[发明专利]三维机织复合材料整体成型的旋翼桨叶及制作方法

权利要求书

1.一种三维机织复合材料整体成型的旋翼桨叶，其特征在于，所述三维机织复合材料整体成型的旋翼桨叶包括：

根部连接头(1)，所述根部连接头(1)设置有丝束连接孔(11)；以及

桨叶主体(2)，所述桨叶主体(2)包括由丝束机织而成的三维机织复合材料，所述桨叶主体(2)通过至少部分所述丝束穿过所述丝束连接孔(11)而连接于所述根部连接头(1)，

所述桨叶主体(2)包括：

承载梁(21)，所述承载梁(21)具有空腔(215)，所述空腔(215)内填充有梁芯(216)；以及

第一填充物(24)，所述第一填充物(24)位于所述承载梁(21)的后侧，

所述梁芯(216)包括第二填充物(2161)、单向纤维带(2162)、配重(2163)和纤维布包裹层(2164)，

所述纤维布包裹层(2164)包裹所述第二填充物(2161)、所述单向纤维带(2162)和所述配重(2163)，

所述单向纤维带(2162)位于所述空腔(215)的前侧，所述第二填充物(2161)位于所述空腔(215)的后侧，所述单向纤维带(2162)包裹所述配重(2163)，所述配重(2163)位于所述第二填充物(2161)的前侧。

2.根据权利要求1所述的三维机织复合材料整体成型的旋翼桨叶，其特征在于，所述桨叶主体(2)包括：

后缘条(25)，所述后缘条(25)位于第一填充物(24)的后侧；

上翼面蒙皮(22)；以及

下翼面蒙皮(23)，所述上翼面蒙皮(22)和所述下翼面蒙皮(23)包裹所述承载梁(21)、所述第一填充物(24)和所述后缘条(25)，

其中，所述承载梁(21)、所述上翼面蒙皮(22)、所述下翼面蒙皮(23)和所述后缘条(25)是通过三维机织一体成型的三维机织结构。

3.根据权利要求2所述的三维机织复合材料整体成型的旋翼桨叶，其特征在于，所述承载梁(21)是具有多层结构的壳体，形成该壳体的中间层的纤维的模量小于形成该壳体的内层和外层的纤维的模量。

4.根据权利要求2所述的三维机织复合材料整体成型的旋翼桨叶，其特征在于，所述承载梁(21)包括壳体前缘(211)、第一区域环层(212)、第二区域环层(213)和第三区域环层(214)，所述壳体前缘(211)位于所述承载梁(21)的前侧，所述壳体前缘(211)越向后延伸其壁厚越小，所述壳体前缘(211)包括韧性纤维，所述第一区域环层(212)包裹所述第二区域环层(213)，所述第二区域环层(213)包裹所述第三区域环层(214)。

5.根据权利要求4所述的三维机织复合材料整体成型的旋翼桨叶，其特征在于，所述韧性纤维包括玻璃纤维、石英纤维或芳纶纤维中的至少一种。

6.根据权利要求2所述的三维机织复合材料整体成型的旋翼桨叶，其特征在于，所述三维机织结构包括带衬经的角联锁结构、带衬纬的角联锁结构、带衬经衬纬的角联锁结构和带斜向纱的角联锁结构。

7.根据权利要求2所述的三维机织复合材料整体成型的旋翼桨叶，其特征在于，所述桨叶主体(2)通过树脂传递模塑成型工艺固化成型。

8.根据权利要求2所述的三维机织复合材料整体成型的旋翼桨叶，其特征在于，所述桨叶主体(2)通过高压树脂传递模塑成型工艺固化成型。

9.根据权利要求2所述的三维机织复合材料整体成型的旋翼桨叶，其特征在于，所述桨叶主体(2)通过高压压缩树脂传递模塑成型工艺固化成型。

10.一种三维机织复合材料整体成型的旋翼桨叶的制作方法，其特征在于，所述三维机织复合材料整体成型的旋翼桨叶的制作方法包括：

提供根部连接头(1)；

提供梁芯(216)和第一填充物(24)，所述提供梁芯(216)包括：在制作所述梁芯(216)的模具中铺设单向纤维带(2162)，在模具中放置配重(2163)和第二填充物(2161)，包裹纤维布形成纤维布包裹层(2164)，然后进行模压成型；

将部分的轴向纱穿过根部连接头(1)的丝束连接孔(11)，所述丝束连接孔(11)作为整体机织结构的部分轴向纱(200)的起始位置，一体化机织成型上翼面蒙皮(22)、下翼面蒙皮(23)、承载梁(21)及后缘条(25)，并且在所述上翼面蒙皮(22)和所述下翼面蒙皮(23)之间的空腔中填充所述第一填充物(24)以及在所述承载梁(21)中填充所述梁芯(216)；

通过树脂传递模塑成型工艺、高压树脂传递模塑成型工艺或高压压缩树脂传递模塑成型工艺对所述三维机织复合材料整体成型的旋翼桨叶进行固化成型。