CN207141374U - 改善涵道风扇入口气流的辅助装置、涵道风扇及飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了改善涵道风扇入口气流的辅助装置及涵道。辅助装置包括喇叭薄片和导流肋板，导流板沿气流流向延伸，优化涵道入口气流环境。涵道筒内壁呈阶梯状，内径较小的所述涵道筒那部分位于涵道风扇的进气口，内径较大的所述涵道那部分位于所述涵道风扇的出气口，因而改变了涵道内壁处的气流路径，减小气流与桨尖之间的摩擦，提高涵道的气动效率。

Description

改善涵道风扇入口气流的辅助装置、涵道风扇及飞行器

技术领域

本发明涉及涵道及飞行器领域，具体涉及改善涵道风扇入口气流的辅助装置、涵道风扇及飞行器。

背景技术

与孤立螺旋桨相比，涵道螺旋桨的主要有点是气动效率高、安全性能好。因为涵道筒的存在使得螺旋桨与涵道筒相互作用，改善了螺旋桨桨尖出的环流，降低了螺旋桨的桨尖损失，从而提高了螺旋桨的气动效率，同时，涵道都比较小，噪音低。涵道筒上端为沿径向向外延伸的圆弧形唇口，螺旋桨吸流在涵道唇口出产生绕流，形成低压区，使涵道产生附加拉力，增加涵道整体拉力。涵道风扇的驱动方式有直接驱动和间接驱动两种，二者区别不大，可根据实际工作需求来选择驱动方式即可。

本实用新型的主要目的是提供一种改善涵道风扇入口气流的辅助装置。

发明内容

为了进一步优化涵道风扇入口气流环境，增加进气口处压力，并减小气流在涵道筒内壁与桨尖之间的摩擦，进而提高涵道风扇的启动效率。本实用新型提供的一种改善涵道风扇入口气流的辅助装置包括喇叭薄片和导流肋板，喇叭薄片安装在涵道筒入口的唇壁的内侧，喇叭薄片与涵道唇壁之间设置有间隙，间隙里设置有导流肋板，导流肋板沿气流流向延伸。

由以上方案可见，辅助装置的存在使得涵道入口处的气流更顺畅。导流板起到引导气流的作用，让入口的气流分成了两部分，一部分是靠近涵道筒内壁的，一部分是远离涵道筒内壁中间气流的。由于靠近涵道筒内壁的气流速度快，压力大，与中间气流相互摩擦作用会形成绕流，因此，喇叭薄片和导流肋板将入口处的靠近涵道筒内壁处的气流分离出来，从而改善了入口气流环境，稳定气流，降低了涵道震动和气流扰动，减少了气流摩擦，提高了涵道效率。

进一步地，导流肋板的数量大于或等于二。导流肋板将靠近涵道筒内壁处的进气气流分割成多个部分，进一步减小气体之间的摩擦。

进一步地，间隙沿气流流动方向的截面逐渐收窄。截面的收窄是指沿着截面的高度方向收窄，或者沿着截面的宽度方向收窄，或者沿着截面的宽度和高度方向同时收窄。这样有利于前端增压，提高气动效率。

为了进一步优化涵道进气气流的环境，在前面的基础上，本实用新型还提出了一种涵道风扇，包括旋翼、驱动装置、导流板及涵道筒。喇叭薄片安装在涵道筒入口的唇壁内侧，喇叭薄片与涵道唇壁之间设置有间隙，间隙里设置有导流肋板，导流肋板沿气流流向延伸。

进一步地，涵道筒内壁呈阶梯状，内径较小的区段设置在靠近涵道的进气侧，内径较大的区段设置在靠近涵道的排气侧。由此可见，涵道筒内壁分成了两个部分，内径大小不同，旋翼安装在内径大的区段。当气流从小径内壁流向大径内壁时，气体会先接触到旋翼的非翼尖处，这样减小了翼尖的气流摩擦，增加进气口的负压，提高气动效率。

进一步地，驱动装置与涵道筒之间有加强筋和固定板，固定板上有通孔。驱动装置有直接驱动和间接驱动方式，由于整个涵道动力大速度快，可有效的发挥支撑作用，在驱动装置的两个位置分别去固定。固定板上的通孔用来走线。

进一步地，导流板远离涵道筒的一端具有缺口。气流排出涵道筒时，靠近涵道筒内壁处的气流流速最快，因此最需要导流的地方就是靠近涵道筒内壁处，其他地方的导流作用相对不明显，从而在导流板远离涵道筒的一端具有缺口对导流的影响不大，且能减轻重量。

进一步地，飞行器，包括机身和涵道风扇，涵道风扇安装在机身上，其中涵道风扇为前面提出的任一个涵道风扇。

进一步地，多个涵道风扇垂直或平行的安装在机身上。由此可见，多个涵道风扇力量更大，效率更高。

进一步地，多个涵道风扇可倾转的安装在机身上，倾转驱动装置，驱动多个涵道风扇在相对机身平行的第一位置和相对机身垂直的第二位置之间倾转。由此可见，多个可倾转的涵道风扇，不仅具有前面提出的涵道风扇的有点，且多个涵道风扇独立倾转，共同配合使用，使得飞行器的控制更加灵活。

附图说明

图1是第一实施方式的涵道***结构示意图；

图2是图1的辅助装置的放大图；

图3是导流板结构示意图；

图4是图1中A处的放大图。

具体实施方式

第一实施方式：

如图1及图3所示涵道***100，包括辅助装置110、第一支撑板120、涵道筒130、驱动电机140、第二支撑板150、旋翼160及导流板170。辅助装置110安装在涵道筒130的入口内壁上，第一支撑板120连接驱动电机140的底部和涵道筒130的内壁，且可以减小电机抖动，第二支撑板150支撑电机另一端部并与涵道筒130相连，在第二支撑板内有通孔以及与之对应的涵道筒上的通孔172，该通孔一方面用来走线，另一方面用于螺栓对电机的安装定位。导流板170安装在涵道风扇160后方，给涵道出口气流起导流作用。

如图2所示辅助装置110的放大图，其包括喇叭薄片111和导流肋板112，喇叭薄片111安装在涵道筒130的入口的唇壁内侧并形成间隙，且间隙沿气流流动方向的截面逐渐收窄。导流肋板112轴向均匀分布设置在间隙里，并沿着气流流向延伸，导流肋板的数量至少包括两个，导流肋板的横截面沿着其高度方向和/或宽度方向逐渐变窄。因此，导流板一方面将喇叭薄片与涵道筒通过粘接或焊接的方式连接在一起，另一方面将喇叭薄片与涵道筒之间的间隙分割成多个小间隙，这样减小入口气流的摩擦和扰动。

旋翼160的转速越高，涵道筒130内的气流整体流速越大，喇叭薄片111安装在涵道筒130的入口的唇壁内侧并形成的间隙中的气流流速大大加强，更加有利于提高涵道风扇前端增压效应。

涵道风扇，包括旋翼、驱动装置、导流板及涵道筒，喇叭薄片安装在涵道筒入口的唇壁的内侧，喇叭薄片涵道唇壁之间设置有间隙，间隙里设置有导流肋板，导流肋板沿气流流向延伸。

如图3所示导流板170结构示意图，其由六片单板组成，导流板的一端与导流筒相连接，另一端与驱动装置相连。导流板170具有倾角，倾斜方向与气流流向一致，且导流板上有缺口171，缺口位置处于导流板上远离导流筒的那一端。气流经过旋翼160后，不同位置流速有所区别。沿着涵道筒内壁的气流流速最大，流量也最大，导流板主要导流部位是在靠近导流筒内壁处，导流板上其他部位的导流作用相对不明显。因此缺口171在不影响导流效果的同时还能减重。

图4为图1中的涵道筒内壁局部放大图A，如图4所示涵道筒内壁呈阶梯状，内径较小的区段设置在靠近涵道的进气侧，内径较大的区段设置在靠近涵道的排气侧，阶梯分界面位置处在旋翼160的迎风面。

飞行器，包括机身和涵道风扇，涵道风扇垂直或平行地安装在机身上，涵道风扇可以倾转或者固定安装在机身上，倾转驱动装置驱动多个涵道风扇在相对机身平行的第一位置和相对机身垂直的第二位置之间倾转。通过倾转驱动装置来改变涵道风扇的朝向，进而来调节飞行器的航向轨迹，涵道风扇彼此独立也可以相互联系，单独改变每个涵道风扇相对机身的角度，使得飞行器更灵活。

Claims (10)

1.改善涵道风扇入口气流的辅助装置，其特征在于：

所述辅助装置包括喇叭薄片和导流肋板，所述喇叭薄片安装在涵道筒入口的唇壁的内侧，所述喇叭薄片与所述涵道唇壁之间设置有间隙，所述间隙里设置有导流肋板，所述导流肋板沿气流流向延伸。

2.如权利要求1所述改善涵道风扇入口气流的辅助装置，其特征在于：

所述导流肋板的数量大于或等于二。

3.如权利要求2所述改善涵道风扇入口气流的辅助装置，其特征在于：

所述间隙沿气流流动方向的截面逐渐收窄。

4.一种涵道风扇，包括旋翼、驱动装置、导流板及涵道筒，其特征在于：

所述喇叭薄片安装在所述涵道筒入口的唇壁的内侧，所述喇叭薄片与所述涵道唇壁之间设置有间隙，所述间隙里设置有导流肋板，所述导流肋板沿气流流向延伸。

5.如权利要求4所述涵道风扇，其特征在于：

所述涵道筒内壁呈阶梯状，内径较小的区段设置在靠近所述涵道的进气侧，内径较大的区段设置在靠近所述涵道的排气侧。

6.如权利要求4所述涵道风扇，其特征在于：

所述驱动装置与所述涵道筒之间有加强筋和固定板，所述固定板上有通孔。

7.如权利要求4所述涵道风扇，其特征在于：

所述导流板远离所述涵道筒的一端具有缺口。

8.飞行器，包括机身和涵道风扇，所述涵道风扇安装在所述机身上，其特征在于：

所述涵道风扇为权利要求4至7中任一所述涵道风扇。

9.如权利要求8所述的飞行器，其特征在于：

多个所述涵道风扇垂直或平行地安装在所述机身上。

10.如权利要求8所述的飞行器，其特征在于：

所述多个涵道风扇可倾转地安装在所述机身上；

倾转驱动装置，驱动所述多个涵道风扇在相对机身平行的第一位置和相对机身垂直的第二位置之间倾转。