen. Im Falle des Auftreffens auf den Längsträger dringt das Explosivgeschoß in den Längsträger ein und explodiert im Inneren desselben. Die Mantelabschnitte des Längsträgers (1), die durch die Schaumstoffpfropfen (23) und die Abschnitte des Außenmantels (11) gebildet werden, die den letzteren gegenüber liegen, wirken als mechanische Sicherungen und werden durch den inneren Überdruck ausgestoßen, der sich im Längsträger (1) als Folge einer Explosion entwickelt, wodurch der Austritt von durch die Explosion erzeugtem Gas ermöglicht wird und Verformungen durch den Überdruck vermieden werden. Selbst wenn das Netzwerk aus Glasfaserschichten der Hohlzelle (4) örtlich beschädigt wird, bewahrt sie einen Zusammenhalt und eine ausreichende Widerstandsfähigkeit, um die Übertragung der Kräfte zu gewährleisten, die von ihm von jenen Gliedern verlangt werden, die den beschädigten Gliedern benachbart sind, wobei die Überlastung dieser benachbarten Glieder annehmbar bleibt. Diese besondere Konzeption des Rotorblattes profitiert von den Vorteilen des Aufbaus des Längsträgers, die es ihm ermöglichen, eine ausreichende mechanische Beständigkeit zu gewährleisten, um die Fortsetzung des Fluges zu gestatten. Der Umstand, daß der Mantel der Zelle (4) keinen Sicherungspfropfen im Befestigungsabschnitt (6) aufweist, stellt keinen merklichen Nachteil dar, da dieser Abschnitt eine geringe Länge aufweist (ungefähr 5% der Länge des Rotorblattes) was die Gefahr eines Einschlags von Explosivgeschossen begrenzt, zumal dieser Abschnitt des Rotorblattes praktisch nicht das Ladeprofil des Helikopters, gesehen von unten, überschreitet, aus welchem Bereich der Großteil der gegen den Hubschrauber gerichteten Geschosse kommen kann.
Falls der Einschlag eines Geschosses sich im hinteren Teil des Rotorblattes ereignet, sind die Schäden maximal auf eine oder zwei unabhängige Hinterkantenzellen (7) beschränkt, bedingt durch die auf diesem Niveau vorgesehene Ausbildung und diese Schäden gefährden weder die mechanische Beständigkeit der Gesamtanordnung des Rotorblattes noch sein aerodynamisches und schwingungsmäßiges Verhalten. Ferner haben unter diesen Umständen die nebeneinanderliegenden Zellen (7) den Vorteil, ein Zerreißen des Außenmantels (11) des Rotorblattes zu begrenzen.
In den Fig. 9 bis 11 sind charakteristische Schritte eines Herstellungsverfahrens eines derartigen Rotorblattes dargestellt.
Dieses Verfahren besteht zunächst darin, die beiden Stränge (2, 3) der einseitig ausgerichteten mit einem nicht polymerisierten Harz imprägnierten Faserschichten herzustellen, dann die beiden Stränge (2, 3) längs und beiderseits eines länglichen Kerns (31) anzuordnen, der mit einem haftungshindernden und nach Polymerisation lösbaren Stoff umhüllt ist, sowie das kegelstumpfförmige Schaumstoffteil (21), das sich in der Verlängerung des Kerns (31) befindet und sich mit seiner großen Basis gegen diesen abstützt, wobei darauf geachtet wird, daß die ausgefaserten Abschnitte der Stränge (2, 3) um die Schaumstoffteile (20) und die Befestigungsbuchsen (16) gelegt werden, um Schlaufen (2′, 3′) zu bilden, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist. Man umgibt diese derart angeordneten Elemente mit zwei Abschlußumschlägen (32) aus Gewebe aus Glasfasern, die mit einem nicht polymerisierten Harz vorimprägniert sind (siehe Fig. 10), und die auf diese Weise erhaltene Subanordnung wird getrennt in einer Form für den Längsträger polymerisiert, und bildet anschließend ein ausreichend starres Element um schließlich als Dorn verwendet zu werden, auf welchem die Faserbänder und die Schaumstoffbänder aufgewickelt werden.
Das Aufwickeln der Faserbänder (24) und der Schaumstoffbänder (25) um den vorpolymerisierten Dorn, der durch die beiden Stränge (2, 3) gebildet wird, den lösbaren Kern (31), den Schaumstoffteil (21), die Schaumstoffkeile (20), die Befestigungsbuchsen (16) und die Abschlußgewebeumschläge (32), zwecks Herstellung einer ersten Schicht eines Abschlußmantels der Hohlzelle (4) im laufenden Abschnitt des Längsträgers (1) ist in Fig. 11 dargestellt. Die Faserbänder (24) werden, ausgehend vom Ende des Dorns, aufgewickelt an der Seite, die dem Schaumstoffteil (21) gegenüberliegt, und mit einem Wickelwinkel von +α und einer Wicklungssteigung (P), die beide konstant sind, wie auch die Dicke der Faserbänder (24), auf den Abschnitt des Dorns, der den Kern (31) umgibt, mit Ausnahme der Nachbarschaft des Schaumstoffteils (21), in einer Zone, die der Übergangszone (22) der Wicklung entspricht, und in welcher sich die Dicke der Faserbänder (24) verringert und ihre Breite ansteigt, so daß ihr Querschnitt konstant bleibt. Anschließend erfolgt das Aufwickeln der Faserbänder (24) aneinanderliegend, um das Schaumstoffteil (21) und wird durch die Nachbarschaft der Befestigungsbuchsen (16) unterbrochen. Die Schaumstoffbänder (25) werden anschließend zwischen die nicht aneinanderliegenden Windungen der Faserbänder (24) um den länglichen Kern (31) aufgewickelt, der sich über eine Länge erstreckt, die jener des laufenden Abschnittes des Längsträgers (1) entspricht. In der Zone, die der Übergangszone (22) der Wicklung entspricht, werden die Schaumstoffbänder (25) durch einen quellenden Klebstoff ersetzt, der sich aufbläht und bei Wärmeeinwirkung vom Schaumstoff aufgenommen wird.
Nach Beendigung dieser Vorgänge erhält man einen Oberflächenzustand ohne Hohlräume oder Ansätze, und man beginnt anschließend erneut, diese Vorgänge durchzuführen, um die zweite Schicht aufzuwickeln, mit einem entgegengesetzten Wicklungswinkel, so daß die Faserbänder und die Schaumstoffbänder der beiden Schichten sich kreuzen. Auf diese Weise wird eine geeignete Anzahl von übereinander liegenden Schichten auf dem Dorn aufgebracht und jede gegenüber der unmittelbar darunterliegenden Schicht gekreuzt, damit die für den Mantel der Zelle (4) erforderliche Dicke erhalten wird und die Sicherungspfropfen (23) bilden sich selbsttätig im Laufe des Aufwickelns der verschiedenen Schichten.
Anschließend ist es noch erforderlich, hinter dem laufenden Abschnitt des bewickelten Längsträgers die Hinterkantenzellen (7) nebeneinander anzuordnen, deren Außenmantel aus einem Stoff bzw. Gewebe aus Fasern besteht, die mit einem noch nicht polymerisierten Harz vorimprägniert sind, anschließend um den Längsträger und die Hinterkantenzellen (7), die beiden Gewebeumschläge aus Fasern anzuordnen, die mit einem nicht polymerisierten Harz vorimprägniert sind und die dazu dienen, den Außenmantel (11) des Rotorblattes zu bilden, und schließlich das Ganze in einer Form für das Rotorblatt unter Druck und vorgegebener Temperatur zu polymerisieren. Anschließend wird der längliche Kern (31) zurückgezogen.
Die Klappen zur dynamischen Regelung (12), der Block 13 mit den Ausgleichsmassen (14) und die Arretiervorrichtung der Vorderkante (15) können anschließend auf dem Rotorblatt montiert werden.

Claims (11)

1. Rotorblatt mit verringerter Verletzbarkeit für einen Drehflügler-Rotor, dessen vorderer Abschnitt einen Längsträger (1) aufweist, der durch mineralische oder organische einseitig gerichtete Schichten mit hoher mechanischer Festigkeit gebildet wird, die in einem organischen polymerisierten Harz agglomeriert sind und die sich in einer Hohlzelle (4) aus einem Verbundmaterial befinden, das mineralische oder organische Fasern mit hoher mechanischer Festigkeit aufweist, die in einem organischen polymerisierten Harz agglomeriert sind und deren hinterer Abschnitt mindestens einen Füllblock (8) aus einem zellenförmigen starren und leichten Werkstoff besteht, der mit dem hinteren Abschnitt des Längsträgers (1) verbunden ist, das Rotorblatt ferner eine Außenverkleidung (11) aufweist, die durch mindestens eine Schicht aus mineralischen oder organischen Fasern mit hoher mechanischer Festigkeit besteht, die in einem organischen, polymerisierten Harz eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsträger (1) eine Struktur als hohlzellenförmig ausgebildeter Balken mit doppelter Sohle aufweist, in welchem Schichten als zwei Stränge (2, 3) ausgebildet sind, wovon eine eine Sohle (2) bildet, die in der Hohlzelle (4) vorne liegt und deren andere eine Sohle (3) bildet, die hinten in der Hohlzelle (4) angeordnet ist, welche im laufenden Abschnitt (5) des Längsträgers (1) eine Abschlußschale aufweist, die die beiden Sohlen (2, 3) umgibt und ein Netzwerk mit großen Maschen bildet, das aus Fasern hoher Festigkeit besteht, die in einem geeigneten Harz agglomeriert sind, wobei die Maschen Hohlräume (23) bilden, die mit einem Schaumstoff gefüllt sind, welche Zonen geringer Druckfestigkeit darstellen und eine Kammer von Sicherungspfropfen bilden.
2. Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Abschnitt des Rotorblattes unabhängige und nebeneinanderliegende Hinterkantenzellen (7) bildet, wovon jede aus mindestens einer Gewebe- bzw. Stofflage (9) aus mineralischen oder organischen Fasern besteht, die in einem organischen Harz eingebettet sind, und die einen Füllblock (8) aus zellenförmigem starren und leichten Werkstoff umgibt, wobei jede Hinterkantenzelle (7) mit seiner Vorderseite an der Rückseite des Längsträgers (1) des Rotorblattes haftet.
3. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk mit großen Maschen der Zelle (4) durch mindestens zwei überlagerte Schichten aus Faserbändern besteht, die mit Harz getränkt sind und die um zwei Sohlen (2, 3) nicht aneinandergrenzend aufgewickelt sind, und ferner die Bänder einer jeden Schicht mit den Bändern der darauffolgenden Schicht oder der darauffolgenden Schichten gekreuzt ist.
4. Rotorblatt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Kunststoff bestehenden Sicherungsstopfen (23) durch die Überlagerung von Abschnitten der Schaumstoffbänder gebildet werden, die in jeder Schicht des Netzwerkes zwischen den aufeinanderfolgenden und nicht aneinander anliegenden Windungen der Faserbänder dieser Schicht aufgewickelt sind.
5. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsträger (1) einen Befestigungsabschnitt (6) aufweist, der einen Blattfuß (17) an seinem freien Ende umfaßt, sowie eine Anschlußzone (18), die den Blattfuß (17) mit dem laufenden Abschnitt (5) des Längsträgers verbindet, daß der Blattfuß (17) zwei Befestigungsbuchsen (16) aufweist, um welche jeweils eine der beiden Sohlen (2, 3) des Längsträgers (1) eine Schlaufe (2′, 3′) bildet, und die sich an einem Hals (19) anschließen, im Niveau desselben die beiden Sohlen (2, 3) des Längsträgers sich gegen die Befestigungsbuchsen (16) hin zur Anschlußzone (18) ausfasern, die vom Hals (19) bis zum laufenden Abschnitt (5) des Längsträgers divergiert, und in welcher die beiden Sohlen sich voneinander beiderseits der Längsachse (A) des Rotorblattes weg erstrecken.
6. Rotorblatt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zelle (4) des Längsträgers (1) der Raum zwischen den beiden Sohlen (2, 3) im laufenden Abschnitt (5) des Längsträgers leer ist und von einem Schaumstoffteil (21) im Befestigungsabschnitt (6) eingenommen wird.
7. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anschlußzone (18) und auf dem Blattfuß (17) bis zur Nachbarschaft der Befestigungsbuchsen (16) die Zelle (4) des Längsträgers einen Abschlußmantel ohne Sicherungsstopfen aufweist, der durch eine aneinandergrenzende Aufwicklung (30) der mit Harz getränkten organischen Fasern gebildet wird, die von gleicher Art wie die Fasern und das Harz des Netzwerkes sind, die den laufenden Abschnitt (5) des Längsträgers umgeben.
8. Rotorblatt nach Anspruch 7 und ferner nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in Harz eingebetteten Faserbänder jeder Schicht des Netzwerkes der Zelle (4) eine Dicke aufweisen und unter einem Wicklungswinkel und nicht anliegend mit einem Steigungswinkel aufgewickelt sind, die über den laufenden Abschnitt des Längsträgers konstant sind, mit Ausnahme einer Übergangszone (22) der Wicklung, die am Befestigungsabschnitt (18) endet, und auf welcher die Dicke der Bänder sich verringert und ihre Breite zunehmend ansteigt, bis die Wicklung aneinanderliegend (30) auf dem Befestigungsabschnitt (6) erfolgt, auf welchem die Dicke der Windung sich zunehmend bis zum Hals (19) des Längsträgers erhöht, während der mittlere Durchmesser eines Querschnittes des Längsträgers (1) sich verringert, so daß die entsprechende Oberfläche der Wicklung auf dem gesamten Querschnitt des Längsträgers (1) konstant ist.
9. Rotorblatt nach Anspruch 1 und ferner gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in jeder Schicht des Netzwerkes zwischen die Windungen der Faserbänder aufgewickelten Schaumstoffbänder die gleiche Dicke wie die Bänder haben und in der Übergangszone (22) der Wicklung durch einen quellenden Klebstoff ersetzt sind, der nach dem Polymerisieren im Schaumstoff aufgenommen wird.
10. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten der Sohlen (2, 3) des Längsträgers (1) und die Faserbänder der Schale der Zelle (4) einseitig gerichtete Schichten aus Glasfasern oder Kevlar-Fasern sind und daß die Fasern der Verkleidung der Zelle (4) aus einem Gewebe (Stoff) aus Glas, Kohlenstoff oder Kevlar oder eine Kombination dieser Stoffe bestehen.
11. Verfahren zur Herstellung eines Rotorblattes nach einem der vorausgehenden Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch folgende konsistente Schritte:
  • - Herstellung zweier Stränge (2, 3) aus einseitig gerichteten mineralischen oder organischen Fasern hoher mechanischer Festigkeit, die von einem nicht polymerisierten organischen Harz umhüllt sind,
  • - Anordnung der beiden Stränge (2, 3) längs und beiderseits eines länglichen Kerns (31), der nach Polymerisation abnehmbar ist, und eines Schaumstoffteils (21) mit im wesentlichen kegelstumpfförmiger Gestalt, das in Verlängerung des Kerns (31) angebracht ist, gegen welchen sich das Schaumstoffteil mit seiner großen Basis legt, wobei man jeden der Stränge (2, 3) um eine der Befestigungsbuchsen (16) führt, die beiderseits der kleinen Basis des Schaumstoffteils (21) liegen,
  • - Einhüllung dieser Anordnung in mindestens eine Schicht (32) eines aus mineralischen oder organischen Fasern hoher mechanischer Festigkeit bestehenden Gewebes (Stoffs), das mit einem organischen, nicht polymerisierten Harz vorimprägniert ist,
  • - Polymerisieren der auf diese Weise erhaltenen Subanordnung in einer ersten Form, um einen starren, vorpolymerisierten Dorn zu erhalten,
  • - Aufwickeln einer ersten Schicht auf diesen Dorn, die aus mindestens einem Band (24) aus mineralischen oder organischen Fasern hoher mechanischer Festigkeit besteht und das mit einem organischen, nicht polymerisierten Harz vorimprägniert ist, und Anordnung der Windungen des Bandes nicht aneinander anliegend, um den Abschnitt des Dorns der den länglichen Kern (31) enthält, und in anliegender Weise um den Abschnitt des Dorns, der dem Schaumstoffteil (21) entspricht, bis in die Nachbarschaft der Befestigungsbuchsen (16), wo das Aufwickeln unterbrochen wird,
  • - Aufwickeln zumindest eines Schaumstoffbandes (25) zwischen die nicht aneinanderliegenden Windungen des Bandes oder der Bänder (24),
  • - Aufwickeln mindestens einer weiteren Schicht von Faserbändern (26) und Schaumstoffbändern (27) auf dieser ersten Schicht, und Kreuzung dieser Faserbänder (24, 26) und Schaumstoffbänder (25, 27) jeder Schicht mit den Bändern der unmittelbar darunterliegenden Schicht, in solcher Weise, um eine Schale zu bilden, die einerseits um den länglichen Kern (31) ein Netzwerk von Bändern (24, 26) bildet, die eine gewünschte Dicke aufweisen, und deren Maschen Hohlräume bilden, die durch Schaumstoffpfropfen (23) verschlossen werden, die durch die übereinander gelegten Abschnitte der Schaumstoffbänder (25, 27) der verschiedenen Schichten gebildet werden, und andererseits, um das Schaumstoffteil (21) von einer kontinuierlichen Verkleidung,
  • - nebeneinanderliegende Anordnung von unabhängigen Hinterkantenzellen (7) hinter einem Abschnitt des Dorns, der den länglichen Kern (31) enthält, wobei die Hinterkantenzellen jeweils durch einen Füllblock (8) aus leichtem und starren, zellenförmigen Werkstoff gebildet werden, der in mindestens eine Schicht (9) aus einem Gewebe (Stoff) aus mineralischen oder organischen Fasern eingehüllt ist, die mit einem organischen, nicht polymerisierten Harz vorimprägniert wurde,
  • - Einschließen des Dorns der ihn umgebenden Hohlzelle (4) und der Hinterkantenzellen (7) in einer Außenverkleidung (11), die aus mindestens einer Schicht aus mineralischen oder organischen Fasern besteht, die von einem organischen, nicht polymerisierten Harz umschlossen werden, mittels Aufwicklung der Fasern oder durch Aufbringen mindestens eines Gewebeumschlags aus mit nicht polymerisiertem Harz vorimprägnierten Fasern, aber vorzugsweise von zwei Gewebe (Stoff)-Umschlägen die gekreuzt und unter ±45° gegenüber der Längsachse (A) des Rotorblattes geneigt sind,
  • - Entnahme des lösbaren Kerns (31) vom vorpolymerisierten Dorn, und
  • - Polymerisierung der auf diese Weise erhaltenen Einheit in einer zweiten Form.
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