一种螺旋桨和飞行器的制作方法

1.本技术涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种螺旋桨和飞行器。


背景技术：

2.飞行器上设置有螺旋桨，通过螺旋桨对气流的扰动实现飞行器的飞行，由于飞行器具有拍摄、运输物资等功能，因此被广泛应用于测绘、安防、物流、配送等多个行业。通常情况下，在飞行器飞行过程中，螺旋桨扰动气流，导致气流与气流之间、气流与螺旋桨之间发生碰撞而产生噪声，从而降低了飞行器的使用性能。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种螺旋桨和飞行器，能够减小噪声，提升飞行器的使用性能。
4.本技术第一方面提供一种螺旋桨，该螺旋桨包括：桨叶和扰流部，扰流部的至少部分凸出桨叶的吸力面；其中，扰流部沿桨叶的展向延伸。
5.在本技术中，设置沿桨叶展向延伸的扰流部，使得层流区域的气流提前变化为湍流，即在气流流速较大时将层流转变为湍流，使得湍流的流速增加，从而使得湍流区域的气流能够更快的离开桨叶表面，进而减小了湍流区域的气流与桨叶表面的碰撞区域，以降低噪音。
6.在一种可能的设计中，沿桨叶的弦长方向，桨叶还包括相对设置的前缘和后缘，前缘和后缘之间的垂直距离为桨叶的弦长c，扰流部的中心线与前缘之间的距离l1满足：0.05c≤l1≤0.6c。
7.在一种可能的设计中，沿桨叶的弦长方向，螺旋桨使用环境的雷诺数为re，扰流部凸出顶面的高度为h满足：h＝kc/re
0.2
；其中，比例系数k满足：0.01≤k≤0.2。
8.在一种可能的设计中，扰流部的宽度l2满足：0.05c≤l2≤0.5c。
9.在一种可能的设计中，沿桨叶的弦长方向，扰流部包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁的至少部分为锯齿形，和/或，第二侧壁的至少部分为锯齿形。
10.在一种可能的设计中，扰流部包括第一侧面和第二侧面，多个第一侧面和多个第二侧面间隔设置且相互连接，以形成锯齿形的第一侧壁和/或第二侧壁；第一侧面与第二侧面之间的夹角α满足：10
°
＜α＜120
°
。
11.在一种可能的设计中，沿桨叶厚度方向，桨叶包括相对设置的顶面和底面，顶面和底面均为吸力面，扰流部设置于顶面，或者，扰流部设置于顶面和底面。
12.在一种可能的设计中，沿桨叶的展向，扰流部贯穿桨叶，或者，扰流部覆盖桨叶的一部分。
13.在一种可能的设计中，扰流部的数量为一个或多个；多个扰流部间隔设置或连续设置。
14.在一种可能的设计中，扰流部与桨叶一体成型或固定连接。
15.本技术第二方面提供一种飞行器，该飞行器包括本体和安装于本体的螺旋桨，螺
旋桨为以上任一项中所述的螺旋桨。
16.在本技术中，在螺旋桨上设置沿桨叶展向延伸的扰流部来增加湍流流速，使得桨叶表面产生噪声的区域减小，从而降低螺旋桨工作过程所产生的噪音，进而提升飞行器的使用性能，同时，能够提升飞行器的隐蔽性，进而提升飞行器的适用场景。
17.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。
附图说明
18.图1为本技术所提供的螺旋桨在一种实施例中的局部结构示意图；
19.图2为图1中的扰流部在一种实施例中的结构示意图；
20.图3为图1中的扰流部在另一种实施例中的结构示意图；
21.图4为图1中扰流部与桨叶安装后的局部结构示意图。
22.附图标记：
23.1-桨叶；
24.11-前缘；
25.12-后缘；
26.2-扰流部；
27.21-第一侧壁；
28.22-第二侧壁；
29.23-第一侧面；
30.24-第二侧面。
31.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
具体实施方式
32.为了更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
33.应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
34.在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
35.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
36.需要注意的是，本技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本技术实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另
一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
37.本技术实施例第一方面提供一种螺旋桨，如图1所示，该螺旋桨包括：桨叶1；扰流部2，扰流部2的至少部分凸出桨叶1的吸力面；其中，扰流部2沿桨叶1的长度方向延伸。
38.在本实施例中，在螺旋桨工作过程中会搅动气流，使得层流变化为湍流，由于湍流区域内的气流运动方向杂乱，导致气流与气流之间发生碰撞，且部分气流与桨叶1的表面碰撞，从而产生较大的噪音。由于气流发生碰撞导致气流能量降低，从而使得气流的流速减小，即，沿桨叶1的弦长方向，桨叶1前端气流的流速大于桨叶1后端的气流的流速。设置沿桨叶1弦长方向延伸的扰流部2，使得层流区域的气流提前变化为湍流，即在气流流速较大时将层流转变为湍流，使得湍流的流速增加，从而使得湍流区域的气流能够更快的离开桨叶1表面，进而减小了湍流区域的气流与桨叶1表面的碰撞区域，以降低噪音。
39.具体地，如图1和图4所示，沿桨叶1的弦长方向，桨叶1还包括相对设置的前缘11和后缘12，前缘11和后缘12之间的垂直距离为桨叶1的弦长c，扰流部2的中心线与前缘11之间的距离l1满足：0.05c≤l1≤0.6c。
40.在本实施例中，若l1过小，则在桨叶1工作过程中扰流部2受到的气流的冲击过大，易发生扰流部2的损坏；若l1过大，则扰流部2位于湍流区域内或扰流部2位于湍流区域的后方，则扰流部2降噪效果低甚至失去作用。因此，0.05c≤l1≤0.6c，能够延长扰流部2的使用寿命，同时，提升扰流部2的降噪效果。
41.沿桨叶1运行方向，桨叶1的前端为前缘11，桨叶1的后端为后缘12。若桨叶1的前缘11和后缘12是平行的，则桨叶1在单位长度上的弦长c是定值，若桨叶1的前缘11和后缘12的形状变化规律不同，则桨叶1在单位长度上的弦长c是不断变化的，因此，扰流部2的中心线与前缘11之间的距离l1可以是定值，也可以是不断变化的。
42.具体地，如图2和图3所示，沿桨叶1的弦长方向，螺旋桨使用环境的雷诺数为re，扰流部2凸出顶面的高度为h满足：h＝kc/re
0.2
；其中，比例系数k满足：0.01≤k≤0.2。
43.在本实施例中，若h过小，则扰流部2能够干扰的湍流区域的气流量过小，导致扰流部2的降噪效果低；若h过大，则扰流部2高出湍流区域而干扰层流区域的气流并产生较大的噪音。因此，h＝kc/re
0.2
且0.01≤k≤0.2，在确保扰流部2正常工作的同时，提升扰流部2的工作效果。
44.其中，若桨叶1的前缘11和后缘12是平行的，则沿桨叶1的展向，单位长度上的弦长c是定值，若桨叶1的前缘11和后缘12的形状变化规律不同，则单位长度上的弦长c是不断变化的，因此，扰流部2在单位长度上的凸出顶面的高度为h可以是定值，也可以是不断变化的。
45.具体地，如图2～图4所示，扰流部2的宽度l2满足：0.05c≤l2≤0.5c。
46.在本实施例中，若l2＜0.05c，则扰流部2的宽度过小，导致扰流部2的强度差，在螺旋桨工作过程中，扰流部2在气流的作用下易发生变形，使得扰流部2失去作用甚至损坏；若l2＞0.5c，则扰流部2的宽度过大超过气流的湍流区域而干扰层流区域的气流并产生较大的噪音。因此，0.05c≤l2≤0.5c，能够提高扰流部2的使用强度，延长扰流部2的使用寿命，同时，能够提升扰流部2的降噪效果，确保扰流部2的正常工作。
47.若桨叶1的前缘11和后缘12是平行的，则桨叶1的展向，单位长度上的弦长c是定值，若桨叶1的前缘11和后缘12的形状变化规律不同，则单位长度上的弦长c是不断变化的，
因此，扰流部2的宽度l2可以是定值，也可以是不断变化的。
48.具体地，如图2和图3所示，沿桨叶1的弦长方向，扰流部2包括相对设置的第一侧壁21和第二侧壁22，第一侧壁21的至少部分为锯齿形，和/或，第二侧壁22的至少部分为锯齿形。
49.在本实施例中，第一侧壁21的至少部分为锯齿形，和/或，第二侧壁22的至少部分为锯齿形，能够增加锯齿形的第一侧壁21和/或第二侧壁22与气流的接触面积，从而提升扰流部2的降噪效果，进而提升螺旋桨的使用性能。
50.更具体地，如图3所示，扰流部2包括第一侧面23和第二侧面24，多个第一侧面23和多个第二侧面24间隔设置且相互连接，以形成锯齿形的第一侧壁21和/或第二侧壁22；第一侧面23与第二侧面24之间的夹角α满足：10
°
＜α＜120
°
。
51.在本实施例中，第一侧面23和第二侧面24间隔设置且首尾相连，以形成锯齿形的第一侧壁21和/或第二侧壁22。若第一侧面23与第二侧面24之间的夹角α过大或过小，即相邻齿尖的距离s过大或过小，则导致第一侧面23和第二侧面24与气流的接触面积过小，从而降低扰流部2的降噪效果。因此，10
°
＜α＜120
°
，能够增加锯齿形的第一侧壁21和/或第二侧壁22与气流的接触面积，从而提升扰流部2的降噪效果，进而提升螺旋桨的使用性能。
52.以上任一实施例中，沿桨叶1厚度方向，桨叶1包括相对设置的顶面和底面，顶面和底面均为吸力面，扰流部2设置于顶面，或者，扰流部2设置于顶面和底面。
53.在本实施例中，螺旋桨工作过程中，沿桨叶1厚度方向，螺旋桨的上方所产生的噪音大于螺旋桨下方所产生的噪音，因此，在桨叶1的顶面设置扰流部2，能够提高扰流部2的降噪效果，在扰流部2设置于顶面和底面，使得螺旋桨上方和下方的噪音均减小，从而进一步提高扰流部2的降噪效果。
54.以上任一实施例中，沿桨叶1的展向，扰流部2贯穿桨叶1，或者，扰流部2覆盖桨叶1的一部分。
55.在本实施例中，沿桨叶1的展向，扰流部2可以贯穿桨叶1，也可以仅覆盖桨叶1的一部分，从而增加扰流部2设置的灵活性。扰流部2沿桨叶1的展向贯穿桨叶1，能够增加扰流部2的作用范围，从而提升扰流部2的工作性能，更大程度的降低螺旋桨工作时所产生的噪声。扰流部2覆盖桨叶1的一部分，在满足螺旋桨的降噪需求的同时，减小扰流部2的尺寸，从而降低扰流部2的生产成本，同时，减小扰流部2的重量，进而减小螺旋桨的重量，增加螺旋桨的使用性能。
56.更具体地，扰流部2的数量为一个或多个；多个扰流部2间隔设置或连续设置。
57.在本实施例中，扰流部2的数量为一个或多个；多个扰流部2间隔设置或连续设置，增加了桨叶1上设置扰流部2的灵活性。多个扰流部2间隔设置，在保证扰流部2降噪性能的同时，减小了扰流部2的材料，从而降低生产成本。
58.以上任一实施例中，扰流部2与桨叶1一体成型或固定连接。
59.在本实施例中，扰流部2与桨叶1一体成型，增加了扰流部2与桨叶1的连接的稳固性，避免在螺旋桨工作过程中扰流部2与桨叶1脱离而引发安全问题，从而提升螺旋桨工作的稳定性和使用安全性。扰流部2与桨叶1固定连接，能够便于扰流部2和桨叶1的加工，从而降低扰流部2和桨叶1的加工成本。扰流部2与桨叶1一体成型或固定连接，增加了扰流部2和桨叶1的连接方式，从而增加了扰流部2与桨叶1连接的灵活性。
60.本技术实施例第二方面提供一种飞行器，该飞行器包括本体和螺旋桨，螺旋桨为以上任一实施例中所述的螺旋桨；螺旋桨安装于本体。
61.在本实施例中，在螺旋桨上设置沿桨叶1弦长方向延伸的扰流部2来增加湍流流速，使得桨叶1表面产生噪声的区域减小，从而降低螺旋桨工作过程所产生的噪音，进而提升飞行器的使用性能，同时，能够提升飞行器的隐蔽性，进而提升飞行器的适用场景。
62.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。