飞行体发动机、飞行体发动机操作方法及具有至少一个发动机的飞行体技术

本发明专利技术涉及一种飞行体(1)的发动机(2)，其环形涡流引导件(3)从截面来看具有关于发动机(2)的纵向中轴线(4)居中布置的进风口(6)以及与进风口(6)间隔且关于纵向中轴线(4)居中布置的出风口(7)，进风口(6)与出风口(7)经由进气道(5)彼此流体连通，进气道(5)由涡流引导件(3)界定且容纳送风装置(8)，出风口(7)被空气偏转件(9)重叠，当发动机(2)正常运行时，空气偏转件(9)从测地线角度布置于涡流引导件(3)上方，空气偏转件(9)自出风口(7)起沿径向向外延伸，与涡流引导件(3)界定出与出风口(7)流体连通的排风隙(11)。根据本发明专利技术，涡流引导件(3)呈至少在径向外侧具有连续线程的闭合曲线围绕旋转轴线旋转而成的回转体；进风口(6)直接通往发动机(2)的外界环境(19)，以当发动机(2)正常运行时，将来自发动机(2)背向空气偏转件(9)一侧的空气通过进风口(6)输送到进气道(5)中。本发明专利技术还涉及一种用于操作飞行体(1)的发动机(2)的方法以及一种具有至少一个发动机(2)的飞行体(1)。(2)的飞行体(1)。(2)的飞行体(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】飞行体发动机、飞行体发动机操作方法及具有至少一个发动机的飞行体


[0001]本专利技术涉及一种飞行体的发动机，其环形涡流引导件从截面来看具有关于发动机的纵向中轴线居中布置的进风口以及与进风口间隔且关于纵向中轴线居中布置的出风口，进风口与出风口经由进气道彼此流体连通，进气道由涡流引导件界定且容纳送风装置，其中，出风口被空气偏转件重叠，当发动机正常运行时，空气偏转件从测地线角度布置于涡流引导件上方，空气偏转件自出风口起沿径向向外延伸，与涡流引导件界定出与出风口流体连通的排风隙。本专利技术还涉及一种用于操作飞行体的发动机的方法以及一种具有至少一个发动机的飞行体。

技术介绍

[0002]现有技术例如参阅专利文献DE 202018104722 U1。该文献描述了一种飞行器，其包括框架结构以及多个布置于框架结构上的升力旋翼，借助于这些升力旋翼可产生竖直向上的主升力和推进力。这里提出，另设喷射涡轮机，其推力射流可定向为能够产生基本上平行于主升力的次升力，该次升力可叠加到主升力上。
[0003]此外，专利文献US 5,203,521公开了一种飞行器，其包括限定中央通道的环形主体、上方的偏转器、下方的收集器以及通道中的流体驱动器。通过驱动器使空气加速并围绕环体循环。收集器将循环空气分开，将一部分空气引导到通道中，将一部分空气引导到飞行器下方以提供推力。其他飞行器可参阅专利文献US 3,747,726号和US 2,997,254。专利文献US 3,215,218也公开了一种用于增强牵引力的机动车装置。

技术实现思路
/>[0004]本专利技术目的是提出一种发动机，其优势优于现有发动机，特别是在由其提供的推力方面，既能在很大程度上扩展，又能格外高效地运行。
[0005]为了达成上述目的，本专利技术提出了一种具有权利要求1所述特征的飞行体发动机。本专利技术提出，涡流引导件呈至少在径向外侧具有连续线程的闭合曲线围绕旋转轴线旋转而成的回转体；进风口直接通往发动机的外界环境，以当发动机正常运行时，将来自发动机背向空气偏转件一侧的空气通过进风口输送到进气道中。
[0006]所述发动机配设用于驱动飞行体，故又称之为飞行体驱动器。不言而喻，发动机也可与飞行体分立设置。由发动机驱动或发动机可驱动的飞行体原则上可采取任意设计，例如呈无名飞行器(例如无人机)或优选为航空器。航空器是指在地球大气层内飞行的交通工具。它代表用来运送人员、货物等的移动运输工具。航空器就配设用于客运和/或货运。
[0007]优选地，航空器比空气重，并具有推进装置或动力驱动装置，这样飞行体便可整体上称为飞行器。飞行器一般是一种比空气重的航空器，利用非回转升力面来产生飞行所需的动态升力。航空器(特别是发动机)整体上也可比空气轻。为此，航空器或发动机例如具有升力产生机构。
[0008]飞行体当然也可以采取不同设计，例如呈适航机动车形式。这种机动车配设为例如至少有时在地面上移动或触地移动，特别是用机动车的车轮移动，有时离地飞行，即借由发动机驱动。发动机就至少用于在机动车飞行操作期间驱动机动车。然而，它也可用于在机动车用车轮支撑在地面上时产生推进力。
[0009]发动机的主要元件是涡流引导件和空气偏转件。涡流引导件和空气偏转件协作产生用于驱动飞行体并指向特定方向的推力。优选地，发动机的推力至少有时定向为使得飞行体升空。为此，推力方向从测地线角度通常向下，即从飞行体朝地下或地面的方向。这一点上应强调特别重要的是，发动机从发动机同一侧输送或吸入环境空气，随后该侧出现推力或发动机产生的推力射流。换言之，当发动机正常运行时，优选地，从发动机或飞行体的测地线下方吸入空气。
[0010]涡流引导件基本上呈环形设计，并在周向上完全连贯围绕发动机的纵向中轴线。涡流引导件的纵向中轴线优选地相当于发动机的纵向中轴线。例如，涡流引导件关于对称轴旋转对称。在此情况下，对称轴优选地与发动机的纵向中轴线重合。上述截面尤应理解为关于涡流引导件的纵向中轴线或关于发动机的纵向中轴线的纵向截面。优选地，发动机提供的推力平行于发动机的纵向中轴线和/或涡流引导件的纵向中轴线。换言之，发动机的推力矢量平行于上述纵向中轴线之一。这至少适用于涡流引导件和空气偏转件彼此相对的至少一个位置(若它们可以彼此相对位移)。
[0011]优选地，涡流引导件从截面或半截面来看具有连续外圆周。这意味着，又从截面来看，特别是在关于涡流引导件的纵向中轴线的纵向截面中，涡流引导件的外圆周无间断或无突跳，而是均匀延伸。例如，从半截面来看，涡流引导件呈卵形，特别是圆形或椭圆形。半截面应理解为通过剖切平面的截面，其中仅考虑垂直于剖切平面的另一平面的一侧。例如，剖切平面和另一平面都采纳涡流引导件的纵向中轴线。换言之，半截面仅占实际截面的一半。
[0012]本专利技术提出，涡流引导件呈现为回转体。回转体应理解为闭合曲线围绕旋转轴线或图形轴线旋转而成的几何体。该旋转轴线相当于涡流引导件的纵向中轴线，它优选地与发动机的纵向中轴线和/或飞行体的纵向中轴线重合。在涡流引导件和空气偏转件的至少一个位置下，它也可以与空气偏转件的纵向中轴线重合。在此，该曲线特别优选地与旋转轴线连贯间隔以形成进气道，该进气道则关于旋转轴线居中。该曲线至少局部具有连续线程，即至少关于旋转轴线在其径向上位于外侧，特别优选呈连贯状。这意味着，涡流引导件的径向外侧无棱，特别是无边棱，进而避免了断续。这样实现了流动损失极低。
[0013]例如，曲线连续线程在径向上从曲线径向最外点起向内延伸，特别是从穿过发动机的截面或半截面来看，延伸过曲线径向长度的至少10％、至少15％、至少20％或至少25％。曲线从两侧最外点起沿径向向内延伸，从而形成涡流引导件的第一轮廓面和第二轮廓面，它们在轴向上的相对两侧界定涡流引导件。曲线从两侧最外点起沿径向连续向内延伸，即均延伸过上述曲线比例。更优选地，该曲线的两个区域位于与旋转轴线平行又与曲线相交的假想平面的相对两侧。
[0014]第一区域位于径向外侧，第二区域位于径向内侧。基于曲线在径向最外点与径向最内点之间的径向距离，例如，该平面与最外点的距离占至少10％、至少20％、至少30％、至少40％或至少50％。但特别优选地，这二者的距离占至少60％、至少70％、至少80％或至少
90％，特别优选为至少80％以上的值。曲线在第一区域中始终连续延伸。曲线在第二区域中也可连续，替选地也可至少局部断续。特别优选地，第一区域直接毗邻曲线在第二区域中的至少一个断续点，特别是直接毗邻多个断续点。但本专利技术又可提出，曲线在其关于旋转轴线的径向内侧区域中呈现断续。在这个区域(又称断续区域)之外，曲线始终连续。例如，曲线在断续区域中具有一段直线段，曲线自此在至少一侧形成断续点。该直线段例如在进风口与出风口之间延伸，就此界定径向上向外的进气道。直线段优选地从进风口延伸到出风口。
[0015]本专利技术例如提出，从半截面来看，涡流引导件的轴向尺寸等于其在径向尺寸的至少25％或至少50％。替选地，轴向尺寸也可以更大，等于径向尺寸的至少75％或至少100％。上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种飞行体(1)的发动机(2)，其环形涡流引导件(3)从截面来看具有关于所述发动机(2)的纵向中轴线(4)居中布置的进风口(6)以及与所述进风口(6)间隔且关于所述纵向中轴线(4)居中布置的出风口(7)，所述进风口(6)与所述出风口(7)经由进气道(5)彼此流体连通，所述进气道(5)由所述涡流引导件(3)界定且容纳送风装置(8)，其中，所述出风口(7)被空气偏转件(9)重叠，当所述发动机(2)正常运行时，所述空气偏转件(9)从测地线角度布置于所述涡流引导件(3)上方，所述空气偏转件(9)自所述出风口(7)起沿径向向外延伸，与所述涡流引导件(3)界定出与所述出风口(7)流体连通的排风隙(11)，其特征在于，所述涡流引导件(3)呈至少在径向外侧具有连续线程的闭合曲线围绕旋转轴线旋转而成的回转体；所述进风口(6)直接通往所述发动机(2)的外界环境(19)，以当所述发动机(2)正常运行时，将来自所述发动机(2)背向所述空气偏转件(9)一侧的空气通过所述进风口(6)输送到所述进气道(5)中。2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述涡流引导件(3)从截面来看一侧由第一轮廓面(15)界定而另一侧由第二轮廓面(16)界定，其中，两个轮廓面(15、16)在两侧直接连续汇合。3.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其特征在于，所述涡流引导件(3)构造为回转体。4.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其特征在于，所述排风隙(11)与所述出风口(7)经由径向通道(10)流体连通，所述径向通道(10)的流通横截面沿所述排风隙(11)的方向缩小，使其呈喷嘴式设计。5.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其特征在于，所述空气偏转件(9)与所述涡流引导件(3)在径向上完全重叠。6.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其特征在于，所述空气偏转件(9)具有突出部(17)，所述突出部(17)接合到进气道(5)中并附接有用于驱动所述送风装置(8)的驱动装置。7.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其特征在于，所述空气偏转件(9)的偏风面(12)面向所述涡流引导件(3)并界定所述径向通道(10)，从截面来看连贯弯曲。8.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其特征在于，从截面来看，所述涡流引导件(3)的导风面(13)界定所述径向通道(10)，所述偏风面(12)的曲率半径大于所述导风面(13)的曲率半径。9.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其特征在于，所述偏风面(12)的曲率半径和所述导风面(13)的曲率半径选择为使得所述径向通道(10)的流通横截面从所述出风口(7)到所述排风隙(11)连贯缩小。10.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其特征在于，所述涡流引导件(3)相对于所述空气偏转件(9)可移位，以使所述排风隙(11)的流通横截面发生整体和/或局部变化。...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔，
申请(专利权)人：科姆泰克沃蒂弗有限公司，
类型：发明
国别省市：