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四、旋翼桨叶
1.桨叶气动外形
主要内容：翼型及配置、平面形状、负扭转等。
1）翼型：桨叶翼型既要满足后行工作区低M数、大
Cy值的要求，又要满足前行工作区高M数、小Cy值的要
求，还要满足悬停状态要求
翼型的升力特性、阻力特性、力矩特性要求是个多
目标问题，相互有
高性能先进翼型（旋翼桨叶）：
HH、SC、VR、OA、NP、TSAC等系列
2）先进的桨尖形状
优点：延缓气流分离（前、后行）、改善气动载荷
分布及桨涡干扰、降低振动和噪声、提高气动效率。
先进桨尖形状
3）高性能桨叶气动外形优化
复合材料的应用为研制非常规桨叶外形
提供了条件，使桨叶外形设计可以做到精细
化，实现优化设计。通过改变桨叶扭转规律、
翼型配置、采用特型桨尖等，使桨叶性能大
幅度提高，振动和噪声水平大大降低，经过
优化的桨叶悬停效率可达到0.8，旋翼升阻比
达到10.5，功率减少10%。
桨叶优化外形及性能比较
2.旋翼桨叶结构
（1）要求
1）振动：避免和过度的振动，特别是能通
过桨毂传给机体的振动
2）动力稳定性：在各种使用状态下不发生经
典颤振、挥/摆/扭耦合气弹不稳定性及与其
它部件耦合的动力不稳定性
3）疲劳：降低旋翼桨叶交变应力水平
（主要是低阶振型），提高桨叶疲劳
4）静强度、静刚度要求
2.旋翼桨叶结构
★避免和过度的振动，特别注意能通
过桨毂传给机体的振动。
a)与至少相隔
k0.5
b)与至少相隔
2k,3k1.0
c)与(1,2,3,4）至少相隔
0.25
d)与相隔
0.5
★在各种使用状态下不发生经典颤振、挥/摆
/扭耦合气弹不稳定性及与其它部件耦合的动力
不稳定性。
★疲劳：降低旋翼桨叶交变应力水平
（主要是低阶振型），提高桨叶疲劳。
★静强度、静刚度要求。
★重量
（2）桨叶的结构型式及材料
由于对桨叶的多方面的要求，加上当时材料、
工艺、冶金水平的限制，一定时期流行的往往
只是少数几种型式。
影响桨叶结构型式及材料选择的主要因素：
气动效率、疲劳强度。
①木质混合式桨叶（上世纪40～50年代）
主要承力构件是合梁，外形由木质翼肋及木质
层板或布质蒙皮形成，翼肋通过卡箍与大梁连接
特点：维形件与承力件分开
：200～300小时
混合式桨叶
②金属桨叶（上世纪50～60年代）
主要承力件是一根铝合金“D”形或“C”
形大梁，大梁同时构成翼型前缘外形。
特点：桨叶载荷主要由大梁承受。
：可达1000小时以上。
-4直
Bell-47桨叶
III桨叶采用
了“C”形大梁，
蒙皮也不分段以
保证扭转刚度。
III桨叶
③复合材料桨叶（70年代以后）
旋翼桨叶对材料的要求可以概括为：
★容易制造成复杂的气动外形，表面质量好，
以提高气动效率。
★具有质量、刚度的可剪裁性，高的比刚度
及内阻尼。
★在强度方面有高的比强度和疲劳许用应变，
耐
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