[发明专利]一种微小型旋翼无人飞行器旋翼翼型的设计方法及产品在审
| 申请号： | 201910271337.9 | 申请日： | 2019-04-04 |
| 公开（公告）号： | CN109878721A | 公开（公告）日： | 2019-06-14 |
| 发明（设计）人： | 刘俊;罗世彬;王逗 | 申请（专利权）人： | 中南大学 |
| 主分类号： | B64C27/467 | 分类号： | B64C27/467;G06F17/50 |
| 代理公司： | 长沙永星专利商标事务所(普通合伙) 43001 | 代理人： | 邓淑红 |
| 地址： | 410083 湖南*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种微小型旋翼无人飞行器旋翼翼型的设计方法及产品，设计方法结合了基于代理模型的高效优化算法、基于自由变形技术的外形参数化方法、基于径向基函数的网格变形方法、基于雷诺平均方程的气动性能计算方法。首先确定设计工况，根据螺旋桨的主要运行工况，及翼型在桨叶上所处的径向位置，确定翼型的来流状态，即来流马赫数、雷诺数、迎角；其次确定设计指标：尽可能大的升阻比。根据上述方法，以Eppler 387为基准翼型，设计上表面整个曲率上凸，下表面曲率前段下凹、后段上凸的翼型，其相对厚度较小、后段上表面较平坦、整体弯度较大，下表面前段明显内凹，具有较低的总阻力系数、较高的升力系数，从而具有较高的升阻比，提高气动效率。 | ||
| 搜索关键词： | 翼型 旋翼 曲率 无人飞行器 上表面 升阻比 微小型 下表面 后段 上凸 径向基函数 代理模型 高效优化 径向位置 气动效率 气动性能 升力系数 外形参数 运行工况 自由变形 雷诺数 流状态 马赫数 总阻力 螺旋桨 桨叶 内凹 弯度 网格 下凹 迎角 算法 变形 平坦 | ||
【主权项】：
1.一种微小型旋翼无人飞行器旋翼翼型的设计方法，包括以下步骤：(1)根据三维旋翼的运行工况，确定60％～80％剖面处二维翼型的运行工况并计算出所需翼型的设计状态，根据翼型的设计状态选定基准翼型；(2)生成基准翼型所需的计算网格，采用计算流体力学方法计算基准翼型在设计状态的气动性能；(3)确定设计空间，使用试验设计方法在设计空间内选取初始样本点；(4)通过自由变形参数化方法将样本点处理生成翼型的数学模型；(5)使用径向基函数方法获得样本翼型的计算网格；(6)采用计算流体力学方法计算样本翼型的气动性能，从而获得样本的目标函数和约束函数值；(7)建立样本翼型相应目标函数和约束函数的样本数据库；(8)根据样本数据库建立代理模型；(9)采用布谷鸟搜索算法和梯度优化算法获得代理模型的最优解；(10)重复步骤(4)～(9)，直至优化过程收敛。
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- 2016-11-20 - 2017-05-31 - B64C27/467
- 本发明提出一种全工况条件下的高升阻比低力矩特性9％厚度旋翼翼型。申请人综合利用多种优化策略，弥补了目前优化算法对于多设计点、多约束问题处理的不足，改进了常规的翼型参数化方法，针对不同剖面的工作状态，采用不同气动分析算法，高效、精确地得到气动数值解。在给定的工作状态下，得到全工况条件下高升阻比9％厚度旋翼翼型，并提高了旋翼机动，悬停升阻比，适用于高速旋翼的叶片设计。本发明提出的9％厚度旋翼翼型与现有公开的9％厚度旋翼翼型相比，提高了旋翼机动，悬停升阻比，进而提升了旋翼效率，有着良好的工程实用性。
- 一种全工况条件下高升力低力矩特性12%厚度旋翼翼型-201611033066.6
- 杨旭东;彭小康;高正红;黄明;左英桃;焦予秦;宋文萍 - 西北工业大学
- 2016-11-20 - 2017-05-31 - B64C27/467
- 本发明提出一种全工况条件下高升力低力矩特性12％厚度旋翼翼型，其特点为前缘半径减小，以减少激波强度，进而减小阻力，增加升阻比；翼型下部厚度有所增加，以减小力矩。通过与目前国外公开的高升阻比和高阻力发散马赫数相对厚度12％旋翼翼型OA312作对比，本发明提出的旋翼翼型在多工况条件下，完全满足设计指标，具有高升阻比，高阻力发散马赫数，高最大升力系数，且力矩系数较小，Ma＝0.77时零升阻力更小，满足高性能直升机旋翼桨叶设计的性能要求。
- 多旋翼机桨叶以及多旋翼机-201620901928.1
- 恽为民;张栋梁;庞作伟 - 上海未来伙伴机器人有限公司
- 2016-08-18 - 2017-05-31 - B64C27/467
- 本实用新型公开了一种多旋翼机桨叶以及多旋翼机。根据本实用新型的多旋翼机桨叶包括均匀地布置在结合部上的多个桨叶叶片，其中每个桨叶叶片包括从与结合部结合的端部开始延伸的第一叶片部分、与第一叶片部分连接的第二前掠部分、以及与第二前掠部分连接的第三后掠部分。
- 一种翼尖后掠下反的低诱导阻力直升机旋翼-201510151522.6
- 王川;解静峰 - 天峋创新（北京）科技有限公司
- 2015-04-01 - 2017-04-05 - B64C27/467
- 一种翼尖后掠下反的低诱导阻力直升机旋翼，其特征在于在旋翼远离旋转中心的一端即翼尖，增加一个小翼，小翼的根部弦向长度小于主翼尖部弦向长度，且小翼尖部弦线低于主翼旋转平面即小翼下反，并向内扭转一定角度，小翼的前缘后掠；本发明提出了一种翼尖后掠下反的低诱导阻力直升机旋翼，它是一种全新的直升机旋翼，其中最主要创新点在于翼尖气动布局形式。该旋翼具有明显的低悬停诱导阻力特性，对提高直升机的悬停效率大有帮助。
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