[实用新型]一种降低桨涡干扰效应的桨叶前缘开孔装置

说明书

一种降低桨涡干扰效应的桨叶前缘开孔装置，涉及直升机旋翼。所述桨叶前缘开孔装置包括上下翼面的圆孔、连接上下翼面孔的等直径通道以及控制孔打开与关闭的挡板，所述挡板与驱动装置连接。在桨叶前缘，通过设置开孔间距、孔的大小以及倾斜角度以有效降低桨涡干扰效应，在不同飞行状态下控制孔的打开与闭合满足气动性能及降低桨涡干扰效应的要求。所述桨叶前缘开孔装置具有结构简单、易于实施、高效等特点。

技术领域

本实用新型是一种降低桨涡干扰效应的桨叶前缘开孔装置，主要涉及直升机旋翼。

背景技术

直升机旋翼常会发生桨叶与桨尖涡靠近相遇的情况，形成特有的桨涡干扰现象，特别是直升机在下降或机动飞行时，桨叶与桨尖涡相遇几率增加，此时桨叶表面的气动载荷分布可能出现较大脉动，导致旋翼出现较高的振动和噪声水平，降低桨涡干扰效应对提高直升机寿命以及降低噪声水平非常关键。

现有用于降低涡干扰效应的主动控制方法，如：单片桨叶控制、桨距主动控制以及高阶谐波控制等；被动控制方法，如优化桨尖形状：采用尖削、下反、后掠等桨尖形状；加装桨尖削涡装置：桨尖小翼、端板、后缘扰流片。现有控制方法对降低桨涡干扰效应有一定的效果，但同时面临技术实现难度大且对气动性能影响较大的困难。因此，有必要进一步研究更为简单且能有效降低桨涡干扰效应的方法。

开孔方法作为一种简单的被动控制方法已被应用于小型轴流风扇以及大型风力机的降噪研究。研究表明通过在风扇叶片表面开孔，可以使涡脱落减小且脱落位置更靠近叶顶，出口处的涡流消失点向下游移动，出口处涡量减小，噪声减小；风力机翼型后缘开孔主要是抑制湍流边界层噪声和涡脱落噪声。桨涡干扰在桨叶前缘引起的非定常载荷脉动导致旋翼出现较高的振动和噪声水平，研究一种降低桨涡干扰效应的装置对提高直升机寿命以及降低噪音水平非常关键。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种更加简单且能有效降低桨涡干扰效应的桨叶前缘开孔装置。

本实用新型的技术方案如下：一种降低桨涡干扰效应的桨叶前缘开孔装置，包括直升机桨叶1、桨叶上翼面的孔2、桨叶下翼面的孔3、上挡板4、下挡板5、连接上下翼面孔的通道6组成；其特征在于：桨叶上翼面的孔2与桨叶下翼面的孔3均为等直径的圆孔，上挡板4与下挡板5表面为曲面，挡板两端置于滑动槽内并与驱动装置连接，通道6为等直径的直通道。

前缘开孔装置位于桨叶前缘位置；所述前缘开孔装置包括上下翼面的孔、连接上下翼面孔的通道以及控制孔打开与关闭的挡板。

上下翼面的孔均为圆孔，开孔位置为桨叶的25%倍的弦长附近，开孔数目及开孔间距不定。

前缘开孔装置在不同飞行状态下利用挡板控制孔的打开与关闭。

本实用新型采用简单的开孔被动控制方法，并采用简单的传动装置控制孔的打开与闭合，使其能够在不同飞行状态下既能保证直升机的气动性能又能有效降低桨涡干扰效应。

本实用新型的优点如下：本实用新型采用的降低桨涡干扰效应的前缘开孔装置采用了简单的开孔被动控制方法，所述装置利用驱动装置控制挡板的运动实现孔的打开与闭合。本实用新型采用前缘开孔装置能够在桨涡干扰比较严重时（机动或下降飞行）通过打开孔调节上下翼面的压强差，以实现降低桨涡干扰效应的目的。本实用新型结构简单、易于实现，能够在正常飞行状态下不影响直升机的气动性能，在必要时减小桨涡干扰效应。

附图说明

图1为本实用新型的桨叶示意图。

图2为本实用新型的孔处于打开状态时的局部桨叶示意图。

图3为本实用新型的孔处于打开状态时过孔轴线的桨叶剖面图。

图4为本实用新型的孔处于关闭状态时的局部桨叶示意图。

图5为本实用新型的孔处于关闭状态时过孔轴线的桨叶剖面图。