[发明专利]一种直升机旋翼桨叶模拟霜冰结构及集成方法

说明书

本发明属于直升机旋翼桨叶防/除冰性能验证技术领域，涉及直升机旋翼桨叶在干空气条件下的模拟桨叶前缘附近产生透明冰后旋翼桨叶性能验证技术，具体为一种直升机旋翼桨叶模拟霜冰结构及集成方法；本发明的模拟霜冰的材料为高强颗粒材料，常温下的莫氏硬度大于6级，颗粒直径在0.5mm～2.5mm之间呈正态分布；平均值为1.5mm，算术标准差为1；可以选用石英砂或金刚砂；通过本发明，可以实现模拟霜冰冰型结构的选材制造，并与直升机旋翼桨叶集成，并用于直升机旋翼桨叶干空气条件下的模拟结冰飞行试验考核。

技术领域

本发明属于直升机旋翼桨叶防/除冰性能验证技术领域，涉及直升机旋翼桨叶在干空气条件下的模拟桨叶前缘附近产生透明冰后旋翼桨叶性能验证技术。具体涉及一种直升机旋翼桨叶模拟霜冰结构及集成方法。

背景技术

在自然结冰条件下，能够执行任务是一项重要的使用要求。

为了实现直升机在自然结冰条件下执行任务，直升机必须加装旋翼防/除冰系统、发动机进气道防冰系统、风挡玻璃防冰系统等。加装防/除冰系统以后，直升机在自然结冰条件下，就能够像在干空气条件下一样执行任务。

干空气：这里是指相对湿度小于100％的空气，并且不含可以形成降水或可以形成结冰的过冷水的云团。

结冰对于直升机来说是有害的，当直升机进入自然结冰条件大气环境，出现意外结冰，就会降低直升机的使用性能。直升机旋翼桨叶在自然结冰条件下可能会出现以下三种类型的结冰：

透明冰：空气中液态过冷水含量高，结冰温度为+2℃～-10℃，在桨叶的前缘附近容易形成带“角”的透明冰。

霜冰：结冰温度为-15℃～-20℃，空气中液态过冷水含量低，水滴直径小，在桨叶的前缘附近形成细小颗粒装的霜冰。

混合冰：结冰温度为-10℃～-15℃，在桨叶的前缘附近形成霜冰与透明冰的混合体。

为了掌握直升机旋翼桨叶结冰后对其性能的影响，可以在冰风洞中进行直升机旋翼桨叶结冰性能试验，也可以用模拟的冰型装配到直升机的桨叶前缘后，在干空气中进行飞行试验测试获得。

如果选择在干空气中进行飞行试验测试直升机旋翼桨叶性能，则必须有合适的冰型装配在桨叶前缘附近的翼型表面。

对于霜冰冰型的技术要求主要有：

模拟霜冰冰型的颗粒尺寸要符合实际自然结冰条件下真实的结冰颗粒尺寸。

模拟霜冰冰型在桨叶上集成使用的结构胶粘剂要有足够的强度，能够承受模拟冰型传递到桨叶表面的离心力。

发明内容

本发明的目的是：提出一种更有效的直升机旋翼桨叶模拟冰型—霜冰冰型结构及集成方法。以解决对桨叶前缘附近表面进行补加工，模拟直升机旋翼桨叶前缘表面凝结霜冰状态，以便对结冰桨叶进行性能测试试验的的技术问题。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一方面，提供一种直升机旋翼桨叶模拟霜冰结构，所述模拟霜冰的材料为高强颗粒材料，所述高强颗粒材料常温下的莫氏硬度大于6级，颗粒直径在0.1mm～2.5mm之间分布。

所述高强颗粒材料颗粒直径呈正态分布，平均值为1.5mm，算术标准差为1。

优选地，所述高强颗粒材料颗粒直径在0.5mm～2.5mm之间。

另一方面，提供一种直升机旋翼桨叶模拟霜冰结构的集成方法，采用所述高强颗粒材料，将不同直径的高强颗粒材料混合；后通过胶粘剂与桨叶表面粘接。

所述粘接包含以下步骤：

先在桨叶表面模拟霜冰区域涂敷胶粘剂，所述胶粘剂厚度不大于0.1mm；