[实用新型]一种微小型旋翼无人飞行器旋翼翼型

说明书

本实用新型公开了一种微小型旋翼无人飞行器旋翼翼型，其上表面和下表面形状均为光滑曲线，在前端相切、后端相交，使翼型的前端为圆弧端，后端为尖角端；上表面的整个曲率上凸，下表面的曲率为前段下凹，后段上凸。跟目前的低雷诺数旋翼翼型‑Eppler 387相比，具有相对厚度较小，可产生较小的压差阻力；翼型后段上表面比较平坦，保证了压力恢复的光滑过度，使其在较大迎角时不会出现气流分离，可降低其总阻力系数。翼型整体弯度较大以产生较大的升力系数；翼型前缘半径较大以在上表面产生较大的吸力，下表面前段存在明显的内凹，使得下表面产生较大的压力，从而使本翼型具有较高的升力系数。从而可实现极低雷诺数下的更高升阻比，所以具有较高的气动效率。

技术领域

本实用新型涉及一种微小型旋翼无人飞行器，具体涉及一种微小型旋翼无人飞行器旋翼翼型。

背景技术

众所周知，微小型旋翼无人飞行器在诸多领域都发挥着重要的作用。这类飞行器通过电机带动螺旋桨旋转来产生垂直于旋转平面的拉力，通过调节不同螺旋桨的拉力大小值来实现飞行器的悬停、前飞、上升等动作。螺旋桨的拉力和扭矩大小决定着螺旋桨的气动效率，而螺旋桨的气动效率则是飞行器巡航时间的关键因素。与固定翼机翼类似，构成螺旋桨三维曲面外形的基本元素是叶素，即沿着桨叶径向的微小片段。每一个叶素都可以看成一个二维翼型，因此，翼型的形状对螺旋桨的气动性能起着决定性的作用。

传统的直升机旋翼的作用是产生向上的拉力以克服直升机自身的重力，以及向前的推力以克服直升机前进过程中产生的阻力。此外，直升机旋翼存在复杂的运动，除绕旋转轴旋转外，还包括挥舞运动、变距运动、摆振运动等。传统的螺旋桨飞机螺旋桨的作用是产生向前的推力以克服飞机前进过程中的阻力，螺旋桨的运动仅仅是绕旋转轴的旋转运动。

微小型旋翼飞行器的旋翼(螺旋桨)既不同于传统的直升机旋翼，也不同于传统螺旋桨飞机的螺旋桨，而是兼顾上述两者的特点：旋翼的作用与传统直升机旋翼相同，而桨叶运动方式与传统螺旋桨飞机的螺旋桨相同。

但微小型螺旋桨翼型与传统尺寸螺旋桨翼型仍然有着显著的差异：(1)这类螺旋桨的尺寸小，直径往往只有十几寸甚至几寸，而弦长一般仅有几厘米；(2)这类螺旋桨相对于传统飞机的螺旋桨速度低得多，其流动马赫数一般小于0.3，属于不可压缩流动范围，因此，其翼型的雷诺数极低，仅有十万左右甚至更低。目前，针对这类螺旋桨的翼型较少，且公开的翼型的升阻比较低，从而使螺旋桨的气动效率不高，如低雷诺数旋翼翼型-Eppler387。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种升阻比较高，从而气动效率较高的微小型旋翼无人飞行器旋翼翼型。

本实用新型提供的这种微小型旋翼无人飞行器旋翼翼型，其上表面和下表面形状均为光滑曲线，在前端相切、后端相交，使翼型的前端为圆弧端，后端为尖角端；上表面的整个曲率上凸，下表面的曲率为前段下凹，后段上凸。

所述上表面曲线从前缘点开始往后至29％-31％弦长处呈上行趋势，随后开始往后呈下行趋势；下表面曲线从前缘点开始往后至3.5％-4.5％弦长呈下行趋势；随后从3.5％-4.5％弦长至44％-46％弦长呈上行趋势，随后一直呈下行趋势。

其后端上表面和下表面之间的夹角为11°-12°。

本实用新型跟目前的低雷诺数旋翼翼型-Eppler 387相比，具有相对厚度较小，可产生较小的压差阻力；翼型后段上表面比较平坦，保证了压力恢复的光滑过度，从而可以使其在较大迎角时不会出现气流分离。前述翼型的外形特征可降低其总阻力系数。翼型整体弯度较大以产生较大的升力系数；翼型前缘半径较大以在上表面产生较大的吸力，下表面前段存在明显的内凹，使得下表面产生较大的压力，从而提高翼型升力系数，使本翼型具有较高的升力系数。所以，本翼型具有较高的升力系数且具有较低的阻力系数，从而可实现极低雷诺数下的更高升阻比，所以具有较高的气动效率。

附图说明