[发明专利]飞行器用电驱扭矩自平衡无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶

说明书

飞行器用电驱扭矩自平衡无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶，包括涵道筒架和至少一组反向旋转的无轴风扇或无轴桨叶，所述无轴风扇或无轴桨叶安装在涵道筒架内，形成无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶。本发明结构简单，且便于安装使用，适用于目前以日渐广泛应用的飞行器使用，尤其适用于需要低噪音、高升力或推力且扭矩自平衡的载人飞行器。

技术领域

本发明涉及飞行器动力技术领域，具体涉及一种飞行器用电驱扭矩自平衡无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶。

背景技术

今天，桨叶或涵道风扇已广泛应用于各类飞行器，为了提升叶片升力或降低噪音等，各种形式的涵道风扇或桨叶等作为飞行器动力的设计方案层出不穷。但因公知的涵道风扇或桨叶都是通过中心轴驱动轮毂带动叶片旋转的方式进行工作，现有的有轴涵道风扇或桨叶存在以下不足：一是，轮毂的存在占据了较大的空气流通空间，阻碍气流的流动，为了保证风机工作时具有足够的流通面积，通常设计采用加大叶片外径的方式，但叶片外径的增大造成叶尖线速度的增加，会导致噪声的增大，而且在气动作用下叶尖处容易变形导致效率降低；二是，传统风扇轮毂与叶片的连接处常常存在边界层分离和二次流，影响了能量的转换效果，同时降低了叶片作功效率；三是，为了防止叶片叶尖与涵道风筒发生剐蹭，两者之间通常会留有间隙，即叶顶间隙，运行时，叶片压力面的高压气体会绕过叶顶间隙流入叶片吸力面，这样不仅产生了流量的泄漏，造成容积损失，而且破坏了流场的稳定性，最终导致整机效率的降低。

为了解决上述问题，科学工作者进行了大量的技术创新和改进，尤其在风机的设计上，如申请号为201710914763.0的中国专利申请公开了一种齿轮齿条驱动式无轴风机，其技术方案为通过电机带动齿轮齿条，由齿轮齿条从轮缘处驱动滑动摩擦的转子部件旋转，虽然减少了中心轴和轮毂，但该风机的机构设计上需要单独加设复杂且维修困难的润滑装置，同时其电机和风机的相对安装位置不便使用且体积较大，该技术方案虽为风机的设计提供了一种新方案，但只是一种无轴风机的技术方案，其结构特征决定了其不能作为飞行器的涵道风扇或桨叶；申请号为201220325785.6的中国专利申请公开了一种无轴风扇，其包括扇框、定子构件、转子构件及导向组件，其定子构件置于扇框内，转子构件沿导向组件由定子构件的磁环推动，其主要用于计算机散热，为一种散热用微型风扇装置，不适应在飞行器用涵道风扇，同时还存在如下不足，一是，仅适用于计算机等箱体内用，无防水性能，不能适应飞行器运行的环境，第二，其无法实现扭矩自平衡，第三，其框架结构不利于噪音的控制。

至今，尚未有飞行器用无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶，更未见可扭矩自平衡、低噪音、高升力或推力且结构简单，安装使用方便的、适用于飞行器使用的无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，为了克服现有技术的不足，提供一种结构简单、便于安装使用，低噪音、高升力或推力且扭矩自平衡的高效率的飞行器用无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种飞行器用电驱扭矩自平衡无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶，包括涵道筒架和至少一组反向旋转的无轴风扇或无轴桨叶，所述无轴风扇或无轴桨叶安装在涵道筒架内，形成无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶。

进一步，所述无轴风扇或无轴桨叶包括定子部件和转子部件，所述定子部件安装在涵道筒架上，所述转子部件通过轴承或导轨与涵道筒架连接；所述定子部件包括安装在涵道筒架内的电枢和固定在涵道筒架上的控制器，所述电枢与控制器以电连接，通过控制器控制可在通电时形成交替的磁场推动转子部件旋转；所述转子部件包括转轮架、永磁体、叶片或桨叶，所述永磁体固定在转轮架外壁，所述叶片或桨叶固定在转轮架内壁。

进一步，所述转轮架为筒形或环形结构。

进一步，所述转轮架外壁设有间隔均布的永磁体固定槽，用于固定永磁体，所述转轮架内壁设有间隔均布的凹状结构，用于安装叶片或桨叶，所述叶片或桨叶可通过连接件与转轮架凹状结构连接，同时保证转轮架内壁和相连内壁的平顺，减少风阻和扰动紊流。