JPH0220496A - 航空機プロペラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は航空機のプロペラ・ブレードを装着用台に締
結する構造に関する。

発明の背景 第１図は、二重反転推進プロペラＩＡおよび１Ｆで駆動
される航空機を示す。プロペラ・ブレードは第６図およ
び第１３図に示ケように移動して、マツハ０．８５以下
の飛行速度を達成する。図示の構成が、プロペラ・ブレ
ードを妨害する独特の振動を起こす起振源を生成するこ
とが確認されている。たとえば、翼３がつくる伴流２に
は不連続があり、そこをプロペラ・ブレードが通過し、
なければならないので、１つの起振源となる。第２の起
振源が生まれるのは、航空機が、離陸、−Ｌ昇および進
入の際に見られるように大きな迎え角をとるときである
。このとき、胴体が渦６を発生１２、その渦がプロペラ
ＩＡおよびＩＦに進入する。渦６は、プロペラ・ブ！ノ
ードが渦の第１のへり））を通過するときにまずプロペ
ラ・ブ！ノードを妨害し、プロペラ・ブレー　ドが・＼
す１０を通過して渦から出るときにもプロペラ・ブレー
ドを１１）ｊ害する。その−１−１縦揺れ（ｐｉｔｃｈ
）、偏揺れ（ｙａｗ）および横揺れ（ｒｏｌｌ）運動の
際にも大きな空気擾乱に遭遇する。

ブレード自身は１０〜７０　Ｉ４　ｚの範囲に固ａ共振
振動数を有する。プロペラが約２０回転／秒で回転し、
ているとすると、伴流２および渦６に起因する１回転に
１度および１回転に２度の起振がこの応答範囲内で刺激
を起こす。オなイ）ち、伴流はブレード毎に毎秒２０回
の起振を、渦は毎秒４０回の起振を生じる。

従来の設計では、航空機の（プロペラ・ブレードではな
く）ファン・ブレードの共振振動数をいわゆるピン止め
ルート装着構造を用いて減少させている。そのようなピ
ン止めルート装着構造の１例が、ゼネラル０工１／クト
リツク争カンバニイから販売されているＴＦ３４エンジ
ンで用いられている。この形式の装着構造を第２図に示
す。ヒンジ１２を各ファン・ブレード１４の基部に固着
し、ブレードが鎖線で示す位置１６と破線で示す位置１
８との間で回動できるようにする。この構成には幾つか
の顕著な特徴がある。まず、第３図に示すように、ヒン
ジの穴２０および２２の直径２４がピン２８の直径２Ｇ
より大きい。その語用、ブレード１４がピン２８のｌｌ
ｌ１線６３のまわりを回転するとき、ピンが第３Ａ図に
示すような新しい位置にくすべるのではなくて）転動す
る。穴２０および２２内でのピン２８のこすれはほとん
どまたはまったくない。基準位置符号３０はピン２８が
ころがり、すべらないことを示している。

第二に、」二連したピン止めルー　ト装着構造は、ファ
ン・ブレードのピッチが固定されているターボファン・
エンジンに用いられている。すなわち、第２図において
矢印４の方向に見た１枚のブレード１４の図である第４
図に示すように、ファン・ブレードが矢印３３で示すよ
うに実線位置１４から破線位置１４Ａに回転することは
ない。繰り返すと、第２図のピッチ軸線２９のまわりの
回転、つまりピッチ変更はない。

ピッチの変更がないことと、ブレード遠心力が大きいこ
とが相まって、第３図に示すころがり遊動ピンが使用で
きる。しかし、ピッチ変更ブレードを低回転速度で用い
ると、遊動ピン装着構造が原因で、第５図に誇張して示
す問題が起こる。ブレードに働く空気力学的ノコおよび
遠心力はピン２８を図示のような傾斜（ゆがみ）位置に
押しこむよう作用する。このような傾斜は、少なくとも
ブレードの迎え角が第２図の下側ヒンジ半部５７の位置
からいくらかずれるという理由で、望ま１．＜ない。

第三の特徴は、ヒンジピン２８が矢印３１で示すファン
流れの内ではなく、外に位置するこである。すなわち、
ヒンジピン２８は第２図のスピナ５９の後で、ブレード
・プラットホーム５８の下側に位置する。このような位
置では、ピンは低温（はぼ周囲温度）の空気で囲まれて
いる。

第四の特徴は、ピンがファンの回転軸線６６とほぼ平行
であることである。このため、ブレード１４の前縁６ｊ
は、仮想位置１６へのたわみが起こったときにも、同じ
半径方向面内に留まる。

発明の目的 この発明の目的は新規な改良された航空機プロペラ装着
構造を提供することにある。

この発明の他の目的は航空機プロペラの振動に対処する
改良装置を提１共することにある。

発明の要旨 この発明の１形態では、航空機プロペラ・ブレードを装
着プラットホーム（台）にヒンジピンにいくつかの点で
類似したピンを使って締結する。

ピンとピンをジャーナル支承するボスとの間のクリアラ
ンスを極めて小さくし、これによりピッチを変更したと
きにプロペラブ１ノー　　ドがゆがむのを防止する。

具体的な構成 第６図にこの発明の１実施例を示す。第６図では、ファ
ン・ブレード４０が、ブレード・プラットホーム４２に
ピン４６によりヒンジ支承（蝶着）されている。ブレー
ド４０にクレビス４３が設けられ、プラットホーム４２
にはめ合いクレビス４４が設けられている。２つのり１
ノビスをピン４６で一緒に保持する。

第６図に示すように、ピン４６には減摩ブッシング（套
管）４７がはめである。ブッシング４７は減摩材料、た
とえばリア・シーグラ社（Ｌ　ｅ　ａｒ　　Ｓｔ、ｅｇ
ｌｅｒ、Ｉｎｃ、、合衆国アリシナ州、フェニックス所
在）からファブロイドＸ（Ｆａｂｒｏｉｄ　　Ｘ）の名
称で販売されているものから形成する。ブッシング４７
が、ピンを包囲する空間の厚さから−０，００２〜十ｏ
、ｏｏｉインチの厚み偏差で、かすかな摩擦ばめとなる
のが好ま１．い。この構成は、ファン・ブレード４０が
仮想線輪郭４０Ａで示すように枢動するのを許すが、第
５図に関連して説明しまたようにゆがむのを許さない。

ブッシング４７は両クレビス４３．４４を軸線４６Ｂに
心合わせ関係に維持する作用をなず４゜ この発明の別の実施例では、減摩ブッシング４７を第６
Ａ図に示ず複数のエラストマ（弾性）ブッシング４８に
換える。第６Ａ図では、弾性ブッシング４８をブレード
・クレビス４３に接着剤またはスプラインにより固着し
、−カピン４６を係止（７、接地記号４６Ａで示すよう
に回転できないようにする。（あるいは、ピン４６をブ
レー　ド・クレビス４３に剛固に固着し、弾性ブッシン
グ４８をピンとプラットホーム・り１ノビス４４との間
に固着し、これにより機械的に接地する。

弾性ブッシングを装備した場合、ブレード４０が枢動す
ると、各弾性ブッシングが、第７図および第７Ａ図の順
序で、バネ５０（エラストマを表示）の伸びで線図的に
示されるように変形する。

なお、矢印５２は回転を表わす。

弾性ブッシング４８は第１８図に関連して説明するよう
に、クレビスが受ける静的力分布を平らにならす作用を
なす。第１８図において、ブレード・クレビス４３の一
部をビーム８１として示し、ピン４６がジャーナル支承
されている。ビーム８１に、たとえば矢印８２で示され
る力によりモーメントが加わると、穴８３の壁に作用す
る力は大体「に側の力」および「下側の力」と表示した
グラフにプロットした通りになる。ずなわち、ビム８１
の点８４での力は、「」−側の力」のグラフ上の点８５
で示されるように大きく、同じく点８６での力も「下側
の力」のグラフ上の点８７で示されるように大きい。（
第１８図の直線グラフは近似的なものであり、ビーム８
１の圧縮性に応じて破線の曲線８８の形をとることもあ
り得る。）弾性ブッシングは、「ブッシング介在時の上
側の力」と表示したグラフに示すように、この力を分装
置、なおｊ７、こうしてビーム８１Ｊ二の点８４および
８６での材料の負荷を軽減する。

この発明の別の実施例を第８図に示す。本例では、ピン
（図示せず）の軸線６３が（ファン・ブレードがそのま
わりでたわむ軸線でもある）がファンの回転軸線６６と
平行でない。

言い換えると、ピンの配向け、ブレードがたわむとき、
ファン・ブレード４０の前縁４０Ａが領域６７に示すよ
うにルート４０Ｂの半径方向平面に侵入するような向き
になっている。

この方式のピン配置の効果の１つを第９〜１２図に従・
フて説明する。曲げ力によりブレードに励起された振動
モー　ドは、第９図に誇張して示したものに類似した節
と腹を呈する傾向がある。節と腹はピン４Ｇの軸線４６
Ｂと平行になろうとする。

空気力学的ねじり（ｔｏｒｓｉｏｎ）荷重により誘起さ
れる他の荷重は第１１図に示すような節パターンを発生
する傾向がある。ここで説明１７ている本発明の実施態
様では、第１２図に示す曲げによる節とねじりによる節
との間の角度である角Ｂを制御することができる。角Ｂ
を制御できることは、ファン・ブレードの振動挙動をあ
る程度制御することができ、これによりブレード安定性
を高めることができるので、望ましい。すなわち、ブレ
ード内で組み合わさる曲げ（たわみ）−ねしり振動数を
制御できる。角Ｂは第８図に示すピン角度に大きく依有
する。

第６図のブレード・ルート６７を作製する方法の１例を
、第１３図および第１３図の１４−１４線方向に見た図
である第１４図に示す。第１４図において、発泡コア９
０の一部が、鋼ブッシング９６を包囲して強度を高める
アイレット（はと目金具）９３で囲まれている。鋼ブッ
シング９６は第４図の減摩ブッシング４８を包囲する。

図示のように、アイレット９３のまわりにグラフアイ］
・（黒鉛）またはガラス繊維の層（Ｌｌなど）を何層も
コイル巻きまたは輪重ねする。繊維をエポキシなどの樹
脂母材で結合する。繊維が領域９８から破線１０１に沿
っ“ｒｆ１域９９まで連続して延在することが重要であ
る。こうすれば、繊維がたとえば点１０４で添継ぎ（ス
プライス）されでいる場合より、遠心荷重に対する支持
が強くなるこの一層強い支持について第１９Ａ−Ｃ図で
説明する。第１９Ａ図で、２本の繊維１０６Ａは領域１
０７Ａで重なり合い、両繊維間の樹脂１０８Ａは剪断を
受ける。第１９Ｂ図では、２本の繊維１０６Ｂがもっと
広い領域１０７Ｂにわたって重なり合い、第１９Ａ図の
場合より長い樹脂部分１０８Ｂが剪断を受ける。第１９
Ｃ図では、重なり合いがさらに広い領域１０７Ｃにわた
って起こり、さらに長い樹脂部分１０８Ｃが剪断を受け
る。第１９Ｃ図の状況が好ましい。なぜなら、一般に、
繊維１０６Ｃが引張りに強い程には樹脂１０８Ｃは剪断
に強くないからである。したがって、添継ぎがある場合
、重なり領域が大きい（すなわち、添継ぎ材が長い）程
好ましい。

１７かｌ２、できれば添継ぎをなくし、繊維を第１４図
の先＠１０１３Ｅから、ブレードのルート（基底部）の
ブッシング９６を囲む領域のまわりを通って、再び先端
１０６Ｅまで延在させるのが好ましい。すなわち、ここ
で問題としている繊維が延在する通路１０１の両端を含
む領域９８および９９が先端１０６Ｅに位置する。

９７ｉそれぞれの繊維の方向は第１４図に示（７た角度
の通りに配向する。これらの角度は、ブレードが経験す
る遠心力の方向と一致する、第６図に示す仮想１１ｉ１
線９５に対（２て測定する。たとえば、第６図に示すよ
うに、図示のように走る繊維は約４５＠の角度をなす。

グラファイト繊維を当業界で周知の適当な樹脂で含浸し
、オートラ１〕−ブで硬化するか、あるいは樹脂トラン
スファ成形（ＲＴＭ−ｒｅｓｉｎ　　ｔｒａｎｓｆｅｒ
　　ｍｏｌｄｉｎｇ）法を用いることができる。

この発明のさらに他の実施例では、第５図に示すように
、ブレード４０の前縁に金属製保護ノーズカバー１０７
を取り付Ｃブる。このノーズカバー１０７は、ブレード
に鳥がぶつかったときに起こるような異物墳傷に対する
保護の役割を果たすとともこのカバーなしでは非導電性
の複合材ブレードにＭ、需用の導電路をり、える。さら
に、第１５図に示すように、金属製ロッド１０９で保護
ノーズカバー１０７をピン４６と連結する。好ましくは
ピン４Ｇの端部付近で連結してロッドをブッシング４８
に貫通する必要をなくす。ロッド１０９はブレード４０
に落ちる需（雷撃）の逃げ道を提供する。

プラットボーム・クレビス４４は金属製で、金属導電路
により航空機エンジンに接続され、一方エンジンは第１
図に示す航空機の本体に接続されている。この導電路は
、プロペラ・ブレードが受は取った電荷を配分し、その
電荷を航空機本体全体にわたって分散させる。−様流の
空気がその電荷を流し去る。

第１６図にこの発明の別の実施例を示す。プラットホー
ム・クレビス（図示せず）を支えるプラットホーム４２
が、当業界でよく知られた形式の固体軸受１５０で支持
され、これにより第４図に示したピッチ変更が可能にな
る。ブレード・クレビス４３は延長部１５５を有し、こ
の延長部１５５はブレードが仮想線で示すクレビス位Ｗ
　４３　Ａを超えて回転するのを防止する。角１５７が
プラットホーム４２にぶつかり、それ以上の回転を阻止
する。さらに、延長部１５５は、ブレードが大きな物体
に衝突したとき、この延長部が枠番ノるように構成され
ており、こうしてブレードが破壊されるのではなく、ブ
レード４０が前より大きな角度回転するようになる。あ
る意味で、延長部１５５は犠牲的リミッタとして機能す
る。すなわち、延長部は、回転を誘引する力がある大き
さ以内である限りで、ブレードの回転を限定する。力が
この限度を超えると、延長部は自ら犠牲となって、その
代りにブレー　ドの損傷を避ける。

この発明のいつくかの重要な点を以下に述べる。

１）この発明は、第１図に示す形式のダクトなし二重反
転ファン・エンジンに用いるのに適当である。第２０図
は、このエンジンの概略断面図である。カウリング７０
内の、たとえば領域？３Ａ〜７３Ｃの温度は、大抵の場
合高く、３５０　”ｌ”以」二である。このような高温
は、ファンｅブレード４０のような非金属複合材ブレー
ドにはを害である。この発明は、複合材部品を高温から
隔離する作用をなす。なぜなら、領域７３Ｃからの金属
製伝導路は第６図のプラットホームφり１ノビス４４で
終端するからである。ブレード・クレビス４３はブレー
ド４０と同じく金属製ではなく、複合材製である。さら
に、プラットホーム・り！／ビス４４は第６図および第
２０図に矢印３１で示す、周囲温度に等しいかその付近
の温度のファン流路で冷却される。飛行状態で、この周
知温度は約−５０′Ｆ′となり得る。

２）金属製プラットホーム・クレビス４４は雷撃を散ら
す通路を形成する。

３）ファンもブレードのプラットホームムへの取り付は
点はファン流路内、具体的には第２０図のブロック７０
Ｃ内にある。取り付は点はカウリング７０内にはなく、
高温領域７３Ｂの近くにもない。前述したように、この
構成はカウリング７０の内側の高温領域からの熱の流れ
を阻止するのに役立つ。

４）ピン止めルート部のおかげでブＩ／−ドが曲がるこ
とができるので、異物により衝撃損傷に対するブレード
の抵抗力が向上する。すなわち、ブレードはカウリング
７０から剛固に片持ちされているのではなく、第７図に
示す角度Ａ曲がることができる。ブレードが曲がること
には次のような効果がある。

プロペラφブレードに鳥などの異物が衝突したときの状
況は第２１図に示したようなものとなる。

プロペラ・ブレードの回転をベクトル１３０で示し、航
空機の前進をベクトル１３３で示す。地球に対するプロ
ペラの運動はこれら２つのベクトルの和であり、和のベ
クトル１３６で示しである。

異物がブレードにぶつかると、その物体はおそらく、和
のベクトル１３６と一致した破線１３９に沿って進む。

物体の運動は２つのベクトル、すなわちブレードの表面
に直交するベクトル１４０とブレード表面に平行なもう
１つのベクトル１４２とに分解できる。衝突時には、直
交ベクトル１４０がブレードを仮想線位置４０Ａから実
線位置４ｏにたわませる。このたわみにより物体の通り
道があき、したがって、大抵の場合、物体はおおよそ太
い矢印１４６で示す通路に沿って、自由に下流に移行し
、ブレードから離脱する。この意味で、ピン止め装着は
ブレードが揺動して異物をふるい落すのを可能にする。

５）ファンブレードの取り付は点をファン流路内に移動
するので、第２図に示す構造と比較１３．て、第２図に
示すカウリング７０内の領域７３Ｂ付近に大きな空間が
得られる。

６）ファンブレードがカウリング７０の外部で取り付け
られているので、取り外し、交換が容易である。

７）一般に、複合材ファンブレード４ｏが生成する遠心
荷重および空気力学的荷重とこれらの荷重を吸収するエ
ンジン部品との間の荷重通路には金属製の部品が存在１
２な１ノればならない。従来の解決策の１つでは、第１
７図の複合材ブｌノード４０を金属製スパー（桁材）８
０に接合し、スパー８０をブレードクレビス４３により
金属製部品に取り付ける。この場合、金属製部品は第６
図のプラットホーム・クレビス４４になることもある。

この方法では、複合材と金属とを、たとえば表面８０Ａ
で接若剤で結合する必要がある。

これに対して、本発明はそのような接着剤結合をなくし
、その代りに、第６図に示すように、金属製ピン４６を
用いて複合材ブレード・クレビス４３を金属製プラット
ホームクレビス４４と連結する。言い換えると、剪断状
態におかれる１隻合材と金属との間の接着剤結合が存在
しない。その代りに、遠心荷重は、通常引張り状態にあ
るグラファイト繊維で支えられ、金属製ピン４６を通１
、てプラットホーム・クレビス４４に伝達される。両ク
レビス部品間の境界７９（第１５図参照）には剪断荷重
が存在し、それはピン４６でうけもたれる。

８）代表的な航空機ファン・ブレードはスロットにゆる
く装着される。ブレードは作動時には遠心力によりスロ
ット内で堅固に保持されるようになる。しかし、非作動
期間の間、ファンに風が吹きぬけ、これが原因でファン
が風車のように回り、またブレードがそのスロット内に
移動し「がたん」と落ちる。このようながた落ちにより
ブレード装管部が損傷する。前述したブッシング４７の
摩擦ばめおよび弾性ブッシング４８の接着はそのような
がた落ちを軽減するかなくすように作用する。

９）用語「ピン連結」は当業界で十分に定義されている
。たとえば、メリアム著「静力学と動力学Ｊ　　（Ｊ、
Ｉ、、　Ｍａｒ！ａｍ＋、５ｔａｔｕｅｓ　ａｎｄ　Ｄ
ｙｎａｍｉｃｓ、　ＪｏｈｎＷｌｌｅｙ　　＆　　５ｏ
ｎｓ、　　Ｉｎｅ、、Ｎｅｖ　　Ｙｏｒｋ　　（ｉ９８
９）　　、ｐｐ、４Ｏ−４１）およびクランダールおよ
びダール著［固体力学入門Ｊ　　（Ｃｒａｎｄａｌｌ　
ａｒｉｄ　Ｄａｈｌ、　Ａｎ　Ｉｎｔｒｏｄｕｅｔ、Ｉ
ｏｎｔｏ　ｔ、ｌｌｅ　Ｍｅｅｈａｎｌｅｓ　ｏｆ　５
ｏｌｉｄｓ、ＭｅＧｒａｖ−旧１１　ＢｏｏｋＣｏｍｐ
ａｎｙ、　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　（ｉ９５９）　、ｐｐ、
１５−１６）。

１０）ピン止めルート部は、定常空力荷重から招来され
るモーメントを減少するかなくすことにより、ルート領
域のブレードにかかる応力を軽減する。応力が低下する
結果、ブレードの耐荷重性が大きくなり、寿命が延びる
。

このモーメント減少の別の結果を第２２図および第２３
図を参照して説明することができる。第２２図は、標準
的ブレード保持装置（すなわちピン止めルート部なし）
を有する従来のプロペラの１例（図示せず）についての
振動グラフである。

直線２００は、ブレードが誘引；７．た１回転当り１回
の起振についての横軸−Ｌのｒｐｍから縦軸上のｃｐｓ
　（ザイクル／秒）への直線的な１対１変換を示す。た
とえば、点２０５は１２００ｒｐｒｎを換算すると２０
ｅｐｓとなることを示しており、これは１２００ｒｐｒ
ｎのとき、１回転当り１回の起振の１秒毎に起こる回数
が２０であることを意味する。同様に直線２０２はｒｐ
ｍを１回転当り２回の起振のｃｐｓに変換する。たとえ
ば、点２０７は１２００ｒｐｒｎが４０ｅｐｓに対応す
ることを示す。１回転当り２回の起振を生じる起振源の
例は、第１図で渦のへり８および１０に関連して説明し
た。

ピン止めルート部をもたないこの例示のプロペラ・ブレ
ードは、比較的剛性の構造である片持ち梁とみなすこと
ができる。この剛性のため、ブレードには比較的高い共
振曲線２１０が存在する。

（共振曲線は与えられたプロペラのブレード毎に僅かに
変化する。各ブレードは所定の速度で備かに異なる共振
振動数をもち得る。）速度が増加するにつれて共振振動
数が増加する（第２２図参照）１つの理由は、遠心力が
ブレードの剛性を補強するからである。

共振曲線２１０は、一般に、異なるプロペラ速度それぞ
れについて、ブレードが共振する振動数（ｅ　ｐ　ｓ）
を与える。たとえば、低速２１２では、共振は点２１３
で示されるように約２５ｅｐｓである。高速２１５では
、共振は点２１６で示されるように約３０ｃｐｓである
。共振曲線２１０が与えるデータの種類を直線２００お
よび２０２のものと混同してはならない。後者の直線は
横軸のｒｐｍ単位から縦軸のｃｐｓ単位への換算であっ
て、グラフ外の要素、たとえばプロペラ・ブレードに関
するデータを与スるものではない。

上記例示ブレードとは対照的に、第６図のピン止めルー
トブレードは剛性が減少１７ている。ブレードはパ持ち
されておらず、第２４図に示すようにむしろ振り子に似
ている。第２４図でブレード４０がさかさまに図示され
ているのは、遠心力の作用が振り子に働く重力の作用に
似いてるからである。近似的な意味で、ブレード４０を
長さ（寸法２２３）約２４インチの質量なしの糸２２１
でつるされた質瓜点２１９とみなずことができる。

ブレードは振り子に似ている。

実際のところ、長さ約１ｍの振り子は周期が約２秒であ
り、これは振動数０．５ｅｐｓに対応する。第２４図の
振り子は長さ２４インチであるので、周期はそれより短
く、具体的には１．５秒と仮定され、これは振動数０．
６ｅｐｓに対応する。

し、たがって、遠心力が最小となる極めて低い速度での
ブレード（振り子）の共振振動数は第２３図に点２２０
で示され、０．６ｃｐｓに近い。

ブレード速度が−Ｆがるにつれて、ブレードは遠心荷重
がかかり剛性を増し、その共振曲線は直線２２２をたど
る。ピン止めルート・ブレードの共振曲線２２２が１回
転当り２回の起振の曲線２０２と交差するのが、アイド
ル速度以下かつ飛行速度の平常作動範囲の外になる低い
プロペラ速度の円２２３内であることは重要である。さ
らに、曲線２２２は１回転当り１回の起振の曲線２００
どはまったく交差１、ない。

一方、従来の例示プロペラについての第２２図の共振曲
線２１０は１回転当り２回の起振の曲線２０２と円２２
５内で交差するが、これは、この交差がプロペラの平常
作動範囲（すなわちアイドル速度と離陸速度との間）内
であるので、望ましくない。起振振動数がブレードの共
振振動数に等しいある長さの時間プロペラ・ブレードを
作動させられない。さもないとブレードが破損してしま
う。これに比類される交差は本発明の場合には第２３図
の円２２３内であり、これはプロペラの平常作動範囲の
外側であるので、共振現象に基づく損傷や疲労の可能性
がなくなる。

前述したように、本発明によれば、ピン止めヒンジ構造
を用いてプロペラまたはファン・ブｌ／　−ドをロータ
に装着する。ブレードは可変ピッチ型である。この構造
は、ロータへのピン連結を利用することによりブレ・−
ドの共振振動数を減少させる。この共振振動数の減少に
より、第またわみ（すなわち、第１曲げ）モードでのブ
レードの起振が減少する。（他のモード、すなわち他の
振動数の起振が存在するかも１７れないが、そのような
起振はあまりｍ要でない。ブレードでは自然に他のモー
ドの振動は第１モードの振動よりよく減衰するからであ
る。）ピンが回転軸線となす角度を制御して、曲げ節が
ねじり節となす角度を調節することができる。

さらに、プロペラ・ブレードは、金属程には耐熱性およ
び耐損傷性でない１（金材料から形成されている。保護
金属製ノーズカバーでブレードを異物との衝突から保護
する。ノーズカバーは雷に対する導電路を形成する機能
も果たす。

この発明では、ヒンジが流路内に位ｉＮする。ヒンジの
１つのり１ノビスは金属製であり、したがって導電性で
ある。このクレビスはエンジンの高熱部分に連結され、
高熱部分からブレードに向かう熱流路を構成する。しか
し、このクレビスは流路空気で冷却され、こう１７て熱
流路を雰囲気に短絡する。他方のり１ノビスは複合材料
から形成される。

この発明の要旨を逸脱しない範囲内で、多数の変更や変
形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は二重反転推進プロペラで推進される航空機の概
略図、 第２図は航空機ファンのピン止めルート装着構造を示す
斜視図、 第３図および第３Ａ図は第２図のピン装着構造の動きを
説明する図、 第４図は航空機プロペラにおけるピッチ変更を示す略図
、 第５図は第２図の配置Ｎに起こり得るピンの心ずれを示
す斜視図、 第６図はこの発明の１実施態様を示す斜視図、第６Ａ図
はこの発明の別の実施態様を示す断面図、 第７図および第７Ａ図は第６図の弾性ブッシングの変形
を説明する線図、 第８図はこの発明の別の実施態様を示す斜視図、第９図
および第１０図は曲げ時のプロペラ・ブｌノードに生じ
る節を示す線図、 第１１図および第１２図はねじれを受けたプロペラ・ブ
レードに起こる節を示す線図、第１３図はクレビスとプ
ロペラ・ブレードとの組付は構造を示す断面図、 第１４図は第１３図の１１−１４線方向に見たブレード
の断面図、 第１５図は雷撃により受けた電荷を伝達する導体を含む
この発明の実施態様を示す断面図、第１６図はこの発明
の別の実施態様を示す断面図、 第１７図は第１３図の構造とは異なるブレード・ルート
構造を示す斜視図、 第１８図はブレード・クレビス４３（ビーム８１と１．
て示す）における力の大きさと位置の関係を示す線図、 第１９Ａ、１９Ｂおよび１９Ｃ図は繊維の添継ぎを説明
する線図、 第２０図はこの発明を適用できる航空機エンジンの線図
的断面図、 第２１図は異物がプロペラ・ブレードにぶつかった状態
を説明するベクトル図、 第２２図および第２３図は振動数とプロペラ・ブレード
速度との関係を示すグラフ、そして第２４図はプロペラ
・ブ！／−ドの質量点２１９の挙動を振り子として説明
する線図である。 主な符号の説明 ４０・・・ブレード、４０Ａ・・・前縁、４２・−・プ
ラットホーム、４３・・・ブレードφクレビス、４４・
・・プラットホーム・クレビス、４６・・・ピン、４７
・・・ブッシング、４８・・・弾性ブッシング、６３・
・・ピン軸線、１０７・・・ノーズカバー、１０９・・
・金属製ロッド。 内Ｕ哨− 禮ｂ“め上句ブ 勺、贋 Ｆ７．１４ Ｆｒ３．１５ ｔげ、２３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ）可変ピッチ型プロペラ・ブレードと、ｂ）プロ
   ペラ・ブレードを支持するためのロータと、 ｃ）プロペラ・ブレードとロータとの間のピン連結部と
   を含む航空機プロペラ装置。 ２、第１曲げモードでプロペラ・ブレードを起振する刺
   激を生成する航空機において、 ａ）ブレードのピッチ変更を可能にする手段と、 ｂ）第１曲げモードでのブレードの共振を防止する手段
   とを含む航空機。 ３、ａ）航空機プロペラの基部近くのクレビスと、 ｂ）ロータ上のはめ合いクレビスと、 ｃ）両クレビスの穴に挿通されて両クレビスを連結する
   ピンと、 ｄ）ピンの穴内での遊びを減らすブッシング手段とを含
   む航空機プロペラをロータに締結する装置。 ４、ａ）ロータに締結され、ピッチ軸線のまわりを回転
   可能な金属製の第１クレビスと、 ｂ）実質的に非金属製である第２クレビスと、ｃ）プロ
   ペラの流路内に位置して第１および第２クレビスを連結
   するピンとを含む航空機プロペラをロータに締結する装
   置。 ５、ａ）後退角を有するプロペラ・ブレードと、ｂ）プ
   ロペラ・ブレードの前縁を保護する金属製ノーズカバー
   と、 ｃ）プロペラ・ブレードに取り付けられたブレードクレ
   ビスと、 ｄ）ロータに連結され、ピッチ軸線のまわりに回転可能
   で、ノーズカバー上の領域から航空機への導電路を形成
   するプラットホーム・クレビスと、 ｅ）ブレード・クレビスをプラットホーム・クレビスに
   連結し、ブレードクレビスのプラットホームクレビスに
   対する移動を許すピンと、 ｆ）ピンを囲み、ピンをクレビスの穴内で心合わせ状態
   に維持するブッシングとを含む推進装置。 ６、ブッシング（ｆ）が、ブレード・クレビスのプラッ
   トホームクレビスに対する回転に耐える弾性材料からな
   る請求項５に記載の装置。 ７、ａ）ロータに締結され、回転軸線のまわりに回転し
   、かつピッチ軸線のまわりに回転するプロペラブレード
   と、 ｂ）各ブレードをロータに締結して、各ブレードの有効
   剛性を減少させるヒンジとを含む航空機プロペラ。 ８、回転軸線のまわりに回転する推進ブレードを含む航
   空機推進装置おいて、 ａ）各ブレードをロータに締結するヒンジが推進流路内
   に位置し、回転軸線に平行でないヒンジピンを有する航
   空機推進装置。 ９、ａ）ブレードのルート近くに取り付けられたブレー
   ド・クレビスを有するプロペラ・ブレードと、 ｂ）ブレードピッチ軸線のまわりに回転可能で、プロペ
   ラ流路の半径方向内側の領域を画定するブレード・プラ
   ットホームと、 ｃ）プラットホームに取り付けられ、プロペラ流路内に
   位置するプラットホーム・クレビスと、ｄ）ブレード・
   クレビスをプラットホーム・クレビスに取り付けて蝶番
   継手を形成する蝶着手段とを含む航空機推進装置。 １０、蝶着手段（ｄ）がピンであり、さらにｅ）ピンと
   関連し、ブレード・クレビスのプラットホーム・クレビ
   スに対する傾斜を防止するブッシングを備える請求項９
   に記載の装置。 １１、蝶着手段（ｄ）がピンであり、さらにｅ）ブレー
   ド・クレビスのプラットホーム・クレビスに対する傾斜
   を防止する弾性ブッシングと、 ｆ）弾性ブッシングをピンにそしてブレード・クレビス
   またはプラットホーム・クレビスに、弾性ブッシングが
   蝶番継手の曲げ時に変形し、曲げを減少させようとする
   回復力を生成するように取り付ける取付手段とを含む請
   求項９に記載の装置。 １２、蝶番継手は、蝶番継手が曲がるときに、プロペラ
   ・ブレードが１つの半径方向平面を超えて移動するよう
   に構成されている請求項９に記載の装置。 １３、ａ）ピッチ変更軸線のまわりに回転可能なブレー
   ド・プラットホームと、 ｂ）ブレード・プラットホームに取り付けられた導電性
   クレビスと、 ｃ）導電性クレビスと嵌まり合って蝶番継手を形成する
   非導電性クレビスと、 ｄ）非導電性クレビスに締結されたプロペラ・ブレード
   と、 ｅ）導電性クレビスからプロペラ・ブレードの大部分に
   わたって延在する導電路とを含むプロペラ・ブレード装
   置。 １４、導電路（ｅ）が、 （ｉ）プロペラ・ブレードの前縁に沿って延在する金属
   製保護ノーズカバー、および （ｉｉ）ノーズカバーから導電性クレビスまで延在し、
   蝶番継手（ｃ）の曲げ時にもノーズカバーと導電性クレ
   ビスとの間に導電路を維持する可撓性導体とを含む請求
   項１３に記載の装置。 １５、さらに、 ｆ）電荷を導電性クレビスからこのプロペラ・ブレード
   装置が取り付けられた航空機に伝達する手段とを含む請
   求項１３に記載の装置。 １６、非導電性プロペラ・ブレードを備える航空機推進
   装置において、 ａ）プロペラ・ブレードの前縁に沿って延在し、プロペ
   ラ・ブレードの本体を構成する材料より鳥の衝突による
   損傷を受けにくい材料から構成され、雷撃により受けた
   電荷をプロペラ・ブレードのルート部近くに伝達する保
   護手段と ｂ）電荷をプロペラ・ブレードのルート部から航空機の
   各所に広げ、自由流空気で電荷を流し去るようにする電
   荷放散手段とを含む航空機推進装置。 １７、ａ）可変ピッチ型のプロペラ・ブレードと、 ｂ）アイドル速度と離陸速度との間のプロペラ作動中に
   第１曲げモードのブレードの振動を実質的に除去する手
   段とを含む航空機プロペラ。 １８、ａ）それぞれ第１曲げモードの振動を生じる可変
   ピッチ型の複数のプロペラ・ブレードと、ｂ）プロペラ
   がアイドル速度と離陸速度との間で作動しているときブ
   レードが第１曲げモードで共振するのを防止する手段と
   を含む航空機プロペラ。 １９、ａ）それぞれが、ブレードがその振動数で起振さ
   れるとブレード疲労が起こる振動数を１つ以上有する可
   変ピッチ型の複数のプロペラ・ブレードと、 ｂ）プロペラがアイドル速度と離陸速度との間で作動し
   ているときブレードが上記振動数で起振されるのを防止
   する手段とを含む航空機プロペラ。 ２０、ａ）航空機の特定の運転期間に１回転当り２回の
   振動励起（起振）を受けるプロペラ・ブレードと、 ｂ）プロペラがアイドル速度と離陸速度との間で作動し
   ているとき上記起振でブレードが損傷するのを防止する
   手段を含む航空機プロペラ。 ２１、第１曲げモードでプロペラ・ブレードを起振する
   刺激を発生する航空機において、 ａ）ブレードのピッチ変更を可能にする手段と、 ｂ）第１曲げモードでのブレードの共振を防止する手段
   とを含む航空機。 ２２、複合材料からなる航空機プロペラ・ブレードにお
   いて、母材に埋設した多数の繊維によりブレードに取り
   付けられたクレビスを形成したプロペラ・ブレード。