一種涵道風(fēng)扇的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及航空飛行器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種涵道風(fēng)扇，其包括呈環(huán)形的外涵道、多片的螺旋扇葉、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)支撐軸、傳動(dòng)軸承、傳動(dòng)齒輪，外涵道的前部、后部均設(shè)置有涵道支撐臂，傳動(dòng)支撐軸通過(guò)涵道支撐臂安裝于外涵道的中心，傳動(dòng)軸通過(guò)傳動(dòng)軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于傳動(dòng)支撐軸內(nèi)，多片的螺旋扇葉固定于傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸通過(guò)傳動(dòng)齒輪外接發(fā)動(dòng)機(jī)，多片的螺旋扇葉與外涵道形成單級(jí)壓縮高壓的多螺旋內(nèi)涵道。在工作時(shí)，本實(shí)用新型的外涵道與多螺旋內(nèi)涵道共同作用，輸出加速氣流，多股加速氣流匯總，使涵道風(fēng)扇輸出更大動(dòng)力，因此，在現(xiàn)有涵道風(fēng)扇的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型輸出更大升力，可大幅節(jié)省飛行成本。
【專利說(shuō)明】—種涵道風(fēng)扇
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航空飛行器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種涵道風(fēng)扇。
【背景技術(shù)】
[0002]在航空領(lǐng)域，動(dòng)力涵道風(fēng)扇升力過(guò)小，效率過(guò)低，大噸位垂直升降飛行器領(lǐng)域仍然有螺旋槳或多螺旋槳飛機(jī)占領(lǐng)?，F(xiàn)有的小型涵道風(fēng)扇垂直升降飛行器，大多采用加大涵道風(fēng)扇轉(zhuǎn)數(shù)和加大涵道直徑，以提高涵道風(fēng)扇的升力，而加大轉(zhuǎn)速勢(shì)必導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)大功率動(dòng)力輸出，造成燃油大量浪費(fèi)；而螺旋槳升翼直徑過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致飛行器平飛迎風(fēng)面過(guò)大，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出大部分為克服飛機(jī)重力做功，且下降過(guò)程下降渦旋和突風(fēng)會(huì)嚴(yán)重影響飛行安全。所以，現(xiàn)有的小型垂直升降涵道風(fēng)扇飛行器，其商業(yè)化一直無(wú)法得到突破。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種可輸出更大升力的涵道風(fēng)扇。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種涵道風(fēng)扇，其包括呈環(huán)形的外涵道、多片的螺旋扇葉、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)支撐軸、傳動(dòng)軸承、傳動(dòng)齒輪，所述外涵道的前部、后部均設(shè)置有涵道支撐臂，所述傳動(dòng)支撐軸通過(guò)所述涵道支撐臂安裝于所述外涵道的中心，所述傳動(dòng)軸通過(guò)所述傳動(dòng)軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于所述傳動(dòng)支撐軸內(nèi)，所述多片的螺旋扇葉固定于所述傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸通過(guò)所述傳動(dòng)齒輪外接發(fā)動(dòng)機(jī)，所述多片的螺旋扇葉與所述外涵道形成單級(jí)壓縮高壓的多螺旋內(nèi)涵道。
[0005]較佳地，所述螺旋扇葉為變距螺旋扇葉，該變距螺旋扇葉的進(jìn)氣口螺距小于出氣口螺距，形成氣體單級(jí)多組螺旋壓縮通道；所述變距螺旋扇葉的進(jìn)氣角度從進(jìn)氣口到出氣口漸進(jìn)加大，形成加速、加壓多組螺旋氣體通道。
[0006]較佳地，所述外涵道的空氣出口設(shè)有用于控制空氣噴射總量的擾流裝置。
[0007]較佳地，所述涵道支撐臂包括兩個(gè)前涵道風(fēng)扇大支撐臂、兩個(gè)前涵道風(fēng)扇小支撐臂、四個(gè)后涵道風(fēng)扇支撐臂，所述兩個(gè)前涵道風(fēng)扇大支撐臂、兩個(gè)前涵道風(fēng)扇小支撐臂均固定在外涵道前部的內(nèi)壁與傳動(dòng)支撐軸的前部之間，所述四個(gè)后涵道風(fēng)扇支撐臂均固定在外涵道后部的內(nèi)壁與傳動(dòng)支撐軸的后部之間。
[0008]較佳地，所述外涵道的前端設(shè)置有唇口，所述唇口由涵道風(fēng)扇前段上唇口、涵道風(fēng)扇前段下唇口組成。
[0009]較佳地，所述擾流裝置包括空氣擾流板、擾流板軌道支撐臂、液壓臂、液壓油導(dǎo)管，所述空氣擾流板通過(guò)擾流板軌道支撐臂安裝于所述外涵道的空氣出口，所述空氣擾流板通過(guò)液壓臂與液壓油導(dǎo)管連接，所述液壓油導(dǎo)管與外部液壓動(dòng)力形成回路。
[0010]較佳地，所述外涵道的外側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)向支撐臂。
[0011]本實(shí)用新型有益效果在于:由于多片的螺旋扇葉與外涵道形成單級(jí)壓縮高壓的多螺旋內(nèi)涵道，在工作時(shí)，本實(shí)用新型的外涵道與多螺旋內(nèi)涵道共同作用，輸出加速氣流，多股加速氣流匯總，使涵道風(fēng)扇輸出更大動(dòng)力，因此，在現(xiàn)有涵道風(fēng)扇的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型輸出更大升力，可大幅節(jié)省飛行成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的立體圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型另一視角的立體圖。
[0014]圖3為本實(shí)用新型的主視圖。
[0015]圖4為圖3的A-A剖視圖。
[0016]圖5為本實(shí)用新型的多片的螺旋扇葉的立體圖。
[0017]附圖標(biāo)記:
[0018]I—外涵道，1.1—涵道風(fēng)扇前段上唇口，1.2—涵道風(fēng)扇前段下唇口，2—傳動(dòng)軸，2.1—傳動(dòng)齒輪，2.2—傳動(dòng)軸承，3—前涵道風(fēng)扇大支撐臂，4—前涵道風(fēng)
扇小支撐臂，5-轉(zhuǎn)向支撐臂,6-傳動(dòng)支撐軸,7-螺旋扇葉,8-后涵道風(fēng)扇支撐
臂，9—空氣擾流板，10—擾流板軌道支撐臂，11—液壓臂，12—液壓油導(dǎo)管。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0020]請(qǐng)參考圖1?5，本實(shí)用新型的涵道風(fēng)扇，其包括呈環(huán)形的外涵道1、多片的螺旋扇葉7、傳動(dòng)軸2、傳動(dòng)支撐軸6、傳動(dòng)軸承2.2、傳動(dòng)齒輪2.1，外涵道I的前部、后部均設(shè)置有涵道支撐臂，傳動(dòng)支撐軸6通過(guò)涵道支撐臂安裝于外涵道I的中心，傳動(dòng)軸2通過(guò)傳動(dòng)軸承
2.2可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于傳動(dòng)支撐軸6內(nèi)，多片的螺旋扇葉7固定于傳動(dòng)軸2，傳動(dòng)軸2通過(guò)傳動(dòng)齒輪2.1外接發(fā)動(dòng)機(jī)，多片的螺旋扇葉7與外涵道I形成單級(jí)壓縮高壓的多螺旋內(nèi)涵道。
[0021]優(yōu)選的，螺旋扇葉7為變距螺旋扇葉，該變距螺旋扇葉的進(jìn)氣口螺距小于出氣口螺距，形成氣體單級(jí)多組螺旋壓縮通道；變距螺旋扇葉的進(jìn)氣角度從進(jìn)氣口到出氣口漸進(jìn)加大，形成加速、加壓多組螺旋氣體通道。即本實(shí)用新型在外置動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下，傳動(dòng)齒輪2.1驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸2帶動(dòng)螺旋扇葉7沿傳動(dòng)軸2同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，本實(shí)用新型采用螺旋扇葉7和涵道風(fēng)扇內(nèi)壁共同組成多氣流壓縮通道，氣流可以在每個(gè)小氣流通道被螺旋扇葉7逐步螺旋壓縮，而涵道風(fēng)扇進(jìn)氣口螺距小于出氣口螺距，每個(gè)小氣體通道的進(jìn)氣角在螺旋通道內(nèi)逐步加大，形成加速螺旋氣體通道，空氣被內(nèi)涵道壁和兩片螺旋扇葉7組成的多個(gè)小涵道迅速加壓加速，形成多股壓縮氣體。因小氣體通道的進(jìn)氣角是漸進(jìn)逐步加大的，氣體加速順暢，部分取得渦輪風(fēng)扇多級(jí)扇葉進(jìn)行氣體壓縮加速、加壓氣流的效果，同時(shí)避免了多級(jí)扇葉間產(chǎn)生的亂流，一定程度上避免了扇葉間亂流造成的共振，提高了航空部件的安全性和使用壽命。
[0022]優(yōu)選的，外涵道I的空氣出口設(shè)有用于控制空氣噴射總量的擾流裝置，即擾流裝置可以通過(guò)控制空氣噴射總量而快速控制涵道風(fēng)扇動(dòng)力輸出的大小。在本實(shí)施例中，擾流裝置包括空氣擾流板9、擾流板軌道支撐臂10、液壓臂11、液壓油導(dǎo)管12，空氣擾流板9通過(guò)擾流板軌道支撐臂10安裝于外涵道I的空氣出口，空氣擾流板9通過(guò)液壓臂11與液壓油導(dǎo)管12連接，液壓油導(dǎo)管12與外部液壓動(dòng)力(如:伺服電機(jī))形成回路。其中，空氣擾流板9位于外涵道I的尾部，且上下對(duì)稱設(shè)置，空氣擾流板9在外部的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)過(guò)液壓油導(dǎo)管12驅(qū)動(dòng)，可以快速向涵道風(fēng)扇的內(nèi)部同速、快速伸出和收縮，實(shí)現(xiàn)矢量擾流，以控制氣流輸出總量大小，達(dá)到控制涵道風(fēng)扇在特定方向動(dòng)力輸出大小的目的，因擾流裝置為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，涵道風(fēng)扇功率輸出大小的改變只會(huì)在垂直于水平面方向做功，不會(huì)影響飛行器其他方向的穩(wěn)定性。
[0023]優(yōu)選的，涵道支撐臂包括兩個(gè)前涵道風(fēng)扇大支撐臂3、兩個(gè)前涵道風(fēng)扇小支撐臂
4、四個(gè)后涵道風(fēng)扇支撐臂8，兩個(gè)前涵道風(fēng)扇大支撐臂3、兩個(gè)前涵道風(fēng)扇小支撐臂4均固定在外涵道I前部的內(nèi)壁與傳動(dòng)支撐軸6的前部之間，四個(gè)后涵道風(fēng)扇支撐臂8均固定在外涵道I后部的內(nèi)壁與傳動(dòng)支撐軸6的后部之間。這些涵道支撐臂，可共同支撐多片的螺旋扇葉7和涵道內(nèi)壁組成多組螺旋壓縮通道。
[0024]優(yōu)選的，外涵道I的前端設(shè)置有唇口，唇口由涵道風(fēng)扇前段上唇口 1.1、涵道風(fēng)扇前段下唇口 1.2組成，此結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)飛行器平飛最大升力。而外涵道I做成環(huán)形機(jī)翼，可加大飛行器涵道提供的升力。
[0025]優(yōu)選的，外涵道I的外側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)向支撐臂5。
[0026]本實(shí)用新型的涵道風(fēng)扇采用多片的螺旋扇葉7動(dòng)量自平衡設(shè)計(jì)方法，多片的螺旋扇葉7在傳動(dòng)軸2的帶動(dòng)下同軸旋轉(zhuǎn)在涵道風(fēng)扇外涵道I的中心軸線上,每片螺旋扇葉7均為變距螺旋扇葉，變距螺旋扇葉的進(jìn)氣口螺距小于出氣口螺距。相鄰兩片螺旋扇葉7和外涵道I內(nèi)壁以及涵道風(fēng)扇傳動(dòng)支撐軸6外壁形成多個(gè)內(nèi)涵道，每個(gè)內(nèi)涵道葉片進(jìn)氣角小于出氣角，在涵道風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)的環(huán)境下，形成高壓空氣噴出，外涵道I唇口形成低壓區(qū)，涵道出氣口形成高壓區(qū)，大幅提升涵道風(fēng)扇氣動(dòng)效率。
[0027]因此，本實(shí)用新型在同涵道直徑、同轉(zhuǎn)速前提下，能以單級(jí)多螺旋氣流通道逐次加壓、加速通過(guò)氣流，得到多股壓縮氣體，實(shí)現(xiàn)更大動(dòng)力輸出，在現(xiàn)有涵道風(fēng)扇、渦輪風(fēng)扇、螺旋槳三者中找到更優(yōu)勢(shì)技術(shù)解決方案。
[0028]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，均屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種涵道風(fēng)扇，其特征在于:包括呈環(huán)形的外涵道、多片的螺旋扇葉、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)支撐軸、傳動(dòng)軸承、傳動(dòng)齒輪，所述外涵道的前部、后部均設(shè)置有涵道支撐臂，所述傳動(dòng)支撐軸通過(guò)所述涵道支撐臂安裝于所述外涵道的中心，所述傳動(dòng)軸通過(guò)所述傳動(dòng)軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于所述傳動(dòng)支撐軸內(nèi)，所述多片的螺旋扇葉固定于所述傳動(dòng)軸，所述傳動(dòng)軸通過(guò)所述傳動(dòng)齒輪外接發(fā)動(dòng)機(jī)，所述多片的螺旋扇葉與所述外涵道形成單級(jí)壓縮高壓的多螺旋內(nèi)涵道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涵道風(fēng)扇，其特征在于:所述螺旋扇葉為變距螺旋扇葉，該變距螺旋扇葉的進(jìn)氣口螺距小于出氣口螺距，形成氣體單級(jí)多組螺旋壓縮通道；所述變距螺旋扇葉的進(jìn)氣角度從進(jìn)氣口到出氣口漸進(jìn)加大，形成加速、加壓多組螺旋氣體通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涵道風(fēng)扇，其特征在于:所述外涵道的空氣出口設(shè)有用于控制空氣噴射總量的擾流裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涵道風(fēng)扇，其特征在于:所述涵道支撐臂包括兩個(gè)前涵道風(fēng)扇大支撐臂、兩個(gè)前涵道風(fēng)扇小支撐臂、四個(gè)后涵道風(fēng)扇支撐臂，所述兩個(gè)前涵道風(fēng)扇大支撐臂、兩個(gè)前涵道風(fēng)扇小支撐臂均固定在外涵道前部的內(nèi)壁與傳動(dòng)支撐軸的前部之間，所述四個(gè)后涵道風(fēng)扇支撐臂均固定在外涵道后部的內(nèi)壁與傳動(dòng)支撐軸的后部之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涵道風(fēng)扇，其特征在于:所述外涵道的前端設(shè)置有唇口，所述唇口由涵道風(fēng)扇前段上唇口、涵道風(fēng)扇前段下唇口組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的涵道風(fēng)扇，其特征在于:所述擾流裝置包括空氣擾流板、擾流板軌道支撐臂、液壓臂、液壓油導(dǎo)管，所述空氣擾流板通過(guò)擾流板軌道支撐臂安裝于所述外涵道的空氣出口，所述空氣擾流板通過(guò)液壓臂與液壓油導(dǎo)管連接，所述液壓油導(dǎo)管與外部液壓動(dòng)力形成回路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涵道風(fēng)扇，其特征在于:所述外涵道的外側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)向支撐臂。
【文檔編號(hào)】B64C11/00GK203428021SQ201320383120
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】任思峰 申請(qǐng)人:任思峰