[实用新型]一种涵道及涵道飞行器

说明书

本实用新型涉及飞行器技术领域，特别涉及涵道结构设计。一种涵道，其技术方案是：涵道梁内端向下倾斜，涵道梁以中心轴为轴旋转一周能够围成一个锥形空间；螺旋桨与电机均安装在中心轴上，且位于锥形空间内。涵道梁向下倾斜设置，使作用在垂直于涵道梁长度方向上的分力减小，可以减小涵道圈因变形产生沿涵道梁向内的作用力。涵道梁与涵道圈的接触面为斜面，从而使涵道梁与涵道圈之间具有更大的胶结面积，增加了连接强度，而且在涵道梁上升受力时，其胶结处的下端基本不会受剪切力，使粘接更牢靠。本实用新型避免了螺旋桨在涵道圈中相对涵道梁的位置过高，重心相对较低，使涵道的整体布置更为协调。本实用新型还公开了包括该涵道的飞行器。

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，特别涉及涵道结构设计。

背景技术

在涵道飞行器中，数个涵道梁位于涵道圈与中心轴之间，用于支撑安装螺旋桨、电机和其它零部件的中心轴。涵道梁通常采用水平设置，由于其结构相对简单，从而简化了设计和安装，且涵道梁的长度较短导致质量较轻，容易满足轻量化要求。但不足是，由于安装在中心轴上的零部件在高度方向上逐层叠放，完成整体布置会导致涵道圈的高度增加。由于涵道圈的高度增加，需要加强涵道圈与涵道梁的连接强度，导致涵道飞行器的总体重量增加。另一个不足是，如图1所示，水平布置的涵道梁在飞行器上升受力时易弯曲，在与涵道圈胶结处的下端容易受到过大的拉伸而开胶。

实用新型内容

本实用新型的目的是：为克服现有技术的不足，提供一种轻量化且结构牢固的涵道设计方案并提供一种包含该涵道的飞行器。

本实用新型的一个技术方案是：一种涵道，涵道圈内至少设有两根涵道梁，涵道梁的外端连接在涵道圈的内壁上，涵道梁的内端连接在中心轴上；涵道梁内端向下倾斜；涵道梁以中心轴为轴旋转一周能够围成一个锥形空间；螺旋桨、电机以及其它零部件均安装在中心轴上，且位于锥形空间内。

由于涵道梁倾斜设置，其与涵道圈的接触面为斜面，该斜面与涵道梁身的横截面相比具有较大的面积，该斜面用于与涵道圈胶结，从而使涵道梁与涵道圈之间具有更大的胶结面积，增加了连接强度。螺旋桨、电机以及其它零部件均涵道梁旋转所形成的的锥形空间内，这种设计使涵道梁在中心处将螺旋桨抬高，以避让螺旋桨的旋转空间，同时使涵道梁、螺旋桨的相对位置和方位关系较为紧凑，避免了螺旋桨在涵道圈中相对涵道梁的位置过高。

在上述方案的基础上，为令涵道整体具有更好的稳定性，涵道梁的外端位于涵道圈的高度方向的中间位置。由于涵道圈与涵道梁均位于螺旋桨的外侧，对螺旋桨具有更好的包容性，提高了安全性。

在上述方案的基础上，进一步的，涵道梁的横截面积由外向内逐渐缩小，涵道梁任一位置的横截面面积与该横截面至中心轴的距离呈正比；涵道梁向内侧较细可以避让螺旋桨及其它零部件，涵道梁受到的弯矩随与中心轴距离的增加而增加，涵道梁向外侧较粗可以加强与涵道圈的连接强度和抗弯能力，使涵道圈与涵道梁连接更加牢固。

本发明的另一个技术方案是：一种涵道飞行器，它包括如上方案所述的涵道，以及飞行器的机身；

涵道设有连接梁；机身设有安装接口；连接梁通过法兰盘与安装接口连接。

进一步的，连接梁倾斜设置，连接梁远离涵道的一端向上倾斜；安装接口的安装面为一斜面向上的倾斜面；法兰盘的安装面为一斜面向下的倾斜面。连接梁倾斜布置，增加了连接梁与机身接触面的连接面积，增加连接处的侧向抗弯能力和抗扭能力，可以减缓弯曲变形使涵道向机身内部的偏转。同时因为接触面的倾斜，避免装配时与涵道圈产生干涉，更容易装配。另外，倾斜布置的连接梁减小了机身两侧的涵道与机身之间的间隔，使飞行器的整体结构紧凑；而且连接梁倾斜布置，增加了连接梁的长度，提高了连接梁的航向抗弯能力。连接梁与机身之间采用法兰盘连接，进一步增加连接梁与机身的接触面积，增强涵道与机身连接处的抗扭能力。采用法兰盘连接还有利于涵道靠近机身，还能使连接梁两端的安装位置错开，易于装配。法兰盘的安装面倾斜向下，这样使得涵道整体的重力能部分作用在飞行器机身上，避免法兰盘与飞行器机身之间的剪切力过大。