螺旋桨、动力装置及飞行器的制作方法

1.本实用新型涉及飞行器领域，具体而言，涉及一种螺旋桨、动力装置及飞行器。


背景技术：

2.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的转动转化为推力或升力。
3.对于现有技术中适于低速飞行的飞行器而言，发明人经研究发现，由于螺旋桨的设计不合理，导致效率较低、升力较低。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种螺旋桨、动力装置及飞行器，其能够提升效率以及升力。
5.本实用新型的实施例可以这样实现：
6.本实用新型的实施例提供了一种螺旋桨，包括桨叶，其中：
7.在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的20％处，所述桨叶的弦长为160mm
±
5mm；
8.在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的30％处，所述桨叶的弦长为130mm
±
5mm；
9.在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的40％处，所述桨叶的弦长为128mm
±
3mm；
10.在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的50％处，所述桨叶的弦长为120mm
±
3mm；
11.在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的60％处，所述桨叶的弦长为106mm
±
3mm；
12.在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的70％处，所述桨叶的弦长为99mm
±
3mm；
13.在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的80％处，所述桨叶的弦长为91mm
±
3mm；
14.在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的90％处，所述桨叶的弦长为50.6mm
±
3mm；
15.在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的100％处，所述桨叶的弦长为25mm
±
3mm。
16.可选地，在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的20％处，所述桨叶的弦长为155mm、156mm、157mm、158mm、159mm、160mm、161mm、162mm、163mm、164mm或165mm。
17.可选地，在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的30％处，所述桨叶的弦长为125mm、126mm、127mm、128mm、129mm、130mm、131mm、132mm、133mm、134mm或135mm。
18.可选地，在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的40％处，所述桨叶
的弦长为125mm、126mm、127mm、128mm、129mm、130mm或131mm。
19.可选地，在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的50％处，所述桨叶的弦长为117mm、118mm、119mm、120mm、121mm、122mm或123mm。
20.可选地，在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的60％处，所述桨叶的弦长为103mm、104mm、105mm、106mm、107mm、108mm或109mm。
21.可选地，在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的70％处，所述桨叶的弦长为96mm、97mm、98mm、99mm、100mm、101mm或102mm。
22.可选地，在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的80％处，所述桨叶的弦长为88mm、89mm、90mm、91mm、92mm、93mm或94mm。
23.可选地，在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的90％处，所述桨叶的弦长为47.6mm、48.6mm、49.6mm、50.6mm、51.6mm、52.6mm或53.6mm。
24.可选地，在距离所述桨叶的旋转中心为所述桨叶的旋转半径的100％处，所述桨叶的弦长为22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm或28mm。
25.可选地，b/r与l的关系取自下表中多个方式中的任意一种，其中，所述b表征所述桨叶的预设位置与所述桨叶的旋转中心的距离，所述r表征所述桨叶的旋转半径，所述l表征所述桨叶的预设位置处的弦长，所述表：
[0026][0027][0028]
可选地，所述螺旋桨还包括桨毂，所述桨叶连接在所述桨毂上；
[0029]
其中，所述桨叶的旋转中心为所述桨毂的中心，所述桨叶的旋转半径为所述桨叶远离所述桨毂的一端与所述桨毂的中心之间的距离。
[0030]
可选地，所述桨叶可拆卸地连接于桨毂，或，所述桨毂和桨叶一体成型，或，所述桨叶相对于所述桨毂可折叠。
[0031]
可选地，所述桨叶的数量为至少两个，至少两个所述桨叶绕所述桨毂的周向均匀分布。
[0032]
可选地，所述螺旋桨的直径为45-50寸。
[0033]
本实用新型的实施例还提供了一种动力装置，其包括驱动电机以及上述的螺旋桨，所述驱动电机与所述螺旋桨连接，且用于驱动所述螺旋桨旋转。
[0034]
本实用新型的实施例还提供了一种飞行器，其包括机身以及上述的动力装置，所述动力装置与所述机身连接。
[0035]
可选地，所述动力装置的数量为多个，多个所述动力装置绕所述机身的周向均匀分布。
[0036]
本实用新型实施例的螺旋桨、动力装置及飞行器的有益效果包括，例如：
[0037]
该螺旋桨包括桨叶，其中：在距离桨叶的旋转中心为桨叶的旋转半径的20％处，桨叶的弦长为160mm
±
5mm；在距离桨叶的旋转中心为桨叶的旋转半径的30％处，桨叶的弦长为130mm
±
5mm；在距离桨叶的旋转中心为桨叶的旋转半径的40％处，桨叶的弦长为128mm
±
3mm；在距离桨叶的旋转中心为桨叶的旋转半径的50％处，桨叶的弦长为120mm
±
3mm；在距离桨叶的旋转中心为桨叶的旋转半径的60％处，桨叶的弦长为106mm
±
3mm；在距离桨叶的旋转中心为桨叶的旋转半径的70％处，桨叶的弦长为99mm
±
3mm；在距离桨叶的旋转中心为桨叶的旋转半径的80％处，桨叶的弦长为91mm
±
3mm；在距离桨叶的旋转中心为桨叶的旋转半径的90％处，桨叶的弦长为50.6mm
±
3mm；在距离桨叶的旋转中心为桨叶的旋转半径的100％处，桨叶的弦长为25mm
±
3mm。采用这种尺寸参数制作的螺旋桨能够提升效率以及升力。
[0038]
该动力装置包括该螺旋桨，其具有该螺旋桨的全部功能。
[0039]
该飞行器包括该动力装置，其具有该动力装置的全部功能。
附图说明
[0040]
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图。
[0041]
图1为本实施例提供的飞行器的示意图；
[0042]
图2为本实施例提供的螺旋桨一种视角下的示意图；
[0043]
图3为本实施例提供的螺旋桨另一种视角下的示意图；
[0044]
图4为图3中桨叶的剖面图。
[0045]
图标：100-飞行器；10-机身；20-动力装置；21-驱动电机；22-螺旋桨；221-桨叶；222-桨毂；201-旋转中心；202-预设位置；30-机臂。
具体实施方式
[0046]
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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0047]
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0048]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0049]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
[0050]
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0051]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
[0052]
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的转动转化为推力或升力。对于现有技术中适于低速飞行的飞行器而言，发明人经研究发现，由于螺旋桨的设计不合理，导致效率较低、升力较低。
[0053]
有鉴于此，请参考图1，本实施例提供了一种飞行器100，其可以有效改善上述提到的技术问题，其具有结构设计合理，并且效率、升力等有明显提升。
[0054]
该飞行器100包括机身10以及动力装置20，动力装置20与机身10连接。同时，本实施例中，动力装置20的数量为多个，多个动力装置20绕机身10的周向均匀分布。动力装置20工作时为整个飞行器100提供推力或升力。
[0055]
可选地，该飞行器100还包括机臂30，机臂30的一端与机身10连接，机臂30的另一端与动力装置20连接。机臂30可采用可折叠结构，即，在不需要使用飞行器100时，机臂30可折叠从而贴靠在机身10上。
[0056]
需要说明的是，该飞行器100可以是单旋翼无人机，也可以是多旋翼无人机，例如双旋翼无人机、四旋翼无人机、六旋翼无人机、八旋翼无人机等。本实施例中，飞行器100为四旋翼无人机，即，机臂30的数量为四个，分布在机身10的四个边角处，动力装置20的数量为四个，四个动力装置20呈矩形分布。当然了，其它实施例中，不排除该飞行器100为固定翼飞机。
[0057]
具体地，动力装置20包括驱动电机21以及螺旋桨22，驱动电机21与螺旋桨22连接，且用于驱动螺旋桨22旋转。这样，驱动电机21工作时，驱动螺旋桨22旋转，从而为整个飞行器100提供推力或升力，安装时，该驱动电机21安装至机臂30的端部，当然了，若应用于单旋翼无人机或固定翼飞机等，该驱动电机21也可以直接安装至机身10上。一般地，该飞行器100的动力由电机提供，当然了，其它实施例中，不排除动力由汽油机或柴油机等提供。
[0058]
值得注意的是，该飞行器100一般适用于低速飞行，例如适用于来流3-20m/s的工况，具体场景可以为：在农耕产业中对农作物进行农药喷洒或者水分喷灌等作业活动。换言之，该飞行器100为植保无人机。其一般搭载有农业上所需的喷洒装置、播种装置等，可实现喷洒灌溉、播种等。当然了，该飞行器100也可以用于森林火灾中灭火液的喷洒、种子播种、航拍摄影、电力巡检、环境监测、森林防火和灾情巡查等其它领域。同时，其也可以搭载摄像机、游戏设备等。本实施例中，飞行器100可以按照预设的路径、飞行速度、姿态等自动运行，或，操作人员手动控制。其它实施例中，当设计满足要求时，也可以搭载驾驶人员，因此，相关操作可以由驾驶人员在驾驶室中手动操作。
[0059]
请参考图2和图3，以下将对本实施例提供的一种螺旋桨22进行详细介绍。
[0060]
该螺旋桨22包括桨毂222和桨叶221；并且，桨叶221连接在桨毂222上。上述中，在飞行器100飞行时，由于驱动电机21的输出轴与桨毂222连接在一起，因此可以驱动螺旋桨22旋转。
[0061]
一般地，桨叶221的数量为至少两个，至少两个桨叶221绕桨毂222的周向均匀分布。本实施例中，桨叶221的数量为两个，对称分布在桨毂222上。当然了，其它实施例中，不排除一个桨毂222上分布三个、四个或者更多个桨叶221。
[0062]
本实施例中，两个桨叶221并不直接连接，而是通过桨毂222实现连接。当然了，其它实施例中，也可以将两个桨叶221直接连接，形成为一体结构，例如一体成型制造，而桨毂222位于该一体结构的一侧中心位置。
[0063]
可选地，桨叶221可拆卸地连接于桨毂222。例如，桨叶221通过螺栓安装至桨毂222上。
[0064]
可选地，桨毂222和桨叶221一体成型。例如，桨叶221和桨毂222通过模具一体成型，或者，桨叶221和桨毂222通过一个零件直接加工而成。
[0065]
可选地，桨叶221相对于桨毂222可折叠。例如，桨叶221通过铰接轴连接在桨毂222上，在使用时，桨叶221在驱动电机21的驱动下旋转，从而相对于桨毂222展开，在不使用时，可以手动将桨叶221折叠以贴靠在桨毂222上。
[0066]
本实施例中，螺旋桨22的直径为45-50寸。例如：45寸、46寸、47寸、48寸、49寸、50寸等。可以理解地，该直径也可以选自上述任意二者之间的任意数值。
[0067]
请参考图3和图4，本实施例中，对螺旋桨22的尺寸参数进行了优化设计，从而能够提升效率和升力，为了便于理解，在此先对即将出现的术语和图中所涉及的相关标识进行说明：
[0068]
螺旋桨22旋转时，桨叶221的旋转中心201为桨毂222的中心，本实施例中，两个桨叶221也相对于该旋转中心201对称设置。同时，桨叶221的旋转半径为桨叶221远离桨毂222的一端与桨毂222的中心之间的距离。
[0069]
图中，b表征桨叶221的预设位置202与桨叶221的旋转中心201的距离。
[0070]
图中，r表征桨叶221的旋转半径。
[0071]
图中，l表征桨叶221的预设位置202处的弦长。
[0072]
具体地，以下将对螺旋桨22的相关尺寸参数进行详细说明：
[0073]
在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的20％处，桨叶221的弦长为160mm
±
5mm。即，当b/r＝20％时，桨叶221的弦长l为160
±
5mm。可选地，桨叶221的弦长l为155mm、156mm、157mm、158mm、159mm、160mm、161mm、162mm、163mm、164mm或165mm。可以理解地，该弦长l也可以选自上述任意二者之间的任意数值。
[0074]
在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的30％处，桨叶221的弦长为130mm
±
5mm。即，当b/r＝30％时，桨叶221的弦长l为130
±
5mm。可选地，桨叶221的弦长l为125mm、126mm、127mm、128mm、129mm、130mm、131mm、132mm、133mm、134mm或135mm。可以理解地，该弦长l也可以选自上述任意二者之间的任意数值。
[0075]
在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的40％处，桨叶221的弦长为128mm
±
3mm。即，当b/r＝40％时，桨叶221的弦长l为128
±
3mm。可选地，桨叶221的弦长l为
125mm、126mm、127mm、128mm、129mm、130mm或131mm。可以理解地，该弦长l也可以选自上述任意二者之间的任意数值。
[0076]
在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的50％处，桨叶221的弦长为120mm
±
3mm。即，当b/r＝50％时，桨叶221的弦长l为120
±
3mm。可选地，桨叶221的弦长l为117mm、118mm、119mm、120mm、121mm、122mm或123mm。可以理解地，该弦长l也可以选自上述任意二者之间的任意数值。
[0077]
在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的60％处，桨叶221的弦长为106mm
±
3mm。即，当b/r＝60％时，桨叶221的弦长l为106
±
3mm。可选地，桨叶221的弦长l为103mm、104mm、105mm、106mm、107mm、108mm或109mm。可以理解地，该弦长l也可以选自上述任意二者之间的任意数值。
[0078]
在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的70％处，桨叶221的弦长为99mm
±
3mm。即，当b/r＝70％时，桨叶221的弦长l为99
±
3mm。可选地，桨叶221的弦长l为96mm、97mm、98mm、99mm、100mm、101mm或102mm。可以理解地，该弦长l也可以选自上述任意二者之间的任意数值。
[0079]
在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的80％处，桨叶221的弦长为91mm
±
3mm。即，当b/r＝80％时，桨叶221的弦长l为91
±
3mm。可选地，桨叶221的弦长l为88mm、89mm、90mm、91mm、92mm、93mm或94mm。可以理解地，该弦长l也可以选自上述任意二者之间的任意数值。
[0080]
在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的90％处，桨叶221的弦长为50.6mm
±
3mm。即，当b/r＝90％时，桨叶221的弦长l为50.6
±
3mm。可选地，桨叶221的弦长l为47.6mm、48.6mm、49.6mm、50.6mm、51.6mm、52.6mm或53.6mm。可以理解地，该弦长l也可以选自上述任意二者之间的任意数值。
[0081]
在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的100％处，桨叶221的弦长为25mm
±
3mm。即，当b/r＝100％时，桨叶221的弦长l为25
±
3mm。可选地，桨叶221的弦长l为22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm或28mm。可以理解地，该弦长l也可以选自上述任意二者之间的任意数值。
[0082]
一种可选地实施例中，b/r与l的关系取自下表1中多个方式中的任意一种，其中，b表征桨叶221的预设位置202与桨叶221的旋转中心201的距离，r表征桨叶221的旋转半径，l表征桨叶221的预设位置202处的弦长。
[0083]
表1
[0084][0085]
结合上述，在同等情况下，例如螺旋桨22的直径均采用47寸，设置来流均为15m/s的工况等，通过设置对比例，可以直观地获取本实施例中，多个方式下不同设计参数设计出的螺旋桨22的效率、升力提升情况。
[0086]
结合表1可以得知，采用本实施例的设计参数所制造的螺旋桨22，相比于对比例(现有技术)而言，整体上，效率提升了4％左右，升力提升了5％左右。
[0087]
综上所述，本实用新型实施例提供了一种螺旋桨22、动力装置20及飞行器100，该螺旋桨22包括桨叶221，其中：在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的20％处，桨叶221的弦长为160mm
±
5mm；在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的30％处，桨叶221的弦长为130mm
±
5mm；在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的40％处，桨叶221的弦长为128mm
±
3mm；在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的50％处，桨叶221的弦长为120mm
±
3mm；在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的60％处，桨叶221的弦长为106mm
±
3mm；在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的70％处，桨叶221的弦长为99mm
±
3mm；在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的80％处，桨叶221的弦长为91mm
±
3mm；在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的90％处，桨叶221的弦长为50.6mm
±
3mm；在距离桨叶221的旋转中心201为桨叶221的旋转半径的100％处，桨叶221的弦长为25mm
±
3mm。采用这种尺寸参数制作的螺旋桨22能够提升效率以及升力。
[0088]
该动力装置20包括该螺旋桨22，其具有该螺旋桨22的全部功能。
[0089]
该飞行器100包括该动力装置20，其具有该动力装置20的全部功能。
[0090]
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。