升力面变高度飞行器的制作方法

1.本实用新型涉及通用运载装置领域，具体是一种升力面变高度飞行器。


背景技术：

2.如今飞行器发展越来越快，有包括直升机和固定翼在内的传统飞行器，也有多旋翼飞行器等新型的飞行器。而多旋翼飞行器已经由于其结构简单，适应性好，广泛应用于各种情景。现在多旋翼飞行器也从以往的无人机逐步向有人机发展。
3.现在的多旋翼无人机，不论是四轴，六轴或者八轴。由于为了控制方便和结构简单，其旋翼结构高度都设计在同一个高度，但是研究表明，相同高度的旋翼在前飞时，前面旋翼对后面的气流有着相当的气动干扰。
4.另外，对于共轴螺旋桨，研究表明，上下桨之间的高度也是影响其气动特性的重大因素。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种升力面变高度飞行器，对共轴螺旋桨桨盘距离进行了优化，确定了一种最优高度，并且对四旋翼前后的螺旋桨高度进行了调整优化，提高了飞行器的气动效率，同时在满足飞行器正常拉力的同时，还可以减少飞行器所需功率，整体提高飞行器的整体性能。
6.本实用新型包括两侧分别设有若干螺旋桨的机体，建立该机体坐标系，以机体重心o为坐标系原点；平行于机体构造基准线为x轴，指向机头为正方向；垂直于x轴并位于机体上下方为y轴，指向机体上方为正；按右手法则确定机体左右方向为z轴，指向机体左侧为正，以该坐标系设定桨尖截面到螺旋桨桨叶旋转中心的距离为r，则同一侧相邻两个螺旋桨之间纵向距离为x，轴向距离为y，为取得减少前后螺旋桨干扰有益效果，x/r为1.7~1.9，y/r为0.1~0.3。
7.进一步改进，所述飞行器的螺旋桨为共轴螺旋桨，每个共轴螺旋桨可分为上下两个桨盘，桨盘中心即为螺旋桨桨叶旋转中心。本实用新型四个共轴螺旋桨的上下桨盘中心连线均平行于y轴，每个共轴螺旋桨上下桨盘的距离即为上下桨盘中心的距离，为0.6r。
8.所属飞行器的螺旋桨可以是共轴螺旋桨，也可以是单螺旋桨。单螺旋桨在满足x/r和y/r条件后，也可以达到有益效果。
9.所述飞行器共轴螺旋桨有四个，均匀分布在飞行器周围，实际共轴螺旋桨有也可以是六、八或十个。
10.所述螺旋桨桨叶采用8个naca翼型，也可以采用其他翼型，采用其他翼型时，上下桨盘中心距离和x/r，y/r三个数值都需微调。
11.所述飞行器的升力面可以是螺旋桨，也可以是旋翼。
12.本实用新型有益效果在于：
13.1.减小前后螺旋桨的气动干扰：当y/r处在合适的数值时，后螺旋桨的尾迹边界刚
好处于前螺旋桨的桨尖附近，前螺旋桨桨尖涡消失，后螺旋桨对前螺旋桨桨尖产生了有利效应。
14.2.提高效率：前旋翼桨盘处下洗诱导速度分布，体现了不同纵向间距下后旋翼对前旋翼的干扰作用，前后旋翼投影重叠区域诱导速度明显增大，最大下洗普遍出现在后旋翼桨尖下方，诱导速度的变化直接导致了前旋翼升力与效率的变化。根据本实用新型的方法，可以有效提高效率。
15.3.具有良好经济性：本实用新型尽量简化了结构，并且提高了效率，从而拥有更好的经济性。
附图说明
16.图1为本实用新型整体结构图。
17.图2为本实用新型侧视图。
18.图3为本实用新型正视图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
20.本实用新型整体结构如图1所示，包括两侧分别设有若干螺旋桨的机体，建立该机体坐标系，以机体重心o为坐标系原点；平行于机体构造基准线为x轴，指向机头为正方向；垂直于x轴并位于机体上下方为y轴，指向机体上方为正；按右手法则确定机体左右方向为z轴，指向机体左侧为正，以该坐标系设定桨尖截面到螺旋桨桨叶旋转中心的距离为r，则同一侧相邻两个螺旋桨之间纵向距离为x，轴向距离为y，如图2所示，为取得减少前后螺旋桨干扰有益效果，x/r为1.7~1.9，y/r为0.1~0.3。
21.进一步改进，所述飞行器的螺旋桨为共轴螺旋桨，每个共轴螺旋桨可分为上下两个桨盘，桨盘中心即为螺旋桨桨叶旋转中心。本实用新型四个共轴螺旋桨的上下桨盘中心连线均平行于y轴，每个共轴螺旋桨上下桨盘的距离即为上下桨盘中心的距离，为0.6r，如图3所示。
22.所属飞行器的螺旋桨可以是共轴螺旋桨，也可以是单螺旋桨。单螺旋桨在满足x/r和y/r条件后，也可以达到有益效果。
23.所述飞行器共轴螺旋桨有四个，均匀分布在飞行器周围，实际共轴螺旋桨有也可以是六、八或十个。
24.所述螺旋桨桨叶采用8个naca翼型，也可以采用其他翼型，采用其他翼型时，上下桨盘中心距离和x/r，y/r三个数值都需微调。
25.所述飞行器的升力面可以是螺旋桨，也可以是旋翼。
26.本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种升力面变高度飞行器，其特征在于：包括两侧分别设有若干螺旋桨的机体，建立该机体坐标系，以机体重心o为坐标系原点；平行于机体构造基准线为x轴，指向机头为正方向；垂直于x轴并位于机体上下方为y轴，指向机体上方为正；按右手法则确定机体左右方向为z轴，指向机体左侧为正，以该坐标系设定桨尖截面到螺旋桨桨叶旋转中心的距离为r，则同一侧相邻两个螺旋桨之间纵向距离为x，轴向距离为y，x/r为1.7~1.9，y/r为0.1~0.3。2.根据权利要求1所述的升力面变高度飞行器，其特征在于：所述的螺旋桨为共轴螺旋桨，每个可分为上下两个桨盘，桨盘中心即为螺旋桨桨叶旋转中心，每个共轴螺旋桨的上下桨盘中心连线均平行于y轴，每个共轴螺旋桨上下桨盘的距离即为上下桨盘中心的距离，为0.6r。3.根据权利要求2所述的升力面变高度飞行器，其特征在于：所述的共轴螺旋桨有四个，均匀分布在飞行器周围。4.根据权利要求1所述的升力面变高度飞行器，其特征在于：所述的螺旋桨为单螺旋桨。5.根据权利要求1所述的升力面变高度飞行器，其特征在于：所述的螺旋桨桨叶采用8个naca翼型。

技术总结
本实用新型提供了一种升力面变高度飞行器，包括两侧分别设有若干螺旋桨的机体，建立该机体坐标系，以该坐标系设定桨尖截面到螺旋桨桨叶旋转中心的距离为R，则同一侧相邻两个螺旋桨之间纵向距离为x，轴向距离为y，x/R为1.7~1.9，y/R为0.1~0.3。本实用新型对共轴螺旋桨桨盘距离进行了优化，确定了一种最优高度，并且对四旋翼前后的螺旋桨高度进行了调整优化，提高了飞行器的气动效率，同时在满足飞行器正常拉力的同时，还可以减少飞行器所需功率，整体提高飞行器的整体性能。整体提高飞行器的整体性能。整体提高飞行器的整体性能。


技术研发人员：刘佳 朱清华 吴远航 赵猛 张广林
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2020.10.29
技术公布日：2021/10/23