CN112441237A

CN112441237A - 电动航空机

Info

Publication number: CN112441237A
Application number: CN202010498364.2A
Authority: CN
Inventors: 平林大辅; 荻巢敏充
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2021-03-05
Also published as: JP2021030960A; US20210061478A1; JP7348774B2; US11535385B2

Abstract

本发明提供一种能够在机翼不配置新的装置等的情况下，可靠地进行机翼的防冰的电动航空机。在通过由电动马达(20)驱动的螺旋桨(12)来获得推进力的电动航空机(10)中，在机翼(11)的前缘部(11a)的内表面侧分别配置有分别控制用于驱动螺旋桨(12)的多个电动马达(20)的多个控制器(30)。若如此地构成，则能够在电动航空机(10)的机翼(11)不配置新的装置等的情况下，可靠地进行机翼(11)的防冰。

Description

电动航空机

技术领域

本发明涉及一种电动航空机，特别涉及一种通过由电动马达驱动的螺旋桨来获得推进力的电动航空机。

背景技术

若在航空机的机翼上附着有冰，则有空气阻力增加或升力减少等飞行性能降低的情况，最坏的情况有导致事故的危险性。

为此，正在开发各种用于防止在航空机的机翼上结冰的技术，即防冰的技术。

例如，在专利文献1中公开有如下用于防冰的技术：在航空机的机翼的前缘部的内侧与外侧分别配置电热线层，通过分别对各电热线层通电而使其发热，从而既防止在航空机的机翼的前缘部结冰又去除已附着的冰。

另外，除此之外，还开发各种利用压缩空气使容易附着冰的机翼的前缘部部分性地膨胀或向机翼的前缘部输送暖风等的、用于机翼的前缘部的防冰的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-17878号公报

发明内容

技术问题

然而，如上所述，若为了防冰而在航空机的机翼配置电热线层、压缩空气和/或暖风的送风管等新的装置，则有可能导致机翼部分的重量的增加，并且有可能导致电动航空机的制造成本的高涨。

本发明是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于，提供一种电动航空机，其能够在机翼上不配置新的装置等的情况下，可靠地进行机翼的防冰。

技术方案

为了解决所述问题，第一方式的发明是一种电动航空机的特征在于，通过由电动马达驱动的螺旋桨来获得推进力，在机翼的前缘部的内表面侧分别配置有分别控制用于驱动所述螺旋桨的多个电动马达的多个控制器。

第二方式的发明在第一方式所述的电动航空机的基础上，其特征在于，所述多个控制器沿所述机翼的延伸方向而分别配置在所述机翼的前缘部的内表面侧。

第三方式的发明在第一方式或第二方式所述的电动航空机的基础上，其特征在于，所述控制器直接或经由具有导热性的夹具而安装在构成所述机翼的前缘部的板状部件的内表面侧。

第四方式的发明在第一方式至第三方式中任一方式所述的电动航空机的基础上，其特征在于，在所述机翼的比前缘部更靠后方的表面部分涂覆有防冰涂料。

第五方式的发明在第一方式至第四方式中任一方式所述的电动航空机的基础上，其特征在于，所述机翼的前缘部的内表面侧通过防火壁来分隔每个所述控制器。

第六方式的发明在第五方式所述的电动航空机的基础上，其特征在于，在被所述防火壁分隔出的各空间的内壁面涂覆有防火涂料。

技术效果

根据本发明，在电动航空机中，能够在机翼不配置新的装置等的情况下，可靠地进行机翼的防冰。

附图说明

图1是示出电动航空机的一例的外观立体图。

图2是示出用于驱动螺旋桨的电动马达的配置的一例的图。

图3是从下侧观察本实施方式的电动航空机的机翼的图，是示出假设拆下机翼的下表面和螺旋桨的吊舱等的状态的示意图。

图4的(A)是示出在板状部件的上部的内表面侧安装有控制器的状态的截面图，图4的(B)是示出在板状部件的上部的内表面侧安装有控制器的状态的立体图。

符号说明

10 电动航空机

11 机翼

11a 前缘部

11d 表面部分

12 螺旋桨

13 板状部件

14 防火壁

20、20A～20E 电动马达

30 控制器

S 空间

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的电动航空机的实施方式进行说明。

图1是示出电动航空机的一例的外观立体图。

电动航空机10构成为，在机翼11安装有螺旋桨12，通过由后述的电动马达20驱动螺旋桨12来获得推进力。应予说明，在图1中，虽然示出了螺旋桨12安装于固定翼的情况，但是不限于此，例如螺旋桨12也可以安装于倾斜翼等的可动的机翼。另外，电动航空机10也可以是无人机。

图2是示出用于驱动螺旋桨的电动马达的配置的一例的图。

在本实施方式中，用于驱动螺旋桨的电动马达20的配置被设为冗余系统的马达配置，并且利用多个电动马达20A～20E来驱动螺旋桨12。

应予说明，在图2中，省略了吊舱等的图示。另外，在图2等中示出了利用五个电动马达20A～20E来驱动一个螺旋桨12的情况，以下，虽然对每一个螺旋桨12设置有五个电动马达20的情况进行说明，但是电动马达20的数量只要是多个即可，也可以是除五个以外的个数。另外，多个电动马达20的配置的方式不限于图2的情况。

在图2的例子中，在前方配置有三个电动马达20A～20C，在后方配置有两个电动马达20D、20E。并且，各电动马达20以安装于各电动马达20的输出轴的第一齿轮21与分别固定在螺旋桨轴12a的前侧和后侧的第二齿轮22啮合的方式配置。

而且，通过使各电动马达20驱动从而使螺旋桨12绕螺旋桨轴12a旋转驱动。

在本实施方式的电动航空机10中，分别控制用于驱动螺旋桨12的多个电动马达20的多个控制器30沿机翼11的延伸方向分别配置在机翼11的前缘部11a的内表面侧。应予说明，在本发明中，前缘部是指包括机翼11的前缘及其附近的机翼11的部分。

具体而言，例如如图4的(A)、图4的(B)所示，控制器30直接地或经由未图示的夹具而安装在构成机翼11的前缘部11a的、垂直截面为“つ”形的例如铝制的板状部件13的上部的内表面侧。

应予说明，在经由夹具而安装控制器30的情况下，夹具构成为具有导热性。另外，图4的(A)中的11c是构成机翼11的结构物体(在图3中省略图示)，后面会对表面部分11d进行说明。

并且，如图3所示，在构成机翼11的前缘部11a的板状部件13的上部的内表面侧安装的控制器30沿机翼11的延伸方向而分别配置在机翼11的前缘部11a。

应予说明，虽然在图3中示出了在比螺旋桨12更靠机翼11的前端侧设置有两个控制器30，并且在比螺旋桨12更靠机翼11的根部侧配置有三个控制器30的情况，但是考虑基于后述的各控制器30的热量的机翼11的防冰效果和后述的布线31A、31B的重量等而适当地确定将控制器30分别配置在机翼11的延伸方向上的哪个位置。

各控制器30通过以沿着机翼11的主框11b等的方式围绕的布线31A而与配置在电动航空机10的主体部和/或主机翼内部等的未图示的电池等连接，并且通过布线31B而分别与螺旋桨12的电动马达20连接。

并且，各控制器30基于从电池供给的电力而分别控制对应自己的电动马达20从而驱动螺旋桨12旋转。应予说明，在图3中，虽然每个控制器30分别示出了各一条布线31A、31B，但是布线31A、31B分别连接有所需的条数。

根据本实施方式的电动航空机10，如此，通过将分别控制用于驱动螺旋桨12的多个电动马达20的多个控制器30沿机翼11的延伸方向而分别配置在机翼11的前缘部11a的内表面侧，从而在各控制器30控制电动马达20时将由控制器30产生的热量传递到构成机翼11的前缘部11a的板状部件13，能够防止在机翼11的前缘部11a结冰，或融化附着于机翼11的前缘部11a的冰而将冰去除。

由此，在本实施方式的电动航空机10中，通过将多个控制器30沿机翼11的延伸方向而分别配置在机翼11的前缘部11a的内表面侧，从而各控制器30能够利用控制电动马达20时的热量而可靠地进行机翼11的前缘部11a的防冰。

应予说明，若如上所述地构成，则构成机翼11的前缘部11a的板状部件13作为各控制器30的散热片而起作用，因此也能够高效地冷却各控制器30。

另外，各控制器30最初是为了控制螺旋桨12的各电动马达20而搭载于电动航空机10的装置，由于在本实施方式中是利用这些而实现机翼11的前缘部11a的防冰的装置，所以无需为了防冰而在电动航空机10的机翼11的部分配置新的装置。

因此，根据本实施方式的电动航空机10，能够在机翼11的部分不配置新的装置等的情况下进行机翼11的防冰。因此，能够防止设置新的装置等而使机翼11的部分的重量增加或使电动航空机的制造成本高涨的事态发生。

如上所述，根据本发明的电动航空机10，通过将在控制驱动螺旋桨的电动马达20时发热的多个控制器30沿机翼11的延伸方向而分别配置在机翼11的前缘部11a的内表面侧，从而在机翼11不配置新的装置等的情况下，能够可靠地进行机翼11的防冰。

另外，也能够高效地冷却各控制器30。

然而，有在机翼11的前缘部11a融化的冰在流过机翼11的比前缘部11a更靠后方的表面部分11d(参照图4的(A))的期间再次冻结，在表面部分11d附着有冰的情况。因此，能够构成为，在机翼11的比前缘部11a更靠后方的表面部分11d涂覆用于防止冰的附着的防冰涂料。

若如此地构成，则即使在机翼11的前缘部11a融化的冰在机翼11的比前缘部11a更靠后方的表面部分11d冻结，也能够利用具有疏水性的防冰涂料来防止冰附着于表面部分11d，能够防止冰附着而使飞行性能降低等问题产生。

另一方面，由于控制器30是控制流向电动马达20的大电流的装置，所以如果控制器30因短路或断线而产生故障从而有可能起火。此时，若将多个控制器30整理而配置在一处，则在一个控制器30起火时，有可能导致该火和热的影响连锁地扩散到其他控制器30。

但是，如图3所示的本实施方式那样，若多个控制器30沿机翼11的延伸方向而分散地配置，则在一个控制器30起火时，火和热的影响连锁地扩散到其他控制器30的可能性变少。

应予说明，在该情况下，若一个控制器30起火，则也有可能导致该火和热的影响波及到相邻的控制器30，在相邻的控制器30产生故障等。

因此，为了防止上述情况，例如如图3所示，能够构成为在机翼11的前缘部11a的内表面侧以隔板的方式设置防火壁14，利用防火壁14来分隔每个控制器30。

若如此地构成，则即使一个控制器30起火，利用防火壁14也能够阻碍向相邻的控制器30的火蔓延和热的传导。

因此，能够可靠地防止火和热的影响波及到相邻的控制器30。

另外，此时，例如，若在被防火壁14分隔的各空间S(参照图3。即，被防火壁14与板状部件13而包围并内包每个控制器30的各空间S)的内壁面涂覆遇火和/或热而起泡或具有自身灭火性的防火涂料，则能够更可靠地阻碍火蔓延和热的传导。

因此，能够更可靠地防止火和热的影响波及到相邻的控制器30。

应予说明，本发明不限于上述实施方式，只要不脱离本发明的主旨就能够进行适当地改变。

例如，各控制器30也能够构成为，配置在比图4的(A)、图4的(B)所示的位置更靠近机翼11的前端的位置，配置在有效地进行防冰的适当的位置。

另外，也能够构成为，在机翼11的前缘部11a配置除控制器30以外的其他的热源。

此外，也能够构成为，如本发明那样地在机翼11的前缘部11a配置多个控制器30，并且在机翼11配置用于上述防冰的装置(即，将本发明的多个控制器30的配置与其他用于防冰的装置组合而使用)。

Claims

1.一种电动航空机，其特征在于，通过由电动马达驱动的螺旋桨来获得推进力，

在机翼的前缘部的内表面侧分别配置有分别控制用于驱动所述螺旋桨的多个电动马达的多个控制器。

2.根据权利要求1所述的电动航空机，其特征在于，

所述多个控制器沿所述机翼的延伸方向而分别配置在所述机翼的前缘部的内表面侧。

3.根据权利要求1所述的电动航空机，其特征在于，

所述控制器直接或经由具有导热性的夹具而安装在构成所述机翼的前缘部的板状部件的内表面侧。

4.根据权利要求2所述的电动航空机，其特征在于，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动航空机，其特征在于，

在所述机翼的比前缘部更靠后方的表面部分涂覆有防冰涂料。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电动航空机，其特征在于，

在所述机翼的前缘部的内表面侧，通过防火壁来分隔每个所述控制器。

7.根据权利要求5所述的电动航空机，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的电动航空机，其特征在于，

在被所述防火壁分隔出的各空间的内壁面涂覆有防火涂料。

9.根据权利要求7所述的电动航空机，其特征在于，

在被所述防火壁分隔出的各空间的内壁面涂覆有防火涂料。