目前市面上無人機的載重量小、航時短、效率低。傳統的直升機不論是玩具直升機、小型無人機還是玩具雙軸反槳螺旋槳直升機等一直以來的缺陷是航程較短,載重較小,原因是螺旋槳在旋轉時,内圈靠近轉軸軸心的槳葉面積線速度低,與空氣的相對速度小,即直升機所獲得的升力較小,内圈螺旋槳的工作效率低,這将極大影響直升機的飛行航程以及載重。
為克服上述不足,本技術一種新型直升機螺旋槳葉裝置,解決方案是,支撐杆、機翼轉軸、螺旋槳葉、圓環,圓環内的孔洞部分用于放置支撐杆,将螺旋槳葉靠近機翼轉軸的部分取消,由圓環代替,将多片螺旋槳葉分别安裝到圓環外環上,機翼轉軸帶着圓環與螺旋槳葉高速旋轉,圓環旋轉時,外環上螺旋槳的槳葉部分線速度最快,與空氣的相對速度最大,所獲得的的升力提高,從而提高螺旋槳葉的工作效率,與傳統直升機螺旋槳相比本申請的各個螺旋槳葉表面積相同、質量相同、轉速相同的情況下直升機将獲得倍速的升力,該直升機通過将所有的螺旋槳葉的槳葉面積分配到線速度更快的圓環外,使得直升機獲得更多的升力,進而提升直升機的航程與載重。
本專利技術不僅可應用在軍事領域的直升機,還可應用在商用的無人機拍攝,植保無人機,玩具飛機等領域。通過改進螺旋槳葉的設計來提升飛行的效率,簡化了制造工藝,具有長航程和高前進速度的優勢,并且圓環的陀螺效應讓飛行器更加穩定,降低了飛行器的控制難度。
根據模拟實驗我們得出的相關數據是:(視頻播放)
傳統直升機旋翼,直升機的總質量是7.132噸,共4片旋翼,上2片,下2片。把上旋翼的偏轉角度設定為15度,下旋翼為-15度。啟動電機,上電機轉速為459.4,下電機為230.5,直升機的最快上升速度為20.4米/s。
使用專利技術新型直升機旋翼,給直升機加了兩個圓環,再把傳統直升機旋翼安裝在圓環外圈上,直升機總質量為10.432噸,同樣的把上旋翼的偏轉角度設定為15度,下螺旋槳為-15度。啟動電機,上電機轉速為453.8,下電機轉速為226.9,直升機的最快上升速度為41米/s。雖然安裝圓環後質量增加導緻轉速變慢,但是上升速度卻增加了兩倍。
通過實驗得出,應用本專利技術後,每秒速度提升2倍左右,直升機獲得更多的升力,進而提升直升機的航程與載重。
在民用領域,無人機除了滿足攝影、航拍等個人消費需求外,也快速向物流、農業、植保、電業巡檢、災難救援、測繪等領域積極拓展。日益苛刻的服役環境和任務需求,新行業、新領域的應用場景,推動了無人機行業的不斷創新。在軍用領域,無人機成為新型通用武器平台,承擔着偵測監察、對地打擊、電子幹擾等多種任務。在技術方向上,載重和續航問題是制約無人機行業發展的一大短闆。目前國家政策性引導撬動社會資本進行無人機的技術研發和技術創新,加強對無人機的資金投入,充分發揮創新格局優勢。因此該技術具有廣闊的發展前景和應用價值。
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