[发明专利]一种直升机旋翼桨叶

说明书

本发明公开了一种直升机旋翼桨叶，叶柄从头部开始依次是直径较大的圆柱、直径变小的圆台、直径最小的圆柱、直径变大的圆台、过渡弧面和最大直径的圆柱；头部较大直径的圆柱上有外螺纹和一端部的键槽，另一端端面中心开锥形槽；泡沫芯与桨叶叶身弯曲形状相同，其叶柄端有锥形端头，其前缘端有截面为V型的尖部；泡沫芯的锥形端头插接在叶柄锥形槽内；碳梁位于桨叶叶身的前缘部位，其远离前缘的一端为截面为V型的槽；后缘条位于桨叶叶身的后缘部位，是由多层碳纤维预浸布在泡沫芯后缘端铺装制成的薄碳纤维带；蒙皮包裹在除叶柄螺纹部分的其它所有部分。本发明桨叶直径小，强度高，重量轻，尤其是前缘部分的强度非常高，完全达到直升机的要求。

技术领域

本发明属于旋翼桨叶技术领域，涉及一种直升机旋翼桨叶。

背景技术

现有的复合材料桨叶是由金属叶柄和包裹在金属叶柄内、外的复合材料组成。叶柄跟泡沫芯的连接处为圆形，泡沫芯与叶柄的连接薄弱，不易定位，铺层时容易错位，导致叶片出现不可修复的缺陷，只能做废品，废品率高；叶片强度低，为了达到强度要求，需要铺装的碳梁层数加大，无形中增加了叶片的整体体积和重量；且现有桨叶的制作方法，桨叶前、后缘的碳梁铺层是相同的，要想达到前缘强度，后缘碳梁铺层也很厚，导致整体桨叶的重量很重。直升机要求飞行动力大，结构安全可靠和重量轻，所以对旋翼桨叶要求重量轻，强度高，尤其是叶片前缘的强度要求非常高，现有的方法制作的桨叶不能达到直升机对旋翼桨叶的要求。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种直升机旋翼桨叶，该旋翼桨叶直径小，强度高，重量轻，尤其是前缘部分的强度非常高，完全达到直升机对旋翼桨叶的要求。

为实现本发明的目的，本发明的技术解决方案是：一种直升机旋翼桨叶，包括叶柄、泡沫芯、碳梁、后缘条和蒙皮；所述叶柄为一体金属件，头部一端为直径较大的圆柱，接着是一段直径变小的圆台，再接着是一段直径最小的圆柱，再接着是一段直径变大的圆台，最后是一段最大直径的圆柱，在直径变大的圆台与最大直径的圆柱之间有过渡弧面；头部较大直径的圆柱上有外螺纹和一端部的键槽，另一端端面中心开锥形槽；在直径变大的圆台上沿叶柄的径向开连接通孔；所述泡沫芯与桨叶叶身弯曲形状相同，其叶柄端有与叶柄锥形槽完全匹配的锥形端头，其前缘端有凸起的截面为V型的尖部；泡沫芯的锥形端头插接在叶柄锥形槽内，其余部分偏向桨叶后缘部位；所述碳梁位于桨叶叶身的前缘部位，其远离前缘的一端为与泡沫芯的V型尖部完全匹配的截面为V型的槽，其由多层碳纤维预浸布在泡沫芯V型尖部铺装制成，其叶柄端铺装到只剩下叶柄螺纹部分，另一端到叶尾；所述后缘条位于桨叶叶身的后缘部位，是由多层碳纤维预浸布在泡沫芯后缘端铺装制成的薄碳纤维带，其叶柄端铺装到只剩下叶柄螺纹部分，另一端到叶尾；所述蒙皮包裹在除叶柄螺纹部分的其它所有部分；在与叶柄的连接通孔相对应的泡沫芯、碳梁、后缘条和蒙皮上都留有相同相贯通的连接通孔形成桨叶与桨箍连接的螺栓连接孔。

进一步优选地，所述叶柄的过渡弧面的直径为50mm，其最大直径的圆柱长为5mm。

进一步优选地，所述叶柄的直径最小的圆柱与直径变大的圆台之间有过渡弧面A。

进一步优选地，从桨叶叶身垂直桨叶轴线的截面面积上看，所述碳梁面积占整个截面面积的25—40%。这个碳梁面积既能保证桨叶的强度，又能使桨叶质量轻。

进一步优选地，所述蒙皮由3-10层内为碳纤维预浸布、外为玻璃纤维预浸布组成。玻璃纤维预浸布在外层，可以是一层或多层，层数越多，抗腐蚀性越强，但成本越高。