一种桨叶大质量调频配重的结构及直升机的制作方法

本发明涉及直升机或飞行器旋翼的调频配重，具体涉及一种桨叶大质量调频配重的结构及直升机。

背景技术：

1、调频配重通常用于直升机或飞行器复合材料桨叶上，主要用于调整桨叶的挥舞或摆振频率以及调整桨叶的弦向重心。复合材料桨叶结构主要由大梁、蒙皮、泡沫、调频配重等组成。目前，调频配重主要做成规则的圆柱形，预埋在桨叶的前缘大梁中，但当动力学评估需要在桨尖增加大质量配重用来调整频率时，传统的调频配重形状以及放置形式无法满足要求。直升机桨叶是一个旋转部件，工作过程中转速非常高，调频配重质量相对较大，会产生一个较大的离心力和惯性力，需要设计一种新型的调频配重结构以及固定形式用于保证飞行安全。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种桨叶大质量调频配重的结构及直升机，用于解决桨尖放置大配重调整桨叶动力学频率问题。

2、为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

3、一种桨叶大质量调频配重的结构，包括调频配重、大梁、泡沫、加强肋、蒙皮、短切纤维以及胶膜，其中：

4、调频配重布置在桨叶内部靠近桨尖的前缘部位，其形状为不规则形状，调频配重的上下表面通过胶膜与桨叶的上、下蒙皮贴合；调频配重靠近桨尖的一端为大头，靠近桨根的一端为小头，大头为弧面状结构，小头为锥形结构；调频配重紧贴桨叶的大梁前缘；

5、调频配重由桨叶前缘靠近桨尖位置的大梁带回绕包裹，具体为：桨尖处的大梁带内侧分出一部分纤维束，这部分纤维束向桨根部分回绕，将调频配重包裹后，再与前缘处的大梁带的纤维束汇合，形成纤维束包裹段；所述纤维束包裹段与桨叶内部填充的泡沫之间通过加强肋分隔；

6、对纤维束包裹段中与大梁带汇合的部分进行裁剪，具体为将这部分纤维束包裹段贴近加强肋的一侧进行渐变裁剪，沿靠近桨根的方向，纤维束包裹段的纤维束越少，厚度越小；而纤维束包裹段贴近大梁带的一侧不进行裁剪，与大梁带中的纤维束汇合。

7、进一步地，所述调频配重的材质为高密度合金。

8、进一步地，所述高密度合金包括gb-4合金、hf-2合金。

9、进一步地，沿大头至小头的方向，调频配重的外径逐渐减小；调频配重整体形状俯视呈“水滴形”。

10、进一步地，加强肋具有上边框和下边框，构成u型结构；加强肋紧贴纤维束包裹段，泡沫填充直至上边框、下边框与加强肋之间的部分；上边框、下边框分别与桨叶的上、下蒙皮紧密贴合。

11、进一步地，纤维束包裹段与调频配重之间的缝隙处填充短切纤维。

12、进一步地，加强肋由多层编织碳布组成。

13、进一步地，大梁、蒙皮、调频配重、泡沫、加强肋为一体固化成型。

14、一种直升机，所述直升机的复合材料桨叶上采用所述的桨叶大质量调频配重的结构。

15、与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：

16、复合材料桨叶采用本发明的大质量调频配重的固定方式，可解决桨尖放置大质量配重调整动力学频率的难题。该固定方式可实现桨尖放置配重质量大，调整动力学频率效果佳；可抵抗调频配重本身的离心力和惯性力，通过多种方法提升桨叶的安全裕度。此方案应用于某飞行器的桨叶结构中，调整了动力学频率，提升了桨叶的安全裕度。此方法可推广应用于其他飞行器复合材料桨叶调频配重的固定方式。

技术特征：

1.一种桨叶大质量调频配重的结构，其特征在于，包括调频配重(1)、大梁(2)、泡沫(3)、加强肋(4)、蒙皮(5)、短切纤维(6)以及胶膜(7)，其中：

2.根据权利要求1所述的桨叶大质量调频配重的结构，其特征在于，所述调频配重(1)的材质为高密度合金。

3.根据权利要求2所述的桨叶大质量调频配重的结构，其特征在于，所述高密度合金包括gb-4合金、hf-2合金。

4.根据权利要求1所述的桨叶大质量调频配重的结构，其特征在于，沿大头至小头的方向，调频配重(1)的外径逐渐减小；调频配重(1)整体形状俯视呈“水滴形”。

5.根据权利要求1所述的桨叶大质量调频配重的结构，其特征在于，加强肋(4)具有上边框(9)和下边框(10)，构成u型结构；加强肋(4)紧贴纤维束包裹段(8)，泡沫(3)填充直至上边框(9)、下边框(10)与加强肋(4)之间的部分；上边框(9)、下边框(10)分别与桨叶的上、下蒙皮紧密贴合。

6.根据权利要求1所述的桨叶大质量调频配重的结构，其特征在于，纤维束包裹段与调频配重(1)之间的缝隙处填充短切纤维。

7.根据权利要求1所述的桨叶大质量调频配重的结构，其特征在于，加强肋4由多层编织碳布组成。

8.根据权利要求1所述的桨叶大质量调频配重的结构，其特征在于，大梁(2)、蒙皮(5)、调频配重(1)、泡沫(3)、加强肋(4)为一体固化成型。

9.一种直升机，其特征在于，所述直升机的复合材料桨叶上采用根据权利要求1-8中任一所述的桨叶大质量调频配重的结构。

技术总结
本发明公开了一种桨叶大质量调频配重的结构及直升机，包括调频配重、大梁、泡沫、加强肋、蒙皮、短切纤维以及胶膜，其中：调频配重布置在桨叶内部靠近桨尖的前缘部位，其形状为不规则形状，调频配重的上下表面通过胶膜与桨叶的上、下蒙皮贴合；调频配重靠近桨尖的一端为大头，靠近桨根的一端为小头，大头为弧面状结构，小头为锥形结构；调频配重紧贴桨叶的大梁前缘；调频配重由桨叶前缘靠近桨尖位置的大梁带回绕包裹，具体为：桨尖处的大梁带内侧分出一部分纤维束，这部分纤维束向桨根部分回绕，将调频配重包裹后，再与前缘处的大梁带的纤维束汇合，形成纤维束包裹段；所述纤维束包裹段与桨叶内部填充的泡沫之间通过加强肋分隔。

技术研发人员：唐心凯,李燕秀,王伟特,江嘉吉,袁翔
受保护的技术使用者：中国直升机设计研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25