[發(fā)明專利]無尾槳反扭矩系統(tǒng)氣動性能綜合試驗平臺用壓氣機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210217645.1
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102777410A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李家春;楊衛(wèi)東;武珅
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: F04D29/00
• 分類號: F04D29/00;F04D29/40;B64F5/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種壓氣機，用于無尾槳反扭矩系統(tǒng)氣動性能綜合試驗平臺，環(huán)量控制尾梁氣動特性研究試驗提供氣源，屬于航空領(lǐng)域。

背景技術(shù)

無尾槳反扭矩系統(tǒng)是一種應(yīng)用于單主旋翼式直升機的新型反扭矩系統(tǒng)，用于平衡主旋翼產(chǎn)生的反扭矩和進行航向控制。于傳統(tǒng)的反扭矩系統(tǒng)常規(guī)尾槳相比，無尾槳式反扭矩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡單，因而具有更高的可靠性和可維護性。無尾槳反扭矩系統(tǒng)無暴露于空氣中的高速旋轉(zhuǎn)部件因而直升機起降時地面人員更加安全，低空飛行時直升機自身更加安全，同時，產(chǎn)生較小的噪音。無尾槳式反扭矩系統(tǒng)處于旋翼的下洗流流場中，目前還難以通過計算機精確模擬其工作狀態(tài)，而只能通過試驗獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。

國內(nèi)對無尾槳反扭矩系統(tǒng)的研究還處于起步階段，關(guān)于環(huán)量控制尾梁部分產(chǎn)生的升力與尾梁的幾何參數(shù)及氣動參數(shù)之間的關(guān)系的研究、無尾槳反扭矩系統(tǒng)所需的功率與尾梁的幾何參數(shù)及氣動參數(shù)之間的關(guān)系的研究、環(huán)量控制尾梁的幾何參數(shù)和氣動參數(shù)與直升機主旋翼的匹配優(yōu)化設(shè)計等研究需要進行大量的試驗。為此，我國需要可以進行無尾槳反扭矩系統(tǒng)環(huán)量控制尾梁氣動特性參數(shù)分析和無尾槳反扭矩系統(tǒng)功率需求研究的試驗平臺。為試驗提供氣源的壓氣機，則是該平臺的一個重要組成部分。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無尾槳反扭矩系統(tǒng)氣動性能綜合試驗平臺用壓氣機，其結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，可靠性強。

為實現(xiàn)以上的技術(shù)目的，本發(fā)明將采取以下的技術(shù)方案：

一種無尾槳反扭矩系統(tǒng)氣動性能綜合試驗平臺用壓氣機，包括進氣道、進氣機匣、擴壓機匣以及壓氣機盤片組件；進氣道、進氣機匣、擴壓機匣按照氣流流向順序串接，且進氣道、進氣機匣、擴壓機匣均為間壁式結(jié)構(gòu)，進氣道、進氣機匣、擴壓機匣三者的間壁連通以構(gòu)成空氣流道；壓氣機盤片組件包括壓氣機軸以及與壓氣機軸固定的壓氣機盤片，該壓氣機軸通過軸承支撐在進氣機匣的內(nèi)腔，壓氣機盤片的葉片處于空氣流道內(nèi)，且壓氣機盤片分別與進氣機匣、擴壓機匣的內(nèi)層壁面軸向懸空搭接，同時壓氣機盤片分別與進氣機匣、擴壓機匣的內(nèi)層壁面篦齒密封；所述進氣道的進氣口軸線與進氣道的出氣口軸線相垂直，所述擴壓機匣的內(nèi)層壁面以其軸線為中心沿氣流流向呈收縮狀旋轉(zhuǎn)體。

所述進氣道包括進氣道內(nèi)層和進氣道外層；進氣道內(nèi)層包括進氣道板內(nèi)層、進氣道折彎段內(nèi)層，進氣道外層包括進氣道板外層、進氣道折彎段外層；且進氣道板內(nèi)層、進氣道板外層之間采用螺栓緊固件通過隔環(huán)連接成一體；所述進氣機匣，包括同軸設(shè)置的進氣機匣內(nèi)層以及進氣機匣外層，進氣機匣內(nèi)層、進氣機匣外層之間的間隙內(nèi)設(shè)置進氣機匣墊塊，進氣機匣內(nèi)層、進氣機匣墊塊、進氣機匣外層通過螺紋緊固件連接成一體；進氣機匣內(nèi)層、進氣機匣外層均呈管狀；進氣機匣內(nèi)層的內(nèi)腔設(shè)置有壁板，壁板與進氣機匣內(nèi)層的軸線相垂直，且壁板開設(shè)用于安裝壓氣機軸的通孔；所述擴壓機匣，包括擴壓機匣內(nèi)層和擴壓機匣外層，且擴壓機匣內(nèi)層和擴壓機匣外層均為以軸線中心的旋轉(zhuǎn)體；擴壓機匣內(nèi)層和擴壓機匣外層之間設(shè)置擴壓機匣墊塊，且擴壓機匣內(nèi)層、擴壓機匣墊塊和擴壓機匣外層通過螺紋緊固件連接成一體；所述進氣道板內(nèi)層、進氣道折彎段內(nèi)層、進氣機匣內(nèi)層順序串接，且進氣機匣內(nèi)層、擴壓機匣內(nèi)層相鄰的兩端面均設(shè)置用于與壓氣機盤片密封連接的篦齒；所述進氣道板外層、進氣道折彎段外層、進氣機匣外層以及擴壓機匣外層順序串聯(lián)。

根據(jù)以上的技術(shù)方案，可以實現(xiàn)以下的有益效果：

1、與目前無尾槳反扭矩系統(tǒng)使用的可調(diào)葉片總距的風(fēng)扇相比，結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，可靠性強。

2、與目前無尾槳反扭矩系統(tǒng)使用的通過調(diào)整風(fēng)扇葉片總距的方式不同，本壓氣機通過調(diào)整輸入伺服電機的轉(zhuǎn)速來調(diào)整壓氣機的流量和壓力，可以做到更加方便，更加準確。

3、本壓氣機的轉(zhuǎn)速范圍大，從而輸出的氣流流量和壓力的范圍更大，更利于在一個更大的范圍內(nèi)試驗和優(yōu)化環(huán)量控制尾梁試驗件。

4、與通過壓縮氣源作為氣源的試驗方式相比，本壓氣機本身可以作為，用以研究各種狀態(tài)下壓氣機功率與環(huán)量控制尾梁拉力之間的關(guān)系，從而進行功率優(yōu)化。

5、與通過壓縮氣源作為氣源的試驗方式相比，試驗準備簡單，且可以長時間進行試驗，提高試驗效率。

6、與通過壓縮氣源作為氣源的試驗方式相比，采用本壓氣機作為氣源可以較長時間保持壓力恒定，試驗結(jié)果更加準確。

7、本壓氣機通過垂直于軸向方向進氣，能夠保證通過中心軸方式安裝條件下的進氣順暢。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)圖；