涵道风扇螺旋桨制造技术

公开了一种涵道风扇螺旋桨，包括：至少一个桨叶，其中，该桨叶围绕垂直中轴呈空间螺旋形，形成围绕中轴前进的连续的螺旋面。与现有的涵道风扇螺旋桨相比，该涵道风扇螺旋桨可以提供更大的升力。

Ducted fan propeller

A ducted fan propeller includes at least one blade, wherein the blade is spatially spiral around the vertical axis to form a continuous spiral surface around the center axis. Compared with the existing ducted fan propellers, the ducted fan propeller can provide greater lift.

【技术实现步骤摘要】
涵道风扇螺旋桨
本专利技术涉及螺旋桨领域，具体涉及一种涵道风扇螺旋桨。
技术介绍
直升飞机和其他需要垂直起降的飞机，所用螺旋桨由于有叶尖扰流等因素的影响(能量损耗)，所以效率不高，为了解决这个问题，人们给螺旋桨外面加上一个筒子，这就是涵道风扇螺旋桨。但是这样对于工艺要求很高，涵道与风扇叶片缝隙必须要很小，否则不但起不到涵道的作用，反而增加重量。因此人们又想了一个办法，把涵道与风扇桨叶连接在一起，让涵道与桨叶一起旋转，这样的效率有所提高。涵道风扇螺旋桨可以提高螺旋桨的效率，可以产生更大的升力，这已经成为业内共识。但是，增加了涵道，必然增加重量，这也成为制约涵道螺旋桨发展的重要因素。图1示出了现有的一种涵道风扇螺旋桨的示意性透视图。如图1中所示，该涵道风扇螺旋桨100具有围绕垂直中心轴101排布的多个桨叶102，在桨叶102的周围设置有涵道103。尽管与传统螺旋桨相比，涵道风扇螺旋桨具有更高的效率和升力，但如何更大地提高涵道螺旋桨的效率和升力仍然是涵道风扇螺旋桨发展中所需要解决的问题。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面，提供了一种涵道风扇螺旋桨，包括：至少一个桨叶，其中，该桨叶围绕垂直中轴呈空间螺旋形，形成围绕中轴旋转并前进的螺旋面。根据本专利技术的一示例性实施例，所述桨叶的任一侧面与垂直于垂直中轴的平面的交线为直线或者圆弧线。根据本专利技术的一示例性实施例，所述涵道风扇螺旋桨还包括：位于所述至少一个桨叶进气端处的顶盖。根据本专利技术的一示例性实施例，所述涵道风扇螺旋桨还包括：位于所述至少一个桨叶外围的涵道，所述涵道呈近似圆桶状，或者呈近似双曲面或近似部分双曲面状。根据本专利技术的一示例性实施例，所述涵道位于所述至少一个桨叶的排气端处。根据本专利技术的一示例性实施例，每个桨叶的螺旋面在水平投影上覆盖圆周的四分之一。根据本专利技术的一示例性实施例，所述至少一个桨叶为至少两个桨叶。在本专利技术的另一个方面，还提供了一种螺旋桨推进器，其包括：根据本专利技术的实施例的涵道风扇螺旋桨，以及用于驱动所述涵道风扇螺旋桨旋转的驱动机构。在本专利技术的又一个方面，还提供了一种直升机，其包括根据本专利技术的实施人例的螺旋桨推进器。根据本专利技术的实施例的涵道风扇螺旋桨与现有的涵道风扇螺旋桨相比，相同直径下可以产生更大的升力；而升力相同时，可以把涵道做得更细一些，这对于涵道风扇螺旋桨发展具有重要意义。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1示出了现有的涵道风扇螺旋桨的示意性透视图；图2示出了根据本专利技术的实施例的涵道风扇螺旋桨的示意性正面透视图；图3示出了根据本专利技术的实施例的涵道风扇螺旋桨的示意性俯视透视图；以及图4示出了根据本专利技术的实施例的涵道风扇螺旋桨的示意性仰视透视图。具体实施方式下面参照附图详细描述本专利技术的示意性实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属
的技术人员更全面地了解本专利技术。但是，对于所属
内的技术人员明显的是，本专利技术的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本专利技术并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本专利技术，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。现参照附图描述根据本专利技术的实施例的涵道风扇螺旋桨，其中，图2示出了根据本专利技术的实施例的涵道风扇螺旋桨的示意性正面透视图，图3示出了根据本专利技术的实施例的涵道风扇螺旋桨的示意性俯视透视图，图4示出了根据本专利技术的实施例的涵道风扇螺旋桨的示意性仰视透视图。如图2-4中所示，根据本专利技术的实施例，提供了一种涵道风扇螺旋桨200，其包括：至少一个桨叶201，其中，该桨叶201围绕垂直中轴202呈空间螺旋形，形成围绕中轴旋转并前进的螺旋面。也就是说，每个桨叶201围绕垂直中轴202形成螺旋面，类似于钻头的螺旋面。而且，每个桨叶201的螺旋面可在水平投影上覆盖圆周的较大部分，例如，可以覆盖整个圆周、半个圆周或四分之一圆周。例如，根据本专利技术的一示例性实施例，每个桨叶201的空间螺旋形围绕垂直中轴至少四分之一圆周。这与现有的涵道风扇螺旋桨形成对比，其中，每个桨叶的螺旋面在水平投影上仅覆盖圆周的较小部分。根据本专利技术的一示例性实施例，所述桨叶的任一侧面与垂直于垂直中轴的平面的交线为直线。也就是说，桨叶的两个侧面中的每个侧面，作为空间螺旋面，可视为以如下方式形成：垂直于垂直中轴的直线段围绕垂直中轴匀速旋转，同时该直线段沿垂直中轴长度方向匀速移动，从而形成该空间螺旋面。根据本专利技术的另一示例性实施例，所述桨叶的任一侧面与垂直于垂直中轴的平面的交线为圆弧线。也就是说，桨叶的两个侧面中的每个侧面，作为空间螺旋面，可视为以如下方式形成：在垂直于垂直中轴平面中的圆弧线段围绕垂直中轴匀速旋转，同时该圆弧线段沿垂直中轴长度方向匀速移动，从而形成该空间螺旋面。根据本专利技术的一示例性实施例，所述涵道风扇螺旋桨200还包括：位于所述至少一个桨叶201进气端处的顶盖203。当然，在其他实施例中，也可以不包括顶盖。根据本专利技术的一示例性实施例，所述涵道风扇螺旋桨200还包括：位于所述至少一个桨叶201外围的涵道204，所述涵道204呈近似圆桶状，或者呈近似双曲面或近似部分双曲面状。根据本专利技术的一示例性实施例，所述涵道204位于所述至少一个桨叶201的排气端处。也就是说，所述涵道204可以位于所述涵道风扇螺旋桨的下部，靠近桨叶201的排气端处。所述桨叶201的下部可以延伸到所述涵道204之内，例如延伸到所述涵道204的整个高度或整个高度的一部分。所述涵道204的高度例如可以占整个涵道风扇螺旋桨200的高度的二分之一、三分之一或其它比例。根据本专利技术的一示例性实施例，所述涵道204可以与所述至少一个桨叶201固定连接(例如焊接)，或者成一体(例如一体地形成)。根据本专利技术的一示例性实施例，所述涵道风扇螺旋桨200的桨叶部分的轮廓为圆柱形，即桨叶部分在不同高度的水平截面上的外圆周直径相同，桨叶部分的侧投影为矩形。根据本专利技术的另一示例性实施例，所述涵道风扇螺旋桨200的桨叶部分的轮廓为圆台形，即桨叶部分在不同高度的水平截面上的外圆周直径随高度线性变化，桨叶部分的侧投影为梯形。根据本专利技术的一示例性实施例，所述至少一个桨叶201为至少两个桨叶。例如，该涵道风扇螺旋桨200可以包括三个、四个、五个、六个桨叶等。在本专利技术的实施例中，形成每个桨叶201的连续空间螺旋面，并把涵道风扇螺旋桨200的顶面封死，从侧面进风。由于侧面的面积大于顶面，进风面积增大了，因此产生的升力更大，也就是说与传统涵道风扇螺旋桨相比，相同直径下可以产生更大的升力，而升力相同时，可以把涵道做得更细一些，这一点对于涵道发展具有重要意义。例如，以图中所示的四片桨叶为例，可采用以下方式计算该涵道风扇螺旋桨的升力：假设螺旋桨直径1米(100厘米)，螺距(50厘米)，桨宽度(10厘米)，转速6000转/分(100转/s)，可计算如下：对于普通涵道风扇螺旋桨：升力＝直径(厘米)×螺距(厘米)×浆宽度(厘米)×转速平方(转/秒)×1大气压力(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涵道风扇螺旋桨，包括：至少一个桨叶，其中，该桨叶围绕垂直中轴呈空间螺旋形，形成围绕中轴旋转并前进的螺旋面。

【技术特征摘要】
1.一种涵道风扇螺旋桨，包括：至少一个桨叶，其中，该桨叶围绕垂直中轴呈空间螺旋形，形成围绕中轴旋转并前进的螺旋面。2.如权利要求1所述的涵道风扇螺旋桨，其中，所述桨叶的任一侧面与垂直于垂直中轴的平面的交线为直线或者圆弧线。3.如权利要求1所述的涵道风扇螺旋桨，还包括：位于所述至少一个桨叶进气端处的顶盖。4.如权利要求1所述的涵道风扇螺旋桨，还包括：位于所述至少一个桨叶外围的涵道，所述涵道呈近似圆桶状，或者呈近似双曲面或近似部分双曲面状。5.如权利要求4所述的涵道风扇螺旋桨，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚兵，李华昭，李伟，
申请(专利权)人：张亚兵，
类型：发明
国别省市：山东,37