一种主螺旋桨桨片，表现了独特的外形形状，在该形状中，桨片弦线从桨片内侧区域的根部增加到桨片的外部主要区域。桨片弦线在主要区域内的展向位置处获得了最大弦线，然后向着末稍端部而减小。前缘优选地大体上平直，而后缘则成形为限定弦线。螺旋桨桨片设计的另一个特性特征是桨片的顺桨轴线位置，其中，顺桨轴线定位于一些螺旋桨桨片内部长度上的中间弦线位置处，然后过渡到四分之一弦线位置处。另一个特性特征是沿着桨片跨距的翼型分布，该翼型从粗钝后缘翼型过渡到适于中程马赫数运行的锋利后缘翼型。末端区域优选地利用跨音速流翼型。螺旋桨桨片设计的另一个特性特征是正扭曲梯度与负扭曲梯度的非常规组合。
主螺旋桨桨片根部区域，其包含根部附接件弦线，所述根部附接件弦线在所述主螺旋桨桨片根部区域内横向于顺桨轴线而获取；
位于所述主螺旋桨桨片根部区域外侧的主螺旋桨桨片内侧区域，其包含内侧弦线，所述内侧弦线在主螺旋桨桨片内侧区域内横向于所述顺桨轴线而获取；
位于所述主螺旋桨桨片内侧区域外侧的主螺旋桨桨片主要区域，其包含主螺旋桨桨片最大弦线，所述主螺旋桨桨片最大弦线在所述主螺旋桨桨片主要区域内横向于所述顺桨轴线而获取；
位于所述主螺旋桨桨片主要区域外侧的主螺旋桨桨片末端区域，其包含末端区域弦线，所述末端区域弦线在所述主螺旋桨桨片末端区域内横向于所述顺桨轴线而获取；以及限定于前缘与后缘之间的桨片弦线，所述后缘沿着所述主螺旋桨桨片根部区域的根部后缘、所述主螺旋桨桨片内侧区域的内侧区域后缘、所述主螺旋桨桨片主要区域的主要区域后缘、及所述主螺旋桨桨片末端区域的末端区域后缘而限定，所述内侧区域后缘限定点A和点B，所述点B位于所述点A的外侧，所述主要区域后缘限定点C和点D，所述点D位于所述点C的外侧，所述浆片弦线在所述点A与所述点B之间增加，且在所述点C与所述点D之间减小，所述主螺旋桨桨片最大弦线位于所述点B与所述点C之间。
2.如权利要求1所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述最大弦线定位于螺旋桨桨片跨距的35％R到85％R之间，所述螺旋桨桨片跨距限定为从所述螺旋桨桨片的转动轴线到所述主螺旋桨桨片末端区域的末稍端。
3.如权利要求1所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述根部附接件弦线与所述最大弦线的比值在0.2到1.0之间。
4.如权利要求1所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述末端弦线与所述最大弦线的比值在0.25到0.8之间。
5.如权利要求1所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述主螺旋桨桨片主要区域与所述主螺旋桨桨片末端区域从螺旋桨桨片跨距的30％R延伸到100％R处，所述螺旋桨桨片跨距限定为从所述螺旋桨桨片的转动轴线到所述主螺旋桨桨片末端区域的末稍端。
6.如权利要求5所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述主螺旋桨桨片主要区域在主要区域长度上限定了桨片区域的椭圆分布。
7.如权利要求5所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述主螺旋桨桨片主要区域在所述主螺旋桨桨片主要区域的一部分上限定了弦线名义上恒定的区段。
8.如权利要求1所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述主螺旋桨桨片根部区域从螺旋桨桨片跨距的0％R延伸到30％R处，所述螺旋桨桨片跨距限定为从所述螺旋桨桨片的转动轴线到所述主螺旋桨桨片末端区域的末稍端。
9.如权利要求1所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述主螺旋桨桨片末端区域从螺旋桨桨片跨距的70％R延伸到100％R处，所述螺旋桨桨片跨距限定为从所述螺旋桨桨片的转动轴线到所述主螺旋桨桨片末端区域的末稍端。
10.如权利要求9所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述主螺旋桨桨片末端区域包括倾斜的末端区端。
11.如权利要求9所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述主螺旋桨桨片末端区域包括掠形末端区端。
12.如权利要求9所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述主螺旋桨桨片末端区域包括下反角区段。
13.如权利要求9所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述主螺旋桨桨片末端区域包括上反角区段。
14.如权利要求1所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述顺桨轴线的至少一个分段定位在螺旋桨桨片跨距的从0％R到40％R的中间弦线位置处，所述螺旋桨桨片跨距限定为从所述螺旋桨桨片的转动轴线到所述主螺旋桨桨片末端区域的末稍端。
15.如权利要求14所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述顺桨轴线在5％R到
50％R的展向距离上从所述中间弦线位置开始过渡到四分之一弦线位置处。
16.如权利要求1所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述主螺旋桨桨片根部区域限定了粗钝的后缘翼型形状，而所述主螺旋桨桨片主要区域则限定了锋利的后缘翼型形状，所述粗钝的后缘翼型形状在所述主螺旋桨桨片内侧区域内过渡到所述锋利后缘翼型形状。
17.如权利要求1所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述主螺旋桨桨片末端区域区段包括跨音速翼型形状。
18.如权利要求1所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，在螺旋桨桨片跨距的0％R到50％R之间限定正扭曲梯度，所述螺旋桨桨片跨距限定为从所述螺旋桨桨片的转动轴线到所述主螺旋桨桨片末端区域的末稍端。
19.如权利要求18所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，所述正扭曲梯度在大约
20.如权利要求18所述的主螺旋桨桨片组件，其特征在于，0度扭曲发生于大约75％R处。
21.一种用于旋翼飞机的主螺旋桨桨片组件，其包括：
桨片弦线，其限定于主螺旋桨桨片的前缘与后缘之间，所述主螺旋桨桨片具有主螺旋桨桨片根部区域、位于所述主螺旋桨桨片根部区域外侧的主螺旋桨桨片内侧区域、位于所述主螺旋桨桨片内侧区域外侧的主螺旋桨桨片主要区域、及位于所述主螺旋桨桨片主要区域外侧的主螺旋桨桨片末端区域；
所述后缘限定为贯穿所述主螺旋桨桨片根部区域的根部后缘、所述主螺旋桨桨片内侧区域的内侧后缘、所述主螺旋桨桨片主要区域的主要区域后缘、及所述主螺旋桨桨片末端区域的末端区域后缘；
所述桨片弦线在位于主螺旋桨桨片最大弦线内侧的所述主螺旋桨桨片主要区域内增加，而在位于所述主螺旋桨桨片最大弦线外侧的所述主螺旋桨桨片主要区域内减小，所述主螺旋桨桨片最大弦线包含于所述主螺旋桨桨片主要区域内。
22.一种用于旋翼飞机的主螺旋桨桨片组件，其包括：
桨片弦线，其限定于主螺旋桨桨片的前缘与后缘之间，所述主螺旋桨桨片具有主螺旋桨桨片根部区域、位于所述主螺旋桨桨片根部区域外侧的主螺旋桨桨片内侧区域、位于所述主螺旋桨桨片内侧区域外侧的主螺旋桨桨片主要区域、及位于所述主螺旋桨桨片主要区域外侧的主螺旋桨桨片末端区域；
所述后缘限定为贯穿所述主螺旋桨桨片根部区域的根部后缘、所述主螺旋桨桨片内侧区域的内侧后缘、所述主螺旋桨桨片主要区域的主要区域后缘、及所述主螺旋桨桨片末端区域的末端区域后缘；
所述桨片弦线在顺桨轴线与所述后缘之间在位于主螺旋桨桨片最大弦线内侧的所述主螺旋桨桨片主要区域内增加，而在所述顺桨轴线与所述后缘之间在位于所述主螺旋桨桨片最大弦线外侧的所述主螺旋桨桨片主要区域内减小，所述主螺旋桨桨片最大弦线包含于所述主螺旋桨桨片主要区域内，且所述主螺旋桨桨片最大弦线定位于螺旋桨桨片跨距的
65％R到75％R之间以限定椭圆分布，所述螺旋桨桨片跨距限定为从所述螺旋桨桨片的转动轴线到所述主螺旋桨桨片末端区域的末稍端。
用于高速旋翼飞机的螺旋桨桨片
[0001] 发明背景
[0002] 本发明涉及一种用于旋翼(rotary-wing)飞机的主螺旋桨桨片(rotorblade)，更具体地涉及一种用于刚性同轴反转旋翼飞机的主螺旋桨桨片，其能够以超过250节的速度悬停(hover)及巡航。
[0003] 传统旋翼飞机具有前向空速，前向空速受到多种因素的限制。在这些因素中，其中之一是后行桨片在高前向空速时的失速。当前向空速增加时，穿过后行桨片的气流速度变慢，从而使桨片可能进入失速状态。相比之下，穿过前行桨片的气流速度随着增加的前向速度而增加。进而，直升机的前向运动在螺旋桨的前行侧边与后行侧边之间产生了升力的不对称性。如果穿过螺旋桨的前行侧边的升力与穿过后行侧边的升力未被平衡的话，这种不对称性可能产生不稳定状态。
[0004] 相对于传统的单螺旋桨直升机，具有反转刚性螺旋桨系统的旋翼飞机能够具有更高的速度，这部分地是由于上螺旋桨系统与下螺旋桨系统上的主螺旋桨桨片的前行侧边之间的升力得以平衡的缘故。此外，螺旋桨的后行侧边也大体上不会有典型的后行桨片失速，传统的单螺旋桨或纵列螺旋桨直升机可能承受这种后行桨片失速。
[0005] 为了仍然进一步增加空速，旋翼飞机可结合有辅助平移推进系统。同轴反转螺旋桨系统与辅助平移推进系统的结合使用，允许旋翼飞机获得比传统旋翼飞机显著大的速度，同时维持悬停与低速能力。
[0006] 对这些飞行特性重要的一个系统是主螺旋桨的设计，主螺旋桨的螺旋桨桨片是主要的产生力量和力矩的构件。对结合有反转螺旋桨系统的旋翼飞机的设计要求显著地不同于传统的旋翼飞机。对于传统的旋翼飞机，上螺旋桨和下螺旋桨的前行桨片都产生升力；然而，不像传统的旋翼飞机，反转螺旋桨的后行桨片与增加的飞行速度相称地卸载，并且不需要产生用于平衡侧向(转动)力矩的升力。相反地，转动平衡通过平衡相等且相反的力矩的净效果而实现，相等且相反的力矩是由反转螺旋桨的前行侧边桨片所产生。从升力产生过程中卸载后行桨片的能力减轻了后行桨片的失速-其为传统旋翼飞机速度限制的主因，进而允许获得更大的前向飞行速度。
[0007] 高速飞行的另一个后果是：高速旋翼飞机的前行桨片所遇到的末端马赫数显著地高于传统旋翼飞机所遇到的马赫数，并且迫使反转螺旋桨上的后行桨片在逆流的显著较大区域内运行。典型地，传统旋翼飞机限制于0.4-0.45之间的前行比值中，相遇前行侧边桨片末端马赫数在0.80-0.85之间，并且典型地不超过45％的后行桨片陷于逆流中。高速复合旋翼飞机设计成获得超过1.0的前行比值，并且获得大于0.9的相遇前行侧边桨片末端马赫数。在没有螺旋桨转速调度的情况下，在该调度中，螺旋桨末端速度随着增加的飞行速度而减小，前行侧边螺旋桨桨片末端可能超过音速。此外，后行桨片上显著较大的部分，典型地在前行比值为0.8时多至80％的部分，陷于具有高速度的逆流中。此外，具有高速度的桨片载荷，甚至在常规运行状态下，显著地高于传统旋翼飞机的载荷。
[0008] 因此，高速旋翼飞机的空气动力运行环境显著地不同于传统的单螺旋桨或多螺旋桨飞机所遇到的运行环境。因此，相对于更加现代的设计，需要显著地不同的主螺旋桨桨片设计。
[0009] 因此，需要提供一种用于高速旋翼飞机飞行包线的螺旋桨桨片，该飞行包线包括速度超过250节的悬停飞行和前向飞行。发明概要
[0010] 根据本发明的主螺旋桨桨片包括多个几何特性，包括桨片外形(弦线)、厚度、翼型及扭曲分布。此设计是螺旋桨性能及高速飞行效率优化的结果，同时满足了高速旋翼飞机的期望飞行包线中的结构与弹性要求。桨片设计的主要考虑点是：a)最小化前行侧边可压缩性效果(阻力)，b)减小后行侧边桨片阻力，c)设计具有充足桨片区域(实体)的螺旋桨，d)维持桨片空气弹性的稳定性，以及e)维持桨片末端在上螺旋桨与下螺旋桨之间的分离。
[0011] 通过选择翼型、厚度分布、扭曲、桨片掠形(sweep)及相对于飞行速度的螺旋桨速度调度而使前行侧边可压缩性效果得以最小化。通过桨片弦线从内侧区域到外部展向位置的再分布、扭曲剪裁并结合特定的设计成用于在逆流状态下将阻力最小化的翼型，而使逆流中的后行侧边桨片阻力得以最小化。桨片区域(螺旋桨实体)使运行设计点性能效率得以最大化，同时维持了充足的机动余量。设计参数限定成确保满足桨片空气弹性及末端间隙要求，这些要求从独立的结构动态与空气弹性分析及承重设计制造考虑中获得。
[0012] 本发明的主螺旋桨桨片表现了独特的外形形状，在该形状中，桨片弦线从桨片内侧区域的根部增加到桨片的外部主要区域。弦线在主要区域内的展向位置处获得了最大尺寸，然后向着末稍端部而减小。桨片的弦线分布使得弦线从根部区域到主要区域内的最大弦线位置平滑地增加，形成连续曲线。桨片的主要区域也是平滑曲线，该平滑曲线向着末端弦线向下平滑地倾斜(taper)。
[0013] 螺旋桨桨片设计的另一个特性特征是桨片的顺桨轴线的位置，其中，顺桨轴线定位于螺旋桨桨片内部长度的中间弦线位置处，然后过渡到四分之一弦线位置处。螺旋桨桨片的根部区域与内侧区域内的中间弦线位置有助于桨片结构特性分布及制造设计考虑。
[0014] 螺旋桨桨片设计的另一个特性特征是沿着桨片跨距的翼型分布，该翼型从适于在逆流中运行的粗钝后缘翼型过渡到适于中程马赫数运行的锋利后缘翼型。末端区域优选地利用跨音速流翼型。具有粗钝后缘的根部端部区域倾斜至锋利后缘。
[0015] 螺旋桨桨片设计的另一个特性特征是正扭曲梯度与负扭曲梯度非常规的组合。
[0016] 根据飞机的特定设计要求，文中公开的多个桨片特性可单独地或以任何组合的方式而使用。
[0017] 因此，本发明提供一种用于高速旋翼飞机飞行包线的螺旋桨桨片，该飞行包线包括速度超过250节的悬停飞行和前向飞行。
[0018] 附图简述
[0019] 根据当前优选实施例的以下详述，本发明的多种特征与优点将为那些熟悉本领域的技术人员所清楚。伴随详细描述的附图可简要地描述如下：
[0020] 图1为示例性旋翼飞机实施例的概略示意图，该旋翼飞机与同轴刚性反转螺旋桨系统一起使用，同轴刚性反转螺旋桨系统结合有本发明的桨片；
[0021] 图2A为根据本发明而设计的螺旋桨桨片的平面视图；
[0022] 图2B为根据本发明而设计的另一个螺旋桨桨片的平面视图，该螺旋桨桨片具有名义上恒定的弦线区段；
[0023] 图2C为桨片弦线分布特性的图形表示；
[0024] 图2D为根据本发明而设计的另一个螺旋桨桨片的平面视图，该螺旋桨桨片具有后掠形(aft swept)末端；
[0025] 图2E为根据本发明而设计的另一个螺旋桨桨片的平面视图，该螺旋桨桨片具有前掠形(forward swept)末端；
[0026] 图2F为根据本发明而设计的另一个螺旋桨桨片的后缘视图，该螺旋桨桨片具有上反角(dihedral)末端/下反角(anhedral)末端；
[0027] 图2G为根据本发明而设计的螺旋桨桨片的平面视图，展示了备选的顺桨(feathering)轴线位置特性；
[0028] 图3为根据本发明而设计的螺旋桨桨片的平面视图，展示了截面视图，该截面视图显示了沿着未扭曲桨片跨距的粗钝后缘翼型区段与锋利后缘翼型区段；
[0029] 图4为翼型扭曲梯度特性及沿着桨片跨距的翼型区段的相关俯仰(pitch)朝向的图形表示；
[0030] 图5A为根据本发明而设计的螺旋桨桨片的桨片厚度分布特性，展示了翼型厚度与弦线比值(t/c)的特性；以及
[0031] 图5B为根据本发明而设计的螺旋桨桨片的后缘视图，展示了桨片厚度分布特性。
[0032] 优选实施例详述
[0033] 图1展示了示例性的垂直起飞与降落(VTOL)的高速复合旋翼飞机10，旋翼飞机10具有双反转同轴螺旋桨系统12。飞机10包括支撑着主螺旋桨系统12的机身14，及提供大体上平行于飞机纵轴线L的平移推力的推进系统30。虽然所公开的实施例展示了特定的飞机配置，然而其它机器比如单螺旋桨直升机、涡轮螺旋桨飞机、倾斜螺旋桨飞机及倾翼飞机也将从本发明中受益。
[0034] 螺旋桨系统12包括第一螺旋桨系统16和第二螺旋桨系统18。每个螺旋桨系统16、18包括安装到桨毂组件22、24上的多个螺旋桨桨片20，用于围绕转动轴线A转动。多个主螺旋桨桨片20大致径向向外地从毂组件22、24中的每一个突出，并且以典型地包括桨片封套(cuff)(示意性地展示于21处)的多个装配件结构中的一个而支撑于毂组件22、24上。任何数量的桨片20可用于螺旋桨系统12。螺旋桨系统12可由主变速箱26所驱动，该主变速箱26由一个或多个发动机所驱动。
[0035] 图2A展示了根据本发明而设计的螺旋桨桨片20的概略平面视图，其展示了基本弦线分布及桨片区域相对于桨片跨距的分布。螺旋桨桨片20大体上可分为根部区域40、内侧区域42、主要区域44及末端区域46。根部区域40、内侧区域42、主要区域44及末端区域46限定了螺旋桨桨片20的跨距，并且限定了位于转动轴线A与桨片末端区域46的末稍端部48之间的桨片半径R。螺旋桨桨片20限定了前缘50与后缘52，两者限定了螺旋桨桨片20的弦线C。俯仰轴线或顺桨轴线P是轴线，空气动力桨片扭曲主要围绕该轴线而发生。
[0036] 向内侧延伸大约30％R，并且优选地向内侧延伸15％R的桨片区域限定了根部区域40，并且包括桨片到毂的装配件系统(示意性地展示于图1)。特别地，螺旋桨桨片20沿着根部区域40而安装，从而使根部区域40具有相对最小的空气动力显著性，因为它典型地且至少部分地封闭在桨片封套21(示意性地展示于图1)内。桨片封套借助为业界所知的任何方式而将螺旋桨桨片20安装到桨毂组件22、24，因此文中不需要提供进一步的详细讨论。位于根部54与桨片20的主要区域44之间的桨片区域是内侧区域42。
[0037] 桨片设计展现了独特的形状，在该形状中，桨片弦线c可以在内侧区域42的长度上靠近根部区域40而开始增加，并且增加至桨片20的主要区域44内，从而在主要区域44内的展向位置处获得最大弦线cmax，然后桨片弦线C向着末稍端部48而减小。优选地，前缘50大体上平直，而后缘52则成形为限定了变化的桨片弦线C。桨片20的桨片弦线分布使得桨片弦线C从根部区域40而平滑地增加到最大弦线cmax，并且与连续曲线相吻合，且桨片的主要区域44也是平滑曲线，该曲线然后平滑地向着末端弦线ctip而倾斜(图2C)。
[0038] 最大弦线cmax的位置位于35％R到85％R之间，优选地位于55％R到80％R之间，更优选地位于65％R到75％R之间。根部弦线croot与最大弦线cmax的比值(图2C)介于0.2到1.0之间，优选地介于0.3到0.8之间，更优选地介于0.5到0.75之间。末端弦
线ctip与最大弦线cmax的比值大概介于0到1.0之间，但优选地介于0.25到0.8之间。
[0039] 桨片20的主要区域44是包括末端区域46的螺旋桨桨片20的主要空气动力部分。主要区域44限定成从30％R延伸到100％R，但更优选地从40％R延伸到100％R(图2A)。
虽然也可以利用其它分布，比如但不限于抛物线或多边形分布，主要区域44优选地限定了桨片区域在跨距上的椭圆分布。这种备选的分布包括主要区域44’，在主要区域44’内，一段名义上恒定的弦线NCc(图2B)设定于桨片20’的主要区域44’的一部分上，从而使后缘与前缘大体上在此段内平行。
[0040] 参考图2C，应当认识到：虽然所展现的几何形状展示了螺旋桨桨片20的内侧区域42与主要区域44之间的平滑且连续的过渡(实线)，然而这种过渡不需要平滑或连续。椭圆/平滑弦线分布(实线)与任意的平滑弦线分布相当，除了“椭圆”特定地意味着在数学上限定为椭圆的弦线分布。
[0041] 内侧区域42上的分段线性弦线分布(点划线)备选地表现为从根部弦线croot到最大弦线cmax。平滑弦线分布(实线)优选地从根部弦线croot到末端弦线ctip，且具有在主要区域44与末端区域46上的椭圆弦线差异，并具有在内侧区域42上的平滑弦线分布。包括具有名义上恒定弦线NCc区段的“任意弦线分布”在图2C中以虚线的形式展现出来。实线、虚线及点划线显示了弦线在跨距上的差异不需要必然地平滑，或者必然地由严格的数学方程(椭圆、多项式或任何其它方程)所限定。换句话说，弦线差异可因数学定义而平滑(实线)，可因一系列平直分段(多阶多段分布)(点划线)而平滑，或者限定为任意地平滑，但并不特定地数学平滑(虚线)。由靠近名义上恒定弦线NCc区域的内侧开始处的差异所知，恒定弦线NCc区段(虚线及图2B)也可以调节分布。文中所限定的“任意主弦线差异”为一系列点的混合，而并不必然使用数学表达式。应当理解：图2B展示了桨片平面20’(在跨距上的区域分布)的备选实施例，但其仍然根据本发明的启示而设计出。
[0042] 桨片末端区域46典型地位于螺旋桨桨片20外部的15％R到30％R(从70％R-100％R到85％R-100％R)处。末端区域46可由不同于主要区域44的多个设计特性所
限定，比如向跨音速翼型的过渡、扭曲变化及与其它几何特性比如掠形、上反角与下反角的结合。
[0043] 在图2A到图2C中，末端区域46大体上平直。特别地，桨片末端区域46可以同时在前缘50与后缘52处倾斜，然而也可以在单独一处倾斜。备选地，末端区域46可以为后掠形46a(图2D)或前掠形46a(图2E)。此外，末端区域46可以包括上反角区段46C、下反角区段46D或两者的组合，该组合如当从后缘视图(图2F)观察的时候所限定的。应当理解：可以使用这些末端特性的多种组合，比如具有下反角的平直末端、具有组合后的上反角与下反角的前掠形末端或后掠形末端以及其它末端特性。此外，连续地变化或多阶多段的分布也可以作为桨片末端区域46的多种径向分段而与本发明一起使用，该多种径向分段包括掠形与上反角/下反角。也可以使用多种掠形与上反角/下反角。
[0044] 参考图2G，根据本发明而设计的螺旋桨桨片20的另一种特性特征是桨片的顺桨轴线P的位置。图2G展示了螺旋桨桨片20的平面视图，且顺桨轴线P定位于备选位置内。在一个螺旋桨桨片20A中(虚线)，桨片20A在四分之一弦线处(c/4)限定了顺桨轴线P，
如传统地定位于传统螺旋桨桨片上的那样，从而使顺桨轴线P名义上与桨片区段沿着整个跨距的翼型空气动力中心的位置重叠。
[0045] 在另一个螺旋桨桨片20B中(实线轮廓)，顺桨轴线定位于螺旋桨桨片20B的内侧长度上的中间弦线处(c/2)，然后过渡到四分之一弦线(c/4)位置处。顺桨轴线安置到
40％R内侧的c/2处，并且更优选地安置到30％R内侧的c/2处。从c/2位置向c/4位置
的过渡限定成在5％R到50％R的展向距离上发生，但优选地在10％R到20％R的展向距
离上发生。在此过渡距离上，顺桨轴线P逐渐从中间弦线c/2处迁移到四分之一弦线c/4处，从而在桨片20外侧的30％R到50％R处，顺桨轴线P定位于四分之一弦线c/4的区段
处。螺旋桨桨片20B的根部区域40及内侧区域42内的中间弦线(c/2)位置有助于桨片结
构特性分布及制造设计考虑。
[0046] 参考图3，沿着桨片跨距的翼型分布展示为连续地从根部区段A-A到末端区域F-F。螺旋桨桨片20优选地结合有翼型分布，该翼型分布从根部区域40变化到内侧区域
42，从内侧区域42变化到主要区域44，并且从主要区域44变化到末端区域46。沿着桨片跨距截取且横向于顺桨轴线P的典型桨片截面A-A到F-F，展示了示例性的翼型，该翼型在图3中展示为位于零俯仰姿态。
[0047] 在螺旋桨桨片20的根部区域40内，并且尤其在桨片根部54的截面A-A处，翼型优选地包括狭窄弦线，并且相对于特别粗钝的后缘很厚。粗钝后缘翼型优选地安置在末稍根部56与大约35％R之间。在进一步靠近外侧处并且典型地在内侧区域42内(图2A和图5B)，翼型形状在融入螺旋桨桨片20的主要区域44之前，向着具有相对锋利的后缘轮廓的翼型(截面B-B和C-C)而过渡。从粗钝后缘翼型向锋利后缘翼型的过渡发生于大约在
30％R到50％R之间的区域内(展示于图5B中的后缘处)。桨片的主要区域44优选地利
用具有锋利的后缘翼型的翼型(截面D-D和E-E)，该翼型适于中程马赫数运行。末端区域
46优选地利用跨音速流翼型(截面F-F)。
[0048] 参考图4，螺旋桨桨片20的另一种特性是桨片扭曲分布。螺旋桨桨片20优选地结合有正扭曲梯度与负扭曲梯度的非常规组合。即，从根部54到大约30％R-50％R，桨片优选地结合有正扭曲梯度，正扭曲梯度在根部54处以负扭曲梯度开始。然而，该区域上的扭曲率不需要是恒定的扭曲率，而是可以根据一些平滑分布而改变，及/或包括多段变化的分段。
[0049] 从35％R延伸到末端区域46开始处的主要区域44上的扭曲具有负扭曲率，该负扭曲率可以恒定、多段变化或连续变化。末端区域46上的扭曲可以正改变、负改变、保持恒定或为其组合。图4中的桨片截面处的翼型的桨片扭曲大体上对应于展示于图3中的截面，该截面图示地展示了在每个截面A-A到F-F处的相对桨片扭曲。
[0050] 参考图5A，其展示了螺旋桨桨片20的桨片厚度分布特性。翼型厚度与弦线的无因次(non-dimensional)比值(t/c)图示于图5A中，以便大体上对应于螺旋桨桨片20的后缘的后视图(图5B)。无因次差异及因次差异与前述翼型分布直接相关，并且用于进一步解释桨片结构与空气动力特性分布。特别地，根部区域40大体上具有恒定厚度，并且具有粗钝后缘，该后缘向着锋利后缘倾斜。
[0051] 本领域的技术人员应当理解：根据飞机的特定设计要求，文中公开的桨片特性可单独地或以任何组合的方式而使用。此外，虽然本发明已经大体上结合具有反转螺旋桨的旋翼飞机而描述，但本发明可均等地应用于任何飞机上，包括但不限于单螺旋桨直升机、高速复合旋翼飞机、倾斜螺旋桨飞机等。
[0052] 应当理解：相对的位置术语比如“前向”、“后向”、“上”、“下”、“上方”、“下方”、“内侧”、“外侧”等是以交通工具的正常运行姿态为参考的，并且不应当认为是以其它方式进行限制。
[0053] 虽然特定的步骤顺序已被展示、描述并要求保护，应当理解：除非另行指示，步骤可以任何次序执行，且步骤可分离或组合起来，并且也将从本发明中受益。
[0054] 以上描述为示例性的，而不是由描述中的限定所限定。考虑到以上启发，本发明的许多修改与变型是可能的。本发明的优选实施例已被公开，然而，本领域的普通技术人员应当认识到一定的修改将落入本发明范围。因此，应当理解：在附加权利要求的范围内，本发明可以特定描述方式之外的其它方式实施。为此，应当研究以下权利要求，以便确定本发明的真正范围和内容。
