具有承担集中载荷桨尖的复合材料桨叶.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115817810A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211577384.4(22)申请日2022.12.09(66)本国优先权数据202211482368.72022.11.24CN(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人孙中涛高亚东杨翔优(74)专利代理机构南京行高知识产权代理有限公司32404专利代理师肖念(51)Int.Cl.B64C27/46(2006.01)B64C27/473(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称具有承担集中载荷桨尖的复合材料桨叶(57)摘要本发明涉及旋翼桨叶技术领域，具体涉及一种具有承担集中载荷桨尖的复合材料桨叶。该复合材料桨叶包括由预浸玻璃纤维单向带铺设而成的主梁、第一金属接头、第二金属接头、内部管路和用于桨叶填充或者包覆的辅助结构。预留了贯穿桨叶展向的内部管路，为桨尖挂接设备的工作提供可以与机身相通达的结构通路。该复合材料桨叶利用主玻璃纤维束和辅助玻璃纤维束在第一金属接头和第二金属接头之间构成主梁的拉伸结构，实现了在桨尖设置承力接头的同时，不改变桨叶主要气动性能，提升了桨叶尖部的挂载能力，满足了在旋翼系统桨尖挂载动力装置、消音降噪设备，或其它试验测试设备等的特定功能需求。CN115817810ACN115817810A权利要求书1/2页1.一种具有承担集中载荷桨尖的复合材料桨叶，其特征在于，包括由预浸玻璃纤维单向带铺设而成的主梁、第一金属接头、第二金属接头、内部管路和用于桨叶填充或者包覆的辅助结构；所述主梁包括主玻璃纤维束和辅助玻璃纤维束，所述主玻璃纤维束连接第一金属接头和第二金属接头，所述辅助玻璃纤维束卷绕在第一金属接头上，所述主玻璃纤维束和辅助玻璃纤维束在第一金属接头和第二金属接头之间构成主梁的拉伸结构；所述第一金属接头位于复合材料桨叶的桨根部，所述第一金属接头上设置有与桨毂相连的第一销孔，所述第一金属接头的侧壁上设置有供主玻璃纤维束和辅助玻璃纤维束卷绕的第一圆弧部，所述第一金属接头远离第一圆弧部的一侧设置有供内部管路嵌入的安装槽；所述第二金属接头位于复合材料桨叶的桨尖部，所述第二金属接头上设置有与桨尖挂载部件相连的第二销孔，一对第二销孔之间设置有供主玻璃纤维束穿过的通槽，所述通槽的两侧分别设置有供主玻璃纤维束卷绕的第二圆弧部；所述内部管路沿着桨根部至桨尖部的方向嵌入在主梁中，所述内部管路的桨根端从安装槽中伸出，所述内部管路的桨尖端从通槽内伸出；所述辅助结构包括蒙皮和泡沫体，所述蒙皮包覆在主梁的外侧，所述蒙皮与主梁之间形成锥形腔体，所述泡沫体填充在锥形腔体内。2.根据权利要求1所述的具有承担集中载荷桨尖的复合材料桨叶，其特征在于，所述主梁中主玻璃纤维束和辅助玻璃纤维束的铺设采用渐进式变截面设计，根据主梁的截面大小的变化，所述主梁从桨根部向着桨尖部具有依次连接的桨根区、第一渐变区、桨腹区、第二渐变区和桨尖区。3.根据权利要求1所述的具有承担集中载荷桨尖的复合材料桨叶，其特征在于，所述第一金属接头的第一圆弧部上设置有汇拢主玻璃纤维束和辅助玻璃纤维束的翻边。4.根据权利要求2所述的具有承担集中载荷桨尖的复合材料桨叶，其特征在于，所述主梁具有2根主玻璃纤维束和3根辅助玻璃纤维束，2根主玻璃纤维束的起始端卷绕在第二金属接头上的其中一个第二圆弧部，所述主玻璃纤维束的末端经第一金属接头上的第一圆弧部弯折后，卷绕在第二金属接头上的另一个第二圆弧部，3根辅助玻璃纤维束卷绕在第一金属接头的第一圆弧部上，所述辅助玻璃纤维束的起始端位于第一渐变区，所述辅助玻璃纤维束的末端位于第二渐变区。5.根据权利要求1所述的具有承担集中载荷桨尖的复合材料桨叶，其特征在于，所述第一金属接头上具有一对第一销孔，一对第一销孔沿着复合材料桨叶的变距轴线呈对称分布，一对第一销孔的孔间距为桨叶弦长的25%。6.根据权利要求1所述的具有承担集中载荷桨尖的复合材料桨叶，其特征在于，一对第二销孔沿着复合材料桨叶的变距轴线呈对称分布，一对第二销孔的孔间距为桨叶弦长的30%。7.根据权利要求1所述的具有承担集中载荷桨尖的复合材料桨叶，其特征在于，所述内部管路为金属管路，所述金属管路的内部具有供气体、液体或者电子线路通过的通道，所述金属管路具有圆形截面，所述金属管路的外径为桨叶弦长的8%。8.根据权利要求1所述的具有承担集中载荷桨尖的复合材料桨叶，其特征在于，所述辅2CN115817810A权利要求书2/2页助结构还包括配重块，所述配重块位于复合材料桨叶的前缘部。9.根据权利要求1所述的具有承担集中载荷桨尖的复合材料桨叶，其特征在于，所述蒙皮由玻璃布按不同方向铺设构成。10.根据权利要