[发明专利]用于旋翼飞行器的复合物-钢混合式主轴

权利要求书

1.一种用于旋翼飞行器的复合物-钢混合式主轴，包括：

管状的钢部，具有在其中限定一空间的内表面；以及

复合物部分，设置在由钢部的内表面限定的空间中并且相对于钢部的内 表面以固定空间关系进行保持，

其中，所述复合物部分具有在其中限定一空间的内表面；

其中，所述钢部和所述复合物部分的厚度和直径沿着钢部和复合物部分 的长度变化从而调整沿着所述复合物部分的长度主轴的扭矩刚度和弯折刚 度。

2.根据权利要求1所述的复合物-钢混合式主轴，其中，所述复合物部 分包括纤维强化的聚合复合物材料，所述复合物材料的聚合体粘合地将所述 复合物部分结合于钢部的内表面。

3.根据权利要求1所述的复合物-钢混合式主轴，还包括：

设置在所述钢部的内表面与复合物部分之间的粘合剂，使得所述粘合剂 粘合地将所述复合物部分结合于钢部的内表面。

4.根据权利要求1所述的复合物-钢混合式主轴，其中，所述钢部的内 表面限定至少一个凹槽。

5.根据权利要求1所述的复合物-钢混合式主轴，其中，所述复合物部 分的端部呈圆角凹面(fillet)或逐渐变细。

6.根据权利要求1所述的复合物-钢混合式主轴，其中，所述钢部和复 合物部分适于在使用时承载升力、推力、扭矩和弯折载荷其中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的复合物-钢混合式主轴，其中，所述复合物部 分适于承载设计极限载荷。

8.根据权利要求1所述的复合物-钢混合式主轴，其中，所述主轴适于 结合入直升飞机和斜旋翼飞行器其中之一。

9.一种制造用于旋翼飞行器的复合物-钢混合式主轴的方法，包括：

设置管状钢部，包括在其中限定一空间的内表面；

制备复合物部分，包括可膨胀芯轴上的纤维强化的聚合的复合物材料；

将其上具有所述复合物部分的可膨胀芯轴设置入由所述钢部的内表面 限定的空间中；

使可膨胀芯轴膨胀，使得所述复合物部分与所述钢部的内表面接触；

使所述复合物部分硬化，使得所述复合物部分结合至所述钢部；

使所述可膨胀芯轴收缩；以及

从所述复合物部分移除所述可膨胀芯轴；

其中，使所述钢部和所述复合物部分的厚度和直径沿着钢部和复合物部 分的长度变化从而调整沿着所述复合物部分的长度主轴的扭矩刚度和弯折 刚度。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述可膨胀芯轴包括：

限定气球结构的弹性材料。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，使所述可膨胀芯轴膨胀是通过 在压力下将流体导入所述芯轴而实现的。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述流体是气体。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述气体是空气和氮气至少 其中之一。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，使所述芯轴收缩是通过将流 体从所述芯轴抽出而实现的。

15.根据权利要求9所述的方法，还包括：

在所述复合物部分的端部机制逐渐变细部分和圆角凹面部分其中的至 少一个。

16.根据权利要求9所述的方法，还包括：

采用化学试剂处理所述管状钢部的内表面从而改善粘合性结合；

将粘合漆涂覆至所述管状钢部的内表面；以及

在将所述可膨胀芯轴和复合物部分放入由所述钢部的内表面限定的空 间之前，将至少一层粘合膜施加至所述管状钢部的内表面。

17.根据权利要求9所述的方法，其中，所述可膨胀芯轴包括：

分段的金属芯轴。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，使所述可膨胀芯轴膨胀是通 过采用机械方式将所述分段金属芯轴的区段朝向所述管状钢部的内表面致 动来实现的。