CN109606643A - 一种对转升力风扇 - Google Patents

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赵雷
李晓冲
高兴
印雪梅
丁拳
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    • B64C11/001—Shrouded propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/02—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis vertical when grounded
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Abstract

本申请属于飞机发动机结构设计技术领域，特别涉及一种对转升力风扇。包括：壳体、进气环(1)、风扇(2)、排气机匣(4)以及喷管(5)。所述进气环(1)设置在所述壳体的进口端，起到均匀进气流场的作用；所述风扇(2)包括一级转子和二级转子，所述一级转子和所述二级转子同轴设置在所述进气环(1)下游的壳体中，所述一级转子和所述二级转子的转向相反，且均通过主机系统驱动；所述排气机匣(4)设置在所述壳体的出口端；所述喷管(5)与所述排气机匣(4)连接。本申请的对转升力风扇，采用两级对转无静子风扇设计方式，有效减轻风扇重量，主机系统同时驱动两级转子，实现高效对转驱动。

Description

一种对转升力风扇
技术领域
本申请属于飞机发动机结构设计技术领域，特别涉及一种对转升力风扇。
背景技术
短距起飞垂直降落飞机动力系统包括升力风扇以及主发动机，其中升力风扇产生一种垂直向上的升力，并且需要一定的矢量能力，使喷口排气气流方向能向飞行方向的前、后摆动一定的角度，以完成飞机的特定动作。升力风扇邻近驾驶员座舱，轮廓受限，喷管本身难以活动，因此需要升力风扇尺寸小、重量轻。
短距起飞垂直降落飞机动力是全新概念动力系统，升力风扇做为其中重要单元体，其气动、结构总体方案，转子支撑结构方案，排气方案及喷管结构在国内尚属空白。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本申请的目的是提供了一种对转升力风扇，以解决现有技术存在的至少一个问题。
本申请的技术方案是：
一种对转升力风扇，包括：
壳体；
进气环，所述进气环设置在所述壳体的进口端；
风扇，所述风扇包括一级转子和二级转子，所述一级转子和所述二级转子同轴设置在所述进气环下游的壳体中，所述一级转子和所述二级转子的转向相反，且均通过主机系统驱动；
排气机匣，所述排气机匣设置在所述壳体的出口端；
喷管，所述喷管与所述排气机匣连接。
可选地，所述壳体的进口端呈扩张状。
可选地，所述壳体的出口端呈收敛状。
可选地，所述主机系统包括驱动轴，所述主机系统通过所述驱动轴同时驱动所述一级转子和所述二级转子。
可选地，所述驱动轴设置有伞状齿轮，所述驱动轴通过所述伞状齿轮与所述一级转子和所述二级转子连接。
可选地，所述排气机匣为圆转方结构。
可选地，所述喷管为可调叶栅方盒结构，通过改变叶栅转向调整所述喷管排出气流的方向。
可选地，所述进气环与所述风扇之间设置有进气整流支板。
可选地，所述风扇与所述排气机匣之间设置有风扇出口整流支板。
可选地，所述风扇出口整流支板与所述排气机匣之间设置有中介支板。
发明至少存在以下有益技术效果：
本申请的对转升力风扇，采用两级对转无静子风扇设计方式，有效减轻风扇重量，主机系统同时驱动两级转子，实现高效对转驱动。
附图说明
图1是本申请的一个实施方式的对转升力风扇示意图。
其中：
1-进气环；2-风扇；3-驱动轴；4-排气机匣；5-喷管。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
下面结合附图1对本申请做进一步详细说明。
本申请提供了一种对转升力风扇，包括：壳体、进气环1、风扇2、排气机匣4以及喷管5。
具体的，进气环1设置在壳体的进口端，起到均匀进气流场的作用；风扇2包括一级转子和二级转子，一级转子和二级转子同轴设置在进气环1下游的壳体中，一级转子和二级转子的转向相反，且均通过主机系统驱动，采用两级对转无静子风扇，且一级转子和二级转子间不需要布置整流器，大幅减重；排气机匣4设置在壳体的出口端，喷管5与排气机匣4连接，风扇排气气流从排气机匣4流入喷管5。
在本申请的一个实施方式中，优选将壳体的进口端设置成扩张状，将壳体的出口端设置成收敛状。
在本申请的一个实施方式中，主机系统包括驱动轴3，主机系统通过驱动轴3同时驱动一级转子和二级转子。并且，驱动轴3设置有伞状齿轮，驱动轴3通过伞状齿轮与一级转子和二级转子连接，同时驱动双转子实现高效对转驱动。
在本申请的一个实施方式中，排气机匣4为圆转方结构，便于排气以及与喷管5的连接。本实施例中，喷管5为可调叶栅方盒结构，通过改变叶栅转向调整喷管5排出气流的方向，并维持稳定的流量。
可以理解的是，在本申请的一个实施方式中，进气环1与风扇2之间设置有进气整流支板。风扇2与排气机匣4之间设置有风扇出口整流支板。风扇出口整流支板与排气机匣4之间设置有中介支板。
本申请的对转升力风扇工作时为竖直姿态，喷管5向下，气流从进气环1进入转升力风扇，依次通过进气整流支板、一级转子、二级转子、风扇出口整流支板、中介支板、排气机匣4，通过喷管5流出，实现矢量推力。
本申请的对转升力风扇，采用两级对转无静子风扇设计方式，减重效果明显；通过伞状齿轮同时驱动双转子实现高效对转驱动；通过可调叶栅盒式喷管实现排气矢量化；通过布置进气整流支板，实现优化进气。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种对转升力风扇，其特征在于，包括：
壳体；
进气环(1)，所述进气环(1)设置在所述壳体的进口端；
风扇(2)，所述风扇(2)包括一级转子和二级转子，所述一级转子和所述二级转子同轴设置在所述进气环(1)下游的壳体中，所述一级转子和所述二级转子的转向相反，且均通过主机系统驱动；
排气机匣(4)，所述排气机匣(4)设置在所述壳体的出口端；
喷管(5)，所述喷管(5)与所述排气机匣(4)连接。
2.根据权利要求1所述的对转升力风扇，其特征在于，所述壳体的进口端呈扩张状。
3.根据权利要求1所述的对转升力风扇，其特征在于，所述壳体的出口端呈收敛状。
4.根据权利要求1所述的对转升力风扇，其特征在于，所述主机系统包括驱动轴(3)，所述主机系统通过所述驱动轴(3)同时驱动所述一级转子和所述二级转子。
5.根据权利要求4所述的对转升力风扇，其特征在于，所述驱动轴(3)设置有伞状齿轮，所述驱动轴(3)通过所述伞状齿轮与所述一级转子和所述二级转子连接。
6.根据权利要求1所述的对转升力风扇，其特征在于，所述排气机匣(4)为圆转方结构。
7.根据权利要求6所述的对转升力风扇，其特征在于，所述喷管(5)为可调叶栅方盒结构，通过改变叶栅转向调整所述喷管(5)排出气流的方向。
8.根据权利要求1所述的对转升力风扇，其特征在于，所述进气环(1)与所述风扇(2)之间设置有进气整流支板。
9.根据权利要求8所述的对转升力风扇，其特征在于，所述风扇(2)与所述排气机匣(4)之间设置有风扇出口整流支板。
10.根据权利要求9所述的对转升力风扇，其特征在于，所述风扇出口整流支板与所述排气机匣(4)之间设置有中介支板。
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