一种无人机桨叶测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无人机桨叶测试装置及方法，通过设置安装环将待测桨叶安装于风洞固定柱上，从而利用风洞测试待测桨叶，以更好地模拟无人机桨叶真实的工作环境。本发明专利技术公开的无人机桨叶测试装置及方法，测试效率更高、擦拭范围更全面、测试结果更可靠，更具备工程实用价值。用价值。用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机桨叶测试装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种无人机桨叶测试装置及方法，属于无人机领域。

技术介绍

[0002]螺旋桨是无人机关键的气动部件之一，桨叶的质量直接影响无人机飞行性能以及执行任务的效果。
[0003]传统的无人机桨叶测试方法主要集中于对桨叶几何外形、地面转速特性、静平衡性能与动平衡性能四个方面，其中对桨叶的地面转速特性主要通过设计台架试验，测量电机输出功率与螺旋桨转速的关系，并将其作为评判螺旋桨性能优劣的指标。
[0004]然而，通过地面台架试验测试桨叶性能时，检测环境与实际飞行大不相同，仅通过地面台架进行转速特性检测对无人机桨叶性能判定效果不佳，其结果并不能完全作为无人机桨叶性能判定的依据。
[0005]因此，有必要提出一种无人机桨叶测试装置及方法，以弥补传统无人机桨叶测试的不足。

技术实现思路

[0006]为了克服上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，提出了一种无人机桨叶的测试装置，包括风洞、电机和六轴传感器。
[0007]在一个优选的实施方式中，在风洞中设置有固定桩，所述固定桩与风洞气流方向垂直设置；
[0008]所述桨叶与电机固定连接，电机和六轴传感器安装在测试卡座上，所述测试卡座可拆卸地固定于固定桩上，使得桨叶与固定桩的相对位置可调。
[0009]在一个优选的实施方式中，在固定桩上周向设置有刻度线，在测试卡座上具有角度指针。
[0010]在一个优选的实施方式中，通过电机带动待测桨叶旋转，通过风洞提供不同的风流，通过调整桨叶与固定桩的相对位置调整桨叶相对于来流方向的角度，
[0011]通过六轴传感器对待测桨叶的拉力和扭矩值进行检测。
[0012]另一方面，本专利技术还提供了一种无人机桨叶的测试方法，包括以下步骤：
[0013]S1、确定待测工况条件；
[0014]S2、进行风洞试验，获得试验数据；
[0015]S3、分析试验数据，获得测试结果。
[0016]进一步地，所述确定待测工况条件是指确定桨叶的转速、来流速度和来流角度。
[0017]更进一步地，所述待测工况条件为桨叶设计时针对的工况条件。
[0018]在一个优选的实施方式中，在步骤S2中，通过设置风洞控制器，使得风洞中来流速度与待测工况条件中来流速度相同；
[0019]将待测桨叶安装在风洞的固定桩上，使得待测桨叶相对于来流方向的角度与待测
工况条件中来流角度相同；
[0020]将所述桨叶与电机连接，通过电机为桨叶转动提供动力；
[0021]将所述桨叶与六轴传感器连接，通过六轴传感器检测桨叶的拉力和扭矩值。
[0022]在一个优选的实施方式中，步骤S2中，在进行风洞试验进行前，对六轴传感器进行标定，校正六轴传感器输出值与真实值的误差。
[0023]在一个优选的实施方式中，在步骤S2中，通过对不同的电机油门值下六轴传感器值进行采样记录，获得测试结果。
[0024]本专利技术所具有的有益效果包括：
[0025](1)根据本专利技术提供的无人机桨叶测试装置及方法，通过采用将全尺寸螺旋桨直接用于风洞试验的方法，更好地模拟无人机桨叶真实的工作环境；
[0026](2)根据本专利技术提供的无人机桨叶测试装置及方法，选择试验过程中桨叶稳定状态下的气动数据进行分析，使测试结果更加可靠，更具备工程实用价值；
[0027](3)根据本专利技术提供的无人机桨叶测试装置及方法，测试组间无需拆装桨叶或其它部件，测试效率极大提高；
[0028](4)根据本专利技术提供的无人机桨叶测试装置及方法，不受限于任何测试组件几何特性，能够在扩大测试范围的同时，缩小测试的角度变化步长，使得测试能适用于更广泛的要求。
附图说明
[0029]图1示出根据本专利技术一种优选实施方式的无人机桨叶测试装置固定桩与测试卡座结构示意图；
[0030]图2示出根据本专利技术一种优选实施方式的无人机桨叶测试装置测试卡座结构示意图；
[0031]图3示出根据本专利技术一种优选实施方式的无人机桨叶测试装置六轴传感器安装结构示意图；
[0032]图4示出根据本专利技术一种优选实施方式的无人机桨叶测试装置电机安装结构示意图；
[0033]图5示出根据本专利技术一种优选实施方式的无人机桨叶测试装置整体结构示意图；
[0034]图6示出根据本专利技术一种优选实施方式的无人机桨叶测试方法流程示意图；
[0035]图7示出根据本专利技术一种优选实施方式的无人机桨叶测试方法中平稳状态示意图；
[0036]图8示出根据本专利技术实施例1中检测结果示意图；
[0037]图9示出根据本专利技术实施例1中检测结果示意图。
[0038]附图标记
[0039]1‑
固定桩；
[0040]2‑
桨叶；
[0041]3‑
电机；
[0042]4‑
六轴传感器；
[0043]5‑
测试卡座；
[0044]51
‑
角度指针。
具体实施方式
[0045]下面通过附图和实施例对本专利技术进一步详细说明。通过这些说明，本专利技术的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0046]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0047]一方面，本专利技术提供的一种无人机桨叶的测试装置，包括风洞、电机和六轴传感器。
[0048]进一步地，所述风洞是指以人工的方式产生并控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状试验设备。优选地，所述风洞的最大风速不大于80m/s，最小湍流度不小于0.08％，优选地，所述风洞的工作段截面尺寸为1.2米
×
1.2米。
[0049]进一步地，所述风洞具有风洞控制器，用于设置来流速度。
[0050]进一步地，在风洞中设置有固定桩1，所述固定桩与风洞气流方向垂直设置。
[0051]所述桨叶2与电机3固定连接，电机3和六轴传感器4安装在测试卡座5上，所述测试卡座5可拆卸地固定于固定桩1上。
[0052]进一步地，在固定桩1上周向设置有刻度线，如图1所示(图中仅以示意展示部分测试角度)。
[0053]更进一步地，测试卡座5上设置有角度指针51，初始状态下角度指针51指向刻度线的0
°
角度，此时桨叶平面与风洞来流之间的夹角为0
°
；旋转测试卡座5，使得桨叶平面与风洞来流之间具有夹角，夹角的大小即为角度指针指向的刻度线标示的大小。
[0054]根据本专利技术，通过角度指示标记与刻度线的配合，能够快速调整桨叶与固定桩1的相对位置，从而调整桨叶2相对于来流方向的角度。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机桨叶的测试装置，包括风洞、电机和六轴传感器。2.根据权利要求1所述的无人机桨叶的测试装置，其特征在于，在风洞中设置有固定桩，所述固定桩与风洞气流方向垂直设置；所述桨叶与电机固定连接，电机和六轴传感器安装在测试卡座上，所述测试卡座可拆卸地固定于固定桩上，使得桨叶与固定桩的相对位置可调。3.根据权利要求2所述的无人机桨叶的测试装置，其特征在于，在固定桩上周向设置有刻度线，在测试卡座上具有角度指针。4.根据权利要求2所述的无人机桨叶的测试装置，其特征在于，通过电机带动待测桨叶旋转，通过风洞提供不同的风流，通过调整桨叶与固定桩的相对位置调整桨叶相对于来流方向的角度，通过六轴传感器对待测桨叶的拉力和扭矩值进行检测。5.一种无人机桨叶的测试方法，包括以下步骤：S1、确定待测工况条件；S2、进行风洞试验，获得试验数据；S3、分析试验数据，获得测试结果。6.根据权利要求5所述的无人机桨叶的测试方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王江，吴则良，叶建川，宋韬，林德福，王伟，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：