分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)及其飛行汽車技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)，本分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)的涵道風(fēng)扇為若干個，在機(jī)翼上翼面前緣以一定距離為間隔線性排列，涵道的前緣伸出在機(jī)翼前緣的前面，涵道的后緣位于機(jī)翼的最大厚度位置，涵道風(fēng)扇所在部位相對應(yīng)的機(jī)翼后緣設(shè)置有后緣襟翼；本分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)工作時安全、噪音小、振動小、升力大，經(jīng)濟(jì)性好；本發(fā)明專利技術(shù)公開的運用分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)的飛行汽車能夠?qū)崿F(xiàn)垂直起落，高速水平飛行，以及垂直起落和高速水平飛行狀態(tài)之間的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)及其飛行汽車
本專利技術(shù)涉及一種外吹氣式襟翼增升系統(tǒng)，特別涉及一種分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)以及運用這種分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)的飛行汽車。
技術(shù)介紹
目前已知的飛行器用的外吹氣式襟翼增升系統(tǒng)有三種：一是用噴氣式發(fā)動機(jī)的上翼面吹氣襟翼增升系統(tǒng)、二是用噴氣式發(fā)動機(jī)的下翼面吹氣襟翼增升系統(tǒng)、三是用螺旋槳的螺旋槳滑流襟翼增升系統(tǒng)。用噴氣式發(fā)動機(jī)的上翼面吹氣襟翼增升系統(tǒng)的優(yōu)點是發(fā)動機(jī)噴流加速機(jī)翼上翼面氣流流動速度，增升效率高，但缺點是巡航階段噴氣式發(fā)動機(jī)也在機(jī)翼上翼面進(jìn)行動力增升，噴氣式發(fā)動機(jī)噴流速度高，對機(jī)翼上翼面的沖刷引起的噪音和振動大；噴流溫度高，因而對機(jī)翼上翼面蒙皮及機(jī)翼結(jié)構(gòu)要求高。另外機(jī)翼的翼展相對較大，單個的噴氣式發(fā)動機(jī)動力增升能夠影響的翼展寬度有限，以分布式方式將若干數(shù)量的噴氣式發(fā)動機(jī)在機(jī)翼前緣以一定距離為間隔線性排列能夠充分利用翼展，動力增升的效果顯著，但噴氣式發(fā)動機(jī)成本高，較重，不適宜采用若干數(shù)量以分布式的方式設(shè)置。用噴氣式發(fā)動機(jī)的下翼面吹氣襟翼增升系統(tǒng)能夠通過縫翼加速機(jī)翼上翼面氣流速度，增升效率也較高，但缺點是巡航階段噴氣式發(fā)動機(jī)的高速噴流弦向近距流過機(jī)翼下翼面，機(jī)翼巡航效率低。與噴氣式發(fā)動機(jī)上翼面吹氣襟翼增升系統(tǒng)的原因相同，噴氣式發(fā)動機(jī)下翼面吹氣襟翼增升系統(tǒng)也不適宜采用若干數(shù)量的噴氣式發(fā)動機(jī)以分布式方式設(shè)置。用螺旋槳的螺旋槳滑流襟翼增升系統(tǒng)可以采用電動驅(qū)動，有利于用分布式方式以一定距離為間隔在機(jī)翼前緣線性排列，以充分利用相對較大的機(jī)翼翼展，高效的進(jìn)行外吹氣襟翼增升。2015年3月起，美國宇航局就開始用采用分布式電動螺旋槳襟翼增升系統(tǒng)的機(jī)翼進(jìn)行實驗，該機(jī)翼共有18個電動螺旋槳，電動螺旋槳分布式設(shè)置在機(jī)翼前緣，以在飛行器起降時對機(jī)翼進(jìn)行動力增升；但螺旋槳滑流有滑流扭轉(zhuǎn)，不利于進(jìn)行動力增升，螺旋槳滑流在增升時從機(jī)翼上翼面和下翼面同時流過，不如用噴氣式發(fā)動機(jī)的上翼面吹氣襟翼增升系統(tǒng)效率高，螺旋槳沒有涵道環(huán)括保護(hù)，旋轉(zhuǎn)時容易打到異物造成損壞以及傷及周圍人員。2014年，斯洛伐克推出一款叫“Aeromobil”的飛行汽車，這款飛行汽車的機(jī)翼能夠以水平轉(zhuǎn)動的方式向后折疊和向兩側(cè)打開，當(dāng)機(jī)翼向后轉(zhuǎn)動折疊時，“Aeromobil”就成為一輛汽車，當(dāng)機(jī)翼向兩側(cè)轉(zhuǎn)動打開，“Aeromobil”就成為一架常規(guī)布局飛機(jī)，后輪的支撐部分就成為水平尾翼，上面還有垂直尾翼，這輛飛行汽車設(shè)計很巧妙，但它起飛降落需要幾百米長的跑道，至少需要小型機(jī)場才能滿足其起降需求。因此需要對現(xiàn)有技術(shù)的外吹氣式襟翼增升系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，使其能夠在采用若干數(shù)量推進(jìn)器以分布式方式設(shè)置的情況下，降低動力增升氣流的速度和溫度，消除動力增升氣流的滑流扭轉(zhuǎn)，使動力增升氣流在機(jī)翼上翼面流動，提高螺旋槳或風(fēng)扇工作時的安全性，以運用于飛行汽車，使飛行汽車能夠?qū)崿F(xiàn)垂直起落，高速水平飛行，以及垂直起落和高速水平飛行狀態(tài)之間的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是提供一種分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)，本分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)采用電動機(jī)驅(qū)動，并且用若干數(shù)量涵道風(fēng)扇以分布式方式設(shè)置在機(jī)翼前緣，能夠?qū)C(jī)翼全翼展進(jìn)行動力增升，增升效果顯著；涵道風(fēng)扇工作時滑流速度低，使滑流沖刷機(jī)翼蒙皮的噪音和振動低，涵道風(fēng)扇滑流溫度低，對機(jī)翼蒙皮及機(jī)翼結(jié)構(gòu)影響小；風(fēng)扇滑流消除了滑流扭轉(zhuǎn)，在機(jī)翼上翼面弦向流動，增升效率高；風(fēng)扇有涵道環(huán)括保護(hù)，對周圍人員和物體安全；同時本專利技術(shù)還公布了一種運用此分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)的飛行汽車。本專利技術(shù)分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)包括機(jī)翼和設(shè)置在機(jī)翼上翼面前緣的涵道風(fēng)扇，涵道風(fēng)扇包括涵道，涵道內(nèi)的風(fēng)扇，驅(qū)動風(fēng)扇的電動機(jī)，支撐電動機(jī)的支撐片，機(jī)翼有后緣襟翼，涵道風(fēng)扇為若干個，在機(jī)翼上翼面前緣以一定距離為間隔線性排列；涵道的前緣伸出在機(jī)翼前緣的前面，涵道的后緣位于機(jī)翼的最大厚度位置，涵道風(fēng)扇所在部位相對應(yīng)的機(jī)翼后緣設(shè)置有后緣襟翼。由于采用電動風(fēng)扇，風(fēng)扇滑流速度低，使滑流沖刷機(jī)翼蒙皮的噪音和振動低，風(fēng)扇滑流溫度低，對機(jī)翼蒙皮及機(jī)翼結(jié)構(gòu)影響小；涵道風(fēng)扇為電動機(jī)驅(qū)動，這樣從動力源到電動機(jī)的動力傳導(dǎo)只需要導(dǎo)線就可以完成，很方便，同時由于涵道風(fēng)扇僅由涵道、風(fēng)扇、電動機(jī)和支撐片等少數(shù)零件組成，重量較輕，成本較低，適宜采用若干數(shù)量的涵道風(fēng)扇以一定距離為間隔在機(jī)翼前緣線性排列，即以分布式的方式設(shè)置；風(fēng)扇在分布式設(shè)置時，相互之間的間隔距離應(yīng)略大于涵道的直徑，這樣能用涵道風(fēng)扇滑流引射周圍更多的空氣，同時節(jié)省涵道風(fēng)扇的數(shù)量，以及使機(jī)翼在水平飛行時更好地產(chǎn)生氣動升力；涵道風(fēng)扇設(shè)置在機(jī)翼上翼面前緣，適宜采用上翼面吹氣襟翼增升，增升效率高；涵道前緣伸出在機(jī)翼前緣的前面，這樣涵道進(jìn)氣不易受到機(jī)翼前緣流場的干擾；涵道風(fēng)扇所在部位相對應(yīng)的機(jī)翼后緣，設(shè)置有后緣襟翼，在垂直起落狀態(tài)，涵道風(fēng)扇工作，同時下偏機(jī)翼后緣襟翼，這樣能產(chǎn)生兩個力：一是由于后緣襟翼下偏，機(jī)翼彎度增大，機(jī)翼產(chǎn)生向后上方的升力，二是風(fēng)扇滑流以及風(fēng)扇滑流引射的氣流受后緣襟翼下偏的偏轉(zhuǎn)而流向后下方，產(chǎn)生向前上方的反作用推力，通過設(shè)置適宜的后緣襟翼下偏角度，使前一個力和后一個力中，向前和向后的分力相互抵消，剩下的就是向上的合力，這就是分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)的升力；由于本分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)的機(jī)翼的展弦比相對不是很大，將機(jī)翼的翼尖切削，以減阻增升；在本專利技術(shù)中，一個分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)所包含的涵道風(fēng)扇為3個。一種運用分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)的飛行汽車，包括車身，駕駛艙，所述駕駛艙位于車身中前部，分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)為2個并對稱地設(shè)置于駕駛艙后部的上部兩側(cè)，并分別通過機(jī)翼根部的轉(zhuǎn)軸安裝在駕駛艙后部上部的固定裝置內(nèi)，兩側(cè)的分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)能夠通過控制，以機(jī)翼根部的轉(zhuǎn)軸為軸，對稱地向兩側(cè)轉(zhuǎn)動打開后固定，使翼展較寬，以行使飛行器功能，或者對稱地向后轉(zhuǎn)動折疊后固定，使寬度較窄，以行使汽車功能；飛行汽車從車頭到車尾，車身整體呈流線型，兩個前輪和兩個后輪均露出在車身外，并分別對稱地設(shè)置在車身前部和車身中后部兩側(cè)；前輪通過懸架系統(tǒng)和前翼與車身相連，后輪通過懸架系統(tǒng)和后翼與車身相連；前翼后緣設(shè)置有前升降舵，后翼后緣設(shè)置有后升降舵；前輪外設(shè)置有前輪整流罩，后輪外設(shè)置有后輪整流罩，后輪整流罩上方延伸設(shè)置有由垂直安定面和方向舵組成的垂直尾翼，垂直尾翼高度適宜，使兩側(cè)的分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)能夠在其上方自如地轉(zhuǎn)動，不產(chǎn)生干涉；機(jī)身頭部設(shè)置有升力風(fēng)扇，升力風(fēng)扇為電動共軸風(fēng)扇，進(jìn)氣口設(shè)置有縱向安裝的上百葉，排氣口設(shè)置有縱向安裝的下百葉窗，上百葉窗和下百葉窗可以通過控制同時打開或同時關(guān)閉。分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)為2個并對稱地設(shè)置于駕駛艙后部的上部兩側(cè)，并且分別通過機(jī)翼根部的轉(zhuǎn)軸安裝在駕駛艙后部上部的固定裝置內(nèi)，這樣兩側(cè)分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)就能通過控制對稱地水平轉(zhuǎn)動，使飛行汽車在汽車狀態(tài)和飛行器狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換；并且使飛行汽車在不太高的情況下，兩側(cè)分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)在飛行器狀態(tài)打開時，機(jī)翼水平伸出，有足夠翼展，為平直梯形翼，具有合理的展弦比，以適宜低亞音速飛行；兩側(cè)分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)的機(jī)翼在汽車狀態(tài)折疊時，涵道前本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)，包括機(jī)翼(1)和設(shè)置在機(jī)翼(1)上翼面前緣的涵道風(fēng)扇，涵道風(fēng)扇包括涵道(2)，涵道(2)內(nèi)的風(fēng)扇(3)，驅(qū)動風(fēng)扇(3)的電動機(jī)(4)，支撐電動機(jī)(4)的支撐片(5)，機(jī)翼(1)有后緣襟翼，其特征在于：涵道風(fēng)扇為若干個，在機(jī)翼(1)上翼面前緣以一定距離為間隔線性排列；涵道(2)的前緣伸出在機(jī)翼(1)前緣的前面，涵道(2)的后緣位于機(jī)翼(1)的最大厚度位置，涵道風(fēng)扇所在部位相對應(yīng)的機(jī)翼(1)后緣設(shè)置有后緣襟翼。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種運用分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)的飛行汽車，包括機(jī)翼(1)和設(shè)置在機(jī)翼(1)上翼面前緣的涵道風(fēng)扇，涵道風(fēng)扇包括涵道(2)，涵道(2)內(nèi)的風(fēng)扇(3)，驅(qū)動風(fēng)扇(3)的電動機(jī)(4)，支撐電動機(jī)(4)的支撐片(5)，機(jī)翼(1)有后緣襟翼，涵道風(fēng)扇為若干個，在機(jī)翼(1)上翼面前緣以一定距離為間隔線性排列；涵道(2)的前緣伸出在機(jī)翼(1)前緣的前面，涵道(2)的后緣位于機(jī)翼(1)的最大厚度位置，涵道風(fēng)扇所在部位相對應(yīng)的機(jī)翼(1)后緣設(shè)置有后緣襟翼；所述涵道(2)前緣部位為環(huán)形，后緣部位為寬度大于高度的矩形，涵道(2)前緣部位的環(huán)形和后緣部位的矩形之間光滑連接；涵道(2)矩形的后緣的下平面與機(jī)翼(1)上翼面重合，使風(fēng)扇(3)滑流在流出涵道(2)后緣后，能順暢地流向機(jī)翼(1)上翼面，并流向機(jī)翼(1)后緣，對機(jī)翼(1)進(jìn)行動力增升；所述涵道(2)矩形的后緣內(nèi)，在左右兩個立面之間三分之一處與三分之二處的位置分別對稱地設(shè)置有由固定面(8)和折流板(9)組成的導(dǎo)流片；導(dǎo)流片豎向垂直設(shè)置，其中的折流板(9)以舵面形式安裝在固定面(8)后部，使二者組成的導(dǎo)流片整體呈現(xiàn)流線型；折流板(9)后緣伸出在涵道(2)矩形后緣左右兩個立面的后面，左側(cè)導(dǎo)流片和右側(cè)導(dǎo)流片的折流板(9)能夠通過控制相互對稱地向左或向右偏折，以偏轉(zhuǎn)風(fēng)扇(3)滑流；所述涵道風(fēng)扇所在部位相對應(yīng)的機(jī)翼(1)的后緣襟翼為子翼(6)和襟翼(7)組成的雙縫襟翼；機(jī)翼(1)外側(cè)設(shè)置有擾流片(25)；所述支撐片(5)的片數(shù)與風(fēng)扇(3)葉片數(shù)相同；支撐片(5)剖面為單凸翼型，翼型前緣對應(yīng)風(fēng)扇(3)滑流來流方向，后緣朝向后方，能消除風(fēng)扇(3)的滑流扭轉(zhuǎn)；所述運用分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)的飛行汽車還包括車身(10)，駕駛艙(11)，其特征在于：所述駕駛艙(11)位于車身(10)中前部，分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)為2個并對稱地設(shè)置于駕駛艙(11)后部的上部兩側(cè)，并分別通過機(jī)翼(1)根部的轉(zhuǎn)軸安裝在駕駛艙(11)后部上部的固定裝置(12)內(nèi)，兩側(cè)的分布式電動涵道風(fēng)扇襟翼增升系統(tǒng)能夠通過控制，以機(jī)翼(1)根部的轉(zhuǎn)軸為軸，對稱地向兩側(cè)轉(zhuǎn)動打開后固定，使翼展較寬，以行使飛行器功能，或者對稱地向后轉(zhuǎn)動折疊后固定，使寬度較窄，以行使汽車功能；飛行...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：龍川，
申請(專利權(quán))人：龍川，
類型：發(fā)明
國別省市：重慶;85