CN108688794A - 螺旋桨 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种螺旋桨，其包括固定座和桨叶，所述桨叶连接于所述固定座上，所述桨叶以所述固定座的中心为原点旋转一周形成一圆形的桨盘，在距离所述固定座的中心为所述桨盘的半径的40％处，所述桨叶的攻角为14.61°±2.5°，所述桨叶的弦长为73.47mm±5mm；在距离所述固定座的中心为所述桨盘的半径的70％处，所述桨叶的攻角为8.66°±2.5°，所述桨叶的弦长为55.66mm±5mm；在距离所述固定座的中心为所述桨盘的半径的97％处，所述桨叶的攻角为6.01°±2.5°，所述桨叶的弦长为33.81mm±5mm。与相关技术相比，本发明提供的螺旋桨的工作效率更高。

Description

螺旋桨

【技术领域】

本发明涉及飞行器领域，尤其涉及一种螺旋桨。

【背景技术】

螺旋桨是飞行器的重要部件，其用于将电机输出轴的转动转化为推力或升力以实现无人机的起降、转向、悬停等。

现有技术的螺旋桨，其外形形状通常呈矩形，由于采用矩形的螺旋桨阻力大、效率低，使得电机输出轴的转动转化为推力或升力的传动效率受到影响，从而导致飞行器的飞行速度小、续航距离短，在工作时无法满足预期推力或升力的需求。

因此，有必要提供一种改进的螺旋桨来解决上述问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种能提高工作效率的螺旋桨。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种螺旋桨，其包括：固定座和桨叶，所述桨叶连接于所述固定座上，其特征在于：

所述桨叶以所述固定座的中心为原点旋转一周形成一圆形的桨盘；

在距离所述固定座的中心为所述桨盘的半径的40％处，所述桨叶的攻角为14.61°±2.5°，所述桨叶的弦长为73.47mm±5mm；

在距离所述固定座的中心为所述桨盘的半径的70％处，所述桨叶的攻角为8.66°±2.5°，所述桨叶的弦长为55.66mm±5mm；

在距离所述固定座的中心为所述桨盘的半径的97％处，所述桨叶的攻角为6.01°±2.5°，所述桨叶的弦长为33.81mm±5mm。

优选的，所述桨叶旋转一周形成的桨盘的直径为918mm±50mm，在距离所述固定座的中心183.6mm处，所述桨叶的攻角为14.61°±2.5°，所述桨叶的弦长为73.47mm±5mm。

优选的，所述桨叶旋转一周形成的桨盘的直径为918mm±50mm，在距离所述固定座的中心321.3mm处，所述桨叶的攻角为8.66°±2.5°，所述桨叶的弦长为55.66mm±5mm。

优选的，所述桨叶旋转一周形成的桨盘的直径为918mm±50mm，在距离所述固定座的中心445.23mm处，所述桨叶的攻角为6.01°±2.5°，所述桨叶的弦长为33.81mm±5mm。

优选的，所述桨叶包括靠近所述固定座一侧的叶柄、远离所述固定座一侧的叶尖及连接所述叶柄和所述叶尖的连接部，所述叶柄、所述叶尖及所述连接部均包括叶背、与所述叶背相对设置的叶面、连接所述叶面与所述叶背一侧边的前缘及连接所述叶面和所述叶背另一侧边的后缘。

优选的，所述桨叶还包括自所述叶尖的后缘往远离所述叶尖的前缘方向延伸形成的第一突出部，所述第一突出部的厚度自靠近所述叶尖的前缘方向往远离所述叶尖的前缘方向逐渐减小。

优选的，所述桨叶还包括自所述叶柄的后缘往远离所述叶柄的前缘方向延伸形成的第二突出部及自所述叶柄的前缘往远离所述叶柄的后缘方向延伸形成的第三突出部，所述第二突出部的厚度自靠近所述叶柄的前缘方向往远离所述叶柄的前缘方向逐渐减小，所述第三突出部的厚度自靠近所述叶柄的后缘方向往远离所述叶柄的后缘方向逐渐减小。

优选的，所述桨叶设有两个，两所述桨叶关于所述固定座的中心对称设置。

优选的，所述固定座与所述桨叶为一体结构。

优选的，所述桨叶为折叠桨叶。

与相关技术相比，本发明的螺旋桨通过合理设计桨叶的形状，使得采用该桨叶的螺旋桨能够减少空气阻力，从而提高了螺旋桨的工作效率，进而增加了飞行器的续航距离并提高了飞行器的飞行性能。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明螺旋桨的第一种角度结构示意图；

图2为本发明螺旋桨的第二种角度结构示意图；

图3为本发明螺旋桨的第三种角度结构示意图；

图4为图1所示螺旋桨中距离固定座的中心183.6mm处的A-A剖面的剖视图；

图5为图1所示螺旋桨中距离固定座的中心321.3mm处的B-B剖面的剖视图；

图6为图1所示螺旋桨中距离固定座的中心445.23mm处的C-C剖面的剖视图。

【具体实施方式】

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施方式提供了一种螺旋桨100，可以是正桨或者是反桨。所谓正桨，指从驱动件如电机尾部向电机头部方向看，顺时针旋转以产生升力的螺旋桨；所谓反桨，指从电机尾部向电机头部方向看，逆时针旋转以产生升力的螺旋桨。所述正桨的结构与所述反桨的结构之间镜像对称。

另外，实施例中出现的上、下等方位用语是以所述螺旋桨100安装于飞行器以后螺旋桨以及飞行器的常规运行姿态为参考，而不应该认为具有限制性。

请结合参阅图1至图3，本发明提供了一种螺旋桨100，其包括固定座(未图示)及桨叶10。

所述桨叶10设置为两个，两所述桨叶10关于所述固定座的中心对称设置。

所述螺旋桨100可为自紧桨或折叠桨。所述折叠桨是指能够通过将所述桨叶10折叠到与飞行器机身平行或贴靠在飞行器机身上以减少整个飞行器的体积以方便运输和存放。

所述桨叶10连接于所述固定座。本实施方式中，两所述桨叶10与所述固定座分别加工成型，固定安装成一体。当然，两所述桨叶10与所述固定座可为一体加工成型为一体结构。

当所述螺旋桨100工作时，所述桨叶10围绕所述固定座的中心旋转从而形成桨盘，以扰动气流产生升力或推力带动飞行器的运动。本实施例的所述桨叶10可以采用现有技术中任意的材质进行制造，包括但不限于钢材、铝合金、塑料、碳纤维等。在制造时，也可以采用包括模塑、冲压、锻造等各种现有技术的加工工艺。

需要说明的是，本实施例中所述桨叶10与所述固定座为分别加工成型，固定安装成一体结构，所以在本实施例中所述桨叶10靠近所述固定座一侧设置有与所述固定座安装固定的连接座20，所述桨叶10通过所述连接座20与所述固定座安装固定，驱动装置插入所述固定座的中心点，从而带动所述螺旋桨100旋转工作。可以理解的是，当其他实施例中桨叶10与固定座为一体加工成型为一体结构时，桨叶10将不需要设置连接座20与固定座安装固定。甚至可以理解为在其他实施例中桨叶10的连接座20即为本实施例中的所述固定座，驱动装置可直接插入连接座20中心，从而带动所述螺旋桨100旋转工作。

所述桨叶10包括10靠近所述固定座一侧的叶柄11、远离所述固定座一侧的叶尖12及连接所述叶柄11和所述叶尖12的连接部13。

所述叶柄11、所述叶尖12及所述连接部13均包括叶背、与所述叶背相对设置的叶面、连接所述叶面与所述叶背一侧边的前缘及连接所述叶面与所述叶背另一侧边的后缘。其中，所述叶背为飞行器在飞行过程中，所述桨叶10朝上(此处朝上为所述螺旋桨100工作时推力方向)的一面；所述叶面为飞行器在飞行过程中，所述桨叶10朝下(此处朝下为与所述叶背相对一侧)的一面；所述后缘位于所述前缘的下方(即所述前缘相对于所述后缘来说更靠近所述螺旋桨100工作时推力方向)。

也就是说所述叶柄11、所述叶尖12及所述连接部13均由所述叶背、所述叶面、所述前缘及所述后缘四个面围合形成。即所述叶柄11的叶背、所述叶柄11的叶面、所述叶柄11的前缘及所述叶柄11的后缘围成所述叶柄；所述叶尖12的叶背、所述叶尖12的叶面、所述叶尖12的前缘及所述叶尖12的后缘围成所述叶尖12；所述连接部13的叶背、所述连接部13的叶面、所述连接部13的前缘及所述连接部13的后缘围成所述连接部13。

所述叶背与所述叶面上的最高点均位于所述叶背与所述叶面的中间区域且靠近所述前缘一侧，所述叶背与所述叶面上的最低点为所述后缘所在位置。即自所述前缘往所述后缘方向，所述叶背与所述叶面的高度先会呈上升趋势，上升至最高点后再呈下降趋势，使得所述叶背与所述叶背均呈弧形且开口方向朝下(此处朝下为所述螺旋桨100工作时推力方向的相反方向)。

所述叶背及所述叶面均为曲面且为平滑过渡，没有急剧扭转的位置，具有较小的应力。

自所述叶柄11往所述叶尖12方向，所述桨叶10的厚度递减。即所述叶柄11为所述桨叶10中厚度较厚的一侧，而所述叶尖12为所述桨叶10中厚度较薄的一侧。

所述桨叶10还包括自所述叶尖12的后缘处往远离所述叶尖12的前缘方向延伸形成的第一突出部14、自所述叶柄11的后缘往远离所述叶柄11的前缘方向延伸形成的第二突出部15及自所述叶柄11的前缘往远离所述叶柄11的后缘方向延伸形成的第三突出部16。

所述第一突出部14自靠近所述叶尖12的前缘方向往远离所述叶尖12的前缘方向的厚度逐渐减小。

所述第一突出部14能减少所述叶尖12部分形成的涡流并降低所述叶尖12部分的涡流强度，削弱所述叶尖12附近的气压变化程度，从而减少所述桨叶10受到的空气阻力，进而增加了所述桨叶10在旋转时具有更佳的推力或升力。

所述第二突出部15自靠近所述叶柄11的前缘方向往远离所述叶柄11的前缘方向的厚度逐渐减小。所述第三突出部16自靠近所述叶柄11的后缘方向往远离所述叶柄11的后缘方向的厚度逐渐减小。

所述第二突出部15与所述第三突出部16能更好的减少所述叶柄11部分受到的空气阻力，使得所述桨叶10在旋转时具有更佳的推力或升力。

请结合参阅图4。在距离所述固定座的中心为所述桨盘的半径40％处，所述桨叶10的攻角为14.61°±2.5°，所述桨叶10的弦长为73.47mm±5mm；

本实施例中，具体的，所述桨叶10旋转一周形成的桨盘的直径为918mm±50mm，在距离所述固定座中心183.6mm处，所述桨叶10的攻角为14.61°±2.5°，所述桨叶10的弦长为73.47mm±5mm。

请结合参阅图5。在距离所述固定座的中心为所述桨盘的半径70％处，所述桨叶10的攻角为8.66°±2.5°，所述桨叶10的弦长为55.66mm±5mm；

本实施例中，具体的，所述桨叶10旋转一周形成的桨盘的直径为918mm±50mm，在距离所述固定座中心321.3mm处，所述桨叶10的攻角为8.66°±2.5°，所述桨叶10的弦长为55.66mm±5mm。

请结合参阅图6。在距离所述固定座的中心为所述桨盘的半径97％处，所述桨叶10的攻角为6.01°±2.5°，所述桨叶10的弦长为33.81mm±5mm。

本实施例中，具体的，所述桨叶10一周形成的桨盘的直径为918mm±50mm，在距离所述固定座中心445.23mm处，所述桨叶10的攻角为6.01°±2.5°，所述桨叶10的弦长为33.81mm±5mm。

其中，弦长是指在该截面处所述前缘位于该截面上最右侧的端点与所述后缘位于该截面上最左侧的端点在水平方向上的距离；攻角是指所述前缘位于该截面上最右侧的端点与所述后缘位于该截面最左侧的端点之间的连接线与水平方向之间的夹角，或者攻角也可以理解为所述桨叶10的翼弦与气体来流方向的夹角(此处最右侧与最左侧均为参考图4至图6方向)。

通过对所述螺旋桨100的所述桨叶10的各部位的攻角与弦长进行改变，使得所述螺旋桨100具有更佳的飞行效果，提升了飞行时的推力或升力。

请参见表1，表1为本实施例中桨盘、攻角、弦长的具体参数数据。

【表1】

请参见表2，本实施例中所述螺旋桨100与传统螺旋桨的测试结构的对比，由表2中可以看出，在相同的拉力，从而降低电量损耗，增加续航能力，使得采用该螺旋桨100的飞行器能有更好的推力或升力，并且具备更长的续航时间。

【表2】

与相关技术相比，本发明的螺旋桨通过合理设计桨叶的形状，使得采用该桨叶的螺旋桨能够减少空气阻力，从而提高了螺旋桨的工作效率，进而增加了飞行器的续航距离并提高了飞行器的飞行性能。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种螺旋桨，包括：固定座和桨叶，所述桨叶连接于所述固定座上，其特征在于：

所述桨叶以所述固定座的中心为原点旋转一周形成一圆形的桨盘；

在距离所述固定座的中心为所述桨盘的半径的40％处，所述桨叶的攻角为14.61°±2.5°，所述桨叶的弦长为73.47mm±5mm；

在距离所述固定座的中心为所述桨盘的半径的70％处，所述桨叶的攻角为8.66°±2.5°，所述桨叶的弦长为55.66mm±5mm；

在距离所述固定座的中心为所述桨盘的半径的97％处，所述桨叶的攻角为6.01°±2.5°，所述桨叶的弦长为33.81mm±5mm。

2.根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于：所述桨叶旋转一周形成的桨盘的直径为918mm±50mm，在距离所述固定座的中心183.6mm处，所述桨叶的攻角为14.61°±2.5°，所述桨叶的弦长为73.47mm±5mm。

3.根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于：所述桨叶旋转一周形成的桨盘的直径为918mm±50mm，在距离所述固定座的中心321.3mm处，所述桨叶的攻角为8.66°±2.5°，所述桨叶的弦长为55.66mm±5mm。

4.根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于：所述桨叶旋转一周形成的桨盘的直径为918mm±50mm，在距离所述固定座的中心445.23mm处，所述桨叶的攻角为6.01°±2.5°，所述桨叶的弦长为33.81mm±5mm。

5.根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于：所述桨叶包括靠近所述固定座一侧的叶柄、远离所述固定座一侧的叶尖及连接所述叶柄和所述叶尖的连接部，所述叶柄、所述叶尖及所述连接部均包括叶背、与所述叶背相对设置的叶面、连接所述叶面与所述叶背一侧边的前缘及连接所述叶面和所述叶背另一侧边的后缘。

6.根据权利要求5所述的螺旋桨，其特征在于：所述桨叶还包括自所述叶尖的后缘往远离所述叶尖的前缘方向延伸形成的第一突出部，所述第一突出部的厚度自靠近所述叶尖的前缘方向往远离所述叶尖的前缘方向逐渐减小。

7.根据权利要求5所述的螺旋桨，其特征在于：所述桨叶还包括自所述叶柄的后缘往远离所述叶柄的前缘方向延伸形成的第二突出部及自所述叶柄的前缘往远离所述叶柄的后缘方向延伸形成的第三突出部，所述第二突出部的厚度自靠近所述叶柄的前缘方向往远离所述叶柄的前缘方向逐渐减小，所述第三突出部的厚度自靠近所述叶柄的后缘方向往远离所述叶柄的后缘方向逐渐减小。

8.根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于：所述桨叶设有两个，两所述桨叶关于所述固定座的中心对称设置。

9.根据权利要求8所述的螺旋桨，其特征在于：所述固定座与所述桨叶为一体结构。

10.根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于：所述桨叶为折叠桨叶。