CN102837823B - 旋翼桨叶、包括至少两片这种桨叶的转子及其实现方法 - Google Patents
旋翼桨叶、包括至少两片这种桨叶的转子及其实现方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及旋翼桨叶、包括至少两片这种桨叶的转子及其实现方法。根据本发明：每片桨叶(P)具有绕其翼展的自身扭转频率，该频率基本等于所述转子的旋转频率(Ω)；扭转装置以转子(RO)的旋转频率并与所述旋转同步地使每片所述桨叶(P)扭旋；以及，每片桨叶(P)包括能够阻尼扭转共振的材料，从而避免共振差异。
Description
技术领域
本发明涉及旋翼转子，更具体地用于直升机的旋翼转子，以及此类转子的桨叶。
背景技术
众所周知的是旋翼转子的桨叶以总距(collective pitch)和周期桨距(cyclicpitch)的方式被控制。
总距通过定位成使所有桨叶相对于所述转子的旋转轴线的迎角(incidence)相等，然后与其支架的驱动轴线混合，来允许直升机的稳定飞行，所述的总距产生位于竖直方向且平衡直升机主体的总升力。
迄今为止，周期桨距通过根据方位角来定位每片桨叶的迎角而允许将总升力相对竖直方向倾斜，从而使所述的直升机运动。
对于总距和周期桨距控制，转子通常包括称为转盘(cyclic plate)的机构，该机构安装在转子的支架上并且包括：旋转板，该旋转板通过桨距操纵杆连接至每片桨叶且通过旋转环扭力臂(rotating scissors)被驱动旋转；固定板，沿着转子的支架滑动并能够相对后者倾斜；以及，在所述固定板与旋转板之间的轴承连接件。
这种转盘的缺点在于它包括许多需要经常维修和检查的机械部件。
因此，已经考虑移除所述的转盘，而安装可移动的铰链板在所述的桨叶上，桨叶的周期桨距由所述桨叶的扭旋控制，所述桨叶的扭旋由所述铰链板的延伸部诱导的扭矩产生，且桨叶的总距的获得类似于螺旋桨或由位于桨叶柄的致动器获得。
尽管如此，该可移动的铰链板还要求采用复杂且摩擦敏感的机械组件。
发明内容
本发明包括旋翼桨叶、转子，更具体地用于直升机，不包括任何转盘以及用于克服如前所述现有技术的缺点的实施方法。
根据本发明，一种以旋转频率绕转子的桨毂旋转的旋翼的桨叶，所述桨叶的旋转方位角是已知的，具有翼展(E)的所述桨叶包括所述桨毂的固定部件和空气动力学部件，且有不同的扭曲模式，更具体地，以其自身频率围绕其翼展(E)的扭转模式，其根据围绕所述翼展(E)的抗扭刚度而定，其特征在于：
-该桨叶包括动态扭旋装置(dynamic twist means)，近似地围绕其翼展能够实时地被致动，即：在其围绕所述桨毂旋转的时候，至少以所述转子的旋转频率且与所述桨叶的旋转方位角同步地被致动，从而这些动态扭旋装置即使在缺乏转盘的情况下也能够产生周期桨距；
-该桨叶在离心力作用下近似地围绕其翼展的表观抗扭刚度是足够低的以使得所述动态扭旋装置在所述桨叶的自由端的正剖面中获得弹性的翼弦动态扭旋角(v)至少为14°以作为俯冲(diving)或失速(stalling)，同时保持足够高以使得桨叶绕其翼展的自身扭转频率等于所述转子的旋转频率，以便允许桨叶通过扭转共振进行的动态扭旋，并因此最小化产生周期桨距所需的能量；
-该桨叶在离心力作用下的阻尼因数是严格为正的，以避免不同模式的共振差异。
需要注意的是，对于本领域技术人员公知的是，为了获得机械部件的给定幅值的扭旋角，他们有可用的方法，包括调节扭转致动器的动力，和第二种方法，包括调节所述机械部件的刚度。在本发明中实施的方案包括将这两种方法结合起来，用比现有技术中的桨叶的扭转刚度更小的桨叶，以限制致动器的重量，同时，具有有效的至少14°的幅值作为失速或者俯冲，从而获得周期桨距。在现有技术中，已知用于减少诸如桨叶的机械部件的抗扭刚度的不同手段：可以或者纵向地分离桨叶的壳体(诸如在相同申请人的公开号为FR2,924,681的专利申请中)，或者采用具有较低抗扭刚度的结构性填充或敷层材料。
同样需要注意的是本领域的技术人员知道(作为任何机械工人)用于获得严格为正的桨叶阻尼因数的不同手段。他们知道，例如，被动方法包括增加一种阻尼因数高于10％的材料到桨叶的结构，诸如将橡胶支座添加在桨叶柄处；或甚至主动控制振动的主动方法。
进一步需要注意的是桨叶的材料和结构被选择以致能够经受具有作为俯冲或失速的至少14°的幅值的扭旋且以能够数倍于转子最大旋转频率的频率重复(为实现振动的主动控制的扭旋的多周期控制的情况)，同时维持在其弹性扭曲范围内。
因此，归功于本发明，获得一种旋翼转子，更具体地用于直升机，容易以周期桨距控制且用很少的能量，允许转盘被省略，同时避免拍打(beat)和扭转模式之间的任何耦合。
需要注意的是，桨叶的柔韧性可源于固定器的柔韧性或空气动力学部件的柔韧性，或者它们两者。例如，已知的是，当每个所述桨叶通常包含通过更短的固定部件连接至转子的桨毂的空气动力学部件(使得桨距变化在空气动力学上有效)时，自身扭转频率(作为一个整体)可通过结合所述空气动力学部件或所述固定部件的刚度系数来实现。这种结合有利地使得对应的致动器能够具有用于多周期模式中的足够的扭转角范围。
有利地，根据第二实施例，本发明是根据前述实施例的桨叶，其特征在于所述固定部件有10至100的表观抗扭刚度(apparent torsion stiffness)，低于空气动力学部件的表观抗扭刚度。
有利地，根据第三实施例，本发明是根据前两个实施例之一的桨叶，其特征在于：
-其结构是以复合材料制成的；
-其敷层是单向的且此敷层的方向与所述桨叶的翼展形成基本等于0°的角度，以获得围绕该翼展的桨叶的最小抗扭刚度。
有利地，根据第四实施例，本发明是根据前三个实施例之一的桨叶，其特征在于空气动力学部件在其翼底部表面或顶部表面之一中设有纵向切口，并包括：
·第一翼梁，其形成前缘和相邻的该前缘的底部和顶部，并具有形成所述切口的前沿的纵向横断侧；
·第二翼梁，其通过所述切口与所述第一翼梁分离，并具有形成所述切口的后沿的纵向横断侧；
·壳体，其形成所述桨叶的底部表面和顶部表面，被所述切口纵向地切开，并包围所述第一和第二翼梁且同时与其形成整体；
·用于所述壳体的填充材料；
·动态扭旋装置包括动态扭旋致动器，该致动器能够引起在所述切口的边沿之间的相对滑动；以及
·所述壳体以纤维树脂复合材料制成，至少大部分纤维被设置成与所述桨叶的翼展形成基本等于0°的角度。
有利地，根据第五实施例，本发明是根据前述实施例的桨叶，其特征在于：在所述切口的两边，在所述切口的附近，所述壳体与所述第一和第二翼梁刚性地形成整体，且在所述切口附近的外侧，所述壳体通过连杆连接至所述桨叶的剩下部分，该连杆由能够过滤桨叶振动的阻尼因数高于10％的弹性材料制成，诸如弹性体，并连续地或间断地在所述壳体和所述桨叶的剩下部分之间分布。
因此，在切口附近的外侧，获得具有低弹性模量和适合阻尼的(连续或离散的)联接，从而允许：
-显著减少抗扭刚度且同时保持拍打和拖曳刚度，
-最小化相对接近旋转频率的桨叶的第一自身扭转模式的频率，且
-获得此扭转模式的阻尼，以使得与第一拍打和拖曳模式的任意耦合不是不稳定的气动弹性耦合(aeroelastic coupling)。
另一方面，在所述切口的附近，刚性联接(例如通过胶合)确保致动器运动的良好传动，从而允许容易的桨叶扭旋。
有利地，根据第六个实施例，本发明是根据先前第四或第五实施例的桨叶，
其特征在于所述填充材料是坚硬至半坚硬泡沫。
另一方面，该坚硬至半坚硬材料使得能够增强桨叶的振动过滤(所述扭曲模式)。
有利地，根据第七实施例，本发明是根据前述第四至第六实施例之一的桨叶，其特征在于包括能够过滤桨叶的自身扭转频率的具有高于10％的阻尼因数的弹性材料条带，例如弹性体，所述条带覆盖所述切口。
有利地，根据第八实施例，本发明是根据前述的第四至第七实施例之一的桨叶，其特征在于动态扭旋致动器被设置在其自由端上以方便安装和维修。
在每一桨叶中，相关联的致动器可以是电动的、机械的或液力的。然而，优选地，其是压电类型的，类似于WO2009/103865公开的致动器。
无论属性如何，致动器可沿着桨叶的空气动力学部件安置或安置在其固定部件上。
尽管如此，优选地，在每片桨叶中，致动器安置在其自由端上以方便安装和维修。
此外，可以有利的是，每片桨叶的轮廓被适配(或甚至被控制)，更加具体地，根据迎角和桨叶的表观刚度而定。
有利地，根据第九实施例，本发明是根据前述第一至第八实施例之一的桨叶，其特征在于动态扭旋装置被定尺寸成能够在此转子的旋转频率的多种频率下且与所述桨叶的旋转方位角同步地获得所述弹性动态扭旋角的幅值，该幅值至少在绝对值上等于处于旋转频率的这些相同多种频率的不同扭曲模式的最大幅值，从而能够实施振动的多周期主动控制。
有利地，根据第十实施例，本发明是根据前述第一至第九实施例之一的桨叶，其特征在于其桨毂的固定部件包括在离心力的作用下绕其翼展逐步控制其自身扭转频率的装置，能够在其围绕所述桨毂旋转的时候随动，所述自身扭转频率基本在转子的旋转频率上。
有利地，根据第十一实施例，本发明是根据第十实施例的桨叶，其特征在于所述逐步控制其自身频率的装置在调整其固定部件在离心力作用下近似绕其翼展的表观抗扭刚度时调整所述自身频率。
有利地，根据第十二实施例，本发明是转子，其中旋翼以一定的旋转频率绕其桨毂旋转，该旋转频率包含在较低旋转频率和较高旋转频率之间，该转子包括至少两片根据先前实施例中任一个所述的桨叶，所述桨叶的旋转方位角是已知的，所述转子的特征在于其包括：
·控制每片所述桨叶的动态扭旋装置的装置，其能够甚至在缺乏转盘的情况下，以实时的方式控制每片所述桨叶的周期桨距，所述实时的方式即：频率至少等于旋转频率，在所述桨叶旋转的时候且与它们的旋转方位角同步；
·在离心力的作用下逐步控制所述桨叶的每一个围绕其翼展的自身扭转频率的装置，能够在此旋转过程中随动，每个自身扭转频率基本处于转子的旋转频率上，从而利用围绕其翼展的扭转共振来最小化通过动态扭旋产生周期桨距所需的能量。
有利地，根据第十三实施例，本发明是根据前述第十二实施例的转子，其特征在于所述控制动态扭旋装置的装置还能够在缺乏转盘的情况下在所述转子旋转的时候控制所述桨叶的总距。
有利地，根据第十四实施例，本发明是根据前述的第十二至第十三实施例之一的转子，其特征在于所述逐步控制自身扭转频率的装置能够在离心力的作用下在两个方向上调节每一个所述桨叶绕其翼展的自身扭转频率，该自身扭转频率在对应于转子的较低旋转频率的最小值和对应于所述转子的较高旋转频率的最大值之间，所述装置例如是劲化每片根据权利要求2至10任一权利要求所述的桨叶的固定部件的装置，允许在对应于不受该装置劲化的每片桨叶的所述刚度的最小值和对应于每片所述桨叶的空气动力学部件的所述刚度的最大值之间调整在离心力的作用下每片所述桨叶绕其翼展的表观抗扭刚度。
有利地，根据第十五实施例，本发明是根据前述的第十二至第十四实施例之一的转子，其特征在于包括自发作动装置，其能够在所述控制装置失效的情况下迫使每片所述桨叶的所述自身频率在每片所述桨叶的扭转离心力的作用下等于其空气动力学部件在离心力作用下的自身频率，从而避免任何所述桨叶的扭转共振差异。
有利地，根据第十六实施例，本发明是用于以一定旋转频率绕转子的桨毂旋转的旋翼的至少一片桨叶的动态扭旋方法，该旋转频率在较低旋转频率和较高旋转频率之间变化，所述桨叶的旋转方位角是已知的，该桨叶具有翼展，包括所述桨毂的固定部件和空气动力学部件，且具有不同的扭曲模式，特别是绕其翼展以根据其绕所述翼展的抗扭刚度而变的自身频率的扭曲模式，其特征在于包括下列任务：
-通过动态扭旋装置以实时的方式控制每片所述桨叶的自由端的正剖面中的翼弦的弹性动态扭旋角至少为14°以作为俯冲和失速，从而动态扭旋装置能够甚至在缺乏转盘的情况下产生周期桨距，所述实时的方式即：在每片所述桨叶旋转的时候且与每片所述的桨叶的旋转方位角同步时以至少等于所述转子的旋转频率的频率来控制；
-采用该装置控制近似地绕每片所述桨叶的翼展在离心力作用下的自身扭转频率，以使其基本等于绕所述转子的旋转频率，以及因此通过扭转共振以最小能量获得所述弹性动态扭旋；和
-过滤每片所述桨叶的不同扭曲模式的自身频率，以避免任何的共振差异。
有利地，根据第十七实施例，本发明是根据前述第十六实施例的方法，其特征在于动态扭旋装置的控制是多周期的，即：以所述转子的旋转频率的倍数频率来控制，从而主动地控制所述桨叶的不同扭曲模式并控制它们的周期桨距。
有利地，根据第十八实施例，本发明是根据前述第十六至第十七实施例之一的方法，其特征在于动态扭旋装置的控制控制所述桨叶的总距并控制它们的周期桨距。
有利地，根据第十九实施例，本发明是根据前述第十六至第十八实施例之一的方法，其特征在于对每片所述的桨叶在离心力作用下近似绕其翼展的表观自身扭转频率的控制通过逐步控制每片所述桨叶的固定部件在离心力作用下近似绕其翼展的表观抗扭刚度来获得，所述固定部件比相应的空气动力学部件更柔韧，能够被劲化至等于所述空气动力学部件绕其翼展的表观抗扭刚度的最大值。
有利地，根据第二十实施例，本发明是根据前述第十六至第十七实施例之一的方法，其特征在于包括下述任务：在所述控制装置失效的情况下，迫使围绕翼展的每片桨叶在离心扭转力作用下的自身频率等于围绕其翼展的空气动力学部件在离心力作用下的自身扭转频率，从而避免任何所述桨叶的扭转共振差异。
附图说明
附图说明将更好地阐述本发明如何实施。在图中，相同的参考标记代表相同的部件。
图1是直升机旋翼转子的透视示意图。
图2是从底面一侧看到的根据本发明的直升机旋翼转子的桨叶的透视图。
图3是图2的桨叶沿线III-III的剖面示意图。
图4是从顶面一侧看到的图2的桨叶的端部的分解放大透视图。
图5以透视示意图方式阐述图4显示的桨叶端部致动器产生的图2的桨叶的扭旋。
图6示意性地示出能够逐步调整根据本发明的转子的每片桨叶的自身扭转频率的控制装置。
图7A和图7B以示意剖面形式阐述图6的控制装置的操作，后者分别位于对应于锁定于最大自身扭转频率(图7A)的位置和对应于解锁于最小自身扭转频率(图7B)的位置。
具体实施方式
在图1中示意性地显示的直升机的旋翼转子RO包括：桨毂M，该桨毂被主变速箱(未显示)驱动绕其轴线Z-Z旋转；以及桨叶P，所述桨叶通过固定装置L横向地连接至所述桨毂M。因此，桨叶P可以绕轴线Z-Z以所述桨毂M的旋转频率Ω旋转。
如图2所示，根据本发明的桨叶P包括空气动力学部件A和比所述部件A短的固定部件B。
固定部件B，例如，带有十字形截面，与固定装置L协同将桨叶P固定到桨毂M。
空气动力学部件A包括顶部表面2和底部表面3，在前部形成前缘4和在后部形成后缘5。
在前缘4附近(也参见图3)，底部表面3被纵向切口6分割成包括所述前缘4的前纵向部件A1和包括所述后缘5的后纵向部件A2，纵向切口6纵向分布于所述空气动力学部件A(根据翼展E)。另一方面，所述前纵向部件A1和后纵向部件A2通过连续的顶部表面2形成整体。
在图3中显示的实施例中，所述空气动力学部件A包括：
-前缘翼梁7，形成所述前缘4及顶部表面2的部件和邻近后者的底部表面3；此翼梁7可以由纤维树脂复合材料(例如玻璃环氧树脂或环氧碳)制成并且能够并入根据前缘4延伸的平衡物8；
-底部翼梁9，通过底部表面纵向切口6与前缘翼梁7分离，该切口的前沿6A由前缘翼梁7的纵向横断侧形成，而所述纵向切口6的后沿6R由底部表面翼梁9的纵向横断侧形成；后者也可以由纤维树脂复合材料制成；
-形成后缘5的脊翼梁10，例如，由纤维树脂复合材料制成；
-壳体11，形成顶部表面2和底部表面3(被切口6中断)，并包围翼梁7、9和10，所述翼梁同时与该壳体形成整体；
-填充材料12，例如，带有低弹性模量的硬质泡沫(例如，聚氨酯)，在所述翼梁7、9和10之间填充所述壳体11；和
-由低弹性模量的弹性材料制成的条带13，堵塞切口6并与后者的边沿6A和6B形成整体(优选地采用胶)。
壳体11用纤维树脂材料制成(例如，碳纤维)且此纤维f1相对桨叶的所述空气动力学部件纵向地安置，即，根据所述翼展E安置。可能地，所述壳体可包括与所述翼展正交的纤维f2，但它不包括任何在后者上倾斜的纤维(见图5所示的壳体11的剖视图)。
此外，在邻近切口6并在后者的两部分上都延伸的区域14中，壳体11例如通过胶合与前缘翼梁7和所述底部表面翼梁9刚性地形成整体。与此不同，在区域14外面，壳体11通过采用低弹性模量的阻尼材料制成的连接层连接至翼梁7、9、10和填充材料12。这种连接层(为了清楚起见在图中未显示)可以是连续或非连续的并由弹性体材料形成。
应当容易理解，因此获得绕翼展E具有很少扭转刚性的空气动力学部件A，然而在一侧具有围绕切口6在前缘翼梁7和底部表面翼梁9之间的刚性完整性，以及在另一侧具有围绕壳体11的刚性完整性。通过选择绕翼梁比空气动力学部件A具有更少刚性(例如，10至100倍更低)的固定部件B，桨叶P能够维持在桨叶柄上产生的扭转，即，在后者的自由端16的侧面15上，弹性动态扭旋角v至少为14°。
此外，在桨叶P的自由端16，致动器17被插入空气动力学部件A的延伸部(见图4)。致动器17是压电的并类似于文献EP-1,788,646中所述的致动器，该文献被明确引入本文。当压电致动器17固定在空气动力学部件A的尖端上时，其至少部分位于其翼弦PC的平面内。可移除的罩18包围并保护压电致动器16和桨叶的端部侧15.
压电致动器17施加剪切作用并包括适于当所述致动器被供电时使其中一个相对另一个滑动的两个表面19和20。通过联接部件21，表面19与前缘翼梁7形成整体，而表面20与底部表面翼梁9形成整体。
以此方式，如图5所示，当所述致动器17被激活时，其在所述表面19和20之间产生滑动d，此滑动根据翼展被引导并传输至彼此相对运动的翼梁7和9。因此，这导致前部A1和后部A2之间的相对运动(图5中箭头22和23示意性表示)以及壳体11的屈曲，从而导致桨叶P绕位于翼弦PC平面内并根据翼展E引导的扭转轴线T-T的扭转扭曲。明显地，条带13还遭受剪切扭曲(见图5)。
图6中，示例性实施例是示意性地描述桨叶P的固定装置L，该叶片能够绕转子RO的轴线Z-Z转动。在本示例性实施例中，固定部件L包括：
-叶片桨毂24，其通过任何已知手段与转子RO的桨毂M形成整体，未显示；
-翼缘(或翼缘部分)25在旋转中，在一边与所述桨毂24形成整体，在另一边与桨叶P的固定部件B的内部端26形成整体；
-刚性套筒(或套筒部分)27很大程度地包围所述固定部件B，所述套筒27在一边包括与翼缘25相对的翼缘(或翼缘部分)28，且在另一边通过固定装置29与在空气动力学部件A和固定部件B之间形成过渡的桨叶部分30形成整体；和
-至少一个装置31，能够逐步改变翼缘25和翼缘28之间的压力。
如图7A和图7B所示，能够经受轻微弹性扭曲的翼缘25和28的周边25A和25B被置于装置31的活动轭32内部，并且通过在它们之间插入的弹性块33相互接触。
边缘25A和25B在一边受到弹簧34的作用，且在另一边受到可控凸轮35、所述弹簧34和依靠在活动轭32上的所述凸轮的作用，以致在所述周边25A和25B上施加对抗作用。
凸轮35绕安装在轭31上的轴36旋转安装并能够在由箭头F表示的致动器的控制下绕所述轴旋转。
在凸轮致动器F失效的情况下，复位弹簧37能够将凸轮35移至图7A的位置。
在图7A所述的情况中，凸轮通过推动弹簧34来推动周边25A和28A，以致施加在翼缘25和28之间的压力是大的。在此情形中，套筒27与叶片桨毂24形成整体且扭旋致动器17不能施加任何作用到桨叶固定部件B上，仅空气动力学部件A能够被扭旋。当然，这导致桨叶P的自身扭转频率然后处于最大值并等于所述空气动力学部件A的自身扭转频率。
与此不同，在图7B所述的情况中，弹簧34膨胀并将周边25A和28A推抵于凸轮35，从而翼缘25和28之间的压力是很小的，甚至为零。套筒27因此从叶片桨毂24分离且扭旋致动器17可以将其作用施加到桨叶的整个部件A和B上。然后桨叶P的自身频率处于最小值。
明显地，通过凸轮35绕图7A和图7B阐述的位置之间的轴36的旋转控制，其能够在两个方向上逐步改变包括其部件A和部件B的整个桨叶的自身扭转频率以及对应于单个空气动力学部件A的自身扭转频率的最大值。
此外，需要注意的是，在致动器F或致动器17失效的情形中，例如，由于电力供应故障，或甚至在桨叶扭旋出现差异的情形中，复位弹簧37复位至图7A的情形，对应于最大自身扭转频率。
Claims (25)
1.一种以旋转频率(Ω)绕转子(RO)的桨毂(M)旋转的旋翼的桨叶(P)，所述桨叶(P)的旋转方位角是已知的，具有翼展(E)的所述桨叶(P)包括所述桨毂的固定部件(B)和空气动力学部件(A)，且具有不同的扭曲模式，其特征在于：
-该桨叶包括动态扭旋装置(17)，近似地围绕其翼展(E)能够实时地被致动，即：在其围绕所述桨毂旋转的时候，至少以所述转子的旋转频率(Ω)旋转且与所述桨叶的旋转方位角同步地被致动，从而这些动态扭旋装置(17)即使在缺乏转盘的情况下也能够产生周期桨距；
-该桨叶在离心力作用下近似地围绕其翼展(E)的表观抗扭刚度是足够低的以允许所述动态扭旋装置(17)在所述桨叶的自由端的正剖面中获得作为俯冲或失速的至少14°的弹性的翼弦动态扭旋角(v)，同时所述表观抗扭刚度保持足够高以使得桨叶绕其翼展的自身扭转频率等于所述转子的旋转频率(Ω)，以便允许桨叶通过扭转共振进行的动态扭旋，并因此最小化产生周期桨距所需的能量；
-该桨叶在离心力作用下的阻尼因数是严格为正的，以避免不同模式的共振差异。
2.根据权利要求1所述的桨叶，其特征在于所述桨叶(P)具有以自身扭转频率绕其翼展(E)的扭转模式，该扭转模式根据其绕所述翼展(E)的表观抗扭刚度而定。
3.根据权利要求1所述的桨叶，其特征在于所述固定部件(B)具有10至100的表观抗扭刚度，低于空气动力学部件(A)的表观抗扭刚度。
4.根据权利要求1所述的桨叶，其特征在于：
-其结构是以复合材料制成的；
-其敷层是单向的且此敷层的方向与所述桨叶的翼展形成基本等于0°的角度，以获得围绕该翼展的桨叶的最小表观抗扭刚度。
5.根据权利要求1至权利要求4任一权利要求所述的桨叶，其特征在于空气动力学部件在其翼底部表面之一或顶部表面之一中设有纵向切口，并包括：
·第一翼梁，其形成前缘和相邻的该前缘的底部和顶部，并具有形成所述纵向切口的前沿的纵向横断侧；
·第二翼梁，其通过所述纵向切口与所述第一翼梁分离，并具有形成所述纵向切口的后沿的纵向横断侧；
·壳体，其形成所述桨叶的底部表面和顶部表面，被所述纵向切口纵向地切开，并包围所述第一和第二翼梁且同时与其形成整体；
·用于所述壳体的填充材料；
·动态扭旋装置包括动态扭旋致动器，该致动器能够引起在所述纵向切口的边沿之间的相对滑动；以及
·所述壳体以纤维树脂复合材料制成，至少大部分纤维被设置成与所述桨叶的翼展形成基本等于0°的角度。
6.根据权利要求5所述的桨叶，其特征在于：在所述纵向切口(6)的两边，在所述纵向切口的附近(14)，所述壳体(11)与所述第一和第二翼梁(7、9)刚性地形成整体，且在所述纵向切口(6)的附近(14)的外侧，所述壳体通过连杆连接至所述桨叶的剩下部分，该连杆由能够过滤桨叶振动的阻尼因数高于10％的弹性材料制成，并持续地或间断地在所述壳体和所述桨叶的剩下部分之间分布。
7.根据权利要求6所述的桨叶，其特征在于所述弹性材料是弹性体。
8.根据权利要求5所述的桨叶，其特征在于所述填充材料(12)是坚硬至半坚硬泡沫。
9.根据权利要求5要求所述的桨叶，其特征在于包括能够过滤桨叶的自身扭转频率的具有高于10％的阻尼因数的弹性材料条带(13)，所述弹性材料条带覆盖所述纵向切口(6)。
10.根据权利要求9所述的桨叶，其特征在于所述弹性材料带是弹性体。
11.根据权利要求5要求所述的桨叶，其特征在于动态扭旋致动器(17)被设置在其自由端上以方便其安装和维修。
12.根据权利要求1至4任一权利要求所述的桨叶，其特征在于动态扭旋装置(17)被定尺寸成能够在此转子的旋转频率(Ω)的多种频率下且与所述桨叶的旋转方位角同步地获得所述弹性动态扭旋角(v)的幅值，该幅值至少在绝对值上等于处于旋转频率(Ω)的这些相同多种频率的不同扭曲模式的最大幅值，从而能够实施振动的多周期主动控制。
13.根据权利要求1至4任一权利要求所述的桨叶，其特征在于其桨毂(M)的固定部件(B)包括在离心力的作用下绕其翼展(E)逐步控制其自身扭转频率的装置(25至31)，能够在其围绕所述桨毂旋转的时候随动，所述自身扭转频率基本在转子的旋转频率(Ω)上。
14.根据权利要求13所述的桨叶，其特征在于所述逐步控制其自身扭转频率的装置(25至31)在调整其固定部件(B)的在离心力作用下近似绕其翼展(E)的表观抗扭刚度时调整所述自身扭转频率。
15.一种转子(RO)，其中旋翼以一定的旋转频率(Ω)绕其桨毂(M)旋转，该转子包括至少两片根据权利要求1至13任一权利要求所述的桨叶(P)，所述桨叶的旋转方位角是已知的，所述转子的特征在于其包括：
·控制每片所述桨叶的动态扭旋装置(17)的装置，其能够甚至在缺乏转盘的情况下，以实时的方式控制每片所述桨叶的周期桨距，所述实时的方式即：所述控制每片所述桨叶的动态扭旋装置(17)的装置的频率至少等于旋转频率(Ω)，在所述桨叶旋转的时候且与它们的旋转方位角同步；
·在离心力的作用下逐步控制所述桨叶(P)的每一个围绕其翼展(E)的自身扭转频率的控制装置(25至31)，能够在此旋转过程中随动，每个自身扭转频率基本处于转子的旋转频率(Ω)上，从而利用围绕其翼展的扭转共振来最小化通过动态扭旋产生周期桨距所需的能量。
16.根据权利要求15所述的转子，其特征在于所述控制动态扭旋装置(17)的装置还能够在缺乏转盘的情况下在所述转子旋转的时候控制所述桨叶的总距。
17.根据权利要求15所述的转子，其特征在于逐步控制自身扭转频率的所述控制装置(25至31)能够在离心力的作用下在两个方向上调节每一个所述桨叶(P)绕其翼展的自身扭转频率，该自身扭转频率在对应于转子的较低旋转频率的最小值和对应于所述转子的较高旋转频率的最大值之间。
18.根据权利要求17所述的转子，所述控制装置(25至31)是劲化每片根据权利要求1至13任一权利要求所述的桨叶的固定部件(B)的装置，允许在对应于不受所述控制装置(25至31)劲化的每片桨叶的所述表观抗扭刚度的最小值和对应于每片所述桨叶的空气动力学部件(A)的所述表观抗扭刚度的最大值之间调整在离心力的作用下每片所述桨叶绕其翼展的表观抗扭刚度。
19.根据权利要求15至18任一权利要求所述的转子，其特征在于包括自发作动装置(37)，其能够在所述控制装置(25至31)失效的情况下迫使每片所述桨叶的所述自身扭转频率在每片所述桨叶的扭转离心力的作用下等于其空气动力学部件(A)在离心力作用下的自身扭转频率，从而避免任何所述桨叶的扭转共振差异。
20.一种用于以一定旋转频率(Ω)绕转子(RO)的桨毂(M)旋转的旋翼的至少一片桨叶(P)的动态扭旋方法，所述桨叶(P)的旋转方位角是已知的，该桨叶具有翼展(E)，包括所述桨毂(M)的固定部件(B)和空气动力学部件(A)，且具有不同的扭曲模式，其特征在于包括下列任务：
-通过动态扭旋装置(17)以实时的方式控制每片所述桨叶的自由端的正剖面中的翼弦的弹性动态扭旋角(v)至少为14°以作为俯冲或失速，从而动态扭旋装置能够甚至在缺乏转盘的情况下产生周期桨距，所述实时的方式即：在每片所述桨叶旋转的时候且与每片所述桨叶的旋转方位角同步时以至少等于所述转子的旋转频率(Ω)的频率来控制；
-采用控制装置(25至31)控制近似地绕每片所述桨叶(P)的翼展(E)在离心力作用下的自身扭转频率，以使其基本等于绕所述转子(RO)的旋转频率(Ω)，以及因此通过扭转共振以最小能量获得所述弹性动态扭旋(v)；和
-过滤每片所述桨叶(P)的不同扭曲模式的自身扭转频率，以避免任何的共振差异。
21.根据权利要求20所述的扭旋方法，其特征在于所述桨叶(P)具有绕其翼展(E)以根据其绕所述翼展(E)的表观抗扭刚度而变的自身扭转频率的扭曲模式。
22.根据权利要求20所述的扭旋方法，其特征在于动态扭旋装置(17)的控制是多周期的，即：以所述转子(RO)的旋转频率(Ω)的倍数频率来控制，从而主动地控制所述桨叶的不同扭曲模式并控制它们的周期桨距。
23.根据权利要求20所述的扭旋方法，其特征在于动态扭旋装置(17)的控制控制所述桨叶的总距并控制它们的周期桨距。
24.根据权利要求20至23任一权利要求所述的扭旋方法，其特征在于，对每片所述的桨叶(P)在离心力作用下近似绕其翼展(E)的表观自身扭转频率的控制通过逐步控制每片所述桨叶(P)的固定部件(B)在离心力作用下近似绕其翼展(E)的表观抗扭刚度来获得，所述固定部件(B)比相应的空气动力学部件(A)更柔韧，能够被劲化至等于所述空气动力学部件绕其翼展(E)的表观抗扭刚度的最大值。
25.根据权利要求20至23任一权利要求所述的扭旋方法，其特征在于包括下述任务：在所述控制装置(25至31)失效的情况下，迫使围绕翼展的每片所述桨叶在离心扭转力作用下的自身扭转频率等于围绕其翼展的空气动力学部件(A)在离心力作用下的自身扭转频率，从而避免任何所述桨叶的扭转共振差异。
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