[发明专利]分布式电动涵道风扇襟翼增升系统及其飞行汽车

说明书

技术领域

本发明涉及一种外吹气式襟翼增升系统，特别涉及一种分布式电动涵道风扇襟翼增升系统以及运用这种分布式电动涵道风扇襟翼增升系统的飞行汽车。

背景技术

目前已知的飞行器用的外吹气式襟翼增升系统有三种：一是用喷气式发动机的上翼面吹气襟翼增升系统、二是用喷气式发动机的下翼面吹气襟翼增升系统、三是用螺旋桨的螺旋桨滑流襟翼增升系统。

用喷气式发动机的上翼面吹气襟翼增升系统的优点是发动机喷流加速机翼上翼面气流流动速度，增升效率高，但缺点是巡航阶段喷气式发动机也在机翼上翼面进行动力增升，喷气式发动机喷流速度高，对机翼上翼面的冲刷引起的噪音和振动大；喷流温度高，因而对机翼上翼面蒙皮及机翼结构要求高。另外机翼的翼展相对较大，单个的喷气式发动机动力增升能够影响的翼展宽度有限，以分布式方式将若干数量的喷气式发动机在机翼前缘以一定距离为间隔线性排列能够充分利用翼展，动力增升的效果显著，但喷气式发动机成本高，较重，不适宜采用若干数量以分布式的方式设置。

用喷气式发动机的下翼面吹气襟翼增升系统能够通过缝翼加速机翼上翼面气流速度，增升效率也较高，但缺点是巡航阶段喷气式发动机的高速喷流弦向近距流过机翼下翼面，机翼巡航效率低。与喷气式发动机上翼面吹气襟翼增升系统的原因相同，喷气式发动机下翼面吹气襟翼增升系统也不适宜采用若干数量的喷气式发动机以分布式方式设置。

用螺旋桨的螺旋桨滑流襟翼增升系统可以采用电动驱动，有利于用分布式方式以一定距离为间隔在机翼前缘线性排列，以充分利用相对较大的机翼翼展，高效的进行外吹气襟翼增升。2015年3月起，美国宇航局就开始用采用分布式电动螺旋桨襟翼增升系统的机翼进行实验，该机翼共有18个电动螺旋桨，电动螺旋桨分布式设置在机翼前缘，以在飞行器起降时对机翼进行动力增升；但螺旋桨滑流有滑流扭转，不利于进行动力增升，螺旋桨滑流在增升时从机翼上翼面和下翼面同时流过，不如用喷气式发动机的上翼面吹气襟翼增升系统效率高，螺旋桨没有涵道环括保护，旋转时容易打到异物造成损坏以及伤及周围人员。

2014年，斯洛伐克推出一款叫“Aeromobil”的飞行汽车，这款飞行汽车的机翼能够以水平转动的方式向后折叠和向两侧打开，当机翼向后转动折叠时，“Aeromobil”就成为一辆汽车，当机翼向两侧转动打开，“Aeromobil”就成为一架常规布局飞机，后轮的支撑部分就成为水平尾翼，上面还有垂直尾翼，这辆飞行汽车设计很巧妙，但它起飞降落需要几百米长的跑道，至少需要小型机场才能满足其起降需求。

因此需要对现有技术的外吹气式襟翼增升系统进行改进，使其能够在采用若干数量推进器以分布式方式设置的情况下，降低动力增升气流的速度和温度，消除动力增升气流的滑流扭转，使动力增升气流在机翼上翼面流动，提高螺旋桨或风扇工作时的安全性，以运用于飞行汽车，使飞行汽车能够实现垂直起落，高速水平飞行，以及垂直起落和高速水平飞行状态之间的平稳转换。

发明内容

本发明的目的就是提供一种分布式电动涵道风扇襟翼增升系统，本分布式电动涵道风扇襟翼增升系统采用电动机驱动，并且用若干数量涵道风扇以分布式方式设置在机翼前缘，能够对机翼全翼展进行动力增升，增升效果显著；涵道风扇工作时滑流速度低，使滑流冲刷机翼蒙皮的噪音和振动低，涵道风扇滑流温度低，对机翼蒙皮及机翼结构影响小；风扇滑流消除了滑流扭转，在机翼上翼面弦向流动，增升效率高；风扇有涵道环括保护，对周围人员和物体安全；同时本发明还公布了一种运用此分布式电动涵道风扇襟翼增升系统的飞行汽车。

本发明分布式电动涵道风扇襟翼增升系统包括机翼和设置在机翼上翼面前缘的涵道风扇，涵道风扇包括涵道，涵道内的风扇，驱动风扇的电动机，支撑电动机的支撑片，机翼有后缘襟翼，涵道风扇为若干个，在机翼上翼面前缘以一定距离为间隔线性排列；涵道的前缘伸出在机翼前缘的前面，涵道的后缘位于机翼的最大厚度位置，涵道风扇所在部位相对应的机翼后缘设置有后缘襟翼。