螺旋桨/旋翼桨尖对旋翼气动特性和性能有至关重要的影响，桨尖形状是旋翼气动特性的重要决定因素之一。
当直升机、eVTOL和飞行汽车等穿梭于低空、突破速度极限，或是平稳悬停于空中时，人们往往将目光聚焦于宽大的旋翼主体，却忽略了旋翼最末端那方寸之地→桨尖，藏着决定低空飞行器气动性能的关键玄机。
看似小巧的桨尖，却是低空飞行器飞行中“压力最大”的部件。在前飞过程中，旋翼前行桨叶会进入大范围跨声速区，桨尖部位的气动环境尤为复杂：一方面，极高的气流速度让桨尖区域的动压与升力急剧攀升，随之产生强烈的桨尖涡，不仅增加飞行阻力，还会与后续桨叶发生干扰，产生噪声与振动；另一方面，桨尖处极易出现激波与附面层相互干扰的现象，直接导致阻力发散，严重制约直升机的飞行效率、速度与稳定性。
也正因此，桨尖外形的设计的优化，成为先进旋翼气动设计领域的重点与热点。一款优秀的桨尖设计，既能改善前行桨叶的压缩性问题，抑制或减缓激波产生，还能削弱桨尖涡的集中程度，让直升机的气动性能实现质的飞跃。从传统平直桨尖到如今的复合型智能桨尖，数十年的技术迭代，都围绕着这方寸之地的“精准破局”展开。
早在上世纪60年代末，西科斯基公司为满足通用战术运输机系统的性能需求，就为UH-60A直升机旋翼创造性设计了“贝塔”扭转桨尖，开启了新型桨尖的研发序幕。这款桨尖从r/R=0.95剖面（即桨叶半径95%的位置）开始采用20°后掠设计，巧妙利用后掠角带来的载荷偏移，让桨尖在悬停状态下产生约-1°的扭转变化，不仅进一步提升了旋翼气动效率，还能有效削弱前序桨叶桨尖对后续桨叶的气动干扰，让悬停与前飞性能实现双重优化。值得一提的是，UH-60A的桨尖还采用了复合材料与金属结合的D形梁结构，在保证气动性能的同时，兼顾了桨叶刚度与抗损伤能力。
随着直升机巡航速度不断提升，桨尖马赫数随之增大，对桨尖的高速适配性提出了更高要求。其中，BERP桨尖作为新型桨尖的典型代表，凭借独特设计成为高速直升机的“标配”。它最核心的特点是拥有大后掠角（外端最大后掠角可达30°），能有效增大旋翼前行侧的阻力发散马赫数，延缓跨声速阻力激增；同时，为了弥补后掠设计带来的气动中心后移问题，设计师特意将桨尖后掠部分提前，采用“先掠前再后掠”的结构，完美平衡了气动性能与结构稳定性。
在翼型搭配上，装备BERP II桨尖的“山猫”直升机，选用了载荷偏后的RAE9634高升力翼型，让桨叶外端产生低头力矩，以此平衡桨叶内段的抬头力矩，进一步优化气动平衡。凭借这一设计，1986年装有BERP桨尖的“山猫”直升机创下了400km/h的世界直升机飞行速度纪录，且在300km/h以上速度飞行时，桨叶振动水平仍保持在较低水平，其拉力相比传统NACA 0012对称翼型提升了40%，展现出超强的气动优势，EH101直升机也沿用了这一经典桨尖设计。
欧洲的NH-90直升机则采用了抛物线后掠桨尖，这款由法国宇航为“高速海豚”直升机研发的桨尖，能有效改善跨声速性能，让升力达到最优状态，成为NH-90直升机气动性能提升的关键支撑，也印证了不同桨尖设计对机型适配性的重要性。
来源：eVTOL博士
