[发明专利]重叠桨结构以及飞行器

说明书

本申请实施例提供了一种重叠桨结构以及飞行器；其中，所述重叠桨结构可应用于飞行器，所述重叠桨结构包括有第一螺旋桨和第二螺旋桨；所述第一螺旋桨包括第一桨叶，所述第一桨叶旋转形成第一桨盘；所述第二螺旋桨包括第二桨叶，所述第二桨叶旋转形成第二桨盘；当所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨共同设置在所述飞行器的机身上时，所述第一桨叶与所述第二桨叶为上下叠设，用以使形成的所述第一桨盘与形成的所述第二桨盘之间具有高度差z，且所述第一桨盘与所述第二桨盘在俯视平面上的正投影具有相互重叠的第一区域，所述第一区域的面积Ssubgt;A/subgt;与所述第一桨盘的面积Ssubgt;1/subgt;或者所述第二桨盘的面积Ssubgt;2/subgt;的比值设置为5％～25％。

技术领域

本申请实施例涉及螺旋桨技术领域，更具体地，本申请涉及一种重叠桨结构以及飞行器。

背景技术

对于双旋翼飞机或者多旋翼飞机而言，螺旋桨是为飞机提供升力的主要部件。螺旋桨能够提供的最大升力及螺旋桨效率直接受到桨叶形成的桨盘面积影响。对于低速的小型飞机而言，桨叶面积越大(影响桨盘的面积)，整个螺旋桨所能够提供的最大升力就越大。在相同升力的情况下，螺旋桨的动力系统效率也就越高。目前，更小的飞机尺寸与更大的桨叶面积需求互相制约。

在现有的一些技术中，螺旋桨的设计包括常规双旋翼或者多旋翼方案、共轴双桨方案以及VOOPS方案。常规的双旋翼或者多旋翼方案的问题在于：由于相邻的两个螺旋桨的桨叶距离过近时，会产生明显的升力损失，因此现有的多旋翼方案大部分都是将多个螺旋桨彼此分开布置，且要求相邻的两个螺旋桨的桨叶之间距离不得过小，以此避免升力损失，但这也会导致飞机的尺寸需要设计的很大才能够承载这样的螺旋桨结构。共轴双桨方案的问题在于：两个螺旋桨的桨叶面积完全重叠，虽然有助于大幅度的减小飞机尺寸，但螺旋桨的动力系统效率非常低，导致飞机在飞行的过程中功耗较大，续航偏低。VOOPS 方案是将四旋翼飞机的四个螺旋桨最大限度的两两重叠，虽然最大程度压缩了飞机的尺寸，但对于实际的商用飞机的机身结构损失较大，难以产品化。

因此，非常有必要研究新的螺旋桨技术方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种重叠桨结构以及飞行器的新技术方案，以解决现有飞机尺寸与螺旋桨的桨叶面积需求相互制约的问题。

第一方面，本申请提供了一种重叠桨结构，应用于飞行器，所述重叠桨结构包括有：

第一螺旋桨，所述第一螺旋桨包括第一桨叶，所述第一桨叶旋转形成第一桨盘；以及

第二螺旋桨，所述第二螺旋桨包括第二桨叶，所述第二桨叶旋转形成第二桨盘；

当所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨共同设置在所述飞行器的机身上时，所述第一桨叶与所述第二桨叶为上下叠设，用以使形成的所述第一桨盘与形成的所述第二桨盘之间具有高度差z，且所述第一桨盘与所述第二桨盘在俯视平面上的正投影具有相互重叠的第一区域，所述第一区域的面积 S_A与所述第一桨盘的面积S₁或者所述第二桨盘的面积S₂的比值设置为 5％～25％。

可选地，所述第一区域的面积S_A与所述第一桨盘的面积S₁或者所述第二桨盘的面积S₂的比值设置为10％～20％。

可选地，所述第一区域的面积S_A与所述第一桨盘和所述第二桨盘的面积均值S的比值设置为5％～25％。

可选地，所述第一桨盘和所述第二桨盘之间的所述高度差z与所述第一螺旋桨的直径D₁的比值，或者与所述第二螺旋桨的直径D₂的比值设置为等效高度差，所述等效高度差设置为5％～30％。

可选地，所述等效高度差设置为10％～30％。