JPH02155721A - Manufacture of blade - Google Patents

Manufacture of blade

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Publication number
JPH02155721A
JPH02155721A JP1177306A JP17730689A JPH02155721A JP H02155721 A JPH02155721 A JP H02155721A JP 1177306 A JP1177306 A JP 1177306A JP 17730689 A JP17730689 A JP 17730689A JP H02155721 A JPH02155721 A JP H02155721A
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JP
Japan
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shell
blade
spar
center
shells
Prior art date
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Pending
Application number
JP1177306A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Joey L Nelson
ジョエイ・リン・ネルソン
Iii Sidney B Elston
シドニイ・ベーカー・エルストン,サード
Wu-Yang Tseng
ウーヤン・ツェン
Martin Carl Hemsworth
マーティン・カール・ヘムスワース
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JPH02155721A publication Critical patent/JPH02155721A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/16Blades
    • B64C11/20Constructional features
    • B64C11/26Fabricated blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/026Aircraft characterised by the type or position of power plants comprising different types of power plants, e.g. combination of a piston engine and a gas-turbine

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain an efficient propeller blade constituted from a unidirectional layer of a fiber reinforced resin-bonded structural composite material by heating the blade during a proper curing cycle for a matrix of low modulus of elasticity and bonding a blade beam, a foaming, filler, the first and second shells together. CONSTITUTION: A projected front fringe 414 and a recessed rear fringe 416 are formed by crossing a front surface 409 and a rear surface 407 to form retreat blade having a radial axis 422. These surfaces form a shell composite, a metal blade beam 418 is arranged between the surface 409 and the rear surface 407 to be bonded to the shells with the use of a structural adhesive. A foaming packing space 424 is formed near the front fringe of the blade beam 418, and a rear side foaming packing space 426 is formed near the rear fringe. Bonding members 420 are inserted into the shell and the blade beam to bind to prevent the separation of the blade. The second bonding members are inserted into the vicinity of the blade beam through the shell to fasten the shell to the blade beam. The front side and rear side blades are constituted from a unidirectional fiber layer, and the fibers are put in a matrix material having ductility, low strength, and a low modulus of elasticity.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は航空機推進装置、更に具体的に云えば、主に
複合材料から後退度の大きい、弦幅の大きい非常に薄い
プロペラ羽根を作る方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to aircraft propulsion systems and, more particularly, to a method of making very thin, high sweep, wide chord propeller blades primarily from composite materials.

発明の背景 基本的な航空機のプロペラは、従来構造材料で作られて
いるが、こう云う材料は、強度又は剛性の様な構造的な
効率の重要なパラメータの内の1つしか増加しない為に
、予想された能力を発揮するに至っていない。こう云う
材料としては鋼、木材、アルミニウム、チタン等がある
。こう云う欠点の為、航空機業界は、高級な繊維補強複
合体に強い関心を持つ様になった。こう云う材料を正し
く使えば、羽根の重量構造を50%も減らしながら、強
度が一層高められる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Basic aircraft propellers are conventionally made of structural materials, but these materials have been shown to increase only one of the key parameters of structural efficiency, such as strength or stiffness. , have not reached their expected abilities. Such materials include steel, wood, aluminum, titanium, etc. Because of these drawbacks, the aircraft industry has developed a strong interest in high-grade fiber reinforced composites. If used correctly, these materials can reduce the weight of the blade by as much as 50% while increasing its strength.

この発明で考えている航空機の羽根は、5乃至15枚の
羽根を持つ前側プロペラと、5乃至15枚の羽根を持つ
反対廻りの後側プロペラを有する反対廻りのプロペラ装
置にあるものである。こう云う羽根は後退度が大きく、
弦幅が広く、非常に薄い。プロペラ羽根のエーロフォイ
ルは遷音速及び超音速で動作する。
The aircraft blades considered in this invention are those in a counter-rotating propeller system having a front propeller with 5 to 15 blades and a counter-rotating rear propeller with 5 to 15 blades. These blades have a large degree of retraction,
The strings are wide and very thin. Propeller blade airfoils operate at transonic and supersonic speeds.

従来のプロペラ羽根の設計は亜音速飛行に適切であった
。然し、こう云う羽根を高い亜音速の飛行に使う時、性
能の低下を招く数多くの構造的な問題が生じた。非常に
高速で動作する羽根で起る構造的な問題は、羽根に作用
する力及び応力によって生ずる。飛行中の羽根に作用す
る力は推力、遠心力及び捩れの力である。第1に、推力
が羽根に曲げ応力を誘起する。第2に、遠心力が羽根を
半径方向に引伸ばす。最後に、捩れの力が羽根を羽根の
半径方向軸線の周りに強制的に捩る。理想的な羽根は、
燃料消費を効率よくする為に、重量を最小限に抑えなが
ら、こう云う力を抑える。
Traditional propeller blade designs have been adequate for subsonic flight. However, when these blades were used for high subsonic flight, a number of structural problems arose that reduced performance. Structural problems that occur with blades operating at very high speeds are caused by the forces and stresses acting on the blades. The forces acting on the blade during flight are thrust, centrifugal force, and torsional force. First, the thrust induces bending stresses in the blades. Second, centrifugal force stretches the vanes radially. Finally, torsional forces force the vane to twist about the vane's radial axis. The ideal feather is
In order to improve fuel consumption efficiency, these forces are suppressed while minimizing weight.

羽根の問題に対する解決策が、繊維で補強1.た樹脂結
合の構造用複合材料の開発であった。こう云う材料はプ
ロペラにとって設計の新しい可能性を作り出した。繊維
補強の複合体を使うことには主に3つの利点がある。第
1に、複雑なエーロフォイルの形を成形することが出来
る。第2に複合旧材は重量を節約する。第3に、羽根要
素の動的な周波数応答をその動作パラメータに合せて調
整することが出来る。この発明は、反対廻りプロペラ装
置に対する効率のよい羽根となる様な強度及びエーロフ
オイルの形を持つ複合材料で構成されたプロペラ羽根を
提供することにより、従来の羽根の問題及び欠点を解決
する。
The solution to the wing problem is fiber reinforcement1. This was the development of a resin-bonded structural composite material. These materials have created new design possibilities for propellers. There are three main advantages to using fiber-reinforced composites. First, complex airfoil shapes can be molded. Second, composite old materials save weight. Third, the dynamic frequency response of the vane element can be tailored to its operating parameters. The present invention overcomes the problems and deficiencies of conventional blades by providing a propeller blade constructed from a composite material with strength and airfoil shape to provide an efficient blade for counter-rotating propeller systems.

発明の要約 この発明の目的は、繊維で補強した樹脂結合の構造用複
合材料の一方向の層で構成された効率のよいプロペラ羽
根を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an efficient propeller blade constructed from a unidirectional layer of fiber-reinforced resin-bonded structural composite material.

この発明の別の目的は、高速の時に羽根が受ける力及び
応力に打勝つ航空機用反対廻りプロペラ羽根を提供する
ことである。
Another object of this invention is to provide a counter-rotating propeller blade for an aircraft that overcomes the forces and stresses to which the blade is subjected at high speeds.

この発明の別の目的は、反対廻りプロペラ装置の効率を
改善する様な航空機用反対廻りプロペラ羽根を提供する
ことである。
Another object of the invention is to provide a counter-rotating propeller blade for an aircraft which improves the efficiency of the counter-rotating propeller system.

この発明の別の目的は、装置の振動を減少すると共に、
羽根の根元の曲げ荷重を減少する為に、半径方向及び弦
方向の釣合いをとった羽根を提供することである。
Another object of the invention is to reduce vibrations in the device and
It is an object of the present invention to provide a blade with radial and chordal balance in order to reduce the bending load at the root of the blade.

全体的に云うと、航空機用のプロペラ羽根がアングル状
の重ね合せた複数個の複合積層板で構成される。これら
の複合積層板が、前縁、後縁、根元部分及び翼端で交差
する面を持つ第1及び第2の殻体を形成する。前縁及び
後縁は後退していて、翼端で発生される騒音を減少する
と共に、空気の圧縮効果による空気力学的な損失を減少
する。金属の翼桁が第1及び第2の殻体の間に介在配置
され、面を強化する為に面に結合される。羽根の重量を
減少する為、面の間に空所が設けられる。翼桁の前側及
び後側で翼桁内にある、位置が調節可能な釣合錘が、羽
根の半径方向及び弦方向の釣合いをとる。
Generally speaking, aircraft propeller blades are constructed from a plurality of angular stacked composite laminates. These composite laminates form first and second shells with intersecting surfaces at the leading edge, trailing edge, root section, and tip. The leading and trailing edges are swept back to reduce the noise generated at the tip and to reduce aerodynamic losses due to air compression effects. A metal wing spar is interposed between the first and second shells and bonded to the surface to strengthen the surface. To reduce the weight of the vane, a void is provided between the faces. Adjustable position counterweights in the spar on the forward and aft sides of the spar provide radial and chordal balance of the blades.

殻体の各々の面に対し、羽根の断面に一定の厚さを持つ
区域が得られる様な、羽根のパターンを用意することに
より、羽根を構成する。複合材料をこのパターンの輪郭
に合せて成形する。成形した材料の複数個の複合層を重
ね合せることにより、第1の殻体が形成される。複合材
料は、低弾性率のマトリクス中に入れた一方向の繊維を
含む。夫々の層にある繊維を変化する方向に整合させて
、羽根に強度及び剛性を持たせる。第2の殻体が同様に
形成される。第1及び第2の殻体の間に翼桁を整合させ
る。その後、発泡充填剤を予定の場所に配置して、殻体
の間に空所を形成する。翼桁、殻体の内面及び発泡充填
剤に接着剤を適用する。
The blades are constructed by providing a pattern of blades such that, for each side of the shell, a region of constant thickness is obtained in the cross section of the blade. The composite material is molded to the contours of this pattern. A first shell is formed by overlapping multiple composite layers of molded material. The composite material includes unidirectional fibers encased in a low modulus matrix. The fibers in each layer are aligned in varying directions to provide strength and stiffness to the blade. A second shell is similarly formed. Aligning the wing spar between the first and second shells. The foam filler is then placed in the predetermined location to form a void between the shells. Apply adhesive to the wing spar, inner surface of the shell and foam filler.

その後、低弾性率のマトリクスに適切な硬化サイクルで
、オートクレーブ中で硬化することにより、接着剤、翼
桁、殻体及び発泡充填剤を結着する。
The adhesive, spars, shell and foam filler are then bonded together by curing in an autoclave with a curing cycle appropriate for the low modulus matrix.

その後、結合部材を複合体の羽根に挿入して、殻体、翼
桁及び発泡充填剤を締付ける。その後、装置の振動を最
小限に抑えると共に、羽根の根元の曲げ荷重を最小限に
抑える為に、羽根の半径方向及び弦方向の釣合いをとる
A bonding member is then inserted into the composite vane to tighten the shell, spars and foam filler. The blades are then radially and chordally balanced to minimize vibrations in the device and bending loads at the root of the blades.

この発明のその他の目的並びにそれに伴う利点は、以下
図面について説明する所から明らかになろう。
Other objects of the invention and advantages thereof will become apparent from the following description of the drawings.

好ましい実施例の詳しい説明 第1図はこの発明の反対廻りプロペラ装置を示す。−船
釣に、第1のプロペラ100が102で示す方向に回転
する前側羽根106を含み、後側プロペラ104が反対
方向105に回転する後側羽根108を含む。前側プロ
ペラ100の全ての羽根は同一であり、後側プロペラ1
04の全ての羽根も同一である。前側羽根及び後側羽根
は互いに寸法が異なる。典型的な前側羽根及び後側羽根
の構造が、1988年2月16日に出願された係属中の
米国特許出願通し番号第157,179号に記載されて
いる。これは、現在放棄されている、1986年11月
19日に出願された米国特許出願通し番号第932.4
27号の継続出願である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the counter-rotating propeller system of the present invention. - For boat fishing, the first propeller 100 includes a front blade 106 rotating in the direction indicated at 102 and the rear propeller 104 includes a rear blade 108 rotating in the opposite direction 105. All blades of the front propeller 100 are the same, and the blades of the rear propeller 1
All vanes of 04 are also the same. The front blade and the rear blade have different dimensions. Typical leading and trailing vane constructions are described in pending US Patent Application Serial No. 157,179, filed February 16, 1988. This is a now abandoned U.S. Patent Application Serial No. 932.4 filed on November 19, 1986.
This is a continuation application No. 27.

第2図について説明すると、前側羽根106がエーロフ
ォイル部分310を持ち、これが翼端312及び根元端
部分302を含む。エーロフォイル部分310が翼端3
12及び根元部分302の間に前面309及び後面30
7(これが図では隠れている)を持ち、それがマトリク
ス材料に連続的な繊維を埋設して構成されるアングル状
の重ね合せた複数個の複合積層板で構成されている。前
面309及び後面307が交差して凸の形の前縁314
及び凹の形の後縁316を形成し、第2図に示す様に半
径方向の軸線322を持つ後退羽根を形成する。前面3
09は凸であるが後面は凹である。2つの殻体がこれら
の面を形成し、前面309及び後面307の間に金属の
翼桁318を介在配置し、殻体に結合して、面を根元部
分302と接続する。翼桁318の前縁近くに、前側発
泡充填空所324が設けられる。翼桁318の後縁の近
くに後側発泡充填空所326が設けられる。
Referring to FIG. 2, the forward vane 106 has an airfoil portion 310 that includes a tip 312 and a root end portion 302. As shown in FIG. The airfoil portion 310 is the wing tip 3
12 and the root portion 302 between the front surface 309 and the rear surface 30
7 (this is hidden in the figure) and is composed of a plurality of angular stacked composite laminates with continuous fibers embedded in a matrix material. The front edge 314 has a convex shape where the front surface 309 and the rear surface 307 intersect.
and a concave shaped trailing edge 316 to form a swept vane having a radial axis 322 as shown in FIG. Front 3
09 is convex, but the rear surface is concave. Two shells form these surfaces, with a metal spar 318 interposed between the front surface 309 and the rear surface 307 and bonded to the shells to connect the surfaces with the root portion 302 . A forward foam fill cavity 324 is provided near the leading edge of the wing spar 318 . An aft foam fill cavity 326 is provided near the trailing edge of the wing spar 318 .

前縁さや311が羽根106の前縁に取付けられて、そ
れを侵食から保護する。複数個の結合部材320が面、
殻体及び翼桁に通されて、強い荷重のもとで羽根が分離
しない様に拘束する。若干の結合部材は、翼桁の前縁及
び後縁に隣接した位置に挿入され、面を翼桁に締付ける
A leading edge sheath 311 is attached to the leading edge of vane 106 to protect it from erosion. The plurality of coupling members 320 are surfaces,
Passed through the shell and wing spar to restrain the blades from separating under strong loads. A number of coupling members are inserted adjacent the leading and trailing edges of the spar to clamp the surfaces to the spar.

第3図には後側羽根の構造が示されている。全般的に云
うと、後側羽根108の形は前側羽根106と同様であ
る。後側羽根108がエーロフオイル部分410を持ち
、これが翼端412及び根元部分402を含む。エーロ
フオイル部分410が翼端412及び根元部分402の
間に前面4゜9及び後面407(これが図面では隠れて
いる)を持ち、それがマトリクス材料に埋設した連続的
な繊維で構成されるアングル状の重ね合せた複数個の複
合積層板で構成される。複合積層板の連続的な繊維がエ
ーロフオイル全体にわたって伸びる。
FIG. 3 shows the structure of the rear wing. Generally speaking, the rear vanes 108 are similar in shape to the front vanes 106. The trailing blade 108 has an airfoil portion 410 that includes a tip 412 and a root portion 402 . The airfoil section 410 has a front surface 409 and a rear surface 407 (hidden in the drawing) between the wing tip 412 and the root section 402, which form an angular structure composed of continuous fibers embedded in a matrix material. It is composed of multiple composite laminates stacked one on top of the other. Continuous fibers of the composite laminate extend throughout the Aerofoil.

前面409及び後面407が交差して凸の形の前縁41
4及び凹の後縁416を作り、それが第3図に示す様な
半径方向の軸線422を持つ後退羽根を形成する。前面
409は凸であるが、後面407は凹である。これらの
面が殻体複合体を形成し、前面409及び後面407の
間に金属の翼桁418が介在配置されて、3Mコーポレ
ーションによって製造されるAF3109−2にの様な
構造用接着剤材料を用いて、殻体に結合される。接着剤
を使って、前側羽根を結合すると共に後側羽根を結合す
ることに注意されたい。翼桁418の前縁の近くに発泡
充填空所424が設けられる。
A front edge 41 having a convex shape where the front surface 409 and the rear surface 407 intersect
4 and a concave trailing edge 416, which forms a swept vane with a radial axis 422 as shown in FIG. The anterior surface 409 is convex, while the posterior surface 407 is concave. These surfaces form a shell composite, with a metal wing spar 418 interposed between the front surface 409 and the rear surface 407, and a structural adhesive material such as AF3109-2 manufactured by 3M Corporation. is used to connect to the shell. Note that adhesive is used to join the front vanes as well as the rear vanes. A foam fill cavity 424 is provided near the leading edge of the wing spar 418.

翼桁418の後縁の近くに後側発泡充填空所426が設
けられる。前縁さやを保護の為に前縁411に結合する
。複数個の結合部材420が殻体及び翼桁に挿入されて
、羽根が分離しない様に拘束する。第2の複数個の結合
部材が殻体を介して翼桁の近くに挿入され、殻体を翼桁
に締付ける。
An aft foam fill cavity 426 is provided near the trailing edge of the wing spar 418 . A leading edge sheath is bonded to leading edge 411 for protection. A plurality of coupling members 420 are inserted into the shell and spar to restrain the blades from separation. A second plurality of coupling members are inserted through the shell and proximate the spar to tighten the shell to the spar.

夫々前側及び後側羽根は一方向繊維の層で構成される。The front and rear vanes each consist of a layer of unidirectional fibers.

繊維は一方向性であって、延性を持つ低強度で低弾性率
のマトリクス材料の中に横に並べて平行に収容される。
The fibers are unidirectional and housed side-by-side in parallel in a ductile, low strength, low modulus matrix material.

このマトリクス材料が、荷重を剪断によって繊維から繊
維に伝達し、破損した繊維の両端近くの荷重を隣接する
繊維に分配し直すことにより、1本の繊維の破損の影響
を局部的に食上める。この発明を実施する時に使われる
典型的な繊維は、黒鉛80%及びS硝子20%の複合体
である。然し、例えば)[evlar (ケブラ:登録
商標)繊維、硼素繊維及び硝子繊維等を含む種々の繊維
の組合せを使うことが出来る。
This matrix material localizes the effects of a single fiber break by transmitting the load from fiber to fiber through shear, redistributing the load near the ends of a broken fiber to adjacent fibers. Ru. A typical fiber used in practicing this invention is a composite of 80% graphite and 20% S-glass. However, combinations of various fibers can be used, including, for example) [evlar(R)] fibers, boron fibers, glass fibers, and the like.

以下この発明を前側羽根について具体的に説明するが、
この説明の冒頭に当たって、この発明の装置並びに方法
が後側羽根にも適用されることを承知されたい。更に、
各々の層又は層の組合せに2種類以上の繊維を使っても
よい。
This invention will be specifically explained below regarding the front blade.
At the outset of this description, it should be noted that the apparatus and method of the present invention also apply to the trailing vanes. Furthermore,
More than one type of fiber may be used in each layer or combination of layers.

各層の繊維を半径方向の軸線322から+80@、+3
5”  −10”及び+35@の交代的なパターンで整
合させることにより、積層体を層状にする。相次ぐ2つ
の層を同じ角度で重ねてもよい。然し、ある層の角度が
変更された時、上に述べた順序に従うことに注意された
い。当業者には明らかであるが、この角度の順序を変更
して、羽根の種々の方向で所望の強度特性を持つ複合積
層体を作ることが出来る。
+80@, +3 from the radial axis 322 of the fibers in each layer
Layer the stack by aligning in an alternating pattern of 5''-10'' and +35@. Two successive layers may be stacked at the same angle. Note, however, that when the angle of a layer is changed, the order described above is followed. As will be apparent to those skilled in the art, this angular order can be varied to create a composite laminate with desired strength properties in various directions of the vane.

この様な羽根の構成により、同調のよい振動モードを持
つ空気弾性的に安定な羽根が得られる。
Such a blade configuration provides an aeroelastically stable blade with well-tuned vibration modes.

第4図について説明すると、各々の羽根の中心翼桁31
8はチタンの様な高強度金属で構成される。
Referring to FIG. 4, the central wing spar 31 of each blade
8 is made of high strength metal such as titanium.

金属の翼桁318が前面及び後面の間に介在配置され、
適当な接着剤を夫々に取付け、各々の面に結合される。
A metal wing spar 318 is interposed between the front and rear surfaces;
A suitable adhesive is applied to each and bonded to each side.

この接着剤が羽根が分離しない様に抵抗する余分の結合
強度を持たせる。翼桁318はエーロフオイル部分を強
化すると共に、エーロフオイル部分からあり形(図に示
してない)を含む根元部分への荷重の伝達をも行なう。
This adhesive provides extra bond strength to resist the blades from separating. The spar 318 strengthens the airfoil section and also transfers loads from the airfoil section to the root section, including the dovetail (not shown).

このあり形が、翼桁を回転子ハブに固定するが、これは
周知である。
This dovetail, which secures the spar to the rotor hub, is well known.

翼桁318の沢山ある機能の1つは、羽根と回転子ハブ
の間の接続部を作ることである。この翼桁は、破線30
4,306でその輪郭を示す様に、中空のアンダーカッ
トによる空所を持っている。
One of the many functions of the spar 318 is to create a connection between the blades and the rotor hub. This wing spar is broken line 30
4,306, it has a hollow space created by a hollow undercut.

アンダーカットによる空所は、半径方向の軸線322及
び弦方向の軸線に対して羽根の静的な釣合いをとる錘部
材を入れる様になっている。前側翼桁のアンダーカット
による空所304には、溝341内で移動する様に拘束
された釣合錘340がある。釣合錘340は、溝341
が半径方向の軸線及び弦となす角度の為に、弦方向及び
半径方向の移動成分を持っている。更に後側釣合a34
2が溝346内にあって、弦方向及び半径方向の移動成
分を持っている。
The undercut cavity accommodates a weight member that statically balances the vane relative to the radial axis 322 and the chordal axis. In the undercut cavity 304 of the forward spar is a counterweight 340 constrained to move within a groove 341. The counterweight 340 is in the groove 341
Because of the angle it makes with the radial axis and the chord, it has chordal and radial translation components. Furthermore, the rear counterbalance A34
2 is in groove 346 and has chordal and radial movement components.

前側釣合[11!340及び後側釣合錘342は夫々前
側のアンダーカットによる空所304及び後側のアンダ
ーカットによる空所306内に配置される。釣合錘が溝
の内側で移動して、羽根の半径方向の釣合い及び弦方向
の釣合いをとる。この移動は、錘にねじ山を設けること
によって、溝の中で行なうことが出来る。然し、錘を動
かすこの他の方法も、当業者に周知の様に用いることが
出来る。
The front counterbalance [11! 340 and the rear counterweight 342 are located in the front undercut cavity 304 and the rear undercut cavity 306, respectively. A counterweight moves inside the groove to provide radial and chordal balance of the vanes. This movement can be effected in the groove by providing a thread on the weight. However, other methods of moving the weights can also be used, as is well known to those skilled in the art.

羽根の質量を一層大幅に変更する為に、追加の錘を用い
てもよい。こう云う錘が羽根の質量の中心又は図形中心
を実質的に変える。
Additional weights may be used to further change the mass of the vanes. These weights substantially change the center of mass or geometric center of the vane.

羽根を作る時、第5図及び第6図に示す様に、羽根の凹
側501及び凸側503の両方のパターンを作る。延性
を持つ低強度で低弾性率のマトリクス材料に入れた一方
向の横に並べた平行な繊維を、このパターンの1層に敷
設し、その層のパターンの形に合せて切断する。この発
明を実施する時に使う低弾性率のマトリクス材料はエポ
キシ樹脂である。第5図及び第6図には、羽根の夫々凹
側殻体及び凸側殻体のパターンが示されている。
When making the blade, patterns are created for both the concave side 501 and the convex side 503 of the blade, as shown in FIGS. 5 and 6. Unidirectional, side-by-side parallel fibers in a ductile, low-strength, low-modulus matrix material are laid in one layer of this pattern and cut to fit the shape of the pattern in that layer. The low modulus matrix material used in practicing this invention is an epoxy resin. 5 and 6 show the concave and convex shell patterns of the blade, respectively.

輪郭は、各々の面に対し、羽根の断面で一定の厚さを持
つ区域を表わす。実質的にはこう云う輪郭は、繊維材料
の1層に対するパターンに対応する。
The contour represents, for each side, an area of constant thickness in the cross section of the blade. Substantially, such a contour corresponds to a pattern for one layer of fibrous material.

例えば、線500が羽根の一番内側の部分に対するパタ
ーンを表わし、fi502が羽根の外側層のパターンを
表わす。羽根を作る時、延性を持つ低強度で低弾性率の
マトリクス材料に入れた一方向性の、横に並べた平行な
繊維を、このパターンに配置し、パターンに合せて切断
し、繊維の方向が予定の方向に揃う様にする。この発明
を実施する時、繊維は半径方向の軸線322から+80
″+35”  −109及び+35″の交代的なパター
ンで揃える。各層を互いに上下に合せることにより、羽
根の両半分又は両方の面を構成する。エポキシ含浸層は
粘着性が非常に大きいから、各層が互いに接着する。こ
うして、凸面に対する1つと凹面に対する1つとの2つ
の殻体又は両半分により、羽根の形が形成される。
For example, line 500 represents the pattern for the innermost portion of the vane, and fi 502 represents the pattern for the outer layer of the vane. When making wings, unidirectional, side-by-side parallel fibers in a ductile, low-strength, low-modulus matrix material are placed in this pattern, cut to match the pattern, and the direction of the fibers is determined. so that they align in the planned direction. When practicing this invention, the fibers are +80 from the radial axis 322.
Align in an alternating pattern of "+35" -109 and +35". Construct both halves or both sides of the vane by placing each layer on top of each other. Epoxy-impregnated layers are very sticky, so each layer The two shells or halves, one for the convex side and one for the concave side, thus form a wing shape.

第7図について説明すると、第1の殻体が型510に導
入される。この型は殻体の形に合せて予め成形しである
。翼桁318を当業者によく知られている様に、型31
8の整合機構に締付けることにより、半径方向の軸線3
22と整合させる。
Referring to FIG. 7, a first shell is introduced into mold 510. This mold is preformed to match the shape of the shell. The wing spar 318 is shaped like 31 as is well known to those skilled in the art.
By tightening the alignment mechanism at 8, the radial axis 3
22.

翼桁318の前縁に隣接した空所の形の中に、発泡剤5
12を配置することにより、前縁空所が形成される。翼
桁318の後縁に隣接した空所の形に発泡剤514を位
置ぎめすることにより、後縁空所が形成される。翼桁3
18の夫々の側に余分の接着剤を適用して、翼桁を第1
の殻体502にしっかりと結合する。第2の殻体503
を第1の殻体、翼桁及び発泡充填剤の上に配置して整合
させ、型の中に封入する。その後、型を、この製造に使
われるエポキシ樹脂に対する硬化サイクルに応じた予定
の長さの時間の間、予定の温度に加熱する。羽根を型か
ら取出して、冷ます。羽根の縁及び根元部分から過剰の
樹脂を切取る。周知の真空バッキングにより、前縁保護
材を取付ける。その後、結合部材を一方の面から他方の
面まで羽根に挿入して、荷重を受けた時に羽根の要素が
分離しない様にする余分の強度を持たせる。勿論、複合
構造を作る望ましい方法は、この他にもかなりある。容
積の大きい羽根を作る製造方法は、自動化方法によって
行なわれる。然し、云うまでもないが、この自動化方法
は今説明した方法と厳密に対応している。
A blowing agent 5 is placed in the form of a cavity adjacent to the leading edge of the wing spar 318.
12, a leading edge cavity is formed. A trailing edge cavity is formed by positioning the blowing agent 514 in the cavity adjacent the trailing edge of the wing spar 318 . wing spar 3
Apply extra glue to each side of the wing spar to the first
is firmly coupled to the shell 502 of. Second shell 503
is placed over and aligned over the first shell, wing spar and foam filler and encapsulated in a mold. The mold is then heated to a predetermined temperature for a predetermined length of time depending on the curing cycle for the epoxy resin used in its manufacture. Remove the wings from the mold and let them cool. Trim excess resin from the edges and base of the blade. Attach the leading edge protector using well-known vacuum backing. A coupling member is then inserted into the vane from one side to the other to provide extra strength to prevent the vane elements from separating when loaded. Of course, there are many other desirable methods of making composite structures. The manufacturing method for producing large-volume blades is carried out by automated methods. However, it goes without saying that this automated method corresponds closely to the method just described.

羽根を作った後、モーメントの2つの軸線に対してその
静的な釣合いをとる。回転する羽根の図形中心が整合し
ていないことによって起る回転不平衡を最小限に減らす
。例として、第8図には、中心線12の周りに回転する
2枚の羽根が示されている。羽根24の図形中心22が
羽根26の図形中心25と半径方向及び軸方向に整合し
ていない場合、回転不平衡が起る。例えば、半径方向の
距!2gが半径方向の距離30より大きければ、半径方
向の不平衡が現れる。更に羽根が同じ軸方向の位置に整
合していなければ、不平衡が起る。
After the blade is made, its static balance is established with respect to the two axes of moment. To minimize rotational unbalance caused by misalignment of the geometric centers of rotating blades. As an example, two vanes are shown rotating about centerline 12 in FIG. A rotational imbalance occurs when the graphic center 22 of the vane 24 is not radially and axially aligned with the graphic center 25 of the vane 26. For example, radial distance! If 2g is greater than the radial distance 30, a radial imbalance appears. Furthermore, if the vanes are not aligned in the same axial position, an imbalance will occur.

軸方向の位置は、図形中心を通る垂直線がその軸線と交
差する軸線(中心線12)上の位置と定義する。不平衡
があれば、プロペラ装置に振動が生じ、それが動力損失
の原因になり、極端な場合には、プロペラ装置の破壊を
招く。従って、振動を少なくする為、回転不平衡(MW
+ −MW2 )を最小限に抑える。こ\でMW+は第
8図の第1の羽根の質量及び重量であり、MW2は第2
の羽根の質量及び重量である。
The axial position is defined as the position on the axis (center line 12) where the vertical line passing through the center of the figure intersects the axis. Any unbalance will cause vibrations in the propeller unit, which will cause power loss and, in extreme cases, destruction of the propeller unit. Therefore, in order to reduce vibration, rotational unbalance (MW
+ -MW2). Here, MW+ is the mass and weight of the first blade in Figure 8, and MW2 is the second blade.
is the mass and weight of the blade.

こう云う問題をなくす為、羽根の半径方向及び軸方向(
弦方向)の釣合いをとる。第1の軸線が半径方向の軸線
であり、第2の軸線が弦方向の軸線である。第9図につ
いて説明すると、羽根が秤量装置10に捕捉される。こ
の秤量装置は、装置のゼロ調整をする錘12と、羽根の
重量を測定する目盛り】4とを持つ簡単な釣合秤量装置
であってよい。周知の様にして、羽根の死重又は面重量
を最初に決定する。
In order to eliminate this problem, the radial and axial directions (
balance in the string direction). The first axis is the radial axis and the second axis is the chordal axis. Referring to FIG. 9, the blade is captured by the weighing device 10. This weighing device may be a simple balance weighing device having a weight 12 for zeroing the device and a scale 4 for measuring the weight of the blade. In a well-known manner, the dead or areal weight of the blade is first determined.

次に半径方向軸線に対するモーメントffl量を決定す
る。Wを皿重蛍、Xlを支点から図形中心32までの距
離として、半径方向のモーメント重量はW X +であ
る。このモーメント重量が目盛14に示される。半径方
向モーメント重量及び面重量が判っているから、Xlが
決定される。プロペラの複数個の羽根に対し、XIを決
定する。こ\でIは1番目の羽根を表わす。次に、プロ
ペラの羽根に対する弦方向モーメント距離の散乱を決定
する。
Next, determine the amount of moment ffl relative to the radial axis. The moment weight in the radial direction is W x + where W is the dish weight and Xl is the distance from the fulcrum to the figure center 32. This moment weight is indicated on the scale 14. Since the radial moment weight and surface weight are known, Xl is determined. Determine XI for multiple blades of the propeller. Here, I represents the first blade. Next, determine the scattering of chordal moment distances for the propeller blades.

第10図について説明すると、同じ秤量装ffl0が弦
方向モーメントを決定する。羽根を90@回転して、図
形中心32の軸方向の位置を決定することが出来る様に
する。Wを面重量、Yrを1番目の羽根に対する図形中
心の軸方向の位置として、弦方向モーメント重量はWY
Tに等しい。前側及び後側釣合錘の動きにより、軸方向
位置Ylが変わることがある。複数個の羽根に対し、予
定のYlを選ぶ。その後、各々の羽根に対し、図形中心
の軸方向位置が同じになる様に、各々の羽根を修正する
。この為、各々の羽根の前側及び後側釣合錘を注意深く
位置調整したり、追加したり或いは削除して、YTを調
節する。図形中心の軸方向位置が同一になる様に羽根を
修正した後、図形中心の半径方向位置を整合させる。こ
の為、図形中心の軸方向位置を保ちながら、根元部分に
錘を追加し又は削除する。例えば、根元に1オンスを追
加し、前側釣合錘に1オンスを追加し、後側釣合錘に1
オンスを追加すると仮定する。こう云うことにより、図
形中心の軸方向位置を保ちながら、図形中心の半径方向
の位置を変える。この発明では、この2軸の静的釣合い
をとる方法は、回転中の羽根の動的な釣合いを適切にす
ることが判った。
Referring to FIG. 10, the same weighing device ffl0 determines the chordal moment. The blade is rotated 90@ so that the axial position of the figure center 32 can be determined. Where W is the surface weight and Yr is the axial position of the center of the figure relative to the first blade, the chordal moment weight is WY
Equal to T. Movement of the front and rear counterweights may change the axial position Yl. Select the planned Yl for multiple blades. Thereafter, each blade is corrected so that the axial position of the center of the figure becomes the same for each blade. To this end, the YT is adjusted by carefully positioning, adding or subtracting the front and rear counterweights of each vane. After modifying the blades so that the axial positions of the graphic centers are the same, the radial positions of the graphic centers are aligned. For this reason, a weight is added or deleted at the base while maintaining the axial position of the center of the figure. For example, add 1 ounce to the base, add 1 ounce to the front counterweight, and add 1 ounce to the back counterweight.
Assuming you add oz. By doing this, the radial position of the figure center is changed while maintaining the axial position of the figure center. In the present invention, it has been found that this two-axis static balancing method provides adequate dynamic balancing of the rotating blades.

以上、後退度の大きい弦幅の大きい非常に薄い羽根を持
つ航空機用反対廻りプロペラ装置を作る方法を説明した
。羽根は複合積層材料で構成された2つの殻体を用いて
作られる。複合積層体が、低弾性率のマトリクスに入れ
た複数個の一方向繊維を含む。殻体の間に翼桁を介在配
置する。翼桁と殻体の間に接着剤を追加して、結合強度
を高める。発泡充填剤を殻体の間の予定の場所に配置し
て、羽根の中に空所を形成する。マトリクスに対する適
切な硬化サイクルでオートフレ」ブ内で硬化することに
より、殻体、翼桁、発泡充填剤及び接着剤を結着する。
The method for manufacturing a counter-rotating propeller device for an aircraft having very thin blades with a large chord width and a large degree of retreat has been described above. The blades are made using two shells constructed from composite laminated materials. A composite laminate includes a plurality of unidirectional fibers in a low modulus matrix. A wing spar is interposed between the shells. Add adhesive between the wing spar and shell to increase bond strength. A foam filler is placed in a predetermined location between the shells to form a cavity within the vane. Curing in an autoflave with an appropriate curing cycle for the matrix bonds the shell, spars, foam filler, and adhesive.

ナツト及びボルト装置の様な結合部材を羽根に挿入して
、負荷時に羽根を保持する為の余分の強度を持たせる。
Connecting members, such as nut and bolt arrangements, are inserted into the vanes to provide extra strength to hold the vanes under load.

前縁さやを旧縁に取付けて、この縁を保護する。A leading edge sheath is attached to the old edge to protect this edge.

上に述べたこの発明の実施例は例に過ぎず、当業者には
いろいろな変更が考えられよう。従って、この発明は二
\で説明した実施例に制限されるものではなく、特許請
求の範囲によって限定されることを承知されたい。
The embodiments of the invention described above are merely examples, and many modifications will occur to those skilled in the art. It is therefore to be understood that this invention is not limited to the embodiments described in Section 2, but rather by the scope of the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の羽根を用いた反対廻りプロペラ装置
の図、 第2図は翼桁及び結合部材を含む前側羽根のエーロフォ
イル部分を示す図、 第3図は前面、後面、前縁、後縁、翼端、根元部分及び
翼桁を含む後側羽根の構成部分を示す図、第4図は前側
及び後側のアンダーカットによる空所と釣合錘を示す翼
桁の略図、 第5図は第1の殻体の断面に対し、一定の厚さを持つ区
域を有する羽根のパターンを示す図、第6図は第2の殻
体の断面に対し、一定の厚さを持つ区域を有する羽根の
パターンを示す図、第7図は羽根を作る為に、型の中で
殻体、翼桁、発泡充填剤及び接着剤を締付ける方法を例
示する略図、 第8図は装置の振動の原因となる羽根の不平衡を示す説
明図、 第9図は羽根の半径方向の釣合いをとる様子を示す図、 第10図は羽根の弦方向の釣合いをとる様子を示す図で
ある。 主な符号の説明 302:根元部分 307:後面 309:前面 314:前縁 316:後縁 318:IA桁
Fig. 1 is a diagram of a counter-rotating propeller device using the blades of the present invention; Fig. 2 is a diagram showing the airfoil portion of the front blade including the wing spar and coupling member; Fig. 3 is a diagram showing the front, rear, leading edge, Figure 4 shows the components of the trailing wing including the trailing edge, tip, root and spars; Figure 4 is a schematic representation of the wing spar showing the forward and aft undercut cavities and counterweights; Figure 5 The figure shows a pattern of blades having areas of constant thickness with respect to the cross section of the first shell, and Figure 6 shows the pattern of blades with areas of constant thickness with respect to the cross section of the second shell. Figure 7 is a schematic diagram illustrating the method of clamping the shell, spars, foam filler and adhesive in a mold to make the blade; Figure 8 is a diagram showing the vibration of the equipment; FIG. 9 is a diagram showing how the blades are balanced in the radial direction. FIG. 10 is a diagram showing how the blades are balanced in the chordal direction. Explanation of main symbols 302: Root part 307: Rear surface 309: Front surface 314: Front edge 316: Rear edge 318: IA girder

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、翼端及び根元部分で交差する第1及び第2の面、後
退前縁及び後退後縁、及び翼桁を持つ羽根を、延性を持
つ低強度で低弾性率のマトリクス中に入れた一方向性高
弾性率繊維を持つ複合材料から作る方法に於て、 羽根の断面に対する一定の厚さを持つ区域を表わすパタ
ーンを各々の面に対して用意し、 前記複合材料を該パターンに成形して第1及び第2の殻
体を形成し、 該第1及び第2の殻体の間に翼桁を整合させ、前記殻体
の間に空所を形成する為に、予定の場所に発泡充填剤を
配置し、 羽根を低弾性率のマトリクスに対する適切な硬化サイク
ルの間加熱することにより、前記翼桁、発泡充填剤、第
1の殻体及び第2の殻体を結着する工程を含む方法。 2、結着する工程が、羽根の構造的な完全さを保つ為に
、翼桁、発泡充填剤、及び第1及び第2の殻体の内面に
接着剤を適用する工程を含む請求項1記載の方法。 3、翼桁が捩れたり或いは殻体を剥がしたりしない様に
、第1及び第2の殻体の間に翼桁を締付ける工程を含む
請求項1記載の方法。 4、翼桁を殻体に拘束する為に、複数個の結合部材を翼
桁を介して第1の殻体並びに第2の殻体に挿入する工程
を含む請求項1記載の方法。 5、翼桁及び殻体の間に構造的な完全さを持たせる為に
、複数個の結合部材を翼桁の前縁及び後縁に隣接した位
置で第1の殻体に挿入する工程を含む請求項4記載の方
法。 6、羽根の前縁に沿って前縁保護材を取付ける工程を含
む請求項5記載の方法。 7、羽根の図形中心の位置を移動する為に、羽根が半径
方向及び弦方向に移動する様にした第1の釣合錘及び第
2の釣合錘を含んでおり、更に、第1及び第2の釣合錘
を調節することにより、前記図形中心を弦方向の第1の
予定の位置に位置ぎめし、 前記第1及び第2の釣合錘を修正することにより、前記
図形中心を半径方向の第2の予定の位置に位置ぎめする
工程を含む請求項5記載の方法。 8、複数個の羽根に対する図形中心の弦方向の位置を測
定し、 図形中心の位置の散乱を最小限に抑える為に、弦方向の
標準図形中心位置を選択し、 各々の羽根の図形中心を標準図形中心位置に位置ぎめす
る工程を含む請求項7記載の方法。 9、半径方向の図形中心の位置を測定し、 図形中心の位置を弦方向の標準図形中心位置に保ちなが
ら、半径方向の図形中心の位置の散乱を最小限に抑える
為に半径方向の標準図形中心位置を選択し、 複数個の羽根の各々の羽根に対する図形中心を半径方向
の標準図形中心位置に位置ぎめする工程を含む請求項8
記載の方法。 10、延性を持つ低強度で低弾性率のマトリクス中に入
れた一方向の高弾性率を持つ横に並べた平行な繊維を有
する複合材料から作られた、後退度の大きい、弦幅が広
くて薄い羽根の構造的な完全さを保つ方法に於て、 羽根の第1及び第2の殻体を用意し、各々の殻体は羽根
の半分を表わしていて、羽根の輪郭に合せて成形した材
料の複数個の複合層を持つと共に、夫々の層内の繊維は
変化する方向に整合しており、前記殻体の内面に接着剤
を適用し、 前記第1及び第2の殻体の間に翼桁を整合させ、マトリ
クスに対する予定の硬化サイクルにより、オートクレー
ブ等内で低弾性率のマトリクスを硬化させることにより
、翼桁、第1の殻体及び第2の殻体を結着する工程を含
む方法。 11、羽根の構造的な完全さを保つ為に、殻体を翼桁に
締付ける工程を含む請求項10記載の方法。 12、締付ける工程が、複数個の結合部材を第1の殻体
、翼桁及び第2の殻体に挿入して、殻体を翼桁に結合す
ることを含む請求項11記載の方法。 13、複数個の結合部材を翼桁の前縁に隣接した位置で
、第1の殻体及び第2の殻体に通すことを含む請求項1
2記載の方法。 14、複数個の結合部材を翼桁の後縁に隣接した位置で
第1の殻体及び第2の殻体に通す工程を含む請求項13
記載の方法。 15、羽根の半径方向及び弦方向の釣合いをとる工程を
含む請求項12記載の方法。 16、翼端及び根元部分で交差する、複合層で構成され
た第1及び第2の殻体、後退前縁及び後退後縁、及び翼
桁を含む羽根を、延性を持つ低強度で低弾性率のマトリ
クスに入れた、横に並べた平行な一方向性の高弾性率の
繊維を夫々が持つ複数個の複合層から作る方法に於て、 各層に対するパターンを用意し、該パターンは各々の殻
体の各層に対し、羽根の断面に対する一定の厚さを持つ
区域を表わしており、 前記複合層を前記パターンに成形して、何れも羽根の半
分を表わす第1及び第2の殻体を成形し、該第1及び第
2の殻体の間に翼桁を整合させ、予定の場所に発泡充填
剤を位置ぎめして殻体の間に空所を形成し、 翼桁、発泡充填剤及び第1及び第2の殻体の内面に接着
剤を適用して、羽根の構造的な完全さを保ち、 低弾性率のマトリクスに対する適当な硬化サイクルの間
、羽根を加熱することにより、翼桁、第1の殻体及び第
2の殻体を結着する工程を含む方法。 17、羽根の構造的な完全さを保つ為に、殻体を翼桁に
締付ける工程を含む請求項16記載の方法。 18、締付ける工程が、複数個の結合部材を第1の殻体
、翼桁及び第2の殻体に挿入して、殻体を翼桁に結合す
ることを含む請求項17記載の方法。 19、複数個の結合部材を翼桁の前縁に隣接した位置で
第1の殻体及び第2の殻体に挿入する工程を含む請求項
18記載の方法。 20、複数個の結合部材を翼桁の後縁に隣接した位置で
第1の殻体及び第2の殻体に挿入する工程を含む請求項
19記載の方法。 21、半径方向及び弦方向の羽根の釣合いをとる工程を
含む請求項17記載の方法。 22、延性を持つ低強度で低弾性率のマトリクス中に入
れた横に並べた平行な一方向の高弾性率の繊維を持つ複
合材料から作られていて、翼端及び根元部分で交差する
第1及び第2の面、後退前縁及び後退後縁及び翼桁を持
っていて、該翼桁が羽根の図形中心の位置ぎめを行なう
為に半径方向及び弦方向に移動する様にした第1の釣合
錘及び第2の釣合錘を持っている様な羽根の釣合いをと
る方法に於て、 第1及び第2の釣合錘を調節することにより、図形中心
を弦方向の第1の予定の位置に位置ぎめし、 前記第1及び第2の釣合錘を修正することにより、図形
中心を半径方向の第2の予定の位置に位置ぎめする工程
を含む方法。 23、複数個の羽根に対する弦方向の図形中心の位置を
測定し、 図形中心の位置の散乱を最小限にする為に、弦方向の標
準図形中心位置を選択し、 各々の羽根に対する図形中心を標準図形中心位置に位置
ぎめする工程を含む請求項22記載の方法。 24、半径方向の図形中心の位置を測定し、図形中心の
位置を弦方向の標準図形中心位置に保ちながら、半径方
向の図形中心位置の散乱を最小限に抑える為に半径方向
の標準図形中心位置を選択し、 複数個の羽根の各々の羽根に対する図形中心を半径方向
の標準図形中心位置に位置ぎめする工程を含む請求項2
3記載の方法。
[Claims] 1. A blade having first and second surfaces that intersect at the tip and root, a swept leading edge and a trailing edge, and a wing spar is made of a ductile, low-strength, low-modulus blade. In a method of making a composite material having unidirectional high modulus fibers placed in a matrix, a pattern representing a region of constant thickness with respect to the cross section of the blade is prepared for each side, and the composite material forming first and second shells in the pattern, aligning a wing spar between the first and second shells, and forming a cavity between the shells; , by placing the foam filler at the intended location and heating the vane for a suitable curing cycle for the low modulus matrix, the spar, the foam filler, the first shell and the second shell are heated. A method including the step of binding. 2. The step of bonding includes the step of applying an adhesive to the spar, the foam filler, and the inner surfaces of the first and second shells to maintain the structural integrity of the blade. Method described. 3. The method of claim 1 including the step of tightening the spar between the first and second shells so that the spar does not twist or separate the shells. 4. The method of claim 1, including the step of inserting a plurality of coupling members through the spar into the first shell and the second shell to restrain the spar to the shell. 5. inserting a plurality of coupling members into the first shell adjacent the leading and trailing edges of the spar to provide structural integrity between the spar and the shell; 5. The method of claim 4, comprising: 6. The method of claim 5, including the step of applying a leading edge protector along the leading edge of the vane. 7. In order to move the position of the geometric center of the blade, the blade includes a first counterweight and a second counterweight that move in the radial direction and the chord direction, and further includes a first and second counterweight. By adjusting a second counterweight, the center of the figure is positioned at a first predetermined position in the chord direction, and by modifying the first and second counterweights, the center of the figure is positioned 6. The method of claim 5, including the step of radially locating the second predetermined position. 8. Measure the chordwise position of the figure center for multiple blades, select the standard figure center position in the chord direction to minimize the scattering of the figure center position, and set the figure center of each blade to 8. The method of claim 7, including the step of locating at a standard graphic center position. 9. Measure the position of the figure center in the radial direction, and while keeping the position of the figure center at the standard figure center position in the chord direction, measure the position of the figure center in the radial direction to minimize scattering of the position of the figure center in the radial direction. Claim 8, further comprising the step of selecting a center position and locating the center of the figure for each of the plurality of blades at a standard center position of the figure in the radial direction.
Method described. 10. High setback, wide chord width made from a composite material with side-by-side parallel fibers with high modulus in one direction in a ductile, low strength, low modulus matrix. In a method of preserving the structural integrity of thin blades, first and second shells of the blade are provided, each shell representing one half of the blade, and shaped to the contour of the blade. having a plurality of composite layers of material in which the fibers within each layer are aligned in varying directions; applying an adhesive to the inner surface of the shell; bonding the spar, the first shell and the second shell by aligning the spar and curing the low modulus matrix in an autoclave or the like by a predetermined curing cycle for the matrix; method including. 11. The method of claim 10, including the step of tightening the shell to the spar to maintain the structural integrity of the blade. 12. The method of claim 11, wherein the tightening step includes inserting a plurality of coupling members into the first shell, the spar, and the second shell to couple the shell to the spar. 13. Claim 1 comprising passing a plurality of coupling members through the first shell and the second shell at a location adjacent to the leading edge of the wing spar.
The method described in 2. 14. Passing the plurality of coupling members through the first shell and the second shell at a location adjacent to the trailing edge of the wing spar.
Method described. 15. The method of claim 12, including the step of radially and chordally balancing the vanes. 16. The blade, which includes the first and second shell bodies composed of composite layers, the swept leading edge and the swept trailing edge, and the wing spar, which intersect at the wing tip and root portion, is made of ductile, low strength and low elasticity. In the method of making a plurality of composite layers, each having parallel unidirectional high modulus fibers placed in a matrix of modulus, a pattern is prepared for each layer, and the pattern is for each layer of the shell representing an area of constant thickness relative to the cross-section of the blade, and forming said composite layer in said pattern to form first and second shells each representing one half of the blade; molding and aligning a wing spar between the first and second shells and positioning a foam filler at a predetermined location to form a void between the shells; the wing spar, the foam filler; and applying adhesive to the inner surfaces of the first and second shells to maintain the structural integrity of the vane and heating the vane during a suitable curing cycle for the low modulus matrix. A method comprising bonding a spar, a first shell, and a second shell. 17. The method of claim 16, including the step of clamping the shell to the spar to maintain the structural integrity of the blade. 18. The method of claim 17, wherein the tightening step includes inserting a plurality of coupling members into the first shell, the spar, and the second shell to couple the shell to the spar. 19. The method of claim 18, including the step of inserting a plurality of coupling members into the first shell and the second shell adjacent the leading edge of the wing spar. 20. The method of claim 19, including the step of inserting a plurality of coupling members into the first shell and the second shell adjacent the trailing edge of the wing spar. 21. The method of claim 17, including the step of radially and chordally balancing the vanes. 22. Made from a composite material with parallel, unidirectional, high modulus fibers in a ductile, low strength, low modulus matrix, with intersecting fibers at the tip and root. a first and second surface having a swept leading edge and a swept trailing edge and a spar, the spar being movable radially and chordally for positioning the geometric center of the blade; In a method of balancing a blade having a counterweight and a second counterweight, by adjusting the first and second counterweights, the center of the figure is moved to the positioning the graphic center at a predetermined position in the radial direction by modifying the first and second counterweights. 23. Measure the position of the figure center in the chord direction for multiple blades, select the standard figure center position in the chord direction to minimize the scattering of the figure center position, and set the figure center for each blade. 23. The method of claim 22, including the step of locating at a standard graphic center position. 24. Measure the position of the figure center in the radial direction, and while keeping the figure center position at the standard figure center position in the chord direction, set the standard figure center in the radial direction to minimize the scattering of the figure center position in the radial direction. Claim 2, further comprising the step of selecting a position and locating the center of the figure for each of the plurality of blades at a standard center position of the figure in the radial direction.
The method described in 3.
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