[发明专利]一种直升机旋翼结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种直升机旋翼结构及其制造方法，该直升机旋翼结构包括旋翼蒙皮、翼尖配重盒、旋翼轴套、主梁、前缘配重丝、梳齿件和填充件。旋翼蒙皮内限定出填充腔，翼尖配重盒连接在填充腔的一端，翼尖配重盒内设有配重块，主梁的一端绕过旋翼轴套后与主梁的另一端连接在翼尖配重盒上，前缘配重丝的一端绕过旋翼轴套后与前缘配重丝的另一端连接在配重块上，梳齿件设在填充腔内，梳齿件将主梁分成多股，填充件填充在填充腔内以将旋翼轴套、主梁、前缘配重丝、旋翼轴套以及梳齿件固定在填充腔内。该直升机旋翼结构的旋翼蒙皮受力较小，降低了旋翼蒙皮开裂的可能，延长了直升机旋翼结构的寿命。

技术领域

本发明涉及飞行技术领域，尤其涉及一种直升机旋翼结构及其制造方法。

背景技术

直升机旋翼是直升机飞行的“翅膀”，通过旋翼的旋转、挥舞、摆阵，可以使直升机做出各种飞行动作。直升机飞行时旋翼除了需要克服旋转产生的巨大离心力，还需要承受直升机在做各种机动动作时的产生的各种扭矩、弯矩、振动，以及复杂环境中各种冲击载荷，因此旋翼是直升机结构中受力情况最严峻的部件，其中旋翼弦长前25％-30％是旋翼载荷的集中区域，结构强度和刚度要求更高。传统直升机旋翼结构分为金属结构和复合材料结构两种形式，其中复合材料旋翼由于其良好的可设计性、较高的比强度和比模量、耐疲劳等优点，在行业内也越来越受到重视。一般而言复合材料旋翼主要构件包括：轴套镶件、旋翼蒙皮、主梁、前缘配重、翼尖配重、填充件等，这些构件在旋翼制造过程中共固化或分次固化成型。但是传统复合材料旋翼也有明显的缺点：

1、配重构件(前缘配重和翼尖配重)产生的载荷只能通过旋翼蒙皮传递到主梁和轴套上，旋翼蒙皮受力较大容易开裂。

2、旋翼蒙皮、填充件、主梁之间粘接面积比较小，粘接树脂承受的剪切应力水平较高，容易导致各构件间脱粘，降低了旋翼的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提出一种直升机旋翼结构，该直升机旋翼结构的旋翼蒙皮受力较小，并且旋翼蒙皮、填充件以及主梁之间的粘接面积较大，降低了旋翼蒙皮脱粘和开裂的可能，延长了直升机旋翼结构的寿命。

本发明的另一个目的在于提出一种直升机旋翼结构的制造方法，采用该制造方法制造直升机旋翼能够降低旋翼内部结构疲劳破坏的几率，延长直升机旋翼的使用寿命。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种直升机旋翼结构，包括：旋翼蒙皮，所述旋翼蒙皮由多层预浸料贴合形成，所述旋翼蒙皮内限定出填充腔；翼尖配重盒，所述翼尖配重盒连接在所述填充腔的一端，所述翼尖配重盒内设有配重块；旋翼轴套，所述旋翼轴套设在所述填充腔内；主梁，所述主梁设在所述填充腔内，所述主梁的一端绕过所述旋翼轴套后与所述主梁的另一端均伸出所述填充腔，且所述主梁伸出所述填充腔的两端均连接在所述翼尖配重盒上；前缘配重丝，所述前缘配重丝设在所述填充腔内，所述前缘配重丝的一端绕过所述旋翼轴套后与所述前缘配重丝的另一端均伸出所述填充腔，且所述前缘配重丝伸出所述填充腔的两端均连接在所述配重块上；梳齿件，所述梳齿件设在所述填充腔内，所述梳齿件将所述主梁分成多股；填充件，所述填充件填充在所述填充腔内以将所述旋翼轴套、所述主梁、所述前缘配重丝以及所述梳齿件固定在所述填充腔内。

本发明的直升机旋翼结构，由于前缘配重丝的一端绕过旋翼轴套后和另一端连接在配重块上，使得直升机旋翼结构旋转过程中产生的离心载荷直接传递到旋翼轴套和主梁上，降低了旋翼蒙皮和填充件受到的剪切应力，降低了旋翼蒙皮脱粘和开裂的几率，从而延长了直升机旋翼结构的使用寿命。并且梳齿件将主梁分成多个，增大了主梁、旋翼蒙皮和填充件之间的粘接面积，降低了粘接面的应力水平，延长了直升机旋翼结构的损伤容限和使用寿命。