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DE2611235C2 - Rotorblatt für Drehflügler, insbesondere Hubschrauber - Google Patents

Rotorblatt für Drehflügler, insbesondere Hubschrauber

Info

Publication number
DE2611235C2
DE2611235C2 DE2611235A DE2611235A DE2611235C2 DE 2611235 C2 DE2611235 C2 DE 2611235C2 DE 2611235 A DE2611235 A DE 2611235A DE 2611235 A DE2611235 A DE 2611235A DE 2611235 C2 DE2611235 C2 DE 2611235C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hollow profile
spar
fibers
rotor blade
blade
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2611235A
Other languages
English (en)
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DE2611235A1 (de
Inventor
James Lee Braswell
Cecil Edward Hurst Tex. Covington
Nolan Bryant Fort Worth Tex. Phillips
Reggie Joe Cleburne Tex. Tomerlin
Robert Michael Dallas Tex. Wohlfeld
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Textron Inc
Original Assignee
Textron Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Textron Inc filed Critical Textron Inc
Publication of DE2611235A1 publication Critical patent/DE2611235A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2611235C2 publication Critical patent/DE2611235C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0025Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32Rotors
    • B64C27/46Blades
    • B64C27/473Constructional features
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32Rotors
    • B64C27/46Blades
    • B64C27/473Constructional features
    • B64C2027/4733Rotor blades substantially made from particular materials
    • B64C2027/4736Rotor blades substantially made from particular materials from composite materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
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    • Y10T428/24149Honeycomb-like

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rotorblatt für Drehflügler, insbesondere Hubschrauber, dessen Blattquerschnitt von einem C-förmigen Nasenholm aus faserverstärktem Kunststoff, bei dem die Fasern über die gesamte Länge des Nasenholms in Blattlängsrichtung verlaufen, gebildet ist, und das im hinteren Teil eine Blattstruktur aufweist, wobei beide Teile von einer gemeinsamen Beplankung umgeben sind.
Bei einem bekannten Rotorblatt dieser Art (DE-OS 31 141) ist der C-förmige, nach hinten offene Nasenholm mittels einer Beplankung mit einer hinteren Blattstruktur verbunden. In der Nähe des Blattwurzelbereiches im Inneren des Nasenholms sind eine im wesentlichen ebene, senkrecht angeordnete Kunststoffeinlage sowie Schichten aus Kunststoffmaterial vorgesehen. Bei diesem bekannten Rotorblatt können größere im Rotorblatt auftretende Torsionskräfte nur im Blattwurzelbereich wirksam aufgenommen werden, während zur Erzielung der erforderlichen Torsionssteifigkeit im weiter außen liegenden Bereich dem sogenannten Flügelabschnitt das gesamte Rotorblatt benutzt werden muß. Daher ist es erforderlich, die Schichten der Beplankung des Rotorblattes verhältnismäßig stark auszubilden, so daß sich das Rotorblatt nur für kleinere Drehflügler eignet, jedoch für größere Drenflügler zu schwer wäre.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein auch für große Drehflügler verwendbares Rotorblatt zu schaffen, das relativ leicht ist und trotzdem eine ausreichende Torsionssteifigkeit besitzt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Rotorblatt der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß ausgestaltet durch ein dem Hohlraum des Nasenholms angepaßtes und diesen ausfüllendes, inneres Hohlprofil aus mit sich überkreuzenden Fasern verstärktem Kunststoff, das sich von einer blattauswärts einer Befestigungsvorrichtung für das Rotorblatt gelegenen Stelle im Blattwurzelbereich bis in den Blattspitzenbereich erstreckt.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau wird erreicht, daß die auftretenden Torsionskräfte vom Nasenholm und vom inneren Hohlprofil aufgenommen wird, das sich praktisch über die gesamte Länge des Rotorblattcs erstreckt, so daß bei leichtem Aufbau der einzelnen Teile über die gesamte Blattlänge Torsionskräfte aufgenommen werden können. Dabei kann die im hinteren Teil vorgesehene Blattstruktur besonders !eicht sein, so daß auch bei großen Rotorblättern eine hervorragende Steifigkeit bei geringem Gewicht erreicht wird.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert. F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Rotorblatt. Fig.2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1.
Fig.3 zeigt vergrößert den Nasenholm gemäß Fig. 2.
F i g. 4 zeigt vergrößert einen Schnitt entlang der Linie 4-4 aus Fig. 1.
J5 F i g. 5 zeigt vergrößert eine Ansicht in Richtung der Pfeile 5-5 aus F ig. 1.
Fig.6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 6-6 aus Fig. 1.
Fig. 7 zeigt in teilweise aufgebrochener perspektivischer Darstellung das Wurzelende des Blattes, wobei die relative Lage der einzelnen Elemente zueinander erkennbar ist.
Fig.8 zeigt eine Fadenwickelmaschine zur Herstellung des Nasenholms gemäß F i g. 2 bis 7. F i g. 9 zeigt einen Schnitt durch eine Form zur Herstellung einer Nasenholmhälfte.
F i g. 10 zeigt die Herstellung des inneren Hohlprofils. F i g. 11 zeigt die Verbindung des inneren Hohlprofils mit den Nasenholmhälften.
Fig. 12 zeigt den Zusammenbau eines Rotorblattes in einer entsprechenden Form.
Fig. 13 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines Zwischenholms.
Das in F i g. 1 dargestellte Rotorblatt 10 hat nahe seiner Nase 12 und nahe seinem Wurzelende 13 eine Hauptbefestigungsbuchse 11 und nahe seiner hinteren Kante 15 eine zweite Befestigungsbuchse 14, so daß das Rotorblatt mit dem Blattanschlußkopf des Rotors verbunden werden kann, dessen Drehachse bei 16 angcdcubo tet ist. Am Wurzelbcreich der Nase 12 ist ein abriebfester Kunststoff-Schutzstreifen 17 befestigt, und in dem weiter außen liegenden Bereich der Nase 12 befindet sich ein Schutzstreifen 18 aus rostfreiem Stahl.
Der gesamte Aufbau des Rotorblattes außer dem b5 Schutzstreifen 18 und den Befestigungsbuchsen 11 und 14 besteht aus miteinander verbundenen, nicht-metallischen Elementen.
F i g. 2 zeigt einen typischen Schnitt durch das Rotor-
blatt 10 an einer Stelle im Abstand von der Blattwurzel und Fig.3 eine vergrößerte Darstellung des Nasenholms gemäß F i g. Z Das Rotorblatt 10 hat einen C-förmigen Nasenholm 20, der aus zwei Teilen bestehen, die miteinander verbunden sind Dieser Nasenholm 20 ist aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt dessen Fasern sich in Blattiängsrichtung über die Länge des Nasenholms 20 erstrecken. An der Wurzel des Nasenholms
20 umgebea die Fasern eine quer angeordnete Befestigungsbuchse, wie dies später beschrieben werden wird. Der Nasenholm 20 ist aus einer oberen Hälfte 20a und einer unteren Hälfte 206 aufgebaut, und diese Hälften sind nach ihrer Herstellung entlang der Mittellinie 20c miteinander verbunden worden. Nach der Verbindung ist der hintere Teil des Nasenholms 20 offen.
Der Nasenholm 20 ist mit einem inneren Hohlprofil
21 verbunden, das aus mit sich überkreuzenden Fasern verstärktem Kunststoff besteht, und es verläuft von einer Stelle etwas blattauswärts von der Befestigungsbuchse in den Bereich der Blattspitze und bildet einen hinteren Abschluß für den Nasenholm 20.
Es ist ein äußeres, aus sich mit überkreuzenden Fasern verstärktem Kunststoff bestehendes äußeres Hohlprofil 22 vorgesehen, das den Nasenholm 20 und das Eine Obergangsform wird benutzt, um die den Nasenholm 20 bildenden Fasern oder Fäden zu teilen, so daß sie die Befestigungsbuchse 11 am Wurzelende des Blattes umgeben. Daher sind die obere Hälfte 20a gemäß Fig. 3 bildenden Fasern in zwei Teile 20a'und20a"und die untere Hälfte 206 bildenden Fasern in zwei Teile 206'und 206"geteilt Die Form des inneren Hohlprofils 21 weicht wesentlich von der Form gemäß F i g. 3 ab, wobei der Übergang allmählich erfolgt, so daß das Hohlprofil 21 gemäß F i g. 4 einen mehr rechteckförmigen Querschnitt hat als der dreiecksförmige Querschnitt gemäß F i g. 3. Auch das äußere Hohlprofil 22 hat in diesem Bereich einen mehr rechteckförmigen Querschnitt.
Ein Trennstreifen 20c trennt die Hälften 20a'und 206', und ein Formkörper 2Od, 2Oe dient jeweils zur Abstützung des Übergangsbereiches. Ein Körper 20/"füllt den Raum zwischen der vorderen Fläche des äußeren Hohlprofils 22 und den Nasenüberzügen 27 und 28.
Aus den Fig.5 und 6 ergibt sich, daß das äußere Hohlprofil 22 an der Wurzel im wesentlichen rechteckförmig ist, und in Querrichtung erstreckt sich die Hauptbefestigungsbuchse 11 durch das äußere Hohlprofil 22 hindurch. Diese Buchse 11 ist einstückig mit einer obe-
innere Hohlprofil 21 umschließt, so daß ein längliches, 25 ren Passungsplatte 11a und einer unteren Passungsplateinstückiges Holmrohr entsteht, das im hinteren Bereich te 116 ausgebildet. Die Überzüge 23 und 24 erstrecken von dem inneren Hohlprofil 21 und dem äußeren Hohl- sich über die Befestigungsbuchse 11 und werden von profil 22 verschlossen wird, während der vordere Be- dieser durchdrungen. Der Trennstreifen 20c ist hier wereich im wesentlichen den Nasenholm 20 enthält sentlich dicker als in F i g. 4 und mit einer Gegenstrebe
Das Rotorblatt 10 hat außerdem eine Beplankung aus 30 30 verbunden, die sich von der Befestigungsbuchse 11 zu einem oberen Überzug 23 und einem unteren Überzug der Hinterkanten-Befestigungsbuchse 14 erstreckt. Die 24. Diese Überzüge bestehen aus einer Anzahl Gewebe- den Nasenholm bildenden Fasern sind gleichmäßig aufschichten, die so übereinander gelegt sind, daß die in geteilt und bilden vier rechteckförmige Abschnitte 20a', einer Richtung verlaufenden Fäden benachbarter 20a", 206' und 206". Die Fasern des Abschnittes 20a' Schichten eine vorgegebene Ausrichtung zueinander 35 sind durchlaufend mit den Fasern des Abschnittes 20a" haben. Dabei verlaufen die Fäden einiger Schichten in ausgebildet und umgeben die Befestigungsbuchse 11 an
der Wurzel. Entsprechend sind die Fasern des Abschnittes 206' durchgehend mit den Fasern des Abschnittes 206" ausgebildet, und sie umgeben an der Wurzel den unteren Bereich der Befestigungsbuchse 11. Als Material zur Herstellung des Nasenholms 20 wird beispielsweise sogenanntes 5-Glas benutzt. Derartige Fasern werden mit einem Harz befeuchtet, so daß dieses Harz nach dem in Formlegen der Fasern aushärten
und einen Streifen 26 unter dem unteren Überzug 24 45 kann oder ausgehärtet wird und zusammen mit den ergibt sich in der Oberfläche der Überzüge 23 und 24 Glasfasern einen einheitlichen Körper bildet, wie dies in
Längsrichtung des Blattes, während Fäden anderer Schichten unter 45° und Fäden wiederum anderer Schichten unter 30° bezüglich der Längsrichtung des Blattes verlaufen.
Der obere Überzug 23 endet mit seiner Vorderkante 23a an einer Stelle vor der Mitte des Nasenholms 20, und entsprechend endet der untere Überzug 24 bei 24a. Durch einen Streifen 25 unter dem oberen überzug 23
jeweils ein Absatz 236 bzw. 246. Ein Schutzstreifen 27 erstreckt sich über den Nasenholm 20 und eine Nasenüberzugsschicht 28 und endet mit seinen Hinterkanten an den Absätzen 236 und 246.
Die Überzüge 23 und 24 sind mit ihren hinteren Kanten am Hinterkantenholm 29 befestigt, der aus faserverstärktem Kunststoff besteht, dessen Fasern sich in Blattlängsrichtung über die Länge des Hinterkantenholms 29 erstrecken. Zwischen dein hinteren Teil des äußeren Hohlprofils 22 und dem vorderen Bereich des Hinterkantenholms 29 werden die Überzüge 23 und 24 durch einen wabenzellförmigen Füllstoffkörper 40 im Abstand voneinander gehalten, welcher Füllstoffkörper so ge-F i g. 3 dargestellt ist. Ein geeignetes Harz ist beispielsweise ein Epoxidharz, das mit den vorstehend genannten 5-Glasfasern verträglich ist.
Der Füllstoffkörper 40 gemäß Fig.3 besieht beispielsweise aus phenolimprägniertem Nylunpapier. Es wird in eine zur Abstützung der Überzüge 23 und 24 geeignete Zellform gebracht. Ein derartiger Wabenfüllstoff hat hexagonale Zellen, deren Achsen in Richtung der Blattstärke verlaufen, so daß sich durch die Zellenstruktur eine säulenartige Abstützung für die Überzüge 23 und 24 ergibt.
Fig. 7 zeigt in einer teilweise aufgebrochenen perspektivischen Darstellung den Blattaufbau, wie er vor
formt ist, daß sich zwischen dem Naseniiolm 20 und dem 60 stehend im einzelnen in Zusammenhang mit den F i g. 1 Hinterkantenholm 29 ein glattes Profil der gewünschten bis 6 beschrieben wurde. Man erkennt den Nasenholm,
der mit seinen Glasfaserkörpern 21a'und 21a"die Befestigungsbuchse 11 umschließt. Das äußere Hohlprofil 22 erstreckt sich zur Wurzel des Blattes bis zu einem Punkt, der blatteinwärts von der Befestigungsbüchse 11 liegt. Der Formkörper 2Od verjüngt sich, und sein außen liegendes Ende erstreckt sich in den aus Kunststoff bestehenden Füllkörper 20ff. Das innere FnHe Hf* FüllVftr-
Form ergibt.
F i g. 4 und 5 zeigen den Übergang in der Form des Nasenholms 20 von dem in den F i g. 2 und 3 gezeigten Abschnitt zu einem Abschnitt an der Stelle der Befestigungsbuchse 11 am Wurzelende des Blattes. In den F i g. 4 und 5 sind die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in den F i g. 2 und 3.
pers20^liegt an der Buchse 11 an und ist durch Klebung an den Innenflächen der Teile 21a', 2\b\ 21a"und 21Zj" befestigt. Der Formübergang des aus den in Längsrichtung des Blattes verlaufenden Fasern des Nasenholms gebildeten Körpers ist durch die Linien 31 und 32 angedeutet, die die Vorderkante und die Hinterkante des Formkörpers 2Od und des Füllkörpers 20jr bezeichnen. Der Füllkörper ist in der Ansicht im wesentlichen keilförmig und liegt mit seinem Wurzelende an der Oberfläche der Befestigungsbuchse 11 an. Es ergibt sich ein glatter Übergang des Faserkörpers von dem in Fig.5 gezeigten Abschnitt am Wurzelende zu dem Abschnitt gemäß F i g. 3.
Die Gegenstrebe 30 umgibt die Buchse 11 und erstreckt sich zur Buchse 14, die am inneren Ende des Hinterkantenholms 29 befestigt ist. Sie ist in einem Schlitz im äußeren Hohlprofil 22 angeordnet. Der wabenförmige Kern 40 stützt den Überzug 23, der aufgebrochen ist, um die Innenfläche des Überzugs 24 erkennbar zu machen.
Der Nasenholm 20 wird vorzugsweise nach dem in F i g. 8 dargestellten Verfahren hergestellt, bei dem eine Fadenwickelmaschine mit einem länglichen Bett 50 benutzt wird, entlang dem sich ein Wickelkopf 51 bewegt. Die Fäden von einer oder mehreren Spulen 52, die auf dem Wickelkopf 51 befestigt sind, werden durch eine Führung geleitet, die um eine Achse 54 drehbar ist. Der Wickelkopf 51 bewegt sich entsprechend den Pfeilen 55 entlang dem Bett 50 hin und her. Die Achse 54 bewegt sich von einer Endstellung, in der sie mit der Achse eines Zapfens 56 fluchtet, in eine andere Endstellung, in der sie mit der Achse eines Zapfens 57 fluchtet. Wenn der Wickelkopf am Ende der Bewegungsbahn anhält, wird die Halterung für die Führung 53 gedreht, und der Wikkelkopf beginnt seine Bewegung zum anderen Ende der Bewegungsbahn, so daß die Fäden wiederholt um die Zapfen 56 und 57 gelegt werden.
Während die Fäden gemäß Fig.8 lediglich um die Zapfen 56 und 57 gewickelt werden, erfolgt die Formung vorzugsweise durch Verwendung einer offenen Form gemäß F i g. 9, wobei diese zur Herstellung der unteren Nasenholmhälfte 206 gemäß Fig.3 dient. Die Form hat eine obere Formhälfte 60 und eine untere Formhälfte 61, und die Formhältten 60 und 61 erstrekken sich zwischen den Zapfen 56 und 57 gemäß F i g. 8 und über diese Zapfen hinaus. Die Formhälften 60 und
61 sind durch eine Reihe von sich senkrecht durch sie hindurch erstreckender Schrauben 62 miteinander verbunden und bilden zwischen sich den Formhohlraum 63 mit Öffnungen 64 und 65. die von gegenüberliegenden Kanten 66 und 67 in die Form führen. Wenn die Führung 53 wiederholt die Form gemäß Fig. 9 umläuft, werden die Fäden aus Fiberglas nacheinander in den Formhohlraum 63 an gegenüberliegenden Seiten der Schrauben
62 gelegt. Die Schrauben 62 halten die Formhälften so, daß die Achse 54 einer Bewegungsbahn unmittelbar oberhalb der Achse der Schrauben 62 folgt, ohne daß die Bewegung beeinträchtigt wird.
Die Wickelmaschine gemäß Fig.8 wird solange betrieben, bis der Formhohlraum 63 mit Glasfaserfäden gefüllt ist. Danach kann die obere Formhälfte befestigt werden. Die Schrauben 62 werden entfernt und die Seitenstangen 68 und 69 in Richtung der Pfeile 76 und 77 nach innen bewegt Diese Seitenstangen 68 und 69 erstrecken sich über die gesamte Länge der Fasererstrek- b5 kung, und die Fasern werden so in den zuvor von den Schrauben 62 eingenommenen Raum gedrückt. Nach dem Zurückziehen der Seitenstangen 68 und 69 können die Formhälften 60 und 61 zur Durchführung der Formung der unteren Hälfte des Nasenholms 20 zusammengepreßt werden.
Eine zweite entsprechend ausgebildete Form wird zur Herstellung der oberen Hälfte des Nasenholms 20 benutzt.
Das innere Hohlprofil 21 kann gemäß Fig. 10 und 11 hergestellt werden. Wie in Fig. 11 gezeigt, ist ein Metallkern 70 von einem elastomeren Druckbeutel 71 eingeschlossen, und die Länge des Kerns ist größer als die Spannweite des herzustellenden Blattes. Der Kern hat Endbolzen 72 und 73 (F i g. 10), und der Bolzen 72 kann in einem Futter in dem Teil 50a der Maschine gemäß F i g. 8 befestigt werden, während der Bolzen 73 am gegenüberliegenden Ende gehaltert wird, so daß der Kern
70 gedreht werden kann. Auf den Druckbeutel 71 werden dann bei sich drehender Form mittels des Wickelkopfes gemäß F i g. 8, der sich in Längsrichtung über das Bett 50 hin- und herbewegt, Fäden 74 gewickelt. Dadurch gelangen die Fäden und Fasern unter einer Winkelausrichtung, vorzugsweise 45° bezüglich der Achse der Bolzen 72 und 73, auf das Äußere des Druckbeutels 71. Somit entsteht auf der Außenseite des Druckbeutels
71 eine verhältnismäßig dünne Kunststoffröhre, die mit sich überkreuzenden Fäden oder Fasern verstärkt ist.
1st dieses Faserrohr fertiggestellt, erfolgt der Zusammenbau in der in Fig. 11 gezeigten Weise. Hierzu wird das sich auf der Außenseite des Druckbeutels 71 befindende Hohlprofil 21 zusammen mit den beiden Hälften 20a und 206 des vorstehend in Zusammenhang mit F i g. 9 beschriebenen Nasenholms 20 in ein Paar Formhälften 80 und 81 gebracht. Am Berührungsbereich 20c und zwischen der Außenfläche des Hohlprofils 21 und den Innenflächen der Nasenholmhälften 20a und 20ό wird Klebstoff vorgesehen, so daß die beiden Nasenholmhälften und das Hohlprofil 21 innerhalb der Formhälften 80, 81 zu einem einzigen, einheitlichen Körper verbunden werden.
Dieser Körper wird dann aus der Form 80, 81 entnommen und erneut auf die Wickelmaschine gemäß F i g. 8 gebracht. Hierbei dienen die in F i g. 10 gezeigten Bolzen 72 und 73 wieder zur drehbaren Lagerung des Körpers. Nunmehr wird zur Bildung des äußeren Hohlprofils 22 auf den Körper eine äußere Schicht aus einer sich überkreuzende Glasfasern enthaltenden Verstärkung aufgebracht.
Nach dem Aufbringen des äußeren Hohlprofils 22 auf den Körper kann aus dem elastomeren Druckbeutel 71 die in ihm unter Überdruck befindliche Luft herausgelassen werden, und der Kern 70 läßt sich entfernen. Danach kann auch der Druckbeutel 71 entfernt werden.
Der Hinterkantenstreifen des Blattes aus in Blattlängsrichtung verlaufenden Glasfasern wird in gleicher Weise um die Haltebuchse 14 gelegt wie die Faserabschnitte 20a und 20ό, wozu eine entsprechende Form benutzt wird.
Der Nasenholm und der Hinterkantenholm werden dann mit den übrigen Blattelementen auf die in F i g. 12 gezeigte Weise verbunden. Eine untere Formhälfte 9t nimmt den Nasenholm 20 und den unteren Überzug 24 auf, und der wabenförmige Füllkörper 40 wird gegen die hintere Kante des Nasenholms 20 und auf die oben liegende Fläche des Überzugs 24 gelegt. Danach wird der Hinterkantenholm 29 positioniert und der obere Überzug 23 aufgebracht. Nunmehr kann die obere Formhälfte 90 abgesenkt werden, um die einzelnen Elemente unter Druck klebend miteinander zu verbinden, wobei für diese Zwecke bekannte Klebstoffe verwendet wer-
Das Wickeln der Fäden erfolgt vorzugsweise feucht, d. h. die Fäden oder Fasern werden befeuchtet, wenn sie aus dem Wickelkopf austreten. Auf diese Weise ergibt sich ein polares Wickeln der länglichen Holmabschnitte 20a und 206, und diese werden zu einem einzigen Hohlkörper vereinigt, der große axiale Belastungen aufnimmt, die in Richtung der Blattkontur auftreten, und die Abschnitte 20a und 2Oi setzen sich nach vorn fort und füllen den Nasenbereich. Die wesentlichen, tragenden Elemente des Rotorblattes bestehen aus sich in Blattrichtung erstreckenden, in einer Richtung verlaufenden Holmabschnitten aus S-Glas, die durch ein automatisches, feuchtes Wickelverfahren hergestellt werden. Die Fasern werden um die Haupthaltebuchse ge- is legt, die den Hauptbefestigungsbolzen aufnimmt. Die Scherfestigkeit zwischen den Holmabschnitten wird durch das unter ±45° gewickelte Fasern enthaltene innere Hohlprofil 21 im Inneren des Nasenholms und das unter ±45° gewickelte Fasern enthaltende äußere Hohlprofil 22 erreicht.
Das Rotorblatt gemäß Fig. 13 enthält gegenüber dem Rotorblatt gemäß F i g. 7 ein zusätzliches Bauelement, nämlich einen Zwichenholm oder hinteren Kastenträger 100, durch den die Funktionsfähigkeit des Rotorblattes auch bei Beschädigung verbessert wird. Der Kastenträger 100 erstreckt sich in Blattlängsrichtung von der Gegenstrebe 30 zur Blattspitze und liegt in der Mitte der Blattbreite zwischen Nasenholm 20 und hinterem Kantenholm 29. Gegebenenfalls kann der Kastenlräger 100, wie aufgebrochen dargestellt, einen Kern aus wabenförmigem Material 40a enthalten. Die Länge dieses wabenförmigen Materials 40a ist um einen kleinen Betrag geringer als die des wabenförmigen Füllkörpers 40 vor und hinter dein Kastenträger 100. Das obere Ende des wabenförmigen Materials 40a ist mit einem dünnen Streifen 101 aus Harz abgedeckt, durch den die sich in Blattrichtung erstreckende Glasfaservorfäden zusammengefaßt sind. Unterhalb des wabenförmigen Materials befindet sich ein weiterer dünner Streifen. In einem typischen Ausführungsbeispiel, bei dem die Blattsehnenlänge 0,9 m bis 1,2 m beträgt, haben die Streifen eine Stärke von etwa 1,0 mm und eine Breite von etwa 10,2 cm und verlaufen über die gesamte Blattlänge. Die Streifen sowie das Kernmaterial 40a sind zur Erzielung der gewünschten Scherfestigkeit von einem Hohlprofil 103 mit sich unter ±45° überkreuzenden Glasfasern umgeben, das aus dem gleichen Material bestehen kann wie für das innere Hohlprofil 21 und das äußere Hohiprofii 22 gemäß Fig. i bis 12 verwendet. Somit sind die Fasern oder Fäden einer Schicht um etwa 90° gegenüber den Fasern oder Fäden benachbarter Schichten versetzt In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 13 ist das blatteinwärts liegende Ende des Kastenträgers 100 geschlitzt, um den mittleren Bereich der Gegenstrebe 30 aufzunehmen. Die wesentliche Aufgabe dieser Gegenstrebe besteht in der Aufnahme von in Richtung der Blattbreite auftretenden Belastungen, die von einem Kupplungselement erzeugt werden, das zur Befestigung des Blattes am Blattanschlußkopf des Rotors unter einem Winkel verwendet wird. Durch den Kastenträger 100 werden vergrößerte Abschnitte von sich in Blattlängsrichtung erstreckenden Spannungsaufnahmeelementen erzeugt und so die Torsionsscherfestigkeit des Blattaufbaus vergrößert
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Rotorblatt für Drehflügler, insbesondere Hubschrauber, dessen Blattquerschnitt von einem C-förmigen Nasenholm (20) aus faserverstärktem Kunststoff, bei dem die Fasern über die gesamte Länge des Nasenholms (20) in Blattlängsrichtung verlaufen, gebildet ist und das im hinteren Teil eine Blattstruktur aufweist, wobei beide Teile von einer gemeinsamen Beplankung (23, 24) umgeben sind, gekennzeichnet durch ein dem Hohlraum des Nasenholms (20) angepaßte:, und diesen ausfüllendes, inneres Hohlprofil (21) aus mit sich überkreuzenden Fasern verstärktem Kunststoff, das sich von einer blattauswärts einer Befestigungsvorrichtung (11) für das Rotorblatt (10) gelegenen Stelle im Blattwurzelbereich bis in den Blattspitzenbereich erstreckt
2. Rotorblatt nach Anspruch I, gekennzeichnet durch ein aus mit sich überkreuzenden Fasern verstärktem Kunststoff bestehendes äußeres Hohlprofil (22), das die Einheit aus Nasenholm (20) und innerem Hohlprofil (21) umgibt und eine Schicht zwischen dem Nasenho.lm (20) und der Beplankung (23, 24) bildet.
3. Rotorblatt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Hohlprofil (21) und das äußere Hohlprofil (22) im hinteren Bereich miteinander verbunden sind.
4. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Hohlprofil
(21) in mehreren Schichten gewickelte Glasfasern enthält, die in aufeinanderfolgenden Schichten jeweils im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen.
5. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß -Jas äußere Hohlprofil
(22) Glasfasern enthält, die in mehreren Schichten um die aus Nasenholm (20) und innerem Hohlprofil (21) gebildete Einheit gewickelt sind, so daß die Fäden bzw. Fasern benachbarter Schichten im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen.
DE2611235A 1975-03-21 1976-03-17 Rotorblatt für Drehflügler, insbesondere Hubschrauber Expired DE2611235C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/560,587 US4083656A (en) 1975-03-21 1975-03-21 Composite rotor blade

Publications (2)

Publication Number Publication Date
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DE2611235C2 true DE2611235C2 (de) 1986-02-20

Family

ID=24238437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2611235A Expired DE2611235C2 (de) 1975-03-21 1976-03-17 Rotorblatt für Drehflügler, insbesondere Hubschrauber

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4083656A (de)
JP (1) JPS51146097A (de)
CA (1) CA1029703A (de)
DE (1) DE2611235C2 (de)
FR (1) FR2304512A1 (de)
GB (1) GB1507631A (de)
IT (1) IT1057404B (de)

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