[发明专利]用于飞行器的推进系统

说明书

本发明涉及一种用于飞行器的推进系统(100)，该推进系统包括至少一个转子(110)和围绕至少一个转子(110)延伸的机舱整流罩(120)，所述机舱整流罩(120)被扇区化并且包括至少一个固定扇形部(130a、130b)和相对于转子(110)的旋转轴线(X)在周向方向(F1、F2)上可缩回扇形部(141a、141b、142a、142b)，其特征在于，可缩回扇形部(141a、141b、142a、142b)包括可伸缩地缩回到至少一个固定扇形部(130a)之中或之上的至少第一系列的扇形部(141a、142a)和可伸缩地缩回到至少一个固定扇形部(130b)之中或之上的至少第二系列的扇形部(141b、142b)，至少一个固定扇形部(130a、130b)具有围绕轴线(X)的小于或等于90°的角度范围。

技术领域

本发明涉及用于飞行器的推进系统的领域。本发明尤其涉及一种具有可伸缩机舱整流罩的推进系统。

背景技术

现有技术尤其包括文献CH-A2-711721、US-A1-2006/284007、US-A1-2016/023754和WO-A1-2017/154552。

用于飞行器的推进系统包括至少一个转子或螺旋桨，该转子或螺旋桨包括安装在旋转轴上的多个叶片。

存在一些飞行器，特别是竖直起飞和着陆(VTOL)飞行器，当这些飞行器包括单个转子时具有单转子推进系统，或者当这些飞行器包括成对分组的反向旋转的转子时具有反向旋转转子推进系统。

这些推进系统具有涵道转子(转子被环形的机舱整流罩包围)，或者具有自由转子，推进系统、特别是转子(自由转子或涵道转子)能够被安装在枢轴上，从而允许推进系统、并因此允许转子在竖直位置与水平位置(例如，竖直起飞或着陆的竖直取向和向前飞行或飞行器模式的水平取向)之间进行定向。

涵道转子具有多个令人关注的优点，诸如：

-转子直接排放的噪声信号显著降低；

-保护转子的叶片免受周围障碍物的影响；

-改进的转子性能，特别是在悬停飞行器或处于低的前进速度时。

事实上，在悬停飞行时，由于涵道机舱对转子下游空气流的影响，涵道机舱在起飞期间或处于低的前进速度下为转子提供了额外的推力，这与涵道机舱上方的该空气流(也称为流管)的流动方向有关。更准确地说，在不具有机舱整流罩并且具有自由转子的情况下，转子的下游空气流向内自然收缩。换言之，流管的直径向下游减小，直到其直径等于转子的横截面的一半为止。

相比之下，对于涵道转子，机舱整流罩的出口截面限定了流管的形状，即在机舱整流罩的出口处的具有基本恒定的横截面的圆柱形形状，从而防止该流管自然收缩。

推进平衡取决于机舱整流罩的出口截面，使得机舱整流罩的出口截面越大，推进平衡就越大。实际上，由于机舱整流罩的存在而产生的推力因此是在所述整流罩的前缘处产生的，这是通过由于气流绕过机舱整流罩而产生的局部低压来实现的。进入推进系统的空气流率越大，换言之，机舱整流罩的出口截面越大，这种低压就越大，因此所产生的推力也就越大。

然而，在处于高速时，涵道转子的推进效率降低。事实上，随着飞行器的前进速度的增加，由于机舱整流罩的存在而引起阻力迅速增加，涵道转子的性能下降。因此，根据转子的转速和尺寸，推进效率降低。

因此，对于涵道转子，在飞行器巡航时，即在处于高的前进速度时，有利于屏蔽噪声发射和提高转子周边的安全性，而不利于推进效率。

另一方面，对于自由转子推进系统(转子周围不具有机舱整流罩)而言，可能的机舱整流罩不会引起阻力，使得当飞行器的前进速度较高时，推进效率是最佳的，从而特别地允许更高的飞行操作高度，或者甚至允许更强的飞行续航能力。