CN106428551A - 多旋翼桨叶装置 - Google Patents

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恽为民
张栋梁
庞作伟
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Shanghai Xpartner Robotics Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32—Rotors
    • B64C27/46—Blades
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Abstract

本发明公开了一种多旋翼桨叶装置，包括：中心连接部以及多个桨叶，其中每个桨叶在根部位置安装至所述中心连接部；其中，对于每个桨叶，整个桨叶展向截面的扭角沿展向呈非线性负扭角分布；而且在从根部向桨尖的方向上，每个桨叶从第一预定位置开始采用抛物线后掠分布。

Description

多旋翼桨叶装置
技术领域
本发明涉及多旋翼飞行器领域，尤其涉及一种多旋翼桨叶装置。
背景技术
随着技术的发展，多旋翼飞行器在越来越多的领域得到应用。作为多旋翼飞行器的动力来源，桨叶性能的好坏直接影响了飞行器载重、噪声、功耗、操纵性能。目前的桨叶设计大多由飞机螺旋桨设计引申而来，但传统螺旋桨与目前的多旋翼飞行器使用工况不一样，因此桨叶性能并未达到极致。
目前桨叶性能提升主要集中在桨叶参数的优化上。一方面，在二维方面，主要表现为优化桨叶截面翼型，由此提升翼型性能；另一方面，在三维方面，主要表现为桨叶展向弦长、厚度、扭角等的组合优化；此外，在整体方面，主要表现为叶片数目、叶片分布、轮毂连接形式、桨帽形状等的组合优化。通过一系列的优化，桨叶性能得到一定的提升。但是，现有技术的这些组合优化的方法非常耗时耗力，而且得到的一系列的解集仍需要试验验证。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种无需反复试验的多旋翼桨叶装置。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种无需反复试验的多旋翼桨叶装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种多旋翼桨叶装置，包括：中心连接部以及多个桨叶，其中每个桨叶在根部位置安装至所述中心连接部；其中，对于每个桨叶，整个桨叶展向截面的扭角沿展向呈非线性负扭角分布；而且在从根部向桨尖的方向上，每个桨叶从第一预定位置开始采用抛物线后掠分布。
优选地，在所述的多旋翼桨叶装置中，在从根部向桨尖的方向上，在从根部向桨尖的方向上，每个桨叶从第二预定位置开始具有弯曲下反分布。
优选地，在所述的多旋翼桨叶装置中，所述弯曲下反分布的下反角度根据旋翼尺寸选择。
优选地，在所述的多旋翼桨叶装置中，所述弯曲下反分布的下反角度介于10°-40°之间。
优选地，在所述的多旋翼桨叶装置中，所述第一预定位置处于从根部到桨尖的延伸长度的80％-85％的区域内。
优选地，在所述的多旋翼桨叶装置中，所述第二预定位置处于从根部到桨尖的延伸长度的85％-95％的区域内。
优选地，在所述的多旋翼桨叶装置中，所述抛物线后掠分布的后掠曲线设置使桨叶后掠部分前缘相对法向来流流速为常数。
本发明的多旋翼桨叶装置沿展向的非线性负扭角分布，可以增加悬停效率，减小功耗；本发明的多旋翼桨叶装置的抛物线后掠桨尖可以减小飞行阻力，高速飞行特性好；而且，本发明的多旋翼桨叶装置的后掠弯曲下反桨尖能够减小桨尖涡与桨的干扰，增加稳定性，同时对风噪的降低也起到一定效果；此外，本发明的多旋翼桨叶装置的结构基于现有技术，改型简单，无需反复试验。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是根据本发明优选实施例的多旋翼桨叶装置的局部正视图。
图2是根据本发明优选实施例的多旋翼桨叶装置的另一局部正视图。
图3是根据本发明优选实施例的多旋翼桨叶装置的侧视图。
图4是根据本发明优选实施例的多旋翼桨叶装置的俯视图。
图5是根据本发明优选实施例的多旋翼桨叶装置的轴侧视图。
图6是根据本发明优选实施例的多旋翼桨叶装置的另一轴侧视图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
图1是根据本发明优选实施例的多旋翼桨叶装置的局部正视图，图2是根据本发明优选实施例的多旋翼桨叶装置的另一局部正视图，图3是根据本发明优选实施例的多旋翼桨叶装置的侧视图，图4是根据本发明优选实施例的多旋翼桨叶装置的俯视图，图5是根据本发明优选实施例的多旋翼桨叶装置的轴侧视图，而且图6是根据本发明优选实施例的多旋翼桨叶装置的另一轴侧视图。
如图1、图2、图3、图4、图5、和图6所示，根据本发明优选实施例的多旋翼桨叶装置包括：中心连接部10以及多个桨叶20，其中每个桨叶20在根部位置安装至所述中心连接部10。
对于每个桨叶，整个桨叶展向截面的扭角沿展向呈非线性负扭角分布。
其中，在从根部向桨尖的方向上，每个桨叶20的邻接根部的第一预定区域21(例如，根部区域及中部区域)采用主流桨叶的分布形式，这样对目前较优桨叶的根部强度和中部气动效率不会产生影响。
其中，对于每个桨叶，整个桨叶展向截面的扭角沿展向呈非线性负扭角分布；而且在从根部向桨尖的方向上，每个桨叶从第一预定位置21(如图1所示)开始采用抛物线后掠分布。
优选地，在所述的多旋翼桨叶装置中，在从根部向桨尖的方向上，在从根部向桨尖的方向上，每个桨叶从第二预定位置22(如图2所示)开始具有弯曲下反分布。
优选地，所述弯曲下反分布的下反角度可根据旋翼尺寸选择较优值。进一步优选地，所述弯曲下反分布的下反角度θ(如图2所示)介于10°-40°之间。
优选地，在所述的多旋翼桨叶装置中，所述第一预定位置21处于从根部到桨尖的延伸长度的80％-85％的区域内。
优选地，在所述的多旋翼桨叶装置中，所述第二预定位置22处于从根部到桨尖的延伸长度的85％-95％的区域内。
由此，沿桨尖伸展方向的非线性负扭角分布，从而可以增加悬停效率，减小功耗。
而且优选地，所述抛物线后掠分布的后掠曲线设置使桨叶后掠部分前缘相对法向来流流速为常数。
总体来说，根据本发明优选实施例的多旋翼桨叶装置至少具有如下优势：
1.沿展向的非线性负扭角分布，可以增加悬停效率，减小功耗；
2.抛物线后掠桨尖可以减小飞行阻力，高速飞行特性好；
3.后掠弯曲下反桨尖能够减小桨尖涡与桨的干扰，增加稳定性，同时对风噪的降低也起到一定效果；
4.该结构基于现有技术，改型简单，无需反复试验。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种多旋翼桨叶装置，其特征在于包括：中心连接部以及多个桨叶，其中每个桨叶在根部位置安装至所述中心连接部；其中，对于每个桨叶，整个桨叶展向截面的扭角沿展向呈非线性负扭角分布；而且在从根部向桨尖的方向上，每个桨叶从第一预定位置开始采用抛物线后掠分布。
2.如权利要求1所述的多旋翼桨叶装置，其特征在于，在从根部向桨尖的方向上，在从根部向桨尖的方向上，每个桨叶从第二预定位置开始具有弯曲下反分布。
3.如权利要求2所述的多旋翼桨叶装置，其特征在于，所述弯曲下反分布的下反角度根据旋翼尺寸选择。
4.如权利要求2所述的多旋翼桨叶装置，其特征在于，所述弯曲下反分布的下反角度介于10°-40°之间。
5.如权利要求1或2所述的多旋翼桨叶装置，其特征在于，所述第一预定位置处于从根部到桨尖的延伸长度的80％-85％的区域内。
6.如权利要求1或2所述的多旋翼桨叶装置，其特征在于，所述第二预定位置处于从根部到桨尖的延伸长度的85％-95％的区域内。
7.如权利要求1或2所述的多旋翼桨叶装置，其特征在于，所述抛物线后掠分布的后掠曲线设置使桨叶后掠部分前缘相对法向来流流速为常数。
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