一种具有低阻抗导电通路的直升机桨叶结构的制作方法

1.本实用新型属于直升机复合材料桨叶设计领域，尤其涉及一种具有低阻抗导电通路的直升机桨叶结构。


背景技术：

2.直升机服役环境复杂，经常需要在沙漠、海洋、高原、高寒等环境下执行任务，有时甚至需要在强雷电环境下飞行。旋翼系统是直升机的关键动部件，也是非常容易遭受雷击的部位。因此在《飞机雷电防护要求及试验方法》等技术文件中明确规定，非金属或含有非金属部件的螺旋桨和旋翼应该有雷电防护措施，保证雷电流通过时，桨叶不应损坏。
3.现代直升机的旋翼桨叶是用质轻高强的复合材料制成，因此拥有比金属桨叶更加优越的性能。但就导电能力而言，复合材料比金属桨叶要差很多。当强大的雷电电弧附着在复合材料表面时，高电压与高电流会烧蚀、熔化、燃烧、分解树脂基体，使得复合材料的结构刚度和强度将会急剧降低，导致桨叶结构最终被破坏，造成飞行安全事故。故有必要对复合材料桨叶的防雷击问题，发明一种具有低阻抗导电通路的直升机桨叶结构。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的：针对现有存在的问题，提供一种安全可靠的具有低阻抗导电通路的直升机桨叶结构。
5.本实用新型的技术方案：一种具有低阻抗导电通路的直升机桨叶结构，在复材桨叶本体前缘包覆有金属材料的桨尖包片和金属材料的前缘包片，两者搭接，并且在桨尖包片和前缘包片的内表面前缘铺设有碳绳；在桨尖非包片区域的桨叶表面上铺贴有铜网；在复材桨叶本体的根部区域粘接有搭铁片，其一端与前缘包片重叠的区域通过导电胶粘接。
6.进一步地，所述铜网在展向的延伸范围超过所述桨尖包片。
7.进一步地，所述铜网与所述桨尖包片和前缘包片的距离不超过设定值。
8.进一步地，所述设定值为4mm。
9.进一步地，所述桨尖包片的材料为镍合金，厚度不小于0.65mm。
10.进一步地，所述前缘包片的材料为不锈钢或钛合金，厚度不小于0.4mm。
11.进一步地，所述碳绳的直径不小于φ3mm。
12.进一步地，所述搭铁片的材料为铜合金或铝合金，厚度不小于0.8mm。
13.进一步地，从桨尖到桨根的导电通路电阻值不大于3ω。
14.本实用新型的有益效果：采用本实用新型制造的复合材料桨叶通过了现场雷击试验，表明该实用新型能有效保护复合材料桨叶在雷击环境下飞行，大大改善复合材料桨叶的安全性与可靠性，降低了复合材料桨叶维护成本。
附图说明
15.当结合附图阅读时，通过参考以下对本实用新型示例的详细描述，将最好地理解
例示性示例以及优选的使用模式、其他目的及其描述，其中：
16.图1为本实用新型桨叶结构的结构示意图。
17.其中，1-铜网，2-桨尖包片，3-前缘包片，4-碳绳，5-导电胶，6-搭铁片，7-复材桨叶本体
具体实施方式
18.将参照附图更充分地描述所公开的示例，在附图中示出了所公开示例中的一些(但并非全部)。事实上，可描述许多不同的示例并且这些示例不应该被解释为限于本文中阐述的示例。相反，描述这些示例，使得本公开将是彻底和完全的，并且将把本公开的范围充分传达给本领域的技术人员。
19.参见图1,本实用新型提供的一种安全可靠的具有低阻抗导电通路的直升机桨叶结构，包括以下几个组成部分：铜网1；桨尖包片2；前缘包片3；碳绳4；导电胶5；搭铁片6；复材桨叶本体7。
20.所述铜网1分布在复材桨叶本体7靠近桨尖位置的上、下翼面蒙皮表面，与桨尖包片2、前缘包片3对接，对接间隙允许0～4mm；铜网的牌号优选cu029cxmc36。
21.所述桨尖包片2的材质，优选为镍合金，位于桨尖区；零件的厚度不得低于0.65mm；
22.所述前缘包片3的材质，优选为不锈钢或钛合金，位于桨叶的前缘区域；零件的厚度不得低于0.4mm；
23.所述碳绳4分布于桨尖包片2与前缘包片3的内侧蒙皮表面的最前端，碳绳4的直径不得低于φ3mm。碳绳4的牌号优选ccf700s2-12k-17-4。
24.所述导电胶5用于粘接前缘包片3与搭铁片6，胶层厚度不得低于0.1mm，导电胶优选dad-8-3。
25.所述搭铁片6位于桨根区，材质优选铜合金、铝合金。搭铁片6的厚度不得低于0.8mm
26.上述直升机桨叶从桨尖包片2到桨根搭铁片6的导电通路电阻值，不得大于3ω。
27.本文中公开的系统、装置和方法的不同示例包括各种部件、特征和功能。应当理解，本文中公开的系统、装置和方法的各种示例可包括任何组合方式或任何子组合方式的本文中公开的系统、装置和方法的其他示例中的任一个的部件、特征和功能中的任一个，并且所有这些可能性旨在落入本实用新型的范围内。
28.已出于例示和描述的目的展示了对不同有利布置的描述，但是该描述并不旨在是排他性的或限于所公开形式的示例。许多修改形式和变化形式对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。另外，不同的有利示例可描述与其他有利示例相比不同的优点。选择和描述所选择的一个示例或多个示例，以便最佳地说明示例的原理、实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开有进行了适于所料想特定使用的各种修改的各种示例。


技术特征：
1.一种具有低阻抗导电通路的直升机桨叶结构，其特征在于：在复材桨叶本体(7)前缘包覆有金属材料的桨尖包片(2)和金属材料的前缘包片(3)，两者搭接，并且在桨尖包片(2)和前缘包片(3)的内表面前缘铺设有碳绳(4)；在桨尖非包片区域的桨叶表面上铺贴有铜网(1)；在复材桨叶本体(7)的根部区域粘接有搭铁片(6)，其一端与前缘包片(3)重叠的区域通过导电胶(5)粘接。2.根据权利要求1所述的直升机桨叶结构，其特征在于：所述铜网(1)在展向的延伸范围超过所述桨尖包片(2)。3.根据权利要求2所述的直升机桨叶结构，其特征在于：所述铜网(1)与所述桨尖包片(2)和前缘包片(3)的距离不超过设定值。4.根据权利要求3所述的直升机桨叶结构，其特征在于：所述设定值为4mm。5.根据权利要求1所述的直升机桨叶结构，其特征在于：所述桨尖包片(2)的材料为镍合金，厚度不小于0.65mm。6.根据权利要求1所述的直升机桨叶结构，其特征在于：所述前缘包片(3)的材料为不锈钢或钛合金，厚度不小于0.4mm。7.根据权利要求1所述的直升机桨叶结构，其特征在于：所述碳绳(4)的直径不小于φ3mm。8.根据权利要求1所述的直升机桨叶结构，其特征在于：所述搭铁片(6)的材料为铜合金或铝合金，厚度不小于0.8mm。9.根据权利要求1所述的直升机桨叶结构，其特征在于：从桨尖到桨根的导电通路电阻值不大于3ω。

技术总结
本实用新型属于直升机复合材料桨叶设计领域，尤其涉及一种具有低阻抗导电通路的直升机桨叶结构。当强大的雷电电弧附着在复合材料表面时，高电压与高电流会烧蚀、熔化、燃烧、分解树脂基体，使得复合材料的结构刚度和强度将会急剧降低，导致桨叶结构最终被破坏。本实用新型的直升机桨叶结构，在复材桨叶本体前缘包覆有金属材料的桨尖包片和金属材料的前缘包片，两者搭接，并且在桨尖包片和前缘包片的内表面前缘铺设有碳绳；在桨尖非包片区域的桨叶表面上铺贴有铜网；在复材桨叶本体的根部区域粘接有搭铁片，其一端与前缘包片重叠的区域通过导电胶粘接。大大改善复合材料桨叶的安全性与可靠性，降低了复合材料桨叶维护成本。降低了复合材料桨叶维护成本。降低了复合材料桨叶维护成本。


技术研发人员：戴周军 徐前 叶国友 陈正生 余坤 邢莉莉 程翔 陈德华
受保护的技术使用者：江西昌河航空工业有限公司
技术研发日：2021.06.11
技术公布日：2022/3/8