本實(shí)用新型涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種螺旋槳、具有所述螺旋槳的動(dòng)力組件以及具有所述動(dòng)力組件的飛行器。
背景技術(shù):
飛行器是一種處在迅速發(fā)展中的飛行裝置,其具有機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)快速、無人飛行、操作要求低的優(yōu)點(diǎn)。目前,飛行器的使用范圍已經(jīng)擴(kuò)寬到軍事、科研、民用三大領(lǐng)域,具體可在電力、通信、氣象、農(nóng)業(yè)、海洋、勘探、攝影、防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)作物估產(chǎn)、緝毒緝私、邊境巡邏、治安反恐等領(lǐng)域執(zhí)行各項(xiàng)任務(wù)?,F(xiàn)有的飛行器的螺旋槳,其外形形狀大多呈矩形,其阻力大、效率低,導(dǎo)致飛行器的飛行速度小、繼航距離短,嚴(yán)重影響了飛行器的飛行性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的實(shí)施方式旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此,本實(shí)用新型的實(shí)施方式需要提供一種螺旋槳、動(dòng)力組件及飛行器。
本實(shí)用新型提供一種螺旋槳,所述螺旋槳包括槳葉,所述槳葉旋轉(zhuǎn)形成槳盤。
距離所述槳盤中心為所述槳盤半徑的43.86%處,所述槳葉的攻角為(20.27±2.5)度;
距離所述槳盤中心為所述槳盤半徑的61.40%處,所述槳葉的攻角為(14.82±2.5)度;
距離所述槳盤中心為所述槳盤半徑的78.95%處,所述槳葉的攻角為(11.75±2.5)度。
在某些實(shí)施方式中,距離所述槳盤中心為所述槳盤半徑的43.86%處,所述槳葉的弦長為(14.13±5)mm;及/或
距離所述槳盤中心為所述槳盤半徑的61.40%處,所述槳葉的弦長為(12.67±5)mm;及/或
距離所述槳盤中心為所述槳盤半徑的78.95%處,所述葉的弦長為(10.90±5)mm。
在某些實(shí)施方式中,距離所述槳盤中心為所述槳盤半徑的96.49%處,所述槳葉的攻角為(8.04±2.5)度。
在某些實(shí)施方式中,所述槳盤的直徑范圍為(114±30)mm。
在某些實(shí)施方式中,距離所述槳盤中心為所述槳盤半徑的96.49%處,所述槳葉的弦長為(9.10±5)mm。
在某些實(shí)施方式中,所述槳葉包括第一面、與所述第一面相背的第二面、連接所述第二面及所述第一面的一側(cè)的第一側(cè)緣及連接所述第二面及所述第一面另一側(cè)的第二側(cè)緣,所述第一面與所述第二均彎曲。
在某些實(shí)施方式中,所述第一面包括凸出的第一拱起部;所述第一側(cè)緣包括曲面狀的向外突出的第二拱起部;所述第二側(cè)緣包括曲面狀的向外突出的第三拱起部。
在某些實(shí)施方式中,所述第一拱起部、所述第二拱起部及所述第三拱起部均靠近所述槳盤的中心。
在某些實(shí)施方式中,所述槳葉的數(shù)量為兩個(gè),兩個(gè)所述槳葉相對于所述槳盤的中心呈中心對稱;
或/及,所述槳葉遠(yuǎn)離所述槳盤的中心的一端的厚度小于所述槳葉的其它部分的厚度。
在某些實(shí)施方式中,所述螺旋槳為折疊槳,并且所述螺旋槳包括與所述槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)連接或固定連接的槳轂,所述槳葉的數(shù)量為至少兩個(gè)。
本實(shí)用新型提供一種螺旋槳,所述螺旋槳為折疊槳,所述螺旋槳包括槳轂及與所述槳轂連接的至少兩個(gè)槳葉;
所述槳葉形成的槳盤的直徑為(114±30)mm;
在距離所述槳盤中心為所述槳盤半徑的43.86%處,所述槳葉的攻角為(20.27±2.5)度,所述槳葉的弦長為(14.13±5)mm;在距離所述槳盤中心為所述槳盤半徑的61.40%處,所述槳葉的攻角為(14.82±2.5)度,所述槳葉的弦長為(12.67±5)mm;在距離所述槳盤中心為所述槳盤半徑的78.95%處,所述槳葉的攻角為(11.75±2.5)度,所述葉的弦長為(10.90±5)mm;在距離所述槳盤中心為所述槳盤半徑的96.49%處,所述槳葉的攻角為(8.04±2.5)度,所述槳葉的弦長為(9.10±5)mm。
本實(shí)用新型提供一種動(dòng)力組件,所述動(dòng)力組件包括上述任一項(xiàng)所述的螺旋槳;以及
驅(qū)動(dòng)件,所述驅(qū)動(dòng)件用于驅(qū)動(dòng)所述螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)。
在某些實(shí)施方式中,所述驅(qū)動(dòng)件為電機(jī),所述電機(jī)的KV值為2100KV。
本實(shí)用新型提供一種飛行器,包括機(jī)身、至少一個(gè)機(jī)臂及至少一個(gè)上任意一實(shí)施方式所述的動(dòng)力組件,所述機(jī)臂與所述機(jī)身連接,所述動(dòng)力組件分別安裝在所述機(jī)臂上。
在某些實(shí)施方式中,所述飛行器的機(jī)臂和動(dòng)力組件均為多個(gè),所述多個(gè)動(dòng)力組件分別安裝在多個(gè)所述機(jī)臂上,并依照不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型實(shí)施方式的螺旋槳、動(dòng)力組件及飛行器,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)槳葉不同部位的攻角實(shí)現(xiàn)了減少阻力,提高效率,增加續(xù)航時(shí)間和最大飛行距離,提高槳葉動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,從而提高飛行器的飛行性能。
本實(shí)用新型的實(shí)施方式的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本實(shí)用新型的實(shí)施方式的實(shí)踐了解到。
附圖說明
本實(shí)用新型的實(shí)施方式的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施方式的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是本實(shí)用新型某些實(shí)施方式的槳葉的立體示意圖;
圖2是圖1中槳葉的一平面示意圖;
圖3是圖1中槳葉的另一平面示意圖;
圖4是圖2中槳葉沿線IV-IV處的截面示意圖;
圖5是圖2中槳葉沿線V-V處的截面示意圖;
圖6是圖2中槳葉沿線VI-VI處的截面示意圖;
圖7是圖2中槳葉沿線VII-VII處的截面示意圖;
圖8是本發(fā)明實(shí)施方式的飛行器的立體示意圖;
圖9是圖8中本發(fā)明實(shí)施方式的動(dòng)力組件的放大立體示意圖;
圖10是本發(fā)明實(shí)施方式的飛行器的螺旋槳折疊狀態(tài)時(shí)的立體示意圖。
主要元件符號(hào)說明:
飛行器200,動(dòng)力組件110,螺旋槳100,槳葉10,第一面12,第一拱起部122,第二面14,第一側(cè)緣16,第二拱起部162,第二側(cè)緣18,第三拱起部182,槳轂20,驅(qū)動(dòng)件101,機(jī)身120,機(jī)臂130。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式,所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的,僅用于解釋本實(shí)用新型,而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)所述特征。在本實(shí)用新型的描述中,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上,除非另有明確具體的限定。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接或可以相互通訊;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
在本實(shí)用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸,也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公開提供了許多不同的實(shí)施方式或例子用來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本實(shí)用新型的公開,下文中對特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然,它們僅僅為示例,并且目的不在于限制本實(shí)用新型。此外,本實(shí)用新型可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或參考字母,這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的,其本身不指示所討論各種實(shí)施方式和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外,本實(shí)用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子,但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的應(yīng)用和/或其他材料的使用。
請參閱圖1、圖8及圖9本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的螺旋槳100包槳轂20及固定設(shè)置在槳轂20兩側(cè)的兩個(gè)槳葉10,兩個(gè)槳葉10關(guān)于槳轂20中心呈中心對稱。兩個(gè)槳葉10旋轉(zhuǎn)起來形成一槳盤,本實(shí)施方式中,槳轂20中心與槳盤中心O(如圖2所示)基本重合。當(dāng)然,根據(jù)實(shí)際需要,槳葉10的數(shù)量可以為其他任意數(shù)量,例如三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)等等;如在其他實(shí)施方式中,槳葉10的數(shù)量為三個(gè),三個(gè)槳葉10相對槳盤中心O在圓周方向上間隔120度均勻分布;槳葉10的數(shù)量為四個(gè)時(shí),四個(gè)槳葉10相對槳盤中心O在圓周方向上間隔90度均勻分布;五個(gè)槳葉10、六個(gè)槳葉10及其他槳葉10的分布情況則依此類推。在其他實(shí)施方式中,槳葉10與槳轂20可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
請結(jié)合圖10,本實(shí)施方式中,螺旋槳100為折疊槳。螺旋槳100可以是正槳或者反槳。所謂正槳,指從驅(qū)動(dòng)件101例如電機(jī)的尾部向電機(jī)頭部方向看,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生升力的螺旋槳100;所謂反槳,指從驅(qū)動(dòng)件101例如電機(jī)的尾部向電機(jī)頭部方向看,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生升力的螺旋槳100。正槳與反槳的尺寸參數(shù)完全一致,正槳與反槳的結(jié)構(gòu)之間鏡像對稱。
請參閱圖1~圖4及圖9,每個(gè)槳葉10包括第一面12、與第一面12相背的第二面14、連接第二面14及第一面12的另一側(cè)的第一側(cè)緣16及連接第二面14及第一面12的第一側(cè)的第二側(cè)緣18。
在一個(gè)實(shí)施方式中,第一面12與第二面14均為曲面。第一面12包括凸出的第一拱起部122,第一拱起部122與第一面12的其他部分平滑的過渡連接。本實(shí)施方式中,第一拱起部122靠近槳葉10與槳轂20相連接的一端,即第一拱起部122靠近槳盤中心O。第一側(cè)緣16包括曲面狀的向外突出的第二拱起部162。第二拱起部162與第一側(cè)緣16的其他部分平滑的過渡連接。本實(shí)施方式中,第二拱起部162靠近槳葉10與槳轂20相連接的一端,即第一拱起部122靠近槳盤中心O。第二側(cè)緣18包括曲面狀的向外突出的第三拱起部182。第三拱起部182與第二側(cè)緣18的其他部分平滑的過渡連接。本實(shí)施方式中,第三拱起部182靠近槳葉10與槳轂20相連接的一端,即第一拱起部122靠近槳盤中心O。
在某些實(shí)施方式中,槳葉10上無急劇扭轉(zhuǎn)之處,槳葉10遠(yuǎn)離槳盤中心O的一端的厚度小于槳葉10的其它部分的厚度,有利于減小阻力,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高,不易折斷,可靠性高。
本實(shí)施方式的槳盤直徑為(114±30)mm,具體地,槳盤的直徑可以為84mm、87mm、95mm、107mm、118mm、132mm、144mm,或者任意上述兩個(gè)數(shù)值所界定的數(shù)值范圍內(nèi)的數(shù)值。優(yōu)選地,槳盤的直徑為114mm。槳葉10與槳轂20可以一體成型或者通過連接件相互連接。
本文中所指的攻角,是指槳葉10的翼弦與來流速度之間的夾角。
請參閱圖2及圖4,距離槳盤中心O為槳盤半徑的43.86%處(即IV-IV處),槳葉10的攻角α1為(20.27±2.5)度,槳葉10的弦長L1為(14.13±5)mm。當(dāng)然,槳葉10的攻角α1可以為17.77度、19.55度、20.69度、20.77度、22.77度,或者任意上述兩個(gè)數(shù)值所界定的數(shù)值范圍內(nèi)的數(shù)值;槳葉10的弦長L1可以為9.13mm、11.23mm、13.22mm、14.76mm、15.67mm、16.95、19.13mm,或者任意上述兩個(gè)數(shù)值所界定的數(shù)值范圍內(nèi)的數(shù)值。本實(shí)施方式中攻角α1為20.27度,弦長L1為14.1mm。
請參閱圖2及圖5,距離槳盤中心O為槳盤半徑的61.40%處(即V-V處),槳葉10的攻角α2為(14.82±2.5)度,槳葉10的弦長L2為(12.67±5)mm。當(dāng)然,槳葉10的攻角α2可以為12.32度、13.03度、13.64度、14.50度、15.84度、16.23度、17.32度,或者任意上述兩個(gè)數(shù)值所界定的數(shù)值范圍內(nèi)的數(shù)值;槳葉10的弦長L2可以為7.67mm、8.35mm、10.62mm、12.44mm、14.62mm、16.32mm、17.67mm,或者任意上述兩個(gè)數(shù)值所界定的數(shù)值范圍內(nèi)的數(shù)值。本實(shí)施方式中攻角α2為14.82度,弦長L2為12.67mm。
請參閱圖2及圖6,距離槳盤中心O為槳盤半徑的78.95%處(即VI-VI處),槳葉10的攻角α3為(11.75±2.5)度,葉的弦長L3為(10.90±5)mm。當(dāng)然,槳葉10的攻角α3可以為9.25度、10.02度、10.50度、11.22度、12.71度、13.26度、14.25度,或者任意上述兩個(gè)數(shù)值所界定的數(shù)值范圍內(nèi)的數(shù)值;槳葉10的弦長L3可以為5.9mm、6.95mm、7.20mm、9.70mm、10.60mm、13.75mm、15.90mm,或者任意上述兩個(gè)數(shù)值所界定的數(shù)值范圍內(nèi)的數(shù)值。本實(shí)施方式中攻角α3為11.75度,弦長L3為10.90mm。
請參閱圖2及圖7,距離槳盤中心O為槳盤半徑的96.49%處(即VII-VII處),槳葉10的攻角α4為(8.04±2.5)度,槳葉10的弦長L4為(9.10±5)mm。當(dāng)然,槳葉10的攻角α4可以為5.54度、6.5度、6.98度、7.41度、8.72度、9.56度、10.54度,或者任意上述兩個(gè)數(shù)值所界定的數(shù)值范圍內(nèi)的數(shù)值;槳葉10的弦長L4可以為4.10mm、6.45mm、8.24mm、9.75mm、11.66mm、12.97mm、14.50mm,或者任意上述兩個(gè)數(shù)值所界定的數(shù)值范圍內(nèi)的數(shù)值。本實(shí)施方式中攻角α4為8.04度,弦長L4為9.10mm。
請參閱圖4~圖7并結(jié)合圖2,本實(shí)施方式中,槳盤的直徑為114mm。在距離所述槳盤中心O的25mm處,所述槳葉的攻角α1為20.27度,所述槳葉的弦長L1為14.13mm;在距離所述槳盤中心O的35mm處,所述槳葉的攻角α2為14.82度,所述槳葉的弦長L2為12.67mm;在距離所述槳盤中心O的45mm處,所述槳葉的攻角α3為11.75度,所述葉的弦長L3為10.90mm;在距離所述槳盤中心O的55mm處,所述槳葉的攻角α4為8.04度,所述槳葉的弦長L4為9.10mm。
請參閱表1,為本實(shí)用新型實(shí)施方式的螺旋槳100與現(xiàn)有的螺旋槳100的測試結(jié)果的比對,由表1可以看出,在拉力為25g、45g、90g、120g、150g及185g時(shí),本實(shí)用新型實(shí)施方式的螺旋槳100的功率均小于現(xiàn)有的螺旋槳100的功率,也就是說,相較于現(xiàn)有的螺旋槳100,本實(shí)用新型實(shí)施方式所提供的螺旋槳100在同等的功率下提供了更大的拉力,由此表明本實(shí)用新型實(shí)施方式所提供的螺旋槳100有效的減少了阻力。如此能夠提高效率,有利于增加續(xù)航時(shí)間和最大飛行距離。
表1
本實(shí)用新型實(shí)施方式所提供的螺旋槳100通過優(yōu)化設(shè)計(jì)槳葉10的不同部位的攻角實(shí)現(xiàn)了減少空氣阻力,提高效率,增加續(xù)航時(shí)間和最大飛行距離,提高槳葉10動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,從而提高飛行器200的飛行性能。
請參閱圖8及圖9,本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的動(dòng)力組件110包括驅(qū)動(dòng)件101及上述任一實(shí)施方式的螺旋槳100。驅(qū)動(dòng)件101用于驅(qū)動(dòng)螺旋槳100轉(zhuǎn)動(dòng)。在某些實(shí)施方式中,驅(qū)動(dòng)件101為電機(jī),電機(jī)的KV值為2100KV。螺旋槳100的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要選擇,可以為一個(gè)、兩個(gè)或者多個(gè)。每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)螺旋槳100轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的飛行器200,包括機(jī)身120、至少一個(gè)機(jī)臂130及至少一個(gè)上述的動(dòng)力組件110。機(jī)臂130與機(jī)身120連接,動(dòng)力組件110分別安裝在機(jī)臂130上。飛行器200的機(jī)臂130和動(dòng)力組件110均為多個(gè),多個(gè)動(dòng)力組件110分別安裝在多個(gè)機(jī)臂130上,并依照不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型實(shí)施方式所提供的動(dòng)力組件110及飛行器200通過優(yōu)化設(shè)計(jì)螺旋槳100的槳葉10的不同部位的攻角實(shí)現(xiàn)了減少空氣阻力,提高效率,增加續(xù)航時(shí)間和最大飛行距離,提高槳葉10動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,從而提高飛行器200的飛行性能。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“某些實(shí)施方式”、“一個(gè)實(shí)施方式”、“一些實(shí)施方式”、“示意性實(shí)施方式”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合實(shí)施方式或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施方式或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施方式或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式或示例中以合適的方式結(jié)合。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)特征。在本實(shí)用新型的描述中,“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè),例如兩個(gè),三個(gè)等,除非另有明確具體的限定。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施方式,可以理解的是,上述實(shí)施方式是示例性的,不能理解為對本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行變化、修改、替換和變型,本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。