JPH0347403B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半径方向及び軸線方向の速度成分を有
する粒子を閉込めるための周縁方向に沿つて設け
られるべき包囲構造体に関する。本発明は特に軸
流式回転機械の技術分野に於て特に意義があり、
回転機械内の回転アセンブリからロータのブレー
ドなどが破砕した場合に発生する粒子を閉込める
ためのものであるが軸流式回転機械以外の技術分
野に於ける応用も可である。

軸流式回転機械に於てはロータアセンブリが回
転軸線方向の周りに極めて高速で回転駆動され
る。ロータアセンブリはロータデイスク及びロー
タブレードを備えている。エンジン内に誤つて吸
入されることがある鳥、雹その他の異物がブレー
ドに衝突すると、ロータアセンブリの一部が破砕
しロータデイスクから分離することがある。この
ような故障の際にはロータアセンブリの破片が毎
秒数百メートルの速度で外向きに投出されること
となる。このような運動は普通軸線方向、接線方
向、及び半径方向の速度成分を含んでいる。

このような破片を閉込めるための装置の一つが
イギリス国特許第1245415号明細書に開示されて
いる。このイギリス国特許明細書にはケーシング
の周りに螺施状の遮蔽体を形成するべく二個の同
様な金属片部材からなる包囲構造体が開示されて
いる。

米国特許第2999667号明細書にはワイヤーを織
つて構成され、一端から他端まで連続的であるウ
エブをもつてなる包囲構造体が開示されている。
このウエブはロータブレードの列の周りのケーシ
ング内部にコイル状に配設されている。

合成繊維を織物またはウエブとして織つてなる
包囲構造体を開示する特許明細書が幾つかある。
例えば米国特許第4057359号明細書には二枚の防
弾用ナイロン織物を縫合してなる変形容易なハウ
ジングカバーが開示されている。この特許明細書
に於ては脂肪族ポリアミド繊維からなるナイロン
及びduPont社よりKevlar49なる商標名で販売さ
れている芳香族ポリアミド繊維について言及され
ており、これらの繊維がこのような織物とするの
に適するものであるとしている。米国特許第
3602602号明細書にはテープを機械のハウジング
の周りに巻回し、回転機械の故障により発生する
破片を閉込めるために破片が飛来すると予想され
る方向に配置されている包囲構造体が開示されて
いる。しかし、テープの隣接する各層同士或いは
テープとそれが巻付けられるハウジングとの間を
接着又は止着するための手段が開示されていな
い。テープを巻回してなるこの構造体はKevlar
織物などの芳香族ポリアミド繊維織物ではなくむ
しろ防弾用ナイロン材料からなつている。
「Development of Advanced Lig htweight
Containment Systems」を名称とする包囲構造
体に関するNASA Final ReportによればKevlar
織物とハニカム構造により補強された鋼シエルと
の間に半径方向について挟設されたKevlarフエ
ルトの外面上で端縁に沿つて前後方向について拘
速されたKevlar織物を用いることが推奨されて
いる。この報告書はNASA Contract No.NAS3
−21823によりなされたものである。

このような包囲構造体に関する技術の進歩にも
拘らず科学者及び技術者は軽量であつてしかも軸
線方向、接線方向及び半径方向の速度成分を有す
るような粒子に対してもエンジンを取囲むナセル
から粒子が脱出するのを防止し得るような包囲構
造体を得るべく努力している。

本発明によれば織物とその取付長がその自由長
よりも大きくなるように張力を加えつつ周縁方向
に巻付けてなる包囲構造体が提供される。

本発明によれば包囲構造体を構成するべく周縁
方向に沿つて存在する構造体の周りに織物を巻付
けることからなる方法であつて、エンジンの作動
に伴う織物の運動に対して影響を及ぼすように制
御された張力をもつて織物に予荷重を加える過程
を含む方法が提供される。

本発明の特徴の一つは支持構造体に、織物を張
力を加えつつ巻付けることにある。織物の取付長
はその自由長よりも大きい。或る実施例に於ては
織物の一端が支持構造体に止着されている。織物
の他端は織物の外面上に止着されている。別の実
施例に於ては織物の取付長がその自由長よりも５
％長い。或る実施例に於ては織物を巻付けた後そ
の表面にエポキシ樹脂による保護コーテイングを
行うようになつている。

本発明の主な利点は回転機械のブレードの故障
に伴いナセル内に飛散する破片を閉込めることに
ある。本発明の別の利点は支持構造体を大きな破
片が通過することにより形成された孔を、二次的
に発生した破片が通過して脱出することのないよ
うに織物をこのような孔からずれたり或いは析り
重なることを最小限に留めるようにしてこのよう
な二次的な破片の脱出を防止し得るような包囲構
造体が提供されることである。本発明の更に別の
利点は予荷重を加えられていない織物を用いる包
囲構造体に比べて、粒子が衝突した時の織物の半
径方向の変位を減少させ得ることによりナセルの
外径の半径方向長さを小さくできるということに
ある。本発明の更に別に利点は織物の端縁と支持
構造体の間から大きな粒子が脱出するのを防止し
得ることにある。

本発明の上記した或いは他の特徴及び利点は以
下の添付の図面についての好適実施例の説明によ
り自と明らかになるものと思う。

第１図はターボフアン形式の軸流止ガスタービ
ンエンジン１０を示している。ナセル１２がエン
ジンを囲繞しエンジンを支持すると同時に図示さ
れていない航空機の翼からなる支持構造体にそれ
を巻付ける働きをしている。エンジンはフアン部
１４とコンプレツサ部１６と燃焼部１８とタービ
ン２０とからなつている。作動媒体ガスのための
主流路２２がこれらの部分を通過して後向きに延
びている。作動媒体ガスのための第二の流路２４
が第一の流路の外側を同じく後向きに延びてい
る。

フアン部１４はロータアセンブリ２６とステー
タアセンブリ２８とを有している。ステータアセ
ンブリはナセル１２の内壁をなす軸線方向を向く
フアンケース３０を有している。着氷防止用の空
気のためのダクト３２及び圧縮空気により航空機
のエンジンを始動するための図示されていないス
タータの付属機器はフアンケースの半径方向外側
に配設されている。ロータアセンブリはロータデ
イスク３３と複数のロータブレード３４とを有し
ている。各ロータブレードは基部３６と中間部３
８と遊端部４０とを有している。ロータブレード
は作動媒体ガスの流路を通過しステータアセンブ
リの近傍に達するべくデイスクに外向き突設され
ている。

第２図はステータアセンブリ２８を拡大して示
す縦断面図であつてフアンケース３０及びロータ
ブレード３４の一本とを示している。尚、ロータ
ブレードは一部破断して示されている。各ロータ
ブレードはフアンケースに対して半径方向に間隙
Ｇをおいて突設されている。ロータブレードの外
側のフアンケースはラブ（Rub）片４２、織物４
４及び前記ラブ片及び織物を支持するための構造
体４６からなつている。支持構造体４６及び織物
は軸線方向及び半径方向の速度成分を有する粒子
を閉込めるための周縁方向に沿つて存在する構造
体４７をなしている。このような構造体は包囲構
造体と呼ばれる。支持構造体とはハニカム構造か
らなる軽量構造体や図示されているもののように
より重量のある金属製ケースからなる構造体など
からなるものである。

織物４４はその取付長がその自由長よりも大き
くなるように張力を加えつつ支持構造体４６の周
りに周縁方向に沿つて配置されている。ここで織
物とは有機物または無機物からなるテープまたは
布状として構成してなるものを指す。そのような
好適な織物の一例としてはduPont社により
Kevlar29なる商標名で販売されている芳香族系
ポリアミド繊維からなる糸を織つてなるものがあ
る。この糸は約1500デニールの細さを有してい
る。糸は24×24のバスケツト織として織られ耳を
有するものであつて良い。このような耳を有する
好適な織物としてはFabric Development社によ
り市販されているStyle120 Kevlaf Fabric（商標
名）がある。

第３図はKevlar29織物を引張力を加えた方向
についての単位長さ当りの伸びを示している。こ
のグラフの縦軸は織物に加えられた力の総計をを
メートルにより表した織物の幅により除したもの
に対応する。一方横軸は引張力を加えることによ
り発生した全伸びを伸びる前の織物の自由長によ
り除したものに対応する。曲線の各点に於ける勾
配は織物の単位幅当りに加えられた力と織物の単
位長さ当りの伸びとの間の比例定数に対応する。
この比例定数は織物の剛性係数またはばね定数と
呼ばれる。従つてこのばね定数は単位延び当りの
力として定義されＮ／ｍまたはdyne／cmで表す
ことができる。第３図に示されている直線Ａ，Ｂ
及びＣは当該変位領域の全体に亙つてほぼ線形な
織物のばね定数を近似的に示している。

第４図は織物に加えられた応力と織物の歪との
間の関係を示すグラフである。織物に発生する摩
擦力や織物の圧縮に伴う発熱を無視すれば曲線の
下側の面積は織物を破壊することなくその単位体
積に対して加え得る仕事の量に対応する。

第５図は取付状態にある織物に加えられた予荷
重の関数として半径方向の速度成分のみを有する
破片により織物に加えられた衝突により発生する
織物の変位を示すグラフである。約508mmの直径
を有する支持構造体の周りに15回巻回された
Kevlar29からなる織物に110grainの質量を有す
る破片が衝突した場合を想定している。実験によ
れば織物に加えられた予荷重が大きければ大きい
ほど織物の変位が小さくなることが解つた。

第６図は予荷重を加えられた織物が110grainの
質量を有する破片を閉込める能力を示すグラフで
ある。閉込められた破片及び閉込められなかつた
破片の速度が取付状態にある織物に加えられた予
荷重の関数としてプロツトされている。第５図と
同様に約508mmの直径を有する支持構造体の周り
を周縁方向に沿つて15回巻回された織物に破片が
衝突した場合を想定している。織物に対する予荷
重を増すと閉込め得る破片の速度が減少する。曲
線Ａは閉込めることのできなかつた破片の最小速
度を示している。曲線Ｂは閉込めることのできた
破片の最大速度を示している。

第２図に示されているように支持構造体４６は
上流フランジ４８等の第一のフランジと下流フラ
ンジ５０等のような第二のフランジと内側シート
５２等の第一の壁と外側シート５４等の第二の壁
とからなる中空の梁からなつている。Ｃ字形の断
面を有する補強材５５等の複数の板が中空梁の外
側シートと内側シートとを連結している。Ｃ字形
の補強材はそれぞれ内側シートと外側シートとの
間を半径方向に延びるリブ５６と内側脚部５８な
どの第一の脚部と外側脚部６０等の第二の脚部と
を有している。内側脚部は外側脚部に対して半径
方向に間隔を有していると共に補強材の対称軸線
に対して直交する半径方向線が両脚部を通過する
ように外側脚部に対して半径方向に沿つて対向し
ている。両脚部５８，６０は軸線方向に沿つて第
一のフランジから第二のフランジへ向かう方向に
延び出している。両脚部は補強材をシートに対し
て係合させるためのものであつてシート材と当接
している。内側脚部または外側脚部はそれが当接
しているシートの形状に適合するべく円筒形また
は円錐台形をなしていると良い。内側シートは上
流フランジ４８に連結し得るように上流端部６２
などの第一の端部と下流フランジ５０に連結し得
るような下流端部６４等の第二の端部とを有して
いる。外側シートは上流フランジ４８と連結し得
るような上流端部６６等の第一の端部と下流フラ
ンジ５０と連結し得るような下流端部６８等の第
二の端部とを有している。

第７図は第２図に示されている支持構造体の分
解図であつて支持構造体を組立てる要領を示して
いる。内側シート５２は円錐台形の環７０及び円
筒形の環７２を構成するべく端縁同士を継合せ溶
接して連結された二枚のシートからなつている。
環同士も同じく継合せ溶接されて円錐台形部分と
円筒形部分とを有する一個の立体的な内側シート
を構成している。外側シートも第一の円筒形の環
と内側シートの最大直径よりも大きな直径を有す
る第二の円筒形の環とを構成するべく端縁同士を
継合せ溶接して連結された二枚のシートからなつ
ている。各環は一個の円筒形のシートを構成する
べく継合せ溶接されている。

支持構造体を組立てるための次の過程はＣ字形
の補強材５５の端縁に最も近い部分を内側シート
５２及び外側シート５４間に連結することからな
る。補強材はシートの他方の端部に向けてそれぞ
れの脚部が対向する向きに配置されている。Ｃ字
形の補強材をシートに連結するための好適な方法
の一つは補強材の脚部５８，６０にシートを抵抗
性のスポツト溶接により連結することからなつて
いる。これらのスポツト溶接部位は組立過程に於
けるシートのＣ字形補強材に対する位置を定める
働きをするものであつて補強材とシート材とを互
いに永久的に結合するためのものではない。

この時点に於てアーク溶接、抵抗溶接または酸
素アセチレン溶接により連続的な溶接を行うこと
によりＣ字形補強材とシートとを永久的に結合す
ると良い。このとき脚部５８，６０の向きが適切
であるために両方の溶接を抵抗溶接機などの溶接
機により同時に行うことができる。補強材を溶接
したのち両方の溶接部分を検査すると良い。

第一のＣ字形補強材を内側シート５２及び外側
シート５４にスポツト溶接した後、隣接するＣ字
形補強材をシートの下流端６４，６８を通過して
両シート間の位置へと摺動させる。補強材の内側
脚部が内側シートの円錐台形部分と同様な円錐台
形をなしているために補強材の内側シートに対す
る軸線方向の位置が自動的に定まる。第二のＣ字
形補強材も同じく抵抗性スポツト溶接などにより
シートに結合され組立過程に於ける第二の補強材
の位置が固定される。同様の要領で他の補強部材
がシートに組付けられる。この組立要領の利点は
各Ｃ字形補強材を挿入しそれをスポツト溶接する
と同時に各スポツト溶接部分を検査し得ることで
ある。このような検査を行うことにより補強材の
脚部が内側シート及び外側シートに確実に当接し
ていることが確かめられる。

内側シート５２と外側シート５４とＣ字形の補
強材５５とからなるサブアセンブリは支持構造体
が適切な真円度と直径とを有するように別の固定
台に取付けられる。この固定台に取付けられたサ
ブアセンブルは電子ビーム溶接室に移される。溶
接シールド７４を内側シートの内側に取付ける。
電子ビーム溶接機７６を電子ビームが内側脚部５
８及び外側脚部６０の両者を通過する半径方向線
に沿つて電子ビームが投射されるようにＣ字形補
強材の両脚部５８，６０と整合する内側シートの
半径方向外側の位置におかれる。次いでケース全
体を電子ビームと整合するように回転させ、電子
ビームが外側シート、外側脚部、内側脚部及び内
側シートを通過し最終的に溶接シールドに突当た
る。電子ビームは、補強材の脚部と内側及び外側
シートとが互いに溶着するようにしてＣ字形補強
材と内側及び外側シートを永久的に結合する。同
様にして残りのＣ字形補強材も内側及び外側シー
トと結合する。内側シートの内側を検査し電子ビ
ームがケースの内側まで達したことを確かめる。
この検査により内側シートと内側脚部との間及び
外側シートと外側脚部との間に適切な溶接が行わ
れたことが確かめられる。検査した後、上流フラ
ンジ４８及び下流フランジ５０がヘリアーク溶接
により両シートに溶着される。

第８図は織物４４を支持構造体４６の周りに巻
回するための巻回装置７８を示している。巻回装
置は織物を支持構造体に巻付けるための第一の装
置８０を有している。この第一の装置８０は回転
軸８２とこの回転軸を回転させるための駆動装置
８４とを有している。支持構造体４６はこの回転
軸上に取付けられる。織物を送出するための第二
の装置８６は回転軸８８とこの回転軸を回転させ
るための駆動装置９０とを有している。リール９
２が回転軸８８に取付けられている。織物は取付
状態にある織物に加えられる予荷重よりは小さな
予荷重をえられつつリールに巻回されている。回
転軸８８に取付けられたストレーンゲージ９４は
回転軸に作用しているトルクを測定するためのも
のである。予荷重及び織物に発生した張力は回転
軸に発生したトルクから容易に求めることができ
る。織物はリールを回転させることにより織物を
第一の長さだけ解くことにより張力を受けつつリ
ールから繰り出される。回転軸に取付けられた支
持構造体４６を前記した第一の長さよりも大きな
第二の長さだけ支持構造体上に送出すように回転
させることにより織物に予荷重が加えられる。織
物に一定の伸びを与えることにより織物内に発生
した張力が第３図の線Ａにより近似される第一の
ばね定数よりも大きな織物のばね定数をもつて破
片の衝突により織物に発生する変位量が抑制され
る。例えばこの大きい方のばね定数は第３図の線
Ｃにより示される織物の第三のばね定数により近
似される。第三のばね定数は織物の軸線方向単位
幅（ｍ）当り7883N〜9635Nの範囲にある均一な
荷重を受けることにより発生する張力に等しい張
力を取付状態にある織物に加えることにより得ら
れる。この時織物に加えられる荷重はその幅に沿
つて均一であつてしかも織物の荷重に対して最小
の断面積を有する面に直交する向きに作用するも
のとする。例えばこのような張力は27.94cmの幅
を有する織物に2447N±245Nの均一荷重を加え
ることにより達成される。或いは第３図の線Ｂに
より示されるような織物の第二のばね定数により
近似されるより大きなばね定数を用いても良い。
第二のばね定数は単位軸線方向幅（ｍ）当り
1750N以上の予荷重を加えられた織物のばね定数
に対応する。

第８ａ図は少くとも一個の中間的な第二のリー
ル９２を用いる織物の予荷重を与えるための別の
方法を示している。例えば織物が巻かれていない
第二のリール９２を第８図の第一の装置の回転軸
８２に支持構造体４６の代わりに取付けることが
できる。第二のリール９２は取付状態に加えられ
た予荷重より小さな予荷重を受けている織物を第
一のリール９２から受取る。予荷重を例えば
2447N以下として織物を巻回することにより巻回
過程に於ける織物内の張力を制御するのは容易に
なり取付状態にある織物の伸びよりも小さな量だ
け織物の伸びを増すことができる。織物を第二の
リール９２上に巻回した後、第二のリールを第８
図の第二の装置の回転軸８８に移し、第一の装置
の回転軸８２に取付けられた新たな第二のリール
９２へ織物を供給する。この過程を織物が取付け
状態にある織物の張力に対応する予荷重を受けつ
つリール９２に巻回されるようになるまで繰り返
す。次いで織物を更に伸びを増すことなく支持構
造体上に巻回することができる。

支持構造体に織物を巻回するには先ず織物を支
持構造体にテープにより張付けるなどして織物に
何等荷重を加えることなく第一の層の180゜相当分
を巻く。次いで織物の単位幅（ｍ）当りの張力を
０から8760N±876Nへと均一に増大させつつ織
物の第一の層の残りの180゜に相当する分を巻く。
このような荷重を受けた織物はその自由長に対し
て約５％伸びる。このような範囲内の張力を加え
つつ織物を更に38回支持構造体上に巻回する。最
後の層（39層）は先行する層（第38層）上に巻か
れる。織物の各層間の摩擦力のために第39層を止
着しなくとも織物が解けるのはわずかであり又織
物の最外層に於いてのみ張力の弛緩が起きる。最
外層に於ける張力の解除は織物を解けないように
止着することにより防止する。織物を解けないよ
うに止着する方法の一つは織物の一部をその他の
部分に結合して織物の両部分間の運動を阻止する
ことからなる。例えば第39層の内側面の第38層の
外側面と結合することにより第39層が解けるのが
防止される。このような結合は二つの面の一方に
ゴム系の接着剤を塗布し両面を互いに押付け接着
剤が硬化するまで織物が動かないようにしておく
ことにより達成される。このようなゴム系の接着
剤の好適なものの一つにGeneral Eerect ric
CorporationによりRTV159なる商標名で販売さ
れているシリコンゴム形の接着剤がある。この接
着剤は室温に於て硬化することができる。ナセル
は取付状態にある織物の外面を損傷から保護する
働きをする。更にもう一つの層（第40層）を張力
を加えつつ第39層の上に巻く。巻かれた織物の表
面にエポキシ樹脂の保護コーテイングを行うこと
により第二のシールド９５を設けることができ
る。このシールドを設ける方法の一つは第41層の
初めと第40層の初めとの間の巻回された織物の外
側面にエポキシ樹脂の第一のコーテイングを行う
ことからなる。塗布する際のエポキシ樹脂の粘性
は10Pa・ｓ〜16Pa・ｓであると良い。エポキシ
樹脂が硬化するまでは織物に張力を加えたままと
する。織物に張力が加えられているため織物の目
が互いに詰つてエポキシ樹脂が容易に浸透できな
いためエポキシ樹脂の第一の保護コーテイングは
第39層に達することがない。第一の保護コーテイ
ングのエポキシ樹脂の粘性が大きいためにエポキ
シ樹脂が硬化する間に織物内に浸透するのが防止
される。更にエポキシ樹脂が硬化するにつれてエ
ポキシ樹脂が発熱し、更にその硬化を加速する。
包囲構造体を形成する方法は更に塗布段階に於て
0.5Pa・ｓ〜0.7Pa・ｓの粘性を有する第二のエポ
キシ樹脂の保護コーテイングをエポキシ樹脂の第
一の保護コーテイングの上に塗布する過程を含ん
でいる。エポキシ樹脂の第一の保護コーテイング
が既に硬化し、エポキシ樹脂を浸透させることが
ないためエポキシ樹脂の第二の保護コーテイング
がエポキシ樹脂の第一の保護コーテイングの内部
に達することがない。更にエポキシ樹脂を織物の
外面に塗布するばかりでなく巻回された織物の端
縁にも塗布すると良い。第一の保護コーテイング
のために好適なエポキシ樹脂としてはShell
Chemical CompanyによりEPON Resin 828な
る商標名で販売されているエポキシ樹脂がある。
第二の保護コーテイングのエポキシ樹脂として好
適なものとしては同じくShell Chemical
CompanyによりEPON Resin815または8132なる
商標名で販売されているエポキシ樹脂がある。こ
れら三種のエポキシ樹脂のための好適な硬化剤と
しては同じくShell Chemical Companyにより
EPON Ｕなる商標名で販売されている硬化剤が
ある。

第９図は織物４４を支持構造体４６の周りに巻
回するための巻回装置７８の別の実施例96を示し
ている。この巻回装置は支持構造体に織物を巻回
するための第一の装置９８を有している。第一の
装置９８は回転軸１００とこの回転軸を回転させ
るための駆動装置１０２とを有している。織物を
供給するための第二の装置１０４は回転軸１０６
とこの回転軸を僅かずつ回転させるための駆動装
置１０８とを有している。織物のリール９２が回
転軸１０６に取付けられている。第一のローラ１
１０及び第二のローラ１１２が織物をガイドする
ために適当な図示されていない支持体に取付けら
れている。織物は内面１１３と外面１１４とを有
している。

第三のローラ１１６が織物の外側面上を転動し
得るようになつている。バー１１８として示され
る二個の部品が第三のローラから下向きに伸び出
している。このバーの遊端には棚板１２０に固着
されている。この棚板には錘１２２が載せられロ
ーラ及び織物に対して荷重を加えることができる
ようになつている。織物をフアンケース３０の支
持構造体３６に巻回する過程に於て織物は第一の
リール９２から供給され支持構造体４６により巻
取られる。第三のローラを介して織物から吊り下
げられている棚板１２０は第三のローラを通過す
る織物の基準面の高さが変化しても常に一定の下
向きの力を織物に加えるようになつている。支持
構造体に織物を巻回するこの方法は他の点に関し
て巻回装置７８について前記した織物を支持構造
体に巻回する方法とほぼ同様である。

第９ａ図は少くとも一個の中間リール９２と第
９図に示されている装置９６とを用いる織物に予
荷重を加えるための別の方法を示している。

エンジンを作動させている間第２図に示されて
いるロータアセンブリは毎分4000回転程度の高速
で回転軸線Arの周りを回転する。ロータアセン
ブリが回転するにつれてデイスク３３はブレード
の基部３６に遠心力を発生すると共にブレードが
ロータアセンブリの回転軸線Arの周りを円形の
軌道を描いて運動する。ブレードに異物が衝突す
るとブレードの基部が破壊されることがある。以
下にこのようなブレードの破壊が起きた時にブレ
ードと支持構造体と織物との間に発生する典型的
な相互作用を説明する。この説明はブレードの破
壊に伴う部品間のあらゆる可能な相互作用を網羅
するものではないことを了解されたい。

織物の破壊が起きた時ブレードは基部に於て切
り離され先端部４０とラブ片４２との間の間隙Ｇ
を半径方向外向きに運動しラブ片に衝突し破砕さ
れる。普通ブレードの先端部はロータブレードか
ら分離し後方にブレードの基部３６と中間部３８
とが残される。先端部の破片は流路の形状及びブ
レードの前端と後端との圧力差とのために比較的
高い軸線方向速度成分をもつて前方に運動する。
ブレードの中間部と基部とはブレードの先端部が
占める領域と間隙Ｇを通過してラブ片に達する半
径方向外向きの運動を行う第二の部分１２４を形
成する。ブレードの第二の部分は第一の部分より
も大きくしかもより高いエネルギを有している。

第１０図に単純化して示されているようにブレ
ードの第二の部分１２４のエネルギ及び強度によ
りブレードの第二の部分１２４が破砕することな
くラブ片４２及び支持構造体４６を貫通し
Kevlar織物４４に衝突することができる。
Kevlar織物はブレードの第二の部分の外向きの
運動を抑制しその外向きの速度を減少させる。

ブレードの第二の部分が外向きの運動を行う際
にブレードの第二の部分が隣接または後続するブ
レードにより後から衝突される。後続のブレード
はブレードの基部３６を外向きに向かせ且中間部
３８を内向きに向かせ、ブレードの第二の部分を
支持構造体の周縁方向に沿つて駆動するため支持
構造体に孔を形成する。ブレードの第二の部分は
後続する部分と衝突しこの衝突により回転エネル
ギを受けるため軸線方向後向きの速度成分Vaを
有するようになり同時に半径方向外向きの速度成
分Vr及び周縁方向に沿う接線方向の速度成分Vt
とを有するようになる。第１１図に単純化して示
されているようにブレードの第二の部分１２４は
支持構造体を貫通し織物４４に衝突し、織物をケ
ースから距離Ｄに外向きに変位させる。

第１２図は第１図の１２−１２線の縦断面図で
ある。第１２ａ図はロータアセンブリ２６、ブレ
ード部分１２４、支持構造体４６及び織物４４の
斜視図である。ブレードの第二の部分が織物に衝
突しそれを変化させると、ブレードのための通路
１２６が軸線方向に形成される。第３図に示され
ているようにKevlar織物の層に加えられた予荷
重のために同様の変位を行つた張力を受けていな
いKevlar織物によつて発生する力よりも大きな
半径方向力を発生する。また予荷重は第４図の応
力歪曲線の下側の面積により示される織物の単位
伸び当りに吸収される仕事の量を増大させる働き
もする。吸収されるエネルギの単位当りの織物の
支持構造体から遠去かる向きの変位は緩く巻回さ
れた織物に比べて小さくなる。

弾道モデルについて行つた実験によれば張力を
受けていないKevlar織物に粒子が衝突した時
Kevlar織物は支持構造体４６から19.05cmの距離
Ｄ変位し203.2cmの直径を有するようになつたる。
これらの実験によればKevlar織物に対して単位
軸線方向幅（ｍ）当り8760N±876Nの予荷重を
加えることによりKevlar織物の変位Ｄを19.05cm
から8.89cmに減少させることができることが解つ
た。

織物が最大限に変位した後、織物に予荷重を加
えられた織物は内向きに運動する。ブレードの第
二の部分の軸線方向の速度成分によりブレードが
Kevlar織物の下側に形成された通路１２６を通
過する前にこの通路１２６が閉じられる。

第１３図及び第１４図に示されているように
Kevlar織物はケースに向けて急速に復元しブレ
ードの破片を支持構造体とKevlar織物との間に
閉込めることが解る。第１５図に示されている縮
小平面図によれば、Kevlar織物に加えられた予
荷重及びその結果として発生する張力はKevlar
織物の軸線方向の変位をも制限する働きをし、張
力を受けていないKevlar織物であれば破線で示
されているように距離Ａ２だけ軸線方向に移動す
るのに対して張力を受けたKevlar織物の場合小
さな距離Ａ１だけ軸線方向後向きに移動するのみ
であることが解る。Kevlar織物が軸線方向に僅
かしか移動または変位しないことにより織物が支
持構造体に形成された孔を塞ぎ、後続のブレード
の破片が支持構造体を通過して移動したKevlar
織物の空隙を通過してナセルに達するような事態
を防止する働きをする。

織物４４の変位はそれを保護するエポキシ樹脂
の保護コーテイングを破砕させる。第38層と第39
層との間の接着剤は二つの層を変形容易に接合す
るゴム系の接着剤からなるものであるために織物
が最大限に変位しても破壊されることがない。従
つて織物が解けることがなく織物の各層に於ける
張力が失われることがない。

以上本発明を好適実施例について説明したが当
業者であれば本発明の概念から逸脱することなく
種々の変形変更を加えて本発明を実施し得ること
は明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は航空機のナセルに取付けられた軸流式
ガスタービンエンジンをその内部のロータブレー
ドと隣接するフアンケース構造とを示すために一
部切除して示す斜視図である。第２図はロータブ
レードに隣接するフアンケース構造を一部破断し
て、１本のロータブレードと共に示す縦断面図で
ある。第３図は織物の長さを増大させるために必
要な軸線方向力を示すグラフである。第４図は織
物内の応力と歪との関係を示すグラフである。第
５図は取付状態にある織物に加えられた予荷重の
関数としての半径方向の速度成分のみを有する破
片が衝突した織物に発生する変位をすグラフであ
る。第６図は破片の速度の関数として半径方向の
速度成分のみを有する破片を閉込めることのでき
る予荷重を受けた織物の能力を示すグラフであ
る。第７図は支持構造体の組立方法を示すために
第２図の支持構造体を示す分解図である。第８図
は張力を加えつつ支持構造体に巻回するための装
置を示す単純化された斜視図である。第８ａ図は
織物が二つのリールの間に位置している時に張力
を加える形式の織物を巻回するための装置を多前
記純化して示す斜視図である。第９図は織物に予
荷重を加えるために吊り下げられた第８図の装置
に対応する別の実施例を単純化して示す斜視図で
ある。第９ａ図は第８図に対応する別の実施例を
単純化して示す斜視図である。第１０図はブレー
ドの破片が外向きに運動しラブ片及び支持構造体
を貫通した状態を示す図式的縦断面図である。第
１１図はブレードの破片が支持構造体を貫通し織
物からなる包囲構造体を変位させた状態を示す図
式的縦断面図である。第１２図は第１１図の１２
−１２線について見た縦断面図である。第１２ａ
図はロータアセンブリ、ロータアセンブリの破
片、支持構造体及び織物からなる包囲構造体を一
部縦断して示す斜視図である。第１３図はブレー
ドの破片が支持構造体を貫通した点に対してブレ
ードの破片が軸線方向に沿つて移動した状態を示
す第１０図と同様な図である。第１４図は支持構
造体とそれを包囲する織物との間にブレードの破
片が閉込められた状態を示す図式的縦断面図であ
る。第１５図は第１３図の１５−１５線の向きに
見た平面図である。 １０……ガスタービンエンジン、１２……ナセ
ル、１４……フアン部、１６……コンプレツサ
部、２０……タービン部、２２……主流路、２６
……ロータアセンブリ、２８……ステータアセン
ブリ、３０……フアンケース、３２……ダクト、
３３……ロータデイスク、３４……ロータブレー
ド、３６……基部、３８……中間部、４０……先
端部、４２……ラブ片、４４……織物、４６……
支持構造体、４７……構造体、４８……上流フラ
ンジ、５０……下流フランジ、５２……内側シー
ト、５４……外側シート、５５……補強材、５６
……リブ、５８……内側脚部、６０……外側脚
部、６２……上流端、６４……下流端、６６……
上流端、６８……下流端、７０，７２……環、７
４……溶接シールド、７６……電子ビーム溶接
機、７８……巻回装置、８０……第一の装置、８
２……回転軸、８４……駆動装置、８６……第二
の装置、８８……回転軸、９０……駆動装置、９
２……リール、９４……ストレーンゲージ、９６
……巻回装置、９８……第一の装置、１００……
回転軸、１０２……回転軸、１０４……第二装
置、１０６……回転軸、１０８……駆動装置、１
１０……第一のローラ、１１２……第二のロー
ラ、１１３……内側面、１１４……外側面、１１
６……第三のローラ、１１８……バー、１２０…
…棚板、１２２……錘、１２４……第二の部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転機械のための包囲構造体にして、 支持構造体と、 前記支持構造体の周りに円周方向に延在し張力
   下で取付状態にある織物であつて、自由長と取付
   長とを有し前記取付長は前記自由長より大きい織
   物と、 を含む包囲構造体。 ２ 軸線方向速度成分と半径方向速度成分とを有
   する粒子を閉込めるための周縁方向に延在する包
   囲構造体の製造方法にして、 織物を支持し且装着するための支持構造体を形
   成する過程と、 前記織物の取付長がその自由長より大きくなる
   ように前記織物を張力下で前記支持構造体の周り
   に巻付ける過程と、 を含むことを特徴とする製造方法。 ３ 回転機械のケースの周囲に周縁方向に延在す
   る織物を含む回転機械のための包囲構造体の製造
   方法にして、 織物を支持し且装着するための支持構造体を形
   成する過程と、 前記織物に予荷重を加えて伸張させる過程と、 前記伸張された織物が収縮しないように止着す
   る過程と、 前記予荷重が加えられ前記伸張された織物を張
   力下で前記支持構造体の周りに巻付ける過程と、 を含み、前記織物が伸張されることによつて前記
   織物は取付状態で張力下にあることを特徴とする
   製造方法。 ４ 支持構造体の周囲に巻付けられた織物に保護
   コーテイングを施す方法にして、 織物を支持構造体の周囲に張力下で巻付ける過
   程と、 10Pa・ｓ以上の粘度を有するエポキシ樹脂の
   コーテイングを前記織物の外表面に施す過程と、 を含み、前記コーテイングの粘性によつて前記巻
   付けられた織物内にエポキシ樹脂が浸透すること
   が制限されることを特徴とする方法。 ５ 支持構造体の周囲に巻付けられた織物に保護
   コーテイングを施す方法にして、 織物を支持構造体の周囲に張力下で巻付ける過
   程と、 塗布中に10〜16Pa・ｓの粘度を有するエポキ
   シ樹脂からなる第一の保護コーテイングを前記支
   持構造体に巻付けられた織物の外表面に施す過程
   と、 塗布中に0.5〜0.7Pa・ｓの粘度を有するエポキ
   シ樹脂からなる第二の保護コーテイングを前記第
   一の保護コーテイングの表面に施す過程と、 を含むことを特徴とする方法。