본 논문에서는 복합재료를 이용하여 플렉스빔과 토크튜브를 제작하기 위한 공정과 기본 물리량 시험과정을 소개하였다. 플렉스빔과 토크튜브는 헬리콥터에 적용되는 무베어링 로터 허브 시스템을 구성하기 위한 핵심 구성품이다. 토크튜브는 블레이드의 피치각을 변화시키기 위한 조종력을 전달하며, 플렉스빔은 구조적인 변형을 통해 플랩, 래그 및 페더링 힌지를 구현하는 기능을 담당한다. 지상회전시험을 수행하기에 앞서 플렉스빔과 토크튜브 및 블레이드의 플랩강성, 래그강성 및 토션강성을 측정하기 위한 기본 물리량 시험을 수행하였다. 또한, 해석을 통해 예측된 단면 강성과 기본 물리량을 통해 획득된 강성 값을 비교하였으며, 그 결과를 통해 복합재료로 제작된 플렉스빔과 토크튜브가 구조적인 강성 요구도를 만족함을 확인할 수 있었다.
This paper describes the manufacturing processes for a flexbeam and torque tube made of composite materials, along with the procedures for testing their basic properties. A flexbeam and torque tube can be considered to be key structural components of a bearingless rotor hub system. A hinge offset effect can be realized by a large elastic deformation and twist of the flexbeam, and the blade pitch control forces are transferred by the rotation of the torque tube. The basic property tests included bending and twist tests to determine the flap stiffness, lag stiffness, and torsion stiffness of the flexbeam, torque tube, and blade, and these tests were performed prior to starting the whirl tower test. In addition, the estimated results were compared with experimental data, and the calculations were found to be a good match for the analysis results and had a similar tendency. Through these results, we could confirm that a flexbeam and torque tube made of composite materials satisfied the structural stiffness requirements.
