一種直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片的制作方法
【專利摘要】一種直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片，屬飛行器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種直升機翼片。它包括前緣、上表面、下表面、后緣和翼體。前緣厚實渾圓，上表面為向上凸起的曲面，下表面為平面或稍向下凸的曲面，上表面沿翼弦方向自機翼最厚處往后緣的區(qū)域均勻分布著數(shù)個相同的小凹坑，每個小凹坑的平均深度約為0.25mm，小凹坑的直徑在3mm至8mm之間；每兩個相鄰的小凹坑之間的凈距離在1mm至2mm之間。小凹坑內(nèi)粘插著帶絨毛的纖維絲，其長度稍長于小凹坑的直徑的一半。翼體為實心結(jié)構(gòu)。翼片基本呈矩形，展弦比在9：1~13∶1之間。該翼片的最大升阻比較大，有效迎角范圍大，且不易失速，效率高，噪音低。
【專利說明】一種直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 一種直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片，屬飛行器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種直升機翼片。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片的表面是光滑的，翼型基本上采用對稱型，在有效迎 角范圍內(nèi)能產(chǎn)生升力，但有效迎角范圍不大，迎角增大到一定程度時其上表面的氣流會產(chǎn) 生分離，即產(chǎn)生失速現(xiàn)象，阻力驟然上升，升力驟然下降；最大升力系數(shù)不大；由于直升機 主轉(zhuǎn)翼轉(zhuǎn)速高故噪音很大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)的直升機主轉(zhuǎn)翼翼片的上述不足，發(fā)明一種有效迎角范 圍大、最大升力系數(shù)大且噪音低的直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片。
[0004] 一種直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片，包括前緣、上表面、下表面、后緣和翼體。前緣厚實渾 圓，上表面為向上凸起的曲面，下表面基本為平面或稍向下凸的曲面，上表面沿翼弦方向自 翼片最厚處往后緣的區(qū)域均勻分布著數(shù)個相同的小凹坑，這些小凹坑為圓形的，每個小凹 坑的平均深度約為0· 25mm，小凹坑的直徑在3mm至8mm之間；每兩個相鄰的小凹坑的中心 距與單個小凹坑的直徑之差在1mm至2mm之間，即兩個相鄰的小凹坑之間的凈距離在1mm 至2mm之間。小凹坑內(nèi)粘插著帶絨毛的纖維絲，其長度稍長于小凹坑的直徑的一半。翼體 為實心結(jié)構(gòu)。翼片大致呈長條形矩形，展弦比在9 :1~13 : 1之間。
[0005] 該發(fā)明一種直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片的工作原理是：當該翼片在有效迎角范圍內(nèi)轉(zhuǎn) 動時，相對翼片的前方來流分兩股流動，第一股氣流為翼片的下方氣流，該氣流流速基本不 變，與前方來流速度相當；第二股氣流為該翼片的上方氣流，該氣流在靠近翼片的前緣處轉(zhuǎn) 彎向上流至最厚處貼近翼片上表面再轉(zhuǎn)彎向后下方流去。根據(jù)流體的連續(xù)性方程和伯努利 方程得知，翼片的上方壓強小于下方壓強，從而產(chǎn)生升力。該翼片上表面的小凹坑能使空氣 形成一層緊貼翼片上表面的薄薄的紊流邊界層，即使迎角較大，由于小凹坑的作用，使得翼 片上方氣流會一直沿著翼片上表面流向后下方，不易與翼片上表面發(fā)生分離，小凹坑能推 遲尾跡的產(chǎn)生。小凹坑內(nèi)粘插的帶絨毛的纖維絲是吸音材料，能大大地降低噪音。
[0006] 直升機的主轉(zhuǎn)翼翼片與固定翼飛機的機翼的運行環(huán)境不相同，直升機的主旋翼翼 片是在一個動態(tài)環(huán)境中運行的。當直升機懸停或垂直方向飛行時，翼片某處的空氣流向是 向下流動和逆切向水平流動的合成，相對翼片而言空氣流向是沿翼片轉(zhuǎn)動的反方向并斜向 下方。當直升機水平方向飛行時，前行翼片某處的空氣流向是向下流動、逆切向水平流動和 后向水平流動的合成，相對翼片而目空氣流向是沿翼片轉(zhuǎn)動的反方向即向后并偏左、偏右 或不偏地斜向下方，從直升機的正上方往下看，翼片逆時針方向旋轉(zhuǎn)，在右側(cè)從6點鐘至12 點鐘的過程為前行，從6點鐘至3點鐘之間相對翼片而言空氣流向是向后并偏左斜向下方 的，從3點鐘至12點鐘之間相對翼片而言空氣流向是向后并偏右斜向下方的，翼片處于3 點鐘時相對翼片而言空氣流向是向正后方并斜向下方的；從直升機的正上方往下看，翼片 逆時針方向旋轉(zhuǎn)，在左側(cè)從12點鐘至6點鐘的過程為后行，后行翼片某處的空氣流向是向 下流動、逆切向水平流動和后向水平流動的合成，此過程逆切向水平流動在直升機飛行方 向上的分量是向前的，如果該分量大于直升機前飛的速度的話，相對翼片而言空氣流向是 沿翼片轉(zhuǎn)動的反方向并偏左、偏右或不偏地斜向下方，這種情況下翼片前緣作迎風(fēng)運動，調(diào) 整好翼片的迎角翼片能產(chǎn)生升力；如果逆切向水平流動在直升機飛行方向上的分量小于直 升機前飛的速度的話，相對翼片而言空氣流向是沿翼片轉(zhuǎn)動的方向并偏左、偏右或不偏地 斜向下方，這種情況下翼片后緣作迎風(fēng)運動，需將翼片的后緣抬高或者壓低前緣，調(diào)整好翼 片后緣的對風(fēng)的迎角翼片才能產(chǎn)生升力。當直升機爬升時氣流運動就更復(fù)雜了。這樣要求 翼片相對水平方向的夾角較大且不斷變化才能滿足相對氣流而言為正迎角，轉(zhuǎn)速快慢也需 要翼片與水平方向的夾角不同來適應(yīng)。以及所指的空氣的向下流動是由于上一個或多個翼 片旋轉(zhuǎn)周期所引起的，使空氣往下流動，起動瞬間沒有向下流動；逆切向水平流動是由于翼 片的旋轉(zhuǎn)運動所引起的，這里的逆是相對翼片轉(zhuǎn)動方向而言的；后向水平流動是由于直升 機水平前飛所引起的，此處的后是相對直升機的飛行方向而言的；所有的水平二字指的是 相對水平或基本水平，不是絕對水平，因為旋翼轉(zhuǎn)盤相對水平面會存在夾角?，F(xiàn)實當中要通 過翼片揮舞來解決以上問題。這樣會導(dǎo)致噪音更大。
[0007] 該翼片與傳統(tǒng)的直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片相比有以下優(yōu)點：1、有效迎角范圍大，最大 升力系數(shù)大，臨界失速迎角大，最大升阻比大；2、效率高，重量較輕；3、噪音低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1是本發(fā)明一種直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片的示意圖；圖2是在圖1中取出四個相鄰 的粘插著帶絨毛的纖維絲的小凹坑的放大圖；圖3是本發(fā)明一種直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片的經(jīng) 過小凹坑中心的翼型圖。
[0009] 圖中，1-前緣，2-上表面，3-后緣，4-下表面，5-翼體，6-小凹坑，7-最厚處，8-帶 絨毛的纖維絲。

【具體實施方式】
[〇〇1〇] 現(xiàn)結(jié)合附圖1~3對本發(fā)明加以具體說明：一種直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片，包括前緣1、 上表面2、下表面4、后緣3和翼體5。前緣1厚實渾圓，上表面2為向上凸起的曲面，下表面 4為稍向下凸的曲面，上表面2沿翼弦方向自機翼最厚處7往后緣3的全部區(qū)域均勻分布著 數(shù)個相同的小凹坑6,這些小凹坑6為圓形的，其深度為0. 25mm，直徑為4mm ;每兩個相鄰的 小凹坑6的凈距離為1. 5mm。小凹坑6內(nèi)粘插著帶絨毛的纖維絲8,其長度約為2. 5mm。翼 體5為實心結(jié)構(gòu)，采用碳纖維復(fù)合材料制作。翼片的平面形狀大致呈長條形矩形，展弦比為 11 : 1。翼片根部有與槳轂相連的孔，圖中未畫出。該翼片使用時效率高，噪音低。
【權(quán)利要求】
1. 一種直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片，包括前緣（1)、上表面（2)、下表面（4)、后緣（3)和翼體 (5)，其特征在于：前緣（1)厚實渾圓，上表面（2)為向上凸起的曲面，下表面（4)基本為平面 或稍向下凸的曲面，上表面（2)沿翼弦方向自機翼最厚處（7)往后緣（3)的區(qū)域均勻分布著 數(shù)個相同的小凹坑（6)，這些小凹坑（6)為圓形的，每個小凹坑（6)的平均深度約為0. 25mm， 小凹坑的最大外形尺寸在3mm至8mm之間；每兩個相鄰的小凹坑（6)之間的凈距離在1mm 至2mm之間；小凹坑（6)內(nèi)粘插著帶絨毛的纖維絲（8)，其長度稍長于小凹坑（6)的直徑的 一半。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片，其特征在于：小凹坑（6)的深度為 0. 25mm，直徑為4mm ;每兩個相鄰的小凹坑（6)的凈距離為1. 5mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片，其特征在于：小凹坑（6)內(nèi)粘插著 的帶絨毛的纖維絲（8)的長度約為2. 5mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片，其特征在于：翼體（5)為實心結(jié) 構(gòu)，采用碳纖維復(fù)合材料制作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直升機主轉(zhuǎn)翼用翼片，其特征在于：翼片大致呈長條形 矩形，展弦比在9:廣13 : 1之間。
【文檔編號】B64C27/467GK104097770SQ201410376310
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月3日
【發(fā)明者】王志成 申請人:佛山市神風(fēng)航空科技有限公司