KR20150071914A - Propeller blade for aircraft - Google Patents

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KR20150071914A
KR20150071914A KR1020130159043A KR20130159043A KR20150071914A KR 20150071914 A KR20150071914 A KR 20150071914A KR 1020130159043 A KR1020130159043 A KR 1020130159043A KR 20130159043 A KR20130159043 A KR 20130159043A KR 20150071914 A KR20150071914 A KR 20150071914A
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blade
core
aircraft
fiber
joined
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KR1020130159043A
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안정희
조규철
최민수
조재범
정혜영
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주식회사 케이디씨
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Abstract

The present invention relates to a propeller blade for an aircraft, wherein a blade is separately produced to be joined afterward to increase a binding force between components, to improve the ease of production and durability, and has reduced weight and high strength. The propeller blade for an aircraft is radially joined to a rotor hub joined to a driving shaft of a rotation motor for driving an aircraft to be rotated, wherein the blade comprises: the blade consists of upper and lower separate plates joined into a single body and includes an airfoil-shaped blade body and a blade head joined to the rotor hub. The upper and lower plates of the blade have a core groove on sides facing each other to be dented inward. The blade further includes an inner core made of a polyurethane material to be joined to the inside of the core groove. Each of the upper and lower plates of the blade are made of fiber reinforced plastics as a fiber material made of a glass fiber and a carbon fiber to be bonded and hardened in multiple layers.

Description

항공기용 프로펠러 블레이드{PROPELLER BLADE FOR AIRCRAFT}[0001] PROPELLER BLADE FOR AIRCRAFT [0002]

본 발명은 헬리콥터나 비행기 등 항공기의 구동모터에 연결되어 회전하는 프로펠러의 블레이드에 관한 것이다.
The present invention relates to a blade of a propeller that is connected to and rotates a driving motor of an aircraft such as a helicopter or an airplane.

일반적으로 헬리콥터나 비행기 등의 항공기를 구동시키는 원리는 일명 프로펠러형 블레이드의 회전으로 얻어지는 추력과 양력에 기인한다. 추력은 항공기를 밀거나 당기는 힘이고, 양력은 중력의 반대방향으로 작용하는 힘으로서 항공기를 뜨게 한다. 이러한 항공기의 프로펠러는 복수의 블레이드로 이루어지는데, 2개의 블레이드를 갖는 2엽 프로펠러부터 6개의 블레이드를 갖는 6엽 블레이드까지 다양하다.Generally, the principle of driving an aircraft such as a helicopter or an airplane is due to the thrust and lift generated by the rotation of a propeller-type blade. Thrust is the force that pushes or pulls the aircraft, and lifts the aircraft as a force acting in the opposite direction of gravity. The propellers of these aircraft consist of a plurality of blades, ranging from a two-blade propeller with two blades to six blades with six blades.

상기와 같은 블레이드를 회전시키기 위한 항공기의 프로펠러는, 도 1에 도시된 바와 같이 항공기를 구동하는 모터의 회전력으로 회전하는 구동샤프트(10)와, 상기 구동샤프트(10)에 결합되어 함께 회전하는 로터허브(20)와, 상기 로터허브(20)에 방사상으로 결합된 복수의 블레이드(30)를 포함한다. 즉, 모터의 회전력으로 구동샤프트(10)가 회전하면서 로터허브(20) 및 복수의 블레이드(30)가 함께 회전하는 것이다.1, a propeller of an aircraft for rotating the above-described blade includes a drive shaft 10 rotated by a rotational force of a motor for driving an aircraft, a rotor (not shown) coupled to the drive shaft 10, A hub 20 and a plurality of blades 30 radially coupled to the rotor hub 20. That is, the rotor hub 20 and the plurality of blades 30 rotate together as the drive shaft 10 rotates due to the rotational force of the motor.

상기 블레이드(30)는 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 분리된 상판(31) 및 하판(32)의 결합으로 하나의 몸체를 이루어 에어포일 형상으로 된 블레이드몸체(30a) 및 상기 로터허브(20)에 결합되는 블레이드헤드(30b)로 이루어진다. 이때 상기 블레이드(30)의 상판(31) 및 하판(32)은 상호 접착되어 결합된다.2 to 4, the blade 30 has a blade body 30a and a rotor hub 20a which are formed as a single body by combining the upper plate 31 and the lower plate 32, And a blade head 30b coupled to the blade head 30b. At this time, the upper plate 31 and the lower plate 32 of the blade 30 are bonded to each other.

상술한 항공기용 프로펠러 블레이드는 최근 복합재료 기술의 발달로 기존의 금속재 프로펠러 블레이드의 재질이 복합재료로 변화되어 가고 있는 추세이다. 즉, 복합재 프로펠러가 금속재 프로펠러에 비해 높은 진동 흡수 능력을 갖는 것에서 기이한 양호한 비행 조정 특성과 경량성으로 인하여, 온도 변화에 따른 블레이드의 기하학적 변형이 적고, 이에 따라 공기 역학적 성능을 향상시킬 수 있기 때문이다. 이러한 복합재 프로펠러는 1930년대에 처음으로 목화 섬유(Cotton fabric)를 강화한 페놀 수지 블레이드가 개발된 이후 최근에는 유리섬유 및 탄소섬유 등이 복합재 블레이드 재료로 다양하게 적용되고 있다.The propeller blades for aircraft have been developed with the recent developments of the composite material technology, and the materials of the propeller blades of the conventional metal propeller blades are being changed into composite materials. In other words, since composite propellers have higher vibration absorbing capability than metal propellers, due to the unusually good flight control characteristics and light weight, geometric deformation of the blades due to temperature changes is small and thus aerodynamic performance can be improved to be. Since the development of a phenolic resin blade reinforced with cotton fabric for the first time in the 1930s, the composite propeller has been applied variously as a composite blade material such as glass fiber and carbon fiber.

따라서 복합재 적용 경량화 및 진동 흡수 특성이 좋은 고효율, 고강도 프로펠러 블레이드 개발은 항공기 국산화율 증대 및 관련 산업의 경제적 성장을 향상시키기 위해 매우 중요하다.
Therefore, the development of high-efficiency, high-strength propeller blades with a lightweight composite material and good vibration absorption characteristics is very important to increase the localization rate of the aircraft and improve the economic growth of the related industries.

상기와 같은 관점에서 안출된 본 발명의 목적은, 복합소재를 이용하되, 단순히 블레이드를 일체로 복합소재로 제작하지 않고, 블레이드의 구조를 분리제작한 후 결합함으로써 각 구성간의 결합력을 더욱 높이면서 제작의 용이성 및 내구성을 보다 향상시키며, 저중량 고강도를 실현할 수 있는 항공기용 프로펠러 블레이드를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention, which is devised from the above-described viewpoints, to use a composite material to manufacture a bladed structure without separating the blade into a composite material, Which is capable of realizing a low weight and high strength while improving the ease and durability of a propeller blade for an aircraft.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 항공기용 프로펠러 블레이드는, 항공기를 구동하는 회전모터의 구동샤프트에 결합되어 함께 회전하는 로터허브에 방사상으로 결합된 항공기용 프로펠러 블레이드에 있어서, 상기 블레이드는, 분리된 상판 및 하판의 결합으로 하나의 몸체를 이루며, 에어포일 형상으로 된 블레이드몸체 및 상기 로터허브에 결합되는 블레이드헤드를 포함하고, 상기 블레이드의 상판 및 하판은, 각각 서로 마주보는 면에 내부로 코어홈이 함몰 형성되고, 상기 블레이드는, 상기 코어홈의 내부에 결합되는 폴리우레탄폼 재질의 내부코어를 더 포함하고, 상기 블레이드의 상판 및 하판 각각은, 유리섬유 또는 탄소섬유로 이루어진 섬유재를 수지로 다층 접착하여 경화시킨 섬유강화 복합소재(FRP, Fiber Reinforced Plastics)에 의해 제작된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a propeller blade for an aircraft, which is coupled to a driving hub of a rotary motor for driving an aircraft and radially coupled to a rotating hub of the rotor, And a blade head coupled to the rotor hub, the blade body being in the form of an airfoil, the blade body being formed by a combination of the separated upper and lower plates, wherein the upper and lower plates of the blade have And the blade further comprises an inner core made of a polyurethane foam material and coupled to the inside of the core groove, wherein each of the upper and lower plates of the blade is made of a fiber material made of glass fiber or carbon fiber Reinforced composite material (FRP, Fiber Reinforced Plastics) which is cured by multi-layer adhesion with resin Characterized in that the fabricated.

또한, 상기 블레이드의 상판 및 하판 각각은, 상기 코어홈과 연통되도록 상기 블레이드헤드의 전방에 코어주입홀이 관통 형성되고, 상기 내부코어는, 상기 블레이드의 코어주입홀로부터 상기 코어홈의 내부로 주입되어 상기 코어홈의 내부에 충진된 후 경화되면서 상기 상판 및 하판과 결합되는 것을 특징으로 한다.
Each of the upper plate and the lower plate of the blade has a core injection hole formed in the front of the blade head so as to communicate with the core groove and the inner core is inserted into the core groove from the core injection hole of the blade. And is filled in the core groove and then cured, and is coupled with the upper plate and the lower plate.

본 발명에 따른 항공기용 프로펠러 블레이드는, FRP재질의 상판 및 하판 사이에 폴리우레탄폼 재질의 내부코어가 견고하게 결합되고, 상판 및 하판 사이에 내부코어가 충격흡수기능을 담당하므로 회전시 충격흡수를 통해 손상을 방지하고, 회전시 발생하는 출력에 기인한 굽힘모멘트에 의한 형상변경을 완화시켜 구조강도 개선 효과를 기대할 수 있다.The propeller blade for an aircraft according to the present invention is characterized in that an inner core made of a polyurethane foam material is rigidly coupled between an upper plate and a lower plate of FRP material and an inner core between the upper plate and the lower plate is responsible for shock absorption, And the effect of improving the structural strength can be expected by alleviating the shape change caused by the bending moment due to the output generated at the time of rotation.

특히, 상판 및 하판 사이에 내부코어를 결합시 상판 및 하판을 결합한 상태에서 블레이드의 코어주입홀을 통해 코어홈으로 내부코어를 주입하여 충진함으로써 상판 및 하판 사이에 내부코어가 긴밀하게 결합되어 결합력을 더욱 강화할 수 있다.
Particularly, when the inner core is coupled between the upper plate and the lower plate, the inner core is injected and filled into the core groove through the core injection hole of the blade while the upper plate and the lower plate are coupled to each other. Can be further strengthened.

도 1은 일반적인 항공기용 프로펠러를 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 실시예 중 블레이드를 도시한 사시도이며,
도 3은 도 2에 도시된 블레이드를 상판 및 하판으로 분리한 사시도이고,
도 4는 도 1의 실시예의 측단면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 항공기용 프로펠러의 일 실시예를 도시한 사시도이고,
도 6은 도 5의 실시예의 분해 사시이며,
도 7은 도 5의 실시예를 도시한 측단면도이고,
도 8은 도 5의 실시예의 제작과정을 도시한 측단면도이다.1 is a perspective view showing a general airplane propeller,
Fig. 2 is a perspective view showing the blade of the embodiment of Fig. 1,
FIG. 3 is a perspective view of the blade shown in FIG. 2 separated by an upper plate and a lower plate,
Figure 4 is a side cross-sectional view of the embodiment of Figure 1,
5 is a perspective view showing an embodiment of an airplane propeller according to the present invention,
Figure 6 is an exploded perspective view of the embodiment of Figure 5,
FIG. 7 is a side sectional view showing the embodiment of FIG. 5,
8 is a side cross-sectional view showing a manufacturing process of the embodiment of FIG.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 항공기용 프로펠러 블레이드의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of a propeller blade for an aircraft according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 항공기용 프로펠러 블레이드는, 도 1을 참조할 때 항공기를 구동하는 회전모터의 구동샤프트(10)에 결합되어 함께 회전하는 로터허브(20)에 방사상으로 결합되는 블레이드(100)로서, 도 5 내지 8에 도시된 바와 같이 상판(110), 하판(120) 및 내부코어(130)를 포함하여 이루어진다.The propeller blades for an aircraft according to the present invention are blades 100 radially coupled to a rotating rotor hub 20 coupled to a driving shaft 10 of a rotating motor for driving an aircraft with reference to FIG. And includes an upper plate 110, a lower plate 120, and an inner core 130 as shown in FIGS.

상기 블레이드(100)의 상판(110) 및 하판(120)은 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 분리된 상태에서 하나의 몸체를 이루도록 결합되고, 전체적으로 에어포일 형상을 된 블레이드몸체(101) 및 상기 로터허브(20)에 결합되는 블레이드헤드(102)를 포함한다. 즉, 블레이드(100)는 널리 알려진 바와 같이 상판(110) 및 하판(120)으로 분리 가능하며, 상판(110) 및 하판(120)이 서로 마주보면서 대칭되게 접착 결합된다. 상판(110) 및 하판(120)이 하나의 몸체로서 결합되어 블레이드(100)로 기능하며, 결합된 전체로서 블레이드(100)는 에어포일 형상으로 된 블레이드몸체(101) 및 블레이드헤드(102)로 구분할 수 있다. 블레이드몸체(101)는 에어포일 형상으로 블레이드(100)가 회전시 공기를 밀어주거나 당겨 추력 및 항력을 발생시키고, 블레이드헤드(102)는 로터허브(20)에 결합되어 상기 로터허브(20)와 함께 회전하면서 상기 블레이드몸체(101)를 회전시키는 것이다.5 and 6, the upper and lower plates 110 and 120 of the blade 100 are joined together to form a single body in a state of being separated as shown in FIGS. 5 and 6. The blade body 101 and the blade body 101, And a blade head (102) coupled to the rotor hub (20). That is, the blade 100 is separable by the upper plate 110 and the lower plate 120 as is widely known, and the upper plate 110 and the lower plate 120 are symmetrically bonded while facing each other. The upper plate 110 and the lower plate 120 are combined as one body to function as the blade 100 and the blade 100 as a whole is joined to the blade body 101 and the blade head 102 in the airfoil shape . The blade body 101 pushes or pulls the air when the blade 100 rotates in an airfoil shape to generate thrust and drag force and the blade head 102 is coupled to the rotor hub 20, And rotates the blade body 101 while rotating together.

이러한 블레이드(100)의 상판(110) 및 하판(120)은 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이 각각 서로 마주보는 면에 내부로 코어홈(131)이 함몰 형성된다. 상판(110) 및 하판(120)은 각각 분리된 상태에서 별도로 제작되는데 이때 각각의 상판(110) 및 하판(120) 제작시 미리 코어홈(131)을 함몰 형성해 놓는다. 상판(110) 및 하판(120)을 서로 마주보도록 결합시키면 각각의 상판(110) 및 하판(120)의 코어홈(131)은 함께 공간을 형성하고, 후술하는 내부코어(130)가 상기 코어홈(131)에 결합된다.As shown in FIGS. 5 to 7, the upper and lower plates 110 and 120 of the blade 100 are each formed with a core groove 131 which is recessed in a plane facing each other. The upper plate 110 and the lower plate 120 are separately formed in a state of being separated from each other. At the time of manufacturing the upper plate 110 and the lower plate 120, the core groove 131 is recessed in advance. When the upper plate 110 and the lower plate 120 are coupled to each other so as to face each other, a space is formed between the upper plate 110 and the lower plate 120 and the inner core 130, (Not shown).

상기 블레이드(100)의 상판(110) 및 하판(120) 각각은, 유리섬유 또는 탄소섬유로 이루어진 섬유재를 수지로 다층 접착하여 경화시킨 섬유강화 복합소재(FRP, Fiber Reinforced Plastics)에 의해 제작된다. 상기 섬유강화 복합소재는 유리섬유 또는 탄소섬유와 같은 섬유재를 수지로 다층 접착하여 경화시킨 복합재료로서, 철강 소재에 비하여 경량으로 만들 수 있는 것은 물론, 제작이 용이하고 기계적인 강도는 오히려 향상될 수 있다. 특히, 상기 섬유강화 복합소재는 고분자 재료에 첨가되는 섬유재의 종류에 따라 강도를 조절할 수 있고, 비중이 1.6 정도로 제작할 수 있어서 비중이 7.85인 강철 소재에 비하여 매우 경량으로 제작할 수 있는 이점이 있다.Each of the upper plate 110 and the lower plate 120 of the blade 100 is fabricated by fiber reinforced plastics (FRP) in which a fiber material made of glass fiber or carbon fiber is cured by multi- . The fiber-reinforced composite material is a composite material obtained by curing a fiber material such as glass fiber or carbon fiber by a multilayer bonding with a resin. The composite material can be made lighter in weight than the steel material, and can be easily manufactured and improved in mechanical strength . Particularly, the fiber-reinforced composite material can control the strength according to the kind of the fiber material added to the polymer material, and can be manufactured with a specific gravity of about 1.6, which is advantageous in that it can be made very light compared to a steel material having a specific gravity of 7.85.

또한, 상기 섬유강화 복합소재를 형성하기 위한 섬유재로 사용되는 소재로는 유리섬유, 탄소섬유, 케블라섬유, 보론섬유, SiC섬유 및 Al2O3섬유 등이 있으며, 상기 섬유재는 그 방향성에 따라 일정한 방향성 없이 산개되어 있는 Non-Axial Type, 일방향성을 갖는 Mono-Axial Type, 이방향성을 갖는 Biaxial Type 및 그 이상의 방향성을 갖는 Multi-Axial Type 등으로 구별된다. 상기 섬유강화 복합소재는 전술한 섬유재 각각의 소재 및 그 방향성에 따라 기계적 물성이 달라진다. 상기 섬유강화 복합소재를 형성하기 위해 전술한 섬유재를 다층 접착하는 수지로는 일반적으로 불포화 폴리에스테르 수지나 에폭시 수지가 이용된다.The fiber material used for forming the fiber-reinforced composite material includes glass fiber, carbon fiber, Kevlar fiber, boron fiber, SiC fiber, and Al 2 O 3 fiber. Non-Axial Type, Unidirectional Mono-Axial Type, Bidirectional Biaxial Type, and Multi-Axial Type with more directionality. The fiber-reinforced composite material has different mechanical properties depending on the material and direction of each of the above-mentioned fiber materials. Unsaturated polyester resin or epoxy resin is generally used as the resin for multi-layer bonding of the above-mentioned fiber material to form the fiber-reinforced composite material.

상기와 같은 섬유강화 복합소재로 제작되는 상판(110) 및 하판(120) 사이의 코어홈(131)에 내부코어(130)가 결합되는데, 즉 상기 블레이드(100)는 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이 상기 코어홈(131)의 내부에 결합되는 폴리우레탄폼 재질의 내부코어(130)를 더 포함한다. 내부코어(130) 없이 단순히 상판(110) 및 하판(120)을 평면상 서로 접착 결합하면 상판(110) 및 하판(120) 사이의 결합력이 떨어지고, 상호 결합면을 따라 상판(110) 및 하판(120)이 서로 슬라이딩하여 쉽게 결합해제될 수 있다. 또한, 상판(110) 및 하판(120)만으로 이루어진 블레이드(100)가 고속회전시 공기와의 충격에 의해 쉽게 파손될 염려가 있다. 이러한 문제를 방지하고자 상판(110) 및 하판(120) 사이에 함몰된 코어홈(131)을 형성하고, 코어홈(131)의 내부에 결합되는 폴리우레탐폼 재질의 내부코어(130)를 상판(110) 및 하판(120) 사이에 배치하는 것이다. 이때, 내부코어(130)를 통해 상판(110) 및 하판(120)의 결합면은 더욱 넓어져 결합력을 더욱 견고히 할 수 있을 뿐만 아니라 상호 슬라이딩에 의한 결합해제도 일어나기 힘들어지고, 특히 폴리우레탐폼 재질의 내부코어(130)가 상판(110) 및 하판(120)에 가해지는 충격을 흡수하여 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다. 즉, 폴리우레탄폼은 널리 알려진 바와 같이 단열성능, 방수효과, 가공성과 시공성이 용이하며, 부재와의 접착성이 매우 우수하고, 자기부력성과 같이 밀도가 낮아 경량으로 제작할 수 있다. 더욱이 우레탄폼으로서 외부 충격에 의한 충격흡수성을 가진다.The inner core 130 is coupled to the core groove 131 between the upper plate 110 and the lower plate 120 formed of the fiber reinforced composite material as described above. And an inner core 130 made of a polyurethane foam material and coupled to the inside of the core groove 131 as shown in FIG. The coupling between the upper plate 110 and the lower plate 120 is lowered when the upper plate 110 and the lower plate 120 are simply coupled to each other in a planar manner without the inner core 130. The coupling between the upper plate 110 and the lower plate 120 120 are slidable together and can be easily disengaged. Further, there is a fear that the blade 100 made of only the upper plate 110 and the lower plate 120 is easily broken by impact with the air during high-speed rotation. In order to prevent such a problem, a core groove 131 recessed between the upper plate 110 and the lower plate 120 is formed and the inner core 130 of polyurethane foam material, which is coupled to the inside of the core groove 131, 110 and the lower plate 120, respectively. At this time, the engaging surfaces of the upper plate 110 and the lower plate 120 are widened through the inner core 130, so that not only the engaging force can be further strengthened but also the releasing due to mutual sliding becomes difficult to occur, The inner core 130 of the upper plate 110 absorbs the impact applied to the upper plate 110 and the lower plate 120, thereby further improving durability. That is, as is well known, polyurethane foam is easy to be adhered to a member, and has low density like magnetic buoyancy, so that it can be made lightweight. Further, the urethane foam has impact absorbability by an external impact.

한편, 상기 상판(110) 및 하판(120)에 함몰 형성된 코어홈(131)에 폴리우레탄폼 재질의 내부코어(130)를 별도로 발포폼을 형성하여 삽입하는 방식으로 접착 결합시킬 수도 있으나, 상판(110), 하판(120) 및 내부코어(130) 간의 더욱 긴밀한 결합을 위하여 내부코어(130) 형성시 주입 충진방식을 사용한다. 즉, 상기 블레이드(100)의 상판(110) 및 하판(120) 각각은, 도 5 내지 8에 도시된 바와 같이 상기 코어홈(131)과 연통되도록 상기 블레이드헤드(102)의 전방에 코어주입홀(132)이 관통 형성되고, 상기 내부코어(130)는, 상기 블레이드(100)의 코어주입홀(132)로부터 상기 코어홈(131)의 내부로 주입되어 상기 코어홈(131)의 내부에 충진된 후 경화되면서 상기 상판(110) 및 하판(120)과 결합된다. 이를 통해, 내부코어(130)는 상판(110) 및 하판(120) 사이에 형성된 코어홈(131)에 긴밀하게 결합됨은 물론, 상판(110) 및 하판(120)의 결합면의 미세하게 벌어진 간극에도 침투하여 결합력을 더욱 높일 수 있다.
The inner core 130 made of polyurethane foam may be separately bonded to the core groove 131 formed in the upper plate 110 and the lower plate 120 to form a foamed foam. 110, the lower plate 120, and the inner core 130, an injection filling method is used to form the inner core 130. 5 to 8, each of the upper plate 110 and the lower plate 120 of the blade 100 includes a core injection hole (not shown) in front of the blade head 102 so as to communicate with the core groove 131, The inner core 130 is injected into the core groove 131 from the core injection hole 132 of the blade 100 to fill the core groove 131, And is then bonded to the upper plate 110 and the lower plate 120 while being cured. The inner core 130 is tightly coupled to the core groove 131 formed between the upper plate 110 and the lower plate 120 and the gap between the upper plate 110 and the lower plate 120, So that the bonding force can be further increased.

이하에서는 도 8을 참조하여 폴리우레탄폼 재질로 된 내부코어(130)의 주입 충진방식에 의한 본 발명에 따른 항공기용 프로펠러 블레이드(100)의 제작과정을 살펴본다.Hereinafter, a process of manufacturing the propeller blade 100 for an aircraft according to the present invention will be described with reference to FIG. 8 by the injection filling method of the inner core 130 made of a polyurethane foam material.

먼저, 상판(110) 및 하판(120)을 섬유강화 복합소재를 이용하여 제작한다. 이때, 상판(110) 및 하판(120)의 서로 마주보는 면에는 각각 코어홈(131)이 함몰 형성된 상태이며, 코어홈(131)의 내부와 연통되도록 상판(110) 및 하판(120)의 블레이드헤드(102)에는 코어주입홀(132)이 관통 형성된 상태이다.First, the upper plate 110 and the lower plate 120 are fabricated using a fiber reinforced composite material. At this time, the upper and lower plates 110 and 120 are provided with the core grooves 131 formed on the opposite surfaces thereof, respectively, and the upper and lower plates 110 and 120, A core injection hole 132 is formed in the head 102.

다음으로, 상기 상판(110) 및 하판(120)을 서로 마주보도록 접착 결합한다. 상판(110) 및 하판(120)이 하나의 몸체로서 결합되면 각각의 코어홈(131)이 블레이드몸체(101)의 내부 공간을 형성하고, 블레이드헤드(102)로부터 관통 형성된 코어주입홀(132)이 코어홈(131)과 연통되어 있다.Next, the upper plate 110 and the lower plate 120 are adhesively coupled to each other so as to face each other. When the upper plate 110 and the lower plate 120 are combined as one body, each core groove 131 forms an internal space of the blade body 101, and the core injection hole 132 formed through the blade head 102, And communicates with the core groove 131.

그 다음으로, 결합된 상판(110) 및 하판(120)을 인서트로 하여 금형 내부에 안착시킨 후 블레이드헤드(102)에 관통 형성된 코어주입홀(132)을 통해 용융된 폴리우레탄폼 재질의 내부코어(130)를 주입한다. 용융된 상태의 내부코어(130)는 유동성이 있으므로 주입압에 의해 코어주입홀(132)을 따라 코어홈(131)의 내부에 충진된다.Next, the combined top plate 110 and the bottom plate 120 are placed in the mold with the inserts inserted into the mold, and the molten polyurethane foam internal core (not shown) is injected through the core injection hole 132 formed in the blade head 102, (Not shown). Since the molten inner core 130 has fluidity, it is filled into the core groove 131 along the core injection hole 132 by the injection pressure.

마지막으로, 내부코어(130)가 상판(110) 및 하판(120) 사이의 코어홈(131)에 완전히 충진된 후 경화되면서 상기 상판(110) 및 하판(120)과 결합된다. 그에 따라, 본 발명에 따른 항공기용 프로펠러 블레이드의 제작이 완료된다.Finally, the inner core 130 is completely filled in the core groove 131 between the upper plate 110 and the lower plate 120 and is then cured and joined with the upper plate 110 and the lower plate 120. Thus, the production of the propeller blade for an aircraft according to the present invention is completed.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 항공기용 프로펠러 블레이드는, FRP재질의 상판 및 하판 사이에 폴리우레탄폼 재질의 내부코어가 견고하게 결합되고, 상판 및 하판 사이에 내부코어가 충격흡수기능을 담당하므로 회전시 충격흡수를 통해 손상을 방지하고, 회전시 발생하는 출력에 기인한 굽힘모멘트에 의한 형상변경을 완화시켜 구조강도 개선 효과를 기대할 수 있다.As described above, the propeller blade for an aircraft according to the present invention is characterized in that an inner core made of a polyurethane foam material is rigidly coupled between an upper plate and a lower plate of FRP material, and an inner core between the upper plate and the lower plate performs shock absorbing function, It is possible to prevent the damage by shock absorption at the time of the rotation and to mitigate the change of the shape due to the bending moment due to the output generated at the time of rotation.

특히, 상판 및 하판 사이에 내부코어를 결합시 상판 및 하판을 결합한 상태에서 블레이드의 코어주입홀을 통해 코어홈으로 내부코어를 주입하여 충진함으로써 상판 및 하판 사이에 내부코어가 긴밀하게 결합되어 결합력을 더욱 강화할 수 있다.
Particularly, when the inner core is coupled between the upper plate and the lower plate, the inner core is injected and filled into the core groove through the core injection hole of the blade while the upper plate and the lower plate are coupled to each other. Can be further strengthened.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.

100 : 블레이드
101 : 블레이드몸체 102 : 블레이드헤드
110 : 상판 120 : 하판
130 : 내부코어
131 : 코어홈 132 : 코어주입홀100: blade
101: blade body 102: blade head
110: upper plate 120: lower plate
130: internal core
131: core groove 132: core injection hole

Claims (2)

항공기를 구동하는 회전모터의 구동샤프트에 결합되어 함께 회전하는 로터허브에 방사상으로 결합된 항공기용 프로펠러 블레이드에 있어서,
상기 블레이드는,
분리된 상판 및 하판의 결합으로 하나의 몸체를 이루며, 에어포일 형상으로 된 블레이드몸체 및 상기 로터허브에 결합되는 블레이드헤드를 포함하고,
상기 블레이드의 상판 및 하판은,
각각 서로 마주보는 면에 내부로 코어홈이 함몰 형성되고,
상기 블레이드는,
상기 코어홈의 내부에 결합되는 폴리우레탄폼 재질의 내부코어를 더 포함하고,
상기 블레이드의 상판 및 하판 각각은,
유리섬유 또는 탄소섬유로 이루어진 섬유재를 수지로 다층 접착하여 경화시킨 섬유강화 복합소재(FRP, Fiber Reinforced Plastics)에 의해 제작된 것을 특징으로 하는 항공기용 프로펠러 블레이드
A propeller blade for an aircraft, coupled to a drive shaft of a rotary motor for driving an aircraft and radially coupled to a rotatable rotor hub,
The blade
And a blade head coupled to the rotor hub, the blade body being in the form of an airfoil,
The upper plate and the lower plate of the blade,
The core grooves are formed inwardly on the surfaces facing each other,
The blade
Further comprising an inner core of a polyurethane foam material coupled to the inside of the core groove,
Wherein each of the upper and lower plates of the blade comprises:
The present invention relates to a propeller blade for an aircraft, which is manufactured by fiber reinforced composite material (FRP, Fiber Reinforced Plastics) in which a fiber material made of glass fiber or carbon fiber is cured by multi-
제1항에 있어서,
상기 블레이드의 상판 및 하판 각각은,
상기 코어홈과 연통되도록 상기 블레이드헤드의 전방에 코어주입홀이 관통 형성되고,
상기 내부코어는,
상기 블레이드의 코어주입홀로부터 상기 코어홈의 내부로 주입되어 상기 코어홈의 내부에 충진된 후 경화되면서 상기 상판 및 하판과 결합되는 것을 특징으로 하는 항공기용 프로펠러 블레이드.The method according to claim 1,
Wherein each of the upper and lower plates of the blade comprises:
A core injection hole is formed in the front of the blade head so as to communicate with the core groove,
Wherein the inner core comprises:
Wherein the core is injected into the core groove from a core injection hole of the blade, and is filled in the core groove, and then is cured and joined with the upper plate and the lower plate.
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