具有隔热罩的柔性排气通道的制作方法_2

文档序号:9464278阅读:来源:国知局
组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本发明实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的,并不是旨在限制本发明。
[0041]本发明实施例提供的一种排气通道,应用于无人直升机,通过在排气管的端部设置排气端,使得排气管中的尾气通过锥型宽口流入锥型筒的内部空间,并从锥型筒的内部空间通过所述流通口和/或锥型窄口进入所述消声室中,最终通过锥型筒和消声室对进入排气端的尾气进行消声,解决了现有技术中由于并没有单独的消声装置或者消声结构,使得排气管排出尾气时存在较大的噪音,进而造成噪音污染的技术缺陷。
[0042]下面,为了对本发明提供的具有隔热罩的柔性排气通道做详细说明,以支持本发明所要解决的技术问题,首先,本发明实施例先对应用本发明实施例提供的具有隔热罩的柔性排气通道的无人直升机做详细说明,以对排气通道的结构、应用做辅助说明。
[0043]具体而言,请参阅图1-2,本发明实施例提供的设置有具有隔热罩的柔性排气通道的无人直升机包括头部1、机身2和尾部3。其中,所述机身2包括第一侧21、第二侧22、第三侧23和第四侧24。且所述第一侧21上设置有用于所述无人直升机飞行的桨翼4,所述第四侧24上设置有用于所述无人直升机降落的起落架5,所述第二侧22和所述第三侧23对称地分布在所述第一侧21和/或所述第四侧24的两侧,使得由所述第一侧21、所述第二侧22、所述第三侧23和所述第四侧24合围形成所述机身2。
[0044]其中,由于无人直升机机载设备要求高,这使得本发明实施例中机身2的第一侧21、第二侧22、第三侧23和第四侧24均选用高性能复合材料如碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、蜂窝夹层复合材料等制作而成。与传统的无人直升机机身设计材料相比,本发明实施例所选用的碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、蜂窝夹层复合材料等至少具有如下特点:比强度和比刚度高、热膨胀系数小、抗疲劳能力和抗振能力强。
[0045]另外,本发明实施例通过选用上述复合材料制作本发明的机身2,由于复合材料本身具有可设计性,这样在不改变结构重量的情况下,可根据飞机的强度刚韧度要求进行优化设计,满足了无人直升机在高度翼身融合结构所需的大面积整体成型这一要求。且复合材料具有极强的耐腐蚀性能,可满足无人直升机恶劣环境下长存储寿命的特殊要求,降低使用维护的寿命周期成本。
[0046]再者,复合材料应用于本发明实施例提供的设置有具有隔热罩的柔性排气通道的无人直升机,由于复合材料具有特殊的电磁性能,可以满足本发明实施例提供的无人直升机结构/功能一体的高隐身技术要求。且通过选用碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、蜂窝夹层复合材料等,也使得本发明实施例具有易植入芯片或合金导体形成智能材料、结构的特点。
[0047]进一步的,请结合图1-2 —并参阅图3-4,本发明实施例提供的设置有具有隔热罩的柔性排气通道的无人直升机还包括:冷却系统8、动平衡系统9、进风系统6和排气系统7。其中,本发明实施例提供的排气通道可以理解为上述排气系统7中。
[0048]在本发明实施例中,进风系统6固定于所述第二侧22上,且所述进风系统6的进风方向朝向所述头部的方向。排气系统7固定于所述第三侧23上,且所述排气系统7的排气方向朝向所述尾部3的方向,以将所述无人直升机中燃烧产生的尾气通过所述排气系统7排出。冷却系统8固定于所述第一侧21上,使得外界的冷空气通过所述冷却系统7被吸入所述机身2的内部,对所述机身2进行冷却。动平衡系统9转动地固定于所述尾部3,且所述动平衡系统9的转动平面与所述桨翼4的转动平面相垂直,以通过所述动平衡系统9的转动控制所述无人直升机飞行过程中的动平衡度。
[0049]为了对本发明实施例提供的设置有具有隔热罩的柔性排气通道的无人直升机做详细说明;下面,通过结合附图对进风系统6、排气系统7、冷却系统8和动平衡系统9逐一详述:
[0050]对于进风系统6部分,
[0051]请参阅图5-6,所述进风系统6至少包括:本发明实施例提供的进气罩61和发动机62。其中,进气罩61固定于所述第二侧22上,且所述进气罩61的进风方向朝向所述头部I的方向。即,相对于无人直升机逆向流动的气流的流动方向在相对于无人机的机身向后时(可结合图1、3所示),进气罩61所设置的气流的进风方向,也相对于无人机的机身向后,这样可以使得无人直升机外部的气流在自身相对于所述无人直升机的流速作用下,顺利、快速、高效的流入进气罩61中。同时,发动机62固定于所述机身2的内部,并位于所述第二侧22和所述第三侧23之间,且所述发动机62与所述进气罩61连接,使得所述气流通过所述进气罩61流入所述发动机61中燃烧。
[0052]请继续参见图7-9,上述进风系统6中进气罩61至少可以包括:进风口 611、滤网612和缓冲室613。其中,进风口 611用于相对于所述无人直升机逆向流动的气流流入。且滤网612固定于所述进风口 611处,用于填封整个进风口 611,已达到除去空气中含有的S、N等元素的空气杂质,利于净化后的空气由进气罩61进入发动机62中燃烧,进一步提高尾气的纯净度的目的。同时,缓冲室613内设置有一隔板6131。并通过所述隔板6131将所述缓冲室613分成第一区域6132和第二区域6133,使得经过所述滤网612的所述气流先进入所述第一区域6132中得到缓冲,且缓冲后的所述气流再从所述第一区域6132流入所述第二区域6133,并通过第二区域6133流入所述发动机62中。
[0053]值得一提的是,缓冲室613内设置的隔板6131是一个半隔板,可以理解为通过该隔板6131将缓冲室613分成了三个部分,请参阅图7,第一个部分为图7中所示的缓冲室613的右方上半球,即第一区域6132 ;第二个部分为图7中所示的缓冲室613的左方上半球,即第二区域6133 ;第三个部分为7中所示的缓冲室613的下半球,该下半球可以理解为经过所述滤网612的所述气流先进入所述第一区域6132中得到缓冲,且缓冲后的所述气流再从所述第一区域6132流入所述第二区域6133所需要的流通通道。而隔板6131即设置在第一区域6132和第二区域6133之间。达到对流入缓冲室613的气流进行缓冲的目的,克服了由于进风口 611流入的气流因自身的流速过快,而造成高速流动下的气流直接通过发动机62并由排气系统7排出时,因速度过快而无法在发动机中充分燃烧,继而影响无人直升机的动力供给的技术缺陷。
[0054]当然,本领域技术人员可以理解,通过设置隔板6131将缓冲室613分成第一区域6132和第二区域6133,以便于流入缓冲室613的气流等到缓冲仅是本发明实施例的一种实施方式,并非局限。也可以通过其他的方式对缓冲室613的内部结构进行设计,如,在缓冲室613的内部空间内设置呈环状的气流通道(类似于环状的赛车跑道),使得进入缓冲室613的在环状气流通道的作用下循环流入,以此来逐渐降低气流的流速,或者,在缓冲室613的内部空间内设置若干个挡风片(类似于电风扇的扇叶),使得进入缓冲室613的在若干个挡风片的作用下速度得到衰减,进而穿过挡风片流入发动机中燃烧。换句话说,只要能够实现由进风口 611流入的气流,在进入发动机62之前对其流速进行缓冲的缓冲室613,均在本发明实施例的保护范围之内。
[0055]对于排气系统7部分,
[0056]请参阅图10-16,所述排气系统7至少包括:排气管71和隔热罩72。其中,排气管71设置在所述第三侧23上,且所述排气管71的排气方向朝向所述尾部3的方向(可结合图2所示),以将所述发动机62中燃烧产生的尾气通过所述排气管排出。这里需要说明的是,由于排气管71的排气方向朝向所述尾部3的方向,S卩,尾部3在无人直升机的后方,那么排气管71的排气方向朝向无人直升机的后方。因为无人直升机在飞行的过程中,机身2相对于无人直升机外部的气流具有一定的相对速度,当排气管71的排气方向朝向无人直升机的后方时,排气管71内的尾气在上述相对速度的作用下,能够快速由排气管71中排出,提高了机身2内部的气流导通性能。
[0057]同时,由于发动机62在燃烧的过程中,以及排气管71在排尾气的过程中,无论是发动机62还是排气管71,均存在较高的温度。为了避免该较高的温度影响到机身2内部的其他部件,造成其他部件因温度过高而出现损坏或者烧毁。本发明实施例在所述发动机62和所述排气管71之间,还设置有隔热罩72。以将所述排气管72和发动机62与所述机身2的内部空间相隔离。防止发动机62和排气管71自身的高温向外扩散而影响到无人直升机的正常运行。作为优选,请继续参阅图15-16,隔热罩72包括第一罩体721和第二罩体722。其中,第一罩体721与发动机62的形状相适配,套设在发动机62的外部,第二罩体722与排气管71的形状相适配,套设在排气管71的外部。且第一罩体721和第二罩体722之间可以是固定连接如焊接,也可以是一体成型制作而成。且,第一罩体721的顶部为敞开式,便于冷却系统8的冷空气出口与第一罩体7
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