[发明专利]一种适用于中小型无人倾转旋翼飞行器的旋翼气动外形

权利要求书

1.一种适用于中小型无人倾转旋翼飞行器的旋翼气动外形，其特征在于，包括：三片桨叶，各所述桨叶均包含从桨根至桨尖分布的第一基础翼型A、第二基础翼型A、第一基础翼型B和第二基础翼型B；基础翼型A、基础翼型B还应该满足下表马赫数Ma、雷诺数Re、迎角AoA状态下的升力系数C_L和阻升比C_D/C_L；

翼型气动性能要求

桨叶沿径向的不同位置所参照的基础翼型分为两种：0.2R～0.8R取基础翼型A为参考，0.9R～1.0R取基础翼型B为参考，其他展向位置按照基础翼型A、基础翼型B的弦长进行弦长缩比，得到桨叶翼型，R为桨叶半径；倾转旋翼桨叶气动外形参数分布，具体如下：

倾转旋翼桨叶气动外形参数分布

该副旋翼的较佳工作状态：作为直升机旋翼时的桨距行程范围为11～15°，作为固定翼飞机的推进螺旋桨时，旋翼桨尖速度达马赫数0.6、前进比为0.2下的桨距行程范围为17～21°；

选取基础翼型A(相对厚度为17～22％)置于桨根及桨叶内侧等位置，选取基础翼型B(相对厚度为8～10％的)并置于桨尖附近区域；两种翼型在较大的迎角范围内均能提供较好的气动性能；

旋翼气动外形在倾转旋翼飞行器上的主要工作特点：

当装配了该旋翼的倾转旋翼飞行器处于起飞、降落阶段时，一旦发动机转速、旋翼总距设置等达到旋翼的设计要求，具备该气动外形的旋翼通过旋转与周围空气产生相对运动，由于作用力与反作用力原理，空气对旋翼产生了竖直向上的升力，从而旋翼能够提起整架倾转旋翼飞行器；

当倾转旋翼飞行器具备一定前飞速度并要过渡到前飞模式时，机身上的倾转机构在相应的控制下带动旋翼向前倾转，直至旋翼桨盘平面与地面垂直，此时倾转旋翼机进入巡航模式，在该模式下，该旋翼上的空气作用力对机身产生牵引作用，克服了机身的阻力，由于该旋翼气动外形满足巡航时的气动力要求，为该飞行模式可以避开常规直升机前飞时激波和反流区对前飞速度的限制提供可能，从而能实现比常规直升机高得多的前飞速度。

2.根据权利要求1所述的适用于中小型无人倾转旋翼飞行器的旋翼气动外形，其特征在于，所述第一基础翼型A设置在所述桨叶0.2R处，所述第一基础翼型A的弦长缩比为165～166mm，所述第一基础翼型A安装角为22～23°，R为桨叶半径。

3.根据权利要求1所述的适用于中小型无人倾转旋翼飞行器的旋翼气动外形，其特征在于，所述第二基础翼型A设置在所述桨叶0.8R处，所述第二基础翼型A的弦长缩比为93～94mm，所述第二基础翼型A安装角为-1.7～-1.6°，R为桨叶半径。

4.根据权利要求1所述的适用于中小型无人倾转旋翼飞行器的旋翼气动外形，其特征在于，所述第一基础翼型B设置在所述桨叶0.9R处，所述第一基础翼型B的弦长缩比为84～85mm，所述第一基础翼型B安装角为-5.0～-4.0°，R为桨叶半径。

5.根据权利要求1所述的适用于中小型无人倾转旋翼飞行器的旋翼气动外形，其特征在于，所述第二基础翼型B设置在所述桨叶1.0R处，所述第二基础翼型B的弦长缩比为77～78mm，所述第二基础翼型B安装角为-7.0～-6.0°，R为桨叶半径。

6.根据权利要求4所述的适用于中小型无人倾转旋翼飞行器的旋翼气动外形，其特征在于，所述桨叶的变距轴线设置在距翼型前缘1/4弦线位置处。