[发明专利]一种无人机旋翼表面微结构减阻膜及其制造方法

说明书

本发明涉及减阻膜技术领域，提供一种无人机旋翼表面微结构减阻膜及其制造方法，包括：隔离层，以及，设于隔离层一侧的微结构层，微结构层表面设有平行排列的微型沟槽，微型沟槽呈V形或矩形或U形，微型沟槽的宽度S为0.02mm～0.4mm，微型沟槽的高度H为0.05mm～0.3mm。减阻膜通过模芯微注塑或热压成型，通过控制模芯上的微型沟槽的形状就能控制减阻膜上微型沟槽的形状，使得微型沟槽的加工质量和尺寸精度高、形状可控，符合减阻膜表面成型应具有较大面积、峰顶尖锐、精度高的要求，同时，采用微注塑成型或热压成型的方式，相对传统方法对薄膜直接加工的方式，还能消除塑料薄膜本身的厚度误差对成型精度造成的影响，使得该减阻膜能高质量的大批量生产。

技术领域

本发明涉及为减阻膜技术领域，尤其是提供一种无人机旋翼表面微结构减阻膜及其制造方法。

背景技术

目前，无人机技术发展迅猛。在解决无人机续航性能问题时可以全方位考虑，除了提升电池性能，还可以从螺旋桨或旋翼或机翼的气动特性上入手。

目前螺旋桨的桨叶为高强度、高模量的碳纤维结构，质量轻硬度高，不易在其表面加工微结构，因此需要特殊的减阻方式。

在实际应用中的常见减阻方法有：优化设计、聚合物涂层(或喷射)、柔性壁面、壁面加温及气幕屏蔽等方法。这些方法虽然在原理上可行，减阻效果也比较明显，但是在大型航天器上应用时，技术问题难以攻克，有的需要较大程度地改变航天器结构或外形，有的需要配备一些特殊的辅助设备。

有相关研究表明，在机翼表面贴上微结构薄膜可以减小阻力，这种方法使用简单，维护方便，拆装容易，不改变机翼外形。减阻贴膜可以有效的减小飞机紊流摩擦阻力，是减阻研究领域提出的新概念。

减阻膜减阻技术的关键是减阻膜的制造技术，而制造技术的关键是减阻膜表面微细沟槽的成型。空气动力学研究表明，这种微细沟槽的结构可以有多种形式。按照空气动力学的要求，形成沟槽的峰顶要尽量尖锐，否则减阻效果不好，对沟槽宽度S和高度h的公差应在0.005mm以内，同时为避免在飞机外表面贴敷时拼缝过多，减阻膜的幅面不能太小。

目前，制作微沟槽可以有多种方法，比如流延、印制、冷轧、辊型等，实际常用于制造沟槽的是挤膜辊型法和热压制两种。但是这两种方法，在表面成型出具有较大面积、峰顶尖锐、精度很高的细小沟槽,还比较困难，使得减阻膜的减阻效果不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机旋翼表面微结构减阻膜，旨在解决现有技术中机翼减阻效果不佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无人机旋翼表面微结构减阻膜，包括：隔离层，以及，设于所述隔离层一侧的微结构层，所述微结构层表面设有平行排列的微型沟槽，所述微型沟槽呈V形或矩形或U形，所述微型沟槽的宽度S为0.02mm～0.4mm，所述微型沟槽的高度H为0.05mm～0.3mm。

优选地：所述微型沟槽呈V形，所述微型沟槽的顶角角度β为50°～60°。

优选地：所述微型沟槽的顶角角度β为55°。

优选地：所述隔离层远离所述微结构层的一侧还设有胶层。

优选地：所述微结构层的厚度为0.15mm～0.4mm，所述隔离层的厚度为0.11mm～0.12mm，所述胶层的厚度为0.05mm～0.13mm。

本发明的目的还在于提供一种无人机旋翼表面微结构减阻膜的制造方法，包括以下处理步骤：

S1、根据减阻膜的微型沟槽设计要求，将砂轮的微尖端修整成所述微型沟槽所需要的形状；

S2、根据微型沟槽的设计要求，使所述砂轮在模芯的表面逐一加工出多条平行的微型沟槽，直至所述微型沟槽的数量达到设计要求；