本發明屬于無人機鄰域，涉及一種采用渦扇發動機作為動力源驅動的無人機地面輔助設備，具有高壓抽吸和高壓熱吹風、地面供電功能，可用于無人機地面冷卻或加熱、以及地面供電。

背景技術：

1、無人機在起飛前或者地面試車時，需要通過地面設備直接為飛機上的用電設備進行供電、同時地面試車過程中無人機某些發熱設備需要通過高速氣流進行地面冷卻，從而實現正常運行；同時在低溫環境中，無人機動力裝置又需要熱氣流進行加熱從而達到滿足無人機正常起動的起動溫度。在這兩種情況下，如果需要足夠的冷卻風速和風量、或者需要高溫高速的氣流，都需要巨大的能量輸入，此時如果采用電驅動輔助設備或者電熱加熱的設備，就需要大尺寸高功率密度的電機和大功率電加熱設備，無人機本身的供電需求也需要額外配置供電設備來滿足。大尺寸高功率電機和大功率電加熱設備需要非常高功率的電流輸入以及體積巨大的配套電流控制設備。但是大部分上述場景中并不具備足夠的電流供給能力或配電柜空間。

2、因此一種自身具有自發電供電能力、具有大風量高風速抽吸、同時具有高溫熱氣流加熱功能的無人機地面輔助設備具有極高的實用價值。

技術實現思路

1、本發明目的是滿足為無人機供電、為無人機熱部件提供高速大風量冷卻氣流、為低溫環境中無人機動力系統加熱起動提供高溫大風量氣流的實際需求，在常規場景中可以自發電為無人機供電、地面試車時為無人機熱部件提供高速大風量冷卻氣流、低溫環境中為無人機動力系統提供高溫大風量氣流加熱功能。

2、本發明是由以下技術方案實現的：

3、一種渦扇驅動的無人機地面輔助設備，包括機匣05和位于機匣05內的渦扇發動機10、供電系統17，渦扇發動機10中心為傳動轉軸03，進氣錐02、風扇葉盤01、增壓葉盤11、渦輪葉盤13和起發電機06依次固連在傳動轉軸03上，渦扇發動機內機匣15包裹部分傳動轉軸03、增壓葉盤11、渦輪葉盤13和供電系統17，渦扇發動機外機匣14和渦扇發動機內機匣15之間形成環形內涵道32和環形燃燒區12，渦扇發動機10通過一圈整流隔板04固定在輔助設備機匣05內壁上，帶有燃料進口16的管道從機匣05外伸入燃燒區12，供電系統17內部的起發電機06、蓄電池07分別通過輸電線纜18和配電管理系統08相連接，供電線纜09與配電管理系統08相連接并延伸到機匣05外，風扇葉盤01上的葉片外徑小于機匣05內徑。

4、風扇葉片數量18～50片，周向均布在風扇葉盤01上，整流隔板04數量通常為10～30個，周向均布；風扇葉盤01上葉片的展弦比在1.5～5之間；渦扇發動機10的外徑不超過輔助設備機匣05內徑的60％。

5、渦扇發動機10可以是雙轉子、多級渦輪和增壓系統，不局限于單軸、單級渦輪增壓系統。

6、本發明具有自發電供電功能，且同時具有全壓高、風量大的抽吸及熱風吹送的功能。達到工作平衡后的輔助設備對輔助設備前的空氣具有極強的抽吸能力，不同規格的輔助設備抽吸排氣能力不同，經過計算，直徑1.5米的輔助設備具有全壓50000pa，風量230m3/s，渦扇發動機10出口的高溫氣流23溫度可以達到500～600℃，輔助設備出口的冷氣流22和高溫氣流23混合后的氣流平均溫度100～200℃。

7、同時，本發明輔助設備的能源為化石燃料，不需要依賴高功率的電能供應環境和大型配電控制設備，因此具有便攜性，可以在各種不具有高功率供電能力的場景中使用。

8、在以供電為主要需求的場景中，渦扇發動機可以工作在效率最高的工作狀態下，此時燃燒效率高、單位功率耗油率和碳排放也很低。

技術特征：

1.一種渦扇驅動的無人機地面輔助設備，其特征是：包括機匣(05)和位于機匣(05)內的渦扇發動機(10)、供電系統(17)，渦扇發動機(10)中心為傳動轉軸(03)，進氣錐(02)、風扇葉盤(01)、增壓葉盤(11)、渦輪葉盤(13)和起發電機(06)依次固連在傳動轉軸(03)上，渦扇發動機內機匣(15)包裹部分傳動轉軸(03)、增壓葉盤(11)、渦輪葉盤(13)和供電系統(17)，渦扇發動機外機匣(14)和渦扇發動機內機匣(15)之間形成環形內涵道(32)和環形燃燒區(12)，渦扇發動機(10)通過一圈整流隔板(04)固定在輔助設備機匣(05)內壁上，帶有燃料進口(16)的管道從機匣(05)外伸入燃燒區(12)，供電系統(17)內部的起發電機(06)、蓄電池(07)分別通過輸電線纜(18)和配電管理系統(08)相連接，供電線纜(09)與配電管理系統(08)相連接并延伸到機匣(05)外，風扇葉盤(01)上的葉片外徑小于機匣(05)內徑。

2.根據權利要求1所述的一種渦扇驅動的無人機地面輔助設備，其特征是：風扇葉片數量18～50片，周向均布在風扇葉盤(01)上。

3.根據權利要求1所述的一種渦扇驅動的無人機地面輔助設備，其特征是：整流隔板(04)數量為10～30個，周向均布。

4.根據權利要求1所述的一種渦扇驅動的無人機地面輔助設備，其特征是：風扇葉盤(01)上葉片的展弦比在1.5～5之間。

5.根據權利要求1所述的一種渦扇驅動的無人機地面輔助設備，其特征是：渦扇發動機(10)的外徑不超過機匣(05)內徑的60％。

6.根據權利要求1所述的一種渦扇驅動的無人機地面輔助設備，其特征是：渦扇發動機(10)是雙轉子、多級渦輪增壓系統或單軸、單級渦輪增壓系統。

技術總結
本發明涉及一種渦扇驅動的無人機地面輔助設備，滿足了為無人機供電、為無人機熱部件提供高速大風量冷卻氣流、為低溫環境中無人機動力系統加熱起動提供高溫大風量氣流的實際需求。包括機匣、渦扇發動機、供電系統，渦扇發動機中心為傳動轉軸，進氣錐、風扇葉盤、增壓葉盤、渦輪葉盤和起發電機依次固連在傳動轉軸上，渦扇發動機內機匣包裹部分傳動轉軸、增壓葉盤、渦輪葉盤和供電系統，渦扇發動機外機匣和渦扇發動機內機匣之間形成環形內涵道和環形燃燒區，渦扇發動機通過整流隔板固定在輔助設備機匣上，燃料管道從機匣外伸入燃燒區，供電系統內部的起發電機、蓄電池分別和配電管理系統相連接，供電線纜與配電管理系統相連接并延伸到機匣外。

技術研發人員：石強,黃獻忠,申亞男,呂志斌,王丹華,王金提
受保護的技術使用者：北京北航天宇長鷹無人機科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/10