一种高效率多旋翼无人机螺旋桨的制作方法

本发明属于飞行器，具体涉及一种高效率多旋翼无人机螺旋桨。

背景技术：

1、多旋翼无人机广泛用于航拍，农业、物流，安防，测绘，电力等合种领域，其中航时问题是影响无人机广泛应用的主要方面，而这里面螺旋桨的效率极大影响了无人机的航时。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高效率多旋翼无人机螺旋桨，提高了气动效率，提高多旋翼无人机的航时。

2、本发明的技术方案是，一种高效率多旋翼无人机螺旋桨，所述螺旋桨的桨叶，距桨叶根35％r的位置为最大弦长和最大安装角位置，从桨叶根到最大弦长位置的弦长和安装角均逐渐增大；从最大弦长位置到桨叶尖的弦长和安装角均逐渐减小；在垂直于旋转轴的平面内，从距桨叶根40％r的位置到桨尖的前缘为一条直线；其中，r为螺旋桨旋转半径，展向为从桨叶根到桨叶尖的方向，翼型为桨叶在展向上任意位置的横截面内轮廓，弦长c为翼型所处位置的前缘与后缘之间的距离，安装角α为翼型弦线相对桨叶旋翼平面的夹角。

3、在r/r＝30％处翼型剖面安装角α为13.2±1°，相对弦长c/r为0.053±0.005，前缘相对位置vc1/r为0.02±0.005，后缘相对位置vc2/r为-0.032±0.005；其中，r为翼型剖面与旋转中心之间的距离，vc1为翼型中前缘点在弦向方向的投影与旋转中心之间的距离，vc2为翼型中后缘点在弦向方向的投影与旋转中心之间的距离。

4、在r/r＝40％处的翼型剖面安装角α为14.1±1°，相对弦长c/r为0.051±0.005，前缘相对位置vc1/r为0.019±0.005，后缘相对位置vc2/r为-0.030±0.005；

5、在r/r＝60％处的翼型剖面安装角为8.6±1°，相对弦长为0.038±0.005，前缘相对位置为0.015±0.005，后缘相对位置为-0.022±0.005；

6、在r/r＝80％处的翼型剖面安装角为6.5±1°，相对弦长为0.028±0.005，前缘相对位置为0.011±0.005，后缘相对位置为-0.016±0.005。

7、本发明的有益效果，本发明的螺旋桨，通过安装角、弦长以及翼型的匹配优化设计，能够在旋转的时候，使沿流向方向的诱导速度均匀分布，使不同占位的桨叶剖面提供不同升力，使效率高的段位处升力尽可能大，从而提高了气动效率；

8、本发明通过极限增加弦长和安装角，使弦长最大点与安装角最大点尽可能靠近桨根，使得效率比较低的桨根处，也尽可能产生比较大的诱导速度，提高了诱导速度沿展向的均匀程度，提高桨叶的气动效率。

9、本发明在产生同样拉力的情况下，尽可能减小螺旋桨消耗的轴功率，进一步使提高多旋翼无人机的航时成为可能；

10、本发明在产生同样升力的同时消耗尽可能小的轴功，增加多旋翼的航时；本发明在(1500-4500rpm)转速内可以提供最佳的悬停效率。

技术特征：

1.一种高效率多旋翼无人机螺旋桨，其特征是：所述螺旋桨的桨叶，距桨叶根35％r的位置为最大弦长和最大安装角位置，从桨叶根到最大弦长位置的弦长和安装角均逐渐增大；从最大弦长位置到桨叶尖的弦长和安装角均逐渐减小；在垂直于旋转轴的平面内，从距桨叶根40％r的位置到桨尖的前缘为一条直线；其中，r为螺旋桨旋转半径，展向为从桨叶根到桨叶尖的方向，翼型为桨叶在展向上任意位置的横截面内轮廓，弦长c为翼型所处位置的前缘与后缘之间的距离，安装角α为翼型弦线相对桨叶旋翼平面的夹角。

2.按照权利要求1所述一种高效率多旋翼无人机螺旋桨，其特征在于：在r/r＝30％处翼型剖面安装角α为13.2±1°，相对弦长c/r为0.053±0.005，前缘相对位置vc1/r为0.02±0.005，后缘相对位置vc2/r为-0.032±0.005；

3.按照权利要求2所述一种高效率多旋翼无人机螺旋桨，其特征在于：在r/r＝40％处的翼型剖面安装角α为14.1±1°，相对弦长c/r为0.051±0.005，前缘相对位置vc1/r为0.019±0.005，后缘相对位置vc2/r为-0.030±0.005。

4.按照权利要求2所述一种高效率多旋翼无人机螺旋桨，其特征在于：在r/r＝60％处的翼型剖面安装角为8.6±1°，相对弦长为0.038±0.005，前缘相对位置为0.015±0.005，后缘相对位置为-0.022±0.005。

5.按照权利要求2所述一种高效率多旋翼无人机螺旋桨，其特征在于：在r/r＝80％处的翼型剖面安装角为6.5±1°，相对弦长为0.028±0.005，前缘相对位置为0.011±0.005，后缘相对位置为-0.016±0.005。

技术总结
本发明涉及一种高效率多旋翼无人机螺旋桨，所述螺旋桨的桨叶，距桨叶根35％R的位置为最大弦长和最大安装角位置，从桨叶根到最大弦长位置的弦长和安装角均逐渐增大；从最大弦长位置到桨叶尖的弦长和安装角均逐渐减小；在垂直于旋转轴的平面内，从距桨叶根40％R的位置到桨尖的前缘为一条直线；其中，R为螺旋桨旋转半径，展向为从桨叶根到桨叶尖的方向，翼型为桨叶在展向上任意位置的横截面内轮廓，弦长C为翼型所处位置的前缘与后缘之间的距离，安装角α为翼型剖面相对桨叶旋翼平面的夹角。本发明提高了气动效率，提高多旋翼无人机的航时。

技术研发人员：李小荣
受保护的技术使用者：北京机电工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14