CN203996873U - 飞行器及其螺旋桨 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种飞行器及其螺旋桨。所述螺旋桨包括一个桨箍及与所述桨箍相连的至少两个桨叶，在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的10%、19.58%、29.17%、38.75%、48.33%、57.92%、67.5%、77%、86.67%、96.25%处，所述桨叶的攻角分别为11°至15°、18°至19.5°、20°至23°、18°至19.5°、15.8°至17°、14°至15.5°、12.7°至13.5°、11.7°至12.5°、10.7°至11.5°、8°至10.5°。本实用新型螺旋桨通过对桨叶的不同部位的攻角的设计，减少了空气阻力，提高了效率，增加了飞行器的继航距离并提高了飞行器的飞行性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种飞行器及其螺旋桨。
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，其外形形状大多呈矩形，其阻力大、效率低，导致飞行器的飞行速度小、继航距离短，严重影响了飞行器的飞行性能。
实用新型内容
鉴于以上，有必要提供一种可减少阻力、提高效率，增加飞行器的继航距离并提高飞行器的飞行性能的螺旋桨，还有必要提供一种具有所述螺旋桨的飞行器。
一种螺旋桨，包括一个桨箍及与所述桨箍相连的至少两个桨叶，在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的10%处，所述桨叶的攻角为11°至15°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的19.58%处，所述桨叶的攻角为18°至19.5°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的29.17%处，所述桨叶的攻角为20°至23°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的38.75%处，所述桨叶的攻角为18°至19.5°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的48.33%处，所述桨叶的攻角为15.8°至17°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的57.92%处，所述桨叶的攻角为14°至15.5°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的67.5%处，所述桨叶的攻角为12.7°至13.5°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的77%处，所述桨叶的攻角为11.7°至12.5°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的86.67%处，所述桨叶的攻角为10.7°至11.5°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的96.25%处，所述桨叶的攻角为8°至10.5°。
优选地，在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的10%处，所述桨叶的攻角为13°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的19.58%处，所述桨叶的攻角为19°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的29.17%处，所述桨叶的攻角为21°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的38.75%处，所述桨叶的攻角为19°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的48.33%处，所述桨叶的攻角为16°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的57.92%处，所述桨叶的攻角为15°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的67.5%处，所述桨叶的攻角为13°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的77%处，所述桨叶的攻角为12°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的86.67%处，所述桨叶的攻角为11°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的96.25%处，所述桨叶的攻角为10°。
优选地，所述螺旋桨的直径为240mm，在距离所述桨箍的中心12mm处，所述桨叶的攻角为13°；在距离所述桨箍的中心23.5mm处，所述桨叶的攻角为19°；在距离所述桨箍的中心35mm处，所述桨叶的攻角为21°；在距离所述桨箍的中心46.5mm处，所述桨叶的攻角为19°；在距离所述桨箍的中心58mm处，所述桨叶的攻角为16°；在距离所述桨箍的中心69.5mm处，所述桨叶的攻角为15°；在距离所述桨箍的中心81mm处，所述桨叶的攻角为13°；在距离所述桨箍的中心92.5mm处，所述桨叶的攻角为12°；在距离所述桨箍的中心104mm处，所述桨叶的攻角为11°；在距离所述桨箍的中心115.5mm处，所述桨叶的攻角为10°。
优选地，每一个桨叶包括一个朝上的叶背、一个朝下的叶面、连接于所述叶背及所述叶面的一侧之间的一个第一侧缘、及连接于所述叶背及所述叶面的另一侧之间的一个第二侧缘，所述叶背的横截面及所述叶面的横截面均弯曲，所述第一侧缘位于所述第二侧缘的下方。
优选地，所述叶面包括一个曲面状的向下凸出的第一拱起部，所述第一侧缘包括一个曲面状的向外凸出的第二拱起部，所述第二侧缘包括一个曲面状的向外凸出的第三拱起部。
优选地，所述第一拱起部、所述第二拱起部、及所述第三拱起部均靠近所述桨叶的与所述桨箍相连的一端。
优选地，所述第三拱起部的凸出程度小于所述第二拱起部的凸出程度。
优选地，所述桨叶远离所述桨箍的一端为所述桨叶最薄的部分。
优选地，所述桨叶有两个，两个所述桨叶关于所述桨箍的中心呈中心对称。
一种飞行器，包括一个机身、至少一个如上所述的螺旋桨及用于驱动所述螺旋桨旋转的驱动件。
本实用新型螺旋桨通过对桨叶的不同部位的攻角的设计，减少了空气阻力，提高了效率，增加了飞行器的继航距离并提高了飞行器的飞行性能。
附图说明
图1是本实用新型较佳实施方式的螺旋桨为正桨及反桨时的对比俯视图。
图2是本实用新型较佳实施方式的螺旋桨为正桨时的侧视图。
图3是本实用新型较佳实施方式的螺旋桨为正桨时的仰视图。
图4是图3的螺旋桨的A-A剖面的剖视图，A-A剖面距离螺旋桨的桨箍的中心12mm。
图5是图3的螺旋桨的B-B剖面的剖视图，B-B剖面距离螺旋桨的桨箍的中心23.5mm。
图6是图3的螺旋桨的C-C剖面的剖视图，C-C剖面距离螺旋桨的桨箍的中心35mm。
图7是图3的螺旋桨的D-D剖面的剖视图，D-D剖面距离螺旋桨的桨箍的中心46.5mm。
图8是图3的螺旋桨的E-E剖面的剖视图，E-E剖面距离螺旋桨的桨箍的中心58mm。
图9是图3的螺旋桨的F-F剖面的剖视图，F-F剖面距离螺旋桨的桨箍的中心69.5mm。
图10是图3的螺旋桨的G-G剖面的剖视图，G-G剖面距离螺旋桨的桨箍的中心81mm。
图11是图3的螺旋桨的H-H剖面的剖视图，H-H剖面距离螺旋桨的桨箍的中心92.5mm。
图12是图3的螺旋桨的I-I剖面的剖视图，I-I剖面距离螺旋桨的桨箍的中心104mm。
图13是图3的螺旋桨的J-J剖面的剖视图，J-J剖面距离螺旋桨的桨箍的中心115.5mm。
图14是本实用新型较佳实施方式的螺旋桨与现有的螺旋桨的测试对比结果。
具体实施方式
本实用新型较佳实施方式的飞行器，包括一个机身、至少一个螺旋桨及用于驱动所述螺旋桨旋转的驱动件。所述螺旋桨的数量可根据实际需要选择，可为一个、两个或者多个。所述驱动件可为电机或发动机。
请参照图1，所述螺旋桨可以是正桨10或者是反桨20。所谓正桨10，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20，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10的结构与所述反桨20的结构之间镜像对称，故下文仅以正桨10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。
该正桨10包括一个位于中部的桨箍12及设置于所述桨箍12的两侧的两个桨叶14。所述桨叶14关于所述桨箍12的中心呈中心对称。所述桨叶14与所述桨箍12既可一体成型，也可通过连接件相互连接。
当然，根据实际需要，桨叶14的数量也可为多个，如在另一实施例中，桨叶14的数量有三个，这三个桨叶14相对桨箍12的中心在圆周方向上间隔120度均匀分布。
所述桨箍12可用于与所述飞行器的所述驱动件的转轴相连，以使所述驱动件能驱动所述正桨10转动。所述桨箍12内可嵌设有加强垫片，加强垫片可采用铝合金等轻质高强度材料制成，以提高螺旋桨的结构强度。在本实施方式中，所述桨箍12大致为柱形且直径为16mm。在其它实施方式中，所述桨箍12的直径可根据需要设计成其它值，如12mm、20mm、24mm。在其它实施方式中，桨箍12也可为其它形状，如矩形板状。
请参照图1至图4，每一个桨叶14包括一个朝上的叶背142、一个朝下的叶面144、连接于所述叶背142及所述叶面144的一侧之间的一个第一侧缘146、及连接于所述叶背142及所述叶面144的另一侧之间的一个第二侧缘148。
所述叶背142的横截面及所述叶面144的横截面均弯曲，且所述第一侧缘146位于所述第二侧缘148的下方。所述叶面144包括一个曲面状的向下凸出的第一拱起部1442。所述第一拱起部1442与所述叶面144的其它部分平滑过渡连接，且靠近所述桨叶14的与所述桨箍12相连的一端。所述第一侧缘146包括一个曲面状的向外凸出的第二拱起部1462。所述第二拱起部1462与所述第一侧缘146的其它部分平滑过渡连接，且靠近所述桨叶14的与所述桨箍12相连的一端。所述第二侧缘148包括一个曲面状的向外凸出的第三拱起部1482。所述第三拱起部1482与所述第二侧缘148的其它部分平滑过渡连接，且靠近所述桨叶14的与所述桨箍12相连的一端。所述第三拱起部1482的凸出程度小于所述第二拱起部1462的凸出程度。在本实施方式中，所述第一拱起部1442的顶点、所述第二拱起部1462的顶点、及所述第三拱起部1482的顶点大致位于所述桨叶14的同一横截面。
所述桨叶14上无急剧扭转之处，应力较小，结构强度较高，不易折断，可靠性高。所述桨叶14远离所述桨箍12的一端为所述桨叶14最薄的部分，有利于减小空气阻力。
在距离所述桨箍12的中心为所述正桨10的半径（即总长的一半）的10%处，所述桨叶14的攻角可以为11°、12°、13°、14°、15°，或者上述任意二者之间的数值，本实施例中为13°。
在距离所述桨箍12的中心为所述正桨10的半径的19.58%处，所述桨叶14的攻角可以为18°、18.5°、19°、19.5°，或者上述任意二者之间的数值，本实施例中为19°。
在距离所述桨箍12的中心为所述正桨10的半径的29.17%处，所述桨叶14的攻角可以为20°、20.5°、21°、21.5°、22°、22.5°、23°，或者上述任意二者之间的数值，本实施例中为21°。
在距离所述桨箍12的中心为所述正桨10的半径的38.75%处，所述桨叶14的攻角可以为18°、18.5°、19°、19.5°，或者上述任意二者之间的数值，本实施例中为19°。
在距离所述桨箍12的中心为所述正桨10的半径的48.33%处，所述桨叶14的攻角可以为15.8°、16°、16.5°、17°，或者上述任意二者之间的数值，本实施例中为16°。
在距离所述桨箍12的中心为所述正桨10的半径的57.92%处，所述桨叶14的攻角可以为14°、14.5°、15°、15.5°，或者上述任意二者之间的数值，本实施例中为15°。
在距离所述桨箍12的中心为所述正桨10的半径的67.5%处，所述桨叶14的攻角可以为12.7°、13°、13.2°、13.5°，或者上述任意二者之间的数值，本实施例中为13°。
在距离所述桨箍12的中心为所述正桨10的半径的77%处，所述桨叶14的攻角可以为11.7°、12°、12.2°、12.5°，或者上述任意二者之间的数值，本实施例中为12°。
在距离所述桨箍12的中心为所述正桨10的半径的86.67%处，所述桨叶14的攻角可以为10.7°、11°、11.2°、11.5°，或者上述任意二者之间的数值，本实施例中为11°。
在距离所述桨箍12的中心为所述正桨10的半径的96.25%处，所述桨叶14的攻角可以为8°、9°、10°、10.5°，或者上述任意二者之间的数值，本实施例中为10°。
请参照图4至图13，本实施方式中，所述正桨10的直径为240mm，半径为120mm为例。在距离所述桨箍12的中心12mm处，所述桨叶14的攻角为13°；在距离所述桨箍12的中心23.5mm处，所述桨叶14的攻角为19°；在距离所述桨箍12的中心35mm处，所述桨叶14的攻角为21°；在距离所述桨箍12的中心46.5mm处，所述桨叶14的攻角为19°；在距离所述桨箍12的中心58mm处，所述桨叶14的攻角为16°；在距离所述桨箍12的中心69.5mm处，所述桨叶14的攻角为15°；在距离所述桨箍12的中心81mm处，所述桨叶14的攻角为13°；在距离所述桨箍12的中心92.5mm处，所述桨叶14的攻角为12°；在距离所述桨箍12的中心104mm处，所述桨叶14的攻角为11°；在距离所述桨箍12的中心115.5mm处，所述桨叶14的攻角为10°。
本文中所指的攻角，是指桨叶14的翼弦与来流速度之间的夹角。
由于所述反桨20的结构与所述正桨10的结构之间镜像对称，对反桨20的结构不再赘述。
如图14所示为本实施例所提供的螺旋桨与一现有的螺旋桨的测试结果的比对，由图中可看出，在拉力为300g、400g、500g、600g时，本实施例提供的螺旋桨的拉力/轴功率均大于现有的螺旋桨的拉力/轴功率，即可以在较少的功率输入的情况下提供同样的拉力，从而节省电量损耗，增加了继航距离，提高了效率。在同样的电机的驱动下，该现有的螺旋桨无法提供650g的拉力，本实施例提供的螺旋桨可提供650g的拉力，从而在实际飞行中可操作性更强，感度更高，加速度更大。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种螺旋桨，包括一个桨箍及与所述桨箍相连的至少两个桨叶，其特征在于：在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的10%处，所述桨叶的攻角为11°至15°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的19.58%处，所述桨叶的攻角为18°至19.5°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的29.17%处，所述桨叶的攻角为20°至23°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的38.75%处，所述桨叶的攻角为18°至19.5°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的48.33%处，所述桨叶的攻角为15.8°至17°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的57.92%处，所述桨叶的攻角为14°至15.5°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的67.5%处，所述桨叶的攻角为12.7°至13.5°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的77%处，所述桨叶的攻角为11.7°至12.5°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的86.67%处，所述桨叶的攻角为10.7°至11.5°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的96.25%处，所述桨叶的攻角为8°至10.5°。
2.如权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于：在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的10%处，所述桨叶的攻角为13°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的19.58%处，所述桨叶的攻角为19°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的29.17%处，所述桨叶的攻角为21°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的38.75%处，所述桨叶的攻角为19°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的48.33%处，所述桨叶的攻角为16°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的57.92%处，所述桨叶的攻角为15°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的67.5%处，所述桨叶的攻角为13°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的77%处，所述桨叶的攻角为12°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的86.67%处，所述桨叶的攻角为11°；在距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨的半径的96.25%处，所述桨叶的攻角为10°。
3.如权利要求2所述的螺旋桨，其特征在于：所述螺旋桨的直径为240mm，在距离所述桨箍的中心12mm处，所述桨叶的攻角为13°；在距离所述桨箍的中心23.5mm处，所述桨叶的攻角为19°；在距离所述桨箍的中心35mm处，所述桨叶的攻角为21°；在距离所述桨箍的中心46.5mm处，所述桨叶的攻角为19°；在距离所述桨箍的中心58mm处，所述桨叶的攻角为16°；在距离所述桨箍的中心69.5mm处，所述桨叶的攻角为15°；在距离所述桨箍的中心81mm处，所述桨叶的攻角为13°；在距离所述桨箍的中心92.5mm处，所述桨叶的攻角为12°；在距离所述桨箍的中心104mm处，所述桨叶的攻角为11°；在距离所述桨箍的中心115.5mm处，所述桨叶的攻角为10°。
4.如权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于：每一个桨叶包括一个朝上的叶背、一个朝下的叶面、连接于所述叶背及所述叶面的一侧之间的一个第一侧缘、及连接于所述叶背及所述叶面的另一侧之间的一个第二侧缘，所述叶背的横截面及所述叶面的横截面均弯曲，所述第一侧缘位于所述第二侧缘的下方。
5.如权利要求4所述的螺旋桨，其特征在于：所述叶面包括一个曲面状的向下凸出的第一拱起部，所述第一侧缘包括一个曲面状的向外凸出的第二拱起部，所述第二侧缘包括一个曲面状的向外凸出的第三拱起部。
6.如权利要求5所述的螺旋桨，其特征在于：所述第一拱起部、所述第二拱起部、及所述第三拱起部均靠近所述桨叶的与所述桨箍相连的一端。
7.如权利要求5所述的螺旋桨，其特征在于：所述第三拱起部的凸出程度小于所述第二拱起部的凸出程度。
8.如权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于：所述桨叶远离所述桨箍的一端为所述桨叶最薄的部分。
9.如权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于：所述桨叶有两个，两个所述桨叶关于所述桨箍的中心呈中心对称。
10.一种飞行器，其特征在于：该飞行器包括一个机身、至少一个如权利要求1-9项任一项所述的螺旋桨及用于驱动所述螺旋桨旋转的驱动件。
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