6、 槳葉厚度C
在任何半徑處葉素的最大厚度 C, 稱為該處槳葉的厚度。為了在保證螺旋槳的強(qiáng)度的前提下盡量減輕重量,螺旋槳的厚度從槳根到槳尖是單調(diào)遞減的。一般用相對厚度(C/b)來表示螺旋槳的厚度分布,典型的厚度分布如圖所示:
三、螺旋槳分類
無人機(jī)螺旋槳的分類方式有很多,按用途分類可以分為推進(jìn)螺旋槳和旋翼螺旋槳,推進(jìn)螺旋槳是為飛機(jī)提供平飛所需推力的螺旋槳,旋翼螺旋槳是直接為飛機(jī)提供升力的螺旋槳。旋翼槳與平推槳相比,螺距較小。
按固定方式分類可以分為定距螺旋槳和變距螺旋槳,定距槳的優(yōu)點(diǎn)是不需要變距機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)重量輕,系統(tǒng)可靠性高。缺點(diǎn)是只能在某一額定飛行速度下發(fā)動機(jī)才能達(dá)到最大效率,定距槳最大問題在于不能同時兼顧爬升和巡航兩個狀態(tài)的動力需求。變距槳的優(yōu)缺點(diǎn)和定距槳相反。目前,定距槳在無人機(jī)上的應(yīng)用較為廣泛。
按動力方式可以分為油動槳和電動槳,油動槳是用于油動發(fā)動機(jī)的螺旋槳,電動槳是用于電機(jī)的螺旋槳。兩者最主要的區(qū)別在于槳葉的厚度,油動槳相對于電動槳來說,槳葉更厚。在螺旋槳選型過程中,應(yīng)該注意區(qū)分油動槳和電動槳。
發(fā)動機(jī)(電機(jī))的旋轉(zhuǎn)方向有順時針和逆時針之分,為了匹配不同的旋向,螺旋槳就有了正槳和反槳的區(qū)分。以螺旋槳的迎風(fēng)面為正面,逆時針旋轉(zhuǎn)的為正槳,順時針旋轉(zhuǎn)的為反槳。在螺旋槳選型過程中,應(yīng)該根據(jù)發(fā)動機(jī)(電機(jī))的旋向選擇正反槳。
螺旋槳按材料分類可以分為鋁合金槳、木制槳、碳纖維槳、尼龍槳等。其中鋁合金槳主要用于有人機(jī),很少用于無人機(jī)。木制槳一般用櫸木或?qū)影鍋碇圃?,其?qiáng)度比尼龍槳大,價(jià)格比碳纖維槳低,但是重量較大。碳纖維槳是由復(fù)合材料碳纖維制造而成的,優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度大,重量輕,但價(jià)格較高。尼龍槳的強(qiáng)度較弱,形變量大,但價(jià)格較低。目前木制槳和碳纖維槳在無人機(jī)中應(yīng)用的較為廣泛,尼龍槳主要用于輕小型無人機(jī)。
四、螺旋槳性能指標(biāo)
螺旋槳的性能指標(biāo)主要有三個,分別是拉力、吸收功率和效率,其中效率是由拉力和吸收功率決定的。通常用無量綱量拉力系數(shù)和功率系數(shù)來表示拉力和功率,計(jì)算方法如下:
其中,T為拉力、P為螺旋槳吸收功率、ρ為空氣密度、n為螺旋槳轉(zhuǎn)速、D為螺旋槳直徑、J為螺旋槳前進(jìn)比、V為來流速度。
典型的螺旋槳?dú)鈩有阅芮€如圖所示:
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