本发明专利技术涉及旋翼(3)的桨叶(10)，该桨叶是扭转刚性的，并且从根部(11)延伸至自由端(12)，所述桨叶包括至少一个后掠部段(23)。该桨叶(10)包括固定于后掠部段(23)的可动扭转装置(30)，且所述桨叶(10)具有致动装置(40)，该致动装置(40)用于通过改变所述扭转装置(30)相对于所述后掠部段(23)的角位置来致动桨叶(10)的扭转。
【技术实现步骤摘要】
本申请要求2010年3月23日提交的法国专利申请第10/01141的权益，该申请的全部内容以参见的方式纳入本文。本专利技术涉及一种包括后掠部段的旋翼桨叶、一种包括此种桨叶的旋翼以及一种保持此种旋翼的飞行器。
技术介绍
旋翼飞行器的旋翼当然需要具有如下空气动力性能该空气动力性能适合于为旋翼飞行器提供升力，并且例如当旋翼飞行器是直升飞机时还可为旋翼飞行器提供推进力。 此外，旋翼须满足局限于声学认证标准的要求。于是，会在同时考虑有时被认为是自相矛盾的两个方面的情形下限定桨叶形状。文献EP15573M描述一种旋翼桨叶，从声学角度来看该旋翼桨叶是较佳的。此种桨叶具有后掠部段。应提及的是，从桨叶紧邻其根部的端部开始朝桨叶的自由端行进时，后掠的部段是如下部段该部段沿与桨叶行进方向相反的方向定向，以相对于桨叶的径向方向形成负角。相反，前掠部段沿桨叶的行进方向定向，以相对于桨叶的径向方向成正角。应注意到， 本领域技术人员完全知道前掠和后掠的词汇。更确切地说，根据文献EP1557354，桨叶从其根部开始接连包括直的径向部段、 前掠部段以及后掠部段。此种桨叶具有较佳的声性能。然而应注意到，尤其具有后掠部段的此种桨叶是扭转刚性的，且扭转刚性的桨叶在高度扭转中具有第一变形模式。当桨叶的第一扭转模式位于给定频率之上时，该桨叶称为是扭转刚性的。例如，对于铰接旋翼来说，当所述给定频率高于旋翼的额定旋转速度的四倍时，桨叶称为是扭转刚性的。此种刚度确保使桨叶具有良好的动力性能，并能在桨距上对桨叶进行控制。然而， 如果希望主动扭转桨叶，则此种刚度是限制性的。应提及的是，桨叶从固定于旋翼旋转毂的第一端朝称为其“自由”端的第二端纵向延伸。可理解的是，相对于旋翼，桨叶从其第一端径向地朝其第二端延伸。此外，桨叶从前缘横向地朝后缘延伸。桨叶具体包括外部覆盖物，该外部覆盖物在其吸气侧上具有第一蒙皮，并在其压力侧上具有第二蒙皮，第一蒙皮简称为“吸气侧蒙皮”，而第二蒙皮简称为“压力侧蒙皮”。旋翼飞行器的主升力旋翼的桨叶在所述主旋翼旋转过程中产生升力，该升力用于为旋翼飞行器提供升力并且还可为旋翼飞行器提供推进力。取决于桨叶的桨距角而产生或多或少的升力。桨叶的每个气动型面(简称为“型面”)的在一剖面中的气动入射角取决于桨叶的桨距角，而该剖面垂直于一轴线，桨叶的桨距绕该轴线变化。相反，对于给定型面且由此对于桨叶的给定截面来说，已注意到的，从入射角阈值开始，在所述型面的前缘处或前缘后并朝后缘行进的空气流线变得分离出来。若该现象继续并占据位于两个叶型之间且沿桨叶翼展限定临界区域的区域，则此种分离致使桨叶失速，即致使桨叶的升力突然下降。此外，流线分离可引起湍流，该湍流增大桨叶的阻力系数并使振动增强。为了限制分离，一个解决方案是使桨叶几何扭转。应注意到的是，桨叶的几何扭转可由在桨叶截面的每个型面的翼弦和桨叶的参照平面之间形成的角度所限定。有时，每个桨叶型面相对于桨叶的桨距变化轴线、通过相对于该参照平面而识别的角度扭转。对于给定的桨叶轨迹来说，可理解的是，扭转对于每个型面的气动入射角具有直接影响。在这些情形下，术语“扭转关系”用于指代所述扭转角沿桨叶翼展改变的方式。桨叶的扭转关系并不由构造而改变。接受一折衷要求以满足旋翼在整个飞行范围较佳运行，从而产生此种扭转关系。已发现的是，在桨叶的整个翼展上的小扭转幅度(即，极端扭转角之间的较小差值)用于使旋翼在飞行过程中为旋翼飞行器提供升力所消耗的动力最小。相反，在桨叶的整个翼展上的大扭转幅度用于使旋翼飞行器的升力旋翼在悬停过程中所消耗的动力最小， 但在向前飞行过程中则是不受欢迎的。应注意到的是，术语“小”幅度用于表示例如小于6° 的幅度，而“大”幅度用于表示例如大于20°的幅度。因此，位于上述小幅度和大幅度之间的扭转幅度代表在向前飞行阶段和悬停阶段之间的动力消耗折衷。为了避免此种折衷，已采取措施，以通过使用特定装置来控制桨叶的扭转，至少局部地使用特定装置。在一解决方案中，使用至少一个襟翼，该襟翼局部地伸出桨叶后缘。通过修改所述襟翼相对于桨叶的角度，对桨叶的局部几何尺寸进行修改，同时对相对应型面的空气动力特性进行修改。此种解决方案具有引起局部变形和扭转的优点。以下公开涉及对此种襟翼进行致动0.Dieterich, B.Enenkl, D. Roth :Trailing edge flaps for active rotor control, Aeroeslastic characteristics of the ADASYS rotor system, American Helicopter Society,62nd Annual Forum, Phoenix, AZ, May 9—11,2006,(美国直升机协会于2006年5月9日至11日在亚利桑那州凤凰城召开的第62次年度论坛)。S.R.Hall and Ε. F. Prechtl !Preliminary Testing of a Mach-Scaled Active Rotor Blade with a Trailing Edge Servo-Flap, Massachusetts Institute of Technology 77Massachusetts Ave. Cambridge，MA 02139—4307USA，2000 (麻省理工学院， 美国马萨诸塞州剑桥马萨诸塞街77号02139-4307,2000年)。V. Giurgiutiu :Active-Materials Induced-Strain Actuation for Aeroelastic Vibration Control，The Shock and Vibration Digest，Vol.32，No. 5，September 2000， 355-368 ( “冲击和振动文摘”，第32卷第5号355-368页，2000年9月)。F. K. Straub, D. K. Kennedy, D. B. Domzalski，A. A. Hassan，H. Ngo, V. Anand, and Τ. Birchette :Smart material—actuated Rotor Technology, Journal of intelligentMaterial Systems and Structures, Vol. 15April 2004 (“智慧材料系统和结构”杂志，2004 年4月15卷)。C. K. Maucher, B. A. Grohmann, P. Janker, A. Altmikus, F. Jensen, H. Baier Actuator design for the active trailing edge of a helicopter rotor blade.K. Thanasis Smart Rotor Blades and Rotor Control for Wind Turbines,State of the Art, Upffind internal report for WP 1B3, December 2006(2006 ^ 12 ^ )。类本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种以额定频率旋转的旋翼（３）的桨叶（１０），所述桨叶是扭转刚性的，并从根部（１１）朝自由端（１２）延伸，所述桨叶（１０）包括至少一个后掠部段（２３），所述桨叶根部（１１）连接于桨距杆（６０），其中，所述桨叶（１０）包括固定于所述后掠部段（２３）的可动扭转装置（３０），所述桨叶（１０）具有致动装置（４０），所述致动装置用于致动所述桨叶（１０）扭转，以改变所述扭转装置（３０）相对于所述后掠部段（２３）的角位置。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：JF·西尔斯，J·加费罗，
申请(专利权)人：尤洛考普特公司，
类型：发明
国别省市：FR
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