一种环形爆震升力风扇的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种升力风扇，具体涉及一种环形爆震升力风扇。
【【背景技术】】
[0002]升力风扇是由燃气涡轮发动机所产生的热燃气驱动装在飞机机身或机翼上的风扇旋转，并专门产生升力的装置。升力风扇在飞机水平飞行时不工作，只在垂直/短距起降时工作，工作时升力风扇通过一个特殊的减速齿轮箱和离合器与极高转速的主发动机的转子轴相连接，其结构比较复杂。且现有的升力风扇构型方案中，升力风扇由主发动机通过传动轴驱动。由于升力风扇的架构比较大、重量大，就需要消耗主发动机大量的提取功率等，这势必会降低主发动机的推力性能，增加燃油消耗量。
【
【发明内容】
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[0003]针对上述问题，本发明提供一种结构简单、质量小、工作效率高的环形爆震升力风扇，该升力风扇采用接力起爆方式的弧形爆震发动机作为驱动动力，无需从主发动机中提取功率，从而提升主发动机的推力性能，减少主发动机的燃油消耗量。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的，提供一种环形爆震升力风扇，包括:叶盘、均匀设于叶盘外壁的叶片，还包括:
[0005]均匀设于叶片边缘的至少三个弧形导轨，其靠近叶片的一侧设有通槽；
[0006]设于弧形导轨内的弧形爆震发动机，其通过连接件与叶片边缘固定连接，所述弧形爆震发动机于弧形导轨内同向运动，并通过连接件沿通槽带动叶片绕叶盘旋转。
[0007]特别的，所述弧形爆震发动机的一端延伸出一尖部。
[0008]特别的，所述叶片为空心叶片。
[0009]特别的，还包括:
[0010]输油管，其一端与弧形爆震发动机连接，另一端穿过叶片空心部位于叶盘穿出；
[0011]输气管，其一端与弧形爆震发动机连接，另一端穿过叶片空心部位于叶盘穿出。
[0012]特别的，所述弧形导轨为三个。
[0013]相较于现有技术，本发明提供的一种环形爆震升力风扇，风扇叶片为空心叶片，降低了升力风扇的重量，具有重量小的特点；叶片外围边缘设置弧形爆震发动机，有效地利用了爆震发动机推重比高、耗油率低的性能优势，使得升力风扇无需从主发动机提取功率，既可以满足工作需求，提升主发动机的推力性能，减少主发动机的燃油消耗量，而且大大提高了全机动力装置的经济性能，具有结构简单、燃烧效率高、功能独立的优点；本发明将传统单管脉冲爆震发动机改造为与弧形导轨相配合的弧形爆震发动机，变传统爆震发动机的间歇式直线运动为弧形爆震发动机连续的圆周运动，解决了传统爆震发动机难于工程应用的爆震频率低，发动机的尺寸长等瓶颈问题，为传统爆震发动机的应用开拓了新的领域。
【【附图说明】】
[0014]图1为本发明一种环形爆震升力风扇的结构示意图；
[0015]图2为本发明一种环形爆震升力风扇的一剖面图。
【【具体实施方式】】
[0016]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图【具体实施方式】，对本发明进一步详细说明。
[0017]请参阅图1-图2，本发明提供一种环形爆震升力风扇，包括:叶盘1、均匀设于叶盘I外壁的叶片2，叶盘I与叶片2的材料为钛合金或复合材料，还包括:
[0018]均匀设于叶片2外围边缘的至少三个弧形导轨3，其靠近叶片2的一侧设有通槽4，为了方便弧形爆震发动机5的排气，所述相邻的两个弧形导轨3之间留有间隙；
[0019]设于弧形导轨3内的弧形爆震发动机5，其通过连接件6与叶片2边缘固定连接，所述弧形爆震发动机5于弧形导轨3内同向运动，并通过连接件6沿通槽4带动叶片2绕叶盘I转轴旋转，所述弧形爆震发动机5与弧形导轨3之间有空隙；所述弧形爆震发动机5为具有高强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳的材料作而成。
[0020]特别的，所述弧形爆震发动机5的一端延伸出一尖部9，通过尖部9的设置，减小了空气阻力，从而提高了弧形爆震发动机5的工作效率。
[0021]特别的，为了降低升力风扇的重量，从而提高其工作效率，所述叶片2为空心叶片。
[0022]特别的，为了避免升力风扇在工作时，弧形爆震发动机5的供油供气设施影响升力风扇的工作性能，本发明提供的升力风扇还包括:输油管7，其一端与弧形爆震发动机5连接，另一端穿过叶片2空心部位于叶盘I穿出；输气管8，其一端与弧形爆震发动机5连接，另一端穿过叶片2空心部位于叶盘I穿出，所述输油管7与输气管8采用具有抗老化、抗腐蚀、柔性好、强度高的材质制作而成。通过将输油管7与输气管8从叶片的空心部位穿过后，从叶盘I穿出，既使升力风扇的结构更加简单、美观的，提同时高了弧形爆震发动机5的工作效率和升力风扇的工作性能。
[0023]特别的，所述弧形爆震发动机5与叶片2之间设有油管通道10、气管通道11，所述输油管7穿过油管通道10与弧形爆震发动机5连接，所述输气管8穿过气管通道11与弧形爆震发动机连接。所述油管通道10、气管通道11为具有高强度的材质制作而成，通过油管通道10、气管通道11的设置，避免了因升力风扇长期工作时，输油管7、输气管8因老化等而造成漏油漏气等问题的发生。
[0024]工作过程及工作原理:
[0025]于工作时，输油管7、输气管8给弧形爆震发动机5供油供气，弧形爆震发动机5通过爆震燃烧产生沿弧形导轨3切线方向的推力，开始沿弧形导轨3运动；在三个弧形爆震发动机5的作用下，形成接力爆震，驱动叶片2绕叶盘I转动，压缩流过的气流，产生垂直向上的升力。
[0026]于本发明中，为了使得燃料和氧化剂混合物在爆震发动机5中能够发生爆震，对爆震发动机5管径和长度的要求为:爆震发动机管长越短，管径越细。于一较佳实施例中，弧形导轨3的数量选用三个，相对应的设有三个弧形爆震发动机5，爆震发动机的参数为:其长度为1.3m，管径为0.11m，爆震频率为66Hz ;叶片2的设计参数为:其直径为1.24m，转速1320r/min，叶片2叶尖速度为85.8m/s (马赫数M = 0.25)。设置三个弧形爆震发动机，不仅可以使升力风扇达到工作要求，也使得其结构相对更加简单。
[0027]本发明提供的环形爆震升力风扇，利用爆震发动机结构简单、推重比高、耗油率低、工作效率高的特点，将传统的直管脉冲爆震发动机改造为弧形爆震发动机，并利用其爆震燃烧产生的推力为升力风扇提供切向推力，推动风扇旋转，进而压缩空气产生升力。
[0028]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种环形爆震升力风扇，包括:叶盘(I)、均匀设于叶盘(I)外壁的叶片(2)，其特征在于，还包括: 均匀设于叶片(2)边缘的至少三个弧形导轨(3)，其靠近叶片(2)的一侧设有通槽(4); 设于弧形导轨(3)内的弧形爆震发动机(5)，其通过连接件(6)与叶片(2)边缘固定连接，所述弧形爆震发动机(5)于弧形导轨(9)内同向运动，并通过连接件(6)沿通槽(4)带动叶片⑵绕叶盘⑴旋转。
2.根据权利要求1所述的一种环形爆震升力风扇，其特征在于，所述弧形爆震发动机(5)的一端伸出一尖部(9)。
3.根据权利要求1所述的一种环形爆震升力风扇，其特征在于，所述叶片(2)为空心叶片。
4.根据权利要求1所述的一种环形爆震升力风扇，其特征在于，还包括: 输油管(7)，其一端与弧形爆震发动机(5)连接，另一端穿过叶片(2)空心部位于叶盘(I)穿出； 输气管(8)，其一端与弧形爆震发动机(5)连接，另一端穿过叶片(2)空心部位于叶盘(I)穿出。
5.根据权利要求1所述的一种环形爆震升力风扇，其特征在于，所述弧形导轨(3)为三个。
【专利摘要】一种环形爆震升力风扇，包括：叶盘、均匀设于叶盘外壁的叶片、均匀设于叶片边缘的至少三个弧形导轨，其靠近叶片的一侧设有通槽；设于弧形导轨内的弧形爆震发动机，其通过连接件与叶片边缘固定连接，所述弧形爆震发动机沿通槽于弧形导轨内同向运动。本发明提供的环形爆震升力风扇采用接力起爆的弧形爆震发动机作为驱动动力，无需从主发动机中提取功率，从而提升主发动机的推力性能，减少主发动机的燃油消耗量，具有结构简单、质量小、工作效率高的优点。
【IPC分类】B64C11-00, F02K7-00
【公开号】CN104843172
【申请号】CN201510197034
【发明人】陈鑫, 朱晓彬, 谭胜, 何立明, 王育虔
【申请人】中国人民解放军空军工程大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月23日