一种螺旋桨及飞行器的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种螺旋桨及飞行器。
【【背景技术】】
[0002]螺旋桨是产生飞行器飞行所必需的升力、拉力和操作力的动力部件，提高螺旋桨的效率可以极大的改善飞行器的飞行性能。
[0003]现有的螺旋桨阻力大、效率低、且稳定性差，导致飞行器的飞行速度小、续航距离短，严重影响了飞行器的飞行性能。
【
【发明内容】
】
[0004]本发明旨在提供一种阻力小、效率高的螺旋桨以及使用该螺旋桨的飞行器。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案:
[0006]—方面，本发明提供一种螺旋桨，包括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半径的占比为P处，所述桨叶的攻角为β，所述β是关于半径占比Ρ的连续函数，且满足以下条件:当0彡Ρ彡25%时，10°彡β彡12° ;当25%〈Ρ 彡 90%时，8.75° 彡 β〈12。；当 90%〈Ρ 彡 100%,8° 彡 β 彡 9。。
[0007]一些实施例中，所述半径占比Ρ、攻角β还可以满足以下条件:当Ρ = 25%时，β= 12。；当 Ρ = 30%时，β = 10.75° ;当 Ρ = 40%时，β = 10.5° ;当？ = 50%时，员= 10.25。；当 Ρ = 80%时，β = 9。；当 Ρ = 90%时，β = 8.75。。
[0008]一些实施例中，所述半径占比Ρ、攻角β还可以满足以下条件:当Ρ = 95%时，β=8。；当 Ρ = 100%时，β = 9。。
[0009]—些实施例中，所述β可以是分段函数，且满足以下条件:当25%时，β =8Ρ+10。；当 25%〈Ρ 彡 30% 时，β =-25Ρ+18.25° ;当 30 %〈Ρ 彡 50 % 时，β=-2.5Ρ+11.5。；当 50%〈Ρ 彡 80%时，β = _25P/6+(37° )/3 ;当 80% <P 彡 90%时，β=-2.5Ρ+1Γ。
[0010]—些实施例中，所述β还满足以下条件:
[0011]当90%〈Ρ 彡 95%时，β = -15Ρ+22.5°，当 95%〈Ρ 彡 100%时，β = 20Ρ-11。；
[0012]或者当90 %〈Ρ 彡 95 % 时，β = 5Ρ+4.25 °，当 95 %〈Ρ 彡 100 % 时，β=-20Ρ+28。；
[0013]或者当90%〈Ρ 彡 100%时，β =-7.5Ρ+15.5。.
[0014]—些实施例中，所述攻角β可以是光滑函数，当0 < Ρ < 25%时，所述攻角β呈第一样条曲线；当25%〈Ρ ( 90%时，所述攻角β呈第二样条曲线；当90%〈Ρ ( 95%时，所述攻角β呈第三样条曲线；当95%〈Ρ ( 100%时，所述攻角β呈第四样条曲线。
[0015]一些实施例中，所述第一样条曲线、所述第二样条曲线、所述第三样条曲线和所述第四样条曲线均可以为非均匀有理Β样条曲线。
[0016]—些实施例中，所述桨叶可以包括两个相对设置的叶面、连接于所述两个叶面的一侧之间第一侧缘、以及连接于所述两个叶面的另一侧之间的第二侧缘，所述叶面为光滑曲面。
[0017]—些实施例中，所述第一侧缘可以包括向外凸出的第一凸出部，所述第二侧缘可以包括向外凸出的第二凸出部，所述第一凸出部位于距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨半径的占比为20-25%处，所述第二凸出部位于距离所述桨箍的中心为所述螺旋桨半径的占比为20-25%处。
[0018]一些实施例中，所述桨叶可以有两个，所述螺旋桨为9.4寸螺旋桨。
[0019]另一方面，本发明提供一种飞行器，包括机身、设置于所述机身的飞行控制器和如上所述的螺旋桨，所述飞行控制器用于控制所述螺旋桨旋转。
[0020]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:本发明的螺旋桨通过在桨叶的不同部位设置不同的攻角，在保证升力的同时，极大地减小了空气阻力，提高了效率；并且该螺旋桨的攻角β为连续变化的，提高了该螺旋桨的稳定性。通过使用该螺旋桨，可以提高飞行器的飞行速度和飞行距离，从而提高飞行器的飞行性能。
【【附图说明】】
[0021]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单介绍。应理解，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，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他的附图。
[0022]图1是本发明实施例的螺旋桨的第一实施方式的水平方向的视图。
[0023]图2是图1所示的螺旋桨的竖直方向的视图。
[0024]图3是本发明实施例的螺旋桨的第二实施方式的结构示意图。
[0025]图4是图2所示的螺旋桨中Α-Α处的剖面示意图。
[0026]图5是图2所示的螺旋桨中Β-Β处的剖面示意图。
[0027]图6是图2所示的螺旋桨中C-C处的剖面示意图。
[0028]图7是图2所示的螺旋桨中D-D处的剖面示意图。
[0029]图8是本发明实施例的螺旋桨的第三实施方式中Ρ-β的函数关系图。
[0030]图9是本发明实施例的螺旋桨的第四实施方式中P-β的函数关系图。
[0031]图10是本发明实施例的螺旋桨的第五实施方式中P-β的函数关系图。
[0032]图11是本发明实施例的螺旋桨的第六实施方式中P-β的函数关系图。
[0033]图12是本发明实施例的螺旋桨的第七实施方式中Ρ-β的函数关系图。
[0034]图13是本发明实施例的螺旋桨的第八实施方式中P-β的函数关系图。
[0035]图14是本发明实施例的飞行器的结构示意图。
【【具体实施方式】】
[0036]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解，此处所描述的实施方式仅用于解释本发明，而非对本发明的限制。
[0037]现有的螺旋桨设计在应用中存在阻力大、效率低的缺陷，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。基于此本发明提出了一种新型螺旋桨设计方案，以减小阻力、改善效率。例如，将本发明的设计方案用于常用的9.4寸螺旋桨时，可以获得较现有9.4寸螺旋桨更高的效率。然而，本领域普通技术人员应理解，本发明的技术方案对螺旋桨的具体尺寸、型号并无要求，也不限于常用的9.4寸螺旋桨，而是还适用于其他尺寸、型号的螺旋桨。
[0038]参照图1和图2，本发明实施例提出了一种螺旋桨100，包括桨箍110及与桨箍110相连的至少两个桨叶120。在距离桨箍110的中心为螺旋桨半径的占比为P处，桨叶120的攻角为β，β = f(P)，可建立横轴为P轴、纵轴为β轴的直角坐标系。在该直角坐标系中，β是关于半径占比Ρ的连续函数，且满足以下条件:当0彡Ρ彡25%时，10°彡β彡12° ;当 25%〈Ρ 彡 90%时，8.75° 彡 β〈12。；当 90%〈Ρ 彡 100%，8° 彡 β 彡 9。。
[0039]螺旋桨100通过在桨叶110的不同部位设置不同的攻角，在保证升力的同时，极大地减小了空气阻力，提高了效率，从而能够提高飞行器的飞行速度和飞行距离。并且螺旋桨100的攻角β为连续变化的，提高了螺旋桨100的稳定性，进而能够提高飞行器的飞行性會Κ。
[0040]进一步而言，桨叶120包括两个相对设置的叶面121、连接于两叶面121的一侧之间第一侧缘122、以及连接于两叶面121的另一侧之间的第二侧缘123。叶面121为光滑曲面。
[0041]优选地，第一侧缘122包括一向外凸出的第一凸出部122a，第二侧缘123包括一向外凸出的第二凸出部123a，第一凸出部122a位于距离桨箍110的中心为螺旋桨半径的占比为20-25%处，第二凸出部123a位于距离桨箍110的中心为螺旋桨半径的占比为20-25%处。从桨叶120靠近桨箍110的一端至第一凸出部122a，桨叶120的宽度逐渐增大，从第一凸出部122a至桨叶120远离桨箍110的一端，桨叶的宽度逐渐减小，且桨叶120远离桨箍110的一端桨叶120的宽度最小。
[0042]参照图2，本发明实施例还提出了第一实施方式，在本发明实施例的第一实施方式中，桨叶120有两个，两个桨叶120关于桨箍110的中心呈中心对称。
[0043]参照图3，本发明实施例还提出了第二实施方式，在本发明实施例的第二实施方式中，在本发明实施例的其他