[發明專利]一種大前后掠組合的直升機旋翼槳葉

在審

• 申請號: 202011020941.3
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112173077A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 曹亞雄;樊楓;林永峰;孫偉
• 申請（專利權）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: B64C11/20
• 分類號: B64C11/20
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

本發明屬于直升機氣動設計技術領域，公開了一種大前后掠組合的直升機旋翼槳葉。述槳葉的根部設有槳根接頭，槳根接頭有兩個縱列式的連接孔，且連接孔的內壁連接有剪力螺栓，槳根接頭通過剪力螺栓連接旋翼槳轂支臂。所述槳葉主翼型段起始于相對半徑0.2667R，從相對半徑0.2667R至槳尖的翼型厚度為7％?12％。所述直升機旋翼槳葉自旋轉中心到相對半徑0.2667R的扭轉角保持一致，從相對半徑0.2667R至槳尖的氣動扭轉率為X，在保證了旋翼懸停性能的同時兼顧前飛性能。

技術領域

本發明屬于直升機氣動設計技術領域，特別涉及一種大前后掠組合的直升機旋翼槳葉。

背景技術

旋翼是直升機的關鍵部件之一，其氣動性能直接影響直升機型號的性能和先進性。旋翼的氣動性能包括噪聲水平、懸停性能和前飛效率等，旋翼的氣動布局方案直接決定了其氣動性能。旋翼的氣動布局參數包括槳葉形狀(含槳尖構型)、弦長分布、翼型配置和扭轉分布等，其中槳葉形狀，如前掠、后掠、尖削等是國內外進行直升機旋翼設計技術研究的重點方向之一。研究表明槳尖后掠能夠緩解前行側槳葉的壓縮性，提升旋翼氣動性能，槳葉的前掠和后掠組合可以起到相位調整作用，使得平行槳-渦干擾噪聲不會同時傳播到遠場觀測點，達到減弱旋翼氣動噪聲的目的。改變槳葉弦長分布，特別地，使最大弦長位置內移，一方面有利于槳葉展向環量分布的均勻化，降低旋翼誘導功率，提高旋翼懸停效率，另一方面通過重新布置載荷沿展向的分布，可以削弱槳尖渦強度，降低旋翼槳-渦干擾噪聲。

國內現役直升機型號旋翼大都采用常規的平面形狀，然而，面對高性能、低噪聲等越來越高的技術指標要求，非常規組合型旋翼氣動布局方案，特別是大前突后掠槳葉將更具應用前景。

發明內容

為解決背景技術存在的技術問題，本發明提供了一種大前后掠組合的直升機旋翼槳葉。

本發明的技術方案：

一種大前后掠組合的直升機旋翼槳葉，所述槳葉包括：主翼型段和槳根段；

所述主翼型段分布位置為槳葉相對半徑0.2667R處到1R槳尖處；所述主翼型段的翼型相對厚度為7％-12％；所述槳根段扭轉角為定值；所述主翼型段氣動扭轉率為-9°/R～-14°/R。

優選地，所述主翼型段氣動扭轉率為-12°/R。

優選地，所述主翼型段分為三段槳葉段；第一槳葉段位于相對半徑0.2667R～0.50R處，第一槳葉段弦長為恒定值C；第二槳葉段位于相對半徑0.5R～0.8R處，第二槳葉段弦長線性增大；第二槳葉段相對半徑0.8R處弦長為1.1C～1.3C；第三槳葉段位于相對半徑0.8R～1.0R處，第三槳葉段弦長線性減少，相對半徑1.0R處弦長為0.4C～0.6C。

優選地，第一槳葉段弦長為恒定值C，C＝0.425m。

優選地，第二槳葉段相對半徑0.8R處弦長為1.15C。

優選地，第三槳葉段相對半徑1.0R處弦長為0.45C。

優選地，所述第一段槳葉段外形為矩形，所述第二槳葉段為前掠形，前掠角度為-2°～-8°

優選地，所述第三槳葉段為后掠形，后掠角度為15°～25°。

優選地，所述第二槳葉段前掠角度為-6°。

優選地，所述第三槳葉段后掠角度為18°。

本發明的有益效果：采用CFD數值計算方法對本發明設計的大前后掠組合的直升機旋翼槳葉進行了計算，評估了其懸停效率、前飛升阻比以及氣動噪聲，結果表明與原始基準旋翼相比，優化旋翼的懸停性能、前飛性能以及噪聲特性均具有優勢，應用前景較大。

附圖說明

圖1為本發明提出的直升機旋翼槳葉的扭轉角分布；