**环形螺旋桨（ring propeller 或 ducted propeller）**是一种特殊设计的螺旋桨，它的叶片被一个环形或管道结构包围，以优化气动或流体力学性能。根据具体用途和设计，它可能具有以下优点和特点：
1. 主要特点
?环形或管道包裹叶片：螺旋桨的叶片与外环结构相连，或者在一个导管（duct）内部旋转。
?减少叶尖涡流：由于环形结构的限制，可以减少叶尖涡流带来的能量损失，提高效率。
?降低噪音：环形结构能抑制部分噪音，使其比传统螺旋桨更安静。
?提升安全性：螺旋桨叶片被环形结构包围，减少外部物体或人员接触螺旋桨叶片的风险。
2. 主要类型
?导管式螺旋桨（ducted propeller）：通常用于船舶、无人机或飞机推进系统，借助导管（duct）结构提升推力和效率。
?闭式环形螺旋桨（Closed-ring propeller）：叶片与环形框架相连，增强叶片强度并减少气动损失。
?磁悬浮环形螺旋桨（ically Levitated ring propeller）：概念性设计，利用磁悬浮减少摩擦，提高能效。
3. 应用场景
?无人机（uAv）：提升飞行稳定性、降低噪音，并提高安全性。
?航空航天：如未来电动垂直起降（evtoL）飞行器的推进系统。
?船舶推进：用于水下推进器（如侧推器、喷水推进系统）以提升效率和操控性。
?风力发电：用于提高风能捕获效率，减少涡流损失。
4. 发展趋势
近年来，环形螺旋桨因其在无人机、电动飞机、舰船推进等领域的优势而受到越来越多的关注。尤其在电动垂直起降（evtoL）飞行器上，它被视为提升效率和安全性的关键技术之一。
环形螺旋桨作为一种新型推进技术，正在对多个行业带来深远的影响，进而推动社会经济的发展。以下是它在不同领域可能带来的经济和社会效益：
1. 促进航空航天与无人机产业升级
?提高无人机和evtoL的商业化进程：环形螺旋桨可以降低噪音、提高安全性，使无人机和电动垂直起降（evtoL）飞行器更适用于城市空中交通（uArcement）
?传统螺旋桨叶片由于高速旋转，会受到较大离心力，导致叶片易变形或断裂。
?环形框架提供额外支撑，使叶片在高速旋转时更加稳定，可承受更大的载荷。
3. 设计优势与挑战
（1）优势
更高的推进效率：减少叶尖涡流，提高能量利用率。
更低的噪音：适用于城市空中交通（evtoL）、无人机、静音风扇等。
更安全的设计：叶片封闭结构减少外部接触风险，适用于城市环境。
更轻量化的结构：可使用复合材料，如碳纤维或钛合金，提升强度并降低重量。
（2）挑战
制造成本较高：由于特殊设计，需要更精密的加工和材料。
动力传输难度：传统中心轴驱动方式可能需要额外的力矩补偿设计。
市场应用尚在初期：目前主要用于实验性飞行器、无人机等，仍需产业化推进。
4. 应用实例
?Lilium evtoL：采用环形风扇（ducted fan），提升空中出租车的飞行效率。
?无人机推进系统：如dArpA的安静无人机研究，环形螺旋桨可降低噪音。
?船舶推进器：导管螺旋桨广泛用于大型船舶和水下机器人，提升推力并降低燃油消耗。
总结
环形螺旋桨通过减少能量损耗、优化空气动力学性能、提升安全性，在航空航天、电动飞行器、无人机、船舶等领域具有巨大应用潜力。虽然面临制造成本和工程化挑战，但随着技术进步，它可能成为未来绿色交通的重要组成部分。