[实用新型]一种导管式螺旋桨系统及飞行器

说明书

本实用新型公开了一种导管式螺旋桨系统及飞行器，导管式螺旋桨系统包括螺旋桨和导管，螺旋桨安装在导管的内部，导管的内壁上设置有非光滑部；非光滑部设置在螺旋桨的下沿至导管的出口扩散口之间，因此，桨尖涡的轴向运动会受到非光滑部的阻隔，降低了桨尖涡的强度。在非光滑部的迎风面上，桨尖涡的速度被抑制，流速降低，到非光滑部的背风面处桨尖涡的主流会再次附着于导管内壁，因为涡效应被阻隔，再次附着的气体在靠近壁面区域的能量较高，足以克服导管的出口扩散口段的逆压梯度所导致的气流分离，在导管的出口扩散口处气流分离基本被完全抑制，气流沿壁面流动，流道逐渐变大，滑流面积得到有效增加，改善了系统的气动特性，提高了升力。

技术领域

本实用新型涉及飞行器机构技术领域，尤其是涉及一种导管式螺旋桨系统及飞行器。

背景技术

如图1-2所示，导管式螺旋桨系统是指在自由螺旋桨的外围设置导管2的一种推进系统。传统的导管式螺旋桨系统，由于桨尖间隙的存在，螺旋桨的桨叶在上下表面压差作用下产生了桨尖涡，引发的桨尖涡效应不仅存在于桨尖处。由于螺旋桨的高速旋转，桨尖后带出的涡流在整个桨盘旋转平面与导管壁面的交汇处持续产生影响：导管扩散口的气流边界层的分离，气流不断被裹挟至桨尖涡，涡流不断扩大，最终导管桨盘上下的压差减少，导管式螺旋桨系统的拉力减小，气动特性差。

因此，如何解决桨尖涡导致的导管扩散口气流边界层分离，导管升力小、气动特性差的问题是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的第一个目的是提供一种导管式螺旋桨系统，能够解决桨尖涡导致的导管扩散口气流边界层分离，导管升力小、气动特性差的问题。

本实用新型的第二个目的是提供一种飞行器。

为了实现上述第一个目的，本实用新型提供了如下方案：

一种导管式螺旋桨系统，包括螺旋桨和导管，所述螺旋桨安装在所述导管的内部，所述导管的内壁上设置有非光滑部；

所述非光滑部设置在所述螺旋桨的下沿至所述导管的出口扩散口之间。

在一个具体实施方案中，所述非光滑部为设置在所述导管内壁上的凸起结构。

在另一个具体实施方案中，所述凸起结构包括至少一个环状凸起。

在另一个具体实施方案中，所述环状凸起为与所述导管的轴心线垂直设置的封闭环，所述封闭环的横截面为圆或者椭圆。

在另一个具体实施方案中，所述环状凸起为绕着所述导管的轴心线呈环形离散分布的凸点，所述凸点的截面为封闭形状。

在另一个具体实施方案中，所述螺旋桨的桨尖间隙为所述螺旋桨的桨盘直径的0.3％～3％；

所述非光滑部的顶端与所述桨盘的底端的距离为所述螺旋桨的桨尖间隙的1倍～10倍；和/或

所述环状凸起沿着所述导管的径向高度为所述螺旋桨的桨尖间隙的0.1倍～2倍。

在另一个具体实施方案中，所述环状凸起的个数为一个。

在另一个具体实施方案中，所述环状凸起的个数为多个；

相邻所述环状凸起之间间距相同，为所述螺旋桨的桨尖间隙的0.5倍～4倍。

在另一个具体实施方案中，所述非光滑部为设置在所述导管内壁上的凹陷结构。

在另一个具体实施方案中，所述凹陷结构包括：

开设在所述导管内壁的凹坑；和/或

开设在所述导管内壁的沟槽；和/或

开设在所述导管内壁的拌线；和/或