一种冲压空气涡轮及其轮毂的制作方法

本实用新型属于飞机冲压空气涡轮技术，具体涉及一种能够进行过渡区流动分离控制的冲压空气涡轮轮毂。

背景技术：

冲压空气涡轮系统为飞机应急能源，当飞机处于应急状态时，可吸收冲压空气的能量并转化为应急液压能或应急电能。由于适航要求，绝大部分民机都安装了冲压空气涡轮系统。

目前广泛应用的冲压空气涡轮，为了安装调速机构，其轮毂外形一般为钝体，且直径较大，约为桨盘直径的25％，气流经过轮毂中部过渡位置时，由于气流分离，气流能量降低，将影响涡轮叶片叶根处的能量提取效率。同时，气流的过早分离将显著增加涡轮轴向压差阻力，对飞机飞行不利。因此，若能对冲压空气涡轮轮毂分离流情况进行改善，则能有效提升涡轮叶片根部能量提取效率，同时减小涡轮轴向阻力。

用于延缓分离的一种传统装置为分散式的三角形漩涡发生器，但若将其应用于冲压空气涡轮轮毂，则需要漩涡发生器尺寸足够小(高度＜1mm)且需分散布置，既不利于制造也不利于安装。因此，有必要设计一种简单有效、便于制造和安装的装置，以配合冲压空气涡轮轮毂使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的：设计一种简单可靠、便于制造安装且能够对轮毂过渡处流动分离进行有效控制的冲压空气涡轮轮毂。

本实用新型的技术方案：一种冲压空气涡轮轮毂，其在其中部过渡处环绕设置有锯齿形漩涡发生带。

所述锯齿形漩涡发生带为内侧贴合轮毂过渡位置，外侧为锯齿形结构的环形金属片。

所述锯齿形漩涡发生带上的锯齿为倾斜设置。

所述锯齿形漩涡发生带上的锯齿倾斜角度为40°～60°。

对于顺时针旋转涡轮，锯齿方向偏向右侧。

金属片厚度为0.5～1mm。

一种冲压空气涡轮，其包括所述的冲压空气涡轮轮毂。

本实用新型的优点是：

1)有效改善轮毂过渡段流动分离情况，增大了涡轮提取效率，减小了涡轮阻力。

2)重量轻。因加装锯齿形漩涡发生带而增加的结构重量仅约5g。

3)结构简单，改装方便、可靠性高。

附图说明：

图1为本实用新型冲压空气涡轮轮毂的结构示意图；

图2为锯齿形漩涡发生带的结构示意图，

其中，1-锯齿形漩涡发生带、2-轮毂、3-桨叶。

具体实施方式

下面结合说明书附图以及实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型冲压空气涡轮的轮毂过渡位置处(即前段台椎体与后段圆柱体之间的结合过渡处)，沿周向设置有一圈锯齿形漩涡发生带。如图2所示，所述锯齿形漩涡发生带直接利用长条形薄金属片进行加工，金属片厚度约0.6～1mm，优选0.8mm，将其一侧加工成锯齿形，锯齿角度约40～60°，优选50°，同时将该侧倒斜角，以增强气流掺混效果，锯齿方向偏向右侧，配合顺时针旋转的涡轮使用。

在实际安装时，仅需在轮毂指定位置处将锯齿形漩涡发生带沿周向布置一周，并通过铆钉或螺栓或焊接固定即可。

本实用新型冲压空气涡轮轮毂锯齿形漩涡发生带可有效改善冲压空气涡轮轮毂过渡处流动分离情况，提高叶片根部功率提取效率的同时可降低涡轮轴向阻力，降低飞机在应急状况下的能量损失，且制造、安装简单，便于改装、可靠性高，具有较好的应用前景和经济性。