[发明专利]一种轻质高效低噪声涵道式两级电动风扇推进器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动涡轮推进器，尤其涉及一种可以应用在固定翼有人飞机或无人机的推进装置，属于航空推进技术领域。

背景技术

小型固定翼飞机在航空运动、农林服务、工业生产服务、空中游览、公安巡逻等领域有着广泛的用途。目前，全世界已有数十万架此类飞机，形成了一个规模庞大的产业。同样，无人机在军事和民用领域具有广阔的应用前景，如空中侦查、空中预警、空中打击等领域。因此，各航空大国均投入了大量的资源。对于上述固定翼有人飞机或者无人机而言，一般要求其具有较远的航程，即较高的推进效率。较小的噪音以及较低的制造和维护成本。除此，随着环保意识的增强，目前各个国家也逐渐重视飞机的环保性能。

航空发动机是为飞机飞行提供所需动力的装置。对于传统的飞机推进装置而言，其动力主要来源于传统发动机，即涡轮发动机及活塞式发动机。由于这类发动机需要消耗化石燃料，因此存在推进效率相对较低的问题。同时，还面临推进器产生噪声较大，整体重量较大，制造和维护成本较高，在运行过程中有废气产生等方面的不足。

发明内容

本发明针对上述发动机的不足，提出了一种轻质高效低噪声涵道式两级电动风扇推进器，其目的是用电动机代替传统发动机，即涡流发动机和活塞发动机，并采用蜂窝夹层以及碳纤维复合材料以解决推进效率低、运行噪声大、质量笨重且制造和维护成本高的问题。

本发明提供的一种轻质高效低噪声涵道式两级电动风扇推进器，所述推进器的外侧为短舱，提供空气流经的通道；在短舱的内部，从气流入口到气流出口方向依次为头罩、头罩支撑片、一级风扇、一级导流片、二级风扇、二级导流片和尾罩；所述头罩为一空腔半球壳结构，在其内部周向均匀设置有头罩轮辐和头罩轴承座，所述头罩轮辐一端固定在头罩内侧壁，另一端固定在所述头罩轴承座上，所述轴承座用于支撑电机轴；该头罩的外表面与头罩支撑片的一端相固连，头罩支撑片另一端固定在短舱上，实现头罩的固定；在头罩的右侧，即下游，为一级风扇，所述一级风扇的内部设置风扇轮辐，所述风扇轮辐的两端分别固定连接圆环形内壁和风扇轴孔，所述的风扇轴孔用于与电机轴相配合装配；在直流无刷电机的左右各安装一个电机轴，电机轴与直流无刷电机的输出轴同步转动；在一级风扇的下游安装一级导流片，该一级导流片的一端固定在短舱上，不能旋转；一级导流片的另一端与电机座相固连，所述一级导流片沿电机座的周向均匀布置，电机座用以支撑直流无刷电机；在一级导流片的下游为二级风扇，其结构与一级风扇相同；二级风扇固定在直流无刷电机的另一侧即下游的电机轴上，在直流无刷电机的驱动下对气流进行第二次加压；在二级风扇的下游为二级导流片，该二级导流片一端固定在短舱上，另一端与尾罩相固连；尾罩的上游一侧有尾罩轮辐和尾罩轴承座，其功用是通过尾罩轴承座支撑直流无刷电机下游的电机轴；尾罩的另一侧为尾罩通气孔。

本发明有益效果在于：

(1)由于采用两级风扇，使得推进器产生的推力更大，推进器的体积更小；

(2)由于用电动机替代传统发动机，提高了发动机的推进效率，降低了运行中产生的噪声，减小了推进器的重量，降低了制造和维护成本，减小了有害气体的排放；

(3)由于采用了蜂窝夹层这一降噪手段，进一步降低了推进器的噪声；

(4)碳纤维复合材料的大量采用减小了推进器的重量，提高了推进器的推重比。

附图说明

图1是本发明提供的推进器的工作示意图；

图2是本发明提供的推进器的剖视图；

图3是本发明提供的推进器的内部结构示意图；

图4是本发明中头罩结构示意图；

图5是本发明中风扇结构示意图；

图6是本发明中直流无刷电动机安装示意图；

图7是尾罩示意图A；

图8是尾罩示意图B；

图9是消音衬垫示意图。

图中：

1、短舱； 2、消音衬垫；3、头罩；4、头罩支撑片；

5、一级风扇； 6、一级导流片；7、二级风扇；8、二级导流片；

9、尾罩； 10、直流无刷电机； 11、电机轴； 12、头罩进气孔；

13、头罩轮辐；14、头罩轴承座； 15、风扇轮辐； 16、风扇轴孔；

17、电机座；18、尾罩轮辐； 19、尾罩轴承座； 20、尾罩通气孔；

21、穿孔板；22、上部蜂窝； 23、声学隔膜； 24、下部蜂窝；

25、壁面；26、胶膜。

具体实施方式