CN107380429B - 一体式桨叶、装配有此种一体式桨叶的旋翼飞行器旋翼以及相关联的旋翼飞行器 - Google Patents

Abstract

一体式桨叶(21)，所述桨叶(21)至少局部地包括翼型区域(30)，该翼型区域具有压力侧表面和抽吸侧表面。所述桨叶(21)具有根部区域(3)，该根部区域包括指部(24)、凹槽(23)以及挠性部分(26)，该指部具有设置在所述桨叶(21)的根部端部(33)处的球形承载表面，该凹槽适合于接纳层压球形承载件，而该挠性部分具有绕所述桨叶(21)弯曲的优选变形方向，所述挠性部分(26)设置在所述指部(24)和所述凹槽(23)之间。本发明还涉及一种旋翼飞行器(1)的旋翼(10、11)，该旋翼具有上述一体式桨叶。另外本发明涉及一种旋翼飞行器(1)，该旋翼飞行器具有上述旋翼。

Description

一体式桨叶、装配有此种一体式桨叶的旋翼飞行器旋翼以及 相关联的旋翼飞行器

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年5月17日提交的法国专利申请FR 16 00782号的权益，该申请的全部内容以参见的方式纳入本文。

本发明涉及航空领域，并且更具体地涉及制造用于形成旋转机翼飞行器的旋翼的一体式桨叶、涉及具有至少两个此种类型桨叶的旋翼并且涉及装配有此种旋翼的旋转机翼飞行器。

背景技术

确切地说，诸如旋翼飞行器之类的旋转机翼飞行器通常包括至少一个用于提供升力并且还可提供推进力的旋翼。此种升力旋翼则包括中心轮毂，桨叶固定于该中心轮毂并且相对于该轮毂的转动轴线基本上径向地设置。

在某些情形中，桨叶可经由设置在它们的接口处的套件与中心轮毂相固定。在这些情形中，桨叶则并不直接地固定于中心轮毂。

相反，一体式桨叶各自通过相应的单件式部件形成，该单件式部件直接地连接于转子的中心轮毂。因此，具有一体式桨叶的此种类型旋翼比具有非一体式桨叶和装配于中心轮毂的套件两者的旋翼具有较少数量的部件并且通常在重量上较轻。

装配有一体式桨叶的此种类型旋翼则可包括层压承载件，这些层压承载件绕拍动轴线、摆振轴线以及桨距变化轴线将每个一体式桨叶直接地铰链至轮毂。此种类型的旋翼具体地由申请人在文献FR 2 984 849中进行了描述。

然而，在这些情形下，层压球形承载件既用于将一体式桨叶铰接于轮毂并且还至少部分地起到摆振衰减器的作用，以例如避免地面和空气共振现象。此种摆振衰减器用于衰减每个桨叶相对于轮毂绕该桨叶的摆振轴线的振动。

因此，此种层压球形承载件既经受在旋翼转动时由该旋翼的离心力产生的径向压缩力，又经受在桨叶绕拍动轴线、摆振轴线以及桨距减小轴线振动期间的振动剪切力。这些压缩力和剪切力的组合由此使得设计此种层压球形承载件极为复杂并且使得这些层压球形承载件难以制造，因为要求此种层压球形承载件的尺寸能适当地适合于能够承受那些各种应力。于是，具有此种桨叶和此种层压球形承载件的转子较重并且制造起来较为复杂。

此外，并且例如在文献EP 0 034 210 A2和DE 27 12 706 A1中所描述地那样，旋翼飞行器桨叶是众所周知的，每个桨叶均包括相应的凹槽和附加的连接构件，该凹槽用于接纳层压球形承载件，并且该连接构件装配于每个桨叶的一个端部。

文献FR 2 616 409 A1描述了一种尾部旋翼桨叶，该尾部旋翼桨叶具有设有凹槽的根部区域，该根部区域在扭转和弯曲上是挠性的。

然而，桨叶的那些各种示例是制造上复杂的，并且这些桨叶需要添加附加的连接构件。因此，以此方式形成的旋翼具有相当大的重量。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种一体式桨叶，该一体式桨叶具有特定的形状和相关联的旋翼，从而可不受上述限制的影响。本发明具体地通过一体式桨叶的新颖设计来实现上述目的，该一体式桨叶可使用层压球形承载件，该层压球形承载件仅仅执行铰链的功能，以提供旋翼的桨叶和轮毂之间的球接头类型连接。因此，此种类型的一体式桨叶用于简化该桨叶与旋翼飞行器旋翼的轮毂的连接，并且由此降低此种旋翼的重量。

因此，本发明涉及一种用于旋翼飞行器旋翼的一体式桨叶。此种桨叶通常包括空气动力学型面区域，该空气动力学型面区域在下文称为翼型区域并且具有抽吸侧表面和压力侧表面，即该桨叶的截面的轮廓是由抽吸侧表面和压力侧表面构成的空气动力学型面。

此种桨叶还具有根部区域，该根部区域包括凹槽，该凹槽在该桨叶的根部区域在第一表面和第二表面之间的刚性部分的各侧上开通，该第一表面和第二表面分别沿桨叶的翼型区域的压力侧表面和抽吸侧表面朝向所述根部端部延伸，此种凹槽适合于接纳层压球形承载件。

根据本发明，桨叶的特征在于根部区域包括：

指部，该指部具有设置在桨叶的根部端部处的球形承载表面，此种指部设计成经由线性环形类型的连接与圆柱形孔协配；以及

挠性部分，该挠性部分具有绕桨叶的拍动轴线弯曲的优选变形方向，所述挠性部分设置在所述指部和所述凹槽之间，所述凹槽适合于接纳所述层压球形承载件。

换言之，形成单件式单元的此种桨叶用于经由层压球形承载件直接地固定于旋翼飞行器旋翼的轮毂，该层压球形承载件插入在桨叶根部的开口凹槽中。鉴于此种特定的设计，此种一体式桨叶还可与辅助的摆振衰减器直接地协配，该辅助的摆振衰减器独立于层压球形承载件。此种摆振衰减器则确切地设计成与指部协配，该指部具有设置在桨叶的根部端部处的球形承载表面。桨叶的此种根部端部设计成尽可能靠近于旋翼的转动轴线定位。

因此，此种一体式桨叶既具有根部区域又具有翼型区域，该根部区域设计成与中心轮毂协配。此种桨叶的根部区域的特定形状则可简化层压球形承载件的设计并且由此减小与该层压球形承载件相关联的尺寸和重量，具体地说，首先因为对于衰减桨叶的运动的任何功能并无任何贡献，其次是因为消除诸如套件和相关联的紧固部件之类的重型拍动质块。确切地说，此种大惯量的拍动质块产生相当大的动态负载以及较大程度的振动，这会导致层压球形承载件尺寸过大。

此外，那部分在优选的拍动变形方向上挠性的桨叶自身就会使得从指部延伸出的该根部区域超过凹槽，以助于所述桨叶的拍动运动。

具有球形承载表面的桨叶指部和摆振衰减器的环形孔之间的线性环形类型的连接还可在指部和孔之间赋予四个运动自由度。这四个自由度可分解成绕形成直角坐标系的三个轴线进行转动运动的三个自由度，以及沿平行于桨叶的翼展方向进行平移运动的一个自由度，由此获得桨叶的拍动运动和摆振运动并且还使得该桨叶的桨距能改变。

有利地是，该凹槽可设置于在根部区域中的桨叶翼弦的收窄部，且此收窄部对应于桨叶翼弦的减小部，该桨叶翼弦相对于桨叶翼型区域的翼弦。

换言之，在用于接纳层压承载件的凹槽处的根部区域翼弦小于桨叶的翼型区域翼弦。

具体地说，挠性部分可完全地或部分地包括板形状。

因此，此种挠性部分具有横截面，即基本上垂直于桨叶的桨距轴线的截面，与桨叶在翼型区域中的厚度相比，该截面具有恒定的厚度，其中，取决于所考虑的区域，“厚度”垂直于根部区域截面的翼弦或者垂直于空气动力学型面进行表述。挠性部分中的此厚度还小于桨叶在翼型区域中测得的最大厚度。此外，桨叶的此挠性部分可具有多个横截面，这些横截面具有不同的厚度。

例如，挠性部分可完全地或部分地包括具有第一预定厚度的第一板形状以及具有第二预定厚度的第二板形状。第一板形状则利用球形承载表面固定于指部，而第二板形状设置在凹槽的附近。第一板形状还以共面的方式与第二板形状接续。

因此，第一和第二预定厚度有利地可选择为彼此不同。例如，第一板形状的第一预定厚度则可选择成小于第二板形状的第二预定厚度。第一板形状的第一预定厚度则可具有10毫米(mm)至20mm的量级，并且第二板形状的第二预定厚度则可具有20mm至40mm的量级。

根据本发明的另一实施例中，挠性部分可包括多个横截面，这些横截面具有沿桨叶的翼展方向从最小厚度e1'朝向最大厚度e2'逐渐改变的厚度。

以有利的方式，挠性部分可在桨叶的根部区域的中间平面各侧上对称地设置。

这样，该挠性部分相对于中间平面对称地延伸，该中间平面经由具有球形承载表面的指部的中心并且经由层压球形承载件的中心通过。在一种特定情形中，此种中间平面可基本上垂直于具有多个桨叶的旋翼的转动中心。

在第一实施例中，挠性部分可至少局部地具有I形横截面，中间平面限定此种截面的中心芯部的对称轴线，此种挠性部分在中心芯部各侧上包括两个凸缘，这些两个凸缘形成绕桨叶根部区域的中间平面对称的突出部。

此种I形横截面还良好地同时确保挠性部分的低重量和大于拍动刚度的摆振刚度。此外，尤其是当桨叶的挠性部分通过模制热塑性材料的方法获得时，使用此种I形。

在第二实施例中，挠性部分可至少局部地包括矩形形状的横截面，该横截面绕桨叶根部区域的中间平面对称地设置。

用于横截面的此种矩形形状比I形横截面在制造上更为简单，并且可例如由层压复合材料制成，这些层压复合材料通过叠加纺织片材获得，这些织片材具体地包括诸如玻璃、碳或芳族聚酰胺纤维之类的强化纤维，这些强化纤维例如预浸渍有诸如环氧树脂之类的基质，其中这些纤维适当地定向。确切地说，纤维的优选定向赋予这些纤维各向异性特性，这些各向异性特性使得模量特征、且由此刚度和强度特征能在期望的方向上调节。

有利地是，桨叶的根部区域可由至少一种复合材料制成，该复合材料具体地选自环氧聚合物、环氧树脂、填充有强化纤维的环氧树脂、基于嵌入在环氧基质中的强化纤维的织物垫以及基于嵌入在环氧基质中的强化纤维的机织、针织或编织织物片材。

与金属材料相比，例如针对示例静态和疲劳断裂强度并且还考虑到模量，此种复合材料具有较佳的特定机械特征，即相对于这些材料的密度更有特点，应理解的是，金属的杨氏模量可与一些此类复合材料相等。

换言之，这些材料良好地适合于制造旋翼飞行器旋翼桨叶，这些旋翼飞行器旋翼桨叶需要具有尽可能小的重量。确切地说，如上所述，这些材料具有高的比模量，并且由此对于最大弹性模量或杨氏模量具有低密度。具体地说，可对于小于2000千克每立方米(kg/m³)的密度获得大于或等于70000兆帕(MPa)的杨氏模量。

实践中，桨叶根部区域的刚性部分可包括粗纱带，该粗纱带嵌入在形成桨叶的所有部分或一部分的材料中，并且该粗纱带形成圈环以形成桨叶中凹槽周界的至少一部分，该圈环以分别设置在凹槽各侧上的两个直线部分延伸且然后在桨叶的翼型区域中延伸到桨叶的外端部为止，该外端部也称为该桨叶的自由端部，即定位成离旋翼的转动轴线最远的端部。

更精确地说，粗纱带构成翼梁，该粗纱带粘附于形成翼型和根部区域的刚性部分的复合材料，该翼梁用于将由对应桨叶的转动所产生的离心力传递至层压球形承载件。该翼梁是必要的强度元件，该强度元件用于同时地强化桨叶和强化包括凹槽的根部区域的刚性部分。

此种粗纱带具体地设置成绞纱的形式或粗纱特性的形式，且这些形式各自均例如基于玻璃纤维R，该玻璃纤维浸渍有热塑性或热固性类型的树脂的基质。此种粗纱带可手动地或自动地制成，并且该粗纱带包括通过堆叠粗纱条来将这些粗纱条放置在工具模型上或者桨叶的填料上，并且然后在进一步构建桨叶之后，通过施以加热周期来执行使得整个组件聚合的阶段。

本发明还提供一种旋翼飞行器的旋翼，该旋翼具有至少两个一体式桨叶、轮毂以及至少两个层压球形承载件，该轮毂用于驱动至少两个桨叶绕旋翼的转动轴线转动，而该至少两个层压球形承载件各自形成对应桨叶和轮毂之间的相应球接头型连接。

此种旋翼飞行器旋翼的特征在于，至少两个桨叶是如上所描述的。

因此，此种旋翼具有多个如上所述的桨叶，以使得能使用负载较轻的特定层压球形承载件并且使得能够减少拍动质块的数量并且由此减小重量并获得较佳的振动水平。

有利的是，该旋翼可包括至少一个摆振衰减器，该摆振衰减器由固定型连接与轮毂固定，至少两个桨叶的具有相应球形承载件表面的每个指部经由线性环形类型的连接与形成在摆振衰减器中的对应圆柱形孔协配。

此种摆振衰减器则设置成靠近旋翼的转动轴线。与指部协配的圆柱形孔基本上相对于旋翼的转动轴线径向地设置，以提供与指部的线性环形类型的连接。

在本发明的第一变型中，摆振衰减器可由多个脱节构件构成，这些脱节构件围绕轮毂的转动轴线周向地设置，且每个脱节构件具有圆柱形孔，该圆柱形孔与至少两个桨叶的具有球形承载表面的对应指部协配。

在这些情形下，各种脱节构件经由固定型连接独立地固定于旋翼的轮毂。

在本发明的第二变型中，摆振衰减器可由一体式环部构成，该一体式环部围绕轮毂的转动轴线周向地设置，并且包括至少两个圆柱形孔，每个圆柱形孔与至少两个桨叶的具有球形承载表面的相应指部协配。

在这些情形下，一体式环部与各种桨叶协配，并且由此具有多个径向延伸的圆柱形孔。

实践中，摆振衰减器可是层压类型的。

换言之，此种摆振衰减器则包括内部强度构件、在各侧上的挠性主要层的堆叠以及外部强度构件，该内部强度构件形成圆柱形孔，该挠性主要层的堆叠置于刚性的辅助层之间，而该外部强度构件覆盖所产生的组件。内部和外部强度构件可由金属材料、例如铝合金或钢合金制成。挠性主要层可使用聚氨酯或橡胶类型的弹性体材料制成，并且与刚性辅助层交替地堆叠，这些刚性辅助层例如由金属材料、例如铝合金或钢合金制成。

挠性主要层和刚性辅助层的堆叠具有垂直的或径向的轴线。如今广泛地使用此种弹性体衰减器构造和技术。

此外，本发明还提供一种包括如上所述旋翼的旋翼飞行器。

因此，本发明涉及一种旋翼飞行器，该旋翼飞行器借助示例设有主旋翼和/或反扭矩旋翼，该主旋翼和/或反扭矩旋翼具有如上所述的一体式桨叶。

附图简述

在对借助说明并且参照附图所给出的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是根据本发明并且装配有本发明第一变型的旋翼的旋翼飞行器的俯视立体图；

图2是本发明第二变型中的旋翼的俯视立体图；

图3是本发明第一变型中的旋翼的仰视立体图；

图4是根据本发明的第二实施例中的桨叶的立体图；

图5是第二实施例中的所述桨叶的局部正视图；

图6图5中A-A上的剖视图，以示出第二实施例中的所述桨叶；

图7是装配有第二实施例的所述桨叶的旋翼飞行器旋翼的侧剖视图；

图8是根据本发明的另一实施例的桨叶的侧剖视图；

图9是图7中B-B方向的剖视图，以示出第一实施例中的桨叶；以及

图10和11是图7中B-B方向上的剖视图，以示出对应于第二实施例中所述桨叶的两个替代例。

一个以上的附图中出现的元件在各图中给出相同的附图标记。

具体实施方式

如上所述，本发明涉及旋转机翼飞行器，例如旋翼飞行器的领域。

如图1中所示，根据本发明的旋翼飞行器1装配有旋翼10，该旋翼具有轮毂15和一体式桨叶21，每个一体式桨叶均经由各自根部区域3连接于所述轮毂15。

在本发明的第一变型中，旋翼10还具有摆振衰减器16，该摆振衰减器与桨叶21的端部协配。摆振衰减器16经由固定类型的连接固定于轮毂15，并且由此并不具有相对于轮毂15运动的自由度。

此外，在本发明的第一变型中，摆振衰减器16由多个脱节构件18构成，每个脱节构件均分别地与相应一个桨叶21的根部端部、并且具体地与下文描述的指部协配。

如图2中所示，并且在本发明的第二变型中，根据本发明的旋翼飞行器可装配有旋翼11，该旋翼具有轮毂15、桨叶21以及由一体式环部19形成的摆振衰减器17。

与桨叶21的根部端部协配的此种摆振衰减器16、17则用于衰减桨叶21的摆振振动。

如图3至6中所示，此种旋翼10可例如包括导流棒52，该导流棒铰接于轮毂15的底板6。此种导流棒52可共同地或周期性地受控制，并且这些导流棒然后用于将俯仰中的转动运动传递至各种桨叶21，每个桨叶均具有相应的桨距控制杆50，该桨距控制杆由连接于导流棒52的连接杆61转动，且该桨距控制杆50在平行于横向方向41的方向上形成突出部，而该桨距控制杆自身垂直于沿着桨叶21的翼展延伸的纵向方向49。此外，横向方向41和纵向方向49一起形成用于桨叶21的根部区域3的所有部分或一部分的对称中间平面45。

在图4中，桨叶21在根部区域3的根部端部33处具有指部24，该指部具有用于与摆振衰减器16、17协配的球形承载表面。桨叶21的根部区域3还具有挠性部分26和形成在刚性部分64中的凹槽23以容纳层压球形承载件22。

此种挠性部分26特征在于，与绕摆振轴线53弯曲的变形方向相比，该挠性部分具有绕拍动轴线40弯曲的优选变形方向。因此，此种挠性部分26在绕拍动轴线40弯曲上是挠性的，但相反该挠性部分在绕摆振轴线53弯曲上是刚性的。

有利的是，指部24可由与用于形成挠性部分26相同的材料制成，然而，此种指部24可同样良好地装配于桨叶21的根部端部33并且由与挠性部分26不同的材料制成。

如图5和7中所示，桨叶21的挠性部分26可具有第一板形状28和第二板形状29，该第一板形状具有第一预定厚度e1，而该第二板形状具有第二预定厚度e2。

第一板形状28利用球形承载表面固定于指部24，同时第二板形状29设置在凹槽23的附近。第一板形状28还以共面的方式与第二板形状29接续。

在根据本发明的另一实施例中，并且如图8中所示，桨叶121的挠性部分125可同样良好地呈板128的形状，该板在横截面上的厚度沿桨叶121的翼展方向上在最小厚度e1'和最大厚度e2'之间持续地改变。因此，横截面的厚度可沿着挠性部分125在指部24和刚性部分64之间持续地增大，该刚性部分包括根部区域3的凹槽23。

如图5中所示，如上所述，桨叶21包括设置在横向方向41上的收窄部27，该横向方向41与桨叶21的区域30中的截面横向方向42隔开并且平行，该区域具有空气动力学型面的形状并且称为翼型区域30。

如图7中所示，在收窄部27处存在凹槽23，该凹槽在桨叶21的根部区域3的、在第一表面34和第二表面35之间的刚性部分64各侧上开通，该第一表面沿翼型区域30的抽吸侧表面31延伸，而该第二表面沿翼型区域30的压力侧表面32延伸。

在图5和6中，桨叶21还具有嵌入在形成桨叶21的材料中的粗纱带38。因此，此种粗纱带38可呈绞纱的形式或者呈粗纱特性(roving proper)的形式，且该粗纱带的每种形式均可例如基于玻璃纤维R。

粗纱带38用于至少部分地利用弧形部分43和凹槽23各侧上的两个直线部分44来围绕该凹槽23的周界39，并且行进到翼型区域30中直到桨叶21的自由端部为止。因此，该粗纱带38可形成桨叶21的翼梁并且由此用于确保桨叶21的机械强度，该桨叶在旋翼10的转动期间经受大量离心力。

此外，如图7中所示，轮毂15具有底板6和顶板5，该底板和顶板首先固定于层压球形承载件22并且其次固定于摆振衰减器16。

底板6、顶板5以及层压球形承载件22之间的连接具有固定的类型，并且借助示例，该连接可包括诸如螺钉、螺栓之类的夹紧构件63。类似地，桨叶21和层压球形承载件22之间的连接是固定的类型，并且可包括连接部件22'，该连接部件通过诸如螺钉、螺栓之类的夹紧构件62装配于凹槽23的内部并且固定于桨叶21。此种连接部件22'则用于在凹槽23内部形成突出部，层压球形承载件22可例如通过粘合剂方法获得的固定类型的机械连接固定于该突出部。

此外，并且如上所述，此种摆振衰减器16可包括多个脱节构件18，每个脱节构件均具有圆柱形孔14，该圆柱形孔经由线性环形类型的连接与指部24协配。

如图所示，桨叶21的挠性部分26在中间平面45各侧上对称地设置。然而，此种挠性部分26可包括不同形状的横截面。

因此，在图9中示出的第一实施例中，桨叶20的根部区域2具有挠性部分25，该挠性部分具有I形的横截面36。在这些情形下，挠性部分25具有两个凸缘46和47，这些凸缘形成在中间平面45的各侧上对称的突出部。

在图10和11中并且在第二实施例中，桨叶21、51的根部区域3具有挠性部分26、56，该挠性部分具有矩形形状的横截面37、57。

图10中示出第一替代例。在此种替代例中，桨叶21的挠性部分26的横截面37具有I形的内部结构55以及填料层58和59，该内部结构为该挠性部分26提供该挠性部分的强度，并且这些填料层在中间平面45的各侧上对称地设置。因此，此类填料层58、59可由与用于形成I形内部结构55不同的材料制成。

借助示例，内部结构55可制造成玻璃或碳粗纱的堆叠，该堆叠具有平行于桨叶21的纵向方向49定向的纤维。填料层58和59可由玻璃或碳织物的堆叠制成，该玻璃或碳织物的堆叠以平衡的方式相对于桨叶21的纵向方向49以正负45度定向。由内部结构55以及填料层58和59形成的组件由覆盖件覆盖，该覆盖件基于由玻璃纤维R制成的斜纹织物，且这些玻璃纤维在纬线方向上和经线方向上是平衡的。

图11中示出第二替代例。在此种替代例中，桨叶51的挠性部分56的横截面57可通过叠加纺织片材60来形成。挠性部分56则由层压复合材料形成，以形成嵌入在基质中的多个纺织片材60。例如，纺织片材60用于形成玻璃纤维织物的堆叠，该玻璃纤维织物的堆叠定向成相对于桨叶51的纵向(翼展)方向49在正负45度上平衡。

在这些情形下，下文阐述与桨叶20、21、51的根部区域2、3中的材料相关的过渡。在可由金属制成的指部24和第一板形状28之间的过渡借助示例由接纳在螺纹金属插入件中的螺钉提供，这些螺纹金属插入件设置在挠性部分26的厚度中。

在指部24由复合材料制成的本发明另一构造中，与挠性部分28的连接可通过延伸构成挠性部分28的强化纤维、可能连同延伸定位在指部24附近的附加强化纤维一起来提供，该指部具有球形承载表面。

此外，第二板形状28、29和桨叶20、21、51的根部区域2、3的刚性部分64之间的材料过渡可通过延伸桨叶20、21、51的根部区域2、3的强化纤维而在表面上提供。类似地，在芯部中，单向强化纤维可设置成抵靠于刚性部分64中的粗纱带38。

最后，刚性部分64和桨叶20、21、51的翼型区域30之间的材料过渡设置成确保设置在首先是粗纱带38、其次是根部区域2、3的加强部之间的收窄部27中的强化纤维的连续性。粗纱带38的两个直线部分44设置在凹槽23各侧上并且延伸至桨叶21的行进部分48。来自桨叶的行进部分48的表面加强织物可借助示例部分地切除并且向凹槽23的内部折叠，从而为织物在凹槽23的边界处提供更加的附连。

当然，本发明在其实施方式方面可有许多变型。尽管描述了若干实施例，但是容易理解，不可能穷举地给出所有可能实施例。当然能够设想用等同装置代替所描述的任何装置而不超出本发明的范围。

Claims (16)

1.一种用于旋翼飞行器（1）的旋翼（10、11）的一体式桨叶（20、21、51、121），所述一体式桨叶包括：

至少局部的翼型区域（30），所述翼型区域具有压力侧表面（32）和抽吸侧表面（31）；以及

根部区域（2、3），所述根部区域包括凹槽（23），所述凹槽在所述桨叶（20、21、51、121）的、在第一表面（34）和第二表面（35）之间的刚性部分（64）各侧上开通，所述第一表面和所述第二表面分别沿所述翼型区域（30）的压力侧表面（31）和抽吸侧表面（32）朝向所述桨叶（20、21、51、121）的根部端部（33）延伸，所述凹槽（23）适合于接纳层压球形承载件（22）；

其中，所述桨叶（20、21、51、121）的根部区域（2、3）包括：

指部（24），所述指部具有设置在所述桨叶（20、21、51、121）的所述根部端部（33）处的球形承载表面，所述指部（24）设计成经由线性环形类型的连接与圆柱形孔（14）协配；以及

挠性部分（25、26、56、125），所述挠性部分具有绕所述桨叶（20、21、51、121）的拍动轴线（40）弯曲的变形方向，所述挠性部分（25、26、56、125）设置在所述指部（24）和所述凹槽（23）之间。

2.如权利要求1所述的桨叶，其特征在于，所述凹槽（23）设置在所述桨叶（20、21、51、121）的、在所述根部区域（2、3）中的翼弦的收窄部（27）处，所述收窄部（27）对应于所述桨叶（20、21、51、121）的所述翼弦、相对于所述桨叶（20、21、51、121）的翼型区域（30）的翼弦的缩小。

3.如权利要求1所述的桨叶，其特征在于，所述挠性部分（25、26、125）完全地或部分地包括板形状（28、29、128）。

4.如权利要求3所述的桨叶，其特征在于，所述挠性部分（25、26）完全地或部分地包括第一板形状（28）和第二板形状（29），所述第一板形状具有第一预定厚度（e1），所述第二板形状具有第二预定厚度（e2），且所述第一板形状（28）利用球形承载表面固定于所述指部（24），所述第二板形状（29）设置在所述凹槽（23）的附近，所述第一板形状（28）以共面的方式与所述第二板形状（29）并置。

5.如权利要求3所述的桨叶，其特征在于，所述挠性部分（125）包括多个横截面，所述多个横截面具有沿所述桨叶（121）的翼展方向从最小厚度（e1'）朝向最大厚度（e2'）逐渐地改变的厚度。

6.如权利要求1所述的桨叶，其特征在于，所述挠性部分（25、26、56、125）在用于所述桨叶（20、21、51、121）的根部区域（2、3）的中间平面（45）各侧上对称地设置。

7.如权利要求6所述的桨叶（20），其特征在于，所述挠性部分（25）至少局部地具有I形横截面（36），所述I形横截面具有两个凸缘（46、47），所述两个凸缘在所述桨叶（20）的根部区域（2）的中间平面（45）各侧上形成对称的突出部。

8.如权利要求6所述的桨叶（21、51），其特征在于，所述挠性部分（26、56）至少局部地具有矩形形状的横截面（37、57），所述矩形形状的横截面绕所述桨叶（21、51）的根部区域（3）的中间平面（45）对称地设置。

9.如权利要求1所述的桨叶，其特征在于，至少所述桨叶（20、21、51、121）的根部区域（2、3）由至少一种复合材料制成，所述至少一种复合材料选自环氧聚合物、环氧树脂、填充有强化纤维的环氧树脂、基于嵌入在环氧基质中的强化纤维的织物垫以及基于嵌入在环氧基质中的强化纤维的机织、针织或编织织物片材。

10.如权利要求1所述的桨叶，其特征在于，所述桨叶（20、21、51、121）的根部区域（3）的刚性部分（64）包括粗纱带（38），所述粗纱带嵌入在形成所述桨叶（20、21、51、121）的所有部分或一部分的至少一种材料中，并且所述粗纱带（38）形成圈环以形成所述桨叶（20、21、51、121）中凹槽（23）的周界（39）的至少一部分，所述圈环具有弧形部分（43）和在所述凹槽（23）各侧上的两个直线部分（44），所述圈环从所述凹槽（23）延伸到所述桨叶（20、21、51、121）的翼型区域（30）中直到所述桨叶的自由端部为止。

11.一种旋翼飞行器（1）的旋翼（10、11），所述旋翼具有：至少两个一体式桨叶（20、21、51、121）、轮毂（15）以及至少两个层压球形承载件（22），所述轮毂用于驱动所述至少两个桨叶（20、21、51、121）绕所述旋翼（10、11）的转动轴线（12）转动，而所述至少两个层压球形承载件各自形成对应桨叶（20、21、51、121）和所述轮毂（15）之间的相应球接头型连接；

其中，所述至少两个桨叶（20、21、51、121）是如权利要求1所述的桨叶。

12.如权利要求11所述的旋翼，其特征在于，所述旋翼（10、11）包括至少一个摆振衰减器（16、17），所述摆振衰减器由固定型接头固定于所述轮毂（15），所述至少两个桨叶（20、21、51、121）的、具有球形承载表面的每个指部（24）经由线性环形类型的连接与设置在所述摆振衰减器（16、17）中的圆柱形孔（14）协配。

13.如权利要求12所述的旋翼（10），其特征在于，所述至少一个摆振衰减器（16）由多个脱节构件（18）构成，每个脱节构件均具有圆柱形孔（14），所述圆柱形孔与所述至少两个桨叶（20、21、51、121）的、具有球形承载表面的相应指部（24）协配。

14.如权利要求12所述的旋翼（11），其特征在于，所述至少一个摆振衰减器（17）由一体式环部（19）构成，所述一体式环部具有至少两个圆柱形孔（14），每个圆柱形孔与所述至少两个桨叶（20、21、51、121）的、具有球形承载表面的相应指部（24）协配。

15.如权利要求12所述的旋翼（10、11），其特征在于，所述至少一个摆振衰减器（16、17）具有层压的类型。

16.一种旋翼飞行器（1），其中，所述旋翼飞行器（1）包括如权利要求11所述的旋翼（10）。

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