一种电动推进器的制作方法

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种电动推进器。

背景技术：

目前，各种航空器使用的航空发动机都属于燃机发动机，在作业时不仅要消耗大量燃油、燃气等能源，还会造成大气污染，而且燃机发动机机械结构复杂，体积大，维修难度高，在作业时还会产生很大的噪音，同时由于以上的燃机发动机的结构特点，造成了动力源单一，一旦在高空飞行作业时，因燃机发动机机械故障造成发动机停车会造成不可挽回的后果，燃机发动机还要在作业后进行大量的保养，在作业前要进行安全检查，其付出的成本高昂。

单一动力源的发动机在遇到桨叶折断、发动机熄火等故障时基本无自救的可能。随着，无人机、电动飞机、电动飞行汽车等新型飞行器的出现，急需一种电动空气发动机作为未来飞行电动飞行器的动力源，特别是在载人状态下，发动机不能是一个单电动机加单螺旋桨模式，在载人电动飞行器在空中飞行过程中容易遇到鸟类撞击等事件的发生，或是单一电动机故障等事件。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种电动推进器，本发明结构简单，没有复杂的机械结构，维护成本低，拥有多个电动动力源，可以提高其可靠性，在使用的过程中不会造成大气环境污染且噪音低，而且还可以减少现有发动机的安全隐患，使得在使用过程更加安全。

本发明一种电动推进器，包括壳体，所述壳体内设置有喷气舱和压气舱，所述喷气舱与压气舱通过设置在喷气舱和压气舱之间的喷口相连通，所述喷气舱远离喷口的一端为气体喷出口，压气舱远离喷口的一端为气体进口，所述气体喷出口和气体进口均伸出壳体；

所述喷口内设置有用于加速空气进入喷气舱的助推装置；

所述壳体设置气体进口的一端上设置有若干个辅助进气装置，所述辅助进气装置均与压气舱相连通；

所述辅助进气装置包括设置在壳体上中空的进气柱，所述进气柱内均设置有用于气流加速的气流加速装置。

优选地，气流加速装置包括涡轴，所述涡轴通过设置在涡轴周面上的涡轴固定臂与所在进气柱内壁固定相连；

所述涡轴上套设有若干个矢量风扇推进电机，所述矢量风扇推进电机上均设置有与进气柱内部区域相匹配的矢量风扇，当矢量风扇推进电机带动矢量风扇转动，空气经过进气柱进入压气舱内。

优选地，同一涡轴上设置有六个矢量风扇推进电机，其中四个矢量风扇推进电机位于该涡轴上所连接的涡轴固定臂的同一侧。

或者优选地，壳体上设置辅助进气装置的一端包括若干个环形安装板；

相邻两个环形安装板中，一个环形安装板的内径大于另一环形安装板的内径，且两个环形安装板的中心轴线位于同一直线上；

相邻两个环形安装板均通过中间环板固定相连；

所述气体进口设置在最小外径的环形安装板的中心处；

所述环形安装板上均布有多个进气柱。

优选地，中间环板呈筒状，且中间环板一端的外径大于另一端外径；中间环板的中心轴线位于同一直线上，且与环形安装板的中心轴线重合；

所述气体进口通过至少两个环形安装板朝向远离压气舱的方向伸出。

优选地，环形安装板设置为三个。

优选地，三个环形安装板中，外径最大的环形安装板上的进气柱靠近喷口的一端均朝向喷口设置，且该环形安装板上进气柱的中心轴线与所连接的环形安装板的中心轴线相交；

其余两个环形安装板上的进气柱的中心轴线与所连接的环形安装板的中心轴线平行。

优选地，助推装置包括助推涡轴，所述助推涡轴通过设置在助推涡轴周面上的助推涡轴固定臂与喷口内壁固定相连；

所述助推涡轴上套设有若干个涡轮风扇推进电机，所述涡轮风扇推进电机上均设置有与喷口内部区域相匹配的涡轮风扇，当涡轮风扇推进电机带动涡轮风扇转动，涡轮风扇将压气舱中的空气通过喷口喷出。

优选地，矢量风扇推进电机和涡轮风扇推进电机均通过同一电子调速器与发动机控制器相连，所述发动机控制器通电源管理模块电连接有电源；

所述进气柱内均设置有用于检测矢量风扇温度的温度传感器、用于检测矢量风扇转速的转速传感器及用于检测进气柱内风速的风速传感器，所述温度传感器、转速传感器及风速传感器均与所述发动机控制器连接；

所述温度传感器、风速传感器、转速传感器、矢量风扇、矢量风扇推进电机及涡轮风扇推进电机均与电源管理模块相连。

优选地，壳体包括内壳和外壳，所述内壳固定设置在外壳内；

所述喷气舱、压气舱及喷口均设置在内壳内，喷气舱的最大内径小于压气舱的最大内径，且喷口的最大内径不大于喷气舱和压气舱的最小内经；

所述外壳为锥筒状，外壳的一端与外径最大的环形安装板固定相连，所述气体喷出口设置在外壳的另一端上；

进气柱远离压气舱的一端上设置有防止异物进入的罩体，所述罩体与所在进气柱固定相连。

本发明整体结构简单，没有复杂的机械结构，维护方便可以节约维护成本，本发明将辅助进气装置作为动力源，可以提高发动机的稳定性，其中动力源也可以随着所需推力的大小进行增减，可以适用于多种场景下，将矢量风扇内置在进气柱内，还可以提高安全性能，减少对人员的伤害，整个过程不使用燃油可以极大程度上减少污染，也可以一定程度上降低噪音，实现真正意义上的电动空气发动机。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明的内部结构示意图。

图3为本发明的刨视结构示意图。

图4为本发明矢量风扇的结构示意图。

图5为本发明矢量风扇的结构示意图。

图6为本发明涡轮风扇的结构示意图。

图7为本发明空气流动示意图。

图8为本发明控制系统图。

附图标记：1-外壳，2-内壳，3-压气舱，4-喷口，5-喷气舱，6-气体进口，7-进气柱，8-罩体，9-矢量风扇，10-矢量风扇推进电机，11-涡轴，12-涡轴固定臂，13-涡轮风扇，14-涡轮风扇推进电机，15-助推涡轴，16-助推涡轴固定臂。

具体实施方式

本发明一种电动推进器，包括壳体，所述壳体内设置有喷气舱5和压气舱3，所述喷气舱5与压气舱3通过设置在喷气舱5和压气舱3之间的喷口4相连通，所述喷气舱5远离喷口4的一端为气体喷出口，压气舱3远离喷口4的一端为气体进口6，所述气体喷出口和气体进口6均伸出壳体；

所述喷口4内设置有用于加速空气进入喷气舱5的助推装置；

所述壳体设置气体进口6的一端上设置有若干个辅助进气装置，所述辅助进气装置均与压气舱3相连通；

所述辅助进气装置包括设置在壳体上中空的进气柱7，所述进气柱7内均设置有用于气流加速的气流加速装置。

气流加速装置包括涡轴11，所述涡轴11通过设置在涡轴11周面上的涡轴固定臂12与所在进气柱7内壁固定相连；

所述涡轴11上套设有若干个矢量风扇推进电机10，所述矢量风扇推进电机10上均设置有与进气柱7内部区域相匹配的矢量风扇9，当矢量风扇推进电机10带动矢量风扇9转动，空气经过进气柱7进入压气舱3内。

同一涡轴11上设置有六个矢量风扇推进电机10，其中四个矢量风扇推进电机10位于该涡轴11上所连接的涡轴固定臂12的同一侧。

壳体上设置辅助进气装置的一端包括若干个环形安装板；

相邻两个环形安装板中，一个环形安装板的内径大于另一环形安装板的内径，且两个环形安装板的中心轴线位于同一直线上；

相邻两个环形安装板均通过中间环板固定相连；

所述气体进口6设置在最小外径的环形安装板的中心处；

所述环形安装板上均布有多个进气柱7。

中间环板呈筒状，且中间环板一端的外径大于另一端外径；中间环板的中心轴线位于同一直线上，且与环形安装板的中心轴线重合；

所述气体进口6通过至少两个环形安装板朝向远离压气舱3的方向伸出。

环形安装板设置为三个。

三个环形安装板中，外径最大的环形安装板上的进气柱7靠近喷口4的一端均朝向喷口4设置，且该环形安装板上进气柱7的中心轴线与所连接的环形安装板的中心轴线相交；

其余两个环形安装板上的进气柱7的中心轴线与所连接的环形安装板的中心轴线平行。

助推装置包括助推涡轴15，所述助推涡轴15通过设置在助推涡轴15周面上的助推涡轴固定臂16与喷口4内壁固定相连；

所述助推涡轴15上套设有若干个涡轮风扇推进电机14，所述涡轮风扇推进电机14上均设置有与喷口4内部区域相匹配的涡轮风扇13，当涡轮风扇推进电机14带动涡轮风扇13转动，涡轮风扇13将压气舱3中的空气通过喷口4喷出。

矢量风扇推进电机10和涡轮风扇推进电机14均通过同一电子调速器与发动机控制器相连，所述发动机控制器通电源管理模块电连接有电源；通过发动机控制器和电子调速器，调节各个进气柱7内的各个矢量风扇推进电机10的转速，从而更有利于对本发明整体推力大小的控制。

所述进气柱7内均设置有用于检测矢量风扇9温度的温度传感器、用于检测矢量风扇9转速的转速传感器及用于检测进气柱7内风速的风速传感器，所述温度传感器、转速传感器及风速传感器均与所述发动机控制器连接。

所述温度传感器、风速传感器、转速传感器、矢量风扇9、矢量风扇推进电机10及涡轮风扇推进电机14均与电源管理模块相连，其中电源管理模块可以为不同的电子元件供电。

在一个实施例中，电源管理模块可以为怀格贸易有限公司的vita-62兼容的电源转换器，电子调速器为可以为e6型电子调速器，发动机控制器可以为恩智浦半导体荷兰有限公司的基于arm的通用微控制器，转速传感器为可以为上海测振自动化仪器有限公司的yd62防爆转速传感器，风速传感器可以为北京华控兴业科技有限公司的微型迷你笔式管道风速传感器，温度传感器可以为无锡众测传感器技术有限公司的ds18b20数字温度传感器。

壳体包括内壳2和外壳1，所述内壳2固定设置在外壳1内；

所述喷气舱5、压气舱3及喷口4均设置在内壳2内，喷气舱5的最大内径小于压气舱3的最大内径，且喷口4的最大内径不大于喷气舱5和压气舱3的最小内经；

所述外壳1为锥筒状，外壳1的一端与外径最大的环形安装板固定相连，所述气体喷出口设置在外壳1的另一端上；

进气柱7远离压气舱3的一端上设置有防止异物进入的罩体8，所述罩体8与所在进气柱7固定相连。

进气柱7内还安装有温度传感器和转速传感器，可以实时查看矢量风扇9的转速与其上的温度，其中进气柱7的数量可以根据推力的大小适当增加或减少，通过进气柱7加速的空气最终进入到压气舱3中。

本发明的工作原理为：

矢量风扇推进电机10带着其上配套安装的矢量风扇9绕着由进气柱7内壁上固定连接的涡轴固定臂12所安装的涡轴11转动，在矢量风扇9转动的过程中，外部的空气通过进气柱7上安装的罩体8进入到进气柱7中，空气通过进气柱7的同时由矢量风扇9加速后快速进入内壳2中的压气舱3中，其中一部分空气在压气舱3中改变方向，由于涡轮风扇13的加速，压气舱3中的空气快速的通过喷口4，由喷口4处喷出到喷气舱5中，由于此时压气舱3有大量的气体流动，会带动大量的气体通过气体进口6进入到压气舱3中，从而形成气体进口6和进气柱7都有气体进入压气舱3中，压气舱3由于大量气体的汇入就有更多的气体通过喷口4，从而喷出到壳体外，从而产生相应的推力。

本发明整体结构简单，没有复杂的机械结构，维护方便可以节约维护成本，本发明将辅助进气装置作为动力源，可以提高发动机的稳定性，其中动力源也可以随着所需推力的大小进行增减，可以适用于多种场景下，将矢量风扇9内置在进气柱7内，还可以提高安全性能，减少对人员的伤害，整个过程不使用燃油可以极大程度上减少污染，也可以一定程度上降低噪音，实现真正意义上的电动空气发动机。