一种eVTOL飞机推力电机散热结构的制作方法

一种evtol飞机推力电机散热结构
技术领域
1.本实用新型涉及航空技术领域，具体涉及一种evtol飞机推力电机散热结构。


背景技术：

2.evtol(electric vertical takeoff and landing)电动垂直起降飞行器开发吸引了包括航空航天企业、汽车行业、运输行业、政府、军方以及学术界的广泛关注。evtol未来潜在应用涉及城市客运、区域客运、货运、个人飞行器、紧急医疗服务等多种场景模式。美国垂直飞行协会认为，evtol技术是自75年前直升机诞生以来航空业最重要的技术变革之一，可能比涡轮发动机的出现更具有革命性。根据该协会在线发布的“世界电动垂直起降(evtol)飞行器目录”显示，目前全球从事evtol开发的项目已经多达到了260余项。使用电动力推进系统代替内燃机动力，从而获得了很多优点和独特品质。最突出的优点是节能环保，效率高能耗低，同时实现接近零排放，噪声和振动水平很低，乘坐舒适性好，是名符其实的环境友好飞机。此外，还具有安全可靠(不会发生爆炸和燃料泄漏)、结构简单、操作使用简便、维修性好/费用低、经济性好等特点。在设计上也有很多优势:总体布局灵活，可采用最佳布局和非常规/创新布局；可设计出具有超常性能的飞机，满足特殊用途需求等。
3.evtol主要靠电机提供动力，电机在运行时会产生热量，导致电机升温，需要对电机进行散热，来保证电机温度在其运行的温度范围内。现有的冷却方法多采用液体冷却方式，例如专利201911259092.4，需要散热器、冷却管路等，重量较重，且存在液体泄漏的风险。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种evtol飞机推力电机散热结构，以解决背景技术中提到的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种evtol飞机推力电机散热结构，包括整流罩，所述整流罩内侧连接电机连接结构，所述电机连接结构连接推力电机，所述整流罩的前缘高出电机连接结构，所述整流罩和电机连接结构之间形成了推力电机散热的进气道，所述整流罩的外部将推力电机的直立面进行遮挡整形；
5.所述电机连接结构包括电机连接座，所述电机连接座中部设有连接孔，所述电机连接座通过连接孔配合紧固件连接推力电机，所述电机连接座连接到蒙皮，所述蒙皮连接整流罩。
6.优选地，所述电机连接座通过胶粘剂连接到蒙皮，所述蒙皮通过胶粘剂连接整流罩。
7.优选地，所述整流罩整体为环状结构，所述整流罩的外部为气动流线形，内部沿圆周设有多个连接支架，所述连接支架通过胶粘剂连接蒙皮，所述蒙皮与整流罩的内部之间形成推力电机散热的进气道。
8.优选地，所述蒙皮为碳纤维复合材料件，所述电机连接座为铝合金机加件。
9.优选地，所述整流罩的前缘与电机连接结构的高度差为5mm。
10.本实用新型的技术效果和优点：本结构空气阻力小：整流罩把推力电机前部全部整形，没有迎风的直立面，有效降低推力电机的气动阻力；
11.散热效果好：整流罩和电机连接结构之间的空间全部为进气道，遮挡面积仅为整流罩与电机连接结构连接的连接支架的面积，遮挡面积小，进风量足，另外，推力电机的前部的整个表面在轴向都可以被进气道进入的风进行直吹，散热效果较好；
12.结构强度好：影响结构强度的开口，全部在电机连接结构的外部，保证了电机连接结构的整体性，结构强度好。
附图说明
13.图1为本实用新型在evtol飞机上的安装轴测图；
14.图2为本实用新型的轴测图；
15.图3为本实用新型的爆炸图；
16.图4为本实用新型的整流罩的轴测图；
17.图5为本实用新型的进气道位置横向剖视图；
18.图6为本实用新型的进气道位置纵向剖视图。
19.图中：1.散热结构；11.整流罩；111.连接支架；12.电机连接结构；121.蒙皮；122.电机连接座；123.胶粘剂；124.连接孔；125.紧固件；13.推力电机；14.进气道；2.evtol飞机。
具体实施方式
20.为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型，在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接或是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。
21.实施例
22.如图1所示，散热结构1在evtol飞机2的尾部安装，为evtol飞机2的尾部推力电机撒热。采用风冷散热的电机，其原理是利用高速空气流流到推力电机上，本实例的电机散热的进风口在连接的端面环向一圈，因此需要保证在连接的端面有足够的速度流动的空气和足够流量的空气。
23.如图2所示，散热结构1包括整流罩11、电机连接结构12和推力电机13，整流罩11内侧连接电机连接结构12，电机连接结构12连接推力电机13，
24.整流罩11和电机连接结构12之间形成了推力电机13散热的进气道14，把空气引入进气道14内部，流过推力电机13的进风口，完成推力电机13的散热。整流罩11的外部为气动流线形，把推力电机13的直立面进行遮挡整形，使evtol飞机2在向前飞行时，推力电机13没有直立面迎风，降低飞行时的阻力。同时考虑在飞行时，evtol飞机2表面的气压由于伯努利原理小于进气道14内部的压力，气流无法进入进气道14内部，整流罩11的前缘要高出电机连接结构12一定距离，使前方的气流“灌入”进气道14内部，优选的的高度差为5mm。
25.如图3所示，电机连接结构12包括蒙皮121、电机连接座122，电机连接座122中部设
有连接孔124，电机连接座122通过连接孔124配合紧固件125连接推力电机13，承受推力电机13产生的推力，其上设计有电机接线柱的避让孔，电机连接座122采用铝合金机加件，优选的采用7075，热处理状态t7351。电机连接座122通过胶粘剂123连接到蒙皮121上，形成结构整体，承受推力电机13的推力和震动，此处连接采用胶粘剂123连接而不采用紧固件连接，防止推力电机13震动时，把紧固件震松脱落，顺着进气道，打到推力电机13或后部的螺旋桨，造成二次伤害。蒙皮121两个主要作用，一是保持evtol飞机2在此区域的气动外形，另外一个是把电机连接座122上的力传递到evtol飞机2上，考虑轻量化效果，蒙皮121优选的采用碳纤维复合材料。
26.如图4所示，整流罩11内部沿圆周设有4个连接支架111，连接支架111与蒙皮121连接，优选的采用胶粘剂123进行连接，整流罩11及其上的连接支架111受力较小，仅起到整流作用，可以采用3d打印塑料件进行制造，成型出较复杂的结构。连接支架111的尺寸较小，其迎风面较小，置于进气道14内部，能尽量减少对气流的遮挡。
27.如图5和6所示，整流罩11的连接支架111与蒙皮121连接，仅4处连接支架111在进气道14内部遮挡了前部气流，遮挡占比非常小，尽可能的保证大的进气量，满足对推力电机13的散热需求。
28.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种evtol飞机推力电机散热结构，包括整流罩，其特征在于：所述整流罩内侧连接电机连接结构，所述电机连接结构连接推力电机，所述整流罩的前缘高出电机连接结构，所述整流罩和电机连接结构之间形成了推力电机散热的进气道，所述整流罩的外部将推力电机的直立面进行遮挡整形；所述电机连接结构包括电机连接座，所述电机连接座中部设有连接孔，所述电机连接座通过连接孔配合紧固件连接推力电机，所述电机连接座连接到蒙皮，所述蒙皮连接整流罩。2.根据权利要求1所述的一种evtol飞机推力电机散热结构，其特征在于：所述电机连接座通过胶粘剂连接到蒙皮，所述蒙皮通过胶粘剂连接整流罩。3.根据权利要求2所述的一种evtol飞机推力电机散热结构，其特征在于：所述整流罩整体为环状结构，所述整流罩的外部为气动流线形，内部沿圆周设有多个连接支架，所述连接支架通过胶粘剂连接蒙皮，所述蒙皮与整流罩的内部之间形成推力电机散热的进气道。4.根据权利要求1所述的一种evtol飞机推力电机散热结构，其特征在于：所述蒙皮为碳纤维复合材料件，所述电机连接座为铝合金机加件。5.根据权利要求1所述的一种evtol飞机推力电机散热结构，其特征在于：所述整流罩的前缘与电机连接结构的高度差为5mm。

技术总结
本实用新型公开了一种eVTOL飞机推力电机散热结构，包括整流罩，所述整流罩内侧连接电机连接结构，所述电机连接结构连接推力电机，所述整流罩的前缘高出电机连接结构，所述整流罩和电机连接结构之间形成了推力电机散热的进气道，所述整流罩的外部将推力电机的直立面进行遮挡整形。本结构空气阻力小：整流罩把推力电机前部全部整形，没有迎风的直立面，有效降低推力电机的气动阻力；散热效果好：整流罩和电机连接结构之间的空间全部为进气道，遮挡面积仅为整流罩与电机连接结构连接的连接支架的面积，遮挡面积小，进风量足，另外，推力电机的前部的整个表面在轴向都可以被进气道进入的风进行直吹，散热效果较好。散热效果较好。散热效果较好。


技术研发人员：董明 陈修贤 王继明 杨万里 党铁红 栾健春
受保护的技术使用者：上海沃兰特航空技术有限责任公司
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/4/20