Как спроектировать винт для БПЛА?

Мне нужен совет по проектированию винта для БПЛА и выбору правильного двигателя для него. Я делаю проект, который требует, чтобы БПЛА с неподвижным крылом двигался с крейсерской скоростью 20 м/с и весил в общей сложности 12 кг, винт должен был быть толкающим, а самолет имел L/D 35 на крейсерском режиме. Лектор сказал мне игнорировать скорость взлета, поскольку он взлетает на отдельной системе вертикального взлета и посадки до того, как пропеллер активируется на высоте 300 м для горизонтального полета.

Поскольку я студент-механик, у меня нет большого опыта в аэродинамике. До сих пор я изучал теорию элементов лопасти и конструкции аэродинамического профиля, но нужно учитывать множество различных переменных, таких как профиль аэродинамического профиля, шаг, угол атаки, диаметр, и я немного не понимаю, как их определить. значения, соответствующие требованиям БПЛА. Поэтому я хотел бы спросить, как лучше всего это сделать? Конечная цель состоит в том, чтобы максимально увеличить время полета за счет конструкции воздушного винта и снижения требований к мощности.

Вы действительно должны построить этот пропеллер? Если да, то какие методы производства у вас есть?
Мы не будем строить реальный прототип, просто разрабатывая его как университетский проект.
Это помогает, это даст вам больше возможностей. Я бы порекомендовал использовать винт с фиксированным шагом, так как это делает его простым (меньше движущихся частей), и это также звучит так, как будто вы в основном проектируете для крейсерских условий. Когда я учился в университете, я использовал программу, которая делала за вас большую часть тяжелой работы. Постараюсь найти и дам знать, если найду.
Я думаю, что это было это программное обеспечение. У него есть некоторая информация о методе проектирования. По сути, вам нужно разработать свои требования (доступный диаметр, требуемая мощность / тяга), а затем настроить параметры, чтобы найти эффективную опору, которая даст вам то, что вам нужно. propdesigner.co.uk/html/prop_designer.html
Это действительно полезно, спасибо.
рад слышать! Как насчет того, чтобы сделать мой ответ принятым ответом?

Ответы (2)

Прошло много времени с тех пор, как я сделал это, но вот тогда общая идея.

  1. Проработайте свои требования. Тяга, скорость (обычно крейсерская скорость) и диаметр (обычно определяемый доступным пространством) являются ключевыми.

  2. Используйте программное обеспечение, подобное этому, для оптимизации других параметров конструкции в соответствии с вашими требованиями.

  3. Вы также можете рассмотреть нестандартные (не крейсерские) характеристики.

Ссылка выше также содержит более подробную информацию о процессе проектирования и соображениях.

Попробуйте запустить Xrotor . Она была написана для проектирования гребных винтов с минимальными индуктивными потерями , и вы можете ввести скорость, мощность или тягу и диаметр, и программа выдаст идеальную геометрию гребного винта, включая крутку по радиусу. Его первым применением были гребные винты MLE и Dedalus HPA.

Да, он написан на Фортране . Это делает его почти самодокументируемым.