CN108100195A - 用于螺旋桨设计的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于螺旋桨设计的方法和装置。其中，该方法包括：根据飞行设备的巡航工况和强度要求选择对应的非对称双凸型高升阻比翼型；确定使桨叶满足预设正反推力要求和预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合，其中，二维桨叶结构参数包括：桨叶长度和桨叶宽度；根据二维桨叶结构参数集合得到对应的三维桨叶，并获取对应的三维桨叶中满足预设正反推力要求的候选三维桨叶；对满足预设正反推力要求的三维桨叶进行微调，直至候选三维桨叶满足预设条件，其中，预设条件包括：满足预设强度要求和预设桨叶效率。本发明解决了现有技术中变距螺旋桨不能满足无人机对正反推力的要求的技术问题。

Description

用于螺旋桨设计的方法和装置

技术领域

本发明涉及飞行器动力设计领域，具体而言，涉及一种用于螺旋桨设计的方法和装置。

背景技术

常规的无人机动力系统所用定距螺旋桨只产生正向推力，其三维设计仅考虑正攻角时的翼型气动性能进行翼型选型，其螺旋桨通常采用有扭转角设计。若以这种方法设计变距桨，会使正反推力严重失衡，无法达到设计目标。而市面上用到的无人机变距桨叶均是直板或平直均匀双凸翼型设计，固然成本降低，但并未考虑正反推力差别需求时带来设计的不同及与电机的匹配。

针对现有技术中变距螺旋桨不能满足无人机对正反推力的要求的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于螺旋桨设计的方法和装置，以至少解决现有技术中变距螺旋桨不能满足无人机对正反推力的要求的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于螺旋桨设计的方法，包括：根据飞行设备的巡航工况和强度要求选择对应的非对称双凸型高升阻比翼型；确定使桨叶满足预设正反推力要求和预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合，其中，二维桨叶结构参数包括：桨叶长度和桨叶宽度；根据二维桨叶结构参数集合得到对应的三维桨叶，并获取对应的三维桨叶中满足预设正反推力要求的候选三维桨叶；对满足预设正反推力要求的三维桨叶进行微调，直至候选三维桨叶满足预设条件，其中，预设条件包括：满足预设强度要求和预设桨叶效率。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种用于螺旋桨设计的装置，包括：选择模块，用于根据飞行设备的巡航工况和强度要求选择对应的非对称双凸型高升阻比翼型；确定模块，用于确定使桨叶满足预设正反推力要求和预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合，其中，二维桨叶结构参数包括：桨叶长度和桨叶宽度；获取模块，用于根据二维桨叶结构参数集合得到对应的三维桨叶，并获取对应的三维桨叶中满足预设正反推力要求的候选三维桨叶；微调模块，用于对满足预设正反推力要求的三维桨叶进行微调，直至候选三维桨叶满足预设条件，其中，预设条件包括：满足预设强度要求和预设桨叶效率。

在本发明实施例中，根据飞行设备的巡航工况和强度要求选择对应的非对称双凸型高升阻比翼型，确定使桨叶满足预设正反推力要求和预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合，其中，所述二维桨叶结构参数包括：桨叶长度和桨叶宽度，根据所述二维桨叶结构参数集合得到对应的三维桨叶，并获取对应的所述三维桨叶中满足所述预设正反推力要求的候选三维桨叶，对满足所述预设正反推力要求的三维桨叶进行微调，直至所述候选三维桨叶满足预设条件。上述方案通过选用非对称双凸型高升阻比翼型进行螺旋桨的设计，并根据正反推力要求和桨叶效率获取多组二维桨叶结构参数，再得到多组二维桨叶结构参数对应的三维桨叶之后，根据正反推力的要求进一步对三维桨叶进行微调，直至满足预设的条件，从而得到能够满足正反推力的桨叶，进而解决了现有技术中变距螺旋桨不能满足无人机对正反推力的要求的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种用于螺旋桨设计的方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种用于螺旋桨二维设计的方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的一种用于螺旋桨三维设计的方法的流程图；以及

图4是根据本发明实施例的一种用于螺旋桨设计的装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种用于螺旋桨设计的方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种用于螺旋桨设计的方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，根据飞行设备的巡航工况和强度要求选择对应的非对称双凸型高升阻比翼型。

具体的，上述飞行设备的巡航工况可以通过巡航工况参数体现，包括：飞行高度、前进速度、空气密度、动力粘性系数等。

步骤S104，确定使桨叶满足预设正反推力要求和预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合，其中，所述二维桨叶结构参数包括：桨叶长度和桨叶宽度。

步骤S106，根据二维桨叶结构参数集合得到对应的三维桨叶，并获取对应的三维桨叶中满足预设正反推力要求的候选三维桨叶。

步骤S108，对满足预设正反推力要求的三维桨叶进行微调，直至候选三维桨叶满足预设条件，其中，预设条件包括：预设强度要求和预设桨叶效率。

此处需要说明的是，为实现正反推力以及实现推力方向和大小的变化，在进行无人机动力系统提供推力的螺旋桨的设计时需要在适当桨叶造型下，添加辅助变距机构，改变桨叶角。但是，其气动特性必然会随着桨叶中心线弯角的减小而下降，桨叶的最大升力将有明显的损失，这将对螺旋桨的气动设计提出新的要求。为保证实现正反两方向不同推力，螺旋桨翼型不能选择常规高升阻比的平凸翼型或对称双凸翼型。另外，变距螺旋桨在进行设计时不能带有扭转角，否则将使正反推力输出失衡，不利于达到设计目标。

由上可知，本申请上述步骤根据飞行设备的巡航工况和强度要求选择对应的非对称双凸型高升阻比翼型，确定使桨叶满足预设正反推力要求和预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合，其中，所述二维桨叶结构参数包括：桨叶长度和桨叶宽度，根据所述二维桨叶结构参数集合得到对应的三维桨叶，并获取对应的所述三维桨叶中满足所述预设正反推力要求的候选三维桨叶，对满足所述预设正反推力要求的三维桨叶进行微调，直至所述候选三维桨叶满足预设条件。上述方案通过选用非对称双凸型高升阻比翼型进行螺旋桨的设计，并根据正反推力要求和桨叶效率获取多组二维桨叶结构参数，再得到多组二维桨叶结构参数对应的三维桨叶之后，根据正反推力的要求进一步对三维桨叶进行微调，直至满足预设的条件，从而得到能够满足正反推力的桨叶，进而解决了现有技术中变距螺旋桨不能满足无人机对正反推力的要求的技术问题。

在本申请上述实施例，确定使桨叶满足预设正反推力要求和预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合可以通过如下步骤实现：

步骤S1041，在所述非对称双凸型高升阻比翼型满足预设的正反推力比例要求的情况下，根据所述飞行设备的巡航工况和动力设备的参数进行S2流面设计，得到候选的二维桨叶结构参数集合；步骤S1043，从所述候选的二维桨叶结构参数集合中筛选出满足所述预设正反推力要求和所述预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合。

具体的，上述动力设备可以是电机或发动机，进行S2流面设计可以是根据飞行设备的巡航工况和动力设备的参数对S2流面的气动性能进行评估，从而得到初步的螺旋桨长、宽组合，构成候选的二维桨叶结构参数集合。为了得到更好的二维桨叶结构参数，还可以对候选的二维桨叶结构参数集合进行进一步筛选。

为了得到更好的二维桨叶结构参数，还可以对候选的二维桨叶结构参数集合进行进一步筛选，从所述候选的二维桨叶结构参数集合中筛选出满足所述预设正反推力要求和所述预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合可以通过如下步骤实现：

步骤S10431，对非对称双凸型高升阻比翼型在预设工况下进行气动仿真，得到翼型气动参数。

在上述步骤进行气动仿真的过程中，用于仿真的工况可以包括0-0.7Ma的来流工况。

步骤S10433，根据翼型气动参数以及候选的二维桨叶结构参数集合通过叶素理论进行二维桨叶气动性能经验计算，得到候选的二维桨叶参数集合中每组参数对应的桨叶气动性能参数，其中，桨叶气动性能参数包括桨叶效率。

在上述步骤中，可以将螺旋桨叶片沿叶片半径剖开构成叶素，然后对叶片的气动性能进行分析，通过叶素理论进行二维气动性能经验计算，根据上述步骤在不同工况下进行气动仿真得到的气动参数，即叶素截面的力学量，对最大正负攻角时叶形不同展向位置处叶素截面的升阻力、拉力、周向力进行计算，进而得到该叶素上的有效功率和吸收功率，由于叶素是构成桨叶叶片的片段形状要素，因此使用叶素的有效功率和吸收功率对桨叶进行积分，从而得到桨叶效率。

步骤S10435，从候选的二维桨叶结构参数集合中根据每组参数对应的桨叶气动性能参数，筛选出满足预设桨叶效率的二维桨叶结构参数，得到满足预设正反推力要求和预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合。

作为一种可选的方式，在确定满足预设桨叶效率的二维桨叶结构参数属于二维桨叶结构参数结构集合之前，由于最初选择的非对称双凸型高升阻比翼型在进行上述步骤后结构产生了变化，从而导致强度也发生了变化，因此还需再次根据预设的强度要求对所述候选的二维桨叶结构参数集合进行筛选。

在根据飞行设备的巡航工况和动力设备的参数进行S2流面设计之前，还可以计算非对称双凸型高升阻比翼型的正反推力，求得正反推力比，并获取预设的正反推力比，判断非对称双凸型高升阻比翼型是否满足预设的正反推力比；如果非对称双凸型高升阻比翼型不满足预设的正反推力比例，则微调翼型的弯度，即对翼型两面凹凸程度进行选择设计，直至翼型满足预设的正反推力比例。

图2是根据本发明实施例的一种用于螺旋桨二维设计的方法的流程图，线面结合图2所示，对用于飞行器螺旋桨桨叶的二维参数设计的一种可选的实施例进行说明。

S21，选择非对称双凸型高升阻比翼型。

在上述步骤中，根据飞行器巡航工况参数(包括飞行高度H、前进速度V、空气密度ρ、动力粘性系数ν)和对桨叶的强度要求，选择非对称双凸型高升阻比翼型。

S22，满足正反推力比例要求。

在上述步骤中，根据所述正反推力获取所述预设的正反推力比，判断所述非对称双凸型高升阻比翼型是否满足所述预设的正反推力比例，如果所述非对称双凸型高升阻比翼型不满足预设的正反推力比例，则进入步骤S23，否则进入步骤S24和步骤S25。

S23，微调翼型弯度。

在上述这步骤中，微调翼型弯度直至所述翼型满足所述预设的正反推力比例。

S24，S2流面设计，得到螺旋桨长、宽参数组合。

根据飞行器的电机/发送机转速以及飞行器巡航工况参数，得到候选的二维桨叶结构参数，包括多组螺旋桨长、宽的组合。

S25，气动仿真，得到翼型气动参数。

S26，二维气动性能经验计算(叶素理论)。

在上述步骤中，通过叶素理论进行二维气动性能经验计算，根据上述步骤在不同工况下进行气动仿真得到的气动参数，对最大正负攻角时叶形不同展向位置处叶素的升阻力、拉力、周向力进行计算，进而得到该叶素上的有效功率和吸收功率，再通过对整个桨叶进行积分，得到个性能参数值，从而得到桨叶效率。

S27，满足正反推力要求。

判断桨叶二维结构参数是否满足正反推力要求，如果满足，则进入步骤S29，否则进入步骤S26。

S29，满足强度要求。

判断桨叶二维结构参数是否满足强度要求，如果满足，则进入步骤S30，否则进入步骤S26。

S30，最佳桨叶效率。

判断桨叶二维结构参数是否为最佳桨叶效率，如果是，则进入步骤S31，否则进入步骤S26。

S31，选得合适的螺旋桨桨叶长、宽外形参数组合。

在选择得到二维桨叶结构参数集合之后，通过所述二维桨叶结构参数集合得到对应的三维桨叶，包括：根据所述二维桨叶结构参数集合中的二维桨叶结构参数，以桨叶弦长的预设位置为中心对所述非对称双凸型高升阻比翼型进行展向堆叠，得到任意一组二维桨叶结构参数对应的三维桨叶。

具体的，可以选择25％叶片弦长位置处为中心将翼型进行展向堆叠。

可选的，根据上述实施例，获取所述对应的三维桨叶中满足所述预设正反推力要求的候选三维桨叶，包括：

步骤S1061，对所述三维桨叶进行全三维气动数值模拟，得到所述三维桨叶对应的螺旋桨的气动性能参数。

具体的，上述全三维气动数值模拟可以是CFD(Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学)数值模拟。上述性能气动性能参数用于验证二维桨叶结构参数是否能够满足推力需求。

步骤S1063，判断所述螺旋桨是否满足所述预设正反推力要求。

步骤S1065，如果所述对应的三维桨叶不满足所述预设正反推力要求，则对不满足所述预设正反推力要求的三维桨叶对应的二维桨叶结构参数进行修正，直至所述对应的三维桨叶满足所述预设正反推力要求，或丢弃所述对应的三维桨叶不满足所述预设正反推力要求的二维桨叶结构参数。

可选的，根据上述实施例，对满足所述预设正反推力要求的三维桨叶进行微调，直至所述候选三维桨叶满足预设条件的步骤可以包括：

步骤S1061，判断满足所述预设正反推力要求的三维桨叶是否满足预设强度要求。

具体的，可以通过螺旋桨气动加载参数来进行桨叶强度校核。

步骤S1063，如果所述三维桨叶满足所述预设强度要求，则对所述三维桨叶进行叶尖修型，并判断叶尖修型后的所述三维桨叶是否满足预设桨叶效率；如果所述三维桨叶不满足所述预设强度要求，则采用厚度比例更大的翼型确定所述三维桨叶根部。具体的，上述步骤通过叶尖修型对叶尖进行气动优化，用于改善螺旋桨叶尖流场、减小叶尖阻力、减小飞行时所需扭矩，从而提升螺旋桨及动力系统的效率，并通过对比多种修型方案，得到最佳叶尖气动设计结果。

步骤S1065，如果所述三维桨叶不满足预设桨叶效率，则继续对所述三维桨叶进行叶尖修型，直至所述三维桨叶满足预设桨叶效率。

图3是根据本发明实施例的一种用于螺旋桨三维设计的方法的流程图，下面，结图3的示例，对螺旋桨的三维设计的一种实施例进行描述。

S31，通过展向堆叠得到三维桨叶，得到三维桨叶。

在上述步骤中，对初始二维设计选得的桨叶长宽组合进行展向堆叠，得到三维桨叶。

S32，三维桨叶气动数值计算(CFD)。

S33，满足正反推力要求。

上述步骤用于判断三维桨叶对应的螺旋桨的气动性能参数是否满足正反推力要求，如果满足，则进入步骤S34，否则进入步骤S31。

S34，满足强度要求。

在上述步骤，如果三维桨叶能够满足强度要求，则进入步骤S35，否则进入步骤S31。

S35，进行叶尖修型。

上述步骤通过叶尖修型对叶尖进行气动优化，用于改善螺旋桨叶尖流场、减小叶尖阻力、减小飞行时所需扭矩，从而提升螺旋桨及动力系统的效率，并通过对比多种修型方案，得到最佳叶尖气动设计结果。

S36，最佳桨叶效率。

在上述步骤，如果三维桨叶能够满足最佳桨叶效率，则进入步骤S37，否则进入步骤S35。

S37，完成变距螺旋桨三维气动设计。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种用于螺旋桨设计的装置的实施例，图4是根据本发明实施例的一种用于螺旋桨设计的装置的示意图，结合图4所示，该装置包括：

选择模块40，用于根据飞行设备的巡航工况和强度要求选择对应的非对称双凸型高升阻比翼型。

确定模块42，用于确定使桨叶满足预设正反推力要求和预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合，其中，二维桨叶结构参数包括：桨叶长度和桨叶宽度。

获取模块44，用于根据二维桨叶结构参数集合得到对应的三维桨叶，并获取对应的三维桨叶中满足预设正反推力要求的候选三维桨叶。

微调模块46，用于对满足预设正反推力要求的三维桨叶进行微调，直至候选三维桨叶满足预设条件，其中，预设条件包括：预设强度要求和预设桨叶效率。

可选的，根据本申请上述实施例，上述确定模块包括：

第一获取子模块，用于在非对称双凸型高升阻比翼型满足预设的正反推力比例要求的情况下，根据飞行设备的巡航工况和动力设备的参数进行S2流面设计，得到候选的二维桨叶结构参数集合。

筛选子模块，用于从候选的二维桨叶结构参数集合中筛选出满足预设正反推力要求和预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合。

可选的，根据本申请上述实施例，上述筛选子模块包括：

仿真单元，用于对非对称双凸型高升阻比翼型在预设工况下进行气动仿真，得到翼型气动参数。

获取单元，用于根据翼型气动参数以及候选的二维桨叶结构参数集合通过叶素理论进行二维桨叶气动性能经验计算，得到候选的二维桨叶参数集合中每组参数对应的桨叶气动性能参数，其中，桨叶气动性能参数包括桨叶效率。

筛选单元，用于从候选的二维桨叶结构参数集合中根据每组参数对应的桨叶气动性能参数，筛选出满足预设桨叶效率的二维桨叶结构参数，得到满足预设正反推力要求和预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合。

可选的，根据本申请上述实施例，上述装置还包括：

筛选模块，用于从候选的二维桨叶结构参数集合中筛选出对应的桨叶满足预设强度要求的二维桨叶结构参数。

可选的，根据本申请上述实施例，上述装置还包括：

第二获取子模块，用于根据正反推力要求获取预设的正反推力比例。

第一判断子模块，用于判断非对称双凸型高升阻比翼型是否满足预设的正反推力比例。

微调子模块，用于如果非对称双凸型高升阻比翼型不满足预设的正反推力比例，则微调翼型的弯度，直至翼型满足预设的正反推力比例。

可选的，根据本申请上述装置，获取模块包括：展向堆叠模块，用于根据二维桨叶结构参数集合中的二维桨叶结构参数，以桨叶弦长的预设位置为中心对非对称双凸型高升阻比翼型进行展向堆叠，得到任意一组二维桨叶结构参数对应的三维桨叶。

可选的，根据本申请上述实施例，上述获取模块还包括：

第三获取子模块，用于对三维桨叶进行全三维气动数值模拟，得到三维桨叶对应的螺旋桨的性能参数。

第二判断子模块，用于判断三维桨叶对应的螺旋桨的性能参数是否满足预设正反推力要求。

修正子模块，用于如果三维桨叶对应的螺旋桨的性能参数不满足预设正反推力要求，则对不满足预设正反推力要求的三维桨叶对应的二维桨叶结构参数进行修正，直至对应的三维桨叶满足预设正反推力要求，或丢弃对应的三维桨叶不满足预设正反推力要求的二维桨叶结构参数。

可选的，根据本申请上述装置，上述微调模块包括：

第三判断子模块，用于判断满足预设正反推力要求的三维桨叶是否满足预设强度要求。

第一修型子模块，用于如果三维桨叶满足预设强度要求，则对三维桨叶进行叶尖修型，并判断叶尖修型后的三维桨叶是否满足预设桨叶效率。

第二修型子模块，用于如果三维桨叶不满足预设桨叶效率，则继续对三维桨叶进行叶尖修型，直至三维桨叶满足预设桨叶效率。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种用于螺旋桨设计的方法，其特征在于，包括：

根据飞行设备的巡航工况和强度要求选择对应的非对称双凸型高升阻比翼型；

确定使桨叶满足预设正反推力要求和预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合，其中，所述二维桨叶结构参数包括：桨叶长度和桨叶宽度；

根据所述二维桨叶结构参数集合得到对应的三维桨叶，并获取对应的所述三维桨叶中满足所述预设正反推力要求的候选三维桨叶；

对满足所述预设正反推力要求的三维桨叶进行微调，直至所述候选三维桨叶满足预设条件，其中，所述预设条件包括：预设强度要求和所述预设桨叶效率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定使桨叶满足预设正反推力要求和预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合，包括：

在所述非对称双凸型高升阻比翼型满足预设的正反推力比例要求的情况下，根据所述飞行设备的巡航工况和动力设备的参数进行S2流面设计，得到候选的二维桨叶结构参数集合；

从所述候选的二维桨叶结构参数集合中筛选出满足所述预设正反推力要求和所述预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从所述候选的二维桨叶结构参数集合中筛选出满足所述预设正反推力要求和所述预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合，包括：

对所述非对称双凸型高升阻比翼型在预设工况下进行气动仿真，得到翼型气动参数；

根据所述翼型气动参数以及所述候选的二维桨叶结构参数集合通过叶素理论进行二维桨叶气动性能经验计算，得到所述候选的二维桨叶参数集合中每组参数对应的桨叶气动性能参数，其中，所述桨叶气动性能参数包括桨叶效率；

从所述候选的二维桨叶结构参数集合中根据每组参数对应的桨叶气动性能参数，筛选出满足预设桨叶效率的二维桨叶结构参数，得到满足所述预设正反推力要求和所述预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在得到满足所述预设正反推力要求和所述预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合之前，所述方法还包括：从所述候选的二维桨叶结构参数集合中筛选出满足所述预设强度要求的二维桨叶结构参数。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述飞行设备的巡航工况和动力设备的参数进行S2流面设计之前，所述方法还包括：

根据所述正反推力要求获取所述预设的正反推力比例；

判断所述非对称双凸型高升阻比翼型是否满足所述预设的正反推力比例；

如果所述非对称双凸型高升阻比翼型不满足所述预设的正反推力比例，则微调所述翼型的弯度，直至所述翼型满足所述预设的正反推力比例。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述二维桨叶结构参数集合得到对应的三维桨叶，包括：根据所述二维桨叶结构参数集合中的二维桨叶结构参数，以桨叶弦长的预设位置为中心对所述非对称双凸型高升阻比翼型进行展向堆叠，得到任意一组二维桨叶结构参数对应的三维桨叶。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，获取对应的所述三维桨叶中满足所述预设正反推力要求的候选三维桨叶，包括：

对所述三维桨叶进行全三维气动数值模拟，得到所述三维桨叶对应的螺旋桨的性能参数；

判断所述三维桨叶对应的螺旋桨的性能参数是否满足所述预设正反推力要求；

如果所述三维桨叶对应的螺旋桨的性能参数不满足所述预设正反推力要求，则对不满足所述预设正反推力要求的三维桨叶对应的二维桨叶结构参数进行修正，直至所述对应的三维桨叶满足所述预设正反推力要求，或丢弃所述对应的三维桨叶不满足所述预设正反推力要求的二维桨叶结构参数。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对满足所述预设正反推力要求的三维桨叶进行微调，直至所述候选三维桨叶满足预设条件，包括：

判断满足所述预设正反推力要求的三维桨叶是否满足所述预设强度要求；

如果所述三维桨叶满足所述预设强度要求，则对所述三维桨叶进行叶尖修型，并判断叶尖修型后的所述三维桨叶是否满足所述预设桨叶效率；

如果所述三维桨叶不满足所述预设桨叶效率，则继续对所述三维桨叶进行叶尖修型，直至所述三维桨叶满足所述预设桨叶效率。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，如果所述三维桨叶不满足所述预设强度要求，则采用厚度比例更大的翼型确定所述三维桨叶根部。

10.一种用于螺旋桨设计的装置，其特征在于，包括：

选择模块，用于根据飞行设备的巡航工况和强度要求选择对应的非对称双凸型高升阻比翼型；

确定模块，用于确定使桨叶满足预设正反推力要求和预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合，其中，所述二维桨叶结构参数包括：桨叶长度和桨叶宽度；

获取模块，用于根据所述二维桨叶结构参数集合得到对应的三维桨叶，并获取对应的所述三维桨叶中满足所述预设正反推力要求的候选三维桨叶；

微调模块，用于对满足所述预设正反推力要求的三维桨叶进行微调，直至所述候选三维桨叶满足预设条件，其中，所述预设条件包括：预设强度要求和所述预设桨叶效率。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：

第一获取子模块，用于在所述非对称双凸型高升阻比翼型满足预设的正反推力比例要求的情况下，根据所述飞行设备的巡航工况和动力设备的参数进行S2流面设计，得到候选的二维桨叶结构参数集合；

筛选子模块，用于从所述候选的二维桨叶结构参数集合中筛选出满足所述预设正反推力要求和所述预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述筛选子模块包括：

仿真单元，用于对所述非对称双凸型高升阻比翼型在预设工况下进行气动仿真，得到翼型气动参数；

获取单元，用于根据所述翼型气动参数以及所述候选的二维桨叶结构参数集合通过叶素理论进行二维桨叶气动性能经验计算，得到所述候选的二维桨叶参数集合中每组参数对应的桨叶气动性能参数，其中，所述桨叶气动性能参数包括桨叶效率；

筛选单元，用于从所述候选的二维桨叶结构参数集合中根据每组参数对应的桨叶气动性能参数，筛选出满足预设桨叶效率的二维桨叶结构参数，得到满足所述预设正反推力要求和所述预设桨叶效率的二维桨叶结构参数集合。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

筛选模块，用于从所述候选的二维桨叶结构参数集合中筛选出对应的桨叶满足预设强度要求的二维桨叶结构参数。

14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二获取子模块，用于根据所述正反推力要求获取所述预设的正反推力比例；

第一判断子模块，用于判断所述非对称双凸型高升阻比翼型是否满足所述预设的正反推力比例；

微调子模块，用于如果所述非对称双凸型高升阻比翼型不满足所述预设的正反推力比例，则微调所述翼型的弯度，直至所述翼型满足所述预设的正反推力比例。

15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

展向堆叠模块，用于根据所述二维桨叶结构参数集合中的二维桨叶结构参数，以桨叶弦长的预设位置为中心对所述非对称双凸型高升阻比翼型进行展向堆叠，得到任意一组二维桨叶结构参数对应的三维桨叶。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述获取模块还包括：

第三获取子模块，用于对所述三维桨叶进行全三维气动数值模拟，得到所述三维桨叶对应的螺旋桨的性能参数；

第二判断子模块，用于判断所述三维桨叶对应的螺旋桨的性能参数是否满足所述预设正反推力要求；

修正子模块，用于如果所述三维桨叶对应的螺旋桨的性能参数不满足所述预设正反推力要求，则对不满足所述预设正反推力要求的三维桨叶对应的二维桨叶结构参数进行修正，直至所述对应的三维桨叶满足所述预设正反推力要求，或丢弃所述对应的三维桨叶不满足所述预设正反推力要求的二维桨叶结构参数。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述微调模块包括：

第三判断子模块，用于判断满足所述预设正反推力要求的三维桨叶是否满足预设强度要求；

第一修型子模块，用于如果所述三维桨叶满足所述预设强度要求，则对所述三维桨叶进行叶尖修型，并判断叶尖修型后的所述三维桨叶是否满足所述预设桨叶效率；

第二修型子模块，用于如果所述三维桨叶不满足所述预设桨叶效率，则继续对所述三维桨叶进行叶尖修型，直至所述三维桨叶满足所述预设桨叶效率。