CN109071006A - 螺旋桨、动力组件及飞行器 - Google Patents
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Abstract
一种螺旋桨(100)，包括桨叶(20)。桨叶(20)包括桨根(25)、背离桨根(25)的桨尖(26)、压力面(21)、与压力面(21)相背的吸力面(22)、连接于压力面(21)和吸力面(22)一侧边的前缘(24)、连接于压力面(21)和吸力面(22)另一侧边的后缘(23)、及形成于桨尖(26)的后掠部(261)。前缘(24)自桨根(25)沿展向朝压力面(21)所在的一侧倾斜延伸并在靠近桨尖(26)的部分朝吸力面(22)所在的一侧反转倾斜，后掠部(261)自前缘(24)向后缘(23)倾斜延伸。还包括一种动力组件和一种飞行器。采用该桨叶(20)的螺旋桨(100)、动力组件及飞行器不仅能够减少空气阻力，提高拉力和效率，增加了飞行器的继航距离并提高了飞行器的飞行性能，还减少了桨叶在工作时产生的噪声，使得飞行器在悬停时更安静，提高了用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器领域，特别涉及螺旋桨、动力组件及飞行器。
背景技术
飞行器上的螺旋桨，作为飞行器的重要关键器件，其用于将电机或发动机中转轴的转动转化为推力或升力。
现有技术中的螺旋桨在旋转中，桨叶各部分的湍流以及下洗气流冲击飞行器外壳结构会产生较大的噪音。其与电机噪声和结构震动噪声往往会叠加在一起，并放大某些频段噪声，导致飞行器总体噪声较大，使用体验差。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种螺旋桨、动力组件及飞行器。
本发明实施方式的螺旋桨包括桨叶。
所述桨叶包括桨根、背离所述桨根的桨尖、压力面、与所述压力面相背的吸力面、连接于所述压力面和所述吸力面一侧边的前缘、连接于所述压力面和所述吸力面另一侧边的后缘、及形成于所述桨尖的后掠部；
所述前缘自所述桨根沿展向朝所述压力面所在的一侧倾斜延伸并在靠近所述桨尖的部分朝所述吸力面所在的一侧反转倾斜，所述后掠部自所述前缘向所述后缘倾斜延伸。
在某些实施方式中，所述桨叶在所述桨尖的位置形成回弯处，所述前缘自所述回弯处沿展向向所述吸力面所在的一侧倾斜延伸。
在某些实施方式中，所述前缘外凸形成有靠近所述桨根的呈曲面状的前缘拱起部；或/和
所述后缘外凸形成有靠近所述桨根的呈曲面状的后缘拱起部。
在某些实施方式中，所述螺旋桨还包括桨毂，所述桨叶为至少两个，至少两个所述桨叶连接在所述桨毂上并关于所述桨毂的中心呈中心对称。
在某些实施方式中，所述回弯处距离所述桨毂的中心为所述螺旋桨的半径的90.9％。
在某些实施方式中，所述桨叶具有穿过所述桨毂的中心的中轴线，所述前缘具有平行于所述中轴线的前缘切线，所述后缘具有平行于所述中轴线的后缘切线，所述后掠部位于所述前缘切线与所述后缘切线之间。
在某些实施方式中，所述吸力面和所述压力面均为曲面。
在某些实施方式中，在距离所述桨毂的中心为所述螺旋桨的半径的45.5％处，所述桨叶的攻角为19.78°±2.5°，所述桨叶的弦长为26.58mm±5mm。
在某些实施方式中，所述螺旋桨的直径为220mm±22mm；
在距离所述桨毂的中心50mm处，所述桨叶的攻角为19.78°，所述桨叶的弦长为26.58mm。
在某些实施方式中，在距离所述桨毂的中心为所述螺旋桨的半径的54.6％处，所述桨叶的攻角为17.83°±2.5°，所述桨叶的弦长为24.75mm±5mm。
在某些实施方式中，所述螺旋桨的直径为220mm±22mm；
在距离所述桨毂的中心60mm处，所述桨叶的攻角为17.83°，所述桨叶的弦长为24.75mm。
在某些实施方式中，在距离所述桨毂的中心为所述螺旋桨的半径的63.6％处，所述桨叶的攻角为16.42°±2.5°，所述桨叶的弦长为22.65mm±5mm。
在某些实施方式中，所述螺旋桨的直径为220mm±22mm；
在距离所述桨毂的中心70mm处，所述桨叶的攻角为16.42°，所述桨叶的弦长为22.65mm。
在某些实施方式中，在距离所述桨毂的中心为所述螺旋桨的半径的72.7％处，所述桨叶的攻角为14.97°±2.5°，所述桨叶的弦长为20.07mm±5mm。
在某些实施方式中，所述螺旋桨的直径为220mm±22mm；
在距离所述桨毂的中心80mm处，所述桨叶的攻角为14.97°，所述桨叶的弦长为20.07mm。
在某些实施方式中，所述桨叶的螺距为4.8±0.5英寸。
本发明实施方式的动力组件包括驱动件和上述任意一项实施方式所述的螺旋桨，所述螺旋桨通过所述桨毂与所述驱动件连接。
在某些实施方式中，所述驱动件为电机，所述电机的KV值为300至800转/(分钟·伏特)。
本发明实施方式的飞行器包括机身和上述任意一项实施方式所述的动力组件，所述动力组件与所述机身连接。
在某些实施方式中，所述飞行器包括多个动力组件，所述多个动力组件的转动方向不同。
在某些实施方式中，所述飞行器为多旋翼飞行器。
本发明提供的螺旋桨桨叶的前缘自桨根沿展向朝压力面所在的一侧倾斜延伸并在靠近桨尖的部分朝吸力面所在的一侧反转倾斜，后掠部自前缘向后缘倾斜延伸，采用该桨叶的螺旋桨、动力组件及飞行器能够在减少空气阻力，提高拉力和效率，增加了飞行器的继航距离并提高了飞行器的飞行性能的同时，还减少了桨叶在工作时产生的噪声，使得飞行器在悬停时更安静，提高了用户体验。
本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施方式的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：新增附图修改、说明书中的图示说明
图1是本发明实施例提供的螺旋桨的立体图。
图2是图1中螺旋桨的另一视角的立体图。
图3是图1中螺旋桨的平面示意图。
图4是图1中螺旋桨的平面示意图。
图5是图1中螺旋桨的平面示意图。
图6是图1中螺旋桨的后掠部自前缘向后缘倾斜延伸的参数图。
图7是图1中螺旋桨的前缘自回弯处沿展向向吸力面所在的一侧倾斜延伸的参数图。
图8是图5中螺旋桨距离桨毂的中心30mm处的A-A剖面的剖视图。
图9是图5中螺旋桨中距离桨毂的中心40mm处的B-B剖面的剖视图。
图10是图5中螺旋桨中距离桨毂的中心50mm处的C-C剖面的剖视图。
图11是图5中螺旋桨中距离桨毂的中心60mm处的D-D剖面的剖视图。
图12是图5中螺旋桨中距离桨毂的中心70mm处的E-E剖面的剖视图。
图13是图5中螺旋桨中距离桨毂的中心80mm处的F-F剖面的剖视图。
图14是图5中螺旋桨中距离桨毂的中心90mm处的G-G剖面的剖视图。
图15是图5中螺旋桨中距离桨毂的中心100mm处的H-H剖面的剖视图。
图16是图5中螺旋桨中距离桨毂的中心110mm处的I-I剖面的剖视图。
图17是本发明的螺旋桨与现有的螺旋桨在相同的悬停工况声学性能测试条件下的频响曲线示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
本发明实施例提供一种螺旋桨，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，故下文仅以正桨为例说明所述螺旋桨的结构。
另外，本实施例中出现的上、下等方位用语是以所述螺旋桨安装于所述飞行器以后所述螺旋桨以及所述飞行器的常规运行姿态为参考，而不应该认为具有限制性。
下面结合附图，对本发明的螺旋桨、动力组件及飞行器进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
请一并参阅图1及图2，本发明提供一种螺旋桨100。螺旋桨100包括桨叶20。
桨叶20包括压力面21、吸力面22、后缘23、前缘24、桨根25、桨尖26、及后掠部261。桨尖26背离桨根25。吸力面22与压力面21相背。前缘24连接于压力面21和吸力面22的一侧边，后缘23连接于压力面21和吸力面22的另一侧边。后掠部261形成于桨尖26。前缘24自桨根25沿展向朝压力面21所在的一侧倾斜延伸并在靠近桨尖26的部分朝吸力面22所在的一侧反转倾斜。后掠部261自前缘24向后缘23倾斜延伸。其中，压力面21为飞行器正常飞行时桨叶20的朝向地面的表面，吸力面22为飞行器正常飞行时桨叶20的朝向天空的表面。
本发明的螺旋桨100的前缘24自桨根25沿展向朝压力面21所在的一侧倾斜延伸并在靠近桨尖26的部分朝吸力面22所在的一侧反转倾斜，后掠部261自前缘24向后缘23倾斜延伸，采用该桨叶20的螺旋桨100能够在减少空气阻力，提高拉力和效率，增加了飞行器的继航距离并提高了飞行器的飞行性能的同时，还减少了桨叶20在工作时产生的噪声，使得飞行器在悬停时更安静，提高了用户体验。
请一并参阅图1至图4，本实施例中，可选地，桨叶20在桨尖26的位置形成回弯处262，前缘24自回弯处262沿展向向吸力面22所在的一侧倾斜延伸。回弯处262的位置用MM表示。
本实施例中，螺旋桨100还包括桨毂10，桨叶20为至少两个，至少两个桨叶20连接在桨毂10上并关于桨毂10的中心呈中心对称。由此，可提高螺旋桨100的平衡性。回弯处262距离桨毂10的中心为螺旋桨100的半径的90.9％。由此，回弯处262远离桨毂10的中心，提升桨叶20的整体美观。
本实施例中，可选地，前缘24外凸形成有靠近桨根25的呈曲面状的前缘拱起部241；或/和，后缘23外凸形成有靠近桨根25的呈曲面状的后缘拱起部231。
具体地，前缘24外凸形成有靠近桨根25的呈曲面状的前缘拱起部241；或者，后缘23外凸形成有靠近桨根25的呈曲面状的后缘拱起部231；或者，前缘24外凸形成有靠近桨根25的呈曲面状的前缘拱起部241，且后缘23外凸形成有靠近桨根25的呈曲面状的后缘拱起部231，以起到进一步提高桨叶20的拉力的效果。
其中，桨毂10可以为圆筒状，或桨毂10的截面可以为椭圆形、菱形等形状。桨毂10中心设有连接孔，连接孔用于套设在电机的输出端上。桨叶20可以呈长条状，桨叶20与桨毂10连接，并沿桨毂10的径向延伸。
请参阅图5，本实施例中，可选地，桨叶20具有穿过桨毂10的中心的中轴线J-J，前缘24具有平行于中轴线J-J的前缘切线K-K，后缘23具有平行于中轴线J-J的后缘切线L-L。后掠部261位于前缘切线K-K与后缘切线L-L之间。由此，后掠部261能够减小桨叶20产生的湍流及下洗气流，从而减少打到飞行器外壳上的湍流及下洗气流，在减小螺旋桨100的空气阻力，提高飞行器的可操纵性，使飞行器更加平稳的同时进一步减小飞行器整体的噪音。
本实施例中，可选地，吸力面22和压力面21均为曲面。吸力面22和压力面21为曲面的气动外形，能避免桨叶20各部分产生的湍流以及下洗气流直接冲击飞行器外壳，从而减小飞行器整体的噪音。
请一并参阅表1及图5-6，本实施例中，后掠部261自前缘24向后缘23倾斜延伸。具体地，横坐标Blade Radius(mm)表示沿展向方向上桨叶20的某一位置(比如MM处)距离桨毂10中心的距离。起始点为桨毂10中心，此时桨叶20距离桨毂10的中心的距离为0mm，终点为桨尖26的自由端261，此时桨叶20距离桨毂10的中心的距离为110mm。纵坐标Sweep Length(mm)(后掠的距离，后掠部261的倾斜程度)表示桨叶20的截面弦长的1/2处的点相对中轴线J-J的距离。由于实施例的攻角α均小于25度，桨叶20的截面弦长的1/2处的点与图5中的俯视视角的桨叶20的1/2处的点差别较小，故用图1中的俯视视角的桨叶20的1/2处的点相对中轴线J-J的距离来表示Sweep Length。其中，纵坐标Sweep Length(mm)的正值为后掠，负值为前掠。
表1
由表1可知，在桨叶20距离桨毂10的中心的距离为90.75mm时，后掠部261开始自前缘24向后缘23倾斜延伸。在多个桨叶20同时工作时，后掠部261有规律地自前缘24向后缘23倾斜延伸，能够减小由于多个桨叶20相互作用而产生的湍流及下洗气流，并减少打到飞行器外壳上的湍流及下洗气流，减小桨叶20受到的空气阻力，提高飞行器的可操纵性，使飞行器更加平稳，同时，进一步减小了由于湍流及下洗气流冲击飞行器外壳产生的噪音。
请一并参阅图5、图7及表2，本实施例中，前缘24自回弯处262沿展向向吸力面22所在的一侧倾斜延伸。具体地，横坐标Blade Radius(mm)表示沿展向方向上桨叶20的某一位置(比如MM处)距离桨毂10中心的距离。起始点为桨毂10中心，此时桨叶20距离桨毂10的中心的距离为0mm，终点为桨尖26的自由端261，此时桨叶20距离桨毂10的中心的距离为110mm。纵坐标Anhedral Length(mm)(上反的距离，前缘24的倾斜程度)表示桨叶20的截面弦长的1/2处的点相对穿过桨毂10的中心的水平参考线的距离。其中，纵坐标AnhedralLength(mm)的正值为上反，负值为下反。
表2
由表2可知，在桨叶20距离桨毂10的中心的距离为90.75mm时，前缘24开始沿展向向吸力面22所在的一侧倾斜延伸，即在桨叶20距离桨毂10的中心的距离为90.75mm时上反。前缘24自回弯处262沿展向向吸力面22所在的一侧倾斜延伸的程度加大。在多个桨叶20同时工作时，前缘24有规律地自回弯处262沿展向向吸力面22所在的一侧倾斜延伸，能够减小由于多个桨叶20相互作用而产生的湍流及下洗气流，并减少打到飞行器外壳上的湍流及下洗气流，另外，还能够额定桨叶20的升力点，使飞行器能自动修正飞行姿态，增加了飞行器的惯性稳定性，使飞行器飞行时更加平稳，同时，进一步减小了由于湍流及下洗气流冲击飞行器外壳产生的噪音。
请一并参阅图5及图8，本实施例中，可选地，在距离桨毂10的中心为螺旋桨100的半径的27.2％处D1，桨叶20的攻角α1为21.64°±2.5°，桨叶20的弦长L1为27.53mm±5mm，以进一步减少螺旋桨100的空气阻力，提高拉力和效率，减小噪音。其中，桨叶20的攻角α1可以为19.14°或21.64°或24.14°，或者是19.64°、20.14°、20.64°、21.14°、22.14°、22.64°、23.14°、23.64°等中的任意一个或上述任意二者之间的数值，桨叶20的弦长L1可以为22.53mm或27.53mm或32.53mm，或者是23.53mm、24.53mm、25.53mm、26.53mm、28.53mm、29.53mm、30.53mm、31.53mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请一并参阅图5及图9，本实施例中，可选地，在距离桨毂10的中心为螺旋桨100的半径的36.3％处D2，桨叶20的攻角α2为20.43°±2.5°，桨叶20的弦长L2为27.78mm±5mm，以进一步减少螺旋桨100的空气阻力，提高拉力和效率，减小噪音。其中，桨叶20的攻角α2可以为17.93°或20.43°或22.93°，或者是18.43°、18.93°、19.43°、19.93°、20.93°、21.43°、21.93°、22.43°等中的任意一个或上述任意二者之间的数值，桨叶20的弦长L2可以为22.78mm或27.78mm或32.78mm，或者是23.78mm、24.78mm、25.78mm、26.78mm、28.78mm、29.78mm、30.78mm、31.78mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请一并参阅图5及图10，本实施例中，可选地，在距离桨毂10的中心为螺旋桨100的半径的45.5％处D3，桨叶20的攻角α3为19.78°±2.5°，桨叶20的弦长L3为26.58mm±5mm，以进一步减少螺旋桨100的空气阻力，提高拉力和效率，减小噪音。其中，桨叶20的攻角α3可以为17.28°或19.78°或22.28°，或者是17.78°、18.28°、18.78°、19.28°、20.28°、20.78°、21.28°、21.78°等中的任意一个或上述任意二者之间的数值，桨叶20的弦长L3可以为21.58mm或26.58mm或31.58mm，或者是22.58mm、23.58mm、24.58mm、25.58mm、27.58mm、28.58mm、29.58mm、30.58mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请一并参阅图5及图11，本实施例中，可选地，在距离桨毂10的中心为螺旋桨100的半径的54.6％处D4，桨叶20的攻角α4为17.83°±2.5°，桨叶20的弦长L4为24.75mm±5mm，以进一步减少螺旋桨100的空气阻力，提高拉力和效率，减小噪音。其中，桨叶20的攻角α4可以为15.33°或17.83°或20.33°，或者是15.83°、16.33°、16.83°、17.33°、18.33°、18.83°、19.33°、19.83°等中的任意一个或上述任意二者之间的数值，桨叶20的弦长L4可以为19.75mm或24.75mm或29.75mm，或者是20.75mm、21.75mm、22.75mm、23.75mm、25.75mm、26.75mm、27.75mm、28.75mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请一并参阅图5及图12，本实施例中，可选地，在距离桨毂10的中心为螺旋桨100的半径的63.6％处D5，桨叶20的攻角α5为16.42°±2.5°，桨叶20的弦长L5为22.65mm±5mm，以进一步减少螺旋桨100的空气阻力，提高拉力和效率，减小噪音。其中，桨叶20的攻角α5可以为13.92°或16.42°或18.92°，或者是14.42°、14.92°、15.42°、15.92°、16.92°、17.42°、17.92°、18.42°等中的任意一个或上述任意二者之间的数值，桨叶20的弦长L5可以为17.65mm或22.65mm或27.65mm，或者是18.65mm、19.65mm、20.65mm、21.65mm、23.65mm、24.65mm、25.65mm、26.65mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请一并参阅图5及图13，本实施例中，可选地，在距离桨毂10的中心为螺旋桨100的半径的72.7％处D6，桨叶20的攻角α6为14.97°±2.5°，桨叶20的弦长L6为20.07mm±5mm，以进一步减少螺旋桨100的空气阻力，提高拉力和效率，减小噪音。其中，桨叶20的攻角α6可以为12.47°或14.97°或17.47°，或者是12.97°、13.47°、13.97°、14.47°、15.47°、15.97°、16.47°、16.97°等中的任意一个或上述任意二者之间的数值，桨叶20的弦长L6可以为15.07mm或20.07mm或25.07mm，或者是16.07mm、17.07mm、18.07mm、19.07mm、21.07mm、22.07mm、23.07mm、24.07mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请一并参阅图5及图14，本实施例中，可选地，在距离桨毂10的中心为螺旋桨100的半径的81.8％处D7，桨叶20的攻角α7为13.17°±2.5°，桨叶20的弦长L7为16.64mm±5mm，以进一步减少螺旋桨100的空气阻力，提高拉力和效率，减小噪音。其中，桨叶20的攻角α7可以为10.67°或13.17°或15.67°，或者是11.17°、11.67°、12.17°、12.67°、13.67°、14.17°、14.67°、15.17°等中的任意一个或上述任意二者之间的任一数值，桨叶20的弦长L7可以为11.64mm或16.64mm或21.64mm，或者是12.64mm、13.64mm、14.64mm、15.64mm、17.64mm、18.64mm、19.64mm、20.64mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请一并参阅图5及图15，本实施例中，可选地，在距离桨毂10的中心为螺旋桨100的半径的90.9％处D8，桨叶20的攻角α8为10.68°±2.5°，桨叶20的弦长L8为11.15mm±5mm，以进一步减少螺旋桨100的空气阻力，提高拉力和效率，减小噪音。其中，桨叶20的攻角α8可以为8.18°或10.68°或13.18°，或者是8.68°、9.18°、9.68°、10.18°、11.18°、11.68°、12.18°、12.68°等中的任意一个或上述任意二者之间的数值，桨叶20的弦长L8可以为6.15mm或11.15mm或16.15mm，或者是7.15mm、8.15mm、9.15mm、10.15mm、12.15mm、13.15mm、14.15mm、15.15mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请一并参阅图5及图16，本实施例中，可选地，在距离桨毂10的中心为螺旋桨100的半径的100％处D9，桨叶20的攻角α9为6.63°±2.5°，桨叶20的弦长L9为3.92mm±2mm，以进一步减少螺旋桨100的空气阻力，提高拉力和效率，减小噪音。其中，桨叶20的攻角α9可以为4.13°或6.63°或9.13°，或者是4.63°、5.13°、5.63°、6.13°、7.13°、7.63°、8.13°、8.63°等中的任意一个或上述任意二者之间的数值，桨叶20的弦长L9可以为1.92mm或3.92mm或5.92mm，或者是2.42mm、2.92mm、3.42mm、4.42mm、4.92mm、5.42mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
其中，攻角α是指桨叶20的翼弦与来流速度之间的夹角，弦长L是指桨叶20横截面的长度。
请再次一并参阅图5及图8，本实施例中，可选地，螺旋桨100的直径为220mm±22mm。在距离桨毂10的中心30mm处D1，桨叶20的攻角α1为21.64°，桨叶20的弦长L1为27.53mm。其中，螺旋桨100的直径可以为198mm或220mm或242mm，或者是200mm、205mm、210mm、215mm、225mm、230mm、235mm、240mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请再次一并参阅图5及图9，本实施例中，可选地，螺旋桨100的直径为220mm±22mm。在距离桨毂10的中心40mm处D2，桨叶20的攻角α2为20.43°，桨叶20的弦长L2为27.78mm。其中，螺旋桨100的直径可以为198mm或220mm或242mm，或者是200mm、205mm、210mm、215mm、225mm、230mm、235mm、240mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请再次一并参阅图5及图10，本实施例中，可选地，螺旋桨100的直径为220mm±22mm。在距离桨毂10的中心50mm处D3，桨叶20的攻角α3为19.78°，桨叶20的弦长L3为26.58mm。其中，螺旋桨100的直径可以为198mm或220mm或242mm，或者是200mm、205mm、210mm、215mm、225mm、230mm、235mm、240mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请再一并参阅图5及图11，本实施例中，可选地，螺旋桨100的直径为220mm±22mm。在距离桨毂10的中心60mm处D4，桨叶20的攻角α4为17.83°，桨叶20的弦长L4为24.75mm。其中，螺旋桨100的直径可以为198mm或220mm或242mm，或者是200mm、205mm、210mm、215mm、225mm、230mm、235mm、240mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
再次一并参阅图5及图12，本实施例中，可选地，螺旋桨100的直径为220mm±22mm。在距离桨毂10的中心70mm处D5，桨叶20的攻角α5为16.42°，桨叶20的弦长L5为22.65mm。由此，可进一步减少螺旋桨100的空气阻力，提高拉力和效率，减小噪音。其中，螺旋桨100的直径可以为198mm或220mm或242mm，或者是200mm、205mm、210mm、215mm、225mm、230mm、235mm、240mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请再次一并参阅图5及图13，本实施例中，可选地，螺旋桨100的直径为220mm±22mm。在距离桨毂10的中心80mm处D6，桨叶20的攻角α6为14.97°，桨叶20的弦长L6为20.07mm。由此，可进一步减少螺旋桨100的空气阻力，提高拉力和效率，减小噪音。其中，螺旋桨100的直径可以为198mm或220mm或242mm，或者是200mm、205mm、210mm、215mm、225mm、230mm、235mm、240mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请再次一并参阅图5及图14，本实施例中，可选地，螺旋桨100的直径为220mm±22mm。在距离桨毂10的中心90mm处D7，桨叶20的攻角α7为13.17°，桨叶20的弦长L7为16.64mm。其中，螺旋桨100的直径可以为198mm或220mm或242mm，或者是200mm、205mm、210mm、215mm、225mm、230mm、235mm、240mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请再次一并参阅图5及图15，本实施例中，可选地，螺旋桨100的直径为220mm±22mm。在距离桨毂10的中心100mm处D8，桨叶20的攻角α8为10.68°，桨叶20的弦长L8为11.15mm。其中，螺旋桨100的直径可以为198mm或220mm或242mm，或者是200mm、205mm、210mm、215mm、225mm、230mm、235mm、240mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请再次一并参阅图5及图16，本实施例中，可选地，螺旋桨100的直径为220mm±22mm。在距离桨毂10的中心110mm处D9，桨叶20的攻角α9为6.63°，桨叶20的弦长L9为3.92mm。由此，可进一步减少螺旋桨100的空气阻力，提高拉力和效率，减小噪音。其中，螺旋桨100的直径可以为198mm或220mm或242mm，或者是200mm、205mm、210mm、215mm、225mm、230mm、235mm、240mm等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请再一并参阅图1及图5，本实施例中，可选地，桨叶20的螺距为4.8±0.5英寸。由此，可减小空气的阻力，提高桨叶20的拉力。其中，桨叶20的螺距可以为4.3英寸或4.8英寸或5.3英寸，或者是4.4英寸、4.5英寸、4.6英寸、4.7英寸、4.9英寸、5.0英寸、5.1英寸、5.2英寸等中的任意一个或上述任意二者之间的数值。
请参阅表3及图17，本实施例提供的螺旋桨100与现有的螺旋桨的测试结果的比对。由表3中可看出，在相同的悬停工况声学性能测试条件下，本实施例所提供的螺旋桨100产生的噪音与现有的螺旋桨产生的噪音相比，本实施例所提供的螺旋桨100的噪音整体低于现有的螺旋桨。由此，本实施例所提供的螺旋桨100能有效减小噪音功率。另外，由图17中的频响曲线(Frequency(Hz)-Loudness(dB-A))可看出，在大部分相同频率的条件下，本实施例所提供的螺旋桨100的响度低于现有的螺旋桨。特别是在相同的高频条件下，本实施例所提供的螺旋桨100的响度明显低于现有的螺旋桨的响度。由此，本实施例所提供的螺旋桨100能有效减小高频噪音，减轻了高频噪音引起人耳的不适感，提高了用户体验。除此之外，本实施例所提供的螺旋桨100能应用在对声音要求高的场景中，比如侦查、航拍(航拍时录入影像及音频)等。
表3
由于反桨的结构与正桨的结构之间镜像对称，对反桨的结构不再赘述。
综上，采用本发明上述实施例的桨叶20的螺旋桨100能够减少空气阻力，提高拉力和效率，增加了飞行器的继航距离并提高了飞行器的飞行性能。同时，相对市面上已有的螺旋桨，在相同的悬停工况声学性能测试条件下，采用该桨叶20的螺旋桨100产生的噪音的整体低于现有的螺旋桨。由此，本实施例所提供的螺旋桨100能有效减小噪音功率。另外，在大部分相同频率的条件下，采用本发明上述实施例的桨叶20的螺旋桨100的响度低于现有的螺旋桨。特别是在相同的高频条件下，本实施例所提供的螺旋桨100的响度明显低于现有的螺旋桨的响度。由此，本实施例所提供的螺旋桨100能有效减小高频噪音，减轻了高频噪音引起人耳的不适感，提高了用户体验。整体低于现有的螺旋桨。由此，本实施例所提供的螺旋桨100能有效减小噪音功率。
本发明实施例还提供一种动力组件，包括驱动件和本发明任意实施例的螺旋桨100，螺旋桨100通过桨毂10与驱动件连接。其中，螺旋桨100的具体结构与前述实施例类似，此处不再赘述。即如上的实施例和实施方式中关于螺旋桨100的描述同样适用于本发明实施例提供的动力组件。
在本发明的动力组件中，螺旋桨100桨叶20的的前缘24自桨根25沿展向朝压力面21所在的一侧倾斜延伸并在靠近桨尖26的部分朝吸力面22所在的一侧反转倾斜，后掠部261自前缘24向后缘23倾斜延伸。采用该螺旋桨100的动力组件能够在减少空气阻力，提高拉力和效率，增加了飞行器的继航距离并提高了飞行器的飞行性能的同时，还减少了桨叶20在工作时产生的噪声，使得飞行器在悬停时更安静，提高了用户体验。
本实施例中，可选地，驱动件为电机，电机的KV值为300至800转/(分钟·伏特)。由此，能够保证动力组件的动力性能。
本发明实施例还提供一种飞行器，包括机身和本发明任意实施例的动力组件，动力组件与机身连接。其中动力组件的具体结构与前述实施例类似，此处不再赘述。即如上的实施例和实施方式中关于螺旋桨100的描述同样适用于本发明实施例提供的飞行器。
本实施例中，可选地，飞行器包括多个动力组件，多个动力组件的转动方向不同。
本实施例中，可选地，飞行器为多旋翼飞行器。
在本发明的飞行器中，由于螺旋桨100的桨叶20的前缘24自桨根25沿展向朝压力面21所在的一侧倾斜延伸并在靠近桨尖26的部分朝吸力面22所在的一侧反转倾斜，后掠部261自前缘24向后缘23倾斜延伸，采用该螺旋桨100的飞行器能够在减少空气阻力，提高拉力和效率，增加了飞行器的继航距离并提高了飞行器的飞行性能的同时，还减少了桨叶20在工作时产生的噪声，使得飞行器在悬停时更安静，提高了用户体验。
以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
本专利文件披露的内容包含受版权保护的材料。该版权为版权所有人所有。版权所有人不反对任何人复制专利与商标局的官方记录和档案中所存在的该专利文件或者该专利披露。
Claims (21)
1.一种螺旋桨，所述螺旋桨包括桨叶，其特征在于：
所述桨叶包括桨根、背离所述桨根的桨尖、压力面、与所述压力面相背的吸力面、连接于所述压力面和所述吸力面一侧边的前缘、连接于所述压力面和所述吸力面另一侧边的后缘、及形成于所述桨尖的后掠部；
所述前缘自所述桨根沿展向朝所述压力面所在的一侧倾斜延伸并在靠近所述桨尖的部分朝所述吸力面所在的一侧反转倾斜，所述后掠部自所述前缘向所述后缘倾斜延伸。
2.根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于，所述桨叶在所述桨尖的位置形成回弯处，所述前缘自所述回弯处沿展向向所述吸力面所在的一侧倾斜延伸。
3.根据权利要求2所述的螺旋桨，其特征在于，所述前缘外凸形成有靠近所述桨根的呈曲面状的前缘拱起部；或/和
所述后缘外凸形成有靠近所述桨根的呈曲面状的后缘拱起部。
4.根据权利要求2所述的螺旋桨，其特征在于，所述螺旋桨还包括桨毂，所述桨叶为至少两个，至少两个所述桨叶连接在所述桨毂上并关于所述桨毂的中心呈中心对称。
5.根据权利要求4所述的螺旋桨，其特征在于，所述回弯处距离所述桨毂的中心为所述螺旋桨的半径的90.9％。
6.根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于，所述桨叶具有穿过所述桨毂的中心的中轴线，所述前缘具有平行于所述中轴线的前缘切线，所述后缘具有平行于所述中轴线的后缘切线，所述后掠部位于所述前缘切线与所述后缘切线之间。
7.根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于，所述吸力面和所述压力面均为曲面。
8.根据权利要求1-7任一项所述的螺旋桨，其特征在于，在距离所述桨毂的中心为所述螺旋桨的半径的45.5％处，所述桨叶的攻角为19.78°±2.5°，所述桨叶的弦长为26.58mm±5mm。
9.根据权利要求8所述的螺旋桨，其特征在于：
所述螺旋桨的直径为220mm±22mm；
在距离所述桨毂的中心50mm处，所述桨叶的攻角为19.78°，所述桨叶的弦长为26.58mm。
10.根据权利要求1-7任意一项所述的螺旋桨，其特征在于，在距离所述桨毂的中心为所述螺旋桨的半径的54.6％处，所述桨叶的攻角为17.83°±2.5°，所述桨叶的弦长为24.75mm±5mm。
11.根据权利要求10所述的螺旋桨，其特征在于：
所述螺旋桨的直径为220mm±22mm；
在距离所述桨毂的中心60mm处，所述桨叶的攻角为17.83°，所述桨叶的弦长为24.75mm。
12.根据权利要求1-7任意一项所述的螺旋桨，其特征在于，在距离所述桨毂的中心为所述螺旋桨的半径的63.6％处，所述桨叶的攻角为16.42°±2.5°，所述桨叶的弦长为22.65mm±5mm。
13.根据权利要求12所述的螺旋桨，其特征在于：
所述螺旋桨的直径为220mm±22mm；
在距离所述桨毂的中心70mm处，所述桨叶的攻角为16.42°，所述桨叶的弦长为22.65mm。
14.根据权利要求1-7任意一项所述的螺旋桨，其特征在于，在距离所述桨毂的中心为所述螺旋桨的半径的72.7％处，所述桨叶的攻角为14.97°±2.5°，所述桨叶的弦长为20.07mm±5mm。
15.根据权利要求14所述的螺旋桨，其特征在于：
所述螺旋桨的直径为220mm±22mm；
在距离所述桨毂的中心80mm处，所述桨叶的攻角为14.97°，所述桨叶的弦长为20.07mm。
16.根据权利要求1-7中任一所述的螺旋桨，其特征在于，所述桨叶的螺距为4.8±0.5英寸。
17.一种动力组件，包括驱动件和权利要求1-16中任意一项所述的螺旋桨，其特征在于，所述螺旋桨通过所述桨毂与所述驱动件连接。
18.根据权利要求17所述的动力组件，其特征在于，所述驱动件为电机，所述电机的KV值为300至800转/(分钟·伏特)。
19.一种飞行器，其特征在于，包括机身和权利要求17或18所述的动力组件，所述动力组件与所述机身连接。
20.根据权利要求19所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器包括多个动力组件，所述多个动力组件的转动方向不同。
21.根据权利要求19所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器为多旋翼飞行器。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110844064A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-02-28 | 中国直升机设计研究所 | 一种低雷诺数旋翼桨叶 |
| CN112918669A (zh) * | 2019-12-06 | 2021-06-08 | 北京二郎神科技有限公司 | 旋翼飞行器的旋翼及旋翼飞行器 |
| WO2021109479A1 (zh) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | 北京二郎神科技有限公司 | 旋翼飞行器的桨叶、旋翼及旋翼飞行器 |
| CN113002771A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-06-22 | 吉林大学 | 一种低噪声无人机旋翼 |
| CN114466791A (zh) * | 2020-04-21 | 2022-05-10 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 螺旋桨、动力组件及飞行器 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1035014A2 (en) * | 1999-03-12 | 2000-09-13 | Advanced Technology Institute of Commuter-Helicopter, Ltd. | Rotor blade for rotorcraft |
| CN201632056U (zh) * | 2010-02-09 | 2010-11-17 | 深圳市兴耀华实业有限公司 | 模型飞机螺旋桨 |
| CN104139849A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-11-12 | 西北工业大学 | 一种具有提高高空桨效率的桨梢小翼及高空桨 |
| CN204606209U (zh) * | 2015-04-20 | 2015-09-02 | 中国直升机设计研究所 | 一种低噪声桨尖 |
| CN105235893A (zh) * | 2015-10-27 | 2016-01-13 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种螺旋桨及飞行器 |
| CN105346720A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-02-24 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 桨叶、螺旋桨及无人飞行器 |
| CN206297727U (zh) * | 2016-12-01 | 2017-07-04 | 重庆零度智控智能科技有限公司 | 螺旋桨、动力组件及飞行器 |
| CN207773438U (zh) * | 2017-12-26 | 2018-08-28 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 螺旋桨、动力组件及飞行器 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2954271B1 (fr) * | 2009-12-21 | 2012-02-17 | Snecma | Pale d'helice d'aeronef |
| US9340277B2 (en) * | 2012-02-29 | 2016-05-17 | General Electric Company | Airfoils for use in rotary machines |
| US9476385B2 (en) * | 2012-11-12 | 2016-10-25 | The Boeing Company | Rotational annular airscrew with integrated acoustic arrester |
| DK3080402T3 (da) * | 2013-11-27 | 2019-10-07 | Univ Rutgers | Vingestrømdeflektor |
| EP3020925A1 (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-18 | Alstom Technology Ltd | Rotor blade with edge protection |
| CN107074344B (zh) * | 2017-01-13 | 2018-09-25 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 飞行器的螺旋桨、动力套装及无人机 |
-
2017
- 2017-12-26 WO PCT/CN2017/118671 patent/WO2019127028A1/zh active Application Filing
- 2017-12-26 CN CN201780023131.3A patent/CN109071006B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1035014A2 (en) * | 1999-03-12 | 2000-09-13 | Advanced Technology Institute of Commuter-Helicopter, Ltd. | Rotor blade for rotorcraft |
| CN201632056U (zh) * | 2010-02-09 | 2010-11-17 | 深圳市兴耀华实业有限公司 | 模型飞机螺旋桨 |
| CN104139849A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-11-12 | 西北工业大学 | 一种具有提高高空桨效率的桨梢小翼及高空桨 |
| CN204606209U (zh) * | 2015-04-20 | 2015-09-02 | 中国直升机设计研究所 | 一种低噪声桨尖 |
| CN105235893A (zh) * | 2015-10-27 | 2016-01-13 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种螺旋桨及飞行器 |
| CN105346720A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-02-24 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 桨叶、螺旋桨及无人飞行器 |
| CN206297727U (zh) * | 2016-12-01 | 2017-07-04 | 重庆零度智控智能科技有限公司 | 螺旋桨、动力组件及飞行器 |
| CN207773438U (zh) * | 2017-12-26 | 2018-08-28 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 螺旋桨、动力组件及飞行器 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110844064A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-02-28 | 中国直升机设计研究所 | 一种低雷诺数旋翼桨叶 |
| CN112918669A (zh) * | 2019-12-06 | 2021-06-08 | 北京二郎神科技有限公司 | 旋翼飞行器的旋翼及旋翼飞行器 |
| WO2021109479A1 (zh) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | 北京二郎神科技有限公司 | 旋翼飞行器的桨叶、旋翼及旋翼飞行器 |
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