涵道動(dòng)力裝置和飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛行器領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及涵道動(dòng)力裝置以及具有這種涵道動(dòng)力裝置的飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]涵道動(dòng)力裝置，是一種在旋翼外圍設(shè)置涵道的一種推進(jìn)裝置，廣泛應(yīng)用于各種交通工具尤其是飛行器中。由于旋翼葉尖處受涵道限制，噪聲小，誘導(dǎo)阻力減少，而效率較高。同時(shí)由于涵道的環(huán)括作用，使動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)緊湊、氣動(dòng)噪聲低、使用安全性好。
[0003]涵道動(dòng)力裝置工作時(shí)，旋翼旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)空氣從涵道入口、又稱為唇口處進(jìn)入涵道，旋轉(zhuǎn)槳葉的吸流在涵道入口處產(chǎn)生繞流形成低壓區(qū)，使涵道產(chǎn)生附加拉力。由于涵道外的氣體并非理想氣體，存在擾動(dòng)和不確定的流向，氣體不能均勻地流至涵道內(nèi)。特別是在環(huán)境復(fù)雜的氣流環(huán)境中，涵道入口處擾流較為嚴(yán)重，從而氣動(dòng)效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的是提供一種擾流少、氣動(dòng)效率高的涵道動(dòng)力裝置；
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有擾流少、氣動(dòng)效率高的涵道動(dòng)力裝置的飛行器。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述主要目的，本發(fā)明提供了涵道動(dòng)力裝置，包括具有圓周壁的涵道和位于涵道內(nèi)并與其共軸線的旋翼，涵道包括位于進(jìn)風(fēng)口端的唇口、主體部分和位于出風(fēng)口端的尾部，旋翼具有兩片以上的槳葉，多塊第一導(dǎo)流板沿涵道的周向均布地設(shè)置在唇口的內(nèi)壁上，并相對(duì)涵道的軸線偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)方向與槳葉的偏轉(zhuǎn)方向一致。
[0006]由以上方案可見(jiàn)，唇口處的第一導(dǎo)流板在氣流被吸入涵道時(shí)對(duì)氣流具有引導(dǎo)作用，多塊導(dǎo)流板均勻地設(shè)置在唇口處，可以充分地引導(dǎo)氣流螺旋地整齊地流向旋翼的槳葉，減少擾流的產(chǎn)生并提高氣動(dòng)效率，導(dǎo)流板的偏轉(zhuǎn)方向與槳葉的偏轉(zhuǎn)方向一致使引導(dǎo)至涵道內(nèi)的氣流迎著旋翼的槳葉，旋翼與氣流的相對(duì)速度增大，從而氣動(dòng)效率可進(jìn)一步增加。
[0007]較具體的方案為，沿涵道的徑向，第一導(dǎo)流板延伸的長(zhǎng)度與主體部分的內(nèi)徑的比值為0.1至0.3。由以上方案可見(jiàn)，導(dǎo)流板沿涵道的徑向沿伸一定長(zhǎng)度，過(guò)長(zhǎng)則使導(dǎo)流板重量大，進(jìn)而涵道動(dòng)力裝置的重量增加，過(guò)短則引導(dǎo)氣流的作用不明顯。
[0008]優(yōu)選地，多塊第二導(dǎo)流板，沿涵道的周向均布地設(shè)置在尾部的內(nèi)壁上，并相對(duì)涵道的軸線偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)方向與槳葉的偏轉(zhuǎn)方向相反。由以上方案可見(jiàn)，尾部也設(shè)置導(dǎo)流板，使氣流通過(guò)旋翼后順利排出，使進(jìn)風(fēng)口端的氣體更易于進(jìn)入涵道內(nèi)。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述主要目的，本發(fā)明提供了另一種涵道動(dòng)力裝置，其中涵道動(dòng)力裝置，包括具有圓周壁的涵道和位于涵道內(nèi)并與其同軸的旋翼，涵道包括位于進(jìn)風(fēng)口端的唇口、主體部分和位于出風(fēng)口端的尾部，旋翼具有兩片以上的槳葉，第一轉(zhuǎn)動(dòng)套筒可轉(zhuǎn)動(dòng)且同軸地設(shè)置在唇口內(nèi)，第一轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的內(nèi)壁上沿周向均布地設(shè)置有多塊第一導(dǎo)流板，第一轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的旋轉(zhuǎn)方向與旋翼的旋轉(zhuǎn)方向相反。
[0010]由以上方案可見(jiàn)，唇口處的第一轉(zhuǎn)動(dòng)套筒和第一導(dǎo)流板在氣流被吸入涵道時(shí)對(duì)氣流具有引導(dǎo)作用，多塊導(dǎo)流板均勻地設(shè)置可以充分地引導(dǎo)氣流至旋翼的槳葉，導(dǎo)流板的轉(zhuǎn)動(dòng)使氣流進(jìn)一步加速，減少擾流的產(chǎn)生并提高氣動(dòng)效率，第一轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的旋轉(zhuǎn)方向與旋翼的旋轉(zhuǎn)方向相反，使通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一導(dǎo)流板引導(dǎo)至涵道內(nèi)的氣流迎著旋翼的槳葉，旋翼與氣流的相對(duì)速度增大，從而氣動(dòng)效率可進(jìn)一步增加。
[0011]較具體的方案為，第一導(dǎo)流板相對(duì)涵道的軸線偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)方向與槳葉的偏轉(zhuǎn)方向相反。由以上方案可見(jiàn)，導(dǎo)流板相對(duì)涵道的軸線偏轉(zhuǎn)可使涵道外的氣體更容易吸入唇口內(nèi)，且第一導(dǎo)流板與槳葉的偏轉(zhuǎn)方向相反使進(jìn)入涵道內(nèi)的氣流與旋翼的相對(duì)速度進(jìn)一步加大，從而氣動(dòng)效率進(jìn)一步提尚。
[0012]更具體的方案為，唇口的外徑大于主體部分的外徑，第一轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的內(nèi)徑與主體部分的內(nèi)徑相同。由以上方案可見(jiàn)，唇口的徑向尺寸大使第一轉(zhuǎn)動(dòng)套筒可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在唇口處并能保證第一轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的內(nèi)徑與主體部分內(nèi)徑相同，使氣流在進(jìn)入涵道后不會(huì)產(chǎn)生徑向方向氣流損失。
[0013]進(jìn)一步更具體的方案為，沿涵道的徑向，第一導(dǎo)流板延伸的長(zhǎng)度與第一轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的內(nèi)徑的比值為0.1至0.3。由以上方案可見(jiàn)，導(dǎo)流板沿涵道的徑向沿伸一定長(zhǎng)度，過(guò)長(zhǎng)則使導(dǎo)流板重量大，第一轉(zhuǎn)動(dòng)套筒能量損失加大，進(jìn)而涵道動(dòng)力裝置的重量增加，過(guò)短則引導(dǎo)氣流的作用不明顯。
[0014]優(yōu)選地，第二轉(zhuǎn)動(dòng)套筒，可轉(zhuǎn)動(dòng)且同軸地設(shè)置在尾部?jī)?nèi)，第二轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的內(nèi)壁上沿周向均布地設(shè)置有多塊第二導(dǎo)流板，第二轉(zhuǎn)動(dòng)套筒的旋轉(zhuǎn)方向與旋翼的旋轉(zhuǎn)方向相反。由以上方案可見(jiàn)，尾部也設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)套筒和導(dǎo)流板，使氣流通過(guò)旋翼后順利排出，使進(jìn)風(fēng)口端的氣體更易于進(jìn)入涵道內(nèi)。
[0015]較具體地，第二導(dǎo)流板相對(duì)涵道的軸線偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)方向與槳葉的偏轉(zhuǎn)方向相反。由以上方案可見(jiàn)，第二導(dǎo)流板與槳葉的偏轉(zhuǎn)方向相反，使氣體更易于從尾部排出。
[0016]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明另一目的，本發(fā)明提供了飛行器包括機(jī)架，涵道動(dòng)力裝置安裝在所述機(jī)架上，其中該涵道動(dòng)力裝置為上述的涵道動(dòng)力裝置。
[0017]由以上方案可見(jiàn)，涵道動(dòng)力裝置的導(dǎo)流板的設(shè)置使在氣流被引導(dǎo)進(jìn)入涵道內(nèi)，減少擾流的產(chǎn)生，且經(jīng)引導(dǎo)至涵道內(nèi)的氣流迎著旋翼的槳葉，旋翼與氣流的相對(duì)速度增大，從而氣動(dòng)效率可進(jìn)一步增加。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明涵道動(dòng)力裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明涵道動(dòng)力裝置第一實(shí)施例的俯視圖；
圖3是圖2的A-A剖視圖；
圖4是本發(fā)明涵道動(dòng)力裝置第二實(shí)施例的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]涵道動(dòng)力裝置第一實(shí)施例參見(jiàn)圖1至圖3，本實(shí)施例包括具有圓周壁的涵道1，涵道I包括位于進(jìn)風(fēng)口端的唇口12、旋翼3安裝于其內(nèi)的主體部分11和位于出風(fēng)口端的尾部13。其中唇口 12和尾部13的外徑大于主體部分11的外徑，唇口 12內(nèi)設(shè)置有可相對(duì)唇口 12轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)套筒2 (第一轉(zhuǎn)動(dòng)套筒)，唇口 12的內(nèi)壁與轉(zhuǎn)動(dòng)套筒2的外壁之間可具有一定間隙，但優(yōu)選地該間隙較小，以免氣流從該間隙進(jìn)入涵道，另外，間隙較小也使涵道動(dòng)力裝置更緊湊。轉(zhuǎn)動(dòng)套筒2的內(nèi)壁沿周向均布設(shè)置有多塊導(dǎo)流板21 (第一導(dǎo)流板)，并可在電機(jī)4的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)4通過(guò)固定結(jié)構(gòu)41而安裝在唇口 12內(nèi)，也可安裝在主體部分11內(nèi)。相對(duì)于涵道I的軸線，導(dǎo)流板21優(yōu)選地沿一定角度偏轉(zhuǎn)，其偏轉(zhuǎn)方向與旋翼3的槳葉31相對(duì)軸線偏轉(zhuǎn)的方向相反，且轉(zhuǎn)動(dòng)套筒2的旋轉(zhuǎn)方向也與旋翼3的旋轉(zhuǎn)方向相反。轉(zhuǎn)動(dòng)套筒2的內(nèi)徑與主體部分11的內(nèi)徑一致，從而氣流進(jìn)入涵道I后，不會(huì)產(chǎn)生徑向方向的氣流動(dòng)能損失。導(dǎo)流板21沿涵道I徑向延伸的長(zhǎng)度優(yōu)選地為轉(zhuǎn)動(dòng)套筒2內(nèi)徑、亦即主體部分11內(nèi)徑的0.1至0.3。在本實(shí)施例中，導(dǎo)流板21設(shè)置為八塊，其中四塊與連接轉(zhuǎn)動(dòng)套筒2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的連接桿22連接。在其他實(shí)施例中，導(dǎo)流板21可設(shè)置為其他數(shù)量，如三塊、四塊、五塊、六塊等等。
[0021]尾部13內(nèi)設(shè)置有可相對(duì)尾部13轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)套筒7 (第二轉(zhuǎn)動(dòng)套筒)，其中尾部13的外徑大于主體部分11的外徑，轉(zhuǎn)動(dòng)套筒7的內(nèi)壁