本發(fā)明屬于螺旋槳領(lǐng)域，涉及一種在螺旋槳表面應(yīng)用高聚物涂層的降噪方法。

背景技術(shù)：

1、螺旋槳是指靠槳葉在空氣或水中旋轉(zhuǎn)，將發(fā)動機轉(zhuǎn)動功率轉(zhuǎn)化為推進力的裝置，可有兩個或較多的槳葉與槳轂相連，槳葉的向后一面為螺旋面或近似于螺旋面的一種推進器。

2、現(xiàn)有技術(shù)中提供的飛機螺旋槳在使用的過程中，存在螺旋槳的噪聲太大的問題，在軍用領(lǐng)域過大的噪聲不利于飛機的隱蔽；在民用領(lǐng)域無人機常達不到在城市上空低空飛行的噪聲標(biāo)準(zhǔn)而存在擾民問題被限制使用。螺旋槳的推進效率及噪聲問題是螺旋槳設(shè)計的關(guān)鍵因素。然而，現(xiàn)有降噪方法都不能很好的解決螺旋槳噪聲問題，如在螺旋槳前后緣增加鋸齒形結(jié)構(gòu)，但由于應(yīng)力集中的問題容易損壞，維修成本高。因此，如何提供一種簡單易行、易于推廣的螺旋槳降噪方法已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

3、隨著技術(shù)的發(fā)展，新型的高聚物涂層不斷被研發(fā)出來，一類具有耐高溫、耐腐蝕和高強度性質(zhì)的高聚物材料，如聚脲、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等，因其具有耐沖擊、附著力好、模量低、小阻尼和涂層致密不透水等特點，被廣泛應(yīng)用于減阻降噪涂層的制備，在航空航天領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，為螺旋槳降噪提供了新的可能性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種在螺旋槳表面應(yīng)用高聚物涂層的降噪方法，能夠在保證螺旋槳氣動性能的前提下有效降低螺旋槳氣動噪聲，且簡單易行、易于推廣。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案：

3、一種在螺旋槳表面應(yīng)用高聚物涂層的降噪方法，采用噴涂、浸涂或刷涂的方式，使高聚物材料附著于螺旋槳表面，形成一層致密高聚物膜，并在螺旋槳表面形成擾流凸起，在不過多改變翼型氣動性能的前提下，改變螺旋槳表面的幾何情況，從而改變螺旋槳表面渦流及其流速，以達到降噪的目的。

4、進一步，所述擾流凸起為高聚物材料凝固后形成的有規(guī)律凸起，凸起呈半球狀，在螺旋槳壓力面沿前緣陣列排列，從尾緣排布直至到螺旋槳旋轉(zhuǎn)中心的距離為整個螺旋槳半徑的2/3處。

5、進一步，半球狀凸起的半徑、球心間的間距可調(diào)整，可根據(jù)螺旋槳尺寸、以及對應(yīng)工況進行優(yōu)化，根據(jù)試驗所得噪聲、推力數(shù)值尋找最佳半徑數(shù)值。

6、進一步，所述將高聚物材料應(yīng)用于螺旋槳表面的方法包括但不限于在螺旋槳表面直接噴涂、浸涂、刷涂、點涂，以及使用模具灌注后放置其上等各種將高聚物材料應(yīng)用于螺旋槳表面的施加方式。

7、進一步，高聚物涂料具體成分含量可由螺旋槳工作所在環(huán)境進行差異化選擇，如聚脲涂料、聚氨酯涂料、環(huán)氧樹脂涂料等。因螺旋槳屬于維持飛機動力的關(guān)鍵設(shè)備，且常常位于飛機發(fā)動機前部或后部，工作環(huán)境中具有高溫氣流場，故所選高聚物涂料通常需具有耐高溫，防水耐油，強度高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點。

8、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明所提供的螺旋槳氣動噪聲的降噪方法，通過在螺旋槳表面噴涂、浸涂或刷涂高聚物涂料，使螺旋槳表面形成一層保護膜和擾流幾何凸起，降低渦流對流速度而不改變其翼型氣動性能，從而在不過多改變其氣動性能的前提下降低螺旋槳葉片轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的氣動噪聲，進而在保證螺旋槳氣動性能的前提下有效降低螺旋槳噪聲聲壓級，減少對周邊環(huán)境的噪聲污染，提高飛機的聲隱身性能。該降噪方法簡單易行、易于推廣。

技術(shù)特征：

1.一種在螺旋槳表面應(yīng)用高聚物涂層的降噪方法，其特征在于，采用噴涂、浸涂、刷涂或點涂的方式，使高聚物材料附著于螺旋槳表面，形成一層致密高聚物膜，并在螺旋槳表面部分區(qū)域形成擾流凸起。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降噪方法，其特征在于，所述的擾流凸起為高聚物材料凝固后形成的有規(guī)律凸起，凸起呈半球狀，在螺旋槳壓力面沿前緣陣列排列，從尾緣排布直至到螺旋槳旋轉(zhuǎn)中心的距離為整個螺旋槳半徑的2/3處。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降噪方法，其特征在于，所述的半球狀凸起的半徑、球心間的間距根據(jù)螺旋槳尺寸以及對應(yīng)工況進行調(diào)整。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降噪方法，其特征在于，所述的高聚物材料為聚脲涂料、聚氨酯涂料或環(huán)氧樹脂涂料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于螺旋槳領(lǐng)域，公開了一種在螺旋槳表面應(yīng)用環(huán)氧樹脂涂層的降噪方法，包括以噴涂、浸涂、刷涂、點涂等方式，使聚脲、聚氨酯或環(huán)氧樹脂附著于螺旋槳表面，形成致密保護膜和半球狀擾流凸起，改變螺旋槳表面渦流，實現(xiàn)降噪。凸起沿螺旋槳壓力面前緣排列至半徑的2/3處，其尺寸可根據(jù)工況優(yōu)化。該方法簡單易行，有效降低噪聲聲壓級，減少環(huán)境噪聲污染，提高飛機聲隱身性能。實驗顯示，在2000rpm轉(zhuǎn)速下，降噪效果顯著，推力損失僅0.37％。該降噪方法能夠在保證螺旋槳氣動性能的前提下有效降低螺旋槳的氣動噪聲，增加飛機的聲隱蔽性能，減少對周邊環(huán)境的噪聲污染，并且簡單易行、易于推廣。

技術(shù)研發(fā)人員：王一帆,張子祺,倪昊楨,陳杰,閆清歆,張如萌,李佳宇,許夢茹,南云馨,韓曉涵,崔洪宇
受保護的技術(shù)使用者：大連理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6