[實用新型]涵道雙扇噴氣發動機

無效

• 申請號: 201020233251.1
• 申請日: 2010-06-23
• 公開（公告）號: CN201763463U
• 公開（公告）日: 2011-03-16
• 發明（設計）人: 王建平
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: F02K3/065
• 分類號: F02K3/065
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及飛行器動力設備領域，具體是涵道雙扇噴氣發動機。

背景技術

在現有技術中，無人飛行器的飛行動力設備，主要有螺旋槳和燃油噴氣發動機和火箭三種形式。其中螺旋槳形式包括固定翼用螺旋槳、直升機用旋翼和涵道式風扇。螺旋槳在高速轉動過程中會產生很大的扭矩，影響飛行的平穩；并且由于其轉動慣量較大，產生陀螺效應嚴重影響飛行的機動性。當升高到一定轉速后，螺旋槳載荷小于發動機輸出軸功率而發生空轉現象，推力上限低且縮短發動機壽命。旋翼的翼形細長，使得拉力受到材料和轉速的限制。常采用尾旋翼或共軸雙翼的方式平衡其扭矩，結構復雜占用布局空間且增加重量，高速旋轉的槳葉容易損壞使用壽命短，且容易折傷人。燃油噴氣發動機結構極其復雜不便于檢修，且造價和燃油昂貴，使用過程中存在危險性。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種飛行平穩、成本較低、堅固耐用的涵道雙扇噴氣發動機。

本實用新型包括涵道外殼、涵道前扇、涵道后扇、發動機、軸；涵道外殼的外部為與飛行器相連的固定架，外殼圓周的中部為發動機安裝孔，內部具有導流腹板并固定軸用以安裝其他零件；涵道前扇的上部分為圓錐形立體布局的進氣口扇葉，下部分為圓柱殼體與進氣口扇葉相連，圓柱殼體的下表面圓周為從動的錐形齒，內部從錐頂至圓心為軸套筒；涵道后扇的外部為圓柱形外殼，內部為涵道后扇的扇葉，圓柱殼體的上表面圓周為從動的錐形齒；發動機采用三臺電動機均布安裝在外殼上，并通過電動機上的錐形齒輪作為主動輪驅動涵道前扇和涵道后扇；軸表面光滑，前后兩端使用錐形整流螺母用于連接涵道前扇、涵道后扇和涵道外殼。

附圖說明

圖1涵道雙扇噴氣發動機平面圖；

圖2涵道外殼三維圖；

圖3涵道前扇三維圖；

圖4涵道后扇三維圖；

圖5組合剖視圖；

圖6組合視圖；

圖中：1-錐形整流螺母；2-涵道前扇扇葉；3-導流腹板；4-電動機；5-外殼；6-涵道后扇扇葉；7-錐形整流螺母；8-軸；9-涵道前扇殼體；10涵道-前扇錐形齒；11-電動機錐形齒輪；12-涵道后扇錐形齒；13-涵道后扇殼體。

具體實施方式

涵道雙扇噴氣發動機主要由涵道風扇、涵道外殼、發動機組成，其中涵道外殼通過內部的整流腹板固定軸，在軸的上端和下端分別安裝涵道前扇和涵道后扇，并在兩端分別安裝圓錐形整流螺母，發動機采用三臺相同的低電流高速內轉子無刷電動機，分別安裝在涵道外殼的三個電動機安裝孔內，電動機并聯接于高電流電子調速器，三臺無刷電動機的共同轉速p(0＜p＜m)，錐形齒的調速比為n，則經過錐形齒輪的減速后涵道前扇和涵道后扇的轉速為p/n，初始制造時可以根據配套的電動機調節錐齒輪的半徑，獲得最佳的調速比提供最佳的動力輸出，無刷電動機通過錐形齒輪的上下面分別帶動涵道前扇和涵道后扇向相反方向轉動，根據實際情況調節涵道前扇和涵道后扇的轉動慣量便可抵消其扭矩，涵道前扇錐形高度h底面半徑r，計算可知涵道前扇的進氣扇與空氣的接觸面積為涵道后扇的噴氣口面積為πr²，由此可知，進氣口與出氣口面積比為可見于傳統涵道相比，增大了近氣面積，使前方空氣經過涵道前扇和涵道后扇的兩次加速向后噴出，獲得強大推力。

由于兩個涵道風扇都在涵道外殼內部高速轉動不會和外界發生碰撞，避免了設備的損壞和對人的潛在危險，由三臺電動機驅動兩個扭矩較大的涵道風扇，避免了發動機空轉的問題。