具有成一體的張力扭矩傳遞元件的旋翼及其生產方法

專利名稱：具有成一體的張力扭矩傳遞元件的旋翼及其生產方法
技術領域：
本發明涉及一種具有纖維強化復合設計的旋翼，該旋翼包括纖維層，尤其是用于旋翼飛行器或直升飛機的尾旋翼的纖維層。該旋翼包括旋翼葉片以及張力扭矩傳遞元件， 該旋翼葉片具有葉片表層和葉片本體，該葉片本體包括空氣動力學有效型面，該張力扭矩傳遞元件連接于該旋翼葉片，且與旋翼葉片設計成一件。纖維層延伸通過張力扭矩傳遞元件，且包含在旋翼葉片中。本發明還涉及生產該旋翼的方法。
背景技術：
由于與重量和成本相關的原因，尤其在飛行器構造中，越來越試圖利用以纖維強化復合設計方式進行生產的部件來替代由金屬制成的元件。由于它們的幾何形狀，因而這些部件需要適合于該設計。這些部件在放有纖維層的模具中生產，這些纖維層借助合成強化樹脂、在壓力和溫度作用下壓在一起。具有有罩尾旋翼的旋翼、直升飛機的所謂函道尾槳也可以纖維強化復合設計方式進行生產。例如，DE69307856披露該旋翼葉片。該旋翼葉片包括連接裝置，該連接裝置用于將該旋翼葉片附連于旋翼的驅動單元的轂。旋翼葉片由剛性外殼構造成，該剛性外殼包括空氣動力學型面，且該外殼沿旋翼的翼展的整個長度延伸，并由在連接于轂一側的管狀葉片基部延伸。所述旋翼葉片還包括耐久的支承框架，該框架至少部分地縱長容納在外殼中， 且連接于所述外殼。此外，在連接于轂的一側，旋翼葉片終止于根部，該根部包括葉片的至少一個可旋轉連接束，其中，該連接束基本沿外殼的縱向延伸方向延伸，且能在其縱向軸線上旋轉。所述連接束也由纖維強化材料制成，該纖維強化材料基本包括如下纖維這些纖維沿一個方向延伸，且通過加強的合成樹脂進行壓制。該連接束連接于該支持框架，經過葉片基部且在外殼外側延伸到端部區域中，該端部區域設計成將該連接束和旋翼葉片連結于轂。在端部區域處，該連接束包括強化頭部，該強化頭部支承轂的保持裝置。作為替代，該可旋轉連接束除了包括端部區域以外，可終止于環，可推動用于連接于轂的螺栓通過該環。 雖然，旋翼葉片、尤其是在端部區域中的連接束的生產看似簡單，然而，如此方法生產出的旋翼葉片、尤其是連接束缺少耐磨損性且具有極其短的使用壽命。它們的突發失效并不明顯，且甚至在檢查中不易被檢測出來。因此，該旋翼葉片并不提供可行的解決方案。

發明內容
因此，本發明的目標是提出一種旋翼葉片，尤其是用于函道尾槳旋翼的旋翼葉片，盡管以纖維強化復合設計進行制造，該旋翼葉片仍具有長的使用壽命以及損傷耐受性能，具有低維修性能和盡可能簡易生產。在本發明中所述的旋翼中，本目標在于纖維層自張力扭矩傳遞元件直接延伸通至葉片本體。因此，本發明避免包括穩定外殼以及連接于該外殼的單獨支承框架的旋翼設計。 相反，本發明推行自支承外殼的原則，從而使單獨支承框架變得多余。外殼本身足夠穩定且具有足夠的剛度，以吸收并卸除所有作用于其上的力。該自支承外殼基本包括葉片本體，該葉片本體由薄的葉片表層所覆蓋，且為旋翼葉片提供空氣動力學有效的形狀。葉片本體包括纖維層，這些纖維層不僅沿整個葉片本體延伸，而且在沒有任何中斷的條件下進行過渡或無縫地進行過渡，從而平直地結合在張力扭矩傳遞元件中。因此，旋翼葉片包括這樣的纖維層，這些纖維層不僅形成葉片本體，而且形成張力扭矩傳遞元件。這樣，這些纖維層可自旋翼葉片的尖端、沿旋翼葉片的整個長度延伸通過張力扭矩傳遞元件、直接延伸到在張力扭矩傳遞元件的與葉片尖端相對的端部上的連接段中。通過組合作為一方面的外殼的功能以及作為另一方面的支承框架的功能，在單個部件中，即自支承葉片本體中，可減小旋翼葉片的質量和部件的數量并減少生產所必需的生產步驟。此外，不再需要提供作為一方面的外殼以及作為另一方面的支承框架之間的連接，否則該連接需要在單獨的生產步驟中進行生產。這樣，排除可能的誤差源，且降低與旋翼葉片相關的生產強度。貫通纖維沿縱向方向負載，由于它們沿離心力的方向延伸，因此較佳地負載，離心力主要在使用旋翼時作用。由于纖維的此種與載荷相對應的對準，因而各個纖維層具有較大的負載能力，從而為實現相同的負載能力需要較少的纖維層。這致使平直且節省空間的設計，此外，該設計使旋翼的重量降低。根據旋翼葉片的型面區域的具體幾何形狀，給予旋翼以相對于旋轉平面的所謂安裝角，在操作中所述旋翼在該旋轉平面中旋轉。為了空氣動力學原因而預先確定安裝角。由于旋翼葉片在尾旋翼中、相對于其旋轉平面以最大20°的安裝角傾斜，因而各個纖維層也略微旋轉至多20°。該旋轉相當小，以防止由橫向拉伸應變引起的任何剝離。此外，結構穩定到這樣的程度即使是發生剝離，仍能確保纖維層的負載能力。具體地說，由于張力扭矩傳遞元件的纖維層并未由諸如控制管的其它部件所覆蓋，因而可借助簡單的肉眼檢查來檢查旋翼的損傷，尤其是檢查各個纖維層的剝離。根據本發明的一較佳實施例，這些纖維層包括由單向纖維材料制成的翼梁帶。這些翼梁帶形成各個平直層，這些平直層的纖維流沿力通量的方向延伸，換言之沿離心力的方向延伸，因此這些平直層具有沿此方向的優良的負載能力。這具體地說施加于張力扭矩傳遞元件，該張力扭矩傳遞元件的主要載荷由離心力所引起。最重要的是，張力扭矩傳遞元件由沿負載方向定向的單向纖維材料制成的設計意味著，較優地且經濟地使用這些材料。 這使在部件中具有最小的張力，且由此旋翼葉片具有長的使用壽命。此種簡單結構包括降低制造誤差的風險，并且使旋翼葉片具有同樣高質量的好的再生性。根據本發明的又一較佳實施例，翼梁帶尤其是在張力扭矩傳遞元件的區域中包括矩形橫截面。這使尤其是張力扭矩傳遞元件具有簡單且經濟的設計，該設計維持這樣的承諾降低誤差風險并由此具有高質量。根據本發明的又一較佳實施例，翼梁帶一方面用于形成葉片本體的空氣動力型面，且另一方面構成張力扭矩傳遞元件，這些翼梁帶設置成多層且如果需要設置成交錯排列。因此，即使旋翼葉片以及張力扭矩傳遞元件具有極其不同的橫截面型面，仍可生產這些貫通纖維層，而無需顯著的花費。這能降低生產旋翼的成本。根據本發明的又一較佳實施例，翼梁帶根據它們在張力扭矩傳遞元件中的高度位置具有不同的寬度。那些設置在張力扭矩傳遞元件的中間區域的翼梁帶設計成比那些位于外側或頂部以及底部處的翼梁帶更寬。這樣，張力扭矩元件獲得其特征橫截面，該橫截面在原則上是矩形的且在其狹窄側微微隆起或彎曲。
眾所周知，張力扭矩傳遞元件包括一束層化的平直纖維層。除了來自旋轉的旋翼葉片的離心力的拉伸力以外，張力扭矩傳遞元件須吸收扭矩。因此，該張力扭矩傳遞元件在一定程度上須設計成柔性扭轉。這可通過橫截面的尺寸設定來實現。例如，規則的矩形橫截面可根據高度和寬度以及高寬比來進行尺寸設定，從而獲得相應的扭轉剛度。作為矩形橫截面的替代，如果需要具有沿離心力方向延伸的切口或中空空間，以影響扭轉剛度，可選擇十字形橫截面、橢圓形、六邊形或八邊形或這些形狀的變型。因此，張力扭矩傳遞元件還可例如包括支柱，這些支柱是平的且彼此層疊設置，或者彼此并排設置的近似方形支柱，這些支柱的包絡線形成平的矩形橫截面。包括若干基本沿旋翼的延伸方向延伸且彼此隔開的層化翼梁帶的橫截面尤其有利于扭轉剛度，以及尤其是所涉及的生產。若干互連的層化翼梁帶一起形成薄層，通過若干薄層形成張力扭矩傳遞元件。相鄰的薄層可通過分隔層隔開， 從而在適合的橫截面尺寸的條件下，張力扭矩傳遞元件獲得所希望的扭轉剛度。相鄰薄層之間的分隔層使這些薄層彼此分離，從而在扭轉的情形中，至少減少薄層之間的剪切應變的傳遞。這仍然能使張力扭矩傳遞元件具有非常緊湊的設計。根據本發明的又一較佳實施例，分隔層可以以薄膜的形式設在翼梁帶之間。此外， 可適當地涂覆這些薄膜。這些薄膜防止翼梁帶彼此粘連，且還完全使各個薄層彼此分離，從而在它們的面對的邊界面處不會發生剪切應變的傳遞。為此，例如，可使用所謂的Tedlar 薄膜作為分隔層。該薄膜涂覆有Teflon ,且尤其是適合于具有充足的抵抗性并且提供良好的工作性能。根據本發明的又一實施例，在薄層之間可形成槽，這些槽提供作為分隔層的氣隙。 因此，在該區域中，這些薄層的面對的側面不再彼此之間接觸；而是在彼此之間包含氣隙。 這樣，實際上排除在各個薄層之間的剪切應變的任何傳遞。此外，單個分隔薄膜的缺失提供這樣的優點使張力扭矩傳遞元件的生產更簡化且更經濟。應保持留意的是，分隔層由于溫度和濕度的影響會經受老化、以至變脆且膨脹。此外，在彎曲負載和扭轉負載的作用下，這些分隔層會由于纖維層彼此擦磨而磨損。隔開的薄層也與以下優點相關聯這些薄層可單獨地進行損傷檢查。在此種設置中，槽的高度或薄層之間的距離的尺寸應設定成即使在趨于彎曲的情形中，這些薄層不會彼此碰觸。在各個薄層之間的槽的尺寸設定中或在薄層厚度的設計中，在旋翼操作過程中作用的離心力具有積極作用。這是由于離心力使這些薄層拉伸，因此阻止這些薄層的任何碰觸。為了使生產扭矩傳遞元件的成本以及復雜度低，應保持盡可能少的薄層數量。通過計算已推出，利用四個約1. 13mm厚度的薄層可提供充足的強度和扭轉剛度。防止扭矩傳遞元件在安裝過程中的操縱誤差是設計槽的高度以及薄層的又一標準。換言之，這些薄層以及帶有薄層的張力扭矩傳遞元件的尺寸設計成張力扭矩傳遞元件不可手動地過度彎曲、直至超過容許的扭轉角；防止該部件會維持安裝時已有損傷的情況。 對于張力扭矩傳遞元件設計的計算指示這樣的薄層具有約1. 3mm的厚度、約75mm的長度以及約12mm的較佳寬度。根據本發明的又一較佳實施例，一方面在旋翼葉片上的張力扭矩傳遞元件的連接段中，且另一方面在葉片連接上，附加的紡織織物層可設置成槽的高度。一方面，這些紡織織物層加強這些連接段，這樣，這些連接段可卸除任何導入的負載，且如果可適用的話可卸除負載偏差，而不會持續任何損傷。另一方面，這些附加的紡織織物層在薄層之間提供空間，以形成分隔槽，從而當從側面來看，形成薄層的纖維層能以完全平面的和直線方式延伸通過張力扭矩傳遞元件。因此，這些薄層的單向纖維層較佳地負載，而不會經受任何由離心力引起的沿它們的延伸平面方向的偏差，從而所述纖維層能使用最少的材料承擔最大的負載。從單向纖維層至附加的紡織織物層的可靠的負載傳遞，通過展開單向纖維層來發生，附加的紡織織物層嵌接于這些纖維層之間。由于此外，單向纖維層和附加的紡織織物層都非常薄，因而在這些層之間產生多個接觸面以及粘結面。由于載荷可于較大區域進行分配，因而確保無損的負載傳遞，從而每個單獨的接觸區域都不會過載，且因此不會有產生裂縫的危險。因此，為連接這些層而進行的展開和嵌接使連接以及整個旋翼能具有損傷耐受的性能以及充足的使用壽命。根據本發明的又一較佳實施例，附加的紡織織物層具有以下纖維定向相對于旋翼的主要延伸方向或其縱向軸線約+/-45°。不會招致任何損傷的纖維定向的角度偏差可具有+/-10°范圍的公差，從而使載荷引導至及分配至相鄰的薄層。根據本發明的又一較佳實施例，在連接段的分隔槽的過渡處形成連續過渡。其目的是，在彎曲過程中，尤其是在外薄層中，防止較大的彎曲應力產生，該彎曲應力可由端部段以及薄層之間的剛性臺階所引起。這樣，該連續過渡持續提高在扭矩傳遞元件中的扭矩剛度，從而防止在彎曲應力中的載荷峰值以及尤其是對于外薄層的損傷。因此，附加的紡織織物層設置成在張力扭矩傳遞元件的側視圖中，在過渡段中的薄層的厚度連續增加，直至完全充填這些分隔槽，且這些薄層類似地長合以形成均勻塊，即連接段。換言之，這些附加的紡織織物層設置成從薄層的頂部開始、以階梯方式彼此層疊。此外，所述層還可在寬度上變化，例如第一且最長的附加的紡織織物層可以是最寬的，接下來隨之設置的織物層隨高度增加變窄。這樣，在薄層和連接段之間，可獲得幾乎連續的過渡。而考慮對于轂一側的連接段中的纖維層進行更精確設置，我們還參照歐洲專利申請EP09400020.5，也特別引入該專利申請的內容以形成本申請的主題。根據本發明的又一較佳實施例，背向旋翼葉片的連接段包括連接眼孔，旋翼葉片可通過螺栓、借助該連接眼孔附連于驅動裝置，該螺栓基本垂直于旋翼葉片的延伸平面而延伸。因此，在最簡化的情形中，連接眼孔可設計成在連接段中的圓形開孔。該連接眼孔穿透各個纖維層，且也垂直于這些纖維層的延伸平面。在操作過程中，連接眼孔形成孔表面連接，該孔表面連接幾乎排外地在纖維層的延伸平面中，負載連接段的纖維層以及張力扭矩傳遞元件的纖維層，因此此種負載對于這些纖維是最佳的。在借助螺栓進行力引導的情形下，借助連接眼孔的孔表面連接在這些纖維層中不會產生力偏差，該力偏差會使纖維層在連接段中剝離。此外，負載纖維層在幾乎沒有張力的情形下、在連接眼孔和旋翼葉片之間延伸。這還能使用最少的材料，獲得最大的負載能力。這有益于旋翼的經濟生產、長的使用壽命、小的外部尺寸以及輕的重量。用于借助孔表面引導力的具有連接眼孔的連接段代表這樣的部件該部件不受纖維端部或纖維對接接頭的干擾，而將螺栓力較佳地引導至旋翼中。完全不受干擾的部件具有尤其良好的負載能力，并且可以以較少故障進行制造。比起設在傳統的環設計中的眼孔， 連接眼孔在相同的設計高度處具有較高的負載能力。邊緣空間與直徑的比值應在1. 3和2. 0的范圍中，以確保較佳的強度性能。此外，與在環使纖維層彎曲90°的情形中的現有技術狀態相比，構成連接眼孔的纖維長度基本平直地、平面地且無論如何都不彎曲地延伸。因此，本發明指出這樣的旋翼設計不考慮連接眼孔的結構有利設計，該旋翼設計無需任何不利彎曲的纖維層。根據現有技術狀態，纖維層的彎曲需要對于各個纖維層進行非常精確地定位，且由此該定位昂貴且易于出錯。與此相反，負載薄層的設計顯著較簡單且對于生產誤差較不敏感。此外，根據現有技術狀態，彎曲以形成“站立環”需要特定的設計長度。與此相反， “平臥環”使彎曲多余，從而使旋翼具有尤其緊湊的尺寸。此外，在相同負載能力條件下的 “平臥環”使連接段具有較小的設計高度，從而該“平臥環”可更容易地結合在函道尾槳中。根據本發明的又一較佳實施例，連接眼孔僅僅在已處理張力扭矩傳遞元件的狀態中完全形成。例如，可銑削出或鉆出連接眼孔，在任何情形中可之后生產該連接眼孔。這使連接眼孔的常規圓形的孔表面具有非常平直且均勻的邊緣設計，由此無疑可檢測之后的生產。由于不受干擾的邊緣設計，因而連接段能完全負載至連接眼孔的邊緣，從而較佳地使用橫截面并且使連接段的尺寸最小。尤其在連接眼孔上希望能較佳地使用橫截面，這是因為在函道尾槳中，若干連接段需要彼此并排設置在小空間中，其中，所述連接段所需的空間不應對于函道尾槳的尺寸具有不利影響。關于設計張力扭矩傳遞元件的扭矩傳遞元件、連接段和連接眼孔的其它選擇，我們參考具有申請2008E00532的申請，顯然也引用該申請的與此相關的內容，以形成本發明的主題。本發明的又一較佳實施例涉及如下的旋翼具有旋翼的聯接段、單獨的控制套管或單獨的控制管以及連接段，旋翼的聯接段在旋翼葉片和張力扭矩傳遞元件之間，單獨的控制套管或單獨的控制管用于沿旋翼的縱向軸線調節旋翼，連接段用于將控制管連接至旋翼葉片。根據本發明，旋翼葉片的聯接段和控制管的連接段包括相對應的橫截面形狀，用于有效地鎖定旋翼葉片和控制管之間的控制力的力傳遞。單獨的控制管借助具有連接眼孔的連接段以及張力扭矩傳遞元件附連于旋翼，且在聯接段中的控制管連結于旋翼。借助聯接段以及連結段中的相對應的橫截面形狀，可在無損條件下將控制力引導至旋翼，而無需使用又一連接元件，該連接元件例如延伸經過旋翼的縱向軸線的螺栓。較佳的是，聯接段以及連結段的橫截面形狀不僅使旋翼沿周緣線、以線性方式抵靠于控制管，而且較佳的是以接觸面抵靠。能以簡單且經濟的方式影響利用此種簡單措施進行的在控制管和旋翼之間的力傳遞，這除了節省部件以及降低組裝誤差的風險以外，還與節省開支和減輕重量有關聯。為滿足空氣動力學所需的、旋翼相對于旋轉平面的安裝角使沿旋轉平面延伸的張力扭矩傳遞元件正好旋轉該安裝角，或者經受正好是該安裝角的扭轉運動。無論如何，在旋翼葉片和張力扭矩傳遞元件是單件設計的情形中，須設有這樣的區域那些形成兩個部分的纖維層在該區域中進行扭轉運動。從考慮負載的觀點來看，這些纖維層的扭轉運動具有次要的重要性，直至以下程度一方面，該扭轉運動僅僅覆蓋10°到20°的范圍，另一方面，該扭轉運動延伸超過某個最小距離。在實驗中，已指出20到30mm的長度是較佳的。通常，在該長度中的扭轉運動并不引起由橫向拉力引起的剝離，從而，仍可將纖維層在扭轉區域中的延伸考慮成基本平面的。
例如，過渡區域可以位于旋翼葉片的、在張力扭矩傳遞元件的連接段中的過渡段中。根據本發明的又一較佳實施例，扭轉運動的區域位于張力扭矩傳遞元件的、面向旋翼葉片或者位于其間的連接段中。通過將靠近葉片的連接段與扭轉運動的區域組合起來，由于無需提供單獨的扭轉運動的區域，因而旋翼可設計成較短。因此，尾旋翼可整體較小，從而可顯著地節省成本。根據本發明的又一較佳實施例，旋翼葉片和張力扭矩傳遞元件之間的扭轉運動設置在旋翼的、與控制套管的連結段相互作用的聯接段中。這樣，已發現或識別具有足夠長度的區域，從而不會使纖維層在扭轉運動的區域中過度偏轉。由于空氣動力學還在尾旋翼的旋翼葉片的情形中設想臨界的重要性，因而從流體動力學的觀點來看，旋翼的不直接經受氣流的聯接段更優于直接經受氣流的過渡區域。通常，扭轉運動的區域使橫截面增大，在諸如過渡區域的、經受氣流的部段中的該扭轉運動的區域會使阻力增大。與此相反，在聯接段中，扭轉運動由已設在函道尾槳內的控制管所封閉，因此在空氣動力學上保持無效。在歐洲專利申請號EP09400019. 7中提供另一些實施例，尤其是相應的控制管，也特別引入該申請的內容以形成本申請的主題。在說明書中所述的目標進一步由這樣一種生產旋翼的方法來實現，該旋翼具有旋翼葉片和具有連接眼孔的成一體的張力扭矩傳遞元件，且由纖維強化材料制成，該方法包括以下步驟a)如果需要嵌接中間層，將至少部分準備好的纖維層放置在模具中，以生產成型坯件；b)通過加壓和加熱固化該成型坯件；c)至少在一些區域中，對于已從模具中脫出的已固化的成型坯件進行銑削，從而給與其最終輪廓。因此，本發明的方法采取不尋常的途徑，其中，具有纖維加強復合設計的部件并不完全以其最終輪廓來生產，而是至少在一些區域中，具有顯著余量地進行生產，且僅僅在其已固化狀態才接納其最終尺寸。根據該方案，僅僅本發明的旋翼的旋翼葉片以其最終尺寸進行生產，而成一體的張力扭矩傳遞元件制成比其最終尺寸更長且更寬。這是因為，在固化過程中，在張力扭矩傳遞元件的成型坯件的區域會發生由于纖維層運動所引起的移位，該移位會使在薄層的成型坯件區域中產生質量損失。因此，可將用于張力扭矩傳遞元件的模具的內輪廓選定成比其最終形狀較寬且較長。僅僅在將旋翼從模具中脫出之后，對于張力扭矩傳遞元件的外輪廓進行銑削，從而給予其最終形狀。于是，具體地說，由于隨后將任何在生產過程中具有干擾作用的成型坯件區域進行削除，因而獲得具有相當高質量的張力扭矩傳遞元件。因此，此種生產方法使張力扭矩傳遞元件具有最小的合理尺寸，從而最佳地使用材料。此外，在固化成型坯件之后，例如，還可對扭矩傳遞元件的寬度進行變型，這樣，如果有需要的話，可改變扭矩傳遞元件的扭轉剛度。若使各個纖維層準備好余量，則還可簡化它們的切割工藝，從而可降低制備成本。干燥纖維以及已預浸漬樹脂的纖維層(所謂的預浸漬體)都適合于制備纖維層。 為了提高成型坯件以及旋翼的穩定性，在旋翼的尤其經受負載的各個部段中，例如在連接段的區域中或者在張力扭矩傳遞元件和旋翼葉片之間的過渡段的區域中，可嵌接中間層或充填層。這些強化層可包括如下尺寸或者與那些剩下的纖維層相對應或者與那些剩下的纖維層不同且僅僅與待加強的區域相對應。此外，強化層可以具有與這些纖維層相同的纖維定向，或者它們可具有與這些纖維層不同的纖維定向。例如，所述強化層可以以+/-45° 到+/-90°的角度延伸，從而改進待強化的各段的強度和剛度。根據本發明的較佳實施例，隨后在步驟d)中，沿垂直于張力扭矩傳遞元件的延伸平面的方向鉆出或銑削出張力扭矩傳遞元件中的連接眼孔。連接眼孔和周圍的薄層尺寸設計成孔表面，且經受負載。由于之后生產該連接眼孔，因而薄層不受干擾地直接通至該孔表面。還披露對連接眼孔的之后的生產，其中，由于之后對孔表面進行鉆孔，因而完全不干擾纖維層，這些纖維層彼此層疊地緊湊放置。因此，由于無需對任何具有較低負載能力且受干擾的纖維層計算余量，因而可將張力扭矩傳遞元件生產成具有可能的最小尺寸。


參照附圖，以示意方式更詳細地解釋本發明的原理。示出以下附圖圖1示出旋翼的俯視圖；圖2示出圖1所示旋翼的剖視圖；圖3示出旋翼的部分縱剖圖；圖4示出與用于生產旋翼的纖維層相關的模型；圖5示出旋翼的葉片段的剖視圖；圖6示出具有示出纖維層的旋翼的俯視圖；圖7示出旋翼的側視圖；圖8示出在旋翼制造過程中、旋翼的俯視圖；圖9示出旋翼的又一俯視圖；圖10示出具有三個薄層的張力扭矩傳遞元件的連接眼孔；圖11示出具有四個薄層的張力扭矩傳遞元件的側視圖；圖12示出旋翼和控制管的局部視圖；圖13示出具有已就位的控制管的旋翼；圖14示出圖13的縱剖圖；圖15示出圖14的局部剖視圖；圖16示出連接眼孔的局部剖視圖；以及圖17示出用于生產旋翼的裝置。
具體實施例方式根據圖1的旋翼基本包括旋翼葉片1和張力扭矩傳遞元件3。張力扭矩傳遞元件 3使旋翼葉片1連接于驅動裝置(未示出)的轂。旋翼葉片1和張力扭矩傳遞元件3以單件設計，其中在轂一側，葉片過渡段7接自旋翼葉片1的葉片段5之后，在轂一側還有扭矩傳遞段9。自扭矩傳遞段9開始，張力扭矩傳遞元件3接有葉片側連接段11，該葉片側連接段11具體地說從俯視圖來看呈現很大程度的錐形過渡，直至顯著較細的矩形扭矩傳遞元件13。扭矩傳遞元件13在轂一側擴大，以形成棒狀連接段15，該棒狀連接段15容納圓形連接眼孔17，該圓形連接眼孔垂直地延伸通過所述連接段15。虛線示出輪廓線19，該輪廓線19示出張力扭矩傳遞元件3在制造過程中的制造輪廓。
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根據圖3的側視圖所示，扭矩傳遞元件13包括四個單獨的帶狀薄層21，這些薄層彼此平行延伸并堆疊，且這些薄層圍閉具有相同性質的槽23。該扭矩傳遞元件13以幾乎相同的設計高度過渡至轂一側的連接段15。與此相反，在設置在葉片一側的、相對的連接段11上，所述扭矩傳遞元件13加寬，從而葉片一側的連接段11具有如圖3的側視圖所示的錐形。所述連接段11與相對的連接段15類似相對于對稱軸線或對稱平面A基本軸向對稱，并且此外由于薄層21終止于其中，因而連接段11如圖2的剖視圖所示側向開槽。如圖5所示，葉片段5在橫截面上包括空氣動力學有效型面。所述型面是基本細長的，且相對于對稱軸線或對稱平面B基本軸向對稱。葉片過渡連接段7 (比照圖1和圖7) 用于確定在葉片段5的細長型面和橢圓的扭矩傳遞連接段9的緊湊橫截面之間的過渡。由于扭矩傳遞段9顯著地更加緊湊，因而在葉片過渡段7中發生很大程度的橫截面改變。如圖12所示，旋翼具有所謂的約16 °的安裝角，該安裝角是其葉片段5 (或其對稱平面B)相對于其旋轉平面(比照對稱平面A)的角。扭矩傳遞段9 一方面用于匹配所引起的葉片段5的不同的延伸平面，另一方面用于匹配張力扭矩傳遞元件3的不同的延伸平面。 此外，扭矩傳遞段9還用作控制管70 (比照圖12到15)的接觸面，在下文中詳細描述該控制管。在設計上比扭矩傳遞段9具有更大程度的錐度的葉片側連接段11中，在橢圓的扭矩傳遞段9和幾乎矩形的張力扭矩傳遞元件3之間進行橫截面適配。所述段11形成過渡至薄層21的過渡，這些薄層形成扭矩傳遞元件13，且具有基本矩形的橫截面，并且它們的細長帶狀形狀通向轂一側的連接段15。根據本發明的旋翼以纖維強化復合設計的形式進行生產。其中的單個纖維層(比照圖6)包括部分地自轂一側的連接段15延伸通過張力扭矩傳遞元件3、經過扭矩傳遞段 9、葉片過渡段7、通過葉片段5并直至其葉片尖端6。由于具有極其不同的橫截面形狀，尤其是在葉片段5和轂一側的連接段15之間，因而并非所有的纖維層都完全延伸通過整個旋翼。然而，那些形成薄層21的纖維層從轂一側的連接段15開始延伸通過整個旋翼、直至所示旋翼的葉片尖端6。它們形成旋翼的主要結構。圖4示出用于形成旋翼的纖維層的組成成分。在左手側示出的纖維層40到48成對地設置成彼此層疊，其中它們的面對側401、411、421等與旋翼葉片1的將來前緣25 (參照圖5)相關聯，而它們的彼此背對的邊緣402、412、422、432等相應地與旋翼葉片1的后緣 27相關聯。這些纖維層根據它們的位置設置在旋翼中。從左手側開始，矩形段a和b—起代表張力扭矩傳遞元件3的制造輪廓19 (圖1和6)。部段b形成將變為葉片一側的連接段 11的部分。轂一側的連接段15在圖4中未單獨示出。扭矩傳遞段9連接于張力扭矩傳遞元件3，該扭矩傳遞段9與部段c相對應。葉片過渡段7由纖維層40到48的部段d所形成。最后，旋翼的部段5由纖維層40到48以它們的部段e以及附加的纖維層50和51所形成。剩余的纖維層、即纖維層52到57、纖維層60到62和充填層63到69嵌接在纖維層40到57之間，纖維層52到57、纖維層60到62以梳狀的方式聯系在一起。纖維層42到47代表這樣的纖維層，這些纖維層從旋翼的轂一側的連接段15延伸通過整個旋翼直至旋翼的葉片尖端6。這些纖維層包括單向纖維材料，此種單向纖維材料沿纖維層42到47的縱向延伸方向延伸。在這些纖維流的橫向方向，這些纖維以化學方式或
11通過縫合以機械方式保持在一起。雖然纖維層40、41和48也包括單向纖維材料，然而它們并不延伸通過整個旋翼。 纖維層50到57以及在其右手側示出的纖維層63到69 (還可參照圖8)包括多軸纖維材料，此種多軸纖維材料的纖維方向以彼此成直角的方式延伸，但并不因此平行于或正交于它們的邊緣502、512。因此，如圖所示，纖維層50到57相對于它們在旋翼中的端部位置旋轉45°，且纖維層60到62相對于它們在旋翼中的端部位置旋轉90°。這些纖維層主要放置或嵌接在纖維層40到48之間，從而至少一個纖維層在具有單向纖維定向的纖維層40到 48中的每兩個纖維層之間延伸，這些纖維層的纖維以相對于單向纖維成+/-45°或90°的角而設置。纖維包以此方式制成，因此旋翼在橫向方向也能獲得足夠的穩定性。因此，纖維層40到48的部段e形成旋翼葉片1的葉片段5。與在旋翼的型面中的纖維層40、41等的將來位置相對應，彼此面向的內側401、411、421等幾乎以直線延伸通過部段e中。與此相反，與旋翼的將來后緣27相關聯的側部422、432、442等是切開的，從而為在旋翼內部中的泡沫芯層39(參照圖5)留有空間。由于葉片段5的型面的高度沿其葉片尖端6的方向降低，因而纖維層47、48并不徹底延伸通至葉片尖端6。纖維層40和多軸纖維層50 —起形成葉片表層，該葉片表層圍閉旋翼葉片1的整個型面。然而它們并不延伸通過整個旋翼，因此在旋翼旋轉過程中，它們并不吸收任何離心力。與上述纖維層相反，貫通層42到47參與載荷吸收。這些貫通層以兩層至三層設置成彼此層疊，且與諸如嵌接纖維層52到57以及充填層63到69之類的中間層一起形成穩定的葉片本體，該葉片本體不僅能確保型面形狀的穩定性，而且能承擔沿旋翼的縱向方向的載荷轉移。它們作為葉片本體，因此實現以下功能不僅具有穩定的外殼，而且具有支持框架，該支持框架具有早期的旋翼葉片構造所具有的負載能力。也是多層嵌接的纖維層52到57 (也可參照圖6)主要地形成葉片過渡段7、扭矩傳遞段9以及葉片一側的連接段11。這些纖維層以它們的磨圓側突入葉片一側的連接段11 中，在此它們形成薄層21之間的槽23的空間區域，該空間保留在扭矩傳遞連接元件13中。 與上相反，纖維層52到55的尖端區域522、532、M2、552參與葉片過渡段7的形成，并且也直接突入葉片段5中，在此該尖端區域終止在泡沫芯層39處。在連接段15中的梳狀纖維層60、61、62與葉片一側的連接段11中的磨圓段521、 532、541和551(圖4)相對應。在這些纖維層的切口處，它們彼此隔開，且在部段a的左手邊緣上，這些纖維層嵌接在纖維層42到47的部段a之間。這些纖維層以扭矩傳遞元件13 的槽23的高度形成轂一側的連接段15。最后，充填層63到69復合地附連在葉片過渡段7和扭矩傳遞段9的、基本在纖維層42到48的外側上的區域中，換言之在纖維層40和50的葉片表層的下方。這些充填層使葉片過渡段7和扭矩傳遞段9的橫截面增加，而無需使貫通纖維層42到48過度偏轉。這些纖維層在此種偏轉中會喪失直線延伸通過的能力，此外當經受離心力時這會引起過度的橫向拉伸應變，該橫向拉伸應變會致使單個纖維層剝離。為了仍然獲得所希望的葉片過渡段7和扭矩傳遞段9的設計高度，具有向外減小尺寸的充填層63到69以類似于金字塔形的方式放置，且僅僅由形成葉片表層的纖維層40、50所覆蓋。圖5示出葉片段5的區域中的旋翼的概略型面視圖。該型面包括前緣或導緣25 以及相對的后緣27，且呈具有頂部四和底部31的扁平的液滴形狀。型面在頂部四和底部31上都包括臺階33，從葉片段5的前緣25到該臺階33，在表面上施加有諸如由金屬制成的腐蝕防護裝置(未示出)。葉片段5從外側到內側的型面由纖維層40所形成，該纖維層作為葉片表層包封整個型面。該纖維層40鄰靠葉片段5的前緣25。在該纖維層40下方接有纖維層50，該纖維層50也鄰靠于前緣25。雖然第一纖維位置40的纖維方向設計成沿旋翼的縱向方向，然而纖維層50的纖維以與該縱向方向成約45°的角度延伸。接下來的纖維層包括單向對準纖維材料，該纖維材料接近于纖維層51的纖維材料(再次是多軸的)。接下來的是其它的纖維層，對于每個旋翼來說，這些纖維層不僅可單獨使用也可組合使用。這些纖維層包封泡沫芯層39，該泡沫芯層設置成更靠近葉片段5的后緣27，從而葉片段5的型面的重心位于具有較重纖維層的前方區域中。圖6以示意方式示出各個纖維層40到55中的位置的俯視圖。這些纖維層中的諸如纖維層40和50的一些纖維層達到彼此完全覆蓋的程度，從而它們僅僅包括一個輪廓線。 由于另一方面這些纖維層并未設計成軸向對稱，而是具體地說它們的后緣421、422、432等具有不同深度的切口，從而為泡沫芯層39留下空間，在圖6中通過若干輪廓線可識別相關聯的纖維層41、42、43等。纖維層40到55形成葉片段5、葉片過渡段7、扭矩傳遞段9以及葉片一側的連接段11中的一部分。此外，纖維層42到47形成整個張力扭矩傳遞段3，以及在該位置中的制造輪廓19。在該位置，原則上以纖維層60到62以圖4所示的梳狀方式交替層疊，該梳狀方式已相對于葉片段5進行了描述。在圖6中，由于葉片段1的對稱平面B設置成平行于葉片平面，因而張力扭矩傳遞元件3示成以安裝角傾斜。圖7示出旋翼中的一部分的側視圖，即張力扭矩傳遞元件3以及旋翼葉片1的扭矩傳遞段9和葉片過渡段7。在此視圖中，葉片段5的后緣27的位置也示出安裝角，該安裝角是所述葉片段5相對于張力扭矩傳遞元件3的角度。圖7具體地示出張力扭矩傳遞元件 3的薄層21的設計，這些薄層設置成彼此層疊，且設置成與設在其間的三個槽23平行。這些薄層由纖維層42到47形成，這些纖維層是單向的且延伸通過整個旋翼，其中在各種情形中，這些纖維層42到47中的三個纖維層形成一個薄層21。所述纖維層42到47源自轂一側的連接段15，在沒有任何偏轉的情況下，完全平直且平面地延伸通過扭矩傳遞元件13、進入葉片一側的連接段11。這些纖維層在葉片過渡段7內進行過渡至葉片段5的平面之前， 僅僅在扭矩傳遞段9中進行一定偏轉，該葉片段5的平面相對于張力扭矩傳遞元件3傾斜約16°的安裝角。此偏轉沿約25mm的長度發生且非常小，從而甚至在操作過程中由離心力引起的拉伸載荷下，該偏轉不會引起任何有破壞性的剪切力，該剪切力會致使纖維層剝離。扭矩傳遞元件13的由槽23彼此隔開的薄層21在轂一側的連接段15中以及在葉片一側的連接段11中形成均勻的纖維包，該纖維包比在扭矩傳遞元件13中的纖維包高。這一方面由以圖4中的梳狀方式所示的纖維層60到62所獲得，且另一方面纖維層52、53等的磨圓段521、531等在葉片一側的連接段上。這在圖10和11中更詳細且清楚地示出。圖8示出葉片過渡段7、扭矩傳遞段9以及葉片一側的連接段11的詳細區域。在該區域中，旋翼獲得沿始自扭矩傳遞元件13的方向的設計高度。為了能將纖維層42到47 在安裝角作用下、以最小可能的偏轉從扭矩傳遞元件13引導通過扭矩傳遞段，同時能獲得所希望的設計高度，具體地說所示扭矩傳遞段的橫截面由填充層63到69來補充。這能夠產生具有足夠尺寸的橫截面，從而具體地說能在扭矩傳遞段中安裝控制管(比照圖13)。
圖9示出大致在其對稱面B中的旋翼的剖視圖。于是，泡沫芯層39(比照圖5)是可見的，該泡沫芯層除了葉片尖端6以外延伸通過整個葉片段5、進入葉片一側的連接段11 中。所述泡沫芯層39用于補償在纖維層中的不平區域，并且防止在生產過程中過量壓力施加到纖維層上，且還防止任何移位。此外，借助其尺寸設計可影響旋翼的質心軸線，該質心軸線有利地盡可能近地延伸至葉片段的前緣25。圖10示出轂一側的連接段15、具有三個薄層21的張力扭矩傳遞元件3的立體圖。 圖11的側視圖還示出具有四個薄層的張力扭矩傳遞元件，這些薄層21逐漸過渡至緊湊連接段15。這通過嵌接纖維層60、61、62來實現，這些纖維層60、61、62放置在纖維層42、43 或44、45或46、47(參照圖4)之間。于是，俯視圖示出三角形區域，該三角形區域避免在作為一方面的具有隔開薄層21的元件13和作為另一方面的緊湊連接段15之間產生剛性臺階。因此，可顯著地減小在外薄層21中的彎曲應力，否則該彎曲應力的負載峰值會破壞薄層21。另外，嵌接纖維層60、61、62使扭矩傳遞元件13和連接段15之間的扭轉剛度能持續增加。通過嵌接纖維層52到57類似地構造相對的連接段11。圖12示出在借助張力扭矩傳遞元件3旋到或放置到旋翼葉片1上之前，旋翼葉片 1和控制管70的局部視圖。所述控制管70包括基體71，該基體原則上是管狀，且在旋翼葉片一側包括具有較大直徑的盤狀軸承設置段72以及在轂一側包括具有較小直徑的類似的盤狀軸承設置段74。其間，控制桿76呈三角形軸向地遠離基體71。控制管70在葉片一側包括橢圓形螺紋開口 80 (隱藏在圖12中)，在安裝過程中，旋翼1以張力扭矩傳遞元件3在最前端插入該螺紋開口中。相對于螺紋開口 80設有圓形開口 81，在操作狀態中，張力扭矩傳遞元件3至少部分從該圓形開口中突出。圖13和14示出安裝狀態的投影以及剖視圖。因此，控制管70完全覆蓋扭矩傳遞段9和葉片一側的連接段11，且覆蓋約一半的扭矩傳遞元件13。在控制管70的軸承設置段72的區域中，控制管70的緊靠螺紋開口 80的內部包括橢圓形內錐體82(比照圖15中的詳細視圖)，該內錐體82配合在也是橢圓形的扭矩傳遞段9上。這致使在扭矩傳遞段9 的展成表面的整個面積上進行接觸，控制管70在該展成表面處粘結于旋翼葉片1。因此，扭矩傳遞段9同時代表旋翼葉片1和控制管70之間的聯接段。為了使控制管70在旋翼葉片1上正確定心，在粘結處理過程中，將安裝楔塊84插入與螺紋開口 80相對的圓形開口 81中，該安裝楔塊由張力扭矩傳遞元件3支承。圖16示出轂一側的連接段15的詳細視圖。連接眼孔17包括保護環86，這些保護環安裝在連接段15的兩側上。它們保護連接段15的、在函道尾槳中的張力扭矩傳遞元件3的叉形夾緊位置上的纖維層。這些保護環包括具有低摩擦阻力的特殊紡織織物，且提供對于由摩擦引起的磨損的良好防護。圖17示出模具90或所謂的FEMI生產裝置，該模具90或所謂的FEMI生產裝置由鋁制成并用于生產旋翼葉片1。所述模具90包括頂模92、底模94、兩個側向端板96、若干開槽金屬薄板98以及兩個滑入裝置100，底模94具有底模94的脫模面95，開槽金屬薄板 98具有帶斜面的邊緣99。它們形成頂模92和底模94的可交換部件。在旋翼葉片1的后緣27上，樹脂槽102沿底模94的縱向方向延伸。使用雙頭螺栓104作為定位輔助，從而尤其是使頂模92能相對于底模94精確定位。為了能順利地從模具中移除旋翼葉片1，頂模92和底模94之間的脫模面須總是抵靠于旋翼葉片1的最寬輪廓線，圖17僅示出底模94的脫模面95。由于張力扭矩傳遞元件 3和葉片段5之間的扭矩傳遞段9，或者由于旋翼葉片1的安裝角，因而脫模面95以安裝角在相對彼此傾斜的兩個平面中延伸。這是模具90具有幾何復雜性的原因。如圖4所示，葉片段5、葉片過渡段7以及扭矩傳遞段9生產至它們的最終輪廓。 因此，在對應區域c、d和e中的纖維層40-51準備好制成旋翼葉片1的最終形狀。與此相反，張力扭矩傳遞元件3僅僅在已從模具中移除之后通過銑削得到最終形狀。在旋翼葉片1的生產過程中，尤其是來自扭矩傳遞元件13的過量樹脂會從模具90 中流出，并將其堵塞或使其膠結。此后，只有以相當大的力才能將模具打開。因此，在底模 94中、在葉片的將來后緣27的區域中，通過銑削制成樹脂槽102，該樹脂槽102收集過量樹脂并且提供足夠的用于流出樹脂的收集空間。在將脫模劑施加至頂模92和底模94的脫模面之后，開始敷設準備好的纖維層 40-69。在底模94中的敷設過程遵循一定的敷設計劃，該敷設計劃指定這些纖維層的順序和數量。最后，將泡沫芯層39放置就位，并施加覆蓋于泡沫芯層39的纖維層。為了獲得扭矩傳遞元件13的薄層結構，將開槽金屬薄板98放置在形成薄層21的纖維層42-47之間。 它們的尺寸與那些將來的槽23相對應。在端部上，將端板96安裝在模具90上，從而旋翼將從各側均勻地受熱。葉片段5在其前緣25上包括整體生產的腐蝕防護裝置。為此，在已將纖維層40-69 放置在模具90中之后以及在已將模具90關閉之后，移除滑入裝置100，該滑入裝置直到現在用作腐蝕防護裝置的占位器。在這之后，將腐蝕防護裝置施加至仍柔軟的纖維層40-69， 且模具90在帶有其它滑入裝置(未示出)的情況下關閉。考慮所插入的腐蝕防護裝置，并替換滑入裝置100。此后，旋翼在壓力和熱量影響下進行固化。這樣，起初單獨生產的腐蝕防護裝置的生產可經濟地結合在旋翼的生產中。此外，由于腐蝕防護裝置的一體化設計，因而葉片段5具有高的空氣動力性能。由于在固化處理過程中的溫度變化，因而鋁制模具或模具90比旋翼的纖維強化材料進行更大程度地延伸。在加熱過程中，模具90尤其是沿縱向延伸方向在長度上經受相當大的變化，且較佳地拉伸旋翼的纖維。于是，尤其是單向纖維層沿旋翼的縱向方向對準， 且因此沿離心力的方向對準，并且類似地在張力作用下預受應力。旋翼在此狀態中進行固化。在隨后的冷卻過程中，由于旋翼在很大程度上保持其長度，因而模具90壓縮。在此之后，必須移除端板96，否則壓力會施加到旋翼上，該壓力會破壞該旋翼。由于上文已詳細描述的旋翼僅僅是一個示意性實施例，所述示意性實施例通常可由熟悉本領域技術人員、在不偏離本發明范圍的前提下進行很大程度地變型。具體地說，對于纖維層進行特定切割和這些纖維層的設置順序能以不同于本文所描述的形式進行。類似的是，如果有空間原因的需要或設計原因的需要，轂一側的連接段上的機械聯接能以一些其它形式設計。此外，不定冠詞“一”或“一個”的使用并不排除對應特征量具有復數的可能性。附圖標記列表1旋翼葉片3張力扭矩傳遞元件5葉片段
6葉片尖端7葉片過渡段9扭矩傳遞段11葉片一側的連接段13扭矩傳遞元件15轂一側的連接段17連接眼孔19制造輪廓21薄層23槽25前緣27后緣29頂部31底部33臺階39泡沫芯部40到48單向纖維層401、411等前緣402、412等后緣50到57多軸纖維層521、531等磨圓段522、532等尖銳段60到62梳狀纖維層63到69填充層70控制管71基體72葉片一側的軸承設置段74轂一側的軸承設置段76控制桿78排放孔80螺紋開口81開口82錐體84安裝楔塊86保護環90模具92頂模94底模95脫模面
96端板98開槽金屬薄板99邊緣100滑入裝置102樹脂槽104雙頭螺栓a到e纖維層40到48中各段A, B對稱軸線或對稱平面
權利要求
1.一種具有纖維強化復合設計的旋翼，所述旋翼包括纖維層，尤其是用于旋翼飛行器的尾旋翼的纖維層，所述旋翼具有-旋翼葉片(1)，所述旋翼葉片包括葉片表層G0、50)以及葉片本體01-57)，所述葉片本體包括空氣動力學有效型面；-張力扭矩傳遞元件(3)，所述張力扭矩傳遞元件C3)連接于所述旋翼葉片(1)，且與所述旋翼葉片(1)設計成一件；-纖維層02-47)，所述纖維層延伸通過所述張力扭矩傳遞元件(3)，且包含在所述旋翼葉片(1)中，其特征在于，所述纖維層(42-47)從所述張力扭矩傳遞元件( 直接延伸通至所述葉片本體(41-57)。
2.如權利要求1所述的旋翼，其特征在于，所述纖維層包括翼梁帶02-47)，所述翼梁帶由單向纖維材料制成。
3.如權利要求2所述的旋翼，其特征在于，所述翼梁帶(42-47)具有基本矩形橫截面。
4.如權利要求2或3所述的旋翼，其特征在于，所述翼梁帶(42-47)具有層化和交錯布局，從而形成空氣動力學葉片型面。
5.如權利要求2到4所述的旋翼，其特征在于，所述翼梁帶(42-47)根據它們在所述張力扭矩傳遞元件(3)中的高度位置，具有不同的寬度。
6.如前述權利要求中任一項所述的旋翼，其特征在于，所述張力扭矩傳遞元件(3)由薄層和分隔層來形成，所述薄層由堆疊的翼梁帶(42-47)構成，所述分隔層位于扭矩傳遞元件(13)的區域中的相鄰薄層之間。
7.如權利要求6所述的旋翼，其特征在于，薄膜作為所述翼梁帶(42-47)之間的所述分隔層。
8.如權利要求6所述的旋翼，其特征在于，為了在所述翼梁帶(42-47)之間形成槽 (23)，則在所述扭矩傳遞元件(1 的區域中，所述翼梁帶(42-47)設置成彼此之間具有自由空間。
9.如權利要求8所述的旋翼，所述旋翼在轂一側具有連接段(15)，其特征在于，在所述槽的高度處，所述翼梁帶(42-47)之間的所述連接段(11 ；15)包括由紡織織物制成的附加層(52-57)。
10.如權利要求9所述的旋翼，其特征在于，所述附加織物層(52-57)具有士45°的纖維定向。
11.如權利要求8到10中任一項所述的旋翼，其特征在于，所述槽03)傾斜地終止于所述連接段(11 ；15)處。
12.如前述權利要求中任一項所述的旋翼，其特征在于，所述張力扭矩傳遞元件(3)中的連接眼孔(17)用于借助螺栓將所述旋翼葉片(1)附連于所述驅動裝置，所述螺栓基本垂直于所述旋翼葉片的平面延伸。
13.如權利要求12所述的旋翼，其特征在于，所述連接眼孔(17)僅僅在已固化的張力扭矩傳遞元件(3)中形成。
14.如前述權利要求中任一項所述的旋翼，所述旋翼具有-所述旋翼的聯接段(9)，所述聯接段(9)在所述旋翼葉片(1)和所述張力扭矩傳遞元件⑶之間；以及-單獨的控制管(70)，所述單獨的控制管用于將控制力傳遞至所述旋翼，且所述控制管(70)具有也是基本圓形的連接段(71)，所述連接段(71)用于將所述控制管(70)連結至所述旋翼葉片(1)，其特征在于，所述旋翼的所述聯接段(9)和所述控制管(70)的所述連接段(71)包括相對應的橫截面形狀，用于有效地鎖定所述旋翼葉片(1)和所述控制管(70)之間的控制力的力傳遞。
15.如權利要求14所述的旋翼，其特征在于，扭矩傳遞段(9)設置在所述旋翼葉片(1) 和所述張力扭矩傳遞元件( 之間的所述聯接段中。
16.一種用于生產旋翼的方法，所述旋翼由旋翼葉片(1)和成一體的張力扭矩傳遞元件( 構成且由纖維強化材料制成，所述方法包括以下步驟a)通過將中間層(52-69)嵌接在所述張力扭矩傳遞元件( 和所述旋翼葉片(1)中， 將準備好輪廓的纖維層(40-51)放置在模具(90)中；b)通過加壓和加熱固化成型坯件；c)對于已從所述模具中脫出的已固化的成型坯件進行銑削，從而給予所述成型坯件以最終輪廓。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，在隨后的步驟d)中，在所述張力扭矩傳遞元件⑶中鉆出/銑削出連接眼孔(17)。
全文摘要
一種具有纖維強化復合設計的旋翼，該旋翼包括纖維層，尤其是用于旋翼飛行器的尾旋翼的纖維層，該旋翼具有旋翼葉片(1)、張力扭矩傳遞元件(3)以及纖維層(42-47)，該旋翼葉片(1)包括葉片表層(40、50)以及葉片本體(41-57)，該葉片本體包括空氣動力學有效型面；該張力扭矩傳遞元件(3)連接于旋翼，且與旋翼葉片(1)設計成一件；這些纖維層延伸通過張力扭矩傳遞元件(3)，且嵌接在旋翼葉片(1)中，該旋翼具有的改進是這些纖維層(42-47)從張力扭矩傳遞元件(3)直接延伸通至葉片本體(41-57)。此外，描述了一種用于生產該旋翼的方法。
文檔編號B64C27/467GK102452480SQ201010522380
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月15日 優先權日2010年10月15日
發明者G·昆特茨-費切納 申請人:尤洛考普特德國有限公司