CN109110124A - 一种新型旋翼桨叶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型旋翼桨叶，包括桨叶，所述桨叶的根部设有桨根接头，所述桨根接头的一侧设有螺栓孔，且螺栓孔的内壁连接有剪力螺栓，桨根接头通过剪力螺栓连接有桨榖，所述桨叶的主翼型段包括第一翼型段、第二翼型段和第三翼型段，且桨叶展向内段的第一翼型段采用相对厚度较厚的OA212翼型，桨叶外段的第二翼型段采用了相对厚度较薄的OA209翼型，且第一翼型段和第二翼型段之间设有过渡段，所述桨叶的一端为削尖结构，且桨叶为非矩形桨叶。本发明能够有效提高桨叶的升阻比，提升旋翼的气动效率，在给定拉力的的情况下，降低旋翼的需用功率，使旋翼产生良好的悬停和前飞性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型的旋翼桨叶。具体而言是一种适用于旋翼类飞机或者无人机使用的旋翼桨叶气动外形设计。
背景技术
常见的多旋翼无人机桨叶气动外形从桨叶根部到桨尖翼型保持一致，出于制造工艺等考虑，桨叶的弦长和扭转分布均很简单，导致气动效率低。翼型选择单一，没有对弦长和预扭分布进行综合优化设计，其气动效率和功率效率均低，旋翼噪声和振动水平大，且在不同的转速下旋翼性能急剧波动下降，严重影响飞行器的工作性能和旋翼的工作寿命。
目前市场上的多旋翼无人机多采用几何定距的螺旋桨，其气动效率低，当速度达到或者超过额定转速时，能提供的最大拉力达到极限，最终限制了多旋翼无人机的有效载荷性能。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种新型旋翼桨叶。
本发明提出的一种新型旋翼桨叶，包括桨叶，所述桨叶的根部设有桨根接头，所述桨根接头的一侧设有螺栓孔，且螺栓孔的内壁连接有剪力螺栓，桨根接头通过剪力螺栓连接有桨榖，所述桨叶的主翼型段包括第一翼型段、第二翼型段和第三翼型段，且桨叶展向内段的第一翼型段采用相对厚度较厚的OA212翼型，桨叶外段的第二翼型段采用了相对厚度较薄的OA209翼型，且第一翼型段和第二翼型段之间设有过渡段，所述桨叶的一端为削尖结构，且桨叶为非矩形桨叶。
优选地，所述第一翼型段位于相对半径0.18R-0.575R处，第二翼型段位于相对半径0.625R-R处，过渡段处于相对半径0.575R-0.625R处，过渡段的外形由第一翼型段和第二翼型段直接放样生成。
优选地，所述桨叶翼型段根部的弦长为45mm，相对半径0.3R处弦长为63mm，桨尖弦长为30mm，且三个特征面之间弦长为线性过渡。
优选地，所述桨叶采用了分段线性负扭转设计：翼型段根部安装角为5度，相对半径0.3R处安装角为9度，桨尖安装角为-5度，三个特征面之间安装角为线性过渡。
优选地，所述桨叶主承力结构均为复合材料，且桨叶的旋翼转速为3000RPM-4600RPM。
本发明的有益效果为：
桨叶的气动设计采用翼型多段配置、桨叶负扭转及桨尖大尖削的设计能够有效提高桨叶的升阻比，提升旋翼的气动效率，在给定拉力的的情况下，降低旋翼的需用功率，使旋翼产生良好的悬停和前飞性能。
附图说明
图1为本发明提出的一种新型旋翼桨叶的等轴视图；
图2为本发明提出的一种新型旋翼桨叶的俯视图以及翼型分段图示；
图3为本发明提出的一种新型旋翼桨叶的桨叶沿展向的弦长分布；
图4为本发明提出的一种新型旋翼桨叶的桨叶沿展向预扭分布。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种新型旋翼桨叶，包括桨叶，所述桨叶的根部设有桨根接头，所述桨根接头的一侧设有螺栓孔，且螺栓孔的内壁连接有剪力螺栓，桨根接头通过剪力螺栓连接有桨榖，所述桨叶的主翼型段包括第一翼型段、第二翼型段和第三翼型段，且桨叶展向内段的第一翼型段采用相对厚度较厚的OA212翼型，桨叶外段的第二翼型段采用了相对厚度较薄的OA209翼型，且第一翼型段和第二翼型段之间设有过渡段，桨叶引用尖削设计，且采用了非矩形桨叶设计。
参照图2，一种新型旋翼桨叶，第一翼型段位于相对半径0.18R-0.575R处，第一翼型段采用相对厚度较厚的OA212翼型，桨叶外段的第二翼型段位于相对半径0.625R-R处，采用的是相对厚度较薄的OA209翼型，两个翼型段之间还有一段过渡段，处于相对半径0.575R-0.625R处，过渡段的外形由第一翼型段和第二翼型段直接放样生成。
参照图3，一种新型旋翼桨叶，桨叶的弦长分布为：翼型段根部的弦长为45mm，相对半径0.3R处弦长为63mm，桨尖弦长为30mm。三个特征面之间弦长为线性过渡。
参照图4，一种新型旋翼桨叶，桨叶采用了分段线性负扭转设计：翼型段根部安装角为5度，相对半径0.3R处安装角为9度，桨尖安装角为-5度，三个特征面之间安装角为线性过渡。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种新型旋翼桨叶，包括桨叶，其特征在于，所述桨叶的根部设有桨根接头，所述桨根接头的一侧设有螺栓孔，且螺栓孔的内壁连接有剪力螺栓，桨根接头通过剪力螺栓连接有桨榖，所述桨叶的主翼型段包括第一翼型段、第二翼型段和第三翼型段，且桨叶展向内段的第一翼型段采用相对厚度较厚的OA212翼型，桨叶外段的第二翼型段采用了相对厚度较薄的OA209翼型，且第一翼型段和第二翼型段之间设有过渡段，所述桨叶的一端为削尖结构，且桨叶为非矩形桨叶。
2.根据权利要求1所述的一种新型旋翼桨叶，其特征在于，所述第一翼型段位于相对半径0.18R-0.575R处，第二翼型段位于相对半径0.625R-R处，过渡段处于相对半径0.575R-0.625R处，过渡段的外形由第一翼型段和第二翼型段直接放样生成。
3.根据权利要求1所述的一种新型旋翼桨叶，其特征在于，所述桨叶翼型段根部的弦长为45mm，相对半径0.3R处弦长为63mm，桨尖弦长为30mm，且三个特征面之间弦长为线性过渡。
4.根据权利要求1所述的一种新型旋翼桨叶，其特征在于，所述桨叶采用了分段线性负扭转设计：翼型段根部安装角为5度，相对半径0.3R处安装角为9度，桨尖安装角为-5度，三个特征面之间安装角为线性过渡。
5.根据权利要求1所述的一种新型旋翼桨叶，其特征在于，所述桨叶主承力结构均为复合材料，且桨叶的旋翼转速为3000RPM-4600RPM。
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