同轴曲斜桨推进器制造技术

一种推进器结构，包括有螺旋桨，其特征是由至少两副螺旋桨组成，其中有至少一副螺旋桨为侧斜螺旋桨，或曲线形螺旋桨，至少两副螺旋桨沿同一轴线方向组合而成。当两副螺旋桨旋转后所形成的轮廓外形类似碗形、碟形、盘形、子弹头形、鸡蛋形、球形、椭球形、胶囊形、或鼓形等形状，其旋转轮廓所包围的内部空间可安装动力、控制、供能器件和支架。其主要用途是作为一种特种飞行器、潜水设备、或地面机动设备的推进器，为其用来进行勘测、拍摄、运输、或竞技、娱乐提供两栖、三栖等多种流体环境的推进。本发明专利技术是一种设计巧妙、小巧灵活、安全、环境适应力强、续航时间长、应用面广、性能优越的多栖推进器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可在多种流体环境中行进的推进器，主要是作为一种特种飞行器、潜水设备、或地面机动设备的推进器，为其用来进行勘测、拍摄、运输、或竞技、娱乐提供两栖、三栖等多种流体环境的推进。
技术介绍
目前，无人机领域已从军事用途逐渐延伸到民用专业级，甚至在生活消费行业也形成了一定的应用市场。固定翼、旋翼式、多轴飞行器等多种形态无人机层出不穷，为勘测、航拍、运输等提供了多种选择、和较大的便利。最早发展起来的固定翼有着节省能源、速度快、巡航距离远的优势，而旋翼式，又称螺旋桨直升式，又成功解决了空中悬停的技术空缺，两者优缺点互补，然而其对户外场地要求高、操作专业性强和安全隐患大已经成为共性问题，导致市场接受度不高，加之结构复杂成本较高，一直得不到有效的民用消费市场的开拓。近年来出现的多轴飞行器，从四轴、六轴到几十轴，其功能也越来越丰富和智能，航拍、测绘、勘探、运输等行业领域，正逐步广泛接受，特别是休闲娱乐、体育竞技项目，因其结构简单、成本低廉的优势，并且能实现垂直起降和悬停的功能，对场地要求不高，并给空中定点执行带来方便。但随着其多轴技术应用的发展和延伸，大量同类产品进入市场，其问题也越来越突出。多轴飞行器桨叶短小、多轴的设计让其加速度相应很快，灵活，但同时导致其体积较大，空气动力性能差，对电池等能源消耗也随之高，续航时间很短，只能完成几十分钟的飞行，超限飞行或其内部不稳定因素易造成对外界的危害，也容易被外界物体干扰受损，坠落后易造成二次伤害，并且一旦坠落便无法继续行动等等，这些先天缺陷，不但会造成财物的损失，也会造成人身的直接伤害，由于可能诱发事故的因素太多，对事后责任的判定不能有效区分和识别，容易引发社会矛盾，已形成当前民用、消费级无人飞行器的致命瓶颈，并给其行业应用带来了极大的隐患。若不在该行业发展初期通过有效的技术手段解决上述问题，那么在后期将为这些先天缺陷付出更多的代价，要不导致市场逐渐冷却，不要就会被更严厉的受行政限制，更不利于行业专业市场的发展。当前民用市场所应用的推进方式都是在传统螺旋桨基础上稍加改进，并进行组合应用，传统技术虽有几百年历史，但每种设计的应用领域单一性针和安全性问题仍比较突出。近年来，船舶领域的大侧斜、以及最近新提出的曲线形螺旋桨方案，都代表着流体动力学基础领域的突破，通过组合应用，不仅能解决后者螺旋桨的工艺问题，还能解决以上所述的现有技术的不足。本专利技术的目的是提供一种设计巧妙、小巧灵活、安全、环境适应力强、续航时间长、应用面广、性能优越的多栖推进器，弥补现有飞行器的上述不足。
技术实现思路
为了克服现有螺旋桨飞行器能耗高、续航短、体积大、空气动力性能差、易造成危害，受损后易造成二次伤害，并且一旦坠落便无法继续行动等先天缺陷，本专利技术的推进器采用同轴曲斜桨来进行驱动，由至少两副螺旋桨同轴线安装、或合成后安装，组成主要推进部件。本专利技术的推进器，解决其技术问题所采用的技术设计方案是：推进器由至少两副螺旋桨组合，组合方式为：以共同一根转轴、或同一个桨毂的方式进行合成，或者是以在同一个轴线的不同转轴上分别安装的方式进行组成，或者是前述方式的组合。组成推进器的螺旋桨中，其中有至少一副螺旋桨为侧斜螺旋桨，或曲线形螺旋桨，与其他螺旋桨按上述方式进行组合，沿同一轴线方向安装、或合成后安装而成；其中，侧斜螺旋桨由至少两个桨叶组成，桨叶径向参考线（即连接桨叶叶根中心点至叶梢中心点的延长示意直线），与垂直于桨心轴线的平面的夹角为大于0度，小于90度；另外，曲线形螺旋桨由至少一个曲线形桨叶组成，曲线形桨叶的特征为径向同时向桨心轴线和垂直于桨心轴线方向延伸，并呈曲线造型；或者同时在空间上向三维方向沿曲面延伸，并呈曲线造型。当其螺旋桨旋转运行后，所形成的轮廓外形的正视剖面，因螺旋桨不同的设计和不同的组合，可以形成类似如碗型、蝶形、子弹头形、鸡蛋形、球形、椭球形、胶囊形、或鼓形等形状的正视剖面形，其旋转形成的轮廓所包围的内部空间可安装动力、控制、供能器件和支架等；采用本专利技术设计的推进器，可使多栖设备在空中、陆地、泥浆、沼泽、水面、水下进行灵活行动。本专利技术的有益效果是：1.推进器由包含侧斜螺旋桨，或曲线形螺旋桨的组合包围机身，省去外形构造和壳体，质轻、可降低成本和体积；2.当两副螺旋桨相互反转时，应力相互抵消，并且由于推进器的特殊构造，两副螺旋桨自形成涵道效应，易形成高压射流，提升效率，且不易产生失速；3.能降低飞行器周边的流体密度（压力），降低行进中的阻力，同时节能减排；4.当采用曲线形螺旋桨驱动流体，运行后推进器轮廓外形圆润流畅，无突出的尖锐角器，既保护自身又能保护触碰对象；5.推进器内部空间大，不会降低桨间的流体压缩效应，并且可灵活安装各种器件；6.推进器可同时处于多种不同密度的介质中高速运行，不易损坏，且同时能产生较大推进力；7.当空中失去动力，更容易形成自旋缓降，保护设备不受损；8.当实现空中悬停时，由于其陀螺效应，触及机身一处不易翻滚改变航向；9.在流体中具有一定的抗线状、条状物体缠绕特性；10.单一设计的应用面宽，如设计成由两个旋转外形为半球面的曲线形螺旋桨制成球形设备，在不增加驱动配件条件下，易实现全天候、水陆空多栖方式，且即便坠落在地上、水中等复杂环境中，不易出现无法继续行动的情况。[附图说明]附图1为本专利技术的顶示意图附图2为本专利技术的侧示意图附图3为本专利技术的正交立体俯视示意图附图4为本专利技术实施例1的侧示意图附图5为本专利技术实施例1的正交立体俯视示意图附图6为本专利技术实施例2的正交立体俯视示意图图例说明：010 桨毂A 011桨毂B 012 螺旋桨轴心示意线（桨心轴线）020 螺旋桨A 021螺旋桨B 022 动力器件 023 驱动轴。[具体实施方式]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1现有的同轴反桨设计在应用中存在工作时占用面积大、两副桨间距不能过小也不能太远，必须精密配合，导致效率不高，灵活度大打折扣，设计配合不好容易引发灾难，并且基本上只设计用于在空气流体中做推进使用。基于此本专利技术提出了一种设计方案，图4所示，本推进器由两个沿半球面延伸而设计的曲线形螺旋桨020、021沿同一轴线012分别安装在两根驱动轴023上组成。曲线形螺旋桨桨叶径向曲线设计为1/8弧形线段 + 阿基米德螺线方式，桨毂圆心到叶梢外沿的正投影半径为50mm，叶根到叶梢侧向投影垂直高度设计为50mm，桨叶叶宽12mm，其迎角为20度，沿径向方向逐渐向30%处渐变迎角。两个曲线形螺旋桨组合形成球形飞行器，如图5所示，由驱动电机022驱动两副螺旋桨相对反向旋转；每副曲线形螺旋桨由4个桨叶组成。本专利技术提供一种供多栖设备运行的推进器结构，通过与曲线形螺旋桨组合成同轴反桨推进器，提高了效率，减少了应用风险与危害，因为在应用中呈球状的表面设计，不但在多种流体中行动自如，还能在陆地上进行滚动行驶，增加了多栖用途。相比多轴飞行器，由于采用螺旋桨和动力器件部分相对较少，因器件差异自损耗更小，重量更轻，有益于延长续航时间，加大承载能力，同时噪音污染较小，有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种推进器结构，包括有螺旋桨，由至少两副螺旋桨组成，其特征是其中有至少一副螺旋桨为侧斜螺旋桨、或曲线形螺旋桨，至少两副螺旋桨按沿同一轴线方向安装、或合成后安装的方式组合而成。

【技术特征摘要】
1.一种推进器结构，包括有螺旋桨，由至少两副螺旋桨组成，其特征是其中有至少一副螺旋桨为侧斜螺旋桨、或曲线形螺旋桨，至少两副螺旋桨按沿同一轴线方向安装、或合成后安装的方式组合而成。2.根据权利要求1所述的侧斜螺旋桨，其特征是：桨叶径向参考线与垂直于桨心轴线的平面的夹角为大于0度，小于90度。3.根据权利要求1所述的曲线形螺旋桨，其特征是：曲线形螺旋桨由至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立，
申请(专利权)人：陈立，
类型：发明
国别省市：湖南;43