一种小型电驱动的飞行器动力推进系统的制作方法

本发明属于飞行器动力系统，具体涉及一种小型电驱动的飞行器动力推进系统。

背景技术：

飞行器在飞行过程中能量供给问题严重制约着飞行器性能的提升，是一个长期存在的问题，目前国内外主流解决方案有两种，其一就是进行空中加油，这样做虽然能补充燃油不足的问题，但要求首先必须有合适的输油飞行器，加一次油代价也很高，其次技术难度很高，目前也不成熟。其二是采用电驱动的动力推进系统，对于小型飞机，特别是无人机，前者成本要求大，条件限制多，通用性差，后者普遍存在最大瞬时功率较小和电动推力不足的问题。

飞行器从平飞过渡进入前飞状态时，由于前方来流弯转进入涵道，涵道唇口绕流形成低压区而产生涵道升力，因此外壁设计时，考虑选取二维翼型作为截面使涵道置于来流中时，可获得更大的涵道升力。而平凸和凹凸翼型具有更大升阻比，但由于是作为涵道，凹凸翼型反而会增加涵道迎风阻力，故选取平凸翼型。且考虑飞行器从平飞过渡进入前飞状态时，由于前方来流弯转进入涵道，来流水平分量的叠加作用，会使涵道前半部分唇口绕流强于后半部分，因而升力前大后小，形成涵道俯仰力矩。因此入口不适宜设计过大，以减少来流水平分量。出口处需要增加出口流量，这些平凸翼型都可满足，因此，选择平凸翼型作为外涵道外壁截面型。

技术实现要素：

本发明的目的是：设计一种小型电驱动的飞行器动力推进系统，通过对风 扇叶片和外涵道壁面进行的结构设计，有效改善了推进系统的效率，节省消耗，既可独立作为无人机，搭载摄像机等小型设备，也可作为小型飞行器的动力系统。本发明能够不依赖燃油，仅将电作为能量源，且当涵道直径为800mm时，最大可提供100kg推力，从而可替代同等推力时小飞机上所普遍使用的燃油动力系统,为小飞机的设计提供一种新的选择，更是为太阳能等新型飞行器的设计提供了条件。

本发明的技术方案是：一种小型电驱动的飞行器动力推进系统，包括：风扇、电机、中心体、外涵道和导流板，所述风扇和电机固定在所述中心体上并通过整流加强筋与外涵道固连，所述导流板通过两侧的连动轴固定在外涵道末端，其中，

所述风扇由等距的五片叶片组成，螺接在电机的中心转轴上，所述叶片剖面选取超临界翼型，叶片根部弦长为0.12D，尖端弦长为0.07D，D为风扇外围圆的直径，叶片距离外涵道的尖隙为叶片长的1％，根部安装角为15度，尖端安装角5度。

所述外涵道的截面选取为平凸翼型，其截面最宽处的位置距外涵道前缘为0.26L-0.28L，最宽宽度为0.11L-0.12L，L为截面长度。

所述中心体呈流线型，分上、中、下三部分将电机包裹在内，上部内固定有叶片安装盘，并在顶部预留有安装孔；中部与下部设计均有突台组，可将电机底部的耳片夹在其间并螺接。

所述外涵道的内部通过五块环形板与肋板对插构成，在叶片尖端附近的环形板相对密集，外包裹蒙皮。

所述导流板，采用对称翼型。

一种飞行器，由上述小型电驱动的飞行器动力推进系统构成。

本发明的有益效果是：本发明是一种新型的针对小型飞行器的电驱动动力推进系统，采用该系统可以极大地提高电效率，解决推力不足的问题；所采用的动力源不依赖燃油，低噪音，为小型飞行器的设计提供了一种新的思路，同时对于微、小型无人机侦查、勘探等方面任务来说也是意义重大；且本系统体积小，结构简单，方便安装，推力大，操纵力灵活度高，具有较高的实用价值。此外，本系统既可独立作为无人机，搭载摄像等小型设备。

附图说明

图1是本发明新型电驱动的飞行器动力推进系统的尾部结构示意图；

图2是本发明新型电驱动的飞行器动力推进系统的前端结构示意图；

图3是本发明的叶片示意图；

图4是本发明的外涵道截面图。

其中，1-风扇，2-中心体，3-外涵道，4-导流板，5-叶片

具体实施方式

请参阅图1和图2，是本发明一种新型电驱动的飞行器动力推进系统的结构示意图。包括：风扇1、电机、中心体2、外涵道3和导流板4。

所述风扇1包括等距的五片叶片5，螺接在大功率电机的中心转轴上。叶片5剖面选取超临界翼型，叶片5根部弦长为0.12D，尖端弦长为0.07D，D为风扇外围圆的直径，叶片5距离外涵道的尖隙为叶片长的1％，根部安装角为15度，尖端安装角5度。材料内为碳纤维，外包裹一层玻璃钢。

所述中心体2呈流线型，分上、中、下三部分将电机包裹在内。上部内固定有叶片安装盘，并在顶部预留有安装孔，中部与下部设计均有突台组，可将 电机底部的耳片夹在其间后螺接，并通过呈“十字形”布置的整流加强筋与外涵道3固连；

外涵道3，截面型选取平凸翼型，通过5块环形板与肋板对插的结构，其中，有3块环形板在叶片尖端附近，外包裹蒙皮；所述外涵道的截面选取为平凸翼型，其截面最宽处的位置距外涵道前缘为0.26L-0.28L，最宽宽度为0.11L-0.12L，L为截面长度。

导流板，剖面型选择Naca0012；通过两侧的连动轴，固连于外涵道出口附近的直径位置。