JP2538424Y2 - 回転翼航空機用ブレード - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

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

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

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

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

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

【０００７】

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

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

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

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

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

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

【００１３】

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

【００１４】

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

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

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

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

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

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

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

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

【００２２】さらに、２個のフランジの一方フランジを
上記ハニカムウエブの中心面の一方の側に延ばし、上記
他方のフランジを上記ハニカムウエブの中心面の他方の
側に延ばし、上記中央翼縦桁の側梁小片を形成する上弦
被覆部材及び下弦被覆部材の上記内側のシートを用いて
上記フランジを保持するために、上記２層の横層を上記
ハニカム充填部材の上端部及び下端部を越えて延ばす形
状である場合には、このウエブの端部を上記中央翼縦桁
の側梁小片に固定することは簡単である。ここで、ハニ
カムウエブの中心面とは、ハニカムウエブの厚さ方向の
中心点によって形成される面を言う。

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

【００２４】上記被覆部材の異なる層のシートは繊維が
同一種類でも差し支えない。例えば、ガラス繊維のみで
もよく、ガラス繊維とケブラの名称で市販されているよ
うなアラミド繊維と炭素繊維等とをどのように組み合わ
せて使用しても差し支えない。また、上記繊維の方向も
任意に選択して差し支えない。しかしながら、本考案の
ブレードでは、異なる層を異なる種類の繊維で形成する
ことにより、上記被覆部材シートの性能を最適化するの
が好ましい。それは、この層が最も重要な部分と考えら
れるからであり、例えば、抵抗が最大の繊維を有し、そ
れと同時に、一般的には、上記対応する被覆部材の内側
方向の衝撃によって極めて簡単に破損し、この破損によ
って、この繊維が上記層を、例えば、擦過等、他の損傷
から保護する作用を営む。これは、例えば、ガラス繊維
から成る１層以上の外層があるからである。軍用のヘリ
コプタにおいては、炭素繊維の使用を避ける必要があ
る。それは、レーダの影像を小さくする必要がある場合
に、炭素繊維を使用することは好ましくないからであ
る。

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

【００２６】本考案のブレードの好ましい実施形態にお
いては、上記前部翼縦桁及び上記中央翼縦桁は一方向に
積層されたガラス繊維によって形成され、このガラス繊
維の積層方向は上記ブレードの翼幅方向であり、上記中
央翼縦桁のウエブの横方向の各シートはガラス繊維を３
層に重ねたものであり、このシートのガラス繊維は上記
ブレードの縦軸線に対して±４５度に配列され、上記上
弦被覆部材シート又は下弦被覆部材シートの内側のシー
ト又は外側のシートはそれぞれ上記対応する被覆部材の
外側のガラス繊維布の層を含み、このガラス繊維布の層
の繊維は上記ブレードの縦軸線に沿って直角に配列さ
れ、さらに、内側のシート及び外側のシートはそれぞ
れ、上記対応する被覆部材の内側のアラミド繊維又は炭
素繊維から成る２層及び３層の布を含み、この布の繊維
の配列方向は上記ブレードの縦軸線に対して±４５度で
ある。この布の繊維をブレードの縦軸線に対して±４５
度に配列することによって、基本的に、上記側梁小片の
捩じりに対する剛性と上記中央翼縦桁の捩じりに対する
剛性を形成し、それに対して、上記縦軸線に沿う上記繊
維の層と上記縦軸線に直角な繊維の層とを配置すること
により上記ブレードの構成部材の上下の移動及び抗力に
対する剛性を形成する。これと同様に、破損しにくい補
強用帯状小片を得るためには、上記各帯状小片を非対称
のガラス繊維又は炭素繊維の布で作り、この布を２層又
は３層とし、その布の繊維が上記ブレードの縦軸線に対
して９０度、及び、上記ブレードの縦軸線に直角な軸線
に対して１０度の角度を為すように重ねるのが好まし
い。最後に、互換性のある後縁のライダを得るために
は、ガラス繊維の布を、その繊維が上記ブレードの軸線
に沿うように配列すると共に上記ブレードの軸線に上記
ブレードの軸線に直角に配列するのが好ましい。

【００２７】

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

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

【００２９】上記前部翼縦桁１は束の形の積層材で作ら
れ、この積層材はガラス繊維を含み、このガラス繊維は
一方向、及び、縦方向（上記ブレードの翼幅の全範囲に
亘って上記ブレードの縦軸線にほぼ平行）に延び、この
ガラス繊維は重合性合成樹脂すなわち重合する性質を有
する合成樹脂、例えば、エポキシ樹脂によって固められ
る。上記前部翼縦桁１は断面がＣ形である。この断面が
Ｃ形の部分の上のフランジ１１と下のフランジ１２（こ
の下のフランジ１２は上記上のフランジ１１より長い）
は、後端部にテーパが付き、後端部が相互に開いた形状
であり、内部に平坦面１３，１４が形成され、この内部
の平坦面１３，１４は上記断面がＣ形の部分の中央部１
６の垂直面１５と上記前部翼縦桁１の外面とによって結
合され、この前部翼縦桁１の外面は上記ブレードの前縁
１７の両側で翼型前部を形成する。上記前部翼縦桁１の
一方のフランジ１１から他方のフランジ１２までの範囲
の大部分を凹部１８が覆い、この凹部１８は段差があ
り、かつ、深さが一定の形状であり、上記翼縦桁１の先
端はＶ形のハウジング１９を形成するように切り取ら
れ、このハウジング１９の中に上記釣合錘１０が収容支
持される。この釣合錘１０は、例えば、比重が１７より
大きい重金属を用いて作り、この釣合錘１０用いて上記
ブレード部分の重心位置を上記ブレードの翼弦の前から
１／４の位置（すなわち前縁１７の前から翼弦の２５％
における重心）に調整する。上記釣合錘１０の前面は上
記段差部分１８の底部の外側の翼縦桁１の翼型を延長す
る形状である。被覆部材２０は、上記前縁を保護するよ
うに上記釣合錘１０の前面を覆う。この被覆部材２０
は、例えば、厚さ１ミリメートルのステンレス鋼で作ら
れ、上記段差部分１８と上記釣合錘１０の先端部分に接
着される。

【００３０】上記中央部翼縦桁２は横断方向のウエブ２
１を有し、このウエブ２１は予め上記ブレードとは別個
のものとして作られ、重合される。このウエブ２１は上
記ブレードの翼弦の中央に相当する肉厚部をほぼ貫通
し、その前部から後部の方向、上弦被覆部材から下弦被
覆部材の方向、及び、２本の側梁２２，２３の方向に傾
斜し、この一方の側梁２２は上記上弦被覆部材５に一体
となり、後述するように、この上弦被覆部材５によって
上記ウエブ２１の上端部に結合され、これに対して、上
記他方の側梁２３は上記下弦被覆部材５と一体となり、
上記と同様に上記ウエブ２１の下端部に結合される。

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

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

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

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

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

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

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

【００３８】上記繊維の布は、衝撃を受けた時に、上記
被覆部材の外側のシート５１，６１と内側のシート５
２，６２の部分が破壊され易いから、この外側のシート
５１，６１、及び、内側のシート５２，６２すなわちア
ラミド繊維から成る布が最も重要である。このアラミド
繊維の布は上記被覆部材５，６の内側に配設され、この
布に外部からの有害な作用（衝撃、擦過等）が及ぶの
を、上記外側のガラス繊維の布の層で防止する。さら
に、上記内側の布の層の繊維が上記ウエブ２１の横のシ
ート２５の層に対して±４５度傾斜しているから、上記
内側の布の層は、上記ウエブ２１の被覆部材５，６の捩
じれに対して耐力を発揮し、これに対し、上記外側の布
の層は、その繊維が上記ブレードの縦軸線に沿って配列
されているので、上記被覆部材５，６のバタツキすなわ
ち上下動と抗力に対して耐力を発揮する。後者すなわち
外側の布の層はハニカムサンドイッチ構造であるから剛
性が非常に大きく、衝撃を受けた場合の安全性が極めて
大きく、さらに上記内側のシート５２又は６２と気胞構
造の材料で作られたコア７又は８との間に分離が発生し
た後も構造材料としての機構を維持するので、安全性が
極めて大きい。上記コア７，８が上記ブレードの強度に
寄与する程度は小さい。しかしながら、上記コア７，８
は、上記翼縦桁をモールド成形する時に、整形部材とし
て作用する。すなわち、モールド成形のための外圧に対
抗する内部圧力を確保するための内臓された工具として
作用する。さらに上記コア７，８は、可撓性を有するか
ら、上記ブレードの表面欠陥を除去する場合に、厚すぎ
る部分を、充分、容易、かつ、経済的に機械加工するこ
とができる。その理由は、上記コアが上記被覆部材５，
６の内部に対して圧力を加えると共に、被覆部材５，６
を内側に変形させる衝撃が加えられた場合に、上記コア
７，８が緩衝装置として作用するからである。被覆部材
５又は６の外側のシート５１又は６１の１枚に穴を設け
る必要がある。これは、修理を容易に行い得るようにす
るためである。すなわち、上記ハニカムパネルが部分的
に損傷した場合には、上記孔を開けた部材に、上記ハニ
カムパネルと同じ厚さのプラグ又は発泡プラスチック材
料の形の標準部品を固定し、上記被覆部材と同じ構造の
円板状部材を固定して、修理を容易に行い得るようにす
るためである。また、上記被覆部材５又は６の損傷が、
その被覆部材の外側のシート５１又は６１と、内側のシ
ート５２又は６２との両方に孔が開いたような場合に
は、何よりもまず、対応する内部のコア７又は８に樹脂
を注入し、次に、上記孔に同じ構造の円板状部材を詰
め、最後に、上記被覆部材５又は６の復元のために既に
説明したと同じ要領で修理用標準部品を上記ハニカムの
凹部と上記外側のシートの孔に充填する。

【００３９】上記ブレードにはコア７，８があり、この
コア７，８が内側から成形するためのマンドレルとして
作用するので、１段階のモールド工程で上記ブレードを
製造することができる。このモールド工程では、１つの
成形型を使用し、この成形型は上半型１００と下半型１
０１とを有し、この上半型１００と下半型１０１は頑丈
で相互に相補う形状であり、内部に空間を有し、この空
間は上記ブレードの上半分の形状、及び、下半分の形状
に対応する。上記ブレードの翼型を変更する場合には、
最小限、形状、肉厚、翼弦、及び、翼幅に沿う捩じりに
ついて考慮しなければならない。上記モールド工程用の
半型１００，１０１は回転により開き、開く時には、そ
の内部空間が上に開くようにする。上記モールド工程を
実施する時には、まず、上記２つの半型に上記ブレード
の各種所要の構成部材を組み立て、次に、上記気胞構造
の材料で作られた２つのコア７，８と、中央のリブ２１
と、釣合錘１０と、前縁保護用被覆部材２０（これらの
部材は予め製造するのが好ましい）と、後縁ライダ９と
を除く全ての部材を、上記各半型に、同じように位置付
け、上記コア７，８からライダ９までの部材を上記下側
の半型１０１に配設する。下側の半型１０１を第２図に
略図で示す。これを例として、各半型の内部に対する上
記各構成部材の取り付け要領を説明する。まず、上記半
型の空洞の底部に、外側のシート５１又は６１を４層に
重ね、これに重合性樹脂を含浸させ、この布を前縁部か
ら後縁部まで連続させるように置く。この作業の開始時
に、ガラス繊維の布を置き、次にこのガラス繊維の布に
上記アラミド繊維の布を３層に重ね、この重ねた布の上
に重合性樹脂を含浸させた束の形の積層ガラス繊維を置
く。この積層されたガラス繊維は上記前部翼縦桁１を構
成する２個の半分の部分の内の一方の部分を形成するた
めのものであり、前部翼縦桁１を構成する上記２個の半
分の部分は相互に相補う形状である。次に、上記下半型
１０１に置かれた上記半分の形の前部翼縦桁１の前方に
釣合錘１０を置く。次に、上記４層に重ねた外側のシー
ト５１又は６１と、束の形のガラス繊維を置く。このガ
ラス繊維に予め重合性樹脂を含浸し、積層する。これ
は、上記対応する側梁小片２２又は２３を形成するため
である。次に、上記４層の外側のシート５１又は６１の
後部１／３に、ガラス繊維の布を被せる。このガラス繊
維の布は３層に重ね合わせて予め重合性樹脂を含浸す
る。これは、上記後縁部の対応する補強用帯状小片９４
を形成するためである。次に、前部ハニカムパネル５３
又は６３を、上記半分の形の前部翼縦桁１と上記対応す
る側梁小片２２又は２３との間に置き、後部ハニカムパ
ネル５４又は６４を上記側梁小片２２又は２３の後方に
置き、各パネルの２面を接着被膜で被覆した後、上記対
応する補強用帯状小片の前半分をほぼ覆う。最後に、各
半型１００，１０１に上記３層の布を置く。この布には
予め対応する内側のシート５２の重合性樹脂を含浸す
る。上記３層の布を置く時には、最初に２層のアラミド
繊維の布を置き、次に上記ガラス繊維で作った外側のシ
ートを置き、この３層の布を上記対応する半分の形の前
部翼縦桁１のフランジに前から被せ、次に上記パネル５
３又は６３、パネル５４又は６４、上記側梁小片２２又
は２３、及び、上記対応する補強用帯状小片９４の内側
の後端部に被せる。これに引き続き、上記下半型１０１
に、構成部材である気胞構造の材料で作った前部コア
７，上記ウエブ２１、及び、気胞構造の材料で作った後
部コア８を置く。上記ウエブ２１はＺ形であり、下側の
フランジ２７を上記側梁小片２３に対向するように置
く。最後に、後縁ライダ９を置く。その次に、既にブレ
ードの構成部材の配置を済ませた上半型１００を回転さ
せて、この上半型１００を、ブレードの構成部材の配置
を済ませた下半型１０１の上に被せる。この被せた状態
を第３図に示す。上記半型１００，１０１を上下に合わ
せて成形型を閉じてロックし、加熱炉の中に入れ、この
加熱炉の中で適当な温度に加熱して上記重合性樹脂を重
合させる。

【００４０】上記前縁の保護被覆部材２０の性質に応じ
てこの保護被覆部材を上記ブレードのモールドの後に接
着してもよく、或いは、既に説明したフランス特許第８
４１９ ４３２号に開示されているような前縁が摺動す
るモールド型を使用し、この型の中に、上記ブレードの
モールドの前に取り付けることもできる。

【００４１】

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

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

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に基く通常のブレード部分の
翼弦に沿う断面図。

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

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

【符号の説明】

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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−133899（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−32360（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4213739（ＵＳ，Ａ) 米国特許4316700（ＵＳ，Ａ)

Claims (14)

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