涵道风扇及飞行装置制造方法及图纸

本申请涉及一种涵道风扇及飞行装置。涵道风扇包括涵道支架、涵道壳体、第一唇口以及第二唇口。涵道壳体连接于所涵道支架，涵道壳体包括沿自身轴线方向依次连接的进气部、本体以及排气部，进气部包括连接于本体的第一端以及远离本体的第二端，第一端的内半径小于第二端的内半径。第一唇口设于涵道壳体内并连接于涵道支架；第二唇口设于第一唇口的内侧，并连接于涵道支架。上述涵道风扇中的第一唇口和第二唇口的设计使涵道风扇的气动效率和升力相对较高。较高。较高。

Culvert fan and flight device

【技术实现步骤摘要】
涵道风扇及飞行装置


[0001]本申请涉及飞行器
，特别涉及一种涵道风扇及飞行装置。

技术介绍

[0002]在航空领域，动力涵道风扇升力过小，效率过低，大吨位垂直升降飞行器领域仍然由螺旋桨或多螺旋桨飞机占领。现有的小型涵道风扇垂直升降飞行器，大多采用加大涵道风扇转数和加大涵道直径，以提高涵道风扇的升力，而加大转速势必导致发动机大功率动力输出，造成燃油大量浪费；而加大涵道直径则导致涵道风扇整体增重明显，抵消了涵道风扇气动效率所带来的优势；但如果不在半径方向给出足够的涵道壳体尺寸，则涵道风扇进口附近逆压梯度较大、气流分离现象严重，气动效率难以保障，导致推力下降。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种涵道风扇，本申请实施例还提供一种具有上述涵道风扇的飞行装置。
[0004]第一方面，本申请实施例提供一种涵道风扇，包括涵道支架、涵道壳体、第一唇口以及第二唇口。涵道壳体连接于所涵道支架，涵道壳体包括沿自身轴线方向依次连接的进气部、本体以及排气部，进气部包括连接于本体的第一端以及远离本体的第二端，第一端的内半径小于第二端的内半径。第一唇口设于涵道壳体内并连接于涵道支架；第二唇口设于第一唇口的内侧，并连接于涵道支架。
[0005]第二方面，本申请实施例还提供一种飞行装置，包括机体以及飞行动力系统，飞行动力系统连接于机体，飞行动力系统包括动力源以及上述任一项的涵道风扇，涵道风扇连接于动力源的输出端。
[0006]相对于现有技术，本申请实施例提供的涵道风扇中，涵道壳体排气部第一端的内半径小于第二端的内半径，第二端能够起到引导气流从涵道壳体轴线方向的两侧而非均从涵道壳体轴线方向进入涵道壳体的流动效果。第一唇口和第二唇口的设置，显著增强了涵道壳体附近空气的折转能力，提高了涵道风扇的气动效率和升力。
附图说明
[0007]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0008]图1是本申请一实施例提供的飞行装置的整体结构示意图。
[0009]图2是本申请一实施例提供的涵道风扇的结构示意图。
[0010]图3是图2所示的涵道风扇的涵道壳体的纵截面轮廓示意图。
[0011]图4是图2所示的涵道风扇的局部剖面示意图。
[0012]图5是图2所示的涵道风扇的涵道壳体、第一唇口和第二唇口的剖面示意图。
[0013]图6是图5中A部分的放大示意图。
具体实施方式
[0014]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0015]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0016]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0017]请参阅图1，本申请实施例提供一种涵道风扇100以及配置有该涵道风扇100的飞行装置200，本说明书对飞行装置200的具体类型不作限制，例如飞行装置200可以为载人飞行器、无人飞行器、飞行汽车等能够在空中行驶的装置，本说明书中，以飞行装置200为飞行汽车为例进行说明。
[0018]在本申请实施例中，飞行装置200包括用于装载乘客的机体21以及飞行动力系统23。飞行动力系统23设置于机体21并用于为飞行装置200提供在空中行驶的动力。在一些实施例中，飞行装置200还可以包括陆行动力系统25。陆行动力系统25连接于机体21，陆行动力系统25用于为所述飞行装置200提供在陆地行驶的动力。陆行动力系统25可以包括驱动机构以及履带、车轮或者其他可以在驱动机构的驱使下为飞行装置200提供陆地行驶动力的结构。
[0019]飞行动力系统23包括动力源232以及涵道风扇100，动力源232可以为发电机、发动机或者储能装置配合旋转电机、旋转气缸等能够驱动涵道风扇100的驱动结构，涵道风扇100连接于动力源232的输出端，以在动力源232的驱动下为飞行装置200提供升力。请参阅图2，涵道风扇100包括涵道壳体30、涵道支架10以及扇叶模组90，扇叶模组90连接于动力源232的输出端，涵道支架10与扇叶模组90同轴连接，涵道壳体30连接于涵道支架10并环绕在扇叶模组90外。
[0020]相较于一些旋翼飞行装置的旋翼，涵道壳体10围绕在扇叶模组90外周，消除了扇叶模组90在飞行装置悬停状态下的滑流收缩现象，提高了有效空气流通面积。涵道壳体30一定程度上减少了扇叶模组90这种旋转部件对周围人员以及环境的潜在危害，同时具有抑制扇叶模组90叶尖涡噪音的产生及传播的作用。
[0021]涵道壳体30两端贯通，其内部形成用于容纳涵道支架10和扇叶模组90的容纳空间38。涵道壳体30具有预定的轴线O1。在一些实施例中，涵道壳体30为环绕在涵道支架10外周
的回转体，其回转轴线与轴线O1共线。涵道壳体30的壁厚沿轴线O1延伸的方向不等分布，涵道壳体30壁厚的最大尺寸R1(如图3所示)小于或等于涵道壳体30最大内半径的5％，其沿轴线O1的轴向尺寸H1取值大致为涵道壳体30最大内半径的15％，例如，H1的取值可以为涵道壳体30最大内半径的12％、13％、14％、16％、17％，或者在涵道壳体30最大内半径的13～17％之间的任意取值。为了减轻涵道风扇100的重量成本，涵道壳体30采用质量较轻的碳纤维材料制成。
[0022]请同时参阅图2及图3，在本实施例中，涵道壳体30可以包括进气部32、本体34以及排气部36，进气部32、本体34以及排气部36沿轴线O1方向依次连接，以共同形成容纳空间38。气流从进气部32进入容纳空间38，经过本体34后，从排气部36排出。进气部32壁厚的最小尺寸大于排气部36壁厚的最大尺寸，本体34的壁厚自进气部32至排气部36的方向逐渐减小，且其壁厚的最大尺寸小于进气部32壁厚的最小尺寸，其壁厚的最小尺寸大于排气部36壁厚的最大尺寸。需要理解的是，本说明书中的术语“壁厚”可以按本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涵道风扇，其特征在于，包括：涵道支架；涵道壳体，连接于所涵道支架，所述涵道壳体包括沿自身轴线方向依次连接的进气部、本体以及排气部，所述进气部包括连接于所述本体的第一端以及远离所述本体的第二端，所述第一端的内半径小于所述第二端的内半径；第一唇口，设于所述涵道壳体内并连接于所述涵道支架；以及第二唇口，设于所述第一唇口的内侧，并连接于所述涵道支架。2.如权利要求1所述的涵道风扇，其特征在于，所述第一唇口沿所述涵道壳体的轴线方向的剖面轮廓线的中弧线的起点的位置与所述涵道壳体的轴线之间的距离D满足表达式：0.5R≤D≤1.1R，其中，R为所述涵道壳体的最大半径；所述第二唇口沿所述涵道壳体的轴线方向的剖面轮廓线的中弧线的起点的位置与所述涵道壳体的轴线之间的距离D满足表达式：0.5R≤D≤1.1R，其中，R为所述涵道壳体的最大半径。3.如权利要求2所述的涵道风扇，其特征在于，所述第一唇口的厚度分布遵循对称翼型厚度分布规律；或/及所述第二唇口的厚度分布遵循对称翼型厚度分布规律。4.如权利要求2所述的涵道风扇，其特征在于，所述第一唇口的厚度分布遵循NACA(美国国家航空咨询委员会，National Advisory Committee for Aeronautics)翼型厚度分布规律；或/及所述第二唇口的厚度分布遵循NACA翼型厚度分布规律。5.如权利要求4所述的涵道风扇，其特征在于，所述第一唇口的厚度分布规律为：y＝1.4845x^0.5
‑
0.64x
‑
1.758x^2+1.4215x^3
‑
0.5075x^4，其中，y为所述第一唇口的中弧线的曲线法向，x所述第一唇口的中弧线上的位置坐标；或/及所述第二唇口的厚度分布规律为：y＝1.4845x^0.5
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0.64x
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1.758x^2+1.4215x^3
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0.5075x^4，其中，y为所述第二唇口的中弧线的曲线法向，x为所述第二唇口的中弧线上的相对位置。6.如权利要求2所述的涵道风扇，其特征在于，所述第一唇口的中弧线是基于所述第一唇口的中弧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海童，王谭，
申请(专利权)人：广东汇天航空航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：