佟 刚，周 凯，项 松

(1.沈阳航空航天大学 辽宁通用航空重点实验室，沈阳 110136；2.辽宁通用航空研究院 科研管理办公室，沈阳 110136)

基于片条理论的微型旋翼设计

佟 刚1，2，周 凯1，项 松1，2

(1.沈阳航空航天大学 辽宁通用航空重点实验室，沈阳 110136；2.辽宁通用航空研究院 科研管理办公室，沈阳 110136)

提出了一种基于片条理论的微型飞行器旋翼的设计方法。根据给定的旋翼转速、拉力、旋翼直径、桨叶数和翼型，能够计算得出旋翼几何特性，包括桨叶弦长分布和扭转分布。将几何参数代入进一步计算可以得到设计旋翼的性能。以某型号电机的常用工况设计旋翼(直径为24 cm)并通过3D打印制造样品进行静态实验。实验结果表明，该方法可以获得工程上实用的设计结果，设计旋翼的性能计算值与实验值相差5%～7%，并且其需求功率与某已优化旋翼相比降低2%，能为进一步的旋翼设计和优化提供基础。

微型旋翼设计；片条理论；三维建模；性能计算；静态实验

近年来，微型飞行器凭借其尺寸小、便于携带、飞行姿态灵活等优点广泛应用于军用或民用领域，并取得了极大的发展和成就[1-6]。绝大多数微型飞行器采用旋翼作为其动力和控制单元[7]，因此旋翼性能的优劣对其飞行性能起到举足轻重的作用。然而，大多数微型旋翼的选择主要通过经验来进行，使得旋翼难以具有最佳的气动性能，因此设计高效且符合要求的旋翼来提升微型飞行器飞行性能显得尤为必要[8]。

与可变距的直升机旋翼不同，微型飞行器的旋翼不仅具有固定桨距和低雷诺数的特点，而且由于尺寸小，旋翼加工难度低，其桨叶通常允许设计有较为复杂的曲面结构。……