[发明专利]其构造适用于在进场飞行期间声学改进及在向前飞行时性能改进的飞行器转子叶片

说明书

一种用于旋翼飞行器(10)的转子(11)的叶片(1)。所述叶片呈现用于所述叶片(1)的节段的轮廓(15)的扫掠和翼型的变化的关系，特别是以改进所述叶片(1)的扭转刚性和弯曲刚性。所述叶片(1)为双锥形且其呈现三个扫掠，使得其可改进在向前飞行时叶片(1)的空气动力学性能，且减少特别是在进场飞行期间由叶片(1)发出的噪声。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年12月21日提交的FR 15 02660的权益，其公开内容以引用方式全部并入本文。

技术领域

本发明涉及产生升力的翼型表面的领域，且更具体地涉及形成旋翼的翼型表面的领域。

本发明涉及用于旋翼飞行器转子的叶片以及涉及具有至少两个此类叶片的转子。更具体地讲，叶片是旨在用于主转子的，该主转子为旋翼飞行器提供升力并且还可能提供推进力。

常规地，叶片沿着其翼展从紧固到转子的旋转轮毂的第一端部纵向延伸到被称为其“自由”端部的第二端部。相对于转子，可以理解，叶片在翼展方向上从第一端部朝向第二端部径向地延伸。此外，叶片沿着桨叶弦从叶片的前缘横向延伸到后缘。

因此，叶片由转子的旋转轮毂驱动旋转。因而，轮毂的旋转轴线对应于叶片的旋转轴线。

第一端部在下文中总地由术语“叶片起点”指代，而自由的第二端部由术语“叶片末端”指代。

在操作中，转子的每个叶片承受空气动力，特别是承受在转子的旋转运动期间的空气动力升力，该力用于为飞行器提供升力，或者实际上提供推进力。

为此，叶片具有位于叶片起点和叶片末端之间的翼型部分。该翼型部分由沿着翼展方向的一系列翼型轮廓构成，这些翼型轮廓通常在下文中简称为“轮廓”。每个轮廓位于大致垂直于翼展方向的横向平面中，并且其限定了布置在翼型部分的起点和叶片末端之间的叶片节段。翼型部分提供叶片的基本上所有的升力。

叶片起点和翼型部分起点之间的过渡区的形状通常受到由制造约束条件和关于叶片的结构约束条件的影响。在叶片起点和翼型部分起点之间的这种过渡区可以由术语“叶片根部”指代，且其空气动力学性能比翼型部分的空气动力学性能小得多。因此，翼型部分的起点位于叶片起点和在叶片根部附近的叶片末端之间。然而，该过渡区可以产生一些升力。此外，然而，该过渡区(其位于转子轮毂附近)将对叶片的总升力提供一些贡献，而与其空气动力学形状无关。

例如，在翼型部分中的叶片节段的轮廓特征在于薄型后缘，理想地是零厚度，然而在叶片起点附近的后缘以及在叶片起点和翼型部分起点之间过渡区附近的后缘是厚的，且可能为圆角的。

旋翼飞行器呈现既能够在巡航飞行期间以大前进速度飞行又能够在非常低的前进速度下飞行的优点，并且其还能够执行悬停飞行。因此，旋翼飞行器呈现能够降落在小面积区域上的优点，并且因此例如更靠近居住区域降落或者降落甲板或垫板上。

然而，在高速向前飞行要求叶片具有与在低速下向前飞行和悬停飞行需要的空气动力学特征不同或者甚至不利的空气动力学特征。

同样，叶片的空气动力学特征也影响叶片产生的噪声。因为临近居住区域，此类噪声可在进场和着陆阶段造成问题。此外，严格的声学认证标准规定了旋翼飞机需要遵守的声级。

对于翼型轮廓的预定选择，在高速向前飞行期间和在悬停飞行期间对叶片空气动力学性能以及另外对叶片的声学特征有影响的叶片的几何特性具体是由叶片节段的翼型轮廓的翼弦，由叶片的扫掠以及由叶片的扭转构成。

应当记得，翼弦是叶片节段的轮廓的前缘和后缘之间的距离。该翼弦可能沿着叶片的翼展变化。术语“梯形度”通常用于指示沿着叶片的翼展行进的翼弦的减少，然而该术语还可以指示沿着叶片翼展的翼弦增加。