CN112429220A - 一种旋翼及具有该旋翼的飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种旋翼及具有该旋翼的飞行器，旋翼包括转盘及两组翼片，转盘内轴承连接旋翼轴，转盘沿旋翼轴旋转，两组翼片对称布置在转盘的两侧，包括第一翼和第二翼，第一翼的一端固定连接在转盘的外圆周侧面上，另一端与第二翼的一端通过连接件固定连接，第二翼沿连接处向外延伸至端部，包括第一翼型段、第二翼型段及第三翼型段。本发明公开提供的一种旋翼，利用旋翼中第二翼的三种翼型段在旋翼旋转时产生的攻角不同，从而实现提高飞行器的升力，及提高航行的速度。

Description

一种旋翼及具有该旋翼的飞行器

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，更具体的说是涉及一种旋翼及具有该旋翼的飞行器。

背景技术

传统用于直升机旋翼的截面通常只具有单一翼型，靠空气流过旋翼的上下表面产生压差而产生升力，翼型确定后，升力的大小与攻角、翼面大小和来流速度有关，调整升力的大小是通过改变攻角、速度和翼面大小来实现的。翼型确定后其攻角的可变范围也就确定了，当面积较小的翼片产生大升力需要通过提高速度才能实现，但是速度过高会产生很大的噪音，翼尖甚至发生音障，效率严重下降，安全性严重受损。

因此，如何提供一种通过采用多种翼型达到攻角变化，以实现提高飞行器升力的旋翼是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

有鉴于此，本发明提供了一种旋翼，可以通过采用多种翼型达到攻角的变化，以实现提高飞行器升力的目的。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种旋翼，包括：转盘及两组翼片；

其中，所述转盘内轴承连接旋翼轴，所述转盘沿旋翼轴旋转；

两组所述翼片对称布置在所述转盘的两侧，包括第一翼和第二翼，所述第一翼的一端固定连接在所述转盘的外圆周侧面上，另一端与所述第二翼的一端通过连接件固定连接，所述第二翼沿第一翼与第二翼连接处向外延伸至端部，包括第一翼型段、第二翼型段及第三翼型段。

经由上述的技术方案可知，与现有技术方案相比，本发明公开提供了一种旋翼，组成旋翼的翼片包括第一翼和第二翼，其中第二翼包括第一翼型段、第二翼型段及第三翼型段，利用三种翼型段在旋翼旋转时产生的攻角不同，从而实现提高飞行器的升力。

优选的，所述第一翼与所述第二翼连接处至所述第二翼端部定义为第二翼翼长，所述第一翼型段为所述第一翼与所述第二翼连接处向外延伸至所述第二翼翼长的20％-40％，所述第二翼型段为所述第一翼型段与所述第二翼型段交汇处向外延伸至所述第二翼翼长的20％-40％，所述第三翼型段为所述第二翼型段与所述第三翼型段交汇处向外延伸至所述第二翼翼长的20％-60％。

优选的，所述第一翼型段的翼型弦线与水平线的夹角为10°，所述第二翼型段的翼型弦线与水平线的夹角为5°，所述第三翼型段的翼型弦线与水平线的夹角为0度。

优选的，所述第一翼型段的翼型、所述第二翼型段的翼型及所述第三翼型段的翼型截面均为对称翼型。

优选的，所述连接件包括上连接片和下连接片，所述上连接片和所述下连接片分别覆盖在所述第一翼与所述第二翼连接处的上面和下面，通过螺栓依次穿过所述上连接片、第一翼和第二翼及下连接片将所述第一翼与所述第二翼固定连接。

优选的，所述第一翼的翼型截面为对称翼型或非对称翼型，所述第一翼攻角为5°-10°。

本发明的另一目的在于提出一种飞行器，包括机身、动力传动装置以及如上所述的旋翼，动力传动装置安装于机身内，旋翼与动力传动装置传动连接。

优选的，所述动力传动装置包括发动机、主传动轴、减速器及水平传动轴，所述发动机的输出端与所述主传动轴的一端连接，所述主传动轴的另一端与所述减速器的输入端连接，所述减速器的一个输出端与所述旋翼轴连接，另一个输出端与所述水平传动轴的一端连接，所述水平传动轴的另一端与设置在所述机身尾部的尾桨连接。

优选的，所述减速器包括支撑轴、换向主动螺旋锥齿轮、换向从动螺旋锥齿轮、行星齿轮组及尾传动螺旋锥齿轮副，所述换向从动螺旋锥齿轮、所述行星齿轮组和所述尾传动螺旋锥齿轮副支撑在所述支撑轴上，所述换向主动螺旋锥齿轮固定在所述主动轴的一端，所述换向主动螺旋锥齿轮与所述换向从动螺旋锥齿轮啮合，所述旋翼轴与所述行星齿轮组连接，所述尾传动螺旋齿轮副与所述水平传动轴的一端连接。

优选的，所述发动机可以替换为电机。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种飞行器，通过动力传动装置将动力传递至旋翼和尾桨，利用旋翼中第二翼的三种翼型段在旋翼旋转时产生的攻角不同，从而实现提高飞行器的升力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明一种旋翼的结构示意图；

图2附图为本发明一种飞行器的结构示意图；

图3附图为本发明实施例提供的减速器的结构示意简图。

其中，1-转盘，2-翼片，21-第一翼，22-第二翼，221-第一翼型段，222-第二翼型段，223-第三翼型段，3-旋翼轴，4-连接件，10-机身，11-发动机，12-主传动轴，13-减速器，131-支撑轴，132-换向主动螺旋锥齿轮，133-换向从动螺旋锥齿轮，134-行星齿轮组，135-尾传动螺旋锥齿轮副，14-水平传动轴，15-尾桨。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明实施例公开了一种旋翼，如图1所示，包括转盘1和两组翼片2，其中，转盘1内轴承连接旋翼轴3，转盘1沿旋翼轴3旋转；

两组所述翼片2对称布置在所述转盘1的两侧，，包括第一翼21和第二翼22，第一翼21的一端固定连接在转盘1的外圆周侧面上，另一端与第二22翼的一端通过连接件4固定连接，第二翼22沿第一翼21与第二22翼的连接处向外延伸至端部，包括第一翼型段221、第二翼型段222及第三翼型段223。三种翼型段在旋翼2旋转时产生的攻角不同，从而实现提高飞行器的升力。

具体的，第一翼21与第二翼22连接处至第二翼22端部定义为第二翼翼长，第一翼型段221为第一翼21与第二翼22连接处向外延伸至第二翼翼长的20％-40％，第二翼型段222为第一翼型段221与第二翼型段222交汇处向外延伸至第二翼翼长的20％-40％，第三翼型段223为第二翼型段222与第三翼型段223交汇处向外延伸至第二翼翼长的20％-60％。

更为具体的，第一翼型段221的翼型弦线与水平线的夹角为10°，第二翼型段222的翼型弦线与水平线的夹角为5°，第三翼型段223的翼型弦线与水平线的夹角为0度。

为了能够更好的提高飞行器的升力，第一翼型段221的翼型、第二翼型段222的翼型及第三翼型段223的翼型截面均为对称翼型。

作为本发明的一个实施例，连接件4包括上连接片和下连接片，上连接片和下连接片分别覆盖在第一翼21与第二翼22连接处的上面和下面，通过螺栓依次穿过上连接片、第一翼21和第二翼22及下连接片将第一翼21与第二翼22固定连接。

作为本发明的一个实施例，第一翼21的翼型截面为对称翼型或非对称翼型，第一翼21攻角为5°-10°。

本发明还提出了一种飞行器，如图2所示，包括机身10、动力传动装置以及如上所述的旋翼，动力传动装置安装于机身10内，旋翼与动力传动装置传动连接。

具体的，动力传动装置包括发动机11、主传动轴12、减速器13及水平传动轴14，发动机11的输出端与主传动轴12的一端连接，主动轴12的另一端与减速器13的输入端连接，减速器13的一个输出端与旋翼轴3连接，另一个输出端与水平传动轴14的一端连接，水平传动轴14的另一端与设置在机身10尾部的尾桨15连接。

作为本发明的一个实施例，如图3所示，减速器13包括支撑轴131、换向主动螺旋锥齿轮132、换向从动螺旋锥齿轮133、行星齿轮组134及尾传动螺旋锥齿轮副135，换向从动螺旋锥齿轮133、行星齿轮组134和尾传动螺旋锥齿轮副135支撑在支撑轴131上，换向主动螺旋锥齿轮132固定在主传动轴12的一端，换向主动螺旋锥齿轮132与换向从动螺旋锥齿轮133啮合，旋翼轴3与行星齿轮组134连接，尾传动螺旋锥齿轮副135与水平传动轴14的一端连接。

在上述实施例中，发动机11可以替换为电机。电机的输出端与主传动轴12的一端连接，以此来驱动减速器13，并将动力传递至旋翼和机身尾部的尾桨15，带动飞行器飞行。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种旋翼，其特征在于，包括：

转盘(1)，所述转盘(1)内轴承连接旋翼轴(3)，所述转盘(1)沿旋翼轴(3)旋转；及两组翼片(2)，两组所述翼片(2)对称布置在所述转盘的两侧，包括第一翼(21)和第二翼(22)，所述第一翼(21)的一端固定连接在所述转盘(1)的外圆周侧面上，另一端与所述第二翼(22)的一端通过连接件(4)固定连接，所述第二翼(22)沿所述第一翼(21)与所述第二翼(22)的连接处向外延伸至端部，包括第一翼型段(221)、第二翼型段(222)及第三翼型段(223)。

2.根据权利要求1所述的一种旋翼，其特征在于，所述第一翼(21)与所述第二翼(22)连接处至所述第二翼(22)端部定义为第二翼翼长，所述第一翼型段(221)为所述第一翼(21)与所述第二翼(22)连接处向外延伸至所述第二翼翼长的20％-40％，所述第二翼型段(222)为所述第一翼型段(221)与所述第二翼型段(222)交汇处向外延伸至所述第二翼翼长的20％-40％，所述第三翼型段(223)为所述第二翼型段(222)与所述第三翼型段(223)交汇处向外延伸至所述第二翼翼长的20％-60％。

3.根据权利要求2所述的一种旋翼，其特征在于，所述第一翼型段(221)的翼型弦线与水平线的夹角为10°，所述第二翼型段(222)的翼型弦线与水平线的夹角为5°，所述第三翼型段(223)的翼型弦线与水平线的夹角为0度。

4.根据权利要求3所述的一种旋翼，其特征在于，所述第一翼型段(221)的翼型、所述第二翼型段(222)的翼型及所述第三翼型段(223)的翼型截面均为对称翼型。

5.根据权利要求1所述的一种旋翼，其特征在于，所述连接件(4)包括上连接片和下连接片，所述上连接片和所述下连接片分别覆盖在所述第一翼(21)与所述第二翼(22)连接处的上面和下面，通过螺栓依次穿过所述上连接片、所述第一翼(21)和所述第二翼(22)及所述下连接片将所述第一翼(21)与所述第二翼(22)固定连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种旋翼，其特征在于，所述第一翼(21)的翼型截面为对称翼型或非对称翼型，所述第一翼(21)攻角为5°-10°。

7.一种飞行器，其特征在于，包括机身(10)、动力传动装置以及如权利要求1-5任一项所述的旋翼，所述动力传动装置安装于所述机身(10)内，所述旋翼与所述动力传动装置传动连接。

8.根据权利要求6所述的一种飞行器，其特征在于，所述动力传动装置包括发动机(11)、主传动轴(12)、减速器(13)及水平传动轴(14)，所述发动机(11)的输出端与所述主传动轴(12)的一端连接，所述主动轴(12)的另一端与所述减速器(13)的输入端连接，所述减速器(13)的一个输出端与所述旋翼轴(3)连接，另一个输出端与所述水平传动轴(14)的一端连接，所述水平传动轴(14)的另一端与设置在所述机身(10)尾部的尾桨(15)连接。

9.根据权利要求7所述的一种飞行器，其特征在于，所述减速器(13)包括支撑轴(131)、换向主动螺旋锥齿轮(132)、换向从动螺旋锥齿轮(133)、行星齿轮组(134)及尾传动螺旋锥齿轮副(135)，所述换向从动螺旋锥齿轮(133)、所述行星齿轮组(134)和所述尾传动螺旋锥齿轮副(135)支撑在所述支撑轴(131)上，所述换向主动螺旋锥齿轮(132)固定在所述主传动轴(12)的一端，所述换向主动螺旋锥齿轮(132)与所述换向从动螺旋锥齿轮(133)啮合，所述旋翼轴(3)与所述行星齿轮组(134)连接，所述尾传动螺旋齿轮副(135)与所述水平传动轴(14)的一端连接。

10.根据权利要求7所述的一种飞行器，其特征在于，所述发动机(11)替换为电机。

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