[发明专利]一种充气式旋翼桨叶及直升机

说明书

本发明公开了一种充气式旋翼桨叶及直升机，涉及直升机技术领域，所述充气式旋翼桨叶能够折叠，所述充气式旋翼桨叶的翼型为非对称翼型，所述充气式旋翼桨叶包括依次排列的若干气囊，相邻的所述气囊的公共面为抗拉条，各所述抗拉条上均开设有通气孔，各所述气囊的上表面和各所述气囊的下表面为蒙皮，最外侧的所述气囊用于与桨毂连接，且所述气囊与桨毂的连接处设置有充气口。本发明节省了支撑材料，质量上降低明显；能够节省运载器上一定的空间；并且在火星的低雷诺数大气环境中能够产生合适升力，拥有不错的升阻比。

技术领域

本发明涉及直升机技术领域，特别是涉及一种充气式旋翼桨叶及直升机。

背景技术

火星大气环境与地球的临近空间相似，具有低密度、低压强的特点，因此气动环境的主要特征表现为低雷诺数，直升机具备垂直起飞的能力，对于起降地面的要求很低，可以在火星陌生的地面环境中执行任务。火星直升机需要一种在低雷诺数环境下也有良好气动性能的翼型。

目前机智号直升机采用共轴旋翼设计，旋翼桨叶由固体结构支撑，桨叶本身无法折叠，占用了一定的空间和质量，不利于直升机搭载更多的探测设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种充气式旋翼桨叶及直升机，以解决上述现有技术存在的问题，能够折叠，并且在火星大气环境下能够实现正常的气动性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种充气式旋翼桨叶，所述充气式旋翼桨叶能够折叠，所述充气式旋翼桨叶的翼型为非对称翼型，所述充气式旋翼桨叶包括依次排列的若干气囊，相邻的所述气囊的公共面为抗拉条，各所述抗拉条上均开设有通气孔，各所述气囊的上表面和各所述气囊的下表面为蒙皮，最外侧的所述气囊用于与桨毂连接，且所述气囊与桨毂的连接处设置有充气口。

优选地，各所述气囊的上表面和各所述气囊的下表面均与所述非对称翼型的内切圆重合。

优选地，相邻的所述气囊的所述抗拉条与所述非对称翼型的相邻的内切圆的交点的连线重合。

优选地，所述充气式旋翼桨叶包括前段桨叶和后段桨叶，所述前段桨叶和所述后段桨叶均包括若干所述气囊，所述前段桨叶的各所述气囊的上表面和下表面对应的圆心角均为30°-45°，所述后段桨叶的各所述气囊的上表面和下表面对应的圆心角均为45°-60°。

优选地，所述充气式旋翼桨叶采用薄膜制成。

优选地，所述薄膜为Kapton薄膜。

本发明还提供了一种直升机，包括所述充气式旋翼桨叶。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

第一，结构上，常规桨叶为了固定翼型形状，依靠蒙皮下的填充材料与桁架结构，或者直接采用实心桨叶，而本发明的充气式旋翼桨叶由蒙皮与抗拉条组成，通过充气后的内部压强与抗拉条形成翼型外形，节省了支撑材料，质量上降低明显；第二，空间上，常规桨叶总会占用直升机桨盘大小的空间，而充气式旋翼桨叶在充气前可以折叠并收拢在直升机机体周围，因此能够节省运载器上一定的空间；第三，通过采用非对称的抗拉条设计，形成非对称的翼型外形，在火星的低雷诺数大气环境中能够产生合适升力，拥有不错的升阻比。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的充气式旋翼桨叶示意图；

图2为本发明的充气式旋翼桨叶主视图；

图3为E387翼型示意图；

图4为E387翼型的内切圆示意图；