一種螺旋槳及飛行器的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無人機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種螺旋槳及飛行器。
【【背景技術(shù)】】
[0002]螺旋槳是產(chǎn)生飛行器飛行所必需的升力、拉力和操作力的動力部件，提高螺旋槳的效率可以極大的改善飛行器的飛行性能。
[0003]現(xiàn)有的螺旋槳阻力大、效率低、且穩(wěn)定性差，導(dǎo)致飛行器的飛行速度小、續(xù)航距離短，嚴(yán)重影響了飛行器的飛行性能。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明旨在提供一種阻力小、效率高的螺旋槳以及使用該螺旋槳的飛行器。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0006]—方面，本發(fā)明提供一種螺旋槳，包括槳箍及與所述槳箍相連的至少兩個槳葉，在距離所述槳箍的中心為所述螺旋槳半徑的占比為P處，所述槳葉的攻角為β，所述β是關(guān)于半徑占比Ρ的連續(xù)函數(shù)，且滿足以下條件:當(dāng)0彡Ρ彡25%時，10°彡β彡12° ;當(dāng)25%〈Ρ 彡 90%時，8.75° 彡 β〈12。；當(dāng) 90%〈Ρ 彡 100%,8° 彡 β 彡 9。。
[0007]一些實施例中，所述半徑占比Ρ、攻角β還可以滿足以下條件:當(dāng)Ρ = 25%時，β= 12。；當(dāng) Ρ = 30%時，β = 10.75° ;當(dāng) Ρ = 40%時，β = 10.5° ;當(dāng)？ = 50%時，員= 10.25。；當(dāng) Ρ = 80%時，β = 9。；當(dāng) Ρ = 90%時，β = 8.75。。
[0008]一些實施例中，所述半徑占比Ρ、攻角β還可以滿足以下條件:當(dāng)Ρ = 95%時，β=8。；當(dāng) Ρ = 100%時，β = 9。。
[0009]—些實施例中，所述β可以是分段函數(shù)，且滿足以下條件:當(dāng)25%時，β =8Ρ+10。；當(dāng) 25%〈Ρ 彡 30% 時，β =-25Ρ+18.25° ;當(dāng) 30 %〈Ρ 彡 50 % 時，β=-2.5Ρ+11.5。；當(dāng) 50%〈Ρ 彡 80%時，β = _25P/6+(37° )/3 ;當(dāng) 80% <P 彡 90%時，β=-2.5Ρ+1Γ。
[0010]—些實施例中，所述β還滿足以下條件:
[0011]當(dāng)90%〈Ρ 彡 95%時，β = -15Ρ+22.5°，當(dāng) 95%〈Ρ 彡 100%時，β = 20Ρ-11。；
[0012]或者當(dāng)90 %〈Ρ 彡 95 % 時，β = 5Ρ+4.25 °，當(dāng) 95 %〈Ρ 彡 100 % 時，β=-20Ρ+28。；
[0013]或者當(dāng)90%〈Ρ 彡 100%時，β =-7.5Ρ+15.5。.
[0014]—些實施例中，所述攻角β可以是光滑函數(shù)，當(dāng)0 < Ρ < 25%時，所述攻角β呈第一樣條曲線；當(dāng)25%〈Ρ ( 90%時，所述攻角β呈第二樣條曲線；當(dāng)90%〈Ρ ( 95%時，所述攻角β呈第三樣條曲線；當(dāng)95%〈Ρ ( 100%時，所述攻角β呈第四樣條曲線。
[0015]一些實施例中，所述第一樣條曲線、所述第二樣條曲線、所述第三樣條曲線和所述第四樣條曲線均可以為非均勻有理Β樣條曲線。
[0016]—些實施例中，所述槳葉可以包括兩個相對設(shè)置的葉面、連接于所述兩個葉面的一側(cè)之間第一側(cè)緣、以及連接于所述兩個葉面的另一側(cè)之間的第二側(cè)緣，所述葉面為光滑曲面。
[0017]—些實施例中，所述第一側(cè)緣可以包括向外凸出的第一凸出部，所述第二側(cè)緣可以包括向外凸出的第二凸出部，所述第一凸出部位于距離所述槳箍的中心為所述螺旋槳半徑的占比為20-25%處，所述第二凸出部位于距離所述槳箍的中心為所述螺旋槳半徑的占比為20-25%處。
[0018]一些實施例中，所述槳葉可以有兩個，所述螺旋槳為9.4寸螺旋槳。
[0019]另一方面，本發(fā)明提供一種飛行器，包括機身、設(shè)置于所述機身的飛行控制器和如上所述的螺旋槳，所述飛行控制器用于控制所述螺旋槳旋轉(zhuǎn)。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的螺旋槳通過在槳葉的不同部位設(shè)置不同的攻角，在保證升力的同時，極大地減小了空氣阻力，提高了效率；并且該螺旋槳的攻角β為連續(xù)變化的，提高了該螺旋槳的穩(wěn)定性。通過使用該螺旋槳，可以提高飛行器的飛行速度和飛行距離，從而提高飛行器的飛行性能。
【【附圖說明】】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單介紹。應(yīng)理解，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本發(fā)明實施例的螺旋槳的第一實施方式的水平方向的視圖。
[0023]圖2是圖1所示的螺旋槳的豎直方向的視圖。
[0024]圖3是本發(fā)明實施例的螺旋槳的第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4是圖2所示的螺旋槳中Α-Α處的剖面示意圖。
[0026]圖5是圖2所示的螺旋槳中Β-Β處的剖面示意圖。
[0027]圖6是圖2所示的螺旋槳中C-C處的剖面示意圖。
[0028]圖7是圖2所示的螺旋槳中D-D處的剖面示意圖。
[0029]圖8是本發(fā)明實施例的螺旋槳的第三實施方式中Ρ-β的函數(shù)關(guān)系圖。
[0030]圖9是本發(fā)明實施例的螺旋槳的第四實施方式中P-β的函數(shù)關(guān)系圖。
[0031]圖10是本發(fā)明實施例的螺旋槳的第五實施方式中P-β的函數(shù)關(guān)系圖。
[0032]圖11是本發(fā)明實施例的螺旋槳的第六實施方式中P-β的函數(shù)關(guān)系圖。
[0033]圖12是本發(fā)明實施例的螺旋槳的第七實施方式中Ρ-β的函數(shù)關(guān)系圖。
[0034]圖13是本發(fā)明實施例的螺旋槳的第八實施方式中P-β的函數(shù)關(guān)系圖。
[0035]圖14是本發(fā)明實施例的飛行器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實施方式】】
[0036]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面將結(jié)合本發(fā)明實施方式中的附圖，對本發(fā)明實施方式中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實施方式僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限制。
[0037]現(xiàn)有的螺旋槳設(shè)計在應(yīng)用中存在阻力大、效率低的缺陷，導(dǎo)致飛行器的飛行速度小、繼航距離短，嚴(yán)重影響了飛行器的飛行性能?；诖吮景l(fā)明提出了一種新型螺旋槳設(shè)計方案，以減小阻力、改善效率。例如，將本發(fā)明的設(shè)計方案用于常用的9.4寸螺旋槳時，可以獲得較現(xiàn)有9.4寸螺旋槳更高的效率。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明的技術(shù)方案對螺旋槳的具體尺寸、型號并無要求，也不限于常用的9.4寸螺旋槳，而是還適用于其他尺寸、型號的螺旋槳。
[0038]參照圖1和圖2，本發(fā)明實施例提出了一種螺旋槳100，包括槳箍110及與槳箍110相連的至少兩個槳葉120。在距離槳箍110的中心為螺旋槳半徑的占比為P處，槳葉120的攻角為β，β = f(P)，可建立橫軸為P軸、縱軸為β軸的直角坐標(biāo)系。在該直角坐標(biāo)系中，β是關(guān)于半徑占比Ρ的連續(xù)函數(shù)，且滿足以下條件:當(dāng)0彡Ρ彡25%時，10°彡β彡12° ;當(dāng) 25%〈Ρ 彡 90%時，8.75° 彡 β〈12。；當(dāng) 90%〈Ρ 彡 100%，8° 彡 β 彡 9。。
[0039]螺旋槳100通過在槳葉110的不同部位設(shè)置不同的攻角，在保證升力的同時，極大地減小了空氣阻力，提高了效率，從而能夠提高飛行器的飛行速度和飛行距離。并且螺旋槳100的攻角β為連續(xù)變化的，提高了螺旋槳100的穩(wěn)定性，進而能夠提高飛行器的飛行性會Κ。
[0040]進一步而言，槳葉120包括兩個相對設(shè)置的葉面121、連接于兩葉面121的一側(cè)之間第一側(cè)緣122、以及連接于兩葉面121的另一側(cè)之間的第二側(cè)緣123。葉面121為光滑曲面。
[0041]優(yōu)選地，第一側(cè)緣122包括一向外凸出的第一凸出部122a，第二側(cè)緣123包括一向外凸出的第二凸出部123a，第一凸出部122a位于距離槳箍110的中心為螺旋槳半徑的占比為20-25%處，第二凸出部123a位于距離槳箍110的中心為螺旋槳半徑的占比為20-25%處。從槳葉120靠近槳箍110的一端至第一凸出部122a，槳葉120的寬度逐漸增大，從第一凸出部122a至槳葉120遠離槳箍110的一端，槳葉的寬度逐漸減小，且槳葉120遠離槳箍110的一端槳葉120的寬度最小。
[0042]參照圖2，本發(fā)明實施例還提出了第一實施方式，在本發(fā)明實施例的第一實施方式中，槳葉120有兩個，兩個槳葉120關(guān)于槳箍110的中心呈中心對稱。
[0043]參照圖3，本發(fā)明實施例還提出了第二實施方式，在本發(fā)明實施例的第二實施方式中，在本發(fā)明實施例的其他