CN207157528U - 螺旋桨 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种螺旋桨，包括桨毂和与桨毂相连的桨叶，桨叶具有远离桨毂的桨尖部，桨尖部的末端设置有挡板以限制桨尖部下表面的空气流转到上表面形成桨尖涡，进而有效的减弱了桨尖部的桨尖涡，使得负载扭矩降低，从而提高了螺旋桨的工作效率。

Description

螺旋桨

技术领域

本实用新型涉及多旋翼飞行器领域，具体涉及一种多旋翼飞行器的螺旋桨。

背景技术

螺旋桨是指靠桨叶在空气旋转，将电机提供的动力转化成为飞行器的升力或推进力的装置。

现有技术中的螺旋桨通常包括桨毂和与桨毂相连的至少一片桨叶。螺旋桨在高速旋转的过程中，由于桨叶的上、下表面的空气流动速度不同，使得桨叶上、下表面之间具有压力差，从而产生向上的升力。但是，螺旋桨在高速旋转的过程中，由于桨尖部(即螺旋桨桨叶的尾端)下表面的压力高于上表面的压力，进而导致下表面的气流跨过桨尖部的边缘绕到上表面，形成了对螺旋桨的旋转形成阻力的桨尖涡(又名旋翼涡环)，从而增加了螺旋桨的负载扭矩，降低了螺旋桨的力效(输出拉力与输入功率的比值)。因此如何减弱螺旋桨的桨尖涡以降低负载扭矩成为了现如今亟待解决的问题。

实用新型内容

为此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的螺旋桨由于桨尖部产生桨尖涡，导致螺旋桨负载扭矩增加、力效降低的技术缺陷。

为此本实用新型提供了一种螺旋桨，包括桨毂和与所述桨毂相连的桨叶，所述桨叶具有远离所述桨毂的桨尖部，所述桨尖部的末端设置有挡板。

依据本实用新型的一实施例，所述桨尖部与所述挡板之间的夹角大于0°。

依据本实用新型的一实施例，所述挡板与所述桨尖部垂直。

依据本实用新型的一实施例，所述挡板的延伸方向与所述桨尖部的延伸方向之间的夹角大于0°。

依据本实用新型的一实施例，所述挡板的延伸方向与所述桨叶的延伸方向垂直，且所述挡板在其延伸方向上的高度大于所述桨尖部的端面在相同方向上的高度。

依据本实用新型的一实施例，所述桨叶的上表面具有最高点，所述桨叶在沿垂直于其延伸方向且过所述最高点的方向上的高度为H，所述挡板的上端面与所述最高点的垂直距离为h1，则所述h1大于0.5H。

依据本实用新型的一实施例，所述桨叶的下表面具有一与所述最高点垂直对应的低点，所述挡板的下端面与所述低点的垂直距离为h2，则所述h2大于1.5H。

依据本实用新型的一实施例，所述挡板与所述桨尖部一体成型。

依据本实用新型的一实施例，所述挡板呈翼型。

依据本实用新型的一实施例，所述翼型挡板的翼弦与所述桨尖部旋转的切向方向成负角度。

依据本实用新型的一实施例，所述挡板的翼弦与所述桨尖部旋转的切向方向之间的角度为0°～-5°。

本实用新型提供的螺旋桨具有如下优点：

本实用新型提供的螺旋桨，通过在桨叶的桨尖部设置挡板以限制桨尖部下表面的空气流转到上表面，进而有效的减弱了桨尖部的桨尖涡，使得负载扭矩降低，从而提高了螺旋桨的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式的技术方案，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型一种螺旋桨的立体图；

图2为图1所示螺旋桨的挡板与桨叶A方向的视图；

图3为图1所示螺旋桨中挡板的立体图；

图4为图3所示挡板的攻角示意图；

图5为本实用新型一种螺旋桨另一实施例中挡板与桨叶的主视图；

图6为本实用新型一种螺旋桨又一实施例中挡板与桨叶的主视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，一种螺旋桨包括桨毂1和与桨毂1相连的桨叶2，桨叶2具有远离桨毂1的桨尖部23，桨尖部23为桨叶2远离桨毂1且位于桨叶2末端的一个区域。桨尖部23的末端即桨尖部23远离桨毂1的一端设置有挡板3。桨尖部23与挡板3之间的夹角大于0°，桨尖部23的延伸方向(即自桨毂1指向挡板3的方向，也是图1中A1所示方向)与挡板3的延伸方向(即图2中由挡板3的上端面33指向下端面34的方向，也是图1中A2所示方向)相交。在本优选实施例中，桨尖部23与挡板3垂直。此外，桨尖部23与挡板3可以一体成型也可以分别成型后连接。

具体的，如图1所示，挡板3的宽度a大于等于桨尖部23的宽度b，即挡板3能够对桨尖部23在整个宽度上的桨尖涡进行削弱。此外，挡板3在其延伸方向上的高度大于桨尖部23的端面在相同方向上的高度。

如图2所示，桨叶2的上表面22具有最高点24，桨叶2在沿垂直于其延伸方向且过最高点24的方向上的高度为H。挡板3的上端面33与最高点24的垂直距离为h1，则h1＞0.5H，从而使得桨尖部23在0.5H的高度上的循环气流得到了有效的削弱。桨叶2的下表面21具有与最高点24垂直对应的低点25，挡板3的下端面34与低点25的垂直距离为h2，则h2＞1.5H，从而使得桨尖部23在1.5H的高度下的循环气流得到有效的削弱。由此可知，h1和h2的值越大，对循环气流的削弱效果越好。

如图3所示，挡板3呈翼型，其中，圆润的一端为前缘31，尖锐的一端为后缘32。翼型挡板3的前缘31点和后缘32点的连线为该翼型挡板3的翼弦。桨叶2的前进方向(相当于气流的方向)和翼弦的夹角为翼型挡板3的攻角。如图4所示，在本实施方式中，攻角α为负，优选的，α为0°～-5°，即挡板3的前缘31朝向螺旋桨的中心偏转0°～-5°。由于螺旋桨在旋转的过程中，挡板3产生有正升力F，将正升力F分解后具有沿桨尖部23旋转的切线方向的分力F1，即挡板3为螺旋桨提供一个与旋转方向相同的切向力F1，从而进一步降低了螺旋桨的负载扭矩，提高了螺旋桨的力学性能。在本实施例中，挡板3采用改进后的GA-1翼型，其具有变扭角、变弦长、变厚度等特征。

值得注意的是，如图5所示，挡板3’还可仅沿着垂直于桨叶2的延伸方向的方向向上延伸，即图5中的B方向。

同样的，桨叶2在沿垂直于其延伸方向且过最高点24的方向上的高度为H，挡板3’的上端面31’与最高点24的垂直距离h1需满足h1＞0.5H，从而使得桨尖部上表面22在0.5H的高度上的循环气流得到了有效的削弱，保证在此高度范围内桨叶2下表面21的空气无法绕过挡板3流转到上表面22，以对桨尖部的桨尖涡进行有效的削弱，从而使得负载扭矩得以降低。

或，如图6所示，挡板3”还可仅沿着垂直于桨叶2的延伸方向的方向向下延伸，即图6中的C方向。

桨叶2在沿垂直于其延伸方向且过最高点24的方向上的高度为H，而挡板3”的下端面31”与低点25的垂直距离h2满足h2＞1.5H。进而使得桨尖部下表面21在1.5H的高度上的循环气流得到了有效的削弱，以对桨尖部的桨尖涡进行有效的削弱，从而使得负载扭矩得以降低。

本实用新型的螺旋桨通过设置在桨尖部23末端的挡板3能够限制桨尖部23下表面21的空气流转到上表面22形成桨尖涡，进而有效的减弱了桨尖部23的桨尖涡，使得负载扭矩降低，从而提高了螺旋桨的工作效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种螺旋桨，其特征在于，包括桨毂和与所述桨毂相连的桨叶，所述桨叶具有远离所述桨毂的桨尖部，所述桨尖部的末端设置有挡板；所述挡板呈翼型，所述翼型挡板的翼弦与所述桨尖部旋转的切向方向成负角度。

2.根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于，所述桨尖部与所述挡板之间的夹角大于0°。

3.根据权利要求2所述的螺旋桨，其特征在于，所述挡板与所述桨尖部垂直。

4.根据权利要求2所述的螺旋桨，其特征在于，所述挡板的延伸方向与所述桨尖部的延伸方向之间的夹角大于0°。

5.根据权利要求4所述的螺旋桨，其特征在于，所述挡板的延伸方向与所述桨叶的延伸方向垂直，且所述挡板在其延伸方向上的高度大于所述桨尖部的端面在相同方向上的高度。

6.根据权利要求3或5所述的螺旋桨，其特征在于，所述桨叶的上表面具有最高点，所述桨叶在沿垂直于其延伸方向且过所述最高点的方向上的高度为H，所述挡板的上端面与所述最高点的垂直距离为h1，则所述h1大于0.5H。

7.根据权利要求6所述的螺旋桨，其特征在于，所述桨叶的下表面具有一与所述最高点垂直对应的低点，所述挡板的下端面与所述低点的垂直距离为h2，则所述h2大于1.5H。

8.根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于，所述挡板与所述桨尖部一体成型。

9.根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于，所述挡板的翼弦与所述桨尖部旋转的切向方向之间的角度为0°～-5°。