[發明專利]一種橫流扇以及在橫流扇上隨意調節扇翼傾斜角度的方法

有效

• 申請號: 201710681403.0
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107554784B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 楊乾鎖
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: B64C39/00
• 分類號: B64C39/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明公開了一種橫流扇以及在橫流扇上隨意調節扇翼傾斜角度的方法，進而完成對相關飛行器氣動性能的動態控制，包括橫流扇轉盤和多個扇葉，橫流扇轉盤的表面繞周設有多個扇葉旋轉軸孔，多個扇葉旋轉軸孔距橫流扇轉盤的圓心距離相等；多個扇葉旋轉軸孔內均設有旋轉套筒，旋轉套筒的長度大于橫流扇轉盤的厚度，旋轉套筒套設在扇葉旋轉軸孔內，其一端延伸至橫流扇轉盤的外側并通過限位底盤限位，其另一端延伸固定在橫流扇轉盤的內側表面；旋轉套筒內的內壁上設有用于將扇葉緊固的固定槽，多個扇葉分別通過多個旋轉套筒垂直設在橫流扇轉盤上的多個旋轉軸孔內；橫流扇轉盤的側壁上設有扇葉鎖緊機構，一個扇葉旋轉軸孔對應一個扇葉鎖緊機構。

技術領域

本發明屬于具有短距離起降或垂直起降性能的低速高負載航空飛行器領域，具體涉及一種在橫流扇上隨意調節扇翼傾斜角度的方法。

背景技術

在目前已有的航空飛行器中，翼板分為固定翼飛行器和旋翼飛行器。盡管固定翼飛行器具有載荷大，航程長的特性，但由于其升力的產生依賴于飛行器和靜止空氣的相對速度，因此在起飛和降落過程中，需要一定長度的跑道。而通常的旋翼機，包括直升機和目前大部分的旋翼無人機的升力來源于高速轉動的旋翼將空氣向下加速從而使旋翼獲得向上的反作用力來產生的。盡管旋翼機具有短距離起降或垂直起降的特性，但是這種升力的產生通常需要強大的動力來加速空氣，因此單位功率產生的升力效果具有相當的局限性。

最近幾年，一種基于橫流扇在機翼前緣或后緣安裝后加速氣流而導致的升力提升，簡稱為扇翼飛行器。在某種程度上突破了固定翼飛行器和旋翼飛行器兩者各自的局限性。采用這種技術，由于橫流扇對空氣的加速作用和其內部的偏心低壓渦，一方面可以實現固定翼飛行器在機翼吸力表面的氣流相對于無橫流扇時要有更大速度，另一方面，利用旋轉動力產生的低壓偏心渦，可以產生更大的升力，從而使這種升力系統產生的升力和相對所消耗功率之效率，要在很大程度上高于兩類傳統飛行器相對應的參數特性。

如圖1所示，通常由于飛行器橫流扇上的扇葉是固定設置在橫流扇轉盤上，在橫流扇啟動時，其上的扇葉只能以預設的固定傾斜角度轉動，無法根據實際需要進行實時調節。在對橫流扇加工生產過程中，還需要加工不同傾斜角度的扇葉以滿足不同的使用需求，加工工作繁雜。

發明內容

本發明的目的在于提供一種橫流扇以及在橫流扇上隨意調節扇翼傾斜角度的方法，進而完成對相關飛行器氣動性能的動態控制。

為了達到上述目的，本發明的具體技術方案如下：

一種橫流扇，包括：橫流扇轉盤和多個扇葉，所述橫流扇轉盤的表面繞周設有多個扇葉旋轉軸孔，多個所述扇葉旋轉軸孔距所述橫流扇轉盤的圓心距離相等；

多個所述扇葉旋轉軸孔內均設有旋轉套筒，所述旋轉套筒的長度大于所述橫流扇轉盤的厚度，所述旋轉套筒套設在所述扇葉旋轉軸孔內，其一端延伸至所述橫流扇轉盤的外側并通過限位底盤限位，其另一端延伸固定在所述橫流扇轉盤的內側表面；

所述旋轉套筒內的內壁上設有用于將所述扇葉緊固的固定槽，多個所述扇葉分別通過多個所述旋轉套筒垂直設在所述橫流扇轉盤上的多個所述旋轉軸孔內；

所述橫流扇轉盤的側壁上設有扇葉鎖緊機構，一個所述扇葉旋轉軸孔對應一個所述扇葉鎖緊機構。

進一步地，每個所述扇葉旋轉軸孔上均設有旋轉刻度。

進一步地，所述旋轉套筒位于所述橫流扇轉盤的內側表面的一端為與所述旋轉套筒一體成型的扇葉從動齒輪盤；

所述橫流扇轉盤上設有同步調整齒輪盤，所述同步調整齒輪盤與所述橫流扇轉盤同心共軸，且與其周圍的多個所述扇葉從動齒輪盤相互嚙合。

進一步地，還包括電控系統，所述同步調整齒輪盤與所述電控系統連接。