基于声学黑洞的新型无人机降噪螺旋桨制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于声学黑洞的新型无人机降噪螺旋桨，包括螺旋桨桨轴，所述螺旋桨桨轴的上端两侧固定安装有螺旋桨桨叶，所述螺旋桨桨叶的设计原理基于声学黑洞，所述螺旋桨桨叶的上表面为二次曲线纵向扫掠形成的曲面，且所述螺旋桨桨叶从根部到叶片末梢在纵向平面上的投影满足函数h(x)＝ax

【技术实现步骤摘要】
基于声学黑洞的新型无人机降噪螺旋桨
本技术涉及无人机螺旋桨的气动降噪
，具体为一种基于声学黑洞的新型无人机降噪螺旋桨。
技术介绍
多旋翼无人机无论是在军用和民用方面应用都有着非常重要的地位，但飞行时的噪声问题至今为止都未能得到有效的解决，噪声污染不仅是关乎环境保护，也是节能减耗提高工业产品质量所必须解决的问题。近年来国内外一些科学家运用仿生理论希望可以从猫头鹰的静音飞行中寻找解决方法，但数十年来主要还是停留在最初发现的猫头鹰三个体表特征以及对其降噪机理的解释方面，一直没有太大进展和突破。猫头鹰的静音飞行是多个降噪因素产生的综合效果，其静音机理较为复杂，仅从某些方面入手短期内难以将其实际应用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于声学黑洞的新型无人机降噪螺旋桨，达到了降低无人机飞行时螺旋桨所产生的气动噪声，提升无人机的飞行性能的效果。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于声学黑洞的新型无人机降噪螺旋桨，包括螺旋桨桨轴，所述螺旋桨桨轴的上端两侧固定安装有螺旋桨桨叶。优选的，所述螺旋桨桨叶的设计原理基于声学黑洞。优选的，所述螺旋桨桨叶的上表面为二次曲线纵向扫掠形成的曲面，且所述螺旋桨桨叶从根部到叶片末梢在纵向平面上的投影满足函数h(x)＝ax2，其中h(x)为纵向的厚度变化，x为纵向长度坐标，a为系数(不同系数针对不同频段的振动吸收效果不同)。优选的，所述螺旋桨桨叶从根部到末梢其纵向截面的厚度变化满足△h＝ax2的厚度变化率。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该基于声学黑洞的新型无人机降噪螺旋桨通过将二次曲线与无人机螺旋桨进行结合，通过特殊气动外形和厚度变化来达到降低无人机飞行时气动噪声的效果。经试验验证，在无人机常速运转时，二次曲线翼面及变厚度螺旋桨与普通螺旋桨相比较，可将无人机的气动噪声降低6分贝左右，达到了降低无人机飞行时螺旋桨所产生的气动噪声，提升无人机的飞行性能的效果。附图说明图1为本技术立体结构示意图；图2为本技术正面结构示意图；图3为本技术纵向截面结构示意图。图4为本技术二次函数h(x)＝ax2曲线图。图中：1螺旋桨桨轴、2螺旋桨桨叶。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-4，本技术提供一种技术方案：一种基于声学黑洞的新型无人机降噪螺旋桨，包括螺旋桨桨轴1，螺旋桨桨轴1的上端两侧固定安装有螺旋桨桨叶2，螺旋桨桨叶2的设计原理基于声学黑洞，螺旋桨桨叶2的上表面为二次曲线纵向扫掠形成的曲面，且螺旋桨桨叶从根部到叶片末梢在纵向平面上的投影满足函数h(x)＝ax2(图2所示)，其中h(x)为纵向的厚度变化，x为纵向长度坐标，a为系数(不同系数针对不同频段的振动吸收效果不同)，螺旋桨桨叶2从根部到末梢其纵向截面的厚度变化满足△h＝ax2(图3所示)的厚度变化率。为了克服无人机螺旋桨的气动噪声问题，本技术利用“声学黑洞”(AcousticBlackHole)对一定频率范围内能量的吸收特性，来吸收螺旋桨工作过程中的振动，从而降低螺旋桨的气动噪声。本技术将声学黑洞中的典型设计二次曲线与传统的螺旋桨相融合，实现螺旋桨桨叶2叶面形状以及厚度上的特殊构造。经试验验证，如表1所示，在无人机常速运转时，二次曲线翼面及变厚度螺旋桨与普通螺旋桨相比较，可将无人机的气动噪声降低6分贝左右，达到了降低无人机飞行时螺旋桨所产生的气动噪声，提升无人机的飞行性能的效果。螺旋桨类型噪声大小普通螺旋桨70dB二次曲线翼面螺旋桨63dB变厚度螺旋桨63dB表1需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于声学黑洞的新型无人机降噪螺旋桨，包括螺旋桨桨轴(1)，其特征在于：所述螺旋桨桨轴(1)的上端两侧固定安装有螺旋桨桨叶(2)，所述螺旋桨桨叶(2)的设计原理基于声学黑洞，在外型结构上的具体表现如下，所述螺旋桨桨叶(2)的上表面为二次曲线纵向扫掠形成的曲面，且所述螺旋桨桨叶从根部到叶片末梢在纵向平面上的投影满足函数h(x)＝ax

【技术特征摘要】
1.一种基于声学黑洞的新型无人机降噪螺旋桨，包括螺旋桨桨轴(1)，其特征在于：所述螺旋桨桨轴(1)的上端两侧固定安装有螺旋桨桨叶(2)，所述螺旋桨桨叶(2)的设计原理基于声学黑洞，在外型结构上的具体表现如下，所述螺旋桨桨叶(2)的上表面为二次曲线纵向扫掠形成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：任清泉，杨天智，丁千，许卫锴，
申请(专利权)人：任清泉，杨天智，
类型：新型
国别省市：辽宁;21