[发明专利]一种直升机低噪声旋翼桨叶气动外形

说明书

本发明属于直升机气动设计技术领域，公开了一种直升机低噪声旋翼桨叶气动外形。桨叶气动外形采用了多段翼型配置、前后掠桨尖构型、桨尖尖削以及负扭转设计，能够有效地降低旋翼气动噪声。在声学风洞开展了该桨叶和基准桨叶噪声测量试验，结果表明，在典型斜下降状态，该桨叶噪声优于基准桨叶，旋翼噪声最大降幅达6分贝，平均降噪幅度接近4分贝。

技术领域

本发明属于直升机气动设计技术领域，特别涉及一种直升机低噪声旋翼桨叶气动外形。

背景技术

直升机是一种用途很广的飞行器，但是外部噪声大是它的固有缺点之一，尤其是在人口密集的区域使用，会使得直升机对周围环境以及地面人员产生较为严重的噪声污染和影响，这一因素极大地限制了直升机的进一步使用。而旋翼是直升机外部噪声最主要的来源之一，因此，直升机低噪声旋翼方案设计是直升机旋翼设计技术研究的重点方向之一。国内现有直升机型号噪声普遍偏高，在直升机低噪声旋翼气动布局设计方面还有待创新突破。

发明内容

本发明的目的：提供一种直升机低噪声旋翼桨叶气动外形，以满足“安静”直升机需求。

本发明的技术方案：

一种直升机低噪声旋翼桨叶气动外形，直升机旋翼桨叶的主翼型段包括三段桨叶段，所述三段桨叶段分别采用同一翼型族的相对厚度为12％、9％和7％的翼型。

优选地，所述第一段桨叶段的翼型为相对厚度的12％翼型，12％翼型位置为从桨叶翼型起始位置到相对半径的0.65R～0.85R处；所述第二段桨叶段的翼型为12％翼型和9％翼型的过渡段；9％翼型布置在相对半径0.85R～0.92R之间；所述第三段桨叶段的翼型为9％翼型和7％翼型的过渡段，7％翼型布置在相对半径0.95R～1.0R之间。

优选地，12％翼型位置为从桨叶翼型起始位置到相对半径的0.78R处；9％翼型布置在相对半径0.85R处；7％翼型布置在相对半径1.0R处。

优选地，所述桨叶第一段桨叶段弦长为C；9％翼型处弦长为1C～1.5C，第二段桨叶段弦长为线性过渡；7％翼型处弦长为1/3C～1/2C，第三段桨叶段弦长为线性过渡。

优选地，所述第一段桨叶段外形为矩形；所述第二段桨叶段外形为前掠形，前掠角度为-4°～-15°；所述第三段桨叶段外形为后掠形，后掠角度为10°～30°。

优选地，所述第二段桨叶段的前掠角度为-6°；所述第三段桨叶段的后掠角度为12°。

优选地，所述桨叶采用线性气动负扭转设计，气动扭转率为-10°/R～-14°/R。

优选地，所述桨叶的气动扭转率为-11°/R。

优选地，所述桨叶的第三段桨叶段气动扭转率为0。

本发明的有益效果：桨叶气动外形采用了多段翼型配置、前后掠桨尖构型、桨尖尖削以及负扭转设计，能够有效地降低旋翼气动噪声。在声学风洞开展了该桨叶和基准桨叶噪声测量试验，结果表明，在典型斜下降状态，该桨叶噪声优于基准桨叶，旋翼噪声最大降幅达6分贝(A计权)，平均降噪幅度接近4分贝(A计权)。

附图说明

图1为本发明提出的一种低噪声旋翼桨叶的弦长分布；

图2为本发明提出的一种低噪声旋翼桨叶的扭转角分布；

图3为本发明提出的一种低噪声旋翼桨叶外形示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。