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 天高任鸟飞:航空航天卷
1.3.4.3 直升机旋翼系统

直升机旋翼系统

直升机旋翼系统由旋翼桨毂和旋翼桨叶组成。

(1)旋翼桨毂:直升机旋翼桨毂(简称桨毂),用于安装旋翼桨叶(简称桨叶),也是桨叶与直升机的传动系统和操作系统相连接的中间部件。桨毂与旋翼轴相连,将发动机功率传给桨叶,使之旋转而产生空气动力,同时又将桨叶的各种载荷传给机体。桨毂的形式一般分为铰接式、半铰接式、无铰式和无轴承式等。

当前,随着复合材料和黏弹性材料的发展和应用,大大减少桨毂零件数量是旋翼桨毂构造设计追求的目标之一,从而减轻结构重量和减少维修工作量,提高操纵功率和使用寿命,以改善经济性。

(2)旋翼桨叶:桨叶是连接在桨毂上旋转而产生空气动力的翼面,一副旋翼具有2片或数片(目前最多的为8片)桨叶,提供直升机实现各种飞行所必需的升力、前进力和操纵力等。

桨叶的剖面形状称翼型,一片桨叶沿径向可由不同的翼型组成,以提高其旋翼效率,取得较好的空气动力性能。旋翼桨叶的翼型是在固定翼飞机翼型的基础上发展来的,但有其独特的要求。由于桨叶沿径向来流速度相差很大,因而通常都具有负的几何扭转角。

金属复合材料桨叶和全复合材料桨叶。全复合材料桨叶已广泛用于现代新型直升机上。

金属桨叶的寿命一般在2000小时以下,复合材料桨叶的寿命一般可达4000小时以上,甚至可达无限,而且气动力设计和动力学设计趋于完善,这就给桨叶优化设计及其使用开拓了广阔的前景。