[发明专利]一种大前后掠组合的直升机旋翼桨叶

说明书

本发明属于直升机气动设计技术领域，公开了一种大前后掠组合的直升机旋翼桨叶。述桨叶的根部设有桨根接头，桨根接头有两个纵列式的连接孔，且连接孔的内壁连接有剪力螺栓，桨根接头通过剪力螺栓连接旋翼桨毂支臂。所述桨叶主翼型段起始于相对半径0.2667R，从相对半径0.2667R至桨尖的翼型厚度为7％‑12％。所述直升机旋翼桨叶自旋转中心到相对半径0.2667R的扭转角保持一致，从相对半径0.2667R至桨尖的气动扭转率为X，在保证了旋翼悬停性能的同时兼顾前飞性能。

技术领域

本发明属于直升机气动设计技术领域，特别涉及一种大前后掠组合的直升机旋翼桨叶。

背景技术

旋翼是直升机的关键部件之一，其气动性能直接影响直升机型号的性能和先进性。旋翼的气动性能包括噪声水平、悬停性能和前飞效率等，旋翼的气动布局方案直接决定了其气动性能。旋翼的气动布局参数包括桨叶形状(含桨尖构型)、弦长分布、翼型配置和扭转分布等，其中桨叶形状，如前掠、后掠、尖削等是国内外进行直升机旋翼设计技术研究的重点方向之一。研究表明桨尖后掠能够缓解前行侧桨叶的压缩性，提升旋翼气动性能，桨叶的前掠和后掠组合可以起到相位调整作用，使得平行桨-涡干扰噪声不会同时传播到远场观测点，达到减弱旋翼气动噪声的目的。改变桨叶弦长分布，特别地，使最大弦长位置内移，一方面有利于桨叶展向环量分布的均匀化，降低旋翼诱导功率，提高旋翼悬停效率，另一方面通过重新布置载荷沿展向的分布，可以削弱桨尖涡强度，降低旋翼桨-涡干扰噪声。

国内现役直升机型号旋翼大都采用常规的平面形状，然而，面对高性能、低噪声等越来越高的技术指标要求，非常规组合型旋翼气动布局方案，特别是大前突后掠桨叶将更具应用前景。

发明内容

为解决背景技术存在的技术问题，本发明提供了一种大前后掠组合的直升机旋翼桨叶。

本发明的技术方案：

一种大前后掠组合的直升机旋翼桨叶，所述桨叶包括：主翼型段和桨根段；

所述主翼型段分布位置为桨叶相对半径0.2667R处到1R桨尖处；所述主翼型段的翼型相对厚度为7％-12％；所述桨根段扭转角为定值；所述主翼型段气动扭转率为-9°/R～-14°/R。

优选地，所述主翼型段气动扭转率为-12°/R。

优选地，所述主翼型段分为三段桨叶段；第一桨叶段位于相对半径0.2667R～0.50R处，第一桨叶段弦长为恒定值C；第二桨叶段位于相对半径0.5R～0.8R处，第二桨叶段弦长线性增大；第二桨叶段相对半径0.8R处弦长为1.1C～1.3C；第三桨叶段位于相对半径0.8R～1.0R处，第三桨叶段弦长线性减少，相对半径1.0R处弦长为0.4C～0.6C。

优选地，第一桨叶段弦长为恒定值C，C＝0.425m。

优选地，第二桨叶段相对半径0.8R处弦长为1.15C。

优选地，第三桨叶段相对半径1.0R处弦长为0.45C。

优选地，所述第一段桨叶段外形为矩形，所述第二桨叶段为前掠形，前掠角度为-2°～-8°

优选地，所述第三桨叶段为后掠形，后掠角度为15°～25°。

优选地，所述第二桨叶段前掠角度为-6°。

优选地，所述第三桨叶段后掠角度为18°。

本发明的有益效果：采用CFD数值计算方法对本发明设计的大前后掠组合的直升机旋翼桨叶进行了计算，评估了其悬停效率、前飞升阻比以及气动噪声，结果表明与原始基准旋翼相比，优化旋翼的悬停性能、前飞性能以及噪声特性均具有优势，应用前景较大。

附图说明

图1为本发明提出的直升机旋翼桨叶的扭转角分布；