DE2325732B2

DE2325732B2 - Method of making a hollow helicopter rotor blade or the hollow scorn of a helicopter rotor blade

Info

Publication number: DE2325732B2
Application number: DE19732325732
Authority: DE
Inventors: Nikolaj Ilitsch Kamov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-21
Filing date: 1973-05-21
Publication date: 1980-07-31
Also published as: DE2325732A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines hohlen Hubschrauberrotorblattes oder des hohlen Holms eines Hubschrauberrotorblaues durch Pressung, wobei die wenigstens zwei Bestandteile des Werkstücks unter Bildung eines geschlossenen Querschnitts zusammengesetzt werden, in den Hohlraum ein elastischer Beutel eingelegt wird und das Werkstück mit Beutel in eine Preßform gebracht wird, deren Innenform der äußeren Form des herzustellenden Rotorblattes entspricht, wonach das Pressen durch Einleitung eines Druckmediums in den elastischen Beutel unter Erhitzung der Preßform geschiehtThe invention relates to a method of making a hollow helicopter rotor blade or the hollow spar of a helicopter rotor blue by compression, the at least two components of the workpiece are assembled to form a closed cross section, into the cavity an elastic bag is inserted and the workpiece with the bag is placed in a mold, whose inner shape corresponds to the outer shape of the rotor blade to be produced, after which the pressing is carried out Introduction of a pressure medium into the elastic bag with heating of the mold happens

Ein Verfahren der vorstehend beschriebenen Art zur Herstellung von faßartigen Behältern ist aus der US-Patentschrift 24 60 820 oder der US-Patentschrift 27 66 161 bekannt. Dabei wird ein verfilzendes faseriges Material mit einem Klebstoff gemischt und in eine becherförmige Form gebracht, wobei mehrere solcher Rohlinge unter Erzielung eines schichtenartigen Aufbaus unter Zwischenfügung eines Klebemittels ineinandergefügt werden und auf diese Weise einen Werkstückbestandteil bilden und auf diesen werden nacheinander entsprechende Rohlinge aufgesetzt, bis auch der obere Werkstückbestandteil die gleiche Dicke hat, wonach die Pressung vorgenommen wird.A method of the type described above for the production of barrel-like containers is from US Pat. No. 2,460,820 or US Pat. No. 2,766,161. It becomes a matting fibrous Material mixed with an adhesive and brought into a cup-shaped shape, with several such Blanks are inserted into one another to achieve a layer-like structure with the interposition of an adhesive and in this way form a workpiece component and are successively on these corresponding blanks are put on until the upper part of the workpiece has the same thickness, after which the pressing is carried out.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Herstellungstechnik der Aufwand. Die Rohlinge werden in jeweils besonderen Formen ausgeformt und in ziemlich aufwendiger Weise zu Bestandteilen zusammengefügt, wobei die Rohlinge jeweils die Form erhalten müssen, die im fertigen Erzeugnis verlangt wird. Diese Form behalten sie dann auch, so daß Ungenauigkeiten nicht mehr ausgeglichen werden können.The disadvantage of this known manufacturing technique is the expense. The blanks are in each special shapes formed and assembled into components in a rather complex way, whereby the blanks must be given the shape that is required in the finished product. This form then keep them so that inaccuracies can no longer be compensated for.

Vor allem eignet sich das bekannte Verfahren nicht zur Herstellung von langgestreckten Hohlkörpern, bei denen es auf eine exakte Form der Außenoberfläche entscheidend ankommt, wie es bei Hubschrauberrotorblättern oder bei Holmen für solche der Fall ist.In particular, the known method is not suitable for the production of elongated hollow bodies who depend on the exact shape of the outer surface, as is the case with helicopter rotor blades or is the case with Holmen for such.

An sich ist die Herstellung von Hubschrauberrolorblättern oder Holmen für solche als Hohlprofile aus glasfaserverstärktem Kunststoff bekannt, z. B. aus der DE-AS 1116 538, ohne daß jedoch über den Ablauf der Herstellung der hier verwendeten Hohlprofile nähere Angaben gemacht würden. Eine Zusemmensetzung der Hohlprofite aus zwei Bestandteilen und Verpressen derselben gegeneinander in einer Druckform durch Einleiten von Druck in einen eingelegten elastischen Beutel ist hier nicht vorgesehen.In itself, the production of helicopter blinds or spars for those as hollow profiles glass fiber reinforced plastic known, for. B. from DE-AS 1116 538, but without the expiry of the Manufacture of the hollow profiles used here, more details would be given. A composition of the Hollow profits from two components and pressing them against each other in a printing forme There is no provision here for pressure to be introduced into an inserted elastic bag.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen bekannten Technik liegt der Erfindung die Aulgabe zugrunde, das betrachtete Verfahren an die Herstellung von Hubschrauberrotorblättern anzupassen, d. h. geeignet zu machen zur Herstellung von Hohlprofilen, deren Länge im Verhältnis zu den Querschnittsabmessungen sehr groß ist, und bei denen die Anforderungen an die Güte und die Formgenauigkeit der Außenoberfläche sowie die Festigkeit und Homogenität des Werkstoffs sehr hoch sind. Der Querschnitt soll über die Längserstreckung des Werkstücks veränderlich sein.On the basis of the known technology described at the outset, the invention is based on the following: adapt the process under consideration to the manufacture of helicopter rotor blades, d. H. suitable to make for the production of hollow profiles, their length in relation to the cross-sectional dimensions is very large, and for which the requirements on the quality and shape accuracy of the outer surface and the strength and homogeneity of the material are very high. The cross-section should be about the Be variable longitudinal extension of the workpiece.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Pressung in zwei Etappen erfolgt, in deren erster die Bestandteile offenen Querschnitts dadurch hergestellt werden, daß einzelne Matten mit vorher aufgetragenem Kunststoff auf einem Dorn aufeinandergelegt werden, dessen Form der Innenform des Holms entspricht, und gemeinsam durch Anlegen von Druck und Erhitzung einer derart vorläufigen Pressung unterworfen werden, daß eine teilweise Polymerisation des Kunststoffs derart erfolgt, daß die Matten ausreichend aneinanderhaften und die Bestandteile für die nachfolgenden Operationen ausreichende Steifigkeit aufweisen, worauf in der zweitenTo solve this problem, it is proposed according to the invention that the pressing be carried out in two stages takes place, in the first of which the components of open cross-section are produced in that individual Mats with previously applied plastic are placed on top of one another on a mandrel, the shape of which is the Corresponds to the inner shape of the spar, and together by applying pressure and heating one such be subjected to preliminary pressing so that a partial polymerisation of the plastic takes place in such a way that that the mats adhere sufficiently to one another and that the components are sufficient for subsequent operations Exhibit rigidity, followed by the second

Preßetappe die Abschlußpressung der Bestandteile unter vollständiger Polymerisation des Kunststoffs erfolgt und der elastische Beutel aus dem Werkstück entfernt wird.Press stage the final pressing of the components with complete polymerisation of the plastic takes place and the elastic bag is removed from the workpiece.

Bei einem derartigen Vorgehen können auch sehr langgestreckte Hohlprofile hergestellt werden, und es wird eine sehr hohe Genauigkeit der Oberflächenform erzielt Dies erklärt sich insbesondere dadurch, daß aufgrund dnr nur teilweisen Polymerisation des Kunststoffs beim vorläufigen Pressen die Bestandteile in der Preßform noch gegeneinander arbeiten und sich verschieben können ur>d dadurch eine genaue Anlage zustandekommt Dabei ist auch die Verbundfestigkeit erhöht da die vollständige Polymerisation erst stattfindet, wenn das Werkstück die exakte Form angenommen hat.With such a procedure, very elongated hollow profiles can also be produced, and it a very high accuracy of the surface shape is achieved. This is explained in particular by the fact that Due to the only partial polymerisation of the plastic during the preliminary pressing, the components in the mold can still work against each other and shift ur> d thereby a precise system comes about The bond strength is also increased because the complete polymerization only takes place when when the workpiece has assumed the exact shape.

Wenn das Werkstück einen kammerartigen Querschnitt aufweisen soll, ist es zweckmäßig, wenn die vorgepreßten Bestandteile so zusammengefügt werden, daß sie mehrere voneinander getrennte Hohlräume bilden, in deren jeden ein elastischer Beutel eingelegt wird, um ihm Druck für die Abschlußpressung zuzuführen, wonach die Beutel entfernt werden.If the workpiece is to have a chamber-like cross section, it is useful if the Pre-pressed components are assembled so that they have several separate cavities form, in each of which an elastic bag is inserted to give it pressure for the final pressing feed, after which the bags are removed.

Wenn an bestimmten Stellen des Werkstücks Konstruktionselemente anzubringen sind, beispielsweise Ausgleichsgewichte, Enteisungs-Heizelement oder dergL so kann es zweckmäßig sein, diese beim Zusammensetzen des Holmbestandteils aus Matten in ihm einzulegen, welche dann während der Vorpressung fixiert werden. Es kann aber auch zweckmäßig sein, vor so der Abschlußpressung im Holmwerkstück Konstruktionselemente unterzubringen, welche während der Fertigpressung fest eingebunden werden. Schließlich wäre es möglich, an den vorgepreßten Bestandteilen Konstruktionselemente anzubringen, die auf ihnen r> während einer zusätzlichen Vorpressung derselben fixiert werden.If construction elements are to be attached to certain points on the workpiece, for example Balance weights, de-icing heating element or the like, it can be useful to use these when Assemble the spar component from mats to insert in it, which then during the pre-pressing be fixed. But it can also be useful, before the final pressing in the spar workpiece, construction elements to accommodate, which are firmly integrated during the final pressing. In the end it would be possible to attach construction elements to the pre-pressed components that r> be fixed during an additional pre-pressing of the same.

Die Enden der Bestandteile können zur Hohlraumbildung überlappt zusammengefügt werden oder auch, je nach den Anforderungen, auf Stoß zusammengefügt -10 werden.The ends of the components can be joined together in an overlapping manner to form cavities or, depending on the case according to the requirements, butted together -10.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigtThe invention is explained below through the description of exemplary embodiments with reference to the drawings further explained. It shows

Fig. 1 die Gesamtansicht eines Hubschrauberrotor- ·γ> blattes;1 shows the overall view of a helicopter rotor - γ> leaf;

Fig. 2 den Schnitt nach Linie H-II von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;FIG. 2 shows the section along line H-II from FIG. 1 on an enlarged scale; FIG.

Fig. 3 die schematische Darstellung einer Anlage zum Auftragen eines Klebstoffes auf Glasgewebe; ^rio3 shows the schematic representation of a system for applying an adhesive to glass fabric; ^r io

Fig. 4 die schematische Darstellung des Werkstücks eines Rotorblattholms, zusammengesetzt aus zwei Bestandteilen, die drr Anschaulichkeit halber etwas auseinandergezogen dargestellt sind;4 shows the schematic representation of the workpiece of a rotor blade spar, composed of two Components that are shown somewhat pulled apart for the sake of clarity;

Fig. 5 die Anordnung von Matten auf einem Dorn v> zur Herstellung eines Bestandteils des Werk^ctücks;5 shows the arrangement of mats on a mandrel v> for producing a component of the work ^c piece;

Fig.6 den in einen Autoklaven eingebrachten Dorn mit Matten;6 shows the mandrel introduced into an autoclave with mats;

Fi g. 7 den Schnitt nach Linie VII-VII von Fig. 1;Fi g. 7 shows the section along line VII-VII of FIG. 1;

F i g. 8 die Verbindung der Enden der Bestandteile mit mi Überlappung der Schichten in schematischer Darstellung; F i g. 8 the connection of the ends of the components with mi Overlap of the layers in a schematic representation;

K ig. 9 das in einer Preßform untergebrachte Werkstück für den Holm;K ig. 9 the workpiece placed in a press mold for the spar;

Fig. 10 eine andere Querschnittsforrn mit veränderli- ti^r> eher Dicke der Wandung in Urnfangsrichuing;Fig. 10 is another Querschnittsforrn with veränderli- ti ^r> rather thickness of the wall in Urnfangsrichuing;

Fig. 11 eine Querschnittsforrn aus zwei Bestandteilen; 11 shows a cross-sectional shape made of two components;

Fig. 12 eine weitere Querschjiittsform aus zwei Bestandteilen;12 shows a further cross-sectional shape of two Ingredients;

F i <?. 1Z ein Holmende mit einem Anschlußbeschlag; F i g. 14 eine aus Sektionen zusammengesetzte Platte;F i <?. 1 Z a spar end with a connection fitting; F i g. 14, a panel composed of sections;

Fig. 15 ein beispielsweiser Querschnittsaufbau einer solchen Platte;15 shows an exemplary cross-sectional structure of a such plate;

Fig. 16 die schematische Darstellung einer Flosse eines Flugkörpers, dessen Konstruktionselemente als elastischer Beutel bei der Herstellung dienen;16 shows the schematic representation of a fin of a missile, the construction elements of which as elastic bags are used in the manufacture;

Fig. 17 Vergleichskennlinien von Hubschrauberrotorblättern. 17 comparative characteristic curves of helicopter rotor blades.

Das in F i g. 1 dargestellte Rotorblatt des Hauptrotors eines Hubschraubers besteht aus einem Holm 1, an welchem Hecksektionen 3, ein Anschlußbeschlag 4, ein Zentriergewicht 5 und ein abriebfester Film 6 befestigt sind. Der Holm 1 bildet zusammen mit dem in der Profilnase angeordneten Zentriergewicht 5 und dem abriebfesten Film 6 sowie den Hecksektionen 3 die aerodynamische Oberfläche des Rotorbfattes.The in Fig. 1 shown rotor blade of the main rotor of a helicopter consists of a spar 1, on which rear sections 3, a connection fitting 4, a centering weight 5 and an abrasion-resistant film 6 are attached are. The spar 1 forms together with the centering weight 5 arranged in the profile nose and the abrasion-resistant film 6 and the tail sections 3, the aerodynamic surface of the Rotorbfattes.

Der Holm 1 des Rotorblattes 2 stellt ein dünnwandiges Hohlprofil dar, welches über seine Länge veränderlichen Querschnitt und veränderliche Wanddicke aufweist.The spar 1 of the rotor blade 2 is a thin-walled hollow profile which can be changed over its length Has cross-section and variable wall thickness.

Der Holm 1 wird aus Matten glasfaserverstärkten Kunststoffs hergestellt. Gemäß F i g. 3 wird das Material von einer Glasgeweberolle 7 in einer Imprägnierungsmaschine abgezogen und durch eine Wanne 8 mit Epoxyd-Phenol Bindemittel als Klebstoff geleitet. Aus der Wanne 8 bewegt sich das Glasgewebe in eine Trockenkammer 9 zum Antrocknen des Klebstoffes, der dadurch weniger klebrig wird. Hiernach wird das Glasgewebe erneut zu einer Rolle IO aufgewickelt.The spar 1 is made of glass fiber reinforced plastic mats. According to FIG. 3 becomes the material withdrawn from a glass fabric roll 7 in an impregnation machine and through a tub 8 with Epoxy-phenol binder passed as an adhesive. From the tub 8, the glass fabric moves into a Drying chamber 9 for the adhesive to dry on, making it less sticky. After that it will Glass fabric wound up again into a roll IO.

Aus dem auf diese Weise vorbehandelten Glasgewebe werden die Matten Il zugeschnitten, die später die Bestandteile des Werkstücks bilden.The mats II are cut to size from the glass fabric pretreated in this way, which will later be the Form components of the workpiece.

Der in F i g. 4 gezeigte Holm ist aus drei Bestandteilen 12,13 und 14 aufgebaut, von denen jeder im Querschnitt die Form eines C-förmigen offenen Umrisses aufweist. Diese Bestandteile werden aus einzelnen, nach Schablonen zugeschnittenen Matten 11 zusammengesetztThe in F i g. 4 is made up of three components 12, 13 and 14, each of which is in cross-section has the shape of a C-shaped open outline. These components are made up of individual pieces according to templates cut mats 11 composed

Die Matten jedes Bestandteiles werden auf einen Dorn 15 (F i g. 5) aufgelegt, dessen Außenfläche dem betreffenden Abschnitt der Innenfläche des Holmes 1 entspricht. Auf dem Dorn werden die aufgelegten Matten 11 mittels eines Gummibandes 16 angepreßt. Sodann wird der Dorn 16 samt den an ihm angepreßten Matten 11 in einen hermetisch dichten elastischen Beutel 17 (Fig.6) aus Gummierungsgewebe eingebracht. Den Dorn 15 mit den Matten 11 und dem Beutel 17 setzt man in einen Autoklaven 18 zur Vorpressung ein.The mats of each component are placed on a mandrel 15 (FIG. 5), the outer surface of which corresponds to the relevant section of the inner surface of the spar 1 corresponds. The placed on the mandrel are Mats 11 pressed on by means of a rubber band 16. Then the mandrel 16 together with those pressed against it Mats 11 are placed in a hermetically sealed elastic bag 17 (FIG. 6) made of rubberized fabric. The mandrel 15 with the mats 11 and the bag 17 are placed in an autoclave 18 for prepressing a.

Der Hohlraum des elastischen Beutels 17 wird über ein Rohr 19 mit einer nicht dargestellten Vakuumpumpe verbunden. Die Vorpressung besteht im Zusammendrücken der Matten U durch den Beutel 17 und in der Erwärmung derselben auf eine Temperatur von 40-f-80°C während 10 bis 40 min, wodurch es zu einem Zusammenhaften der Matte 11, d.h. zu einem unvollständigen Zusammenkleben kommtThe cavity of the elastic bag 17 is via a pipe 19 with a vacuum pump, not shown tied together. The pre-compression consists in compressing the mats U through the bag 17 and in the Heating the same to a temperature of 40-F-80 ° C for 10 to 40 min, making it a Sticking together of the mat 11, i.e. incomplete sticking occurs

Dieses unvollständige Zusammenkleben der Matten läßt zwar weiterhin Verformungen und Verschiebungen der Schichten gegeneinander zu, verleiht ihnen aber die Steifigkeit und Form, die zur Durchführung der nachfolgenden Arbeitsoperationen erforderlich sind.This incomplete gluing of the mats still allows deformations and shifts of the layers against each other, but gives them the rigidity and shape necessary to carry out the subsequent work operations are required.

Nach der Vorpressung des Bestandteils 13 wird auf ihm ohne Abnahme vom Dorn ein Konstruktionselement, nämlich das Zentriergewicht 5 angebracht. Auf das Zentriergewicht 5 werden die Matten 11 aufgelegt.After the component 13 has been pre-pressed, a structural element is placed on it without removing it from the mandrel. namely the centering weight 5 attached. The mats 11 are placed on the centering weight 5.

welche den Bestandteil 14 bilden, worauf eine nochmalige Vorpressung wie oben beschrieben durchgeführt wird. Diese Vorpressung geschieht erstmalig für den Bestandteil 14 und zusätzlich für den Bestandteil 13. Bei dieser Vorpressung dient als Dorn für den Bestandteil 14 der zuf dem Dorn 15 befindliche Bestandteil 13 mit auf ihm angebrachten Zentriergewicht 5.which form the component 14, whereupon another pre-pressing is carried out as described above will. This pre-pressing takes place for the first time for component 14 and additionally for component 13. In this pre-compression, the mandrel 15 located towards the mandrel 15 serves as a mandrel for the component 14 Component 13 with centering weight 5 attached to it.

Es wäre auch möglich, die Matten 11 des Bestandteils 14 auf einen eigenen Dorn aufzulegen und eine ι ο Vorpressung vorzunehmen, wie dies bereits oben ausgeführt wurde. In diesem Fall würde dann der Bestandteil 14 von seinem Dorn abgenommen und mit dem vurgcpreSien Bestandteil 13, der auf seinem Dorn angeordnet ist, und mit dem Zentriergewicht 5 zusammengebaut. Die zusammengebauten Teile können einer zusätzlichen Pressung zum besseren Einpassen der sich berührenden Oberflächen unterworfen werden.It would also be possible to use the mats 11 of the component 14 to be placed on its own mandrel and ι ο pre-pressing, as already done above was executed. In this case, the component 14 would then be removed from its mandrel and with it the vurgcpreSien component 13, which is on its spine is arranged, and assembled with the centering weight 5. The assembled parts can be subjected to an additional pressure to better fit the touching surfaces.

Zur Verstärkung des Abschnitts des Holmes 1, der sich in der Zone der Anbringung des Anschlußbeschlags 4 befindet, ist an den Innenflächen des Holms noch ein Bestandteil 20 (F i g. 7) angeordnet. Dieser Bestandteil wird aus einzelnen nach Schablonen zugeschnittenen Tafeln zusammengesetzt. Die Vorpressung dieses Bestandteils wird unter einer Presse vorgenommen und dauert 10-MO min bei einem Druck von 1H-1.5 bar und einer Temperatur von 40 bis 80° C. Man kann die Vorpressung des Bestandteils 20 auch in einem Autoklaven durchführen; die Wahl des Verfahrens der Vorpressung hängt von den gegebenen Möglichkeiten der Ausrüstung ab.To reinforce the portion of the spar 1 that is in the area of attachment of the connection fitting 4 is located, a component 20 (FIG. 7) is also arranged on the inner surfaces of the spar. This component is assembled from individual panels cut according to templates. The prepress this The component is made under a press and takes 10-MO min at a pressure of 1H-1.5 bar and a temperature of 40 to 80 ° C. You can pre-press the component 20 in one Perform autoclave; the choice of the method of pre-compression depends on the options available the equipment.

Nach der Vor- und der zusätzlichen Pressung wird das Werkstück aus den Bestandteilen 12, 13,14 und 20 und dem Zentriergewicht 5 zusammengebaut. Dabei werden die Enden der Bestandteile f2 und 13 überlappt vereinigt, wie dies in F i g. 8 gezeigt ist, und zwar derart, daß die Bestandteile einen geschlossenen Hohlraum a (Fig. 9) bilden. Die überlappte Vereinigung der Bestandteile gewährleistet eine äußerst feste Verbindung. After the pre-pressing and the additional pressing, the workpiece is assembled from the components 12, 13, 14 and 20 and the centering weight 5. The ends of the components f2 and 13 are combined in an overlapping manner, as shown in FIG. 8 is shown in such a way that the components form a closed cavity a (Fig. 9). The overlapping union of the components ensures an extremely strong connection.

Im Hohlraum a wird ein elastischer Beutel 21 untergebracht, der aus Gummi oder einem anderen geeigneten Werkstoff besteht Hiernach wird auf dem Bestandteil 13 der Bestandteil 14 mit dem Zentriergewicht 5 angeordnet. Vor dem Zusammenbau der Bestandteile 13 und 12 wird an der Innenfläche des letzteren der Bestandteil 20 angebracht. Nach dem Aufsetzen des Bestandteils 14 werden auf der Außenfläche weitere Konstruktionselemente angeordnet, nämlich der abriebfeste Film 6, der eine Schutzbeschichtung der Profilnase darstellt, und eine Enteisungsvorrichtung 22 in Gestalt eines elektrischen Heizelements.In the cavity a, an elastic bag 21 is accommodated, which is made of rubber or another A suitable material is then made on the component 13 of the component 14 with the centering weight 5 arranged. Before assembling the components 13 and 12, the inner surface of the the latter the component 20 attached. After placing the component 14 on the Outer surface arranged further construction elements, namely the abrasion-resistant film 6, the one Protective coating of the profile nose represents, and a de-icing device 22 in the form of an electrical Heating element.

Das auf diese Weise zusammengebaute Werkstück des Holmes 1 wird in eine Preßform 23 eingebracht, deren Innenfläche der Außenfläche des fertigen Holmes 1 entspricht Die Preßform besteht aus zwei Hälften 24 und 25, weiche nach dem Einlegen des Werkstücks starr miteinander verbunden werden und mittels eines Heizelements 26 aufgeheizt werden. Der Hohlraum des elastischen Beutels 21 wird mit einer nicht dargestellten Preßgasquelle verbunden.The workpiece of the spar 1 assembled in this way is placed in a press mold 23, the inner surface of which corresponds to the outer surface of the finished spar 1 and 25, which are rigidly connected to one another after the workpiece has been inserted, and by means of a Heating element 26 are heated. The cavity of the elastic bag 21 is provided with an unillustrated one Compressed gas source connected.

Die jetzt stattfindende Fertigpressung besteht in einer allmählichen Erwärmung des Werkstücks auf eine Temperatur von 1504-250⁰C und der gleichzeitigen Erhöhung des dem elastischen Beutel zugeführten Gasdrucks auf 5-H5 bar sowie dem Halten bei diesen Bedingungen während l-f-8 Stunden, worauf eine allmähliche Kühlung und Absenkung des Drucks vorgenommen werden.The now held finished pressing consists of a gradual heating of the workpiece to a temperature of 1504-250 ⁰ C and the simultaneous increase in the supplied to the flexible bag gas pressure to 5-H5 bar and holding at these conditions for lf-8 hours followed by a gradual Cooling and lowering of the pressure can be made.

Aus dem Hohlraum des aus der Preßform 23 herausgenommenen Holmes 1 wird der elastische Beute! 21 entfernt, der zur wiederholten Benutzung geeignet bleibt.From the cavity of the spar 1 removed from the mold 23, the elastic Prey! 21 removed, which remains suitable for repeated use.

Die Verkleidungen 27 (Fig.2) der Hecksektionen 3 des Rotorblatts 2 können aus glasfaserverstärktem Kunststoff ausgeführt werden, wozu das Werkstück aus Glasgewebemalten mit auf diese aufgetragener Klebstoffschicht zusammengesetzt wird. Diese Matten werden auf entsprechenden Dornen zusammengesetzt und der Vorpressung unterworfen. Die vorgepreßten Verkleidungen werden in eine Preßform eingebracht, welche die entsprechende Form hat, und analog zu dem oben beschriebenen gepreßt.The cladding 27 (Fig. 2) of the rear sections 3 of the rotor blade 2 can be made of glass fiber reinforced plastic, including the workpiece Glass fabric painted with an adhesive layer applied to it. These mats are assembled on appropriate mandrels and subjected to pre-pressing. The pre-pressed Linings are placed in a mold, which has the appropriate shape, and analogous to that pressed as described above.

In Fig. 10 ist ein anderer Querschnittsaufbau eines Holms gezeigt Die Bestandteile 28 und 29 des Werkstücks sind aus Glasgewebematten zusammengesetzt, während die in der Zone größter Spannungen angeordneten Bestandteile 30, 31, 32 und 33 aus Gewebematten aus Kohlenstoff-Fasern zusammengesetzt sind. Die Bestandteile 28 und 29, welche den Hohlraum b bilden, werden auf Stoß vereinigt, und die Bestandteile 30,31,32 und 33 werden so aufgelegt daß die Stoßstelle der Bestandteile 28 und 29 beidseits überdeckt wird.10 shows another cross-sectional structure of a spar. The components 28 and 29 of the workpiece are composed of glass fabric mats, while the components 30, 31, 32 and 33 arranged in the zone of greatest stress are composed of fabric mats made of carbon fibers. The components 28 and 29, which form the cavity b , are butted together, and the components 30, 31, 32 and 33 are placed in such a way that the joint of the components 28 and 29 is covered on both sides.

In F i g. 11 ist der Querschnitt eines rohrförmigen Holms mit über die Länge veränderlichem Durchmesser und Wanddicke gezeigt. Er wird zweckmäßigerweise aus zwei Bestandteilen 34, 35 hergestellt, deren Enden überlappt verbunden sind.In Fig. 11 is the cross-section of a tubular spar of variable diameter along its length and wall thickness shown. It is expediently made of two components 34, 35, the ends of which are connected in an overlapped manner.

In Fig. 12 ist der Querschnitt eines Holms gezeigt, der aus zwei Bestandteilen 36,37 besteht die so geformt und überlappt verbunden sind, daß verdickte FlanscheIn Fig. 12 the cross section of a spar is shown, which consists of two components 36,37 which are shaped in this way and overlapped are connected that thickened flanges

38 entstehen, welche das Trägheitsmoment und das Widerstandsmoment des Querschnitts in bezug auf die Achse X erhöhen.38 arise, which is the moment of inertia and the moment of resistance of the cross-section with respect to the Increase the X axis.

In F i g. 13 ist die Verbindung des AnschlußbeschlagsIn Fig. 13 is the connection of the connection fitting

39 mit dem Holm 40 gezeigt, wozu ein besonderer Bestandteil 41 dient, der Stränge ausbildet die um Vorsprünge 42 des Anschlußbeschlags 39 herumgelegt sind und Schlingen bilden. Dabei dienen die Vorsprünge während der Vorpressung als Dorn für diese Stränge. Hiernach werden der vorgepreßte Bestandteil 41 und ein Bestandteil 43 (zusammengesetzt und vorgepreßt analog zum Bestandteil 12) mit ihren Enden überlappt vereinigt und es wird eine zusätzliche Vorpressung zur Fixierung ihrer gegenseitigen Lage vorgenommen. Der Zusammenbau des Holmwerkstücks und dessen Pressung werden wie vorstehend beschrieben durchgeführt.39 shown with the spar 40, for which purpose a special component 41 is used, which trains the strands Projections 42 of the connection fitting 39 are wrapped around and form loops. The projections are used for this as a mandrel for these strands during prepressing. After that, the pre-pressed component 41 and a component 43 (assembled and pre-pressed analogously to component 12) overlaps with their ends united and there is an additional pre-pressing to fix their mutual position. Of the The assembly of the spar workpiece and its pressing are carried out as described above.

Die Verwendung von Strängen zur bolzenlosen Verbindung des Holmes mit metallischen Anschlußbeschlägen verlängert beträchtlich die Betriebsdauer, erhöht die Zuverlässigkeit und vermindert das Gewicht des Holms, weil Bohrungen und die mit diesen einhergehenden Spannungskonzentrationen zur Aufnahme von Bolzen entbehrlich werden.The use of strands for boltless connection of the spar with metallic connection fittings Significantly extends service life, increases reliability and reduces weight of the spar, because holes and the associated stress concentrations to accommodate become dispensable by bolts.

Nach dem beschriebenen Verfahren kann man Platten gemäß Fig. 14 aus Sektionen 44 herstellen, deren Querschnittsaufbau in Fig. 15 zu sehen ist Jede von diesen Sektionen hat eine Reihe von Hohlräumen C die voneinander getrennt sind. Jeder Hohlraum C ist durch zwei Bestandteile 45 gebildet Jeder von diesen Teilen wird aus Matten zusammengesetzt auf welche zuvor eine Klebstoffschicht aufgetragen ist Die Matten werden auf entsprechende Dorne aufgelegt und einer Vorpressung unterworfen.According to the method described, panels according to FIG. 14 can be produced from sections 44, the cross-sectional structure of which can be seen in FIG. 15. Each of these sections has a series of cavities C which are separated from one another. Each cavity C is formed by two components 45. Each of these parts is composed of mats to which a layer of adhesive has previously been applied. The mats are placed on corresponding mandrels and subjected to a pre-compression.

Die Bestandteile 46, 47 werden in analoger Weise zusammengesetzt und vorgepreßt. Nachdem jeder Bestandteil 45,46,47 vorgepreßt ist, werden ihre Enden derart überlappt vereinigt, daß sie eine Reihe von Hohlräumen C bilden. ■>The components 46, 47 are assembled and pre-pressed in an analogous manner. After each component 45,46,47 has been pre-pressed, their ends are combined with an overlap in such a way that they form a series of cavities C. ■>

Hiernach wird in jeden Hohlraum C ein elastischer Beutel eingelegt und das auf diese Weise zusammengebaute Werkstück in eine entsprechende Preßform eingebracht und fertiggepreßt. Beim Herausnehmen des Werkstücks aus der Preßform werden auch die elastischen Beutel entfernt.Thereafter, an elastic bag is inserted into each cavity C and the workpiece assembled in this way is placed in a corresponding mold and pressed to completion. When the workpiece is removed from the mold, the elastic bags are also removed.

Bei der Herstellung von Werkstücken, deren Hohlräume so eng sind, daß das Entfernen des elastischen Beutels nach der Pressung schwierig ist, oder wenn ohnehin der Hohlraum hermetisch dicht bleiben soll, z. B. weil im späteren Betrieb pneumatische Prüfungen auf Zerstörungsbeginn vorgesehen sind, ist es zweckmäßig, statt eines besonderen elastischen Beutels für die Fertigpressung eine Klebstoffschicht zu benutzen. Zum hermetischen Abschluß des Hohlraums kann man den Klebstoff in Form eines Filmes einsetzen, aus welchem ein Beutel hergestellt wird, der seiner Form nach der Gestaltung des Hohlraums entspricht. Während der Pressung klebt der Film aus Klebstoffschicht an der Oberfläche des Hohlraumes fest, dichtet diesen hermetisch ab und verbleibt im Werkstück.In the manufacture of workpieces whose cavities are so narrow that the removal of the elastic Bag is difficult after pressing, or if the cavity should remain hermetically sealed anyway, z. B. because pneumatic tests for the beginning of destruction are planned in later operation, it is advisable to to use an adhesive layer instead of a special elastic bag for the final pressing. To the Hermetic closure of the cavity can be used the adhesive in the form of a film, from which a bag is made, which corresponds to its shape according to the design of the cavity. During the When pressed, the film of adhesive layer sticks to the surface of the cavity and seals it hermetically and remains in the workpiece.

Zur Gewährleistung der geforderten Werte hinsichtlich der Elastizität und Festigkeit des Werkstücks, beispielsweise der Flosse 48 (Fig. 16) eines Flugkörpers, kann eine Kombination aus glasfaserverstärktem Kunststoff und Blech verwendet werden. Aus Blech gefertigte Konstruktionselemente 49 sind an der Innenfläche der Flosse 48 im Hohlraum d angebracht. An den Stoßstellen dieser Elemente sind elastische Auflagen 50 angeordnet. Die Elemente 49 und Auflagen 50 bilden einen elastischen Beutel, dem Druck zur Fertigpressung zugeführt wird. Bei der Druckzuführung während der Pressung gehen die Elemente 49 auseinander und übertragen den Druck auf die Bestandteile 51, 52, die aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Zugleich wird der Druck einem elastischen, im Hohlraum e befindlichen Beutel 53 zugeführt, den man aus diesem Hohlraum nach der Fertigpressung entfernt.To ensure the required values with regard to the elasticity and strength of the workpiece, for example the fin 48 (FIG. 16) of a missile, a combination of glass fiber reinforced plastic and sheet metal can be used. Structural elements 49 made of sheet metal are attached to the inner surface of the fin 48 in the cavity d . Elastic supports 50 are arranged at the joints between these elements. The elements 49 and supports 50 form an elastic bag to which pressure is applied for final pressing. When the pressure is applied during the pressing, the elements 49 diverge and transfer the pressure to the components 51, 52, which are made of glass fiber reinforced plastic. At the same time, the pressure is fed to an elastic bag 53 located in the cavity e, which is removed from this cavity after the final pressing.

Versuchsmuster von auf die vorgeschlagene Weise hergestellten Hubschrauberrotorblätter wurden am Hubschrauber Ka-15 erprobt, der zwei koaxiale dreiblättrige gegenläufige Tragschrauben besitzt. In Fig. 17 ist die Erhöhung des Auftriebs Γ (Kurve f) im Vergleich zu den serienmäßigen Metallrotorblättern dargestellt, die einen Holm aus gepreßtem Aluminiumprofil (Kurve g) haben. Dabei ist der Auftrieb Tüber der Triebwerksdrehzahl η aufgetragen.Test samples of helicopter rotor blades manufactured in the proposed manner were tested on the Ka-15 helicopter, which has two coaxial three-bladed counter-rotating propellers. FIG. 17 shows the increase in lift Γ (curve f) in comparison to the standard metal rotor blades which have a spar made of a pressed aluminum profile (curve g) . The lift T is plotted against the engine speed η .

Die Versuchsmuster der Rotoren waren gleich schwer wie die Metallflügel und standen über 4000 Stunden ohne Zerstörung unter normalen Bedingungen in Betrieb.The test samples of the rotors were as heavy as the metal blades and stood over 4000 Hours of operation without destruction under normal conditions.

Hierzu 9 Blatt ZeichnungenIn addition 9 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method of making a hollow helicopter rotor blade or spar a helicopter rotor blade by pressing, wherein the at least two components of the workpiece be assembled to form a closed cross-section, into the cavity an elastic bag is inserted and the workpiece with the bag is placed in a mold whose inner shape corresponds to the outer shape of the rotor blade to be manufactured, after which the Pressing by introducing a pressure medium into the elastic bag while heating the mold happens, characterized in that the pressing takes place in two stages, the first of which the components of open cross-section are produced in that individual mats (11) with previously applied plastic are placed one on top of the other on a mandrel (15), the shape of which is the corresponds to the inner shape of the spar, and gladly together by applying pressure and heating a be subjected to preliminary pressing such that a partial polymerization of the plastic is carried out in such a way that the mats adhere sufficiently to one another and the components for the subsequent ones Operations have sufficient rigidity, followed by the final pressing in the second pressing stage of the constituents takes place with complete polymerisation of the plastic. jo

2. The method according to claim 1, characterized in that the prepressed components so be joined together that they form several separate cavities, in each of which a elastic bculei is inserted to give him pressure for js to apply the final compression, after which the bags are removed.

3. The method according to claim I or 2, characterized in that when assembling the Spar component made of mats in it construction elements (5) are housed, which during the pre-compression are fixed.

4. The method according to claims 1, 2 or 3, characterized characterized in that construction elements (5) are housed in the spar workpiece before the final pressing which are firmly integrated during the final pressing.

5. The method according to the preceding claims, characterized in that the prepressed Constituent parts of construction elements (5) w are attached to them during e ner additional pre-pressing of the same are fixed.

6. The method according to claims 1 and α, characterized in that the cavity formation Ends of the components are joined together in an overlapping manner.

7. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the cavity formation Ends of the components are butted together. t, o