[实用新型]横流式风扇翼装置

说明书

本实用新型提供了一种新型的、同时满足气动要求、振动要求、传扭抗形变要求的横流式风扇翼装置，包括通过横流风扇传动机构连接的横流风扇翼和起落支架。本实用新型降低了风扇翼的振动、噪声、结构间隙并且减小了对卷流旋翼内部偏心漩涡的影响，提高了风扇翼的气动效率。通过改变齿轮组传动比，可以调节不同风扇间的转速，对风扇翼的气动特性起到优化作用。采用整体式风扇和斜布式叶片结构，强度和减振降噪得到加强。

技术领域

本实用新型为一种通用航空装置,涉及飞行器传动系统和升力旋翼领域，具体是一种横流式风扇翼装置。

背景技术

横流风扇翼是一种新型产生气动升力的装置，它利用翼型前置的旋转风扇产生涡升力和推力进行飞行，具有低速性能好、载荷大和大迎角不失速等优点，受到国内外相关机构和研究人员的关注。风扇翼产生升力由两部分组成：一部分是当风扇旋转时，机翼后半部分上下表面的流速不同，造成机翼上下表面的压力差，形成机翼的升力；另一部分是因为风扇旋转时，在风扇内部产生一个很强的偏心漩涡，造成较强的偏心漩涡低压区，使得机翼前半部分圆弧形区域的上下表面产生较大的压力差，形成更大部分的机翼升力，即涡升力。风扇翼飞行器问世不久，研究工作尚处于探索起步阶段，国外很少发表关于风扇翼最新的研究成果及其项目进展。目前横流式风扇翼已经应用在飞行器上，但主要在固定翼飞机上使用，旋翼飞行器上还很少。

当前已有横流式风扇翼是通过一根传动轴带动横流风扇叶旋转，传动轴贯穿横流风扇。为保持高速旋转传递扭矩，这种设计使得风扇翼整体偏重，并且在扇叶旋转时，由于传动轴在扇叶内部，对扇叶内部产生的偏心漩涡造成影响，使得升力减小，降低效率。另外因为绕同一根轴转动，故横流风扇叶片从头到尾转速一致，这不利于变弦长的机翼；如果旋翼桨叶上使用，因为桨根至桨尖线速度都是变化的，则横流风扇叶片不利于升力最大化。风扇翼应用在机翼或旋翼上时，由于机翼或旋翼从根部至尖部升力作用成弯矩而产生变形，那根传动轴跟着变形旋转、风扇叶片变形与其它部件干涉等都会造成很大的不利影响。目前使用的横流式风扇翼叶片是绕传动轴四周相互平行布置的，每次有叶片转到凹台后端进入圆弧内和转到凹台前端叶片离开圆弧那一瞬间，风扇翼升力都会出现波动，并呈周期性变化，不仅带来升力值波动，而且带来整个装置的振动，不利于飞行器正常工作使用。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种新型的、同时满足气动要求、振动要求、传扭抗形变要求的横流式风扇翼装置，降低了风扇翼的振动、噪声、结构间隙并且减小了对风扇翼内部偏心漩涡的影响，提高了风扇翼的气动效率。通过改变齿轮组传动比，可以调节不同风扇间的转速，对风扇翼的气动特性起到优化作用。采用整体式风扇和斜布式叶片结构，强度和减振降噪得到加强。

本实用新型提供了一种横流式风扇翼装置，包括通过横流风扇传动机构连接的横流风扇翼和起落支架，所述的横流式风扇翼为旋翼结构，每一翼均包括分成多节段串联的若干横流风扇组，每个横流风扇组包括通过两块端板组成的圆弧凹台和斜面，相邻两个横流风扇组之间共用一块端板；端板的圆弧凹台处安装有轴承座，横流风扇通过两头短轴及轴承连接在轴承座上，端板的斜面处安装有穿过端板的传动轴，传动轴与横流风扇的短轴之间通过传动装置连接，相邻两个横流风扇组之间的传动轴通过联轴器连接；

所述的横流风扇传动机构包括锥齿轮，横流风扇电机，桨毂电机，空心轴和电机支架，桨毂电机和横流风扇电机安装在电机支架上，桨毂电机与空心轴底部连接，桨毂电机将动力通过空心轴传给每个横流风扇翼，使横流风扇翼旋转；空心轴内部套有一根输出轴，锥齿轮固定在该输出轴上端，输出轴下端与横流风扇电机连接，横流风扇电机输出的动力经输出轴传到锥齿轮，由四个锥齿轮组成的锥齿轮组将动力分别通过传动轴和传动装置传递到横流风扇，使横流风扇旋转。