涵道风扇？企业库|免费b2b网站

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1楼

这里介绍的是一种将螺旋桨与涵道风扇结合为一体的专利技术—涵道风扇式螺旋桨。
螺旋桨是一种用于流体推动的装置，更为专业的称为自由螺旋桨。如航空螺旋桨，直升机旋翼，船用螺旋桨，落地扇，吊扇。具有结构简单加工工艺简单，成本低廉重量轻。涵道风扇（专业称涵道螺旋桨）也是一种轴向流体推进装置，如涵道风扇，轴流风机，涡轮泵。涵道风扇具有动力效率高，结构复杂，加工工艺复杂，成本高、重量重，而涵道风扇式螺旋桨是将二者结合在一起，将涵道直接与螺旋桨刚性连接，随桨叶一起转动。这样一来，它具有涵道风扇高动力效率（理论上甚至更高）又大大减轻了重量。北航一研究螺旋桨的教授称其为“将自由螺旋桨与涵道螺旋有机的结合起来，效果肯定好。”为叙述方便本文将其称为复合桨。有人也许担心加一外圈会增加空气的摩擦力，其实，在涵道风扇中空气不仅有轴向运动。而且与涵道有一个环向流动的风量，这一风量与复合桨外壁的环流量是相同的，阻力不会增加，另外由于复合桨减少了间隙，可xx回流，进一步提高动力效率，螺旋桨外加一个涵道，是否会增加重量呢？不会，因为叶片在高速转动中产生很大的离心力，故叶片为抵抗离心力，径向的抗拉强度要求很高，增加涵道后，涵道本身的拉力可平衡离心力，叶片就可以做的薄一些，尤其是叶根部，改善了受力情况，效果更突出。叶片从悬臂梁变成了简支梁，各种受力都改善。重量不仅不会加反而会减下来。
复合桨加工简单，以轴流风机为例，叶片经冲亚，铆接涂装几道工艺，而复合桨可采用铝、镁合金、不绣纲一次精密铸造工艺。又简单，质量有保障，大批量生产成本必然降低。
复合桨除了以上明显的两大优势外，还有意想不到的其它优势。
首先，复杂桨的噪音大为降低，尤其是叶尖处对外围气流的冲击噪声，成为一种低沉的摩擦噪声，减噪效果明显。如用于船用潜水艇效果更好。由于叶尖处有一涵道，使叶尖处的环向涡流减弱，人们都知道直升机在起落、风切片中失事的重要因素是环状涡流，减弱环状涡流就提高直升机的安全性，另外直升机在前行中，前行旋翼与后行旋翼有一升力差，所以旋翼需周期性的上下挥舞，旋翼是不规则的旋转运动，气动的噪声特别大。而复合桨的叶片随涵道一起转动，深力差可减少到{zd1}，再结合重心调整技术，叶片将不再挥舞，噪声自然就降下来了。
大流量低扬程的农用涡流泵、市政排水泵采用这一技术。只要在垂直安装的电机轴上，安一复合桨则就大功告成了。
复合桨还有环保作用，空中螺旋桨对鸟类来说是一种可怕的杀手，一但碰上粉身碎骨。而复合桨则叶尖处不再是一种可怕的威胁，同样船用螺旋桨对水生动物也会造成危害，而复合桨则可使其伤害减少到{zd1}，也许小型鱼类会穿过桨面而生还。
复合桨还可用于发动机的亚气机中，解决颤振问题，提高发动机的运行稳定性，更进一步，有可能解决超音速燃烧的不稳定难题。
螺旋桨飞机目前只用于低、中亚音速的飞行，在高亚音速的飞行中由于气动变形，造成动力效率急剧下降，而败给了喷气发动机，造成在跨音速及超音速飞行中喷气机独霸天下的局面。而复合桨改善了叶片的气动变形，增加了动力效率有可能在高亚音速这一领域与喷气机再争长短，起死回生。不要忘了，喷气机的能耗比螺旋桨要高出一大截。
更进一步，复合桨也可能应用于超音速飞行，人类冲破音障实现超音速飞行，采用的是死撞南墙的办法，增大动力增加强度，再加上面积律的帮忙硬冲过去，这是一个笨办法，采用复合桨噪声主动抑制技术及设计选择合适的机体固有频率，那将是轻松过关。除复合桨外，其它都是早已成熟的技术，不过没有拿来使用而已，而复合桨则技术简单，只不过是在涵道与叶片刚性连接。喷气发动机中用复合桨取代涵道风扇，也可称为，涡轮复合桨喷气发动机，涵道比从目前的十几，增加到几十上百。油耗大大降低。
更进一步，涡轮—复合桨—旋转超燃发动机为3倍音速以上的飞机提供动力。也许比冲亚超燃发动机更快的应用起来。大家等着看吧。

2008-10-6 16:02

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2楼

从上以上不难看出，复合桨有可能xx取代自由螺旋桨及涵道螺旋桨，还能争的更新的领域。我们希望有识之士共同努力，使这{yt}早日到来，早日实施。

文献索引：
1、力学发展   2007年5期
微型飞行器低雷诺败空气动力这问题研究。
西北工业大学    李锋    白鹏
2、飞行和游动生物流体力学的国内研究进展概述
①中国科学院院士，教授，中国科学院研究生院，北京100049；②教授，博导，中国科学技术大学，安徽合肥230026

太原天翼科技有限公司
二00七年十月七日

扑翼待飞，前程似锦
                                       尚光辉   马明焕
前言
人类有一个古老而美丽的梦想，从孩提时代到现在，依然没有实现，那就是像鸟一样飞行的扑翼飞行器，我们不妨把它称作扑翼飞机，我们已进入二十一世纪，这个梦是否还要延续下去呢，不会。二十一世纪是人类扑翼机展翅高飞，大放异彩的时代。
人类现在已登上过月球，行星探测器已遍访太阳系各大行星；探测车在火星登陆，月球基地也已提到议事日程。但对扑翼机连美国航空航天署，还有专门的研究机构。这是为什么呢？这要从扑翼机的特点谈起。
1、扑翼机飞行方式是飞行的动物在亿万年时间里，不断进化而出的{wy}一种空中主动飞行方式，无论昆虫、鸟类、蝙蝠无一例外都采用扑翼飞行方式，由此人类有理由认为，扑翼飞行是空气中飞行的xxx形式。
2、扑翼飞行方式产生相同升力的动力消耗，是现有飞机的1/20-1/30侯鸟迁移过程中，飞行几千公里，就是证明，换句话说，就是最有省动力的飞行方式。
3、动物飞行时，不需要有长长的跑道，随时随地起飞，并且随时随地都可以降落，这对于固定扑翼飞机来说，是无法做到的。
4、固定扑翼飞机、直升机能做的飞行动作，动物都能做到，而飞行动物能做，人类的飞行器还无法做到。
基于以特点美国航空天声称，第二代火星探测器采用扑翼飞行器，但已过了几十年，如今在火星上的还是地面行驶的火星车。尽管如此，他们依然在努力着，进而又提出了在月球上使用飞行探测器并悬？35万美元，以达到空中停留60秒，高度50m的飞行器。其研究人员称未来10年或20年，人们可以在空中看到自由飞翔的扑翼机，并设想了扑翼机的种种应用前景，目前的机器昆虫已起飞，扑翼机飞上天空已是尺早问题。
在此，就扑翼飞行的研究历史，现状作一简单的回顾，并从技术角度，对扑翼飞行的可能性，存在的问题及我们的工作作一个汇报，以期引起大家关注，使我国朴翼行研究及实验先行一步。
一、扑翼飞行探索与研究
人类探索扑翼飞行受到自然界三类飞行动物（昆虫、鸟类、蝙蝠）的启示，昆虫是飞行动物中最古老的一种也是数量{zd0}、种类繁多的一种，从吸食人血为生的蚊子，到夜晚扑灯的飞娥，从花丛间的蝴蝶到是点水的蜻蜓及铺天盖地的螟虫，到四处采蜜的蜂类，形态大小各异，但都是飞行高手，使人不得不叹服，自然造化与鬼爷神工。作为另一类飞行动物鸟类，更是异彩纷呈，高空傲视群英的雄鹰，戏吸花汁的蜂鸟，天空飞舞的天鹅，白鸽、枝头高歌的百灵、鹦鹉，使人类神往，自然界{zh1}进化出来的蝙蝠{wy}哺乳动物，是夜空中的幽灵，神出鬼没，面对这些形形色色的飞行动物，人类不想像它们一样飞行吗？可是当时人类才刚刚进化成人，衣食温饱还没解决，生产力低下，技术水平更是可怜，只能仰天哀叹，把这寄托在神的世界中，这样产生了神话世界中的飞行器，它们有的是鸟类的翻版，长着翅膀的天使、天马，还有腾云驾雾的神仙，我们把它划分为神的飞行器时代。
随着人类的生产力技术的不断进步，人已不满足于神的飞行器的时代，而进入了人的飞行器的探索价段，这一时代，从代达；罗斯的扑翼器开始，这位希腊神话中的人物，可作为人类扑翼机的祖宗，他用蜡粘好的扑翼机逃出了牢狱，后来有了中国古代的木鹊，汉代的飞人，达芬奇的扑翼机，各种各样的扑翼机被设计制造出来，这一时期到李林达尔xxx及莱特兄弟的双翼机上天为止，我们称为人类扑翼机的探索时代，其重要标志是人类开始为自己进行飞行器的探索，由于技术原因始终梦断兰桥，有些人还付出了血的代价，莱特发明飞机后，人类从扑翼机转向了固定翼及旋翼飞行器，扑翼机绝大多数人都作为历史，束之高阁，很少有人问起了，一直到二十世纪，六、七十年代，我们称之为停滞期，到了六、七十年代随着固定翼飞行器的发展、使用，再加上空间探测的需要，扑翼机又回到人类的视线中来了，具有代表性的是加拿大多伦多大学一个教授，40多年的扑翼机实践与美国航空航天暑的研究，及小型飞行器的研究使人类对扑翼机产生了新的兴趣，这一时期我们视为复兴期，这一时期人类的探索与研究，从二条路齐头并进，其一是动力学，其二是从仿生学角度的飞行实践，形形色色的理论提出，各式各样的飞行器设计实例，最有代表性的是加拿大多伦多学院，载人扑翼机的研究及关国机器昆虫的起飞。

2008-10-6 16:02

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3楼

在扑翼飞行理研究中，提出了五大难题的观点也很有代表性。
1、扑翼飞行的空力动力学的解释难题。
2、波状飞行的难题。
3、控制飞行的难题。
4、材料难题。
5、结构难题。
看来，扑翼飞行可能取决于以上五个难题的解决。
只有想不到的，没有做不到的，万事开头难，现在问题出来了，解决路已过了一半了，头已开了，只要走下去就行了。
二、扑翼飞的路还有多远
这一节我们从影响扑翼机飞的五大难题入手，探讨扑翼机的技术可能性。
①空气动力的难题
现代空气动力学是随着固定翼飞行的发展而发展完善起来的。因此对固定翼飞机旋翼机、空气动力学难题都可以得到很好的解释，扑翼飞行与固定翼飞机旋翼飞机，有本质上的不同，所以用当代空气动力学来解释扑翼飞行中的空气动力学就遇到了难题，首先是升力，按当代空气动力学的理论去计算昆虫的飞行时，扑翼产生的升力无法做昆虫在空中飞行，而自然界中的昆虫已自由地飞行了亿万年，这不是一个很有趣吗？由此联想到牛顿经典力学，是人类科学上的一大进步，然而按照牛顿经典力学却推出了一个结论，重于空气的飞行器是无法升空的。所以有了一个说法牛顿的经典力学使人类的航空梦多做了三、四百年，偏偏有一些佼倔强的人不断努力才有了飞机的发明及当代空气动力学的发展及人类航空的{dy}个百年辉煌，那么现在说正因为当代空气动力学的一统天下认为扑翼机是一种幻想，无法实现的，才造成了扑翼机的停滞期，使扑翼机晚出现了百年。这就是我们的结论。
顺着这一思路，从扑翼飞行与固定翼飞机的特点入手，提出了当代空气动力学不支持扑翼飞行的结论，详见附录一：《扑翼飞行与当代空气动力学》其中从六个方面作了论述，并提出扑翼飞行中，升力=阻力，一个是作用力、一个是反作用力，这一节在（飞行和游动生物流体力学的国内研究进展概述）孙茂教授提出在扑翼飞行中阻力也可能是升力的一个组成部份，得到了部分的认同，在研究中，我们发现扑翼飞行中扑翼是一种振动，因此，将振动及波的概念引入了扑翼飞行的空气力学中，从而解释了扑翼与频率内在联系，频率与振的计算公式，升力计算公式并引入了音速作为重要参数，形成了一套较为完整，起码可以自圆其说。与当代空气动力学有所区别的新假设。
业已成文，不久将公诸于世供大家评说，实践检验。
根据以上假设设计了，共轴双扑翼飞机，并获得专利授权，现制作模型飞机作理论验证。
扑翼飞行的第二个难题是波状飞行，第三个难题是控制问题。
我们知道，所有自然界的飞行动物期扑翼都位于身体的两侧，这不造成了两个（或多个）扑翼运动方向是一致的，同时向上（或向下）在一个周期内一半时间升力这正值，而一半时间升力为负值，造成了波状飞行，按飞行动物原型设计的扑翼机无一例外的扑翼也在机体两边，同样是波状飞行。这样的扑翼机，要想载人的话很多人是承受不起的。而共轴双扑翼飞机受共轴双旋翼直升机的启发，只改了一个字，将“旋”改为“扑”，这就是共抽双扑翼飞机，其特点是将两翼从机体两侧改成机体上方，（下方也可一下一下也可以）两者在同一根轴上，两扑翼反向运动。任一时刻，两翼中，一个提供正升力，一个提供负升力，由于扑翼正升力远大于负升力的{jd1}值，故合力为正升力，从而解决了波状飞行的难题，共轴双扑翼飞机的扑翼下设了两个垂直控制翼借助双扑翼的下降气流，通过差动控制，则可达到扑翼机，为前飞、后飞、悬停、左转、右转、转圈。解决了扑翼机的有效控制这一难题，2004年1月6日我到孙茂教授的实验室与其研究生讨论了一个上午，其中一个于鑫撑士（现已毕业），当年CCTV—10走进科学栏目作了一期扑翼飞行节目，节目中于鑫博士提出扑翼飞行存在三大难题1、空气动力学，2、材料，3结构。波状飞行与控制两个难题，不提了。可见于博士认为这两个难题，新的共轴双扑翼飞机专利已经基本解决了。

2008-10-6 16:02

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4楼

下面再谈第四个难题，材料问题，2003年3月航空模型登出了孟立新的有关扑翼飞行的一篇文章，文章提到，人类现在还做不到像羽毛那样的材料，然而在2003年、南航胡心铃（大二学生）在导师的指导下，做了一架38克的电动扑翼机，空中飞行4分多钟，因此材料问题，（质轻高强）已不是问题，以炭纤维为主的复合材料xx能满足扑翼飞行的需要。
扑翼飞行第五个难点是结构问题，采用何种结构形式来满足扑翼飞行的需要，这是要解决强度、刚度问题外，还需要解决颤振问题，实际上颤振问题就是一个共振问题，只要机体机翼的固有频率，远离扑翼的振动频率，就可解决，再加上噪声主力抑制技术，颤振问题不难解决。2004年，我们设计了人力扑翼机，机重20kg，翼展4m，翼频4HZ，振幅1.1m,原设计采用炭纤维复合材料制作扑翼，但因条件所限采用市购，0.17mm不绣钢管焊接，重量增加到37kg因超重过多及传动系统问题，没有试飞，但其扑翼两个人每扒上是没有问题，该朴翼采用空间曲面网架，杆架只承受轴向力，由曲面三角型构成，强度，刚度没问题，但只是大重，采用碳复合材料机重控制在20Kg之内，传动问题得到解决恐怕当年就飞起来了，经几年努力，传动问题已找到解决办法，相信下一架人力相翼机会顺利起飞。人力能飞起来，加上动力，就不再话下了。
通过以上面对五大难题的论述，是想告诉大家，扑翼飞行在理论上、技术上，已经成熟了，丑小鸭就要展翅高飞了。
二、扑翼机的应用前景
扑翼机在某些人眼中认为是一种终结航空器，它能取代现有固定翼飞机。其实它不能取代固定震飞机，只有在各自适应的范围内，各展身手。
首先，扑翼机不大型适应用于飞机作高速飞行，尤其是超单速飞行。
第二，扑翼机主要依靠空气做支承，高空恐怕也是它力不能及的地方，
扑翼机适用于微型飞行器，小型飞行器，高限为中型飞行器。
其简载为几十毫克——几吨，跨度十个数量级。
其翼为几毫米—数十米，跨度，4个数量级。
适用空域在上，上限为万米，下限为几厘米级。
但这对扑翼机来说已经足够它施展身手了。
以下从几个领域探讨其应用前景。
首先从行星探测方面，对予有大气的火星、金星来说利用扑翼机进行探测。可更全面，快捷地进行普查，只需在其地面建个太阳能基地，对其进行能源补充，达到能源的自给自足，省去从地球携带燃料，节约空间探索成本，而且可以到达火星上的高山，峡谷，不受地面，地形的限制，具有{jd1}优势（对其它形式探索来说），美国航空航天暑，多年来支持扑翼机之研究的原因就在这里。
载人扑翼飞行器，可做到点一点的飞行，这对医疗救护，城市交通，灾害预防及后期救助都是它大的发展的领域。尤其是做为单人飞行器，空中出租车及家用飞机，用于城市交通，更是非它莫属，各式各样的屋顶就是它的停机坪起降场。解决城市地面交通的拥挤状态。
对于扑翼机微型飞行器来说应用前景也很好，单单对野生动物的保护方面，它可以在对野生动物毫不知觉的情况下，对其进行全程监控。
对于扑翼机的应用前景，你可以自由想像，这里自然不多说了。
作为一种技术它是一个双，将来有{yt}扑翼机被用来贩毒、恐怖袭击及军事行为这些倒是应该及时研究对策才好。以免手忙脚乱
今天在这里，我们只是告诉大家，扑翼机机时代即将来到，这决不是空穴来风，希望得到各方面支持合作使我们在这一方面先行一步，不要再落人后。

附件：
扑翼飞行与当代空气动力学

自从人类有了自主思维以来，就有了像鸟一样在空中自由飞翔的理想，千百年来很多人为这些奋斗、献身。直到今日，宇宙飞船也飞到了火星上但扑翼飞行还是一个难圆的梦。使人感到一点疑惑。问题出现在那里呢?有些空气动力学者提出。如果想实现人力飞行。人的肌肉应该有三米多高才行。实际上给人力扑翼飞行判了死刑。当然也有一些较理智的学者。提出主要原因在于。当代空气动力学不支持扑翼飞行。就像当年牛顿传统力学。使人类航空梦推迟了几百年一样。实现扑翼飞行必须从扑翼飞行动力学着平。

2008-10-6 16:02

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5楼

一、当代空气动力学基础
翻开任何一本空气动力学的书。首先遇到的是理想气体。理想气体是没有粘哧力，不可压缩的连续流。在此基础上利用能量方式导出。能量守恒定律。阐明了势能，动能。摩擦力。的关系。在此基础上利用博努利定律。推出了压力与流速的关系。{zh1}提出了航空器的四大阻力：摩擦阻力、诱导阻力、平扰阻力、压差阻力。并以此为根据，设计出了形形色色的飞机。直升机。实现了。从亚音速到超音速。高音速的飞速发展。成就了{dy}个航空百年的辉煌。当代空气动力学功可不没。
同时也应看到现代飞机并不是仅理论设计出来的。必须经过长期的风洞实验。根据风洞数据进行不断修正加强才行。这也说明当代空气动力学还有待完善之处，不断发展的空间。
二、扑翼飞行的几个动力学问题
{dy}、传统飞机、直升机，是靠水平速度产生升力/相同提件下。水平速度越快升力越大所有些阻力都是废阻力。扑翼飞行则与其xx不同。它升力来源于扑翼的往复运动。它像一个振动体。产生的气流是一种往复脉动流用连续流的理论来解释是xx不可能的。只能引入波的概念像电磁声波的那样的理论才切合实际。在其能量守恒定律中加入波能一项才能解释扑翼飞行的空气动力学实际情况。
第二、当代空气动力学假设空气是不可能压缩的。而空气是可压缩的这是不争的事实。当你吹一口气时。手离口越近压力就越大。同样在扑翼下存在着压力梯度分布。这用空气不可压缩来解释也是不可能的。
第三、扑翼飞机同样存在着四大阻力。其不同之处在于不仅在水平方向上有摩擦阻力。在垂直方向上也有。压差阻力在水平方向，如垂直方向存在。并且都有其重要的作用
第四、扑翼飞行中的外力来源于垂直方向的压差阻力与摩擦力当扑翼下扑时，垂直压差阻力与摩擦力全部都用于产生升力。
上扑是则全部转为阻力。也可以说扑翼的升力由压差阻力与摩擦阻力两部分组成并不是废阻力。这就可以解释昆虫扑翼产生巨大升力。而不是所谓的涡升力。
第五由于扑翼升力来源于压差阻力和摩擦力。因此应选择下扑时摩擦阻力较大，压差阻力较大的。当上返时。两阻力都较小的翼型才适合扑翼飞行。
第六。扑翼飞行原本是一种波状飞行。将波状飞行转变为平稳飞行是实现扑翼飞行的关键之点。所辛笔者。共轴双扑翼飞机。已解决了这一难题。(其已申请国家专利)
通过以上六点说明，可以看到扑翼飞行与现有飞机直升机具有本质上的区别。现有空气动力学必须作一些突破性的补充修正，才可以指导扑翼飞行器的设计与实践。
三、扑翼飞行指日可待
在研究鸟类、昆虫、蝙蝠三种飞行动物的基础上。在前人不断探索的足迹中。完成了（扑翼飞行动力学探索）。以上只是几个其中的结论。望得到专家的指正。共同努力，实现人类的扑翼梦想。