飞行器闭式旋转组件的定子中空结构及生产方法及飞行器

摘要

飞行器闭式旋转组件的定子中空结构生产方法(J)，该定子中空结构(H)由多个复合物角形段(9)形成。各复合物角形段(9)包括：中心桨毂壳体(3)的芯部拱形段(10)、外部中空涵道(5)的周缘段(11)以及一对成角度相对的切片部(12)，所述切片部(12)分别用于一对导流叶片(6)中的一个。最终定子中空结构(H)是将各复合物角形段(9)连续地整合在一起的单体件。本发明典型地应用于诸如旋翼飞行器等的飞行器(A)。藉由上述方法所生产的闭式旋转组件重量减轻、再现成本降低以及生产时间减少。且异形导流叶片的气动性能和声学性能改善且增加疲劳强度并避免腐蚀问题。

说明书

技术领域

本发明涉及生产用于闭式旋转组件的定子中空结构以及安装有此类组件 的飞行器。

背景技术

因此，本发明的最一般技术领域是用于通过旋转桨叶(即，提供“风扇样” 作用的翼型设计)产生气流的推进旋转组件的领域。

传统的直升机包括提供升力和推进力的主旋翼。传统的直升机也包括敞开 式尾部旋翼。尾部旋翼具有横向轴线并且通常起作用以控制该直升机的偏航运 动。

已提出了用于飞行器的多种类型的闭式旋转组件。从十九世纪六十年代末 以来，闭式旋转组件广泛地用于直升机。用于旋翼飞行器的最著名闭式尾部旋 翼称为“Fenestron”。

简单来说，闭式旋转组件主要包括从动旋翼系统(通常称为旋翼)，该从 动旋翼系统包括旋转桨叶和定子中空结构(通常称为定子)。旋转桨叶在由定 子中空结构限定的外部中空涵道内工作。

所以定子中空结构包括围绕中心桨毂壳体的外部中空涵道。中心桨毂壳体 藉由多个异形流叶片安装在外部中空涵道中。

在此类组件中，异形流叶片是固定地附连在中心桨毂壳体和定子中空结构 之间刚性梁。这些异形导流叶片成形为气动轮廓。

定子中空结构的各部品作为单个部品独立生产，以使在考虑公差和防腐蚀 的情况下进行组装。大多数时候，此结构的独立的单个部品包括外部中空涵道、 中心桨毂壳体和一系列整体异形导流叶片，这些物体藉由添加的诸如铆钉等机 械装置而组装。

因此，需要用于组装和装配的专用工具。另外，操作组装和装配的过程是 耗时的。

在一些旋翼飞行器中，外部中空涵道是整体铝制涵道部件。该部件被加工 成提供允许中心桨毂壳体适配的凸缘，并被加工成使异形叶片刚性地固定在里 面。在此类旋翼飞行器中，导流叶片经常是通过化学铣削而完成的异形铝制挤 压部件。

自1980年代初期以来，即使一些闭式旋转组件(如旋转桨叶)包括复合 材料部件，许多最新的组件仍包括金属部件，如用于中心桨毂壳体的附连装置。 此类金属部件易于受腐蚀，并且相对于所谓一体结构可能是体积大的/重的/以 某种方式有害于气动特性。

此外，如多个单独部品的机加工、铣削和组装的生产步骤可能是不方便的、 成本高的并且易于产生人为误差(与非自动化生产步骤的程度是成正比的)。

由于气动原因并为了节约重量，需要异形导流叶片和附连装置的瘦身设 计。

瘦身设计与这些导流叶片和附连装置的承载能力是相冲突的。因此，气动 性能和重量减小与承载能力是相矛盾的。此对于旋翼飞行器特别有害。

藉由瘦身设计，施加在导流叶片上的载荷导致在附连装置的张紧半径方向 上产生应力峰值，并因此会增加附连装置和外部中空涵道的壁厚。考虑到定子 中空结构暴露于由应力和振动导致的大疲劳载荷，瘦身设计可能会很容易发生 疲劳断裂。

鉴于瘦身设计的局限性，典型设计也可能表现为较为昂贵、易于腐蚀和疲 劳断裂，同时太重。

已知以下现有技术：CA2042235、DE102006051867、EP1344634、 EP1676775、GB572417、US4585391、US5108044、US5251847、US5498129、 US5562264、US5605440、US7959105、US2003235502、US2006169835、 US2007013242、US2009152395、US2010130093、US2011129341、US2011217163 和WO2012169906。

文献CA2042235描述了无人驾驶飞行器，其中两个反向旋转的旋翼位于 环形机身(toroid fuselage)中。环形机身是由复合材料制成的单独结构，具有 内部整体支柱以支承安装有反向旋转的旋翼的独立支柱。环形机身中安装有分 离的内部径向壁。

文献EP1344634描述了一种用于直升机旋翼的固定桨叶的模制方法。固定 桨叶附连到中心桨毂和周边全密封件上。固定桨叶具有多层复合材料，并且是 聚合的，同时被压实在基材和模具的模制表面之间。

文献GB572417描述了一种传统直升机，其具有位于机身组件中的抗扭矩 涵道旋翼的尾桁。

文献US4585391描述了一种直升机机尾，其包括机身的一部分和竖直翼 翅。在该翼翅中，在旋翼的桨叶下游形成有通道该通道设置有多个固定桨叶。 所述固定桨叶被调适成回收经过通道的气流的旋转能量，并且所述固定桨叶相 对于该通道径向地设置。

所述多个固定桨叶安装成与包括设置有凸缘的外环和内环的组件成为一 体，这些固定桨叶在它们的端部由外环和内环被紧固。这两个同心环包括分别 用于臂通过的凹口或中断部。

为了避免外环具有相对于分歧部的壁的厚度过厚，该壁包括所述外环的压 痕。类似的，在桨毂中也设有内环的压痕。支承臂绕旋转轴线均匀分布，同时 所述固定桨叶形成彼此隔开的、相同的三组，每组都适于插入所述臂的两个之 间的空间中。

文献US5251847描述了一种包括后部反扭矩系统的轻型直升机。机身包 括向后延伸到机尾的中部。该抗扭矩系统布置在机尾的端部处，并且包括带有 旋转桨叶的抗扭矩尾部旋翼。整流罩限定圆柱形气动通道，机尾旋翼同轴地容 纳在该气动通道中。该整流罩布置在竖直翼翅的底部。尾部传动箱联接到该尾 部旋翼。设置固定臂以将尾部传动箱关于通道结构固定。

文献US5498129描述了一种布置有尾部传动箱的直升机反扭扭矩系统。 该尾部传动箱位于由金属合金制成的一件式罩壳铸件中。

文献US5605440描述了一种用于反扭矩涵道装置的复合材料叶片。该叶 片和中心体使用RTM方法注塑模制成一体件。

文献US7959105描述了一种飞行器，该飞行器具有由气流涵道穿通的流 线型定子，该气流涵道绕对称轴线形成。该飞行器具有闭式旋翼，该闭式旋翼 具有布置在所述静止气流涵道中的旋转桨叶。静止气流涵道的周边相继地设置 有第一边缘、第二边缘和位于该涵道的更靠近飞行器后端的侧部处的第一后 部。

文献US2006169835描述了一种带有旋翼孔的直升机机尾结构的制造方 法，所述旋翼孔衬有带两端颈圈或凸缘的单体环。该单体环由带有有机基质和 加强元素的复合材料制成，所述有机基质和加强元素通过固化所述基质而被固 定在一起。

文献WO2012169906描述了一种直升机结构，并且具体地描述了一种复合 物。该直升机具有尾桁和风扇涵道结构，该风扇涵道结构具有使用联接构件附 连到尾翼部上的翼翅。该联接构件是由盖件提供的机械紧固和由固化粘结剂提 供的化学粘合的整体组合。定子中空结构是由复合物制成的一件式环。

以上示出了与闭式旋转组件相关的局限和缺点。

发明内容

因此，对于提供闭式旋转组件存在广泛的需求。以下改进的至少一种会是 有用的：重量减轻、再现成本降低以及生产时间减少。另外，提高异形导流叶 片的气动性能和声学性能在一些情形下会是有用的。增加疲劳强度并避免腐蚀 问题也会在某些情况下非常有利。

因此，通过提供用于闭式旋转组件的、由复合物角形段生产的定子中空结 构是有用的。此类复合物段的预定数量被限定成使得这些复合物段与完成时获 得的定子中空结构角度地互补。此意味着当所有复合物段并排施在一起时，最 终的并列结构促成了定子中空结构的总体形状。

本发明的一个目的是一种生产方法，该方法用于制造用于旋翼飞行器的闭 式推进旋转组件的定子中空结构；该定子中空结构至少包括：

用于该定子中空结构的定子传动箱的中心桨毂壳体；围绕该中心桨毂壳体 的外部中空涵道；以及位于中心桨毂壳体和外部中空涵道之间的至少三个异形 导流叶片，各异形导流叶片形成用以支承中心桨毂壳体的固定叶片；各异形导 流叶片具有径向柄部位置和径向尖部位置；各径向柄部位置牢固地附连到中心 桨毂壳体，而各径向尖部位置牢固地附连到外部中空涵道。

本发明的生产方法包括以下步骤：

－在制备步骤中，由复合材料部件独立地制备至少三个复合物角形段，使 得各复合物角形段包括：中心桨毂壳体的芯部拱形段、外部中空涵道的周缘段 和位于芯部拱形段和周缘段之间的一对成角度相对的切片部，所述切片部分别 用于两个导流叶片；

－在完成步骤中，通过组合已制备的复合物角形段而最终完成定子中空结 构；完成步骤通过固定阶段形成单件，该单件呈现定子中空结构的总体形状， 该固定阶段形成呈现该总体形状的单体件形式的定子中空结构；该固定阶段将 连续结合的复合物角形段固定到一起。

在制备步骤中，操作者生产复合物角形段。各切片部与芯部拱形段的极值 部和周缘段的极值部一体形成。由此，各个复合物角形段是O形的。

一般地说，我们藉由“单体”理解各切片部藉由相应芯部拱形段和周缘段 生产以形成单件。

在实施例中，单词“整合”意为该结构除了接头/机械附加连接部外存在 材料连续性。对于金属整合结构，此意为该材料没有中断并且没有像机械固定 或焊接那样的接头。对于完成的复合物整合结构，此意为两部分的不中断接合， 以提供基质树脂的复合材料连续性，而不论纤维可能是不中断的或中断的。

在固定阶段，复合物角形段的各切片部固定到邻近复合物角形段的切片部 以形成导流叶片。

该生产过程、处理过程和连接到安装有由多个复合物角形段制成的闭式旋 转组件的飞机上的过程可以比现有技术更快、更可重现且更不易于出差错。当 操作时，所生产的最终闭式旋转组件可以更加安静且提供了高效的空气通量。 当预组装时，此定子中空结构可以不使用很多的附连托架或类似物，且可以提 供在被整合的各接合处的更光滑过渡的区域。

在非限制性实例中，本发明涉及用于飞行器的闭式旋转组件的定子中空结 构，该飞行器是旋翼飞行器。例如，闭式推进旋转组件用于抗扭矩旋翼，该抗 扭矩旋翼是诸如位于旋翼飞行器(如直升机)的尾桁上的旋翼。

但是，允许本发明的工业应用的各种类型的飞行器从例如飞机、混合式飞 机、旋翼飞行器、遥控飞机、无人驾驶机(UAV)等中选择，其中一个或多个 闭式推进旋转组件会影响该飞行器的海拔高度/方向/前进。

在实施例中，该生产方法包括将用于一个复合物角形段的复合材料部件独 立地布置在布设工具中的布设步骤。

在实施例中，该生产方法包括将布置在布设工具中的复合材料部件一起成 形、因此使复合物角形段成形为可操作预定预成形式的预成形步骤，

在实施例中，该生产方法包括独立地将各复合物角形段叠合的预成形步 骤；该完成步骤提供固化阶段，其中各复合物角形段在至少一个固化腔室中独 立于彼此被固化；该完成步骤也提供固定阶段，该固定阶段通过藉由附加固定 件将已固化的复合物角形段直接机械附连而被执行，直接机械附连从以下中选 择：填隙、铆钉、螺钉和螺栓、胶合、交熔以及焊接。

在实施例中，该生产方法包括不经固化而使各复合物角形段单独成形的预 成形步骤；和完成步骤，该完成步骤也提供固定阶段，该固定阶段在共同固化 腔室中同时将各个复合物角形段固化在一起，该共同固化腔室从以下中选择： 高压器和烤炉。

在实施例中，该生产方法包括将至少一中间附加导流叶片合并入至少一个 复合物角形段中的、成角度相对的切片部之间的附加阶段。

在实施例中，该生产方法包括将至少一加强蜂窝型带合并到复合物角形段 中的一个的加强阶段；该加强蜂窝型带合并入芯部拱形段和/或周缘段，以用于 稳定目的。

在实施例中，该生产方法包括保护阶段，该阶段提供安装至少部分覆盖导 流叶片的至少一U形扰流板。

在实施例中，该生产方法提供：至少一导流叶片具有后缘和前缘；该保护 阶段包括将U形扰流板安装到前缘和/或后缘中的至少一个上。该保护阶段从 以下中选择：藉由附加固定件将U形扰流板直接机械附连并连续地结合到复合 物角形段中。

本发明的另一目的是一种用于飞行器的闭式推进旋转组件的定子中空结 构；该定子中空结构包括用于该定子中空结构的定子传动箱的至少一中心桨毂 壳体；围绕中心桨毂壳体的外部中空涵道；以及位于中心桨毂壳体和外部中空 涵道之间的至少三个异形导流叶片，各异形导流叶片形成用以支承中心桨毂壳 体的固定叶片；各异形导流叶片具有径向柄部位置和径向尖部位置；各径向柄 部位置牢固地附连到外部中空涵道，而各径向尖部位置牢固地附连到外部中空 涵道。

本发明的定子中空结构包括至少三个复合角形段；各个复合角形段包括： 中心桨毂壳体的芯部拱形段、外部中空涵道的周缘段和位于芯部拱形段和周缘 段之间的一对成角度相对的切片部，所述切片部分别用于两个导流叶片；复合 物角形段形成呈现定子中空结构总体形状的单体，其中，各个复合物角形段设 置在相邻复合物角形段的旁侧。

在实施例中，在各复合物角形段中，芯部拱形段和周缘段总体上都是沿一 弧段延伸的圆柱段形式；复合物角形段的该弧段具有角度值；两个相邻复合物 角形段的至少两个弧段以不均匀/不规则的角度值成角度地延伸，各角度值不同 于至少一个相邻复合物角形段的角度值。

在实施例中，定子中空结构具有至少一个导流叶片，该导流叶片包括相对 于该定子中空结构的径向的至少一凸出轮廓。

在实施例中，至少一导流叶片具有后缘；至少一系列凸出轮廓榫舌和凹入 榫接键定位在导流叶片的后缘。

在实施例中，至少一导流叶片沿相对于定子中空结构的径向总体半径不平 行的方向至少局部地延伸；在该导流叶片中，径向柄部位置朝与闭式推进旋转 组件的一组旋转桨叶的、朝向底部的旋转运动相反的方向相对于定子中空结构 的径向总体半径向上偏离。

在实施例中，至少一个导流叶片朝与闭式旋转组件的一组旋转桨叶的、朝 向底部的旋转运动相反的方向相对于定子中空结构的径向总体半径向上偏离， 各向上偏离的导流叶片都至少局部地正切于中心桨毂壳体的外周进行延伸。

在实施例中，至少一个导流叶片是至少局部地非直线的，其相对于定子中 空结构的径向总体半径具有至少一局部弯曲；该局部弯曲从以下中选择：绕周 缘段定向成相对于朝向底部的旋转运动在上游是凸出的局部弯曲和绕芯部拱 形段定向成相对于朝向底部的旋转运动在下游是凹入的局部弯曲。

本发明的另一目的是具有至少一个闭式旋转组件的飞行器。该闭式旋转组 件包括至少一个通过执行以上生产方法而生产的定子中空结构。

附图说明

现参照所附图在以下描述中说明本发明的优选实施例。

图1是未要求保护的推进旋翼组件的实例的示意性立体部分拆分图，该推 进旋翼组件形成安装在属于旋翼飞行器机身的尾桁上的闭式抗扭矩的旋翼。

图2是定子中空结构实例的示意性立体图。

图3是根据本发明的定子中空结构的径向正视图，其通过将彼此不同的一 些复合物角形段进行独立的布设和叠合、并且在藉由附加紧固物体进行组合之 前将角形段在独立固化腔室中进行固化而获得；图3也用虚线示出了位于成角 度相对的薄片部之间的中间附加导流叶片，成角度相对的薄片部限定以不均匀 /不规则的角度值成角度地延伸的两个相邻复合物角形段的弧段；图3也示出了 局部角度偏离和非直线导流叶片。

图4是根据本发明的复合物角形段实例的示意性立体图，该复合物角形段 典型地单独地预成形，但是不固化，并且然后通过将所有角形段一起同时进行 固化而与互补的复合物角形段组合。

图5是根据本发明实施例的复合物角形段实例的示意性部分立体截面图， 该复合物角形段单独形成和固化并且通过在加工后组合而完成；U形扰流板至 少部分地覆盖导流叶片的前缘。

图6是图5的实施例的示意性部分立体截面图，其示出了U形扰流板是如 何藉由附加紧固物体(埋头铆钉)而紧固的。

图7是图5的实施例的示意性部分立体截面图，其示出了藉由附加紧固物 体(普通铆钉)紧固在后缘的相邻复合物角形段的部分。

图8是示出了具有用于减少定子－旋翼相互作用的最优轮廓的后缘的示意 性部分立体截面图，该轮廓具有弯凸外形。

图9是示出了具有最优轮廓的后缘的示意性部分立体截面图，该最优轮廓 具有一系列凸出的轮廓榫舌和凹入榫接键，榫舌和榫接键形成为角形垛口和利 基(niche)榫眼。

图10是示出了具有最优轮廓的后缘的示意性部分立体截面图，该轮廓具 有一系列凸出轮廓榫舌和凹入的榫接键，榫舌和榫接键形成为起伏波形脚 (tangs)和波纹榫眼。

图11是示意性流程图，表示根据本发明方法的各种实施例的一些所用步 骤和阶段。

具体实施方式

下文对所示出的实施例进行详细说明。在附图中，类似的元件使用同样的 附图标记。

一些附图示出了三个相互正交的方向X、Y和Z。方向X、Y和Z一起构 成参照系XYZ。

参照方向X称为纵向，其对应于所述飞行器的长度方向。诸如“前”、“后” 等术语是相对于该方向而言的。纵向方向X被认为是平行于飞行器的侧滚轴 线。

另一方向Y，称为“横向”，其对应于所述结构的厚度或侧向尺寸。术语 “侧”、或“左”、“右”是相对于该方向而言的。在此，旋转物体的旋转轴 线沿着横向Y。在旋转组件中，上游/下游或入口/出口以及前/后参照沿着横向 Y的定向/位置。例如，受控气流C被认为是主要沿该方向Y被导引的。该方 向Y在此被认为平行于飞行器的俯仰轴线。

另一方向Z称为垂直方向。方向Z对应于所述结构的径向长度/高度。对 于旋转部件/圆形部件，半径被认为是沿垂直方向Z延伸的，即被认为是正交 于方向X和Y的。在此，方向Z被认为是平行于飞行器的偏航轴线的。

在图1中，示出了飞行器A。在此实例中，飞行器A是旋翼飞行器，如设 置有图1所示主旋翼I的直升机。但是本发明的对象包括各种类型的旋翼飞行 器。该飞行器A装有一个或多个闭式旋转组件B，该组件B包括一组旋转桨 叶1。飞行器A可以设置有承载翼翅的尾桁2。由此，定子中空组件B可以布 置在该翼翅中。

通过使旋转桨叶1旋转，产生进入各闭式旋转组件B中的受控气流C。在 图1至图4以及图11中，示出了该套旋转桨叶1围绕旋转轴线(沿横向Y) 的朝向底部的旋转运动。

在图1中，旋转组件B是闭式/涵道类型的。简单而言，该闭式旋转组件B 主要包括：

－驱动旋翼系统G，包括旋转桨叶1和传动箱4；以及

－定子中空结构H。

根据图2，定子中空结构H包括带有静止控制本体的中心桨毂壳体3。该 中心桨毂壳体3支承传动箱4。

本发明的定子中空结构H也包括围绕中心桨毂壳体3的外部中空涵道5 和在中心桨毂壳体3与外部中空涵道5之间延伸的至少三个导流叶片6。

各导流叶片6形成用以支承中心桨毂壳体3的固定桨叶。各个导流叶片6 具有径向柄部位置7和径向尖部位置8。各径向柄部位置7牢固地附连到中心 桨毂壳体3，而各径向尖部位置8牢固地附连到外部中空涵道5。典型地，导 流叶片是异形的。

定子中空结构H可以在单个固化腔室中通过单独布设、从而形成并一次性 固化定子中空结构H而获得。

图3示出了本发明的定子中空结构H的实施例，该定子中空结构H主要 由多个复合物角形段9构成。仅在图4、图8－10以及图11中示出了此类复合 物角形段9的各个实施例。

本发明的定子中空结构H提供复合物角形段9构造组的转盘式配置。

简单说来，各复合物角形段9都包括：

－中心桨毂壳体3的芯部拱形段10，

－外部中空涵道5的周缘段11，

分别用于两个导流叶片6的一对切片部12，该对切片部12在复合物角形 段9中成角度地相对。

各个切片部12在芯部拱形段10的外部和周缘段11的外部之间延伸。各 个复合物角形段9形成封闭形状，芯部拱形段、周缘段和各个切片呈现所述形 状的外观。

因此，所有复合物角形段9一起形成单件，该单件包含定子中空结构H的 总体形状，其中每个复合物角形段9设置在相邻复合物角形段9的旁侧。

藉由本发明，为了获得结构H的导流叶片6，两个相邻的复合物角形段9 设置成彼此毗邻。在此类构造中，分别属于两个相邻的复合物角形段9的两个 切片部12配合以形成导流叶片6。

因此，每个切片部12都设置成抵靠相邻复合物角形段9的毗邻切片部12， 以一起形成对应导流叶片6。

而且，各芯部拱形段10都布置成并肩抵靠相邻复合物角形段9的两个相 邻芯部拱形段10。类似地，各周缘段11都布置成并肩抵靠相邻复合物角形段 9的两个毗邻周缘段11。

当复合物角形段9都固定在一起时，构成定子中空结构H。在本发明的该 定子中空结构H中，中心桨毂壳体3通过组装连续的多个毗邻芯部拱形段10 而制成，至少一些异形导流叶片6通过组装一对毗邻的成角度相对的切片部12 而制成，而外部中空涵道5通过组装连续的多个毗邻周缘段11而制成。

与现有技术同心地划分开的组不同，本发明提供了允许连续成一体的成角 度(转盘式)配置。

如图3所示，当将相邻复合角形段9放在一起时，构成结构H的复合物角 形段9的芯部拱形段10、相邻切片部12和周缘段11的互补表面与相邻复合物 角形段9的互补表面匹配。

在给定的复合物角形段9中，芯部拱形段10和周缘段11总体上都是在两 个切片部12之间沿弧段14延伸的圆柱段形式。各弧段14都限定一角度值， 该角度也标记为14。

复合物角形段9的角度值与相邻复合物角形段9的角度值相对于定子中空 结构H的完整周界在角向上互补。各弧段14可以例如在大约以下角度值中选 择：半圆、三分之一圆、五分之一圆或六分之一圆。

角度值14可以例如是计算的结果，该计算涉及气动准则(如限制定子和 旋翼之间的干涉)和机械准则(结构和抗疲劳性)。因此，上述指示性角度值 14应例如对应于这些准则进行调整。

在其他准则中，两个相邻复合物角形段9的至少两个弧段14可以以不均 匀/不规则的角度值成角度地延伸。换句话说，在此类情形下，各角度值不同于 至少一个相邻复合物角形段9的角度值。

另外，在两个切片部12之间，复合物角形段9可以包括至少一个中间导 流叶片19。

从图3的定子中空结构看位于左边(大致平行于方向X)的一体的导流叶 片6，能看到的是各复合物角形段9具有至少两个互补的、向外接触表面13。 一个向外接触表面13位于各成角度相对的切片部12上，以一起限定导流叶片 的互补外形。

因此，在给定的复合物角形段9中的互补向外接触表面13是成角度相对 的，并且设置成诸如当相邻的复合物角形段9放置在一起时，切片部12的互 补向外接触表面13与复合物角形段9中的互补向外接触表面13配合。

从图3的实施例中也可以看到一些互补向外接触表面13相对于类似的互 补向外接触表面13成角度偏离。在位于图3的右上方处示出的导流叶片6的 实施例中，周缘段11的接触表面13的成角度偏离15相对于朝向底部的旋转 运动D反向向后。此使得整个导流叶片6倾斜或弯曲一类似的成角度偏离15。

因此，相邻异形导流叶片6的相应互补向外接触表面13设成朝向周缘段 11的这些相应接触表面13具有此成角度偏离15。

该成角度偏离的值一般为大约0.1°至10°。在图3的实施例中，整体导流 叶片6的成角度偏离15的值为大约2°至8°。

仍旧参照图3的右上部所示的导流叶片6，导流叶片6至少局部地沿相对 于定子中空结构H的径向总体半径不平行的方向延伸。在该导流叶片6中，径 向柄部位置7朝着与闭式旋转组件B的该组旋转桨叶1的朝向底部的旋转运动 D相反的方向相对于定子中空结构H的径向总体半径向上偏离。

图3的该异形导流叶片6沿与朝向底部的旋转运动D相反的方向向上偏离 成局部地正切于壳体10的外周。

现在参照图3的右下部所示的导流叶片6，该导流叶片6至少局部地沿相 对于定子中空结构H的径向总体半径不平行的方向延伸。而且，该导流叶片6 局部是非直线的。在该实施例中，该导流叶片6局部地折曲两个连续局部弯曲 20－21。

第一局部弯曲20围绕/邻近于周缘段11，并且在沿朝向底部的旋转运动D 的上游凸出，即，该凸出侧位于沿朝向底部的旋转运动D的叶片6的后侧。

第一局部弯曲21围绕/邻近于芯部拱形段10，并且在相对于朝向底部的旋 转运动D的上游凹入。因此，叶片6的凹侧位于沿旋转运动D的叶片6的前 侧。

根据实施例，这些局部偏离/非线性成形或曲率20－21应用于异形导流叶 片6和/或中间增加的导流叶片19。这些局部偏离/曲率20、21用于结构H的 气动性能的静态的改进和噪音减小的改善。

仍旧参照图3，该实施例示出了设置有凸缘孔22的导流叶片6中的一个(沿 方向X稍作延伸的、位于左侧的导流叶片6)。凸缘孔22位于该导流叶片6 的径向柄部位置7的附近。凸缘孔22在结构H的前缘E上是敞开的。

设置该凸缘孔22以允许安装到/接触飞行器上的设备——如电子装置(致 动器、传感器等)和/或液压装置(流体压力管线等)和/或机械装置(定子传 动箱4的旋转动力传动轴等)。

根据图3，该生产方法包括不经固化而使各复合物角形段单独成形的预成 形步骤；和固定阶段，该固定阶段在共同固化腔室中同时将各个复合物角形段 固定在一起。

图4示出了加强的复合物角形段9。该角形段9通过将至少一个蜂窝型带 16合并而被加强，以用于稳定定子中空结构H。

在该实施例中，两个加强蜂窝型带16合并到复合物角形段9中。一个蜂 窝型带16位于芯部拱形段10，而另一蜂窝型带16位于周缘段11中。其它实 施例在各芯部拱形段10和/或周缘段11中提供了例如两个、三个或多个加强蜂 窝型带16。

在图4中，复合物角形段9的加强过程包括合并以下部件：

－与周缘段11的外表面17邻近的环绕蜂窝型带16，和

－与中间芯部拱形段10的内表面18邻近且处于其附近的内部蜂窝型带 16。

如图4看到的，外表面17与朝向中心桨毂壳体10导向的、周缘段11的 内表面径向相对。中间芯部拱形段10的内表面18与朝向周缘段11导向的、 中心桨毂壳体10的外表面径向相对。换句话说，内表面18朝向旋转叶片10 的旋转轴线转动，而外表面17朝向承载定子中空结构H的飞行器A的结构元 件(如翼翅)转动。

现在参照图5至图7，这些图描述了结构H的另一实施例。

图5示出又一实施例。复合物角形段9单独形成并固化，并且通过附加的 固定物体组合在一起。如本发明，各实施例提供了一个或多个位于异形导流叶 片6和/或中间附加导流叶片19上的附加装置。

一般的是，导流叶片(6、19)的前缘E可能遭受物理和化学侵害。同时， 导流叶片(6、19)的后缘F的形状和位置可能对噪音减少具有相当大的损害 作用，而且也可能暴露于腐蚀等。

在图5中，在前缘E处安装有U形扰流板23。U形扰流板23覆盖相应导 流叶片6的至少一部分。在各实施例中，多个扰流板23径向邻近地安装在导 流叶片6、19上的，以一起提供总体保护使噪音减少。在各实施例中，至少一 个U形扰流板23设置在后缘F处，以改善噪音减少效果并提供保护。

图6示出了一个U形扰流板23，该扰流板23藉由附加的固定件24围绕 两个相邻复合物角形段9的邻近边缘而固定。固定件24与U形扰流板23的相 应外蒙皮齐平，同时与导流叶片6的外包覆层连续。所示固定件24是埋头铆 钉。

相邻复合物角形段9具有一个导流叶片6的互补向外接触表面13，其提供 面对面的接合面。根据图7，互补向外接触表面13藉由附加固定件24绕后缘 F彼此紧固。在此，固定件24是普通铆钉。

各实施例藉由引进的附加固定件24将至少两个复合物角形段9刚性地固 定在一起，和/或将此类复合物角形段与飞行器A进行刚性固定，和/或附连到 复合物角形段9的其它部分(如U形扰流板23)。此类固定件24可在以下中 选择：铆钉、埋头铆钉、和螺钉螺栓组，或通过共同固化、填隙、胶合、交熔 和焊接直接进行机械附连。

现在参照图8至图10，这些图突出显示了用于导流叶片前缘和后缘的最优 轮廓。图8至图10示出了至少具有一导流叶片6(或中间附加叶片19)的实 施例，所述导流叶片6在后缘F上具有至少一个凸出轮廓以用于提高气动性能。

在图8中，导流叶片6赋予后缘F凸出的轮廓25，该轮廓的形状具有单 一弯曲部。凸出的轮廓25赋予导流叶片6在径向柄部位置7和尖端位置8之 间放大的横向尺寸27，该横向尺寸27相比于例如导流叶片6的绕径向端部的 对应尺寸较大。横向尺寸27沿同名方向Y延伸。在此，该放大横向尺寸27 沿横向在导流叶片(6、19)的径向总体尺寸约中部的顶点位置处最大。

参照图9，后缘F可以包括用以减少定子－旋翼相互作用的最优轮廓。该 后缘F具有这样的外形，即，该外形具有一系列凸出轮廓榫舌25和凹入的榫 接键26，榫接键26形成为角形垛口。

在图10中示出了具有最优轮廓的后缘F，该轮廓具有一系列凸出轮廓榫 舌25和凹入的榫接键26，榫舌25和榫接键26分别形成为起伏波形脚和波形 榫眼。

图11描述了总体标记为J的生产方法的实施例。本发明的该生产方法J 用以制作用于飞行器A的闭式旋转组件B的定子中空结构H。

定子中空结构H的变型参照图2至图10中所示。生产方法J涉及某些复 合材料部件29。在此，复合材料部件29是为表示如加强蜂窝型带16、附加固 定件24、复合物构成产品等原材料/半成品材料、附加物体和其它部件的一种 通用表述。

生产方法J主要包括所提供的以下步骤：

执行制备步骤28，用复合材料部件29独立地制备至少三个复合物角形段 9，使得各复合物角形段9包括：用于中心桨毂壳体3的芯部拱形段10、用于 外部中空涵道的周缘段11和用于导流叶片6的一对成角度相对的切片部12， 一个切片部12分别专用于一个异形导流叶片6；以及

完成步骤33，用复合物角形段9最终完成定子中空结构H。完成步骤33 使得生产方法J生产出呈定子中空结构H总体形状的单件。

如以下解释的，制备步骤28和完成步骤33包括多个阶段。阶段是一个给 定步骤的子过程。根据各实施例，给定阶段属于制备步骤28或完成步骤33

根据一实施例，制备步骤28的预成形阶段32提供将各复合物角形段9独 立地叠合在专用布设工具31中，由此形成具有预定的可操作预成形式的各段。 制备步骤28也提供固化阶段37，其中，各复合物角形段9彼此独立固化在至 少一个高压器中，所述高压器被考虑为是固化腔室(被考虑为是模制装置35)。

生产方法J的该实施例中的完成步骤33也提供紧固阶段36，该紧固阶段 36通过将已固化的角形段9与附加的固定件24直接机械附连而执行。

在另一实施例中，制备步骤28提供布设阶段30，在该布设阶段30中，独 立地将各复合物角形段9布置在专用布设工具31中。预成形阶段32提供将各 复合物角形段9在没有固化的情况下藉由作为模制装置起作用的各专用布设工 具31而单独地预成形。由此，在该实施例中，完成步骤33的固化阶段36提 供各个复合物角形段9的同时固化，该固化过程在共同固化腔室中进行，该共 同固化腔室从以下中选择：高压器和烤炉。

图11也示出了：生产方法J提供在完成步骤33中的附加阶段38，在该阶 段中，在至少一个复合物角形段9中将至少一中间附加导流叶片19合并在成 角度相对的切片部12之间。

另外，制备步骤28可以提供加强阶段39，该阶段中，将至少一加强蜂窝 型带16合并到至少一个复合物角形段9。

以上揭示了此类加强蜂窝型带16在加强阶段39期间可能合并在芯部拱形 段10和/或周缘段11内的位置。

生产方法J可以提供典型地在完成步骤33期间操作的保护阶段。保护阶 段41提供安装至少一U形扰流板23，扰流板23至少部分覆盖导流叶片6或 19的轴向边缘。

保护阶段41包括将U形扰流板23安装在导流叶片6的前缘E上。保护 阶段41在一些实施例中被选择以通过以下方式操作扰流板23的刚性附连：与 附加固定件24直接机械附连，并且连续地将U形扰流板23与复合物角形段9 结合。

扰流板23的刚性附连例如通过与埋头铆钉形式的附加固定件24直接机械 附连而执行。

在图11中例示的实施例中，完成步骤33包括：

－放置阶段34，将所涉及的复合物角形段9一起放置在模制装置35中， 每个复合物角形段9都放置在相邻复合物角形段9旁侧，同时：

－每个切片部12都放置成抵靠相邻复合物角形段9的邻近切片部12，以 一起形成共同导流叶片(6；19)；

－每个芯部拱形段10都抵接相邻复合物角形段9的两个邻近的芯部拱形 段10；并且

－每个周缘段1都抵接相邻复合物角形段9的两个邻近周缘段11；并且

－固定阶段36，在呈总体形状的一体件中形成定子中空结构H；固定阶段 36将连续整合的复合物角形段9固定在一起。

在实施例中，生产方法J提供：在预成形步骤和/或完成步骤中的至少一个 步骤之后，独立地对复合物角形段9和/或整个定子中空结构H进行加工的阶 段40。该加工阶段40从执行以下至少一个阶段中选择：铣削、穿孔、镗孔和 磨削。

本发明允许涉及一种或多种复合物生产技术的实施例。这些复合物生产技 术从例如以下中选择：闭模树脂传递成型(“闭模RTM”)、加热RTM、注 压RTM、真空辅助树脂注塑(“VARI”)、液体树脂注塑(“LRI”)、浸 注、注射成形、粗纱、室温、室温硫化(“RTV”)和高压RTM。

而且，根据实施例、步骤/阶段以及构成结构H的部件/零件/组，各种类型 的可用部件29应包含在本发明中。在实施例中生产方法使用的部件29是例如 预成型、树脂、膜、预浸料、化合物构架(skeleton)和基质薄膜。

下表T1列举了附图中的附图标记。

表T1

本发明可以在其实施方面进行各种变型，所述变型不可能被穷举。