JPS6232359B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） ガスタービンエンジンのような軸方向流体流れ
回転機械に使用する羽根、特に航空機ガスタービ
ンエンジンに用いられるフアン又は軸流圧縮機の
羽根において、既知の高振動数の縞モード共振現
象を防止するために複合材料を利用することに関
する。

（発明が解決しようとする問題点） （縞モード共振） 高振動数の縞モード共振（以下「縞モード共
振」という）は、ガスタービンエンジンに用いら
れるフアンおよび圧縮機羽根の設計・開発の上で
重大な問題を提起する。「縞モード共振」は、一
組又は一列のエアーホイルが或る振動数又はモー
ドにおいて著しく変形振動する高振動数の共振現
象である。この振動は、縞モード共振を起してい
る羽根列の上流に位置する１つ又は２以上のエア
ーホイル列により生ずる伴流に関連している。こ
の縞モード共振を起している羽根は非常に局部的
な応力および変形を受け、主として羽根の先端部
は翼弦方向の曲げを生じている。

（ガスタービンエンジンと縞モード共振） 現代のガスタービンエンジンのタービンフアン
および圧縮機羽根の設計では高段荷重且つ「低縦
横比」（翼幅と翼弦長との比）のエアーホイルを
採用しており、このようなエアーホイルは本質的
に「縞モード共振」を生じ易い。そしてエアーホ
イルの有する「固有振動モード」と高速度高エネ
ルギーの「通過振動数」とが重なる場合に、縞モ
ード共振となり重大な問題となる。

ここで「通過振動数」とは上流の羽根の伴流に
よつて生じる回転波による振動数であり、エアー
ホイル相対速度と伴流数との積である。重なる場
合、即ち共振状態ではサイクル疲労が高まること
が多く、引き続いて通常羽根先端の隅部を横切る
ようにエアーホイルに破砕が生じる。

（フラツターモードとの相違） これとは対照的に、撓み並びに捩りモード（フ
ラツターモード）は低振動数で生じ羽根の大部分
にわたつて延在し、エアーホイルの更に低い根元
部分に著しい応力を生じる。撓みモードにおいて
は、応力は主として翼幅方向曲げの応力であり、
一方捩りモードにおいては、応力は主として捩り
剪断応力である。従つて縞モード共振とフラツタ
ーモードとは範囲、位置およびモード形状の点で
まつたく異なる。

（従来技術） 縞モード共振が原因で、最新の圧縮機の多数は
開発期間中に再設計されている。縞モード共振
は、高振動数であるために、現在の設計解析技術
では前もつて正確に予想することができない。更
にエンジン運転様式により通過振動数の範囲内で
も多数の縞モード共振が生じ、かゝる共振のすべ
てを再設計により除去することは現実的でない。
従つて、開発途中の試験で危険と判明した幾つか
の共振を、開発当初の設計によつてではなく設計
変更によつて除去しているのが現状である。

広く採用されている設計変更の一例としては、
エアーホイルの先端隅部を切り込んで、縞モード
共振を一時的に制御したり、他の例では、縞モー
ド共振を除去するのに、エアーホイル数を減らし
た新しい入口案内翼のエアーホイル列に取換え
て、エンジン作動範囲内の重なり（共振）をなく
すことが行なわれている。

また回転羽根においてエアーホイルの厚みを増
して羽根振動数を増加し、これにより重なりをエ
ンジン作動範囲外のより高いエンジン速度に移し
てしまうことも行われてきた。

このような設計変更は、有効ではあつたが、経
費が嵩み、早期開発を遅れさせる場合があつた。
従つてガスタービンエンジン開発・設計の分野で
は、縞モード共振の問題を解決する一層効果的な
方法が望まれている。

複合材料を用いてガスタービンエンジンの設計
を改善できることも一般に認識されており、複合
材料を種々のエンジン構成部品に採用することは
この数年間活発になつている。実際に、比較的重
い金属羽根を、複合材料でつくられた羽根にほぼ
全て取換る試みが、特にエンジン重量が設計上重
要な考慮事項となる航空機エンジンにおいて、数
多く行われている。

複合材料技術は、ガラス繊維を入れる初期の研
究以降著しく複雑化および多様化してきた。最近
の研究は軽量マトリツクス中に埋込む、ホウ素、
黒鉛および他の高強度合成フイラメントの利用に
関して向けられている。

しかし、ガスタービンエンジン用の複合材料を
使用したエアーホイルが一般的に採用されてない
という現実は、ガスタービンエンジン技術に複合
材料を使用することの難しさを証明している。従
つて、ガスタービンエンジンに用いられるフアン
および圧縮機羽根の設計に複合材料の利点をうま
く生かして使用することが望まれている。

（発明の目的） 従つて本発明の第１の目的は、ガスタービンエ
ンジンフアンおよび圧縮機羽根の縞モード共振問
題を軽減する優れたしかも簡単な手段を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は複合材料技術の利点を活し
て縞モード共振の問題を解消することにある。

本発明のさらに他の目的は、普通鋳造される金
属製羽根で生ずる縞モード共振を、フイラメント
を所望の方向に配向した複合材料の補強よつて、
減少させたガスタービンエンジンのフアン又は軸
流圧縮機の羽根及びこれらの製造方法を提供する
ことにある。

本発明のさらに他の目的は、排除する必要のあ
る縞モード共振を含まないガスタービンエンジン
のフアン又は軸流圧縮機の羽根及びこれらを製造
する方法を提供することにある。

上述した目的と利点とを一層明確にするため
に、本発明を以下に詳細に説明する。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明によれば、
縞モード共振が問題となるタービンエンジンのフ
アン及び圧縮機羽根を次の様な構成とする。

空気力学的伴流を生成する第１羽根列と、軸線
方向に変位して、該伴流の影響を受ける第２羽根
列とを具え、該第２羽根列は翼端部を除く翼幅に
沿つて全面的に母材金属で形成されたエアーホイ
ルを有し、該翼端部はマトリツクス材料中に埋込
まれた細長いフイラメントを有する複合材料より
なるパツチを有し、該羽根と幾何学的に同形です
べてを母材金属でつくり上記伴流を受けるときに
発生する縞モード共振の節点を十分に覆うように
エアーホイルの表面に沿つて翼弦方向に延在して
該複合材料は前記母材金属に結合し、前記フイラ
メント配向が翼弦方向であることを特徴とするタ
ービンエンジンのフアン又は圧縮機羽根。

更に、これらのタービンエンジンのフアン及び
圧縮機羽根を製造するには、次の工程を採択す
る。

エアーホイル部分および根元部分を有する羽根
を金属の母材材料から製造し、この羽根をタービ
ンで回転し、タービン回転速度の作動範囲にわた
つて上記羽根内の応力レベルを測定し、排除すべ
き縞モード共振の応力レベルを生じる回転速度を
選択し、この選択した回転速度に対する節パター
ンを定め、エアーホイル翼端部の母材材料を複合
材料に置換し、この際複合材料の翼弦方向範囲が
選択した回転速度に対する節点を包含しかつ複合
材料のフイラメントの配向を翼弦方向とすること
を特徴とする、排除すべき縞モード共振を除いた
タービンエンジンのフアン又は圧縮機羽根の製造
方法。

「ここで節パターンを定める」工程は、普通の
金属製の羽根を既知の方法で試験して、羽根の節
パターンおよび固有振動数を測定する。流体動力
学の分野の設計者が、問題であり排除すべきであ
るとみなす共振点を選び出す。次に「母材材料を
複合材料に置換する」工程は、羽根を機械加工ま
たはエツチング加工して、金属製エアーホイルの
先端位置の一部を除去する。除去部分には、既に
測定されている節点を含むことが必要である。次
の羽根からは、最初の鋳造工程から当該所定部分
が除去された状態で製造することができる。上記
のような加工により形成されたポケツト（除去部
分）に、高強度の平行フイラメントが好ましくは
金属のマトリツクス中に埋込まされた複合材料製
のパツチ（あて板）をはわ込む。フイラメントを
翼弦方向に配向させて翼弦方向剛さを強化すると
ともに、こうして排除すべき縞モード共振をなく
す。製造を容易にするためには、ポケツトを羽根
先端まで延在させる方がよい。

更に、パツチに一時的に半径方向の延長部分を
設けて、パツチを羽根へ結合する工程の際に機械
的に狭持できるようにする。この延長部分は結合
後に機械加工によつて除去する。

実施例の記載 次に本発明の実施例を図面を参照しながら説明
する。図は本発明の代表例にすぎず、本発明を限
定しようとするものではない。また図において同
様の部分には同一数字を付してある。

（ガスタービンエンジンのフアンおよび軸流圧縮
機羽根） まず第１図について説明する。本発明に従つて
構成されたガスタービンエンジンの羽根を、その
全体を１０で示す。羽根１０はガスタービンエン
ジンのフアンおよび軸流圧縮機羽根に用いるよう
構成されたタイプのものである。従つて羽根１０
は、通常半径方向に変化する反りおよび食違いを
有しているエアーホイル部分１２とあり形根元部
分１４とからなるものとして図示してある。あり
形根元部分１４は羽根を回転円板、即ちハブに通
常とられている方法で装着し且つ円板により保持
する役割を果す。流路を画成する基台１６は羽根
のエアーホイル部分とアリ形付根部分との間でエ
アーホイル部分に対して横方向に延在する。羽根
は初めからチタンもしくはスチールのような金属
材料を用い既知の鍛造または鋳造技術によつて形
成するのが好ましい。

（羽根の縞モード共振現象） 第１図に示すような「縦横比」（翼幅と翼弦長
との比）が比較的小さい羽根は本質的に縞モード
共振を招く。「縞モード共振」現象を第２図に従
つて説明する。第２図には、上流の静翼（図示せ
ず）により生ずる伴流に起因する「通過振動数」
及び「エアーホイル固有の振動モード」により誘
起される縞モード共振を受けているエアーホイル
部分２０を有する回転羽根１８を多少誇張して図
示してある。特に高振動数の縞モード共振の場
合、羽根は部分的に誘起された応力および変形に
伴なつて振動させられ、その位置は羽根の先端で
あり、主として翼弦方向曲げを特長とする。エア
ーホイル部分２０を羽根先端位置で切断した断面
図、即ち「翼形」（第２図の３−３線断面図）を
第３図に示す。点線２２はある時点での「翼形中
心線」の軌跡を示す。鎖線２４は変形前の翼形中
心線を示し、その変形後の翼形中心線を２２で示
し、これらの交点２６，２８および３０は「節
点」と称される。特に「節点」は振動モードにお
けるエアーホイル部分の変位零の点である。これ
らの節点の翼幅に沿つての軌跡が第２図に「節
線」２６，２８および３０として現われる。この
ことから、変形、従つて応力が主として羽根の外
側部分、特に節線２６および３０により明示され
るように羽根の先端部分に限定されていることが
わかる。さらに、第２図および第３図の例は３本
のはつきりした節線が存在するので「３本縞モー
ド」として呼ばれる。羽根の回転速度の変化に伴
なつて節パターンが変わり、典型的なフアンまた
は圧縮機羽根にはその作動範囲内の全体にわたつ
て種々のパターンが生じる。第２図および第３図
は作動範囲内の或る羽根回転速度で生じ得る１パ
ターンを表示しているにすぎない。

第４図は第２図および第３図に示すような羽根
に関するキヤンベル（Campbell）図表であり、
縦軸は羽根の振動数を示し、横軸は回転羽根の回
転速度（rpm）を示す。水平な実線は特定の羽根
振動数において当該羽根の持つ縞モード（「固有
振動モード」）を示す。節線はエアーホイル内で
種々の特徴的形状をとるから、例えば３本縞モー
ドが２つ以上あり得ることに注意する必要があ
る。第４図は１つの２本縞モードおよび１つの４
本縞モードとともに、例として３つの３本縞モー
ドを表示している。対角線３２は１回転毎の所定
数の（上流に位置する等しい数のベーンからの伴
流により発生するような）羽根励振の点の軌跡を
羽根の回転速度の関数として示している。言い換
えると、対角線３２は次の関係式： 振動数（サイクル／秒）＝XN／60 （Ｘ＝１回転毎の励振数、Ｎ＝回転速度
（rpm））で表示される。

直線３２が水平な高振動数の縞モード線と交差
するところでは、交点ａ〜ｅが羽根共振点をなす
ので、振動モードが重要になる。しかし特定の羽
根に関するキヤンベル図表はその羽根を完成後の
エンジン圧縮機またはフアンの一部として回転さ
せる前に既知の技法により描くことができるが、
一番可酷な状態が更に高い回転速度で生ずるらし
いとは言うことができるものの、重大な羽根応力
を発生する共振点が（あるとして）どれであるか
を決定する普遍的方法は現在のところ存在しな
い。エンジンを運転しながら羽根を適切に歪測定
すれば、重大な応力を生じる共振点を決定すると
ができる。

従来技術によれば、異なる数の羽根を有する新
しい上流羽根例に取換えて回転毎の羽根伴流励振
数Ｘを変えるか、支障のある羽根の厚さを増して
その振動数を増加するか、または支障のある羽根
の先端隅部を切取つて、比較的永続的な解決手段
を設けるまで縞モード共振を一時的に制御してい
る。上述の対策は有効ではあつたが、経費が嵩
み、またしばしばエンジンの開発を遅らせてい
る。

本発明は、以下に説明するように、上述のよう
な羽根から縞モード共振問題をなくすことのでき
る優れた低廉かつ迅速な方法を提供する。

（複合材料） 複合材料は一般に単一方向の高い強さ特性を有
するものと長い間認められており、非複合構造を
補強もしくは強化するのに用いられてきた。用語
「複合材料」は、高強度および高弾性係数を有す
る細長い小径のフイラメントを軽量マトリツクス
に埋込んだ材料である。一例を挙げると、黒鉛ま
たはホウ素フイラメントをエポキシ樹脂のような
炭化水素材料のマトリツクスに埋込んだものがあ
る。しかし、用語「複合材料」は任意の繊維を有
機樹脂などの任意の結合剤に埋込んだことを予想
していると考えられる。さらに、新たに開発され
た金属マトリツクス材料によれば補強フイラメン
トと金属母材構造との間の荷重伝達を一層良好に
できる。その理由は、金属マトリツクス材料（例
えばチタンまたはアルミニウム）を金属母材に拡
散結合することができるからである。金属製圧縮
機羽根の場合、母材材料をチタンとするのがよ
い。「拡散結合」とは、高温高圧の制御された条
件下で隣接する材料が分子的に合一する過程であ
る。

（複合材料の利用法） 本発明にれば、第１図の羽根１０の金属製エア
ーホイル部分１２の一部を複合材料製のパツチ３
６に取換え、この取換えを縞モード共振問題を解
消するように独特の手法で行う。羽根の一部に金
属の母材材料の代りに複合材料を用いることによ
つて、組込みが適切であれば、エアーホイルの固
有振動数（縞モードを持つ振動数）を増加するこ
とができる。このことは、翼弦方向曲げ剛性を増
して第２図および第３図に示す羽根の変形形状を
得ることによつて達成される。

羽根振動数は一般に次の関係式： 振動数＝ｆ［√］ （Ｅ＝弾性係数、Ｉ＝材料断面における慣性モ
ーメント、ρ＝材料密度）で表わされる。金属母
材材料を複合材料に取換えることによつて、複合
材料は弾性係数が極めて高い（チタンの弾性係数
1.12×17⁶Kg／cm²（16×10⁶psi）に比較して複合フ
イラメントの弾性係数範囲は2.81〜4.22×10⁶
Kg／cm²（40〜60×10⁶psi）ので、EI項が増大す
る。その上、母材材料を低密度の材料に代えるこ
とにより振動数がさらに増加する。これは複合材
料を使用することによる特有の利点であり、弾性
係数が高くかつ密度が低い結果、振動数が累積的
に増加する傾向にある。

しかし、単に材料のみを置き換えるだけでは縞
モード共振問題を解決するのに不十分である。む
しろ材料の置換を特定の方法で行わなければなら
ない。曲げおよび捩れ振動モード（フラツターモ
ード）とは異なつて、縞モード共振の作用を受け
る個所が集中しているので極く限られた個所を複
合材料と置換することで縞モード共振振動数の改
善を行うことができる。特に、置換は第１図に示
すようにエアーホイル部分１２の翼端部のみにパ
ツチ３６を配置することで行われる。その理由
は、前述したように、ここが縞モード共振におい
て応力が集中する主要領域であるからである。こ
こに「翼端部」と称するは翼幅の外側20〜30％の
区域を意味するものとする。複合材料中のフイラ
メント配向を翼弦方向とするときに最大の翼弦方
向補強が得られる。さらに、パツチに置き換える
翼弦方向範囲は、重大な縞モード共振状態の節点
を十分に覆う広さでなければならない。言い換え
ると、第２図および第３図の羽根において、本発
明に係わる複合材料製パツチ補強の翼弦方向範囲
Ｘは図示のパターンの節線２６，２８および３０
を包囲しなければならず、場合によつては、羽根
の前縁から後縁まで延在させることもできる。し
かし、大抵の場合、母材金属の方が複合材料より
浸食および異物衝突による破損作用に対する抵抗
力が強いので、複合材料製のパツチを羽根の前縁
から後縁まで全面的に延在させるのは望ましくは
ない。さらに、自由端（前縁端と後縁端）には翼
弦方向応力または歪がない。従つて補強の必要が
ない。

このうな配置は、材料置換が羽根の大部分にわ
たつて、特に羽根の根元まで必要であり、最適の
フイラメント配向が翼幅方向である低振動数モー
ドに推奨される複合材料の補強とはまつたく対照
的である。

かゝる複合材料製パツチを組込むことによつ
て、エアーホイルの固有振動数が置換材料の量に
従つて10〜30％増加する。第４図において、最高
の３本縞モードに対する新しい固有振動数は水平
な破線として示され、新しい共振点はd′で示され
る。この新しい共振点は比較的高い羽根回転速度
で起り、この点を置換材料の態様によりエンジン
作動範囲外の回転速度に移動することができる。
従つて縞モード共振に起因する応力問題は共振の
発生を阻止することによつて解決される。

第５図は第１図のエアーホイルの先端を拡大し
た図で、複合材料製パツチ３６を詳細に示す。試
験により排除すべき縞モード共振が存在すること
を確認し、その節パターンがどのようなものであ
るかを測定してしまえば、複合材料製パツチのサ
イズを定めることができる。エアーホイル部分を
機械的もしくは電気機械的に切削して適当な輪郭
のポケツト３８を形成し、ここに同様の輪郭のパ
ツチ３６を挿入できるようにするのが好適であ
る。第５図の羽根では、エアーホイル部分の両側
を切削加工して、母材材料のウエブ４０により分
離された１対のポケツトをつくる。ウエブ４０は
羽根の前縁４２と後縁４４とを構造的に連結する
作用をなす。パツチ３６を製造するには、複合材
料のプライ（代表的にはマトリツクス材料シート
間にサンドイツチ状にはさまれた平行なフイラメ
ントの薄いシート）を一緒に積層し接着する。こ
の積層した複合材料製パツチを機械加工してポケ
ツト３８にはめる。マトリツクス材料が金属であ
る場合には、パツチをエアーホイルの母材金属と
治金学的に結合させる。よく知られた拡散結合技
術が好適である。パツチは常に先端に位置するの
で、パツチに一時的に延長部分を設けてもよい。
この延長部分は羽根の先端を越えて延在し、これ
を介して機械的に締付けおよび固定を行い圧着を
容易にする。羽根の完成後、機械加工することに
より取り除く。このことにより、個々のプライを
母材金属に一つ一つ積重ねて仮着けおよび圧着し
て適当な厚さのパツチを積上げ製造する経費と時
間のかゝる技術を改善することができる。

（他の実施例の記載） 本発明の他の実施例を第６図および第７図に示
す。第６図においては、複合材料製パツチ３６は
先端までは延在せず、ウエブ４０の一部４６を残
しており、この部分４６が「摩擦による鳴き
（squealer）」先端として機能する。先端断面積が
著しく減少しているので、包囲シユラウドに対す
る摩擦により羽根に生ずる接線方向曲げ荷重が減
少する。第７図は本発明の思想が融通性に富むこ
とを明示している。この実施例では、エアーホイ
ル１２の後尾部分を複合材料製キヤツプ５０で置
換する。エアーホイルを線５２に沿つて機械加工
して、半径方向に延在する母材材料の任意の中子
５４をつくり、これに複合材料製キヤツプ５０を
結合することができる。あるいは、エアーホイル
１２とキヤツプ５０との雄−雌を逆にすることも
できる。即ち、エアーホイル１２に凹所を設け、
ここにキヤツプ５０の一部を捕捉し接着すること
ができる。

発明の効果 本願発明のガスターピンエンジンのフアン又は
圧縮機羽根は、エンジン作動範囲の回転速度にお
いて縞モード共振現象を生じない即ち、羽根の縞
モード共振状態の節点を覆う所定の一部を複合材
料製パツチに置き換えることによつて、羽根の固
有振動数を10〜30％増加させ、これにより縞モー
ド共振が生ずる羽根回転速度をエンジン作動範囲
外のものとする。こうして実際の作動上縞モード
共振に伴なう問題を解決する。

更に本願発明の、排除すべき縞モード共振を除
いたタービンエンジンのフアン又は圧縮機羽根の
製造方法によれば、上述の縞モード共振現象を生
じないフアン又は圧縮機羽根の製造方法が提供さ
れる。この製造方法によれば、上述の実際のエン
ジン作動範囲では縞モード共振が生じないフアン
又は圧縮機羽根が容易に製造しうる。

以上により、フアン又は圧縮機羽根の縞モード
共振を原因とするエアーホイルの破砕等が回避さ
れるのである。

以上、本発明の縞モード共振問題を解決する方
法について説明した。

本発明の要旨を逸脱せぬ範囲内で上述した本発
明に種々の変更を加え得ることが当業者には明ら
かである。例えば、複合材料製補強材を金属製エ
アーホイルに取付けるのに他の多数の方法が考え
られ、例えばウエブ部分４０（第５図）に貫通穴
をドリル穿孔し、２個のパツチを穴を介して一緒
に接着し、これにより母材材料のウエブをパツチ
間にサンドイツチ状にはさむ。ほかに、ありつぎ
および接着の組合せによつて複合材料製補強材を
取付けることも可能である。

さらに、本明細書の説明は主として回転羽根に
関するものであるが、この構造と方法とは静翼ま
たはベーンのような非回転構造の羽根にも等しく
応用し得ることが明らかである。エアーホイル全
体に金属シートをクラツドして、複合材料製パツ
チを侵食作用から保護するとともにパツチをその
凹部内に一層確実に保持することもできる。本発
明はこれらのそして他の変更例すべてを包含する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガスタービンエンジン羽根の
一実施例を示す斜視図、第２図は縞モード共振を
受けているガスタービンエンジンの羽根を種々の
節線の位置を明示するように図示した線図的説明
図、第３図は第２図の３−３線に沿つて見て、翼
型中心線の振動による変位を誇張して示す断面
図、第４図は第２図および第３図に示すような羽
根に関して種々の縞モードにおける共振点を示す
キヤンベル図表、第５図は第１図の羽根の先端を
分解して示す拡大斜視図、第６図は本発明の他の
実施例について第１図の羽根の先端に相当する部
分を示す斜視図、および第７図は本発明のさらに
他の実施例を示す第６図と同様の斜視図である。 １０……羽根、１２……エアーホイル部分、１
４……あり形付根部分、１６……基台、１８……
羽根、２０……エアーホイル部分、２２……翼型
中心線の軌跡、２４……非変形翼型中心線、２
６，２８，３０……節点、３６……パツチ、３８
……ポケツト、４０……ウエブ（リブ）、４２…
…前縁、４４……後縁、４６……リブ露出部分、
５０……キヤツプ、５４……中子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気力学的伴流を生成する第１羽根列と、該
   第１羽根列から軸線方向に変位して、該伴流の影
   響を受ける第２羽根列とを具え、該第２羽根列は
   翼端部を除く翼幅に沿つて全面的に母材金属で形
   成されたエアーホイルを有し、 該翼端部はマトリツクス材料中に埋込まれた細
   長いフイラメントを有する複合材料よりなるパツ
   チを有し、 この羽根と幾何学的に同形ですべてを母材金属
   でつくり上記伴流を受けたときに発生する縞モー
   ド共振の節点を覆うように、該パツチをエアーホ
   イルの表面に沿つて前記母材金属に結合し、 前記フイラメントの配向が翼弦方向であること
   を特徴とするタービンエンジンのフアン又は圧縮
   機羽根。 ２ 前記複合材料製パツチがエアーホイルの表面
   の一方に形成された凹所内に配置された特許請求
   の範囲第１項記載のタービンエンジンのフアン又
   は圧縮機羽根。 ３ 前記エアーホイルが１対の前記複合材料製パ
   ツチを有し、該パツチのそれぞれが該エアーホイ
   ルの両表面に形成された１対の凹所のそれぞれに
   結合し、上記凹所は前記母材金属のウエブにより
   分離され、両パツチのフイラメント配向が翼弦方
   向に延在している特許請求の範囲第２項記載のタ
   ービンエンジンのフアン又は圧縮機羽根。 ４ マトリツクス材料が金属である特許請求の範
   囲第２項記載の流体流れタービンエンジンのフア
   ン又は圧縮機羽根。 ５ マトリツクス材料が母材材料と同一である特
   許請求の範囲第４項記載のタービンエンジンのフ
   アン又は圧縮機羽根。 ６ エアーホイル部分および根元部分を有する羽
   根を金属の母材材料から製造し、 この羽根をタービンで回転し、 タービン回転速度の作動範囲にわたつて上記羽
   根内の応力レベルを測定し、 排除すべき縞モード共振の応力レベルを生じる
   回転速度を選択し、 この選択した回転速度に対する節パターンを定
   め、 エアーホイル翼端部の母材材料を複合材料に置
   換し、この際複合材料の翼弦方向範囲が選択した
   回転速度に対する節点を覆いかつ複合材料のフイ
   ラメントの配向を翼弦方向とすることを特徴とす
   る、排除すべき縞モード共振を除いたタービンエ
   ンジンのフアン又は圧縮機羽根の製造方法。 ７ 前記エアーホイル先端の母材材料を複合材料
   に置換する工程が エアーホイル先端部の片側の一部を除去して凹
   所を作り、 上記凹所と同一の輪郭を有する複合材料製パツ
   チを形成し、 該パツチを上記凹所に挿入し、 該パツチを前記母材金属に結合する工程を含む
   特許請求の範囲第６項記載の方法。 ８ 前記エアーホイル先端の母材材料を複合材料
   に置換する工程が、 エアーホイル先端の両側の一部を母材金属ウエ
   ブを残して除去して１対の凹所をつくり、 それぞれが上記凹所の一方と適合する輪郭を有
   する１対の複合材料製パツチを形成し、 該パツチをそれぞれ対応する上記凹所に挿入
   し、該パツチを母材金属に結合する工程を含む特
   許請求の範囲第６項記載の方法。 ９ 前記エアーホイル先端の母材材料を複合材料
   に置換する工程が、 エアーホイルの母材金属部分を越える延長部分
   を有する複合材料製パツチを形成し、 該複合材料製パツチを母材金属エアーホイル部
   分に上記延長部分を介して固着し、 該複合材料製パツチを母材金属に結合した後、
   上記延長部分を取除く工程を含む特許請求の範囲
   第６項記載の方法。 １０ 前記１対の凹所をつくる工程が、 前記パツチの半径方向長さを凹所の半径方向長
   さより小さくし、これにより前記ウエブの一部を
   羽根先端に露出させたまゝ残す特許請求の範囲第
   ８項記載の方法。