[发明专利]可转换螺旋桨

说明书

一种可变牢固度螺旋桨设备，包括螺旋桨，所述螺旋桨具有承载至少一排螺旋桨叶片的至少一个可旋转轮毂，其中所述螺旋桨具有：第一配置，在所述第一配置中所述螺旋桨具有第一平均牢固度；和第二配置，在所述第二配置中所述螺旋桨具有第二平均牢固度，所述第二平均牢固度大于所述第一平均牢固度。

技术领域

本发明大体上涉及交通工具推进器，以及更具体地说，涉及用于飞行器发动机的螺旋桨。

背景技术

螺旋桨通常用于向飞行器提供推进。螺旋桨包括附接到轮毂的多个翼型形状的叶片，所述轮毂由原动机旋转以便生成推力。

为了实现高效操作，螺旋桨的空气动力学特性必须紧密地匹配预期的操作条件。螺旋桨设计参数的实例包括叶片翼型剖面、叶片翼展和翼弦、叶片数、掠角等。一个重要参数是叶片牢固度。这是被定义为在与螺旋桨的中心线轴线相距给定半径处叶片翼弦与叶片圆周间距的比率的无量纲参数。

期望生产具有多个飞行模式的螺旋桨驱动的飞行器，所述多个飞行模式包括垂直起飞、悬停(hovering)和以高亚音速速度(at high subsonic speeds)的常规飞行。

此类飞行器的一个问题在于难以针对所有飞行模式为螺旋桨提供充分性能和效率。设计和大小设定成以高亚音速速度(例如，巡航马赫数高于0.3)高效运行的螺旋桨大体上没有足够的空气动力学牢固度以提供用于垂直起飞和降落的充分推力。相反地，在飞行速度超出马赫0.3时，具有足够空气动力学牢固度(sufficient aerodynamic solidity)以实现悬停飞行的螺旋桨的效率会随着飞行速度升高而逐渐降低。

发明内容

此问题通过本文中所描述的技术来解决，所述技术提供一种具有机械可变牢固度(mechanically variable solidity)的螺旋桨。

根据本文中所描述的技术的一个方面，可变牢固度螺旋桨设备包括螺旋桨，所述螺旋桨具有承载至少一排螺旋桨叶片的至少一个可旋转轮毂，其中所述螺旋桨具有：第一配置，在所述第一配置中螺旋桨具有第一平均牢固度(a first average solidity)；和第二配置，在所述第二配置中螺旋桨具有第二平均牢固度，所述第二平均牢固度大于所述第一平均牢固度。

根据本文中所描述的技术的另一方面，可变牢固度螺旋桨设备包括：第一转子，所述第一转子包括安装成用于围绕轴线旋转的第一轮毂，所述第一轮毂承载第一排螺旋桨叶片；和第二转子，所述第二转子包括安装成用于围绕轴线旋转的第二轮毂，所述第二轮毂承载第二排螺旋桨叶片。第二排螺旋桨叶片可在延伸位置(a extended position)与缩回位置(a retracted position)之间移动。

本申请技术方案1.一种可变牢固度螺旋桨设备，包括螺旋桨，所述螺旋桨具有承载至少一排螺旋桨叶片的至少一个可旋转轮毂，其中所述螺旋桨具有：第一配置，在所述第一配置中所述螺旋桨具有第一平均牢固度；和第二配置，在所述第二配置中所述螺旋桨具有第二平均牢固度，所述第二平均牢固度大于所述第一平均牢固度。

技术方案2.根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述螺旋桨叶片中的至少一些的至少一部分能够在界定所述第一配置的第一位置与界定所述第二配置的第二位置之间移动。

技术方案3.根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述第二平均牢固度至少是所述第一平均牢固度的两倍。

技术方案4.根据技术方案1所述的设备，其特征在于，所述螺旋桨具有第三配置，其中的平均牢固度介于所述第一与第二平均牢固度之间。

技术方案5.根据技术方案1所述的设备，其特征在于：所述螺旋桨包括承载一排第一螺旋桨叶片的第一可旋转轮毂，和承载一排第二螺旋桨叶片的第二可旋转轮毂；并且所述第二螺旋桨叶片能够在延伸位置与缩回位置之间移动。