[发明专利]能变几何形状涵道风扇及相关方法

权利要求书

1.一种能变几何形状涵道风扇，包括：

空气导管，具有纵向轴线，所述空气导管包括所述能变几何形状涵道风扇的入口；

风扇，在所述入口下游能转动地安装在所述空气导管内，所述风扇包括限定风扇面积的风扇叶片；

能变面积喷嘴，在所述风扇下游耦接于所述空气导管，所述能变面积喷嘴包括所述能变几何形状涵道风扇的具有能变排放面积的排放部；以及

致动系统，构造成使所述能变面积喷嘴扩张和收缩，以便分别增大或减小所述能变几何形状涵道风扇的排放面积，

其中，所述能变面积喷嘴包括能枢转地耦接于所述空气导管且围绕所述纵向轴线的周向排列的多个踏板，每个踏板包括内蒙皮和外蒙皮，所述内蒙皮与所述空气导管的导管壁的内壁相关联，所述外蒙皮与所述空气导管的导管壁的外壁相关联，每一踏板包括刚性地耦接在所述内蒙皮与所述外蒙皮之间的至少一个力臂，并且每一踏板包括耦接于所述力臂的环配件，

其中，所述致动系统操作地耦接于所述力臂，所述致动系统包括致动环，所述致动环耦接于所述环配件，所述致动环围绕所述踏板周向地延伸并且穿过每个踏板中的环开口，所述致动环围绕所述纵向轴线同心地延伸和/或围绕所述能变面积喷嘴周向地延伸，当所述能变几何形状涵道风扇处于竖直飞行模式时，所述致动环的扩张使得所述能变面积喷嘴扩张，当所述能变几何形状涵道风扇处于水平飞行模式时，所述致动环的收缩使得所述能变面积喷嘴收缩。

2.根据权利要求1所述的能变几何形状涵道风扇，其中，所述能变面积喷嘴相对于所述纵向轴线扩张，以便增大所述排放部的所述排放面积以用于竖直飞行。

3.根据权利要求2所述的能变几何形状涵道风扇，其中，所述排放面积与所述风扇面积的比率为大约1.30。

4.根据权利要求1所述的能变几何形状涵道风扇，其中，所述能变面积喷嘴相对于所述纵向轴线收缩，以便减小所述排放面积以用于水平飞行。

5.根据权利要求4所述的能变几何形状涵道风扇，其中，所述排放面积与所述风扇面积之间的比率为大约0.98。

6.根据权利要求1所述的能变几何形状涵道风扇，其中，所述踏板相对于所述纵向轴线径向地向外枢转，以便增大所述排放部的所述排放面积以用于竖直飞行。

7.根据权利要求6所述的能变几何形状涵道风扇，其中，所述踏板相对于所述纵向轴线以大约正十度的角度径向地向外枢转，以便增大所述排放部的所述排放面积以用于竖直飞行。

8.根据权利要求1所述的能变几何形状涵道风扇，其中，所述踏板相对于所述纵向轴线径向地向内枢转，以便减小所述排放部的所述排放面积以用于水平飞行。

9.一种用于使用根据权利要求1至8中任一项所述的能变几何形状涵道风扇来增加飞机在竖直飞行模式和水平飞行模式中的空气动力学效率的方法，包括：

将所述能变几何形状涵道风扇定位在大致竖直定向和大致水平定向中的一个中，

以下步骤中的一个：

当所述能变几何形状涵道风扇处于所述大致竖直定向中以用于竖直飞行时，所述能变面积喷嘴相对于所述能变几何形状涵道风扇的纵向轴线扩张以增大所述排放部的排放面积；和

当所述能变几何形状涵道风扇处于所述大致水平定向中以用于水平飞行时，所述能变面积喷嘴相对于所述能变几何形状涵道风扇的所述纵向轴线收缩以减小所述排放部的所述排放面积；

通过所述入口将空气抽入所述能变几何形状涵道风扇中；

使所述空气移动通过所述能变面积喷嘴；以及

通过所述排放部使所述空气从所述能变几何形状涵道风扇离开，以根据所述能变几何形状涵道风扇的定向产生适于实现所述竖直飞行和所述水平飞行中的一个的推力。