涵道风扇是一种先进的航空推进装置,桨叶置于涵道内,涵道结构通过减少气流泄漏、涡流和阻力,引导气流通过螺旋桨,在增加推力的同时,还降低了桨叶产生的气动噪声污染。
涵道结构主要用于优化气流动力学性能,根据涵道材质不同,涵道风扇分为塑料涵道风扇、金属涵道风扇、碳纤维涵道风扇等。涵道风扇起源于海军舰船、潜艇和鱼雷等领域,近年来凭借高推进效率、高安全性、低噪声等优势,涵道风扇逐渐应用在货运无人机、eVTOL(电动垂直起降飞行器)等中,应用场景涉及到城市空中交通、消防灭火、应急救援等。
eVTOL根据构型不同分为倾转构型eVTOL、非倾转构型eVTOL两大类,倾转构型eVTOL包含开放式螺旋桨、倾转涵道风扇。相比于开放式螺旋桨,涵道风扇具有更高的推进效率和降噪能力,更适用于在人口密集的城市低空环境运行。随着eVTOL不断向民用普及应用,涵道风扇市场空间将持续扩大。
先进气动布局涵道风扇、高推重比涵道风扇是《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》明确提出的重点攻关方向。在国家政策引导下,涵道风扇行业发展速度有望加快。
美国国家航空航天局(NASA)、法国航空航天研究院(ONERA)等欧美研究机构在涵道风扇领域拥有较强的研发实力和技术积累。根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2029年涵道风扇行业市场供需现状及行业经营指标深度调查分析报告》显示,近年来,我国企业和科研机构在涵道风扇领域也取得了显著进展,包括清华大学、西北工业大学、天翎科航空科技(上海)有限公司、北京玮航科技有限公司、西安卓辉动力科技有限公司、上海磐拓航空科技服务有限公司等。
涵道风扇应用前景广阔,但目前其在飞行器中仍有一定劣势和挑战,包括散热设计、制造成本、大功率大电流电磁兼容、电推进矢量推力/气动力控制耦合等方面。未来相关企业仍需在涵道风扇技术上加大研发投入,不断提升产品性能,以将其更广泛的应用于航空航天领域。
新思界
行业分析人士表示,作为先进的航空推进方式,涵道风扇在提升飞行器推进效率、降低噪音及排放等方面具有极大潜力,随着民用航空领域对环保、节能减排的重视提升,以及eVTOL、电动飞行汽车等领域的快速发展,涵道风扇将迎来更广阔的应用空间。
关键字: