推进装置、旋翼的防冰方法及航空器制造方法及图纸

实施方式的推进装置具有：具有叶片的旋翼、使所述旋翼旋转的马达、以及利用通过所述马达的驱动而产生的热进行所述叶片的防冰的防冰机构。另外，实施方式的航空器具备上述推进装置。另外，实施方式的旋翼的防冰方法是具有叶片的旋翼的防冰方法，利用通过使所述旋翼旋转的马达的驱动而产生的热来进行所述叶片的防冰。的防冰。的防冰。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】推进装置、旋翼的防冰方法及航空器


[0001]本专利技术的实施方式涉及一种推进装置、旋翼的防冰方法及航空器。

技术介绍

[0002]近年来，城市航空交通(UAM：Urban Air Mobility)用的航空器面向实用化，并由各种制造商提出方案。作为UAM用的航空器所使用的无人航空器(UAV：Unmanned aerial vehicle)也被称为无人机，代表性的是无人多旋翼航空器(Multicopter)、直升机等旋转翼航空器。作为UAM用的航空器的典型的特征，可列举如下方面：具有马达和旋翼，且构成旋翼的叶片的俯仰角是固定的。
[0003]为了使UAM实用化，UAM用的航空器确保与以往的航空器同等的安全性是很重要的。作为用于确保航空器的安全性的功能之一，从防止旋翼的空气动力性能降低的观点出发，可列举防止在低温环境下在旋翼结冰的功能。
[0004]因此，以往通过在UAV的旋翼设置电热部件的方法来进行防冰。同样地，为了对航空器的固定翼和/或旋转翼赋予除冰功能，还提出了在容易产生冰的部分配置适量的碳纳米管，并流通电流而进行加热的技术(例如，参照专利文献1)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特表2013
‑
511414号公报

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]如上所述，UAM用的航空器自不必说，在其他航空器的基础上，为了确保安全性而防止在航空器的机翼表面结冰也是重要的。
[0010]因此，本专利技术的目的在于，在具备旋翼的航空器中，有效地抑制在旋翼结冰。
[0011]技术方案
[0012]本专利技术的实施方式的推进装置具有：具有叶片的旋翼、使所述旋翼旋转的马达、以及利用通过所述马达的驱动而产生的热进行所述叶片的防冰的防冰机构。
[0013]另外，本专利技术的实施方式的航空器具备上述推进装置。
[0014]另外，本专利技术的实施方式的旋翼的防冰方法是具有叶片的旋翼的防冰方法，利用通过使所述旋翼旋转的马达的驱动而产生的热来进行所述叶片的防冰。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的实施方式的推进装置的结构图。
[0016]图2是示出各种热传导部件的热传导率的图表。
[0017]图3是示出具备图1所示例的推进装置的航空器的一例的立体图。
具体实施方式
[0018]参照附图对本专利技术的实施方式的推进装置、旋翼的防冰方法以及航空器进行说明。
[0019](结构和功能)
[0020]图1是本专利技术的实施方式的推进装置的结构图。
[0021]推进装置1是为了形成空气流并获得推力和/或升力而设置于固定翼航空器或旋转翼航空器等航空器的电动式的旋转装置。电动式的推进装置1具有：具有多个叶片2A的旋翼2、以及使旋翼2旋转的马达3。旋翼2有时也被称为扇叶或螺旋桨。另外，由圆筒状的管道覆盖的扇叶被称为涵道扇叶(ducte d fan)。
[0022]典型的马达3是将配置为同轴状的圆筒状的定子4和转子5收纳于圆筒状的壳体6而构成的。定子4固定于壳体6，另一方面，以能够相对于定子4旋转的方式配置的转子5与马达3的旋转轴7一体化。旋转轴7的一端从壳体6突出而作为马达3的输出轴而发挥功能。
[0023]因此，各叶片2A呈放射状地固定于从壳体6突出的旋转轴7的端部。即，以各叶片2A的长度方向成为各叶片2A的旋转半径方向的方式进行配置，且各叶片2A的一端固定于马达3的旋转轴7。
[0024]如果驱动如此构成的推进装置1的马达3而使各旋翼2旋转，则能够对安装有推进装置1的航空器赋予推力和/或升力，但是为了确保航空器的安全性，防止在旋翼2的各叶片2A结冰是很重要的。
[0025]因此，在推进装置1具备进行叶片2A的防冰的防冰机构8。防冰机构8被构成为，利用通过马达3的驱动而产生的热进行叶片2A的防冰。即，如果马达3驱动，则在马达3的转子5产生热。因此，能够有效利用在驱动马达3时产生的热来进行叶片2A的防冰。
[0026]为了将由马达3产生的热传递到旋翼2的各叶片2A，将旋转轴7设为热的路径是现实的。因此，防冰机构8至少具有配置于马达3的旋转轴7内的第一热转移部件9。第一热转移部件9由热传导性比马达3的旋转轴7的热传导性高的部件构成，沿着旋转轴7的长度方向至少配置于连结部分P与马达3的转子5之间，该连结部分P是叶片2A与旋转轴7的连结部分。
[0027]如果在旋转轴7内设置第一热转移部件9，则能够利用第一热转移部件9从马达3的转子5侧朝向旋翼2的各叶片2A侧转移由马达3产生的热。即，能够使由马达3产生的热转移到旋转轴7的前端。由此，能够向各叶片2A的根部侧传递热，防止在各叶片2A结冰。
[0028]但是，为了更有效地防止在叶片2A的表面结冰，将热传递到在各叶片2A的表面上冰容易附着的区域是重要的。因此，在防冰机构8中，除了第一热转移部件9之外，还能够设置至少一部分配置于叶片2A的第二热转移部件10。第二热转移部件10由热传导性比各叶片2A的热传导性高的部件构成，在各叶片2A与旋转轴7的连结部分P，与第一热转移部件9接触，从各叶片2A与旋转轴7的连结部分P沿以旋转轴7为轴的放射方向、即各叶片2A的长度方向延伸而配置。
[0029]如果在叶片2A设置第二热转移部件10，则能够利用第二热转移部件10将由第一热转移部件9转移来的热转移到叶片2A的防冰区域。由此，能够将热传递到在各叶片2A的表面容易附着冰的防冰区域。
[0030]就经验而言，作为第二热转移部件10，从获得充分的防冰功能的观点考虑，优选在从叶片2A与旋转轴7的连结部分P(叶片2A的根部的位置)起到与该连结部分P分离叶片2A的
长度L的1/2的距离的位置为止的范围内安装热传导部件。另外，也可以将第二热转移部件10的端部埋入旋转轴7的前端附近，使其与第一热转移部件9的端部接触。由此，能够将经由第一热转移部件9转移的热尽可能不损失地传导至第二热转移部件10。
[0031]作为第一热转移部件9和第二热转移部件10，为了防止结冰，分别使用适当的材料或装置，以向各叶片2A传递足够的热。
[0032]图2是示出各种热传导部件的热传导率的图表。
[0033]在图2中，纵轴表示热传导率(W/mK)。如图2所示，碳纳米管、导热管(heat pipe)具有比热传导率良好的铝、铜的热传导率高的热传导率。但是，碳纳米管在宏观上为粉末状，碳纳米管单独无法得到通常所需的强度。因此，如果将含有碳纳米管的原材料、导热管等具有高热传导率的材料或装置用作配置于马达3的旋转轴7内的第一热转移部件9和配置于叶片2A的第二热转移部件10，则能够将更多的热从马达3传递到各叶片2A。
[0034]碳纳米管是具有环状结构的碳的同素异形体，有时也被分类为富勒烯的一种。一个圆筒状的碳纳米管被称为单层碳纳米管或单壁纳米管，将两个圆筒状的碳纳米管配置成同轴状而成的碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种推进装置，其特征在于，具有：旋翼，其具有叶片；马达，其使所述旋翼旋转；以及防冰机构，其利用通过所述马达的驱动而产生的热进行所述叶片的防冰。2.根据权利要求1所述的推进装置，其特征在于，所述防冰机构具有第一热转移部件，所述第一热转移部件配置于所述马达的旋转轴内，并由热传导性比所述旋转轴的热传导性高的部件构成，所述第一热转移部件沿着所述旋转轴的长度方向至少配置于连结部分与所述马达的转子之间，所述连结部分为所述叶片与所述旋转轴的连结部分。3.根据权利要求2所述的推进装置，其特征在于，所述第一热转移部件由导热管、含有碳纳米管的原材料、以及碳纤维中的至少一种构成。4.根据权利要求2或3所述的推进装置，其特征在于，所述防冰机构还具有第二热转移部件，所述第二热转移部件设置于所述叶片，并由热传导性比所述叶片的热传导性高的部件构成，所述第二热转移部件使由所述第一热转移部件转移来的所述热向所述叶片转移。5.根据权利要求4所述的推进装置，其特征在于，所述第二热转移部件由热传导部件构成，所述热传导部件安装于从所述叶片与所述旋转轴的连结部分起到与所述连结部分分...

【专利技术属性】
技术研发人员：小谷和彰，
申请(专利权)人：株式会社斯巴鲁，
类型：发明
国别省市：