KR101455325B1 - 로터 블레이드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 허브에 고정시키기 위한 피팅(2)과, 상기 피팅(2)에 연결되고 원심력들을 전송하기 위해 축투(31)를 둘러싸는 주 스파(20)를 가지는 공기역학 요소(10)를 가지는 블레이드(1)를 제공한다. 이 블레이드는 원심력들을 전송하고 비틀림 상자와 협력하는 전송 부재(40)를 구비한다. 피팅(2)은 고리 모양의 오목부(200)를 구비하는데, 상기 고리 모양의 오목부(200)는 상기 고리 모양의 오목부(200)를 국부적으로 막는 상부 분리기(211) 및 하부 분리기(212)에 의해 분리되는 제 1 오목부(201) 및 제 2 오목부(202)를 규정하고, 상기 블레이드(1)는 상기 제 1 오목부(201) 및 상기 제 2 오목부(202)에서 각각 가역 방식으로 배치된 제 1 링(71) 및 제 2 링(72)을 구비하며, 각각의 링(71, 72)은 상기 상부 분리기(211) 및 상기 하부 분리기(212)에 고정되고, 상기 제 1 링(71)은 상기 축투(31)를 통과하는 고정기 핀(73)을 구비하며, 상기 피팅(2)은 상기 제 2 링(72)과 협력한다.

Description

로터 블레이드{A ROTOR BLADE}

본 출원은 본 명세서에 전문이 참조로 통합되어 있고, 2011년 12월 1일 출원된 FR 1103664호의 이익을 주장한다.

본 발명은 로터 블레이드, 특히 항공기의 로터 블레이드에 관한 것이다.

회전 이동하는 동안, 로터 블레이드는 힘들의 토르소(torsor)를 받게 되고, 따라서 원심력, 및 상하 방향의 회전 운동, 저항(drag), 및 비틀림(torsion)으로 인해 생기는 다수의 힘을 받게 된다. 비틀림은 특히 블레이드를 지지하는 허브(hub)의 평면에 대한 블레이드의 경사 각도를 수정하려고 하는 피치(pitch)의 변화에 의해 야기된다. 이들 힘은 당연히 힘 모멘트와 비틀림 모멘트를 만들어낸다.

블레이드가 받는 힘들 힘들과 모멘트들 및 특히 원심력과 비틀림으로 인한 힘들과 모멘트들은 블레이드에 의해 허브에 전송되어야 한다.

그러므로, 허브에 블레이드를 고정시키는 수단은 파괴적일 수 있는 힘들 및 모멘트들을 받게 되고, 여기서 "힘(force)"이란 용어는 상기 적절한 힘들과 모멘트들 모두를 가리키기 위한 단순한 목적들을 위해 사용된다. 게다가, 만약 있다면 손상을 보기 위해 블레이드를 검사하는 것이 어려울 수 있다는 점이 이해될 수 있다. 또한 고정기 수단의 무게를 제한하고, 그것들이 비행시 만들어내는 공기 저항을 감소시키기 위해 고정기 수단을 최적화하는 것이 유리하다.

문헌 WO 93/08017호는 금속 및 그 금속 둘레에 짠 섬유들을 가지는 성기게 짠 재료로 만들어진 유지 요소를 포함하는 스파 서브어셈블리(spar subassembly)를 가지는 블레이드를 설명한다.

문헌 US 4302155호는 파일럿 튜브(pilot tube)를 수용하기 위해 중심부에서 구멍이 뚫린 금속 베이스(base)를 구비한 블레이드를 설명한다. 이 베이스는 원통형 부분과, 공동(cavity)을 규정하는 절단 부분(cut)의 형태로 된 부분을 포함하고, 이 경우 그러한 공동으로부터 발포제(foam)가 연장한다.

이러한 발포제와 베이스는 단단한 껍데기를 형성하는 조직에서 덮여 있다.

블레이드는 또한 허브를 고정시키고, 단단한 껍데기 및 베이스 상에 클램핑(clamping)하기 위한 칼라(collar)들을 포함한다.

블레이드가 받는 모든 힘들은 베이스를 경유하여 횡단하는 것으로 보이는데, 이 경우 베이스는 단단한 껍데기의 존재로 인해 보기 어렵다.

다른 공지된 문헌들에는 GB 1427158호과 US 3923422호가 있다.

문헌 GB 1427158호는 허브에 고정시키기 위해 피팅(fitting)과 협력하는 블레이드를 설명한다. 이러한 피팅은 2개의 치크(cheek)와 하나의 개구부를 포함한다.

그러므로 본 발명의 목적은, 유지 목적을 위한 육안 검사에 적합하면서, 마음대로 허브에 연결하기 위한 구역이 최적화된 강도를 나타내는 블레이드를 제안하는 것이다.

본 발명에 따르면, 블레이드에는 허브에 고정시키기 위한 피팅과 공기역학 요소가 제공되고, 이 공기역학 요소는 부착 구역으로부터 먼 말단 구역까지 길이 방향으로 경간(span) 방향으로 연장하는 주(main) 스파를 가진다. 주 스파의 부착 구역은 원심력을 전송하기 위해 축투(bushing)를 둘러싸고, 이러한 축투는 스파에 연결되어 있다.

블레이드는 또한 비틀림 힘들을 전송하기 위한 전송 부재를 포함하고, 이러한 전송 부재에는 부착 구역 상에서 함께 클램핑하는 제 1 절반 쉘(shell) 및 제 2 절반 쉘이 제공된다. 각각의 절반 쉘은 축투와 협력하는 제 1 부분과, 주 스파의 말단 구역을 둘러싸는 블레이드의 비틀림 상자와 협력하는 제 2 부분을 가지고, 이러한 제 1 부분은 탈착 가능한 방식으로 피팅에 삽입된다.

이러한 블레이드는 그 피팅이 상부(top) 분리기 및 하부(bottom) 분리기에 의해 분리되는 제 1 오목부 및 제 2 오목부를 규정하는 고리 모양의 오목부를 포함한다는 점에서 특히 주목할 만하다. 그러므로 각각의 분리기는 제 1 오목부 및 제 2 오목부로 고리 모양의 오목부를 다시 나누기 위해 고리 모양의 오목부를 국부적으로 폐쇄한다.

그러므로, 제 1 오목부 및 제 2 오목부는 동일한 횡단면에 놓인다. 더 나아가, 제 1 오목부 및 제 2 오목부는 임의로 원형의 호들을 기술한다.

이후 블레이드는 제 1 링(ring) 및 제 2 링을 가지는데, 이 링들은 각각 제 1 오목부 및 제 2 오목부에서 탈착 가능한 방식으로 배치되고, 각각의 링은 상부 분리기 및 하부 분리기에 고정되며, 이러한 링들 중 하나는 축투 및 피팅을 통과하는 고정기 핀을 포함하고, 이러한 고정기 핀은 나머지 하나의 링과 협력한다.

그러므로, 공기역학 요소는 동작시 블레이드가 받는 원심력을 허브에 전송하는데 특히 적합한 주 스파와, 동작시 블레이드가 받는 비틀림 힘을 허브에 전송하는데 특히 적합한 비틀림 상자 모두가 제공되는 "중앙 상자(central box)"로 불리는 상자를 가진다.

그러므로, 블레이드가 그것의 고정기 피팅을 경유하여 허브에 고정될 때, 블레이드의 공기역학 요소가, 허브가 회전하는 동안 받게되는 힘들은 블레이드의 고정기 피팅에 전송되고, 상기 피팅은 상기 힘들을 허브에 전송한다.

더 정확하게는, 원심력들이 주 스파가 클램핑되는 축투를 경유하여 피팅에 전송되고, 비틀림 힘들이 비틀림 상자와 협력하는 전송 부재를 경유하여 피팅에 전송된다. 예를 들면, 링들은 비틀림 힘들이 공기역학 요소로부터 피팅에 전달될 수 있도록, 절반 쉘들이 피팅에 대하여 도는 것을 방지할 수 있다.

그러므로, 전송 부재가 축투와 분리되어 있으므로, 블레이드는 비틀림 힘들에 관한 경로와는 분리되는 원심력들에 관한 경로를 소유하여, 손상에 대한 내성(tolerance)를 최적화한다.

더 나아가, 유지 목적들을 위해 다양한 경로들이 쉽게 보여지는데, 이는 공기역학 요소가 축투 및 전송 부재를 보기 위해 피팅으로부터 제거될 수 있기 때문이다. 따라서 블레이드를 제작하고 사용하는 동안 떨어지기 쉽고 힘들이 집중되는 구역들이 검사를 받기 위해 쉽게 접근 가능하다.

적어도 하나의 절반 쉘이 또한 주 스파가 피팅의 외면으로부터 보일 수 있게 하는 적어도 하나의 개구부를 또한 포함할 수 있다.

마지막으로, 블레이드는 매우 소형이어서, 비행시 공기역학 저항을 최적화시킨다.

블레이드는 다음의 특징들 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.

제 1 실시예에서, 제 1 링은 제 1 고정기 핀을 포함할 수 있고, 제 2 링에는 상기 제 1 고정기 핀에서 관통하기에 적합한 제 2 고정기 핀이 제공된다.

그러므로, 제 1 고정기 핀이 공기역학 요소의 축투에서 삽입되고, 이 경우 제 2 고정기 핀은 제 1 고정기 핀에서 삽입된다.

이후 축투는 제 1 고정기 핀과 협력하고, 이 제 1 고정기 핀은 제 2 고정기 핀과 협력한다.

블레이드에 작용하는 원심력들은, 축투와, 링들의 고정기 핀들을 경유하여 피팅에 특히 전송된다.

제 2 실시예에서, 제 1 링은 제 1 고정기 핀을 포함할 수 있고, 제 2 링에는 제 1 고정기 핀을 수용하기에 적합한 구멍이 제공된다.

이후 블레이드에 작용하는 원심력들은 축투와, 링들의 제 1 고정기 핀을 경유하여 피팅에 특히 전송된다.

실시예와 무관하게, 각각의 링은 부분적으로는 둘러싸기 위해 전송 부재의 제 1 부분과 일치되도록 모양이 만들어진 중앙 부분을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 "전송 부재의 제 1 부분"이라는 용어는 절반 쉘들의 제 1 부분들을 포함하는 전송 부재의 부분을 의미하는 것으로 사용된다는 점이 이해될 수 있다.

제 1 실시예에 관련해서는, 각각의 중앙 부분이 공기역학 요소의 축투 내로 관통하는 고정기 핀을 운반한다.

이와 대조적으로, 제 2 실시예에 관련해서는, 중앙 부분이 고정기 핀을 운반한다. 나머지 중앙 부분은 상기 축투를 통과한 후 상기 고정기 핀이 관통하는 구멍을 가진다.

제 1 실시예 및 제 2 실시예의 바람직한 일 변형예에서는, 피팅이 쉘의 돌기부(lug)와 협력하는 적어도 하나의 안내 홈(groove)을 가질 수 있다. 이후 적어도 하나의 링이 그것을 밀봉하기 위해, 안내 홈을 폐쇄하기에 적합한 돌출부(projection)를 포함한다.

비틀림 힘 전송 부재의 제 1 부분은, 제 1 부분의 각각의 돌기부가 안내 그루브에 의해 안내되는 정확한 방식으로 피팅에 삽입된다.

더 나아가, 외부 요소들이 안내 홈을 경유하여 피팅 내로 원치 않는 방식으로 관통하는 것을 회피하기 위해, 링들 중 적어도 하나는 상기 안내 홈을 폐쇄하기 위한 돌출부를 포함한다.

또한, 각각의 안내 홈은 제 1 오목부 및 제 2 오목부를 포함하는 제 2 평면에 평행한 제 1 평면에 포함된 둥글게 아치 형태로 된 슬라이드웨이(slideway) 안쪽으로 개방될 수 있다.

그러므로, 블레이드는 "총검(bayonet)" 시스템으로 불릴 수 있는 고정기 시스템을 포함한다.

공기역학 요소를 피팅에 고정시키기 위해, 전송 부재의 제 1 부분은 안내 홈에서 각각의 돌기부가 미끄러지게 함으로써, 피팅 내로 밀린다. 이러한 병진 운동의 끝에서는, 공기역학 요소가 돌려져, 각각의 돌기부가 "잠긴(locked)" 위치 쪽으로 슬라이드웨이에서 움직이게 된다.

각각의 슬라이드웨이는, 돌기부가 축 방향으로 움직이고 피팅에 대한 병진 운동시 우발적으로 전송 부재가 움직이는 경우에 축 하우징에서 도는 것을 방지하도록 전송 부재가 피팅에 잠기어질 때 돌기부를 향하는 축 하우징을 포함할 수 있다.

더 나아가, 절반 쉘들의 적어도 제 1 부분은 제 1 평면(flat)을 포함하고, 적어도 하나의 링은 제 1 평면에 피팅되는 제 2 평면을 포함한다. 각각의 제 2 평면은 제 1 부분을 향하고 상기 제 1 부분의 모양과 일치되는 링의 중앙 부분 상에 만들어질 수 있다.

제 1 평면과 제 2 평면 사이의 협력은 제 1 부분이 제 2 부분에 대해서 도는 것을 방지한다.

그러므로, 블레이드는

·적어도 하나의 돌기부가 슬라이드웨이와 협력하는 것과 같이, 피팅이 병진 운동시 전송 부재에 대해서 병진 운동하는 것을 방지하기 위한 수단; 및/또는

·제 1 부분의 제 1 평면이 적어도 하나의 링의 제 2 평면과 협력하는 것과 같이, 병진 운동시 전송 부재에 대해 피팅이 도는 것을 방지하기 위한 수단을 포함할 수 있다.

상대적인 움직임을 방지하기 위한 수단은 또한 병진 운동을 방지하기 위한 키(key) 또는 일부 다른 알려진 시스템을 포함할 수 있다.

더 나아가, 각각의 링은 제 1 단부로부터 제 2 단부 쪽으로 연장할 수 있고, 블레이드는 제 1 링의 제 1 단부를 제 2 링의 제 1 단부와 상부 분리기에 고정시키기 위한 제 1 고정 핀을 가질 수 있고, 블레이드는 또한 제 1 링의 제 2 단부를 제 2 링의 제 2 단부와 하부 분리기에 고정시키기 위한 제 2 고정 핀을 가진다.

각각의 링은 이후 축투를 향하는 중앙 부분을 가질 수 있고, 이 경우 적어도 하나의 중앙 부분은 고정기 핀을 운반한다. 이후 중앙 부분은 각각 분리기를 향하는 제 1 단부 및 제 2 단부에 의해 연장된다.

각각의 단부는 수평면 표면을 포함하고, 따라서 각각의 분리기는 2개의 수평면 표면들 사이에서 클램핑된다.

또 다른 양태에서는, 각각의 절반-쉘이 축투의 제 1 단부 부분 상에 클램핑하기에 적합한 작은 구멍(eyelet)을 구비할 수 있고, 각각의 절반-쉘은 직사각형의 관통 구멍을 가진다.

그러므로, 주 스파 상에 절반-쉘들을 배치하는 것이 쉽다.

대안적으로, 각각의 절반-쉘은 축투의 단부 부분 상에 클랭핑하기에 적합한 작은 구멍과, 나머지 절반 쉘의 작은 구멍의 모양과 일치하는 구역을 구비할 수 있다.

더 나아가, 본 발명은 복수의 스파를 가지는 블레이드에 적용될 수 있다.

그러므로, 블레이드는 중앙 스파의 어느 한 면 상에서 가로로 배치된 배면 2차 스파와 전면 2차 스파를 가질 수 있고, 각각의 링은 2차 스파에 고정하기 위한 고정기 수단을 구비할 수 있다.

그러한 고정기 수단은 링에 고정된 U자형의 연결기를 포함할 수 있고, 각각의 U자형의 연결기는 2차 스파에 고정된 원통형 슬리브를 구비한 핀을 통해 협력한다.

본 발명과 본 발명의 장점들은 첨부 도면들을 참조하고, 예시로 주어진 실시예들의 이어지는 설명으로부터 더 상세히 나타난다.

도 1은 본 발명의 블레이드를 도시하는 도면.
도 2는 중앙 스파를 도시하는 도면.
도 3과 도 4는 제 1 구성예에서 전송 부재를 도시하는 도면들.
도 5는 제 2 구성예에서 전송 부재를 도시하는 도면.
도 6과 도 7은 피팅에서 전송 부재의 배치를 도시하는 도면들.
도 8은 제 1 실시예에서의 링들을 도시하는 도면.
도 9는 제 2 실시예에서의 링들을 도시하는 도면.
도 10은 피팅에서 고정되는 링들을 도시하는 도면.
도 11은 복수의 스파를 가지는 본 발명의 일 변형예를 도시하는 도면.
도 12와 도 13은 제 1 평면과 제 2 평면을 사용하는 본 발명의 일 변형을 도시하는 단면도들.
도 14는 피팅에서 길이 방향 홈을 국부적으로 폐쇄하는 링들을 도시하는 단면도.

도면들 중 2개 이상에 존재하는 요소들에는 그들 각각에 동일한 참조 번호가 주어진다.

도면들 중 일부에는 3개의 상호 직교하는 방향인 X, Y, Z가 도시되어 있음을 주시해야 한다.

제 1 방향인 X는 세로 방향이라고 말해진다. "세로(longitudinal)"라는 용어는 제 1 방향(X)에 평행한 임의의 방향에 관련된다.

제 2 방향인 Y는 가로 방향이라고 말해진다. "가로(transverse)"라는 용어는 제 2 방향(Y)에 평행한 임의의 방향에 관련된다.

마지막으로, 제 3 방향인 Z는 높이 방향이라고 말해진다. "높이(in elevation)"라는 용어는 제 3 방향(Z)에 평행한 임의의 방향에 관련된다.

도 1은 공기역학 요소(10)를 가지는 블레이드(1)와, 프로펠러 허브 또는 로터 허브와 같은 허브에 공기역학 요소(10)를 고정시키기 위한 피팅(2)을 도시한다. 피팅(2)은 또한 공기역학 요소의 피치를 제어하기 위한 수단을 포함할 수 있고, 이러한 수단은 편의상 도면들에서는 도시되어 있지 않다.

공기역학 부재는 회전축에 대하여 회전하는 동안 블레이드(1)가 받게 되는 원심력 중 적어도 소량을 흡수하기 위한 주 스파(20)(도 1에서는 보이지 않음)를 포함한다. 주 스파(20)는 복합 재료들로 만들어지고, 피팅(2)과 협력하는 축투를 둘러싸는 부착 구역(21)으로부터 말단 구역(22)까지 연장할 수 있다.

주 스파(20)는 또한 비틀림 상자(50)와 관련하여 비틀림 힘들을 전송하기 위해 전송 부재와 협력하고, 이 경우 블레이드(1)의 외부 덮개(60)는 비틀림 상자(50) 둘레에 배치된다.

그러므로, 블레이드(1)는 원심력들을 전송하기 위한 주 전송 수단, 즉 주 스파의 부착 구역이 감기는 축투와, 상기 주 전송 수단과는 별개로 비틀림 힘들을 전송하기 위한 주 전송 수단을 구비한다.

그러므로, 원심력들과 비틀림 힘들은 주로 별개의 경로들을 경유하여 피팅(2)에 운반된다.

도 2를 참조하면, 부착 구역(212)으로부터 말단 구역(22) 쪽으로 연장하는 주 스파(20)가 제작된다. 부착 구역(21)은 특히 적어도 하나의 축투(31) 또는 적어도 하나의 충진재 발포제(filler foam)(32)를 포함하는 원심력 전송 수단 근처에서 통과된다.

축투(31)는 원형 단면을 가진 실린더일 수 있다.

주 스파(20)는 바람직하게는 부착 구역(21)으로부터 세로 방향(X1), 즉 블레이드에 작용하는 원심력들을 흡수하기 위해 만들어져야 하는 블레이드에 대한 경간 방향을 따라 말단 구역(22)까지 연장하는 섬유들을 가지는 복합 재료들로 만들어진 스파이다.

일 예로서, 주 스파(20)는 또한 모노리틱(monolithic) 방식의 복합 시트 재료로 만들어질 수 있다. 본 발명의 영역을 벗어나지 않는 다른 재료들도 생각해볼 수 있다.

그러므로, 섬유 직물이 종래의 방법들을 사용하여 전송 수단 둘레, 특히 축투(31) 둘레에 감기는 것을 주의하면서 걸쳐질 수 있고, 그 후 스파와 전송 수단을 포함하는 조립체가 사전 중합될 수 있다.

이후 상기 조립체는 결함들이 없는지를 검증하기 위해, 육안으로 검사될 수 있다는 점이 주시되어야 한다.

이러한 단계에서, 도 3을 참조하면, 비틀림 힘들을 전송하기 위한 전송 부재(40)는 이후 주 스파(20)의 부착 구역(21) 상에 배치된다.

이러한 전송 부재(40)는 부착 구역(21) 상에 함께 클램핑하는 제 1 절반-쉘(41)과 제 2 절반-쉘(42)을 포함한다. 부착 부재는 축을 따라 제 1 부분으로부터 제 2 부분 쪽으로 세로로 연장하는데, 이 경우 그 축은 아마도 피팅(2)의 긴 축과 일치할 수도 있다.

전송 부재(40)는 절반-쉘들을 함께 조립하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 하나의 그러한 조립체 수단은 나머지 절반-쉘에서의 위치 선정(positioning) 구멍과 협력하기 위해 절반-쉘들 중 하나로부터 돌출하는 적어도 하나의 위치 선정 못(peg)을 가질 수 있다.

또 다른 양태에서는, 충진재 부재가 아마도 주 스파(20)와 전송 부재(40) 사이에 수용된다.

이후, 각각의 절반-쉘(41, 42)은 첫 번째로는 축투(31) 또는 스파 부착 구역에 육안 접근 혹은 시각적 접근을 부여하기 위해 가로로 구멍을 낸 제 1 부분(43', 43")을 포함하고, 두 번째로는 비틀림 상자에 연결되는 기능을 가지는 제 2 부분(44', 44")을 포함한다.

각각의 절반-쉘은 단일 금속 블록으로 구성되거나 서로 고정되는 복수의 부품들을 실제로 포함할 수 있음이 주시되어야 한다.

제 1 절반-쉘(41)의 제 1 부분(43')과 제 2 절반-쉘(42)의 제 1 부분(43")은, 고정 피팅(2)에 삽입되기에 적합한 실린더(46)를 임의로 함께 형성한다.

그렇지만 다른 모양들도 생각해볼 수 있다.

또한, 제 1 절반-쉘(41)의 제 2 부분(44')과 제 2 절반-쉘(42)의 제 2 부분(44")은, 상기 비틀림 상자(50)와 접촉하기에 적합한 원추대 표면(450)을 함께 형성하는 것으로 도시되어 있다. 예컨대, 원추대 표면(450)은 타원형 경로를 따르는 발생기 선(generator line)을 사용하여 얻어지는데, 즉 원추대 표면은 그 단면이 타원이다.

그러한 원추대 표면은 비틀림 상자(50)의 원추대 부분을 제공할 수 있게 하고, 외부 덮개를 그러한 비틀림 상자의 원추대 부분에 부착하는 것을 강화시킨다.

게다가, 제 1 절반-쉘과 제 2 절반-쉘은 임의로 대칭적이 될 수 있어, 둘 다 함께 블레이드(1)가 받는 비틀림 힘들을 전송하기 위한 부재가 되는 기능을 가지는 쉘을 형성한다.

그렇지만, 도시된 제 1 절반-쉘과 제 2 절반-쉘은 비대칭적일 수도 있다.

도 3의 변형예에서는, 각각의 절반-쉘이 축투(31)의 단부 부분(31', 31") 상에 클램핑하기에 적합한 작은 구멍(45)과, 나머지 절반-쉘에서 작은 구멍(45)의 모양과 일치하는 구역(48)을 포함한다.

그러므로, 절반-쉘들은 각각의 작은 구멍(45)이 축투의 단부 부분 위에서 병진 운동을 야기하기 위해, 도시된 화살표들(F)을 따라 이동됨으로써 주 스파(20) 상에 배치된다.

적어도 하나의 절반-쉘이 개구부(47)를 포함한다는 점이 주시되어야 한다.

도 4를 참조하면, 전술한 동작 후, 절반-쉘들은 접촉하고 함께 전송 부재(40)를 형성한다.

이후, 전송 부재는 주 스파(20)가 보여질 수 있게 하는 제 1 부분에서 적어도 하나의 슬롯을 가지고, 이 경우 각각의 슬롯은 상기 개구부(47)들에서 생긴다.

도 5의 또 다른 변형에서는, 각각의 절반-쉘이 상기 축투(31)의 제 1 단부 부분(31') 상으로 클램핑하기에 적합한 작은 구멍(45)을 가지고, 이 경우 각각의 절반-쉘은 직사각형의 관통 구멍(46)을 가진다.

변형예와는 무관하게, 전송 부재가 주 스파(20)의 부착 구역(21) 상에서 놓이게 될 때, 비틀림 상자(50)는 각각의 절반-쉘(41, 42)의 제 2 부분(44', 44")과 스파(20)의 말단 구역(22) 둘레에서 제작된다.

블레이드의 공기역학 요소(10)를 없애버리기 위해, 상기 세로 방향(X1)과 예각, 예컨대 45°의 각도를 나타내는 방향으로 연장하는 섬유들이 걸쳐지거나 감긴다.

이후 제 2 부분은 그것이 블레이드의 비틀림 힘들을 주로 흡수하는 한, 작은 크기를 가질 수 있다.

그러한 상황 하에서는, 외부 덮개(60)가 예컨대 걸치기(draping)에 의해 비틀림 상자(50) 둘레에서 제작된다. 충진재 수단은 비틀림 상자(50)와 외부 덮개(60) 사이에서 임의로 배치된다. 충진재 수단은 덮개의 위치 선정을 위한 지지체의 역할을 할 수 있다.

이러한 제작의 완료시점에서는, 주 스파(20), 전송 부재(20), 비틀림 상자(50), 및 외부 덮개(60)를 포함하는 조립체가 공기역학 요소(10)를 마무리짓기 위해 중합된다.

마지막으로, 도 6에 도시된 것처럼, 공기역학 요소(10)는 화살표(F1)를 따라 피팅(2) 내부에 삽입된다. 더 정확하게는, 절반-쉘들의 제 1 부분들(43', 43")이 피팅(2)에서 삽입된다.

피팅(2)은 세로 축을 따라 제 1 단부(2')로부터 제 2 단부(1") 쪽으로 세로로 연장한다. 이후, 제 2 단부(2")는 전송 부재(40)의 절반-쉘들의 제 2 위치들(44', 44")에 더 가까운 피팅의 단부를 나타낸다.

피팅(2)은 바람직하게는, 전송 부재(40)에 대해 피팅(2)이 정지되도록 보유하기 위해, 상기 세로 축을 따라 병진 운동하는 것을 방지하기 위한 수단을 포함한다.

그러한 병진 운동 방지 수단은, 적어도 하나의 안내 홈(220)과, 특히 도시된 예에서 2개의 안내 홈들을 포함한다.

각각의 안내 홈은 전송 부재가 피팅(2)에서 삽입되면서, 전송 부재(40)의 돌기부(39)를 안내할 수 있도록 크기가 정해진다. 그러므로, 각각의 돌기부는 제 2 단부(2")로부터 제 1 단부(2') 쪽으로 병진 운동하면서, 안내 홈(220)에 의해 안내된다.

게다가, 병진 운동을 방지하기 위한 수단은 안내 홈마다 하나의 둥글게 아치 형태로 된 슬라이드웨이(230)를 포함한다. 각각의 가이드 홈은 피팅의 제 1 단부(2')에서 둥글게 아치 형태로 된 슬라이드웨이(230)로 인도한다. 그러므로, 둥글게 아치 형태로 된 슬라이드웨이(230)는 제 1 횡단 평면(P1)에 포함되는 것으로 보일 수 있다.

따라서, 조작자는 화살표(F1)를 따라 세로 방향으로 전송 부재(40)를 밀음으로써, 피팅(2) 내로 전송 부재(40)를 삽입한다.

각각의 돌기부가 피팅(2)의 제 2 단부(2')에 도달하게 되면, 조작자가 전송 부재(40)로 하여금 화살표(F2)로 나타낸 것처럼, 세로 방향 둘레로 돌게 한다.

또한, 피팅(2)이 전송 부재(40)에 대해 도는 것을 방지하기 위한 수단을 피팅(2)이 구비할 수 있다. 그러한 도는 것 방지 수단은 예컨대 키(key)를 포함한다.

또 다른 양태에서는, 피팅(2)이 예컨대 제 2 단부(2")에서 고리 모양의 오목부(200)를 포함한다. 고리 모양의 오목부(200)는 제 1 평면(P1)에 평행한 제 2 평면(P2)에서 임의로 위치한다.

이러한 고리 모양의 오목부는 "상부(top)" 분리기(211)라고 알려진 분리기와, "하부(bottom)" 분리기(212)라고 알려진 분리기에 의해 분리되는 제 1 오목부(201)와 제 2 오목부(202) 사이에서 공유된다.

피팅(2)은 또한 축투(31)가 제 1 오목부(201) 및 제 2 오목부(202) 내로 개방되게 하는 창(window)(213)들을 포함한다. 각각의 창(213)은 안내 홈(220)을 포함할 수 있다.

제 1 오목부(201)와 제 2 오목부(202)는, 힘들을 전송하기 위해 각각 제 1 링과 제 2 링을 탈착 가능하게 수용하기에 적합한 주변 하우징들을 나타낸다.

도 8은 제 1 링(71)과 제 2 링(72)을 도시한다.

각각의 링(71, 72)은, 상부 분리기(211)의 모양과 일치하는 제 1 단부(76)로부터 하부 분리기(212)의 모양과 일치하는 제 2 단부(77) 쪽으로 연장하여, 축투(31)의 중앙 부분을 경유하여 통과한다.

일 예로서, 각각의 단부에는 분리기의 수평면 표면과 접촉하기 위한 수평면 표면(SP)이 제공된다. 따라서 각각의 분리기(211, 212)는 2개의 수평면 표면(SP) 사이에서 쐐기로 고정된다.

더 나아가, 링의 적어도 하나의 중앙 부분은 축투(31)와 피팅(2)에 걸친 길의 적어도 일부를 통과하기에 적합한 고정기 핀을 운반한다.

이후, 공기역학 요소에 작용하는 원심력들은 특히 축투(31)를 통해 피팅(2)에, 그리고 그 다음에는 링들(71, 72)에 전송된다.

이를 위해, 도 8에 도시된 제 1 실시예에서는, 각각의 링이 고정기 핀을 포함한다.

이후, 제 1 링(71)은 제 1 고정기 핀(73)을 가지는데 반해, 제 2 링(72)에는 제 1 고정기 핀(73) 내로 관통하기에 적합한 제 2 고정기 핀(74)이 제공된다.

도 9에 도시된 제 2 실시예에서는, 링들 중 하나만이 고정기 핀을 가진다.

그러한 상황 하에서는, 제 1 링(73)이 제 1 고정기 핀(73)을 가지고, 제 2 링(72)에는 제 1 고정기 핀(73)을 수용하기 위한 구멍(75)이 제공된다.

또 다른 양태에서는, 도 8 내지 도 14를 참조하면 피팅이 적어도 하나의 안내 홈(220)을 구비할 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 링(71, 72)은 안내 홈(220)을 폐쇄하기에 적합한 돌출부(79)를 임의로 구비한다.

도 10을 참조하면, 제 1 링(71) 및 제 2 링(72)이 제 1 오목부 및 제 2 오목부에 놓여 있을 때,

·너트들(미도시)과 협력하는 볼트와 같은 제 1 고정 핀(85)을 사용하여, 제 2 링(72)의 제 1 단부(76")와 상부 분리기(211)에 제 1 링(71)의 제 1 단부(76')가 고정되고,

·너트들(미도시)과 협력하는 볼트와 같은 제 2 고정 핀(86)을 사용하여, 제 2 링(72)의 제 2 단부(77")와 하부 분리기(202)에 제 1 링(71)의 제 2 단부(77')가 고정된다.

도 11은 전면 2차 스파(20')와 후면 2차 스파(20")를 가지는 블레이드에 적용된 본 발명의 일 변형예를 도시한다.

각각의 링은 2차 스파를 고정하기 위한 고정기 수단(80)을 가진다.

따라서, 각각의 고정기 수단(80)은 링의 중앙 부분에 고정된 클레비스(clevis)(81)를 구비할 수 있고, 이러한 클레비스는 2차 스파의 원통형 슬리브(82) 및 연결 핀(83)과 협력한다.

더 나아가, 도 12 및 도 13을 참조하면, 블레이드는 도는 것을 방지하기 위한 최적화된 수단을 구비할 수 있다.

이러한 도는 것을 방지하기 위한 수단은 전송 부재의 제 1 부분에서 형성된 적어도 하나의 제 1 평면(41)을 구비한다.

또한, 도는 것을 방지하기 위한 수단은 제 1 평면에 피팅되고 적어도 하나의 링 상에 배치된 적어도 하하나의 제 2 평면(71', 72')을 구비한다.

일 예로서, 전송 부재는 상부 제 1 평면 및 하부 제 1 평면을 가진다. 유사하게, 각각의 링은 그것의 중앙 부분에서 상부 제 2 평면과 하부 제 2 평면을 가진다.

그러한 상황 하에서는, 전송 부재가 피팅에서 도는 것이 방지된다.

더 나아가, 전송 부재가 특히 공기역학 요소로부터 피팅으로 비틀림 힘들을 전송하는 역할을 하는 것이 상기되어야 한다.

이러한 실시예는 이들 비틀림 힘들이 링들의 고정기 핀들을 경유하여 통과하지 않고 평면들을 통해 전송 부재로부터 링들까지 전송될 수 있게 한다. 이와는 대조적으로, 원심력들은 축투(31)로부터 상기 고정기 핀들까지 전송된다.

그러므로, 원심력들과 비틀림 힘들이 후속하는 경로들이 잘 분리된다.

게다가, 도 11 및 도 13을 참조하면, 각각의 슬라이드웨이(230)는 전송 부재(40)가 피팅(2)에 잠길 때, 돌기부(39)를 향하는 축 방향 하우징(230')을 포함할 수 있다.

그러므로, 고정기 핀들(73, 74) 또는 실제로는 고정 핀들(85, 86)이 비행시 우발적으로 부서지는 경우, 블레이드에 작용하는 원심력들은 피팅(2)에 대해 축 방향으로 전송 부재(40)를 이동시키는 경향이 있다.

이후 각각의 돌기부는 축 방향 하우징(230') 내로 관통한다. 각각의 축 방향 하우징(230')이 전송 부재(40)가 제 1 방향(X)을 따라 피팅(2)에 대해 병진 운동하는 것을 방지하고, 전송 부재가 피팅(2)에 대해 도는 것을 방지한다는 점이 이해될 수 있다.

그러므로, 축 방향 하우징은 전송 부재(40)를 피팅(2)에 고정시키기 위한 비상 수단을 구성한다.

물론, 본 발명은 그것의 구현에 있어서 다양한 변형예가 있게 된다. 비록 여러 개의 실시예가 위에서 설명되었지만, 모든 가능한 실시예들을 철저하게 식별하는 것은 생각할 수 없다는 것이 쉽게 이해된다. 물론 본 발명의 영역을 벗어나지 않고 등가적인 수단에 의해 설명된 수단 중 임의의 것을 대체하는 것을 예상하는 것은 가능하다.

Claims (12)

1. 블레이드(1)에 있어서,
   상기 블레이드(1)는 허브에 고정시키기 위한 피팅(fitting)(2)과, 부착 구역(21)으로부터 먼 말단 구역까지 경간(span) 방향으로 연장하는 주 스파(main spar)(20)를 구비하는 공기역학 요소를 가지고, 상기 부착 구역(21)은 상기 피팅(2)에 연결되고 원심력들을 전송하기 위해 축투(bushing)를 둘러싸며,
   상기 블레이드는 비틀림 힘들을 전송하기 위한 전송 부재(40)를 포함하고, 상기 전송 부재에는 상기 부착 구역(21) 상에서 함께 클램핑하는 제 1 절반 쉘(half-shell) 및 제 2 절반 쉘이 제공되며, 각각의 절반 쉘(41, 42)은 상기 축투(31)에 시각적 접근을 부여하는 제 1 부분(43', 43")과, 상기 말단 구역(22)을 둘러싸는 비틀림 상자(50)에 연결되는 제 2 부분(44', 44")을 가지고, 상기 제 1 부분(43', 43")은 상기 피팅(2)으로 삽입되며,
   상기 피팅(2)은 고리 모양의 오목부(200)를 구비하는데, 상기 고리 모양의 오목부(200)는 상기 고리 모양의 오목부(200)를 국부적으로 막는 상부 분리기(211) 및 하부 분리기(212)에 의해 분리되는 제 1 오목부(201) 및 제 2 오목부(202)를 포함하고, 상기 블레이드(1)는 상기 제 1 오목부(201) 및 상기 제 2 오목부(202)에서 각각 탈착 가능한 방식으로 배치된 제 1 링(71) 및 제 2 링(72)을 구비하며,
   각각의 링(71, 72)은 상기 상부 분리기(211) 및 상기 하부 분리기(212)에 고정되고, 상기 제 1 링(71)은 상기 축투(31)를 통과하는 고정기 핀(73)을 구비하며, 상기 피팅(2)은 상기 제 2 링(72)과 협력하는, 블레이드.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 링(71)은 제 1 고정기 핀(73)을 가지고, 상기 제 2 링(72)에는 상기 제 1 고정기 핀(73)을 관통하기에 적합한 제 2 고정기 핀(74)이 제공되는, 블레이드.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 링(71)은 제 1 고정기 핀(73)을 구비하고, 상기 제 2 링(72)에는 상기 제 1 고정기 핀(73)을 수용하기에 적합한 구멍(75)이 제공되는, 블레이드.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 블레이드(1)는 전면(front) 2차 스파(20')와 후면(rear) 2차 스파(20")를 구비하고, 각각의 링(71, 72)은 2차 스파(20', 20")에 고정시키기 위한 고정기 수단(80)을 구비하는, 블레이드.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   각각의 링(71)은 제 1 단부(76)로부터 제 2 단부(77) 쪽으로 연장하고, 상기 블레이드는 상기 제 2 링(72)의 제 1 단부(76")와, 상기 상부 분리기(211)에 상기 제 1 링(71)의 제 1 단부(76')를 고정시키기 위한 제 1 고정 핀(85)을 가지며, 상기 블레이드는 또한 상기 제 1 링(71)의 제 2 단부(77')를 상기 제 2 링(72)의 제 2 단부(77")와 상기 하부 분리기(212)에 고정시키기 위한 제 2 고정 핀(86)을 가지는, 블레이드.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   각 단부는 수평면 표면(plane surface)(SP)을 가지고, 각각의 분리기는 2개의 수평면 표면(SP) 사이에서 클램핑되는, 블레이드.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 피팅(2)은 쉘(shell)의 돌기부(39)가 슬라이드 하는 적어도 하나의 안내 홈(220)을 가지고, 적어도 하나의 링(71, 72)은 상기 안내 홈을 밀봉하기 위해 상기 안내 홈(220)을 폐쇄하기에 적합한 돌출부(79)를 구비하는, 블레이드.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   각각의 안내 홈(220)은, 상기 제 1 오목부(201) 및 상기 제 2 오목부(202)를 포함하는 제 2 수평면에 평행한 제 1 수평면(P1)에 포함된 둥글게 아치 형태로 된 슬라이드웨이(slideway) 안쪽으로 개방되어 있는, 블레이드.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   각각의 절반-쉘은 상기 축투(31)의 제 1 단부 부분(31') 상에 클램핑하기에 적합한 작은 구멍(eyelet)(45)을 구비하고, 각각의 절반-쉘은 직사각형의 관통 구멍을 가지는, 블레이드.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    각각의 절반-쉘은 상기 축투의 단부 부분(31', 31") 상에 클램핑하기에 적합한 작은 구멍(45)과, 나머지 절반 쉘의 작은 구멍의 모양과 일치하는 구역(48)을 구비하는, 블레이드.
    
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 절반-쉘들의 적어도 제 1 부분(43', 43")은 제 1 평면(flat)(41')을 구비하고, 적어도 하나의 링이 상기 제 1 평면(41')에 피팅되는 제 2 평면(71', 72')을 구비하는, 블레이드.
    
12. 제 8 항에 있어서,
    각각의 슬라이드웨이(230)는, 상기 전송 부재가 상기 피팅에 대해 우발적으로 병진 운동을 하는 경우, 돌기부가 축 방향 하우징에서 움직이는 것을 방지하도록 상기 전송 부재(40)가 상기 피팅(2)에 잠기어질 때, 돌기부(39)를 향하는 축 방향 하우징(230')을 구비하는, 블레이드.
    

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