[发明专利]飞行器

说明书

本申请是申请号为CN201510186070.5、发明名称为“涵道动力装置及飞行器”的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明属于飞行器领域，具体地说，是涉及一种具有涵道动力装置的飞行器。

背景技术

图1、图2和图3所示的是现有技术中的一种涵道动力装置，这种涵道动力装置包括了涵道10、进气口20和排气口30。在涵道10内部安装有旋翼40和电机50，旋翼40最少有两片桨叶41，旋翼40的旋转动力由电机50提供，旋翼40和电机50以共轴线的方式设置在涵道10内。涵道10在轴线方向上的总长即为涵道10的长度。

旋翼40将涵道10划分为进气段60和排气段70，进气段60位于旋翼40的迎流面一侧，也就是进气口20至旋翼40的一段，排气段70位于旋翼40的去流面一侧，也就是旋翼40至排气口30的一段。当旋翼40位置靠近进气口20设置时，进气段60的长度较短，涵道10的进气口20处由于绕流产生的负压区域较小而使涵道10的附加拉力较小，同时，排气段较长，排气绕流阻力较大，涵道10总推力小。另一方面，当旋翼40的设置远离涵道10进气口20时，进气段60较长，气流进入时的扰流阻力较大，气流过早发散地排出涵道10，推力难以集中在涵道10的轴线方向，从而造成推力损失，涵道10总拉力也较小。

鉴于上述结论，本领域技术人员形成如下共识，旋翼40在涵道10内的安装位置是一个重要的参数，在其它参数保持不变的情况下，为取得涵道动力装置的最佳推力，在涵道10的轴线方向上，旋翼40的安装位置具有最佳位置，也就是进气段60和排气段70的比例具有最优化的比例。举例来说，对于某种特定的旋翼40，安装位置可以是距离进气口20距离为涵道10长度的三分之一处，旋翼40位于最佳安装位置时，涵道动力装置工作时产生的推力最大，也就是涵道动力装置的能量转换效率最佳。

然而，现有涵道动力装置在使用过程中，由于受到多种参数的综合影响，例如涵道动力装置的重量、桨叶数量等因素，这些参数都会影响到旋翼40在涵道10内轴线方向上安装位置的最佳位置。

可见，由于涵道10的长度为固定值，当一些变量参数发生变化时，例如当更换不同的旋翼40时，更换后的旋翼40便不再位于涵道10的最佳位置上，涵道10也就不能产生最大的推力。

鉴于现有的涵道动力装置存在的上述问题，迫切需要提供一种涵道动力装置，以便能够使得旋翼40的安装位置始终处于最佳位置，从而产生最大的推力，以提高涵道动力装置的能量转换效率。

发明内容

本发明目的是提供一种飞行器。

本发明提供的飞行器包括机架和四个安装在机架上的涵道动力装置。涵道动力装置包括涵道和旋翼。旋翼设置在涵道内，并使涵道划分为进气段和排气段，长度调节机构用于对涵道的长度进行调节，并使进气段与排气段的比值发生变化。飞行器还包括推力传感器，推力传感器用于检测涵道动力装置的实时推力信号，逐渐调整涵道的进气段和出气段的比例过程中，将检测到的实时推力信号传输至控制中心，控制中心对实时推力信号进行比较后确定控制旋翼在涵道的轴线方向的位置找到最佳。

以上方案可见，由于设置了长度调节机构，可使涵道在轴线方向的长度能够进行调整，且使进气段与排气段的比值发生变化，从而能够保证旋翼在涵道的轴线方向的位置找到最佳，使涵道动力装置获得最佳气动效率。

一个优选的方案是，长度调节机构为轴向可伸缩的套筒，套筒与涵道对接，套筒在涵道的轴线方向上伸缩。

以上方案可见，套筒结构简单，成本低廉，在涵道上相对移动之后，可以完成涵道的长度调节。

进一步优选的方案是，套筒通过螺纹配合的方式对接在涵道的一端或两端之间。

以上方案可见，固定方式简单、有效，套筒在涵道上的固定连接的稳定性高。

进一步优选的方案是，套筒通过过盈配合的方式对接在涵道的一端或两端之间。

以上方案可见，安装过程简便，且无需其它附属的连接件。

再进一步优选的方案是，套筒由弹性材料制成。

以上方案可见，弹性套筒还能吸收涵道动力装置的震动，提高涵道动力装置的稳定性和寿命。

一个优选的方案是，套筒由半径逐级增大的多段筒构成，多段筒中最小直径的筒固接在涵道的一端。

以上方案可见，半径逐步增大的套筒有利于气流的流动，避免产生强烈的气流摩擦。

一个优选的方案是，长度调节机构为串接在涵道内的一段弹性管或波纹管。