螺旋桨、动力组件及飞行器的制造方法
【专利摘要】一种螺旋桨、动力组件及飞行器，其中螺旋桨包括：桨座和连接在桨座上的桨叶；桨叶在距离螺旋桨的中心为第二阈值处的攻角为15.3°±2.5°，弦长为29mm±5mm，第二阈值为螺旋桨的中心到桨叶末端的距离的36.84％；桨叶在距离螺旋桨的中心为第三阈值处的攻角为11.7°±2.5°，弦长为22.7mm±5mm，第三阈值为螺旋桨的中心到桨叶末端的距离的57.89％；桨叶在距离螺旋桨的中心为第四阈值处的攻角为8.9°±2.5°，弦长为17.5mm±5mm，第四阈值为螺旋桨的中心到桨叶末端的距离的78.95％。本实用新型提供的螺旋桨、动力组件及飞行器，能够降低螺旋桨在转动过程中的阻力，提高飞行性能。
【专利说明】
螺旋桨、动力组件及飞行器
技术领域
[0001] 本实用新型属于螺旋桨技术领域，尤其涉及一种螺旋桨、动力组件及飞行器。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 本领域技术人员发现，现有技术中的螺旋桨的桨叶轮廓形状导致其飞行阻力大、 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】
[0004] 本实用新型提供一种螺旋桨、动力组件及飞行器，用以解决现有技术中螺旋桨的 阻力大、效率低的技术问题。
[0005] 本实用新型实施例提供一种螺旋桨，包括:桨座和连接在所述桨座上的桨叶；
[0006] 所述桨叶在距离所述螺旋桨的中心为第二阈值处的攻角为15.3° ±2.5°，弦长为 29mm±5mm，所述第二阈值为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的距离的36.84%;
[0007] 所述桨叶在距离所述螺旋桨的中心为第三阈值处的攻角为11.7° ±2.5°，弦长为 22.7mm±5mm，所述第三阈值为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的距离的57.89%;
[0008] 所述桨叶在距离所述螺旋桨的中心为第四阈值处的攻角为8.9° ±2.5°，弦长为 17.5mm±5mm，所述第四阈值为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的距离的78.95%。
[0009] 如上所述的螺旋桨，所述螺旋桨的直径为380mm ± 38mm;
[0010] 在所述桨叶距离所述螺旋桨的中心70mm处，所述桨叶的攻角为15.3°，弦长为 29mm；
[0011] 在所述桨叶距离所述螺旋桨的中心110mm处，所述桨叶的攻角为11.7°，弦长为 22.7mm；
[0012] 在所述桨叶距离所述螺旋桨的中心150mm处，所述桨叶的攻角为8.9°，弦长为 17.5mm〇
[0013] 如上所述的螺旋桨，所述桨叶在距离所述螺旋桨的中心为第一阈值处的攻角为 18.3° ±2.5°，弦长为28.5mm±5mm，所述第一阈值为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的 距离的15.79%。
[0014] 如上所述的螺旋桨，所述螺旋桨的直径为380mm ± 38mm;
[0015] 在所述桨叶距离所述螺旋桨的中心30mm处，所述桨叶的攻角为18.3°，弦长为 28.5mm〇
[0016] 如上所述的螺旋桨，所述桨叶在距离所述螺旋桨的中心为第五阈值处的攻角为 7.3° ±2.5°，弦长为13.6mm±5mm，所述第五阈值为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的距 离的 97.37%。
[0017] 如上所述的螺旋桨，所述螺旋桨的直径为380mm ± 38mm;
[0018] 在所述桨叶距离所述螺旋桨的中心185mm处，所述桨叶的攻角为7.3°，弦长为 13.6mm〇
[0019] 如上所述的螺旋桨，从所述桨叶靠近所述螺旋桨的中心的一端至所述桨叶远离所 述螺旋桨的中心的一端，所述桨叶的厚度逐渐减小。
[0020] 如上所述的螺旋桨，所述螺旋桨的螺距为48mm。
[0021] 如上所述的螺旋桨，所述桨叶包括朝上的叶背、朝下的叶面、连接于所述叶背及所 述叶面的一侧之间的第一侧缘、以及连接于所述叶背及所述叶面的另一侧之间的第二侧 缘，所述第一侧缘位于所述第二侧缘下方。
[0022] 如上所述的螺旋桨，所述第一侧缘包括一个曲面状的、向外凸出的拱起部。
[0023] 如上所述的螺旋桨，所述拱起部靠近所述桨叶用于与所述桨座相连的一端。
[0024] 本实用新型实施例还提供一种动力组件，包括驱动件和权利要求1-11任一项所述 的螺旋桨，所述螺旋桨通过桨座与所述驱动件连接。
[0025]如上所述的动力组件，所述驱动件为电机，所述电机的KV值为412转/(分钟?伏 特)。
[0026]本实用新型实施例还提供一种飞行器，包括机身以及上述任一项所述的动力组 件，所述动力组件与所述机身连接。
[0027]本实用新型实施例提供的螺旋桨、动力组件及飞行器，通过对桨叶中上述三个截 面的弦长和攻角的设定，能够降低螺旋桨在转动过程中的阻力，提高飞行器的飞行速度，在 一定的电力条件供给下延长航行距离，提高飞行性能。
【附图说明】
[0028]图1为本实用新型实施例一提供的螺旋桨的主视图；
[0029]图2为图1所示螺旋桨的右视图；
[0030]图3为图1所示螺旋桨的左视图；
[0031 ]图4为图1所示螺旋桨的仰视图；
[0032]图5为图1所示螺旋桨的俯视图；
[0033] 图6为图1所示螺旋桨的立体图；
[0034] 图7为图1中螺旋桨沿A-A线的剖面示意图；
[0035] 图8为图1中螺旋桨沿B-B线的剖面示意图；
[0036] 图9为图1中螺旋桨沿C-C线的剖面示意图；
[0037] 图10为图1中螺旋桨沿D-D线的剖面示意图；
[0038] 图11为图1中螺旋桨沿E-E线的剖面示意图；
[0039]图12为本实用新型实施例三提供的飞行器的结构示意图。
[0040] 附图标记：
[0041 ] 1-桨座 2-叶背 3-叶面 4-第一侧缘
[0042] 5-第二侧缘6-拱起部7-螺旋桨8-驱动件
【具体实施方式】
[0043]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本实用新型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作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。
[0044] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领 域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为 了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语"及/或"包括 一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0045] 实施例一
[0046] 本实用新型实施例一提供一种螺旋桨。本实施例提供的螺旋桨，可以应用于飞行 器。
[0047]本实施例中，所述螺旋桨可以为正桨或反桨，所谓正桨，指的是从俯视飞行器的角 度看，顺时针旋转而产生升力的螺旋桨;所谓反桨，指的是从俯视飞行器的角度看，逆时针 旋转而产生升力的螺旋桨。正桨的结构与反桨的结构为镜面对称，本实施例仅以正桨的结 构为例进行说明，本领域技术人员可以根据本实施例所提供的方式进行扩展而得到反桨的 结构。
[0048] 图1为本实用新型实施例一提供的螺旋桨的主视图。图2为图1所示螺旋桨的右视 图。图3为图1所示螺旋桨的左视图。图4为图1所示螺旋桨的仰视图。图5为图1所示螺旋桨的 俯视图。图6为图1所示螺旋桨的立体图。
[0049] 如图1至图6所示，所述螺旋桨可以包括:桨座1和连接在所述桨座1上的桨叶。桨叶 和桨座1可以为一体成型结构。桨叶的个数可以为一个或多个，多个桨叶可以沿所述桨座1 周向均匀分布。
[0050] 桨叶可以包括朝上的叶背2、朝下的叶面3、连接于所述叶背2及所述叶面3的一侧 之间的第一侧缘4、以及连接于所述叶背2及所述叶面3的另一侧之间的第二侧缘5。
[0051] 其中，叶背2为飞行器在飞行过程中，桨叶朝上的一面;叶面3为飞行器在飞行过程 中，桨叶朝下的一面。叶背2和叶面3均为曲面，且弯曲的趋势为：当桨叶整体处于水平状态 时，第一侧缘4所处的位置比第二侧缘5所处的位置低。
[0052]所述第一侧缘4包括一个曲面状的、向外凸出的拱起部6。拱起部6与第一侧缘4的 其余部分为平滑过渡连接。在整个桨叶的长度方向上，相对于所述桨叶远离桨座1的一端， 所述拱起部6更靠近所述桨叶用于与所述桨座1相连的一端。第一拱起部6不仅朝桨叶的一 侧拱起，同时还可以向下拱起，即朝向叶面3的方向拱起，并且与叶面3为平滑过渡连接。桨 叶的表面各处均为平滑过渡，没有急剧扭转之处，因此具有较小的应力，且强度较高不易折 断，具有较高的可靠性。
[0053]从所述桨叶靠近所述螺旋桨的中心的一端至所述桨叶远离所述螺旋桨的中心的 一端，所述桨叶的厚度可以逐渐减小，桨叶中远离螺旋桨中心的端部为桨叶中最薄的部分， 有利于降低空气阻力。
[0054]图7为图1中螺旋桨沿A-A线的剖面示意图。图8为图1中螺旋桨沿B-B线的剖面示意 图。图9为图1中螺旋桨沿C-C线的剖面示意图。图10为图1中螺旋桨沿D-D线的剖面示意图。 图11为图1中螺旋桨沿E-E线的剖面示意图。
[0055]如图7至图11所示，本实施例可以对桨叶的五个截面处的尺寸进行改进，以改善飞 行器的飞行性能。其中，对B-B线、C-C线和D-D线处的尺寸所进行的改进最为重要。
[0056]具体地，在距离所述螺旋桨的中心为第二阈值处，即图1中与螺旋桨的中心距离为 1^2的8-8线处，如图8所示，所述桨叶的攻角厶2为15.3°±2.5°，弦长02为29111111±5111111，所述第 二阈值为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的距离的36.84%。其中，弦长为桨叶在该处的 截面在水平方向上投影的长度，攻角为弦翼与气体来流方向的夹角。
[0057]在距离所述螺旋桨的中心为第三阈值处，即图1中与螺旋桨的中心距离为L3的C-C 线处，如图9所示，所述桨叶的攻角A3为11.7° ± 2.5°，弦长D3为22.7mm± 5mm，所述第三阈值 为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的距离的57.89%。
[0058]在距离所述螺旋桨的中心为第四阈值处，即图1中与螺旋桨的中心距离为L4的D-D 线处，如图10所示，所述桨叶的攻角A4为8·9° ±2· 5°，弦长D4为17 · 5mm±5mm，所述第四阈值 为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的距离的78.95%。
[0059] 本实施例通过对桨叶中上述三个截面的弦长和攻角的设定，能够降低螺旋桨在转 动过程中的阻力，提高飞行器的飞行速度，在一定的电力条件供给下延长航行距离，提高飞 行性能。
[0060] 在上述技术方案的基础上，还可以对桨叶中A-A线和E-E线处的攻角和弦长进行改 进，能够进一步降低螺旋桨在转动过程中的阻力。
[0061] 具体地，在距离所述螺旋桨的中心为第一阈值处，即图1中与所述螺旋桨的中心距 离为L1的A-A线处，如图7所示，所述桨叶的A1攻角可以为18.3° ±2.5°，弦长D1可以为 28.5mm±5mm，所述第一阈值为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的距离的15.79%。
[0062]在距离所述螺旋桨的中心为第五阈值处，即图1中与所述螺旋桨的中心距离为L5 的E-E线处，如图11所示，所述桨叶的攻角A5可以为7.3° ±2.5°，弦长D5可以为13.6mm土 5mm，所述第五阈值为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的距离的97.37%。
[0063]本领域技术人员可以理解的是，所述A-A线、B-B线、C-C线、D-D线和E-E线的位置可 略微变动。
[0064] 对于上述技术方案，本实施例提供一种具体的螺旋桨，所述螺旋桨的直径为380mm ±38mm，螺旋桨的中心到桨叶末端的距离为所述螺旋桨直径的一半，即所述螺旋桨的中心 到桨叶末端的距离为190mm± 19mm。
[0065] 以螺旋桨的直径为380mm为例，在所述桨叶距离所述螺旋桨的中心70mm( 即190mm 的36.84%)处，所述桨叶的攻角为15.3°，弦长为29mm;在所述桨叶距离所述螺旋桨的中心 110mm( 即190mm的57 · 89% )处，所述桨叶的攻角为11 · 7°，弦长为22 · 7mm;在所述桨叶距离所 述螺旋桨的中心150mm(即190mm的78.95% )处，所述桨叶的攻角为8.9°，弦长为17.5mm。 [0066] 进一步的，在所述桨叶距离所述螺旋桨的中心30mm(即190mm的15 · 79% )处，所述 桨叶的攻角为18.3°，弦长为28.5mm。在所述桨叶距离所述螺旋桨的中心185mm( 即190mm的 97.37%处，所述桨叶的攻角为7.3°，弦长为13.6mm。
[0067] 可以理解，因 A-A线、B-B线、C-C线、D-D线和E-E线的位置可略微变动，故相应地，在 A-A线、B-B线、C-C线、D-D线和E-E线处所得的攻角和弦长值可相应改变。
[0068]另外，本实施例所提供的螺旋桨，所述螺旋桨的螺距可以为48mm，即所述螺旋桨旋 转一周，理论上升的距离为48mm。
[0069] 本实施例所提供的螺旋桨，与现有技术中的螺旋桨相比，性能有很大的提升。表一 为本实施例提供的螺旋桨与现有技术的螺旋桨的拉力和功率的对照表。
[0070] 表一本实施例所提供的螺旋桨与现有技术的对比参数
[0072]参照表一可知，在相同的拉力下，本实施例所提供的螺旋桨的功率更低，也即：在 同样的功率条件下，本实施例所提供的螺旋桨相比于现有技术的螺旋桨具有更大的拉力， 从而节省电量损耗，增加续航距离。
[0073] 实施例二
[0074] 本实用新型实施例二提供一种动力组件，包括驱动件和上述任一实施例所述的螺 旋桨，所述螺旋桨通过桨座1与所述驱动件连接。其中所述螺旋桨的结构与上述实施例类 似，此处不再赘述。
[0075] 桨座1与驱动件连接后，驱动件可以带动桨座1及桨叶转动。其中，所述驱动件具体 可以为电机，所述电机的KV值可以为412转/(分钟?伏特）。
[0076] 本实施例提供的动力组件，通过对桨叶中的三个截面弦长和攻角的设定，能够降 低螺旋桨在转动过程中的阻力，提高飞行器的飞行速度，在一定的电力条件供给下延长航 行距离，提高飞行性能。
[0077] 实施例三
[0078]本实用新型实施例三提供一种飞行器。本实施例中的飞行器，可以包括机身以及 上述任一实施例所述的动力组件，所述动力组件与所述机身连接。
[0079] 图12为本实用新型实施例三提供的飞行器的结构示意图。如图12所示，所述动力 组件包括螺旋桨7和驱动件8。所述飞行器中动力组件的结构与前述实施例类似，动力组件 的个数可以为一个，也可以为多个，本实施例对此不作限制。
[0080] 本实施例提供的飞行器，采用了上述动力组件，通过对桨叶中的三个截面弦长和 攻角的设定，能够降低螺旋桨7在转动过程中的阻力，提高飞行器的飞行速度，在一定的电 力条件供给下延长航行距离，提高飞行性能。
[0081] 在本实用新型所提供的几个实施例中，作为分离部件说明的单元可以是或者也可 以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于 一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者 全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0082] 另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也 可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0083] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限 制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当 理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部 技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新 型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1. 一种螺旋桨，其特征在于，包括:桨座和连接在所述桨座上的桨叶； 所述桨叶在距离所述螺旋桨的中心为第二阈值处的攻角为15.3° ±2.5°，弦长为29mm ±5mm，所述第二阈值为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的距离的36.84%; 所述桨叶在距离所述螺旋桨的中心为第三阈值处的攻角为11. 7° ±2.5°，弦长为 22.7mm±5mm，所述第三阈值为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的距离的57.89%; 所述桨叶在距离所述螺旋桨的中心为第四阈值处的攻角为8.9° ±2.5°，弦长为17.5mm ±5mm，所述第四阈值为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的距离的78.95%。2. 根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于，所述螺旋桨的直径为380mm± 38mm; 在所述桨叶距离所述螺旋桨的中心70mm处，所述桨叶的攻角为15.3°，弦长为29mm; 在所述桨叶距离所述螺旋桨的中心110mm处，所述桨叶的攻角为11.7°，弦长为22.7mm; 在所述桨叶距离所述螺旋桨的中心150mm处，所述桨叶的攻角为8.9°，弦长为17.5mm。3. 根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于， 所述桨叶在距离所述螺旋桨的中心为第一阈值处的攻角为18.3° ±2.5°，弦长为 28.5mm±5mm，所述第一阈值为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的距离的15.79%。4. 根据权利要求3所述的螺旋桨，其特征在于，所述螺旋桨的直径为380mm± 38mm; 在所述桨叶距离所述螺旋桨的中心30mm处，所述桨叶的攻角为18.3°，弦长为28.5mm。5. 根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于， 所述桨叶在距离所述螺旋桨的中心为第五阈值处的攻角为7.3° ±2.5°，弦长为13.6mm ±5mm，所述第五阈值为所述螺旋桨的中心到所述桨叶末端的距离的97.37%。6. 根据权利要求5所述的螺旋桨，其特征在于，所述螺旋桨的直径为380mm± 38mm; 在所述桨叶距离所述螺旋桨的中心185mm处，所述桨叶的攻角为7.3°，弦长为13.6mm。7. 根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于，从所述桨叶靠近所述螺旋桨的中心的一 端至所述桨叶远离所述螺旋桨的中心的一端，所述桨叶的厚度逐渐减小。8. 根据权利要求1-7任一项所述的螺旋桨，其特征在于，所述螺旋桨的螺距为48mm。9. 根据权利要求1-7任一项所述的螺旋桨，其特征在于，所述桨叶包括朝上的叶背、朝 下的叶面、连接于所述叶背及所述叶面的一侧之间的第一侧缘、以及连接于所述叶背及所 述叶面的另一侧之间的第二侧缘，所述第一侧缘位于所述第二侧缘下方。10. 根据权利要求9所述的螺旋桨，其特征在于，所述第一侧缘包括一个曲面状的、向外 凸出的拱起部。11. 根据权利要求10所述的螺旋桨，其特征在于，所述拱起部靠近所述桨叶用于与所述 桨座相连的一端。12. -种动力组件，其特征在于，包括驱动件和权利要求1-11任一项所述的螺旋桨，所 述螺旋桨通过桨座与所述驱动件连接。13. 根据权利要求12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412转/(分钟?伏特）。14. 一种飞行器，其特征在于，包括机身以及权利要求12或13所述的动力组件，所述动 力组件与所述机身连接。
【文档编号】B64C11/44GK205418072SQ201620149116
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月26日
【发明人】刘峰, 王庶, 江彬, 邓涛
【申请人】深圳市大疆创新科技有限公司