[發明專利]一種大升力旋翼

有效

• 申請號: 201410012991.5
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN103754362A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 朱清華;唐正飛;邵松;胡志遠;雷乾勇;蒼宇;馮飛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64C27/467
• 分類號: B64C27/467;B64C27/473
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域??

本發明涉及一種飛行器升力系統，特別是一種大升力旋翼。

背景技術

直升機依靠旋翼作為升力系統，現有旋翼，雖然能實現垂直起降及前飛，但結構和操控系統復雜，槳盤載荷小致運輸效率低，且存在固有氣動、結構、氣彈、飛控、振動、噪聲等一系列十分復雜的問題，研制和使用成本高。

固定翼飛機，需要專用的長距離起降跑道起降，低速飛行性能差，大迎角及紊流飛行狀態下容易失速，有效載荷與空機重量比較低。

傳統的旋翼直升機，其旋翼的升力全部來自其槳葉上表面及下表面的壓力差，即槳葉高速旋轉時，氣流流過旋翼槳葉的上表面及下表面所產生的壓力差。這種旋翼升力小，功率載荷小。另外，旋翼旋轉軸的轉動，需要飛行器提供驅動，這樣飛行器將需配備大重量的減速器、傳動裝置。同時，該驅動力來自于飛行器機體，故對機體產生了附加的旋轉力矩，這樣，旋翼還需配備直升機平衡的反扭矩裝置。因此，直升機的有效載荷與空機重量比也較低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種升力大，可自驅動，載荷大的大升力旋翼。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

????一種大升力旋翼，包括旋翼旋轉軸和固定于其頂端并可繞其旋轉的至少兩片槳葉，每片槳葉均包括具有空氣動力學的上表面和下表面，槳葉前部形成前緣，后部形成后緣，所述槳葉沿上表面的長度方向設置有凹槽，該凹槽中設置有橫流風扇，橫流風扇包括橫流風扇旋轉軸和均布于其外周并可繞其旋轉的若干個橫流風扇葉片，所述橫流風扇旋轉軸從槳葉兩側的端板中穿出，并連接有傳動裝置。

????所述橫流風扇設置于鄰近前緣的上表面上。

????所述橫流風扇設置于鄰近后緣的上表面上。

????所述每片槳葉與旋翼旋轉軸之間為可拆卸連接。

????所述凹槽為弧形槽，該弧形槽的弧長大于橫流風扇周長的三分之一。

所述槳葉有2片。?

????所述相鄰兩個橫流風扇葉片之間的夾角為10-30°。

本發明采用上述結構后，上述旋翼旋轉軸帶動槳葉旋轉，氣流流過其上表面和下表面，上、下表面的壓力差將產生傳統旋翼所具有的升力；另外，安裝在槳葉上表面上的橫流風扇旋轉，將產生偏心渦及附加在上表面的氣流，使上、下表面壓力差增大，產生了比傳統旋翼更大的升力。

另外，橫流風扇旋轉時，橫流風扇葉片對空氣作用向后推出氣流，氣流給橫流風扇葉片向前的反作用，形成向前的推力，也即驅動旋翼繞旋轉軸旋轉的動力。也即橫流風扇旋轉，既可以產生升力，又可以提供驅動力（推力），成為自驅動旋翼。由于旋翼旋轉軸旋轉的驅動力直接來源于橫流風扇的推力，所以使得本發明的大升力旋翼在飛行中不需要配備傳統直升機的反扭矩裝置，既簡化了飛行器的垂直飛行升力系統，同時也減少了大重量的減速器、傳動裝置等，使得本發明中直升機的有效載荷與空機重量比高，載荷大，經濟效率更高。

進一步，本發明大升力旋翼轉速低，產生的是近似均勻的分布式升力和推力，橫流風扇的旋轉改善了槳葉的流場，可以保持旋翼槳葉大迎角不失速和前行槳葉的激波阻力問題，整個旋翼載荷分布簡單，動力學問題不突出，同時也便于加工制造。

附圖說明

圖1是本發明中槳葉鄰近前緣的上表面加裝橫流風扇后的大升力旋翼的結構示意圖；

圖2是實施例一中鄰近前緣的上表面加裝橫流風扇后的槳葉示意圖；

圖3是實施例二中槳葉鄰近后緣的上表面加裝橫流風扇后的大升力旋翼的結構示意圖；

圖4是實施例二中鄰近后緣的上表面加裝橫流風扇后的槳葉示意圖。

其中有：1.橫流風扇旋轉軸；2.橫流風扇葉片；3.下表面；4.前緣；5.上表面；6.后緣；7.旋翼旋轉軸；8.槳葉；9.橫流風扇；10.凹槽；11.端板。

具體實施方式

下面結合附圖和具體較佳實施方式對本發明作進一步詳細的說明。