电动喷气时代正推动越来越多的团队，加入涵道风扇的技术变革中，国外有多家公司聚焦涵道风扇技术开发，以前孤单的Lilium也没有那么孤单了。同样，国内也发生悄悄的变化，关注涵道技术的团队越来越多了。

 

 

动量理论可以扩展到预测涵道推进旋翼的轴向向前飞行，同样前提是涵道内没有流动分离。如果涵道是为悬停条件设计的，并且具有固定的几何形状，那么随着轴向空速的增加，螺旋桨尾流将开始与涵道出口上游的涵道壁分离。在高轴向向前飞行速度下，可以看到推力和功率效益降低，因此，除了增加涵道的重量和阻力（由于涵道产生的推力分量为负）外，涵道式螺旋桨的行为与开放式螺旋桨相似。Mort在研究中观察到，对于任何所需的亚音速轴向向前飞行速度，涵道推进旋翼可以设计为接近动量理论预测的理论最大值。Mort评估了一份研究报告中涵道推进试验结果，并绘制了推力效率（推力除以轴马力，SHP）与轴向向前飞行速度的关系图，如下图所示。

 

 

 

上图中关于两种涵道螺旋桨设计（“静态”和“巡航”）的推力效率与轴向向前飞行速度的关系，叠加动量理论预测和表面摩擦阻力估计

 

 

在NASA的一份研究报告中，对涵道螺旋桨试验评估了两种不同的前缘配置：一种是为高轴向向前飞行速度设计的涵道入口（上图中标记为“巡航”），另一种是设计为提供高静态推力的涵道入口。Mort将试验的推力效率与动量理论预测的推力效率进行了比较，假设输入功率传输到气流的效率为90%。此外，使用平板阻力系数来估计表面摩擦阻力，该系数从理论推力效率中递减。Mort发现，无论是为静态条件设计的涵道螺旋桨，还是为高轴向向上飞行速度设计的涵道推进器，在其设计速度范围内，其性能都与理论预测相当：每个涵道螺旋桨的推力效率随速度几乎呈线性下降，并且在其设计的速度范围内与预测曲线近似相切。因此，可以根据所需的轴向向前飞行速度来定制涵道的几何形状。然而，很明显，固定几何形状的涵道推进旋翼设计需要在悬停性能和巡航性能之间进行权衡，并且为了提高整体任务性能，可能需要可变的涵道几何形状。在轴向向前飞行中，涵道可以以小迎角飞行产生升力，其作用与环形机翼有些相似。Grose还观察到，涵道螺旋桨升力的一部分来自螺旋桨推力产生的升力分量（Grose研究的构型为60%），另一部分来自涵道本身的增加（Grose所研究的构型的40%）。Grose还报告了移除螺旋桨叶片的涵道测试，并将其与跨度等于涵道直径、弦等于涵道弦长的简单矩形机翼进行了比较。研究发现，该涵道产生的升力约为平直机翼的两倍，诱导阻力约相等。对于位于机翼尖端的涵道风扇，还观察到机翼和涵道之间的相互作用可以产生比每个独立部件的升力总和更大的升力，并且这种影响随着空气速度的增加而增加。

 

这里提醒一点，历史的研究更多的是集中在大涵道风扇方面，而小涵道风扇技术发展需要新的工程经验积累。