一种叶轮前置的多用途翼梢涡轮机制造技术

一种全新的机翼辅助设备或者说是新型机翼，它在翼梢的前部安装一圈或多圈叶轮，叶轮的轴盘前后有整流罩一直延伸到整个翼梢，可变距叶片通过轮毂以及齿轮和转轴安装在翼梢前，带动安装于翼梢处的发电或其他传动设备。叶轮由迎面气流带动旋转，叶片的安装角度应使其在来流推动下以逆着所在翼梢的上翻涡流的方向旋转，如图1。以此预先消减右翼梢在普通翼型中产生的逆时针旋转的翼梢涡流，两边叶轮产生的旋转气流都从所在机翼底部向上撞击在机翼上进一步增加了升力，这几项良性作用都大幅度增升、减阻，此种涡轮机甚至可以代替由飞机发动机部分带动的发电机或产生辅助动力，还可以消减前行飞机的翼尖尾涡对后行飞机的安全威胁，改善航空业的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种叶轮安装在翼梢(或称为“翼尖”，以下统一称为“翼梢”)前方、 以特定旋转方向来消减翼梢涡流及其诱导阻力的翼梢涡轮机，它能增加升力，并产生持续 的电能或辅助动力，还可以极大消减前行飞机拖出的翼尖尾涡对后行飞机的安全威胁，也 可以说这一专利技术是一种新型机翼，属于航空技术。
技术介绍
一方面，当前很多飞机，特别是运输机、客机、预警机、教练机、攻击机、空中加油 机、反潜机、电子侦察机等，在飞行中需要大量用电，其电源大多来自飞机发动机部分带动 的发电机(其复杂性就不用说了，而且还在一定程度上破坏了发动机内部流场，还有其材 料大多必须耐高温、材质好)、蓄电池、机腹下的可外置的空气驱动发电机(或者说是风力 涡轮机)，后面这种外置的风力发电机工作的代价是，它们工作时本身就会带来大量的迎风 阻力，而且这些外置的风力发电机叶片高速旋转时还会产生大量的乱流，进一步增加阻力， 这些乱流对后行飞机的安全也构成威胁。另一方面，飞机翼梢涡流是重要的飞行阻力之一，翼梢涡流产生的诱导阻力约占 飞机巡航总阻力的30% 40%，前行飞机拖出的翼尖尾涡对后行飞机的安全也构成重大 威胁，目前飞机设计师一般采用下列4种方法减小翼梢涡流I.采用翼梢小翼，它没有消减前行飞机拖出的翼尖尾涡对后行飞机的安全威胁， 且多用于远程大型客机型号减阻，由于这种方法增加了飞机重量和复杂程度，减阻效果却 不大，因而一般飞机使用较少，比如空客公司的飞机设计师偶尔采用这种设计，但美国波音 公司很少使用这种设计；2.采用翼尖修形，如剪切翼尖、尽量使用椭圆机翼翼尖等，能小幅度减阻，但并未 消除翼梢涡流及其阻力，也没有消减前行飞机拖出的翼尖尾涡对后行飞机的安全威胁；3.采用翼尖帆片，这种方法减阻效果好于翼梢小翼，但设计难度极大，适应的速度 范围难以判断；4.采用叶轮安置于翼梢的中部(即机翼前缘与后缘之间)或者翼梢后部的涡轮 机，涡轮叶片被动地由翼尖上翻的涡流带动，叶片旋转方向与翼尖上翻的涡流相同，由此发 电，但并未消除在它前面已经产生的翼梢涡流，故而它的减阻增升作用有待提高；论及上述航空技术的专业资料非常多，审阅者可以很容易地找到，限于篇幅，本人 在此仅举出《南京航空航天大学学报》1994年第2期第9 16页《机翼翼尖减阻装置的应 用和发展》(作者唐登斌、钱家祥、史明泉)一文作参考。因此，研制一种具有显著增升减阻效果，还可以极大消减前行飞机拖出的翼尖尾 涡对后行飞机的安全威胁的机翼辅助设备或者说是新型机翼，是飞行器设计者的当务之
技术实现思路
3本专利技术是一种全新的机翼辅助设备或者说是新型机翼，它在翼梢的前部安装一圈 或多圈叶轮，其叶轮由叶片和叶轮轴组成，叶轮的轴盘前后有整流罩一直延伸到整个翼梢， 叶片为螺旋桨或扇叶状，可以是定距的，也可以是可变距的。通过轮毂以及齿轮和转轴安装 在翼梢前，带动安装于翼梢处的发电或其他传动设备。以下为行文方便将此种设备简称为 “前置式涡轮机”。叶轮直径不宜过大，具体大小应由具体机型、具体速度范围决定。叶轮由 迎面气流带动旋转，叶片(或称为螺旋桨)的安装角度应使其在来流推动下以逆着所在翼 梢的上翻涡流的方向旋转。即从机尾向前看(或者说以驾驶员的左右手来说)，本专利技术指的 是右机翼的叶片在来流推动下顺时针旋转，从而带动该叶轮后面的气流顺时针旋转，以此 预先消减右翼梢在普通翼型中产生的逆时针旋转的翼梢涡流；左机翼的叶片则反之，两边 叶轮产生的旋转气流都从所在机翼底部向上撞击在机翼上进一步增加了升力，这几项良性 作用都大幅度增升、减阻，此种涡轮机可以代替一般中速飞机上的空气驱动发电机，甚至可 以代替由飞机发动机部分带动的发电机，因为只要装备前置式涡轮机的飞机还在飞行，就 可以用它供电，即使发动机停转它也可以持续供电、产生辅助动力(即可以用来辅助空中 勤务的、例如机翼除冰所需的动力)，与以前飞机上的空气驱动发电机光产生阻力和涡流不 同，前置式涡轮机还可以极大消减前行飞机拖出的翼尖尾涡对后行飞机的安全威胁，改善 飞机性能和航空业的安全性。附图说明下面结合附图和实施例(方案)对本专利技术进一步说明。图I是采用本专利技术的飞机立体侧视图(从机尾偏左向前看，为了方便审阅者观看， 两处的前置式涡轮机画得比较大，叶片画得很长)；图2是本专利技术(前置式涡轮机)在左机翼的立体侧视图以及其飞行中迎风自转方 向，从图中可见其旋转方向与翼梢涡流方向相反，并预先消减左翼梢在普通翼型中产生的 上翻翼梢涡流；图3是本专利技术(前置式涡轮机)构造图(在左翼的上视图)；图4是本专利技术(前置式涡轮机)的特殊形式安装有大于一圈的叶轮(在左翼的 上视图)，后面的叶轮旋转方向与同一轴上前面的叶轮相同图中叶轮都是左旋；图5是采用类似克劳德·帕特森设计的“翼尖涡轮机”的飞机立体侧视图，从图 中可以看到，他们的专利技术，其涡轮叶片被动地由翼尖上翻的涡流带动，叶片旋转方向(蓝色 线)与翼尖上翻的涡流相同；与本人专利技术中图I所示的叶片旋转方向、动力源相反。图中I是本专利技术“前置式涡轮机”的叶片，2是其桨榖(前端有流线型壳体包住)， 3是齿轮箱，4是高速轴和低速轴，5是发电机，6是机械传动装置(如果打算用它做机械动 力来源的话)，7是左机翼，8是前置式涡轮机的整流罩，9是叶片迎风自转方向，10是翼梢涡 流方向，11是后圈的涡轮叶片(如果打算采用多圈叶片的话)，它们与前面的叶片一起套在 涡轮轴上。具体实施方式本专利技术是一种全新的机翼辅助设备或者说是新型机翼，它在翼梢的前部安装一圈 或多圈叶轮，其叶轮由叶片和叶轮轴组成，叶轮的轴盘前后有整流罩一直延伸到整个翼梢，叶片为螺旋桨或扇叶状，通过轮毂以及齿轮和转轴安装在翼梢前，带动安装于翼梢处的发 电或其他传动设备。叶轮直径不宜过大，具体大小应由具体机型、具体速度范围决定。说得 详细一点，本专利技术最适合应用于巡航速度在300 1050公里的飞机上，例如中国的运_7、 运_8、新舟600、ARJ21、C919、外国的“空中国王”、波音737等中型运输机、客机，还有中型 预警机、水上飞机，或K-8 —类的教练机、中型攻击机、空中加油机、反潜机、电子侦察机等。 每侧机翼以安装一圈翼梢涡轮叶轮为最佳，其叶轮由迎面气流带动旋转，叶片的安装角应 使其在来流推动下以逆着所在翼梢的上翻涡流的方向旋转，从而预先消减翼梢在普通翼型 中产生的翼梢涡流，两边叶轮产生的旋转气流都从所在机翼底部向上撞击在机翼上进一步 增加了升力，这几项良性作用都大幅度增升、减阻，此种涡轮机可以代替一般中速飞机上的 发电机，产生电能或辅助动力，还可以极大消减前行飞机拖出的翼尖尾涡对后行飞机的安 全威胁。本专利技术的新颖性、先进性本专利技术与翼梢小翼、翼尖帆片、翼尖修形不同，完全是新颖的减阻增升方案，但与 早年美国工程师克劳德·帕特森设计的“翼尖涡轮机”以及1996年获得专利权的、中国著 名航空专家傅前哨等人专利技术的“在翼尖部安装叶轮的飞机机翼”似乎相近，因此本专利技术人特 地对本专利技术与这两者的区别加以说明克劳德·帕特森的“翼尖涡轮机”扇叶安装位置在翼梢后方，叶片被动地由翼尖上 翻的涡流带动，叶片旋转方向与翼尖上翻的涡流相同。著名航空专家傅前哨等人专利技术的“在翼尖部安装叶轮的飞机机翼”这一专利技术，其 涡轮叶片安装位置在翼梢的中部(即机翼前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶轮前置的多用途翼梢涡轮机，其特征是：叶轮安装在翼梢(或称为“翼尖”，以下统一称为“翼梢”)前方、以特定旋转方向来消减翼梢涡流及其诱导阻力的翼梢涡轮机，它能增加升力，并产生电能或辅助动力，还可以极大消减前行飞机拖出的翼尖尾涡对后行飞机的安全威胁，也可以说这一专利技术是一种新型机翼，属于航空技术。

【技术特征摘要】
1.一种叶轮前置的多用途翼梢涡轮机，其特征是叶轮安装在翼梢(或称为“翼尖”，以下统一称为“翼梢”)前方、以特定旋转方向来消减翼梢涡流及其诱导阻力的翼梢涡轮机，它能增加升力，并产生电能或辅助动力，还可以极大消减前行飞机拖出的翼尖尾涡对后行飞机的安全威胁，也可以说这一发明是一种新型机翼，属于航空技术。2.根据权利要求I所述的多用途翼梢涡轮机，其特征是在翼梢的前部安装一圈或多圈叶轮，其叶轮由叶片和叶轮轴组成，叶轮的轴盘前后有整流罩一直延伸到整个翼梢，叶片为螺旋桨或扇叶状，可以是定距的，也可以是可变距的。通过轮毂以及齿轮和转轴安装在翼梢前，带动安装于翼梢处的发电或其...

【专利技术属性】
技术研发人员：江闻杰，
申请(专利权)人：江闻杰，
类型：发明
国别省市：