JPS58110802A - 回転機械のための包囲構造体及びその製造方法 - 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】 本発明は半径方向及び軸線方向の速度成分を有する粒子
を閉込めるための周縁方向に沿って設けられるべき包囲
構造体に関する。本発明は特に軸流式回転機械の技術分
野に於て特に意義があり、回転機械内の回転アセンブリ
からロータのブレードなどが破砕した場合に発生する粒
子゛を閉込めるためのものであるが軸流式回転機械以外
の技術分野に於ける応用も可能である。

軸流式回転機械に於てはロータアセンブリが回転軸線方
向の周りに極めて＾速で回転駆動される。

ロータアセンブリはロータディスク及びロータブレード
を備えている。エンジン内に誤って吸入されることがあ
る鳥、雪その他の貢物がブレードに衝突すると、ロータ
アセンブリの一部が破砕しロータディスクから分離する
ことがある。このような故障の際にはロータアセンブリ
の破片が毎秒数百メートルの速度で外向きに投出される
こととなる。このような運動は普通軸線方向、接線方向
、及び半径方向の速度成分を含んでいる。

このような破片を閉込めるための装置の一つがイギリス
国特許第１．２４５．４１５号明細−に開示されている
。このイギリス印特許明１１１１に：はケーシングの周
りに螺旋状の遮蔽体を形成するべく二個の同様な金属片
部材からなる包囲構造体が開示されている。

米国特許第２．９９９．６６７号明＠書にはワイヤーを
織って構成され、一端から他罎まで連続的であるウェブ
をもってなる包囲構造体が開示されている。このウェア
はロータブレードの列の周りのケーシング内部にコイル
状に配設されている合成ａｌｌを織物またはウェブとし
て織りてなる包囲構造体を開示する特許明細書が幾つか
ある。

例えば米国特許第４．０５７．３５９号明細書には二枚
の防弾用ナイロン織物を縫合してなる変形容易なハウジ
ングカバーが開示されている。この特許明細−に於ては
脂肪族ポリアミド繊維からなるナイロン及びｄｕＰＯｎ
ｔ社よりＫ　ｅｖｌａｒ　４９なる商標名で販売されて
いる芳香族ポリアミド繊維について言及されており、こ
れらの繊維がこのような織物とするのに適するものであ
るとしている。

米国特許第３．６０２，６０２号明細書にはテープを機
械のハウジングの周りに巻回し、回転機械の故障により
発生する破片を閉込めるために破片が飛来すると予想さ
れる方向に配冒されている包囲構造体が開示されている
。しかし、テープの隣接する各層同士或いはテープとそ
れが巻付けられるハウジングとの問を接看又昧止着する
ための手段が開示されていない。テープを巻回してなる
この構造体はＫｅｖｌａｒ織物などの芳香族ポリアミド
繊維織物ではなくむしろ防弾用ナイロン材料からなって
いる。ｊ　（）　ｅｖｅｌｏｐｓｅｎｔ　ｏｆ　Ａ　ｄ
ｖａｎｃｅｄ　Ｌ　ｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ　　Ｑｏｎｔ
ａｌ＋ｖｅｎｔ　　ＳｙｓｔｅｍｓＪを名称とする包囲
構造体に関するＮＡＳＡ　　Ｆｉｎａｌ　　Ｒｅｐｏｒ
ｔによれば）（ｅｖｌａｒ　＠物とハニカム構造により
補強された鋼シェルとの閤に半径方向について挟設され
たＫｅｖｌａｒフェルトの外面上で端縁に沿って前後方
向について拘束されたＫｅｖｌａｒ織物を用いることが
推奨されている。この報告書はＮＡＳＡＣｏｎｔｒａｃ
ｔ　Ｎｏ、Ｎ　Ａ　Ｓ　３−２１８２３によりなされた
ものである。

このような包囲構造体に関する技術の進歩にも拘らず科
学者及び技術者は軽量であってしかも軸線方向、接線方
向及び半径方向の速度成分を有りるような粒子に対して
もエンジンを取囲むナセルから粒子が脱出するのを防止
し得るような包囲構造体を得るべく努力している。

本発明によれば織物をその取付長がその自由長よりも大
きくなるように張力を加えつつ周縁方向に轡付けてなる
包囲構造体が提供される。

本発明によれば包囲構造体を構成するべく周縁方向に沿
って存在する構造体の周りに織物を巻付けることからな
る方法であって、エンジンの作動に伴う織物の運動に対
して影響を及ぼすように制御された張力をもって織物に
予荷重を加える過程を含む方法が提供される。

本発明の特徴の一つは支持構造体に、織物を張力を加え
つつ巻付けることにある。織物の取付長はその自由長よ
りも大きい。成る実施例に於ては織物の一端が支持構造
体に止着されている。織物の他端は織物の外面上に止着
されている。別の実施例に於ては織物の取付長がその自
由長よりも５％長い。成る実施例に於ては織物を巻付け
た後その表面にエポキシ樹脂による保護コーティングを
行うようになっている。

本発明の主な利点は回転機械のブレードの故障に伴いナ
セル内に飛散する破片を閉込めることにある。本発明の
別の利点は支持構造体を大きな破片が通過することによ
り形成された孔を、二次的に発生した破片が通過して脱
出することのないように織物をこのような孔からずれた
り或いは折り―なることを最小限に留めるようにしてこ
のような二次的な破片の脱出を防止し得るような包囲構
造体が提供されることである。本発明の更に別の利点は
予荷重を加えられていない織物を用いる包囲構造体に比
べて、粒子・が衝突した時の織物の半径方向の変位を減
少させ得ることによりナセルの外径の半径方向長さを小
さくできるということにある。本発明の更に別の利点は
織物の端縁と支持構造体の閣から大きな粒子が脱出する
のを防止し得ることにある。　　□ 本発明の上記した或いは他の特徴及び利点は以下の添付
の図面についての好適実施例の説明により自と明らかに
なるものと思う。

第１図はターボファン形式の軸流式ガスタービンエンジ
ン１０を示している。ナセル１２がエンジンを囲網しエ
ンジンを支持すると同時に図示されていない航空機の興
からなる支持構造体にそれを取付ける働きをしている。

エンジンはファン部１４とコンプレッサ部１６とｍ鎖部
１８とタービン部２０とからなっている。作動媒体ガス
のための主流路２２がこれらの部分を通過して後向きに
延びている。作動媒体ガスのための第二の流路２４が第
一の流路の外側を同じく後向きに延びている。

ファン部１４はロータアセンブリ２６とステータアセン
ブリ２８とを有している。ステータアセンブリはナセル
１２の内壁をなす軸線方向を向くファンケース３０を有
している。着氷防止用の空気のためのダクト３２及び圧
縮空気により航空機のエンジンを始動するための図示さ
れていないスタータの付属機器はファンケースの半径方
向外側に配設されている。ロータアセンブリはロータデ
ィスク３３と複数の０−タブレード３４とを有している
。各ロータブレードは基部３６と中間部３８と道端部４
０とを有している。ロータブレードは作動媒体ガスの流
路を通過しステータアセンブリの近傍に達するべくディ
スクに外向き突設されている。

第２図はステータアセンブリ２８を拡大して示すｌｌｌ
Ｉｉ面図であってファンケース３０及びロータプレード
３４の一本とを示している。尚、０−タブレードは一部
破断して示されている。各ロータプレードはファンケー
スに対して半径方向に１ｌｌｆＪＩ！Ｇをおいて突設さ
れている。ロータブレードの外側のファンケースはラブ
（Ｒｕｂ）片４２、織物４４及び前記ラブ片及び織物を
支持するための構造体４６からなっている。支持構造体
４６及び織物は軸線方向及び半径方向の速度成分を有す
る粒子を閉込めるための周縁方向に沿って存在する構造
体４７をなしている。このような構造体は包囲構造体と
呼ばれる。支持構造体とはハニカム構造からなる軽量構
造体や図示されているもののようにより重量のある金属
製ケースからなる構造体などからなるものである。

織物４４はその取付長がその自由長よりも大きくなるよ
うに張力を加えつつ支持構造体４６０周りに周縁方向に
沿って配覆されている。ここで織物とは有機物または無
機物ならなるテープまたは布状として構成してなるもの
を指す。そのような好適な織物の一例としてはｄｌＪＰ
ｏｎｔ社によりＫｅｖｌａｒ２９なる商標名で販売され
ている芳香族系ポリアミド繊維からなる糸を織ってなる
ものがある。

この糸は約１５００デニールの細さを有している。

糸は２４Ｘ２４のバスケット織として織られ耳を有する
ものであって良い。このような耳を有する好適な織物と
してはＦ　ａｂｒｉｃ　Ｄ　ｅｖｅ＋ｏｐｍｅｎｔ社に
より市販されている５ｔｙｌｅ　　１２０　　Ｋｅｖｌ
ａｒＦａｂ「ＩＣ（商標名）がある。

第３図は１（ｅｖｌａｒ２９織物を引張力を加えた方向
についての単位長さ当りの伸びを示している。

このグラフの縦軸は織物に加えられた力の総計ををメー
トルにより表した織物の幅により除したものに対応する
。一方横軸は引張力を加えることにより発生した全伸び
を伸びる前の織物の自由長により除したものに対応する
。曲線の各点に於ける勾配は織物の単位幅当りに加えら
れた力と織物の単位長さ当りの伸びとの間の比例定数に
対応する。

この比例定数は織物の剛性係数またはばね定数と呼ばれ
る。従ってこのばね定数は単位延び当りの力として定義
されＮ／）またはｄＶｎｅ／　ｃｍで表１ことができる
。第３図に示されている直線Ａ、Ｂ及びＣは当該変位領
域の全体に瀝っでほぼ線形な織物のばね定数を近似的に
示している。

第４図は織物に加えられた応りと織物の歪との闇の関係
を示すグラフである。織物に発生する摩擦力や織物の圧
縮に伴う発熱を無視すれば曲線の下側の面積は織物を破
壊することなくその単位体積に対して加え得る仕事の量
に対応する。

第５図は取付状態にある織物に加えられた予荷重の関数
として半径方向め速度成分のみを有する破片により織物
に加えられた衝突により発生する織物の変位を示すグラ
フである。約５０８　ａｌｌの１径を有する支持構造体
の周りに１５回巻回された）（ｅｖｌａｒ２９からなる
織物に１１０ｏｒａｌｎの質量を有する破片が衝突した
場合を想定している。実験によれば織物に加えられた予
荷重が大きければ大きいほど織物の変位が小さくなるこ
とが解った。

第６図は予荷重を加えられた織物が１１００ｒａｉｎの
質量を有する破片を閉込める能力を示すグラフである。

閉込められた破片及び閉込められなかった破片の速度が
取付状態にある織物に加えられた予荷重の関数としてプ
ロットされている。第５図と同様に約５０８−の直径を
有する支持構造体の周りを周縁方向に沿って１５回巻回
された織物に破片が衝突した場合を想定している。織物
に対する予荷重を増すと閉込め得る破片の速度が減少す
る。曲線Ａは閉込めることのできなかった破片の最小速
度を示している。曲１Ｂは閉込めることのできた破片の
最大速度を示している。

第２図に示されているように支持構造体４６は上流７ラ
ンジ４８等の第一のフランジと下流７ランジ５０等のよ
うな第二の７ランジと内側シート５２等の第一の壁と外
側シート５４等の第二の壁とからなる中空の梁からなっ
ている。Ｃ字形の断面を有する補強材５５等の複数の板
が中空梁の外側シートと内側シートとを連結している。

Ｃ字形の補強材はそれぞれ内側シートと外側シートとの
−を半径方向に延びるリプ５６と内側脚部５８などの第
一の脚部と外側脚部６０等の第二の脚部とを有している
。内側脚部は外側脚部に対して半径方向に開隔を有して
いると共に補強材の対称軸線に対して直交する半径方向
線が両脚部を通過するように外側一部に対して半径方向
に沿って対向している。両１ＩｌａｌＩ５８．６０は軸
線方向に沿って第一の７ランジから第二の７ランジへ向
かう方向に延び出している。両脚部は補強材をシートに
対して係合させるためのものであってシート材と当接し
ている。内側脚部または外側１１１部はそれが当接して
いるシートの形状に適合するべく円筒形または円錐台形
をなしていると良い。内側シートは上流フランジ４８に
連結し得るように上流端部６２などの第一の端部と下流
７ランジ５０に連結し智るような下流端部６４等の第二
の端部とを有してい す嘆。外側シートは上流７ランジ４８と連結し得るよう
な上流端部６６等の第一の端部と下流７ランジ５０と連
結し轡るような下流端部６８等の第二の端部とを有して
いる。

第７図は第２図に示されている支持構造体の分解図であ
って支持構造体を組立てる要領を示している。内側シー
ト５２は円錐台形の環７０及び円筒形の環７２を構成す
るべく端縁同士を継合せ溶接して連結された二枚のシー
トからなって（＼る。

環同士も同じく継合せ溶接されて円錐台形部分と円筒形
部分とを有する一個の立体的な内側シートを構成してい
る。外側シートも第一の円筒形の環と内側シートの最大
直径よりも大きな直径を有する第二の円筒形の環とを構
成するべく端縁同士を継合せ溶接して連結された二枚の
シートか°らなっている。多環は一個の円筒形のシート
を構成するべく継合せ溶接されている。。

支持構造体を組立てるための次の過程はＣ字形の補強材
５５の端縁に最も近い部分を内側シート５２及び外側シ
ート５４閣に連結することからなる。補強材はシートの
他方の端部に向けてそれぞれの脚部が対向する向きに配
置されている。Ｃ字形の補強材をシートに連結するため
の好適な方法の一つは補強材の脚部５８．６０にシート
を抵抗性のスポット溶接により連結することからなって
いる。これらのスポット溶接部位は組立過程に於けるシ
ートのＣ字形補強材に対する位置を定める働きをするも
のであって補強材とシート材とをηいに永久的に結合す
るためのものではない。

この時点に於てアーク溶接、抵抗溶接または酸素アセチ
レン溶接により連続的な溶接を行うことによりＣ字形補
強材とシートとを永久的に結合づると良い。このとき一
部５８．６ｏの向きが適切であるために両方の溶接を抵
抗溶接機などの溶接機により同時に行うことができる。

補強材を溶接したのち両方の溶接部分を検査すると良い
。

第一のＣ字形補強材を内側シート５２及び外側シート５
４にスポット溶接した後、隣接するＣ字形補強材をシー
トの下流端６４．６８を通過して両シート間の位置へと
摺動させる。補強材の内側脚部が内側シートの円錐台形
部分と同様な円錐台形をなしているために補強材の内側
シートに対する軸線方向の位置が自動的に定まる。第二
のＣ字形補強材も同じく抵抗性スポット溶接などにより
シートに結合され組立過程に於ける第二の補強材の位−
が固定される。同様の要領で他の補強部材がシートに組
付けられる。この組立要領の利点は各Ｃ字形補強材を挿
入しそれをスポット溶接すると同時に各スポット溶接部
分を検査し得ることである。このような検査を行うこと
により補強材の一部が内側シート及び外側シートに確実
に当接していることが確かめられる。

内側シフト５２と外側シート５４とＣ字形の補強材５５
とからなるサブアセンブリは支持構造体が適切な真円度
と直径とを有するように別の固定台に取付けられる。こ
の固定台に取付けられたサブアセンブリは電子ビーム溶
接室に移される。溶接シールド７４を内側シートの内側
に取付ける。

電子ビームｗＩ接機７６を電子ビームが内側脚部５８及
び外側脚部６０の両者を通過する半径方向線に沿って電
子ビームが投射されるようにＣ字形補強材の両脚部５８
．６０と整合する内側シートの半径方向外側の位置にお
かれる。次いでケース全体を電子ビームと整合するよう
に回転させ、電子ビームが外側シート、外側脚部、内側
脚部及び内側シートを通過し最終的に溶接シールドに突
当たる。電子ビームは、補強材の一部と内側及び外側シ
ートとが互いに溶着するようにしてＣ字形補強材と内側
及び外側シートを永久的に結合する。同様にして残りの
Ｃ字形補強材も内側及び外側シートと結合する。内側シ
ートの内側を検査し電子ビームがケースの内側まで達し
たことを確かめる。

この検査により内側シートと内側脚部との間及び外側シ
ートと外側一部との閤に適切な溶接が行われたことが確
かめられる。検査した後、上流フランジ４８及び下流７
ランジ５０がへりアーク溶接により両シートに溶着され
る。

第８ＷＪは織物４４を支持構造体４６の周りに巻回する
ための巻回装置７８を示している。巻回装置は織物を支
持構造体に巻付けるための第一の装１１８０を有してい
る。この第一の装置８０は回転軸８２とこの回転軸を回
転させるための駆動装置とを有している支持構造体４６
はこの回転輪上に取付けられる。織物を送出すための第
二の＠＠８８は回転軸８８とこの回転軸を回転させるた
めの駆動装置９０とを有している。リール９２が回転軸
８８に取付けられている。織物は取付状態にある織物に
加えられる予荷重よりは小さな予荷重を加えられつつリ
ールに巻回されている。回転軸８８に取付けられたスト
レーンゲージ９４は回転軸に作用しているトルクを測定
するためのものである。予荷重及び織物に発生した張力
は回転軸に発生したトルクから容易に求めることができ
る。織物はリールを回転させることにより織物を第一の
長さだけ解くことにより張力を受けつつリールから繰り
出される。回転軸に取付けられた支持構造体４６を前記
した第一の長さよりも大きな第二の長さだけ支持構造体
上に送出すように回転させることにより織物に予荷重が
加えられる。織物に一定の伸びを与えることにより織物
内に発生した張力が第３図の線へにより近似される第一
のばね定数よりも大きな織物のばね定数をもって破片の
衝突により織物に発生する変位量が抑制される。例えば
この大きい方のばね定数は第３図の線Ｃにより示される
織物の第三のばね定数により近似される。第三のばね定
数は織物の軸線方向単位幅（−）当り７８８３Ｎ〜９６
３５Ｎの範囲にある均一な荷重を受けることにより発生
する張力に等しい張力を取付状態にある織物に加えるこ
とにより得られる。この時織物に加えられる荷重はその
幅に沿って均一であってしかも織物の荷重に対して最小
の断面積を有する面に直交する向きに作用するものとす
る。例えばこのような張力は２７．９４ｃｍの幅を有す
る織物に２４４７Ｎ±２４５Ｎの均一荷重を加えること
により達成される。或いは第３図のＩＩＢにより示され
るような織物の第二のばね定数により近似されるより大
きなばね定数を用いても良い。第二のばね定数は単位軸
線方向幅（１）当り１７５ＯＮ以上の予荷重を加えられ
た織物のばね定数に対応する。

第８ａ図は少くとも一個の中間的な第二のり−ル９２を
用いる織物の予荷重を与えるための別の方法を示してい
る。例えば織物が巻かれていない第二のリール９２を第
１図の装置の回転軸８２に支持構造体４６の代わりに取
付けることができる。

第二のり−ル９２は取付状態に加えられた予荷重より小
さな予荷重を受けている織物を第一のり−ル９２から受
取る。予荷重を例えば２４４７Ｎ以下として織物を巻回
することにより巻回過程に於ける織物内の張力をｗ４１
１１１１するのは容易になり取付状態にある織物の伸び
よりも小さな最だけ織物の伸びを増すことができる。織
物により第二のり一ル９２を巻回した後、第二のリール
を第二の装置の回転軸８８に移し、織物を第一の装置の
回転軸８２に取付けられた新たな第二のリール９２へと
織物を供給する。この過程を織物が取付は状態にある織
物の張力に対応する予荷重を受けつつり−ル９２に巻回
されるようになるまで繰り返す。次いで織物を更に伸び
を増すことなく支持構造体上に巻回することができる。

支持構造体に織物をＩｌ＠するには先ず織物を支持構造
体にテープにより張付けるなどして織物に何等萄重を加
えることなく第一の層の１８０°相当分を巻く。次いで
織物の単位幅（−）当りの張力をＯから８７６ＯＮ±８
７６Ｎへと均一に増大させつつ織物の第一の１の残りの
１８０°に相当する分を巻く。このような荷重を受けた
織物はその自由長に対して約５％伸びる。このような範
囲内の張力を加えつつ織物を更に３８回支持構造体上に
巻回する。最後の層（３９層）は先行する層（第３８層
）上に巻かれる。織物の各■閤の摩擦力のために第３９
層を止着しなくとも織物が解けることなく織物の最外層
に於て起きるのみである。

最外層に於ける張力の解除は織物を解けないように止着
することにより防止する。織物を解けないように止着す
る方法の一つは織物の一部をその他の部分に結合して織
物の両部分間の運動を阻止することからなる。例えば第
３９層の内側面の第３ａｌｌの外側面と結合することに
より第３９１１が解けるのが防止される。このような結
合は二つの面の一方にゴム系の接着剤を塗布し両面を互
いに押付は接着剤が硬化するまで織物が動かないように
しておくことにより達成される。このようなゴム系の接
着剤の好適なものの一つにＧ　ｅｎａｒａｌＥ　ｒｅｃ
ｔｒｉｃ　ｃ　ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによりＲＴＶ１５
９なる商標名で販売されているシリコンゴム系の接着剤
がある。

この接着剤は室温に於て硬化することができる。

ナセルは取付状態にある織物の外面を損傷から保護する
働きをす゛る。更にもう一つの層（第４０層）を張力を
加えつつ第３９１１の上に巻く、巻かれた織物の表面に
エポキシ樹脂の保護コーティングを行うことにより第二
のシールド９５を設けることができる。このシールドを
設ける方法の一つは第４１層の初めと第４０１１の初め
との閤の巻回された織物の外側面にエポキシ樹脂の第一
のコーティングを行うことからなる。塗布する際のエポ
キシ樹脂の粘性は１０Ｐａ、ｓ〜１６Ｐａ、ｓであると
良い。エポキシ樹脂が硬化するまでは織物に張力を加え
たままとする。織物に張力が加えられているため織物の
目が互いに詰ってエポキシ樹脂が容易に浸透できないた
めエポキシ樹脂の第一の保護コーティングは第３９＠に
達することがない。第二の保護コーティングのエポキシ
樹脂の粘性が大きいためにエポキシ樹脂が硬化する閣に
織物内に浸透するのが防止される。更にエポキシ樹脂が
硬化するにつれてエポキシ樹脂が発熱し、更にその硬化
を加速する。包囲構造体を形成する方法は更に塗布段階
に於て０．５Ｐａ、ｓ−０，７Ｐａ、ｓの粘性を有する
第二のエポキシｍｓの保護コーティングをエポキシ樹脂
の第一の保護コ−ティングの上に塗布する過程を含んで
いる。エポキシ樹脂の第一の保護コーティングが既に硬
化し、エポキシ樹脂を浸透させることがないためエポキ
シ樹脂の第二の保護コーティングがエポキシ樹脂の第一
の保護コーティングの内部に達することがない。更にエ
ポキシ樹脂を織物の外面に塗布するばかりでなく巻回さ
れた織物の端縁にも塗布すると良い。第一の保護コーテ
ィングのために好適なエポキシ樹脂としては５ｈｅｌｌ
　　Ｑｈｅｓｉｃａｌ　Ｃｏ５ｐａｎｙｌ、：よりＦＰ
ＯＮ　　Ｒｅ５ｉｎ　　８２８なる商標名で販売されて
いるエポキシ樹脂がある。第二の保護コーティングのエ
ポキシ樹脂として好適なものとしては同じ＜５ｈｅｌｌ
　　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ５ｐａｎｙによりＥＰＯＮ
Ｒｅｓｉｎ　　８１５または８１３２なる商標名で販売
されているエポキシ樹脂がある。これら三種のエポキシ
樹脂のための好適な硬化剤としては同じく５ｈｅｌｌ　
　Ｃｈｅｓｉｃａｌ　ＣｏｍｐａｎｙによりＥＰＯＮ　
　Ｕなる商標名で販売されている硬化剤がある。

第９図は織物４４を支持構造体４６の周りに巻＠するた
めの巻回装置７８の別の実ｌ／ｊ＠９６を示している。

この巻回装置は支持構造体に織物を巻回するための第一
の装置９８を有している。第一のＩＩ：ｌｌ９Ｂはｎ転
軸１００とこの回転輪を回転させるための駆動装置１１
０２とを有している。織物を供給するための第二の装置
１０４は回転軸１０６とこの回転軸を優かずつ回転させ
るための駆動ｉ［１０８とを有している。織物のり−ル
９２が１転輪１０６に取付けられている。第一の０−５
１１０及び第二のローラ１１２が織物をガイドするため
に適当な図示されていない支持体に取付けられている。

織物は内面１１３と外面１１４とを有している。

第三のＯ−ラ１１６が織物の外側向上を転動し得るよう
になっている。バー１１８として示される二個の部品が
第三の０−ラから下向きに伸び出している。このバーの
道端には棚板１２０に固着されている。この棚板には錘
１２２が載せられ【コーラ及び織物に対して萄朧を加え
ることができるようになっている。織物をファンケース
３０の支持構造体３６．に巻回する過程に於て織物は第
一のり−ル９２から供給され支持構造体４６により巻取
られる。第三のＯ−ラを介して織物から吊り下げられて
いる棚板１２０は第三の０−ラを通過する織物の基準面
の＾さが変化しても常に一定の下向きの力を織物に加え
るようになっている。支持構造体に織物を巻回するこの
方法は他の点に関して巻回装置７８について前記した織
物を支持構造体に１１回する方法とほぼ同様である。

第９ａ図は少くとも一個の中間リール９２と第９図に示
されている＠ｗ９６とを用いる織物に予伺艙を加えるた
めの別の方法を示している。

エンジンを作動させている１６１１１２図に示されてい
る０−タアセンブリは毎分４０００１ｉｎ転程度の高速
で回転軸線Ａ「の周りを回転する。ロータアセンブリが
回転するにつれてディスク３３はブレードの基ａｌ１３
６に遠心力を発生すると共にグレードが０−タアセンブ
リの回転軸線Ａｒの周りを円形の軌道を描いて運動する
。ブレードに異物が衝突するとブレードの基部が破壊さ
れることがある以下にこのようなブレードの破壊が起き
た時にブレードと支持構造体と織物との間に発生する角
型的な相互作用を説明する。この説明はブレードの破壊
に伴う部品量のあらゆる可能な相互作用を網羅するもの
ではないことを了解されたい。

織物の破壊が起きた時ブレードは基部に於て切り一され
先端部４０とラブ片４２との藺のｌＩ隙Ｇを半径方向外
向きに運動し・ラブ片に衝突し破砕される。普通ブレー
ドの先端部はロータブレードから分離し後方にブレード
の基部３６と中一部３日とが残される。先端部の破片は
流路の形状及びブレードの前端と後端との圧力差とのた
めに比較的高い軸線方向速度成分をもうて前方に運動す
る。

ブレードの中間部と３１部とはブレードの先端部が占め
る領域と閤１１Ｇを通過してラブ片に達する半径方向外
向きの運動を行う第二の部分１２４を形成する。ブレー
ドの第二の部分は第一の部分よりも大きくしかもより高
いエネルギを有している。

第１０図に単純化して示されているようにブレードの第
二の部分１２４のエネルギ及び強度によりブレードの第
二の部分、１２４が破砕することなくラブ片４２に及び
支持構造体４６を貫通し）（ｅｖｆａｒ織物４４に衝突
することができる。ＫｅＶｌａｒ織物はブレードの第二
の部分の外向きの運動を抑制しその外向きの速度を減少
させる。

ブレードの第二の部分が外向きの運動を行う際にブレー
ドの第二の部分が隣接または後続するブレードにより後
から衝突される。後続のブレードはブレードの基部３６
を外向きに向かせ且中闇部３８を内向きに向かせ、ブレ
ードの第二の部分を支持構造体の周縁方向に沿って駆動
するため支持構造体に孔を形成する。ブレードの第二の
部分は後続する部分と衝突しこの衝突により回転エネル
ギを受けるため軸線方向後向きの速度成分ｖａを有する
ようになり同時に半径方向外向きの速度成分Ｖ「及び周
縁方向に沿う接線方向の速度成分■ｔとを有するように
なる。第１１図に単純化して示されているようにブレー
ドの第二の部分１２４は支持構造体を貢通し織物４４に
衝突し、織物をケースから距離りに外向きに変位させる
。

第１２図は第１Ｎの１２−１２線の縦断面図である。第
１２ａ図はロータアセンブリ２６、ブレード部分１２４
、支持構造体４６及び織物４４の斜視因である。ブレー
ドの第二の部分が織物に衝突しそれを変位させると、ブ
レードのための通路１２６が軸輪方向に形成される。第
３図に示されているようにＫｅｙ＋ａｒ織物の−に加え
られた予荷重のために同様の変位を行った張力を受けて
いないＫ　ｅｙｌａｒ織物によって発生する力よりも大
きな半径方向力を発生する。また予荷重は第４＠の応力
歪曲線の下側の面積により示される織物の単位伸び当り
に吸収される仕事の量を増大させる働きもする。吸収さ
れるエネルギの単位当りの織物の支持構造体から遠去か
る向きの変位は緩く巻回された織物に比べて小さくなる
。

弾道モデルについて行った実験によれば張力を受けてい
ないＫ　ｅＶＩａｒ織物に粒子が衝突した時Ｋｅｖｌａ
ｒ織物は支持構造体４６から１９．０５０−の距離り変
位し２０３．２０−の直径を有するようになったる。こ
れらの実験によれば１＜ｅｖｔａｒ織物に対して単位軸
輪方向幅（−）当り８７６ＯＮ±８７６Ｎの予荷重を加
えることによりＫｅｖｌａｒ　ｇ物の変位りを１９．０
５ｃｍから８．８９０−に減少させることができること
が解った。

織物が最大限に変位した後、織物に予荷重を加えられた
織物は内向きに運動する。ブレードの第二の部分の輪線
方向の速度成分によりブレードがＫｅｖｌａｒ織物の下
側に形成された通路を通過する前にこの通１１２６が閉
じられる。

第１３図及び第１４図に示されているようにＫｅｖｌａ
ｒ織物はケースに向けて急速に復元しプレードの破片を
支持構造体と）（ｅｖｌａｒ織物との間に閉込めること
が解る。第１５図に示されている縮小平面図によれば、
Ｋｅｖｌａｒ織物に加えられた予荷重及びその結果とし
て発生する張力はＫｅｖｌａｒｌｌ物の軸線方向の変位
をも制限する働きをし、張力を受けていないＫ　ｅｖｌ
ａｒ織物であれば破線で示されているように距離Ａ２だ
け軸線方向に移動するのに対して張力を受けたＫ　ｅｖ
ｌａｒ織物の場合小さな距離Ａ１だけ軸線方向後向きに
移動するのみであることが解る。Ｋｅｙ＋ａｒ織物が軸
線方向に僅かしか移動または変位しないことにより織物
が支持構造体に形成された孔を塞ぎ、＊ａのブレードの
破片が支持構造体を通過して移動したＫｅＶＩａｒ織物
の空隙を通過してナセルに達するような事態を防止する
働きをする。

織物４４の変位はそれを保護するエポキシ樹脂の保護コ
ーティングを破砕させる。第３８閣と第３９層との園の
接着剤は二つの層を変形容易に接合するゴム系の接着剤
からなるものであるために織物が最大限に変位しても破
壊されることがない従って織物が解けることがなく織物
の各層に於曝）る張力が失われることがない。

以上本発明を好適実施例について説明したが当業者であ
れば本発明の概念から逸脱することなく種々の変形変更
を加えて本発明を実施し得ることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は航空機のナセルに取付けられた軸流式ガスター
ビンエンジンをその内部のロータブレードと隣接するフ
ァンケース構造とを示すために一部切除して示す斜視図
である。 第２図はロータブレードに隣接するファンケース構造を
一部破断して、１本のロータブレードと共に示す縦断面
図である。 第３図は織物の長さを増大させるために必要な軸線方向
力を示すグラフである。 第４図は織物内の応力と歪との関係を示プグラフである
。 第５図は取付Ｉにある織物に加えられた予荷重の関数と
しての半径方向の速度成分のみを有する破片が衝突した
織物に発生する変位を示すグラフである。 第６図は破片の速度の関数として半径方向の速度成分の
みを有する破片を閉込めることのできる予荷重を受けた
織物の能力を示すグラフである。 第７図は支持構造体の組立方法を示すために第２図の支
持構造体を示す分解図である。 第８図は張力を加えつつ支持構造体に巻回するための装
置を示す単純化された斜視図である。 第８ａ図は織物が二つのリールの間に位置している時に
張力を加える形式の織物を巻回するための装置を多前記
純化して示す斜視図である。 第９図は織物に予荷重を加えるために吊り下げられた第
８図の装置に対応する別の実施例を単純化して示す斜視
図である。 第９ａ図は第８ＷＪに対応する別の実施例を単純化して
示す斜視図である。 第１０図はブレードの破片が外向きに運動しラブ片及び
支持構造体を貫通した状態を示す図式的縦断面図である
。 第１１図はブレードの破片が支持構造体を質通し織物か
らなる包囲構造体を変位させた状態を示す図式的１１ｉ
ｇＩｉ図である。 第１２図は第１１！Ｉｔの１２−１２線について見た縦
断面図である。 第１２ａ図はロータアセンブリ、ロータアセンブリの破
片、支持構造体及び織物からなる包囲構造体を一部縦断
して示す斜視図である。 第１３図はブレードの破片が支持構造体を貢通した点に
対してブレードの破片が軸線方向に沿って移動した状態
を示す第１０図と同様な図である。 第１４図は支持構造体とそれを包囲する織物との間にブ
レードの破片が閉込められた状態を示す図式的縦断Ｉｉ
図である。 第１５図は第１３図の１５−１５輪の向きに見た平面図
である。 １０・・・ガスタービンエンジン、１２・・・ナセル。 １４・・・ファン部、１６・・・コンプレッサ部、２０
・・・タービン部、２２・・・主流路、２６・・・ロー
タアセンブリ、２８・・・ステータアセンブリ、３０・
・・ファンケース、３２・・・ダクト、３３・・・ロー
タディスク。 ３４・・・０−タブレード、３６・・・基部、３８・・
・中間部、４０・・・先端部、４２・・・ラブ片、４４
・・・織物。 ４６・・・支持構造体、４７・・・構造体、４８・・・
上流７ランジ、５０・・・下流７ランジ、５２・・・内
側シート。 ５４・・・外側シート、５５・・・補強材、５６・・・
リプ。 ５８・・・内側脚部、６０・・・外側脚部、６２・・・
上流端。 ６４・・・下流端、６６・・・上流端、６８・・・下流
端、７・０．７２・・・環、７４・・・溶接シールド、
７６・・・電子ビーム溶接機、７８・・・巻回装置、８
０・・・第一の装置、８２・・・回転軸、８４・・・駆
動装置、８６・・・第二の装置、８８・・・回転軸、９
０・・・駆動装置、９２・・・リール、９４・・・スト
レーンゲージ、９６・・・巻回装置、９８・・・第一の
装［，１００・・・（ハ）転輪、１０２・・・回転軸、
１０４・・・第二装置、１０６・・・回転軸。 １０８・・・駆動装置、１１０・・・第一のローラ、１
１２・・・第二のローラ、１１３・・・内側面、１１４
・・・外側面、１１６・・・第三のローラ、１１８・・
・バー、１２０・・・棚板、１２２・・・錘、１２４・
・・第二の部分伸びＣＲ，位：　＋　ｏ−２〜鼠） ｔ　（４！ｌｔ：　ｔｏ−’喚）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転機械のための包囲構造体であって、支持構造
   体と、 張力を加えられた状態で前記支持構造体の周りに周縁方
   向に延在する織物と、 を備え、 前記織物は自由長と取付長とを有し、その取付長は自由
   長よりも長いことを特徴とする包囲構造体。
2. （２）軸線方向及び周縁方向の両速度成分を有する粒子
   を閉込めるための周縁方向に延在する包囲構造体を製造
   するための方法であって、織物を支持し且位１決めする
   ための支持構造体を形成する過程と、 前記織物の取付長がその自由長よりも大きいように前記
   織物をそれに張力を加えられた状態で前記支持構造体の
   周りに巻付ける過程と、を含んでいることを特徴とする
   製造方法。
3. （３）回転機械のケースの周りに周縁方向に延在する繊
   物を含む回転機械のための包囲構造体の製造方法であっ
   て、 織物を支持し且位置決めするための支持構造体を形成す
   る過程と、 織物に予萄−を加えその長さを増す過程と、引張された
   織物をその収縮力に抗して止着する過程と、 予萄重を加えられ引張された織物をそれに張力を加えつ
   つ釣記支持構造体の周りに巻付ける過程と、 を含み、前記織物が引張されていることにより取付状態
   にある前記織物に張力が作用するようにされることを特
   徴とする製造方法。
4. （４）支持構造体の周りに轡付けられた織物に保護コー
   ティングを施す方法であって、 織物を支持構造体の周りに張力を加えつつ巻付ける過程
   と、 １０Ｐａ、８以上の粘性を有するエポキシ樹脂のコーテ
   ィングを前記織物の外側面に施すことと、を含み、前記
   コーティングの粘性により織物の内部にエポキシ樹脂が
   浸透することを制限することを特徴とする方法。
5. （５）支持構造体の周りに巻付けられた織物に保護コー
   ティングを施す方法であって、 織物を支持構造体の周り（張力を加えつつ巻付ける過程
   と、 塗布過程に於ては１０　Ｐａ、ｓ　〜１６　Ｐａ、ｓの
   粘性を有するエポキシ樹脂を前記支持構造体に巻付けら
   れた前記織物・の外面に第一の保護コーティングとして
   塗布於ては０．５Ｐａ、ｓ−０，７Ｐａ、ｓ・の粘性を
   有するエポキシ樹脂を第二の保護コーティングとして前
   記第一の保護コーティングの表面に塗布する過程と、 を含むことを特徴とする方法。