[发明专利]一种桨尖可更换的复合材料桨叶

说明书

本申请属于桨叶结构设计与旋翼动力学设计领域，公开了一种桨尖可更换的复合材料桨叶，包括：叶身段和桨尖段；叶身段靠近桨尖一端为叶身接头段，桨尖段远离桨尖一端为桨尖接头段；叶身接头为单耳，设置在叶身蒙皮内，单耳上还设有多个第一螺栓孔贯穿单耳上下表面；桨尖接头段包括：桨尖蒙皮、桨尖接头和桨尖填块；桨尖接头为与单耳相配合的双耳，设置在桨尖蒙皮内；双耳上均设有与第一螺栓孔相配合的第二螺栓孔；叶身接头与桨尖接头插接后通过螺栓固定；桨尖填块填充在桨尖接头和桨尖蒙皮之间。叶身蒙皮第一螺栓孔对应区域上下表面设有容纳螺栓的开口，上翼面口盖和下翼面口盖盖在叶身蒙皮的开口上以维持桨叶气动外形。

技术领域

本发明属于桨叶结构设计与旋翼动力学设计领域，公开了一种桨尖可更换的复合材料桨叶。

背景技术

旋翼噪声是直升机噪声的主要来源，而桨叶的桨尖形状对直升机旋翼的噪声影响非常大，为了验证不同桨尖形状对直升机旋翼噪声的影响，国内外曾投入大量模型桨叶进行验证。当前绝大部分旋翼桨叶都是采用复合材料桨叶，每生产一种外形的桨叶需要投入一套对应的生产模具，因此复合材料桨叶生产成本较高，生产周期较长。

在进行气动噪声验证试验时，通常会根据桨尖形状的不同，制造大量验证所需的模型桨叶，反复的开模与生产导致最终试验的成本较高，试验周期较长，同时，由于试验完成后，桨叶和对应的模具通常就报废处理，因此最终导致材料和资源损耗。

为了节约成本、缩短研制周期，同时减少资源浪费和降低环境污染，需要设计一种可更换桨尖的桨叶结构，满足上述要求。

发明内容

本发明的目的是设计一种桨尖可更换的结构，用于保障桨叶运转功能的同时，实现桨叶桨尖自由更换。

一种桨尖可更换的复合材料桨叶，包括：叶身段和桨尖段；

所述叶身段靠近桨尖一端为叶身接头段，所述桨尖段远离桨尖一端为桨尖接头段；

所述叶身接头段包括：叶身蒙皮、叶身接头、上翼面口盖、下翼面口盖；

所述叶身接头为单耳，设置在叶身蒙皮内，所述单耳上还设有多个第一螺栓孔贯穿单耳上下表面；

所述桨尖接头段包括：桨尖蒙皮、桨尖接头和桨尖填块；所述桨尖接头为与所述单耳相配合的双耳，设置在桨尖蒙皮内；所述双耳上均设有与第一螺栓孔相配合的第二螺栓孔；叶身接头与桨尖接头插接后通过螺栓固定；所述桨尖填块填充在桨尖接头和桨尖蒙皮之间。

所述叶身蒙皮第一螺栓孔对应区域上下表面设有容纳螺栓的开口，所述上翼面口盖和下翼面口盖盖在叶身蒙皮的开口上以维持桨叶气动外形。

进一步，所述叶身接头单耳上下表面分别设有一半圆形凸台；凸台弧形段靠近桨尖；

叶身段上下复材大梁分别缠绕在叶身接头上下表面半圆形凸台上。

进一步，所述叶身接头段长度不超过桨叶总长度的15％，且叶身接头段与叶身段一起固化成型。

进一步，叶身接头上下表面半圆形凸台的弧面打磨粗糙。

进一步，所述叶身接头段还包括：叶身上填块、叶身下填块；所述叶身上填块胶接在叶身接头与叶身蒙皮上翼面之间；所述叶身下填块胶接在叶身接头与叶身蒙皮下翼面之间；

叶身上填块、叶身下填块材质为与大梁材质相同的复合材料；

所述叶身上填块和叶身下填块上均设有多个第一通孔，所述第一通孔位置和尺寸与第一螺栓孔位置和尺寸相匹配。

进一步，所述叶身接头段还包括：前缘泡沫和后缘泡沫；所述前缘泡沫胶接在叶身接头与叶身蒙皮前缘之间；所述后缘泡沫胶接在叶身接头与叶身蒙皮后缘之间。