CN112334384B - 推进单元和包括其的飞行器 - Google Patents

推进单元和包括其的飞行器 Download PDF

Info

Publication number
CN112334384B
CN112334384B CN201980039932.8A CN201980039932A CN112334384B CN 112334384 B CN112334384 B CN 112334384B CN 201980039932 A CN201980039932 A CN 201980039932A CN 112334384 B CN112334384 B CN 112334384B
Authority
CN
China
Prior art keywords
propeller
propeller blade
motor rotor
propulsion unit
propeller blades
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980039932.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112334384A (zh
Inventor
A.普拉格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wing Aviation LLC
Original Assignee
Wing Aviation LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wing Aviation LLC filed Critical Wing Aviation LLC
Publication of CN112334384A publication Critical patent/CN112334384A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112334384B publication Critical patent/CN112334384B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32Rotors
    • B64C27/46Blades
    • B64C27/473Constructional features
    • B64C27/50Blades foldable to facilitate stowage of aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/16Blades
    • B64C11/20Constructional features
    • B64C11/28Collapsible or foldable blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/02Gyroplanes
    • B64C27/021Rotor or rotor head construction
    • B64C27/022Devices for folding or adjusting the blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/0008Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
    • B64C29/0016Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers
    • B64C29/0025Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers the propellers being fixed relative to the fuselage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/20Vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports
    • B64U30/29Constructional aspects of rotors or rotor supports; Arrangements thereof
    • B64U30/293Foldable or collapsible rotors or rotor supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/10Wings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

一种推进单元包括电机转子、螺旋桨叶片和枢转止动件。电机转子绕中心旋转轴线旋转。螺旋桨叶片包括第一螺旋桨叶片和第二螺旋桨叶片,每个螺旋桨叶片具有安装到电机转子的近端基座,使得螺旋桨叶片是绕中心旋转轴线可旋转的。第二螺旋桨叶片枢转地附接到电机转子以独立于电机转子绕中心旋转轴线枢转有限的角度。枢转止动件机械地限制第二螺旋桨叶片相对于第一螺旋桨叶片的枢转量。

Description

推进单元和包括其的飞行器
技术领域
本公开总体上涉及螺旋桨叶片安装件,具体地但非排他地涉及用于无人飞行器的螺旋桨叶片安装件。
背景技术
无人运载工具,其也可以被称为自主运载工具(vehicle),是能够在没有实际存在的人类操作员的情况下行进的运载工具。无人运载工具可以以遥控模式、自主模式或部分自主模式操作。
当无人运载工具以远程控制模式操作时,处于远程位置的飞行员或驾驶员可以通过经由无线链路发送到无人运载工具的命令来控制无人运载工具。当无人运载工具以自主模式操作时,无人运载工具通常基于预编程的导航航路点、动态自动化系统或这些的组合而移动。此外,一些无人运载工具可以以遥控模式和自主模式两者操作,并且在某些情况下可以同时进行。例如,作为示例,远程飞行员或驾驶员可能希望在手动执行另一任务(诸如,操作用于拾取物体的机械系统)时将导航交给自主系统。
对于各种不同环境存在各种类型的无人运载工具。例如,对于在空中、在地面上、在水下和在太空中的操作存在无人运载工具。一般地,无人飞行器(UAV)或无人机越来越受欢迎。随着它们的设计的完善和它们的功能的扩展,它们对于商业使用的适应性也预期提高。提高UAV的效率和耐用性的设计将扩展其任务能力。
发明内容
附图说明
本发明的非限制性和非穷举性的实施方式参照以下附图来描述,其中除非另外指明,否则贯穿各个视图,相同的附图标记指代相同的部件。不是必须标记元件的所有实例以免在适当的地方使附图混乱。附图不一定按比例,而是将重点放在说明所描述的原理上。
图1是根据本公开的一实施方式的飞行器的透视图,其中垂直推进单元的螺旋桨叶片处于展开位置。
图2是根据本公开的一实施方式的飞行器的平面图,其中垂直推进单元的螺旋桨叶片处于收起位置。
图3是根据本公开的一实施方式的推进单元的透视图,其中螺旋桨叶片处于展开位置。
图4A是根据本公开的一实施方式的推进单元的透视图,其中螺旋桨叶片处于收起位置。
图4B是根据本公开的一实施方式的推进单元的平面图,其中螺旋桨叶片处于收起位置。
图4C是根据本公开的一实施方式的推进单元的侧视图,其中螺旋桨叶片处于收起位置。
图5A是根据本公开的一实施方式的具有折叠的螺旋桨叶片的推进单元的分解视图。
图5B是根据本公开的一实施方式的包括垫圈凸缘、对准凸台和枢转止动件的基座插入间隔件的透视图。
图6是根据本公开的一实施方式的具有折叠的螺旋桨叶片的推进单元的剖视图。
具体实施方式
这里描述了用于折叠的螺旋桨叶片以减小气动阻力的系统、装置和操作方法的实施方式。在以下描述中,阐述了许多具体细节以提供对实施方式的透彻理解。然而,相关领域的技术人员将认识到,这里描述的技术可以在没有一个或更多个特定细节的情况下、或者在具有其它方法、部件、材料等的情况下实践。在另一些情况下,为了避免混淆某些方面,没有详细示出或描述公知的结构、材料或操作。
在整个本说明书中对“一个实施方式”或“一实施方式”的引用表示结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施方式中。因此,在整个本说明书中在各处出现的短语“在一个实施方式中”或“在一实施方式中”不必都指同一实施方式。此外,在一个或更多个实施方式中,特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。
这里公开的实施方式描述了用于将螺旋桨叶片枢转地安装到电机转子的机械结构和技术,使得螺旋桨叶片能够从使用时的展开位置被动折叠到空闲时的收起位置。收起位置提供在向前飞行期间的减小的阻力。在一个实施方式中,螺旋桨叶片折叠到收起位置通过风阻被动地实现,而铺开回到展开位置通过枢转止动件实现,该枢转止动件将螺旋桨叶片接合到相对于彼此旋转偏移的位置。在另一实施方式中,惯性和电机制动也可以用于辅助将螺旋桨叶片被动折叠或主动启动折叠到收起位置。
尽管螺旋桨叶片安装结构可用于各种运载工具应用,但是所描述的技术在具有用于水平和垂直推进的分开的推进单元的应用中特别有用。具体地,所描述的技术非常适合于垂直起飞和着陆的飞行器。
图1和图2示出根据本公开的一实施方式的飞行器100。飞行器100的示出的实施方式是垂直起飞和着陆(VTOL)无人飞行器(UAV),其包括分别用于提供水平和垂直推进的分开的推进单元106和112。飞行器100是固定翼飞行器,顾名思义,其具有机翼组件102,当由推进单元106水平推进时该机翼组件102可以基于机翼形状和该飞行器的向前空速产生升力。图1是在垂直起飞或着陆期间操作的飞行器100的透视图,其中垂直推进单元112的螺旋桨叶片被展开以提供垂直推进。图2是以水平巡航模式操作的飞行器100的平面图,其中垂直推进单元112的螺旋桨叶片空闲(即不旋转)并被收起以减小在向前运动期间的阻力轮廓(drag profile)。如所示的,垂直推进单元112的螺旋桨叶片被收起并被动地对准以减小由于由飞行器100的向前运动导致的风阻引起的阻力。相反,由于当垂直推进单元112旋转时枢转止动件的接合,垂直推进单元112的螺旋桨叶片在图1中被展开。
飞行器100的所示出的实施方式具有机体,该机体包括机翼组件102、机身104和吊杆组件110。在一个实施方式中,机身104是模块化的,并包括电池模块、航空电子模块和任务有效载荷模块。这些模块可以彼此分离并可以彼此机械固定以连续地形成机身或主体的至少一部分。
电池模块包括用于容纳向飞行器100供电的一个或更多个电池的腔体。航空电子模块容纳飞行器100的飞行控制电路,该飞行控制电路可以包括处理器和存储器、通信电子装置和天线(例如蜂窝收发器、wifi收发器等)以及各种传感器(例如全球定位传感器、惯性测量单元(IMU)、磁罗盘等)。任务有效载荷模块容纳与飞行器100的任务相关的装置。例如,任务有效载荷模块可以包括用于保持和释放外部附接的有效载荷的有效载荷致动器。在另一实施方式中,任务有效载荷模块可以包括用于携带相机/传感器装置(例如相机、镜头、雷达、激光雷达、污染监测传感器、天气监测传感器等)的相机/传感器装置支架。
如所示的,飞行器100包括定位在机翼组件102上的水平推进单元106,其可以每个包括电机、具有轴的电机转子以及螺旋桨叶片,用于水平地推进飞行器100。飞行器100的所示出的实施方式还包括固定到机翼组件102的两个吊杆组件110。垂直推进单元112被安装到吊杆组件110。垂直推进单元112也可以每个包括电机、具有轴的电机转子以及螺旋桨叶片,用于提供垂直推进。如上所述,垂直推进单元112可以在飞行器100正在下降(例如到达送达位置)、上升(例如在送达之后)或保持恒定高度的悬停模式期间使用。稳定器108(或尾翼)可以被包括在飞行器100中以在巡航期间控制俯仰并稳定飞行器的偏航(左转或右转)。在一些实施方式中,在巡航模式期间,垂直推进单元112被禁用,而在悬停模式期间,水平推进单元106被禁用。在另一些实施方式中,垂直推进单元112在巡航模式期间仅是低功率的,和/或水平推进单元106在悬停模式期间仅是低功率的。
在飞行期间,飞行器100可以通过控制其俯仰、翻滚、偏航和/或高度来控制其运动的方向和/或速度。来自水平推进单元106的推力用于控制空速。例如,稳定器108可以包括一个或更多个舵108a,用于控制飞行器的偏航(以及由于所示的V型尾翼配置引起的俯仰),机翼组件102可以包括用于控制飞行器的翻滚的副翼102a。在另一些实施方式中,飞行器100可以包括用于独立控制俯仰的升降舵。作为另一示例,同时增大或减小所有螺旋桨叶片的速度可以分别导致飞行器100增大或减小其高度。
对所示出的固定翼飞行器的许多变化是可能的。例如,具有更多机翼(例如,具有四个机翼的“x-机翼”配置)的飞行器也是可能的。尽管图1和图2示出一个机翼组件102、两个吊杆组件110、两个水平推进单元106和每个吊杆组件110的六个垂直推进单元112,但是应当理解,可以用更多或更少的这些部件来实现飞行器100的其它变型。此外,尽管图1和图2将推进单元(垂直和水平推进单元两者)示出为每个包括四个螺旋桨叶片,但是在各种实施方式中,推进单元可以包括两个、三个或多于四个的螺旋桨叶片。
图3、图4A、图4B、图4C、图5A、图5B和图6是示出根据本公开的一实施方式的推进单元300(例如垂直推进单元112)的各个方面的不同视图。图3是具有处于展开位置的螺旋桨叶片的推进单元300的顶部透视图,图4A-图4C是具有处于收起位置的螺旋桨叶片的推进单元300的各种视图,图5A是推进单元300的分解图,图6是推进单元300的沿着图4B中的线A-A'的剖视图。
推进单元300的所示出的实施方式包括电机基座305、螺旋桨叶片310A-310D(统称310)、插入间隔件515A-515C(统称515)、固定盖520和机械紧固件525。电机基座305的所示出的实施方式包括电机转子、定子637和电机安装件340。电机转子的所示出的实施方式包括转子轴632、突出的脊534和转子钟形件335。螺旋桨叶片310的所示出的实施方式每个包括近端基座545和远端末端555。近端基座545每个包括切口550和孔551。插入间隔件515A的所示出的实施方式包括设置在垫圈凸缘565上的枢转止动件560A和560B,垫圈凸缘565具有孔570、对准凸台575和凹陷580。插入间隔件515B-515C的所示出的实施方式每个包括枢转止动件560A和560C以及具有孔585的垫圈凸缘565。应当理解,并非所有元件的实例都已经被标记从而不使附图过于混乱。
如图3和图4A所示,螺旋桨叶片310以允许它们从铺开的展开位置(图3)枢转到折叠的收起位置(图4A)的方式安装到电机基座305。从铺开到折叠或从折叠到铺开的转变可以是被动控制的转变,或者被主动启动。当电机转子旋转时,螺旋桨叶片310展开(铺开),并且螺旋桨叶片的惯性/阻力引起枢转止动件560A和560C与螺旋桨叶片310的近端基座545中的切口550接合。这种接合将螺旋桨叶片310旋转地加速到展开位置。在一个实施方式中,最底部的螺旋桨叶片310D非枢转地附接到电机转子,以与电机转子的固定关系绕中心旋转轴线301旋转。相反,螺旋桨叶片310A-310C枢转地附接到电机转子以独立于电机转子绕中心旋转轴线301相对于彼此枢转有限的角度。
参照图5A,枢转止动件560A和560C对着切口550的末端接合以使螺旋桨叶片310A-310C旋转但也在切口550内滑动从而允许相对于彼此和相对于电机转子的有限的枢转量以允许折叠到收起位置。当电机转子停止旋转时,由于飞行器100的向前运动引起的风阻导致螺旋桨叶片310A-310D枢转到较小截面的、较低阻力的收起位置。因此,收起位置减小了推进单元300在垂直于中心旋转轴线301的方向上的阻力轮廓。图4A、图4B和图4C示出这种减小的阻力轮廓的不同视图。
图5A和图5B示出有助于螺旋桨叶片310A-310C的被限制的枢转的枢转止动件的细节。如所示的,枢转止动件560是集成到插入间隔件515中的突起。在另一些实施方式中,枢转止动件560可以是附接到插入间隔件515的柱、紧固件或另外的部件。插入间隔件515被插入在每个螺旋桨叶片310之间。在所示出的实施方式中,最底部的插入间隔件515A包括对准凸台575,其通过螺旋桨叶片310A-310C的孔551和其它插入间隔件515B和515C的孔585插入。对准凸台575用于多种目的。首先,对准凸台575定位并对准上部的螺旋桨叶片310A-310C和插入间隔件515B-515C以绕中心旋转轴线301旋转。第二,对准凸台575用作上部的螺旋桨叶片310A-310C的旋转轴承。第三,对准凸台575是固定盖520通过机械紧固件525被夹持到其的固定长度偏移。对准凸台575被设计为具有合适的长度,用于夹持螺旋桨叶片310A-310C的近端基座545以限制螺旋桨叶片310A-310C的过度倾斜或二面角弯曲(dihedral bending)、同时允许螺旋桨叶片310A-310C相对于彼此枢转。实际上,对准凸台575的长度应当被选择为使得螺旋桨叶片310A-310C将在推进单元300不旋转时仅在飞行器100的典型巡航速度下的风阻的影响下枢转到收起位置。
在一个实施方式中,螺旋桨叶片310的折叠可以通过电机的短的反向转矩脉冲来主动地触发/启动。这些电机转矩脉冲可以使电机反向短暂旋转(或仅减速)(例如小于旋转一周)以启动折叠,其由风阻被动地对准。因此,叶片惯性可以用来帮助主动地启动折叠到收起位置。在一些实施方式中,由于螺旋桨叶片自身上的有限的风阻,小的螺旋桨叶片直径可能需要反向扭矩脉冲以启动折叠。
插入间隔件515每个包括具有加宽表面的垫圈凸缘565,其有助于控制螺旋桨叶片310的二面角弯曲,而且用于使螺旋桨叶片310沿中心旋转轴线301相对于彼此偏移一固定的偏移。每个螺旋桨叶片310的这种“垂直”偏移有助于将螺旋桨叶片310折叠到收起位置,而不将空气动力学表面(例如,螺旋桨叶片的前缘或后缘等)彼此卡住。在一个实施方式中,由垫圈凸缘565提供的垂直偏移被最小化。在一个实施方式中,垫圈凸缘565被集成到螺旋桨叶片310的近端基座545中。这种垂直的安装偏移还有助于沿着中心旋转轴线301同心地安装螺旋桨叶片310的孔551,使得所有螺旋桨叶片310绕共同的轴线(即中心旋转轴线301)旋转。当螺旋桨叶片310被收起时,螺旋桨叶片310的同心安装使其自身适合于减小的截面轮廓。
在所示出的实施方式中,下部的螺旋桨叶片310D以固定关系安装到电机转子。换句话说,螺旋桨叶片310D相对于电机转子不具有有限的枢转量。在一个实施方式中,螺旋桨叶片310D是不独立于电机转子枢转的唯一螺旋桨叶片。因此,当螺旋桨叶片310D在风阻的影响下折叠到收起位置时,螺旋桨叶片310D也使电机转子旋转。在所示出的实施方式中,插入间隔件515A在通过对准凸台575从机械紧固件525转移的邻接压力的作用下将螺旋桨叶片310D的近端基座545牢固地夹持到电机转子。在所示出的实施方式中,枢转止动件560B大于其它枢转止动件560C。在一个实施方式中,枢转止动件560B定尺寸为与螺旋桨叶片310D上的切口550匹配从而不允许相对于电机转子的任何枢转。而是,枢转止动件560B用作突出部分(ledge)以平衡来自机械紧固件525的压力。
插入间隔件515A还包括在垫圈凸缘565的底侧中的凹陷580。凹陷580定尺寸为与电机转子上的突出的脊534匹配。凹陷580是对准特征,其将上部部件(螺旋桨叶片310和插入间隔件515)定中心在电机转子的中心旋转轴线301上。在一个实施方式中,突出的脊534是转子轴632的对接端。在另一些实施方式中,突出的脊534可以是转子钟形件335的部件。
枢转止动件560在完全展开时以相等的旋转分隔角度分布螺旋桨叶片310的铺开。因此,在所示出的具有四个螺旋桨叶片310的推进单元300的实施方式中,当完全展开时螺旋桨叶片310之间的中心到中心的旋转偏移为90度。但是,这里所述的螺旋桨安装技术同样适用于具有两个、三个或更多个螺旋桨叶片的推进单元。在双螺旋桨配置中,枢转止动件560将螺旋桨叶片按180度分布。在三螺旋桨配置中,枢转止动件560将螺旋桨叶片按120度分布。当然,插入间隔件515的数量将基于螺旋桨叶片的数量而改变。
在所示出的实施方式中,枢转止动件560被集成到插入间隔件515中。这种设计允许使用单个公共螺旋桨叶片310的多个实例。然而,在另一些设计中,枢转止动件506可以被集成到每个螺旋桨叶片310的近端基座545中。替代地,单个枢转止动件560可以被集成到转子钟形件335中,并且对于螺旋桨叶片310,每个切口550的末端交错。
本发明的所示出的实施方式的以上描述(包括在摘要中描述的内容)并不旨在是穷举的或将本发明限制为所公开的精确形式。尽管这里出于说明性的目的描述了本发明的特定实施方式和用于本发明的示例,但是如相关领域的技术人员将认识到的,在本发明的范围内可以进行各种修改。
根据以上详细描述可以对本发明进行这些修改。在所附权利要求中使用的术语不应被解释为将本发明限制为说明书中公开的特定实施方式。而是,本发明的范围将完全由所附权利要求书确定,所附权利要求书将根据权利要求解释的既定原则来解释。

Claims (23)

1.一种推进单元,包括:
电机转子,绕中心旋转轴线旋转;
螺旋桨叶片,包括第一螺旋桨叶片和第二螺旋桨叶片,每个螺旋桨叶片具有安装到所述电机转子的近端基座,使得所述螺旋桨叶片是绕所述中心旋转轴线可旋转的,其中所述第二螺旋桨叶片枢转地附接到所述电机转子以独立于所述电机转子绕所述中心旋转轴线枢转有限的角度;
枢转止动件,机械地限制所述第二螺旋桨叶片相对于所述第一螺旋桨叶片的枢转量;以及
垫圈凸缘,设置在所述第一螺旋桨叶片的所述近端基座和所述第二螺旋桨叶片的所述近端基座之间以使所述第二螺旋桨叶片相对于所述第一螺旋桨叶片沿着所述中心旋转轴线偏移。
2.根据权利要求1所述的推进单元,其中所述螺旋桨叶片在提供推进的展开位置与在垂直于所述中心旋转轴线的方向上具有减小的阻力轮廓的收起位置之间折叠或铺开。
3.根据权利要求1所述的推进单元,其中所述第一螺旋桨叶片非枢转地附接到所述电机转子,以与所述电机转子的固定关系绕所述中心旋转轴线旋转。
4.根据权利要求1所述的推进单元,其中所述枢转止动件包括从所述垫圈凸缘的相对侧延伸的一对旋转偏移突起,所述旋转偏移突起与所述第一螺旋桨叶片的所述近端基座和所述第二螺旋桨叶片的所述近端基座中的切口接合。
5.根据权利要求1所述的推进单元,还包括:
对准凸台,附接到所述垫圈凸缘并从所述垫圈凸缘延伸,所述第二螺旋桨叶片的所述近端基座中的孔关于所述对准凸台定位。
6.根据权利要求5所述的推进单元,其中所述垫圈凸缘包括与所述电机转子上的突出的脊配合并对准的凹陷。
7.根据权利要求5所述的推进单元,还包括:
固定盖,用于将所述螺旋桨叶片和所述垫圈凸缘夹持到所述电机转子;以及
机械紧固件,通过所述固定盖中的孔和所述对准凸台中的孔插入以旋入到所述电机转子中。
8.一种推进单元,包括:
电机转子,绕中心旋转轴线旋转;
螺旋桨叶片,包括第一螺旋桨叶片、第二螺旋桨叶片和第三螺旋桨叶片,每个螺旋桨叶片具有安装到所述电机转子的近端基座,使得所述螺旋桨叶片是绕所述中心旋转轴线可旋转的,其中所述第二螺旋桨叶片枢转地附接到所述电机转子以独立于所述电机转子绕所述中心旋转轴线枢转有限的角度;
第一枢转止动件,机械地限制所述第二螺旋桨叶片相对于所述第一螺旋桨叶片的枢转量;以及
第二枢转止动件,被集成到第一垫圈凸缘上,所述第一垫圈凸缘设置为使所述第二螺旋桨叶片的所述近端基座和所述第三螺旋桨叶片的所述近端基座偏移。
9.根据权利要求8所述的推进单元,其中当所述螺旋桨叶片被铺开到展开位置时,所述第一枢转止动件和所述第二枢转止动件使所述螺旋桨叶片的旋转位置相对于彼此偏移相等的角度。
10.根据权利要求8所述的推进单元,其中所述螺旋桨叶片还包括第四螺旋桨叶片,所述推进单元还包括:
第三枢转止动件,被集成到设置在所述第三螺旋桨叶片的所述近端基座和所述第四螺旋桨叶片的所述近端基座之间的第二垫圈凸缘上。
11.一种飞行器,包括:
机体;
水平推进单元,安装到所述机体并取向为向所述飞行器提供水平推进;以及
垂直推进单元,安装到所述机体并取向为向所述飞行器提供垂直推进,所述垂直推进单元包括:
电机转子,绕中心旋转轴线旋转;
螺旋桨叶片,包括第一螺旋桨叶片和第二螺旋桨叶片,每个螺旋桨叶片具有安装到所述电机转子的近端基座,使得所述螺旋桨叶片是绕所述中心旋转轴线可旋转的,其中所述第二螺旋桨叶片枢转地附接到所述电机转子以独立于所述电机转子绕所述中心旋转轴线枢转有限的角度;
第一枢转止动件,相对于所述第一螺旋桨叶片和所述第二螺旋桨叶片设置以机械地限制所述第二螺旋桨叶片相对于所述第一螺旋桨叶片的枢转量;以及
第一垫圈凸缘,设置在所述第一螺旋桨叶片的所述近端基座和所述第二螺旋桨叶片的所述近端基座之间以使所述第二螺旋桨叶片相对于所述第一螺旋桨叶片沿着所述中心旋转轴线偏移。
12.根据权利要求11所述的飞行器,其中在所述飞行器的向前运动期间,所述垂直推进单元的所述螺旋桨叶片在提供所述垂直推进的展开位置与具有减小的阻力轮廓的收起位置之间折叠或铺开。
13.根据权利要求12所述的飞行器,其中当所述垂直推进单元的所述电机转子旋转时所述螺旋桨叶片通过使所述第一枢转止动件接合在所述第一螺旋桨叶片和所述第二螺旋桨叶片之间而铺开到所述展开位置,当所述垂直推进单元的所述电机转子不旋转时所述螺旋桨叶片由于由所述飞行器的向前运动引起的风阻而折叠到所述收起位置。
14.根据权利要求12所述的飞行器,其中所述垂直推进单元适于施加反向扭矩脉冲以启动将所述螺旋桨叶片折叠到所述收起位置。
15.根据权利要求11所述的飞行器,其中所述第一螺旋桨叶片非枢转地附接到所述电机转子,以与所述电机转子的固定关系绕所述中心旋转轴线旋转。
16.根据权利要求11所述的飞行器,其中所述第一枢转止动件包括从所述第一垫圈凸缘的相对侧延伸的一对旋转偏移突起,所述旋转偏移突起与所述第一螺旋桨叶片的所述近端基座和所述第二螺旋桨叶片的所述近端基座中的切口接合。
17.根据权利要求11所述的飞行器,还包括:
对准凸台,附接到所述第一垫圈凸缘并从所述第一垫圈凸缘延伸,所述第二螺旋桨叶片的所述近端基座中的孔关于所述对准凸台定位。
18.根据权利要求17所述的飞行器,其中所述第一垫圈凸缘包括与所述电机转子上的突出的脊匹配并对准的凹陷。
19.根据权利要求11所述的飞行器,其中所述螺旋桨叶片还包括第三螺旋桨叶片,所述飞行器还包括:
第二枢转止动件,被集成到第二垫圈凸缘上,所述第二垫圈凸缘设置在所述第二螺旋桨叶片的所述近端基座和所述第三螺旋桨叶片的所述近端基座之间。
20.根据权利要求19所述的飞行器,其中当所述螺旋桨叶片被铺开到展开位置时,所述第一枢转止动件和所述第二枢转止动件使所述螺旋桨叶片的旋转位置相对于彼此偏移相等的角度。
21.一种飞行器,包括:
机体;
水平推进单元,安装到所述机体并取向为向所述飞行器提供水平推进;以及
垂直推进单元,安装到所述机体并取向为向所述飞行器提供垂直推进,所述垂直推进单元包括:
电机转子,绕中心旋转轴线旋转;
螺旋桨叶片,包括第一螺旋桨叶片和第二螺旋桨叶片,每个螺旋桨叶片具有安装到所述电机转子的近端基座,使得所述螺旋桨叶片是绕所述中心旋转轴线可旋转的,其中所述第二螺旋桨叶片枢转地附接到所述电机转子以独立于所述电机转子绕所述中心旋转轴线枢转有限的角度;以及
枢转止动件,相对于所述第一螺旋桨叶片和所述第二螺旋桨叶片设置以机械地限制所述第二螺旋桨叶片相对于所述第一螺旋桨叶片的枢转量,其中在所述飞行器的向前运动期间,所述垂直推进单元的所述螺旋桨叶片在提供所述垂直推进的展开位置与具有减小的阻力轮廓的收起位置之间折叠或铺开,
其中所述垂直推进单元适于施加反向扭矩脉冲以启动将所述螺旋桨叶片折叠到所述收起位置。
22.一种推进单元,包括:
电机转子,绕中心旋转轴线旋转;
螺旋桨叶片,包括第一螺旋桨叶片和第二螺旋桨叶片,每个螺旋桨叶片具有安装到所述电机转子的近端基座,使得所述螺旋桨叶片是绕所述中心旋转轴线可旋转的,其中所述第二螺旋桨叶片枢转地附接到所述电机转子以独立于所述电机转子绕所述中心旋转轴线枢转有限的角度;以及
枢转止动件,配置为通过与所述第一螺旋桨叶片的所述近端基座和所述第二螺旋桨叶片的所述近端基座中的切口接合而机械地限制所述第二螺旋桨叶片相对于所述第一螺旋桨叶片的枢转量。
23.根据权利要求22所述的推进单元,其中所述枢转止动件包括与所述第一螺旋桨叶片的所述近端基座和所述第二螺旋桨叶片的所述近端基座中的所述切口接合的一对旋转偏移突起。
CN201980039932.8A 2018-06-13 2019-06-10 推进单元和包括其的飞行器 Active CN112334384B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/007,918 US10843795B2 (en) 2018-06-13 2018-06-13 Folding concentrically mounted propeller blades for drag reduction
US16/007,918 2018-06-13
PCT/US2019/036292 WO2019241110A1 (en) 2018-06-13 2019-06-10 Folding concentrically mounted propeller blades for drag reduction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112334384A CN112334384A (zh) 2021-02-05
CN112334384B true CN112334384B (zh) 2021-10-08

Family

ID=68840675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980039932.8A Active CN112334384B (zh) 2018-06-13 2019-06-10 推进单元和包括其的飞行器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10843795B2 (zh)
EP (1) EP3797070B1 (zh)
CN (1) CN112334384B (zh)
AU (1) AU2019284351B2 (zh)
SG (1) SG11202012053TA (zh)
WO (1) WO2019241110A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11254425B2 (en) * 2019-10-07 2022-02-22 Aurora Flight Sciences Corporation Differential blade geometry for rotor assemblies
US11608159B2 (en) * 2020-04-08 2023-03-21 The Boeing Company Scissoring propeller with centripetally actuated centering lever lock
SE545330C2 (en) * 2020-04-27 2023-07-04 Katla Aero AB A propeller for an aircraft
KR102334195B1 (ko) * 2020-06-10 2021-12-02 한국항공우주연구원 가위날개 멀티콥터
KR20220020544A (ko) * 2020-08-12 2022-02-21 현대자동차주식회사 폴더블 블레이드 어셈블리
KR20220056573A (ko) * 2020-10-28 2022-05-06 현대자동차주식회사 에어모빌리티의 프로펠러 폴딩 장치
CN112407271A (zh) * 2020-10-30 2021-02-26 中国直升机设计研究所 一种直升机四桨叶旋翼折叠系统及折叠方法
KR20220085402A (ko) 2020-12-15 2022-06-22 현대자동차주식회사 에어모빌리티의 프로펠러 장치
KR20220089226A (ko) 2020-12-21 2022-06-28 현대자동차주식회사 에어모빌리티의 폴딩 프로펠러
CN114476040B (zh) * 2021-04-26 2024-05-17 远超航空科技(成都)有限公司 一种折叠转桨实现姿态调整的无人机
US11702200B1 (en) * 2021-12-29 2023-07-18 Beta Air, Llc System for a vertical takeoff and landing aircraft with an in-boom lift propulsor
CN114465065B (zh) * 2022-01-06 2023-11-03 广东汇天航空航天科技有限公司 飞行器主轴滑环装置、飞行器旋翼系统及飞行器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1461768A (en) * 1921-05-11 1923-07-17 Themselves Sidney C Vincent Hand-operated toilet fan
US2008843A (en) * 1933-09-26 1935-07-23 Beauford B Smith Aircraft
US2687779A (en) * 1949-01-31 1954-08-31 Adolphe C Peterson Combined propulsion and rotary wing sustentation unit for aircraft
US8089034B2 (en) * 2009-04-17 2012-01-03 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Mechanism for folding, sweeping, and locking vehicle wings about a single pivot
US8376264B1 (en) * 2009-08-24 2013-02-19 Jianhui Hong Rotor for a dual mode aircraft
CN106573677A (zh) * 2014-03-18 2017-04-19 杰欧比航空有限公司 具有枢转旋翼和收拢旋翼桨叶的气动高效的轻型垂直起飞和着陆飞机

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2021481A (en) 1933-02-11 1935-11-19 Dornier Claude Folding propeller
US2239670A (en) * 1938-07-11 1941-04-29 Richard H Burgess Rotating parachute
US2369276A (en) 1943-08-20 1945-02-13 Robert L Cameron Folding propeller
US3592412A (en) 1969-10-03 1971-07-13 Boeing Co Convertible aircraft
US4204806A (en) 1977-12-09 1980-05-27 Outboard Marine Corporation Folding propeller
US5183384A (en) 1988-05-16 1993-02-02 Trumbly Joe H Foldable propeller assembly
SE509770C2 (sv) 1995-11-28 1999-03-08 Volvo Penta Ab Propeller
US6234422B1 (en) * 1998-12-01 2001-05-22 Alexander A. Bolonkin Uniblade air rotor and flight and covercraft vehicles with its
WO2005023646A1 (ja) * 2003-08-29 2005-03-17 Kawada Industries, Inc. ヘリコプター用bvi騒音低減方法および装置
US7118066B2 (en) 2004-07-22 2006-10-10 Norman Carter Allen Tall V/STOL aircraft
US7159817B2 (en) 2005-01-13 2007-01-09 Vandermey Timothy Vertical take-off and landing (VTOL) aircraft with distributed thrust and control
SE0801636L (sv) 2008-07-08 2010-01-09 Swedish Control Systems Ab Rotorvinge för VTOL flygplan
CA2904575C (en) 2013-03-14 2022-02-01 Aeryon Labs Inc. Folding propellers system
US10315760B2 (en) 2014-03-18 2019-06-11 Joby Aero, Inc. Articulated electric propulsion system with fully stowing blades and lightweight vertical take-off and landing aircraft using same
US9694911B2 (en) 2014-03-18 2017-07-04 Joby Aviation, Inc. Aerodynamically efficient lightweight vertical take-off and landing aircraft with pivoting rotors and stowing rotor blades
US9540103B2 (en) * 2014-06-24 2017-01-10 Kitty Hawk Corporation Passive deployment mechanism for lift fan
CN204688404U (zh) 2015-05-22 2015-10-07 上海俏动智能化科技有限公司 一种无人机可折叠螺旋桨
US11305874B2 (en) 2016-03-23 2022-04-19 Amazon Technologies, Inc. Aerial vehicle adaptable propeller blades
CN105836123B (zh) 2016-03-29 2018-09-04 普宙飞行器科技(深圳)有限公司 桨叶动力装置以及无人飞行器
US10669869B1 (en) * 2017-05-19 2020-06-02 Amazon Technologies, Inc. Independently rotatable propeller blade mounts
US10392104B1 (en) * 2017-05-19 2019-08-27 Amazon Technologies, Inc. Shaft-mounted operators for folding and opening propeller blades
US10494088B1 (en) * 2017-08-18 2019-12-03 Amazon Technologies, Inc. Deployable propeller blades for aerial vehicles
US10994829B2 (en) * 2017-09-22 2021-05-04 The Boeing Company Foldable rotor assembly for fixed-wing VTOL aircraft
CN108750075B (zh) * 2018-08-10 2024-04-12 深圳市道通智能航空技术股份有限公司 一种螺旋桨组件、动力组件及无人飞行器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1461768A (en) * 1921-05-11 1923-07-17 Themselves Sidney C Vincent Hand-operated toilet fan
US2008843A (en) * 1933-09-26 1935-07-23 Beauford B Smith Aircraft
US2687779A (en) * 1949-01-31 1954-08-31 Adolphe C Peterson Combined propulsion and rotary wing sustentation unit for aircraft
US8089034B2 (en) * 2009-04-17 2012-01-03 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Mechanism for folding, sweeping, and locking vehicle wings about a single pivot
US8376264B1 (en) * 2009-08-24 2013-02-19 Jianhui Hong Rotor for a dual mode aircraft
CN106573677A (zh) * 2014-03-18 2017-04-19 杰欧比航空有限公司 具有枢转旋翼和收拢旋翼桨叶的气动高效的轻型垂直起飞和着陆飞机

Also Published As

Publication number Publication date
US10843795B2 (en) 2020-11-24
CN112334384A (zh) 2021-02-05
SG11202012053TA (en) 2021-01-28
US20190382106A1 (en) 2019-12-19
AU2019284351A1 (en) 2020-11-26
EP3797070A1 (en) 2021-03-31
WO2019241110A1 (en) 2019-12-19
EP3797070B1 (en) 2023-10-11
EP3797070A4 (en) 2022-03-09
AU2019284351B2 (en) 2021-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112334384B (zh) 推进单元和包括其的飞行器
EP3765360B1 (en) Clip-on propeller mount
US10780975B2 (en) Clip-on propeller mount
EP3621877B1 (en) Modular aircraft with vertical takeoff and landing capability
US20210339861A1 (en) Airframe
US11919630B2 (en) Separated lift-thrust VTOL aircraft with articulated rotors
CA2935793C (en) Vertical takeoff and landing unmanned aircraft system
US9682774B2 (en) System, apparatus and method for long endurance vertical takeoff and landing vehicle
US8991750B2 (en) Modular miniature unmanned aircraft with vectored thrust control
US11117657B2 (en) Aeronautical apparatus
EP4011773B1 (en) Detect and avoid sensor integration
KR20190094780A (ko) 변형가능한 무인항공기
CN211364938U (zh) 一种双模块航测飞机
NL1040979B1 (en) Air vehicle.

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant