JP2018508685A - ヒューズ構造を有する複合材エーロフォイル - Google Patents

Abstract

エーロフォイル材損失を制御するための手段が提供される。別の態様では、エーロフォイル材損失制御構造体が提供される。この構造体は、異物からの衝撃を受けている間、周囲の構造体の前に壊れる少なくとも１つのヒューズ域（１０２）を含む。さらなる態様では、回転機械が提供される。この回転機械は、少なくとも１つのヒューズ域（１０２）を有する複合材エーロフォイル（１００）を含むダクテッドファンガスタービンエンジン（１０）を含む。【選択図】図８

Description

本開示の分野は一般に、回転機械に関し、より詳細には、回転機械で使用されるエーロフォイルに関する。本実施形態は一般に、航空機に搭載されるガスタービンエンジンのファンモジュール内で使用するためのエーロフォイルに関する。より詳細には、本エーロフォイルの実施形態は、限定するものではないが、高速回転中の様々な不都合な環境の影響を軽減する複合材エーロフォイルに関する。

航空機の推進用に使用されるガスタービンエンジンなどの少なくともいくつかの公知の回転機械は、ファンモジュールの一部分であり、空気を下流に流す、ロータに接続された複数の回転エーロフォイルを含む。これらのエーロフォイルは、エンジンに吸い込まれる異物細片に対して特定の保全性を有するが、それでも、異物を吸い込むと回転エーロフォイルのいくつかの部分が離脱する可能性があり、これによって、望ましくないロータのアンバランスが生じるので、改良することができる。

欧州特許第２３６５１８６（Ａ２）号

一態様では、エーロフォイル材損失を制御するための手段が提供される。別の態様では、エーロフォイル材損失制御構造体が提供される。この構造体は、異物からの衝撃を受けている間、周囲の構造体の前に壊れる少なくとも１つのヒューズ域を含む。さらなる態様では、回転機械が提供される。この回転機械は、少なくとも１つのヒューズ域を有する複合材エーロフォイルを含むダクテッドファンガスタービンエンジンを含む。

この「発明の概要」は、「発明を実施するための形態」において下記でさらに説明される概念のうちの選ばれたものを簡単に紹介するために提供される。この「発明の概要」は、特許請求される主題の重要な特徴または不可欠な特徴を確認することを意図したものでもなく、特許請求される主題の範囲を限定するために用いられることを意図したものでもない。上記で概説した特徴のすべては例示としてのみ理解されるべきであり、本構造体および方法のより多くの特徴および目的は、本明細書における開示から収集することができる。本発明の特徴、詳細、有用性、および利点は、添付の図面に図示され、かつ添付の特許請求の範囲において規定される本発明の様々な実施形態の以下の説明において、より広範に提示される。したがって、ここに含まれる本明細書、特許請求の範囲、および図面の全体をさらに読むことなしに本概要を限定的に解釈すべきでないことは理解すべきである。

添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって、これらの実施形態の上記および他の特徴および利点、ならびにそれらを達成するための方法はより明らかになり、実施形態はよりよく理解されるであろう。

ダクテッドファンガスタービンエンジンの側面断面図である。 図２〜図５は、エーロフォイル部分が離脱中のダクテッドファンエンジンを時系列に示しているそれぞれの正面図である。 図２〜図５は、エーロフォイル部分が離脱中のダクテッドファンエンジンを時系列に示しているそれぞれの正面図である。 図２〜図５は、エーロフォイル部分が離脱中のダクテッドファンエンジンを時系列に示しているそれぞれの正面図である。 図２〜図５は、エーロフォイル部分が離脱中のダクテッドファンエンジンを時系列に示しているそれぞれの正面図である。 複合材エーロフォイルの積層方向である。 本発明の複合材エーロフォイルの例示的な積層方向である。 複合材エーロフォイルの例示的な実施形態の斜視図である。

説明する実施形態は、適用する際に、以下の説明で明らかにされ、または図面に示される構成の詳細および構成部品の配置に限定されるものではないことを理解されよう。説明する実施形態は、他の実施形態を採ることができ、様々な形式で実用または実施することができる。それぞれの例は、開示する実施形態を説明するために提示されており、限定するためではない。実際、本開示の範囲または精神から逸脱せずに、本実施形態において様々な修正および変更を行うことができることは、当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部分として図示または記述される特徴を、さらなる実施形態を得るために別の実施形態に使用することができる。したがって、本開示が、このような修正および変更を添付の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内にあるものとして包含することが意図されている。

また、本明細書で使用される表現および用語は、説明のためのものであって、限定として見なすべきではないことを理解されたい。本明細書において、「含む」、「備える」、または「有する」、およびその変形表現の使用は、これらの後に列挙する項目およびその均等物、ならびに追加の項目も含むことを意味する。別途限定しない限り、本明細書において、用語「接続された」、「結合された」、および「取り付けられた」、ならびにその変形表現は広義で使用され、直接的および間接的な接続、結合、取り付けの意味を含む。さらに、用語「接続された」および「結合された」、ならびにその変形表現は、物理的または機械的な接続または結合に限定されるものではない。

用語「軸方向の」または「軸方向に」は、本明細書で使用されるとき、エンジンの長手方向軸線に沿った次元を指す。「軸方向の」または「軸方向に」と併せて使用される用語「前方」は、エンジン入口、または別の構成部品と比較してエンジン入口に相対的に近い構成部品に向かう方向に移動することを指す。「軸方向の」または「軸方向に」と併せて使用される用語「後方」は、エンジンノズル、または別の構成部品と比較してエンジンノズルに相対的に近い構成部品に向かう方向に移動することを指す
用語「半径方向の」または「半径方向に」は、本明細書で使用されるとき、エンジンの長手方向中心軸線とエンジン外周との間を延在する次元を指す。用語「近位の」または「近位に」の使用は、これらの用語だけで、または用語「半径方向の」または「半径方向に」と併せて、長手方向中心軸線、または別の構成部品と比較して長手方向中心軸線に相対的に近い構成部品に向かう方向に移動することを指す。用語「遠位の」または「遠位に」の使用は、これらの用語だけで、または用語「半径方向の」または「半径方向に」と併せて、エンジン外周、または別の構成部品と比較してエンジン外周に相対的に近い構成部品に向かう方向に移動することを指す。

用語「横方向の」または「横方向に」は、本明細書で使用されるとき、軸次元および半径次元の両方に垂直な次元を指す。

方向についてのすべての言及（例えば、半径方向、軸方向、近位、遠位、上側、下側、上向き、下向き、左、右、横、前、後、頂部、底部、上方、下方、垂直、水平、時計回り、反時計回り）は、読み手が本発明を理解するのを助けるために識別の目的で使用しているに過ぎず、具体的に位置、向き、または本発明の使用に関して限定するものではない。接続についての言及（例えば、取り付けられた、結合された、接続された、および接合された）は、広義に解釈すべきであり、別途指示されていない限り、一群の要素間の中間部材および要素間の相対移動を含むことができる。したがって、接続についての言及は、必ずしも２つの要素が互いに固定された関係で直接接続されることを示唆するものではない。例示的な図面は、単に例示の目的であり、本明細書に添付の図面中に示された次元、位置、順序、および相対的な大きさは変わり得る。

エーロフォイルは、エンジンに吸い込まれる鳥、細片、およびその他のものからの異物損傷に対して特定の保全性を有する。しかしながら、異物を吸い込むと、エーロフォイルのいくつかの部分が離脱して、エーロフォイルを保持し駆動するロータにはアンバランスが生じる場合がある。このロータアンバランスは、エンジンストラット、マウント、および軸受の構造および重量に対して主要な判定基準がある場合がある。現状のエンジンは、このロータアンバランスに対する判定基準を、ファンブレードの質量の２倍を使用して評価および設定する場合がある。これは、エンジン構成部品が、２枚のファンブレードがエーロフォイル内側流路の周りから離脱した場合に見られるアンバランスに相当するロータアンバランスに耐えるような寸法および構造にされることを意味する。この２枚のファンブレードのアンバランスという判定基準が低くなると、支持構造体、マウント、および軸受の重量が軽くなる。この重量軽減によって、航空機は、より長く飛行するためにより多くの燃料を積むことができる、あるいは、エンジンの別の区域に重量を追加することができることによって頑丈さを増すことができる。複合材のエーロフォイル材損失を制御または最小限にすることによって、このアンバランスの判定基準を下げ、その結果、メリットが得られる場合がある。

本発明による複合材エーロフォイルによって、これらのメリットが可能になるが、これを下記で詳細に説明する。図の簡単な説明、この段落、およびこれ以降で使用されるとき、用語「エーロフォイル」は、限定するものではないが、ファンブレードおよびベーンを含むように理解され、用語「複合材」は、限定するものではないが、熱硬化性または熱可塑性のマトリックス、ならびに、限定するものではないが、任意の長さ、寸法、または配向のガラス、グラファイト、アラミド、または有機繊維を含む強化材、あるいはこれらの強化材の組合せを含む強化ポリマーマトリックス複合材を含むように理解され、さらに、限定するものではないが、射出成形、樹脂トランスファー成形、プリプレグテープ積層（手作業または自動）、引抜成形、または強化ポリマーマトリックス複合材構造体の他の任意の適切な製造方法、あるいはこれらの製造方法の組合せによって製造されることを含むように理解される。さらに、「複合材」は、限定するものではないが、金属と組み合わせた強化ポリマーマトリックス複合材のハイブリッド複合材、あるいは２つ以上の強化ポリマーマトリックス複合材の組合せ、または２つ以上の金属の組合せを含むように理解される。

本複合材エーロフォイルは、エーロフォイル材損失を制御するための手段を含むことができる。例示的なエーロフォイル材損失制御構造体は、限定するものではないが、１つまたは複数のヒューズ域を含む。この１つまたは複数のヒューズ域は、異物から衝撃を受けている間、ヒューズ域に隣接するエーロフォイル領域の前に壊れて失われる、または離脱することができるエーロフォイルの部分を制御する。非限定的な例示的なヒューズ域は、翼弦方向に、すなわちエーロフォイルの翼弦長に沿って、またはエーロフォイルの翼弦長の任意の部分に沿って走ることができ、エーロフォイルの半径方向長さ、すなわちスパン、またはエーロフォイルの半径方向長さ、すなわちスパンの任意の部分に沿って分布させることができる。ヒューズ域の非限定的で例示的な半径方向位置は、限定するものではないが、翼根から半径方向に離れる方向に測って、スパンの約５０％からスパンの約９０％までを含むことができ、別の非限定的で例示的な半径方向位置は、スパンの約６５％からスパンの約８０％を含むことができ、さらに別の非限定的で例示的な半径方向位置は、スパンの約７０％からスパンの約７５％を含むことができる。さらに、いくつかの非限定的な実施形態では、ヒューズ域の半径方向上方および下方に移行域を有することができる。ヒューズ域および移行域の非限定的で例示的な半径方向の寸法は、スパンの約７０％からスパンの約７５％の範囲であり、ヒューズ域および移行域の他の非限定的で例示的な半径方向の寸法は、スパンの約６０％からスパンの約８０％の範囲である。

いくつかの複合材エーロフォイルは、半径方向および翼弦方向のプライで構成することができる。半径方向のプライは、ロータの動作速度でエーロフォイルに加えられる遠心荷重を支えるように、エーロフォイルの断面中心すなわち重心に集中させることができる。同様に、翼弦方向のプライは、エーロフォイルの断面の外側に集中させることができ、衝撃靱性、固有振動数、および先端摩擦の頑健性に対して調整することができる。複合材エーロフォイル断面の強度の１つの公知の尺度は、複合材の厚さ方向のプライの方向（例えば、半径方向または翼弦方向）を変えることによって変わるバルク強度である。ヒューズ域の非限定的な実施形態では、このバルク強度を約５％から約１０％低下させることができ、ヒューズ域の別の非限定的な実施形態では、このバルク強度を約２％から約１５％低下させることができる。所与の複合材エーロフォイル断面では、ヒューズ域で半径方向のパイルを翼弦方向のパイルに置き換えることによってこのバルク強度の低下を達成することができる。

遠心荷重、衝撃靱性、固有振動数、および先端摩擦の頑健性という前述の要素のバランスをとるためにはまた、従来のプライの方向からヒューズ域の例示的な実施形態の方向に徐々に変化させることが必要となる場合がある。移行域によってこのような徐々の変化をさせることができ、また、所与の複合材エーロフォイル断面では、このバルク強度の低下は、この場合も、移行域で半径方向のパイルを翼弦方向のパイルに置き換えることによって達成することができる。移行域の非限定的な実施形態では、このバルク強度は約５％から約１０％低下させることができ、移行域の別の非限定的な実施形態では、このバルク強度は約２％から約１５％低下させることができる。

限定するものではないが、ヒューズ域、移行域、および従来のプライの方向の領域を含め、いかなる例示的な要素の位置、材料、製造、形状、寸法、断面特性、および長さ特性のすべての変更を含む例示的な複合材エーロフォイル要素のいかなる組合せも、エーロフォイル材損失を制御するのに適する場合がある。

最初に、図１を参照すると、ダクテッドファンガスタービンエンジン１０の概略側面断面図が、エンジン軸線３２に沿って配置されたファンモジュール１２およびコアエンジン１４を含んで示されている。ファンモジュール１２は、ファンエーロフォイル１８の列を取り囲むファンケーシング１６を含み、ファンエーロフォイル１８は、ロータ２０に結合して、ロータ２０から半径方向に離れるように延在する。コアエンジン１４は、高圧圧縮機２２、燃焼器２４、および高圧タービン２６を含む。低圧タービン２８はファンブレード１８を駆動する。オプションとして、減速装置３４が、低圧タービン２８とロータ２０との間に結合されて、ファンロータ２０の回転速度を低圧タービン２８の回転速度より低い速度に落とす。オプションの減速装置３４は、低圧タービン２８とロータ２０との間の速度を減速するために、スターまたは遊星構成のエピサイクリックギアボックス、複合ギアボックス、あるいは他の伝達装置とすることができる。

作動中、空気は、エンジン１０の空気入口３０を通って、少なくとも１つの圧縮段を通って流れて、ここで、空気の圧力を上昇させて燃焼器２４に向けることができる。圧縮空気は燃料と混合されて燃焼して、高温燃焼ガスを供給する。高温燃焼ガスは燃焼器２４を出て高圧タービン２６および低圧タービン２８に向かう。高圧タービン２６および低圧タービン２８において、エネルギーが高温燃焼ガスから引き出されて、タービンエーロフォイルを回転させ、それによって、それぞれ、高圧圧縮機２２およびファンエーロフォイル１８へのシャフトをエンジン軸線３２周りに回転させる。本明細書で説明する実施形態に関して、ファンブレード１８は、ファンモジュール１２およびダクテッドファンエンジン１０内の複合材エーロフォイル１００の位置を表している。

次に、図２、３、４、および５を参照すると、これらの図は、従来のファンエーロフォイル１８が、ファンブレード１８の離脱を生じさせる場合のある異物と衝突した後に展開するであろう、ファンモジュール１２の内側での事象の時間推移の図を示している。このダクテッドファンエンジン１０の正面図は、ファンブレード１８およびファンケーシング１６の段を用いている。再び図２、３、４、および５を参照すると、それぞれの図は、２０枚のファンブレード１８および１つのファンケーシング１６を示し、ブレード１８の一部分が離脱中のエンジン１０を時系列に表している。図２〜５のそれぞれにおけるブレード１８のうちの１枚は、文字Ｒで識別され、それを離脱ブレードとして指定し、別のブレードを文字Ｔで識別して、それを後続ブレードとして指定する。図２では、すべてのファンブレード１８は新品のままであり、異物からの衝撃を受けていない。図３では、離脱ブレードが異物によって衝撃を受け、２つの破片に分離する。図４に移ると、離脱ブレードの自由部分が後続ブレードに衝撃を与えようとしている。最後に、図５では、後続ブレードは２つの破片に分離される。それは、離脱ブレードの自由部分の衝撃によって引き起こされる。それを明瞭にするため、離脱ブレードの自由部分は取り除かれている。上記のように、エンジン１０のファンブレード１８の高回転速度のため、離脱ブレードの自由部分の寸法が少しでも小さければ、ロータ２０が受けるアンバランス、最終的には、ロータ支持構造（ストラット、ケース、軸受）が支えるものは小さくなる。また、上記のように、離脱部分の寸法は、エーロフォイル材損失制御構造体、非限定的な例としては、バルク強度を下げたヒューズ域を導入することによって制御することができる。このバルク強度の低下は、主プライ積層方向を修正することによって達成することができる。

図６は、番号が４１Ｃ、４２Ｃ、４３Ｒ、４４Ｃ、４５Ｒ、４６Ｒ、４７Ｃ、４８Ｒ、４９Ｃ、および５０Ｃの１０枚のプライでの従来の積層方向４０の例を示す。図６の座標軸は、積層体の局所的な半径方向および翼弦方向を示し、各プライのアルファベット文字は、主強化方向を示す。例えば、４５Ｒは半径方向のプライであり、５０Ｃは翼弦方向のプライである。この従来の積層方向４０は、半径方向のプライ４５Ｒおよび４６Ｒを断面の中心に集中させ、これに半径方向のプライ４３Ｒおよび４８Ｒを断面の中心近くに追加している。図７に移ると、非限定的で例示的な積層方向６０はこの場合も１０枚のプライを有するが、ここでは、６１Ｃ、６２Ｃ、６３Ｃ、６４Ｃ、６５Ｒ、６６Ｒ、６７Ｃ、６８Ｃ、６９Ｃ、および７０Ｃとして示されている。断面のバルク強度を低下させるために、従来の積層体４０から半径方向の２枚のプライ、４３Ｒおよび４８Ｒが、２枚の翼弦方向のプライ６３Ｃおよび６８Ｃに置き換えられている。このように置き換えることによって、半径方向に強化された複合材の量が少なくなるので、複合材は半径方向に弱くなる。

次に、翼根７０、翼端７２、前縁７４、および後縁７６を有する複合材エーロフォイルの例示的な実施形態の斜視図である図８を検討すると、複合材ブレード１００のスパン７８は翼根７０から翼端７２まで半径方向に分布し、軸方向の翼弦８０は前縁７４から後縁７６まで分布している。この例示的で非限定的な実施形態では、複合材ブレード１００は、１つのヒューズ域１０２、およびオプションの２つの移行域１０４および１０６を有する。この例示的で非限定的なヒューズ域１０２は、スパンの７０％の近くに配置することができ、２つの移行域１０４および１０６によって半径方向に取り囲まれることができる。ヒューズ１０２およびオプションの移行域１０２および１０４のそれぞれの半径方向の寸法は、スパン長さの約５％とすることができる。

複合材エーロフォイル１００の前述の非限定的で例示的な実施形態は、限定するものではないが、ダクテッドファン、オープンロータ、およびターボプロップガスタービンエンジン、ならびに分散または遠隔推進器、ファンモジュール、およびファンシステムを含む回転機械に利用することができる。

回転機械に使用することができる例示的で非限定的な複合材エーロフォイル１００の数は、約８枚のエーロフォイルから約２４枚のエーロフォイルの範囲とすることができる、他の例示的で非限定的な複合材エーロフォイル１００の数は、約１４枚のエーロフォイルから約２０枚のエーロフォイルの範囲とすることができる、また、さらなる例示的で非限定的な複合材エーロフォイル１００の数は、約１６枚のエーロフォイルから約１８枚のエーロフォイルの範囲とすることができる。複合材エーロフォイル１００のこれらの非限定的で例示的な実施形態のスパン７８の長さは、約２０インチから約９０インチの範囲とすることができる、他の例示的で非限定的なスパン７８の長さは、約４０インチから約７０インチの範囲とすることができる、また、さらなる例示的で非限定的なスパン７８の長さは、約５０インチから約７０インチの範囲とすることができる。複合材エーロフォイル１００のこれらの非限定的で例示的な実施形態の翼弦８０の長さは、約５インチから約４０インチの範囲とすることができる、他の例示的で非限定的な翼弦８０の長さは、約１０インチから約３０インチの範囲とすることができる、また、さらなる例示的で非限定的な翼弦８０の長さは、約１２インチから約２４インチの範囲とすることができる。

本明細書では、好ましい実施形態を含む例を用いて本発明を開示し、また、任意の装置またはシステムの作製および使用、ならびに任意の組み入れられた方法の実施を含め、当業者が本発明を実施できるようにしている。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想到する他の例を含むことができる。このような他の例は、特許請求の範囲の文言と相違ない構成要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的に相違ない等価の構成要素を含む場合、特許請求の範囲内であることを意図されている。説明した様々な実施形態からの態様、およびそれぞれのそのような態様に対する他の公知の等価物は、当業者によって混合され、適合されて、本出願の原理によるさらなる実施形態および技法を構築することができる。

最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
材料損失制御構造体を有する複合材エーロフォイル（１００）を備える回転機械。
［実施態様２］
前記エーロフォイル材損失制御構造体が複合材である、実施態様１に記載の回転機械。
［実施態様３］
前記エーロフォイル材損失制御構造体がヒューズである、実施態様１に記載の回転機械。
［実施態様４］
前記ヒューズがさらにヒューズ域（１０２）を備える、実施態様３に記載の回転機械。
［実施態様５］
前記ヒューズがさらに移行域（１０６）を備える、実施態様４に記載の回転機械。
［実施態様６］
前記複合材エーロフォイルが、翼根（７０）、翼端（７２）、前縁（７４）、および後縁（７６）を有し、前記翼根（７０）から前記翼端（７２）まで半径方向に分布するスパン（７８）、前記前縁（７４）から前記後縁（７６）まで分布する翼弦（８０）、および前記スパン（７８）の約５０％と前記スパン（７８）の約９０％との間に配置された前記ヒューズ域を有する、実施態様４に記載の回転機械。
［実施態様７］
前記複合材エーロフォイル（１００）が、ダクテッドガスタービンエンジン、オープンロータガスタービンエンジン、ターボプロップガスタービンエンジン、分散推進器、遠隔推進器、およびファンモジュールよりなるグループから選ばれた機械で動作するように構成される、実施態様４に記載の回転機械。
［実施態様８］
低圧タービンとロータとの間に結合された減速装置をさらに備える実施態様４に記載の回転機械。
［実施態様９］
約８枚から約２４枚の複合材エーロフォイルをさらに備える実施態様４に記載の回転機械。
［実施態様１０］
翼根（７０）、翼端（７２）、前縁（７４）、および後縁（７６）を備え、前記翼根（７０）から前記翼端（７２）まで半径方向に分布するスパン（７８）、前記前縁（７４）から前記後縁（７６）まで分布する翼弦（８０）、および複合材ヒューズを有する複合材エーロフォイル。
［実施態様１１］
前記複合材ヒューズがさらにヒューズ域（１０２）を備える、実施態様１０に記載の複合材エーロフォイル。
［実施態様１２］
前記複合材ヒューズがさらに移行域（１０６）を備える、実施態様１１に記載の複合材エーロフォイル。
［実施態様１３］
前記ヒューズ域（１０２）が、前記スパン（７８）の約５０％と前記スパン（７８）の約９０％との間に配置される、実施態様１１に記載の複合材エーロフォイル。
［実施態様１４］
前記ヒューズ域（１０２）が、前記スパン（７８）の約５％に沿って分布する、実施態様１１に記載の複合材エーロフォイル。
［実施態様１５］
前記移行域（１０６）が、前記スパン（７８）の約５％に沿って分布する、実施態様１２に記載の複合材エーロフォイル。
［実施態様１６］
前記移行域（１０６）が、前記ヒューズ域（１０２）の半径方向上方または下方に配置される、実施態様１２に記載の複合材エーロフォイル。
［実施態様１７］
前記スパン（７８）が約２０インチから約９０インチである、実施態様１０に記載の複合材エーロフォイル。
［実施態様１８］
前記翼弦（８０）が約５インチから約４０インチである、実施態様１０に記載の複合材エーロフォイル。
［実施態様１９］
主プライ積層方向およびバルク強度をさらに備える実施態様１０に記載の複合材エーロフォイルであって、前記複合材ヒューズがさらに、前記主プライ積層方向を修正することによって約２％から約１５％低下させた前記バルク強度を備える、複合材エーロフォイル。
［実施態様２０］
主プライ積層方向およびバルク強度をさらに備える実施態様１０に記載の複合材エーロフォイルであって、前記複合材ヒューズがさらに、前記主プライ積層方向を修正することによって約２％から約１５％低下させた前記バルク強度を備える、複合材エーロフォイル。

１０ ダクテッドファンエンジン
１２ ファンモジュール
１４ コアエンジン
１６ ファンケーシング
１８ ファンブレード
２０ ロータ
２２ 高圧圧縮機
２４ 燃焼器
２６ 高圧タービン
２８ 低圧タービン
３０ 空気入口
３２ エンジン軸線
３４ 減速装置
４０ 従来の積層方向
４１Ｃ プライ
４２Ｃ プライ
４３Ｒ プライ
４４Ｃ プライ
４５Ｒ プライ
４６Ｒ プライ
４７Ｃ プライ
４８Ｒ プライ
４９Ｃ プライ
５０Ｃ プライ
６０ 積層方向
６１Ｃ プライ
６２Ｃ プライ
６３Ｃ プライ
６４Ｃ プライ
６５Ｒ プライ
６６Ｒ プライ
６７Ｃ プライ
６８Ｃ プライ
６９Ｃ プライ
７０Ｃ プライ
７０ 翼根
７２ 翼端
７４ 前縁
７６ 後縁
７８ スパン
８０ 翼弦
１００ 複合材エーロフォイル
１０２ ヒューズ域
１０４ 移行域
１０６ 移行域

Claims (10)

1. 翼根（７０）、翼端（７２）、前縁（７４）、および後縁（７６）を備え、前記翼根（７０）から前記翼端（７２）まで半径方向に分布するスパン（７８）、前記前縁（７４）から前記後縁（７６）まで分布する翼弦（８０）、および複合材ヒューズを有する複合材エーロフォイル。
2. 前記複合材ヒューズがさらにヒューズ域（１０２）を備える、請求項１記載の複合材エーロフォイル。
3. 前記複合材ヒューズがさらに移行域（１０６）を備える、請求項２記載の複合材エーロフォイル。
4. 前記ヒューズ域（１０２）が、前記スパン（７８）の約５０％と前記スパン（７８）の約９０％との間に配置される、請求項２記載の複合材エーロフォイル。
5. 前記ヒューズ域（１０２）が、前記スパン（７８）の約５％に沿って分布する、請求項２記載の複合材エーロフォイル。
6. 前記移行域（１０６）が、前記スパン（７８）の約５％に沿って分布する、請求項３記載の複合材エーロフォイル。
7. 前記移行域（１０６）が、前記ヒューズ域（１０２）の半径方向上方または下方に配置される、請求項３記載の複合材エーロフォイル。
8. 前記スパン（７８）が約２０インチから約９０インチである、請求項１記載の複合材エーロフォイル。
9. 前記翼弦（８０）が約５インチから約４０インチである、請求項１記載の複合材エーロフォイル。
10. 主プライ積層方向およびバルク強度をさらに備える請求項１記載の複合材エーロフォイルであって、前記複合材ヒューズがさらに、前記主プライ積層方向を修正することによって約２％から約１５％低下させた前記バルク強度を備える、複合材エーロフォイル。