带有升力风扇和百叶式盖板的风扇设备制造技术

本发明专利技术涉及带有升力风扇和百叶式盖板的风扇设备。本公开提供了与包括安装在管道中的升力风扇和用于该升力风扇的盖板的风扇设备相关的系统、设备和方法。在一些示例中，风扇设备具有百叶式盖板，该百叶式盖板包括百叶，当百叶处于中间(过渡)位置时，它们相对于彼此具有不同的弦长和/或不同的突出距离。在一些示例中，风扇设备包括百叶致动组件，该百叶致动组件被配置为使风扇设备的百叶在打开位置和关闭位置之间旋转地和平移地移动。在一些示例中，风扇设备包括流体致动的密封组件，该流体致动的密封组件被配置为在密封构件和盖板(例如，百叶式盖板)之间形成密封。百叶式盖板)之间形成密封。百叶式盖板)之间形成密封。

【技术实现步骤摘要】
带有升力风扇和百叶式盖板的风扇设备

技术介绍

[0001]垂直起降(VTOL)飞机提供了理想的操作多功能性，但要求在垂直和水平空气动力学模式之间进行高效和可靠的过渡。已经使用了多种设计来实现垂直推力和水平加速度之间的转换。一种方法包括安装在垂直延伸穿过飞机机翼的管道中的升力风扇。致动升力风扇上方的某种类型的盖板以允许空气进入或阻挡空气。
[0002]在向前飞行和悬停之间过渡期间，盖板必须将机翼上方的气流转入管道中。这种急转会导致流动分离和湍流，并且会导致用于致动盖板移动的系统承受很大的负载。推力可能会减小，阻力会增加，并且振动会传递到飞机机翼。因此，期望一种用于机翼嵌入式升力风扇的空气动力学和机械效率高的盖板。

技术实现思路

[0003]本公开提供了与风扇设备相关的系统、设备和方法，该风扇设备包括安装在管道中的升力风扇和用于升力风扇的盖板。在一些示例中，风扇设备具有百叶式盖板，该百叶式盖板包括当百叶处于中间(过渡)位置时具有不同弦长和/或相对于彼此不同的突出距离的百叶。在一些示例中，风扇设备包括百叶致动组件，该百叶致动组件被配置为在打开位置和关闭位置之间旋转地和平移地移动风扇设备的百叶。在一些示例中，风扇设备包括流体致动的密封组件，该密封组件被配置为在密封构件和盖板(例如，百叶式盖板)之间形成密封。
[0004]在一些示例中，风扇设备包括具有开口的管道。风扇设备还包括安装在管道中的升力风扇和定位在开口处的一系列百叶，并且每个百叶被配置为在打开位置和关闭位置之间移动。百叶沿前后轴线彼此偏移。一系列百叶包括前百叶和后百叶。后百叶的弦长大于前百叶的弦长。
[0005]在一些示例中，飞机包括翼型结构，该翼型结构包括具有开口的管道。飞机还包括安装在管道中的升力风扇和定位在开口处的一系列百叶，每个百叶被配置为当飞机在水平飞行模式和垂直飞行模式之间过渡时经由中间位置在打开位置和关闭位置之间移动。百叶沿飞机的前后轴线彼此偏移。该一系列百叶包括前百叶和后百叶。后百叶具有更长的弦长并且/或者在中间位置中比前百叶从管道往外突出得更远。
[0006]在一些示例中，在飞机的水平飞行模式和垂直飞行模式之间的过渡阶段期间，相对于包含安装在管道中的升力风扇的翼型结构执行控制气流的方法。在该方法中，位于管道开口处的一系列百叶中的每一个在打开或关闭位置与中间位置之间移动。该系列的后百叶具有更长的弦长并且/或者在中间位置中比该系列的前百叶从管道往外突出得更远。
[0007]在一些示例中，风扇设备包括具有管道开口的管道。风扇设备还包括安装在管道中的升力风扇和定位在管道开口处的多个百叶。每个百叶被配置为在打开位置和关闭位置之间移动。关闭位置从打开位置旋转偏移和平移偏移。
[0008]在一些示例中，飞机包括翼型结构，该翼型结构包括具有管道开口的管道。飞机还包括安装在管道中的升力风扇、固定到并跨越管道的梁以及基本上由梁包围的联动条。多个百叶定位在管道开口处并且每个百叶都耦接到联动条。致动器被配置为驱动联动条在梁
中的纵向行进，使得当飞机从垂直飞行模式过渡为水平飞行模式时，所述多个百叶中的每一个在打开位置和关闭位置之间移动。
[0009]在一些示例中，相对于包含安装在管道中的升力风扇的翼型结构执行控制气流的方法。在该方法中，位于管道开口处的多个百叶中的每个百叶在打开位置和关闭位置之间移动。关闭位置从打开位置旋转偏移和平移偏移。
[0010]在一些示例中，风扇设备包括具有管道开口的管道、安装在管道中的风扇以及定位在管道开口处的多个百叶。每个百叶具有打开位置和关闭位置。密封构件在管道开口处附接到管道并形成集气室的壁。压力源被配置为对集气室加压，使得密封构件在关闭位置被推靠在百叶中的一个或多个的边缘上。
[0011]在一些示例中，飞机包括翼型结构，该翼型结构包括具有开口的管道或腔室。飞机还包括定位在开口处并具有打开位置和关闭位置的盖板以及位于开口的唇缘处并形成集气室的壁的密封构件。压力源被配置为对集气室加压，使得密封构件在关闭位置被推靠在盖板的边缘上。
[0012]在一些示例中，飞机包括翼型结构，该翼型结构包括具有管道开口的管道。密封构件位于管道开口的唇缘处并形成集气室的壁。升力风扇安装在管道中。多个百叶定位在管道开口处，并且每个百叶被配置为当飞机在垂直飞行模式和水平飞行模式之间过渡时在打开位置和关闭位置之间移动。密封构件位于管道开口的唇缘处并形成集气室的壁。压力源被配置为对集气室加压，使得密封构件在关闭位置被推靠在百叶中的一个或多个的边缘上。
[0013]在一些示例中，提供了一种在飞机中产生密封的方法。在该方法中，在飞机的管道或腔室的开口处的盖板被关闭以将盖板的边缘定位成邻近形成集气室的壁的密封构件。集气室被加压以将密封构件推靠在盖板的边缘上。
[0014]特征、功能和优点可以在本公开的各种示例中独立实现，或者可以在另一些示例中组合，其进一步的细节可以参考以下描述和附图看到。
附图说明
[0015]图1是包括带有升力风扇的风扇设备的说明性垂直起降(VTOL)飞机的视图。
[0016]图2是图1的飞机的一个机翼在飞机向前飞行(水平飞行模式)期间的示意性横截面图，其穿过风扇设备中的一个风扇设备截取，在该风扇设备中，升力风扇安装在管道中，其中在管道的进气口和出气口处上部百叶和下部百叶均处于关闭位置。
[0017]图3是图1的VTOL飞机的所述机翼的另一个示意性横截面图，其以与图2中同样的方式截取，不同之处在于是在飞机从向前飞行过渡到悬停(垂直飞行模式)期间，反之亦然，其中上部百叶和下部百叶处于中间位置(即比图2中的打开程度小)。
[0018]图4是图1的VTOL飞机的所述机翼的又一示意性横截面图，其以与图2和图3中同样的方式截取，不同之处在于是在飞机正在悬停时并且其中上部百叶和下部百叶处于打开位置。
[0019]图5是图2的所述机翼的片段俯视图，其大体沿图2的线5
‑
5围绕风扇设备截取。
[0020]图6是图1的风扇设备中的一个风扇设备的示意图并且示出了可以与风扇设备的管道、升力风扇和/或上部/下部百叶可操作地关联的致动组件。
[0021]图7是图2的机翼的上部的更具示意性的片段横截面图，其围绕风扇设备截取并且图示了用于气流的边界层在风扇设备上方的位置，其中上部百叶中的每一个处于关闭位置。
[0022]图8是图2的所述机翼的上部的另一个更具示意性的片段横截面图，其以与图7中同样的方式截取，不同之处在于上部百叶中的每一个都处于图3中的中间位置，并且图示了边界层在风扇设备上方具有降低的高度。
[0023]图9和图10是包含VTOL飞机的另一个说明性风扇设备的机翼的上部的示意性片段横截面图，它们分别以与图7和图8中同样的方式截取，不同之处在于上部百叶具有不同的弦长，这相对于图8进一步降低了边界层在上部百叶的中间位置中的风扇设备上方的高度。
[0024]图11是包含VTOL飞机的又一说明性风扇设备的机翼的上部的示意性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风扇设备(201)，包括：具有开口(128、130)的管道(214)；安装在所述管道(214)中的升力风扇(202)；和定位在所述开口(128、130)处的一系列百叶(238a
‑
238d)，并且每个百叶被配置为在打开位置和关闭位置之间移动，所述百叶(238a
‑
238d)沿前后轴线(208)彼此偏移；并且其中所述一系列百叶(238a
‑
238d)包括前百叶和后百叶，并且其中所述后百叶的弦长(260)大于所述前百叶的弦长(260)。2.根据权利要求1所述的风扇设备(201)，其中所述百叶(238a
‑
238d)的弦长(260)沿着所述一系列百叶(238a
‑
238d)从前向后依次增加。3.根据权利要求2所述的风扇设备(201)，其中所述百叶(238a
‑
238d)的所述弦长(260)沿着所述一系列百叶(238a
‑
238d)从前向后基本上线性地(263)增加。4.根据权利要求1所述的风扇设备(201)，其中所述百叶(238a
‑
238d)的弦长(260)在所述百叶(238a
‑
238d)之间变化至少10％。5.根据权利要求1所述的风扇设备(201)，其中所述百叶(238a
‑
238d)的弦长(260)在所述百叶(238a
‑
238d)之间变化至少25％。6.根据权利要求1所述的风扇设备(201)，其中所述百叶(238a
‑
238d)定位在所述管道(...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：极光飞行科学公司，
类型：发明
国别省市：