JPS6323040B2 - - Google Patents

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JPS6323040B2
JPS6323040B2 JP10538277A JP10538277A JPS6323040B2 JP S6323040 B2 JPS6323040 B2 JP S6323040B2 JP 10538277 A JP10538277 A JP 10538277A JP 10538277 A JP10538277 A JP 10538277A JP S6323040 B2 JPS6323040 B2 JP S6323040B2
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JP
Japan
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spar
core
assembly
engaging portion
girder
Prior art date
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Application number
JP10538277A
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Japanese (ja)
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JPS5330599A (en
Inventor
Esu Sukaapachi Toomasu
Jei Fuoodo Robaato
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Boeing Co
Original Assignee
Boeing Co
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Publication date
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Application filed by Boeing Co filed Critical Boeing Co
Publication of JPS5330599A publication Critical patent/JPS5330599A/en
Publication of JPS6323040B2 publication Critical patent/JPS6323040B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、ロータ・ブレード、とくに、ヘリ
コプタのロータ・ブレードなどの空力ロータ・ブ
レード・アセンブリの製法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to a method for manufacturing rotor blades, and in particular aerodynamic rotor blade assemblies such as helicopter rotor blades.

[用語の説明] 本明細書中で使用する主な用語について説明す
る。
[Explanation of Terms] The main terms used in this specification will be explained.

a 「複合桁部材」 現在、ヘリコプタのロータ・ブレード・アセ
ンブリの桁部材(空力荷重を主として受持つス
パン方向に長手の耐荷重構造部材)は、軽量か
つ強度大にするために通常複合材料から製作さ
れる。「複合」なる語は「2以上の部材を単に
結合する」との意味にも使用されるが、本明細
書では、「複合材料からなる桁」とする。
a "Composite girder members" Currently, the girder members of helicopter rotor blade assemblies (load-bearing structural members elongated in the span direction that mainly bear aerodynamic loads) are usually made from composite materials in order to be lightweight and strong. be done. The word "composite" is also used to mean "simply joining two or more members together," but in this specification it refers to "a spar made of composite material."

b 「後部整流構造」 この用語は日本の当業者にはあまり用いられ
ないが、原語の“Aft fairing structure”で、
「fairing」が「整流材」「整形材」として常用
されているので、「桁部材より後部の空気流を
整流する部分」の意味であり、本明細書では
「コア部分、複合桁後端部材及び上、下面外板
からなる後部整流構造」の表現で使用する。
b “Aft fairing structure” This term is not often used by those skilled in the art in Japan, but its original meaning is “Aft fairing structure”.
"Fairing" is commonly used as "straightening material" or "shaping material", so it means "the part that straightens the airflow behind the girder member", and in this specification, it is used as "core part, composite girder rear end member". and a rear rectifying structure consisting of upper and lower outer panels.

c 「コア」は「発泡材またはハネカムで作るこ
とが好適な軽量コア」で、いわゆる「ハネカム
コア」の意味である。
c. "Core" means "lightweight core, preferably made of foam or honeycomb", so-called "honeycomb core".

d 「レイアツプ」 「レイアツプ」とは「樹脂含浸したガラス繊
維などの補強材を型の中に配置すること」と定
義する。そして、ガラス繊維などの補強材中
に、後に熱によつて固めるための樹脂を含浸せ
しめたものを型の中に配置することであつて、
レイアツプされた部材は未硬化の状態から熱と
圧力を受けることによつて、他部材と強固に接
着されることを前提とする。
d "Lay-up""Lay-up" is defined as "placing reinforcing material such as resin-impregnated glass fiber in a mold." Then, a reinforcing material such as glass fiber impregnated with resin to be hardened later by heat is placed in the mold,
The premise is that the laid-up members will be firmly bonded to other members by being subjected to heat and pressure in an uncured state.

e 「サブ組立品」 空力ロータ・ブレード・アセンブリは、個別
に製作された各段階での「サブ組立品」を結合
することによつて最終組立てされる。この「サ
ブ組立品」は自社内製作するか他社から調達さ
れるかの物品単位となるので、この用語を使用
する。前述の「後部整流構造」もサブ組立品の
1つである。
e Subassemblies The aerodynamic rotor blade assembly is finally assembled by combining the individually manufactured subassemblies. This term is used because this "subassembly" is a product unit that is either manufactured in-house or procured from another company. The aforementioned "rear rectification structure" is also one of the sub-assemblies.

f 本発明で使用される主な組立て治具は次の2
つである。
f The following two main assembly jigs are used in the present invention.
It is one.

「接着組立て治具」:後部整流構造の組立て用
の治具、 「単一の組立て成形型」:各サブ組立品を使用
して最終組立てを行うための治具。
"Adhesive assembly jig": A jig for assembling the rear rectifier structure. "Single assembly mold": A jig for performing final assembly using each subassembly.

[従来の技術] 複合ロータ・ブレードの出現以来、製作工程を
へらしたり改変したりすることによつて製作費を
軽減することが当業界で求められ続けてきてい
る。しかし、複合ロータ・ブレードの製作は、い
まだに個別に製作されたいくつものサブ組立品を
結合することによつて製作されている。その大部
分が硬化工程を何度も経たサブ組立品であつて、
主要なサブ組立品ごとに個別の接着組立治具を必
要とするものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION Since the advent of composite rotor blades, there has been a continuing desire in the industry to reduce manufacturing costs by reducing or modifying the manufacturing process. However, the fabrication of composite rotor blades is still produced by combining a number of individually fabricated subassemblies. Most of them are sub-assemblies that have undergone multiple curing processes,
Each major subassembly requires a separate adhesive assembly jig.

このような複合ロータ・ブレードの従来の製造
方法では、たとえば、つぎのようなサブ組立品お
よび最終組立品が製作される。
Conventional methods of manufacturing such composite rotor blades include, for example, the following subassemblies and final assemblies:

1 キヤツプ材、除氷ブランケツト、および前端
ブロツクのサブ組立品。
1. Cap material, deicing blanket, and front end block subassemblies.

2 桁のサブ組立品。2-digit subassembly.

3 桁とキヤツプ材、除氷ブランケツト、および
前端ブロツクのサブ組立品。
3. Subassembly of spar and cap material, de-icing blanket, and front end block.

4 後縁くさび材のサブ組立品。4 Trailing edge wedge subassembly.

5 片方の外板をもつ、(機械加工なしの)後部
整流構造のコアのサブ組立品。
5 Core sub-assembly of rear rectifier structure (without machining) with one skin.

6 両方の外板をもつ、(機械加工ずみ)後部整
流構造のコアのサブ組立品。
6 Core subassembly of (machined) rear rectifier structure with both skins.

7 上記3〜6のサブ組立品を含む最終組立品。7 Final assembly including subassemblies 3 to 6 above.

上記で容易に理解されるように、この最終組立
品は、少なくとも7つの硬化や接着の工程を必要
とする。このように多くの硬化や接着の工程を経
るブレード製作は必然的に高価となり、そのこと
だけでも好ましくない。
As readily understood above, this final assembly requires at least seven curing or bonding steps. Blade manufacturing that involves many curing and bonding steps is inevitably expensive, and this alone is undesirable.

したがつて、こうした複合ロータ・ブレード製
造に現在必要とされている硬化や接着の全工程数
をへらして製作費を低くし、しかもブレードの構
造完全性には悪影響を及ぼさないことが望まし
い。
Therefore, it would be desirable to reduce the overall number of curing and bonding steps currently required to manufacture such composite rotor blades, resulting in lower manufacturing costs, while not adversely affecting the structural integrity of the blade.

前記のいろいろなサブ組立品のうち、製作の経
済性および最適の構造完全性をはばむ最大原因と
なるものは、桁のサブ組立品である。たとえば、
硬化工程を用いる従来公知の方法のひとつでは、
構造上の損傷を受けることのないように、その硬
化工程中に桁内部で作用する内部袋圧力に対抗し
てその桁の外面に背圧を加えなければならなかつ
た。
Of the various subassemblies mentioned above, it is the girder subassembly that poses the greatest barrier to manufacturing economy and optimum structural integrity. for example,
One of the previously known methods using a curing step involves
Back pressure had to be applied to the exterior surface of the spar to counteract the internal bag pressure acting inside the spar during the curing process to avoid structural damage.

それに適したただ1つの従来方法は、桁を1つ
の型内で別途に作りあげることであつた。この例
として、特開昭50−16298号公報には、本明細書
に添付の第9図に示す如く、3つの桁構成部分1
12,113,114を重ね合わせ接合で結合す
ることによつて、ほぼD字状の中空の複合桁部材
12′を形成し、その後面に後尾縁部103を結
合し、それに外板28′,30′を加圧結合し、前
縁近くでは、前記桁部材12′の構成部分である
113と114との間に前端ブロツク18′を挿
入し、構成部分114の前縁側表面に除氷ブラン
ケツト122とキヤツプ部材16′とを装架して
加圧結合してあるロータ・ブレード・アセンブリ
が開示されている。このものは、桁部材12′の
3つの構成部分112,113,114は金型で
このD字状の最終形状に結合されたものを別途作
り上げておき、その後に、この桁部材12′の後
面に後尾縁部103を結合し、さらに外板28′,
30′を加圧結合する方法によらなければ、最終
組立てのロータ・ブレード・アセンブリに完成さ
せることはできないものであつた。
The only conventional method suitable for this was to fabricate the spars separately in one mold. As an example of this, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 16298/1983 discloses three girder constituent parts 1 as shown in FIG. 9 attached to this specification.
12, 113, and 114 by overlapping joints to form an approximately D-shaped hollow composite girder member 12', a trailing edge portion 103 is joined to its rear surface, and a skin plate 28', A front end block 18' is inserted between components 113 and 114 of the spar member 12' near the leading edge, and a deicing blanket 122 is placed on the leading edge surface of the component 114. A rotor blade assembly is disclosed in which a rotor blade assembly and a cap member 16' are mounted and pressure-coupled. In this case, the three component parts 112, 113, and 114 of the spar member 12' are separately made into a D-shaped final shape using a mold, and then the rear surface of the spar member 12' is The trailing edge 103 is joined to the outer plate 28',
The final rotor blade assembly could not be completed without a method of pressurizing the parts 30' together.

また、硬化工程を用いる別な従来の製造方法で
は、桁後端材を桁とを別個に作つておき、その桁
後端材を桁の硬化工程中にその桁に組付けるべく
している。しかし、この方法は満足なものではな
い。その悪い理由のひとつは、桁に好ましくない
表面しわが生じてしまい、ブレードの他部品との
表面接着を悪くし、その結果荷重伝達を妨げるこ
とであつた。
In another conventional manufacturing method that uses a curing process, the spar back end material is made separately from the spar, and the spar back end material is assembled to the spar during the spar hardening process. However, this method is not satisfactory. One of the reasons for this was that the spars developed undesirable surface wrinkles, which resulted in poor surface adhesion to other parts of the blade and thus impeded load transfer.

[発明が解決しようとする問題点] 桁はロータ・ブレードの主要な要素であるにか
かわらず、それが少なくとも前記のような理由か
らこれまでは別途製作しなければならなかつたも
のであり、完成した桁を別のサブ組立品として製
作しておく必要がない方法が完成されれば製作の
合理化が達成できることは明白である。
[Problem to be solved by the invention] Although the girder is a major element of the rotor blade, it has hitherto had to be manufactured separately for at least the reasons mentioned above, and it has not been possible to complete it. It is clear that streamlining of fabrication could be achieved if a method were perfected that would eliminate the need to fabricate the girder as a separate subassembly.

このように、複合ロータ・ブレードを作る方法
として、完成した桁を別途組立ておく必要がな
く、その桁が適切に働くことを妨害することにつ
ながる条件が一切生じないものの完成が望まれて
いた。
Thus, it would be desirable to have a method for making composite rotor blades that does not require separate assembly of the completed spar and does not create any conditions that would prevent the spar from working properly.

したがつて、この発明の目的のひとつは、空力
ロータ・ブレード・アセンブリを好適例とする複
合構造を、従来のものよりも少ない工程で組立て
られるものでありながら構造完全性にもすぐれた
ロータ・ブレードに完成させることができる空力
ロータ・ブレード・アセンブリの製法を提供する
ことである。
Therefore, one of the objects of the present invention is to develop a composite structure, preferably an aerodynamic rotor blade assembly, which can be assembled in fewer steps than conventional rotor blade assemblies and which has superior structural integrity. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an aerodynamic rotor blade assembly that can be completed into a blade.

この発明がさらに目的とすることは、前述した
目的のための方法であつて、しかもその複合構造
の構造完全性が従来の方法より悪くなるようなこ
とがないものを提供すること、特に、そのような
方法によつて作られた空力ロータ・ブレード・ア
センブリの構造完全性がなんら損なわれることな
く保たれる方法を提供することである。
It is a further object of the present invention to provide a method for the above-mentioned purpose, which does not cause the structural integrity of the composite structure to be worse than that of conventional methods. It is an object of the present invention to provide a method in which the structural integrity of an aerodynamic rotor blade assembly made by such a method is maintained without any loss.

この発明のまた別な目的は、前述した目的のた
めの方法であつて、コの字形の桁後端材が別途製
作された後、後部整流構造の構成品として組込ま
れ、その後別途製作済みのD字形の複合桁部材
(以下、桁と略称する)へ嵌合されることを特徴
とする方法を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a method for the above-mentioned purpose, in which the U-shaped girder rear end material is separately manufactured, and then incorporated as a component of the rear rectifying structure, and then the separately manufactured girder rear end material is assembled. It is an object of the present invention to provide a method characterized by fitting into a D-shaped composite girder member (hereinafter abbreviated as girder).

この発明のなお別の目的は、前述した目的のた
めの方法であつて、従来技術についての説明中の
あげた各サブ組立品のうち、少なくともいくつか
のサブ組立品が無用となる方法を提供することで
ある。
Still another object of the invention is to provide a method for the above-mentioned purpose, in which at least some of the subassemblies mentioned in the description of the prior art are rendered useless. It is to be.

この発明のまた別な目的は、前述した目的のた
めの方法であつて、この複合構造の最終組立てが
単一の組立成形型を使つて行われるものを提供す
ることである。
Another object of the invention is to provide a method for the aforementioned purpose, in which the final assembly of the composite structure is performed using a single assembly mold.

この発明のまた別な目的は、前述した目的の空
力ロータ・ブレード・アセンブリの製法であつ
て、その後部整流構造の外板および除氷ブランケ
ツト構造材が、耐荷重構造材としての優れた効果
を発揮するようにされているものの製法を提供す
ることである。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an aerodynamic rotor blade assembly for the above-mentioned purpose, in which the skin of the rear rectification structure and the deicing blanket structure have excellent effects as load-bearing structural members. The purpose is to provide a method of manufacturing something that is designed to exhibit the desired performance.

この発明のなお別な目的は、前述した目的の空
力ロータ・ブレード・アセンブリの製法であつ
て、ロータ・ブレードの付け根部が、D字形の桁
と、キヤツプ材と、コの字形の桁後端部材とで形
づくられているものの製法を提供することであ
る。
A still further object of the present invention is to provide a method for manufacturing an aerodynamic rotor blade assembly for the above-mentioned purpose, wherein the base of the rotor blade comprises a D-shaped spar, a cap material, and a U-shaped spar rear end. The purpose of the present invention is to provide a manufacturing method for objects formed from parts and materials.

[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するため、本発明にかかる第
1の空力ロータ・ブレード・アセンブリの製法の
特徴構成は、 アセンブリが、 (イ) ブレードの前縁を形成する外面と、前端ブロ
ツク係合部、桁係合部および後部整流外板係合
部をもつ内面とを備えたキヤツプ材と、 (ロ) 桁係合面を備えた前端ブロツクと、 (ハ) コの字形桁後端材と、 (ニ) ブレード付け根部および桁後端材係合部をも
つ外面を備えた桁と、 (ホ) ブレードの後縁を形作るとともに、上面、下
面、前面および後面をもち、かつ、前記上下両
面が翼型形状の所望の部分の輪郭となつている
軽量のコアとこのコアの上下両面の夫々に固着
された外板とを備えた後部整流構造と、並びに (ヘ) 前記キヤツプ材および両外板とに係合する面
をもつ翼端カバーとからなり、 前記製法は、つぎの各工程からなるもの、 (a) 接着組立て治具内で前記後部整流構造を作る
工程であつて、つぎの各工程からなるもの、 (i) 前記コアの上下各面に外板を接着剤によつ
て取付ける工程、 (ii) 前記コアの前面および前記各外板に前記桁
後端材を接着剤によつて取付ける工程、 (iii) 前記接着組立て治具に熱と圧力とをかける
ことによつて前記各取付け面を互いに固着さ
せる工程、 (b) つぎの(i)〜(v)の状態で、前記桁、キヤツプ
材、前端ブロツク、後部整流構造および翼端カ
バーを単一の組立て成形型に配置する工程、 (i) 前記キヤツプ材内面の、前端ブロツク係合
部、桁係合部および後部整流外板係合部が、
それぞれ前記前端ブロツク、桁および後部整
流外板に、係合している、 (ii) 前記前端ブロツクの桁係合面が前記桁に係
合している、 (iii) 前記桁の外面の桁後端材係合部が前記桁後
端材に係合している、 (iv) 前記翼端カバーの面が前記キヤツプ材およ
び両外板に係合している、 (v) 前記(i)〜(iv)の各係合面が接着剤によつて取
付られている、 (c) 前記単一の組立成形型内で熱と圧力とをかけ
ることによつて、前記取付け面を互いに固着さ
せて、空力ロータ・ブレード・アセンブリを作
りあげる工程、 からなる点にある。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the characteristic configuration of the first aerodynamic rotor blade assembly manufacturing method according to the present invention is as follows: (a) the assembly forms the leading edge of the blade; (b) a front end block having a girder engaging surface; (c) (d) A girder with an outer surface having a blade root and a girder rear end material engagement part; (e) A girder that forms the trailing edge of the blade and has an upper surface, a lower surface, a front surface, and a rear surface. and a rear rectifying structure comprising a lightweight core whose upper and lower surfaces are contours of desired portions of an airfoil shape, and outer plates fixed to the upper and lower surfaces of the core, respectively; f) a wing tip cover having a surface that engages with the cap material and both outer plates; A manufacturing process comprising the following steps: (i) attaching outer panels to each of the upper and lower surfaces of the core with adhesive; (ii) attaching the girders to the front surface of the core and each of the outer panels; a step of attaching the trailing edge material with adhesive; (iii) a step of fixing each of the attachment surfaces to each other by applying heat and pressure to the adhesion assembly jig; (b) the following (i)-- arranging the spar, the cap material, the front end block, the rear straightening structure, and the wing tip cover in a single assembly mold in the state of (v), (i) the front end block engaging portion on the inner surface of the cap material; The girder engaging part and the rear rectifying skin engaging part are
(ii) a spar engaging surface of the front end block engages the spar; (iii) a spar rear surface of the outer surface of the spar; (iv) the surface of the wing tip cover engages with the cap material and both outer plates; (v) (i) - (iv) each of the engaging surfaces is attached by an adhesive; (c) said attachment surfaces are secured together by applying heat and pressure within said single assembly mold; , the process of creating an aerodynamic rotor blade assembly.

さらに、本発明にかかる第2の空力ロータ・ブ
レード・アセンブリの製法の特徴構成は、 アセンブリが、 (イ) ブレードの前縁を形成する外面と、前端ブロ
ツク係合部、桁係合部および後部整流外板係合
部をもつ内面とを備えたキヤツプ材と、 (ロ) コの字形桁係合面を備えた前端ブロツクと、 (ハ) コの字形をした桁後端材と、 (ニ) ブレード付け根部および桁後端材係合部をも
つ外面を備えた桁と、 (ホ) ブレードの後縁を形作るとともに、上面、下
面、前面および後面をもち、かつ、前記上下両
面が翼型形状の所望の部分の輪郭となつている
軽量のコアとこのコアの上下両面の夫々に固着
された外板とを備えた後部整流構造と、並びに (ヘ) 前記キヤツプ材および両外板とに係合する面
をもつ翼端カバー とからなり、 前記製法は、つぎの各工程からなるもの、 (a) 接着組立て治具内で前記後部整流構造を作る
工程であつて、つぎの各工程からなるもの、 (i) 前記両外板のうち片方を前記治具内でレイ
アツプし、このレイアツプされた外板を前記
コアの下面に係合する工程、 (ii) 前記両外板のうち他方を前記治具内でレイ
アツプし、このレイアツプされた外板を前記
コアの上面に係合する工程、 (iii) 前記桁後端材を前記レイアツプされた各外
板に係合させ、接着剤によつて前記桁後端材
を前記コアの前面に取付ける工程、 (iv) 前記レイアツプされた各外板に硬化工程の
熱と圧力とをかけることによつて、これらを
構造部材に仕上げるとともに、同時にすべて
の係合された面を固着させる工程。
Furthermore, a characteristic feature of the method for manufacturing a second aerodynamic rotor blade assembly according to the present invention is that the assembly includes: (a) an outer surface forming the leading edge of the blade, a front end block engaging portion, a spar engaging portion and a rear portion; A cap material having an inner surface having a rectifying skin plate engagement portion, (C) a front end block having a U-shaped girder engagement surface, (C) a U-shaped girder rear end member, and (C) a U-shaped girder rear end member; ) a spar having an outer surface having a blade root and a spar trailing edge engagement portion; a rear rectifying structure comprising a lightweight core contouring a desired portion of the shape and outer panels affixed to upper and lower surfaces of the core, respectively, and (f) said cap material and both outer panels; and a wing tip cover having an engaging surface, and the manufacturing method comprises the following steps: (a) a step of manufacturing the rear rectifying structure in an adhesive assembly jig, which includes the following steps: (i) laying up one of the outer panels in the jig and engaging the laid-up outer panel with the lower surface of the core; (ii) laying the other of the outer panels together in the jig; (iii) engaging the rear end of the girder with each of the laid-up outer panels and applying adhesive to the core; (iv) Applying heat and pressure to each of the laid-up skin panels in a curing process to finish them into structural members, and at the same time, The process of fixing the engaged surfaces of.

(b) つぎの(i)〜(v)の状態で、前記桁、キヤツプ
材、前端ブロツク、後部整流構造および翼端カ
バーを単一の組立て成形型に配置する工程、 (i) 前記キヤツプ材内面の、前端ブロツク係合
部、桁係合部および後部整流外板係合部が、
それぞれ前記前端ブロツク、桁および後部整
流外板に係合している、 (ii) 前記前端ブロツクの桁係合面が前記桁に係
合している、 (iii) 前記桁の外面の桁後端材係合部が前記桁後
端材に係合している、 (iv) 前記翼端カバーの面が前記キヤツプ材およ
び両外板に係合している、 (v) 前記(i)〜(iv)の各係合面が接着剤によつて取
付られている。
(b) a step of arranging the spar, cap material, front end block, rear straightening structure, and wing tip cover in a single assembly mold in the following states (i) to (v); (i) the cap material; The front end block engagement part, the spar engagement part and the rear rectifying skin engagement part on the inner surface are
(ii) a spar-engaging surface of the front end block engages the spar; (iii) a spar rear end of the outer surface of the spar; (iv) the surface of the wing tip cover engages with the cap material and both outer plates; (v) the above (i) to ( Each of the engaging surfaces of iv) is attached by adhesive.

(c) 前記単一の組立成形型内で熱と圧力とをかけ
ることによつて、前記取付け面を互いに固着さ
せて、空力ロータ・ブレード・アセンブリを作
りあげる工程。
(c) bonding the mounting surfaces together by applying heat and pressure within the single assembly mold to create an aerodynamic rotor blade assembly;

以下に、本発明の作用効果を説明する。 The effects of the present invention will be explained below.

[作用・効果] (1) 上記目的は、桁、キヤツプ材、前端ブロツ
ク、桁後端材、コア、外板などからなる多くの
部品を集めて接合させてかさ高に全体を製造す
るに当たり、全体のかさが高いにもかかわら
ず、これら多数の組立品の全体を単一型内に配
置した状態で加熱加圧することにより達成され
る。このような方法によつているので、多くの
部品からなり、かつ、かさ高いものでありなが
ら全体外形を間違いなく正確に仕上げることが
できる。すなわち、極めて微妙な外形を正確に
仕上げることを厳しく要求されるロータ・ブレ
ード・アセンブリの製作に当たつて、簡単容易
に、かつ、正確にこの目的を達成し得るに至つ
たのである。
[Function/Effect] (1) The above purpose is to assemble and join many parts such as girder, cap material, front end block, girder rear end material, core, outer plate, etc. to produce a bulky whole. Despite the high overall bulk, this is achieved by heating and pressurizing the entirety of these multiple assemblies in a single mold. By using this method, even though the product is made up of many parts and is bulky, the entire outer shape can be finished accurately. In other words, when manufacturing rotor blade assemblies, which are strictly required to accurately finish extremely delicate external shapes, it has become possible to easily and accurately achieve this objective.

とくに、その複合ロータ・ブレードの桁後端
材をコの字形とし、後部整流構造の一部として
形成するようにすると、以下のような効果が生
じる。
In particular, when the rear end of the spar of the composite rotor blade is formed into a U-shape and formed as part of the rear rectifying structure, the following effects are produced.

すなわち、これによつて、たとえば3つの個
別のサブ組立品、キヤツプ材および前端ブロツ
クと、桁と、桁とキヤツプ材および前端ブロツ
クとの3つのサブ組立品を製造する必要性が製
造工程から除去される。そのように、桁後端材
を含んだ後部整流構造は、コの字形桁後端材の
剛性によつて、その組立て中に桁後端材内部で
作用する袋圧力に耐えることができ、成形型の
方から背圧を加える必要がないのである。この
ため、単一の組立て成形型を使用して、その成
形型内で、キヤツプ材、前端ブロツク、および
桁が、後部整流構造とともに組立て要素として
含められ引続いて複合ブレードを成形すること
ができ、あるいはそれらが種々のサブ組立品と
して後部整流構造とともに複合ブレードを形成
できるに至つたのである。
That is, this eliminates from the manufacturing process, for example, the need to manufacture three separate subassemblies: the cap and leading block; the spars; and the spars, caps, and leading blocks. be done. As such, the rear rectification structure including the spar rear end can withstand the bag pressure acting inside the spar rear end during its assembly due to the rigidity of the U-shaped spar rear end, and the formation There is no need to apply back pressure from the mold. Therefore, a single assembly mold can be used within which the cap material, leading end block, and spar can be included as assembled elements along with the rear baffle structure to subsequently mold the composite blade. , or they could be used as various subassemblies with rear baffle structures to form composite blades.

このようにすることにより、一層後部整流構
造の外板をフエイル・セーフ式に固着できるこ
ととなり、そうした外板も、確実に耐荷重構造
材としてのすぐれた働きをすることになるので
ある。
By doing this, the outer panels of the rear rectifier structure can be fixed in a fail-safe manner, and such outer panels can be ensured to perform excellently as load-bearing structural members.

(2) さらに、キヤツプ材の外面と、固着された両
外板および桁後端材がキヤツプ材と桁間の凹部
内に受けられている状態にある、ブレード・ア
センブリのコの字形桁後端材の区域内側の桁の
内面、との間で、すなわち、一番外側のキヤツ
プ材の層、次の外板の層、その内側の桁後端材
の層、及び一番内側のD字状の桁の層の4層が
互いに固着されたスパン方向に連続した極めて
丈夫な1つの壁が完成される。この壁はロー
タ・ブレードの翼形形状の前後方向の表面に沿
う剪断力に耐えて荷重伝達を極めて有効に行う
ことができ、同時にロータ・ブレードのスパン
方向のこの壁に沿う剪断力に耐えて荷重伝達を
極めて有効に行うことができ、ロータ・ブレー
ド・アセンブリのスパン方向の曲げ強度及び捩
れ強度に十分に耐えられるものとすることがで
きる。従つて、後部整流構造およびキヤツプ材
と共に組立て堅く固着してフエイル・セーフ構
造にでき、桁から後部整流構造への荷重伝達を
良好とし、ロータ・ブレード自体の耐荷重能力
を大にすることができるのである。
(2) Additionally, the U-shaped spar trailing end of the blade assembly with the outer surface of the cap material, both attached skin plates, and the spar trailing material being received within the recess between the cap material and the spar. the inner surface of the spar inside the timber area, i.e. the outermost layer of cap material, the next layer of skin, the layer of spar trailing material inside that, and the innermost D-shaped A spanwise continuous, extremely strong wall is completed in which four of the girder layers are bonded together. This wall can withstand shear forces along the fore-and-aft surface of the rotor blade airfoil profile for extremely efficient load transfer, and at the same time can withstand shear forces along this wall in the spanwise direction of the rotor blade. Load transfer can be carried out very effectively, and the spanwise bending and torsional strength of the rotor blade assembly can be sufficiently withstood. Therefore, it can be assembled together with the rear rectifying structure and the cap material to form a fail-safe structure by firmly adhering to the rear rectifying structure, improving the load transmission from the girder to the rear rectifying structure, and increasing the load-bearing capacity of the rotor blade itself. It is.

しかも、この凹部は、内面が滑らかな型を用
い、外表面で外皮的構造膜状の両端面を重ねて
連結させながら、表面形状を円滑なものとしや
すい顕著な効果があるのみならず、この凹部で
桁後端材と桁、並びに桁後端材と後部整流構造
の外板とを「段部における係止効果の利用」に
よつて接線方向に沿う引張り力に対抗して、強
力に部材同士を結合させることができる顕著な
利点がある。
Moreover, this concave part has the remarkable effect of making the surface shape smooth by using a mold with a smooth inner surface, and by overlapping and connecting both end faces of the membrane-like structure on the outer surface. In the recess, the girder rear end material and the girder, as well as the girder rear end material and the outer panel of the rear rectification structure, are strongly connected to each other by resisting the tensile force along the tangential direction by "utilizing the locking effect at the step". There is a significant advantage in that they can be combined.

(3) その目的を達成するための、さらに広いこの
発明の特徴のひとつとして、後部整流構造を別
途製作したのち、この製作された後部整流構造
を、最終組立てのために、桁、キヤツプ材、前
端ブロツク、および翼端平衡重錘取付け構造と
ともに単一の組立て成形型内に配置する方法が
ある。また、望みによつては、その複合構造品
の各個別構成要素をまず調達したのちに後部整
流構造を作りあげてから、それら各構成要素の
いろいろな係合面及び取付け面を固着すべく、
接着剤を使つて最終組立てをすることもでき
る。
(3) As one of the broader features of this invention to achieve that purpose, after separately manufacturing the rear rectifying structure, the manufactured rear rectifying structure is assembled into girders, cap materials, etc. for final assembly. One method is to place the leading end block and tip counterweight mounting structure in a single assembly mold. It is also possible, if desired, to first procure each individual component of the composite structure and then construct the rear baffle structure and then secure the various engagement and attachment surfaces of each component.
Final assembly can also be done using adhesive.

望みによつては、そうした構成要素のうちい
くつかを調達し、残りの構成要素を後部整流構
造及び最終組立ての形成中に作りあげてゆくこ
ともできる。
If desired, some of these components may be procured and the remaining components fabricated during formation of the rear baffle structure and final assembly.

(4) さらにまた、後部整流構造及び最終組立てを
形成するまでの間に大部分の構成要素を硬化反
応可能な材料を使つて作りあげてゆくこともで
き、これが実際に好適なものである。
(4) It is also possible, and indeed preferred, to build up most of the components from materials capable of curing during the formation of the rear baffle structure and final assembly.

(5) とくに、第2の発明にかかる空力ロータ・ブ
レード・アセンブリの製法にあつては、(a)項の
接着組立て治具内で後部整流構造を作る工程の
うち、コアの上下両面に固着される両外板をレ
イアツプした後、コアと係合させ治具内で熱と
圧力とをかけ、かつ、単一の組立て成形型に配
置して全体に対し熱と圧力をかけることによつ
て構造部材に仕上げるようにしているので、以
下のような効果を有する。
(5) In particular, in the method of manufacturing the aerodynamic rotor blade assembly according to the second invention, in the step of creating the rear rectifying structure in the adhesive assembly jig of paragraph (a), the method of manufacturing the aerodynamic rotor blade assembly according to the second invention requires fixing to both the upper and lower surfaces of the core. After laying up both skins, they are engaged with the core and applied heat and pressure in a jig, and then placed in a single assembly mold and heat and pressure applied to the whole. Since it is finished into a structural member, it has the following effects.

すなわち、繊維製生地に熱硬化性樹脂を含浸さ
せた可撓複合材製の外板材を型内にレイアツプし
て、これにコアを合わせて熱と圧力で成形させる
から、レイアツプされた外板は型による外力によ
つてかさ高いものであるにもかかわらず、可撓で
ある樹脂含浸繊維が、型の通りに厳しく繊細所定
の形になじんで厳密に正確な形となり、かつ、こ
れに熱が与えられるから厳密正確に仕上げるとと
もに、強力な構造法となる。この強度は、接着剤
として機能する合成樹脂が熱を受けて硬化し、こ
の強接着力を生じるのみならず硬化した樹脂と繊
維材料との複合構造として高い強度を生じる。よ
つて、厳しく正しい外形で、しかも強力な構造体
が得られる。かつ、前記第1の発明と組合せによ
り全ロータ・ブレードを厳しく正確に、しかも強
力なものとして容易に得られるという顕著な利点
を得るにいたつた。
In other words, a flexible composite skin material made of fiber fabric impregnated with a thermosetting resin is laid up in a mold, a core is aligned with it, and the material is molded using heat and pressure. Despite being bulky due to the external force of the mold, the resin-impregnated fibers, which are flexible, conform to the shape of the mold, forming a precise and precise shape. Since it is given, it can be finished precisely and precisely, and it becomes a powerful structural method. This strength is achieved not only by the synthetic resin that functions as an adhesive being cured by heat, but also by the composite structure of the cured resin and fiber material. As a result, a strong structure with a strictly correct external shape can be obtained. In addition, in combination with the first invention, a remarkable advantage has been obtained in that all the rotor blades can be made precisely, precisely, and powerfully.

広い面積をしている外板が補強された複合材か
ら構成されているのみならず、広い面の補強材に
予め接着用の熱硬化性樹脂を含浸させてあるか
ら、最終的に単一型内に配置して形成する場合、
成形のための単一型でつつまれ加圧された状態で
熱を与えることにより型にあつた正しい姿勢で強
固に一挙に結合されるから、操作が非常に楽であ
るにかかわらず、仕上がり寸法が極めて正しく確
実に仕上がる利点がある。
Not only is the large-area outer panel made of reinforced composite material, but the large-area reinforcement material is pre-impregnated with a thermosetting resin for bonding, resulting in a single mold. When placed within and formed,
By applying heat while being wrapped in a single mold for molding and under pressure, it is firmly joined at once in the correct posture to fit the mold, making it extremely easy to operate and maintaining the finished dimensions. This method has the advantage of being extremely accurate and reliable.

尚、詳述すると、補強材の中に含浸されている
樹脂が、この補強材からなる外板とコアとを接着
するから、例え外板が薄いものであつても、この
外板全体をコアに強力に結合させることとなる。
In detail, the resin impregnated in the reinforcing material bonds the outer panel made of this reinforcing material and the core, so even if the outer panel is thin, the entire outer panel is attached to the core. This will create a strong bond between the two.

このようにすると、組立て後の仕上がり状態が
各部材に接着剤を塗布した後に接着する場合に比
べて、一層良くなるのである。つまり、コア、両
外板といつた各部品は必ずしも寸法通りに正確に
なつているとは限らず、仕上がつた各部品を外板
と重ね合わせた場合に、これら各部品が精度良く
ぴつたり接触するとは限らない場合があるが、そ
のような事態が生じたとしても、前記レイアツプ
法によれば、各部品の接触部が粘着性を有してい
るため、単一型内で組立て施行作業する場合、寸
法上の融通性が発揮されて、結果的に仕上がり精
度を優れたものとすることができるのである。し
たがつて、後工程において単一型で加熱、加圧し
て樹脂部分を硬化させた場合に、全体形状寸法を
正確にするとともに、仕上がり外観を美麗なもの
にすることができる。
In this way, the finished state after assembly is much better than when adhesive is applied to each member and then bonded. In other words, the dimensions of each part, such as the core and both outer panels, are not necessarily accurate, and when the finished parts are stacked on the outer panel, these parts fit together with high precision. Although contact may not always occur, even if such a situation occurs, according to the lay-up method, the contact parts of each part have adhesive properties, so it is easy to assemble within a single mold. In this case, dimensional flexibility is exhibited, resulting in excellent finishing accuracy. Therefore, when the resin portion is cured by heating and pressurizing in a single mold in a post-process, the overall shape and dimensions can be made accurate and the finished appearance can be made beautiful.

[実施例] つぎに、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。
[Example] Next, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

まず、この発明による複合ブレード10の細部
を、第1,2両図に示す。
First, the details of the composite blade 10 according to the present invention are shown in Figures 1 and 2.

その複合ブレード10は、その主要部として、
D字形の桁12、後部整流構造14、キヤツプ材
16、前端ブロツク18、および翼端カバー20
を含む。
The composite blade 10 has, as its main part,
D-shaped spar 12, rear baffle structure 14, cap material 16, front end block 18, and wing tip cover 20
including.

桁12は、ほぼ四角形の付け根部22までスパ
ン方向に至る、かどを丸めた断面ほぼD字形の構
造として形成されている。この桁12は中空筒状
であつた、ブレードの荷重を支える主要部材とし
て働き、したがつて、ブレードの複合構造を作り
あげるべく他のすべての構成要素が構造を作りあ
げるべく他のすべての構成要素がこれに組付けら
れ、支えられる。このような支え台となる桁であ
るから、その外面はブレードの他の構成要素を収
め込んで、ブレードが翼形断面になるような形と
なつている。
The girder 12 is formed as a substantially D-shaped cross-sectional structure with rounded corners extending in the span direction to a substantially rectangular base 22. This spar 12 was hollow and cylindrical and served as the main load-bearing member of the blade, so that all the other components would work together to make up the composite structure of the blade. It is assembled and supported by this. As such a supporting spar, its outer surface is shaped to house the other components of the blade and to give the blade an airfoil cross-section.

この発明の大きな特徴は、桁後部が別個の部材
24として作られていて、これは、ヘリコプタの
運用飛行荷重だけでなく、硬化工程を含む場合に
は、この部材に施される各硬化工程での温度や圧
力の条件にも耐えることのできる点にある。
A major feature of this invention is that the rear part of the spar is made as a separate member 24, which is capable of handling not only the operational flight loads of the helicopter, but also each hardening step that is applied to this member, if a hardening step is included. It can withstand extreme temperature and pressure conditions.

この発明によれば、そのコの字形桁後端材24
は、まず後部整流構造14に固着されてから、後
部整流構造の一部として桁12に付着される。
According to this invention, the U-shaped girder rear end material 24
is first secured to the aft baffle structure 14 and then attached to the spar 12 as part of the aft baffle structure.

桁後端材24は断面が総体的にコの字形の構成
であるが、それがスパン方向に延設され、ブレー
ドの付け根部22を作りあげるために桁と適合す
る形になつている。
The spar trailing end member 24 has a generally U-shaped cross section, but is extended in the span direction and is shaped to fit the spar in order to form the root portion 22 of the blade.

この桁後端材24を除いた後部整流構造14
は、典型例としては、発泡材またはハネカムで作
ることが好適な軽量コア26と、上面外板28
と、下面外板30と、たいていの場合にはさらに
後縁くさび材32とを含む。
Rear rectification structure 14 excluding this girder rear end material 24
typically includes a lightweight core 26, preferably made of foam or honeycomb, and a top skin 28.
, a lower skin 30 , and in most cases also a trailing edge wedge 32 .

後部整流構造のこれら各構成要素は、全スパン
にわたつてひと続きの構成とすることが好まし
い。しかしまた、これら各構成要素を、それぞれ
がコア、上面外板、下面外板、およびたいていの
場合にはさらに後縁くさび材を含む適当な個数の
別個の箱構造34とすることもできる。組立て状
態でそれら各箱構造間は(第1図で略示されてい
るだけの)間仕切りリブ36で隔てられている。
これら間仕切りリブ36はゴム製とすることが好
ましい。
Preferably, each of these components of the rear baffle structure is of continuous construction over the entire span. However, each of these components could also be any suitable number of separate box structures 34, each including a core, a top skin, a bottom skin, and in most cases also a trailing edge wedge. In the assembled state, the box structures are separated by partition ribs 36 (only schematically shown in FIG. 1).
These partitioning ribs 36 are preferably made of rubber.

後部整流構造14は、桁後端材24に組立てら
れたのちにバランスがとれるようにすることが好
ましい。その目的のために、桁後端材24は、バ
ランシング工程時に加えられる平衡重錘を収納す
るハウジング38としての延長部分を備えてい
る。その工程自体はよく知られているもので、詳
しい説明を必要としない。第1図で見られるよう
に、ブレード10の先端は翼端カバー20で閉じ
られている。
Preferably, the rear rectifying structure 14 is balanced after being assembled to the spar rear end member 24. For that purpose, the spar back end 24 is provided with an extension as a housing 38 for housing the counterweight added during the balancing process. The process itself is well known and does not require detailed explanation. As seen in FIG. 1, the tip of the blade 10 is closed with a wing tip cover 20.

このブレードの前端部には、キヤツプ材16や
前端ブロツク18のほかに、除氷ブランケツト4
0をも備えることが好ましい。なお、前端ブロツ
ク18内にはスパン方向に延びる貫通穴42があ
り、これに(図には示されていないが)平衡重錘
が挿入される。
At the front end of this blade, in addition to the cap material 16 and the front end block 18, there is also a deicing blanket 4.
It is preferable to also include 0. Note that there is a through hole 42 extending in the span direction in the front end block 18, into which a counterweight (not shown) is inserted.

キヤツプ材16はチタンなどの金属で作るのが
好ましいが、侵食を防ぐことのできるものでさえ
あれば非金属材でもよい。キヤツプ材16の本体
が金属製であろうと非金属製であろうと、いずれ
にしてもその内側の部分には非金属材部があり、
それが、桁12およびコの字形桁後端材24とと
もに、ブレード付け根部を作りあげている。その
付け根部には(図には示されていないが)ブレー
ド・トーシヨン・スプライスが形成されている。
ブレード・トーシヨン・スプライスを作る工程は
よく知られているものであるから詳しい説明はは
ぶく。
The cap material 16 is preferably made of a metal such as titanium, but any non-metallic material may be used as long as it can prevent corrosion. Regardless of whether the main body of the cap material 16 is made of metal or non-metal, there is a non-metal part in the inner part,
It, together with the spar 12 and the U-shaped spar rear end member 24, forms the root of the blade. A blade torsion splice (not shown) is formed at its root.
The process of making blade torsion splices is well known, so a detailed explanation will be omitted.

これまで述べた各種構成要素によつて定まる各
面には、このロータ・ブレード・アセンブリの製
造をよく理解するために、明確にしておくべき重
要なものがあり、つぎにそれらを説明する。
Aspects determined by the various components described above are important to clarify in order to better understand the manufacture of this rotor blade assembly, and are discussed below.

キヤツプ材16の外面はブレードの前縁44を
形づくり、一方その内面は、前端ブロツク係合部
46、桁係合部48、および後部整流外板係合部
50を形づくつている。これら各部がどのような
広さにわたつて係合しているかは、第2図で明ら
かである。ブレードに除氷ブランケツトが組込ま
れている場合には、第2図のごとく、前端ブロツ
ク係合部46はむしろ除氷ブランケツト40と係
合している。
The outer surface of the cap 16 defines the leading edge 44 of the blade, while its inner surface defines the leading end block engagement section 46, the spar engagement section 48, and the aft baffle skin engagement section 50. It is clear from FIG. 2 how widely each of these parts engages. If the blade incorporates a de-icing blanket, the leading end block engagement portion 46 would rather engage the de-icing blanket 40, as shown in FIG.

前端ブロツク18には桁係合面51が、桁12
には桁後端材係合部52を備えた外面が、また、
後部整流構造14のコア26には前・後・上・下
各面54,56,58,60が形成されている。
さらに、後部整流構造14はブレードの後縁76
を形づくる。
The front end block 18 has a spar engaging surface 51 that engages the spar 12.
has an outer surface provided with a spar rear end material engaging portion 52;
The core 26 of the rear rectifying structure 14 has front, rear, upper, and lower surfaces 54, 56, 58, and 60 formed thereon.
Additionally, the rear baffle structure 14 includes a trailing edge 76 of the blade.
form.

第2図で見られるように、ブレード・アセンブ
リ中で、桁12の外面が、キヤツプ材16ととも
にスパン方向に連続した凹部53(第5図)を、
また、キヤツプ材16および前端ブロツク18に
沿つてスパン方向に連続したスロツト55(第5
図)を、それぞれ形成するような形状とされてい
る。
As seen in FIG. 2, in the blade assembly, the outer surface of the spars 12 along with the cap material 16 form a spanwise continuous recess 53 (FIG. 5).
Additionally, a slot 55 (a fifth
(Figure), respectively.

以上で、この複合ブレードのいろいろな構成要
素とそれらの相互関係とを説明したので、つぎに
第3〜7図を参照して、ロータ・ブレードの製造
について説明をする。これらの図では、製作中に
使われるいろいろな治工具のうち、この発明の理
解に必要とされる範囲のものだけを示す。
Having described the various components of this composite blade and their interrelationships, the manufacture of the rotor blade will now be described with reference to FIGS. 3-7. Of the various jigs and tools used during fabrication, these figures only show those to the extent necessary for understanding the invention.

後部整流構造14を作る準備段階として、コア
26の下面60は接着組立て治具の対応面62の
傾きにぴつたりと合うように従来方法によつて切
断又は機械加工されて、(第3図のように)その
治具部62に外板を載置したときにこのコアのセ
ルの壁面が桁後端材24にほぼ平行するように加
工されている。あるいは、はじめからそうした治
具部62の傾きにぴつたりと合う面60を持つコ
ア26を使用してもよい。
In preparation for fabricating the rear baffle structure 14, the lower surface 60 of the core 26 is cut or machined by conventional methods to closely match the slope of the mating surface 62 of the adhesive assembly jig (see FIG. 3). ) The wall surface of the cell of this core is processed so as to be substantially parallel to the girder rear end material 24 when the outer panel is placed on the jig portion 62. Alternatively, a core 26 having a surface 60 that exactly matches the inclination of the jig portion 62 from the beginning may be used.

この接着組立て治具には、第3図に示すよう
に、ゴムパツド66を備えた圧力ブロツク64も
付いている。接着組立て治具のこれら以外の部品
は示されていないが、当業者にはよく知られたも
のである。
The adhesive assembly jig also includes a pressure block 64 with a rubber pad 66, as shown in FIG. These other parts of the adhesive assembly jig are not shown but are well known to those skilled in the art.

この発明で特徴的なもののひとつとして、下面
外板30は、硬化ずみあるいは未硬化の板材の形
として調達できる。いずれにしても、この外板は
適当な在来の接着剤を使つて、コア26の面60
に付着される。接着剤は対応両面に塗ることが好
ましく、付着されたコアと外板は、この接着組立
て治具にはめたまま熱と圧力がかけられて、それ
ら対応面が固着される。
One of the features of this invention is that the lower skin 30 can be procured in the form of a hardened or unhardened plate. In any event, this skin is attached to face 60 of core 26 using a suitable conventional adhesive.
attached to. The adhesive is preferably applied to both opposing surfaces, and heat and pressure are applied to the adhered core and outer panel while they are still in this adhesive assembly jig, thereby fixing the opposing surfaces.

この発明の特徴的なひとつの好適例として、外
板30がまず治具部62内でレイアツプ(ここで
「レイアツプ」とは樹脂含浸したガラス繊維など
の補強部材を型の中に入れて配置する方法をい
う)され、コア26が前述のように位置決めされ
てから、治具が組立てられて、その収納物に硬化
工程の熱と圧力とを加えられるものがある。その
硬化反応の結果として、このレイアツプされた外
板は、コア26に固着されると同時に構造部材に
作りあげられることとなる。
As a preferred example characteristic of the present invention, the outer panel 30 is first laid up (here, "layup" means reinforcing material such as resin-impregnated glass fibers) in a jig section 62 by placing it in a mold. After the core 26 is positioned as described above, the jig is assembled and the heat and pressure of the curing process is applied to the contents. As a result of the curing reaction, the laid-up skin is affixed to the core 26 and simultaneously fabricated into a structural member.

部材を成形するのに、部材をレイアツプしそれ
から硬化させる方法はよく知られたものであり、
詳しく説明する必要はない。
The method of laying up parts and then curing them to form parts is well known.
No need to explain in detail.

前記したいずれかの方法によつて、下面外板3
0がコア下面60に固着された後、上面58に機
械加工を施して所要の外形面58′のものとする。
すなわち、この外形面58′はコア上面を所要の
翼形に形成する。
By any of the methods described above, the lower skin 3
0 is secured to the core lower surface 60, the upper surface 58 is machined to the desired profile surface 58'.
That is, this outer surface 58' forms the upper surface of the core into the desired airfoil shape.

つぎに、第4図に一部が示されているだけの接
着組立て治具の別の治具部68内に上面外板28
を載置する。ついで、第4図に示すように、桁後
端材24が配置され、さらに、前述したように、
機械加工済みのコア26およびそれに固着済みの
下面外板30もこの治具内へ配置され、機械加工
面58′が上面外板28に、また、両外板とコア
とがコの字形桁後端材24に、それぞれ係合する
ようにされる。後縁くさび材32が含まれている
場合には、それは下面外板30付きの機械加工済
みのコア26を組付けたり、あるいは第4図に示
すように、上面外板28および下面外板30付き
の機械加工済みのコア26に当接してこの治具内
に配置し、後縁くさび材32をコア26の後面5
6に係合するようにすればよい。この後縁くさび
材32の挿入は、桁後端材24の挿入よりも先に
する。後部整流構造14がこのように組立てられ
たところで、固着工程を始める準備として、治具
の残りの部分が治具部68に結合される。そうし
た部分の1つが側部70であつて、それには、心
棒72と、コの字形桁後端材24を形成する凹部
の中へ延伸する膨脹袋74とを含むものである。
その心棒72は、もとより固着工程中その桁後端
材24を支持するものとなり、膨脹袋74は係合
面全体にわたる均等な接合を得るためのものであ
る。
Next, the top skin 28 is placed in another jig section 68 of the adhesive assembly jig, only a portion of which is shown in FIG.
Place. Next, as shown in FIG. 4, the girder rear end material 24 is placed, and as described above,
The machined core 26 and the lower skin 30 affixed to it are also placed into this jig, with the machined surface 58' facing the top skin 28 and both skins and the core following the U-shaped girder. They are adapted to engage with the offcuts 24, respectively. If a trailing edge wedge 32 is included, it may be assembled with a machined core 26 with a bottom skin 30 or, as shown in FIG. 4, with a top skin 28 and a bottom skin 30. The trailing edge wedge 32 is placed in this jig against the machined core 26 with a
6. This trailing edge wedge member 32 is inserted before the spar trailing end member 24 is inserted. With rear baffle structure 14 thus assembled, the remaining portions of the jig are coupled to jig portion 68 in preparation for beginning the fastening process. One such portion is the side portion 70, which includes a mandrel 72 and an inflatable bladder 74 extending into the recess forming the U-shaped spar back end 24.
The mandrel 72 is used to support the spar rear end material 24 during the fixing process, and the expansion bag 74 is used to obtain uniform bonding over the entire engagement surface.

すでに述べたと同様、この発明で特徴的ものの
1つとして、この外板28も硬化済みまたは未硬
化の状態で調達でき、後縁くさび材32も所要の
形をした硬化のものでも未硬化のものでもよい。
この場合、上面外板28、桁後端材24、下面外
板30付きの機械加工済みのコア26、および後
縁くさび材32については、適当な接着剤を各対
応面に塗布し、これら部材をこの接着組立て治具
にはめたまま熱と圧力とがかけられて、それら各
対応面が固着される。
As already mentioned, one of the features of this invention is that the skin 28 can also be procured in a hardened or unhardened state, and the trailing edge wedge 32 can also be hardened or unhardened in the desired shape. But that's fine.
In this case, the upper skin 28, the spar trailing edge 24, the machined core 26 with the lower skin 30, and the trailing edge wedge 32 are coated with a suitable adhesive on each corresponding surface. Heat and pressure are applied while the parts are placed in this adhesive assembly jig, and their respective corresponding surfaces are fixed.

この発明で特徴的な1つの好適例として、上面
外板28と後縁くさび材32とが、まず治具部6
8内でレイアツプされ、上面外板28が固着され
た機械加工済みのコア26と桁後端材24とが前
述の場合と同様に位置決めされ、治具が組立てら
れて、その収納物に硬化工程の熱と圧力とが加え
られるものがある。その硬化反応の結果として、
レイアツプされた上面外板28とレイアツプされ
た後縁くさび材32とは、全ての係合面が固着さ
れると同時に構造部材に作りあげられる。
As one preferable example characteristic of this invention, the upper outer plate 28 and the trailing edge wedge member 32 are first connected to the jig portion 6.
The machined core 26 and the back end material 24 of the girder, which are laid up in the 8 and to which the upper skin 28 is fixed, are positioned in the same manner as in the previous case, the jig is assembled, and the stored material is subjected to the hardening process. Some types of heat and pressure are applied. As a result of that curing reaction,
The laid-up top skin 28 and laid-up trailing edge wedge 32 are fabricated into a structural member at the same time that all engagement surfaces are secured.

しかし、いずれの場合であつても、桁後端材2
4は別途製作される。それを作る場合において
も、まず成形型内でレイアツプされて、硬化工程
の熱と圧力とを加えることによつて成形するのが
好ましい。
However, in any case, the girder rear end material 2
4 is manufactured separately. When making it, it is preferable to first lay it up in a mold and then mold it by applying heat and pressure in the curing process.

後部整流構造14が個別の箱構造34からなる
場合でも、製造方法は基本的にはこれまで説明し
たものと変わらない。下面外板30は治具部内で
横並びに置かれて、各対応のコア下面および間仕
切りリブに固着される。同時に、各箱構造のそれ
らコアと間仕切りリブとの各係合側面も固着され
るとともに、各間仕切りリブの他方の側面も隣接
の箱構造のコア側面に固着される。すでに述べた
理由から、この固着工程を行う前に、各コアや間
仕切りリブ切断の下面は、治具部分62の傾きに
ぴつたりと合うように切断または機械加工してお
く。そののち、後部整流構造14を作る工程はす
でに説明したと同様に進行する。コアおよび間仕
切りリブ、ならびに後縁くさび材の上下両面の両
外板は、レイアツプされそして硬化されることが
好ましい。
Even if the rear baffle structure 14 consists of a separate box structure 34, the manufacturing method is basically the same as described above. The lower skin panels 30 are placed side by side within the jig and are fixed to each corresponding core lower surface and partition rib. At the same time, each engaging side surface between the core and the partitioning rib of each box structure is also fixed, and the other side surface of each partitioning rib is also fixed to the core side surface of the adjacent box structure. For reasons previously discussed, prior to performing this fixing step, the underside of each core or partition rib cut is cut or machined to closely match the slope of the jig section 62. Thereafter, the process of creating the rear baffle structure 14 proceeds as previously described. The core and partition ribs and both upper and lower skins of the trailing edge wedge are preferably laid up and hardened.

以上説明したものに替わる方法として、前記両
形態のいずれの場合にも好適なものに、コアある
いはコアと間仕切りリブが所要外形面となるよう
に上面を機械加工する目的で切断された後に、そ
のコア又は、コアと間仕切りリブの下面に、まず
模擬板材を組付けるというものがある。その後、
その模擬板材を取り除いて、上・下両外板、桁後
端材、および必要に応じて後縁くさび材が上述方
法に従つて固着される。
An alternative method to that described above, which is suitable for both of the above-mentioned cases, is to cut the core or the core and the partitioning ribs for the purpose of machining the upper surface to the required external surface. There is a method in which a simulated board is first assembled on the core or on the lower surface of the core and the partition rib. after that,
The simulated plate is removed and both the upper and lower skin plates, the spar trailing edge, and if necessary the trailing edge wedge are secured in accordance with the method described above.

この発明の特徴的なひとつの好適例として、両
外板と後縁くさび材とがレイアツプされ、そして
硬化によつてすべての係合面が固着されると同時
に、構造部材に作りあげられるというようにする
ものがある。
In one preferred embodiment of this invention, both skin panels and the trailing edge wedge material are laid up, and all the engaging surfaces are fixed by curing, and at the same time, the structure is made into a structural member. There is something to do.

模擬板材は適当な厚さの取扱い容易な材料でよ
い。
The simulated board material may be a material of an appropriate thickness and easy to handle.

以上説明したものに替わるさらに別な方法とし
て、両面58,60いずれをも所望の外形に加工
ずみのコア26を調達することも好ましい。この
場合、この発明の特徴的なひとつの好適例とし
て、前記コア26、両外板28,30、桁後端材
24、後縁くさび材32を第4図に示すように組
付け配備し、接着剤と所定条件の熱および圧力を
使つて係合面を同時に固着して後部整流構造を作
りあげるというものがある。
As a further alternative to the method described above, it is also preferable to procure a core 26 whose both surfaces 58 and 60 have been processed into a desired external shape. In this case, as a preferable example characteristic of the present invention, the core 26, both outer plates 28, 30, the girder rear end member 24, and the rear edge wedge member 32 are assembled and arranged as shown in FIG. There is a method in which the engagement surfaces are simultaneously fixed using an adhesive and heat and pressure under predetermined conditions to create a rear rectification structure.

この発明の特徴的なひとつの好適例として、両
外板と後縁くさび材とが調達されたコアおよび桁
後端材とともに組立て中にレイアツプされ、そし
て硬化によつてすべての係合面が固着されると同
時に、構造部材に作りあげられるというようにす
るものがある。
In one preferred embodiment of this invention, both skin panels and trailing edge wedge material are laid up during assembly together with the procured core and trailing edge material, and all engaging surfaces are fixed by curing. There are some that are made into structural members at the same time as they are made into structural members.

後部整流構造14が作りあげられたのち、それ
は第5〜7図に示すように、ロータ・ブレード1
0の他部材とともに単一の組立て成形型78,8
0,82で組立てられる。
After the rear baffle structure 14 is created, it is assembled into the rotor blade 1 as shown in FIGS. 5-7.
A single assembly mold 78, 8 with other parts of 0
It is assembled with 0.82.

前記ブロツク18、桁12、除氷ブランケツト
40は予め製作ずみのものでもよいし調達部材で
もよい。これら3つの部材は個別のサブ組立品に
作りあげることもできる。しかしまた、別案とし
て、キヤツプ材16と除氷ブランケツト40と前
端ブロツク18、または、キヤツプ材16と除氷
ブランケツト70、若しくは、桁12と前端ブロ
ツク18をそれぞれ個別のサブ組立て品に作りあ
げることもできる。
The blocks 18, girders 12, and deicing blankets 40 may be prefabricated or procured. These three members can also be made up into separate subassemblies. However, as an alternative, the cap 16, de-icing blanket 40, and front end block 18, or the cap 16, de-icing blanket 70, or the spars 12 and front end block 18 may each be made into separate subassemblies. can.

しかし、好ましい方法は、前端ブロツク18と
桁12とが、桁後端材24と両外板28,30と
後縁くさび材32の場合と同じようにレイアツプ
され、単一の組立て成形型内で最終硬化工程中に
構造部材に作りあげることである。前端ブロツク
18はキヤツプ材16に直接にレイアツプされ、
また、桁12は膨脹可能で、できれば剛体化でき
る心棒92にレイアツプされ、この状態でキヤツ
プ材16内へ配置される。前端ブロツクをレイア
ツプする場合には、平衡重錘をその一部材として
含めればよいし、前端ブロツクが予め製作ずみが
調達されたものである場合ならば、その前端ブロ
ツクをキヤツプ材16内へはめ付ける前にその貫
通穴42内へ平衡重錘を挿入すればよい。
However, the preferred method is that the leading end block 18 and spars 12 are laid up in the same manner as the trailing spar ends 24, the skins 28, 30, and the trailing edge wedges 32 in a single assembly mold. It is built up into a structural member during the final curing process. The front end block 18 is laid up directly on the cap material 16,
The spars 12 are also laid up on an inflatable, preferably rigid, mandrel 92 and placed in this state into the cap 16. When laying up the front end block, the balance weight can be included as a part, or if the front end block is already manufactured and procured, the front end block can be fitted into the cap material 16. A counterbalanced weight may be inserted into the through hole 42 beforehand.

最終組立てを行なうには、すでに述べたような
前端ブロツク18、桁12、除氷ブランケツト4
0、及びキヤツプ材16のサブ組立品を単一の組
立て成形型の前方部分78内に配置し、前縁治具
つまみ84を使つて位置決めする。金属または非
金属のキヤツプ材16を使う場合には、やつとこ
88,90を備えたひろげ具86を使うのがよ
い。やつとこ88,90でキヤツプ材を十分にひ
ろげて、前端ブロツク18および桁12と、ある
いは、前端ブロツク18、除氷ブランケツト40
および桁12とキヤツプ材内に挿入されるように
するとともに、桁後端材24を備えた後部整流構
造がキヤツプ材16および桁12にうまく係合し
て組立てできるようにするのである。
For final assembly, the front end block 18, spars 12 and deicing blanket 4 are assembled as previously described.
0 and cap material 16 are placed in the front portion 78 of a single assembly mold and positioned using leading edge jig knobs 84. If a metal or non-metallic cap material 16 is used, it is preferable to use a spreading tool 86 with latches 88 and 90. Spread the cap material sufficiently with the holes 88 and 90 and attach it to the front end block 18 and the girder 12, or to the front end block 18 and the deicing blanket 40.
The spar 12 and the cap material are inserted into each other, and the rear rectifying structure with the spar trailing end member 24 can be properly engaged with the cap material 16 and the spar 12 for assembly.

このように、ブレードが組立てられて単一の組
立て成形型の前方部分78に対してぴつたりと位
置決めされたところで、その前方部分78を(図
には示されていないが)適当な手段でそのピン9
4のまわりに回動して、第6図に示された位置を
経て第7図に示された位置とし、これによつて、
後部整流構造14と桁の一部とが、この単一の組
立て成形型の後方部分80内で休止するようにす
る。この前方部分78の回動中に、その組立てら
れたブレードを部分的に支えるとともに、後方部
分80を適正に位置決めするため、位置決め支持
具96と支え板97とが設けられている。この位
置決め支持具96は、1本の腕98と、結合され
た両外板28,30の端末部を受ける図に示され
ていない手段によつて互いに固定できるふたつ割
り構成の受け具100とからなるものである。こ
の腕98と受け具100とは相互に回動可能であ
る。
Thus, once the blade has been assembled and positioned snugly against the front section 78 of the single assembled mold, the front section 78 can be removed by suitable means (not shown). pin 9
4 through the position shown in FIG. 6 to the position shown in FIG. 7, thereby:
The rear baffle structure 14 and a portion of the spars rest within the rear portion 80 of this single assembly mold. A positioning support 96 and a support plate 97 are provided to partially support the assembled blade during rotation of the front section 78 and to properly position the rear section 80. This positioning support 96 consists of one arm 98 and a two-part receiver 100 that receives the ends of the joined skin panels 28, 30 and can be fixed to each other by means not shown in the drawings. It is what it is. This arm 98 and receiver 100 are mutually rotatable.

両板の端末部は、意図的に第3〜7図に示され
たような形にしてあるものである。その理由は、
ブレードが型の前方部分78とともに安全に回動
でき、すでに述べたいずれのサブ組立品と第5図
に示す後部整流構造との組立て中に、その後部整
流構造が受け具100の両半部分間にしつかりと
支えられるようにするためである。後部整流構造
を第5図に示す組立品に組立てるための手段のう
ち、これら腕98と受け具100以外のものはす
べて従来知られているものであるから、図示して
いない。
The ends of both plates are intentionally shaped as shown in FIGS. 3-7. The reason is,
The blade can be safely pivoted with the front section 78 of the mold so that during assembly of any of the subassemblies previously described with the rear baffle structure shown in FIG. This is so that they can be firmly supported. All of the means for assembling the rear rectifying structure into the assembly shown in FIG. 5, other than arms 98 and receiver 100, are known in the art and are not shown.

この成形型の後方部分80には受け具100の
1つの半部分を収めるくぼみ102が設けられて
いる。この端末部は最後にブレードから取除かれ
て、ブレード後縁76を形成する。
The rear part 80 of the mold is provided with a recess 102 in which one half of the receiver 100 is received. This end is finally removed from the blade to form the blade trailing edge 76.

第6,7両図に示すように、組立てられたブレ
ードについてこの発明の好適実施例としては、後
部整流構造だけをサブ組立品として含むものがあ
り、この実施例では、次の各面が係合し合つてい
るが固着はされていない。すなわち、前端ブロツ
ク18の桁係合面51は桁12に係合し、キヤツ
プ材16の前端ブロツク係合部46は場合に応じ
て前端ブロツク18または除氷ブランケツト40
に係合し、キヤツプ材16の桁係合部48は桁1
2に係合し、キヤツプ材16の後部整流外板係合
部50は後部整流外板28,30に係合してい
て、桁12の桁後端材係合部52は桁後端材24
に係合している。
As shown in Figures 6 and 7, a preferred embodiment of the invention for an assembled blade includes only the rear baffle structure as a subassembly, in which the following surfaces are engaged: They fit together but are not stuck together. That is, the spar engaging surface 51 of the front end block 18 engages the spar 12, and the front end block engaging portion 46 of the cap member 16 engages the front end block 18 or the deicing blanket 40, as the case may be.
The girder engaging portion 48 of the cap material 16 engages with the girder 1.
2, the rear rectifying skin plate engaging portion 50 of the cap material 16 engages with the rear rectifying skin plates 28 and 30, and the spar rear end material engaging portion 52 of the spar 12 engages with the spar rear end material 24.
is engaged in.

最終組立品は、第7図に見られるように、単一
の組立て成形型の上方部分82を下げて閉鎖状態
とし、その組立てブレードに熱と圧力とをかける
ことによつ完成される。このために、上方部分8
2は、図には示されていないプレス機に接続され
ている。
The final assembly is completed by lowering the upper portion 82 of the single assembly mold into a closed position and applying heat and pressure to the assembly blade, as seen in FIG. For this purpose, the upper part 8
2 is connected to a press machine not shown in the figure.

この発明のさらに特徴的な実施例のひとつとし
て、前端ブロツク18、除氷ブランケツト40、
桁12が構造材として予め製作されたか又は調達
された場合、すでに述べたような各係合面は適当
な従来の接着剤を使つて付着すればよい。すなわ
ち各係合面にその係合に先立つて接着剤を塗布
し、そのように係合された面が、単一の組立て成
形型内でその組立品に熱と圧力とを加えることに
よつて固着されるようにするのである。
As one of the more characteristic embodiments of the present invention, the front end block 18, the deicing blanket 40,
If the spars 12 are prefabricated or procured as structural members, the engagement surfaces, as previously described, may be attached using any suitable conventional adhesive. That is, each mating surface is coated with adhesive prior to its mating, and the so mated surfaces are bonded by applying heat and pressure to the assembly in a single assembly mold. It is made to be fixed.

この発明の好適実施例のひとつとして、前端ブ
ロツク18、除氷ブランケツト40、桁12を上
述の如くレイアツプされた後に単一の組立て成形
型内で位置決めされるものがある。ついでこのサ
ブ組立品は、後部整流構造のサブ組立品ととも
に、硬化工程の熱と圧力とが加えられ、その結果
として、その前端ブロツク18、除氷ブランケツ
ト40、桁12が、上述の各係合面が固着される
と同時に構造部材に作りあげられるのである。
In one preferred embodiment of the invention, the leading end block 18, deicing blanket 40, and spars 12 are laid up as described above and then positioned in a single assembly mold. This subassembly, along with the aft baffle structure subassembly, is then subjected to the heat and pressure of a curing process, such that its forward end block 18, deicing blanket 40, and spars 12 are in contact with each other as described above. At the same time as the surface is fixed, it is made into a structural member.

キヤツプ材16内で、たとえば除氷ブランケツ
ト40をレイアツプする際、1層あるいは複数層
のテープ104が適当な従来の接着剤によつて
(第8図のように)そのキヤツプ材内面へ貼付さ
れる。さらに、同じく接着剤によつてこのテープ
層に、電線108を組込んだ格子層106が付着
される。最後に、他の1層または何層かのテープ
層110が、接着剤でその格子層106の露出面
に貼着される。この格子層106は必要に応じ印
刷回路ボードのようなものであつてもよい。接着
剤は、主としてブランケツトをキヤツプ材内に位
置決めし、前端ブロツク18がこのキヤツプ材内
に直接にレイアツプされ、それについでレイアツ
プされた桁がこのキヤツプ材に位置決めされた状
態で挿入されるようにすることである。このよう
に位置決めされると、除氷ブランケツト40の一
部がスロツト55を埋めて、断面視でキヤツプ材
外面から桁内面まで連続的な壁が完成されること
となる。このような連続壁によつて、ひとつに
は、除氷ブランケツトの支持構造材それ自体が荷
重分担部材となるから、このロータ・ブレードの
荷重分担性の向上が達成されることとなる。
When laying up, for example, a de-icing blanket 40 within the cap 16, one or more layers of tape 104 are applied to the interior surface of the cap (as shown in FIG. 8) by a suitable conventional adhesive. . Additionally, a grid layer 106 incorporating wires 108 is attached to this tape layer, also by adhesive. Finally, another tape layer or layers 110 are applied to the exposed surface of the grid layer 106 with adhesive. This grid layer 106 may be like a printed circuit board if desired. The adhesive primarily positions the blanket within the cap material so that the front end block 18 can be laid up directly into the cap material and the laid-up spar can then be positioned and inserted into the cap material. That's true. When positioned in this manner, a portion of the deicing blanket 40 fills the slot 55, completing a continuous wall from the outer surface of the cap material to the inner surface of the girder in cross-sectional view. Such a continuous wall improves the load sharing properties of the rotor blade, in part because the support structure of the deicing blanket itself becomes a load sharing member.

さらに、第2図で見られるように、キヤツプ材
の外面と、固着された両外板および桁後端材が凹
部53内に受けられている状態にある、ブレー
ド・アセンブリの桁後端材の区域内側の桁の内面
との間で、すなわち、一番外側のキヤツプ材の
層、次の外板の層、その内側のコの字形桁後端材
の層、及び一番内側のD字状の桁の層の4層が互
いに固着されたスパン方向に連続した極めて丈夫
な1つの壁が完成される。この設計は「タツクイ
ン」式と呼ぶものであり、タツクインされたこの
壁はロータ・ブレードの翼形形状の前後方向の表
面に沿う剪断力に耐えて荷重伝達を極めて有効に
行なうことができ、同時にロータ・ブレード・ア
センブリのスパン方向のこの壁に沿う剪断力に耐
えて荷重伝達を極めて有効に行うことができ、ロ
ータ・ブレード・アセンブリのスパン方向の曲げ
強度及び捩れ強度に十分に耐えられるものとする
ことができる。従つて、後部整流構造を桁および
キヤツプ材と共に組立てて堅く固着してフエイ
ル・セーフ設計を与えるのに極めて効果的であ
る。これはまた、後部整流構造への荷重伝達とい
う見地からも効果の高いものである。全体として
大きな荷重分布となり、ロータ・ブレード自体の
耐荷重能力が大きくなるというすぐれた長所を持
つこととなる。
Further, as seen in FIG. between the inner surface of the girder inside the area, i.e. the outermost layer of cap material, the next layer of skin, the inner layer of U-shaped girder back end material, and the innermost D-shaped layer. A spanwise continuous, extremely strong wall is completed in which four of the girder layers are bonded together. This design is called a "tuck-in" design, and this tuck-in wall can withstand shear forces along the longitudinal surface of the rotor blade airfoil shape, providing extremely effective load transfer while simultaneously It shall be capable of withstanding shear forces along this spanwise wall of the rotor blade assembly for highly effective load transfer, and shall be sufficient to withstand the spanwise bending and torsional strength of the rotor blade assembly. can do. Therefore, it is very effective to assemble and secure the rear baffle structure with the spars and cap material to provide a fail-safe design. This is also highly effective from the standpoint of transmitting load to the rear rectifying structure. This has the advantage that the overall load distribution is large and the load-bearing capacity of the rotor blade itself is large.

すでに述べたように、この発明のひとつの特徴
は、コの字形桁後端材がスパン方向に延伸して桁
およびキヤツプ材とともにブレードの付け根部を
形成していることである。これら桁、キヤツプ
材、桁後端材は、ブレードの付け根部で桁とコの
字形桁後端材とが好ましくは四角形の断面を作り
出すべく遷移している。桁は、好ましくは単一の
組立て成形型内で硬化されるレイアツプされた構
造として形成されるから、桁後端材が後部整流構
造を越え、かつ、桁と同じ範囲まで延伸している
ことが、桁が硬化工程で正しく形成されることを
保証する。
As already mentioned, one feature of the present invention is that the rear end member of the U-shaped girder extends in the span direction to form the root of the blade together with the girder and the cap material. The spars, caps, and spar tails transition at the root of the blade so that the spars and the U-shaped spar tails transition to create a preferably square cross-section. Because the spar is preferably formed as a laid-up structure that is cured in a single assembly mold, it is important that the spar tail end extends beyond the rear straightening structure and to the same extent as the spar. , to ensure that the spar is formed correctly during the curing process.

レイアツプ方式を使用するこの発明に係る複合
ブレードの製造にあたつて、使用される操作パラ
メータの実例をつぎにあげる。
The following is an example of the operating parameters used in manufacturing a composite blade according to the present invention using the lay-up method.

1 レイアツプ部材として、あらかじめ含浸され
たモノ・フイラメント繊維を使う。
1. Use pre-impregnated monofilament fibers as the lay-up material.

2 後部整流構造は50〜100psi(3.5〜7Kg/cm)、
250〓(120℃)で2時間かけて硬化させる。
2 Rear rectification structure is 50-100psi (3.5-7Kg/cm),
Cure at 250℃ (120℃) for 2 hours.

3 桁後端材は70〜100psi(5〜7Kg/cm)、250
〓(120℃)で2時間かけて硬化させる。
3 digit rear end material is 70~100psi (5~7Kg/cm), 250
〓Cure at (120℃) for 2 hours.

4 単一の組立て成形型内での硬化工程は、桁用
袋圧力70〜100psi(5〜7Kg/cm)で250〓
(120℃)で2時間とする。
4. The curing process in a single assembly mold is performed at 250 mm with a girder bag pressure of 70-100 psi (5-7 Kg/cm).
(120℃) for 2 hours.

チタンのキヤツプ材と除氷ブランケツトを使う
ときは、その除氷ブランケツトをキヤツプ材に接
着させるのに、70〜100psi(5〜7Kg/cm)、250
〓(120℃)で2時間を要する接着方式が必要と
なる。
When using a titanium cap material and deicing blanket, 70 to 100 psi (5 to 7 kg/cm), 250
〓A bonding method that requires 2 hours at (120℃) is required.

以上の説明から明らかなように、前述した発明
の各目的が達成され、複合ロータ・ブレードとい
つたような複合構造の理想的なものが得られるこ
ととなつたのである。
As is clear from the above description, each of the above-mentioned objects of the invention has been achieved, and an ideal composite structure such as a composite rotor blade has been obtained.

さらに、この発明によれば、桁は硬化温度まで
一度だけしか加熱される必要がない。その硬化工
程中に固着面の接着も同時に行なわれて、全ての
固着面の接合性も高められるので、従来の製造方
法にくらべて信頼性、安全性のすぐれたものが提
供されるに至つた。そのうえ、後部整流外板への
桁の固着がフエイル・セーフ構造であつて、かつ
臨界の境界領域における精密公差と困難な二次接
着を無用とするのである。
Furthermore, according to the invention, the spar only needs to be heated once to the curing temperature. During the curing process, the bonding surfaces are simultaneously bonded, improving the bonding properties of all bonding surfaces, resulting in a product with superior reliability and safety compared to conventional manufacturing methods. . Moreover, the attachment of the spars to the rear baffle skin is a fail-safe construction and eliminates the need for close tolerances and difficult secondary bonding in critical boundary areas.

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利
にするために番号を記すが、該記入により本発明
は添付図面の構造に限定されるものではない。
Note that although numbers are written in the claims section for convenient comparison with the drawings, the present invention is not limited to the structure shown in the accompanying drawings.

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

第1図はこの発明にかかる空力ロータ・ブレー
ド・アセンブリの製法によつて作られたヘリコプ
タ用のロータ・ブレード・アセンブリの上面図、
第2図は第1図中の2−2線による断面図、第3
〜7各図はロータ・ブレード・アセンブリの製造
各段階を示したもの、第8図は第2図中の部分詳
細図、第9図は従来製法にかかるロータ・ブレー
ド・アセンブリの断面図である。 10……複合ブレード、12……桁、14……
後部整流構造、16……キヤツプ材、18……前
端ブロツク、20……翼端カバー、22……ブレ
ードの付け根部、24……桁後端材、26……コ
ア、28……上面外板、30……下面外板、32
……後縁くさび材、40……除氷ブランケツト。
FIG. 1 is a top view of a rotor blade assembly for a helicopter manufactured by the method of manufacturing an aerodynamic rotor blade assembly according to the present invention;
Figure 2 is a sectional view taken along line 2-2 in Figure 1;
~7 Each figure shows each stage of manufacturing the rotor blade assembly, Figure 8 is a detailed view of a part of Figure 2, and Figure 9 is a sectional view of the rotor blade assembly according to the conventional manufacturing method. . 10...composite blade, 12...digit, 14...
Rear rectifying structure, 16... Cap material, 18... Front end block, 20... Wing tip cover, 22... Root of blade, 24... Spar rear end material, 26... Core, 28... Top outer plate , 30...lower outer plate, 32
... Trailing edge wedge material, 40 ... Deicing blanket.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 空力ロータ・ブレード・アセンブリの製法で
あつて、このアセンブリは、 (イ) ブレードの前縁44を形成する外面と、前端
ブロツク係合部46、桁係合部48および後部
整流外板係合部50をもつ内面とを備えたキヤ
ツプ材16と、 (ロ) 桁係合面を備えた前端ブロツク18と、 (ハ) コの字形をした桁後端材24と、 (ニ) ブレード付け根部22および桁後端材係合部
52をもつ外面を備えた桁12と、 (ホ) ブレードの後縁を形作るとともに、上面、下
面、前面および後面をもち、かつ、前記上下両
面が翼型形状の所望の部分の輪郭となつている
軽量のコア26とこのコア26の上下両面の
夫々に固着された外板28,30とを備えた後
部整流構造14と、並びに (ヘ) 前記キヤツプ材16および両外板28,30
とに係合する面をもつ翼端カバー20とからな
り、 前記製法は、つぎの各工程からなるもの、 (a) 接着組立て治具内で前記後部整流構造14を
作る工程であつて、つぎの各工程からなるも
の、 (i) 前記コア26の上下各面に外板28,30
を接着剤によつて取付ける工程、 (ii) 前記コア26の前面および前記各外板2
8,30に前記桁後端材24を接着剤によつ
て取付ける工程、 (iii) 前記接着組立て治具に熱と圧力とをかける
ことによつて前記各取付け面を互いに固着さ
せる工程、 (b) つぎの(i)〜(v)の状態で、前記桁12、キヤツ
プ材16、前端ブロツク18、後部整流構造1
4および翼端カバー20を単一の組立て成形型
に配置する工程、 (i) 前記キヤツプ材16内面の、前端ブロツク
係合部46、桁係合部48および後部整流外
板係合部52が、それぞれ前記前端ブロツク
18、桁12および後部整流外板28,30
に係合している、 (ii) 前記前端ブロツクの桁係合面51が前記桁
12に係合している、 (iii) 前記桁12の外面の桁後端材係合部が前記
桁後端材24に係合している、 (iv) 前記翼端カバー20の面が前記キヤツプ材
16および両外板28,30に係合してい
る、 (v) 前記(i)〜(iv)の各係合面が接着剤によつて取
付られている、 (c) 前記単一の組立成形型内で熱と圧力とをかけ
ることによつて、前記取付け面を互いに固着さ
せて、空力ロータ・ブレード・アセンブリを作
りあげる工程。 2 前記接着組立て治具内で後部整流構造を作る
工程において、前記コア26の上下各面に外板2
8,30を接着剤によつて取付ける工程が、つぎ
の前工程の後になされる特許請求の範囲第1項記
載の空力ロータ・ブレード・アセンブリの製法、 (i) 前記コア26を前記接着組立て治具内に配置
したときに、前記コア26のセルが鉛直方向に
向くように前記コア26の下面をコア26の上
面に対して傾く状態で機械加工する工程、 (ii) この機械加工したコア26の下面に模擬外板
を取付ける工程、 (iii) 前記コア26の上面を所定輪郭面に仕上げる
べく機械加工する工程、 (v) 前記模擬外板を取除く工程。 3 前記単一の組立て成形型に配置する工程が、
前記桁12のみをレイアツプし、他のキヤツプ材
16、前端ブロツク18、後部整流構造14およ
び翼端カバー20を、前記桁12と係合させるよ
うに配置する特許請求の範囲第1項または第2項
記載の空力ロータ・ブレード・アセンブリの製
法。 4 特許請求の範囲第1項(b)(iii)項における前記桁
12の外面に前記桁後端材24を係合させるにあ
たり、前記桁12の外面に凹部53を設け、この
凹部53内に前記外板28,30の前端辺と桁後
端材24の前端辺とを重ねてはめ込むとともに、
その外側に前記キヤツプ材16の後端辺を重ね合
わせて多重構成に係合させる特許請求の範囲第1
項ないし第3項のいずれかに記載の空力ロータ・
ブレード・アセンブリの製法。 5 空力ロータ・ブレード・アセンブリの製法で
あつて、このアセンブリは、 (イ) ブレードの前縁44を形成する外面と、前端
ブロツク係合部46、桁係合部48および後部
整流外板係合部50をもつ内面とを備えたキヤ
ツプ材16と、 (ロ) 桁係合面を備えた前端ブロツク18と、 (ハ) コの字形桁後端材24と、 (ニ) ブレード付け根部22および桁後端材係合部
52をもつ外面を備えた桁12と、 (ホ) ブレードの後縁を形作るとともに、上面、下
面、前面および後面をもち、かつ、前記上下両
面が翼型形状の所望の部分の輪郭となつている
軽量のコア26とこのコア26の上下両面の
夫々に固着された外板28,30とを備えた後
部整流構造14と、並びに (ヘ) 前記キヤツプ材16および両外板28,30
とに係合する面をもつ翼端カバー20とからな
り、 前記製法は、つぎの各工程からなるもの、 (a) 接着組立て治具内で前記後部整流構造14を
作る工程であつて、つぎの各工程からなるも
の、 (i) 前記両外板28,30のうち片方を前記治
具内でレイアツプし、このレイアツプされた
外板を前記コア26の下面に係合する工程、 (ii) 前記両外板28,30のうち他方を前記治
具内でレイアツプし、このレイアツプされた
外板を前記コア26の上面に係合する工程、 (iii) 前記桁後端材24を前記レイアツプされた
各外板28,30に係合させ、接着剤によつ
て前記桁後端材24を前記コア26の前面に
取付ける工程、 (iv) 前記レイアツプされた各外板28,30に
硬化工程の熱と圧力とをかけることによつ
て、これらを構造部材に仕上げるとともに、
同時にすべての係合された面を固着させる工
程。 (b) つぎの(i)〜(v)の状態で、前記桁12、キヤツ
プ材16、前端ブロツク18、後部整流構造1
4および翼端カバー20を単一の組立て成形型
に配置する工程、 (i) 前記キヤツプ材16内面の、前端ブロツク
係合部46、桁係合部48および後部整流外
板係合部52が、それぞれ前記前端ブロツク
18、桁12および後部整流外板28,30
に係合している、 (ii) 前記前端ブロツクの桁係合面が前記桁12
に係合している、 (iii) 前記桁12の外面の桁後端材係合部52が
前記桁後端材24に係合している、 (v) 前記翼端カバー20の面が前記キヤツプ材
16および両外板28,30に係合してい
る、 (vi) 前記(i)〜(v)の各係合面が接着剤によつて取
付られている。 (c) 前記単一の組立成形型内で熱と圧力とをかけ
ることによつて、前記取付け面を互いに固着さ
せて、空力ロータ・ブレード・アセンブリを作
りあげる工程。 6 前記接着組立て治具内で後部整流構造を作る
工程において、前記コア26の上下各面に外板2
8,30を接着剤によつて取付ける工程が、つぎ
の前工程の後になされる特許請求の範囲第5項記
載の空力ロータ・ブレード・アセンブリの製法、 (i) 前記コア26を前記接着組立て治具内に配置
したときに、前記コア26のセルが鉛直方向に
向くように前記コア26の下面をコア26の上
面に対して傾く状態で機械加工する工程、 (ii) この機械加工したコア26の下面に模擬外板
を取付ける工程、 (iii) 前記コア26の上面を所定輪郭面に仕上げる
べく機械加工する工程、 (v) 前記模擬外板を取除く工程。 7 前記単一の組立て成形型に配置する工程が、
前記桁12のみをレイアツプし、他のキヤツプ材
16、前端ブロツク18、後部整流構造14およ
び翼端カバー20を、前記桁12と係合させるよ
うに配置する特許請求の範囲第5項または第6項
記載の空力ロータ・ブレード・アセンブリの製
法。 8 前記桁12の外面に前記桁後端材24を係合
させるにあたり、前記桁12の外面に凹部53を
設け、この凹部53内に前記外板28,30の前
端辺と桁後端材24の前端辺とを重ねてはめ込む
とともに、その外側に前記キヤツプ材16の後端
辺を重ね合わせて多重構成に係合させる特許請求
の範囲第5項ないし第7項のいずれかに記載の空
力ロータ・ブレード・アセンブリの製法。
[Scope of Claims] 1. A method of manufacturing an aerodynamic rotor blade assembly, which assembly comprises: (a) an outer surface forming a leading edge 44 of the blade, a leading end block engaging portion 46, a spar engaging portion 48 and A cap member 16 having an inner surface having a rear rectifying skin plate engaging portion 50; (B) a front end block 18 having a spar engaging surface; and (C) a U-shaped spar rear end member 24; (d) a spar 12 having an outer surface having a blade root portion 22 and a spar rear end material engaging portion 52; (e) forming a trailing edge of the blade and having an upper surface, a lower surface, a front surface and a rear surface; A rear baffle structure 14 comprising a lightweight core 26 whose upper and lower surfaces contour to desired portions of an airfoil shape, and outer plates 28 and 30 fixed to the upper and lower surfaces of the core 26, respectively; f) The cap material 16 and both outer panels 28, 30
and a wing tip cover 20 having a surface that engages with the wing tip cover 20, and the manufacturing method includes the following steps: (a) a step of making the rear flow straightening structure 14 in an adhesive assembly jig; (i) forming outer plates 28 and 30 on each of the upper and lower surfaces of the core 26;
(ii) the front surface of the core 26 and each of the outer panels 2;
8, 30 with an adhesive; (iii) applying heat and pressure to the adhesive assembly jig to fix the mounting surfaces to each other; (b) ) In the following states (i) to (v), the girder 12, the cap material 16, the front end block 18, the rear rectifying structure 1
4 and the wing tip cover 20 in a single assembly mold, (i) The front end block engaging portion 46, the spar engaging portion 48, and the rear straightening skin engaging portion 52 on the inner surface of the cap material 16 are , the front end block 18, the spar 12 and the rear baffle skins 28, 30, respectively.
(ii) The spar engaging surface 51 of the front end block engages with the spar 12. (iii) The spar rear end material engaging portion of the outer surface of the spar 12 engages with the spar 12. (iv) the surface of the wing tip cover 20 engages with the cap material 16 and both outer plates 28 and 30; (v) (i) to (iv) above; (c) securing said mounting surfaces together by applying heat and pressure within said single assembly mold to form an aerodynamic rotor;・Process of making the blade assembly. 2. In the step of creating the rear rectifying structure in the adhesive assembly jig, outer plates 2 are attached to each of the upper and lower surfaces of the core 26.
A method of manufacturing an aerodynamic rotor blade assembly according to claim 1, wherein the step of attaching the core 26 with an adhesive is performed after the next pre-step, (i) attaching the core 26 to the adhesive assembly method. (ii) machining the lower surface of the core 26 so that it is inclined with respect to the upper surface of the core 26 so that the cells of the core 26 face vertically when placed in a tool; (ii) the machined core 26; (iii) machining the upper surface of the core 26 to have a predetermined contour; (v) removing the simulated outer panel. 3. The step of placing in the single assembly mold,
Claim 1 or 2, wherein only the spar 12 is laid up, and the other cap material 16, front end block 18, rear baffle structure 14, and wing tip cover 20 are arranged so as to engage with the spar 12. A method of manufacturing an aerodynamic rotor blade assembly as described in Section 1. 4 In engaging the girder rear end member 24 with the outer surface of the girder 12 in claim 1(b)(iii), a recess 53 is provided on the outer surface of the girder 12, and a recess 53 is provided in the recess 53. While overlapping and fitting the front end sides of the outer panels 28 and 30 and the front end side of the girder rear end material 24,
Claim 1, in which the rear end side of the cap material 16 is overlapped on the outside thereof and engaged in a multiple structure.
The aerodynamic rotor according to any one of paragraphs to 3.
Blade assembly manufacturing method. 5. A method for manufacturing an aerodynamic rotor blade assembly, which assembly comprises: (a) an outer surface forming the leading edge 44 of the blade, a leading end block engaging portion 46, a spar engaging portion 48, and a rear baffle skin engaging portion; (b) a front end block 18 having a girder engaging surface; (c) a U-shaped girder rear end member 24; (d) a blade root portion 22 and (e) A spar 12 having an outer surface having a spar trailing end material engaging portion 52; a rear rectifying structure 14 comprising a lightweight core 26 having the outline of a portion thereof, and outer plates 28 and 30 fixed to the upper and lower surfaces of this core 26, respectively, and (f) the cap material 16 and both Outer panels 28, 30
and a wing tip cover 20 having a surface that engages with the wing tip cover 20, and the manufacturing method includes the following steps: (a) a step of making the rear flow straightening structure 14 in an adhesive assembly jig; (i) laying up one of the outer panels 28 and 30 in the jig and engaging the laid-up outer panel with the lower surface of the core 26; (ii) (iii) laying up the other of the outer panels 28 and 30 in the jig and engaging the laid-up outer panel with the upper surface of the core 26; (iv) applying a curing process to each of the laid-up outer panels 28, 30; By applying heat and pressure, we finish these into structural members, and
The process of simultaneously fixing all engaged surfaces. (b) In the following conditions (i) to (v), the girder 12, cap material 16, front end block 18, rear rectifying structure 1
4 and the wing tip cover 20 in a single assembly mold, (i) The front end block engaging portion 46, the spar engaging portion 48, and the rear straightening skin engaging portion 52 on the inner surface of the cap material 16 are , the front end block 18, the spar 12 and the rear baffle skins 28, 30, respectively.
(ii) the spar engaging surface of the front end block is engaged with the spar 12;
(iii) the spar trailing end material engaging portion 52 on the outer surface of the spar 12 engages with the spar trailing end material 24; (v) the surface of the wing tip cover 20 engages with the spar trailing end material 24; (vi) Each of the engaging surfaces (i) to (v) above, which engages the cap material 16 and both outer panels 28 and 30, is attached with an adhesive. (c) bonding the mounting surfaces together by applying heat and pressure within the single assembly mold to create an aerodynamic rotor blade assembly; 6. In the step of creating the rear rectifying structure in the adhesive assembly jig, outer plates 2 are attached to each of the upper and lower surfaces of the core 26.
6. A method of manufacturing an aerodynamic rotor blade assembly according to claim 5, wherein the step of attaching the core 26 with an adhesive is performed after the next pre-step. (ii) machining the lower surface of the core 26 so that it is inclined with respect to the upper surface of the core 26 so that the cells of the core 26 face vertically when placed in a tool; (ii) the machined core 26; (iii) machining the upper surface of the core 26 to have a predetermined contour; (v) removing the simulated outer panel. 7. The step of placing in the single assembly mold,
Claim 5 or 6, wherein only the spar 12 is laid up, and the other cap material 16, front end block 18, rear baffle structure 14 and wing tip cover 20 are arranged so as to engage with the spar 12. A method of manufacturing an aerodynamic rotor blade assembly as described in Section 1. 8. In order to engage the spar rear end material 24 with the outer surface of the spar 12, a recess 53 is provided on the outer surface of the spar 12, and the front end sides of the outer panels 28, 30 and the spar rear end material 24 are inserted into the recess 53. The aerodynamic rotor according to any one of claims 5 to 7, in which the front end sides of the cap material 16 are overlapped and fitted, and the rear end side of the cap material 16 is overlapped on the outside thereof and engaged in a multiple configuration.・Blade assembly manufacturing method.
JP10538277A 1976-08-30 1977-08-30 Aerodynamic rotary wing composite construction and method of manufacturing thereof Granted JPS5330599A (en)

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