一种可调节开口槽的扇翼及其组成的横流风扇旋翼装置

1.本发明涉及飞行器驱动部件技术领域，具体涉及一种可调节开口槽的扇翼及其组成的横流风扇旋翼装置。


背景技术：

2.机翼是扇翼飞行器中的重要部件，而扇翼飞行器是近年来发展起来的一种低速大载荷新型飞行器,它具有短距起降、大迎角不失速、操纵控制简单、低速飞行稳定性和安全性好、有效载荷大以及低噪音等优点,其性能介于固定翼飞机和直升机之间。扇翼机的优异性能使其成为航空领域的一个研究热点,它在军事和民用领域有着广阔的应用前景。
3.扇翼飞行器通过旋转机翼前缘上部的横流风扇使扇翼飞行器同时获得推力和高升力,升力和推力的产生都依赖于横流风扇旋转在机翼弧形段内形成的偏心涡，使得升力和推力之间有较强的耦合关系。但是单独改变升力或者推力就变得十分困难，降低了扇翼飞行器的操纵性。经过分析，扇翼机翼各几何参数中前缘开口槽对气动性能的影响最大。传统的扇翼飞行器的机翼开口槽是固定的,在面对不同的来流速度时不可避免的有不足之处，影响飞行器的性能。因此亟需提供一种可以调节开口槽的扇翼。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种可调节开口槽的扇翼及其组成的横流风扇旋翼装置，通过在机翼前缘弧形段添加可调节式的内装挡板，从而改变前缘开口槽的尺寸，从而改变来流进入横流风扇的方向和流量，进而改变扇翼的升力和推力，实现升推力的部分解耦。
5.技术方案：本发明一种可调节开口槽的扇翼，包括与设置在旋翼装置上的主动轮皮带连接的从动轮，从动轮固定在固定盘上，固定盘的前缘位置处设置有可调节的开口槽；
6.可调节的开口槽包括设置在固定盘上的齿轮电机，齿轮电机与齿轮主轴连接，驱动齿轮主轴转动，齿轮主轴与传动齿轮连接，带动传动齿轮转动，传动齿轮啮合有具有相应齿轮槽的挡板，挡板在滑轨上滑动。
7.进一步完善上述技术方案，主动轮设置在翼梢小翼的内部。
8.进一步地，固定盘上均匀分布有一组扇叶。
9.一种包含上述的可调节开口槽的扇翼的横流风扇旋翼装置，包括驱动电机，驱动电机连接有主动轮，主动轮通过传动皮带带动从动轮转动，从动轮与传动轴连接，带动传动轴转动，传动轴上设置有第一横流风扇和第二横流风扇，第一横流风扇和第二横流风扇内均匀设置有一组扇叶。
10.进一步地，第一横流风扇和第二横流风扇均通过固定装置与一组扇叶固定连接。
11.进一步地，固定装置为分别固定一组扇叶的头部和尾部的固定盘，固定盘与传动轴固定连接。
12.进一步地，第一横流风扇和第二横流风扇均具有翼梢小翼。
13.有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：
14.(1)本发明设计了一种可调节开口槽，可以根据不同来流速度，调节开口槽的大小，从而让飞行器保持最大升力用来减少飞行时所需要的能源消耗以及提升飞行器的负重能力和它的最远飞行距离；(2)本发明由于设计了一种可调节开口槽，可以使得扇翼飞行器在起飞和着落时具有更好的稳定性，并可以保持在同一迎角的机翼情况下起飞、降落以及飞行的过程中；(3)本发明基本可以适应所有的横流风扇旋翼装置，对现有旋翼装置的改造，成本低，技术难度不大，且通过小的改进能够达到很好的效果；(4)本发明增强了扇翼飞行器在面对不同来流速度时的应对能力以及降低了对能源的消耗，使得扇翼飞行器适合在不同情况下进行飞行，满足运行可靠、效益高、维护成本低，符合节能环保的的的要求。
附图说明
15.图1是本发明的中可调节开口槽的结构示意图；
16.图2是本发明的中可调节开口槽内部的结构示意图；
17.图3是本发明中滑轨的结构示意图；
18.图4是本发明中横流风扇旋翼装置的结构示意图；
19.图5是本发明中横流风扇旋翼装置的结构示意图。
具体实施方式
20.下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
21.实施例1
22.如图1所示的一种可调节开口槽的扇翼，包括与设置在旋翼装置上的主动轮1皮带连接的从动轮2，从动轮2固定在固定盘3上，固定盘3的前缘位置处设置有可调节的开口槽4；可调节的开口槽4包括设置在固定盘3上的齿轮电机4-1，齿轮电机4-1与齿轮主轴4-2连接，驱动齿轮主轴4-2转动，齿轮主轴4-2与传动齿轮4-3连接，带动传动齿轮4-3转动，传动齿轮4-3啮合有具有相应齿轮槽的挡板4-4，挡板4-4在滑轨4-5上滑动。主动轮1设置在翼梢小翼5的内部。固定盘3上均匀分布有一组扇叶6。
23.本发明为内装可调节式结构，其创新性在于通过加工或者铸造的方法制造出安装在扇翼飞行器机翼前缘内部的可滑动的挡板，同时机翼外侧带有滑轨以方便挡板滑动，滑动后的挡板与机翼前缘形成的新机翼前缘，两侧机翼内部的滑动挡板在靠近机身处延伸并直接相连铸成一个整体，保证在改变机翼开口槽时可以同时改变两侧机翼的开口槽。挡板外侧两端与机翼外侧相合，挡板整体成具备前缘弧形的矩形，圆弧直径为机翼前缘的圆弧直径，挡板宽度为前缘厚度的1/2。挡板装置通过电机带动滑动挡板运动，以调节扇翼飞行器前缘开口槽的变化以提升飞行器的性能，前缘开口槽的变化范围在0
°
～55
°
之间。
24.本发明通过控制线、控制系统、测量系统对开口槽进行控制，通过改变传统的固定开口槽机翼，在机翼前缘处加工的方法制造出圆弧平面形挡板，挡板外侧两端与机翼外侧相合，挡板具体加工宽度为机翼前缘厚度的1/2，长度与飞行器整体宽度相同。该新型机翼增加了可以调节开口槽的滑动挡板，在使用时相当于机翼前缘的一部分，在电机的带动下改变该机翼的开口槽，使扇翼飞行器在不同的来流速度下达到可以保持最大升力的开口
槽。另外，改变开口槽还可以使来流进入扇翼横流风扇的前缘通道改变，改变进入发动机的气体流量，对偏心涡有一定的保护作用。电机与电机主轴设置并固定在机翼中部。控制系统通过控制线与电机连接进行控制，测量系统位于飞行器头部。当测量系统返回测量数据时操作人员来流的速度，通过控制系统启动电机，电机主轴通过齿轮带动具有齿轮槽的挡板部分，使挡板沿着滑轨滑动，改变开口槽尺寸，以增强发动机的性能，减少能源损耗。
25.实施例2
26.一种包含实施例1所述的可调节开口槽的扇翼的横流风扇旋翼装置，包括驱动电机7，驱动电机7连接有主动轮1，主动轮1通过传动皮带8带动从动轮2转动，从动轮2与传动轴9连接，带动传动轴9转动，传动轴上设置有第一横流风扇10和第二横流风扇11，第一横流风扇10和第二横流风扇11内均匀设置有一组扇叶6。第一横流风扇10和第二横流风扇11均通过固定装置与一组扇叶6固定连接。固定装置为分别固定一组扇叶6的头部和尾部的固定盘3，固定盘3与传动轴9固定连接。第一横流风扇10和第二横流风扇11均具有翼梢小翼5。
27.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。


技术特征：
1.一种可调节开口槽的扇翼，其特征在于：包括与设置在旋翼装置上的主动轮(1)皮带连接的从动轮(2)，所述从动轮(2)固定在固定盘(3)上，所述固定盘(3)的前缘位置处设置有可调节的开口槽(4)；所述可调节的开口槽(4)包括设置在固定盘(3)上的齿轮电机(4-1)，所述齿轮电机(4-1)与齿轮主轴(4-2)连接，驱动所述齿轮主轴(4-2)转动，所述齿轮主轴(4-2)与传动齿轮(4-3)连接，带动所述传动齿轮(4-3)转动，所述传动齿轮(4-3)啮合有具有相应齿轮槽的挡板(4-4)，所述挡板(4-4)在滑轨(4-5)上滑动。2.根据权利要求1所述的一种可调节开口槽的扇翼，其特征在于：所述主动轮(1)设置在翼梢小翼(5)的内部。3.根据权利要求1所述的一种可调节开口槽的扇翼，其特征在于：所述固定盘(3)上均匀分布有一组扇叶(6)。4.一种包含权利要求1～3中任一所述的可调节开口槽的扇翼的横流风扇旋翼装置，其特征在于：包括驱动电机(7)，所述驱动电机(7)连接有主动轮(1)，所述主动轮(1)通过传动皮带(8)带动从动轮(2)转动，所述从动轮(2)与传动轴(9)连接，带动传动轴(9)转动，所述传动轴上设置有第一横流风扇(10)和第二横流风扇(11)，所述第一横流风扇(10)和第二横流风扇(11)内均匀设置有一组扇叶(6)。5.根据权利要求4所述的一种横流风扇旋翼装置，其特征在于：所述第一横流风扇(10)和第二横流风扇(11)均通过固定装置与所述一组扇叶(6)固定连接。6.根据权利要求5所述的一种横流风扇旋翼装置，其特征在于：所述固定装置为分别固定所述一组扇叶(6)的头部和尾部的固定盘(3)，所述固定盘(3)与所述传动轴(9)固定连接。7.根据权利要求4所述的一种横流风扇旋翼装置，其特征在于：所述第一横流风扇(10)和第二横流风扇(11)均具有翼梢小翼(5)。

技术总结
本发明一种可调节开口槽的扇翼以及包含该扇翼的横流风扇旋翼装置，包括与设置在旋翼装置上的主动轮皮带连接的从动轮，从动轮固定在固定盘上，固定盘的前缘位置处设置有可调节的开口槽；可调节的开口槽包括设置在固定盘上的齿轮电机，齿轮电机与齿轮主轴连接，驱动齿轮主轴转动，齿轮主轴与传动齿轮连接，带动传动齿轮转动，传动齿轮啮合有具有相应齿轮槽的挡板，挡板在滑轨上滑动。本发明可以根据不同来流速度，调节开口槽的大小，从而让飞行器保持最大升力用来减少飞行时所需要的能源消耗以及提升飞行器的负重能力和它的最远飞行距离。离。离。


技术研发人员：杨稳 周帮伦 向祯 陈超 胡晓康 杨辛舣 金龙
受保护的技术使用者：贵州理工学院
技术研发日：2022.04.29
技术公布日：2022/9/1