[发明专利]涵道动力装置和飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及飞行器领域，具体地说，涉及涵道动力装置以及具有这种涵道动力装置的飞行器。

背景技术

涵道动力装置，是一种在旋翼外围设置涵道的一种推进装置，广泛应用于各种交通工具尤其是飞行器中。由于旋翼叶尖处受涵道限制，噪声小，诱导阻力减少，而效率较高。同时由于涵道的环括作用, 使动力装置的结构紧凑、气动噪声低、使用安全性好。

涵道动力装置工作时，旋翼旋转带动空气从涵道入口、又称为唇口处进入涵道，旋转桨叶的吸流在涵道入口处产生绕流形成低压区，使涵道产生附加拉力。由于涵道外的气体并非理想气体，存在扰动和不确定的流向，气体不能均匀地流至涵道内。特别是在环境复杂的气流环境中，涵道入口处扰流较为严重，从而气动效率较低。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种扰流少、气动效率高的涵道动力装置；

本发明的另一目的是提供一种具有扰流少、气动效率高的涵道动力装置的飞行器。

为实现上述主要目的，本发明提供了涵道动力装置，包括具有圆周壁的涵道和位于涵道内并与其共轴线的旋翼，涵道包括位于进风口端的唇口、主体部分和位于出风口端的尾部，旋翼具有两片以上的桨叶，多块第一导流板沿涵道的周向均布地设置在唇口的内壁上，并相对涵道的轴线偏转，且偏转方向与桨叶的偏转方向一致。

由以上方案可见，唇口处的第一导流板在气流被吸入涵道时对气流具有引导作用，多块导流板均匀地设置在唇口处，可以充分地引导气流螺旋地整齐地流向旋翼的桨叶，减少扰流的产生并提高气动效率，导流板的偏转方向与桨叶的偏转方向一致使引导至涵道内的气流迎着旋翼的桨叶，旋翼与气流的相对速度增大，从而气动效率可进一步增加。

较具体的方案为，沿涵道的径向，第一导流板延伸的长度与主体部分的内径的比值为0.1至0.3。由以上方案可见，导流板沿涵道的径向沿伸一定长度，过长则使导流板重量大，进而涵道动力装置的重量增加，过短则引导气流的作用不明显。

优选地，多块第二导流板，沿涵道的周向均布地设置在尾部的内壁上，并相对涵道的轴线偏转，且偏转方向与桨叶的偏转方向相反。由以上方案可见，尾部也设置导流板，使气流通过旋翼后顺利排出，使进风口端的气体更易于进入涵道内。

为实现上述主要目的，本发明提供了另一种涵道动力装置，其中涵道动力装置，包括具有圆周壁的涵道和位于涵道内并与其同轴的旋翼，涵道包括位于进风口端的唇口、主体部分和位于出风口端的尾部，旋翼具有两片以上的桨叶，第一转动套筒可转动且同轴地设置在唇口内，第一转动套筒的内壁上沿周向均布地设置有多块第一导流板，第一转动套筒的旋转方向与旋翼的旋转方向相反。

由以上方案可见，唇口处的第一转动套筒和第一导流板在气流被吸入涵道时对气流具有引导作用，多块导流板均匀地设置可以充分地引导气流至旋翼的桨叶，导流板的转动使气流进一步加速，减少扰流的产生并提高气动效率，第一转动套筒的旋转方向与旋翼的旋转方向相反，使通过转动的第一导流板引导至涵道内的气流迎着旋翼的桨叶，旋翼与气流的相对速度增大，从而气动效率可进一步增加。

较具体的方案为，第一导流板相对涵道的轴线偏转，且偏转方向与桨叶的偏转方向相反。由以上方案可见，导流板相对涵道的轴线偏转可使涵道外的气体更容易吸入唇口内，且第一导流板与桨叶的偏转方向相反使进入涵道内的气流与旋翼的相对速度进一步加大，从而气动效率进一步提高。

更具体的方案为，唇口的外径大于主体部分的外径，第一转动套筒的内径与主体部分的内径相同。由以上方案可见，唇口的径向尺寸大使第一转动套筒可转动地支撑在唇口处并能保证第一转动套筒的内径与主体部分内径相同，使气流在进入涵道后不会产生径向方向气流损失。

进一步更具体的方案为，沿涵道的径向，第一导流板延伸的长度与第一转动套筒的内径的比值为0.1至0.3。由以上方案可见，导流板沿涵道的径向沿伸一定长度，过长则使导流板重量大，第一转动套筒能量损失加大，进而涵道动力装置的重量增加，过短则引导气流的作用不明显。

优选地，第二转动套筒，可转动且同轴地设置在尾部内，第二转动套筒的内壁上沿周向均布地设置有多块第二导流板，第二转动套筒的旋转方向与旋翼的旋转方向相反。由以上方案可见，尾部也设置转动套筒和导流板，使气流通过旋翼后顺利排出，使进风口端的气体更易于进入涵道内。

较具体地，第二导流板相对涵道的轴线偏转，且偏转方向与桨叶的偏转方向相反。由以上方案可见，第二导流板与桨叶的偏转方向相反，使气体更易于从尾部排出。