用于设计、构造和制造涡轮螺旋桨喷气机轮的方法与流程

本发明涉及一种设计、构造和制造涡轮螺旋桨喷气机(thr)轮的方法。更具体地，本发明涉及一种用于设计、构造和制造混合涡轮螺旋桨轮的方法。

背景技术：

长期以来一直在探寻提高螺旋桨的轴向推力，并且最近在法国申请了专利，特别是在2013年6月9日的fr2987655和2013年6月9日的fr2987656下公开的专利。用于设计和制造集成在螺旋桨叶片中的涡轮的方法使得在相等的直径下，借助于推进器获得比单独的推进器更大的轴向推力成为可能，该推进器具有集成在推进器叶片中的涡轮。该构造从两个刀片开始进行，这两个刀片通过扭曲形成集成在螺旋桨叶片中的涡轮管道。通过结合涡轮和螺旋桨的优点，这种类型的推进装置可在相同直径下获得比单独使用螺旋桨时更大的轴向推力。

公开wo/2016/110364描述了一种用于设计和构造轮的已知方法，该轮同时为：具有沿其整个长度中空的叶片的涡轮螺旋桨，该叶片通向具有动力喷气(thra)功能的外围圆形室，这种方法使得对于每个涡轮螺旋桨喷气组件(thra)，可用刀片构造刀片内部管道的可伸缩区段，这些螺旋桨沿其整个长度中空，并且被支撑在刀片的中性纤维的轮廓上，该轮廓主要为圆的部分，并且被构造用于涡轮入口和中空螺旋桨叶片入口，并且在那里它们到达它们的室，并且通过给基本几何元件赋予初始值而被单独地配置，并且根据特定的几何布置绘制在具有不同直径的圆形板上，然后这些圆形板被布置在轮上的多个水平面上，并且彼此独立地成角度地定位在同一轴线上。

根据这种方法，应用于每个圆形板上的基本几何元件的特定布置通过被内接在一个圆上而获得，该圆的中心从给定数值的辐条开始，该辐条在优选交点处与其圆接合，该圆是在轮旋转期间由刀片的前边缘扫过的旋转表面。另一个数值给出了弧的弦，该弦是所寻找刀片的中性纤维的圆的部分。该弦的一端从优选交点开始，并且另一端位于从优选点开始并与辐条成45°角的轴线上的圆内。

为此轴选择在辐条右侧或左侧的位置，确定了放置在辐条上朝向中心的所寻找轮的旋转方向，另一个点位于一个数值上，该数值是围绕轮的圆的半径，该半径减去一个数值，该数值是两个1/2弦(毕达哥拉斯)的平方和的平方根，并且从该点绘制一条数值与弦的数值相同的直线，该直线在其中间与弦的与其垂直的中间合并，并在其另一端生成一个点。位于辐条上的点用作中心，其数值等于接合弦的两端的圆的部分的直线的数值，该弦是其圆弧且是所寻求的刀片的圆形轮廓，并且位于在其中间切割弦的线的另一端的点用作绘制接合弦的两端的圆的部分的中心，该圆也是弦的弧且是所寻求的刀片的另一对称圆形轮廓。

位于垂直线上的其他圆心，它们使用比这些点更大或更小的直径值，任选地允许它们接合线的末端，并且生成具有更平坦或更弯曲的轮廓但也可能受益于该方法的圆的部分。用这种方法构造的轮廓以及在辐条的每一侧具有相同的数值是对称的，并且用这种方法获得的刀片轮廓的混合使得通过利用参数来构造具有特定特征的可缩放刀片成为可能，根据这种方法构造的中性纤维轮廓的数值在数学上是可量化的，并且同一轮能够使用不同的涡轮刀片轮廓和中空螺旋桨叶片轮廓，这些轮廓用相同的方法定义，但是在同一轮上具有不同的轮廓。

公开wo2008/012425描述了被称为五参数原理的“carpyz”原理，并且涉及一种用于配置构成中空螺旋轮或其保持架的元件的方法，该方法基于几何图形的使用，几何图形的中心用作构造它们和定义它们的面积的参考，角度、中心偏移和间距的值使得控制组成元件成为可能。

公开wo2008/012425(pct/2007/011267)详细描述了所谓的五参数算术原理，该原理对于跟上全球技术创新的本领域技术人员来说是已知的，因此该技术人员即使没有完全了解该原理，也可立即从该公开wo2008/012425中获知。

所谓的五参数原理使得通过同时仅使用五个数值的选择来制造双面刀片成为可能，即分别用于1)前边缘、2)后边缘、3)主体、4)长度和5)外倾角(camber)的数值。

该专利申请的描述要求读者对最新的现代cad/cam工具有足够的了解，并且需要使用功能强大的数学参数化工具，诸如proengineercréo和dassaultsystèmescatia，甚至是其他编程工具。需要运用一点想象力，只要你手中没有拿着具体的零件，这是必须的。这些轮只能由增材制造机逐层制造，这些机器直接通过互联网从世界各地接收由特定“carpyz”软件包生成的文件。因此，没有数值被提供给轮的元件。他们不知道限制，只知道在使用上述工具的过程中发布的禁止和不兼容。该发明允许一件式“carpyz”轮的完整骨架一部分一部分地逐步制造。

所谓的五参数工业计算机工具可根据需要轻松无限地生成形状非常复杂的螺旋刀片，并且为制造螺旋刀片提供计算机文件。本领域技术人员必须为独立描述的每个元件提供所谓的“五参数”原理所需的所有数值。本领域技术人员能够如所描述的那样将这些元件相互关联。

这种所谓的“五参数”原理是一种罕见的工业it工具，它公开了没有数字参考的计算原理。

技术实现要素：

因此，为了提高轴向推力，显然需要一种设计和制造轮的方法，该方法在很大程度上克服了现有技术中所遇到的缺点。本发明的一个目的是提供一种方法，该方法可显著地增加螺旋桨的轴向推力，并且可通过供能流体非常显著地增加轴向推力。

该新颖的专利申请通过到处均采用被称为五参数原理的前述的carpyz原理来消除该方法，该原理允许以新颖的方式更有条理地构造carpyzthra/e轮的所有组成元件。

所谓的五参数原理使得通过同时仅使用五个数值的选择来制造双面刀片成为可能，即分别用于1)前边缘、2)后边缘、3)主体、4)长度和5)外倾角(camber)的数值。

carpyz工业计算机工具可根据需要轻松无限地生成形状非常复杂的螺旋刀片，并且为制造螺旋刀片提供计算机文件。

通过逐步按照申请中描述的步骤，本领域技术人员可像申请人那样在屏幕上具体生产他们所选择的涡轮，并且提供允许他们在世界各地通过增材制造进行物理建造的文件。

本领域技术人员必须为专利申请中独立描述的每个元件提供所谓的“五参数”原理所需的所有数值。

本领域技术人员能够如本申请中所描述的那样将这些元件相互关联。

该新颖的专利申请通过到处均采用被称为五参数原理的前述的carpyz原理来消除该方法，该原理允许以新颖的方式更有条理地构造carpyzthra/e轮的所有组成元件。

根据本发明，使用“所谓的五参数算术原理”。该特征指由本申请的申请人开发的用于计算机辅助设计和制造的工业计算机工具。然而，这种精确的原则已被普遍接受，并且定义了国际公认的标准原则或程序，作为标准操作的特定顺序。

为此目的，本发明的用于设计、构造和制造涡轮螺旋桨喷气机(thr)轮的方法的特征在于，使用提供基本图像(图5)的特定carpyz软件包在三个垫圈(图3，r1-r2-r3)之间构造一体式轮的骨架，其中轮的所有组成元件均引用通过使用被称为五参数原理的“carpyz”原理在默认情况下以非穷举方式提供的数值和算术值。

此图像通过carpyz以任意方式在轮的三个区域上创建，轮的前部象征性地附接到左侧，如在附图中(图3，av)或根据(图5)为流体入口，在(图5，2)上定位有螺旋桨，(图5，3)定位有室，该室借助于外围圆形狭槽作用在轮下方，在附图中隐藏在下方，就像喷气机一样。

在屏幕上显示图像的情况下，根据已生产的轮提供直观地确定的值，但这些值可根据设计的轮的预期用途(例如：直径、叶片数量、叶片形状、室轮廓等)无限缩放。这些值连续使用被称为五参数原理的carpyz原理(图1)(专利fr2007/0011267)。这使得有可能通过叠加其中心来根据需要容易地将曲线组合在一起。

此基本图像显示了第一区域的刀片(图5，1)，其像感应器一样，有利于流体渗透到螺旋桨的中空叶片的入口(图4，ar2)中。这些刀片的轮廓设计在放置在轮的前部的第一垫圈的背面上(图3，r1)，其直径在默认情况下提供，位于轮的前部的轴线上(图4，r1和图2，r1)。

如图(图4)所示，在从前面观看轮并沿顺时针方向向右旋转(图4，rot)的情况下，刀片的前边缘放置在垫圈的大直径上，并且刀片的后边缘放置在垫圈的小直径上并向后倾斜偏移。

刀片的前后边缘之间的角度偏移及其外倾角为在默认情况下由五个参数提供的值，并且由轮的设计者根据需要进行校正。另一个类似于前一个的刀片轮廓也由五个参数(图4，r2)投影在第二垫圈(图4，r2a)的前面上，其显示了叶片的入口的压力侧(图4，r2int)和吸力侧(图4，r2ext)。

刀片由计算机在两个垫圈的轮廓之间生成，提供用于分隔两个垫圈的距离和两个垫圈之间的角度偏移的值，这使得可以正向或负向扭曲刀片，该五个参数值在默认情况下提供并由设计者校正。然后刀片被称为中性的，或者向下游移动或被收回。

进气刀片的大轮廓连接到螺旋桨叶片的入口的吸力侧(图4，r2ext)并优选与其合并，该吸力侧也受到五个参数的影响。轮通过固定在轮的后部的中心的轴旋转，并且沿可反转的选定旋转方向旋转(图4，rot)。该第一分辨率显示了如何构造轮的前部，该轮的前部与优选为一体式的轮的后部不可分离(图5，1-2-3)。

在本发明的一个优选实施例中，在第二垫圈的后面上定位有螺旋桨的中空叶片的入口，其构成轮的第二区域(图5，2)。第一区域的刀片与适用于五个参数的叶片(图4，a)的吸力侧(图4，r2ext)的刀片成一直线。

流体入口位于叶片的小直径上且流体出口位于叶片的大直径上。在2015年1月9日的专利申请fr1500031中，未使用五个参数构造叶片的入口。

叶片由两个刀片组成，并且以其大直径通向位于后部的圆形室，该圆形室为第三区域(图5，3)。叶片的吸力侧刀片(图4，r2ext)在叶片的入口和叶片的出口处凸出(图4，r3a)。叶片的压力侧刀片(图4，r2int)在叶片的入口处凹入且在叶片的出口处凸出(图4，r3int)。

在本发明的一个优选实施例中，螺旋桨的叶片通向它们穿过的第三垫圈的前面(图3，r3)。叶片的右边缘(图4，r3a，bc，d)放置在垫圈的大直径上。叶片的左边缘(图4，r3a，c，d)放置在垫圈的小直径上。叶片的长度由它们所安装的垫圈的角度部分提供。此部分原则上由轮的圆周360°的值除以叶片的数量来确定，因为叶片优选边缘对边缘地邻接，并且在边缘处彼此不重叠。然而，此值可由设计者有意识地修改。第三垫圈的大直径和小直径的值定义了叶片在流体中的桨距角且在默认情况下提供，并且可由设计者根据需要进行校正。构造刀片的压力侧和吸力侧的圆的部分(图4，r3)的直径在默认情况下提供，并且由轮的设计者根据需要进行校正。

优选地，到达第三垫圈的螺旋桨叶片在其最大直径处具有压力侧刀片和吸力侧刀片，它们通过穿过垫圈而固定到此类垫圈上。螺旋桨的叶片将至少一种流体分配到至少一个其打开的外围室中。至少一个外围圆形室由包含在由设计者绘制的圆的圆形部分之间的圆形空间形成(图3，c)。

用作五个参数的支撑长度的参考直线从放置在第三垫圈的大直径和小直径的边缘上的点开始绘制(图6，l1，l2)。它们以相对于第三垫圈的面从0°到90°的角度值(图6，α)继续朝向轮的中心，该角度值在默认情况下会像也可根据需要进行校正的五个参数的其他值一样提供。

在这些线的中心放置垂直线(图6，p1，p2)，设计者在这些垂直线上放置接合线两端的圆的部分的中心。在第三垫圈的小直径的扩大边缘上形成圆形凹槽，其值和位置(图6，y)由设计者选择。成型和定向的间隔件位于圆的部分之间(图8，ent)，以便使流体沿与轮旋转所需的方向相同的方向流动(图4，rot)，而径向间隔件放置在圆的第二部分和小半圆之间。

在本发明的一个优选实施例中，涡轮螺旋桨喷气机轮为输送环境流体的thr混合轮。除了与环境流体共同作用的轮的涡轮喷气机之外，这些轮还使用经由中空轮的中心轴注入的高能流体。此流体进入轮后面的中空轴。然后将其引导至螺旋桨叶片的入口，这些叶片是中空的并分为两个单独的部分(图3，ps1，ps2)，这两个部分具有径向垂直隔板或者通过圆形隔板分隔，这些隔板沿叶片内部的整个长度连续。轮的第二垫圈的直径朝向轮的中心减小并达到与中空轴的管的外部连接的程度，该中空轴在此处被切割并提供具有高势能的流体。在第二垫圈之前一点的位置朝向轮的前部放置圆盘(图3d)。它从轮的轴线开始并在其间创建由圆柱环(图3，b)封闭的空间，该圆柱环延续圆形隔板或盖住前述径向垂直隔板，这些隔板共用中空螺旋桨叶片。径向间隔件放置在其间的前述空间中。

在本发明的一个优选实施例中，用于制造使用穿过中空叶片的附加供能流体的混合涡轮螺旋桨喷气机(thre)轮的设计方法的特征在于，室由包含在圆的三个部分之间的圆形空间形成(图3，c)，该圆形空间可根据需要进行校正。圆的第一大部分由五个参数的图像构造，其直线的末端成为位于第三垫圈的大直径上的中心(图3，c)。在上述参考直线和给定刀片长度的直线之间绘制一个选定值(从0°到90°)的角度α，其中五个参数的所有值均在默认情况下提供，并且可由设计者根据需要进行校正。

圆的第二部分以同样的方式由五个参数的图像构造，其直线的末端成为位于第三垫圈的小直径上的中心(图6，c)。在上述参考直线和给定刀片长度的直线之间绘制一个选定值(从0°到90°)的角度α，其中五个参数的所有值均在默认情况下提供，并且可由设计者根据需要进行校正。

圆的另一部分以与直线的末端相同的方式构造，该直线的末端成为位于前述隔板到达第三垫圈的位置的中心(图7)。

在上述参考直线和给定叶片长度的直线之间绘制一个选定值(从0°到90°)的角度α，其中五个参数的所有值均在默认情况下提供，并且可由设计者根据需要进行校正。

成型和定向的间隔件放置在圆的部分之间，以便使流体沿与轮旋转所需的方向相同的方向流动(图8)。径向间隔件放置在圆的第二部分和第三部分之间。

优选地，对于使用附加高能流体的thre混合轮的这种布置，从轴的中空部开始，将供能流体注入到沿所描述路径的管中，该管穿过螺旋桨的中空叶片并终止于位于设计者适于接纳的圆的第二部分和第三部分之间的圆形室中。

优选地，根据用于制造混合涡轮螺旋桨喷气机(thre)轮的这种设计方法，电导体穿过通常为具有高势能的流体流保留的管道，所述导体终止于外围室并被定位成递送引发电弧和/或照明发光二极管所需的能量。

在本发明的一个优选实施例中，包括垫圈(图4，r1r2r3)整体上使用五参数原理构造，并且使得借助于无限小的圆值获得叶片和刀片穿入产品中所需的锐边成为可能。通过使用任何直径的圆(图1；1、2、3)和直线(4、5)给叶片和刀片提供所需的材料厚度。外倾角也可反转且可为正的或负的。

新颖的原理包括得益于离心力，将中心的流体带到轮的入口并使其通过螺旋桨的中空叶片，并且终止于设置有圆形开口的外围圆形室，该圆形开口将流体喷向轮的下侧，通过按压位于附近的流体边界层产生反作用力。这三个原理的总和允许轴向推力的显着增加，因为所述推力可通过经由轴注入喷气发动机的供能流体而极大地增加，诸如压缩空气或甚至氢，如在火箭中。

该方法的优选特征包括以下事实：使用专利公开wo2008/012425(“carpyz”五参数原理)的原理，中性纤维被材料包覆，该原理仅使用五个参数或数学值构造叶片的面积，该五个参数或数学值被赋予具有参考中心的几何图形的部分，并且优选与根据本方法生成的中性纤维提供的值一致或接近。特别地，使用由公开wo2008/012425提供的五参数原理，并且使用由中性纤维提供的数值作为基础，用材料包覆中性纤维，以便将材料放置在纤维的任一侧或者至少部分覆盖它。

根据本发明的设计方法在同一轮中同时使用涡轮、螺旋桨和喷气机的原理。这些原理的结合使得获得比单独的螺旋桨更大的轴向推力成为可能。对于使所有元件相互依赖的数学参数化，使用了非常强大的计算机工具：proengineercréo、dassaultsystèmescatia等。

附图说明

提供附图是为了提供信息，并且是示意性的和简化的，以最好地示出说明书和权利要求书的文本。

-图1显示了所谓的五参数原理；

-图2显示了两个垫圈之间的进给刀片，该两个垫圈由凹口或凸起构造并根据需要使用五个参数以正向或负向方式任选地扭曲。

-图3以截面图显示了经由中空轴及其通向轮下侧的通道注入的供能流体的供应。

-图4显示了从前面观看的thre轮，刀片的特征是在一个圆的表面上有四个扇区；

-图5显示了用三个区域生产的thr轮的示例；

-图6显示了由通过缩放五个“carpyz”参数无限生成的曲线制成的thr轮的室的构造；

-图7显示了由通过缩放五个“carpyz”参数无限生成的曲线制成的thre轮的室的构造；和

-图8以截面图显示了由五个参数定义的间隔件在叶片的出口处赋予流体的定向。

具体实施方式

图1显示了所谓的五参数原理。

设计“涡轮螺旋桨喷气机(turbo,helico,reacteur)”thr轮

thr轮同时使用自然的三个基本原理：

---螺旋桨的压力由动能提供，并且与轮的旋转速度成正比，＝螺旋桨(由贝兹定律阻止)

---使用离心力的涡轮提供的压力与轮的旋转速度的平方成正比，＝涡轮

---流体射流，压在地面上和位于附近并围绕它的流体边界层上，诸如火箭或飞机＝喷气机。

构造和制造thr轮的方法显示在没有材料的所谓“中性纤维(neutralfibre)”线上，然后根据需要用各种材料包覆它们。

为了创建、构造和制造thr轮，首先在屏幕上设计和显示它们，从“carpyz”设计的轮的基本图像开始，该图像通过修改在默认情况下提供的组成元件的几何、数学和数值而无限缩放。

为了在所提供的图中简化起见，未示出由轮的设计者在其构造期间提供的五个参数的构造元件。

thr轮的每个元件均可使用由“carpyz”创建的特定软件包进行缩放，该软件包由功能强大的计算机工具支持，通过数学参数化组合，使所有组成元件相互依赖。为了设计和制造其轮，“carpyz”使用其“所谓的五参数原理”，通过仅操纵五个数值(公开wo2008/012425)，就可以无限的方式按需制造所有长度的叶片以及中空和凸起的曲线，这五个数值为：

---在叶片的左边缘具有中心的几何图形的值，---在叶片右边缘具有中心的几何图形的值，---放置在叶片的中心处的圆的直径的值，---由上述三个圆相对于彼此的位置确定的外倾角(camber)的值，---以及提供在两个边缘的两个中心之间的叶片长度的值。

应当指出，由计算机授权的数值使得实现非常薄的边缘，甚至可为很锐利的边缘成为可能，而使用贝塞尔曲线和nurbs难以实现。

本发明显示了如何使用已知的几何和数学原理和定律构造thr轮，但是它们以互补的方式同时或独立地关联和使用。每一个原理，虽然在别处已众所周知，但不能被视为从所要求的整体上下文中排除了足够的对立，因为根据定义，一体式轮的各个元件均相互依赖。

图2以示例的方式显示了两个垫圈r1和r2之间的进给刀片，该两个垫圈由凹口或凸起构造并根据需要用五个参数以正向或负向方式任选地扭曲。

图3显示了通过中空轴注入的供能流体的供应，该中空轴在第二垫圈和圆盘之间穿过，圆盘的大直径空间被圆柱形环阻塞，该圆柱形环延续圆形隔板，该圆形隔板一直穿过螺旋桨的中空叶片。叶片穿过第三垫圈。如在图3可见，然后，流体被室引向轮的下侧。

涡轮螺旋桨喷气机轮，thra

轮是对称的且可根据需要向右或向左旋转。

轮在由三个垫圈隔开的三个主要区域生产：

---第一区域允许流体从进气刀片吸入周围环境。每个叶片均从位于轮中心前部的第一小垫圈开始，进气刀片的小轮廓配置在该垫圈上。第二垫圈朝向轮的后部偏移，进气刀片的大轮廓配置在该轮上。进气刀片由这两个第一垫圈之间的计算机生成，并将流体引向位于第二垫圈上的螺旋桨的中空叶片的入口。还应注意，大型进气刀片的轮廓与螺旋桨入口处的叶片吸力侧的刀片的轮廓相同。

---第二区域允许螺旋桨的刀片在其入口处吸收由第一区域的进气刀片供应的流体，并且通过穿过中空螺旋桨叶片使流体从轮的前部向后部迁移到叶片内部，直到第三垫圈。

---第三区域在第三垫圈之后具有至少一个圆形室，该圆形室在螺旋桨的中空叶片的出口处接纳流体并将其引向螺旋桨的后部，并且借助于校准和定向的圆形开口，允许其通过反作用力生成力。

如公开wo2016/110364a1中所指示，轮的螺旋桨的中空叶片的管道的入口的截面借助于几何图形绘制，该几何图形使用在短暂弦(fleetingchord)的两端的两点上构造的圆的部分。当轮的叶片旋转时，该弦的一端定位在由轮的叶片的前边缘所描述的圆上，并且弦成角度地定位，优选相对于轮的辐条成45°。

从这一短暂弦中间的一个中心开始，绘制一个穿过弦两端的圆。在这一中心点上绘制一条与弦交叉的垂直线。圆心位于圆和垂线的交点处，这样就可绘制出圆的所寻找部分，其末端与短暂弦的末端合并。

所获得的圆的两个部分在叶片的入口处：叶片刀片的凸出吸力侧的刀片和刀片的凹入压力侧的刀片，并且弦消失。

第一轮区域

“carpyz”涡轮螺旋桨喷气机轮由沿长度方向剖开的第一区域组成，第一区域设置有刀片，这些刀片用于吸入环境流体并用于供应与其对齐的螺旋桨中空叶片的入口。

动力、高能混合动力涡轮螺旋桨、涡轮螺旋桨喷气机轮在轮的第一区域使用刀片，这些刀片根据数学五参数原理(wo2008/012425)生成，该原理仅使用五个数值来创建曲线，并且它们首先应用于平坦、倾斜或弯曲的小垫圈的内面上。第一垫圈位于轮的前部中心附近。这一小垫圈的背面首先用于绘制向下游移动的刀片轮廓。刀片的前边缘放置在小垫圈的圆的大直径上且后边缘放置在小垫圈的小直径上。第二垫圈接纳类似于由轮的第一垫圈发送的刀片的轮廓，因此与叶片吸力侧的刀片对齐。刀片的扭曲通过前两个垫圈之间的所需角度偏移按需获得。

第二轮区域

从纵向横截面看，“涡轮螺旋桨喷气机”轮由第二区域组成，第二区域由螺旋桨的叶片占据，用于将围绕前轮的环境流体从前向后传递。根据需要，赋予叶片的轮廓是直的、弯曲的或中空的，并且由于垫圈之间的角度偏移而以+或-呈直的或扭曲的。

第三轮区域

从纵向截面看，“涡轮螺旋桨喷气机”轮由位于轮的后部的第三区域组成，该区域由位于第三垫圈后面的至少一个圆形室组成。它接纳大直径螺旋桨刀片的中空部所提供的流体。该室在底部设置有指向轮的后部的校准槽，所有校准槽均处于轮周围。

图4以示例的方式显示了从前面观看的thre轮，刀片的特征包括每个扇区

图4的扇区a显示了从前面以所指示的旋转方向向右观看的轮的一部分圆的表面，并且在小垫圈r1的中心处的扇区a上显示了向下游移动的小叶片的轮廓(划出)，其前边缘在一条线上，与刀片入口的吸力侧的前边缘没有角度偏移(划出)，显示在第二垫圈r2上。

如第三垫圈r3所示(划出)，在吸力侧的前边缘到达室的地方也没有角度偏移。压力侧在r2上凹入且在r3上凸出。

图4还显示了第三区域的圆形室的冠部的部分，其覆盖了轮的外围。它们由到达室的每个叶片的前边缘和后边缘界定。在扇区a上，垫圈r2显示了用于在螺旋桨叶片的入口处注入流体的几何轮廓。

图4的扇区b显示了从前面观看的轮的圆的表面，压力侧从凹口到凸起的切换发生在刀片的中间，通过两个半刀片，其中一个从r2开始且另一个通向r3，并且在中心相遇并轻微重叠。

图4的扇区c显示了从前面观看的轮，一个叶片向前扭曲并向下游移动。

图4的扇区d显示了从前面观看的轮，一个叶片在后退时向后扭曲，以及凹入圆点、凸出或平坦的压力侧。

图5显示了用这三个区域生产的轮的示例。

图6显示了由根据长度的支撑角度以及长度、直径等其他参数缩放五个“carpyz”参数而无限生成的曲线制成的thr轮室的构造。

图7显示了通过缩放五个“carpyz”参数(长度的支撑角度、长度、直径等)而无限生成的曲线制成的thre轮室的构造。

图8以截面图显示了由五个参数定义的间隔件在叶片的出口处赋予流体的定向。

根据本发明的用于设计、构造和制造涡轮螺旋桨喷气机(thr)轮的方法，使用提供基本图像的carpyz软件包构造一体式轮的骨架，其中所有组成元件均引用通过使用“carpyz”五参数原理在默认情况下提供的数值和算术值。

此图像由“carpyz”软件包创建，其值根据已生产的轮直观地提供，但是可通过连续使用“carpyz”五参数原理(公开wo2008/012425)根据设计的轮的预期用途(例如：直径、叶片数量、叶片形状、室轮廓等)无限缩放。该图像显示了第一区域(1)，该第一区域旨在通过刀片向螺旋桨的中空叶片的入口进给，该刀片的轮廓设计在第一小垫圈的背面上，其直径在默认情况下提供，位于轮的前部的轴线上(4r1)。

如果从前面观看轮并沿顺时针方向向右旋转，则刀片的右边缘放置在垫圈的大直径上，并且刀片长度的左边缘放置在垫圈的小直径上并向后倾斜偏移。值、边缘、主体、边缘之间的角度偏移、长度和外倾角为在默认情况下为刀片提供的值，并且由轮的设计者根据需要进行校正。

另一个类似于前一个的刀片轮廓也由五个参数绘制在第二较大垫圈(图4，r2a)的前面上。刀片由计算机在两个轮廓之间用五个参数生成。提供用于分隔两个垫圈的距离和两个垫圈之间的角度偏移的值，这允许刀片在默认情况下正向或反向扭曲并由设计者进行校正。然后刀片被称为中性的，或者向下游移动或被收回。进气刀片的大轮廓连接到螺旋桨叶片的入口的吸力侧并与其合并，该吸力侧也受到五个参数的影响。

轮通过固定在第二垫圈中心的轴旋转，并且沿选定的旋转方向旋转。第一分辨率显示了如何构造轮的前部，该轮的前部与一体式轮不可分离。

根据本发明的用于制造涡轮螺旋桨喷气机(thr)轮的设计方法在同一轮中同时使用涡轮、螺旋桨和喷气机的原理。这些原理的结合使得获得比单独的螺旋桨更大的轴向推力成为可能。对于使所有元件相互依赖的数学参数化，可使用非常强大的计算机工具，诸如proengineercréo、dassaultsystèmescatia等。

在一个优选实施例中，在第二垫圈的背面上定位有螺旋桨的中空叶片的入口，该中空叶片的入口构成轮的第二区域(2)。第一区域的进气刀片与叶片的吸力侧的刀片合并，该吸力侧也受到五个参数的影响。流体入口位于螺旋桨叶片的小直径上(公开wo/2016/110364)。流体出口位于叶片的大直径上。叶片由两个刀片组成，它们所输送的流体以其大直径流入至少一个圆形室，该圆形室为第三区域(3)。提供用于分隔第二和第三垫圈之间的距离以及两个垫圈之间的角度偏移的值，这允许刀片在默认情况下正向或反向扭曲并由设计者进行校正。然后刀片被称为中性的，或者向下游移动或被收回。叶片的吸力侧刀片在叶片的入口和叶片的出口处均凸出(图4，a，r1，2，3)。叶片的压力侧刀片在叶片的入口处凹入，而在叶片的出口处凸出、平坦或凹入(图4，r3，d，d')。

优选地，螺旋桨叶片的压力侧刀片的从凹入到凸出的切换朝向其长度的中间发生。它被分成使用五个参数的两个半叶片，第二垫圈的第一凹入部分和另一凸出部分到达第三垫圈，并且它们以轻微的重叠朝向中心相遇。

在一个优选实施例中，螺旋桨的叶片到达它们穿过的第三垫圈的前面。叶片的右边缘放置在垫圈的大直径上。叶片的左边缘放置在垫圈的小直径上。叶片的长度由它们所安装的垫圈的角度部分提供。此部分原则上由轮的圆周360°值除以叶片的数量来确定，因为叶片优选边缘对边缘地邻接，并且在边缘处彼此不重叠。然而，此值可由设计者有意识地修改。第三垫圈的大直径和小直径的值定义了叶片在流体中的桨距角且在默认情况下提供，并且可由设计者根据需要进行校正。构造刀片的压力侧和吸力侧的圆的部分的直径在默认情况下提供，并且由轮的设计者根据需要进行校正。

优选地，到达第三垫圈的螺旋桨叶片在其最大直径处具有压力侧刀片和吸力侧刀片，它们通过穿过垫圈而固定到此类垫圈上。叶片将至少一种流体分配到至少一个其打开的外围室中。至少一个室由包含在由设计者绘制的圆的圆形部分之间的圆形空间形成。

用作参考的直线绘制在第三垫圈的边缘的大直径和小直径之间且继续朝向轮的中心，其值在默认情况下提供且可根据需要进行校正。

圆的第一大部分由五个参数的图像构造，其刀片长度的左边缘成为位于第三垫圈的大直径上的中心。在上述参考直线和给定刀片长度的直线之间绘制一个选定值(从0°到90°)的角度，其中五个参数的所有值均在默认情况下提供，并且可由设计者根据需要进行校正。圆的第二部分由五个参数的图像构造，其刀片长度的左边缘成为位于第三垫圈的小直径上的中心。在上述参考直线和给定刀片长度的直线之间绘制一个选定值(从0°到90°)的角度，其中五个参数的所有值均在默认情况下提供，并且可由设计者根据需要进行校正。在参考线上绘制一个小半圆，其中心定位成与前面提到的中心相距一段距离，并且在默认情况下提供有其直径。成型和定向的间隔件放置在圆的部分之间，以便使流体沿与轮旋转所需的方向相同的方向流动。径向间隔件放置在圆的第二部分和小半圆之间。

在优选的实施例中，“涡轮螺旋桨喷气机”轮是由从“thre”轮的外部注入的附加高能流体“供给”的轮。这种混合轮可同时使用螺旋桨和涡轮，它们一方面与环境流体共同作用，另一方面使用具有高势能的附加流体，该流体通过中空轴的中心注入轮的后面或前面，该中空轴也确保轮的旋转。

这些thre混合轮输送环境流体，并且除了与环境流体共同作用的轮的涡轮喷气机之外，还使用经由中空轮的中心轴注入的高能流体。此流体进入轮后面的中空轴。然后将其引导至螺旋桨叶片的入口，这些叶片是中空的并分为两个单独的部分，或者通过径向垂直隔板分隔或者通过圆形隔板分隔，这些隔板沿叶片内部的整个长度连续。轮的第二垫圈的直径朝向轮的中心减小并达到与中空轴的管的外部连接的程度，该中空轴在此处被切割并提供具有高势能的流体。在第二垫圈之前一点的位置朝向轮的前部放置圆盘(图3)。它从轮的轴线开始并在其间创建由圆柱环封闭的空间，该圆柱环延续圆形隔板或盖住前述径向垂直隔板，这些隔板共用中空螺旋桨刀片。径向间隔件放置在其间的前述空间中。

在一个优选实施例中，用于制造使用附加供能流体的混合涡轮螺旋桨喷气机(thre)轮的设计方法中，当中空叶片达到其最大直径时，中空叶片通过穿过第三垫圈接合其吸力侧和压力侧。它们将流体分配到外围室中，这些外围室跟随压力侧和吸力侧刀片以及中空叶片中包含的隔板。这些室由包含在圆的三个部分之间的圆形空间形成。

用作参考的直线绘制在第三垫圈的边缘的大直径和小直径之间且继续朝向轮的中心，其值在默认情况下提供且可根据需要进行校正。

圆的第一大部分由五个参数的图像构造，其刀片长度的左边缘成为位于第三垫圈的大直径上的中心。在上述参考直线和给定叶片长度的直线之间绘制一个选定值(从0°到90°)的角度，其中五个参数的所有值均在默认情况下提供，并且可由设计者根据需要进行校正。

圆的第二部分由五个参数的图像构造，其刀片长度的左边缘成为位于第三垫圈的小直径上的中心。在上述参考直线和给定叶片长度的直线之间绘制一个选定值(从0°到90°)的角度，其中五个参数的所有值均在默认情况下提供，并且可由设计者根据需要进行校正。

圆的另一部分由五个参数的图像构造，其刀片长度的左边缘成为位于隔板到达第三垫圈的位置的中心。在上述参考直线和给定叶片长度的直线之间绘制一个选定值(从0°到90°)的角度，其中五个参数的所有值均在默认情况下提供，并且可由设计者根据需要进行校正。成型和定向的间隔件放置在圆的部分之间，以便使流体沿与轮旋转所需的方向相同的方向流动(图4)。径向间隔件放置在圆的第二部分和第三部分之间。

优选地，对于使用附加供能流体的thre混合轮的这种布置，从轴的中空开始，将供能流体注入到沿所描述路径的管中，该管穿过螺旋桨的中空叶片并终止于位于设计者适于接纳的圆的第二部分和第三部分之间的圆形室中。

优选地，根据用于制造混合涡轮螺旋桨喷气机(thre)轮的这种设计方法，电导体穿过通常为具有高势能的流体流保留的管道，所述导体终止于外围室并被定位成例如递送引发电弧和/或照明发光二极管所需的能量。

新颖的原理包括得益于离心力，将中心的流体带到轮的入口并使其通过螺旋桨的中空叶片，并且终止于设置有圆形开口的外围圆形室，该圆形开口将流体喷向轮的下侧，通过按压位于附近的流体边界层产生反作用力。这三个原理的总和允许轴向推力的显着增加，因为所述推力可通过经由轴注入喷气发动机的供能流体而极大地增加，诸如压缩空气或甚至氢，如在火箭中。

该方法的优选特征包括以下事实：使用专利公开wo2008/012425(“carpyz”五参数原理)的原理，中性纤维被材料包覆，该原理仅使用五个参数或数学值构造叶片的面积，该五个参数或数学值被赋予具有参考中心的几何图形的部分，并且优选与根据本方法生成的中性纤维提供的值一致或接近。特别地，使用由公开wo2008/012425提供的五参数原理，并且使用由中性纤维提供的数值作为基础，用材料包覆中性纤维，以便将材料放置在纤维的任一侧或者至少部分覆盖它。

根据本发明的设计方法在同一轮中同时使用涡轮、螺旋桨和喷气机的原理。这些原理的结合使得获得比单独的螺旋桨更大的轴向推力成为可能。对于使所有元件相互依赖的数学参数化，使用了非常强大的计算机工具：proengineercréo、dassaultsystèmescatia等。

本发明不以任何方式限于以示例方式描述的并在附图中示出的实施例。在不脱离本发明范围的情况下，可对细节、形状和尺寸进行多种修改。已参考具体实施例描述了本发明，这些具体实施例纯粹是说明性的，不应被视为限制性的。权利要求中的附图标记不限制其范围。

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