本帖最后由 崔浩贝贝 于 2013-9-10 21:13 编辑
众所周知，动力系统对一架飞机来说至关重要，动力系统包括 电池， 调速器， 电机，还有螺旋桨，合理搭配才能发挥的最好。在如今商品化的大潮中，这些都可以买到，而且有很多种类可以选择搭配，但是对于有更高追求的朋友，可能更需要自己设计，这里暂时只介绍一下我在几年模型摸索中对螺旋桨的认识，并介绍一下用 proe画螺旋桨。 螺旋桨对于一架飞机来说很重要，是螺旋桨产生的动力才能上模型飞机飞上天，而关于螺旋桨的知识也非常的多，也有很多前辈写过书来系统的介绍过螺旋桨的原理和设计，推荐大家看一下朱宝鎏先生写的《模型飞机飞行原理》，书中对螺旋桨有比较全面的介绍，出于此本人不在深入说明螺旋桨的理论知识。螺旋桨可以看做是一个旋转的机翼，这种工作条件下显然要比单纯的机翼要复杂，而且现在越来越流行多旋翼飞行器，这种螺旋桨和固定翼飞机的螺旋桨有较大的区别，主要在于飞行速度的区别。固定翼飞机一般飞行速度比较快，涉及到螺距的概念，桨叶迎角较大，而多旋翼一般工作在悬停状态，可以忽略螺距，所以桨叶迎角较小。 下面就单纯的介绍一下螺旋桨的画法，需要用到的软件有profili，autocad，proe。Profili是一个翼型库软件，里面有众多的翼型资料，还可以对其进行分析，是模型设计必备利器，autocad是经典的二维平面制图软件，也是本人最早接触的画图软件，用着比较顺手，可以对螺旋桨进行初始的设计，proe是美国ptc公司的三维制图软件，广泛用在机械设计领域，接触了几个月，算是入门了，螺旋桨的三维设计也是在这个软件中完成的。 首先呢还是先简单说明一下螺旋桨，螺旋桨桨根处由于线速度较小，由于升力与速度的平方成正比，对于升力的贡献也很小；桨尖由于受到桨尖涡流的影响，升力贡献也较小，所以一般来说对于螺旋桨，处于半径40%到80%的区域是最有效的。因此设计螺旋桨应着重考虑这个区域的设计，选用合适的翼型和迎角，合适的正投影形状至关重要。而桨根和桨尖要注意合适的强度和尽量减少旋转阻力。 由于只是介绍软件制图，所以选择用相对简单的多旋翼螺旋桨介绍。之所以简单是因为不用考虑螺距，详情还是看书吧。多旋翼螺旋桨一般转速较低，翼型多选用升阻比较大的凹凸翼型，而且一般相对厚度较小，正投影一般较宽。这里就仿制一根大疆 s800的螺旋桨吧。首先先从某宝上找个图片，最好是正视图，类似下图。
然后打开autocad软件，在插入下面有一个关山图形参照，如图 找到down的图片打开。缩放至15寸大小如图， 如果角度不对，再进行微调。具体步骤就略过了，画图嘛，起码得有点基础，不知道怎么弄的童鞋温习一下cad的基本操作吧。然后用样条曲线描边，如图， 然后图片就可以删掉了。这里说明一下，正投影形状对螺旋桨的升力分布起主要作用，是设计螺旋桨比较讲究的地方，市面上螺旋桨正投影形状各不相同也是这个原因，这里只是描了一下，具体原理还是看书吧。再说一下，旋翼机的螺旋桨主要工作在悬停状态，所以只要让翼型工作在最大升阻比的迎角即可，但是也有气流沿着轴线流过螺旋桨旋转平面，所以还是要略微考虑增加桨叶迎角来让翼型工作在最佳升阻比状态，比如说一个翼型最大升阻比是五度，那么桨叶角应该增大2到3度，也就是桨叶角应该是7度或者8度。在如下位置添加几个翼型即可。 然后就要用到profili了，翼型的选择很关键，和大程度上决定了螺旋桨的性能，所以要慎重选择。这里涉及的东西太多了，不介绍了，看书吧。所以随便选一个翼型好了。 然后输出dxf文件，如图 再用cad打开文件，其实每个截面的翼型应该是不一样的，主要是考虑到强度问题，一般翼根的翼型应选用较厚的，到翼尖依次降低厚度。这里也不考虑那么多了，要不今天讲不完了，就只用一个翼型好了。这里有一点比较关键，就是要用样条曲线描导入的翼型文件，为啥呢？因为导入的文件是由好多直线段构成的，并不是一条光滑的曲线，如果后边导入到proe里画图，不描的话比较麻烦，当然proe里也可以描，只是我习惯了在cad里弄好。如图：
要用两条样条曲线分别描上下玄线，交接的地方要相切，这点很重要，不然画出来的螺旋桨前缘有条折线。然后将翼型图调整到如图所示状态，绿线为相对应螺旋桨中的绿线，如图：
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发表于 2013-9-10 20:52
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