3.5.1 螺旋桨的工作原理
螺旋桨是安装在电机上,为无人机提供升力的装置,电机仅仅是将电能转换成机械能,而螺旋桨才是真正产生升力的部件。螺旋桨是一个旋转的翼面,适用于任何翼面的诱导阻力、失速和其他空气动力学原理。螺旋桨产生推力非常类似机翼产生升力的方式,产生升力的大小依赖桨叶的平面形状、螺旋桨叶迎角和电机的转速。螺旋桨叶本身是负扭转,因此,桨叶角从毂轴到叶尖是变化的。最大迎角在毂轴处,而最小迎角在叶尖,如图3-12所示。

图3-12 螺旋桨
扭转的原因是为了从毂轴到叶尖产生一致的升力。当桨叶旋转时,桨叶的不同部分有不同的实际速度。桨叶尖部线速度比靠近毂轴部位要快,因为相同时间内叶尖要旋转的距离比毂轴附近要旋转的距离长。从毂轴到叶尖迎角的变化能够在桨叶长度上产生一致的升力。如果螺旋桨叶设计成在整个长度上迎角相同,那么螺旋桨的效率会非常低。
一般在多旋翼飞行器上安装的都是定距桨,定距桨不能改变桨距,只有在一定的桨距和转速组合下才能获得最高的效率。