CN103287572A - 旋翼桨叶、旋翼、飞行器以及方法 - Google Patents

Abstract

一种旋翼（5）的桨叶（20），桨叶有吸气侧（21）和压力侧（22），该吸气侧和压力侧从前缘（23）朝向后缘（24）横向地延伸且从根部截面（31）朝向自由端截面（41）沿翼展方向延伸。桨叶（20）从根部截面朝向自由端截面包括：根部区域（30）,接着是具有压力侧和吸气侧（22"、21″）的弯圆区域（35），该压力侧和吸气侧沿平行于桨叶的转动轴线（AXROT）的方向（Z）离开主平面（P1）。本发明还包括具有承载多个桨叶（30）的转动毂（16）的旋翼（5）、设有旋翼（5）的飞行器（1）以及使旋翼（5）发出的噪声最小的方法。该旋翼桨叶至少用于使旋翼发出的噪声最小，该噪声由于桨叶产生的尾流而引起。

Description

旋翼桨叶、旋翼、飞行器以及方法

技术领域

本申请要求2012年2月27日提交的法国专利申请FR1200556的优先权，该申请的全部内容以参见的方式纳入本文。

本发明涉及旋翼桨叶、无声旋翼、设有此种无声旋翼的飞行器，并且更具体地涉及用于直升飞机的尾部旋翼。本发明还涉及获得此种旋翼桨叶的方法。

因此，本发明属于飞行器旋翼的狭义技术领域。

背景技术

例如，直升飞机大体具有单个主旋翼，该单个主旋翼由至少一个发动机机械地驱动，且该主旋翼为直升飞机提供升力和推力。

此种类型的直升飞机还设有尾部旋翼，该尾部旋翼执行反扭矩功能，以补偿由于主旋翼转动而产生的扭矩，且该尾部旋翼施加横向推力。

此外，尾部旋翼通过施加正的或负的横向推力使得飞行员能控制直升飞机的偏航以及转动。

非涵道尾部旋翼已知用于执行此种功能并且为了方便起见称为“典型的尾部旋翼”。通常，非涵道尾部旋翼安装在尾翼的顶端的一侧上或者直升飞机的尾桁的端部处。

广泛地使用此种非涵道尾部旋翼。然而，还可使用例如商标名为

的涵道尾部旋翼。

涵道尾部旋翼则设置在直升飞机垂直尾翼的底部设有的涵道中，且涵道的纵向轴线基本上垂直于直升飞机的垂直对称平面。

因此，直升飞机的垂直尾翼的流线型结构围绕所述涵道并且由此围绕尾部旋翼，这解释了此种尾部旋翼被称为涵道尾部旋翼的原因。应注意到，该流线型结构被本领域技术人员称为“整流罩”。

该流线型结构则保护涵道尾部旋翼免受由于飞行器的外部构件产生的冲击。通过防止地面人员受到该涵道中尾部旋翼伤害，这还提高了地面人员的安全性。

围绕其中设有涵道尾部旋翼的涵道的此种流线型结构防止噪声向前、向下以及朝向旋翼飞机的后部传递，而非涵道尾部旋翼则沿所有方向传递噪声。

通常，涵道旋翼具有限定涵道的整流罩。具有承载多个桨叶的毂的旋翼则在该涵道内转动。

该毂由传动齿轮箱驱动转动，该传动齿轮箱由支承杆固定于整流罩，这些支承杆设置在旋翼下游。这些支承杆可成形为构成静止叶片，这些静止叶片用于引导旋翼下游的空气流。在这些情形下，包括这些支承杆的组件有时称为空气流“引导-定子”。

术语“上游”和“下游”相对于空气通过涵道的流动方向来限定。

应理解的是，术语“涵道旋翼”在下文用于表示组件，该组件具体包括整流罩、所述旋翼、齿轮箱以及位于桨叶下游的叶片。

因此，涵道旋翼具体包括整流罩和存在于由该整流罩所限定的涵道内的构件。

涵道旋翼具有有利的的功能特征。

然而，虽然由涵道旋翼发出的噪声最小、尤其是在向前方向的噪声最小，此种涵道旋翼仍有可能产生噪声。

由涵道旋翼的每个桨叶产生的尾流在撞击引导定子的叶片时会产生噪声。

在现有技术中，描述涵道旋翼的文献FR2719549是已知的。该涵道旋翼具有桨叶，这些桨叶以由正弦关系确定的不规则方位调制进行有角度地分布。

此外，引导定子的叶片倾斜，使得他们不会径向地延伸，从而使桨叶与每个叶片的相互作用最小。

文献FR2719552描述了用于引导定子的叶片。根据该文献，用于固定叶片的根部和/或梢端的突片可相对于在每个叶片的翼展和翼弦方向延伸的平面倾斜或弯曲。

文献FR823433描述了一种具有非涵道螺旋桨和平凹式机翼的飞行器。

文献US7874513描述了垂直起飞和降落的飞行器。

该飞行器具有涵道旋翼，每个涵道旋翼设有多个桨叶。这些桨叶具有C形的前缘和后缘。

文献US2007/201982描述了一种通风机且因此不落在本发明的技术领域中。

此外，由旋翼桨叶产生的尾流在涵道旋翼并且还在非涵道旋翼中都可能产生令人不舒服的噪声。

例如，申请人已认识到，尤其在旋翼飞机同时向前和向后平移运动的同时，来自用于为旋翼飞机提供升力的主旋翼的桨叶的尾流会意外地撞击相同主旋翼的另一桨叶。

与旋翼的特性无关，至少在某些情况下，由桨叶产生的尾流由此可能产生声音干扰。

技术背景还包括以下文献：FR1134736;EP2336022;US1949611;以及GB00049A,A.D.1915(Freeman Nat Harris)。

文献FR1134736提出了一种具有起伏侧缘的桨叶。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种旋翼桨叶，该旋翼桨叶至少用于使由该旋翼发出的噪声最小，该噪声由桨叶所产生的尾流而引起。

在本发明中，旋翼桨叶具有吸气侧和压力侧，该吸气侧和压力侧从前缘朝向后缘横向地延伸，并且从根部截面朝向自由端截面沿翼展方向延伸。

术语“翼展长度”指代将根部截面连接于自由端截面的最短距离。

此外，应回想到，术语“翼展”通常用于指代从桨叶转动轴线至桨叶自由端截面测得的旋翼桨叶最大径向长度。

还应回想到，桨叶截面是桨叶相对于其翼展的横截面。该截面由通常称为“翼型”的翼面曲线所限定。

桨叶的特点具体在于，该桨叶沿翼展方向从根部截面朝向自由端截面包括：根部区域；以及单个弯圆区域，该弯圆区域从前缘朝向后缘横向地延伸；该根部区域限制在主转动平面中，弯圆区域从前缘朝向后缘具有弯圆的压力侧和吸气侧，从根部区域开始，该压力侧和吸气侧沿平行于所述桨叶转动轴线的方向、并且与通过桨叶的流体的流动方向相反地偏离所述主平面，直到到达最大曲率点为止，然后逐渐接近主平面。

术语“弯圆区域”用于表示变形以到达由最大曲率点表示极端的区域。术语“远程区域”也可用于指代弯圆区域，不同于根部区域，该区域与主平面隔开。

在该弯圆区域中，所有的桨叶都完全弯圆。因此，该弯圆区域与例如在文献FR1134736中描述类型的仅仅具有单个起伏侧缘的桨叶极为不同，并且用于解决所提出的技术问题。

在桨叶转动时，这些桨叶产生湍流尾流。

在涵道旋翼的范围中，申请人发现来自这些桨叶的此种空气湍流尾流和将引导定子保持于整流罩的保持杆之间的空气动力学相互作用可能会产生噪声。

在这些情形下，通过使桨叶变形，尤其是使弯圆区域中的桨叶的吸气侧和压力侧弯曲，可获得弓形，其中弯圆区域沿平行于旋翼转动轴线的方向呈现弓形高。该弓形高从压力侧指向吸气侧且因此远离引导定子。

因此，桨叶的弯圆区域与引导定子隔开并且更具体地与其支承杆隔开，且桨叶的弯圆区域的压力侧面向引导定子是凹入的。

因此，与传统的桨叶相比，弯圆区域离引导定子的较大间隔用于使由于桨叶产生的湍流尾流和引导定子之间发生的相互作用最小。

此外，除了增大湍流尾流需要在弯圆区域和支承杆之间行进的距离以外，应注意到，弯圆区域中的弯圆形状着重在在湍流尾流中的耗散。

因此，应理解的是，转动的桨叶产生比传统桨叶的尾流消散地更快的湍流尾流，且与传统的桨叶相比，该湍流尾流在到达引导定子之前还行进更大的距离。

于是，桨叶用于避免引导定子和由转动桨叶产生的湍流尾流之间的接触，或者如果尾流到达引导定子，则使得到达引导定子的湍流尾流最小。

类似地，采用诸如旋翼飞机升力旋翼之类的非涵道旋翼，在向前和向下飞行的同时，由本发明桨叶产生的尾流的快速耗散使得尾流和旋翼另一桨叶之间的相互作用最小。一个桨叶的尾流可能会无法撞击另一桨叶。

应注意到，通过仅仅使桨叶的弯圆区域相对于已知桨叶弯曲，对于涵道旋翼和非涵道旋翼，都可获得声学上有利的旋翼桨叶。

此外，通过留下根部区域不受影响，用于将此种桨叶固定在毂上的现有条件较不会受影响。

类似地，通过不改变端截面的位置相对于其在传统桨叶中的位置，可保存与涵道旋翼中整流罩的接合条件。通过不对桨叶的自由端截面采取任何动作，桨叶朝向涵道旋翼的整流罩吸引的已知效应，即通常称为“空气动力学吸气效应”得以保持。

因此，可通过如下方式获得源自传统桨叶的本发明桨叶：使桨叶的弯圆区域沿平行于所述桨叶转动轴线的方向离开以改善旋翼的声学性能，且如果旋翼是涵道旋翼的话，则保留不改变与旋翼毂并且还与整流罩的接合条件。

该桨叶还可包括以下附加特征中的一个或多个，例如以使该桨叶更有效。

例如，在一变型中，弯圆区域可接近主平面而非到达主平面。

这使得与主平面隔开的桨叶截面的数量最大，尤其是为了使桨叶和叶片之间或桨叶和另一桨叶之间交界的噪声最小。

在一较佳变型中，弯圆区域从根部区域开始离开所述主平面，然后逐渐接近该主平面，而桨叶从所述主平面开始具有端部区域，该端部区域接着该弯圆区域并且包括所述自由端截面。

根部区域和端部区域可设置在主平面中，以使旋翼，尤其是涵道旋翼的性能优化。

根部区域和端部区域则是平面的。

应注意到，端部区域可仅仅包括自由端截面，或者可从弯圆区域朝向自由端截面沿翼展方向延伸。

端部区域还可相对于主平面呈角度。

在另一方面，根部区域从所述根部截面朝向第一中间截面沿翼展方向径向地延伸，该第一中间截面是根部区域和弯圆区域共有的部分。第一中间截面可选地径向设置在桨叶的根部截面和中截面之间，该中截面位于离根部截面和自由端截面的相等距离处。

类似地，在适合的情形下，端部区域从第二中间截面朝向所述自由端截面沿翼展方向径向地延伸，该第二中间截面是端部区域和弯圆区域共有的部分。第二中间截面可选地径向设置在桨叶的自由端截面和中截面之间，该中截面离根部截面和自由端截面等距地定位。

应理解的是，可确定第一和第二中间截面的位置以使得弯圆区域的翼展最大，同时保存足以避免干扰与毂固定的根部区域，并且在适合的情形下，保存足以避免损害吸气效果的自由端区域。

另一方面，桨叶具有多个截面，这些截面沿着桨叶的基迭线沿翼展方向分布，且基迭线位于根部区域中的根部和基迭线位于端部区域中的端部可设置在所述主平面中。基迭线位于弯圆区域中的中间部分则可弯曲，以沿平行于所述桨叶转动轴线的方向离开所述主平面。

应注意到，可限定称为“基迭线”的几何构造线，且桨叶的所有截面都堆叠在该几何构造线上。

因此，制造商任意地限定用于桨叶每个截面的特征点，且截面的每个特征点则相对于该截面和基迭线之间的交界部占据相同的位置。每个截面可应用扭转关系而相对于该基迭线定向。

例如，制造商可确定将每个截面的前缘定位在离基迭线预定距离处，该距离可例如等于该截面的翼型的三分之一。然后，通过实施使每个截面相对于扭转线成角度定向的扭转关系来获得桨叶的最终形状。

在这些情形下，将基迭线的中间部分弯圆，以使得弯圆区域与主平面并且可能的还与引导定子分开。

例如，中间部分在正交平面上的投影可具有三次样条函数的形状，该正交平面垂直于该主平面并且包含桨叶的桨距变化轴线。

此外，根部和端部在所述正交平面上的投影可选地与桨叶的桨距变化轴线在该正交平面上的投影重合。

此外，基迭线的中间部分可离开根部，以到达最大曲率点且然后逐渐接近主平面。最大曲率点可选地位于次要平面中，该次要平面位于所述主平面上游并且平行于该主平面。

可选地，最大曲率点在正交平面上的投影位于离根部截面的径向距离处，该径向距离位于在桨叶根部截面和自由端截面之间的桨叶翼展长度的四分之一至所述翼展长度的四分之三的范围内。

另一方面，最大曲率点位于离主平面的垂直距离处，且该垂直距离位于参考翼型的三分之一至参考翼型的三倍的范围内。

最大曲率点包含在桨叶的最大截面中，且参考翼型可以是最大截面的翼型。

除了桨叶以外，本发明还提供具有此种桨叶的旋翼。

根据本发明，旋翼设有承载多个桨叶的旋转毂。

每个桨叶是根据本发明的桨叶，即如上文所述形式的。因此，每个桨叶包括吸气侧和压力侧，该吸气侧和压力侧从前缘朝向后缘横向地延伸并且从根部截面朝向自由端截面沿翼展方向延伸，并且桨叶从根部截面朝向自由端截面包括根部区域，该根部区域接有弯圆区域，且该根部区域包含在主转动平面中，而弯圆区域具有弯圆的压力侧和吸气侧，从根部区域开始，该压力侧和吸气侧沿平行于桨叶转动轴线的方向并且与通过旋翼的流体的流动方向相反地离开主平面，直到到达最大曲率点为止，然后逐渐接近主平面。

可选地，该旋翼具有整流罩，该整流罩限定桨叶在其中运动的涵道，该旋翼包括位于桨叶下游的引导定子，弯圆区域离开主平面以将最大曲率点更远离引导定子放置。

本发明还提供包括此种旋翼的飞行器。

此外，本发明还提供使旋翼发出的噪声最小的方法，该旋翼包括承载多个桨叶的转动毂。

每个桨叶包括吸气侧和压力侧，该吸气侧和压力侧从前缘朝向后缘横向地延伸并且从根部截面朝向自由端截面沿翼展方向延伸，并且桨叶从根部截面朝向自由端截面包括根部区域，该根部区域接有弯圆区域，且该根部区域包含在主转动平面中，根据本发明，弯圆区域的压力侧和吸气侧沿平行于上述桨叶转动轴线的方向、并且与通过旋翼的流体的流动方向相反地弯曲以将所述弯圆区域远离主平面或实际上远离引导定子（如果存在任何引导定子的话）放置，以使旋翼发出的噪声最小。

可选地，每个区域具有多个截面，这些截面沿着基迭线沿翼展方向分布，基迭线的位于根部区域中的根部设置在主平面中，基迭线位于弯圆区域中的中间部分弯曲，而所述中间部分借助使用至少三个控制点形成的三次样条函数而形成，第一控制点是根部和中间部分共有的点。

可以采取措施来避免中间部分中发生切向不连续性，因为这些不连续性能产生湍流。

因此，在使用偶数个控制点时，这些控制点可绕包含最大曲率点的最大平面对称地设置。

在使用奇数个控制点时，可将一个控制点放置在需要到达的最大曲率点上，然后其它控制点可绕包含最大曲率点的最大平面对称地分布。

具体地说，控制点可放置成靠近第一控制点并且靠近极端第二控制点，以使基迭线的中间部分的曲率在其与根部的结合部处尽可能平滑。

附图说明

在对以说明方式且参照附图给出的对实施例的以下描述中，将更详细地示出本发明及其优点，在附图中：

图1是飞行器的视图；

图2是桨叶的三维视图；

图3是基迭线在正交平面上的投影；以及

图4至7是示出本发明各变型的视图。

在一幅以上附图中出现的元件在每幅图将被赋予相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出具有涵道旋翼5的飞行器1。具体地说，涵道旋翼可以是

应注意到，旋翼5还可以是非涵道旋翼，例如为飞行器1提供升力的主旋翼。

并未示出飞行器中不属于旋翼的构件，以避免图1不得要领地过于繁杂。

因此，涵道旋翼5具有限定涵道7的整流罩6。具有承载多个桨叶20的毂16的转动组件15由此设置在涵道7中。

此外，涵道旋翼5具有引导定子10，该引导定子沿空气流通过涵道旋翼5的流动方向F、在涵道中设置在转动组件15的下游。

此种引导定子既可包括动力齿轮箱11又可包括支承杆12，该动力齿轮箱11用于驱动转动组件15绕转动轴线AXROT转动，而支承杆用于将齿轮箱11固定于整流罩。这些支承杆12大体将轮廓设计成引导空气流在转动组件15下游穿过涵道旋翼，这些支承杆12通常被本领域技术人员称为“叶片”。

此外，与旋翼5的特性无关，旋翼的桨叶20从毂16沿翼展方向延伸，从根部截面31开始、面向毂16并且延伸至自由端截面41。在涵道旋翼中，自由端截面41由此面向整流罩6。

此外，桨叶20从压力侧22朝向吸气侧21竖直地延伸，并且从前缘朝向后缘横向地延伸。

在本发明的方法中，对于每个桨叶都识别这两个不同的区域。

因此，每个桨叶通过经过包含根部截面31的称为“根部区域”30的区域而从毂16朝向自由端截面41沿翼展方向延伸，该根部区域30之后是称为“弯圆区域”35或实际上是“变形区域”的区域。

在这些情形下，弯圆区域35或者包含自由端截面41，或者弯圆区域35延续有称为“端部区域”40的区域，该端部区域包括自由端截面41。

采用此种构造，为了使旋翼在操作中、即在桨叶绕转动轴线执行转动的同时发出的噪声最小，使弯圆区域35的压力侧22"和吸气侧21″沿平行于所述桨叶转动轴线的方向Z并且沿与通过旋翼的空气的流动方向F相反的方向弯曲。

因此，弯圆区域35偏离主平面P1并且还可偏离所述引导定子，以到达次要平面P3。

一般而言，现有技术的桨叶绕称为“主平面”P1的平面中的转动轴线AXROT转动。因此，该主平面P1有时称为桨叶20的“转动平面”。

与此相反，在本发明中，弯圆区域在所示的示例中变形以偏离主平面P1并且偏离引导定子10，以使由旋翼发出的噪声最小。

因此，该弯圆区域到达位于次要平面P3中的最大曲率点。

从次要平面P3开始，该弯圆区域接近主平面P1。

在图7所示的变型中，该弯圆区域并不到达主平面P1。该弯圆区域而是包括位于主平面P1上游的自由端截面41。

该变型似乎更适合于非涵道旋翼。

另外，在其它变型中，弯圆区域35引至位于主平面P1中的端部区域40。

在图6所示的实施例中，该弯圆区域线性地降低至主平面P1。

在该变型中，端部区域40限制在自由端截面41处。

该变型看来适合于涵道旋翼。

上述描述同样适用于图5所示的变型，该变型与图6所示变型的不同之处在于：弧形区域以非线性地方式降低至主平面P1。

在其它变型中，端部区域40可沿翼展方向延伸。

在图4所示的变型中，端部区域40相对于主平面呈角度α。

自由端截面41则到达主平面下游的第四平面P4。在这些情形下，该变型看来更佳地适合于非涵道旋翼。

最后，在图1所示的较佳示例中，端部区域40可容纳在主平面P1中。

每个桨叶20则在由主平面P1和次要平面P3所限定的环中转动。

应理解的是，可避免使根部区域30变形以避免改变与毂的接合条件，并且避免使端部区域40变形，从而不会影响整流罩6和桨叶20之间发生的空气动力学吸气效果。

图2示出实施此种方法的桨叶20。

所示出的桨叶20由此从根部截面31朝向自由端截面41沿翼展方向延伸，且翼展长度R与根部截面31和自由端截面41之间的距离相对应。

应注意到，翼梁（未示出）可从根部截面突出以固定于毂16。

此外，桨叶从前缘23朝向后缘24横向地延伸。

应回想到，一个截面的翼弦与该截面的前缘至后缘之间的距离相对应。图2示出自由端截面41的翼弦CO，该翼弦在该自由端截面41的前缘BA和后缘BF之间延伸。

此外，桨叶20沿其厚度方向从压力侧22竖直地延伸至吸气侧21。应理解的是，吸气侧和压力侧中的每侧都从桨叶20的前缘23朝向后缘24横向地延伸。

为了使涵道旋翼中的桨叶20和支承杆12之间的相互作用最小，从根部截面31朝向所述自由端截面41，桨叶20包括根部区域30和可能的端部区域40，该根部区域30接着弯圆区域35。如图所示，在该较佳变型中，该根部区域30和端部区域40由此容纳在主转动平面P1中。

与此相反，弯圆区域35具有压力侧22"和吸气侧21″，该压力侧和吸气侧弯圆，以沿平行于桨叶转动轴线AXROT的方向Z偏离主平面P1。

还应注意到，根部区域30从根部截面31朝向第一中间截面32沿翼展方向径向地延伸。类似地，弯圆区域35从第一中间截面32朝向第二中间截面39沿翼展方向径向地延伸，端部区域40从第二中间截面39朝向自由端截面41沿翼展方向径向地延伸。

根据该变型，第二中间截面39和自由端截面41可重合，并且可设置在主平面P1中。

为了使由包括桨叶20的旋翼发出的噪声最小，可使弯圆区域对于根部区域并且可能还对端部区域的侵占最大。然而，应理解的是，这些根部区域和端部区域将尺寸设计成确保桨叶接合在毂上，并且在适用的情形下，确保桨叶与整流罩相互作用的吸气效果。

例如，第一中间截面32则径向地设置在桨叶的根部截面31和中截面37之间，该中截面位于离根部截面31和自由端截面41相等的距离处。

与此相反，第二中间截面39可在中截面37和自由端截面41之间径向地延伸。

另一方面，为了限定桨叶20的形状，应回想到的是，制造商可限定称为“基迭线”50的构造线。制造商然后相对于该基迭线50来定位桨叶20的每个截面。

例如，制造商可指定将每个截面的前缘定位在离基迭线预定距离处，该距离可根据各截面的翼展方向位置而改变。

桨叶的最终形状则通过实施使各截面扭转的关系来获得。

在这些情形下，所描述的桨叶20的基迭线50按序地包括根部55、中间部分60以及在适用的情形下包括端部65，该根部55位于根部区域30中，该中间部分60位于弯圆区域35中，而该端部65位于端部区域40中。

因此，根部55和端部65可选地位于主平面P1中。与此相反，中间部分60弯圆，以沿平行于桨叶转动轴线的方向偏离主平面P1。

更确切地说，中间部分60从根部截面开始偏离主平面P1，以到达位于次要平面P3中的最大曲率点PCO。从该最大曲率点PCO开始，中间部分60可逐渐接近主平面P1以到达端部65。

应注意到，最大曲率点PCO位于称为“最大截面”36的截面中，该最大截面代表桨叶20的、在沿平行于转动轴线AXROT的方向Z上离主平面最远的截面。该最大截面36可与中截面37重合。

图3示出基迭线50在称为“正交平面”P2的平面上的投影50'。该正交平面P2垂直于主平面P1，并且例如包含用于改变桨叶20的桨距角的轴线AXPAS。

在这些情形下，根部55和端部65在正交平面P2上的正交投影55'和正交投影65'可以与桨叶在正交平面中的桨距变化轴线AXPAS重合。

与此相反，中间部分60在正交平面P2上的正交投影60'较佳地呈三次样条函数的形状。

为了在设计阶段期间限定此种三次样条函数，制造商可使用至少三个控制点100。

具体地说，制造商可选择第一和第二控制点100'、100″，该第一和第二控制点分别是根部和中间部分共有的点，以及也是端部和中间部分共有的点。

此外，在使用偶数个控制点102时，可使这些控制点102绕经过最大曲率点PCO的最大平面36对称地分布。

在使用奇数个控制点101时，可将一个控制点101放置在需要到达的最大曲率点上，然后使其它控制点101绕中间平面36对称地分布。

此外，可借助最大曲率点PCO在正交平面上的投影来限定最大曲率点的翼展方向位置，为了方便起见该投影被称为“最大投影”。

因此，最大曲率点PCO在正交平面P2上的最大投影PCO'位于离根部截面31的径向距离DR处，该径向距离位于桨叶的翼展长度R的四分之一R/4至所述翼展长度R的四分之三3R/4的范围内。

此外，可注意到，最大曲率点PCO位于离主平面P1的垂直距离DV处。该垂直距离DV能可选地位于参考翼弦CREF的三分之一和参考翼弦CREF的三倍之间。参考翼弦可以是最大截面36的翼弦。

当然，本发明在其实施方式方面可有许多变型。尽管上文描述了若干实施例，但是容易理解，穷举地给出所有可能实施例是不可设想的。当然可设想用等同方式来替换所述装置中的任一个而不超出本发明的范围。

Claims (18)

1.一种旋翼（5）的桨叶（20），所述桨叶（20）具有吸气侧（21）和压力侧（22），所述吸气侧和所述压力侧从前缘（23）朝向后缘（24）横向地延伸并且从根部截面（31）朝向自由端截面（41）沿翼展方向延伸，且所述桨叶（20）的特征在于，所述桨叶从所述根部截面（31）朝向所述自由端截面（41）沿翼展方向包括：根部区域（30）；单个弯圆区域（35），所述弯圆区域从所述前缘（23）朝向所述后缘（24）横向地延伸；所述根部区域（30）包含在主转动平面（P1）中，所述弯圆区域（35）从所述前缘（23）朝向所述后缘（24）具有弯圆的压力侧和吸气侧（22"、21″），从所述根部区域开始，所述压力侧和所述吸气侧沿平行于所述桨叶的转动轴线（AXROT）的方向（Z）且与通过所述桨叶的流体的流动方向相反地离开所述主平面（P1）直到到达最大曲率点（PCO）为止，然后逐渐接近所述主平面（P1）。

2.如权利要求1所述的桨叶，其特征在于，所述弯圆区域（35）从所述根部区域开始离开所述主平面（P1），然后逐渐接近所述主平面，而所述桨叶（20）从所述主平面（P1）开始具有端部区域（40），所述端部区域接着所述弯圆区域并且包括所述自由端截面（41）。

3.如权利要求2所述的桨叶，其特征在于，所述根部区域和所述端部区域（40）设置在所述主平面（P1）中。

4.如权利要求2所述的桨叶，其特征在于，所述桨叶（20）具有多个截面，所述多个截面沿着所述桨叶（20）的基迭线（50）在翼展方向分布，且所述基迭线（50）位于所述根部区域（30）中的根部（55）以及所述基迭线（50）位于所述端部区域（40）中的端部（65）设置在所述主平面（P1）中，其中所述基迭线（50）位于所述弯圆区域（35）中的中间部分（60）弯曲以沿平行于所述桨叶转动轴线的方向偏离所述主平面（P1）。

5.如权利要求4所述的桨叶，其特征在于，所述中间部分（60）在正交平面（P2）上的投影（60'）可具有三次样条函数的形状，所述正交平面（P2）垂直于所述主平面（P1）并且包含所述桨叶的桨距变化轴线（AXPAS）。

6.如权利要求4所述的桨叶，其特征在于，所述根部（55）和所述端部（65）在正交平面（P2）上的投影（55'、65'）与所述桨叶在所述正交平面中的桨距变化轴线（AXPAS）重合，且所述正交平面（P2）垂直于所述主平面（P1）并且包含所述桨叶的桨距变化轴线（AXPAS）。

7.如权利要求1所述的桨叶，其特征在于，所述最大曲率点（PCO）位于次要平面（P3）中，所述次要平面位于所述主平面（P1）上游并且平行于所述主平面（P1）。

8.如权利要求7所述的桨叶，其特征在于，所述最大曲率点（PCO）在正交平面（P2）上的投影（PCO'）位于离所述根部截面（31）的径向距离（DR）处，所述径向距离位于所述桨叶在所述根部截面（31）和所述自由端截面（41）之间的翼展（R）的四分之一至所述翼展（R）的四分之三的范围内，且所述正交平面（P2）垂直于所述主平面（P1）并且包含所述桨叶的桨距变化轴线（AXPAS）。

9.如权利要求7所述的桨叶，其特征在于，所述最大曲率点（PCO）位于离所述主平面（P1）的垂直距离（DV）处，且所述垂直距离（DV）位于参考翼型（CREF）的三分之一至所述参考翼型（CREF）的三倍的范围内。

10.如权利要求9所述的桨叶，其特征在于，所述最大曲率点（PCO）包含在所述桨叶的最大截面（36）中，且所述参考翼型是所述最大截面的翼型。

11.如权利要求1所述的桨叶，其特征在于，所述根部区域（30）从所述根部截面（31）朝向第一中间截面（32）沿翼展方向径向地延伸，所述第一中间截面是所述根部区域（30）和所述弯圆区域（35）共有的截面，并且所述第一中间截面（32）径向地设置在所述桨叶的根部截面（31）和中截面（37）之间，所述中截面（37）位于离所述根部截面（31）和所述自由端截面（41）相等的距离处。

12.如权利要求2所述的桨叶，其特征在于，所述端部区域（40）从第二中间截面（39）朝向所述自由端截面（41）沿翼展方向径向地延伸，所述第二中间截面（39）是所述端部区域（40）和所述弯圆区域（35）共有的截面，并且所述第二中间截面（39）径向地设置在所述桨叶的自由端截面（41）和中截面（37）之间，所述中截面（37）离所述根部截面（31）和所述端截面（41）等距地定位。

13.一种具有承载多个桨叶（30）的转动毂（16）的旋翼（5），所述旋翼的特征在于，每个桨叶是如权利要求1至12中任一项所述的桨叶。

14.如权利要求13所述的旋翼（5），其特征在于，所述旋翼具有整流罩（6），所述整流罩限定所述桨叶（20）在其中运动的涵道（7），所述旋翼包括位于所述桨叶（20）下游的引导定子（10），所述弯圆区域离开所述主平面（P1），以将所述最大曲率点更远离所述引导定子（10）放置。

15.一种飞行器（1），其特征在于，所述飞行器包括如权利要求13所述的旋翼（5）。

16.一种使旋翼（5）发出的噪声最小的方法，所述旋翼（5）包括承载多个桨叶（20）的转动毂（16），所述方法的特征在于，每个桨叶（20）具有吸气侧和压力侧（21、22），所述吸气侧和压力侧从前缘（23）朝向后缘（24）横向地延伸并且从根部截面（31）朝向自由端截面（41）沿翼展方向延伸，并且所述桨叶从所述根部截面（31）朝向所述自由端截面（41）包括根部区域（30），所述根部区域接着弯圆区域（35），且所述根部区域包含在主转动平面（P1）中，所述方法包括弯曲的压力侧和吸气侧（22"、21″），所述压力侧和吸气侧（22"、21″）在所述弯圆区域中延伸并且沿平行于所述桨叶的转动轴线的方向、并且与通过所述旋翼的流体的流动方向相反地从所述前缘（23）朝向所述后缘（24）延伸，以将所述弯圆区域更远离所述主平面放置以使所述旋翼发出的噪声最小。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，每个区域具有多个截面，所述多个截面沿着基迭线（50）沿翼展方向分布，所述基迭线（50）的根部（55）位于所述根部区域（30）中，所述基迭线位于所述弯圆区域中的中间部分弯曲，而所述中间部分（35）借助使用至少三个控制点（100）形成的三次样条函数而形成，第一控制点是所述根部和所述中间部分共有的点。

18.一种飞行器（1），其特征在于，所述飞行器包括如权利要求14所述的旋翼。

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