[发明专利]用于旋翼飞机的无轴承旋翼的旋翼桨叶

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1所述的用于旋翼飞机的无轴承旋翼的旋翼桨叶或者可调螺旋桨。

背景技术

已公开一些用于旋翼飞机且主要由纤维复合材料制成的旋翼桨叶。这些旋翼桨叶在旋翼飞机运行时向不同的方向偏转，并且因此承受很大载荷。为此无轴承旋翼的旋翼桨叶在其朝向旋翼头的内侧端部上包括构造成弯曲柔性和扭转柔性的结构部件，称作柔性梁。该柔性梁允许拍击方向或者摆振方向的运动，并且允许绕扭转轴的角度偏转。此外该柔性梁还将旋翼桨叶的离心力传递到旋翼头上。柔性梁的扭转柔性构造区域位于扭转刚性构造的控制罩(Steuertuete)之内。通过这个控制罩将控制运动引导到旋翼桨叶的产生升力的桨叶区域。例如在DE 199 15 085A1中公开了这样一种用于无轴承旋翼的旋翼桨叶。

其中，包围着柔性梁的控制罩导致在这个区域中旋翼桨叶加厚，这造成空气动力阻力的增加，这种情况证明是不利的。此外，由于包封的控制罩使得柔性梁难于检查。此外还有加工方面的缺陷，因为柔性梁是内置的，并且控制罩难于同时加工。必须通过附加措施防止水分无意地渗入到控制罩中，并且从那里渗入到空气动力成型的桨叶区域的支撑泡沫中。

发明内容

本发明的任务是提供一种用于旋翼飞机的无轴承旋翼的旋翼桨叶。这种旋翼桨叶具有更加有利的空气动力特性，维修简单，并且所要求的制造费用较低。

这个任务通过权利要求1的特征得以完成。

从属权利要求组成本发明的一些有利的改进方案。

根据本发明用于旋翼飞机的无轴承旋翼的旋翼桨叶包括：沿桨叶半径方向看的内侧旋翼桨叶区段，该内侧旋翼桨叶区段具有构造成拍击和摆振柔性的(schlag-und schwenkweich)旋翼桨叶连接区域；桨叶根部区域，沿桨叶半径方向延伸的翼梁；以及起空气动力作用的旋翼桨叶翼型，它具有沿桨叶纵深方向看带有翼梁且构造为空心体的前部翼型区域和后部翼型区域。其中，在内侧旋翼桨叶区段的区域中，翼梁和前部翼型区域构造成扭转柔性的，而后部翼型区域构造成扭转刚性的，并且在桨叶根部区域之外沿桨叶半径方向看，承担着柔性梁功能的前部翼型区域首先完全地与承担着控制罩功能的后部翼型区域分隔开，并且随着桨叶半径方向的增加，翼梁和前部翼型区域的扭转柔性构造以及在前部翼型区域和后部翼型区域之间的分隔不断地减小，并且在内侧旋翼桨叶区段之外，前部翼型区域和后部翼型区域构造成封闭的扭转刚性的翼型。

通过根据本发明的旋翼桨叶构造，以有利的方式使按空气动力学成型的桨叶区域直接过渡到构造成扭转柔性的且承担着柔性梁功能的桨叶区域，并且过渡到构造成扭转刚性的且承担着控制罩功能的桨叶区域。这就是说，具有目前为止的柔性梁的扭转弹性(drillelastisch)特性的前部翼型区域以及承担着控制罩功能的后部翼型区域，分别是起空气动力作用的旋翼翼型的一部分。不再要求设置和构造单独的控制罩。其结果是根据本发明的旋翼桨叶具有改进的空气动力特性。其它的优点产生自制造方面，因为现在翼型可在一道工序中由模型以较少的制造费用制造。此外也保证了一种简单了的维修，因为具有柔性梁的扭转弹性特性的前部翼型区域和承担着控制部件功能的后部翼型区域作为空气动力旋翼桨叶翼型的一部分更容易接近和检查。此外，通过根据本发明的旋翼桨叶的构造和由此产生的取消控制罩，现在可以将扭转柔性区域沿桨叶半径方向看构造得更长一些，而不必忍受空气动力学方面的缺点。

根据本发明的实施方式，内侧旋翼桨叶区段具有第一部分区域和沿桨叶半径方向看和该第一部分区域相连接的第二部分区域。在第一部分区域中，后部翼型区域构造为封闭的翼型，该封闭的翼型具有沿桨叶纵深方向看前部的分隔皮带，并且通过在该分隔皮带和翼梁之间设置的空隙完全地和前部翼型区域分隔开。在第二部分区域的开端，前部翼型区域和后部翼型区域借助于蒙皮带在它们的翼型顶面中彼此连接。随着翼型半径的增加，该分隔皮带具有拱形构造，该拱形构造带有拱顶和配属于前部翼型区域和后部翼型区域的侧边，其中，构造成拱形的分隔皮带的拱顶高度随着桨叶半径的增加而减小。分隔皮带的具有配属于前部翼型区域和后部翼型区域的侧边的拱形构造意味着，分隔皮带在第二部分区域中融合到下翼型蒙皮中，或者是形成翼型蒙皮的一部分。这就是说，拱形构造可以理解为下蒙皮的“凹陷”。随着翼型半径的增加，该凹陷不断地减小，并且在内侧旋翼桨叶区段之外完全消失。