一種電動涵道風扇及電動垂直起降混合翼小型載人飛機制造技術

本實用新型專利技術公開了一種電動涵道風扇及電動垂直起降混合翼小型載人飛機，所述電動涵道風扇包括中間具有涵道的涵道筒體、設于涵道中間的電機以及與電機傳動連接的螺旋槳，涵道筒體的內部設有中空的腔體，腔體內間隔設有若干環繞所述涵道設置的隔音棉。本實用新型專利技術中在涵道筒體的內部裝設有隔音棉，可有效減弱該涵道風扇在傳播時的噪音，大大的減少了飛行器飛行時所產生的噪音污染；而提供的載人飛機，將傳統固定翼飛行器的高效巡航能力和旋翼機的任意場地垂直起降能力相結合，不僅能夠實現復雜條件下的快速起降，而且能夠高效地執行飛行任務，在海島、山地、城市等無固定起降場地的特殊條件下，完成較大范圍的空中運輸服務，并且實現零碳排放。現零碳排放。現零碳排放。

【技術實現步驟摘要】
一種電動涵道風扇及電動垂直起降混合翼小型載人飛機


[0001]本技術涉及飛行器
，尤其涉及一種電動涵道風扇及電動垂直起降混合翼小型載人飛機。

技術介紹

[0002]當今，世界上約有50％人居住在城市，聯合國預計到2050年，世界上將有近70％的人居住在城市。大城市擴展地面基礎設施、道路和橋梁的時間跨度太長且成本太高并不可持續，大城市的交通越來越堵塞。Instant Flight 建造一架高性能、低成本、高安全性和低噪音的電動飛機，解決大城市人們對快捷、舒適的出行需求，提供城際之間綠色、快捷和可負擔得起的服務。 Instant Flight電動飛機，可以便捷降落在大城市商業中心樓頂的小型機場，源源不斷快速把人們運送至郊區的家、高鐵站、機場等地方。與從內燃機轉向電動汽車時發生的情況類似，轉向電動飛機在成本、噪音和安全性方面創造了幾個優勢，這些都是實現城市空中交通的網絡的基本領域。我們的目標是讓大眾能夠負擔得起我們的服務，這意味著將運營成本降低到叫網約車的價格。電動飛機的維護成本類似電動汽車，成本低廉。例如：維護是傳統直升機的最大成本，通常約為直接運營成本的30％，由大量移動和關鍵部件驅動，改用電動動力總成可移除數千個零件和數百個關鍵組件，從而大大減少維護量(例如：氫能汽車在頭三年的維護維護成本是燃油汽車的平均維護成本的30％)；而能源是傳統飛機最大的運營成本支出。在城市低空內，直升機飛行的噪音太大(110分貝)，直升機噪音是由響亮的渦輪發動機和高轉子尖端速度驅動產生的(直升機轉子尖端的運動速度接近音速，產生大量噪音)。
[0003]垂起混合翼飛行器是當今飛行器設計領域的一大熱點，已經出現了以鷂式、魚鷹和F
?
35B等具有代表性的型號。其中，鷂式是垂起混合翼飛行器的早期代表，魚鷹和F
?
35則是現役的比較優秀的垂起混合翼飛行器。
[0004]鷂式戰斗機是世界上第一種實用型垂直/短距起降戰斗機。它通過一臺有 4個矢量噴口的渦扇發動機來提供垂直起降、水平巡航和模式轉換所需推力。然而鷂式飛機也存在一些問題，矢量噴口不僅對噴管熱防護提出了很高要求，還造成了發動機的燃燒不穩定，發動機熄火事故頻發。此外，四個矢量噴口大大增加了飛機的控制難度，因穩定性問題發生的事故也不在少數。
[0005]魚鷹(V
?
22)作為一種傾轉旋翼機，能夠完成幾乎直升機所能夠完成的所有任務；而由于其巡航性能與固定翼飛機相近，巡航速度快，航程遠、有效載荷大，飛機機動性很好，十分有利于執行既缺乏起降條件又有較大控制范圍要求的應急任務。雖然魚鷹能夠滿足垂直起降和高效高速巡航能力的要求，但是也存在一些致命問題。為了減小巡航時的迎風阻力，魚鷹采用了比一般直升機的槳徑小的螺旋槳，在飛機垂直下降過程中，一旦下降速度超過一定值就很容易進入“渦流環”狀態，螺旋槳發生失速，大多數的魚鷹墜機事故都是這個原因。
[0006]F
?
35B戰斗機是短距/垂直起降型，采用涵道風扇垂直推力系統實現垂直起降，在
垂直起降過程中，通過滾轉控制噴管差動地打開或關閉來實現滾轉控制，通過矢量噴管的偏轉實現偏航控制，通過涵道風扇和發動機的推力分配調節實現俯仰控制。

技術實現思路

[0007]本技術針對上述現有的技術缺陷，提供一種電動涵道風扇及電動垂直起降混合翼小型載人飛機，在涵道筒體的內部裝設有隔音棉，可有效減弱該涵道風扇在傳播時的噪音，大大的減少了飛行器飛行時所產生的噪音污染；另外該電動垂直起降混合翼小型載人飛機，將傳統固定翼飛行器的高效巡航能力和旋翼機的任意場地垂直起降能力相結合，不僅能夠實現復雜條件下的快速起降，而且能夠高效地執行飛行任務，在海島、山地、城市等無固定起降場地的特殊條件下，完成較大范圍的空中運輸服務，并且實現零碳排放。
[0008]第一方面，為了解決上述技術問題，本技術提供了一種電動涵道風扇，包括中間具有涵道的涵道筒體、設于涵道中間的電機以及與電機傳動連接的螺旋槳，所述涵道筒體的內部設有中空的腔體，所述腔體內間隔設有若干環繞所述涵道設置的隔音棉。
[0009]進一步的，所述電機通過支架固定于所述涵道筒體上。
[0010]第二方面，提供了一種具有上述電動涵道風扇的電動垂直起降混合翼小型載人飛機，包括：
[0011]機身，所述機身的內部設有供人乘坐的客艙；
[0012]兩個機翼，對稱設于所述機身的兩側；
[0013]三個帶輪子的起落架，通過三角分布的方式轉動設于所述機身的底部；
[0014]兩個傾轉涵道風扇，分別轉動安裝于兩個機翼上，且兩個傾轉涵道風扇在兩個機翼上的位置對稱設置；所述傾轉涵道風扇可在提供垂直升力的水平位置和提供水平推力的豎直位置之間進行轉動；
[0015]一個升力涵道風扇，水平嵌入安裝在所述機身的頭部；
[0016]涵道罩，安裝在所述升力涵道風扇的上部和/或下部，并可相對所述升力涵道風扇打開或關閉；
[0017]其中，所述傾轉涵道風扇和升力涵道風扇均為如上述所述的電動涵道風扇。
[0018]進一步的，所述電動垂直起降混合翼小型載人飛機還包括設于所述機身內的動力裝置，所述動力裝置包括為所述傾轉涵道風扇和升力涵道風扇供電的儲能電池和氫燃料電池系統，所述氫燃料電池系統包括反應堆以及至少一個與反應堆連通的儲氫罐，所述儲能電池分別與所述反應堆和電機電連接。
[0019]進一步的，所述電動垂直起降混合翼小型載人飛機還包括設于所述機身內的兩個第一驅動裝置和一個第二驅動裝置，兩個第一驅動裝置分別用于驅動兩個所述傾轉涵道風扇進行轉動，所述第二驅動裝置用于驅動所述涵道罩的打開或關閉，且所述第一驅動裝置和第二驅動裝置分別與所述儲能電池電連接。
[0020]進一步的，所述第一驅動裝置包括與所述儲能電池電連接的驅動電機以及與驅動電機傳動連接的蝸輪蝸桿減速機，所述蝸輪蝸桿減速機通過傳動桿與所述傾轉涵道風扇傳動連接。
[0021]進一步的，所述動力裝置還包括控制器和與控制器電連接的升壓DC
?
DC 轉換器，所述升壓DC
?
DC轉換器分別與所述傾轉涵道風扇和升力涵道風扇電連接，所述控制器分別
與所述儲能電池和反應堆電連接。
[0022]進一步的，所述電動垂直起降混合翼小型載人飛機還包括為所述儲能電池充電的太陽能充電器以及設于所述機身表面的太陽能薄膜電池，所述太陽能薄膜電池與太陽能充電器電連接。
[0023]進一步的，所述機身的頭部還設有駕駛艙，所述駕駛艙內設有控制臺和飛行控制系統，所述飛行控制系統用于控制所述氫燃料電池系統、傾轉涵道風扇、升力涵道風扇和涵道罩的工作狀態。
[0024]進一步的，所述機身的尾部上端設有用于容納降落傘的傘艙。
[0025]進一步的，所述儲氫罐為超高壓碳纖儲氫罐。
[0026]本技術具有以下有益效果：
[0027]本技術中的電動涵道風扇在涵道筒體的內部裝本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種電動涵道風扇，包括中間具有涵道的涵道筒體、設于涵道中間的電機以及與電機傳動連接的螺旋槳，其特征在于，所述涵道筒體的內部設有中空的腔體，所述腔體內間隔設有若干環繞所述涵道設置的隔音棉。2.根據權利要求1所述的電動涵道風扇，其特征在于，所述電機通過支架固定于所述涵道筒體上。3.一種電動垂直起降混合翼小型載人飛機，其特征在于，包括：機身，所述機身的內部設有供人乘坐的客艙；兩個機翼，對稱設于所述機身的兩側；三個帶輪子的起落架，通過三角分布的方式轉動設于所述機身的底部；兩個傾轉涵道風扇，分別轉動安裝于兩個機翼上，且兩個傾轉涵道風扇在兩個機翼上的位置對稱設置；所述傾轉涵道風扇可在提供垂直升力的水平位置和提供水平推力的豎直位置之間進行轉動；一個升力涵道風扇，水平嵌入安裝在所述機身的頭部；涵道罩，安裝在所述升力涵道風扇的上部和/或下部，并可相對所述升力涵道風扇打開或關閉；其中，所述傾轉涵道風扇和升力涵道風扇均為如權利要求1或2所述的電動涵道風扇。4.根據權利要求3所述的電動垂直起降混合翼小型載人飛機，其特征在于，還包括設于所述機身內的動力裝置，所述動力裝置包括為所述傾轉涵道風扇和升力涵道風扇供電的儲能電池和氫燃料電池系統，所述氫燃料電池系統包括反應堆以及至少一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉婧，邱立川，曾云帆，
申請(專利權)人：劉婧，
類型：新型
國別省市：