国外旋翼桨毂构型技术综述
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万方数据
４５％，桨毂的寿命由２ ５００ ｈ提高到６ ０００ ｈ以上。 ２．１．４球柔性桨毂
１）单个球面弹性轴承球柔性桨毂 球柔性桨毂构型是一种新型的弹性铰式桨毂， 其球面弹性轴承、阻尼器与星形柔性桨毂的构造相 当，但省略柔性臂和关节轴承，结构更加简化 （图８）。该构型的特点是以球面弹性轴承来实现桨 叶的挥舞运动、振摆运动和变距运动，法宇航（欧 直）公司的ＥＣ一１２０、ＥＣ一１３５等直升机均采用这种
构型。其桨毂数量从星形柔性７０个进一步减少到 ５０个，重量可减轻２１％，价格也下降３５％。此外， 其气动废阻也比星形柔性桨毂低２／３。
２）球面弹性轴承和柱形弹性轴承组合式球柔 性桨毂
“黑鹰”直升机桨毂采用球面弹性轴承和柱形 弹性轴承组合式，以球面弹性轴承承担桨叶的挥舞
和摆振运动，柱形弹性轴承担变距运动（图９）。与 单个球面弹性轴承球柔性桨毂相比，减少了球面弹 性轴承的变距运动，有效提高球面弹性轴承的寿命。
３ 国外桨毂构型发展分析
３．１专一性和多样性 国外各大直升机公司逐渐形成了各公司自身特
色的旋翼构型技术，并且作为各大公司的核心技术 牢牢掌握在自己手上，对外进行严密的技术保密和 封锁。国外各大直升机公司正是通过独特风格的旋 翼构型树立起各自的品牌形象，使其型号产品能够
处于世界先进的行列。例如：美国贝尔公司跷跷板 旋翼技术、美国西科斯基公司双线摆铰接式旋翼技 术、美国波音公司人字形拉扭条旋翼技术、美国麦道 公司无轴承旋翼技术、欧直（法国）公司的星形柔性 和球柔性旋翼技术、欧直（德国）公司的无铰式旋翼 技术、俄罗斯公司金属全铰接式旋翼技术等。 ３．２持续创新性和先进性
２．２．２带摆振铰无铰式桨毂 ＡＨ一６４阿帕奇直升机的无铰旋翼又是另一种
构型，它取消了挥舞铰和变距铰，保留了垂直铰 （图１３）。这种构型的特点是利用弯扭柔性件的弹 性变形来实现桨叶的挥舞运动和变距运动。 ２．３无轴承桨毂
无轴承桨毂通常指不具有挥舞铰、摆振铰和变 距铰。其特点是通过柔性梁来实现桨叶的运动，代 替传统三铰的功能。由于承受严重载荷寿命较低的 金属轴承和弹性轴承不再需要，桨毂的零件数目急 剧减少，重量、废阻和费用也都得到降低，整个桨毂 也只有在这种构型中，才有可能真正达到无限寿命 设计。无轴承桨毂的构型包括：单独柔性梁构型和 柔性梁与桨叶一体化构型。
桨毂。取消了轴承之后，每片桨叶都有一个复合材 料挠性件，它可以适应桨叶的各种运动。在桨毂构 型的进化过程中，先进材料和先进工艺技术的发展 和应用，成为桨毂设计实现革命性飞跃的关键因素 之一，在旋翼的设计中扮演着极其重要的角色。
根据国外桨毂构型出现的先后顺序，其发展历 程可用简图进行描述（图１）。
２ 国外桨毂构型技术特点
属轴承无铰式旋翼，其特点是：取消了挥舞和摆振 铰，保留了变距铰，变距铰由金属轴承和拉扭条组 成。由桨叶或桨毂柔性段的弹性变形来实现桨叶的 挥舞和摆振运动（图１１）。
２）弹性轴承无铰式桨毂 “虎”式直升机桨毂是ＭＢＢ公司在ＢＯ一１０５和 ＢＫ一１ １７无铰基础上发展成功的弹性轴承无铰式桨 毂。其主要特点是用一对弹性轴承替代金属变距铰 （图１２）。整个桨毂的主要零件只有２０个，零件数 目比ＢＯ一１０５减少了５０％，而其复合材料构件的寿 命也已达到无限寿命的视情维护。
图６弹性轴承万向铰桨毂
２．１．３星形柔性桨毂 星形柔性桨毂是法国宇航公司在２０世纪７０年
代后期研制成功的一种新型复合材料桨毂型式，并 在ＳＡ３６５海豚系列和ＡＳ３５０小松鼠系列等直升机 型号上成功使用。
星形柔性旋翼主要由中央星形件、球面弹性轴 承、粘弹性阻尼器、夹板和自润滑关节轴承等组成 （图７）。该桨毂利用材料的柔性变形，使得其作用 如同一个铰接式桨毂，但又无铰链机构，消除了传统 金属桨毂的机械复杂性。与全铰接式金属桨毂相 比，桨毂零件数量由３７７个减少到７０个，重量减轻
３）球面弹性轴承和定心轴承组合式球柔性桨 毂
ＥＨｌ０１直升机桨毂采用球面弹性轴承和定心 轴承组合式（图１０），其特点是以球面弹性轴承和定 心轴承共同承担桨叶的挥舞运动、振摆运动和变距 运动。与单个球面弹性轴承球柔性桨毂相比，桨叶 大部分升力通过定心轴承传递到桨毂中央件上，只 有一小部分通过弹性轴承传递，这种设计减小了弹 性轴承的载荷，有利于提高弹性轴承的寿命。 ２．２无铰式桨毂
参考文献(1条) 1.邓景辉 直升机旋翼技术发展趋势 2007(02)
本文读者也读过(10条) 1. 吴希明.三丰 吴希明直升机技术专家[期刊论文]-航空制造技术2012(9) 2. 金坤健.彭利乐.谢留.章华.JIN Kunjian.PENG Lile.XIE Liu.ZHANG Hua 弹性杆端在某型机主桨毂中的设计与 应用[期刊论文]-直升机技术2010(3) 3. 王波.李书.程文渊.胡继忠.WANG Bo.LI Shu.CHENG Wen-yuan.HU Ji-zhong 大速度状态下桨毂振动载荷计算方 法[期刊论文]-中国航空学报（英文版）2005,18(3) 4. 杨开天 加速发展旋翼技术促进我国直升机科技工业的进步[期刊论文]-航空科学技术2002(2) 5. 高亚东.张曾锠.Gao Yadong.Zhang Zengchang 基于机体振动的直升机桨毂阻尼故障诊断[期刊论文]-南京航空 航天大学学报（英文版）2006,23(2) 6. 金坤健.李孝松.李满福.程景涛.JIN Kunjian.LI Xiaosong.LI Manfu.CHENG Jingtao 某型机钛合金桨毂中央件 设计改进及试验评估[期刊论文]-直升机技术2010(2) 7. 张亚军.杨延滨.向锦武 Z9A直升机旋翼桨毂静载荷计算[会议论文]-2003 8. 覃海鹰.洪蛟 直升机尾桨毂拉扭条的设计与制造[期刊论文]-直升机技术2003(1) 9. 汪正中.张学军.许宁鑫.周楫.WANG Zhengzhong.ZHANG Xuejun.XU Ningxin.ZHOU Ji 直升机机动飞行逆仿真及 应用[期刊论文]-直升机技术2010(4) 10. 肖宇生 关于战略机遇期我国直升机技术创新发展的思考[会议论文]-
无铰式桨毂通常指具有挥舞铰、摆振铰和变距 铰中的一个铰。无铰式桨毂的构型包括：带变距铰 无铰式和带摆振铰无铰式。
直升机控术
wk.baidu.com
总第１６５贿
万方数据
目１０ ＨＨＩ（¨直升机的球柔性桨虹
２０１０年第４期
李满福，程锦涛，王清龙：国外旋翼桨毂构型技术综述
·６９·
２．２．１带变距铰无铰式桨毂 １）金属轴承无铰式桨毂 ＢＯ一１０５、ＢＫ—１１７和Ｌｙｎｘ（“山猫”）都属于金
２）弹性轴承全铰接式桨毂 弹性轴承全铰接式桨毂是在金属轴承全铰接式 桨毂基础上发展成功的，其基本特点是用弹性轴承
代替金属轴承。波音的３６０型桨毂是一个弹性轴承
全铰接式桨毂的成功范例（图３）。这副桨毂主要的 优点除了重量减轻２５％和零件数目减少６０％之外， 桨毂的寿命达到了５ ０００ ｈ以上（主要是弹性轴承 的寿命），桨毂的维修工时也降低６０％。 ２．１．２半铰接式桨毂
图１４单独柔性梁无轴承桨毂
图１５柔性梁与桨叶一体化无轴承桨段
４ 结束语
枘删鬯竺篓登蹩苎矍釜曼要孳墨：掣墅耋展篓煮
构型，是直升机技术可持续发展的必由之路。我们 要走出有中国特色的旋翼技术发展之路，就应在充 分吸收借鉴国外经验的同时，着眼于国内，立足我们 的工业技术基础和经济条件，通过旋翼构型技术研
究，形成自己的一套设计研制与试验验证方法，牵引 直升机技术进步，谋求直升机的可持续发展。
图１１金属轴承无铰式桨毂
圈１２弹性轴承无铰式桨毂
万方数据
图１３带摆振铰无铰式桨毂
·７０·
直升机技术
总第１６５期
２．３．１ 单独柔性梁无轴承桨毂 柔性梁、袖套、桨叶单独成型，任一部件出现破
损均可单独拆下更换，节约维护成本（图１４）。 ２．３．２ 柔性梁与桨叶一体化无轴承桨毂
柔性梁在典型段以后直接进入翼型段形成桨叶 大梁，柔性梁、桨叶、袖套一体化成型，结构更简单 （图１５）。
２．１铰接式桨毂 铰接式桨毂通常指具有挥舞铰、摆振铰和变距
铰中的三个铰或两个铰。铰接式桨毂的构型包括： 全铰接式、半铰接式，以及几种演变发展类型（用弹 性轴承代替三铰的星形柔性和球柔性）。 ２．１．１全铰接式桨毂
１）金属轴承全铰接式桨毂 金属轴承全铰接式桨毂具有挥舞铰、摆振铰和 变距铰，利用金属轴承的摆动来实现桨叶的挥舞、摆 振和变距运动（图２）。为了保证金属轴承具有良好 的工作环境，桨毂通常设有润滑系统和密封系统。 以中型直升机“海王”桨毂为例，桨毂就有几百个单 独的零件，还有几十个润滑点，较大的直升机“支奴 干”的旋翼，零件数目多达１ ８００个。因此，全铰接
直升机旋翼桨毂是一个不断变革的关键部件， 其构型设计经历了一个由简单到复杂再到简单的发 展过程。早期的直升机由于没有铰链，无法解决直 升机的稳定性和操纵性问题。铰的发明使直升机旋 翼变得可以操纵，直升机也因此真正发展成为一种 实用的飞行器；但在以后的发展过程中，铰接式桨毂 变得越来越复杂，桨毂中不仅有挥舞铰，摆振铰和变 距铰，而且还有各式各样的轴承，减摆器，限动器等。 由于全铰接式桨毂结构复杂，零件数目多，不仅制造 成本高，维护费用昂贵，维护工作量大，而且安全性 比较差，因此简化桨毂，改善桨毂势在必行。
收稿日期：２０１０－０７一ＩＩ 作者简介：李满福（１９６４－），男，江西临川人，研究员，主要研究方向：旋翼总体／桨毂设计和旋翼相关专业的预先研究。
万方数据
２０１０年第４期
李满福，程锦涛，王清龙：国外旋翼桨毂构型技术综述
·６５·
式桨毂结构复杂、重量大、可靠性低、使用维护成本 高。
金属轴承全铰接式桨毂又有典型的三铰分开和 挥舞摆振两铰重合两种形式。三铰分开的机型有 “海王”、“支奴干”、米４、米８等；二铰重合的机型有 “超黄蜂”等。
简化桨毂的第一步是用弹性轴承或钛合金挠性 件取代挥舞铰和摆振铰。２０世纪６０年代初，世界 上开始研制旋翼系统所用的弹性轴承，开始只是在 尾桨中应用，２０世纪７０年代初用于旋翼系统。简 化和改善桨毂的第二步就是用复合材料取代钛合金 挠性件，星形柔性桨毂是成功的案例，ＡＳ３５０“松鼠” 和ＳＡ３６５“海豚”直升机都装有星形柔性桨毂，同 “云雀”的铰接式桨毂比较，星形柔性桨毂结构简 单，零件数目大为减少。简化和改善桨毂的第三步 就是取消变距轴承，设计出真正的无铰／无轴承旋翼
半铰接式桨毂通常指具有挥舞铰和变距铰，无 摆振铰。半铰接式桨毂的构型包括：跷跷板式和万 向铰式。
万方数据
图１桨毂构型发展简图
直升机技术
４第１６５期
万方数据
目４跷跷板式桨程
· ２０１０年第４期
李满福，程锦涛，王清龙：国外旋翼桨毂构型技术综述
·６７·
图５金属接头万向铰桨毂
２）弹性轴承万向铰桨毂 万向铰式旋翼经历了金属轴承万向铰和弹性轴 承万向铰的发展过程，目前的发展趋势是采用弹性 轴承万向铰。与金属轴承万向铰相比，弹性轴承万 向铰无需润滑和密封，具有结构紧凑、简单、重量轻、 寿命长、维护方便、阻力小等特征（图６）。Ｖ一２２ “鱼鹰”采用弹性轴承万向铰式桨毂，，其零件数目 减少了３０％，重量减轻１８％。
史，桨毂构型技术的发展始终处于直升机技术进步的前沿，是衡量直升机技术水平和直升机划代的重要标志
之一。回顾国外直升机旋翼桨毂构型的发展历程，在此基础上简要分析了国外桨毂构型的技术特点和发展态
势，可为国内直升机的研制和发展提供诸多借鉴。
关键词桨毂；构型
中图分类号：Ｖ２７５＋．１
文献标识码：Ａ
１ 国外桨毂构型发展历程
参７’考一文” 献” ：
［１］邓景辉．直升机旋翼技术发展趋势［Ｊ］．直升机，２００７ （２）：２—１０
万方数据
国外旋翼桨毂构型技术综述
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
李满福， 程锦涛， 王清龙 中国直升机设计研究所,江西,景德镇,333001
直升机技术 HELICOPTER TECHNIQUE 2010(4) 1次
总第１６５期 ２０１０年第４期
直升 机技 术 ＨＥＬＩＣＯＰＴＥＲ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥ
Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１６５ Ｎｏ．４ ２０１０
文章编号：１６７３－１２２０（２０１０）０４－０６４－０７
国外旋翼桨毂构型技术综述
李满福，程锦涛，王清龙
（中国直升机设计研究所，江西景德镇３３３００１）
摘要旋翼桨毂构型技术是直升机的核心技术，对直升机的发展有重要牵引作用。纵观直升机的发展历
构型技术发展经历了几次突破，随着粘弹性材 料和先进复合材料的发展和使用，旋翼构型从复杂 的全铰接式结构逐步简化，先后发展了星型柔性结 构、球柔性结构、无铰式和无轴承式结构，其中２０世 纪末发展的旋翼技术特征是：桨叶采用先进复合材 料、高效专用翼型、达到无限寿命．桨毂结构简化，球 柔性、新型无铰式和无轴承桨毂得到广泛应用，新型 无铰式和无轴承构型代表了旋翼的发展方向。
４５％，桨毂的寿命由２ ５００ ｈ提高到６ ０００ ｈ以上。 ２．１．４球柔性桨毂
１）单个球面弹性轴承球柔性桨毂 球柔性桨毂构型是一种新型的弹性铰式桨毂， 其球面弹性轴承、阻尼器与星形柔性桨毂的构造相 当，但省略柔性臂和关节轴承，结构更加简化 （图８）。该构型的特点是以球面弹性轴承来实现桨 叶的挥舞运动、振摆运动和变距运动，法宇航（欧 直）公司的ＥＣ一１２０、ＥＣ一１３５等直升机均采用这种
构型。其桨毂数量从星形柔性７０个进一步减少到 ５０个，重量可减轻２１％，价格也下降３５％。此外， 其气动废阻也比星形柔性桨毂低２／３。
２）球面弹性轴承和柱形弹性轴承组合式球柔 性桨毂
“黑鹰”直升机桨毂采用球面弹性轴承和柱形 弹性轴承组合式，以球面弹性轴承承担桨叶的挥舞
和摆振运动，柱形弹性轴承担变距运动（图９）。与 单个球面弹性轴承球柔性桨毂相比，减少了球面弹 性轴承的变距运动，有效提高球面弹性轴承的寿命。
３ 国外桨毂构型发展分析
３．１专一性和多样性 国外各大直升机公司逐渐形成了各公司自身特
色的旋翼构型技术，并且作为各大公司的核心技术 牢牢掌握在自己手上，对外进行严密的技术保密和 封锁。国外各大直升机公司正是通过独特风格的旋 翼构型树立起各自的品牌形象，使其型号产品能够
处于世界先进的行列。例如：美国贝尔公司跷跷板 旋翼技术、美国西科斯基公司双线摆铰接式旋翼技 术、美国波音公司人字形拉扭条旋翼技术、美国麦道 公司无轴承旋翼技术、欧直（法国）公司的星形柔性 和球柔性旋翼技术、欧直（德国）公司的无铰式旋翼 技术、俄罗斯公司金属全铰接式旋翼技术等。 ３．２持续创新性和先进性
２．２．２带摆振铰无铰式桨毂 ＡＨ一６４阿帕奇直升机的无铰旋翼又是另一种
构型，它取消了挥舞铰和变距铰，保留了垂直铰 （图１３）。这种构型的特点是利用弯扭柔性件的弹 性变形来实现桨叶的挥舞运动和变距运动。 ２．３无轴承桨毂
无轴承桨毂通常指不具有挥舞铰、摆振铰和变 距铰。其特点是通过柔性梁来实现桨叶的运动，代 替传统三铰的功能。由于承受严重载荷寿命较低的 金属轴承和弹性轴承不再需要，桨毂的零件数目急 剧减少，重量、废阻和费用也都得到降低，整个桨毂 也只有在这种构型中，才有可能真正达到无限寿命 设计。无轴承桨毂的构型包括：单独柔性梁构型和 柔性梁与桨叶一体化构型。
桨毂。取消了轴承之后，每片桨叶都有一个复合材 料挠性件，它可以适应桨叶的各种运动。在桨毂构 型的进化过程中，先进材料和先进工艺技术的发展 和应用，成为桨毂设计实现革命性飞跃的关键因素 之一，在旋翼的设计中扮演着极其重要的角色。
根据国外桨毂构型出现的先后顺序，其发展历 程可用简图进行描述（图１）。
２ 国外桨毂构型技术特点
属轴承无铰式旋翼，其特点是：取消了挥舞和摆振 铰，保留了变距铰，变距铰由金属轴承和拉扭条组 成。由桨叶或桨毂柔性段的弹性变形来实现桨叶的 挥舞和摆振运动（图１１）。
２）弹性轴承无铰式桨毂 “虎”式直升机桨毂是ＭＢＢ公司在ＢＯ一１０５和 ＢＫ一１ １７无铰基础上发展成功的弹性轴承无铰式桨 毂。其主要特点是用一对弹性轴承替代金属变距铰 （图１２）。整个桨毂的主要零件只有２０个，零件数 目比ＢＯ一１０５减少了５０％，而其复合材料构件的寿 命也已达到无限寿命的视情维护。
图６弹性轴承万向铰桨毂
２．１．３星形柔性桨毂 星形柔性桨毂是法国宇航公司在２０世纪７０年
代后期研制成功的一种新型复合材料桨毂型式，并 在ＳＡ３６５海豚系列和ＡＳ３５０小松鼠系列等直升机 型号上成功使用。
星形柔性旋翼主要由中央星形件、球面弹性轴 承、粘弹性阻尼器、夹板和自润滑关节轴承等组成 （图７）。该桨毂利用材料的柔性变形，使得其作用 如同一个铰接式桨毂，但又无铰链机构，消除了传统 金属桨毂的机械复杂性。与全铰接式金属桨毂相 比，桨毂零件数量由３７７个减少到７０个，重量减轻
３）球面弹性轴承和定心轴承组合式球柔性桨 毂
ＥＨｌ０１直升机桨毂采用球面弹性轴承和定心 轴承组合式（图１０），其特点是以球面弹性轴承和定 心轴承共同承担桨叶的挥舞运动、振摆运动和变距 运动。与单个球面弹性轴承球柔性桨毂相比，桨叶 大部分升力通过定心轴承传递到桨毂中央件上，只 有一小部分通过弹性轴承传递，这种设计减小了弹 性轴承的载荷，有利于提高弹性轴承的寿命。 ２．２无铰式桨毂
参考文献(1条) 1.邓景辉 直升机旋翼技术发展趋势 2007(02)
本文读者也读过(10条) 1. 吴希明.三丰 吴希明直升机技术专家[期刊论文]-航空制造技术2012(9) 2. 金坤健.彭利乐.谢留.章华.JIN Kunjian.PENG Lile.XIE Liu.ZHANG Hua 弹性杆端在某型机主桨毂中的设计与 应用[期刊论文]-直升机技术2010(3) 3. 王波.李书.程文渊.胡继忠.WANG Bo.LI Shu.CHENG Wen-yuan.HU Ji-zhong 大速度状态下桨毂振动载荷计算方 法[期刊论文]-中国航空学报（英文版）2005,18(3) 4. 杨开天 加速发展旋翼技术促进我国直升机科技工业的进步[期刊论文]-航空科学技术2002(2) 5. 高亚东.张曾锠.Gao Yadong.Zhang Zengchang 基于机体振动的直升机桨毂阻尼故障诊断[期刊论文]-南京航空 航天大学学报（英文版）2006,23(2) 6. 金坤健.李孝松.李满福.程景涛.JIN Kunjian.LI Xiaosong.LI Manfu.CHENG Jingtao 某型机钛合金桨毂中央件 设计改进及试验评估[期刊论文]-直升机技术2010(2) 7. 张亚军.杨延滨.向锦武 Z9A直升机旋翼桨毂静载荷计算[会议论文]-2003 8. 覃海鹰.洪蛟 直升机尾桨毂拉扭条的设计与制造[期刊论文]-直升机技术2003(1) 9. 汪正中.张学军.许宁鑫.周楫.WANG Zhengzhong.ZHANG Xuejun.XU Ningxin.ZHOU Ji 直升机机动飞行逆仿真及 应用[期刊论文]-直升机技术2010(4) 10. 肖宇生 关于战略机遇期我国直升机技术创新发展的思考[会议论文]-
无铰式桨毂通常指具有挥舞铰、摆振铰和变距 铰中的一个铰。无铰式桨毂的构型包括：带变距铰 无铰式和带摆振铰无铰式。
直升机控术
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万方数据
目１０ ＨＨＩ（¨直升机的球柔性桨虹
２０１０年第４期
李满福，程锦涛，王清龙：国外旋翼桨毂构型技术综述
·６９·
２．２．１带变距铰无铰式桨毂 １）金属轴承无铰式桨毂 ＢＯ一１０５、ＢＫ—１１７和Ｌｙｎｘ（“山猫”）都属于金
２）弹性轴承全铰接式桨毂 弹性轴承全铰接式桨毂是在金属轴承全铰接式 桨毂基础上发展成功的，其基本特点是用弹性轴承
代替金属轴承。波音的３６０型桨毂是一个弹性轴承
全铰接式桨毂的成功范例（图３）。这副桨毂主要的 优点除了重量减轻２５％和零件数目减少６０％之外， 桨毂的寿命达到了５ ０００ ｈ以上（主要是弹性轴承 的寿命），桨毂的维修工时也降低６０％。 ２．１．２半铰接式桨毂
图１４单独柔性梁无轴承桨毂
图１５柔性梁与桨叶一体化无轴承桨段
４ 结束语
枘删鬯竺篓登蹩苎矍釜曼要孳墨：掣墅耋展篓煮
构型，是直升机技术可持续发展的必由之路。我们 要走出有中国特色的旋翼技术发展之路，就应在充 分吸收借鉴国外经验的同时，着眼于国内，立足我们 的工业技术基础和经济条件，通过旋翼构型技术研
究，形成自己的一套设计研制与试验验证方法，牵引 直升机技术进步，谋求直升机的可持续发展。
图１１金属轴承无铰式桨毂
圈１２弹性轴承无铰式桨毂
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图１３带摆振铰无铰式桨毂
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总第１６５期
２．３．１ 单独柔性梁无轴承桨毂 柔性梁、袖套、桨叶单独成型，任一部件出现破
损均可单独拆下更换，节约维护成本（图１４）。 ２．３．２ 柔性梁与桨叶一体化无轴承桨毂
柔性梁在典型段以后直接进入翼型段形成桨叶 大梁，柔性梁、桨叶、袖套一体化成型，结构更简单 （图１５）。
２．１铰接式桨毂 铰接式桨毂通常指具有挥舞铰、摆振铰和变距
铰中的三个铰或两个铰。铰接式桨毂的构型包括： 全铰接式、半铰接式，以及几种演变发展类型（用弹 性轴承代替三铰的星形柔性和球柔性）。 ２．１．１全铰接式桨毂
１）金属轴承全铰接式桨毂 金属轴承全铰接式桨毂具有挥舞铰、摆振铰和 变距铰，利用金属轴承的摆动来实现桨叶的挥舞、摆 振和变距运动（图２）。为了保证金属轴承具有良好 的工作环境，桨毂通常设有润滑系统和密封系统。 以中型直升机“海王”桨毂为例，桨毂就有几百个单 独的零件，还有几十个润滑点，较大的直升机“支奴 干”的旋翼，零件数目多达１ ８００个。因此，全铰接
直升机旋翼桨毂是一个不断变革的关键部件， 其构型设计经历了一个由简单到复杂再到简单的发 展过程。早期的直升机由于没有铰链，无法解决直 升机的稳定性和操纵性问题。铰的发明使直升机旋 翼变得可以操纵，直升机也因此真正发展成为一种 实用的飞行器；但在以后的发展过程中，铰接式桨毂 变得越来越复杂，桨毂中不仅有挥舞铰，摆振铰和变 距铰，而且还有各式各样的轴承，减摆器，限动器等。 由于全铰接式桨毂结构复杂，零件数目多，不仅制造 成本高，维护费用昂贵，维护工作量大，而且安全性 比较差，因此简化桨毂，改善桨毂势在必行。
收稿日期：２０１０－０７一ＩＩ 作者简介：李满福（１９６４－），男，江西临川人，研究员，主要研究方向：旋翼总体／桨毂设计和旋翼相关专业的预先研究。
万方数据
２０１０年第４期
李满福，程锦涛，王清龙：国外旋翼桨毂构型技术综述
·６５·
式桨毂结构复杂、重量大、可靠性低、使用维护成本 高。
金属轴承全铰接式桨毂又有典型的三铰分开和 挥舞摆振两铰重合两种形式。三铰分开的机型有 “海王”、“支奴干”、米４、米８等；二铰重合的机型有 “超黄蜂”等。
简化桨毂的第一步是用弹性轴承或钛合金挠性 件取代挥舞铰和摆振铰。２０世纪６０年代初，世界 上开始研制旋翼系统所用的弹性轴承，开始只是在 尾桨中应用，２０世纪７０年代初用于旋翼系统。简 化和改善桨毂的第二步就是用复合材料取代钛合金 挠性件，星形柔性桨毂是成功的案例，ＡＳ３５０“松鼠” 和ＳＡ３６５“海豚”直升机都装有星形柔性桨毂，同 “云雀”的铰接式桨毂比较，星形柔性桨毂结构简 单，零件数目大为减少。简化和改善桨毂的第三步 就是取消变距轴承，设计出真正的无铰／无轴承旋翼
半铰接式桨毂通常指具有挥舞铰和变距铰，无 摆振铰。半铰接式桨毂的构型包括：跷跷板式和万 向铰式。
万方数据
图１桨毂构型发展简图
直升机技术
４第１６５期
万方数据
目４跷跷板式桨程
· ２０１０年第４期
李满福，程锦涛，王清龙：国外旋翼桨毂构型技术综述
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图５金属接头万向铰桨毂
２）弹性轴承万向铰桨毂 万向铰式旋翼经历了金属轴承万向铰和弹性轴 承万向铰的发展过程，目前的发展趋势是采用弹性 轴承万向铰。与金属轴承万向铰相比，弹性轴承万 向铰无需润滑和密封，具有结构紧凑、简单、重量轻、 寿命长、维护方便、阻力小等特征（图６）。Ｖ一２２ “鱼鹰”采用弹性轴承万向铰式桨毂，，其零件数目 减少了３０％，重量减轻１８％。
史，桨毂构型技术的发展始终处于直升机技术进步的前沿，是衡量直升机技术水平和直升机划代的重要标志
之一。回顾国外直升机旋翼桨毂构型的发展历程，在此基础上简要分析了国外桨毂构型的技术特点和发展态
势，可为国内直升机的研制和发展提供诸多借鉴。
关键词桨毂；构型
中图分类号：Ｖ２７５＋．１
文献标识码：Ａ
１ 国外桨毂构型发展历程
参７’考一文” 献” ：
［１］邓景辉．直升机旋翼技术发展趋势［Ｊ］．直升机，２００７ （２）：２—１０
万方数据
国外旋翼桨毂构型技术综述
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
李满福， 程锦涛， 王清龙 中国直升机设计研究所,江西,景德镇,333001
直升机技术 HELICOPTER TECHNIQUE 2010(4) 1次
总第１６５期 ２０１０年第４期
直升 机技 术 ＨＥＬＩＣＯＰＴＥＲ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥ
Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１６５ Ｎｏ．４ ２０１０
文章编号：１６７３－１２２０（２０１０）０４－０６４－０７
国外旋翼桨毂构型技术综述
李满福，程锦涛，王清龙
（中国直升机设计研究所，江西景德镇３３３００１）
摘要旋翼桨毂构型技术是直升机的核心技术，对直升机的发展有重要牵引作用。纵观直升机的发展历
构型技术发展经历了几次突破，随着粘弹性材 料和先进复合材料的发展和使用，旋翼构型从复杂 的全铰接式结构逐步简化，先后发展了星型柔性结 构、球柔性结构、无铰式和无轴承式结构，其中２０世 纪末发展的旋翼技术特征是：桨叶采用先进复合材 料、高效专用翼型、达到无限寿命．桨毂结构简化，球 柔性、新型无铰式和无轴承桨毂得到广泛应用，新型 无铰式和无轴承构型代表了旋翼的发展方向。